JP7626522B2 - 多重入力駆動のラウドスピーカー - Google Patents

Description

関連出願への相互参照
本願は、２０１９年６月２０日に出願された申請番号２０１９２０９３２９３４.７の中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容が引用文として本発明に組み込まれる。

本発明は、ラウドスピーカー分野に関し、特に多重入力駆動のラウドスピーカーに関する。

従来のラウドスピーカーでは、一般にコーン型のコーン(紙、PP等の材料から製造)を採用しダンパー構造と組み合わせ、コーン型コーンとダンパーの中間に中心孔を設け、ダンパーをコーン型コーンの下方に配置し、シングル信号入力ボイスコイルがダンパーとコーン型コーン中心孔とを通し、コーン型コーン、ダンパーはボイスコイルにそれぞれ接着されることによりラウドスピーカー振動システムを形成する。このようなラウドスピーカーがシングル信号入力にしか適用できず、音声原音の再生性には限界がある。

そこで、現在の改良方式の一つとして、コーン型のコーンを採用しダンパー構造と組み合わせ、コーン型コーンとダンパーの中間に中心孔を設け、ダンパーをコーン型コーンの下方に配置し、そのうち、ボイスコイルをシングル信号入力方式から多重信号入力ボイスコイルに変えてダンパーとコーン型コーン中心孔に貫通させ、そのうち、ボイスコイルは複数組のコイルが内から外に積層されて形成されるものであり、コーン型コーン、ダンパーをそれぞれボイスコイルの外壁に接着させることによりラウドスピーカー振動システムを形成する。このようなラウドスピーカーを多重信号入力に適用してもよい。しかしながら、このようなラウドスピーカーは、１つのボイスコイルに複数のコイルが巻かれているため、複数のコイルが巻かれて１つのボイスコイルとなると、ボイスコイルの重量が大きくなり、このボイスコイルによってコーンを駆動すると、ラウドスピーカーの感度が損なわれる。

発明の内容

上記問題を鑑みると、本発明は、ラウドスピーカーの歪みを低減しつつ、ラウドスピーカーの感度を向上させ、且つラウドスピーカーの明瞭さを高めた多重入力駆動のラウドスピーカーを提供する。

上記目的を達成するために、本発明が採用する技術案は、以下の通りである。

多重入力駆動のラウドスピーカーであって、フレームと、前記フレームに設けられたコーンとを含み、前記ラウドスピーカーは、複数の入力駆動手段をさらに含み、各入力駆動手段は、それぞれボイスコイル及び前記ボイスコイルの振動を駆動するための磁気回路ユニットを含む。

前記フレームには、複数の磁気回路取付孔が設けられ、前記磁気回路取付孔毎には、最大で1つの前記磁気回路ユニットが設けられる、

前記コーンには複数のボイスコイル取付孔が設けられ、前記ボイスコイル取付孔毎には、最大で1つの前記ボイスコイルが設けられる。

ここで、「多重入力」は、複数のオーディオ信号入力を有することを意味し、「多重入力駆動」は、複数のオーディオ信号が複数のボイスコイルに入力され、これら複数のボイスコイルが共同でラウドスピーカーを発音させるように駆動することを意味する。

一実施例では、前記入力駆動手段の数は、３つ以上であり、３つ以上の前記入力駆動手段は、一つの円周に沿って等間隔に配列される。

一実施例では、前記コーンは、全体として円形をなす平板状のコーン底部を有し、前記円周の円心は、前記コーン底部の円心とは重なる。

一実施例では、前記コーン底部には３つ以上の前記ボイスコイル取付孔が開口され、３つ以上の前記ボイスコイル取付孔は、前記円周に沿って等間隔に配列され、前記ボイスコイルをコーン底部に接続させるように、前記ボイスコイル取付孔のそれぞれに１つのボイスコイルが設けられる。

一実施例では、前記コーンは、前記コーン底部の外縁から上向きに傾斜して延びるテーパー縁部をさらに有し、前記テーパー縁部は、エッジを介して前記フレームに固定的に接続される。

一実施例では、前記フレームに３つ以上の前記磁気回路取付孔が開口され、３つ以上の前記磁気回路取付孔が前記円周に沿って等間隔に配列され、前記磁気回路取付孔にそれぞれ１つの前記磁気回路ユニットが設けられる。

一実施例では、各前記入力駆動手段はそれぞれダンパーをさらに含み、前記ボイスコイルのそれぞれに１つの前記ダンパーが外設される。

一実施例では、前記フレームには、前記磁気回路取付孔を取り囲むフランジを有し、前記ダンパーを前記フランジの内壁の間に係止するように前記ダンパーと前記フランジとはお互いに配合する。

一実施例では、各前記入力駆動手段はそれぞれダストカバーをさらに含み、前記ボイスコイルのそれぞれには、１つの前記ダストカバーがそれを覆うように設けられる。

一実施例では、前記磁気回路ユニットは、チャンバを有するUヨークと、前記Uヨーク内に設置された磁石鋼および磁極芯とを含み、前記磁石鋼及び磁極芯と前記Uヨークの内壁との間には磁気ギャップが形成され、前記ボイスコイルは、前記磁気ギャップに上下動可能に挿入され、前記Uヨークの上縁は、前記フレームの前記磁気回路取付孔に固定的に接続される。

一実施例では、前記フレームには、複数ペアのオーディオ信号入力端子が設けられ、前記オーディオ信号入力端子のペアのそれぞれが１つのボイスコイルのリード線に電気的に接続される。

一実施例では、前記コーンには複数の補強リブが設けられる。

一実施例では、前記複数の入力駆動手段は、円周に沿って配列又は直線に沿って配列又はアレイ状に配列される。

一実施例では、前記ラウドスピーカーは、３つ以上の前記入力駆動手段をさらに含み、３つ以上の前記入力駆動手段は、１つの円周に沿って等間隔に配列され、前記コーンは、全体として円形をなす平板状のコーン底部を有し、前記円周の円心と前記コーン底部の円心とは重なり、前記コーン底部には３つ以上の前記ボイスコイル取付孔が開口され、前記ボイスコイルをコーン底部に接続させるように、前記ボイスコイル取付孔のそれぞれに１つのボイスコイルが設けられ、各前記入力駆動手段はそれぞれダンパーをさらに含み、前記ボイスコイルのそれぞれに１つの前記ダンパーが外設され、前記フレームには、前記磁気回路取付孔を取り囲むフランジを有し、前記ダンパーを前記フランジの内壁の間に係止するように前記ダンパーと前記フランジとはお互いに配合する。

本発明は上記方案を採用し、従来と比べると、以下のような利点がある。

本発明の多重入力駆動のラウドスピーカーは、巧妙で合理的な構造を有する。複数のボイスコイルでそれぞれオーディオ信号入力を受けることにより、原音再生性と歪み減少が従来のラウドスピーカーよりも優れている。複数のボイスコイルと複数の磁気回路ユニットとからなる入力駆動構造を採用することにより、ラウドスピーカーの感度を向上させ、ラウドスピーカーの明瞭さを高めた。

本発明の技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例の説明に用いる図面を簡単に説明するが、もちろん、以下に説明する図面は、本発明のいくつかの実施例のみであり、当業者にとっては、進歩性のある労力を出さなくてもこれらの図面に基づいて、他の図面を得ることもできる。

実施例１のラウドスピーカーの構造概略図である。 図１のフレームに磁気回路ユニットが取り付けられた後の模式図である。 図１のフレームに磁気回路ユニット、ボイスコイル及びダンパーが取り付けられた後の模式図である。 図１のフレーム及びボイスコイルが取り付けられたコーンの模式図である。

以下、本発明の利点及び特徴を当業者に理解されやすいように本発明の好ましい実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施形態に対する説明は、本発明を理解するのを助けるためのものであり 、本発明を限定するものではない。

本実施形態は、多重入力駆動のラウドスピーカーを提供し、ここで、多重入力は、複数のオーディオ信号入力を有することを意味し、複数のオーディオ信号が複数のボイスコイルに入力され、これら複数のボイスコイルが共同でラウドスピーカーを発音させるように駆動する。図１乃至図４に示すように、この多重入力駆動のラウドスピーカーは、１つのフレーム１と、１つのコーン２と、複数の入力駆動手段３とを含む。コーン２は、振動発音に用いられ、フレーム１に固定的に接続される。各入力駆動手段３はそれぞれ、ボイスコイル３２と、ボイスコイル３２の振動を駆動するための磁気回路ユニットと、を含み、このうち、フレーム１には、複数の磁気回路取付孔１０が設けられ、各磁気回路取付孔１０には、最大で１つの磁気回路ユニットが設けられ、コーン２には、複数のボイスコイル取付孔２０が設けられ、各ボイスコイル取付孔２０には、最大で１つのボイスコイル３２が設けられる。すなわち、複数の駆動入力手段は、フレーム１及びコーン２に取り付けられる。入力駆動手段３の数は３つ以上であり、ラウドスピーカーの駆動力を向上させるように、３つ以上の入力駆動手段３は、一つの円周に沿って等間隔に配列される。コーン２は、全体として円形をなす平板状のコーン底部２１を有し、前記円周の円心と、コーン底部２１の円心とは重なり、すなわち、複数の入力駆動手段３は、コーン底部２１の周方向に沿って等間隔に配置される。相応的に、コーン底部２１には中心線が前記円周を貫通するボイスコイル取付孔２０が３つ以上開口され、ボイスコイル３２をコーン底部２１に接続させるように、ボイスコイル取付孔２０のそれぞれに１つのボイスコイルが３２設けられ、フレーム1には、３つ以上の磁気回路取付孔１０が開口され、磁気回路取付孔１０は、円周に沿って等間隔に配列され、各磁気回路取付孔１０には、それぞれ１つの磁気回路ユニットが設けられる。具体的には、図１乃至図４に示すように、入力駆動手段３、ボイスコイル取付孔２０、及び磁気回路取付孔１０の数は、いずれも４つであり、且つコーン底部２１の円心は環状に並んでいる。

本実施例において、フレーム1は、プラスチックにより射出成形等のプロセスを経て製造されたものであり、成形しやすいとともに一定の強度を持ち、磁気回路取付孔１０は、上から下にかけて、フレーム１を貫通する貫通孔である。コーン２は、コーン底部２１の外縁から上向きに傾斜して延びるテーパー縁部２２をさらに有し、テーパー縁部２２は、コーン底部２１を取り囲んで一週設けられる。コーン２全体は、パルプ、PP(ポリプロピレン)、防弾繊維またはアルミニウム合金からできたものであり、製造されたコーン２は、軽量で、減衰弾性及び剛性に優れ、高温・低温耐性があり、防水防カビ性もある。また、コーン２のテーパー縁部２２は、１つのエッジ４を介してフレーム１に接続され、エッジ４は、スポンジ、ゴムまたは布材からなる。前記の形状のコーン２によれば、従来のコーン型ラウドスピーカーよりも指向性の広がり幅に優れるとともに、従来の円錐型コーン２より、高さが低くなり、ラウドスピーカー全体の高さを低くするのに有利である。

各入力駆動手段３は、それぞれ、ダストカバー３１及びダンパー３３をさらに含む。以下、入力駆動手段３の具体的な手段について詳細に説明する。図１に示すように、入力駆動手段３のそれぞれは、ダストカバー３１と、ボイスコイル３２と、ダンパー３３と、副ネオジム磁石鋼３４と、磁極芯３５と、主ネオジム磁石鋼３６と、Uヨーク３７とを有する。各入力駆動手段３において、ダストカバー３１がコーン２に固定的に接続され、ボイスコイル取付孔２０のそれぞれには、１つのダストカバー３１がそれを覆うように設けられ、ボイスコイル３２はダストカバー３１の下方にカバーされるように設けられる。ボイスコイル３２の上端は、コーン２のボイスコイル取付孔２０に挿設されてそれらが密着し、ボイスコイル３２とコーン２とが連結して、コーン２を振動させるように駆動できる。ダンパー３３の中部には、貫通口が開口されてボイスコイル３２に外嵌され、ボイスコイル３２の外径がこの貫通孔と密着し、ダンパー３３の制約により、ボイスコイル３２が上下方向の活動だけが可能となり、水平方向には変位不能となる。ダンパー３３は、具体的には、フレーム１とコーン２との接続後に形成されたチャンバに位置し、フレーム１の上面には、磁気回路取付孔１０の周りを取り囲んで上向きに延びるフランジ１１が複数形成され、磁気回路取付孔１０のそれぞれの外部に１つの前記フランジ１１が設けられ、ダンパー３３をフランジ１１の内壁の間に係止するように、ダンパー３３とフランジ１１とは、互いに配合して両者が密着する。よって、ダンパー３３の揺れを防止できる。Ｕヨーク３７は、チャンバを有し上端が開放して設けられ、Ｕヨーク３７の上縁は、磁気回路取付孔１０（例えば、磁気回路取付孔１０の孔壁、あるいは、磁気回路取付孔１０に近いフレーム１下面）に固定的に接続され、磁気回路取付孔１０は、Ｕヨーク３７のチャンバに連通する。副ネオジム磁石鋼３４、磁極芯３５、主ネオジム磁石鋼３６は、上から下にかけて積層されるとともにUヨーク３７のチャンバに固定的に設置されることにより、磁気回路ユニットが形成される。副ネオジム磁石鋼３４の下面は磁極芯３５の上面に密着し、磁極芯３５の下面は主ネオジム磁石鋼３６の上面に密着する。副ネオジム磁石鋼３４、磁極芯３５および主ネオジム磁石鋼３６の三者とＵヨーク３７の内壁との間には、間隔があるため、副ネオジム磁石鋼３４、磁極芯３５および主ネオジム磁石鋼３６の三者を取り囲む磁気ギャップが形成され、ボイスコイル３２の下端が磁気回路取付孔１０から下向きに磁気ギャップに挿設され、ボイスコイル３２と、副ネオジム磁石鋼３４、磁極芯３５および主ネオジム磁石鋼３６の三者との間に隙間があり、Ｕヨーク３７内壁との間にも隙間があり、磁気ギャップで上下に活動することができる。

図２及び図３に示すように、フレーム１の中部には、複数ペアのオーディオ信号入力端子５が設けられ、オーディオ信号入力端子５のペアのそれぞれが１つのボイスコイル３２のリード線に電気的に接続される。なお、オーディオ信号入力端子５ペアのそれぞれは正極端子と負極端子とを有し、各ボイスコイル３２の１本のリード線がオーディオ信号入力端子５ペアの正極端子に電気的に接続され、もう１本のリード線がオーディオ信号入力端子５ペアの負極端子に電気的に接続されることにより、このオーディオ信号入力端子５ペアによって入力されたオーディオ信号(アナログ信号またはデジタル信号)を受信する。これにより、４ペアのオーディオ信号入力端子５により４つのボイスコイル３２が同時に駆動される。フレーム１にオーディオ信号入力を複数回実現する統合端子を設けることにより、各ボイスコイル３２の正負極リード線は、それぞれ、フレーム１の底部中間の端子と接続可能となり、このような接続方式は、多重入力駆動ラウドスピーカーの製造を簡便にするとともに、オーディオ信号入力の接続も便利にする。

図４に示すように、コーン２に複数の補強リブ２３が設けられることにより、コーン２の作業強度を向上させることができる。具体的には、図４において、複数の補強リブ２３は、コーン２の周方向に沿って等間隔に配列され、各補強リブ２３は、コーン２の径方向に延びている。補強リブ２３は、ボイスコイル取付孔２０の間に位置している。

この多重入力駆動のラウドスピーカーの動作原理は下記である。オーディオ信号がフレーム１上のオーディオ信号入力端子５を介して複数のボイスコイル３２に入力され、複数のボイスコイル３２が磁気回路ユニットによって同期して上下に活動することにより、コーン２を振動し発音される。本発明の多重入力駆動のラウドスピーカーは、底部が平板状のコーン２を用いて、コーン底部２１に形成された平面上に３つ以上のボイスコイル取付孔２０を開口され、３つ以上のボイスコイル３２に密着しており、ボイスコイル３２は、さらに３つ以上のダンパー３３に密着して３つ以上の入力駆動手段３が形成され、３つ以上の磁気回路ユニットでボイスコイル３２を駆動させ、３つ以上のボイスコイル３２でコーン２を押動するので、製品の高さを低減できるとともに、製品の指向性を広げることもできる。複数のオーディオ信号入力により、製品の歪みを低減し、ラウドスピーカーの感度を向上させ、ラウドスピーカーの明瞭さも向上させる。統合端子によれば、製品自体の接続を簡略化するとともに、オーディオ信号入力接続を便利にする。

このラウドスピーカー構造は、巧妙で合理的な構造を有し、平面の底部がコーン構造を採用することで、指向性の幅が従来のラウドスピーカーに比べて優れている。オーディオ信号入力を３つ以上のボイスコイルでそれぞれ受信することにより、サウンド再生性と歪みがラウドスピーカーよりも優れている。平面の底部がコーン形状を採用することで、コーンの高さが従来のコーン型のコーンよりも低くなり、コン高さの低下によって製品高さの低下も実現できる。３つ以上のボイスコイルと３つ以上の磁気回路ユニットからなる入力駆動構造を採用することで、ラウドスピーカーの感度を増加させる。３つ以上のボイスコイルは、平面の底部がコーン型のコーンが３つ以上のボイスコイルに密着されることにより、３つ以上のボイスコイルは、Uヨーク磁気回路において３以上のオーディオ信号入力を介してボイスコイルの上下の活動を駆動させてコ―ンを発音される。

上記実施例は、本発明の技術的思想及び特徴を説明するための好ましい実施例であり、その目的は、この技術を熟知している者に本発明の内容を理解させ、それに応じて本発明を実施させることであり、実施例によって本発明の保護範囲を限定することができない。

1、フレーム
１０、磁気回路取付孔
１１、フランジ
２、コーン
２０、ボイスコイル取付孔
２１、コーン底部
２２、テーパー縁部
２３、補強リブ
３、入力駆動手段
３１、ダストカバー
３２、ボイスコイル
３２０、リード線
３３、ダンパー
３４、副ネオジム磁石鋼
３５、磁極芯
３６、主ネオジム磁石鋼
３７、Uヨーク
４、エッジ
５、オーディオ信号入力端子

Claims (7)

1. フレームと、前記フレームに設けられたコーンとを含む多重入力駆動のラウドスピーカーであって、前記ラウドスピーカーは、複数の入力駆動手段をさらに含み、各入力駆動手段は、それぞれボイスコイル及び前記ボイスコイルの振動を駆動するための磁気回路ユニットを含み、
   前記フレームには、複数の磁気回路取付孔が設けられ、前記磁気回路取付孔毎には、最大で１つの前記磁気回路ユニットが設けられ、
   前記コーンには複数のボイスコイル取付孔が設けられ、前記ボイスコイル取付孔毎には、最大で１つの前記ボイスコイルが設けられ、
   各前記入力駆動手段はそれぞれ円形のダンパーをさらに含み、前記ボイスコイルのそれぞれに１つの前記ダンパーが外設され、前記フレームには、前記磁気回路取付孔を取り囲む複数のフランジを有し、前記ダンパーのそれぞれが円形の１つの前記フランジで囲まれており、
   前記入力駆動手段の数は、３つ以上であり、３つ以上の前記入力駆動手段は、一つの円周に沿って等間隔に配列され、
   前記フレームには、複数ペアのオーディオ信号入力端子が設けられ、前記ボイスコイルの各々は、前記オーディオ信号入力端子の一のペアに電気的に接続され、
   前記オーディオ信号入力端子のペアの各々は、正の端子と負の端子を含み、前記ボイスコイルの各々は、前記オーディオ信号入力端子の一のペアの前記正の端子と前記負の端子に電気的に接続する２つのリード線を備え、
   前記複数ペアのオーディオ信号入力端子は、前記フレームの中央部に配置され、３以上のオーディオ信号を前記３以上のボイスコイルに入力し、
   前記オーディオ信号はデジタルオーディオ信号であり、
   前記コーンには複数の補強リブが前記コーンの円周方向に沿って等間隔に設けられ、かつ、前記補強リブのそれぞれが前記コーンの径方向に沿って延設され、
   隣り合う２つの前記ボイスコイル取付孔の間に前記補強リブの１つが設けられている、ことを特徴とする多重入力駆動のラウドスピーカー。
2. 前記コーンは、全体として円形をなす平板状のコーン底部を有し、前記円周の円心は、前記コーン底部の円心とは重なる、ことを特徴とする請求項１に記載のラウドスピーカー。
3. 前記コーン底部には３つ以上の前記ボイスコイル取付孔が開口され、３つ以上の前記ボイスコイル取付孔は、前記円周に沿って等間隔に配列され、前記ボイスコイルをコーン底部に接続させるように、前記ボイスコイル取付孔のそれぞれに１つの前記ボイスコイルが設けられる、ことを特徴とする請求項２に記載のラウドスピーカー。
4. 前記コーンは、前記コーン底部の外縁から上向きに傾斜して延びるテーパー縁部をさらに有し、前記テーパー縁部は、エッジを介して前記フレームに固定的に接続される、ことを特徴とする請求項２に記載のラウドスピーカー。
5. 前記フレームに３つ以上の前記磁気回路取付孔が開口され、３つ以上の前記磁気回路取付孔が前記円周に沿って等間隔に配列され、前記磁気回路取付孔にそれぞれ１つの前記磁気回路ユニットが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のラウドスピーカー。
6. 各前記入力駆動手段はそれぞれダストカバーをさらに含み、前記ボイスコイルのそれぞれには、１つの前記ダストカバーがそれを覆うように設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載のラウドスピーカー。
7. 前記磁気回路ユニットは、チャンバを有するUヨークと、前記Uヨーク内に設置された磁石鋼および磁極芯とを含み、前記磁石鋼及び磁極芯と前記Uヨークの内壁との間には磁気ギャップが形成され、前記ボイスコイルは、前記磁気ギャップに上下動可能に挿入され、前記Uヨークの上縁は、前記フレームの前記磁気回路取付孔に固定的に接続される、ことを特徴とする請求項１に記載のラウドスピーカー。

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