(57)【要約】【課題】音発生用ボードを効率良く振動させる。【解決手段】他端部に磁気回路部を固着した板ばねの一端部を音発生用ボードの面に取り付けると共に、磁気回路部と関連してボイスコイルに発生した振動を音発生用ボードの面と直交する方向に伝達するように、板ばねの他端部を、音発生用ボードの面とほぼ平行に設けたことにより、ボイスコイルから音発生用ボードへの振動の伝達効果を一段と高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路部の磁束と鎖交するボイスコイルの振動を音発生用ボードの面に伝達する振動発生部を有するボードスピーカにおいて、
一端部を上記音発生用ボードの表面に取り付けかつ他端部を上記磁気回路部に固着してなる板ばねを具え、
上記板ばねは、上記磁気回路部の振動を、上記音発生用ボードの面と直交する方向に伝達するように、上記他端部を、上記音発生用ボードの面とほぼ平行に設けた
ことを特徴とするボードスピーカ。
【請求項２】
上記音発生用ボードの面における上記磁気回路部の最外径部と対応する位置に、リング状の粘弾性体でなる支持台を設け、当該支持台によって上記磁気回路部を支持する
ことを特徴とする請求項１に記載のボードスピーカ。
【請求項３】
画像表示装置の筐体の画像表示面以外の面に、当該画像表示装置の音源として設けられた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のボードスピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はボードスピーカに関し、特に音発生用ボードに対して効率良く振動を付与できるようにしたものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のボードスピーカとして、音発生用ボードの板面に対して振動形成機構（エキサイタとも呼ばれている）において発生した可聴音周波数の振動を伝達させることにより、当該音発生用ボードを振動させてその板面において音響エネルギーを発生させる構成のものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４３６９０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種のボードスピーカの振動形成機構は、可聴音周波数の電気的駆動信号に基づいてこれを機械的振動に電磁変換するために、マグネット及びヨークを含んだ磁気回路部の磁束にボイスコイルを流れる音声電流を鎖交させるように構成されているので、磁気回路部の比較的大きい重力を支持しながら、音発生用ボードに伝達すべき振動を効率良く発生させることが望ましい。
【０００５】
本願発明は以上の点を考慮してなされたもので、振動形成機構として、音発生用ボードを従来に比して一段と効率良く振動させることができるようにしたボードスピーカを提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため本発明においては、磁気回路部２４の磁束と鎖交するボイスコイル２６の振動を音発生用ボード２の表面に伝達する振動発生部１１を有するボードスピーカ１において、一端部を音発生用ボード２の表面に取り付けかつ他端部を磁気回路部２４に固着してなる板ばね１２を具え、板ばね１２は、ボイスコイル２６や振動発生部１１の振動を、音発生用ボード２の面２Ａと直交する方向に伝達するように、他端部を、音発生用ボード２の面２Ａとほぼ平行に設けるようにした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、他端部に磁気回路部を固着した板ばねの一端部を音発生用ボードの面に取り付けると共に、磁気回路部と関連してボイスコイルに発生した駆動力を音発生用ボードの面と直交する方向に伝達するように、板ばねの当該一端部を、音発生用ボードの面とほぼ平行に設けたことにより、ボイスコイルから音発生用ボードへの振動の伝達効果を一段と高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施の形態によるボードスピーカを示す断面図である。
【図２】図１の板ばねを示す正面図である。
【図３】液晶テレビジョンへの応用例を示す略線図である。
【図４】周波数特性の改善効果の説明に供する特性曲線図である。
【図５】比較例を示す特性曲線図である。
【図６】Ｉ字状板ばねを用いた他の実施の形態を示す正面図である。
【図７】十字状板ばねを用いた他の実施の形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１０】
（１）第１の実施の形態
図１及び２において、１は全体としてボードスピーカを示し、音発生用ボード２の板面に、振動形成機構３が設けられている。
【００１１】
この実施の形態の場合、音発生用ボード２は画像表示装置を構成する薄型液晶テレビジョンの筐体の裏面板でなる。
【００１２】
振動形成機構３は音発生用ボード２の表面に固着された振動発生部１１を有し、当該振動発生部１１の外側表面にその重力を支持する板ばね１２の先端部が一体に接着されている。
【００１３】
この実施の形態の場合、板ばね１２は厚味方向に高いコンプライアンスを有する上下方向に縦長の薄いプラスチック材（上下方向の長さ１０〔ｃｍ〕、幅２〜４〔ｃｍ〕、厚さ１〔ｍｍ〕以下）であって、上端部がＬ字状に折り曲げられた形状を有する。
【００１４】
かくして板ばね１２のうち、縦方向に延長する縦板部１２Ａが音発生用ボード２と対向しながらほぼ平行に上下方向に延長してその下端部に振動発生部１１が設けられるのに対して、縦板部１２Ａの上端から音発生用ボード２に向って直角方向に折り曲げられた支持板部１２Ｂのうち音発生用ボード２と突き当たる先端部分が音発生用ボード２に沿うように直角方向に折り曲げられて取付板部１２Ｃを形成している。
【００１５】
この取付板部１２Ｃは、取付ねじ１３によって音発生用ボード２に取り付けられ、これにより音発生用ボード２とほぼ平行に延長する縦板部１２Ａが、振動発生部１１の最外径より外方に離れた位置に取り付けられた状態において、大きい柔軟性をもちながら、矢印ａで示すように、音発生用ボード２の板面とほぼ直交する方向（これを前後方向という）に振動できると共に、振動発生部１１がその重力で下方に垂れ下がらないように支持するようになされている。
【００１６】
かくして、板ばね１２は、振動発生部１１が音発生用ボード２に対して直角方向に振動したとき、縦板部１２Ａが支持板部１２Ｂへの折曲り部１２Ｄを中心として矢印ａの前後方向に振動できるようになされている。
【００１７】
この実施の形態の場合、支持板部１２Ｂの下面に沿うように、板状プラスチック材料でなる補強部材１５が張り付けられており、これにより板ばね１２の前後方向への振動支点として、折曲り部１２Ｄの位置が変動しないように支持されている。
【００１８】
振動発生部１１は、音発生用ボード２とほぼ平行に配設された円環状マグネット２１を前後方向から挟み込むように磁性材料でなる外側ヨーク２２及びプレート２３を設けた磁気回路部２４を有し、プレート２３が円環板状形状を有するのに対して、外側ヨーク２２は中心位置から後方に円柱ヨーク部２２Ｂを円環状マグネット２１及びプレート２３の中心孔を通るように突出させた構成を有する。
【００１９】
プレート２３の中心孔と外側ヨーク２２の円柱ヨーク部２２Ｂ間の区域には、ボビン２５に巻装されたボイスコイル２６が配設され、これによりボイスコイル２６に可聴波周波数の音声電流が流れたとき、これがプレート２３及び外側ヨーク２２の円柱ヨーク部２２Ｂ間の空隙を通る磁気回路部２４の磁束と鎖交することにより、ボイスコイル２６が音発生用ボード２の外表面に対して直角方向に振動するようになされている。
【００２０】
ボビン２５の内側端面には円板状のボイスコイルキャップ２７が接着され、かくしてボビン２５、ボイスコイル２６及びボイスコイルキャップ２７によって、磁気回路部２４の磁束及びボイスコイル２６の音声電流に基づいて外側ヨーク２２の円柱ヨーク部２２Ｂに沿うように前後方向に振動するボイスコイルセンタ部２８が形成されている。
【００２１】
ボイスコイルキャップ２７の内側表面は、金属又はプラスチック材料でなり、取付ねじ３１によって音発生用ボード２の外側表面２Ａに固着された振動伝達子３２の外側表面に接着されている。
【００２２】
かくしてボイスコイル２６に音声電流から流れることによりボイスコイルセンタ部２８が前後方向に振動したとき、この振動が振動伝達子３２を介して音発生用ボード２に伝達するようになされている。
【００２３】
この実施の形態の場合、ボビン２５とプレート２３の内側表面との間に布製のじゃばら成形品でなるダンパ３５が設けられ、これによりボイスコイル２６及びボビン２５が外側ヨーク２２の円柱ヨーク部２２Ｂの外壁面とプレート２３の中心孔内壁面との間の空隙を前後方向に移動できるように保持されている。
【００２４】
音発生用ボード２の外側表面２Ａにおける振動伝達子３２を囲む位置には、リング状粘弾性体材料（例えばウレタンスポンジ等の多孔性材料）でなる支持台３７が音発生用ボード２の外側表面２Ａに接着剤によって固着されており、当該支持台３７の外側表面とプレート２３の内側表面との間に、全体として傘の骨形状を有する支持フレーム３８が設けられている。
【００２５】
かくして、磁気回路部２４を構成する円環状マグネット２１、外側ヨーク２２及びプレート２３が、支持フレーム３８の骨材３８Ａ及び支持台３７を介して音発生用ボード２の外側表面２Ａに、前後方向に振動できるように支持されている。
【００２６】
この実施の形態の場合、ボイスコイル２６の両端は、支持フレーム３８の骨材３８Ａに設けられた配線用接続端子４０に導出されていると共に、板ばね１２の外側表面に設けられたプリント配線４１の両端に配線用接続端子４２及び４３が設けられ、ボイスコイル２６の接続端子４０と板ばね１２の接続端子４２との間にリード線４４を接続することにより、音声入力電流を板ばね１２の支持板部１２Ｂに設けられた接続端子４３に供給することによってボイスコイル２６に音声電流を流すことができるようになされている。
【００２７】
以上の構成において、音声信号入力用の接続端子４３に音声信号が与えられたとき、この音声信号は板ばね１２上に設けられたプリント配線４１、接続端子４２を通ってリード線４４に与えられ、これが振動発生部１１の支持フレーム３８の骨材３８Ａに設けられた接続端子４０を介してボイスコイル２６に供給される。
【００２８】
このとき、ボイスコイル２６は供給された音声電流を磁気回路部２４を通る磁束と鎖交させることにより、ボイスコイルセンタ部２８を外側ヨーク２２の円柱ヨーク部２２Ｂに沿って音発生用ボード２の外側表面２Ａと直交する方向に振動させる。
【００２９】
この振動は、当該磁気回路部２４が板ばね１２及び支持台３７によって支持されていることにより、ボイスコイル２６に従ってボイスコイルキャップ２７が当該磁気回路部２４から応力を受けて音発生用ボード２に対して叩くような力を与える。
【００３０】
ボイスコイル２６と磁気回路部２４との間に働く応力は、磁気回路部２４に従って板ばね１２をも振動させる。
【００３１】
この結果、ボイスコイル２６側においては主として高い周波数領域の振動が生じるのに対して、磁気回路部２４側においては主として低い周波数領域の振動が生ずる。
【００３２】
このとき板ばね１２は、板ばね１２の縦板部１２Ａの上端の折曲り部１２Ｄを中心として、当該縦板部１２Ａが矢印ａの方向に円弧運動をしようとするが、縦板部１２Ａの先端に設けられた磁気回路部２４は支点となる折曲り部１２Ｄから縦板部１２Ａの長さの分だけ遠い位置にあり、かつ縦板部１２Ａが高いコンプライアンスを有することによって柔軟に振動動作することにより、磁気回路部２４は音発生用ボード２の外側表面２Ａとほぼ直交する方向に運動する。
【００３３】
また、磁気回路部２４を構成する円環状マグネット２１、外側ヨーク２２及びプレート２３はかなりの重量をもっているが、この下方への重力は、板ばね１２がその引張り応力によって支持することにより、磁気回路部２４の下方への垂れ下がりを未然に防止している。
【００３４】
かくしてこの板ばね１２の高いコンプライアンスによる柔軟な振動効果及び引張応力による垂れ下がり防止効果によって、支持台３７やダンパ３５がボイスコイルセンタ部２８の振動の過程において、よじれるような動作をするおそれを有効に防止できることにより、ボイスコイルセンタ部２８の振動効率を一段と高く維持できる。
【００３５】
以上の構成によれば、ボイスコイルセンタ部２８を振動させるにつき、比較的重量が大きい磁気回路部２４を音発生用ボード２とほぼ平行に設けられた板ばね１２によって支持するようにしたことにより、ボイスコイルセンタ部２８を効率良く振動させることができることにより、この振動が音発生用ボード２（この実施の形態の場合、液晶テレビジョンの筐体）に音声電流による振動を効率良く伝達することができる。
【００３６】
この実施の形態の場合、音発生用ボード２の液晶テレビジョンには、図３に示すように、液晶テレビジョンの筐体裏板の液晶テレビジョン画面２Ｂの左及び右位置に左及び右チャンネル用ボードスピーカ１Ｌ及び１Ｒが設けられており、この左及び右ボードスピーカ１Ｌ及び１Ｒによって左及び右チャンネルの音声信号による振動を音発生用ボード２である筐体に伝達されており、これにより液晶テレビジョン画面２Ｂを表面から見ているユーザは、ステレオ音声を液晶テレビジョンの画面２Ｂ全体から聴き取ることができる。
【００３７】
（２）比較例に対する改善効果
図４は、図１及び図２のボードスピーカ１の周波数特性についての実験結果を示したもので、図５に比較例として示すように、板ばね１２を設けなかった場合の図５の周波数特性に対して音声出力が一段と大きくなる改善効果が得られた。
【００３８】
因に、図４において１００〔Ｈｚ〕の音声出力レベルは図５の場合と比較して８〔ｄＢ〕程度上昇している。
【００３９】
このことは、音声出力のうちでも、低音部分の音の延びが一段と向上していることを意味する。
【００４０】
この低音域における音の延びは、板ばね１２の高コンプライアンスによる柔軟な振動効果と、板ばね１２の引張り応力による垂れ下り防止効果とに基づくものであることが分かる。
【００４１】
以上の実施の形態における改善効果については、以下のように考える。
【００４２】
一般に、ボイスコイルの駆動力を板面に伝え、板面にて音響エネルギーを発生させるボードスピーカにおいては、板面に対する振動伝達部を装置全体の重心位置に設けることは構造上不可能であり、垂直や傾斜板面の場合は磁気回路部の重力のために振動伝達力が重力方向の強い回転モードをもつことを避け得ない。
【００４３】
特に、重低音再生を目指すと、ボードスピーカ全体の板面に対するコンプライアンスを大きくする必要があり、回転モードが著しくなるため、回転モードによる駆動力低下は避けられない。
【００４４】
垂直や傾斜板面の場合はコンプライアンスを作り出す粘弾性体に長時間の静荷重が印加されることとなり、クリープ等による粘弾性体の永久変形が発生してしまう問題がある。
【００４５】
また、垂直板面以外の水平板面であっても、従来の粘弾性膜のみを用いたボードスピーカの保持の仕方では、粘弾性膜の固定面を支点とした回転運動が避けられず、やはり重低音再生を十分にはなし得ない問題があった。
【００４６】
上述の特許文献１には、垂直板面に対処するように磁気回路の重心位置に粘弾性膜を外周枠と連結する構造が示されている。しかし、この構造では粘弾性膜を支点とした回転モードになんら抑制効果がなく、この回転モードの発生が板面の駆動力低下を起こし、低域における特定周波数の再生が困難であった。
【００４７】
以上の問題点に対して、上述の実施の形態によれば、音発生用ボード２とほぼ平行に縦板部１２Ａを設けた板ばね１２によって、主として低い周波数領域で振動する磁気回路部２４を、音発生用ボード２に対して高いコンプライアンスで柔軟な振動を与えると共に、板ばね１２の引張応力によって磁気回路部２４の垂れ下りを防止するようにしたことにより、回転モードの発生を有効に抑制し、その結果効率良く音発生用ボード２に対して振動を伝達できるボードスピーカを実現できた。
【００４８】
（３）他の実施の形態
（３−１）図６は他の実施の形態を示すもので、図１及び図２との対応部分に同一符号を付して示すように、図６の場合の板ばね１２Ｘは、振動発生部１１の位置を通って上下方向に細長くＩ字状に延長する構成を有し、その上及び下端部に形成された取付板部１２ＣＸ１及び１２ＣＸ２が振動発生部１１を中心として上下方向に同じ長さをもつ位置に取付ねじ１３Ｘ１及び１３Ｘ２によって音発生用ボード２に取り付けられている。
【００４９】
かくして振動発生部１１は、その最外径より外側の位置において音発生用ボード２に取り付けられた板ばね１２Ｘのほぼ中央位置に設けられていることにより、振動発生部１１の磁気回路部２４の重力を当該磁気回路部２４を構成する円環状マグネット２１、外側ヨーク２２及びプレート２３の垂れ下がりの影響がほぼない状態でボイスコイル２６に対して振動を発生させることができる。
【００５０】
従って図６の構成によっても、磁気回路部２４に対するボイスコイル２６及びボビン２５従ってボイスコイルセンタ部２８の振動動作によじれを生じさせることなく振動を維持できるようになるので、さらに一段と振動伝達効率を高めることができる。
【００５１】
（３−２）図７はさらに他の実施の形態を示すもので、図１及び図２との対応部分に同一符号を付して示すように、図７の場合の板ばね１２Ｙは、振動発生部１１を中心として、上下方向及び左右方向にほぼ同じ長さをもつ縦板部１２ＡＹ１及び１２ＡＹ２と横板部１２ＡＹ３及び１２ＡＹ４とを十字状に延長させた構成を有する。
【００５２】
かくして板ばね１２Ｙは、振動発生部１１の最外径より外側の位置、すなわち振動発生部１１を中心としてほぼ同じ長さだけ上下左右方向に離れた位置において、取付板部１２ＣＹ１、１２ＣＹ２及び１２ＣＹ３、１２ＣＹ４を取付ねじ１３Ｙ１、１３Ｙ２及び１３Ｙ３及び１３Ｙ４によって音発生用ボード２の外側表面２Ａに取り付けられる。
【００５３】
図７の構成によれば、磁気回路部２４を構成する円環状マグネット２１、外側ヨーク２２及びプレート２３とボイスコイルセンタ部２８とを、上下方向と共に左右方向についても高い精度で相対的な振動運動をさせることができることにより、ボイスコイル２６によって発生した振動を一段と効率良く音発生用ボード２に伝達させることができる。
【００５４】
（３−３）上述の実施の形態（図１）においては、本発明を液晶テレビジョンの筐体の裏面板を音発生用ボード２として、ボードスピーカ１を構成した場合について述べたが、ボードスピーカ１を設ける部分としては、裏面板に限らず側面板であっても良く、このようにしても音声を筐体の画像表示面から発生させることができる。
【００５５】
（３−４）上述の実施の形態においては、本発明を液晶テレビジョンの筐体に適用した場合について述べたが、適用対象はこれに限らず、パーソナルコンピュータの筐体などユーザが音声を聴き取るようになされた機器に広く適用し得る。
【００５６】
また、ボードスピーカ１を、音声を聴き取るようになされた機器に組み合わせるのみならず、音発生用ボード２として、当該機器の筐体とは別体の、独立した振動板を用いるようにしても良い。
【００５７】
（３−５）上述の実施の形態においては、ボードスピーカ１を垂直面をもつ音発生用ボード２に取り付けた場合について述べたが、音発生用ボード２として傾斜面部に取り付けたり、水平面部に取り付けたりしても良い。
【００５８】
この場合にも、ボードスピーカ１の板ばね１２は、磁気回路部２４を音発生用ボード２の取付面に対して、よじれを生じさせることなく、直角方向に振動動作させるように当該磁気回路部２４を支持していることにより、振動発生部１１からの振動を効率良く音発生用ボード２に伝達させることができる。
【００５９】
（３−６）図１及び図２について上述した実施の形態においては、板ばね１２として縦１０〔ｃｍ〕、横２〜４〔ｃｍ〕の大きさの縦板部１２Ａを有する場合について述べたが、縦板部１２Ａの縦方向長さとしては、振動発生部１１の最外径部分から外側に外れた位置において取付板部１２Ｃを音発生用ボード２に取り付けるように、縦方向長さを短かくしたり長くしたりするようにしても良く、このようにしても上述の場合と同様に磁気回路部２４の振動方向に回転モードを生じさせないように適正に振動させる効果を得ることができる。
【００６０】
（３−７）上述の実施の形態においては、板ばね１２として、プラスチック材を用いた場合について述べたが、これに代え、金属ばね材料、例えばリン青銅、ジュラルミン、アルミニウムなどを用いても良い。
【００６１】
（３−８）上述の実施の形態においては、板ばね１２として、断面長方形状の板材を用いた場合について述べたが、これに代え、板材の厚味を貫通する複数の貫通孔を設けるようにしても良い。
【００６２】
このようにすれば、板ばね１２のコンプライアンスをさらに高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は音発生用ボードに対して可聴周波数範囲の振動を与える場合に利用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１……ボードスピーカ、１Ｌ、１Ｒ……左、右チャンネル用ボードスピーカ、２……音発生用ボード、２Ａ……外側表面、３……振動形成機構、１１……振動発生部、１２……板ばね、１２Ａ、１２ＡＸ１〜１２ＡＸ２、１２ＡＹ１〜１２ＡＹ２……縦板部、１２Ｂ……支持板部、１２Ｃ、１２ＣＸ１〜１２ＣＸ２、１２ＣＹ１〜１２ＣＹ４……取付板部、１２Ｄ……折曲り部、１２ＡＹ３〜１２ＡＹ４……横板部、１３、１３Ｘ１〜１３Ｘ２、１３Ｙ１〜１３Ｙ４……取付ねじ、２１……円環状マグネット、２２……外側ヨーク、２２Ｂ……円柱ヨーク部、２３……プレート、２４……磁気回路部、２５……ボビン、２６……ボイスコイル、２８……ボイスコイルセンタ部、３１……取付ねじ、３２……振動伝達子、３５……ダンパ、３７……支持台、３８……支持フレーム、３８Ａ……骨材、４０、４２、４３……接続端子、４１……プリント配線。
【図１】
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【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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【図７】
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