(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気回路と；
該磁気回路を包囲するようにして設けられたカバーとを備え、
該磁気回路の背面側とカバーとの間にキャビティが形成され、
該磁気回路は、ポールまたはヨークと、プレートとマグネットとを含み、該ポールまたはヨークと該プレートとの間の空隙が磁気ギャップを形成し、
該磁気回路の中心部分に貫通孔が形成され、
該磁気回路の該ポールまたはヨーク底部に、該磁気ギャップの背面側からキャビティに連通するように貫通孔が形成され、
該中心部分に形成された貫通孔の少なくとも一部に、多孔性物質からなる吸音手段が設けられ、該キャビティに連通するように形成された貫通孔には吸音手段が設けられていない、スピーカー。
【請求項２】
前記吸音手段が、１５〜７０ｋｇ／ｍ３の密度または０．４〜４ｍｍの平均セル直径を有する発泡ポリウレタンからなる、請求項１に記載のスピーカー。
【請求項３】
前記吸音手段が、前記中心部分に形成された貫通孔全体にわたって設けられている、請求項１または２に記載のスピーカー。
【請求項４】
前記吸音手段が、前記中心部分に形成された貫通孔の一部に設けられている、請求項１または２に記載のスピーカー。
【請求項５】
前記吸音手段が、前記貫通孔の長さの２０〜８０％の範囲にわたって設けられている、請求項１、２または４に記載のスピーカー。
【請求項６】
前記磁気回路の背面側に第２のマグネットをさらに備え、前記カバーが該磁気回路および該第２のマグネットを包囲するようにして設けられている、請求項１から５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、最低共振周波数ｆ０付近の音圧を損なうことなくｆ０を低下させることが可能なスピーカーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば高域再生スピーカーにおいては、ｆ０を低下させて再生帯域を広げる、いわゆるワイドレンジ化の試みが数多くなされている。例えば、外磁型スピーカーの場合には、磁気回路を構成するポールに貫通孔を形成して背面の容積を増大させることによりワイドレンジ化を達成する試みがなされている。また、内磁型スピーカーの場合には、ヨークに貫通孔を形成することにより同様の試みがなされている。
【０００３】
しかし、このような貫通孔を形成すると、振動板背面にヘルムホルツの共鳴管を設けた場合と構造的に等価となってしまう。その結果、当該構造に起因して生じる共振周波数により、得られるスピーカーの周波数特性が乱れてしまい、良好なワイドレンジ化を達成することはできない。一方、このようなヘルムホルツの共振の影響を小さくするために貫通孔の面積を小さくすると、ｆ０付近の音圧が不十分となってしまい、良好なワイドレンジ化を達成することはできない。
【０００４】
上記のような問題を解決するために、十分に大きい開口面積を有する貫通孔を形成し、かつ、当該貫通孔に連通するバックキャビティに吸音材を充填する試みがなされているが、このような試みによってもｆ０付近の音圧はいまだ不十分であり、良好なワイドレンジ化を達成することはできない。
【０００５】
以上のように、ｆ０付近の音圧を損なうことなくｆ０を低下させることが可能なスピーカーが強く望まれている。
【０００６】
【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、ｆ０付近の音圧を損なうことなくｆ０を低下させることが可能なスピーカーを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカーは、磁気回路と；該磁気回路の背面側にキャビティを規定するようにして、かつ、該磁気回路を包囲するようにして設けられたカバーとを備え、該磁気回路の中心部分および磁気ギャップに対応する部分に貫通孔が形成され、該中心部分に形成された貫通孔の少なくとも一部に、多孔性物質からなる吸音手段が設けられている。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記吸音手段は、１５〜７０ｋｇ／ｍ3の密度または０．４〜４ｍｍの平均セル直径を有する発泡ポリウレタンからなる。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記吸音手段は、上記中心部分に形成された貫通孔全体にわたって設けられている。別の実施形態においては、上記吸音手段は、上記中心部分に形成された貫通孔の一部に設けられている。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記吸音手段は、上記貫通孔の長さの２０〜８０％の範囲にわたって設けられている。
【００１１】
好ましい実施形態においては、本発明のスピーカーは、上記磁気回路の背面側に第２のマグネットをさらに備え、上記カバーが該磁気回路および該第２のマグネットを包囲するようにして設けられている。
【００１２】
以下、本発明の作用について説明する。
本発明によれば、磁気回路の中心部分と磁気ギャップに対応する部分とに貫通孔を形成し、かつ、中心部分の貫通孔に吸音手段を設けることにより、ｆ０付近の音圧を損なうことなくｆ０を低下させることができる。言いかえれば、中心部分および磁気ギャップ部分の２ヶ所に形成した貫通孔と中心部分の貫通孔に設けた吸音手段とを組み合わせることにより、ヘルムホルツ共振の抑制とバックキャビティの有効利用とを同時に達成することができる。このような優れた効果は、上記２ヶ所の貫通孔と吸音手段とを組み合わせることによりはじめて達成されるものである。すなわち、単に磁気回路中心部にのみ貫通孔を形成する場合には、ｆ０を低下させることはできるが、ヘルムホルツ共振の影響が大きくなる。この問題を改善するために貫通孔に吸音材を配置すると、ｆ０付近の音圧が急激に減少してしまう。単に磁気ギャップ部分にのみ貫通孔を形成する場合には、開口面積を大きくするとギャップ部分の磁束密度が低下してしまうので、ｆ０を低下させるに十分な開口面積を確保することができない。これに対して、中心部分および磁気ギャップ部分の２ヶ所に貫通孔を形成し、かつ、中心部分の貫通孔吸音手段を設けることにより、ヘルムホルツ共振の抑制とバックキャビティの有効利用とを同時に達成することができる。このような優れた効果は、単にいずれか一方に貫通孔を形成する従来技術からは予期できないものである。
【００１３】
【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。
【００１４】
（実施形態１）
図１を参照して、本発明を外磁型スピーカーに適用した場合について説明する。本実施形態のスピーカー１００は、振動板１と、該振動板を駆動するボイスコイル２と、該ボイスコイルと交差する磁界を形成する磁気回路３と、該磁気回路３の背面側にキャビティ４を規定するようにして、かつ、該磁気回路３を包囲するようにして設けられたカバー５とを有する。磁気回路３は、ポール６と、プレート７と、マグネット８とを含む。必要に応じて、磁気回路３の背面側（すなわち、ポール６の背面側）に、第２のマグネット（いわゆるキャンセルマグネット）９が配設され得る。
【００１５】
磁気回路３の中心部分（すなわち、ポール６の中心部分）には貫通孔１０が形成され、かつ、磁気回路３の磁気ギャップに対応する部分（すなわち、マグネット８の内側に対応するポール６の部分）には貫通孔１１が形成されている。さらに、中心部分の貫通孔１０の少なくとも一部に、吸音手段１２が設けられている。吸音手段１２は、中央部分の貫通孔１０および磁気ギャップ部分の貫通孔１１の両方に設けてもよいが、好ましくは中心部分の貫通孔１０のみに設けられる。キャビティを有効に利用することができ、従って、音圧を損なうことなく良好なワイドレンジ化が可能となるからである。
【００１６】
吸音手段１２は多孔性物質からなる。キャビティ４からのヘルムホルツの共振を十分に抑制する限りにおいて、任意の適切な多孔性物質が採用され得る。代表的な多孔性物質としては、発泡ポリウレタン、発泡ゴム、発泡ポリエチレンが挙げられる。これらの多孔性物質は、目的や用途に応じて適切に選択され得る。例えば、キャビティ４のヘルムホルツの共振周波数ｆは次式で表されるので、スピーカーのデザイン（すなわち、抑制すべきヘルムホルツの共振周波数）に応じて、適切な多孔性物質が選択され得る。
【数１】
0004147311.tif 000002
【００１７】
好ましい多孔性物質は、発泡ポリウレタンである。多孔度の制御が容易で、かつ、本発明のスピーカーの使用環境に適した吸音特性を有するからである。多孔度の指標としては、代表的には、密度または平均セル直径が用いられる。平均セル直径は、発泡体断面に存在する孔の平均直径であり、例えば、長さ２５ｍｍの範囲に孔（セル）が５０個存在する場合には平均セル直径は０．５ｍｍである。好ましい密度は、目的、用途、吸音手段の厚み等に応じて変化し得るが、好ましくは１５〜７０ｋｇ／ｍ3、さらに好ましくは２０〜４０ｋｇ／ｍ3である。好ましい平均セル直径もまた、目的、用途、吸音手段の厚み等に応じて変化し得るが、好ましくは０．４〜４ｍｍ、さらに好ましくは０．５〜１．２ｍｍである。このような範囲の多孔度を有することにより、ヘルムホルツの共振が顕著に抑制され得るからである。
【００１８】
吸音手段１２は、目的、用途、多孔性物質の多孔度等に応じて貫通孔の任意の適切な位置に配置され得る。例えば、吸音手段１２は、中心部分の貫通孔１０の全体にわたって設けてもよく、貫通孔１０の所定の一部分に設けてもよい。貫通孔の一部に設ける場合には、貫通孔のキャビティ側の端部に設けてもよく、振動板側の端部に設けてもよく、中間部分に設けてもよい。代表的には、吸音手段１２は貫通孔１０のキャビティ側の端部に設けられる。振動板からの音圧を直接吸収することがなく、かつ、組み立ても容易だからである。吸音手段１２の厚みもまた、目的、用途、多孔性物質の多孔度等に応じて任意の適切な厚みが採用され得る。例えば、３５ｋｇ／ｍ３の密度を有する発泡ポリウレタンからなる吸音手段を貫通孔の一部に設ける場合には、当該吸音手段の代表的な厚みは、貫通孔の長さの２０〜８０％、さらに好ましくは５０〜７０％である。このような範囲の厚みを有することにより、ヘルムホルツの共振の影響を非常に良好に抑制できるからである。
【００１９】
本発明の目的および効果を達成するかぎりにおいて、中心部分の貫通孔１０は１個だけ形成してもよく、複数個形成してもよい。実用的には、設計上の制約により、貫通孔１０は１個だけ形成される。
【００２０】
貫通孔１０の直径は、目的、用途、多孔性物質の多孔度、貫通孔の個数等に応じて変化し得る。例えば、中心部分に貫通孔を１個だけ形成し、３５ｋｇ／ｍ３の密度を有する発泡ポリウレタンを吸音手段として用いる場合には、ポール６の直径Ｄに対する貫通孔の直径ｄの比率ｄ／Ｄは、好ましくは０．０５〜０．７、さらに好ましくは０．３〜０．４の範囲である。このような範囲の比率を有することにより、バックキャビティを有効に利用できるからである。
【００２１】
磁気ギャップ部分の貫通孔１１もまた、目的や用途に応じて任意の適切な個数で形成され得る。好ましくは２〜８個、さらに好ましくは２〜４個の貫通孔が形成される。このような数で貫通孔を形成することにより、磁気ギャップ部分の磁束の減少を抑えることができ、かつ、孔の形成が容易だからである。
【００２２】
（実施形態２）
図２を参照して、本発明を内磁型スピーカーに適用した場合について説明する。簡単のため、本実施形態について特徴的な部分についてのみ説明する。本実施形態のスピーカー２００の磁気回路３は、ヨーク１３と、プレート７と、マグネット８とを含む。磁気回路３の中心部分（すなわち、プレート７およびヨーク１３の中心部分）には貫通孔１０が形成され、かつ、磁気回路３の磁気ギャップに対応する部分（すなわち、マグネット８の外側に対応するヨーク１３の部分）には貫通孔１１が形成されている。さらに、中心部分の貫通孔１０の少なくとも一部に、吸音手段１２が設けられている。
【００２３】
【実施例】
（実施例１）
図２に示すようなスピーカーを作製した。中央部分の貫通孔の背面側から２/３の部分に３５ｋｇ／ｍ３の密度を有する発泡ウレタンを充填し、吸音手段とした。磁気ギャップに対応する部分には直径４ｍｍの貫通孔を４個形成した。得られたスピーカーの周波数特性を通常の方法で測定した。測定結果を図３に示す。
【００２４】
（比較例１）
磁気回路の中央部分のみに貫通孔を形成したこと、および、吸音手段を設け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通常の方法で測定した。測定結果を図４に示す。
【００２５】
（比較例２）
バックキャビティ部分に吸音材を充填したこと以外は比較例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通常の方法で測定した。測定結果を図５に示す。
【００２６】
（比較例３）
バックキャビティを設けなかったこと（従って、貫通孔も設けなかったこと）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通常の方法で測定した。測定結果を図６に示す。
【００２７】
（比較例４）
中央部分の貫通孔に吸音手段を設け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通常の方法で測定した。測定結果を図７に示す。
【００２８】
図３と図４〜図７とを比較すると明らかなように、実施例１のスピーカーは、比較例１〜４のスピーカーと比べて、周波数特性が乱れることなく、かつ、ｆ０付近の音圧を低下させることなくｆ０を低下させることができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、磁気回路の中心部分と磁気ギャップに対応する部分とに貫通孔を設け、かつ、中心部分の貫通孔に吸音手段を設けることにより、ｆ０付近の音圧を損なうことなくｆ０を低下させることができ、したがって良好なワイドレンジ化が可能な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】本発明の実施例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【図４】比較例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【図５】別の比較例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【図６】さらに別の比較例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【図７】さらに別の比較例のスピーカーについての周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
１  振動板
２  ボイスコイル
３  磁気回路
４  キャビティ
５  カバー
６  ポール
７  プレート
８  マグネット
１０  貫通孔
１１  貫通孔
１２  吸音手段
１３  ヨーク
１００  外磁型スピーカー
２００  内磁型スピーカー
【図１】
0004147311.tif 000003
【図２】
0004147311.tif 000004
【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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