(57)【要約】      （修正有）【課題】複数のコイルの間に発生する相互誘導の影響が小さく、良好な音声再生が可能な全面駆動の平面薄型のスピーカー並びにデジタルスピーカー装置を実現する。【解決手段】ボイスコイル組立体１０は、矩形ボイスコイル１１ａと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材１４と、矩形鉢巻部材の内壁面または外壁面に固着されるショートリング部材３１と、を備え、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビン１２のいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定し、ショートリング部材が、断面形状が矩形空間と略一致する矩形状、または、断面形状が矩形鉢巻部材と略一致する矩形状に形成されて、環状の導通路を形成する。【選択図】図４
2013207310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボビンおよび該ボビンに固着されるコイルを含むボイスコイルと、複数の該ボイスコイルを連結する鉢巻部材と、該鉢巻部材の内壁面または外壁面に固着されるショートリング部材と、を備え、
該鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の該ボイスコイルの該ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、該鉢巻部材の該内壁面が固着しない該ボビンの外壁面と、該鉢巻部材の内壁面の該ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の該ボイスコイルの間に空間を規定し、
該ショートリング部材が、該空間に配置されて環状の導通路を形成する、
ボイスコイル組立体。
【請求項２】
前記ボビンが、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンであり、該矩形ボビンに固着される前記コイルが、断面形状が矩形状に形成される矩形コイルであり、前記ボイスコイルが、矩形ボビンおよび該矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルであり、前記鉢巻部材が、複数の該矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材であり、
隣り合う一組の該矩形ボイスコイルの間に規定される前記空間が、断面形状が矩形状の矩形空間であり、
前記ショートリング部材が、断面形状が該矩形空間と略一致する矩形状、または、断面形状が該矩形鉢巻部材と略一致する矩形状に形成されて、環状の導通路を形成する、
請求項１に記載のボイスコイル組立体。
【請求項３】
前記矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の前記矩形ボイスコイルの前記矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、前記ショートリング部材の外壁面が、格子状に隣り合う一組の該矩形ボイスコイルの該矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、該矩形鉢巻部材の該内壁面の一部と、に固着して、該ショートリング部材が隣り合う一組の該矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する、
請求項２に記載のボイスコイル組立体。
【請求項４】
前記矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の前記矩形ボイスコイルの前記矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、前記矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、該矩形鉢巻部材の内壁面の該矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の該矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定し、
前記ショートリング部材が、その内壁面が前記矩形鉢巻部材の外壁面に固着されて、断面形状が該前記矩形鉢巻部材と略一致する矩形状に形成される、
請求項２に記載のボイスコイル組立体。
【請求項５】
断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、
該補強矩形ボビンの外壁面が、前記矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の前記矩形ボイスコイルの該矩形鉢巻部材の該内壁面が固着しない該矩形ボビンの外壁面と、に固着して、該補強矩形ボビンが前記矩形空間を規定する、
請求項４に記載のボイスコイル組立体。
【請求項６】
前記矩形ボビン、前記矩形鉢巻部材、または、前記補強矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成され、前記ショートリング部材が、銅、アルミ、または、チタンを含む金属材料、または、該金属材料のいずれかを含む線材で形成されている、
請求項２から５のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項７】
前記矩形コイルが、前記矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルである、請求項２から６のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項８】
前記矩形コイルが、前記矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルである、請求項２から６のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項９】
いずれかの前記矩形コイルの引出線の一端が接続する金属箔から形成される導通補強部材をさらに備え、
該導通補強部材が、前記矩形鉢巻部材の外壁面であって前記矩形ボイスコイルと前記矩形空間との境界部分に対応する部分に固定される、
請求項２から８のいずれかに記載のボイスコイル組立体。
【請求項１０】
前記導通補強部材が、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、該ダンパー可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備える、
請求項９に記載のボイスコイル組立体。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載のボイスコイル組立体と、該ボイスコイル組立体の前記コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、それぞれの該コイルの両端が接続される複数のスピーカー端子と、該ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、該スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、該エッジの外周端ならびに該磁気回路および該スピーカー端子が連結するフレームと、を備える、
スピーカー。
【請求項１２】
請求項２から１０のいずれかに記載のボイスコイル組立体を備え、
前記磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、該マグネットと固着するヨークと、を備え、該プレートと該ヨークの間に矩形の前記磁気空隙を形成し、該矩形の該磁気空隙の角部に該ボイスコイル組立体の前記矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する、
請求項１１に記載のスピーカー。
【請求項１３】
前記ボイスコイル組立体の前記矩形空間を規定する前記矩形鉢巻部材または前記補強矩形ボビンと、前記磁気回路または前記フレームと、を連結して、該ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーをさらに備える、
請求項１２に記載のスピーカー。
【請求項１４】
複数の前記導通補強部材を備える請求項１０に記載のボイスコイル組立体を備え、
該ボイスコイル組立体の前記導通補強部材の前記ダンパー固定部が、該フレームまたは該磁気回路に連結する、
請求項１１から１３のいずれかに記載のスピーカー。
【請求項１５】
前記ボイスコイル組立体の前記導通補強部材の前記ダンパー固定部が、該フレームまたは前記磁気回路に連結され、接続線を介して該スピーカー端子と導通するように接続される、
請求項１４に記載のスピーカー。
【請求項１６】
前記ボイスコイル組立体を含む請求項１１から１５のいずれかに記載のスピーカーと、前記ボイスコイルの複数の前記コイルがそれぞれ接続する前記スピーカー端子に接続する複数の出力端子を有する駆動回路と、を備える、
デジタルスピーカー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のマグネットを含む磁気回路と、複数のコイルを含むボイスコイル組立体と、このボイスコイル組立体が連結するスピーカー振動板と、を備えるスピーカー、ならびに、このスピーカーを含むデジタルスピーカー装置に関し、特に、全面駆動の平面薄型スピーカーを含むデジタルスピーカー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
音声信号を音声に変換する動電型スピーカーに於いて、磁気回路を含むその全高を低く抑えるために、スピーカー振動板に平面型振動板を採用するスピーカーがある。平面型振動板は、コーン型振動板に比較してその全高が低くなるものの、分割振動せずに一体に振動するには剛性が不足しやすい。そこで、平面型振動板に固着するボビンが複数のボイスコイルを備え、複数のボイスコイルで平面型振動板を駆動することで、分割振動を抑制しようとするスピーカーがある。従来には、全高が薄い平面薄型スピーカーとして、複数のコイルを備えた平面振動板と、各コイルに対応した複数のマグネットを使用した磁気回路とを備えるスピーカーが使用されることがある。
【０００３】
例えば、出願人は、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、を備え、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定するボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーに関して、特許登録している（特許文献１）。ボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定する場合がある。
【０００４】
可聴音域の音波を再生するスピーカーでは、増幅器で電力増幅した音声信号を磁気回路の磁気空隙内に配置するボイスコイルに供給して、スピーカー振動板を振動させる直接放射型の動電型スピーカーが、一般的に使用される。また、一方で、複数のボイスコイルを含むスピーカーを用いて音声再生を行なうデジタルスピーカー装置が存在する。動電型スピーカーでは、アナログ信号あるいはＰＷＭ変調等が施されたデジタル信号を単一のボイスコイルに供給する場合が主流である一方で、デジタルスピーカー装置は、マルチビットデジタル信号のビットに対応するマルチボイスコイルを含むスピーカーならびに専用の駆動回路を用いて、音声再生を行う。デジタルスピーカー装置のスピーカー、および、その駆動回路の方式には様々なものが存在する。
【０００５】
例えば、従来には、並列デジタル音声信号の各ビットに対応する複数のボイスコイルを振動板に設け、前記複数のボイスコイルの巻線数が、前記並列デジタル音声信号の各ビットの重みにそれぞれ比例していることを特徴とするダイナミック・スピーカーがある（特許文献２）。特許文献２には、平面振動板の背面側に固定された複数のコイルボビンおよびボイスコイルを含むスピーカーであって、これらのボイスコイルにデジタル音声信号を供給して音声再生を図るものが開示されている。
【０００６】
また、従来には、ｓ組のデジタル信号端子を有するデジタルスピーカーを駆動するデジタルスピーカシステムであって、デジタル入力信号を変調しｎビットのデジタル信号を出力するΔΣ変調器と、前記ΔΣ変調器に接続され、前記ｎビットのデジタル信号をミスマッチシェーピングしたｍビットのデジタル信号を出力する後置フィルタと、前記ｓ組のデジタル信号端子に対応し、前記ｍビットのデジタル信号の一部がそれぞれ入力されデジタル信号を出力するｓ個の駆動回路と、を有し、前記ｓ個の駆動回路それぞれは、それぞれに対応するデジタル信号端子の第１の入力端子に接続される第１の出力回路と、前記デジタル信号端子の前記第１の入力端子と対をなす第２の入力端子に接続される第２の出力回路を有し、前記駆動回路は、前記第１の出力回路に入力される第１のデジタル信号と前記第２の出力回路に入力される第２のデジタル信号との組み合わせに応じて少なくとも３つのデジタル信号出力の状態をとるデジタルスピーカー駆動装置がある（特許文献３）。
【０００７】
しかしながら、複数のボイスコイルを含むスピーカーでは、複数のコイルの間に相互誘導が発生する場合に、１つのコイルのみに音声信号を供給すると、意図しない他のコイルに音声信号が漏れることがある。ボイスコイル同士が近接している場合には、相互インダクタンスが大きくなるからである。一方のコイルで発生する磁束が他方のコイルを通過し、その結果、他方のコイルにはこの磁束を打消そうとする起電力が生じて、誘導電流が生じる。この複数のボイスコイルを含むスピーカーでは、複数のボイスコイルに作用する駆動力は、相互に独立であることが前提になっているので、相互誘導の影響が大きい場合には、良好な音声再生ができなくなるという問題がある。
【０００８】
また、複数のボイスコイルを含むスピーカーに対応する専用の駆動回路を用いるデジタルスピーカー装置においても、相互誘導の影響が大きい場合には、本来の動作が成り立たなくなるので歪音を発生する原因となるという問題がある。デジタル信号をアナログ信号に変換する過程において、複数のボイスコイルに作用する駆動力は、相互に独立であることが前提になっているので、相互誘導の影響が大きい場合には、歪成分が相対的に大きくなり、雑音が増加するという問題がある。特に、デジタルスピーカー装置の駆動回路は、音声信号よりも高い周波数帯域に変調されたデジタル信号を出力するので、ボイスコイル間の相互インダクタンスが大きくなると、複数の出力端子間で漏洩が発生し、良好な音声再生ができなくなるという問題が顕著になる。
【０００９】
なお、複数のボイスコイルを含むスピーカーであっても、複数のボイスコイルを単一のボビンの芯材に同心円状に巻回すような場合には、ボイスコイル間の相互インダクタンスはさらに大きくなる。従来には、動電型スピーカーにおいてコイルの自己インダクタンスを低下させるのに、ショートリングを用いる場合がある。例えば、振動板と、上記振動板に取付けられたボビンと、上記ボビンに接着された１ターンコイルを形成している環状導電体と、上記環状導電体に対して同軸状となされてこの環状導電体に接着されたボイスコイルと、磁気ギャップ部を有し、この磁気ギャップ部内に上記環状導電体及びボイスコイルを位置させている磁気回路とを備え、上記環状導電体と上記ボビンとを接着している接着剤は、該環状導電体と上記ボイスコイルとを接着している接着剤よりも、高い粘弾性を有することとなされているスピーカー装置がある（特許文献４）。また、例えば、ボイスコイルボビン上に巻装されたボイスコイルの両端部に、それぞれ所定間隔をおいて振動系の支持用ダンパーおよびエッジの許容最大振幅量以上の制動を抑制する制動短絡コイルを、上記ボイスコイルボビン上に一体に巻装したことを特徴とするスピーカーユニットがある（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４５８１１５０号公報
【特許文献２】特開平４−２８０２００号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２８７８４号公報
【特許文献４】特開平９−４６７９０号公報
【特許文献５】特開平１−２５８５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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、複数のコイルの間に発生する相互誘導の影響が小さく、良好な音声再生が可能な全面駆動の平面薄型のスピーカー並びにデジタルスピーカー装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のボイスコイル組立体は、ボビンおよびボビンに固着されるコイルを含むボイスコイルと、複数のボイスコイルを連結する鉢巻部材と、鉢巻部材の内壁面または外壁面に固着されるショートリング部材と、を備え、鉢巻部材の内壁面の一部が、複数のボイスコイルのボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、鉢巻部材の内壁面が固着しないボビンの外壁面と、鉢巻部材の内壁面のボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組のボイスコイルの間に空間を規定し、ショートリング部材が、空間に配置されて環状の導通路を形成する。
【００１３】
好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、ボビンが、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンであり、矩形ボビンに固着されるコイルが、断面形状が矩形状に形成される矩形コイルであり、ボイスコイルが、矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルであり、鉢巻部材が、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材であり、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される空間が、断面形状が矩形状の矩形空間であり、ショートリング部材が、断面形状が矩形空間と略一致する矩形状、または、断面形状が矩形鉢巻部材と略一致する矩形状に形成されて、環状の導通路を形成する。
【００１４】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、ショートリング部材の外壁面が、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、に固着して、ショートリング部材が隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。
【００１５】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形鉢巻部材の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイルの矩形ボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の矩形ボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定し、ショートリング部材が、その内壁面が矩形鉢巻部材の外壁面に固着されて、断面形状が矩形鉢巻部材と略一致する矩形状に形成される。
【００１６】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定する。
【００１７】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形ボビン、矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンが、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成され、ショートリング部材が、銅、アルミ、または、チタンを含む金属材料、または、金属材料のいずれかを含む線材で形成されている。
【００１８】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形コイルが、矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルである。
【００１９】
また、好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、矩形コイルが、矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルである。
【００２０】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、いずれかの矩形コイルの引出線の一端が接続する金属箔から形成される導通補強部材をさらに備え、導通補強部材が、矩形鉢巻部材の外壁面であって矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分に対応する部分に固定される。
【００２１】
さらに好ましくは、本発明のボイスコイル組立体は、導通補強部材が、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、ダンパー可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備える。
【００２２】
また、本発明のスピーカーは、上記のボイスコイル組立体と、ボイスコイル組立体のコイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、それぞれのコイルの両端が接続される複数のスピーカー端子と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路およびスピーカー端子が連結するフレームと、を備える。
【００２３】
さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、上記のボイスコイル組立体を備え、磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成し、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する。
【００２４】
さらに好ましくは、本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体の矩形空間を規定する矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと、磁気回路またはフレームと、を連結して、ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーをさらに備える。
【００２５】
また、本発明のスピーカーは、複数の導通補強部材を備える上記のボイスコイル組立体を備え、ボイスコイル組立体の導通補強部材のダンパー固定部が、フレームまたは磁気回路に連結する。
【００２６】
さらに好ましくは、本発明の本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体の導通補強部材のダンパー固定部が、フレームまたは磁気回路に連結され、接続線を介してスピーカー端子と導通するように接続される。
【００２７】
また、本発明のデジタルスピーカー装置は、ボイスコイル組立体を含む上記のスピーカーと、ボイスコイルの複数のコイルがそれぞれ接続するスピーカー端子に接続する複数の出力端子を有する駆動回路と、を備える。
【００２８】
以下、本発明の作用について説明する。
【００２９】
本発明のボイスコイル組立体は、ボビンおよびボビンに固着されるコイルを含むボイスコイルと、複数のボイスコイルを連結する鉢巻部材と、鉢巻部材の内壁面または外壁面に固着されるショートリング部材と、を備える。ボイスコイル組立体は、具体的には、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルと、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材と、矩形鉢巻部材の内壁面または外壁面に固着されるショートリング部材と、を備える。また、このボイスコイル組立体を用いるスピーカーは、全面駆動の平面薄型のスピーカーであって、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路と、ボイスコイル組立体に固着されるスピーカー振動板と、スピーカー振動板の外周端を振動可能に支持するエッジと、エッジの外周端ならびに磁気回路が連結するフレームと、を備える。さらに、本発明のデジタルスピーカー装置は、ボイスコイル組立体を含む上記のスピーカーと、矩形ボイスコイルの複数の矩形コイルがそれぞれ接続するスピーカー端子に接続する複数の出力端子を有する駆動回路と、を備える。したがって、ボイスコイル組立体は、スピーカー振動板の背面側のほぼ全体を覆うように取り付けられて、全面駆動のスピーカー、ならびに、全面駆動のデジタルスピーカー装置を実現する。
【００３０】
このボイスコイル組立体では、鉢巻部材の内壁面の一部が、複数のボイスコイルのボビンのいずれかの外壁面に固着するとともに、鉢巻部材の内壁面が固着しないボビンの外壁面と、鉢巻部材の内壁面のボビンの外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組のボイスコイルの間に空間を規定する。具体的には、ボイスコイル組立体は、ボビンが、断面形状が矩形状に形成される矩形ボビンであり、矩形ボビンに固着されるコイルが、断面形状が矩形状に形成される矩形コイルであり、ボイスコイルが、矩形ボビンおよび矩形ボビンに固着される矩形コイルを含む矩形ボイスコイルであり、鉢巻部材が、複数の矩形ボイスコイルを格子状に連結する矩形鉢巻部材であり、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される空間が、断面形状が矩形状の矩形空間である。ボイスコイル組立体は、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビンをさらに備え、補強矩形ボビンの外壁面が、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、に固着して、補強矩形ボビンが矩形空間を規定してもよい。このボイスコイル組立体では、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に、矩形ボビンおよび矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンからなる矩形空間が設けられて、矩形ボイスコイル同士が離間して略格子状に連結している。矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンは、具体的には、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、アルミ、または、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されているので、ボイスコイル組立体は、矩形ボイスコイル同士を密着させる構造にしなくても、スピーカー振動板を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。
【００３１】
その結果、このボイスコイル組立体では、矩形コイルの数を従来よりも減らしても同じ面積を有するスピーカー振動板を全面駆動できるので、ボイスコイル組立体の重量を軽減して、スピーカーの再生能率が高く、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる全面駆動の平面薄型のスピーカーを実現することができる。矩形ボビンの外壁面に固着する矩形鉢巻部材および補強矩形ボビンは、スピーカー振動板との間に狭持されないので、スピーカーの薄型化が図れるとともに、ボイスコイル組立体の複数の矩形ボイスコイルでの駆動力が、直接にスピーカー振動板に伝達される利点を有する。また、矩形鉢巻部材、または、補強矩形ボビンは、矩形ボビンと同一の材料を使うこともできるので、ボイスコイル組立体の製造コストを安価に抑制できる。
【００３２】
さらに、このボイスコイル組立体では、空間に配置されるショートリング部材が、環状の導通路を形成する。具体的には、ショートリング部材は、断面形状が矩形空間と略一致する矩形状、または、断面形状が矩形鉢巻部材と略一致する矩形状に形成されて、環状の導通路を形成する。つまり、本発明のボイスコイル組立体には、矩形コイルで発生する磁束を打消すように誘導電流を導通させる環状のショートリング部材が設けられている。ショートリング部材は、ボイスコイル組立体の隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に規定される矩形空間に、または、ボイスコイル組立体の全体形状を規定する矩形鉢巻部材を囲むように、配置される。前者の場合には、ショートリング部材の外壁面が、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイルの矩形鉢巻部材の内壁面が固着しない矩形ボビンの外壁面と、矩形鉢巻部材の内壁面の一部と、に固着して、ショートリング部材が隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間に矩形空間を規定する。また、後者の場合には、ショートリング部材は、矩形鉢巻部材とともに複数の矩形ボビンを内包するように配置される。ショートリング部材は、銅、アルミ、または、チタンを含む金属材料、または、金属材料のいずれかを含む線材で形成されている。
【００３３】
ボイスコイル組立体に設けられるショートリング部材は、それぞれの矩形コイルの自己インダクタンスを低下させるだけでなく、複数の矩形コイルの間に発生する相互誘導の影響を低くすることができる。その結果、通常のアナログ信号を再生する動電型のスピーカーにおいても、このスピーカーを用いるデジタルスピーカー装置においても、１つのコイルのみに音声信号を供給する場合に他のコイルに音声信号が漏れにくくなり、歪成分が相対的に小さくなり、雑音の発生を抑えて、良好な音声再生が可能になる。ショートリング部材は、隣り合う一組の矩形ボイスコイルの間の矩形空間に配置される場合には、これらの矩形コイル同士で相互誘導が低下するので、特に、音声信号よりも高い周波数帯域に変調されたデジタル信号を矩形コイルに入力するデジタルスピーカー装置では、アナログ信号への変換精度を向上させることができる。
【００３４】
なお、本発明のスピーカーでは、ボイスコイル組立体の矩形コイルが配置される磁気空隙を有する磁気回路が、矩形平板状のプレートをそれぞれ冠した複数のマグネットと、マグネットと固着するヨークと、を備え、プレートとヨークの間に矩形の磁気空隙を形成する。そして、上記のボイスコイル組立体に対応して、磁気回路のヨークが、矩形の磁気空隙の角部にボイスコイル組立体の矩形鉢巻部材が配置される挿通溝を有する。したがって、ボイスコイル組立体が磁気回路に接触することはなく、動作不良を少なくして薄型化を図ることができる。
【００３５】
さらに、本発明のスピーカーは、ボイスコイル組立体を振動可能に支持するダンパーを備える場合には、ボイスコイル組立体の矩形空間を利用すればよく、ダンパーは、矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと磁気回路またはフレームとを連結することができ、その結果、スピーカーの薄型化を図ることができる。
【００３６】
また、本発明のボイスコイル組立体は、金属箔から形成される導通補強部材をさらに備えていてもよい。導通補強部材は、短冊状の基体の部分が、矩形鉢巻部材の外壁面であって矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分に対応する部分に固定されるので、矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分を補強する。導通補強部材の短冊状の基体が、少なくとも２箇所の矩形ボイスコイルと矩形空間との境界部分を補強するので、スピーカー振動板を全面駆動するボイスコイル組立体の強度をさらに高めることができる。
【００３７】
この導通補強部材を備えるボイスコイル組立体では、矩形ボイスコイルの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続される。その結果、導通補強部材が、複数の矩形ボイスコイルを直列接続、または、並列接続することができ、ボイスコイル組立体の製造工程を簡略化することができる。ボイスコイル組立体の導通補強部材は、接続線または錦糸線を介してフレームに設けられるスピーカー端子と導通するように接続すればよい。
【００３８】
また、例えば、この導通補強部材が、リン青銅等の金属箔から形成される場合には、短冊状の基体から一体に延設されるダンパー可動部と、支持可動部から延設されるダンパー固定部と、をさらに備えていてもよい。ダンパーを一体に形成される導通補強部材を備えるボイスコイル組立体を含むスピーカーは、導通するダンパー部分を接続線または錦糸線に代えて利用して、フレームに設けられるスピーカー端子と、矩形ボイスコイルとを導通させることができる。接続線または錦糸線を省略することで、さらにスピーカーの薄型化を図ることができる。
【００３９】
また、ボイスコイル組立体が備える矩形コイルは、矩形ボビンの外壁面に固定される外巻矩形コイルであっても、矩形ボビンの内壁面に固定される内巻矩形コイルであってもよい。外巻矩形コイルの場合には、矩形ボイスコイルの製造が容易になるので、ボイスコイル組立体の製造コストを安価に抑制することができる。また、内巻矩形コイルの場合には、内巻矩形コイルが固着される矩形ボビンと、矩形鉢巻部材または補強矩形ボビンと、の固着面の面積を外巻矩形コイルの場合に比べて大きくできるので、ボイスコイル組立体の強度をさらに大きくすることができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明のボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカー並びにデジタルスピーカー装置は、複数のコイルの間に発生する相互誘導の影響が小さく、良好な音声再生が可能な全面駆動の平面薄型のスピーカー並びにデジタルスピーカー装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明のスピーカーを説明する平面図及び断面図である。（実施例１）
【図２】本発明のスピーカーを説明する展開図である。（実施例１）
【図３】本発明のスピーカーの磁気回路を説明する展開図である。（実施例１）
【図４】本発明のボイスコイル組立体を説明する展開図である。（実施例１）
【図５】本発明のスピーカー振動板を説明する斜視図である。（実施例１）
【図６】本発明のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。（実施例１）
【図７】比較例のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。（比較例１）
【図８】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。（実施例１）
【図９】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。（実施例２）
【図１０】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。（実施例３）
【図１１】本発明のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。（実施例２、３）
【図１２】本発明の他のスピーカーを説明する展開図である。（実施例４）
【図１３】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。（実施例４）
【図１４】本発明の他のボイスコイル組立体を説明する展開図である。（実施例５）
【図１５】本発明のデジタルスピーカー装置を説明するブロックダイアグラムである。（実施例６）
【図１６】本発明のデジタルスピーカー装置でのボイスコイル間の誘導を説明するグラフである。（実施例６）
【図１７】本発明のデジタルスピーカー装置において、実施例のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。（実施例６）
【図１８】本発明のデジタルスピーカー装置において、他の実施例のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。（実施例６）
【図１９】デジタルスピーカー装置において、比較例のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。（比較例２）
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体、および、これを用いたスピーカー並びにデジタルスピーカー装置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】
【００４３】
図１および図２は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー１を説明する図である。具体的には、図１（ａ）は、スピーカー１の正面図であり、図１（ｂ）は、Ａ−Ａ’断面の断面図であり、図１（ｃ）は、Ｂ−Ｂ’断面の断面図である。また、図２は、スピーカー１の構成を説明する展開図であり、説明に不要な一部の部品を除いた斜視図である。スピーカー１は、長方形の平面振動板２と、ショートリング３１を含むボイスコイル組立体１０と、フレーム４と、マグネットを含む複数の磁気回路５と、を備え、全面駆動の平面薄型スピーカーを実現している。
【００４４】
本実施例の平面振動板２は、外形寸法が約１１５ｍｍ×３０ｍｍであって、発泡ＰＰ（ポリプロピレン）を材料として厚みを１．５ｍｍに成形した平面状のスピーカー振動板であり、その外周端部をエッジ３で振動可能に自由支持されている。断面がロール状のエッジ３の外周端部は、３つの磁気回路５を連結するフレーム４に固定される。フレーム４は、磁気回路５の背面側から覆うように形成された略凹字形の断面を有する部材であり、鉄等の磁性材料であっても、アルミ、樹脂、等の非磁性材料であっても良い。また、平面振動板２の背面側である磁気回路５の側には、ボイスコイル組立体１０が連結する。ボイスコイル組立体１０は、２つのダンパー９により、振動可能に自由支持されている。なお、図１のフレーム４は、ボイスコイル組立体１０のそれぞれの矩形ボイスコイル１１ａ、１１ｂ、ならびに、１１ｃにそれぞれ接続する（図示しない）スピーカー端子４０Ａ、４０Ｂ、ならびに、４０Ｃを背面側に有している。
【００４５】
図３は、本実施例の磁気回路５を説明する展開図である。磁気回路５は、プレート６と、マグネット７と、ヨーク８と、が接着剤で固着されて構成されている。プレート６およびヨーク８は、軟鉄、パーマロイ、等の磁性材料で形成されている。プレート６は、厚みが約２ｍｍの略直方体状の部材である。また、マグネット７は、それぞれ略直方体状の磁石であって、ネオジウム等の希土類を含む磁石材料で形成されている。また、ヨーク８は、Ａ−Ａ’断面が略Ｕ字状であって、略矩形平面状の底部８ａおよびこの底部８ａから４方向に延設される側壁部８ｂを備え、側壁部８ｂ同士の間には、挿通溝８ｃが形成されている。
【００４６】
磁気回路５は、矩形平板状のプレート６を冠したマグネット７が固着するヨーク８を備え、プレート６とヨーク８の側壁部８ｂとの間に矩形の磁気空隙を形成する。矩形の磁気空隙には、高い磁束密度を示す磁界が形成される。そして、磁気回路５は、後述するボイスコイル組立体１０の矩形鉢巻部材１４に対応して、矩形の磁気空隙の角部に、これに連通する挿通溝８ｃを有する。フレーム４は、矩形の磁気空隙を有する３つの磁気回路５（５ａ、５ｂ、５ｃ）を格子状に連結するので、それぞれの磁気回路５の矩形磁気空隙の一辺が、一直線上に配置され、また、磁気回路５の挿通溝８ｃも、一直線上に配置される。
【００４７】
図４は、本実施例のボイスコイル組立体１０を説明する展開図である。ボイスコイル組立体１０は、合計３個の矩形ボイスコイル１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）と、これらを縦１列横３列の格子状に連結する矩形鉢巻部材１４と、２つの断面形状が矩形状に形成されるショートリング部材３１を備える。矩形ボイスコイル１１は、厚さが約０．０８ｍｍのアルミを基材として断面形状を約２０．５ｍｍ×約２０．５ｍｍの矩形状に、そして、その全高を約８．５ｍｍに形成される矩形ボビン１２と、この矩形ボビン１２に固着される矩形コイル１３と、を含む。本実施例の矩形コイル１３は、矩形ボビン１２の外側壁面の一端側に固定されるその全高が約２．９ｍｍの外巻矩形コイルであり、これらは接着剤で連結している。
【００４８】
一方、矩形鉢巻部材１４は、厚さが約０．０５ｍｍのアルミを基材として、その全高を約５．０ｍｍ、その断面形状を約１０４．１ｍｍ×約２１．４ｍｍの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材１４は、内壁面に矩形ボビン１２並びにショートリング部材３１の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル１１およびショートリング部材３１を連結し、ボイスコイル組立体１０を構成する。すなわち、ボイスコイル組立体１０では、矩形鉢巻部材１４の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイル１１の矩形ボビン１２およびショートリング部材３１のいずれかの外壁面に固着する。なお、矩形鉢巻部材１４は、矩形ボビン１２と同一の材料を使うこともできるので、ボイスコイル組立体１０の製造コストを安価に抑制できる。矩形ボビン１２および矩形鉢巻部材１４は、一端側と他端側とが電気的には接続しない状態で、機械的に環状に形成される。
【００４９】
ショートリング部材３１は、厚さが約０．０５ｍｍの銅箔を基材として断面形状を約２０．５ｍｍ×約２０．５ｍｍの矩形状に、そして、その全高を約５．０ｍｍに形成されて、環状の電気的に導通する導通路を形成する。２つのショートリング部材３１は、それぞれ離隔して配置された３つの矩形ボイスコイル１１の間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材１４で巻回される。したがって、ショートリング部材３１の外壁面は、矩形鉢巻部材１４の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１の矩形鉢巻部材１４の内壁面が固着しない矩形ボビン１２の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体１０では、これら２つのショートリング部材３１が、それぞれ矩形空間１５を規定する。
【００５０】
すなわち、ボイスコイル組立体１０は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１（１１ａおよび１１ｂ、または、１１ｂおよび１１ｃ）の間に、矩形鉢巻部材１４のみならず、ショートリング部材３１からなる矩形空間１５が設けられて、矩形ボイスコイル１１同士が離間して略格子状に連結している。したがって、ボイスコイル組立体１０は、矩形ボイスコイル１１同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板２を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。また、ボイスコイル組立体１０の矩形鉢巻部材１４は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１の間にショートリング部材３１により矩形空間１５を規定するので、図２に示すように、この矩形空間１５を利用して、スピーカー１の動作不良を少なくして薄型化を図ることができる。矩形空間１５を形成する矩形鉢巻部材１４ならびにショートリング部材３１の一部が、磁気回路５の挿通溝８ｃに配置されるので、平面振動板２に連結するボイスコイル組立体１０が上下に振動しても、磁気回路５に接触しにくくなる。スピーカー１は、ダンパー９を備えることにより、平面振動板２およびボイスコイル組立体１０を含む振動系の動作を安定させて、良好な音声再生を実現することができる。
【００５１】
また、ボイスコイル組立体１０の矩形空間１５を利用すれば、ボイスコイル組立体１０を振動可能に支持するダンパー９を設けることができる。本実施例のダンパー９は、２カ所の矩形空間１５に対応した略矩形状のダンパーであって、フレーム４に固定される固定部と、ボイスコイル組立体１０の矩形鉢巻部材１４に連結する連結部と、固定部と連結部との間に形成される支持可動部と、を有する。ダンパー９は、綿糸、アラミド繊維糸等の織布にフェノール樹脂、メラミン樹脂等の樹脂を含浸したプリプレグを基材として、金型で加熱成型することにより製造される。ダンパー９の固定部は、矩形空間１５の内側に位置する内側固定部と、矩形空間１５の外側に位置する外側固定部と、を含み、ダンパー９の連結部は、ボイスコイル組立体１０の全高よりもその全高が低い矩形鉢巻部材１４に連結するので、磁気回路５に接触するのを回避して、スピーカー１の薄型化を図ることができる。
【００５２】
図５は、本実施例の平面振動板２を説明する斜視図であり、平面振動板２の背面側を露出させた図である。平面振動板２は、厚みが約１．５ｍｍの発泡ＰＰ（ポリプロピレン）の基材を材料として、プラグアシストを併用した真空成形法でその厚みをほぼ一定にして成形した平面状のスピーカー振動板であり、前面側に隆起する格子状凸面、および、背面側に窪む格子状凹面を形成し、背面側に複数の矩形コイルを含むボイスコイル組立体を連結する格子状連結部２０と、格子状連結部２０の内側に規定される５つの矩形振動面部２１と、格子状連結部２０の外側に規定される外周振動面部２２と、を備える。
【００５３】
すなわち、平面振動板２の格子状連結部２０は、背面側にボイスコイル組立体１０を連結する深さ約１．０ｍｍの背面側に窪む格子状凹面を形成する溝部であって、前面側に隆起する格子状凸面を形成する。したがって、格子状連結部２０は、平面振動板２の全体の剛性を高めるリブとして作用するとともに、格子状連結部２０の内側には５つの矩形振動面部２１を、格子状連結部２０の外側には外周振動面部２２を、規定する。外周振動面部２２には、エッジ３の内周端側が連結する。
【００５４】
また、平面振動板２のそれぞれの矩形振動面部２１は、図示するように、その前面側に凸状の断面形状を有する。格子状連結部２０の内側に規定されるこれらの矩形振動面部２１が、平面振動板２の放射面積としては、最も広い面積を占めるので、複数の矩形振動面部のそれぞれが、前面側に凸状又は凹状の断面形状を有して十分な剛性を有しているのが好ましい。５つの矩形振動面部２１のうち、両端および中央の矩形振動面部２１では、その背面側の格子状連結部２０にボイスコイル組立体１０を構成する矩形ボビン１２が固着する。一方、他の２つ矩形振動面部２１では、その背面側の格子状連結部２０にボイスコイル組立体１０を構成する矩形鉢巻部材１４が固着する。
【００５５】
本実施例の３つの磁気回路５は、同一方向に着磁される磁気回路であるので、ボイスコイル組立体１０では、直流抵抗ｒ（＝約２．５Ω）の３個の矩形コイル１３が、それぞれに流れる音声信号電流Ｉが、同一回転方向になるように直列接続してもよい。それぞれの矩形コイル１３で発生する駆動力が、図示する上方向、あるいは下方向のいずれかの同一方向に揃うので、矩形ボビン１２を矩形鉢巻部材１４で連結したボイスコイル組立体１０は、連結する平面振動板２の全面を上下に駆動することができる。本実施例のボイスコイル組立体１０では、矩形ボビン１２および矩形鉢巻部材１４が、軽量で、かつ、矩形状に形成した場合に十分な剛性を有するアルミ材料で形成されているので、矩形ボイスコイル１１同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板２を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー１は、平面振動板２を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【００５６】
なお、ボイスコイル組立体１０の矩形ボビン１２、または、矩形鉢巻部材１４は、アルミ以外でも、クラフト紙、スパイラル紙の紙材料、もしくは、キャプトン、シルター、ティルの樹脂材料、もしくは、チタンを含む金属材料、のいずれかの材料で形成されていればよく、同じ材料でなく異なる材料をそれぞれ用いても良い。また、平面振動板２は、他の発泡樹脂材料によるものであっても良く、例えば、ＰＳＰ（ポリスチレンペーパー）の成形板であればよい。また、平面振動板２は、抄紙成形された紙振動板であってもよい。エッジ３も、例えば、他の布、ゴム（材料：発泡ゴム）といった材料を含むコルゲーション形状のものであってもよい。
【００５７】
また、本実施例のボイスコイル組立体１０が備える矩形コイル１３は、矩形ボビン１２の外壁面に固定される外巻矩形コイルであるが、矩形ボビン１２の内壁面に固定される内巻矩形コイルであってもよい。外巻矩形コイルの場合には、矩形ボイスコイルの製造が容易になるので、ボイスコイル組立体１０の製造コストを安価に抑制することができる。また、内巻矩形コイルの場合には、内巻矩形コイルが固着される矩形ボビン１２と矩形鉢巻部材１４との固着面の面積を外巻矩形コイル１３の場合に比べて大きくできるので、ボイスコイル組立体１０の強度をさらに大きくすることができる。
【００５８】
また、スピーカー１の磁気回路５は、磁極性が隣同士で異なるように配置される複数のマグネットを備えるスピーカー用磁気回路である必要がないので、一度の着磁工程で着磁が可能になり、磁気空隙には高い磁束密度を有する磁界を発生させることができる。すなわち、本実施例の磁気回路５は、予め異なる方向に着磁した磁極性が異なる２種類のマグネットを用意する必要がなく、製造上の作業効率を改善できる。着磁した磁極性が異なる第１および第２のマグネットを組み立てる際に課題となる磁力の作用を、考慮する必要が無くなるメリットがある。磁気回路５の組立作業時に、着磁した小さなマグネットのみをハンドリングする必要が無くなるので、作業効率が大きく向上する。
【００５９】
図６は、ショートリング部材３１を含む本実施例のスピーカー１の軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフであり、具体的には、増幅器を介して２００Ｈｚの正弦波信号を直列接続した矩形ボイスコイル１１に入力する場合に、横軸が周波数で、縦軸が音圧レベルである。コイルである矩形ボイスコイル１１に音声信号が供給されると、磁束線が発生して磁気回路５を構成する磁石及び軟磁性材料を通過する結果、これらの非線形特性により電流信号には非線形歪み成分が発生し、高いレベルの高調波歪が生じる。一方、図７は、ショートリング部材３１を含まない（図示しない）比較例のスピーカー１ｚの場合である。比較例のスピーカー１ｚは、ショートリング部材３１の有無のみが相違点であり、他の部分は共通するので、説明及び図示を省略する。
【００６０】
本実施例のスピーカー１では、ショートリング部材を備えない比較例のスピーカー１ｚの場合に比較して、２次、３次といった低次の高調波歪が低下するだけでなく、５次以上の高次の高調波歪が著しく減少する。ボイスコイル組立体１０の矩形空間１５には、環状のショートリング部材３１が設けられており、ショートリング部材３１は、矩形コイル１３で発生する磁束を打消すように誘導電流を導通させるからである。ショートリング部材３１は、それぞれの矩形コイル１３の自己インダクタンスを低下させるだけでなく、複数の矩形コイル１３の間に発生する相互誘導の影響を低くする。本実施例のスピーカー１では、他の矩形コイル１３に音声信号が漏れにくくなり、歪成分が相対的に小さくなり、雑音の発生を抑えて、良好な音声再生が可能になる。
【００６１】
なお、ショートリング部材３１は、銅、アルミ、または、チタンを含む金属材料、または、金属材料のいずれかを含む線材で形成されていればよい。振動系を構成するボイスコイル組立体１０は、軽量であることが望ましいので、本実施例のようにショートリング部材３１は、薄い銅箔、あるいは、アルミなどの比較的に比重の小さい金属のリングであることが好ましい。ショートリング部材３１は、ボイスコイル組立体１０の矩形空間１５を規定するとともに電気的に環状の導通路を形成すればよく、矩形コイル１３と同様のコイルを形成してその両端を短絡するものであってもよい。
【００６２】
また、本実施例のスピーカー１の場合には、ボイスコイル組立体１０が、３つの矩形ボイスコイル１１の間に２つの矩形空間１５が配置されている縦１列の格子状であるが、ボイスコイル組立体は、これらの１列の場合に限定されるものではなく、縦方向および横方向が２列以上であっても良い。スピーカー１は、様々な設計変更の要求に対応が可能で、磁気効率の高いそれぞれの磁気回路５を連結するフレーム４を用意することで、様々な大きさを有する平面振動板２に対応して、これを全面駆動するスピーカーを構成することができる。
【００６３】
例えば、図８は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体１０ａの構成を説明する展開図である。ボイスコイル組立体１０ａは、先の実施例のボイスコイル組立体１０と同様に、ショートリング部材３１を備えるものであるが、矩形鉢巻部材１４は、合計７個の矩形ボイスコイル１１と、合計８個のショートリング部材３１とを、縦３列横５列の格子状に連結している。矩形ボイスコイル１１およびショートリング部材３１は、相互に隣り合うように、順番に配置されている。したがって、このボイスコイル組立体１０ａを用いる場合には、外形寸法が約１１５ｍｍ×７０ｍｍの平面振動板を全面駆動する（図示しない）スピーカー１ａを実現できる。
【００６４】
また、本実施例のスピーカー１の場合には、ボイスコイル組立体１０の矩形鉢巻部材１４が、３つの矩形ボイスコイル１１を格子状に連結し、これらの間に２つの矩形空間１５を規定しているが、ショートリング部材３１が配置される空間は、矩形の場合に限られるものではなく、ショートリング部材も鉢巻部材に連結して複数のボイスコイルの間に規定される空間に配置されるものであれば、円形等の他の環状の形状であってもよい。また、ボイスコイルを構成するボビンならびにコイルも、矩形の場合に限られずに円形、楕円形、トラック形、等の形状であってもよい。
【実施例２】
【００６５】
図９は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体１０ｂを説明する展開図である。ボイスコイル組立体１０ｂは、先の実施例のボイスコイル組立体１０に代えて、（図示しない）スピーカー１ｂの振動系を構成する部材であり、合計３個の矩形ボイスコイル１１と、これらを縦１列横３列の格子状に連結する矩形鉢巻部材１４と、ショートリング部材３１に代えて矩形鉢巻部材１４の外壁面に固着されるショートリング部材３２と、をさらに備える。つまり、本実施例のスピーカー１ｂと、先の実施例のスピーカー１とは、ボイスコイル組立体の２つのショートリング部材３１の代りにショートリング部材３２を備える他は、共通である。したがって、先の実施例と同一部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６６】
ボイスコイル組立体１０ｂを構成するショートリング部材３２は、その内壁面が矩形鉢巻部材１４の外壁面に固着されて、断面形状が矩形鉢巻部材１４と略一致する矩形状に形成される。つまり、ショートリング部材３２は、厚さが約０．０５ｍｍの銅箔を基材として、その全高を約５．０ｍｍ、その断面形状を約１０４．１ｍｍ×約２１．４ｍｍの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材１４は、内壁面に矩形ボビン１２の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル１１を連結し、ボイスコイル組立体１０を構成する。すなわち、ボイスコイル組立体１０では、矩形鉢巻部材１４の内壁面の一部が、複数の矩形ボイスコイル１１の矩形ボビン１２のいずれかの外壁面に固着する。そして、ショートリング部材３２は、３つの矩形ボイスコイル１１ａ、１１ｂ、および、１１ｃの矩形コイル１３をその内側に含むようにして環状の電気的に導通する導通路を形成する。なお、ボイスコイル組立体１０ｂでは、矩形鉢巻部材１４の内壁面が固着しない矩形ボビン１２の外壁面と、矩形鉢巻部材１４の内壁面の矩形ボビン１２の外壁面と固着しない部分とが、隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１の間に約２０．８ｍｍ×約２０．８ｍｍの矩形空間１５を規定する。
【実施例３】
【００６７】
図１０は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体１０ｃを説明する展開図である。ボイスコイル組立体１０ｃは、先の実施例のボイスコイル組立体１０ｂに代えて、（図示しない）スピーカー１ｃの振動系を構成する部材であり、合計３個の矩形ボイスコイル１１と、これらを縦１列横３列の格子状に連結する矩形鉢巻部材１４と、矩形鉢巻部材１４の外壁面に固着されるショートリング部材３２と、に加えて、断面形状が矩形状に形成される補強矩形ボビン１６を２つさらに備える。本実施例のスピーカー１ｃと、先の実施例のスピーカー１ｂとは、ボイスコイル組立体の構成以外は共通である。したがって、先の実施例と同一部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６８】
ボイスコイル組立体１０ｃを構成する補強矩形ボビン１６は、厚さが約０．０５ｍｍの銅箔を基材として、断面形状を約２０．５ｍｍ×約２０．５ｍｍの矩形状に、そして、その全高を約５．０ｍｍに形成されている。２つの補強矩形ボビン１６は、それぞれ離隔して配置された３つの矩形ボイスコイル１１の間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材１４で巻回される。したがって、補強矩形ボビン１６の外壁面は、矩形鉢巻部材１４の内壁面の一部と、格子状に隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１の矩形鉢巻部材１４の内壁面が固着しない矩形ボビン１２の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体１０ｃでは、これら２つの補強矩形ボビン１６が、それぞれ矩形空間１５を規定する。
【００６９】
すなわち、ボイスコイル組立体１０ｃは、隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１（１１ａおよび１１ｂ、あるいは、１１ｂおよび１１ｃ）の間に、矩形鉢巻部材１４のみならず、補強矩形ボビン１６からなる矩形空間１５が設けられて、矩形ボイスコイル１１同士が離間して略格子状に連結している。したがって、ボイスコイル組立体１０ｃは、矩形ボイスコイル１１同士を密着させる構造にしなくても、平面振動板２を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。また、本実施例のように、矩形鉢巻部材１４および補強矩形ボビン１６を、矩形ボビン１２と同一の材料を使って構成すれば、ボイスコイル組立体１０ｃの製造コストを安価に抑制できる。
【００７０】
上記実施例のスピーカー１、１ａ、１ｂ、１ｃのいずれにおいても、平面振動板２およびボイスコイル組立体を含む振動系の動作を安定させて良好な音声再生を実現するには、ボイスコイル組立体１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃが磁気回路に接触しないようにするのが好ましく、ボイスコイル組立体のローリング振動の変位は、少ない方がよい。上記のボイスコイル組立体１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃでは、ショートリング部材３１または３２が、矩形鉢巻部材１４を補強してボイスコイル組立体全体の剛性を向上させるので、ショートリング部材を備えない場合よりもローリング振動が抑制されて、その結果、平面振動板２を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な音圧周波数特性が得られる。また、本実施例のボイスコイル組立体１０ｃの場合には、補強矩形ボビン１６を備えてさらに剛性が向上するので、ローリング振動を最も抑制できる。
【００７１】
図１１は、ショートリング部材３２を含む本実施例のスピーカー１ｂまたは１ｃの放射音圧の歪特性を示すグラフであり、具体的には、増幅器を介して２００Ｈｚの正弦波信号を並列接続した矩形ボイスコイル１１に入力する場合に、電流波形に現れる高調波歪成分を示し、横軸が周波数で、縦軸が音圧レベルである。
【００７２】
本実施例のスピーカー１ｂまたは１ｃでは、ショートリング部材を備えない比較例のスピーカー１ｚに比較して、２次、３次といった低次の高調波歪が低下するだけでなく、５次以上の高次の高調波歪が減少する。ボイスコイル組立体１０ｂまたは１０ｃの矩形鉢巻部材１４には、環状のショートリング部材３２が設けられており、ショートリング部材３２は、矩形コイル１３で発生する磁束を打消すように誘導電流を導通させるからである。ショートリング部材３２は、それぞれの矩形コイル１３の自己インダクタンスを低下させるだけでなく、複数の矩形コイル１３の間に発生する相互誘導の影響を低くする。本実施例のスピーカー１ｂまたは１ｃでは、他の矩形コイル１３に音声信号が漏れにくくなり、歪成分が相対的に小さくなり、雑音の発生を抑えて、良好な音声再生が可能になる。
【実施例４】
【００７３】
図１２は、本発明の他の好ましい実施形態によるスピーカー１ｄの構成を説明する展開図であり、説明に不要な一部の部品を除いた斜視図である。スピーカー１ｄは、長方形の平面振動板２と、ショートリング部材３３を含むボイスコイル組立体１０ｄと、フレーム４と、マグネットを含む２つの磁気回路５と、を備え、先の実施例のスピーカー１と外形寸法が異なる細長形の全面駆動の平面薄型スピーカーを実現している。したがって、先の実施例と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。なお、図１２のフレーム４は、ボイスコイル組立体１０ｄのそれぞれの矩形ボイスコイル１１ｄ１ならびに１１ｄ２にそれぞれ接続する（図示しない）スピーカー端子４０Ａならびに４０Ｂを背面側に有している。
【００７４】
図１３は、ボイスコイル組立体１０ｄを説明する展開図である。ボイスコイル組立体１０ｄは、先の実施例のボイスコイル組立体と同様にスピーカー１ｄの振動系を構成する部材であり、合計２個の一組の矩形ボイスコイル１１（具体的には、１１ｄ１および１１ｄ２）と、これらを縦１列に連結する矩形鉢巻部材１４と、断面形状が矩形状に形成される１個のショートリング部材３３と、を備える。このボイスコイル組立体１０ｄでは、矩形ボイスコイル１１およびショートリング部材３３が、長軸方向に長い長方形である。また、ボイスコイル組立体１０ｄは、金属箔から形成されてダンパーおよび接続線を兼ねる４つの導通補強部材１７を備える。
【００７５】
矩形ボイスコイル１１は、厚さが約０．０８ｍｍのアルミを基材として断面形状を約２３．０ｍｍ×約８．０ｍｍの矩形状に、そして、その全高を約４．７ｍｍに形成される矩形ボビン１２と、この矩形ボビン１２に固着される矩形コイル１３と、を含む。本実施例の矩形コイル１３は、矩形ボビン１２の外側壁面の一端側に固定されるその全高が約２．３ｍｍの外巻矩形コイルであり、これらは接着剤で連結している。したがって、それぞれの矩形ボイスコイル１１では、矩形ボビン１２の外壁面が、矩形コイル１３が固着しない他端側から約２．１ｍｍに渡って、外面側に露出する。
【００７６】
一方、矩形鉢巻部材１４は、厚さが約０．０５ｍｍのクラフト紙を基材として、その全高を約１．５ｍｍ、その断面形状を約７０．０ｍｍ×約８．０ｍｍの矩形状に形成した部材である。矩形鉢巻部材１４は、内壁面に矩形ボビン１２の外壁面を接着剤で固着して矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２を連結し、ボイスコイル組立体１０ｄを構成する。また、ボイスコイル組立体１０ｄを構成する補強矩形ボビン１６は、厚さが約０．０８ｍｍのアルミを基材として断面形状を約２３．０ｍｍ×約８．０ｍｍの矩形状に、そして、その全高を約２．０ｍｍに形成されている。
【００７７】
ショートリング部材３３は、厚さが約０．０５ｍｍの銅箔を基材として断面形状を約２３．０ｍｍ×約８．０ｍｍの矩形状に形成されて、環状の電気的に導通する導通路を形成する。ショートリング部材３３は、離隔して配置された２つの矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の間に挟み込まれるように接着剤で連結され、その外周側を矩形鉢巻部材１４で巻回される。したがって、ショートリング部材３３の外壁面は、矩形鉢巻部材１４の内壁面の一部と、一組の矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の矩形鉢巻部材１４の内壁面が固着しない矩形ボビン１２の外壁面と、に固着する。また、ボイスコイル組立体１０ｄでは、このショートリング部材３３が矩形空間１５を規定する。
【００７８】
導通補強部材１７は、導電性および弾性力を有する厚さ約５０μｍのリン青銅の金属箔で形成されている。導通補強部材１７の基体１７ａは、長軸方向の長さ約２７．０ｍｍで、全高が約１．５ｍｍの短冊状の部分である。導通補強部材１７の基体１７ａは、矩形鉢巻部材１４の外壁面であって矩形ボイスコイル１１と矩形空間１５との境界部分に対応する部分に固定されると、これらの境界部分を補強する。矩形ボイスコイル１１と矩形空間１５との境界部分に対応する部分とは、本実施例の場合には、ボイスコイル組立体１０ｄを短軸方向から側面視した場合に、矩形ボビン１２の外壁面とショートリング部材３３の外壁面とが、固着する部分である。具体的には、矩形ボイスコイル１１ｄ１とショートリング部材３３との境界部分の２箇所、または、矩形ボイスコイル１１ｄ２とショートリング部材３３との境界部分の２箇所、である。
【００７９】
つまり、４つの導通補強部材１７は、矩形鉢巻部材１４に長軸を挟むように取り付けられて、矩形ボイスコイル１１ｄ１とショートリング部材３３との境界部分と、矩形空間１５を規定するショートリング部材３３と、ショートリング部材３３と矩形ボイスコイル１１ｄ２との境界部分と、を補強する。したがって、ボイスコイル組立体１０ｄでは、平面振動板２を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー１ｄは、平面振動板２を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【００８０】
また、導通補強部材１７の基体１７ａには、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２のそれぞれの引出線の一端が、導通するようにそれぞれ接続されている。コイルの引出線の一端は、導通補強部材１７の基体１７ａの表面にハンダ付けされている。図１２ないし図１３に図示するボイスコイル組立体１０ｄでは、手前側の導通補強部材１７（＋）には、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の矩形コイル１３の引出線のうち、それぞれの巻始めの一端が接続されている。一方で、奥側の導通補強部材１７（−）には、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の矩形コイル１３の引出線のうち、それぞれの巻終わりの一端が接続されている。したがって、矩形ボイスコイル１１ｄ１の矩形コイル１３および矩形ボイスコイル１１ｄ２の矩形コイル１３は、それぞれに流れる音声信号電流Ｉが、同一回転方向になるように（図示しない）スピーカー端子４０Ａおよび４０Ｂにそれぞれ接続される。
【００８１】
さらに、導通補強部材１７の基体１７ａは、その中央付近から一体に延設されて断面がロール形状に成形されるダンパー可動部１７ｂと、ダンパー可動部１７ｂから延設されて折り返した平板状のダンパー固定部１７ｃと、をさらに備える。ダンパー固定部１７ｃは、フレーム５に接着剤で固定される。したがって、２つの導通補強部材１７は、ダンパー可動部１７ｂがボイスコイル組立体１０ｄの振動に伴って変形できるので、先の実施例でのダンパー９に代わるボイスコイル組立体１０ｄを振動可能に支持するダンパーを構成する。このボイスコイル組立体１０ｄを用いるスピーカー１ｄは、ダンパーを備えることにより、平面振動板２およびボイスコイル組立体１０ｄを含む振動系の動作を安定させて、良好な音声再生を実現することができる。
【００８２】
また、導通補強部材１７の基体１７ａから延設されるダンパー固定部１７ｃは、フレーム４に固定されるとともに、フレーム４に設けられる（図示しない）スピーカー端子４０と、（図示しない）接続線を介して導通するように接続されている。つまり、図１２ないし図１３に図示する手前側の導通補強部材１７にスピーカー端子４０Ａおよび４０Ｂの（図示しない）正極端子が接続線を介して接続し、奥側の導通補強部材１７にスピーカー端子４０Ａおよび４０Ｂの（図示しない）負極端子が接続線を介して接続する。
【００８３】
なお、導通補強部材１７のダンパー可動部１７ｂと、ダンパー固定部１７ｃの形状は、本実施例の場合のような形状に限られない。ダンパー可動部１７ｂは、更に細いアーム状のロールであってもよく、また、蝶ダンパーのように湾曲するものであってもよい。また、導通補強部材１７の基体１７ａから延設されるダンパー固定部１７ｃは、フレーム４に固定される平板状の部分のみならず、フレーム４に設けられるスピーカー端子４０Ａおよび４０Ｂに代わるスピーカー端子としての（図示しない）切片部分を、さらに延設して形成するものであってもよい。このように導通補強部材１７を形成すれば、ダンパー固定部１７ｃとスピーカー端子とを導通させる上記のような接続線を省略することができる。
【００８４】
スピーカー１ｄでは、ダンパーを構成する２つの導通補強部材１７のダンパー可動部１７ｂおよびダンパー固定部１７ｃを介して矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２にそれぞれ音声信号を供給することができるので、音声信号を供給する錦糸線等の接続線を削減することができる。導通補強部材１７のダンパー可動部１７ｂおよびダンパー固定部１７ｃは、ボイスコイル組立体１０ｄの全高よりもその全高が低い矩形鉢巻部材１４に連結するので、磁気回路５に接触するのを回避して、スピーカー１ｄの薄型化を図ることができる。また、錦糸線等の接続線を削減できるので、さらにスピーカー１ｄの薄型化を図ることができる。
【実施例５】
【００８５】
図１４は、本発明の他の好ましい実施形態によるボイスコイル組立体１０ｅを説明する展開図である。ボイスコイル組立体１０ｅは、先の実施例のボイスコイル組立体１０ｄと同様にスピーカー１ｄの振動系を構成する部材であり、合計２個の一組の矩形ボイスコイル１１（具体的には、１１ｄ１および１１ｄ２）と、これらを縦１列に連結する矩形鉢巻部材１４と、ショートリング部材３４と、を備える点で共通する。したがって、先の実施例と共通する部分には、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００８６】
本実施例のボイスコイル組立体１０ｅは、ショートリング部材３４の形状と、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の間に配置される断面形状が矩形状に形成される１個の補強矩形ボビン１６を備える、という点で相違する。ショートリング部材３４は、その内壁面が矩形鉢巻部材１４の外壁面に固着されて、断面形状が矩形鉢巻部材１４と略一致する矩形状に形成される。つまり、ショートリング部材３４は、厚さが約０．０５ｍｍの銅箔を基材として、その断面形状を約７０．０ｍｍ×約８．０ｍｍの矩形状に形成した部材である。ショートリング部材３４は、２個の一組の矩形ボイスコイル１１（具体的には、１１ｄ１および１１ｄ２）をその内側に含むようにして環状の電気的に導通する導通路を形成する。
【００８７】
また、本実施例のボイスコイル組立体１０ｅは、先の実施例における導通補強部材１７に代えて、金属箔から形成されて接続線を兼ねる４個の導通補強部材１８を備える点で相違する。導通補強部材１８には、それぞれ錦糸線１９の一端側がハンダ付けされて固定されている。補強矩形ボビン１６は、上記の他の実施例と同様であり、説明を省略する。なお、このボイスコイル組立体１０ｅを用いるスピーカーは、良好な音声再生を実現するように、他に（図示しない）ダンパーを備えてもよい。
【００８８】
また、導通補強部材１８は、導電性および弾性力を有する厚さ約５０μｍのリン青銅の金属箔で形成されている。導通補強部材１８は、長軸方向の長さ約６０．０ｍｍで、全高が約１．５ｍｍの短冊状の部分である。導通補強部材１８は、隣り合う一組の矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の間に規定される矩形空間１５の長軸方向の一辺（約２３．０ｍｍ）よりも長い全長を有するので、矩形鉢巻部材１４の外壁面であって矩形ボイスコイル１１と矩形空間１５との境界部分に対応する部分に固定されると、これらの境界部分を補強する。したがって、ボイスコイル組立体１０ｅでは、平面振動板２を全面駆動するのに十分な強度を確保することができる。スピーカー１ｅは、平面振動板２を全面駆動することで、分割振動が発生しにくくて平坦な周波数特性が得られる。
【００８９】
また、導通補強部材１８には、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２のそれぞれの引出線の一端が、導通補強部材に導通するように接続されている。図１４に図示するボイスコイル組立体１０ｅでは、手前側の導通補強部材１８には、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の引出線のうち、それぞれの巻始めの一端が接続されている。一方で、奥側の導通補強部材１８には、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の引出線のうち、それぞれの巻終わりの一端が接続されている。
【００９０】
また、それぞれの導通補強部材１８は、錦糸線１９を介してフレーム４に設けられる（図示しない）スピーカー端子４０Ａおよび４０Ｂと導通するようにそれぞれ接続されている。したがって、矩形ボイスコイル１１ｄ１の矩形コイル１３および矩形ボイスコイル１１ｄ２の矩形コイル１３は、それぞれに流れる音声信号電流Ｉが、同一の回転方向になるように（図示しない）スピーカー端子４０Ａおよび４０Ｂにそれぞれ接続される。ボイスコイル組立体１０ｅを用いるスピーカー１ｄでは、２組の導通補強部材１８および錦糸線１９を介して矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２に音声信号を供給することができる。先の実施例の導通補強部材１７の場合に比較して、導通補強部材１８を含むボイスコイル組立体１０ｅが軽量化できるので、再生音圧レベルを高めるスピーカー１ｄを実現できる。
【００９１】
導通補強部材１７または１８は、例えば、ベリリウム銅等のリン青銅以外の他の金属箔から形成されるものであってもよい。導通補強部材１７または１８は、矩形鉢巻部材１４の外壁面であって矩形ボイスコイル１１と矩形空間１５との境界部分に対応する部分を補強するように固定されるものであれば、短冊状に限らず、折曲部分を含む構成であっても良い。また、先の実施例の導通補強部材１７または１８は、矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２の引出線の一端が接続して、これらを導通させているが、他の手段により矩形ボイスコイル１１ｄ１および１１ｄ２が接続されている場合には、必ずしも引出線の一端を接続しなくてもよい。
【００９２】
上記実施例のスピーカー１ｄまたは１ｅでは、ショートリング部材を備えない比較例の（図示しない）スピーカー１ｙに比較して、２次、３次といった低次の高調波歪が低下するだけでなく、５次以上の高次の高調波歪が減少する。ボイスコイル組立体１０ｄまたは１０ｅの矩形鉢巻部材１４には、環状のショートリング部材３３または３４が設けられており、ショートリング部材３３または３４は、矩形コイル１３で発生する磁束を打消すように誘導電流を導通させるからである。ショートリング部材３３または３４は、それぞれの矩形コイル１３の自己インダクタンスを低下させるだけでなく、複数の矩形コイル１３の間に発生する相互誘導の影響を低くする。本実施例のスピーカー１ｄまたは１ｅでは、他の矩形コイル１３に音声信号が漏れにくくなり、歪成分が相対的に小さくなり、雑音の発生を抑えて、良好な音声再生が可能になる。
【実施例６】
【００９３】
図１５は、本発明の他の好ましい実施形態によるデジタルスピーカー装置１００を説明するブロックダイアグラムである。デジタルスピーカー装置１００は、先の実施例のスピーカー１と、スピーカー１が取り付けられるキャビネット４１と、デジタルスピーカーの駆動回路５０と、から構成される。デジタルスピーカー装置１００は、駆動回路５０の入力端子Ｉｎｐｕｔに入力されるデジタル音声信号を、Ｄ／Ａ変換器を介してアナログ音声信号に変換することなくスピーカー１へ出力し、スピーカー１が音声信号を音波に変換して音声再生を行なう音響再生装置である。
【００９４】
具体的には、スピーカー１は、３つの矩形ボイスコイル１１を含むボイスコイル組立体１０を含み、それぞれの矩形ボイスコイル１１のそれぞれの矩形コイル１３は、キャビネット４１のスピーカー端子４２Ａ、４２Ｂおよび４２Ｃにそれぞれ接続する。つまり、キャビネット４１のスピーカー端子４２Ａ、４２Ｂおよび４２Ｃは、スピーカー１のスピーカー端子４０Ａ、４０Ｂおよび４０Ｃにそれぞれ接続する。また、駆動回路５０は、入力される音声信号を、スピーカー１の３つの矩形ボイスコイル１１へデジタル信号で出力して音声再生が可能なように、ΔΣ変調する。駆動回路５０は、音声信号をデジタル変調する変調回路５１と、変調回路５１の３つの出力信号をそれぞれ増幅する増幅器５２Ａ、５２Ｂおよび５２Ｃと、増幅器５２Ａ、５２Ｂおよび５２Ｃがそれぞれ接続される出力端子５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃを有する。３つの出力端子５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃは、それぞれの矩形コイル１３に対応するスピーカー端子４２Ａ、４２Ｂおよび４２Ｃにそれぞれ接続する。
【００９５】
図１６は、デジタルスピーカー装置１００のボイスコイル間の誘導を説明するグラフである。本実施例の駆動回路５０の変調回路５１における搬送波信号の周波数は、約６ＭＨｚである。したがって、６ＭＨｚの矩形波信号をボイスコイルスピーカー１の矩形コイル１３の１つに接続するスピーカー端子４０Ａに入力する場合に、隣の矩形コイル１３へ漏れる搬送波信号（Ｏｒｄｅｒ＝１）とその２次から４次の高調波成分（Ｏｒｄｅｒ＝２〜４）を測定する。図１６では、ボイスコイル組立体１０がショートリング部材３１を備える実施例１のスピーカー１の場合（ａ）を右側に、ショートリング部材３１を備えない比較例のスピーカー１ｚの場合（ｂ）を左側に、棒グラフ表示している。
【００９６】
本実施例のデジタルスピーカー装置１００では、ショートリング部材を備えない比較例のスピーカー１ｚを用いる場合に比較して、搬送波信号の漏洩が１０ｄＢ以上低下する。それだけでなく、搬送波信号の２次〜４次の高調波成分の漏洩も１５〜２０ｄＢも低下する。本実施例のデジタルスピーカー装置１００を構成するスピーカー１のボイスコイル組立体１０では、その矩形空間１５に環状のショートリング部材３１が設けられており、ショートリング部材３１は、矩形コイル１３で発生する磁束を打消すように誘導電流を導通させるからである。ショートリング部材３１は、それぞれの矩形コイル１３の自己インダクタンスを低下させるだけでなく、複数の矩形コイル１３の間に発生する相互誘導の影響を低くする。本実施例デジタルスピーカー装置１００では、他の矩形コイル１３に音声信号が漏れにくくなり、アナログ信号への変換精度を向上させることができる。デジタルスピーカー装置１００では、歪成分が相対的に小さくなり、雑音の発生を抑えて、良好な音声再生が可能になる。
【００９７】
図１７は、本実施例のデジタルスピーカー装置１００において、２つのショートリング部材３１を含むスピーカー１を用いる場合のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。また、図１８は、デジタルスピーカー装置１００において、スピーカー１を先の実施例におけるショートリング部材３２を含む（図示しない）スピーカー１ｂに変更した場合のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。また、図１９は、デジタルスピーカー装置１００において、スピーカー１を先の比較例におけるショートリング部材を含まない（図示しない）スピーカー１ｚに変更した場合のスピーカーの軸上１ｍでの音圧特性の歪み特性を示すグラフである。具体的には、それぞれ４００Ｈｚの正弦波信号を駆動回路５０に入力する場合に、音波として再生される音圧波形に現れる高調波歪成分を、横軸が周波数で縦軸が音圧レベルで表示している。
【００９８】
図１７〜図１９に示すように、デジタルスピーカー装置１００においてショートリング部材を備えるスピーカー１または１ｂを用いる場合は、ショートリング部材を備えない比較例のスピーカー１ｚに比較して、２次、３次といった低次の高調波歪が低下するだけでなく、５次以上の高次の高調波歪が減少する。ショートリング部材３１または３２が、矩形コイル１３で発生する磁束を打消すように誘導電流を導通させるからである。ショートリング部材３１は、それぞれの矩形コイル１３の自己インダクタンスを低下させるだけでなく、複数の矩形コイル１３の間に発生する相互誘導の影響を低くする。本実施例のデジタルスピーカー装置１００では、１つのコイルのみに音声信号を供給する場合に他のコイルに音声信号が漏れにくくなり、歪成分が相対的に小さくなり、アナログ信号への変換精度を向上させて雑音の発生を抑え、良好な音声再生が可能になる。
【００９９】
なお、スピーカー１は、他の先述の実施例のスピーカー１ａ〜１ｅのいずれかでもよい。また、駆動回路５０の変調回路５１は、出力するコイルの数が３つである場合以外にも、出力数に応じた信号変換を施して信号を出力することができるものであればよい。また、駆動回路５０の増幅器５２は、音声信号を増幅する増幅器であればよく、Ｄ級増幅を行なうスイッチングアンプでもよく、変調回路５１に含まれていてもよい。また、変調回路５１ないし増幅器５２は、ＰＷＭ変調器、あるいは、ΔΣ変調器を含むデジタルスピーカー駆動回路であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明のボイスコイル組立体およびこれを用いたスピーカーならびにデジタルスピーカー装置は、平面振動板を備えるスピーカーのみならず、ヘッドホンにも適用が可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１〜１ｅ      スピーカー
２            スピーカー振動板
３            エッジ
４            フレーム
５            磁気回路
６            プレート
７            マグネット
８            ヨーク
９            ダンパー
１０〜１０ｅ    ボイスコイル組立体
１１、１１ｄ１、１１ｄ２        矩形ボイスコイル
１２          矩形ボビン
１３          矩形コイル
１４          矩形鉢巻部材
１５          矩形空間
１６          補強矩形ボビン
１７、１８    導通補強部材
２０          格子状連結部
２１          矩形振動面部
２２          外周振動面部
３１〜３４    ショートリング部材
４０、４０Ａ〜４０Ｃ    スピーカー端子
４１          キャビネット
４２、４２Ａ〜４２Ｃ    スピーカー端子
５０          駆動回路
５１          変調回路
５２          増幅器
５３          出力端子
１００        デジタルスピーカー装置
【図１】
2013207310.tif 000003
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１２】
2013207310.tif 000011
【図１３】
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【図１４】
2013207310.tif 000013
【図１５】
2013207310.tif 000014
【図６】
2013207310.tif 000015
【図７】
2013207310.tif 000016
【図１１】
2013207310.tif 000017
【図１６】
2013207310.tif 000018
【図１７】
2013207310.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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