(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板と；
該振動板を駆動するボイスコイルと；
ポールピース、マグネットおよびプレートを含み、該ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回路とを有し、
該振動板と該ポールピースとの間に剛体の質量体が配設され、
該ポールピースの周縁部における該振動板と該質量体との鉛直方向の離間距離に対する、該ポールピースの中心部における該離間距離の比が、１以上である、スピーカー。
【請求項２】
前記剛体の質量体が、金属、樹脂およびゴムからなる群から選択される材料からなる、
請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
前記振動板がコーン−ドーム一体型である、請求項１または２に記載のスピーカー。
【請求項４】
前記振動板がドーム形状である、請求項１または２に記載のスピーカー。
【請求項５】
前記周縁部の離間距離に対する前記中心部の離間距離の比が、１．９〜４．８の範囲である、請求項１から４のいずれかに記載のスピーカー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スピーカーに関する。より詳細には、本発明は、非常に高い高域再生限界周波数ｆｈを有し、超高域周波数領域において優れた音圧レベルを有する安価なスピーカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オーディオ関連業界においては音楽ソースのデジタル化が急速に進んでいる。このような状況においては、スピーカーに対しても再生周波数帯域の拡大が求められている。例えば、高域再生スピーカーにおいて再生周波数帯域を拡大するには、高域再生限界周波数ｆｈをさらに高周波数側にシフトさせることが必要である。ｆｈを高周波数側にシフトさせる手段としては、代表的には、振動系の重量を軽量化すること、振動板の剛性を高めること、振動板とボイスコイルとの接合部における振動板の半頂角を小さくすることなどが挙げられる。
【０００３】
ここで、高域再生スピーカーにおいては、振動板材料として、ベリリウム、アルミニウム、チタンのような金属箔、セラミック、グラファイト、ダイヤモンドのような非金属系高弾性素材などが用いられる。しかし、このような材料によれば、振動板の剛性を高めることはできるが、振動系の重量は重くなるので、結局ｆｈを高周波数側に十分にシフトさせることはできない。また、高剛性素材は振動による内部損失が小さいので、周波数特性において大きなピークディップが発生しやすいという問題がある。さらに、このような高剛性素材は非常に高価であり、実用的ではない。さらに、振動板の半頂角を小さくすると振動板の全高が高くなるので、振動板のネック部分から外周部分までの前方空間の前室効果により、周波数特性において緩やかで大きなピークディップが発生しやすいという問題がある。
【０００４】
一方、ｆｈ以上の超高域再生においては、振動板とボイスコイルとの接合部に駆動の乱れが生じやすく、その結果、ボイスコイルからの駆動伝達効率が悪くなり、音圧が急激に低下することがある。このような問題を回避するためには、振動板とボイスコイルとの接合部の強度を大きくする必要がある。しかし、従来のスピーカーにおいては、当該接合部の強度が不十分である。高域再生スピーカーに通常用いられる材料（例えばフィルムのような薄物材料）では、当該接合部分の強度を十分に大きくすることができないからである。
【０００５】
振動板以外の部分でｆｈをシフトさせる手段として、実開平6-5294号公報に記載の技術が知られている。この技術によれば、図４に示すように、ドーム状のダストキャップの代わりにディフューザーがポールピースの前面に固定されている。しかし、このようなディフューザーは、固定されているので振動には寄与しない。すなわち、このようなディフューザーは、高周波数においてコーンの部分から放射された位相の乱れを是正して周波数特性の波形をスムーズにする役割を有するものであり、音圧レベルを改善するものではない。
【０００６】
さらに、振動板とポールピースとの間に吸音材（例えば、発泡ウレタン、グラスウール）を配置する技術も知られている。しかし、この技術もまた、振動板裏側の空間の空気共鳴を抑制して周波数特性の波形をスムーズにする役割を有するものであり、音圧レベルを改善するものではない。
【０００７】
以上のように、超高周波数領域において優れた特性を有する安価なスピーカーが強く望まれている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、非常に高い高域再生限界周波数ｆｈを有し、超高域周波数領域において優れた音圧レベルを有する安価なスピーカーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカーは、振動板と；該振動板を駆動するボイスコイルと；ポールピース、マグネットおよびプレートを含み、該ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回路とを有し、該振動板と該ポールピースとの間に剛体の質量体が配設されている。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記剛体の質量体は、金属、樹脂およびゴムからなる群から選択される材料からなる。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記振動板はコーン−ドーム一体型である。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記振動板はドーム形状である。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記ポールピースの周縁部における上記振動板と上記質量体との鉛直方向の離間距離と、該ポールピースの中心部における該離間距離との比は、１以上である。
【００１４】
好ましい実施形態においては、上記周縁部の離間距離と上記中心部の離間距離との比は、１．９〜４．８の範囲である。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、振動板と磁気回路のポールピースとの間に剛体の質量体を配設することにより、非常に高い高域再生限界周波数ｆｈを有し、超高域周波数領域において優れた音圧レベルを有するスピーカーが得られる。より詳細には、剛体の質量体を配設することにより振動板とポールピースとの間の空間容積が小さくなるので、空気のコンプライアンスが増大し、ｆ０が高域側にシフトする。さらに、振動板の背面振動が質量体で反射されて振動板前面の振動が増幅されるので、所望の周波数帯域における音圧レベルが向上する。
【００１６】
好ましい実施形態においては、ポールピース周縁部における振動板と質量体との鉛直方向の離間距離と、当該ポールピース中心部における当該離間距離との比は１以上である。さらに好ましい実施形態においては、当該離間距離の比は１．９〜４．８の範囲である。このようにして振動板と質量体との間に空間を形成することにより、ボイスコイルからの駆動が振動板に伝達される際に、離間距離の小さい周縁部で質量体の反射が起こりやすくなり、その反射波が中心部のより大きな空間に移動する。その結果、振動板中心部分（頂点部分）の振動がさらに増幅されるので、所望の周波数帯域における音圧レベルがさらに向上する。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態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。
【００１８】
図１（ａ）は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーを説明するための概略断面図であり、図１（ｂ）は、振動板と質量体との関係を説明する拡大断面図である。このスピーカー１０は、振動板１と、振動板１を駆動するボイスコイル２と、ボイスコイル２と交差する磁界を形成する磁気回路３とを有する。磁気回路３は、ポールピース４、マグネット５およびプレート６を含む。振動板１の形状としては、目的に応じて任意の適切な形状が採用され得るが、代表的には、ドーム形状、コーン−ドーム一体型形状が挙げられる。
【００１９】
本発明においては、振動板１とポールピース４との間に質量体７が配設されている。質量体７は剛体からなる。本明細書において、「剛体」とは、表面硬度が大きく音波を実質的に全部反射するような材質のことである。このような特性を有する限り任意の適切な材質が質量体に採用され得るが、代表的には、金属（例えば、アルミニウム、鉄）、樹脂（例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂）、ゴム（例えば、ブチルゴム、ＮＢＲのような硬質ゴム）が挙げられる。好ましくは、アルミニウム、鉄である。ロスが小さく、反射率が大きいからである。質量体７は、任意の適切な手段（例えば、接着剤、ネジ止め、インサート成形）でポールピース４に固定される。
【００２０】
質量体７の形状は特に限定されず任意の適切な形状が採用され得るが、好ましくは、振動板１と質量体７との間に特定の空間を形成するような形状（例えば、先の尖った砲弾型）である。以下、具体的に説明する。すなわち、質量体が好ましい形状を有する場合には、ポールピース４の周縁部における振動板１と質量体７との鉛直方向の離間距離と、当該ポールピース４の中心部における当該離間距離との比は、１以上である。図１（ａ）および（ｂ）に例示した形態においては、ポールピース周縁部の離間距離は、質量体７の端部Ａと当該端部Ａから鉛直方向に延びた振動板１の部分Ａ’との距離ａに対応し、ポールピース中心部の離間距離は、質量体７の頂部Ｂと振動板１の頂部Ｂ’との距離ｂに対応する。従って、図示例においては、離間距離の比（ｂ／ａ）＞１である。当該離間距離の比が１より小さい場合には、ポールピース周縁部における振動板と質量体との間の空間が大きくなりすぎるので、振動板の背面振動を質量体が効果的に反射することができず、音圧レベルが十分に向上しない場合が多いからである。
【００２１】
好ましくは、当該離間距離は、ポールピース４の周縁部から中心部に向かうに従って単調増加する。さらに好ましくは、ポールピース周縁部の離間距離とポールピース中心部の離間距離との比は１．９〜４．８の範囲である。このような範囲の比率で離間距離（すなわち、振動板１と質量体７との間の空間）を設けることにより、振動板の背面振動が質量体によって効果的に反射されるので、振動板前面の振動量が増幅され、その結果、所望の周波数帯域における音圧レベルが顕著に改善されるからである。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
口径２７ｍｍのコーン−ドーム一体型スピーカーを作製した。このスピーカーのポールピースと振動板との間に砲弾型のアルミ製質量体を配設した。得られたスピーカーの周波数特性を後述の比較例１〜２の結果と併せて図２に示す。
【００２３】
（比較例１）
質量体を配設しなかったこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーを作製した。得られたスピーカーの周波数特性を図２に示す。
【００２４】
（比較例２）
アルミ製質量体の代わりに吸音材（グラスウール）を配置したこと以外は実施例１と同様にしてスピーカーを作製した。得られたスピーカーの周波数特性を図２に示す。
【００２５】
（実施例２）
口径２７ｍｍのコーン−ドーム一体型スピーカーを作製した。このスピーカーのポールピースと振動板との間に砲弾型のアルミ製質量体を配設した。ポールピース周縁部における質量体と振動板との鉛直方向の離間距離を０．４ｍｍ、ポールピース中心部における離間距離を０．７ｍｍとした。すなわち、離間距離の比を１．９３とした。得られたスピーカーの周波数特性を比較例１および後述の実施例３の結果と併せて図３に示す。
【００２６】
（実施例３）
ポールピース周縁部の離間距離を０．４ｍｍおよびポールピース中心部の離間距離を１．９１ｍｍとしたこと（すなわち、離間距離の比を４．７８としたこと）以外は実施例２と同様にしてスピーカーを作製した。得られたスピーカーの周波数特性を図３に示す。
【００２７】
図２および図３から明らかなように、実施例１のスピーカーは、比較例のスピーカーに比べて、その周波数特性における５０〜１００ｋＨｚの音圧レベルが６〜１０ｄＢ向上しており、超高域における特性が顕著に改善されていることがわかる。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、振動板と磁気回路のポールピースとの間に剛体の質量体を配設することにより、非常に高い高域再生限界周波数ｆｈを有し、超高域周波数領域において優れた音圧レベルを有する安価なスピーカーが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーを説明するための概略断面図であり、（ｂ）は、振動板と質量体との関係を説明するための拡大断面図である。
【図２】本発明のスピーカーの周波数特性と比較例のスピーカーの周波数特性とを比較するグラフである。
【図３】本発明のスピーカーの周波数特性と比較例のスピーカーの周波数特性とを比較するグラフである。
【図４】従来のスピーカーを説明するための概略断面図である。
【符号の説明】
１  振動板
２  ボイスコイル
３  磁気回路
４  ポールピース
５  マグネット
６  プレート
７  質量体
１０  スピーカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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