(57)【要約】スピーカグリルは、振動板を有し、１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置される。このスピーカグリルは、スピーカの振動板のエッジ部から振動板の外周固定部に至る領域に対向する線を含む音孔を有する。このスピーカグリルは、優れた音響特性を有し、かつ強度にも優れている。
2005015945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周固定部にて外周を固定され、エッジ部を含む振動板を有し、１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置され、音孔を設けられたスピーカグリルであって、
前記音孔は、前記振動板の前記エッジ部から前記外周固定部に至る領域に対向する線を含む、
スピーカグリル。
【請求項２】
前記音孔は、前記振動板の前記エッジ部の外周面に対向する線を含む、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項３】
前記スピーカは円形と楕円形のいずれかの振動面を有し、前記音孔は前記外周固定部に平行な弧状の曲線を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項４】
前記音孔は複数の音孔の１つであり、前記複数の音孔を区切る補強リブを有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項５】
前記スピーカは円形と楕円形のいずれかの振動面を有し、前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、３１％以上６０％未満である、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項６】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、２２％以上６０％未満である、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項７】
前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、４８％以上６０％未満である、
請求項６記載のスピーカグリル。
【請求項８】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔は複数の音孔の１つであり、前記複数の音孔を区切る複数の補強リブを前記振動面の短辺方向に備えた、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項９】
前記振動面の長辺方向中央に前記振動面の中央部を閉塞する閉塞部と、をさらに備えた、
請求項８記載のスピーカグリル。
【請求項１０】
前記閉塞部の、前記振動面に対向する面にマグネットと、をさらに備えた、
請求項９記載のスピーカグリル。
【請求項１１】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔は２つの音孔の１つであり、前記２つの音孔を前記振動面の短辺方向に区切るように前記振動面の長辺方向に延びた第１補強リブを前記振動面の短辺方向中央に有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項１２】
前記２つの音孔のそれぞれをさらに区切るように設けられた複数の第２補強リブを前記振動面の短辺方向にさらに備えた、
請求項１１記載のスピーカグリル。
【請求項１３】
前記第１補強リブの、前記振動面に対向する面にマグネットと、をさらに備えた、
請求項１１記載のスピーカグリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、キャビネット等に取り付けられるスピーカに対するスピーカグリルに関する。
【背景技術】  スピーカグリルは、スピーカを保護する強度を保持しながら、音質を損なわない開口率を有するよう設計されている。特に振動板面積の小さいスピーカに用いるスピーカグリルには、できるだけ振動板の上部を塞がないで強度を保持するためさまざまな工夫がされている。図２７に示す、特開２００３−３７８８３号公報に開示されている従来のスピーカグリル９１は、スピーカ９２の前面に設けられ、不均一な開口率の音孔９３を有する。
このように、スピーカグリルはスピーカの振動を妨げないよう、かなり大きな高開口率を必要とし、音圧レベルの高い振動板中央に対向する部分に主として音孔を有する。具体的には５ｋＨｚ以上を−６ｄＢ程度の特性に抑えるために、その音孔面の面積が６０％以上必要である。特に小型のスピーカになるほど高開口率部の開口面積が必要である。
図２８は、開口面積を２８％まで落とした場合の音響特性を示す。実線で示すスピーカグリルをつける前の特性９５に比べ、破線で示すスピーカグリルをつけた特性９６は５ｋＨｚ付近と１０ｋＨｚ付近での音圧レベルが低い。一方、３ｋＨｚ付近では共振により音圧レベルが高くなっている。このようにスピーカグリルの音孔設計は取り付けたスピーカの音響特性に大きく影響する。
一方、スピーカグリル本来の目的であるスピーカの保護のためには強度が必要なため、開口の大きさには限界がある。図２７のような形状のスピーカグリルでは、振動板中央に対向する部分に加え、エッジ対向部にも矩形の音孔を設けて開口率を確保しているが、強度を確保するためにある程度の厚みが必要であり、特に小型のスピーカには不向きである。
【発明の開示】
本発明によるスピーカグリルは、振動板を有し、１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置される。このスピーカグリルは、スピーカの振動板のエッジ部から振動板の外周固定部に至る領域に対向する線を含む。このスピーカグリルは、優れた音響特性を有し、かつ強度にも優れている。
【図面の簡単な説明】  図１Ａは本発明の実施の形態１におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。
図１Ｂは図１Ａのスピーカの要部断面図である。
図１Ｃは図１Ａのスピーカグリルと組み合わせる他のスピーカの要部断面図である。
図２は図１Ａのスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図３は中央に音孔を設けたスピーカグリルを図１Ａのスピーカと組み合わせた場合の音響特性図である。
図４は図１Ａのスピーカの長径方向を半分遮断した場合の音響特性図である。
図５は図１Ａのスピーカの短径方向を半分遮断した場合の音響特性図である。
図６は図１Ａのスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図７〜図９は図１Ａのスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図である。
図１０は本発明の実施の形態２におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。
図１１は図１０のスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図１２は中央に音孔を設けたスピーカグリルを図１０のスピーカと組み合わせた場合の音響特性図である。
図１３は本発明の実施の形態３におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。
図１４は図１３のスピーカの長径方向を半分遮断した場合の音響特性図である。
図１５は図１３のスピーカの短径方向を半分遮断した場合の音響特性図である。
図１６は図１３のスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図１７〜図１９は図１３のスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図である。
図２０〜図２２は本発明の実施の形態３における他のスピーカグリルの構成図である。
図２３は図２０のスピーカグリルと図１３のスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図２４は図２１のスピーカグリルと図１３のスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図２５は図２２のスピーカグリルと図１３のスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図である。
図２６は図１３のスピーカと図２０〜図２２のスピーカグリルのいずれかとを組み合わせた状態の断面図である。
図２７は従来のスピーカグリルの構成図である。
図２８は従来の構成で開口面積を落とした場合の音響特性図である。
図面の参照符号の一覧表
１  スピーカ
２  音孔
２Ａ  幅
３  スピーカグリル
４  外周固定部
４Ａ  エッジ部
４Ｂ  エッジ部外周面
５、５Ｂ  補強リブ
５Ａ  閉塞部
６  振動板
７  フレーム
８  エッジに対向する線
９  弧状の曲線部
１１、２０、２３、３１、９５  スピーカグリルなしの特性
１２  特性
１３  特性
１４  特性
１５  特性
１６  特性
１７  特性
１８  特性
１９  特性
２１  特性
２２  特性
２４  特性
２５  特性
２６  特性
２７  特性
２８  特性
２９  特性
３３  特性
３４  特性
３５  特性
４１，４３  マグネット
４２  平面ボイスコイル
４４  ヨーク
９１  スピーカグリル
９２  スピーカ
９３  音孔
９６  特性
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施の形態において、先行する実施の形態と同様の構成をなすものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する場合がある。また、本願発明は以下の実施の形態に限定されない。
（実施の形態１）
図１Ａは本発明の実施の形態１におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。図１Ｂは図１Ａのスピーカの断面図である。スピーカ１は、長径１２ｃｍ、短径８ｃｍの楕円形の振動面を形成する振動板６を有する。振動板６の周辺部はフレーム７とガスケット１００とに固定されている。スピーカグリル３はスピーカ１の前面に配置され、フレーム７に固定されて振動板６を覆う。スピーカグリル３はアクリル等の樹脂やアルミ等の金属を切削や金型成形により作製される。その厚みは０．１〜１０ｍｍ程度である。スピーカグリル３はテレビやラジオ等の音響製品の筐体と一体でもよいので、木材を切削して形成してもよく、特に材質は限定されない。
スピーカグリル３は、スピーカグリル３全体の強度を確保する補強リブ５によって区切られた音孔２を有している。各音孔２は振動板６のエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線８を含む。音孔２は振動板６の外周固定部４に平行な弧状の曲線部９を有する。このように外周固定部４に沿った曲線部９を有して音孔２を形成することにより極力、エッジ部４Ａに対向する部分に音孔２を設けている。図１Ａでは一例として曲線部８が外周固定部４に合致する構成を示しているのでエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線が線８のように明示されている。しかし、音孔２の開口部分にそのような明示されない線を含んでいてもよい。
ここで、振動板６の外周固定部４とは、エッジ部４Ａの外側に設けられたガスケット１００の内周線を意味する。図１Ｃのようにガスケットがないスピーカの場合は、エッジ部４Ａの外側にあるフレーム７の内周線を意味する。いずれにしても、外周固定部４とは振動面においてスピーカ１が音を発生するときに振動する部分の最外周を意味する。ただし、振動する主な部分は、エッジ部４Ａの外周面より内側であるので、音孔２はエッジ部４Ａの外周面４Ｂに対向する線を含むことが好ましい。
このように構成されたスピーカグリル３とスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図２に示す。一方、音孔２の代わりに音孔２と同じ面積の丸孔を振動板６の中心に合わせて設けたスピーカグリルとスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図３に示す。いずれの場合も１ｋＨｚ未満の領域では、スピーカグリルをつける前の特性１１と、スピーカグリルをつけた特性１２，１３とは大きな違いはない。しかしながら特性１３では、１〜２ｋＨｚ付近と４ｋＨｚ付近に共振現象が生じ、その反動で倍音の特性が低下している。これに対し、特性１２ではこれらの特性変動がかなり改善されている。このように、同じ面積の音孔を設けていても、エッジ部４Ａに対向する部分が塞がっていると共振現象が起こり、さらに９ｋＨｚ以上の高音での特性も低下する。そのため図１Ａに示すような構造にスピーカグリルを形成することが望ましい。このようにスピーカグリル３は１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカに対して有効である。
次に、開口率を５０％として、スピーカ１の長径方向を半分遮断した場合と、短径方向を半分遮断した場合の音響特性とをそれぞれ、図４の特性１４と図５の特性１５に示す。ここで開口率とは、振動板６による投影面積に対する音孔２により形成される有効開口面積である。図１Ａのように音孔２の一部が外周固定部４と一致するか、または音孔２が外周固定部４より内側にある場合には、有効開口面積は音孔２の面積そのものである。一方、外周固定部４の対向する部分が音孔２に含まれるような場合には、有効開口面積は音孔２の面積から、ガスケット１００やフレーム７によって塞がれた部分を減じた面積になる。
また同じ開口率で図１Ａに示す形状のスピーカグリル３をスピーカ１に組み合わせた場合の音響特性を図６の特性１６に示す。図４、図５のいずれも共振現象が起こっている。これは前述のように、エッジ部４Ａの対向面に塞がれた部分が大きいためである。これに対し、特性１６は共振現象が抑えられ、特性１４，１５に比べ良好である。
次に、音孔２の幅２Ａを変化させることにより開口率を変化させた場合の音響特性の変化について説明する。図７、図８はそれぞれ、幅２Ａが５ｍｍの場合の特性１７、幅２Ａが１０ｍｍの場合の特性１８を示す。このように、幅２Ａが大きくなるにつれて特性が良好になっている。そして図９に示すように、幅２Ａが１５ｍｍの場合の特性１９は、図６に示す特性１６と同等であり、１ｋＨｚ以上の帯域で−３ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。この場合、開口率は３１％である。すなわち、開口率は３１％以上が好ましい。また、スピーカグリル３の強度の観点からは、開口率は６０％未満が好ましい。
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。スピーカ１は、直径８ｃｍの円形の振動面を形成する振動板６を有する。それ以外は実施の形態１と同様である。
このように構成されたスピーカグリル３とスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図１１に示す。一方、音孔２の代わりに音孔２と同じ面積の丸孔を振動板６の中心に合わせて設けたスピーカグリルとスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図１２に示す。いずれの場合も１ｋＨｚ以下の領域では、スピーカグリルをつける前の特性２０と、スピーカグリルをつけた特性２１，２２とは大きな違いはない。しかしながら特性２２では、１〜２ｋＨｚ付近と５ｋＨｚ付近に共振現象が生じ、その反動で倍音の特性が低下している。これに対し、特性２１ではこれらの特性変動がかなり改善されている。このように、同じ面積の音孔を設けていても、エッジ部４Ａに対向する部分が塞がっていると共振現象が起こりスピーカ本来の特性からずれが大きくなる。そのため図１０に示すような構造にスピーカグリルを形成することが望ましい。なお、詳細は省略するが、開口率はこの場合でも実施の形態１と同様に３１％以上６０％未満が好ましい。
（実施の形態３）
図１３は本発明の実施の形態３におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。スピーカ１は、長辺７３ｍｍ、短辺１７ｍｍであり、長円形の振動面を形成する振動板６を有する。振動板６はポリイミドなどの樹脂フィルムからなり、その周辺部はフレーム７に固定されている。スピーカグリル３はスピーカ１の前面に配置され、フレーム７に固定されて振動板６を覆う。
スピーカグリル３は、スピーカグリル３全体の強度を確保する補強リブ５と、振動面の中央部を閉塞する閉塞部５Ａによって区切られた音孔２を有している。閉塞部５Ａは振動板６の中心部を保護する。各音孔２は振動板６のエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線８を含む。両端の音孔２は振動板６の外周固定部４に平行な弧状の曲線部９を有する。このように外周固定部４に沿った曲線部９を有して音孔２を形成することにより極力、エッジ部４Ａに対向する部分に音孔２を設けている。
このように構成されたスピーカグリル３とスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図１６の特性２６に示す。この場合、振動断面積に対する開口率を４７％としている。一方、同じ開口率でスピーカ１の長辺方向を半分遮断した場合と、短辺方向を半分遮断した場合の音響特性とをそれぞれ、図１４の特性２４と図１５の特性２５に示す。各図において特性２３はスピーカグリル３を装着しない場合の音響特性を示している。
特性２４においては共振現象が起こっている。これは前述のように、エッジ部４Ａの対向面に塞がれた部分が大きいためである。これに対し、特性２５、２６では共振現象が抑えられている。特性２５で共振が抑えられているのはスピーカ１自体が実施の形態１，２に比べ小さいためであると考えられる。しかしながら５ｋＨｚ〜１０ＫＨｚの領域において、特性２５に比べ特性２６のほうが特性２３に近いプロファイルを示しており、より好ましい。
次に、音孔２の幅２Ａを変化させることにより開口率を変化させた場合の音響特性の変化について説明する。図１７、図１８はそれぞれ、幅２Ａが２ｍｍの場合の特性２７、幅２Ａが３ｍｍの場合の特性２８を示す。このように、幅２Ａが大きくなるにつれて特性が良好になっている。図１６に示した特性２６は、幅２Ａが４ｍｍの場合であり、図１９に示す、幅２Ａが５ｍｍの場合の特性２９と同等であり、１ｋＨｚ以上の帯域で−３ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。この場合、開口率は前述のように４７％である。すなわち、開口率は４７％以上が好ましい。また、スピーカグリル３の強度の観点からは、開口率は６０％未満が好ましい。
次に、図１３に示すスリムタイプのスピーカ１に適用するスピーカグリル３の形状のバリエーションについて述べる。図２０はエッジ部４Ａに対向する部分にのみ音孔２を設け、２つの音孔２を振動面の短辺方向に区切るように振動面の長辺方向に延びた補強リブ５Ｂを振動面の短辺方向中央に有するスピーカグリル３を示す。すなわち、センター振り分けで上下方向に約６ｍｍの幅のリブ５Ｂが横方向に１本配置されている。
図２１、図２２は図２０の構成に加え２つの音孔のそれぞれをさらに区切るように設けられた複数の補強リブ５を振動面の短辺方向に有するスピーカグリル３を示す。すなわち、センター振り分けで上下約６ｍｍの幅のリブ５Ｂが横方向に配置されている。さらに図２１では、センター振り分けで左右均等に幅約１４ｍｍの音孔２と幅約２ｍｍのリブ５とが交互に横幅約５０ｍｍ程度までのところに縦方向に配置されている。図２２では、センター振り分けで幅約４ｍｍの音孔２と幅約４ｍｍのリブとが交互にセンター振り分けで横方向に配置されている。図２０、図２１、図２２において開口率はそれぞれ４８％、２８％、２２％である。これらのスピーカグリル３を図１３に示すスピーカ１に組み合わせた場合の音響特性をそれぞれ図２３、図２４、図２５に示す。いずれの図においても実線で示す特性はスピーカネットを取り付ける前の特性３１であり、破線がスピーカネットを取り付けた後の特性３３、３４、３５を示している。
図２３に対応する構成では、スピーカ開口面積に対し、４８％の開口率が確保されている。そのため、音響特性３３は元の音響特性３１とほとんど変わらない。図２４に対応する構成では、スピーカ開口面積に対し、２８％の開口率であるため、特性３３に劣るものの、８ｋＨｚ以上の帯域で−３ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。図２５に対応する構成では、スピーカ開口面積に対し、２２％の開口率であるため、特性３３に劣るものの、５ｋＨｚ以上の帯域で−６ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。
なお、図２６の断面図に示すように、スピーカグリル３の、振動面６に対向する面にマグネット４３を配置することが好ましい。スピーカ１はマグネット４１に対向する位置の振動板６上に平面ボイスコイル４２を有する。マグネット４３は閉塞部５Ａやリブ５Ｂに設けることができる。さらにマグネット４３の磁束をヨーク４４により集中させてもよい。
マグネット４３はマグネット４１に対向して設けられ、互いに反発しあうように磁極を配置されている。このように構成することにより、発生する磁束の向きが水平方向となりコイル４２に流れる電流の方向と直交する。これにより、磁気効率が高まる。
なお、各実施の形態において、音孔２は弧状の曲線または直線によって囲まれた形状で説明しているが、音孔２の形状はこれに限定されない。スピーカ１のエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線８を含んで線８の内側の領域に形成されていればよい。
なお、上記各実施の形態では、外周固定部４に対向する線を含む音孔２が設けられている例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、エッジ部４Ａの内周面に対向する線を含み、かつ、この線の内側に音孔２が設けられてもよい。この場合でも本発明の効果はある程度奏することが可能である。特に口径の大きいスピーカについてはエッジ部４Ａの内周面より内側に音孔を設けた場合であっても音響特性の確保が可能である。口径の小さいスピーカについては、エッジ部４Ａの前面に音孔２がないことによる音響特性の低下が著しいため、少なくともエッジ部４Ａの外周面から３ｍｍ内側に相当する線に対向する線を含む位置に音孔２を設ける方がよい。３ｍｍ程度であれば、本発明の実施の形態で説明したものと同様の効果を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】  本発明によるスピーカグリルは、振動板を有し、１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置される。このスピーカグリルは、スピーカの振動板のエッジ部から振動板の外周固定部に至る領域に対向する線を含み、この線の内側の領域にのみ音孔を有する。このスピーカグリルは、スピーカを有する音響製品の音孔として有用である。
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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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成16年11月16日(2004.11.16)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（補正後）外周固定部にて外周を固定され、エッジ部を含む振動板を有し、１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置され、音孔を設けられたスピーカグリルであって、
前記スピーカの中央部に対向する補強リブを有し、
前記音孔は、前記振動板の前記エッジ部から前記外周固定部に至る領域に対向する線を含む、
スピーカグリル。
【請求項２】
前記音孔は、前記振動板の前記エッジ部の外周面に対向する線を含む、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項３】
前記スピーカは円形と楕円形のいずれかの振動面を有し、前記音孔は前記外周固定部に平行な弧状の曲線を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項４】
（補正後）前記音孔は複数の音孔の１つであり、前記補強リブは前記複数の音孔を区切る部分を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項５】
前記スピーカは円形と楕円形のいずれかの振動面を有し、前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、３１％以上６０％未満である、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項６】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、２２％以上６０％未満である、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項７】
前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、４８％以上６０％未満である、
請求項６記載のスピーカグリル。
【請求項８】
（補正後）前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔は複数の音孔の１つであり、前記補強リブは前記振動面の短辺方向に前記複数の音孔を区切る複数の部分を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項９】
前記振動面の長辺方向中央に前記振動面の中央部を閉塞する閉塞部と、をさらに備えた、
請求項８記載のスピーカグリル。
【請求項１０】
前記閉塞部の、前記振動面に対向する面にマグネットと、をさらに備えた、
請求項９記載のスピーカグリル。
【請求項１１】
（補正後）前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔は２つの音孔の１つであり、前記補強リブは、前記２つの音孔を前記振動面の短辺方向に区切るように前記振動面の長辺方向に延びた第１部分を前記振動面の短辺方向中央に有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項１２】
（補正後）前記補強リブは、前記２つの音孔のそれぞれをさらに区切るように設けられた複数の第２部分を前記振動面の短辺方向にさらに有する、
請求項１１記載のスピーカグリル。
【請求項１３】
（補正後）前記第１部分の、前記振動面に対向する面にマグネットと、をさらに備えた、
請求項１１記載のスピーカグリル。
【手続補正書】
【提出日】平成16年12月2日(2004.12.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周固定部にて外周を固定され、エッジ部を含む振動板を有し、1ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置され、音孔を設けられたスピーカグリルであって、
前記スピーカの中央部に対向する補強リブを有し、
前記音孔は、前記振動板の前記エッジ部から前記外周固定部に至る領域に対向する線を含む、
スピーカグリル。
【請求項２】
前記音孔は、前記振動板の前記エッジ部の外周面に対向する線を含む、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項３】
前記スピーカは円形と楕円形のいずれかの振動面を有し、前記音孔は前記外周固定部に平行な弧状の曲線を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項４】
前記音孔は複数の音孔の１つであり、前記補強リブは前記複数の音孔を区切る部分を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項５】
前記スピーカは円形と楕円形のいずれかの振動面を有し、前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、３１％以上６０％未満である、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項６】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、２２％以上６０％未満である、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項７】
前記音孔により形成される有効開口面積が、前記振動板による投影面積に対し、４８％以上６０％未満である、
請求項６記載のスピーカグリル。
【請求項８】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔は複数の音孔の１つであり、前記補強リブは前記振動面の短辺方向に前記複数の音孔を区切る複数の部分を有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項９】
前記振動面の長辺方向中央に前記振動面の中央部を閉塞する閉塞部と、をさらに備えた、
請求項８記載のスピーカグリル。
【請求項１０】
前記閉塞部の、前記振動面に対向する面にマグネットと、をさらに備えた、
請求項９記載のスピーカグリル。
【請求項１１】
前記スピーカは長円形の振動面を有し、前記音孔は２つの音孔の１つであり、前記補強リブは、前記２つの音孔を前記振動面の短辺方向に区切るように前記振動面の長辺方向に延びた第1部分を前記振動面の短辺方向中央に有する、
請求項１記載のスピーカグリル。
【請求項１２】
前記補強リブは、前記２つの音孔のそれぞれをさらに区切るように設けられた複数の第2部分を前記振動面の短辺方向にさらに有する、
請求項１１記載のスピーカグリル。
【請求項１３】
前記第1部分の、前記振動面に対向する面にマグネットと、をさらに備えた、
請求項１１記載のスピーカグリル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャビネット等に取り付けられるスピーカに対するスピーカグリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
スピーカグリルは、スピーカを保護する強度を保持しながら、音質を損なわない開口率を有するよう設計されている。特に振動板面積の小さいスピーカに用いるスピーカグリルには、できるだけ振動板の上部を塞がないで強度を保持するためさまざまな工夫がされている。図２７に示す、特開２００３−３７８８３号公報に開示されている従来のスピーカグリル９１は、スピーカ９２の前面に設けられ、不均一な開口率の音孔９３を有する。
【０００３】
このように、スピーカグリルはスピーカの振動を妨げないよう、かなり大きな高開口率を必要とし、音圧レベルの高い振動板中央に対向する部分に主として音孔を有する。具体的には５ｋＨｚ以上を−６ｄＢ程度の特性に抑えるために、その音孔面の面積が６０％以上必要である。特に小型のスピーカになるほど高開口率部の開口面積が必要である。
【０００４】
図２８は、開口面積を２８％まで落とした場合の音響特性を示す。実線で示すスピーカグリルをつける前の特性９５に比べ、破線で示すスピーカグリルをつけた特性９６は５ｋＨｚ付近と１０ｋＨｚ付近での音圧レベルが低い。一方、３ｋＨｚ付近では共振により音圧レベルが高くなっている。このようにスピーカグリルの音孔設計は取り付けたスピーカの音響特性に大きく影響する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、スピーカグリル本来の目的であるスピーカの保護のためには強度が必要なため、開口の大きさには限界がある。図２７のような形状のスピーカグリルでは、振動板中央に対向する部分に加え、エッジ対向部にも矩形の音孔を設けて開口率を確保しているが、強度を確保するためにある程度の厚みが必要であり、特に小型のスピーカには不向きである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によるスピーカグリルは、振動板を有し、1ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置される。このスピーカグリルは、スピーカの振動板のエッジ部から振動板の外周固定部に至る領域に対向する線を含む。このスピーカグリルは、優れた音響特性を有し、かつ強度にも優れている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるスピーカグリルは、振動板を有し、1ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置される。このスピーカグリルは、スピーカの振動板のエッジ部から振動板の外周固定部に至る領域に対向する線を含み、この線の内側の領域にのみ音孔を有する。このスピーカグリルは、スピーカを有する音響製品の音孔として有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、各実施の形態において、先行する実施の形態と同様の構成をなすものには同じ符号を付し、詳細な説明は省略する場合がある。また、本願発明は以下の実施の形態に限定されない。
【０００９】
（実施の形態１）
図１Ａは本発明の実施の形態１におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。図１Ｂは図１Ａのスピーカの断面図である。スピーカ１は、長径１２ｃｍ、短径８ｃｍの楕円形の振動面を形成する振動板６を有する。振動板６の周辺部はフレーム７とガスケット１００とに固定されている。スピーカグリル３はスピーカ１の前面に配置され、フレーム７に固定されて振動板６を覆う。スピーカグリル３はアクリル等の樹脂やアルミ等の金属を切削や金型成形により作製される。その厚みは０．１〜１０ｍｍ程度である。スピーカグリル３はテレビやラジオ等の音響製品の筐体と一体でもよいので、木材を切削して形成してもよく、特に材質は限定されない。
【００１０】
スピーカグリル３は、スピーカグリル３全体の強度を確保する補強リブ５によって区切られた音孔２を有している。各音孔２は振動板６のエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線８を含む。音孔２は振動板６の外周固定部４に平行な弧状の曲線部９を有する。このように外周固定部４に沿った曲線部９を有して音孔２を形成することにより極力、エッジ部４Ａに対向する部分に音孔２を設けている。図１Ａでは一例として曲線部８が外周固定部４に合致する構成を示しているのでエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線が線８のように明示されている。しかし、音孔２の開口部分にそのような明示されない線を含んでいてもよい。
【００１１】
ここで、振動板６の外周固定部４とは、エッジ部４Ａの外側に設けられたガスケット１００の内周線を意味する。図１Ｃのようにガスケットがないスピーカの場合は、エッジ部４Ａの外側にあるフレーム７の内周線を意味する。いずれにしても、外周固定部４とは振動面においてスピーカ１が音を発生するときに振動する部分の最外周を意味する。ただし、振動する主な部分は、エッジ部４Ａの外周面より内側であるので、音孔２はエッジ部４Ａの外周面４Ｂに対向する線を含むことが好ましい。
【００１２】
このように構成されたスピーカグリル３とスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図２に示す。一方、音孔２の代わりに音孔２と同じ面積の丸孔を振動板６の中心に合わせて設けたスピーカグリルとスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図３に示す。いずれの場合も１ｋＨｚ未満の領域では、スピーカグリルをつける前の特性１１と、スピーカグリルをつけた特性１２，１３とは大きな違いはない。しかしながら特性１３では、１〜２ｋＨｚ付近と４ｋＨｚ付近に共振現象が生じ、その反動で倍音の特性が低下している。これに対し、特性１２ではこれらの特性変動がかなり改善されている。このように、同じ面積の音孔を設けていても、エッジ部４Ａに対向する部分が塞がっていると共振現象が起こり、さらに９ｋＨｚ以上の高音での特性も低下する。そのため図１Ａに示すような構造にスピーカグリルを形成することが望ましい。このようにスピーカグリル３は１ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカに対して有効である。
【００１３】
次に、開口率を５０％として、スピーカ１の長径方向を半分遮断した場合と、短径方向を半分遮断した場合の音響特性とをそれぞれ、図４の特性１４と図５の特性１５に示す。ここで開口率とは、振動板６による投影面積に対する音孔２により形成される有効開口面積である。図１Ａのように音孔２の一部が外周固定部４と一致するか、または音孔２が外周固定部４より内側にある場合には、有効開口面積は音孔２の面積そのものである。一方、外周固定部４の対向する部分が音孔２に含まれるような場合には、有効開口面積は音孔２の面積から、ガスケット１００やフレーム７によって塞がれた部分を減じた面積になる。
【００１４】
また同じ開口率で図１Ａに示す形状のスピーカグリル３をスピーカ１に組み合わせた場合の音響特性を図６の特性１６に示す。図４、図５のいずれも共振現象が起こっている。これは前述のように、エッジ部４Ａの対向面に塞がれた部分が大きいためである。これに対し、特性１６は共振現象が抑えられ、特性１４，１５に比べ良好である。
【００１５】
次に、音孔２の幅２Ａを変化させることにより開口率を変化させた場合の音響特性の変化について説明する。図７、図８はそれぞれ、幅２Ａが５ｍｍの場合の特性１７、幅２Ａが１０ｍｍの場合の特性１８を示す。このように、幅２Ａが大きくなるにつれて特性が良好になっている。そして図９に示すように、幅２Ａが１５ｍｍの場合の特性１９は、図６に示す特性１６と同等であり、１ｋＨｚ以上の帯域で−３ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。この場合、開口率は３１％である。すなわち、開口率は３１％以上が好ましい。また、スピーカグリル３の強度の観点からは、開口率は６０％未満が好ましい。
【００１６】
（実施の形態２）
図１０は本発明の実施の形態２におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。スピーカ１は、直径８ｃｍの円形の振動面を形成する振動板６を有する。それ以外は実施の形態１と同様である。
【００１７】
このように構成されたスピーカグリル３とスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図１１に示す。一方、音孔２の代わりに音孔２と同じ面積の丸孔を振動板６の中心に合わせて設けたスピーカグリルとスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図１２に示す。いずれの場合も１ｋＨｚ以下の領域では、スピーカグリルをつける前の特性２０と、スピーカグリルをつけた特性２１，２２とは大きな違いはない。しかしながら特性２２では、１〜２ｋＨｚ付近と５ｋＨｚ付近に共振現象が生じ、その反動で倍音の特性が低下している。これに対し、特性２１ではこれらの特性変動がかなり改善されている。このように、同じ面積の音孔を設けていても、エッジ部４Ａに対向する部分が塞がっていると共振現象が起こりスピーカ本来の特性からずれが大きくなる。そのため図１０に示すような構造にスピーカグリルを形成することが望ましい。なお、詳細は省略するが、開口率はこの場合でも実施の形態１と同様に３１％以上６０％未満が好ましい。
【００１８】
（実施の形態３）
図１３は本発明の実施の形態３におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図である。スピーカ１は、長辺７３ｍｍ、短辺１７ｍｍであり、長円形の振動面を形成する振動板６を有する。振動板６はポリイミドなどの樹脂フィルムからなり、その周辺部はフレーム７に固定されている。スピーカグリル３はスピーカ１の前面に配置され、フレーム７に固定されて振動板６を覆う。
【００１９】
スピーカグリル３は、スピーカグリル３全体の強度を確保する補強リブ５と、振動面の中央部を閉塞する閉塞部５Ａによって区切られた音孔２を有している。閉塞部５Ａは振動板６の中心部を保護する。各音孔２は振動板６のエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線８を含む。両端の音孔２は振動板６の外周固定部４に平行な弧状の曲線部９を有する。このように外周固定部４に沿った曲線部９を有して音孔２を形成することにより極力、エッジ部４Ａに対向する部分に音孔２を設けている。
【００２０】
このように構成されたスピーカグリル３とスピーカ１とを組み合わせた場合の音響特性を図１６の特性２６に示す。この場合、振動断面積に対する開口率を４７％としている。一方、同じ開口率でスピーカ１の長辺方向を半分遮断した場合と、短辺方向を半分遮断した場合の音響特性とをそれぞれ、図１４の特性２４と図１５の特性２５に示す。各図において特性２３はスピーカグリル３を装着しない場合の音響特性を示している。
【００２１】
特性２４においては共振現象が起こっている。これは前述のように、エッジ部４Ａの対向面に塞がれた部分が大きいためである。これに対し、特性２５、２６では共振現象が抑えられている。特性２５で共振が抑えられているのはスピーカ１自体が実施の形態１，２に比べ小さいためであると考えられる。しかしながら５ｋＨｚ〜１０ＫＨｚの領域において、特性２５に比べ特性２６のほうが特性２３に近いプロファイルを示しており、より好ましい。
【００２２】
次に、音孔２の幅２Ａを変化させることにより開口率を変化させた場合の音響特性の変化について説明する。図１７、図１８はそれぞれ、幅２Ａが２ｍｍの場合の特性２７、幅２Ａが３ｍｍの場合の特性２８を示す。このように、幅２Ａが大きくなるにつれて特性が良好になっている。図１６に示した特性２６は、幅２Ａが４ｍｍの場合であり、図１９に示す、幅２Ａが５ｍｍの場合の特性２９と同等であり、１ｋＨｚ以上の帯域で−３ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。この場合、開口率は前述のように４７％である。すなわち、開口率は４７％以上が好ましい。また、スピーカグリル３の強度の観点からは、開口率は６０％未満が好ましい。
【００２３】
次に、図１３に示すスリムタイプのスピーカ１に適用するスピーカグリル３の形状のバリエーションについて述べる。図２０はエッジ部４Ａに対向する部分にのみ音孔２を設け、２つの音孔２を振動面の短辺方向に区切るように振動面の長辺方向に延びた補強リブ５Ｂを振動面の短辺方向中央に有するスピーカグリル３を示す。すなわち、センター振り分けで上下方向に約６ｍｍの幅のリブ５Ｂが横方向に１本配置されている。
【００２４】
図２１、図２２は図２０の構成に加え２つの音孔のそれぞれをさらに区切るように設けられた複数の補強リブ５を振動面の短辺方向に有するスピーカグリル３を示す。すなわち、センター振り分けで上下約６ｍｍの幅のリブ５Ｂが横方向に配置されている。さらに図２１では、センター振り分けで左右均等に幅約１４ｍｍの音孔２と幅約２ｍｍのリブ５とが交互に横幅約５０ｍｍ程度までのところに縦方向に配置されている。図２２では、センター振り分けで幅約４ｍｍの音孔２と幅約４ｍｍのリブとが交互にセンター振り分けで横方向に配置されている。図２０、図２１、図２２において開口率はそれぞれ４８％、２８％、２２％である。これらのスピーカグリル３を図１３に示すスピーカ１に組み合わせた場合の音響特性をそれぞれ図２３、図２４、図２５に示す。いずれの図においても実線で示す特性はスピーカネットを取り付ける前の特性３１であり、破線がスピーカネットを取り付けた後の特性３３、３４、３５を示している。
【００２５】
図２３に対応する構成では、スピーカ開口面積に対し、４８％の開口率が確保されている。そのため、音響特性３３は元の音響特性３１とほとんど変わらない。図２４に対応する構成では、スピーカ開口面積に対し、２８％の開口率であるため、特性３３に劣るものの、８ｋＨｚ以上の帯域で−３ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。図２５に対応する構成では、スピーカ開口面積に対し、２２％の開口率であるため、特性３３に劣るものの、５ｋＨｚ以上の帯域で−６ｄＢ程度の特性低下に抑えられている。
【００２６】
なお、図２６の断面図に示すように、スピーカグリル３の、振動面６に対向する面にマグネット４３を配置することが好ましい。スピーカ１はマグネット４１に対向する位置の振動板６上に平面ボイスコイル４２を有する。マグネット４３は閉塞部５Ａやリブ５Ｂに設けることができる。さらにマグネット４３の磁束をヨーク４４により集中させてもよい。
【００２７】
マグネット４３はマグネット４１に対向して設けられ、互いに反発しあうように磁極を配置されている。このように構成することにより、発生する磁束の向きが水平方向となりコイル４２に流れる電流の方向と直交する。これにより、磁気効率が高まる。
【００２８】
なお、各実施の形態において、音孔２は弧状の曲線または直線によって囲まれた形状で説明しているが、音孔２の形状はこれに限定されない。スピーカ１のエッジ部４Ａから振動板６の外周固定部４に至る領域に対向する線８を含んで線８の内側の領域に形成されていればよい。
【００２９】
なお、上記各実施の形態では、外周固定部４に対向する線を含む音孔２が設けられている例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、エッジ部４Ａの内周面に対向する線を含み、かつ、この線の内側に音孔２が設けられてもよい。この場合でも本発明の効果はある程度奏することが可能である。特に口径の大きいスピーカについてはエッジ部４Ａの内周面より内側に音孔を設けた場合であっても音響特性の確保が可能である。口径の小さいスピーカについては、エッジ部４Ａの前面に音孔２がないことによる音響特性の低下が著しいため、少なくともエッジ部４Ａの外周面から３ｍｍ内側に相当する線に対向する線を含む位置に音孔２を設ける方がよい。３ｍｍ程度であれば、本発明の実施の形態で説明したものと同様の効果を得ることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明によるスピーカグリルは、振動板を有し、1ｋＨｚ以上の音を再生するスピーカの前面に配置される。このスピーカグリルは、スピーカの振動板のエッジ部から振動板の外周固定部に至る領域に対向する線を含み、この線の内側の領域にのみ音孔を有する。このスピーカグリルは、スピーカを有する音響製品の音孔として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】Ａは本発明の実施の形態１におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図、ＢはＡのスピーカの要部断面図、ＣはＡのスピーカグリルと組み合わせる他のスピーカの要部断面図
【図２】図１Ａのスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図３】中央に音孔を設けたスピーカグリルを図１Ａのスピーカと組み合わせた場合の音響特性図
【図４】図１Ａのスピーカの長径方向を半分遮断した場合の音響特性図
【図５】図１Ａのスピーカの短径方向を半分遮断した場合の音響特性図
【図６】図１Ａのスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図７】図１Ａのスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図
【図８】図１Ａのスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図
【図９】図１Ａのスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図
【図１０】本発明の実施の形態２におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図
【図１１】図１０のスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図１２】中央に音孔を設けたスピーカグリルを図１０のスピーカと組み合わせた場合の音響特性図
【図１３】本発明の実施の形態３におけるスピーカグリルとそれと組み合わせるスピーカとの斜視図
【図１４】図１３のスピーカの長径方向を半分遮断した場合の音響特性図
【図１５】図１３のスピーカの短径方向を半分遮断した場合の音響特性図
【図１６】図１３のスピーカグリルとスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図１７】図１３のスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図
【図１８】図１３のスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図
【図１９】図１３のスピーカグリルにおいて開口率を変えた場合の音響特性図
【図２０】本発明の実施の形態３における他のスピーカグリルの構成図
【図２１】本発明の実施の形態３における他のスピーカグリルの構成図
【図２２】本発明の実施の形態３における他のスピーカグリルの構成図
【図２３】図２０のスピーカグリルと図１３のスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図２４】図２１のスピーカグリルと図１３のスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図２５】図２２のスピーカグリルと図１３のスピーカとを組み合わせた場合の音響特性図
【図２６】図１３のスピーカと図２０〜図２２のスピーカグリルのいずれかとを組み合わせた状態の断面図
【図２７】従来のスピーカグリルの構成図
【図２８】従来の構成で開口面積を落とした場合の音響特性図
【符号の説明】
【００３２】
１  スピーカ
２  音孔
２Ａ  幅
３  スピーカグリル
４  外周固定部
４A  エッジ部
4B  エッジ部外周面
５、５Ｂ  補強リブ
５Ａ  閉塞部
６  振動板
７  フレーム
８  エッジに対向する線
９  弧状の曲線部
１１、２０、２３、３１、９５  スピーカグリルなしの特性
１２  特性
１３  特性
１４  特性
１５  特性
１６  特性
１７  特性
１８  特性
１９  特性
２１  特性
２２  特性
２４  特性
２５  特性
２６  特性
２７  特性
２８  特性
２９  特性
３３  特性
３４  特性
３５  特性
４１，４３  マグネット
４２  平面ボイスコイル
４４  ヨーク
９１  スピーカグリル
９２  スピーカ
９３  音孔
９６  特性
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005015945.tif 000032
【図２】
2005015945.tif 000033
【図３】
2005015945.tif 000034
【図４】
2005015945.tif 000035
【図５】
2005015945.tif 000036
【図６】
2005015945.tif 000037
【図７】
2005015945.tif 000038
【図８】
2005015945.tif 000039
【図９】
2005015945.tif 000040
【図１０】
2005015945.tif 000041
【図１１】
2005015945.tif 000042
【図１２】
2005015945.tif 000043
【図１３】
2005015945.tif 000044
【図１４】
2005015945.tif 000045
【図１５】
2005015945.tif 000046
【図１６】
2005015945.tif 000047
【図１７】
2005015945.tif 000048
【図１８】
2005015945.tif 000049
【図１９】
2005015945.tif 000050
【図２０】
2005015945.tif 000051
【図２１】
2005015945.tif 000052
【図２２】
2005015945.tif 000053
【図２３】
2005015945.tif 000054
【図２４】
2005015945.tif 000055
【図２５】
2005015945.tif 000056
【図２６】
2005015945.tif 000057
【図２７】
2005015945.tif 000058
【図２８】
2005015945.tif 000059
【国際調査報告】
2005015945.tif 000060
2005015945.tif 000061
2005015945.tif 000062
2005015945.tif 000063