(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；
ヨークと、ヨークの上部に配設されたマグネットおよび上部プレートとを有し、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備え、
該上部プレートの中心部に窪みが形成され、該窪みの少なくとも一部に熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が配置されている、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、小型スピーカーに関する。より詳細には、本発明は、優れた音質を有する小型スピーカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯電話で着信メロディーを再生する際に、小型スピーカー（いわゆるマイクロスピーカー）が用いられている。一般に、マイクロスピーカーは、図５のような形態を有する。具体的には、マイクロスピーカー５０は、振動板５１と、該振動板を駆動するボイスコイル５２と、該ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回路５３とを有する。振動板５１は、その外周がフレーム５４の壁部に支持されている。ボイスコイル５２は、その一端が振動板５１に結合され、他端は磁気回路５３の磁気ギャップに配置されている。なお、図示されていないが、ボイスコイル５２のコイル部の両端はフレーム５４側に引き出され外部からの音声入力信号部に接続されている。磁気回路５３は、ヨーク５６と、ヨーク５６の上部に配設されたマグネット５７および上部プレート５８とを有し、ボイスコイル５２と交差する磁界を形成する。
【０００３】
このようなマイクロスピーカーは、振動板材料として樹脂フィルムが用いられており、および、振動板と磁気回路を構成する上部プレート（ポールピース）との距離が非常に短い。その結果、特定の周波数領域における歪音が誇張され、十分な音質が得られないという問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、図６および図７に示すようなマイクロスピーカーが提案されている。図６のスピーカーは、振動板６１と上部プレート６８との間に吸音材６９を配設している。図７のスピーカーは、上部プレート７８を振動板に対応した形状としている。このようなスピーカーはいずれも、振動板と上部プレートとの間に発生する音波の反射を制御することにより、周波数特性および高調波歪の改善を試みようとするものである。
【０００５】
しかし、図６および図７のスピーカーはいずれも、周波数特性におけるピークディップは軽減されるものの、聴感上の音質はほとんど改善されていない。
【０００６】
以上のように、優れた音質を有する小型スピーカーが強く望まれている。
【０００７】
【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、優れた音質を有する小型スピーカーを提供することにある。
【０００８】
【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；ヨークと、ヨークの上部に配設されたマグネットおよび上部プレートとを有し、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備え、該上部プレートが、該振動板から発生する音波を反射する際に該音波を拡散させるような表面構造を有する。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記上部プレートは凹凸表面を有する。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記上部プレートの中心部に凹部が形成されている。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記凹部の少なくとも一部に熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が配置されている。
【００１２】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、上部プレートが、振動板から発生する音波を反射する際に音波を拡散させるような表面構造を有することにより、優れた音質を有する小型スピーカーを提供することができる。より詳細には、そのような表面構造によれば、振動板裏側の空間容積を減少させることなく振動板から発生した音波を効果的に拡散させることができるので、特定の周波数領域において誇張される歪音を小さくすることができる。その結果、周波数特性および高調波歪が改善され、かつ、聴感上も優れた音質を有する小型スピーカーが得られる。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記上部プレートの表面構造は、凹凸構造である。形成が容易で、コスト上のメリットが大きいからである。さらに好ましい実施形態においては、上部プレートの中心部に凹部が形成されている。小型スピーカーにおいては、その形状に起因して必然的に音波が中心部に集中することになるので、中心部に凹部を設けてそのような音波を拡散させることにより、効果的に音質の向上が図れるからである。
【００１４】
さらに好ましい実施形態においては、上記凹部の少なくとも一部には熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が配置されている。硬化樹脂を配置することにより、音波がさらにランダムに拡散するので、さらに効果的に音質の向上が図れるからである。
【００１５】
【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を説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。
【００１６】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカーの概略断面図である。このスピーカー１０は、振動板１１と、該振動板を駆動するボイスコイル１２と、該ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回路１３とを有する。振動板１１は、その外周がフレーム１４の壁部に支持されている。ボイスコイル１２は、その一端が振動板１１に結合され、他端は磁気回路１３の磁気ギャップに配置されている。なお、図示されていないが、ボイスコイル１２のコイル部の両端はフレーム１４側に引き出され外部からの音声入力信号部に接続されている。磁気回路１３は、ヨーク１６と、ヨーク１６の上部に配設されたマグネット１７および上部プレート１８とを有し、ボイスコイル１２と交差する磁界を形成する。ヨーク１６とフレーム１４とはインサート成形によって一体化されるか、あるいは、接着剤によって結合される。フレーム１４は、任意の適切な材料から構成されるが、代表的には樹脂製である。
【００１７】
上部プレート１８は、振動板１１から発生する音波を反射する際に、該音波を拡散させるような表面構造を有する。本明細書において「拡散させるような表面構造」とは、上部プレート表面の位置によって音波の到達時間および反射方向が異なるような表面構造のことを意味する。言い換えれば、不均一な表面構造のことを意味する。不均一な表面構造としては、代表的には、凹凸表面、材質が異なる表面が挙げられる。製造コストを考慮すると、凹凸表面が好ましい。凹凸表面の具体例としては、窪み、突起部、溝、貫通孔、鋸刃状表面、紙やすりのようなざらついた表面が挙げられる。窪み、溝、貫通孔などを設けることが好ましい。振動板裏側の空間容積を大きくすることができるので、振動時の空気圧縮による振動板への影響を少なくすることができるからである。さらに、任意の位置に容易に形成することができるので、目的に応じた最適な設計が可能となるからである。
【００１８】
凹凸（例えば、窪み、溝）は、目的に応じて、任意の適切な位置に任意の適切な形状および数で形成され得る。好ましくは、図１に示すように、上部プレートの中心部に窪み１８ａが形成され、周縁部近傍に溝１８ｂが形成される。小型スピーカーにおいては、その形状に起因して必然的に音波が中心部に集中することになるので、窪み１８ａでそのような音波を拡散させることにより、効果的に音質の向上が図れるからである。なお、代表的な実際の製作例としては、振動板の口径はφ２３ｍｍであり、中心部の窪みは深さ０．３ｍｍ、上部直径６ｍｍおよび下部直径３ｍｍのすり鉢状であり、周縁部の溝は幅１．０ｍｍおよび深さ０．３ｍｍである。
【００１９】
好ましくは、図２に示すように、スピーカー２０においては、凹部の少なくとも一部に熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂２９が配置されている。図示例では中心部の窪みが充填されている。なお、図２は、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が充填されている以外は図１と同様であるので、それらの詳細な説明は省略する。熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂としては、目的に応じて任意の適切な樹脂が採用され得る。代表的には、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂などが挙げられる。光硬化性樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂などが挙げられる。硬化後のゴム弾性が高い樹脂が好ましい。硬質樹脂に比べて音波をランダムに吸収および拡散させることができるからである。ゴム弾性は、熱硬化性樹脂の処方によって調整可能である。さらに好ましくは、硬化性樹脂は光硬化性樹脂（特に、紫外線硬化性樹脂）である。最適な位置への塗布および硬化がともに容易だからである。硬化性樹脂の塗布量は目的に応じて任意の適切な量が採用され得るが、実用的には、凹部を実質的に充填する量を塗布すれば十分である。塗布量が多くなりすぎると振動板裏側の空間容積が小さくなるので、振動時の空気圧縮による振動板への影響が生じる場合があるからである。中心部の窪みが深さ０．３ｍｍ、上部直径６ｍｍおよび下部直径３ｍｍのすり鉢状である場合には、０．００１ｍｇを塗布すれば窪みが実質的に充填される。
【００２０】
振動板１は、代表的には、樹脂フィルムから形成される。目的および用途に応じて任意の適切な樹脂が用いられるが、代表的には、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）が用いられる。特に好ましい樹脂はポリエーテルイミドである。接着性、耐熱性および内部損失が使用環境に適しているからである。振動板１の厚みもまた、目的および用途に応じて変化し得るが、代表的には２０〜７０μｍ、さらに好ましくは３０〜６０μｍである。このような範囲の厚みを有することにより、小型スピーカーとして最適なｆ０値（３００〜５００Ｈｚ）および再生帯域を達成することができるからである。ボイスコイル２は、空芯（ボビンレス）であってもよく、ボビンを有していてもよい。
【００２１】
本発明のスピーカーは、小型音響機器、小型情報機器（例えば、携帯電話）などに好適に用いられ得る。
【００２２】
【実施例】
（実施例１）
図１に示すようなスピーカーを作製した。このスピーカーの振動板の口径は２３ｍｍであり、中心部の窪みは深さ０．３ｍｍ、上部直径６ｍｍおよび下部直径３ｍｍのすり鉢状であり、周縁部の溝は幅１．０ｍｍおよび深さ０．３ｍｍであった。このスピーカーの２次歪を図３に、３次歪を図４にそれぞれ示す。
【００２３】
（比較例１）
図５に示すようなスピーカーを作製した。このスピーカーの振動板の口径は２３ｍｍであった。実施例１のスピーカーの結果と併せて、このスピーカーの２次歪を図３に、３次歪を図４にそれぞれ示す。
【００２４】
図３および図４から明らかなように、本発明のスピーカーは、比較例１のスピーカーに比べて２次歪および３次歪のいずれもが大きく改善されている。さらに、実際の聴感についても、本発明のスピーカーは比較例１のスピーカーに比べて優れていることを確認した。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、振動板から発生する音波を反射する際に音波を拡散させるような表面処理を上部プレート施すことにより、優れた音質を有する小型スピーカーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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る。
【図２】本発明の別の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る。
【図３】本発明のスピーカーの周波数特性と従来技術のスピーカーの周波数特性とを比較して説明するグラフである。
【図４】本発明のスピーカーの周波数特性と従来技術のスピーカーの周波数特性とを比較して説明するグラフである。
【図５】従来技術のスピーカーを説明するための概略断面図である。
【図６】従来技術のスピーカーを説明するための概略断面図である。
【図７】従来技術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】
１０、２０  スピーカー
１１        振動板
１２        ボイスコイル
１３        磁気回路
１４        フレーム
１６        ヨーク
１７        マグネット
１８        上部プレート
２９        熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂
【図１】
0003992275.tif 000002
【図２】
0003992275.tif 000003
【図３】
0003992275.tif 000004
【図４】
0003992275.tif 000005
【図５】
0003992275.tif 000006
【図６】
0003992275.tif 000007
【図７】
0003992275.tif 000008