(57)【要約】【課題】偏心した主振動板を有する偏心スピーカ装置において、副振動板を設けた場合においても、周波数特性の乱れを広帯域で改善することができるスピーカ装置を得る。【解決手段】偏心スピーカ装置３１は、磁気回路２０によって駆動されるボイスコイル１５から振動を伝達されて音響を再生するとともにボイスコイル１５の中心に対して偏心している主振動板１Ｂと、主振動板１Ｂの中央部から音響の放射方向に延びて設けられて、主振動板１Ｂを補う領域の音響を再生するとともに、ボイスコイル１５の中心に対して偏心している副振動板３Ｂとを有する。【選択図】        図１
2006303778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路によって駆動されるボイスコイルから振動を伝達されて音響を再生するとともに前記ボイスコイルの中心に対して偏心している主振動板を有する偏心スピーカ装置において、
前記主振動板の中央部から前記音響の放射方向に延びて設けられて、前記主振動板を補う領域の音響を再生するとともに、前記ボイスコイルの中心に対して偏心している副振動板とを有する
ことを特徴とする偏心スピーカ装置。
【請求項２】
前記副振動板の中央部の穴を塞ぐように設けられて、前記主振動板を補う領域の音響を再生するセンターキャップをさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の偏心スピーカ装置。
【請求項３】
前記ボイスコイルの中心に対して、前記センターキャップが偏心している
ことを特徴とする請求項２に記載の偏心スピーカ装置。
【請求項４】
少なくとも前記主振動板と前記副振動板とが同じ方向に指向性を傾かせるように偏心している
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の偏心スピーカ装置。
【請求項５】
少なくとも前記主振動板と前記副振動板との偏心は、両者の偏心ベクトルを組み合わせたものが所望の方向および大きさとなるようにされている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の偏心スピーカ装置。
【請求項６】
前記副振動板と前記センターキャップとが一体に成形されている
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の偏心スピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ボイスコイルの中心に対して中心軸が偏心している偏心振動板を有する偏心スピーカ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
振動板の分割共振に起因して特性が劣化する問題に関しては、従来、振動板の形状を、ボイスコイルに対して同軸ではない形状としたり、直円錐を軸と直交しない斜めの平面で切断した形状としたりする、いわゆる偏心振動板（偏心コーン）を装備した偏心スピーカ装置が提案されている。このような特徴を有する偏心スピーカ装置は、ボイスコイルから振動板の周辺までの距離が不均一であるため、固有周波数での分割共振が発生せず、再生音質の劣化の解消を図ることができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
一方、従来、副振動板（サブコーン）を設けて広帯域化を図ったスピーカ装置が提案されている。なかでも、いわゆるフルレンジスピーカと呼ばれる全帯域形のスピーカ装置は優れた点が多い。この全帯域形のスピーカ装置は、同一の音源から全ての音響が放射されるので、周波数毎に分割された別々の位置にあるスピーカから、同一の音声或いは楽器音の基音と倍音が別々に出てくるという不自然さや、クロスオーバー周波数付近での特性や位相の乱れが原因となるステレオ再生時の音場定位の不安定さなどを完全に無くすことができる（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３５４２８９号公報
【特許文献２】特開２００１−３４６２８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記偏心スピーカ装置において、広帯域化を図ろうとして、副振動板を設けた場合、副振動板が再生する高周波数帯域において、共振が発生して周波数特性に乱れが生じる場合がある。
【０００６】
この発明は上述のような課題を解決するためになされたもので、中心軸が偏心した主振動板を有する偏心スピーカ装置において、副振動板を設けた場合においても、高周波数帯域において共振が発生することがなく、周波数特性の乱れを広帯域で改善することができるスピーカ装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかるスピーカ装置は、磁気回路によって駆動されるボイスコイルから振動を伝達されて音響を再生するとともにボイスコイルの中心に対して偏心している主振動板を有するスピーカ装置において、主振動板の中央部から音響の放射方向に延びて設けられて、主振動板を補う領域の音響を再生するとともに、ボイスコイルの中心に対して偏心している副振動板とを有している。
【０００８】
ここで、ボイスコイルの中心に対して偏心している主振動板とは、振動板の形状を、ボイスコイルに対して同軸ではない形状としたり、直円錐を軸と直交しない斜めの平面で切断した形状としたりした、いわゆる偏心振動板のことを指し、振動板の外周縁部が形成する円或いは楕円の中心に対して中心軸がずれている振動板を全て含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明にかかるスピーカ装置の実施の形態を詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以下では、本発明のスピーカ装置の概略と特徴を実施の形態として説明し、その後にスピーカ装置に関する実施例を説明する。      
【００１０】
［実施の形態］
本実施の形態の偏心スピーカ装置は、磁気回路によって駆動されるボイスコイルから振動を伝達されて音響を再生するとともにボイスコイルの中心に対して偏心している主振動板と、主振動板の中央部から音響の放射方向に延びて設けられて、主振動板を補う領域の音響を再生するとともに、ボイスコイルの中心に対して偏心している副振動板とを有している。そのため、中心軸が偏心した主振動板を有する偏心スピーカ装置において、例えば広帯域化を図る等の目的により、副振動板を設けた場合においても、主振動板、副振動板ともに中心軸に対して非対称な形状になり、主振動板の共振分散効果に加え、副振動板による高周波数領域での共振分散効果も足され、周波数特性の乱れを広帯域で改善することができる。
【００１１】
また、本実施の形態の偏心スピーカ装置は、副振動板の中央部の穴を塞ぐように設けられて、主振動板を補う領域の音響を再生するセンターキャップをさらに有するので、さらに広帯域化を図ることができるとともに、このセンターキャップもボイスコイルの中心に対して偏心しているので、さらに高周波数領域での共振分散効果が加えられ、周波数特性の乱れをさらに広帯域で改善することができる。また、主振動板と副振動板とが同じ方向に指向性を傾かせるように偏心しているので、スピーカ装置の指向性を大きく傾かせることができる。さらに、主振動板と副振動板との偏心方向にセンターキャップの偏心方向を一致させて、さらに指向性が大きく傾くようにしてもよい。これにより、車両の客室内にスピーカ装置を設置する場合のように、例えば、スピーカ装置の取付面に対して傾いた方向に音響を放射したい場合に、取付面に対して鋭角な方向に音響を放射させることができる。逆に、偏心の方向を互いに異なる方向にすることにより、指向性の傾きを小さくすることができる。
【００１２】
なお、主振動板と副振動板との偏心に関して、上記のように方向を一致させることに限らず、両者の偏心ベクトル（偏心の方向と大きさ）を組み合わせたものが所望の方向および大きさとなるようにしてもよい。これにより、スピーカ装置の指向性を制御することができる。主振動板と副振動板に限らず、センターキャップも含めて、三者の偏心ベクトルを組み合わせたものが所望の方向および大きさとなるようにしてもよい。相互の偏心ベクトルを調整することにより、指向方向を任意の方向に向かせることができる。すなわち、指向方向を自在に制御することができる。
【００１３】
また、さらに詳細には、主振動板、副振動板およびセンターキャップの３つの振動板は、再生する音響の周波数帯がそれぞれ異なるので、すなわち、副振動板は主振動板より高い周波数帯の領域、センターキャップは副振動板よりさらに高い周波数帯の領域というように、再生する音響の周波数帯がそれぞれ異なるので、夫々の偏心量を調整することにより、各周波数帯の指向特性を制御することもできる。
【００１４】
また、本実施の形態の偏心スピーカ装置は、副振動板とセンターキャップとが一体に成形されている。そのため、再生される音響の音色が統一され、分割共振による特性の劣化の改善とあいまって臨場感を向上させることができる。
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００１５】
（実施例１）
図１は実施例１の偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンとセンターキャップの横断面図である。図１において、本実施例のコーン型スピーカ装置３１は、偏心した主振動板であるメインコーン１Ｂ、偏心した副振動板であるサブコーン３Ｂ、センターキャップ２Ａ、ボイスコイルボビン１７およびボイスコイル１５から成る振動構造と、ヨーク１３、マグネット１１、トッププレート１２から成る磁気回路２０とを有している。
【００１６】
リング状のマグネット１１の前面側および背面側に、鉄などの磁性材料からなるトッププレート１２とヨーク１３とが取り付けられている。そして、ヨーク１３の前面中央部に、ヨーク１３と一体化されたセンターポール１４が配設されている。そして、センターポール１４の外周面とトッププレート１２の内周面との間に、磁気ギャップｇが形成されている。すなわち、マグネット１１、トッププレート１２、ヨーク１３およびセンターポール１４は、センターポール１４の外周面とトッププレート１２の内周面との間に磁気ギャップｇを形成する磁気回路２０を構成している。トッププレート１２の前面には、フレーム１６が取り付けられている。
【００１７】
さらに、トッププレート１２の前方であるマグネット１１と反対側には、主振動板である概略偏心したラッパ型のメインコーン１Ｂが、大径部を音響の放射方向（前方）に前方に向けて配設されている。メインコーン１Ｂの中心軸は、磁気回路２０およびボイスコイル１５の中心軸Ｏに対して距離Ｅだけ偏心している。メインコーン１Ｂの中央穴部から前方方向に延びるように、概略偏心したラッパ型のサブコーン３Ｂが大径部を前方に向けて配設されている。サブコーン３Ｂは、円錐形の小径部をメインコーン１Ｂの小径部に接続されており、反対側の大径部はメインコーン１Ｂの中間部まで延びている。サブコーン３Ｂは、メインコーン１Ｂとともに振動して、メインコーン１Ｂが再生できない高帯域の音響を再生する。サブコーン３Ｂの中心軸は、磁気回路２０およびボイスコイル１５の中心軸Ｏに対して距離Ｆだけ偏心している。
【００１８】
サブコーン３Ｂの中央部の穴を塞ぐように、小径ドーム形のセンターキャップ２Ａが設けられている。サブコーン３Ｂとセンターキャップ２Ａとは、紙または繊維のいずれかの同じ材料にて一体的に成型されて作製されている。センターキャップ２Ａの中心軸は、中心軸Ｏと一致している。センターキャップ２Ａは、サブコーン３Ｂと同様、メインコーン１Ｂとともに振動して、メインコーン１Ｂやサブコーン３Ｂが再生できないさらに高帯域の音響を再生する。センターキャップ２Ａは、スピーカ装置３１内部に対する防塵、およびメインコーン１Ｂ中心部の剛性の向上にも寄与している。
【００１９】
さらに、円筒形のボイスコイルボビン１７が、メインコーン１Ｂやセンターキャップ２Ａと中心軸を一致させて配置されている。このボイスコイルボビン１７は、弾性を有するスパイダ１８によってフレーム１６から支持されて、中心軸に沿って進退動可能とされている。サブコーン３Ｂと一体に成型されたセンターキャップ２Ａが、円周縁部をボイスコイルボビン１７に接続されて支持されている。メインコーン１Ｂは円錐形の大径部の円周縁部をフレーム１６の外周縁部に固定されて、円錐形の小径部をサブコーン３Ｂに接続されて支持されている。
【００２０】
ボイスコイルボビン１７の外周面にはボイスコイル１５が巻装されている。そして、このボイスコイルボビン１７は、ボイスコイル１５がギャップｇ内の所定位置に位置するように配設されている。
【００２１】
このような構成の偏心スピーカ装置３１においては、サブコーン３Ｂが中心軸Ｏに対して距離Ｆだけ偏心している。この構成により、中心軸が偏心したメインコーン１Ｂを有する偏心スピーカ装置において、例えば広帯域化を図る等の目的により、サブコーン３Ｂを設けた場合においても、高周波数帯域において共振が発生することがなく、メインコーン１Ｂの共振分散効果に加え、サブコーン３Ｂによる高周波数領域での共振分散効果も足され、周波数特性の乱れを広帯域で改善することができる。
【００２２】
メインコーン１Ｂとサブコーン３Ｂとが偏心しているので、偏心スピーカ装置３１の指向方向を大きく傾かせることができる。なお、本実施例のものとは逆に、メインコーン１Ｂとサブコーン３Ｂとの偏心の方向を互いに異なる方向にすることにより、指向性の傾きを小さくすることができる。また、相互に調整することにより傾きを無くすこともできる。さらに、メインコーン１Ｂとサブコーン３Ｂの相互の偏心のベクトル（偏心の方向と大きさ）を調整することにより、指向方向を任意の方向に向かせることができる。すなわち、指向方向を自在に制御することができる。サブコーン３Ｂとセンターキャップ２Ａとが一体に成形されているので、再生される音響の音色が統一され、分割共振による特性の劣化の改善とあいまって臨場感を向上させることができる。
【００２３】
（実施例２）
図２は実施例２の偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンと偏心センターキャップの横断面図である。図２において、本実施例の偏心スピーカ装置３２においては、メインコーン１Ｂの中心軸は、磁気回路２０およびボイスコイル１５の中心軸Ｏに対して距離Ｅだけ偏心している。サブコーン３Ｂの中心軸は、中心軸Ｏに対して距離Ｆだけ偏心している。センターキャップ２Ｂの中心軸は、中心軸Ｏに対して距離Ｄだけ偏心している。サブコーン３Ｂとセンターキャップ２Ｂとが同一の材料により一体的に成型されて作製されている。
【００２４】
本実施例の偏心スピーカ装置３２においては、メインコーン１Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂがともに偏心しているので、分割共振による特性の劣化をさらに低減することができる。
【００２５】
さらに、本実施例の偏心スピーカ装置３２においては、メインコーン１Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂがともに同じ方向に指向性が傾くように偏心しているので、スピーカ装置３６の指向方向を大きく傾かせることができる。なお、本実施例のものとは逆に、メインコーン１Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂの偏心の方向を互いに異なる方向にすることにより、指向性の傾きを小さくすることができる。また、相互の偏心を調整することにより傾きを無くすこともできる。さらに、メインコーン１Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂの相互の偏心のベクトルを調整することにより、指向方向を任意の方向に向かせることができる。すなわち、指向方向を自在に制御することができる。
【００２６】
また、さらに詳細には、メインコーン１Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂの３つの振動板は、再生する音響の周波数帯がそれぞれ異なるので、すなわち、サブコーン３Ｂはメインコーン１Ｂより高い周波数帯の領域、センターキャップ２Ｂはサブコーン３Ｂよりさらに高い周波数帯の領域というように、再生する音響の周波数帯がそえぞれ異なるので、夫々の偏心量を調整することにより、各周波数帯の指向特性を制御することもできる。
【００２７】
なお、本実施例のセンターキャップ２Ｂの形状は、音響の放射方向に対して凸形状のものであるが、音響の放射方向に対して凹形状のものであっても概略同様の効果を得ることができる。
【００２８】
（実施例４）
図３は実施例３の偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置の横断面図である。本実施例の偏心スピーカ装置３４においては、実施例１のものと比較してセンターキャップが設けられてない。その他の点は実施例１のものと同様である。そのため、センターキャップが再生する音響の帯域が無くなるが、この点を除けば実施例１のものと概略同様の効果を得ることができる。
【００２９】
（実施例４）
図４は実施例４の屈曲型偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンとセンターキャップの横断面図である。上述の実施例１から３のメインコーンは、いずれも概略ラッパ状の振動板であったが、本実施例のようにメインコーンの形状がラッパ状のコーンを半径方向の途中で折り曲げた形状のものであっても同様の効果を得ることができる。
【００３０】
図４において、本実施例の偏心スピーカ装置３４においては、メインコーン４Ｂの中心軸は、磁気回路２０およびボイスコイル１５の中心軸Ｏに対して距離Ｅだけ偏心している。サブコーン３Ｂの中心軸は、中心軸Ｏに対して距離Ｆだけ偏心している。サブコーン３Ｂとセンターキャップ２Ａは一体的に成型されて作製されている。
【００３１】
本実施例においては、メインコーン４Ｂとサブコーン３Ｂとが同じ方向に指向性が傾くように偏心している。この構成により、実施例１と概略同様の効果を得ることができる。
【００３２】
（実施例５）
図５は実施例５の屈曲型偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンと偏心センターキャップの横断面図である。図５において、本実施例の偏心スピーカ装置３５においては、メインコーン４Ｂの中心軸は、磁気回路２０およびボイスコイル１５の中心軸Ｏに対して距離Ｅだけ偏心している。サブコーン３Ｂの中心軸は、中心軸Ｏに対して距離Ｆだけ偏心している。センターキャップ２Ｂの中心軸は、中心軸Ｏに対して距離Ｄだけ偏心している。サブコーン３Ｂとセンターキャップ２Ｂは一体的に成型されて作製されている。
【００３３】
さらに、本実施例のスピーカ装置３５においては、メインコーン４Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂがともに同じ方向に指向性が傾くように偏心しているので、スピーカ装置３５の指向方向を大きく傾かせることができる。なお、本実施例のものとは逆に、メインコーン４Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂの偏心の方向を互いに異なる方向にすることにより、指向性の傾きを小さくすることができる。また、相互の偏心を調整することにより傾きを無くすこともできる。さらに、メインコーン４Ｂ、サブコーン３Ｂおよびセンターキャップ２Ｂの相互の偏心のベクトルを調整することにより、指向方向を任意の方向に向かせることができる。すなわち、指向方向を自在に制御することができる。
【００３４】
なお、本実施例のセンターキャップ２Ｂの形状は、音響の放射方向に対して凸形状のものであるが、音響の放射方向に対して凹形状のものであっても概略同様の効果を得ることができる。
【００３５】
（実施例６）
図６は実施例６の屈曲型偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置の横断面図である。本実施例の偏心スピーカ装置３６においては、実施例４のものと比較してセンターキャップが設けられてない。その他の点は実施例４のものと同様である。そのため、センターキャップが再生する音響の帯域が無くなるが、この点を除けば実施例４のものと概略同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
ボイスコイルの中心に対して中心軸が偏心している偏心振動板を設けることにより、分割共振による周波数特性劣化の抑制や、指向性の制御を図ったスピーカ装置に適用されて好適なものであり、特に車輌の客室内に設置される車載用スピーカ装置に適用されて好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】実施例１の偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンとセンターキャップの横断面図である。
【図２】実施例２の偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンと偏心センターキャップの横断面図である。
【図３】実施例３の偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置の横断面図である。
【図４】実施例４の屈曲型偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンとセンターキャップの横断面図である。
【図５】実施例５の屈曲型偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置およびこの偏心スピーカ装置に装備される一体成形された偏心サブコーンと偏心センターキャップの横断面図である。
【図６】実施例６の屈曲型偏心メインコーンを有する偏心スピーカ装置の横断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１Ｂ  偏心したメインコーン（主振動板）
２Ａ  偏心してないセンターキャップ
２Ｂ  偏心したセンターキャップ
３Ｂ  偏心したサブコーン（副振動板）
４Ｂ  偏心した屈曲型のメインコーン（主振動板）
１１  マグネット
１２  トップトッププレート
１３  ヨーク
１４  センターポール
１５  ボイスコイル
１６  フレーム
１７  ボイスコイルボビン
１８  スパイダ
Ｏ  磁気回路およびボイスコイルの中心軸
ｇ  磁気ギャップ
【図１】
2006303778.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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