(57)【要約】【課題】本発明はスピーカに関するものであり、直線性に優れた支持系により高音質を得つつ、過大入力時でも過大振幅せずに異常音を発生しないことを可能にしたスピーカを提供するものである。【解決手段】本発明のスピーカは、サスペンションホルダ１０より磁気回路側のボイスコイル４の外周部にダンパー１１を連結し、前記ダンパー１１の外周部を前記磁気回路１またはフレーム７に連結し、前記ダンパー１１の復元力は、振動板の振幅が小さい範囲では前記第１のエッジ６と第２のエッジ９との合成の復元力より小さくし、振動板の振幅が大きい範囲では逆に前記合成復元力より大きくすることで、通常使用する範囲では実質的にエッジで支持し、大振幅時のみダンパーで支持する構造となり、直線性の良い優れた音質と、過大入力時の異常音や破壊を防ぐことができるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路の磁気ギャップ内に少なくともそのコイル部が可動自在に設けられたボイスコイルと、このボイスコイルの磁気ギャップ外方部分に、その内周が連結された振動板と、この振動板の外周が第１のエッジを介して連結されたフレームとを備え、前記ボイスコイルの前記振動板より前記磁気回路側にサスペンションホルダの内周を連結し、このサスペンションホルダの外周は第２のエッジを介して前記フレームに連結したスピーカにおいて、前記サスペンションホルダより前記磁気回路側のボイスコイルの外周部にダンパーを連結し、前記ダンパーの外周部を前記磁気回路または前記フレームに連結し、前記ダンパーの復元力は、振動板の振幅が小さい範囲では前記第１のエッジと第２のエッジとの合成の復元力より小さくし、振動板の振幅が大きい範囲では逆に前記合成復元力より大きくしたスピーカ。
【請求項２】
ダンパーの復元力と、第１のエッジと第２のエッジとの合成の復元力が逆転する振幅量を、前記第１のエッジと第２のエッジのみで振動板を支持した場合の全振幅の半分以上とした請求項１記載のスピーカ。
【請求項３】
ダンパーの材料の機械損失を、第１のエッジ及び第２のエッジの材料の機械損失より小さくした請求項１記載のスピーカ。
【請求項４】
ダンパーの材料の線膨張係数を、第１のエッジ及び第２のエッジの材料の線膨張係数より小さくした請求項１記載のスピーカ。
【請求項５】
第１のエッジおよび第２のエッジの材料をゴム系の材料とし、ダンパーの材料を布系を使用した請求項１記載のスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種音響機器等に使用されるスピーカに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のスピーカは図６に示すような構成となっていた。即ち、従来のスピーカは、磁気回路１と、この磁気回路１の磁気ギャップ２内に少なくともそのコイル部３が可動自在に設けられたボイスコイル４と、このボイスコイル４の磁気ギャップ２外方部分に、その内周が連結された振動板５と、この振動板５の外周がエッジ６を介して連結されたフレーム７とを備えた構成となっていた。このボイスコイル４のボイスコイル部３にオーディオアンプ等から出力された電気信号を入力することで、ボイスコイル４が起振し、その起振力が振動板５に伝達され、振動板５が空気を振動させて電気信号を音声に変換する。
【０００３】
前述した従来のスピーカにおいては、ボイスコイル４のボイスコイル部３と振動板５内周固定部分との間にダンパー８の内周が固定され、このダンパー８の外周はフレーム７に固定されている。このダンパー８はエッジ６と共にサスペンションを構成し、ボイスコイル４が可動時にローリングしないようにしている。また、このダンパー８は複数の波形を組み合わせた形状にして、できるだけボイスコイル４の可動負荷とならないような構成となっている。
【０００４】
しかし、近年のスピーカの高性能化においては、このダンパー８が存在することによって大きな問題が発生している。即ち、ボイスコイル４が磁気回路１へ向かう挙動と、磁気回路１とは反対側へ向かう挙動においてダンパー８の可動負荷の非直線性や非対称性が大きく、これに起因する高調波ひずみが大きく発生すると同時にパワーリニアリティも悪化する。
【０００５】
このような非直線性や非対称性に起因するパワーリニアリティの悪化や高調波ひずみ特性の課題を解決するため、図４に示すようなスピーカが提案されている。
【０００６】
この提案スピーカは、図４に示すように磁気ギャップを有する磁気回路１と、この磁気回路１の磁気ギャップ２内にコイル部が可動自在に設けられたボイスコイル４と、このボイスコイル４の磁気ギャップ外方部分に、その内周が連結された振動板５と、この振動板５の外周が第１のエッジ６を介して連結されたフレーム７とを備え、前記ボイスコイル４の前記振動板５より前記磁気回路側にサスペンションホルダ１０の内周を連結し、このサスペンションホルダ１０の外周は第２のエッジ９を介して前記フレーム７に連結したものであり、実質的に第１のエッジ６と第２のエッジ９でスピーカの振動板、ボイスコイル、エッジといった振動系部品（以下単に振動系部品とする）を支持できる構造となっている。
【０００７】
上記した提案スピーカ構造は、振幅範囲が大きく、直線性の良いエッジを上下対称に配置しているため、図５に示すように振幅方向に対して広い範囲での直線性の向上が図れるものである。
【０００８】
尚、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００３−３７８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した提案スピーカは、振動系部品の振幅が広い範囲で直線性がある故、過大な入力信号が印加された場合などに振動系部品も過大に振幅してしまい、振動系部品が他の部品と接触し、異常音を発生したりする可能性がある。
【００１０】
また、振幅に対する長時間の信頼性を考えると、上述した提案スピーカ構造は第１のエッジ６及び第２のエッジ９のみで振動系部品を支持しているため、エッジに強い負荷が加わり続け、エッジの疲労が考えられ、このエッジの疲労により、エッジのコンプライアンスが増加し、その結果、同じ入力信号が加わっても大きな振動系部品の振幅が発生するため、さらに他の部品との接触による異常音の可能性が増すことになる。もちろん、他の部品との接触による破壊や、エッジ自体の疲労破壊も発生することも考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のスピーカは、サスペンションホルダより磁気回路側のボイスコイルの外周部にダンパーを連結し、前記ダンパーの外周部を前記磁気回路またはフレームに連結し、前記ダンパーの復元力は振動板の振幅が小さい範囲では前記第１のエッジと第２のエッジとの合成の復元力より小さくし、振動板の振幅が大きい範囲では逆に前記合成復元力より大きくすることで、通常使用する範囲では実質的にエッジで支持し、大振幅時のみダンパーで支持する構造としたものであり、直線性の良い優れた音質と、過大入力時の異常音や破壊を防ぐことができるものである。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明のスピーカは、磁気ギャップを有する磁気回路と、この磁気回路の前記磁気ギャップ内に少なくともそのコイル部が可動自在に設けられたボイスコイルと、このボイスコイルの磁気ギャップ外方部分に、その内周が連結された振動板と、この振動板の外周が第１のエッジを介して連結されたフレームとを備え、前記ボイスコイルの前記振動板より前記磁気回路側にサスペンションホルダの内周を連結し、このサスペンションホルダの外周は第２のエッジを介して前記フレームに連結したスピーカにおいて、前記サスペンションホルダより前記磁気回路側のボイスコイルの外周部にダンパーを連結し、前記ダンパーの外周部を前記磁気回路または前記フレームに連結し、前記ダンパーの復元力は、振動板の振幅が小さい範囲では前記第１のエッジと第２のエッジとの合成の復元力より小さくし、振動板の振幅が大きい範囲では逆に前記合成復元力より大きくすることで、通常使用する範囲では実質的にエッジで支持し、大振幅時のみダンパーで支持する構造となり、直線性の良い優れた音質と、過大入力時の異常音や破壊を防ぐことができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態のスピーカの断面図である。図２は本発明の一実施形態のスピーカの第１のエッジと第２のエッジの復元力とダンパーの復元力を表した特性図である。
【００１５】
図１によると、磁気ギャップを有する磁気回路１と、この磁気回路１の前記磁気ギャップ２内に少なくともそのコイル部が可動自在に設けられたボイスコイル４と、このボイスコイル４の磁気ギャップ外方部分に、その内周が連結された振動板５と、この振動板５の外周が第１のエッジ６を介して連結されたフレーム７とを備え、前記ボイスコイル４の前記振動板５より前記磁気回路側にサスペンションホルダ１０の内周を連結し、このサスペンションホルダ１０の外周は第２のエッジ９を介して前記フレーム７に連結している。そして、前記サスペンションホルダ１０より前記磁気回路側のボイスコイル４の外周部にダンパー１１を連結し、前記ダンパー１１の外周部を前記磁気回路１に連結している。図２では、前記した構造のスピーカにおける支持部材（第１のエッジ６、第２のエッジ９、ダンパー１１）の復元力１２を表しており、前記ダンパー１１の復元力１３は、振動板の振幅が小さい範囲では前記第１のエッジ６と第２のエッジ９との合成の復元力１４より小さくし、振動板の振幅が大きい範囲では逆に前記合成復元力より大きくしたものとなっている。
【００１６】
上記の復元力特性を有している場合、通常の入力信号で振動系部品が振幅する範囲では実質的に第１と第２のエッジ６，９の復元力１４で決まるため、直線性の優れた低歪な音質が得られる。振幅が大きくなると、エッジの復元力が無視できなくなり、最大振幅ではエッジの復元力が支配的となる。このため、過大入力が印加された場合、エッジだけでなくダンパー１１でも振動系部品を支持するため、振動系部品の過大振幅を抑えることができ、他の部品との接触による異常音や破壊を防止できるものである。
【００１７】
また、本実施の形態のスピーカにおいて、第１のエッジ６と第２のエッジ９の復元力１４とダンパー１１の復元力１３の関係において、図３に示すように、ダンパー１１の復元力１３と、第１のエッジ６と第２のエッジ９との合成の復元力１４が逆転する振幅量を、前記第１のエッジ６と第２のエッジ９のみで振動板を支持した場合の全振幅の半分以上とすると、スピーカの低音域の共振の鋭さにもよるが、本方式のスピーカでは過大入力時の振動系部品の異常振幅の抑制と、通常の再生範囲での優れた音質の両立を図ることができるものである。
【００１８】
また、本実施の形態において、前記ダンパー１１の材料の機械損失を、前記第１のエッジ６及び第２のエッジ９の材料の機械損失より小さくした。
【００１９】
一般的にエッジやダンパーといった支持部材の材料の機械損失は、材料の伸びを意味する。特にスピーカに低周波成分から高周波成分までを含む過大入力が印加された場合、エッジやダンパーに力が加わり伸びが発生する。この場合、大振幅時に働くダンパーの機械損失をエッジの機械損失より小さくしているため、ダンパーの伸びは小さくなり、さまざまな信号が印加された場合でも振動系部品の過大振幅を抑えることができ、他の部品との接触による異常音や破壊を防止できるものである。
【００２０】
また、一般的にスピーカを高温の環境で動作させる場合、振動系の支持部品の材質によっては、材料自体の線膨張係数に従い、形状に伸びが発生する。特に音質を重視し、ロール径の大きいエッジを使った本方式のスピーカでは、温度により振動系部品の振幅が変化することになる。
【００２１】
そこで、本実施の形態では、前記ダンパー１１の材料の線膨張係数を、前記第１のエッジ６及び第２のエッジ９の材料の線膨張係数より小さくすることで、高温の環境下に置かれた場合でも、優れた音質の実現と、過大入力時の異常音や破壊を防止できるものである。
【００２２】
更に、本実施の形態では、前記第１のエッジ６および第２のエッジ９の材料をゴム系の材料とし、前記ダンパー１１の材料を布系を使用することでゴム系の材料の特徴である優れた音質の実現と、過大入力時の異常音や破壊を防止できるものである。
【００２３】
なお、本実施の形態ではダンパー１１の他端を磁気回路１に連結したが、他のフレーム７に連結しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明のスピーカは、直線性の良い優れた音質と過大入力時の異常音や破壊を防ぐことができるので、高性能化を実現し、各種音響機器に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のスピーカの実施の形態１の断面図
【図２】本発明のスピーカの実施の形態１の支持系部品の復元力特性図
【図３】本発明のスピーカの実施の形態の支持系部品の他の復元力特性図
【図４】従来のスピーカの断面図
【図５】同スピーカの支持系部品の復元力特性図
【図６】従来のスピーカの断面図
【符号の説明】
【００２６】
１  磁気回路
２  磁気ギャップ
４  ボイスコイル
５  振動板
６  第１のエッジ
７  フレーム
９  第２のエッジ
１０  サスペンションホルダ
１１  ダンパー
１２  ダンパーと第１のエッジと第２のエッジの合成の復元力特性
１３  ダンパーの復元力特性
１４  第１のエッジと第２のエッジの合成の復元力特性
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006033027.tif 000006
【図５】
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【図６】
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