(57)【要約】【課題】本発明は音響機器や移動体通信機等に使用されるスピーカおよびその製造方法に関するものであり、音響特性の向上とコスト削減を目的とするものである。【解決手段】本発明のスピーカは、表面にレーザ照射により複数の微小の孔部１０ａを設けたプロテクタ１０を振動板３を覆うように前記フレーム２に結合する構成としたものであり、制動布の削減とプロテクタ１０の形状の簡素化を図り、コストを削減するとともに、孔部１０ａはスピーカの特性に合わせてレーザ照射により形成できるので、よりきめの細かい特性管理が可能となってスピーカの品質向上にも寄与できるものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヨークとこのヨークの底面に結合されたマグネットとこのマグネット上に結合された前記ヨークの側面とで磁気ギャップを設けたプレートとで形成された磁気回路と、前記ヨークに装着されたフレームと、外周が前記フレームに結合され中央部に前記磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とで構成されたスピーカであって、表面にレーザ照射により複数の微小の孔部を設けるとともに、前記振動板を覆うように前記フレームに結合されたプロテクタとで構成されたスピーカ。
【請求項２】
微小の孔部の開口は振動板側が外側開口より大きい請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
レーザはプロテクタの振動板側から照射されて微小の孔部が形成される請求項２に記載のスピーカ。
【請求項４】
微小の孔部はプロテクタ表面の中央周辺に設けられている請求項１に記載のスピーカ。
【請求項５】
ヨークとこのヨークの底面に結合されたマグネットとこのマグネット上に結合された前記ヨークの側面とで磁気ギャップを設けたプレートとで形成された磁気回路と、前記ヨークに装着されたフレームと、外周が前記フレームに結合され中央部に前記磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とでスピーカを形成するスピーカ形成工程と、前記工程で形成されたスピーカのボイスコイルに特性測定用の電気信号を入力し、前記スピーカの音響特性を測定し、測定された音響特性により予め設定した複数分類のいずれかに分類する分類工程と、予め設定されたスピーカの前記音響特性に応じてプロテクタの表面にレーザ照射により複数の微小の孔部を設ける制動部形成工程と、前記分類工程で音響特性により分類されたスピーカとこの分類に対応する前記制動部形成工程で形成された複数の微小の孔部を有するプロテクタを前記スピーカに装着する工程とからなるスピーカの製造方法。
【請求項６】
ヨークとこのヨークの底面に結合されたマグネットとこのマグネット上に結合された前記ヨークの側面とで磁気ギャップを設けたプレートとで形成された磁気回路と、前記ヨークに装着されたフレームと、外周が前記フレームに結合され中央部に前記磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とでスピーカを形成するスピーカ形成工程と、このスピーカ形成工程で形成されたスピーカのボイスコイルに特性測定用の電気信号を入力し、前記スピーカの音響特性を測定する音圧周波数特性測定工程と、前記測定された音響特性に応じてプロテクタにレーザ照射により複数の制動用微小の孔部を形成する制動部形成工程と、制動部形成工程を経たプロテクタを前記スピーカ形成工程により得られたスピーカに装着するプロテクタ装着工程からなるスピーカの製造方法。
【請求項７】
ヨークとこのヨークの底面に結合されたマグネットとこのマグネット上に結合された前記ヨークの側面とで磁気ギャップを設けたプレートとで形成された磁気回路と、前記ヨークに装着されたフレームと、外周が前記フレームに結合され中央部に前記磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とでスピーカを形成するスピーカ形成工程と、このスピーカの音響特性に応じてプロテクタにレーザ照射により複数の制動用微小の孔部を形成する制動部形成工程と、制動部形成工程を経たプロテクタを前記スピーカ形成工程により得られたスピーカに装着するプロテクタ装着工程からなるスピーカの製造方法であって、制動部形成工程での製造条件を別工程の音圧周波数特性測定工程で予め測定されたデータに基づくものであるスピーカの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は音響機器や移動体通信機等に使用されるスピーカおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の技術を図９の携帯電話に用いられるマイクロスピーカの分解側断面図および図１０の音圧周波数特性図により説明する。同図によると、１ａは磁性材料よりなる有底円筒状のヨークであり、１ｂはこのヨーク１ａの底面に接着結合された円筒状のマグネットであり、１ｃはこのマグネット１ｂ上に接着結合されたプレートであり、これらにより磁気回路１が形成されるとともに、前記ヨーク１ａの側面と前記プレート１ｃの側面間には磁気ギャップ１ｄが設けられている。２は樹脂成形されたフレームであり、前記ヨーク１ａをインサート成形により一体化して形成したり、フレーム２の成形後にヨーク１ａを圧入や接着により、フレーム２とヨーク１ａの一体化を図っている。
【０００３】
３は外周が前記フレーム２に接着結合されるとともに、中央部に前記磁気ギャップ１ｄに嵌め込まれるボイスコイル４の上端を接着結合した振動板である。
【０００４】
なお、振動板３が薄く取り扱いが困難な場合には、振動板３に予めリング３ａを接着結合して振動板として取り扱い、フレーム２との結合作業を容易にしている構成のものもあるが、このリング３ａの貼り付けは振動板３の厚み、大きさ、剛性など取り扱いの容易性から適宜その要不要はスピーカの種類によって判断される。
【０００５】
５は振動板３への外力からの影響の排除や塵埃の防止のために前記振動板３上を覆うように装着されてなるフレーム２に装着されてなる樹脂製のプロテクタであり、その中央部には制動布６を貼り付けるための開口部５ｂを有する凹部５ａが設けられている。
【０００６】
なお、制動布６はスピーカの共振周波数における音圧出力を抑制して音圧周波数特性の平坦化を図るものである。
【０００７】
図１０の音圧周波数特性図のａは制動布を貼り付ける前の音圧周波数特性を示している。
【０００８】
通常は凹部５ａに制動布６を貼り付けることで音圧出力を平坦としている。
【０００９】
なお、制動布を用いた音響変換器の例としては特許文献１に見られるものがある。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭６１−２０６４００号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように構成されたスピーカにおいては、スピーカの形状、寸法、使用される振動板３の種類によって、音圧周波数特性が異なり、共振周波数も異なるため、また、スピーカが搭載される電子機器から要求される音響出力特性によって、夫々に応じた繊維の太さ、織布の粗さの異なった、多数の種類の制動布６を準備する必要があり、プロテクタ５への貼り付けが煩雑となり、また、部品管理も複雑なものとなっていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のスピーカの請求項１に記載のものは、表面にレーザ照射により複数の微小の孔部を設けたプロテクタを振動板を覆うように前記フレームに結合したものであり、この構成によって制動布を廃止してスピーカの部品点数を削減しコスト削減を実現するとともに、複数の微小の孔部はスピーカの特性に合わせてレーザ照射により形成できるので、よりきめの細かい特性管理が可能となってスピーカの品質向上にも寄与できるものである。プロテクタの形状も制動布貼り付けのための孔や凹部のないシンプルな形状となって金型・加工コストの低減も図れるものである。
【００１３】
本発明のスピーカの請求項２に記載のものは、請求項１に記載のスピーカのプロテクタに設けた微小の孔部を振動板側が外側開口より広くしたものであり、スピーカ内部の空気室の容量を大きくして音響特性の設定の自由度を増すとともに、外側の開口を小さくして塵埃の侵入を抑制するものである。
【００１４】
本発明のスピーカの請求項３に記載のものは、請求項２に記載の微小の孔部をプロテクタの振動板側からレーザを照射して形成するものであり、所定の形状の微小の孔部を容易に形成できるものである。
【００１５】
本発明のスピーカの請求項４に記載のものは、請求項１に記載のプロテクタの中央周辺に微小の孔部を設けたものであり、プロテクタに制動用の孔を事前に設けることがないので、プロテクタの機械的強度や、制動布のコスト、制動布の貼り付け作業等に考慮することなく、微小の孔部は中央に偏在させることなく、任意に設けることが可能となる。微小の孔部を中央に偏在させることなく設けることで音圧出力の不必要な低下を招くことなく、音響特性の向上が図れるものである。
【００１６】
本発明のスピーカの製造方法の請求項５に記載のものは、磁気回路とヨークに装着されたフレームと外周が前記フレームに結合され中央部に磁気回路の磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とでスピーカを形成するスピーカ形成工程と、前記スピーカの音響特性を測定し、測定された音響特性により予め設定した複数分類のいずれかに分類する分類工程と、予め設定されたスピーカの前記音響特性に応じてプロテクタの表面に微小レーザ照射により複数の微小の孔部を設ける制動部形成工程と、分類工程で音響特性により分類されたスピーカとこの分類に対応する制動部形成工程で形成された複数の微小の孔部を有するプロテクタを前記スピーカに装着する工程とからなるスピーカの製造方法であり、スピーカの音響特性のばらつきに対応したプロテクタの供給が可能となり、極めて効率の良い製造方法を可能とするものである。
【００１７】
本発明のスピーカの製造方法の請求項６に記載のものは磁気回路とこの磁気回路のヨークに装着されたフレームと外周が前記フレームに結合され中央部に前記磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とでスピーカを形成するスピーカ形成工程と、このスピーカ形成工程で形成されたスピーカのボイスコイルに特性測定用の電気信号を入力し、前記スピーカの音響特性を測定する音圧周波数特性測定工程と、前記測定された音響特性に応じてプロテクタにレーザ照射により複数の制動用微小の孔部を形成する制動部形成工程と、制動部形成工程を経たプロテクタを前記スピーカ形成工程により得られたスピーカに装着するプロテクタ装着工程からなるスピーカの製造方法であり、製造されるスピーカ個々に応じたプロテクタを装着することを可能として、音響特性に優れたスピーカの製造を可能とするものである。
【００１８】
本発明のスピーカの製造方法の請求項７に記載のものは磁気回路とこの磁気回路のヨークに装着されたフレームと外周が前記フレームに結合され中央部に前記磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルの上端を結合した振動板とでスピーカを形成するスピーカ形成工程と、スピーカの音響特性に応じてプロテクタにレーザ照射により複数の制動用微小の孔部を形成する制動部形成工程と、制動部形成工程を経たプロテクタを前記スピーカ形成工程により得られたスピーカに装着するプロテクタ装着工程からなるスピーカの製造方法であって、制動部形成工程での製造条件を別工程の音圧周波数特性測定工程で予め測定されたデータに基づくもので行なうものであり、スピーカの個々の使用部品のばらつきやスピーカ組み立て工程での組み立てのばらつきが安定して、僅少となった場合に、予め測定された条件で制動部形成工程を稼動させるので、製造工程の短縮化、音圧周波数特性測定工程の別工程化による共用化で製造工程のコストダウンが図れるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のスピーカの一実施の形態について図１から図６により説明する。
【００２０】
なお、説明にあたっては従来技術と同一部分には同一番号を附与して説明を省略して説明する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は本発明のスピーカの一実施の形態の携帯電話用の１０ｍｍ径のマイクロスピーカの上面図であり、図２は同側断面図であり、図３は同分解側断面図であり、同図４は同音圧周波数特性図であり、図５は同展開例のマイクロスピーカの上面図であり、図６は同側断面図であり主として請求項１〜請求項４について説明するものである。
【００２２】
同図により従来技術との相違点のみ説明すると、１０はステンレス製の薄板（例えばｔ＝８０μｍ）からなるプロテクタであり、１０ａはこのプロテクタにＹＡＧレーザの照射によって穿孔された微小の孔部であり、略φ１００μｍの孔、略２２５個から形成されている。なお、孔径が大きすぎると塵埃の通過を許し、プロテクタとしての役割を果たさず１５０μｍ程度が限界と考えられ、小さすぎると振動板３の振動を抑制し、音圧は低下することになる。φ１５０μｍ〜３０μｍ程度の孔径がプロテクタとして適当である。なお、音圧は孔部の孔径と設けられる孔部の数量によって適宜決定すれば良いものである。
【００２３】
なお、図４はレーザ照射による微小の孔部１０ａの大きさ（プロテクタの表面側）とその数量と音圧周波数特性の関係を示すものであり、ｂはφ１００μｍの微小の孔部２２５個をレーザ照射により設けたものであり、ｃはφ８０μｍの微小の孔部２２５個をレーザ照射により設けたものであり、ｄはφ５０μｍの微小の孔部２２５個をレーザ照射により設けたものである。
【００２４】
また、ａは制動布６を用いない開口部５ｂを設けただけの図１０に記載の従来のスピーカの音圧周波数特性を示すものである。
【００２５】
この図により、微小の孔部１０ａを設けたものが音圧周波数特性の平坦化に効果のあることが確認された。
【００２６】
なお、この微小の孔部１０ａをレーザ照射により設けたものは従来の制動布を用いたものと遜色のない音響周波数特性を示すことが確認された。
【００２７】
以上のプロテクタ１０は制動布を貼り付ける凹部を設ける必要もなく、孔加工も不要でプロテクタの金型、加工コストの低減が可能となる。
【００２８】
また、レーザ照射はプロテクタ１０の裏面側から行なわれる。レーザ照射の照射部分（裏面側）は高熱により溶かされて大径の孔となり、表面側に近づくほどそのレーザ照射の影響が減衰されて孔は小径となる。この表面側の孔径の管理はレーザの出力、照射径、照射時間によって任意に調整できる。
【００２９】
なお、上述のように表面側の孔径を小さくすることで、塵埃の孔部分からの侵入や溜まりの抑制が行なえるものであり、１５０μｍ以下の径とすることが望ましい。
【００３０】
また、プロテクタの微小の孔部１０ａの径を裏面側の径を大きくし、表面側に向かうほど小さいようにしたので、微小の孔部１０ａを振動板３とプロテクタ１０間の空気室の一部として容量の増大に寄与させることができるものであり、携帯電話などに搭載するスピーカ（レシーバ）の場合はスピーカが小型であるために、上記微小の孔部１０ａによる空気室の容量の増加によって共振周波数を低くすることができ、共振周波数の調整の余裕を持たせることで設計の余裕度を増したり、音圧の向上に寄与できるものである。
【００３１】
図５および図６により本実施形態の展開例について本実施形態との相違点のみ説明すると、１１はプロテクタであり、微小孔１１ａを中央周辺まで設けたものである。以上のように微小孔１１ａの設定位置を拡大したことで、スピーカの外方への放音を従来のように中央の開口部５ｂを介することがないので、プロテクタ１１の機械的強度を損なうことなく、音響抵抗を抑制して音響出力の向上を図ることができるものである。
【００３２】
なお、微小孔１１ａはプロテクタ１１のフレーム２との周辺まで設けることも可能であるが、フレーム２との周辺は機器への装着時に機器側によって覆われてしまう可能性もあるので、プロテクタ１１のフレーム２の周辺まで微小孔１１ａを設けることは機器側との装着関係を確認した上で行なう必要がある。
【００３３】
（実施の形態２）
図７は本発明のスピーカの製造方法の一実施の形態の製造工程図であり、主として請求項５について説明するものである。
【００３４】
２０はヨーク１ａとこのヨーク１ａの底面に結合されたマグネット１ｂとこのマグネット１ｂ上に結合された前記ヨーク１ａの側面とで磁気ギャップ１ｄを設けたプレート１ｃとで形成された磁気回路１と前記ヨーク１ａに装着されたフレーム２と外周が前記フレーム２に結合され中央部に前記磁気ギャップ１ｄに嵌め込まれるボイスコイル４の上端を結合した振動板３とでスピーカを形成するスピーカ形成工程であり、２１はこのスピーカ形成工程で形成されたスピーカのボイスコイル４に特性測定用の電気信号を入力し、前記スピーカの音響特性を測定し、測定された音響特性により予め設定した複数分類のいずれかに分類する分類工程（測定用のプロテクタを装着して測定・分類する場合も有り）であり、２２は別工程の分類工程２１の分類に対応して設定されたスピーカの前記音響特性に応じてプロテクタ１０の表面にレーザ照射により複数の微小の孔部を複数分類に分けて予め設ける制動部形成工程であり、２３は前記分類工程で音響特性により分類されたスピーカをその分類に対応する分類の前記制動部形成工程で予め形成された複数の微小の孔部を有するプロテクタ１０を前記スピーカに装着するプロテクタ組み合わせ装着工程である。
【００３５】
分類工程２１で分類されたスピーカは、プロテクタ１０にレーザ照射により複数の微小の孔部を設ける制動部形成工程２２で複数種の分類毎に製作されたプロテクタ１０に対応するものとプロテクタ組み合わせ装着工程で組み合わせ完成され、スピーカの音響特性に応じたプロテクタ１０と組み合わされるので、音響特性のばらつきを抑制でき、品質の極めて均質なスピーカの提供を極めて効率良く可能とするものである。
【００３６】
（実施の形態３）
図８は本発明のスピーカの製造方法の他の実施の形態の製造工程図であり、主として請求項６および請求項７について説明するものである。
【００３７】
同図によると、３０は磁気回路１とこの磁気回路１のヨーク１ａに装着されたフレーム２と外周が前記フレーム２に結合され中央部に前記磁気ギャップ１ｄに嵌め込まれるボイスコイル４の上端を結合した振動板３とでスピーカを形成するスピーカ形成工程であり、３１はこのスピーカ形成工程３０で形成されたスピーカのボイスコイル４に特性測定用の電気信号を入力し、前記スピーカの音響特性を測定する音圧周波数特性測定工程（測定用のプロテクタを装着して測定・分類する場合も有り）であり、３２は前記測定された音響特性に応じてプロテクタ１０にレーザ照射により複数の制動用微小の孔部を形成する制動部形成工程であり、３３は制動部形成工程３２を経たプロテクタ１０を前記スピーカ形成工程３０により得られたスピーカに装着するプロテクタ装着工程であり、製造されるスピーカ個々に応じたプロテクタ１０を装着することを可能として、音響特性に優れたスピーカの製造を可能とするとともに、一貫生産を可能として、レーザ照射による制動部形成済みのプロテクタ１０の在庫を略持つことのない効率的な生産形態を可能とするものである。
【００３８】
なお、上記各実施の形態においては、ＹＡＧレーザをレーザ照射したが、半導体レーザ等のレーザを用いることも可能である。
【００３９】
また、上述の実施の形態３においては、スピーカに使用される部品のばらつきやスピーカ形成工程における組み立てにおけるばらつきを考慮して音圧周波数特性測定工程３１を製造工程の一つとして工程内に設けたが、部品品質が安定し、更に、組み立て精度を向上させた場合は、製造ロット毎に音圧周波数を測定確認して、制動部形成工程のレーザ照射による孔数や孔径の設定に反映させることが可能となる場合は、音圧周波数特性測定工程を別工程としてロット間変動等の場合にのみ使用することも可能である。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように本発明は表面にレーザ照射により複数の微小の孔部を設けたプロテクタを振動板を覆うように前記フレームに結合する構成とすることで、スピーカの部品点数を削減してコスト削減を実現するとともに、複数の微小の孔部はスピーカの特性に合わせてレーザ照射により形成できるので、よりきめの細かい特性管理が可能となってスピーカの品質向上にも寄与できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスピーカの一実施の形態の上面図
【図２】同側断面図
【図３】同分解側断面図
【図４】同スピーカの音圧周波数特性図
【図５】同展開例のマイクロスピーカの上面図
【図６】同側断面図
【図７】本発明のスピーカの製造方法の一実施形態の製造工程図
【図８】同他の実施の形態の製造工程図
【図９】従来のスピーカの分解側断面図
【図１０】同音圧周波数特性図
【符号の説明】
１  磁気回路
１ａ  ヨーク
１ｂ  マグネット
１ｃ  プレート
１ｄ  磁気ギャップ
２  フレーム
３  振動板
４  ボイスコイル
１０，１１  プロテクタ
１０ａ  孔部
１１ａ  微小孔
２０，３０  スピーカ形成工程
２１  音圧周波数特性測定分類工程
２２，３２  制動部形成工程
２３  プロテクタ組み合わせ装着工程
３１  音圧周波数特性測定工程
３３  プロテクタ装着工程
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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