(57)【要約】【課題】  小入力時にはドロンコーンの振幅を抑制せず、大入力時にドロンコーンの振幅を抑制して異音が発生しにくいようにするとともに、音声再生能力に優れるパッシブラジエーターおよびこれを用いたスピーカーシステムを提供する。【解決手段】  パッシブラジエーターは、ドロンコーンと、ドロンコーンに連結する制動コイルと、制動コイルが挿入される磁気空隙を有する磁気回路と、を備え、制動コイルが、ボビンと、ボビンと同心円状の第１コイルおよび第２コイルと、を備え、好ましくは、制動コイルの第１コイルが、ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、第２コイルが、第１コイルと離隔してボビンの外周側面を巻回すコイルであり、第１コイルと第２コイルとの離隔距離Ｄが、磁気回路の磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも小さい。【選択図】  図４
2011061352.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドロンコーンと、該ドロンコーンに連結する制動コイルと、該制動コイルが挿入される磁気空隙を有する磁気回路と、を備え、
該制動コイルが、ボビンと、該ボビンと同心円状の第１コイルおよび第２コイルと、を備える、
パッシブラジエーター。
【請求項２】
前記制動コイルの前記第１コイルが、前記ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、前記第２コイルが、該第１コイルの外周側面を巻回すコイルであり、
該第１コイルの巻き幅Ｈ１、および、該第２コイルの巻き幅Ｈ２が、前記磁気回路の前記磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも大きい、
請求項１に記載のパッシブラジエーター。
【請求項３】
前記制動コイルの前記第１コイルが、前記ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、前記第２コイルが、該第１コイルと離隔して該ボビンの外周側面を巻回すコイルである、
請求項１に記載のパッシブラジエーター。
【請求項４】
前記制動コイルの前記第１コイルと前記第２コイルとの離隔距離Ｄが、前記磁気回路の前記磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも小さい、
請求項３に記載のパッシブラジエーター。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のパッシブラジエーターと、
該パッシブラジエーターの前記制動コイルの前記第１コイルおよび前記第２コイルに接続し、該第１コイルの両端を開放または短絡する、および／または、該第２コイルの両端を開放または短絡するスイッチ回路と、
音声信号が供給されるスピーカーユニットと、
該パッシブラジエーターおよび該スピーカーユニットが取り付けられて音響容量を規定するキャビネットと、を備える、スピーカーシステム。
【請求項６】
ドロンコーンと、該ドロンコーンに連結する制動コイルと、該制動コイルが挿入される磁気空隙を有する磁気回路と、該ドロンコーンを振動可能に支持するエッジと、該エッジおよび該磁気回路と連結するフレームと、該フレームまたは該磁気回路に固定されて該制動コイルのコイルに接続するスイッチ回路と、を備え、
該制動コイルが、ボビンと、第１コイルと、第２コイルと、を備え、
該スイッチ回路が、該第１コイルの両端を開放または短絡する、および／または、該第２コイルの両端を開放または短絡する、スイッチ素子を有する、
パッシブラジエーター。
【請求項７】
請求項６に記載のパッシブラジエーターと、音声信号が供給されるスピーカーユニットと、該パッシブラジエーターおよび該スピーカーユニットが取り付けられて音響容量を規定するキャビネットと、を備える、スピーカーシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドロンコーンを含むパッシブラジエーターと、これを備えるスピーカーシステムあって、特に、音声再生能力に優れ、大信号入力時にもドロンコーンの振幅を抑制して、異音が発生しにくいパッシブラジエーターに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声を再生するスピーカーを取り付けるディスプレイ等の音響機器においては、スピーカーを取り付けるのに要する空間を小型化することが要望されている。一方で、小型のスピーカーシステムにおいて、キャビネットの体積が小さくなると、キャビネットが動電型スピーカーの振動板の背面側に規定する音響容量が小さくなり、それ以上の周波数で平坦な再生音圧周波数特性を得ることができる最低共振周波数ｆ０［Ｈｚ］が上昇してしまい、その結果、低音域が不足して十分な音声再生能力が得られない、という問題を生じる場合がある。したがって、従来には、これらの問題を解決するために様々なスピーカーシステムが提案されている。動電型スピーカーを備えるスピーカーシステムでは、代表的には、密閉型キャビネット、バスレフ型キャビネット、等が存在し、あるいは、ドロンコーン、あるいは、パッシブラジエーターを備えるスピーカーシステムがある。
【０００３】
また、従来のドロンコーン、あるいは、パッシブラジエーターを備えるスピーカーシステムでは、様々な工夫を加えて改善を図ろうとするものがある。例えば、ドロンコーンに可動線輪および磁気回路を通常のスピーカーと同様に付加せしめて、抵抗、インダクタンスまたはキャパシタンス等の回路素子を単独あるいは組み合わせて該可動線輪に接続してなるドロンコーン共振器の構造がある。（特許文献１）。
【０００４】
また、従来の低音域増強部材としてのドロンコーン、あるいは、パッシブラジエーターを備えるスピーカーシステムでは、低音域増強部材がスピーカーシステムの共振周波数とは異なる低域共振周波数を有しているとともに、低音域増強部材には低音域増強部材の振動に応じた検出電流を出力する振動検出手段が設けられており、この振動検出手段は、増幅手段から出力される信号電流を上記検出電流で一層増幅させる帰還手段に接続されていることを特徴とするものがある。（特許文献２）。
【０００５】
また、従来の動電型スピーカーでは、ボイスコイルを構成するボビンに第１のコイルを巻き回し、さらにこの第１のコイルの上から第２のコイルを巻き回して構成するダブルボイスコイルのスピーカーがある。あるいは、ダブルボイスコイルの構成を変えて、コイルボビンの上下に同一方向に巻着され、且つ両者の導通がとられた上コイル及び下コイルからなるボイスコイルを有するスピーカーユニットであって、前記コイルボビンが静止状態では、前記上コイル及び下コイルのそれぞれのコイル長の略半分がプレートとポールピースとの間の磁気ギャップ内に位置し、駆動状態では、前記上コイル又は下コイルの何れか一方が前記磁気ギャップから外れたとき、前記上コイル又は下コイルの他方が前記磁気ギャップ内に残るように振幅範囲が設定されていることを特徴とするスピーカーユニットがある。（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特公昭４４−２６１４０号公報  （第２図〜第４図）
【特許文献２】特開平３−２３２３９９号公報  （第１図）
【特許文献３】特開平９−３７３８８号公報  （第１図〜第１６図）
【０００７】
しかしながら、従来技術のドロンコーン、あるいは、パッシブラジエーターを備えるスピーカーシステムでは、いずれも充分ではない。パッシブラジエーターの特性の制御に関しては、ドロンコーンを支持するエッジの硬さを調整する、または、ドロンコーンの重量を調整する他に方法が無い。また、機械的に大きな音声信号を再生する大入力時にドロンコーンの振幅を抑制して異音が発生しにくいようにすると、小入力時にもドロンコーンの振幅を抑制してしまうという問題がある。一方、特許文献１および２に記載のスピーカーシステムでは、パッシブラジエーターの特性の制御が可能になるものの、構造が複雑になりコストアップになる、という問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、小入力時にはドロンコーンの振幅を抑制せず、大入力時にドロンコーンの振幅を抑制して異音が発生しにくいようにするとともに、音声再生能力に優れるパッシブラジエーターおよびこれを用いたスピーカーシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のパッシブラジエーターは、ドロンコーンと、ドロンコーンに連結する制動コイルと、制動コイルが挿入される磁気空隙を有する磁気回路と、を備え、制動コイルが、ボビンと、ボビンと同心円状の第１コイルおよび第２コイルと、を備える。
【００１０】
好ましくは、本発明のパッシブラジエーターは、制動コイルの第１コイルが、ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、第２コイルが、第１コイルの外周側面を巻回すコイルであり、第１コイルの巻き幅Ｈ１、および、第２コイルの巻き幅Ｈ２が、磁気回路の磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも大きい。
【００１１】
また、好ましくは、本発明のパッシブラジエーターは、制動コイルの第１コイルが、ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、第２コイルが、第１コイルと離隔してボビンの外周側面を巻回すコイルである。
【００１２】
また、好ましくは、本発明のパッシブラジエーターは、制動コイルの第１コイルと第２コイルとの離隔距離Ｄが、磁気回路の磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも小さい。
【００１３】
また、本発明のスピーカーシステムは、上記のパッシブラジエーターと、パッシブラジエーターの制動コイルの第１コイルおよび第２コイルに接続し、第１コイルの両端を開放または短絡する、および／または、第２コイルの両端を開放または短絡するスイッチ回路と、音声信号が供給されるスピーカーユニットと、パッシブラジエーターおよびスピーカーユニットが取り付けられて音響容量を規定するキャビネットと、を備える。
【００１４】
また、好ましくは、本発明のパッシブラジエーターは、ドロンコーンと、ドロンコーンに連結する制動コイルと、制動コイルが挿入される磁気空隙を有する磁気回路と、ドロンコーンを振動可能に支持するエッジと、エッジおよび磁気回路と連結するフレームと、フレームまたは磁気回路に固定されて制動コイルのコイルに接続するスイッチ回路と、を備え、制動コイルが、ボビンと、第１コイルと、第２コイルと、を備え、スイッチ回路が、第１コイルの両端を開放または短絡する、および／または、第２コイルの両端を開放または短絡するスイッチ素子を有する。
【００１５】
また、好ましくは、本発明のスピーカーシステムは、上記のパッシブラジエーターと、音声信号が供給されるスピーカーユニットと、パッシブラジエーターおよびスピーカーユニットが取り付けられて音響容量を規定するキャビネットと、を備える。
【００１６】
以下、本発明の作用について説明する。
【００１７】
本発明のパッシブラジエーターは、ドロンコーンと、ドロンコーンに連結する制動コイルと、制動コイルが挿入される磁気空隙を有する磁気回路と、を備え、制動コイルが、ボビンと、ボビンと同心円状の第１コイルおよび第２コイルと、を備える。つまり、本発明のパッシブラジエーターは、ドロンコーンに連結して磁気回路の磁気空隙に挿入される制動コイルが、ボビンと同心円状の第１コイルおよび第２コイルと、を備えるダブルボイスコイルである。このパッシブラジエーターは、ドロンコーンを振動可能に支持するエッジと、エッジおよび磁気回路と連結するフレームと、制動コイルのコイルに接続する後述するスイッチ回路と、をさらに備えていてもよい。
【００１８】
また、本発明のスピーカーシステムは、上記のパッシブラジエーターと、音声信号が供給されるスピーカーユニットと、パッシブラジエーターおよびスピーカーユニットが取り付けられて音響容量を規定するキャビネットと、を備え、そして、パッシブラジエーターの制動コイルの第１コイルおよび第２コイルに接続し、第１コイルの両端を開放または短絡する、および／または、第２コイルの両端を開放または短絡するスイッチ回路を備える。
【００１９】
したがって、本発明のパッシブラジエーターおよびこれを用いたスピーカーシステムは、制動コイルの第１コイルおよび第２コイルに接続するスイッチ回路が、第１コイルの両端を開放または短絡する、および／または、第２コイルの両端を開放または短絡するので、スイッチ回路のオン／オフの組み合わせによりドロンコーンの振幅の抑制を可変することができる。もちろん、スイッチ回路は、パッシブラジエーターのフレームまたは磁気回路に固定されていてもよく、スピーカーシステムを構成する他のキャビネット等に取り付けられていてもよい。
【００２０】
ここで、パッシブラジエーターの制動コイルは、ダブルボイスコイルの一方の第１コイルが、ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、第２コイルが、第１コイルの外周側面を巻回すコイルであればよい。このとき、第１コイルの巻き幅Ｈ１、および、第２コイルの巻き幅Ｈ２が、磁気回路の磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも大きいので、大入力時にドロンコーンの振幅を抑制して異音が発生しにくいようにすることができる。
【００２１】
あるいは、パッシブラジエーターの制動コイルは、ダブルボイスコイルの一方の第１コイルが、ボビンの外周側面を巻回すコイルであり、第２コイルが、第１コイルと離隔してボビンの外周側面を巻回すコイルであればよい。さらに、制動コイルの第１コイルと第２コイルとの離隔距離Ｄが、磁気回路の磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも小さくなるようにすればよい。この様な制動コイルの構成により、小入力時にはドロンコーンの振幅を抑制せず、大入力時にドロンコーンの振幅を抑制して異音が発生しにくいようにすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のパッシブラジエーターおよびこれを用いたスピーカーシステムは、小入力時にはドロンコーンの振幅を抑制せず、大入力時にドロンコーンの振幅を抑制して異音が発生しにくいようにするとともに、音声再生能力に優れるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１について説明する図である。（実施例１）
【図２】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１について説明する図である。（実施例１）
【図３】本発明のパッシブラジエーター１０について説明する図である。（実施例１）
【図４】本発明の他のパッシブラジエーター１０ａについて説明する図である。（実施例２）
【図５】本発明の他のパッシブラジエーター１０ｂについて説明する図である。（実施例３）
【図６】本発明の好ましい実施形態によるスピーカーシステム１のパッシブラジエーター１０、ならびに、パッシブラジエーター１０ａの振幅特性を表すグラフである。（実施例１、２）
【図７】本発明の好ましい実施形態によるパッシブラジエーター１０ａを用いるスピーカーシステム１の軸上１ｍ音圧周波数特性を表すグラフである。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の好ましい実施形態によるパッシブラジエーターおよびこれを用いたスピーカーシステムについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【実施例１】
【００２５】
図１および図２は、本発明の好ましい実施形態によるパッシブラジエーター１０を用いるスピーカーシステム１を説明する図である。図１（ａ）は、スピーカーシステム１を前面側から見た正面図であり、図１（ｂ）は、スピーカーシステム１の平面断面図である。また、図２（ａ）、図２（ｂ）、および、図２（ｃ）、は、スピーカーシステム１を背面側から見た背面図であり、後述するスイッチ回路７を構成する端子７ａ、７ｂ、７ｃ、および、７ｄに接続する接続バー９の状態が異なる場合の図である。なお、説明に不要なスピーカーシステム１の一部の構造や、内部構造等は、図示並びに説明を省略する。
【００２６】
本実施例のスピーカーシステム１は、略直方体状のキャビネット２を備え、その前面バフルに、口径８ｃｍのスピーカー振動板を備える動電型スピーカーであるフルレンジスピーカー３と、口径２．５ｃｍのスピーカー振動板を備える高音域用のツィーター４と、口径８ｃｍのドロンコーンを備えるパッシブラジエーター１０と、が取り付けられている。キャビネット２の背面側には、フルレンジスピーカー３およびツィーター４に接続線６を介して接続されるターミナル５と、パッシブラジエーター１０に接続線８を介して接続されるスイッチ回路７と、が取り付けられている。
【００２７】
略直方体状のキャビネット２は、その内部空間にほぼ密閉状態に囲われる空気が、スピーカーシステム１の音響容量を規定する。したがって、本実施例のスピーカーシステム１では、音声信号がターミナル５に入力されると、フルレンジスピーカー３およびツィーター４が直接にそれぞれの振動板から再生音を放射する。さらに、フルレンジスピーカー３の振動板の背面側のキャビネット２の空気を介してパッシブラジエーター１０のドロンコーンが振動し、パッシブラジエーター１０は、低音域の再生音を放射する。
【００２８】
図３は、本発明のパッシブラジエーター１０について説明する図である。具体的には、図３（ａ）は、パッシブラジエーター１０の側面図および断面図であり、図３（ｂ）は、コイル及び磁気回路付近の構造を示すＸ部分拡大図である。パッシブラジエーター１０は、逆ドーム状の断面を有するドロンコーン１１と、ドロンコーン１１の背面側でドロンコーン１１およびコイルボビン１４に連結するコーン振動板１２と、ドロンコーン１１およびコーン振動板１２の外周端側を振動可能に支持するエッジ１３と、コイルボビン１４に巻回される制動コイル１５と、コイルボビン１４を振動可能に中心保持するダンパー１６と、エッジ１３の外周側及びダンパー１６の外周側が固定されるフレーム１７と、を含む。二重振動板構造を形成するドロンコーン１１、コーン振動板１２、および、コイルボビン１４は、分割振動を生じにくい強固な振動系を形成することができる。
【００２９】
また、パッシブラジエーター１０は、フレーム１７に連結するプレート１８と、プレート１８との間に磁石２０を狭持し、かつ、制動コイル１５が配置される磁気空隙を規定するポール１９と、ポール１９のアンダープレートに連結されるキャンセルマグネット２１と、キャンセルマグネット２１に連結するカバー２２と、を含む。つまり、パッシブラジエーター１０は、磁気空隙を規定された磁気回路を有しており、この磁気空隙には高い磁束密度を有する直流磁界が形成されている。また、パッシブラジエーター１０のドロンコーン１１に連結する制動コイル１５は、図３（ｂ）に示すように、この磁気回路の磁気空隙に配置される。制動コイル１５は、コイルボビン１４と同心円状の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂと、を備える。制動コイル１５の第１コイル１５ａは、コイルボビン１４の外周側面を巻回すコイルであり、第２コイル１５ｂが、第１コイル１５ａの外周側面を巻回すコイルである。なお、本実施例では、第１コイル１５ａの巻き幅Ｈ１、および、第２コイル１５ｂの巻き幅Ｈ２は、ともに約７．３ｍｍであり、磁気回路の磁気空隙を規定するプレート１８の厚さＨ０約４．５ｍｍよりも大きくされている。
【００３０】
また、パッシブラジエーター１０は、フレーム１７に固定される端子板２３ａおよび２３ｂを備える。絶縁体で形成される端子板２３ａおよび２３ｂには、それぞれ正負の接続端子２４ａおよび２４ｂと、正負の接続端子２４ｃおよび２４ｄと、が固定されている。さらに、制動コイル１５の第１コイル１５ａは、その（図示しない）引出線が錦糸線２５ａおよび２５ｂの一端側に接続されて、錦糸線２５ａおよび２５ｂの他端側が正負の接続端子２４ａおよび２４ｂに接続されている。同様に、制動コイル１５の第２コイル１５ｂは、その（図示しない）引出線が錦糸線２５ｃおよび２５ｄの一端側に接続されて、錦糸線２５ｃおよび２５ｄの他端側が正負の接続端子２４ｃおよび２４ｄに接続されている。なお、第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂは、同じ方向に巻回されているコイルであるので、例えば、コイルの巻始め側を正の接続端子２４ａおよび２４ｃに、コイル巻終わり側を負の接続端子２４ｂおよび２４ｄに、接続すればよい。
【００３１】
パッシブラジエーター１０を含むスピーカーシステム１では、制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂが、接続線８を介してスイッチ回路７に接続する。具体的には、スイッチ回路７は、相互に絶縁された正負の端子７ａ、７ｂ、７ｃ、および、７ｄを含む。接続線８は、スイッチ回路７の端子７ａと第１コイル１５ａの一方端に接続する接続端子２４ａとを接続し、スイッチ回路７の端子７ｂと第１コイル１５ａの他方端に接続する接続端子２４ｂとを接続し、スイッチ回路７の端子７ｃと第２コイル１５ｂの一方端に接続する接続端子２４ｃとを接続し、スイッチ回路７の端子７ｄと第２コイル１５ｂの他方端に接続する接続端子２４ｄとを接続する。
【００３２】
パッシブラジエーター１０を備えるスピーカーシステム１では、音声信号がターミナル５に入力されて、フルレンジスピーカー３の振動板が振動すると、フルレンジスピーカー３の振動板の背面側のキャビネット２の空気を介してパッシブラジエーター１０のドロンコーン１１が振動し、パッシブラジエーター１０は低音域の再生音を放射する。このとき、パッシブラジエーター１０のドロンコーン１１が振動すると、ドロンコーン１１に連結する制動コイル１５が磁気回路の磁気空隙に配置されているので、制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂには、ドロンコーン１１の振動速度に略比例する起電力が発生する。その結果、第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂは、それぞれ開放されたスイッチ回路７の端子７ａおよび７ｂ、または、端子７ｃおよび７ｄに接続されているので、これらの端子７の間を接続バー９ａまたは９ｂによって連結すると、第１コイル１５ａまたは第２コイル１５ｂが短絡されることになる。
【００３３】
例えば、スイッチ回路７の端子７ａおよび７ｂを短絡せずに開放している状態では、第１コイル１５ａには起電力による電流は流れない。次にスイッチ回路７の端子７ａおよび７ｂを短絡すると、ドロンコーン１１の振動速度に略比例する起電力と第１コイル１５ａの直流抵抗とに従って第１コイル１５ａに制動電流が流れる。磁気回路の磁気空隙中に配置される第１コイル１５ａに流れる制動電流は、ドロンコーン１１の振動速度を抑制する方向に流れる。つまり、第１コイル１５ａに流れる制動電流は、ドロンコーン１１の振動速度とは反対方向の駆動力を制動コイル１５に発生させて、ドロンコーン１１の振動速度を抑制する。同様に、スイッチ回路７の端子７ｃおよび７ｄを短絡すると、第２コイル１５ｂに流れる制動電流も、ドロンコーン１１の振動速度とは反対方向の駆動力を制動コイル１５に発生させて、ドロンコーン１１の振動速度を抑制する。
【００３４】
したがって、スイッチ回路７の端子７の間を接続バー９ａまたは９ｂによって連結すると、第１コイル１５ａ、および／または、第２コイル１５ｂの両端を開放または短絡することができ、これらのオン（短絡）／オフ（開放）の組み合わせによりパッシブラジエーター１０のドロンコーン１１の振幅の抑制を可変することができる。例えば、図２（ａ）の場合のスピーカーシステム１は、第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂの両端を開放する場合であり、図２（ｂ）の場合は、第１コイル１５ａの両端を接続バー９ａで短絡し、かつ、第２コイル１５ｂの両端を開放する場合であり、図２（ｃ）の場合は、第２コイル１５ａの両端を接続バー９ａで短絡し、かつ、第２コイル１５ｂの両端を接続バー９ｂで短絡する場合である。もちろん、スイッチ回路７のオン（短絡）／オフ（開放）の組み合わせは、上記の場合に限られない。
【実施例２】
【００３５】
図４は、本発明の他のパッシブラジエーター１０ａについて説明する図である。具体的には、図４（ａ）は、パッシブラジエーター１０ａの側面図および断面図であり、図４（ｂ）は、コイル及び磁気回路付近の構造を示すＸ部分拡大図である。パッシブラジエーター１０ａは、先のパッシブラジエーター１０と比較して、制動コイル１５の構成が異なる実施例であり、ドロンコーン１１等の他の構成は共通する。したがって、共通する部分には同一の符号を付して、説明は省略する。また、本発明のパッシブラジエーター１０ａは、先のパッシブラジエーター１０に代えて、スピーカーシステム１を構成することができる。
【００３６】
パッシブラジエーター１０ａのドロンコーン１１に連結する制動コイル１５は、図４（ｂ）に示すように、この磁気回路の磁気空隙に配置される。制動コイル１５は、コイルボビン１４と同心円状の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂと、を備える。つまり、制動コイル１５の第１コイル１５ａが、コイルボビン１４の外周側面を巻回すコイルであり、第２コイル１５ｂが、第１コイル１５ａと離隔してコイルボビン１４の外周側面を巻回すコイルである。なお、本実施例では、第１コイル１５ａの巻き幅Ｈ１、および、第２コイル１５ｂの巻き幅Ｈ２は、ともに約３．３ｍｍであり、磁気回路の磁気空隙を規定するプレート１８の厚さＨ０約４．５ｍｍよりも小さくされている。また、第１コイル１５ａと第２コイル１５ｂとの離隔距離Ｄが約２．３ｍｍであり、磁気回路の磁気空隙を規定するプレートの厚さＨ０よりも小さい。
【００３７】
また、パッシブラジエーター１０ａでは、パッシブラジエーター１０と同様に、制動コイル１５の第１コイル１５ａは、その（図示しない）引出線が錦糸線２５ａおよび２５ｂの一端側に接続されて、錦糸線２５ａおよび２５ｂの他端側が正負の接続端子２４ａおよび２４ｂに接続されている。同様に、制動コイル１５の第２コイル１５ｂは、その（図示しない）引出線が錦糸線２５ｃおよび２５ｄの一端側に接続されて、錦糸線２５ｃおよび２５ｄの他端側が正負の接続端子２４ｃおよび２４ｄに接続されている。したがって、パッシブラジエーター１０ａを含むスピーカーシステム１では、制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂが、接続線８を介してスイッチ回路７に接続する。接続線８は、スイッチ回路７の端子７ａと第１コイル１５ａの一方端に接続する接続端子２４ａとを接続し、スイッチ回路７の端子７ｂと第１コイル１５ａの他方端に接続する接続端子２４ｂとを接続し、スイッチ回路７の端子７ｃと第２コイル１５ｂの一方端に接続する接続端子２４ｃとを接続し、スイッチ回路７の端子７ｄと第２コイル１５ｂの他方端に接続する接続端子２４ｄとを接続する。
【００３８】
パッシブラジエーター１０ａを備えるスピーカーシステム１では、音声信号がターミナル５に入力されて、フルレンジスピーカー３の振動板が振動すると、フルレンジスピーカー３の振動板の背面側のキャビネット２の空気を介してパッシブラジエーター１０ａのドロンコーン１１が振動し、パッシブラジエーター１０ａは低音域の再生音を放射する。このとき、パッシブラジエーター１０ａのドロンコーン１１が振動すると、ドロンコーン１１に連結する制動コイル１５が磁気回路の磁気空隙に配置されているので、制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂには、ドロンコーン１１の振動速度に略比例する起電力が発生する。その結果、第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂは、それぞれ開放されたスイッチ回路７の端子７ａおよび７ｂ、または、端子７ｃおよび７ｄに接続されているので、これらの端子７の間を接続バー９ａまたは９ｂによって連結すると、第１コイル１５ａまたは第２コイル１５ｂが短絡されることになる。
【００３９】
ただし、パッシブラジエーター１０ａの制動コイル１５では、第２コイル１５ｂが、第１コイル１５ａと離隔距離Ｄだけ離隔して設けられるコイルボビン１４の外周側面を巻回すコイルであるので、図４（ｂ）に示すように、第２コイル１５ｂは、再生音量が大きい時に、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きくなるにつれて、磁気回路の磁気空隙の直流磁界の磁束密度が高いところに侵入するようになる。言い換えると、第１コイル１５ａが、ほぼ常時に磁気回路の磁気空隙に位置するのに対して、第２コイル１５ｂは、ドロンコーン１１の変位の絶対値が小さい小音量時には、磁気回路の磁気空隙にほとんど差し掛からないので、第２コイル１５ｂには、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きいときにのみドロンコーン１１の振動速度に略比例する起電力が発生する。
【００４０】
したがって、第１コイル１５ａに接続するスイッチ回路７の端子７ａおよび７ｂを短絡すると、ドロンコーン１１の振動速度に略比例する起電力と第１コイル１５ａの直流抵抗とに従って第１コイル１５ａに制動電流が流れる。磁気回路の磁気空隙中に配置される第１コイル１５ａに流れる制動電流は、ドロンコーン１１の振動速度を抑制する方向に流れる。つまり、第１コイル１５ａに流れる制動電流は、ドロンコーン１１の振動速度とは反対方向の駆動力を制動コイル１５に発生させて、ドロンコーン１１の振動速度を抑制する。一方、パッシブラジエーター１０ａでは、第２コイル１５ｂに接続するスイッチ回路７の端子７ｃおよび７ｄを短絡すると、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きい大信号入力時に第２コイル１５ｂに制動電流が流れ、ドロンコーン１１の振動速度とは反対方向の駆動力を制動コイル１５に発生させて、ドロンコーン１１の振動速度および振幅を抑制する。
【００４１】
したがって、スイッチ回路７の端子７の間を接続バー９ａまたは９ｂによって連結すると、第１コイル１５ａ、および／または、第２コイル１５ｂの両端を開放または短絡することができ、これらのオン（短絡）／オフ（開放）の組み合わせによりパッシブラジエーター１０のドロンコーン１１の振幅の抑制を可変することができる。特に、パッシブラジエーター１０ａを備えるスピーカーシステム１では、第２コイル１５ｂの両端を開放または短絡することで、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きい大信号入力時に、ドロンコーン１１の振幅を抑制して、ドロンコーン１１を振動可能に支持するエッジ１３およびダンパー１６が延びきった際に発生しやすい異音を、抑制することができる。
【実施例３】
【００４２】
図５は、本発明の他のパッシブラジエーター１０ｂについて説明する図である。具体的には、図５（ａ）は、パッシブラジエーター１０ｂの側面図であり、図５（ｂ）は、パッシブラジエーター１０ｂの底面図である。パッシブラジエーター１０ｂは、先のパッシブラジエーター１０、または、１０ａの構成に加えて、その磁気回路に固定されて制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂに接続するスイッチ回路３０を備える点で構成が異なる実施例である。したがって、共通する部分には同一の符号を付して、説明は省略する。
【００４３】
スイッチ回路３０は、パッシブラジエーター１０（または１０ａ）の磁気回路を構成するカバー２２の底面側に固定される基体部３１と、基体部３１をカバー２２の底面側に固定するネジ３２と、磁気回路を構成する第１コイル１５ａの両端を開放または短絡する、および／または、第２コイル１５ｂの両端を開放または短絡するスイッチ素子３３ａおよび３３ｂと、を有する。なお、本実施例のスイッチ素子３３ａおよび３３ｂは、端子間を開放または短絡するスライドスイッチである。また、基体部３１は、樹脂等の絶縁部材で形成するのが好ましい。
【００４４】
制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂは、接続線３４を介してスイッチ回路３０のスイッチ素子３３ａおよび３３ｂに接続する。具体的には、接続線３４ａがスイッチ素子３３ａの一方の端子と第１コイル１５ａの一方端に接続する接続端子２４ａとを接続し、接続線３４ｂがスイッチ素子３３ａの他方の端子と第１コイル１５ａの他方端に接続する接続端子２４ｂとを接続し、接続線３４ｃがスイッチ素子３３ｂの一方の端子と第２コイル１５ｂの一方端に接続する接続端子２４ｃとを接続し、接続線３４ｄがスイッチ素子３３ｂの他方の端子と第２コイル１５ｂの他方端に接続する接続端子２４ｄとを接続する。
【００４５】
パッシブラジエーター１０ｂのスイッチ回路３０は、第１コイル１５ａの両端を開放または短絡する、および／または、第２コイル１５ｂの両端を開放または短絡するスイッチ素子３３ａおよび３３ｂを有する。制動コイル１５は、先のパッシブラジエーター１０、または、１０ａのような第１コイル１５ａと、第２コイル１５ｂと、を備えるので、スイッチ回路３０のスイッチ素子３３ａおよび３３ｂにより、第１コイル１５ａの両端、ないし、第２コイル１５ｂの両端を開放または短絡することができる。したがって、発明のパッシブラジエーター１０ｂは、先のパッシブラジエーター１０、または、１０ｂのように、スイッチ回路３０がキャビネット２の内部側に収容される形態の（図示しない）スピーカーシステムを構成することができる。
【００４６】
なお、このパッシブラジエーター１０ｂのスイッチ回路３０は、磁気回路を構成するカバー２２の底面側に固定されているが、もちろん、パッシブラジエーター１０ｂを構成するフレーム１７に設けられるいずれかの取付部に固定されていても良い。また、本実施例のスイッチ素子３３ａおよび３３ｂは、スライドスイッチであるが、端子間を開放または短絡する他のスイッチ機構を有するスイッチ素子であればよい。
【００４７】
図６は、先の実施例１および実施例２のスピーカーシステム１のパッシブラジエーターのドロンコーン１１の振幅特性を表すグラフである。具体的には、図６（ａ）は、スピーカーシステム１への入力電力値に対するパッシブラジエーター１０の振幅値の絶対値のグラフである。また、図６（ｂ）は、スピーカーシステム１への入力電力値に対するパッシブラジエーター１０ａの振幅値の絶対値のグラフである。それぞれにおいて、第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂの両端を開放する場合と、第１コイル１５ａの両端を接続バー９ａで短絡し、かつ、第２コイル１５ｂの両端を開放する場合と、第２コイル１５ａの両端を接続バー９ａで短絡し、かつ、第２コイル１５ｂの両端を接続バー９ｂで短絡する場合と、をプロットしている。
【００４８】
図６に示すように、パッシブラジエーター１０または１０ａでは、スイッチ回路７の端子間を接続バー９で開放または短絡する組み合わせのそれぞれの場合において、異なる振幅特性が得られている。つまり、パッシブラジエーター１０では、制動コイル１５の第１コイル１５ａが、コイルボビン１４の外周側面を巻回すコイルであり、第２コイル１５ｂが、第１コイル１５ａの外周側面を巻回すコイルであるので、第１コイル１５ａの短絡により、図６（ａ）に示すように、ドロンコーン１１の振幅が大幅に抑制でき、さらに第２コイル１５ｂの短絡により、なお一層の振幅抑制効果が得られる。
【００４９】
また、パッシブラジエーター１０ａでは、第２コイル１５ｂが、第１コイル１５ａと離隔距離Ｄだけ離隔して設けられるコイルボビン１４の外周側面を巻回すコイルであるので、第１コイル１５ａの短絡により、図６（ｂ）に示すように、ドロンコーン１１の振幅が大幅に抑制でき、さらに第２コイル１５ｂの短絡により、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きい大信号入力時に第２コイル１５ｂに制動電流が流れ、ドロンコーン１１の振動速度とは反対方向の駆動力を制動コイル１５に発生させて、ドロンコーン１１の振動速度および振幅を抑制することができる。
【００５０】
図７は、先の実施例１のパッシブラジエーター１０ａを用いるスピーカーシステム１の軸上１ｍ音圧周波数特性、ならびに、アドミタンス特性を表すグラフである。図７（ａ）は、パッシブラジエーター１０ａの制動コイル１５の第１コイル１５ａおよび第２コイル１５ｂの両端を開放する場合であり、図７（ｂ）は、第１コイル１５ａの両端を短絡し、かつ、第２コイル１５ｂの両端を開放する場合であり、図７（ｃ）は、第２コイル１５ａの両端を短絡し、かつ、第２コイル１５ｂの両端を短絡する場合であって、それぞれ入力電力値を、０．１Ｗ、０．２５Ｗ、０．５Ｗ、１．０Ｗ、および、２．０Ｗとした場合を重ね書したグラフである。スイッチ回路７のオン（短絡）／オフ（開放）の組み合わせによって、スピーカーシステム１の音圧周波数特性を変更できるとともに、第１コイル１５ａと離隔距離Ｄだけ離隔して設けられる第２コイル１５ｂの短絡により、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きい大信号入力時に発生しやすい異音を抑制することができ、音声信号を再生する場合の再生音声品質に優れるスピーカーを実現できる。
【００５１】
なお、本発明のパッシブラジエーターは、上記の実施例に限定されない。パッシブラジエーターを構成する制動コイル１５は、第１コイル１５ａと、第１コイル１５ａから上側に所定の離隔距離Ｄだけ離隔して設けられる第２コイル１５ｂに加えて、第１コイル１５ａから下側に所定の離隔距離Ｄだけ離隔して設けられる（図示しない）第３コイル１５ｃを備えていても良い。この場合には、スイッチ回路が、この第３コイル１５ｃの両端を短絡または開放する端子、あるいは、スイッチ素子を設けておけば良い。第３コイル１５ｃの短絡により、ドロンコーン１１の変位の絶対値が大きい大信号入力時に発生しやすい異音を抑制することができるとともに、振幅抑制時の振動波形の上下対称性が改善されるので、偶数次歪の低減も可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明のパッシブラジエーターは、先の実施例のような略直方体状のキャビネットを備えるスピーカーシステムに限られず、他の形状のキャビネットを備える車載用等のスピーカーシステムにも適用が可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１        スピーカーシステム
２        キャビネット
３        フルレンジスピーカー
４        ツィーター
５        ターミナル
６、８    接続線
７        スイッチ回路
９        接続バー
１０、１０ａ、１０ｂ      パッシブラジエーター
１１      ドロンコーン
１２      コーン振動板
１３      エッジ
１４      コイルボビン
１５      制動コイル
１５ａ    第１コイル
１５ｂ    第２コイル
１６      ダンパー
１７      フレーム
１８      プレート
１９      ポール
２０      マグネット
２１      キャンセルマグネット
２２      カバー
２３      端子板
２４      接続端子
２５      錦糸線
３０      スイッチ回路
３１      基体部
３２      ネジ
３３      スイッチ素子
３４      接続線
【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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