JP3625233B2

JP3625233B2 - スピーカユニット及びスピーカシステム

Info

Publication number: JP3625233B2
Application number: JP35184195A
Authority: JP
Inventors: 英俊白川
Original assignee: フオスター電機株式会社
Priority date: 1995-12-26
Filing date: 1995-12-26
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2015-12-26
Also published as: DE19654156C2; US5740265A; JPH09182188A; DE19654156A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスピーカユニット及びそのスピーカユニットを使用したスピーカシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
１つのスピーカユニットでは可聴周波全域をカバーすることは難しく、低い周波数帯域は大口径のスピーカユニットが受持ち、高い周波数帯域は小口径のスピーカユニットが受持つという口径による受持ち帯域がある。聴感的には高域，中域，低域の量感によって感じが異なり、低域を受持つウーファー，中域を受持つスコーカー，高域を受持つトウイーターからなるスリーウェイスピーカシステム等が提供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のスピーカユニットでは口径による受持ち帯域により、小口径では十分な低音再生ができないという課題がある。しかもマルチウェイスピーカシステムによるハイファイ装置は非常に大きくなり高価になるという課題がある。
【０００４】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、小口径であっても十分な駆動範囲と耐入力を得ることにより低音再生を可能にするスピーカユニット及びこれらのスピーカユニットを使用したスピーカシステムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のスピーカユニットは、上部ボイスコイルと下部ボイスコイルをデュアルギャップ磁気回路の上部磁気ギャップと下部磁気ギャップに半分オフセットした状態で配置しているので、長く均一な駆動力，十分な駆動範囲と耐入力を得ることができる。
また、従来の１つの磁気ギャップで長く均一な駆動力，十分な駆動範囲と耐入力を得るためには、ボイスコイルと磁気ギャップの長さを長くする必要があり、磁束密度が低下する。しかも、長くなったボイスコイルの支点と駆動点との位置が離れ、支点が１点では中心保持が難しい。
【０００６】
しかしながら、トッププレートと対応する磁気ギャップとボトムプレートに対応する磁気ギャップのダブルギャップとしたので、均一な駆動範囲を広くするために長くなったボイスコイルの支点と駆動点との位置が離れていても、ボイスコイルを支える支点つまりダンパーをボイスコイル駆動点の上下に配置することができる。
更に、ヨークが磁気ギャップの外周リングと一体構造になっているので、ボイスコイルとヨークとの僅かなスキ間がボイスコイルの長さだけ形成され、ヨークと振動板をつなぐエッジが無くとも空気の粘性抵抗により、前後の空気の流れを遮断することができる。このエッジレス化により、エッジによる振幅への制限や直線性への影響が無くなる。フレーム＝外周リングで被われているため外部への磁気漏洩が少ない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上記課題を解決するために本発明のスピーカユニットは、マグネット２の上部と下部に板厚が同じであるトッププレート３とボトムプレート４を各々設置し、これらの外周にフレーム兼用のヨーク５を設置して上部磁気ギャップ６ａと下部磁気ギャップ６ｂを形成するデュアルギャップ磁気回路と、互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂからなるデュアルギャップ用ボイスコイル７と、デュアルギャップ用ボイスコイル７に載置する振動板８と、デュアルギャップ用ボイスコイル７を支持する上部ダンパー９ａと下部ダンパー９ｂとから構成し、上部ボイスコイル７ａの下半分を上部磁気ギャップ５ａ内に挿入し、下部ボイスコイル７ｂの上半分を下部磁気ギャップ５ｂ内に挿入し、振幅の如何に係わらず駆動力が一定であることに特徴を有している。
【０００８】
上記課題を解決するために本発明のスピーカシステムは、下辺の中央に開口部２２を設け、上辺の中央に上部開口部２３を設けたダクトからなる枠２１を形成し、２つのスピーカユニット１の前面からの音は開口部２２から前方に放射し、２つのスピーカユニット１の背面からの音は上部開口部２３から前方に放射するように構成したことに特徴を有している。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例におけるスピーカユニットの断面図である。図において、１はスピーカユニット、２はマグネット、３はトッププレート、４はトッププレートと同じ板厚のボトムプレート、５は筒状のヨーク、６ａは上部磁気ギャップ、６ｂは下部磁気ギャップ、７はデュアルギャップ用ボイスコイル、７ａはデュアルギャップ用ボイスコイル７の上部ボイスコイル、７ｂはデュアルギャップ用ボイスコイル７の下部ボイスコイル、８はデュアルギャップ用ボイスコイル７に載置する振動板、９ａは上部ダンパー、９ｂは下部ダンパー、１０ａは上部ダンパー支持台、１０ｂは下部ダンパー支持台、１１はベースである。Ｐｄａは上部ボイスコイル７ａの駆動点、Ｐｄｂは下部ボイスコイル７ｂの駆動点、Ｐｓａ，ｂはデュアルギャップ用ボイスコイル７を上下部ダンパー９ａ，ｂで支持する支点である。
【００１０】
本発明のスピーカユニット１の磁気回路は、マグネット２の上部と下部にトッププレート３とボトムプレート４を各々設置し、これらの外周にヨーク５を設置して上部磁気ギャップ６ａと下部磁気ギャップ６ｂのデュアル磁気ギャップを形成している。
デュアルギャップ用ボイスコイル７は、上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂからなり、互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である。これらの上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂをデュアルギャップ磁気回路の上部磁気ギャップ６ａと下部磁気ギャップ６ｂに半分オフセットした状態で配置している。すなわち、上部ボイスコイル７ａの下半分は上部磁気ギャップ６ａ内に、下部ボイスコイル７ｂの上半分は下部磁気ギャップ６ｂ内に位置している。
【００１１】
上部ダンパー９ａの一端はトッププレート３上の上部ダンパー支持台１０ａに接続され、他端はデュアルギャップ用ボイスコイル７を支持している。下部ダンパー９ｂの一端はボトムプレート４上の下部ダンパー支持台１０ｂに接続され、他端はデュアルギャップ用ボイスコイル７を支持している。振動板８はデュアルギャップ用ボイスコイル７のトップに載置されている。ベース１１はユニットの基台である。貫通孔１２は振動板８の背面と上部ダンパー１０ａとの空間を外気に連通させるものであり、貫通孔１３は下部ダンパー１０ｂとベース１１との空間を外気に連通させるものである。Ｐｄａは上部ボイスコイル７ａの駆動点であり、この点を中心に駆動し、Ｐｄｂは下部ボイスコイル７ｂの駆動点であり、この点を中心に駆動する。振動の如何に係わらず、上部磁気ギャップ６ａ内の上部ボイスコイル７ａの巻幅と下部磁気ギャップ６ｂ内の下部ボイスコイル７ｂの巻幅との合計が常に一定であるので、駆動力に変化が生じない。
【００１２】
本発明のスピーカユニット１は、上下部磁気ギャップ６ａ，ｂにデュアルギャップ用ボイスコイル７の上部ボイスコイル７ａと下部ボイスコイル７ｂを半分オフセットした状態で配置することにより、従来の内磁型磁気回路と比較して１５％効率を高くすることができ、駆動力の均一な範囲を長くすることができる。
また、デュアルギャップ用ボイスコイル７を上下部ダンパー９ａ，ｂの２点で支持することにより、振動系の上下対称性向上，直線性の向上が図られる。
更に、ヨーク５が上下部磁気ギャップ６ａ，ｂの外周リングと一体構造とすることにより、振幅範囲の増加，有効振動面積の増加，振動系の上下対称性向上，直線性の向上，磁気漏洩の減少等の効果を発揮する。
【００１３】
図２（ａ）は本発明の実施例におけるスピーカシステムの斜視図であり、（ｂ）は部分拡大図である。図において、２１は枠であり、比較的細い管のダクトで共鳴管の働きをしている。２２は下辺の中央部に設けられた開口部であり、この開口部２２の両側にスピーカユニット１が対向して設置される。２３は上部開口部であり、上辺の中央部に設けられている。２０はこれらスピーカユニット１や枠２１からなるスピーカシステムである。
【００１４】
スピーカユニット１自体が円筒形であり、音は前方と後方の両方に出る。これらのスピーカユニット１を互いに対向させて配置することによって前方からの音は互いにぶっつかり開口部２２から放射され、音圧が上昇し、周波数も低い方に移動する。これは音を二つ重ねることによって見掛け上のマスが増え、１つのスピーカの場合に比べると空気の負荷質量が増えたことになり、特性が改善される。
スピーカユニット１の背面からの音は、図に示すように枠２１のダクトを通って上部開口部２３から放射される。ダクトは音の共鳴管として作用し、特性の改善が行われる。このように、開口部２２と上部開口部２３の両方から音が出るので聴感が改善される。
枠２１は、テレビや液晶のディスプレイの枠として利用することができ、デザインによっては絵画や写真を飾る枠して使用することができ、斬新なスピーカシステムを構築することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、上記構成により本発明のスピーカユニットは、従来の内磁型磁気回路と比較して効率を高くすることができ、駆動力の均一な範囲を長くすることができ、振動系の上下対称性向上，直線性の向上，振幅範囲の増加，有効振動面積の増加，磁気漏洩の減少等の効果を発揮することができる。
また、上記構成により本発明のスピーカシステムは、音圧が上昇し、周波数も低い方に移動し、特性が改善される。
更に、スピーカシステムに使用される枠によって斬新なスピーカシステムを構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるスピーカユニットの断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施例におけるスピーカシステムの斜視図であり、（ｂ）は部分拡大図である。
【符号の説明】
１スピーカユニット
２マグネット
３トッププレート
４ボトムプレート
５ヨーク
６ａ上部磁気ギャップ
６ｂ下部磁気ギャップ
７デュアルギャップ用ボイスコイル
７ａ上部ボイスコイル
７ｂ下部ボイスコイル
８振動板
９ａ上部ダンパー
９ｂ上部ダンパー
１０ａ上部ダンパー支持台
１０ｂ下部ダンパー支持台
１１ベース
２０スピーカシステム
２１枠
２２開口部
２３上部開口部
Ｐｄａ，ｂ駆動点
Ｐｓａ，ｂ支点

Claims

マグネット（２）の上部と下部に板厚が同じであるトッププレート（３）とボトムプレート（４）を各々設置し、
これらの外周にフレーム兼用のヨーク（５）を設置して上部磁気ギャップ（６ａ）と下部磁気ギャップ（６ｂ）を形成するデュアルギャップ磁気回路と、
互いに接続されており、同じ巻巾で巻き方向が逆である上部ボイスコイル（７ａ）と下部ボイスコイル（７ｂ）からなるデュアルギャップ用ボイスコイル（７）と、
デュアルギャップ用ボイスコイル（７）に載置する振動板（８）と、
デュアルギャップ用ボイスコイル（７）を支持する上部ダンパー（９ａ）と下部ダンパー（９ｂ）とから構成し、
上部ボイスコイル（７ａ）の下半分を上部磁気ギャップ（５ａ）内に挿入し、下部ボイスコイル（７ｂ）の上半分を下部磁気ギャップ（５ｂ）内に挿入し、振幅の如何に係わらず駆動力が一定であることを特徴とするスピーカユニット（１）。
請求項１記載のスピーカユニット（１）を互いに対向するように向かい合わせて配置したことを特徴とするスピーカシステム。
下辺の中央に開口部（２２）を設け、
上辺の中央に上部開口部（２３）を設けたダクトからなる枠（２１）を形成し、
２つのスピーカユニット（１）の前面からの音は開口部（２２）から前方に放射し、２つのスピーカユニット（１）の背面からの音は上部開口部（２３）から前方に放射するように構成したことを特徴とする請求項２記載のスピーカシステム（２０）。