(57)【要約】【目的】量産性に優れ、優れた音響特性を備える木製振動板を備えるダイナミック・スピーカを提供する。【構成】１枚の木製シートに対して、（ａ）一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、（ｂ）略Ｖ字状切り込みを設け、（ｃ）水分を与えて軟化させるとともにシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、（ｄ）１次プレス加熱成形によって前記略Ｖ字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、（ｅ）乾燥され、（ｆ）熱硬化性樹脂が含まされ、（ｇ）熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、（ｈ）半乾き状態で２次プレス加熱成形され、（ｉ）防湿剤が両面に塗布され、（ｊ）ボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる略ラッパ状の木製振動板を用いた構造のダイナミック・スピーカ。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備えたコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、
前記略ラッパ状の振動板が、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略Ｖ字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって前記略Ｖ字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる木製振動板であることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。
【請求項２】
略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備えたコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、
前記略ドーム状のキャップが、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って略ドーム形状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。
【請求項３】
請求項２に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ドーム状のキャップの素材となる木製シートの一面側に貼る薄い不織布又は和紙は厚さ０．０２〜０．３０ｍｍであり、貼り合わせシートは前記不織布又は和紙の繊維方向と木製シートの木目が略直角になるように貼り合わせてあることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。
【請求項４】
請求項２に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ドーム状のキャップの素材となる木製シートは、木目に沿った縦方向の音波の伝搬速度が４．５〜６．０ｋｍ／秒の範囲内であり、且つ内部損失係数が０．０２〜０．０３の範囲にある無垢材から切り出されたものであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。
【請求項５】
請求項１に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ラッパ状の振動板の素材となる木製シートは、木目に沿った縦方向の音波の伝搬速度が４．５〜６．０ｋｍ／秒の範囲内であり、且つ内部損失係数が０．０２〜０．０３の範囲にある無垢材から切り出されたものであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。
【請求項６】
略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備え、前記振動板と前記キャップに磁気回路の磁力に基づき振動するボイスコイルの振動を伝達するように構成されているコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、
前記略ラッパ状の振動板が、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略Ｖ字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって前記略Ｖ字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であり、
前記略ドーム状のキャップが、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行ってドーム状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカ。
【請求項７】
請求項６に記載のコーン型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成ることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項８】
略ドーム状の振動板を備えるドーム型ダイナミック・スピーカにおいて、
前記略ドーム状の振動板が、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であることを特徴とするドーム型ダイナミック・スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オーディオ用スピーカの技術分野に属し、特に木製振動板を用いたコーン型やドーム型のダイナミック・スピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図１２の断面図に示されるように、一般的に、略ラッパ状の振動板６１と、前記振動板６１を支持するエッジ６３と、ダンパー６４と、前記エッジ６３の外周部に接着されたガスケット６５と、フレーム６６と、前記振動板６１の中央の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップ６２と、振動板６１に駆動力を与えるボイスコイルボビン６７と、ボイスコイル６８と、マグネット６９と、トッププレート７０と、ポールピース７１と、バックプレート７２と、を備える構造のコーン型ダイナミック・スピーカ６０がフルレンジスピーカ若しくは低音域／中音域用スピーカとして汎用されている。
【０００３】
また、図１３の断面図に示されるように、一般的に、略ドーム状の振動板８１と、金網状のプロテクタ８２と、前記振動板８１を支持するエッジ８３と、フランジ８４と、トッププレート８５と、マグネット８６と、ボイスコイル８７と、ポールピース８８と、パッキン８９と、バックプレート７９を備える構造のドーム型ダイナミック・スピーカ８０が高音域用として一般に使用されている。
【０００４】
そして上記コーン型ダイナミック・スピーカ６０は例えば図１４の（ａ）正面図及び（ｂ）縦断面図に示されるような木製又はプラスチック製のキャビネット或いはエンクロージャと称される筺体９５内に取り付けられてスピーカ装置（スピーカユニットとも言う。）９０となる。
【０００５】
また、図１５の正面図に示されるように、前記ドーム型ダイナミック・スピーカ８０をツィータとして、図１６の（ａ）のネットワーク回路９２或いは（ｂ）のネットワーク回路９３を直列に挿入して低音域をカットし、これに前記コーン型ダイナミック・スピーカ６０をウーファとして組み合わせて筺体９５に取り付けた２ＷＡＹスピーカ装置１００もある。更には、スコーカ等を加えて３ＷＡＹ以上の構成としたスピーカ装置がある（図示せず）。
【０００６】
ダイナミック・スピーカの音響特性を決める主要素である前記略ラッパ状の振動板６１や前記略ドーム状の振動板８１の素材としては、紙パルプ製、プラスチック製又はアルミ等の金属製のものが殆どであった。これら従来の振動板は均一材料をプレス成形して成るので中心から半径方向の音の伝搬速度があらゆる方向で等しくなっている。したがって、必ず定在波が発生して共振ポイントを持ち、低周波領域での分割振動による音圧周波数特性の悪化を招き、しかも臨場感が欠落するという難点がある。また、紙パルプ製やプラスチック製の振動板は比較的大きな内部損失係数を有するものの、逆に剛性（ヤング率の大小）の点では劣り、音波伝搬速度は小さいので再生音の解像度にやや不満が残る。一方、アルミ等の金属製振動板は音波伝搬速度が高いものの内部損失係数が小さいので振幅の減衰が小さく、再生音の区切りが不明瞭、換言すると音のメリハリが悪いという難点がある。
【０００７】
上記のような一長一短のある既存素材の振動板を用いたダイナミック・スピーカに代わって、より自然に近い音を再現できる木製振動板を用いたダイナミック・スピーカの実現が望まれている。
【０００８】
即ち、木材の音波伝搬速度はその種類によって異なるが、一般に紙パルプよりも高く、さらに木目の方向とその直角方向とで異なり、木目方向（縦方向という。）の伝搬速度は速く、木目と直角方向（横方向という。）の伝搬速度は比較的遅いという異方性の伝搬性質を有している。また、木材は一般にスピーカ用振動板として適当な内部損失係数を有しており、且つ軽量で丈夫（高剛性）である。
【０００９】
したがって、木材そのものを素材とする木製振動板は定在波が発生しにくく共振ポイントが殆ど現れないので、分割振動が殆ど発生せず、音圧周波数特性の改善が期待されるとともに既存の紙パルプ製の振動板に比べて再生音の解像度向上や歯切れ良い音の向上が図れるのである。
【００１０】
上記木製振動板を用いたダイナミック・スピーカや木製振動板の製造方法として、例えば以下に挙げる公知文献に種々の提案が既に為されている。
【００１１】
下記［特許文献１］には、木質材の平板状薄板にポリエステル等のプラスチックを含浸硬化したＷＰＣ化処理木材の平面薄板を寸法安定性、内部摩擦、剛性などの特性において優れるスピーカ用平面振動板として用いたスピーカが提案されている。
【００１２】
下記［特許文献２］には、図１７の（ａ）、（ｂ）に示す製造手順のように、（ａ）一枚の木材薄板４から中心部に円弧状の切り欠き部１ａを有し、それに連続して扇形の切り欠き部１ｂを有する略ラッパ形状の展開形状である木材シート１を切り出し、（ｂ）木材シート１の扇形状の切り欠き部１ｂの両縁部ｂ１、ｂ２を糊代部分１ｃで互いに接着剤で重ね貼り合わせてラッパ状に形成し、その後にプレス成形してなるコーン振動板５が提案されている。
【００１３】
また、図１８の（ａ）、（ｂ）に示す製造手順のように、複数の木材小片シート２ａ、２ｂ・・・、２Ｌを接着剤で貼り合わせて（ｂ）のように略ラッパ状に形成し、その後にプレス成形してなるコーン振動板２が提案されている。また、上記コーン振動板１、２に物理的耐湿処理或いは化学的耐湿処理を加えたコーン振動板が提案されている。
【００１４】
下記［特許文献３］には、８０μｍ以下にスライスされた極薄木材シートと、その裏面に貼付された接着性の樹脂からなる不織布と、から構成される複合シートを、柔軟剤で柔軟化処理して複数枚積層し、さらに加熱及び加圧して円錐形状に成形した音響用振動板が提案されている。
【００１５】
下記［特許文献４］には、扇形形状に切断した平板状の木材薄板を成形時に割れ発生を防止するために高温度の蒸気、熱湯、又はｐＨ１０以上のアルカリ溶液でボイルした後、円錐状にプレス成形してなるコーン振動板が提案されている。
【００１６】
下記［特許文献５］には、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着した貼り合わせシートを作成し、これを潤滑剤入りの容器に含浸し、含浸された貼り合わせシートをプレス加熱成形して略ラッパ状に成形したスピーカ用振動板が提案されている。
【００１７】
下記［特許文献６］には、プレス成形時にしわや割れの生じない、かつ、経時変化の少ない木製のスピーカ用振動板を作るために、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙又はカーボンシートを貼着した貼り合わせシートを作成し、これを熱硬化性樹脂に含浸させた後、プレス加熱成形して略ラッパ状に成形してなるスピーカ用振動板が提案されている。
【００１８】
【特許文献１】特開昭６２−２２４１９６号公報
【特許文献２】特開平１−２８８１００号公報
【特許文献３】特開平５−８３７９２号公報
【特許文献４】特開平６−１７８３８６号公報
【特許文献５】特開平１０−３０４４９２号公報
【特許文献６】特開２０００−５９８８３号公報
【発明が解決しようとする課題】
木製振動板をダイナミック・スピーカに採用する場合において、特にポイントとなるのは、木材という素材の割れ易いという性質に如何に対処するか、また、成形性の悪さ、経年変化に如何に対処するかである。これらのハードルをクリアしない限り木材の特質を活かした優れた音響特性を備えるダイナミック・スピーカの実現は不可能である。
【００１９】
この点、［特許文献１］は対象が木製の平面振動板であって、木製であることの特質・利点は開示されているものの、略ラッパ状（コーン状）やドーム状に成形加工する際の問題点に関する技術的資料は何ら提供していない。
【００２０】
また、図１７及び図１８のような［特許文献２］の木製振動板の製造方法では、木材シート１若しくは木材小片シート２ａ、２ｂ・・が木の素材のみの状態で成形されているために、取り扱いの際やプレス成形時に割れが生じてしまったり、木材シートを互いに接着剤で貼り合わせるため、貼着部が障害となって所望の音響特性が得られないという問題や寸法精度が確保できないという問題がある。
【００２１】
また、［特許文献３］の極薄木材シートを複数枚積層してプレス成形する製造方法による木製振動板は、加工精度に難点があり、接着層が増えて接着剤の重量により振動板自体の重量が増加して所望の音響特性が得られず、多量の接着剤が音圧周波数特性にも悪影響を与えるので好ましくない。
【００２２】
また、［特許文献４］のようにプレス成形前に高温水蒸気やｐＨ１０以上のアルカリ溶液でのボイル処理が含まれる製造方法によって作られた木製振動板は、木材の中のリグニンという構成物質が取り去られてしまっているので木材の本来の特徴を発揮できず、音質に悪影響を与えることになる。
【００２３】
そして何よりも上記［特許文献２］、［特許文献３］、［特許文献４］の内容は製造工程での割れ、ひび、しわの発生といった不具合が多く、量産面での歩留まりが非常に悪くなって製品化が実現していないのである。
【００２４】
また、［特許文献５］や［特許文献６］における“張り”や“しなやかさ”を引き出すための潤滑剤の含浸及びしわや割れの発生防止、経時変化を防止するための熱硬化性樹脂の含浸後に、プレス加熱成形してなるスピーカ用振動板は、前記［特許文献１］〜［特許文献４］に比べて量産に向けた製造工程の優位性は認められるが、未だ十分な量産効率が達成されたとは言えず、実用化に向けてより一層の成形性の向上、延いては製造工程の歩留まりの向上が望まれる。
【００２５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、オーディオ用ダイナミック・スピーカとして、音響特性に優れ且つ量産に適する新規な木製振動板を用いたコーン型ダイナミック・スピーカ又はドーム型ダイナミック・スピーカを提供し、更には、それらを用いたスピーカ装置を提供するものである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、
（１）略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備えたコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ラッパ状の振動板が、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略Ｖ字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって前記略Ｖ字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる木製振動板であることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
（２）略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備えたコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ドーム状のキャップが、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って略ドーム形状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
（３）前記（２）に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ドーム状のキャップの素材となる木製シートの一面側に貼る薄い不織布又は和紙は厚さ０．０２〜０．３０ｍｍであり、貼り合わせシートは前記不織布又は和紙の繊維方向と木製シートの木目が略直角になるように貼り合わせてあることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
（４）前記（２）に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ドーム状のキャップの素材となる木製シートは、木目に沿った縦方向の音波の伝搬速度が４．５〜６．０ｋｍ／秒の範囲内であり、且つ内部損失係数が０．０２〜０．０３の範囲にある無垢材から切り出されたものであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
（５）前記（１）に記載のコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、略ラッパ状の振動板の素材となる木製シートは、木目に沿った縦方向の音波の伝搬速度が４．５〜６．０ｋｍ／秒の範囲内であり、且つ内部損失係数が０．０２〜０．０３の範囲にある無垢材から切り出されたものであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
（６）略ラッパ状の振動板と前記振動板の小径側開口部を覆う略ドーム状のキャップを備え、前記振動板と前記キャップに磁気回路の磁力に基づき振動するボイスコイルの振動を伝達するように構成されているコーン型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ラッパ状の振動板が、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートの中心部に頂点が至る略Ｖ字状の切り込みを設け、前記切り込みを設けた貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって前記略Ｖ字状の切り込みの縁部同士が重ね合わせられて略ラッパ状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートに対してボイスコイル用の中心孔抜きと外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であり、前記略ドーム状のキャップが、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行ってドーム状のキャップとしての所定寸法形状に成形してなるキャップであることを特徴とするコーン型ダイナミック・スピーカを提供する。
（７）前記（６）に記載のコーン型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成ることを特徴とするスピーカ装置を提供する。
（８）略ドーム状の振動板を備えるドーム型ダイナミック・スピーカにおいて、前記略ドーム状の振動板が、１枚の木製シートの一面側に薄い不織布又は和紙を貼着して貼り合わせシートとし、前記貼り合わせシートに水分を与えて軟化させるとともに貼り合わせシート中に水分を保持する作用を有する潤滑剤を含ませ、前記潤滑剤が含まされた貼り合わせシートは１次プレス加熱成形によって略ドーム状に仮成形され、仮成形の後に乾燥され、乾燥後に熱硬化性樹脂が含まされ、前記熱硬化性樹脂が半乾き状態になるまで半乾燥され、前記熱硬化性樹脂の半乾き状態で２次プレス加熱成形され、前記２次プレス加熱成形の後に少なくとも防湿剤が塗布され、前記防湿剤の塗布された貼り合わせシートの外形抜きを行って振動板としての所定寸法形状に成形してなる振動板であることを特徴とするドーム型ダイナミック・スピーカを提供する。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るダイナミック・スピーカ及びスピーカ装置の実施の形態について、本発明の主構成要素である新規な木製振動板を主体に図面に基づいて説明する。
【００２８】
図１は本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカに用いられる木製振動板の製造工程フロー図である。図２、図３及び図４は前記コーン型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローにおける各加工状態を示す模式図である。図５は本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカに用いられている木製振動板の製造工程フローである。図６、図７及び図８は前記ドーム型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローにおける各加工状態を示す模式図である。図９は本発明に係るダイナミック・スピーカの構造を示す側面図である。図１０は本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカとドーム型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成るスピーカ装置（２ＷＡＹスピーカ）の音響特性（音圧周波数特性、インピーダンス、歪み特性）を示す実測グラフである。図１１は木製振動板の素材となりうる各種木材の有する内部損失係数と音伝搬速度（縦方向）についての関係を従来の材料であるアルミと紙と共に表したグラフである。
【００２９】
以下、本発明のダイナミック・スピーカに使用される木製振動板の製造方法について詳述する。
【００３０】
先ず、木製振動板の部材として、例えば選択された木材の丸太からロータリー方式により削り出し用刃で円周方向から薄く剥がし、実際に振動板となる成形部分よりも大きめの適当な矩形形状又は円形／楕円形状に切断して柾目の厚さ０．１〜０．９ｍｍの木製シートを準備する。
【００３１】
ここで、本発明のダイナミック・スピーカで使用する木製振動板の上記木製シートに適する木材について考察すると、図１０の各種木材の有する内部損失係数と音伝搬速度（縦方向）についての関係を従来の材料であるアルミと紙と共に表したグラフ及び各種木材の密度、ヤング率、音速、内部損失係数（ｔａｎδ）を表した下記［表１］から判るように、概ね合板を（Ｇ点、Ｈ点、Ｉ点、Ｊ点）除く木材（無垢材）が適度な内部損失係数と高い音伝搬速度を有する優れた素材となり得ることが判る。特に、カバ（Ａ点）やブナ（Ｃ点）が最適であることが判る。
【００３２】
【表１】
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なお、図１０中のＡ点はカバ（無垢材）であり、以下、Ｂ点シナ（無垢材）、Ｃ点ブナ（無垢材）、Ｄ点オーク（無垢材）、Ｅ点チェリー（無垢材）、Ｆ点スプルース（無垢材）、Ｇ点シナ合板（共芯）、Ｈ点ラワン合板、Ｉ点ＭＦＤ、Ｊ点パーティクルボードである。
【００３３】
次に、本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカに用いられる略ラッパ状の木製振動板の製造手順を図１の（ａ）から（ｊ）までの製造工程フロー及び図２、図３の対応する（ａ）から（ｊ）までの各加工状態を示す模式図に従って説明する。
【００３４】
第１の実施の形態の製造工程は、図１に示されるように木製シートに対する（ａ）〜（ｊ）までの１０工程で構成され、（ａ）貼り合わせ、（ｂ）Ｖ字状切り込み、（ｃ）潤滑剤含浸、（ｄ）１次プレス、（ｅ）乾燥、（ｆ）熱硬化性樹脂含浸、（ｇ）半乾燥、（ｈ）２次プレス、（ｉ）防湿剤塗布、（ｊ）中心・外形抜きの順に行われて略ラッパ状の木製振動板の完成となる。
【００３５】
上記各工程の詳細内容を以下順に説明する。
工程（ａ）・・・０．ｌｍｍ〜０．９ｍｍ厚（好ましくは０．３ｍｍ程度）の木製シート１０の一面側に、接着剤により略０．０２〜０．３０ｍｍ厚の不織布又は和紙１３を貼り合わせて貼り合わせシート１５を作成する。上記木製シート１０の厚さは成形性と音響特性及びダイナミック・スピーカの口径を考慮した上での振動板として適正な厚さであり、上記不織布又は和紙１３の厚さ０．０２〜０．３０ｍｍの範囲は音響特性に与える影響と木製シート１０の補強という作用効果の兼ね合いで決まる適正な範囲である。また、ここにいう不織布はカーボン材その他の合成樹脂からなる周知材料である。なお、前記不織布又は和紙１３の繊維方向と木製シート１０の木目方向とが略直角になるように重ねて貼り合わせるようにすれば、取り扱い上非常に木目方向に沿って割れ易い木製シート１０の飛躍的な強度向上が図れるので好ましい。上記不織布又は和紙１３を貼り合わせた一面側が完成した木製振動板の背面側となる。
工程（ｂ）・・・貼り合わせシート１５に対して、中心部に頂点が至る略Ｖ字状の切り込み１１とその頂点近傍に小穴１２とを設ける。前記切り込み１１は、貼り合わせシート１５の木目方向（矢印ｆ）に概ね沿って設ける。
工程（ｃ）・・・Ｖ字状の切り込みをした前記貼り合わせシート１５が軟化するように、貼り合わせシート１５の中に浸透して水分を与え且つ水分を保持する作用のある潤滑剤１６の液中に５〜６０分浸し、十分に含浸させる。
【００３６】
これは後の１次プレス加熱成形を実施する時に割れを未然に防ぎ、歩留まり良く仮成形するためである。本発明者の研究によれば、前記潤滑剤１６としては、単なる水若しくはアルカリ水溶液ではなく、糖類を溶解させた水溶液が適する。
工程（ｄ）・・・ヒータ３３を各々備えた上型３１と下型３２の金型構成のプレス装置Ｐ１によって、潤滑剤１６を含浸させた貼り合わせシート１５の前記Ｖ字状の切り込み１１の両縁部１１ａ、１１ｂを互いに重ね合わせて略ラッパ状になるように貼り合わせシート１５の成形部分以外の外周部分を掛止具等を利用して保持した状態で１次プレス加熱成形（仮成形）する。ここで１次プレス加熱成形の設定条件は、プレス圧力が略１〜１０Ｋｇ、金型温度は上型３１が略８０〜１５０℃、下型３２が略１００〜２００℃、プレス時間が略２〜６０秒である。この１次プレス加熱成形（仮成形）で貼り合わせシート１５は略ラッパ状の形状が維持される。
工程（ｅ）・・・乾燥炉（５０〜６０℃）に略１０〜３０分間入れて完全乾燥を行なう。
工程（ｆ）・・・乾燥後の仮成形された貼り合わせシート１５を熱硬化性樹脂１７液中に略３０分〜１８０分浸し、十分に含浸させる。上記熱硬化性樹脂１７としてはフェノール樹脂が適する。
工程（ｇ）・・・熱硬化性樹脂１７の含浸直後に後工程の２次プレスを実施すると、金型に熱硬化性樹脂１７が貼り付いてしまい、プレス後に貼り合わせシート１５を剥がす時に割れや引きちぎれが発生して歩留まりが極度に低下する。逆に完全に乾燥させると成形性が悪くなって割れやすくなる。これを防止するために、乾燥炉（５０℃〜６０℃）に略１〜１０分間入れて熱硬化性樹脂１７を半乾燥状態（指で触ってもべたつかない程度の所謂“指触乾燥状態”である。）にする。
工程（ｈ）・・・前記工程（ｄ）と同様の周知の構成のプレス装置Ｐ２によって、含浸させた熱硬化性樹脂１７が半乾燥状態の貼り合わせシート１５を再度プレス加熱成形する。ここで２次プレス加熱成形の設定条件は、プレス圧力が略２０〜４０Ｋｇ、金型温度は上型３４が略８０〜２００℃、下型３５が略１００〜２００℃、プレス時間が略１０〜１００秒である。成形後は揮発成分が蒸散して成形形状が略ラッパ形状に安定した貼り合わせシート１５となる。ここに、前記熱硬化性樹脂１７は貼り合わせシート１５の重ね合わせ部分の接着剤の役目も担っているのである。
工程（ｉ）・・・２次プレス後の貼り合わせシート１５の表裏両面に筆による塗布若しくはジャブ漬けにより防湿剤１８を塗布して自然乾燥又は乾燥炉に入れて完全乾燥を行なう。前記防湿剤１８としては、例えばポリイソシアネートとポリエステルポリオールを混合したものを用いる。この防湿剤の塗布によって木製振動板の湿度による経年変化が抑えられて寿命の長いダイナミック・スピーカが実現される。
工程（ｊ）・・・上記のように防湿処理されたプレス加熱成形後の貼り合わせシート１５にボイスコイル用の中心孔２５と外形抜きが施されて所定の振動板形状に加工されてコーン型ダイナミック・スピーカの木製振動板３０が完成する。
【００３７】
上記木製振動板３０の木目は中心から径方向を見ると種々の角度をもつことになり、殆どの方向において同一の音伝搬速度は存在せず、定在波が発生しにくく共振ポイントが殆ど発生しないので、分割振動が抑えられる。
【００３８】
また、上記木製振動板３０は前述のように木製であることに基づく優れた音響特性を備えるとともに特殊な潤滑剤や熱硬化性樹脂の含浸及び一連のプレス加熱成形工程の工夫等により、しわや割れが無く、湿度による経時変化が小さく寿命の長い木目の美しい仕上がりとなっている。そして特筆すべきは、その製造工程は簡単でありながら非常に歩留まり良く、製造コストを抑えた量産性に優れたものとなっている。
【００３９】
上記完成した略ラッパ状の木製振動板３０は、図９の（ａ）の断面図に示されるように、従来のコーン型ダイナミック・スピーカ６０と同様、ダンパー６４、エッジ６３、ボイスコイル６８等と組み合わされてコーン型ダイナミック・スピーカ３８となる。
【００４０】
次に、上記略ラッパ状の木製振動板３０の他の製造方法の形態として、図１における工程（ｈ）の２次プレスのみの工程に代えて、図１の破線枠で囲まれた（ｈ１）２次プレス、（ｈ２）離型剤含浸、（ｈ３）乾燥、（ｈ４）３次プレスという工程（図４の模式図を参照）を工程（ｉ）防湿剤塗布の前に行うと歩留まりが向上し、成形加工の仕上がり度も高まるので、好ましい木製振動板の製造方法といえる。ここに、工程（ｈ１）の２次プレス加熱成形のプレス装置Ｐ２の設定条件は、プレス圧力が略２０〜４０Ｋｇ、金型温度は上型３４が略８０〜２００℃、下型３５が略１００〜２００℃、プレス時間が略２〜３０秒であり、工程（ｈ４）の３次プレス加熱成形のプレス装置Ｐ３の設定条件は、プレス圧力が略２０〜４０Ｋｇ、金型温度は上型３６が略８０〜２００℃、下型３７が略１００〜２００℃、プレス時間が略２〜６０秒である。また、離型剤４６としてはシリコン（ケイ素）を用いる。
【００４１】
次に、本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカに用いる略ドーム状の木製振動板の製造方法について述べる。
【００４２】
略ドーム状の木製振動板の製造方法は、図５の製造工程フローから判るように、木製シートに対する（ａ）〜（ｉ）までの９工程で構成され、（ａ）貼り合わせ、（ｂ）潤滑剤含浸、（ｃ）１次プレス、（ｄ）乾燥、（ｅ）熱硬化性樹脂含浸、（ｆ）半乾燥、（ｇ）２次プレス、（ｈ）防湿剤塗布、（ｉ）中心・外形抜きの順に行われて略ドーム状の木製振動板４０の完成となる。
【００４３】
上記製造フローは前述のコーン型ダイナミック・スピーカの略ラッパ状の木製振動板３０における図１の製造工程フローの工程（ｂ）の貼り合わせシート１５に略Ｖ字状の切り込み１１を設ける工程が無い点以外、他の工程は同等である。Ｖ字状の切り込み工程が無く且つ工程（ｄ）の１次プレスを行う際に略ラッパ状に保持する必要がない点で、作業性は一層簡単であるといえる。
【００４４】
勿論、上記略ドーム状の木製振動板４０においても他の製造方法の形態として、図５における工程（ｇ）の２次プレスのみの工程に代えて、図５の破線枠で囲まれた（ｇ１）２次プレス、（ｇ２）離型剤含浸、（ｇ３）乾燥、（ｇ４）３次プレスという工程（図８の模式図を参照）を工程（ｈ）防湿剤塗布の前に行うことで歩留まりが向上し、成形加工の仕上がり度も高まるので、好ましい略ドーム状の木製振動板の製造方法といえる。なお、図８における工程（ｇ２）の離型剤４６はシリコンであることは前記と同様であり、工程（ｇ４）の３次プレス装置Ｐ３の上型４８、下型４７の貼り合わせシート１５に対するプレス条件も同様である。
【００４５】
上記略ドーム状の木製振動板４０も前述の略ラッパ状の木製振動板３０と同じく木製であることに基づく優れた音響特性等を備えた木目の美しい仕上がりとなっている。そしてその製造工程は簡単でありながら非常に歩留まり良く、製造コストを抑えた量産性に優れたものとなっている。
【００４６】
上記完成した略ドーム状の木製振動板４０は、図９の（ｂ）の断面図に示されるように、従来のドーム型ダイナミック・スピーカ８０と同様、エッジ８３、ボイスコイル８７等と組み合わされてドーム型ダイナミック・スピーカ５０となるところで、上記略ドーム状の木製振動板４０はその形状・寸法が従来のコーン型ダイナミック・スピーカ６０のキャップ６２の形状・寸法と極めて類似することから、上記略ドーム状の木製振動板４０を図９の（ａ）の本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカ３８の木製キャップ３９として利用することができる。この構成によれば、コーン型ダイナミック・スピーカ３８の前面側は木目の美しい木製振動板３０とその中心部の木製キャップ３９が組み合わされて、見た目に美しく高級感、統一感のあるスピーカとなる。
【００４７】
次に、前記コーン型ダイナミック・スピーカ３８は例えば従来と同様に図１４の（ａ）正面図及び（ｂ）縦断面図に示されるような木製又はプラスチック製の筺体９５内に取り付けられてスピーカ装置となる。また、ドーム型ダイナミック・スピーカ５０に図１６のネットワーク回路９２又は９３を挿入して高域周波数再生専用のツィータとし、それ以外の帯域を再生するウーファとして前記コーン型ダイナミック・スピーカ３８を組み合わせて筺体９５に取り付けることで、図１５のような２ＷＡＹスピーカ装置とすることもできる。更には、３ＷＡＹスピーカ装置や同軸２ＷＡＹスピーカシステムも可能である。
【００４８】
このようにウーファ及びツィータの振動板に前記木製振動板３０、４０を用いる構成として、全ての振動板が木製となることで、音質の向上が図られることになる。なお、ウーファの周波数特性がクロスオーバー周波数付近で暴れるようならば、図１６の（ｃ）のような高域カット用のネットワーク回路９９を挿入する。
【００４９】
以上のように、本発明のダイナミック・スピーカは、従来と同様に１個構成のスピーカ装置に限らず、種々の口径、ドーム型、コーン型の組み合わせ等で自然で優れた音響特性を備えるスピーカ装置を構成することができる。
【００５０】
本発明者の研究によれば、上記各実施の形態のダイナミック・スピーカにおいて、明確に従来の紙パルプ製の振動板やアルミ製の振動板に比べて再生音の解像度向上や歯切れ良い音の向上が得られるのは、縦方向伝搬速度が４．５〜６．０ｋｍ／秒、横方向伝搬速度が２．０〜４．５ｋｍ／秒の範囲の木材を選定した場合であった。
【００５１】
特に顕著に音質向上が実感されるのは、縦方向伝搬速度が４．５〜６．０ｋｍ／秒、横方向伝搬速度が２．０〜２．５ｋｍ／秒の範囲で、内部損失係数が０．０２〜０．０３の範囲の木材を選択して振動板に用いた場合であり、カバ（無垢材）が最良であった。
【００５２】
勿論、本発明のスピーカ用振動板は、カバのみならず、ブナ、オーク、チェリー、シナ等の他の材木を適用することもできる。
【００５３】
実際に、図１６の（ｂ）のネットワーク回路９３（容量Ｃ２＝１．５μＦ、インダクタＬ１＝０．１８ｍＨ）を用いた本発明のドーム型ダイナミック・スピーカ５０とコーン型ダイナミック・スピーカ３８（口径８ｃｍ程度）との組み合わせによる２ＷＡＹスピーカ装置では、図１０の実測グラフに示される優れた音圧、インピーダンス、歪みの各周波数特性を得ている。
【００５４】
【発明の効果】
上記のように本発明に係るダイナミック・スピーカはドーム型或いはコーン型の何れにおいてもその構成要素である振動板として、１枚の木材を素材とし、従来の紙パルプ製振動板の製造過程に存在するような化学薬品での蒸解や木材繊維の叩解処理が加えられていない木製振動板を用いているので音質劣化が無く、木製振動板であるが故の自然な振動による生音に迫る再生音が得られる。
【００５５】
木製振動板がプレス加熱成形時のしわや割れの発生が防止されて、仕上がりの良い均一なプレス加熱成形品となっており、変形や割れといった経時変化が少ない。
【００５６】
軽くて丈夫な略ラッパ状の木製振動板を用いたコーン型ダイナミック・スピーカなので、ウーファからフルレンジスピーカまで全ての帯域に対応したダイナミック・スピーカとなる。
【００５７】
また、ドーム型ダイナミック・スピーカはツィータとして、コーン型ダイナミック・スピーカはウーファとして組み合わせて種々の形態のスピーカ装置とすることができる。
【００５８】
また、既存の製造工程が利用でき、歩留まりが良好で量産性に優れていて、安価供給が実現できる。
【００５９】
さらに、コーン型ダイナミック・スピーカでは、振動板の表面或いは振動板とキャップの表面に自然の木目が表れているので、高級感、統一感のある外観体裁となる。
【００６０】
スピーカ装置に関しては、エンクロージャ（キャビネット）のみでなく、スピーカユニットの全ての振動板が木製振動板とできるので、本物の木目デザインで統一することが可能になり高級感溢れる外観が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカに用いられる木製振動板の製造工程フロー図である。
【図２】前記コーン型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローの各加工状態（前半）を示す模式図である。
【図３】前記製造工程フローの各加工状態（後半）を示す模式図である。
【図４】前記製造工程フローの破線枠内の追加フローの加工状態を示す模式図である。
【図５】本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカに用いられている木製振動板の製造工程フローである。
【図６】前記ドーム型ダイナミック・スピーカの木製振動板の製造工程フローにおける各加工状態（前半）を示す模式図である。
【図７】前記製造工程フローの各加工状態（後半）を示す模式図である。
【図８】前記製造工程フローの破線枠内の追加フローの加工状態を示す模式図である。
【図９】（ａ）は本発明に係るコーン型ダイナミック・スピーカの断面図であり、（ｂ）は本発明に係るドーム型ダイナミック・スピーカの断面図である。
【図１０】本発明に係る２ＷＡＹスピーカ装置の音圧、インピーダンス、歪みの周波数特性の実測グラフである。
【図１１】各種木材の有する内部損失係数と音伝搬速度（縦方向）についての関係を従来の材料であるアルミと紙と共に表したグラフである。
【図１２】コーン型ダイナミック・スピーカの構造を示す断面図である。
【図１３】ドーム型ダイナミック・スピーカの構造を示す断面図である。
【図１４】コーン型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成るスピーカ装置の（ａ）正面図、（ｂ）断面図である。
【図１５】コーン型ダイナミック・スピーカとドーム型ダイナミック・スピーカを筺体に取り付けて成る２ＷＡＹスピーカ装置の正面図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）はツィータのネットワーク回路、（ｃ）はウーファの高域カット用ネットワーク回路である。
【図１７】従来の木製振動板の製造手順を示す図である。
【図１８】従来の木製振動板の製造手順を示す図である。
【符号の説明】
１０      木製シート
１１      略Ｖ字状の切り込み
１１ａ、１１ｂ    両縁部
１２      小穴
１３      不織布又は和紙
１５      貼り合わせシート
１６      水分を与え且つ水分を保持する作用のある潤滑剤
１７      熱硬化性樹脂
１８      防湿剤
２５      中心孔
３０      略ラッパ状の木製振動板
３１、３４、３６、４３、４５、４８    上型
３３      ヒータ
３２、３５、３７、４２、４４、４７    下型
４６      離型剤
３８、６０    コーン型ダイナミック・スピーカ
３９      木製キャップ
４０      略ドーム状の木製振動板
５０、８０    ドーム型ダイナミック・スピーカ
６１      略ラッパ状の振動板
６２      キャップ
６３、８３    エッジ
６４      ダンパー
６８、８７    ボイスコイル
８１      略ドーム状の振動板
９５      筺体
９０      スピーカ装置
９２、９３、９９    ネットワーク回路
１００      ２ＷＡＹスピーカ装置
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３    プレス装置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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