(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と、
前記振動板が取り付けられ、かつ有底状の矩形形状のキャビネットと、
前記キャビネットの内部空間に配置した気体吸着部材と、
前記キャビネットの下面に配置され、かつ前記キャビネットの内部と前記キャビネットの外部とを繋ぎ、前記キャビネットの内部の気圧を調整する貫通管とを備え、
前記キャビネットの中央部に収容されたヨークと、
このヨークの中央部に結合された棒状磁石を設け、
少なくとも前記棒状磁石の長手方向の両端部に振動空間が形成され、
前記貫通管は、前記振動空間と連結されて、前記振動板が前記キャビネットの内部から外部に向かって振幅した時には、前記キャビネットの外部から前記貫通管の内部に気体が流入し、前記振動板が前記キャビネットの外部から内部に向かって振幅した時には、前記キャビネットの内部から前記貫通管の内部に気体が流出し、前記貫通管の内部で気体の流出入を完結させて前記気圧を調整するスピーカ装置において、前記キャビネットの内部の湿度を湿度Ａ、前記キャビネットの外部の湿度を湿度Ｂとし、拡散係数をＫ、湿度Ａの水蒸気圧をｅa、湿度Ｂの水蒸気圧をｅb、境界断面積をＳ、および境界長さ（水蒸気圧勾配）をＬとし、拡散速度ωは、
【数１】
0005211827.tif 000003
に基づいて、湿度Ａと湿度Ｂとの境界が、前記貫通管の内部に存在するようにしたスピーカ装置。
【請求項２】
前記貫通管は蛇行形状にした請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記振動板における長手方向の両端部は前記振動空間に配置された請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項４】
前記ヨークは、前記キャビネットの短手方向において、前記キャビネットと結合された請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記振動空間は、前記ヨーク下面側に形成された請求項１記載のスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型のキャビネットで低音再生を実現するスピーカ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、従来のスピーカ装置について説明する。
【０００３】
図８は従来のスピーカ装置の分解斜視図、図９は同スピーカ装置の断面図、図１０は同スピーカ装置の磁気回路の斜視図である。
【０００４】
図８〜図１０において、従来のスピーカ装置は、２個の棒状のマグネット２１を角型の上部プレート２２と角型の下部プレート２３とで挟持して磁気回路２４を構成している。この磁気回路２４は下部プレート２３に設けた棒状のポールピース部２３ａをはさんでマグネット２１が平行に挟持され、上部プレート２２の角型形状の磁気ギャップ窓２２ａ内にポールピース部２３ａが内在する。そのため、ポールピース部２３ａと上部プレート２２間に平行な２つの直線部では磁気ギャップ２５を有する。
【０００５】
この磁気回路２４にフレーム２６を結合し、このフレーム２６の外周部に振動板２７を結合している。そして、この振動板２７にボイスコイル２８を結合し、このボイスコイル２８の一部が磁気回路２４の磁気ギャップ２５内に配置している。このフレーム２６の外周部には振動板２７を覆うようにプロテクタ２９を結合している。
【０００６】
なお、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２００４−２６６３３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記構成では、２個の棒状マグネット２１を有し、その磁気ギャップ２５に直線部を有する外磁型の磁気回路の構成となっているので、スペースの有効利用で小型化を図れるとともに、複数のマグネット２１により大きな磁気エネルギーを得て高音圧化が図れる。
【０００８】
しかし、このスピーカ装置を例えば携帯電話等に搭載する場合は、スピーカ装置を非常に小型にする必要があり、特に、この際、フレーム２６で形成される空間が小さくなる。一般的に、空間が小さくなると低音再生が難しくなるので、小型かつ低音再生を同時に達成できないという問題点を有していた。
【０００９】
本発明は上記問題点を解決するもので、小型かつ低音再生を同時に達成するスピーカ装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、特に、前記振動板が取り付けられ、かつ有底状の矩形形状のキャビネットと、前記キャビネットの内部空間に配置した気体吸着部材と、前記キャビネットの下面に配置され、かつ前記キャビネットの内部と前記キャビネットの外部とを繋ぎ、前記キャビネットの内部の気圧を調整する貫通管とを備え、前記キャビネットの中央部に収容されたヨークと、このヨークの中央部に結合された棒状磁石と、前記棒状磁石の上方に配置された振動板を設け、少なくとも前記棒状磁石の長手方向の両端部に振動空間が形成され、前記貫通管は、前記振動空間と連結されて、前記振動板が前記キャビネットの内部から外部に向かって振幅した時には、前記キャビネットの外部から前記貫通管の内部に気体が流入し、前記振動板が前記キャビネットの外部から内部に向かって振幅した時には、前記キャビネットの内部から前記貫通管の内部に気体が流出し、前記貫通管の内部で気体の流出入を完結させて前記気圧を調整し、前記キャビネットの内部の湿度を湿度Ａ、前記キャビネットの外部の湿度を湿度Ｂとし、拡散係数をＫ、湿度Ａの水蒸気圧をｅa、湿度Ｂの水蒸気圧をｅb、境界断面積をＳ、および境界長さ（水蒸気圧勾配）をＬとし、拡散速度ωは（数１）に基づいて、湿度Ａと湿度Ｂとの境界が、前記貫通管の内部に存在するようにした構成である。
【発明の効果】
【００１１】
上記構成により、キャビネットの内部空間に気体吸着部材を配置しているので、キャビネットの内部空間が、見かけ上、大きくなって低音再生が可能となる。一般に、キャビネットに配置された振動板が振動する際、この振動に伴って空気が振動するとともにキャビネットの内部空間に気圧がかかる。しかし、キャビネットの内部空間に気体吸着部材を配置することにより、一定の空気が気体吸着部材に吸着されて気圧が緩和される。すなわち、キャビネットの内部空間が、見かけ上、大きくなったのと等しくなり、低音再生が可能となる。
【００１２】
また、キャビネットの内部空間の空気は温度上昇によって膨張するので、キャビネットの内部空間を密閉すると、振動板に大きな負荷が加わる。そのため、キャビネットの内部空間とキャビネットの外部とを繋ぎ、キャビネットの内部空間の気圧を調整する貫通管を設けている。このため、キャビネットの外部の空気がキャビネットの内部空間に流入したり、キャビネットの内部空間の空気がキャビネットの外部に流出したりする。また、この空気の流出入は、振動板の振動によっても生じる。振動板がキャビネットの内部から外部に向かって振幅した時、キャビネットの外部から貫通管の内部に空気が流入し、振動板がキャビネットの外部から内部に向かって振幅した時、キャビネットの内部から貫通管の内部に空気が流出する。
【００１３】
このとき、キャビネットの外部から流入する空気は一定の水蒸気を含み湿度を有するので、キャビネットの内部空間に配置した気体吸着部材がこれを吸湿し、性能を劣化させることがある。しかし、上記構成により、貫通管の内部で空気の流出入を完結させて気圧を調整するので、キャビネットの外部から流入する空気は貫通管の内部で流入が止まり、キャビネットの内部から流出する空気は貫通管の内部で流出が止まる。すなわち、湿度を含んだ空気がキャビネットの内部に直接流入することがなく、活性炭による吸湿を抑制できるので、活性炭の性能劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態のスピーカ装置について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は、本スピーカ装置を搭載した携帯電話の斜視図である。図１において、１は電話機本体で、この電話機本体１にはディスプレイ本体２が開閉自在に結合されている。この図１における正面側から見ると一般的な携帯電話と同じように電話機本体１には操作ボタン（図示せず）が設けられ、またディスプレイ本体２には液晶ディスプレイ（図示せず）が設けられている。また、電話機本体１の背面側にはスピーカ装置３が内蔵され、電話機本体１の外側面に設けた放音孔４から放音される。
【００１６】
スピーカ装置３は図２に示すように非磁性体からなるキャビネット５と蓋部６の前面の両端に放音孔７を有しており、キャビネット５と蓋部６で形成される振動空間に連通している。また、スピーカ装置３は蓋部６の上面の背面側近傍に端子板が設けられており、この端子板にボイスコイルの始終端が半田付けされる接合部８ａと、外部のアンプからの信号が入力される端子部８ｂを形成している。
【００１７】
スピーカ装置３は図３〜図５に示すように、コの字状のヨーク１０の中央に、このヨーク１０の肩部１０ａに平行となるように第１の棒状磁石１１が接合され、この第１の棒状磁石１１の上面に磁性体からなる下部プレート１２が接合されている。このように第１の棒状磁石１１および下部プレート１２が組み付けられたヨーク１０は有底状の矩形のキャビネット５の中央部に収容されて上記ヨーク１０の下面側および前記第１の棒状磁石１１の長手方向の両端部に振動空間が確保されている。
【００１８】
キャビネット５の底面において、ヨーク１０には気体吸着部材として粒状または繊維状の活性炭１７を配置している。この活性炭１７は、気体の吸着作用とともに吸湿作用がある。前記ヨーク１０は前記キャビネット５内に設けた溝部５ａ内に結合され、その肩部１０ａの上面が前記キャビネット５内に設けた段部５ｂの上面と同じ平面とされ、後述する振動板１３の接合しろとして利用されるようになっている。
【００１９】
スピーカ装置３は振動板１３に長円形状のボイスコイル１４が接合され、その外周の支持部１３ａがキャビネット５側の接合しろに接着剤により接合されている。これによって、振動板１３がキャビネット５に取り付けられる。
【００２０】
キャビネット５の内部とキャビネット５の外部とは貫通管１８を介して繋ぎ、キャビネット５の内部の気圧を調整している。振動板１３がキャビネット５の内部から外部に向かって振幅した時、キャビネット５の外部から貫通管１８の内部に空気が流入し、振動板１３がキャビネット５の外部から内部に向かって振幅した時、キャビネット５の内部から貫通管１８の内部に空気が流出し、貫通管１８の内部で空気の流出入を完結させて気圧を調整している。この貫通管１８は蛇行形状であって、キャビネット５の下面に配置している。
【００２１】
第１の棒状磁石１１の前後には当該第１の棒状磁石１１と平行となるように第２の棒状磁石１５が配置されており、第１の棒状磁石１１との間に所定の磁気ギャップを形成している。ここで、第２の棒状磁石１５は図３に示すように第１の棒状磁石１１の斜め上方に配置されている。
【００２２】
上記キャビネット５と組み合わされる蓋部６は前記端子板をインサート成形したコの字の枠形の蓋本体６ａと、この蓋本体６ａの上部窓を塞ぐ非磁性体の上蓋６ｂと、上記蓋本体６ａの前面窓中央を塞ぐ前蓋６ｃから構成されており、その前蓋６ｃの両端部に放音孔７を形成するための窓部を有する。この蓋部６の内部には前記第１、第２の棒状磁石１１，１５と平行な関係で２枚の板状のヨーク１６が接合されており、そのヨーク１６の内面に第２の棒状磁石１５がそれぞれ接合されている。
【００２３】
このスピーカ装置３は、まず、前記第１の棒状磁石１１および上部プレート１２が組み付けられたヨーク１０を前記キャビネット５に組み付け、ヨーク１０の外側に活性炭１７を配置する。次に、前記ボイスコイル１４を組み付けた振動板１３を前記キャビネット５側に組み付ける。そして、前記第２の棒状磁石１５を組み付けた蓋部６を前記キャビネット５に組み付けて組み立てられる。
【００２４】
この組み立てにより、前記振動板１３は第１の棒状磁石１１の上面方向の空間に配置され、かつ第２の棒状磁石１５の下面方向の空間に配置される。また、振動板１３の長手方向の両端部分が第１、第２の棒状磁石１１，１５の存在しない比較的大きい振動空間に配置され、振動板１３の背面と対向するように活性炭１７が配置される。
【００２５】
一方、前記ヨーク１０の肩部１０ａに振動板１３の支持部１３ａを介して前記蓋部６側のヨーク１６の長手方向上面が近接して対向し、第１、第２の棒状磁石１１，１５を磁気的に結合している。
【００２６】
このように矩形のキャビネット５と蓋部６にスピーカ装置１３を構成することにより、スペースファクターの向上、小型、薄型で音圧レベルの向上に有利な構成としている。
【００２７】
上記構成により、キャビネット５の内部空間に気体吸着部材として活性炭１７を配置しているので、キャビネット５の内部空間が、見かけ上、大きくなって低音再生が可能となる。一般に、キャビネット５に配置された振動板１３が振動する際、この振動に伴って空気が振動するとともにキャビネット５の内部空間に気圧がかかる。しかし、キャビネット５の内部空間に気体吸着部材を配置することにより、一定の空気が気体吸着部材に吸着されて気圧が緩和される。すなわち、キャビネット５の内部空間が、見かけ上、大きくなったのと等しくなり、低音再生が可能となる。
【００２８】
図６は活性炭と音響周波数特性の関係を示す周波数特性図である。図６に示すように、活性炭１７を配置することによって、音響特性の周波数ピークが低周波数側に推移（１３００Ｈｚが９５０Ｈｚに推移）するので、より低音再生が可能となる。
【００２９】
また、キャビネット５の内部空間の空気は温度上昇によって膨張するので、キャビネット５の内部空間を密閉すると、振動板１３に大きな負荷が加わる。そのため、キャビネット５の内部とキャビネット５の外部とを繋ぎ、キャビネット５の内部の気圧を調整する蛇行形状の貫通管１８を設けている。このため、キャビネット５の外部の空気がキャビネット５の内部空間に流入したり、キャビネット５の内部空間の空気がキャビネット５の外部に流出したりする。また、この空気の流出入は、振動板１３の振動によっても生じる。振動板１３がキャビネット５の内部から外部に向かって振幅した時、キャビネット５の外部から貫通管１８の内部に空気が流入し、振動板１３がキャビネット５の外部から内部に向かって振幅した時、キャビネット５の内部から貫通管１８の内部に空気が流出する。この気体は一定の水蒸気を含み湿度を有しており、上記の空気の流出入は図７に示すとおりとなる。
【００３０】
図７（ａ）（ｂ）は貫通管における空気の流出入を示す説明図である。振動板１３を取り付けたキャビネット５の内部の湿度を湿度Ａ、キャビネット５の外部の湿度を湿度Ｂとした場合、貫通管１８の内部にて湿度Ａと湿度Ｂの境界が存在する。振動板１３がキャビネット５の内部から外部に向かって振幅した時、キャビネット５の外部から貫通管１８の内部に空気が流入し、湿度Ａと湿度Ｂの境界がキャビネット５の内部側に変位する。振動板１３がキャビネット５の外部から内部に向かって振幅した時、キャビネット５の内部から貫通管１８の内部に空気が流出し、湿度Ａと湿度Ｂの境界がキャビネット５の外部側に変位する。
【００３１】
また、水蒸気は拡散作用があるが、ωを拡散速度[ｇ/ｓ]、Ｋを拡散係数[ｇ/ｃｍ2・ｓ・ｈＰａ]、ｅaを湿度Ａの水蒸気圧[ｈＰａ]、ｅbを湿度Ｂの水蒸気圧[ｈＰａ]、境界断面積をＳ、境界長さ（水蒸気圧勾配）をＬとした場合、この拡散速度は（数１）のとおりである。
【００３２】
【数１】
0005211827.tif 000002
【００３３】
キャビネット５の外部から流入する空気は一定の水蒸気を含み湿度があるので、キャビネット５の内部空間に配置した気体吸着部材がこれを吸湿し、性能を劣化させることがある。しかし、上記構成により、貫通管１８の内部で空気の流出入を完結させて空気圧を調整するので、キャビネット５の外部から流入する空気は貫通管１８の内部で流入が止まり、キャビネット５の内部から流出する空気は貫通管１８の内部で流出が止まる。すなわち、湿度を含んだ空気がキャビネットの内部に直接流入することがなく、活性炭１７による吸湿を抑制できるので、活性炭１７の性能劣化を防止できる。特に、蛇行形状にすれば、省スペースで貫通管１８の距離を確保することができ、空気の流出入を貫通管１８の内部で的確に完結することができる。なお、拡散速度が、ターゲット以下であればより良い。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係るスピーカ装置は、小型かつ低音再生を同時に達成することができ、携帯電話等の携帯機器に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施の形態におけるスピーカ装置を適用した携帯電話の斜視図
【図２】同スピーカ装置の斜視図
【図３】同スピーカ装置を短手方向で切断した断面図
【図４】同スピーカ装置を長手方向で切断した断面図
【図５】同スピーカ装置の分解斜視図
【図６】活性炭と音響周波数特性の関係を示す周波数特性図
【図７】貫通管における空気の流出入を示す説明図
【図８】従来のスピーカ装置の分解斜視図
【図９】同スピーカ装置の断面図
【図１０】同スピーカ装置の磁気回路の斜視図
【符号の説明】
【００３６】
１  電話機本体
２  ディスプレイ本体
３  スピーカ
４  放音孔
５  キャビネット
５ａ  溝部
５ｂ  段部
６  蓋部
６ａ  蓋本体
６ｂ  上蓋
６ｃ  前蓋
７  放音孔
８ａ  接合部
８ｂ  端子部
１０  ヨーク
１０ａ  肩部
１１  第１の棒状磁石
１２  下部プレート
１３  振動板
１３ａ  支持部
１４  ボイスコイル
１５  第２の棒磁石
１６  ヨーク
１７  活性炭
１８  貫通管
【図１】
0005211827.tif 000004
【図２】
0005211827.tif 000005
【図３】
0005211827.tif 000006
【図４】
0005211827.tif 000007
【図５】
0005211827.tif 000008
【図６】
0005211827.tif 000009
【図７】
0005211827.tif 000010
【図８】
0005211827.tif 000011
【図９】
0005211827.tif 000012
【図１０】
0005211827.tif 000013