スピーカ、および、それを備える電子機器
【課題】細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを提供することを目的とする。
【解決手段】長尺状の平板で構成される振動板１１と、振動板１１の長手方向の端部に配置され、振動板１１を振動可能に支持するエッジ１２と、振動板１１の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が振動板１１と直接的に接続されており、振動板１１を支持し、かつ、振動板１１に振動を伝えるための少なくとも１つのボイスコイルボビン１４と、ボイスコイルボビン１４の高さ方向の略中央部の外周上に巻き線されているボイスコイル１５と、ボイスコイル１５を駆動させるための磁気回路２１とを備える。
【解決手段】長尺状の平板で構成される振動板１１と、振動板１１の長手方向の端部に配置され、振動板１１を振動可能に支持するエッジ１２と、振動板１１の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が振動板１１と直接的に接続されており、振動板１１を支持し、かつ、振動板１１に振動を伝えるための少なくとも１つのボイスコイルボビン１４と、ボイスコイルボビン１４の高さ方向の略中央部の外周上に巻き線されているボイスコイル１５と、ボイスコイル１５を駆動させるための磁気回路２１とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカおよびそれを備える電子機器に関し、特に、スリム化および薄型化を図るスピーカおよびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョンおよびワイドビジョンテレビ等の普及により、テレビの画面は横長で大型のものが一般的になりつつある。その一方では、日本国の住宅事情から、テレビセット全体として狭幅かつ薄型のものが望まれている。
【０００３】
テレビ用のスピーカユニット（以下、スピーカと呼ぶ）は、通常ブラウン管などテレビの表示面の両脇に取り付けられるので、テレビセットの横幅を大きくする一因となっている。そのため、従来、テレビ用のスピーカとして角型または楕円型等の細長構造のスピーカが用いられてきた（例えば特許文献１）。また、ブラウン管などテレビの表示面の横長化により、スピーカの横幅にはますます狭幅化が要求されているとともに、表示画面の高画質化に対応した音声の高音質化もスピーカに要求されている。また、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイを用いた薄型テレビが増加していることから、スピーカに対し薄型化がさらに要求されている。
【０００４】
以下、特許文献１に開示される従来の細長型（スリム型）のスピーカについて図を参照しながら説明する。図２４Ａ〜図２４Ｃは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。図２４Ａは従来のスリム型スピーカの平面図を示しており、図２４Ｂは従来のスリム型スピーカの長手方向（Ｃ−Ｃ’）に関する断面図を示しており、図２４Ｃは短手方向（Ｏ−Ｏ’）に関する断面図を示している。
【０００５】
図２４Ａ〜図２４Ｃに示すスリム型スピーカは、マグネット８０１、プレート８０２、ヨーク８０３、フレーム８０４、ボイスコイルボビン８０５、ボイスコイル８０６、ダンパー８０７、振動板８０９、ダストキャップ８１０、およびエッジ８１１を備えている。また、このスリム型スピーカは、マグネット８０１とプレート８０２とヨーク８０３とで磁気ギャップ８０８を構成している。
【０００６】
ボイスコイル８０６は、銅またはアルミ等の導体の巻き線で構成されている。ボイスコイル８０６は、円筒形状のボイスコイルボビン８０５に固着される。換言すると、ボイスコイル８０６は、磁気ギャップ８０８中に吊り下げるようにボイスコイルボビン８０５により支持されている。
【０００７】
ボイスコイルボビン８０５は、ダンパー８０７を介してフレーム８０４に接続されている。また、ボイスコイルボビン８０５は、ボイスコイル８０６が固着される側の反対側において、振動板８０９に接着されている。
【０００８】
振動板８０９は、楕円または略楕円形状であり、振動板８０９の中央部には、断面が略半円形状であるダストキャップ８１０が固着されている。
【０００９】
エッジ８１１は、環状の形状でかつ断面が半円形状であり、エッジ８１１の内周部が振動板８０９の外周部に固定されている。また、エッジ８１１の外周部はフレーム８０４に固着される。
【００１０】
次に、このように構成された図２４Ａ〜図２４Ｃに示すスピーカを駆動させる場合について説明する。すなわち、まず、ボイスコイル８０６に電流が印可される。すると、ボイスコイル８０６に印可される駆動電流およびボイスコイル８０６の周りの磁界によってボイスコイルボビン８０５はピストン運動を行う。それにより、振動板８０９が上記ピストン運動の方向に振動し、その結果、振動板８０９から音波が放射される。
【００１１】
図２５は、特許文献１に記載のスピーカの再生音圧レベルに関する周波数特性を示す図である。なお、図２５において、縦軸は、このスピーカに１Ｗの電力を入力したときの再生音圧レベルを示しており、横軸は駆動周波数を示している。また、再生音圧レベルは、スピーカの中心軸上であってスピーカから正面側に１［ｍ］離れた位置にマイクが配置されて測定されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３２６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来のスピーカには次のような問題点がある。すなわち、図２４Ａ〜図２４Ｃに示すスピーカでは、細長の振動板８０９の中央部分を駆動する駆動方法であるため、長手方向に関して分割共振が発生し易く、結果として、再生音圧レベルに関する周波数特性は、中高域にピーク・ディップを生じる特性を示してしまう。つまり、上記従来のスピーカでは、長手方向に関して分割共振が発生してしまい音質の劣化を招いていた。これは、図２５に示すように、駆動周波数２ｋＨｚ（図中、Ａの位置）、駆動周波数３ｋＨｚ（図中、Ｂの位置）および駆動周波数５ｋＨｚ（図中、Ｃの位置）付近に顕著なディップ（ピークディップ）が見られることからもわかる。
【００１４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものあって、長尺構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカおよびそれを備える電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第１局面におけるスピーカは、長尺状の平板で構成される振動板と、前記振動板の長手方向の端部に配置され、前記振動板を振動可能に支持するエッジと、前記振動板の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が前記振動板と直接的に接続されており、前記振動板を支持し、かつ、前記振動板に振動を伝えるための少なくとも１つのボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの高さ方向の略中央部の外周上に巻き線されているボイスコイルと、前記ボイスコイルを駆動させるための磁気回路と、を備える。
【００１６】
この構成によれば、エッジを振動板の短手方向に構成しないため、非常に細長いスピーカを構成することができる。それにより、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現できる。
【００１７】
また、第２の局面におけるスピーカとして、前記磁気回路は、内磁形の磁気回路であって、中央部に凹部を有するヨークと、前記ヨークの前記凹部の底面に配置されるマグネットと、前記ヨークの前記凹部に配置され、前記マグネットの上面に固着される直方体形状のプレートと、前記プレート、前記マグネットおよび前記ヨークの中心部を貫通する貫通孔と、前記ボイスコイルボビンの内壁と前記プレートの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体とを備え、前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断するとしてもよい。
【００１８】
この構成によれば、スピーカが音を再生する際でも、ボイスコイルボビンが磁気ギャップ内側部から飛び出すことがなく空気遮断を維持することができるとともに、乖離再突入移動に伴う磁性流体のかき出しを防止することができる。つまり、スピーカは、振動板の振動の状態にかかわらず、磁性流体が飛散することなく安定した状態を保つことができる。
【００１９】
また、第３の局面におけるスピーカとして、前記ヨークは、短手方向の断面においては凹状の形状で構成され、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの長手方向の辺に対向する辺が略円弧状であり、前記長手方向の中央部の短手方向の幅が前記長手方向の端部の短手方向の幅に比べて広く、前記ヨークは、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの前記長手方向の辺と、前記対向する辺とで前記磁気ギャップ内側部を含む磁気ギャップを形成するとしてもよい。
【００２０】
この構成により、磁性流体の圧力によるボイスコイルボビン形状変化に対応した磁気回路により能率の低下を防ぐことができる。
【００２１】
また、第４の局面におけるスピーカとして、前記磁気回路は、外磁形の磁気回路であって、センターポールを有する逆Ｔ字形状のヨークと、前記センターポールの外側に配置されたマグネットと、前記センターポールの外側に配置され、前記マグネットの上面に固着されるプレートと、前記センターポールの中心部を貫通する貫通孔と、前記ボイスコイルボビンの内壁と前記センターポールの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体と、を備え、前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断するとしてもよい。
【００２２】
この構成によれば、スピーカが音を再生する際でも、ボイスコイルボビンが磁気ギャップ内側部から飛び出すことがなく空気遮断を維持することができるとともに、乖離再突入移動に伴う磁性流体のかき出しを防止することができる。つまり、スピーカは、振動板の振動の状態にかかわらず、磁性流体が飛散することなく安定した状態を保つことができる。
【００２３】
また、第５の局面におけるスピーカとして、前記プレートは、前記スピーカの背面方向からみて、前記センターポールに対向する長手方向の辺が略円弧状であり、前記長手方向の辺の中央部は端部に比べ幅が広いとしてもよい。
【００２４】
この構成により、磁性流体の圧力によるボイスコイルボビン形状変化に対応した磁気回路により能率の低下を防ぐことができる。
【００２５】
また、第６の局面におけるスピーカとして、前記振動板は、略平面形状であり、当該振動板の長手方向の面上に連続する凹凸からなる複数個の補強リブが設けられているとしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、振動板の短手方向の剛性を高くして共振を抑制することができる。
【００２７】
また、第７の局面におけるスピーカとして、前記エッジは、ロール形状に構成されており、ロール頂部はロール基部に比べて薄く形成され、前記ロール頂部から前記ロール基部にかけて厚くなるように形成されているとしてもよい。
【００２８】
また、第８の局面におけるスピーカとして、前記振動板は、長手方向の長さを１とした場合に短手方法の長さは０．５以下となるよう形成されているとしてもよい。
【００２９】
また、第９の局面におけるスピーカとして、前記スピーカは、一方の端部が前記振動板に垂直に固着された連結部材と、一方の端部が前記連結部材の他方の端部に接続され、他方の端部が前記スピーカのフレームに接続されているダンパーとを備え、前記ボイスコイルは、前記振動板を介して、前記連結部材および前記ダンパーにより前記フレームに支持されるとしてもよい。
【００３０】
ダンパーとエッジによる安定した支持構造体を有し、大振幅時のローリングの発生を防止することができる。
【００３１】
また、第１０の局面におけるスピーカとして、前記連結部材は、前記貫通孔を介して、前記振動板と前記ダンパーの前記一方の端部と連結するとしてもよい。
【００３２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第１１の局面における電子機器は、第１の局面から第１０の局面のいずれかに記載のスピーカを備える。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカおよびそれを備える電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成するボイスコイルボビンを示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成するボイスコイルを示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成するスピーカ振動板を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成する磁気回路を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成する振動板の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２におけるスピーカを構成する部品を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２におけるスピーカを構成する部品を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す平面図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３のスピーカを構成するヨーク３４を示す平面図である。
【図２３】図２３は、本発明のスピーカを用いた表示装置の一例を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２５】図２５は、特許文献１に記載のスピーカの再生音圧レベルに関する周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るスピーカについて説明する。なお、図１〜図２２において、同じ機能の構成要素については同一番号を付け説明を省略する。
【００３６】
図１〜図４は、本発明の実施の形態１におけるスピーカの構成を示す図である。図１は、本実施の形態に係るスピーカの構成を裏側（背面方向とも称する）からみた状態の斜視図を示している。図２は、本実施の形態に係るスピーカの構成を表側（正面方向とも称する）からみた状態の斜視図を示している。図３は図１に示すスピーカのＡ−ａ断面図を示し、図４は図１に示すスピーカのＢ−ｂ断面図を示している。また、図５〜図８はそれぞれ、図１に示スピーカを構成する部品を示す図である。図５はボイスコイルボビンを示しており、図６はボイスコイルを、図７は振動板を、図８は磁気回路を示している。
【００３７】
図１〜図４に示すスピーカ１は、振動板１１と、ロールエッジ１２と、フレーム１３と、ボイスコイルボビン１４と、ボイスコイル１５と、プレート１６、マグネット１７およびヨーク１８を有する磁気回路２１とを備えている。スピーカ１は、縦方向（長手方向）と横方向（短手方向）との長さが異なる長尺状に構成されている。例えば、スピーカ１は、縦方向（長手方向）が横方向（短手方向）に比べ２倍以上長い細長形状で構成される。このスピーカ１は、図１〜図４に示す正面方向から音を放出する。
【００３８】
以下、スピーカ全体の構成を図１から図８を用いて説明する。
【００３９】
振動板１１は、長尺状の平板で構成される平面振動板である。また、振動板１１は、紙、アルミまたはポリイミド等の薄いシート材で構成される。例えば、振動板１１は、縦方向（長手方向）と横方向（短手方向）との長さが異なる細長形状であり、縦方向（長手方向）と横（短手方向）の長さの比は２：１以上である。また、振動板１１は、長手方向の両端部にロールエッジ１２が固着される。一方、振動板１１は、短手方向の両端部にはロールエッジ１２等は固着されない。この構成により、振動板１１は、ロールエッジ１２により、振動可能に支持される。また、短手方向にロールエッジ１２を配置しないのでロールエッジ１２のロール幅が必要ない。つまり、ロールエッジ１２を配置しない分だけスピーカ１を細くスリムに構成することができる。また、振動板１１は、表側（正面方向）の外周部１１ａの全体にボイスコイルボビン１４が固着されている。これらの構成により、振動板１１は、長手方向全体に駆動力が加わることになる。なお、振動板１１では、図３に示すように、外周部１１ａがコの字型に形成されているのが好ましい。そうすることにより、ボイスコイルボビン１４との固着がより堅固となるからである。
【００４０】
ボイスコイルボビン１４は、振動板１１の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が振動板１１と直接的に接続されている。ボイスコイルボビン１４は、振動板１１を支持し、かつ、振動板１１に振動を伝える。
【００４１】
具体的には、ボイスコイルボビン１４は、図５に示すように、振動板１１の最大振幅の２倍以上の高さｈを有しており、長手方向の面が開口されている長尺状の略四角筒形状で構成される。ボイスコイルボビン１４は、例えば、ポリイミド等の高分子フィルムまたはアルミの薄いシート材料で構成される。また、ボイスコイルボビン１４は、高さ方向の中心位置（ｈ／２付近）にボイスコイル１５が巻き線されている。また、ボイスコイルボビン１４は、図３および図４に示すように片側端部（開口部周縁）には振動板１１が固着されて、振動板１１を支持するとともに、振動を振動板１１に伝える。
【００４２】
ボイスコイル１５は、ボイスコイルボビン１４の高さ方向の略中央部の外周上に巻き線される。具体的には、ボイスコイル１５は、音声電流を、振動に変える役割を果たすものであり、図６に示すようにボイスコイルボビン１４の高さ方向の中心位置に巻き線される。また、ボイスコイル１５は、例えば、銅やアルミ材料で構成される線材からなる。
【００４３】
ロールエッジ１２は、振動板１１の長手方向の端部に配置され、振動板１１を振動可能に支持するエッジである。具体的には、ロールエッジ１２は、図１および図３に示すように、断面が半円状のロール形状で構成されている。ロールエッジ１２は、一方の端部が振動板１１の長手方向の終端部に固着され、反対側の端部がフレーム１３に固着されることで、ボイスコイル１５が振動可能（振動板１１が振動可能）となるように振動板１１を支持する。
【００４４】
ここで、ロールエッジ１２のエッジ材料と断面厚さ形状について説明する。ロールエッジ１２は、材料として発泡ゴム材料やソリッドゴム、高分子材料用いて射出成型したものが好ましい。ロールエッジ１２がこれら材料で構成される場合には、その厚みを自由に変化させることができるので、ロールエッジ１２は、ロールの頂部を薄く基部を厚くなるよう構成されていることが望ましい。換言すると、ロールエッジ１２は、ロール形状に構成されており、ロール頂部はロール基部に比べて薄く形成され、ロール頂部からロール基部にかけて厚くなるように形成されているのが好ましい。ロールエッジ１２がこのように形成されると、振動板１１の振幅の小さな状態では頂部が変形するため、柔らかく動き、振動板１１の大振幅時には基部の変形により段々に硬くなるというソフトクリップ支持系を構成することができるからである。つまり、振動板１１の最大振幅時でも、ロールエッジ１２が振動板１１を急激に突っ張ることなく、振動板１１に所望の動作（最大振幅動作）を実現することができる優れた支持系を実現できるからである。
【００４５】
磁気回路２１は、ボイスコイル１５を駆動させるための回路である。換言すると、磁気回路２１は、ボイスコイル１５を駆動されるための駆動力を発生する。磁気回路２１はボイスコイル１５と相似形状である長尺形状（ここでは細長形状）で構成され、図４および図８に示すように、プレート１６、マグネット１７、ヨーク１８、貫通孔１９、および磁気ギャップ２２を有している。また、図４およびお図８に示すように、磁気回路２１は、マグネット１７がヨーク１８の内側に構成される内磁型磁気回路である。
【００４６】
ヨーク１８は、磁石を接着（固定）している部品であり、短手方向における断面が略Ｕ字形状すなわち中央部に凹部を有するよう構成されている。マグネット１７は、ヨーク１８の凹部の底面に固着（配置）されている。プレート１６は、直方体形状であり、ヨーク１８の凹部にマグネット１７の上面に固着(配置)されている。
【００４７】
貫通孔１９は、プレート１６、マグネット１７およびヨーク１８の中心部を貫通するよう設けられている。貫通孔１９は、振動板１１で発生する音をスピーカの表面（正面方向）に導く働きをする。
【００４８】
磁気ギャップ２２は、プレート１６とヨーク１８の凹部内壁との隙間（間隔）である磁気ギャップ内側部を含むプレート１６とヨーク１８との間の隙間（間隔）であり、磁束を集中して発生させるための隙間（間隔）である。また、磁気ギャップ２２はボイスコイル１５と相似形状に構成されているため、図８に示すように、背面方向からみて、長手方向に２本の長い直線状となっている。
【００４９】
磁気ギャップ内側部は、ボイスコイルボビン１４の内壁とプレート１６の外側との隙間（間隔）である。そして、この磁気ギャップ内側部に磁力で吸着される磁性流体２０が充填されることで、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００５０】
磁性流体２０は、磁力で吸着される特性である磁気吸着性を有する液体であり、磁気ギャップ内側部を塞ぐように充填（配置）されている。それにより、磁性流体２０は、振動板１１とボイスコイルボビン１４の内壁とで囲まれる空間において、振動板１１が発生する音の貫通孔１９以外での通過を遮断する。つまり、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００５１】
以上のようにスピーカ１は、構成される。
【００５２】
次に、以上のように構成されたスピーカ１の効果について説明する。
【００５３】
まず、スピーカ１の振動系について説明する。すなわち、ボイスコイル１５に電流を印可する。すると、ボイスコイル１５は、印可された電流および磁気回路２１による磁界によって駆動力が発生し、ボイスコイルボビン１４を介して振動板１１を振動させる。つまり、ボイスコイル１５は、発生した駆動力によって振動板１１を振動させ、振動板１１の振動により発生した音が空間に放射される。
【００５４】
ここで、一般的に、薄いシートからなる平板振動板を１点のみで中心駆動した場合には、数多くの共振が誘起され、音圧周波数特性はピークやディップの多い特性となってしまう。特に、平板振動板が細長い形状で、薄いフィルムの材料で構成されている場合には長手方向においては低い周波数から多くの共振が発生してしまう。
【００５５】
それに対して、本発明では、振動板１１の外周部全体にボイスコイルボビン１４が固着されているため長手方向全体に駆動力が加わる。このため長手方向の共振モードを全て抑制することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、振動板１１の短手方向は長手方向に対し長さが半分以下である。そのため共振周波数は長手方向に比べ高い周波数となる。このように非常に細長い振動板１１では長手方向に全面駆動することで使用帯域を高い周波数にまで拡大することができるという効果を奏する。
【００５７】
次に、スピーカ１の支持系について説明する。
【００５８】
まず、スピーカ１がロールエッジ１２を備えることより奏する効果について説明する。
【００５９】
一般的に、エッジの役割は、振動板がピストン振動可能なように支持することと、振動板の前後の空気を遮断することである。
【００６０】
スピーカ１では、上述したように、ロールエッジ１２が振動板１１の長手方向の端部のみに固着されている。つまり、ロールエッジ１２は、振動板１１の長手方向の両端部に配置（固着）されて、振動板１１を振動可能なように支持する。
【００６１】
この構成により、スピーカ１では、振動板全周をエッジで支持する一般的なスピーカの場合に比べると、スチフネスを小さくすることができる。なお、振動板全周をエッジで支持した場合にスチフネスが高くなる理由は、次の通りである。すなわち、スチフネスがエッジ周長に比例することと振動板のコーナー部でエッジ内側と外側とで周長が異なるためである。つまり、エッジは、その周長が異なると、振動板がピストン振動の際に材料収縮を伴う動作を必要とし、この収縮動作に多大な力を必要とするためスチフネスが高くなる。
【００６２】
このように、本実施の形態１のスピーカではエッジ周長が短いことと、全周でつながっていないために内周と外周の周長差がないためにスチフネスを小さくすることができる。つまり、スピーカ１ではロールエッジ１２を備えることにより、スピーカ１の最低共振周波数を小さくすることができるという効果を奏する。
【００６３】
続いて、スピーカ１がロールエッジ１２を備えていてもエッジのもう一つの役割である振動板１１前後の空気を遮断することができることについて説明する。
【００６４】
スピーカ１では、上述したように、ボイスコイルボビン１４の内側（内壁）とプレート１６の外周との隙間（磁気ギャップ内側部）に磁性流体２０が充填されている。そして、この磁性流体２０は、ボイスコイル１５と磁気回路２１との接触を防ぐ働きをする。また、この磁性流体２０は、振動板１１の発生する音を内側と外側とで遮断する。
【００６５】
つまり、スピーカ１では、上記のように構成されるためロールエッジ１２を振動板１１の全周に配置して振動板１１の前後の空気を遮断する必要がない。
【００６６】
したがって、本発明のスピーカ１では、上記のように磁性流体２０を備えることによって振動板１１の前後の空気遮断をする効果を奏することができるとともに、ロールエッジ１２を備えることによりスチフネスを小さくすることができる。それにより、スピーカ１は、優れた低音再生特性を得ることができる。
【００６７】
次に、ボイスコイルボビン１４の高さと振動振幅の関係について説明する。
【００６８】
スピーカ１では、ボイスコイルボビン１４の高さｈは、振動板１１の最大の振動振幅（最大振幅）の２倍以上としている。振動振幅は、再生する音の周波数に応じて変化する。
【００６９】
例えば、スピーカ１が口径８ｃｍ相当のスピーカであり、低域１００ＨＺまで、かつ、最大音圧レベル８７ｄＢ／ｍに対応できるとすると、振動板１１の最大振幅は＋−４ｍｍである。この場合、ボイスコイルボビン１４は、８ｍｍ以上の高さｈで構成されることになる。なお、ボイスコイルボビン１４は、振動板１１における通常振幅余裕を考慮すれば１０ｍｍの高さｈで構成されることが望ましい。
【００７０】
実際には、振動板１１の最大振幅は、スピーカ１を構成する部品（ロールエッジ１２）により決定されることになる。そのため、振動板１１の最大振幅を、スピーカ１を構成する部品の物理的な限界値から設定することになる。
【００７１】
具体的には、振動板１１は、その最大振幅をロールエッジ１２が伸びた状態を基準に決定すればよい。つまり、スピーカ１では、振動板１１の最大振幅は、材料の伸縮を無視すればロールエッジ１２が直線状になる位置に対応する。
【００７２】
ロールエッジ１２は、フレーム１３と振動板１１とに渡って取り付けされた断面が略半円状のロール形状のエッジである。このロールエッジ１２は、振動振幅に応じて形状を変えながら振動板１１が安定したピストン振動が行えるように振動板１１を支持する。そして、ロールエッジ１２では、ロールが直線状に伸びきった状態が振動板１１の振動振幅の最大値となる。
【００７３】
例えば、ロールエッジ１２のロール形状が半円であるとする。この場合、ロール形状が直線状に伸びた状態において、ロールエッジ１２のエッジ周長が斜辺、フレーム１３と振動板１１との間隔が底辺、振動板１１の最大振幅距離が高さとなる直角三角形を形成すると見なせる。それにより、振動板１１の最大振幅距離はロール半径の２．４倍となることがわかる。従って、上記の計算を鑑みて、ボイスコイルボビン１４の高さｈは、ロールエッジ１２のロール半径の４．８倍以上とすれば良い。
【００７４】
反対に設計値として、振動板１１の最大振幅を±４ｍｍとするとしてもよい。その場合、上記の計算方法から、ロールエッジ１２のロールの半径は１．７ｍｍ、フレーム１３と振動板１１との間隔が３．４ｍｍと計算できる。
【００７５】
このように、本発明のスピーカ１では、振動板１１の長手方向の両端部にロールエッジ１２を配置するだけであり、短手方向にロールエッジ１２を配置しない。そのため、スピーカ１は、短手方向にロールエッジ１２を配置しない分だけ、スピーカ１を細くスリムに構成することができるという効果も奏する。具体的には、８ｃｍ口径相当のスピーカでエッジ幅を３．４ｍｍとした場合には３．４＊２＋エッジ貼りシロ分（２ｍｍ＊２）合計１０．８ｍｍ短手方向のスピーカ幅を狭くスリムに構成することができるという効果を奏する。
【００７６】
次に、磁性流体２０とボイスコイルボビン１４との構成に基づく効果について説明する。
【００７７】
ボイスコイルボビン１４は、上述したように、振動板１１の最大振幅の２倍以上の高さを有し、高さ方向の中央部に駆動力を発生するボイスコイル１５が巻き線されている。また、ボイスコイルボビン１４の内側（内壁）とプレート１６の外側との隙間（間隔）である磁気ギャップ内側部には磁力で吸着される磁性流体２０が充填されている。
【００７８】
これら構成により、ボイスコイルボビン１４は、スピーカ１が音を再生する際に、磁気回路２１の磁気ギャップ内側部の領域を飛び出すことがない。換言すると、ボイスコイルボビン１４は、プレート１６の外周とヨーク１８の凹部内側面との間から飛び出すことがない。そのため、磁性流体２０とボイスコイルボビン１４とは離れることはないので、ボイスコイルボビン１４は磁性流体２０と表面張力により濡れ性を維持しながら振動することになる。なお、磁性流体２０とボイスコイルボビン１４とが乖離した場合は磁性流体２０を切り裂くように再突入し、磁性流体２０が飛散してしまう恐れがあるが、本構成では乖離再突入という動作をしない。
【００７９】
このため磁性流体２０はプレート１６から離れることなくボイスコイルボビン１４の内側に留まる。その結果、振動板１１の前後の空気遮断効果を維持することができる。
【００８０】
また、スピーカ１では、振動板１１の長手方向の両端部に配置（固着）されて、振動板１１を振動可能なように支持するロールエッジ１２を備えることで、ボイスコイルボビン１４がプレート１６に接触することを防ぐ。
【００８１】
また、上述したように、ボイスコイルボビン１４の外側に、ボイスコイル１５が巻き線されているため、ボイスコイルボビン１４の内側の寸法をほぼ均一に維持できる。このため、ボイスコイルボビン１４の内側と磁性流体２０との接触状態は振動板１１の振動状態にかかわらず安定状態を維持し続けることができる。
【００８２】
以上、実施の形態１によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカ１を実現することができる。
【００８３】
具体的には、エッジを振動板１１の短手方向に構成しないため、非常に細長いスピーカ１を構成することができる。さらに具体的には、振動板１１の振動振幅の２倍以上のボイスコイルボビン１４を構成し、そのボイスコイルボビン１４の高さ方向の中央部にボイスコイル１５を配置するとともにボイスコイルボビン１４の高さ方向の一端部に振動板１１を配置する構成とする。それにより、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカ１を実現することができる。
【００８４】
また、本実施の形態のスピーカ１では、ボイスコイルボビン１４とプレート１６との隙間（間隔）に構成される磁気ギャップ内側部に磁性流体２０を備える。この構成により、スピーカ１が音を再生する時にボイスコイルボビンが磁気ギャップ内側部の領域から飛び出すことがなく、空気遮断が維持されるとともに、乖離再突入移動に伴う磁性流体２０のかき出しを防止することができる。つまり、スピーカ１は、振動板１１の振動の状態にかかわらず、磁性流体２０が飛散することなく安定した状態を保つことができる。
【００８５】
それにより、エッジとしてロールエッジ１２を振動板１１の全周に配置することなく、安定した支持構造と振動板１１前後の空気遮断効果を実現することができる。そして、スピーカ１の形状としては短手方向にロールエッジ１２を設置しない分短くできるのでよりスリムなスピーカ１を実現することができる。
【００８６】
なお、実施の形態１では、振動板１１を長尺状の平板で構成される平面振動板であるとして説明したが、それに限らない。例えば、図９に示すように凹凸構造の補強リブ２３を設けた振動板１１Ａとしても良い。換言すると、振動板１１Ａは、略平面形状であり、振動板１１Ａの長手方向の面上に連続する凹凸からなる複数個の補強リブが設けられているとしてもよい。ここで、図９は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成する振動板の一例を示す図である。このように、振動板１１Ａに補強リブ２３が設けられることで、短手方向の共振周波数をさらに高くすることができ、より高い周波数の音まで、歪無く再生することができる。
【００８７】
また、実施の形態１では、磁気回路２１はマグネット１７がヨーク１８の内側に構成される内磁型磁気回路であるとして説明したが、それに限らない。もちろん、外磁型磁気回路であってもよい。以下、その場合を変形例として図を用いて説明する。
【００８８】
図１０〜図１３は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。図１０は、本実施の形態の変形例に係るスピーカの構成を裏側（背面方向）からみた状態の斜視図を示している。図１１は、本実施の形態の変形例に係るスピーカの構成を表側（正面方向）からみた状態の斜視図を示している。図１２は図１０に示すスピーカのＡ−ａ断面図を示し、図１３は図１０に示すスピーカのＢ−ｂ断面図を示している。なお、図１〜図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１０〜図１３に示すスピーカ２は、振動板１１と、ロールエッジ１２と、フレーム１３と、ボイスコイルボビン１４と、ボイスコイル１５と、プレート１６ａ、マグネット１７ａおよびヨーク１８ａを有する磁気回路２１ａとを備えている。
【００９０】
磁気回路２１ａは、ボイスコイル１５を駆動させるための回路である。換言すると、磁気回路２１ａは、ボイスコイル１５を駆動されるための駆動力を発生する。磁気回路２１ａはボイスコイル１５と相似形状である長尺形状（ここでは細長形状）で構成され、図１３に示すように、プレート１６ａ、マグネット１７ａ、ヨーク１８ａ、貫通孔１９ａ、および磁気ギャップ２２ａを有している。また、図１３に示すように、磁気回路２１は、マグネット１７がヨーク１８の外側に構成される外磁型磁気回路である。
【００９１】
ヨーク１８ａは、磁石を接着（固定）している部品であり、短手方向における断面が逆Ｔ字形状すなわち中央部に凸部を有するよう構成されている。なお、この凸部をセンターポールと称する。
【００９２】
マグネット１７ａは、ヨーク１８の凸部（センターポール）の外側面と対向するように、ヨーク１８の底面に配置されている。
【００９３】
プレート１６ａは、ヨーク１８の凸部（センターポール）の外側面と対向するように配置され、かつ、マグネット１７ａの上面に固着(配置)されている。
【００９４】
貫通孔１９ａは、ヨーク１８の凸部（センターポール）の中心部を貫通するよう設けられており、振動板１１で発生する音をスピーカの表面（正面方向）に導く働きをする。
【００９５】
磁気ギャップ２２ａは、プレート１６とヨーク１８との間の隙間（間隔）であり、磁束を集中して発生させるための隙間（間隔）である。また、磁気ギャップ２２ａはボイスコイル１５と相似形状に構成されているため、磁気ギャップ２２と同様に、背面方向からみて、長手方向に２本の長い直線状となっている。
【００９６】
また、磁気ギャップ２２ａは、ボイスコイルボビン１４の内壁とセンターポールの外周面との隙間（間隔）である磁気ギャップ内側部を含む。換言すると、磁気ギャップ内側部は、ボイスコイルボビン１４の内壁とセンターポールの外側との隙間（間隔）である。そして、この磁気ギャップ内側部には、磁力で吸着される磁性流体２０が充填されることで、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００９７】
磁性流体２０は、磁力で吸着される特性である磁気吸着性を有する液体であり、磁気ギャップ内側部を塞ぐように充填（配置）されている。それにより、磁性流体２０は、振動板１１とボイスコイルボビン１４の内壁とで囲まれる空間において、振動板１１が発生する音の貫通孔１９ａ以外での通過を遮断する。つまり、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００９８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、振動板１１をロールエッジ１２で支持する構成について説明したがそれに限られない。実施の形態２では、振動板１１をロールエッジ１２に加えて、ダンパーを用いて支持する場合について説明する。
【００９９】
以下、実施の形態２に係るスピーカ３について説明する。
【０１００】
図１４〜図１６は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。図１４は、本実施の形態に係るスピーカの構成を正面方向からみた状態の示す斜視図を示している。図１５は図１４に示すスピーカのＡ−ａ断面図を示し、図１６は図１４に示すスピーカのＢ−ｂ断面図を示している。また、図１７および図１８はそれぞれ、図１４に示スピーカを構成する部品を示す図である。図１７は、連結部材を示しており、図１８はダンパーを示している。なお、図１４〜図１６においては、図１〜図８と同様の要素には同一の参照符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図１４〜図１６に示す本実施の形態に係るスピーカ２は、図１〜図８に示す実施の形態１に係るスピーカ１に対して、連結部材２５とダンパー２６とを設けている点で構成が異なる。具体的には、本実施の形態に係るスピーカ２では、実施の形態１に係るスピーカ１に比べて、貫通孔１９に連結部材２５を通し、連結部材２５をダンパー２６で支持する構成が追加されている。
【０１０２】
連結部材２５は、一方の端部が振動板１１に垂直に固着され、貫通孔１９を介して、振動板１１とダンパー２６の一方の端部とを連結する。
【０１０３】
具体的には、連結部材２５は、図１７に示すように、振動板１１と固着するために一方の端部として設けられた平坦部２７と、振動板１１の裏面から貫通孔１９を通じて、スピーカ３の表面（正面方向側）に至る連結部２９とで構成される。連結部２９の端部（平坦部２７とは反対側の端）にはダンパー２６と連結される突起２８が構成されている。そして、連結部材２５は、図１６に示すように、一方の端部が振動板１１の裏面（正面方向）すなわち振動板１１の貫通孔１９側に垂直に固着される。これにより、連結部材２５は、貫通孔１９を介して、振動板１１とダンパー２６とを連結する。
【０１０４】
ダンパー２６は、一方の端部が連結部材２５の他方の端部に接続され、他方の端部がスピーカ３のフレーム１３に接続されている。具体的には、ダンパー２６は、図１８に示すように、ダンパー平坦部３０と、２つの半円状のロール２６１と、２つの半円状のロール２６１の間に形成された連結領域２６２とで構成される。
【０１０５】
連結領域２６２は、突起２８を固着するために一定の面積の平坦な領域を有しており、図１５および図１６に示すように、突起２８が固着される。
【０１０６】
ダンパー平坦部３０は、フレーム１３に固着される。
【０１０７】
ロール２６１は、材料として発泡ゴム材料やソリッドゴム、高分子材料用いて射出成型したもので構成される。ここで、ロール２６１は、ロールの頂部を薄く基部を厚くなるよう構成されていることが望ましい。また、ダンパー２６のロール２６１が取り付ける方向は、正面方向からみて、ロールエッジ１２のロールが取り付けられている方向に垂直である。
【０１０８】
以上のように構成された連結部材２５およびダンパー２６は、ロールエッジ１２とともに振動板１１を支持する。換言すると、ボイスコイル１５が、振動板１１を介して、連結部材２５およびダンパー２６によりフレーム１３に支持されている。
【０１０９】
次に、以上のように構成されたスピーカ３の効果について説明する。
【０１１０】
すなわち、本実施の形態のスピーカ３は、ロールエッジ１２とともにダンパー２６により支持することで、実施の形態１のスピーカ１と比較して支持系の強化を実現している。具体的には、ダンパー２６は、振動板１１に固着された連結部材２５を介して、振動板１１とボイスコイル１５を支持する。そのため、スピーカ３では、ロールエッジ１２とダンパー２６とで振動系（振動板１１、ボイスコイルボビン１４およびボイスコイル１５）が２点で支持されることで振動系の安定した振動を実現することできる。さらに、ロールエッジ１２とダンパー２６は、振動板１１の表裏（正面および背面）に配置され、２つの支持体（ロールエッジ１２とダンパー２６）の間に振動系の重心がある構造を実現している。このため、２点支持の支持点の間隔が最大となる支持系を実現できるのでより安定した振動系の支持が行える。それにより、振動系を大振幅させてもローリングや異常振動といったものが発生しないので、歪の少ないスピーカ３を実現することができる。
【０１１１】
また、ダンパー２６とロールエッジ１２との方向を直交配置としているため、スピーカ３の短手方向および長手方向両方に抗力のある支持系を実現することができる。
【０１１２】
以上、実施の形態２によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカ３を実現することができる。
【０１１３】
なお、連結部材２５は、上述した形態に限定されるものではない。例えば、連結部２９の長さを短くした連結部材３１であってもよい。その場合の例について以下に説明する。
【０１１４】
図１９は、本発明の実施の形態２の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。図１９は、本変形例に係るスピーカの構成を裏側（背面方向）からみた状態の斜視図を示している。なお、図１〜図８と同様の要素には同一の参照符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１９に示す本変形例に係るスピーカ３は、実施の形態２に係るスピーカ２に対して、ダンパー２６Ａと、連結部材３１と、補助フレーム３２との構成が異なる。
【０１１６】
具体的には、連結部材３１は、ロールエッジ１２と同じ側の面の振動板１１に固着する。また、補助フレーム３２は、スピーカ３の背面方向でフレーム１３の上部に取り付けられる。また、ダンパー２６Ａは、スピーカ３の背面方向で補助フレーム３２に固着される。より具体的には、ダンパー２６Ａは、実施の形態２と同様に、ダンパー平坦部３０と、２つの半円状のロール２６１と、２つの半円状のロール２６１の間に形成された連結領域２６２とで構成されている。連結領域２６２は、連結部材３１の振動板１１と固着していない方の端部（突起２８）が固着される。また、ダンパー平坦部３０は、補助フレーム３２と固着される。
【０１１７】
このようにして、スピーカ３は、ダンパー２６Ａと、連結部材３１と、補助フレーム３２とで支持系を構成するとしても良い。このように構成することにより、ダンパー２６Ａとロールエッジ１２とが同一面側に構成することができる。そのため、ロールエッジ１２を固着したのちスピーカ３を裏返すことなく、ダンパー２６Ａを固着することができるので、組み立て作業が簡素化されるという効果を奏する。また、連結部材３１が、貫通孔１９に形成されないことは、振動板１１が発した音の通り道である貫通孔１９を塞がないということであり、実施の形態２のスピーカ２に比べて音質が向上するという効果を奏する。
【０１１８】
（実施の形態３）
実施の形態１および２では、ボイスコイルボビン１４の内側の形状が、長方形（直方体）であるとして説明したが、それに限らない。ボイスコイルボビン１４の外側に、ボイスコイル１５が巻き線されているため、ボイスコイルボビン１４の内側の寸法をほぼ均一に維持できるものの、ボイスコイルボビン１４が薄いシート状に構成されているため磁力等により長手方向の中央付近において短手方向の幅が大きくなってしまう場合がある。以下、この場合について、実施の形態３に係るスピーカとして説明する。
【０１１９】
図２０は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す斜視図である。図２１は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す平面図である。図２２は、実施の形態３のスピーカを構成するヨーク３４を示す平面図である。なお、図８と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図２０および図２１に示す磁気回路３３は、図８に示す磁気回路２１と同様に、プレート１６、マグネット１７（不図示）と、貫通孔１９と、ヨーク３４と、磁気ギャップ３５とを備え、マグネット１７がヨーク３４の内側に構成される内磁型磁気回路である。
【０１２１】
この磁気回路３３は、図８に示す磁気回路２１に対して、図２１に示すようにヨーク３４が、長手方向の中央部が端部に比べて緩やかに短手方向の長さが広くなる略円弧状に構成されている。
【０１２２】
マグネット１７は、一方側が直方体形状のプレート１６の下部に固着され、他方側にはヨーク３４に固着されている。
【０１２３】
ヨーク３４は、短手方向の断面においては凹状の形状で構成され、スピーカの背面方向からみて、プレート１６の長手方向の辺に対向する辺が略円弧状であり、長手方向の中央部の短手方向の幅が長手方向の端部の短手方向の幅に比べて広い。また、ヨーク３４は、スピーカの背面方向からみて、プレート１６の長手方向の辺と、それに対向する辺とで磁気ギャップ３５を含む間隙を形成する。具体的には、ヨーク３４は、図２２に示すように構成されており、長手方向の中央部における短手方向の長さＤｃは、長手方向の端部における短手方向の長さＤｅに比べ広くなるように緩やかな円弧状となっている。
【０１２４】
磁気ギャップ３５は、プレート１６とヨーク３４の凹部内壁との隙間（間隔）の磁気ギャップ内側部を含むプレート１６とヨーク３４との間の隙間（間隔）であり、磁束を集中して発生させるための隙間（間隔）である。ここでの磁気ギャップ３５は、プレート１６が直方体形状であり、ヨーク３４が上記の円弧状の形状を有するため、図２１に示すように、長手方向の中央部が長手方向の端部に比べ短手方向の長さが広くなっている。
【０１２５】
以上のように実施の形態３のスピーカは構成される。
【０１２６】
次に、以上のように構成されたスピーカの効果について説明する。
【０１２７】
まず、スピーカ１の振動系について説明する。すなわち、ボイスコイル１５に電流を印可する。すると、ボイスコイル１５は、印可された電流および上記磁気回路３３による磁界によってボイスコイル１５には駆動力が発生し、ボイスコイルボビン１４を介して振動板１１を振動させる。つまり、ボイスコイル１５は、発生した駆動力によって振動板１１を振動させ、振動板１１の振動により発生した音が空間に放射される。
【０１２８】
続いて、磁性流体２０は、ボイスコイルボビン１４がプレート１６に接触しないように内圧を発生する。ボイスコイルボビン１４は、略四角筒状で細長い形状であるが、内圧により外側に膨らむように変位する。その際中央部が最も大きく変位する。
【０１２９】
実施の形態１および２に示した磁気回路２１では、直線状の磁気ギャップ２２を有するが、その分磁気ギャップ２２の幅を全周で広く採る構成としている。それに対して、本実施の形態の磁気回路３３ではヨーク３４の内面を円弧状に形成することで、長手方向の端部に比べて中心部の幅が広い磁気ギャップ３５を有する。すなわち、本実施の形態の磁気回路３３では、ボイスコイルボビン１４の長手方向における中央部の膨らみを考慮し、全周で広くするのではなく変形量に対応した磁気ギャップ３５を有する構成としている。
【０１３０】
このように構成することで磁束密度の低下を防ぎ音圧レベルの高いスピーカを実現できるという効果を奏する。
【０１３１】
以上、実施の形態３によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現することができる。
【０１３２】
なお、ヨーク３４の内壁は、円弧状として構成されるとして説明したが、それに限らない。例えば二等辺三角形を形成するように長手方向の中心部と端部との幅を直線状に変化させてもよい。
【０１３３】
また、磁気回路３３は、マグネット１７がヨーク３４の内側に構成される内磁型磁気回路であるとして説明したが、それに限られない。マグネットを外側に配置した外磁型磁気回路であってもよい。その場合には、図１０〜図１３に示すプレート１６ａが、スピーカの背面方向からみて、センターポールに対向する長手方向の辺が略円弧状であり、長手方向の辺の中央部の幅は端部の幅に比べ幅が広くすればよい。
【０１３４】
以上、本発明によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現することができる。
【０１３５】
なお、本発明に係るスピーカは、スリム化および薄型化が容易であるので、図２３に示すような薄型テレビ、または携帯電話やＰＤＡ等の電子機器に利用することできる。換言すると、電子機器は、本発明に係るスピーカと、スピーカを内部に保持する筐体とを備えて構成される。
【０１３６】
以上、本発明のスピーカおよびそれを備える電子機器について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、細長構造でありながら大振幅を可能とし、より低い周波数まで再生することができるスピーカおよびそれを備える電子機器に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、２、３ スピーカ
１１、１１Ａ、８０９ 振動板
１２ ロールエッジ
１３、８０４ フレーム
１４、８０５ ボイスコイルボビン
１５、８０６ ボイスコイル
１６、１６ａ、８０２ プレート
１７、１７ａ、８０１ マグネット
１８、１８ａ、３４、８０３ ヨーク
１９、１９ａ 貫通孔
２０ 磁性流体
２１、２１ａ、３３ 磁気回路
２２、２２ａ、３５、８０８ 磁気ギャップ
２３ 補強リブ
２５ 連結部材
２６、２６Ａ、８０７ ダンパー
２７ 平坦部
２８ 突起
２９ 連結部
３０ ダンパー平坦部
３１ 連結部材
３２ 補助フレーム
２６１ ロール
２６２ 連結領域
８１０ ダストキャップ
８１１ エッジ
【技術分野】
【０００１】
本発明はスピーカおよびそれを備える電子機器に関し、特に、スリム化および薄型化を図るスピーカおよびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイビジョンおよびワイドビジョンテレビ等の普及により、テレビの画面は横長で大型のものが一般的になりつつある。その一方では、日本国の住宅事情から、テレビセット全体として狭幅かつ薄型のものが望まれている。
【０００３】
テレビ用のスピーカユニット（以下、スピーカと呼ぶ）は、通常ブラウン管などテレビの表示面の両脇に取り付けられるので、テレビセットの横幅を大きくする一因となっている。そのため、従来、テレビ用のスピーカとして角型または楕円型等の細長構造のスピーカが用いられてきた（例えば特許文献１）。また、ブラウン管などテレビの表示面の横長化により、スピーカの横幅にはますます狭幅化が要求されているとともに、表示画面の高画質化に対応した音声の高音質化もスピーカに要求されている。また、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイを用いた薄型テレビが増加していることから、スピーカに対し薄型化がさらに要求されている。
【０００４】
以下、特許文献１に開示される従来の細長型（スリム型）のスピーカについて図を参照しながら説明する。図２４Ａ〜図２４Ｃは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。図２４Ａは従来のスリム型スピーカの平面図を示しており、図２４Ｂは従来のスリム型スピーカの長手方向（Ｃ−Ｃ’）に関する断面図を示しており、図２４Ｃは短手方向（Ｏ−Ｏ’）に関する断面図を示している。
【０００５】
図２４Ａ〜図２４Ｃに示すスリム型スピーカは、マグネット８０１、プレート８０２、ヨーク８０３、フレーム８０４、ボイスコイルボビン８０５、ボイスコイル８０６、ダンパー８０７、振動板８０９、ダストキャップ８１０、およびエッジ８１１を備えている。また、このスリム型スピーカは、マグネット８０１とプレート８０２とヨーク８０３とで磁気ギャップ８０８を構成している。
【０００６】
ボイスコイル８０６は、銅またはアルミ等の導体の巻き線で構成されている。ボイスコイル８０６は、円筒形状のボイスコイルボビン８０５に固着される。換言すると、ボイスコイル８０６は、磁気ギャップ８０８中に吊り下げるようにボイスコイルボビン８０５により支持されている。
【０００７】
ボイスコイルボビン８０５は、ダンパー８０７を介してフレーム８０４に接続されている。また、ボイスコイルボビン８０５は、ボイスコイル８０６が固着される側の反対側において、振動板８０９に接着されている。
【０００８】
振動板８０９は、楕円または略楕円形状であり、振動板８０９の中央部には、断面が略半円形状であるダストキャップ８１０が固着されている。
【０００９】
エッジ８１１は、環状の形状でかつ断面が半円形状であり、エッジ８１１の内周部が振動板８０９の外周部に固定されている。また、エッジ８１１の外周部はフレーム８０４に固着される。
【００１０】
次に、このように構成された図２４Ａ〜図２４Ｃに示すスピーカを駆動させる場合について説明する。すなわち、まず、ボイスコイル８０６に電流が印可される。すると、ボイスコイル８０６に印可される駆動電流およびボイスコイル８０６の周りの磁界によってボイスコイルボビン８０５はピストン運動を行う。それにより、振動板８０９が上記ピストン運動の方向に振動し、その結果、振動板８０９から音波が放射される。
【００１１】
図２５は、特許文献１に記載のスピーカの再生音圧レベルに関する周波数特性を示す図である。なお、図２５において、縦軸は、このスピーカに１Ｗの電力を入力したときの再生音圧レベルを示しており、横軸は駆動周波数を示している。また、再生音圧レベルは、スピーカの中心軸上であってスピーカから正面側に１［ｍ］離れた位置にマイクが配置されて測定されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−３２６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、上記従来のスピーカには次のような問題点がある。すなわち、図２４Ａ〜図２４Ｃに示すスピーカでは、細長の振動板８０９の中央部分を駆動する駆動方法であるため、長手方向に関して分割共振が発生し易く、結果として、再生音圧レベルに関する周波数特性は、中高域にピーク・ディップを生じる特性を示してしまう。つまり、上記従来のスピーカでは、長手方向に関して分割共振が発生してしまい音質の劣化を招いていた。これは、図２５に示すように、駆動周波数２ｋＨｚ（図中、Ａの位置）、駆動周波数３ｋＨｚ（図中、Ｂの位置）および駆動周波数５ｋＨｚ（図中、Ｃの位置）付近に顕著なディップ（ピークディップ）が見られることからもわかる。
【００１４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものあって、長尺構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカおよびそれを備える電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第１局面におけるスピーカは、長尺状の平板で構成される振動板と、前記振動板の長手方向の端部に配置され、前記振動板を振動可能に支持するエッジと、前記振動板の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が前記振動板と直接的に接続されており、前記振動板を支持し、かつ、前記振動板に振動を伝えるための少なくとも１つのボイスコイルボビンと、前記ボイスコイルボビンの高さ方向の略中央部の外周上に巻き線されているボイスコイルと、前記ボイスコイルを駆動させるための磁気回路と、を備える。
【００１６】
この構成によれば、エッジを振動板の短手方向に構成しないため、非常に細長いスピーカを構成することができる。それにより、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現できる。
【００１７】
また、第２の局面におけるスピーカとして、前記磁気回路は、内磁形の磁気回路であって、中央部に凹部を有するヨークと、前記ヨークの前記凹部の底面に配置されるマグネットと、前記ヨークの前記凹部に配置され、前記マグネットの上面に固着される直方体形状のプレートと、前記プレート、前記マグネットおよび前記ヨークの中心部を貫通する貫通孔と、前記ボイスコイルボビンの内壁と前記プレートの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体とを備え、前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断するとしてもよい。
【００１８】
この構成によれば、スピーカが音を再生する際でも、ボイスコイルボビンが磁気ギャップ内側部から飛び出すことがなく空気遮断を維持することができるとともに、乖離再突入移動に伴う磁性流体のかき出しを防止することができる。つまり、スピーカは、振動板の振動の状態にかかわらず、磁性流体が飛散することなく安定した状態を保つことができる。
【００１９】
また、第３の局面におけるスピーカとして、前記ヨークは、短手方向の断面においては凹状の形状で構成され、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの長手方向の辺に対向する辺が略円弧状であり、前記長手方向の中央部の短手方向の幅が前記長手方向の端部の短手方向の幅に比べて広く、前記ヨークは、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの前記長手方向の辺と、前記対向する辺とで前記磁気ギャップ内側部を含む磁気ギャップを形成するとしてもよい。
【００２０】
この構成により、磁性流体の圧力によるボイスコイルボビン形状変化に対応した磁気回路により能率の低下を防ぐことができる。
【００２１】
また、第４の局面におけるスピーカとして、前記磁気回路は、外磁形の磁気回路であって、センターポールを有する逆Ｔ字形状のヨークと、前記センターポールの外側に配置されたマグネットと、前記センターポールの外側に配置され、前記マグネットの上面に固着されるプレートと、前記センターポールの中心部を貫通する貫通孔と、前記ボイスコイルボビンの内壁と前記センターポールの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体と、を備え、前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断するとしてもよい。
【００２２】
この構成によれば、スピーカが音を再生する際でも、ボイスコイルボビンが磁気ギャップ内側部から飛び出すことがなく空気遮断を維持することができるとともに、乖離再突入移動に伴う磁性流体のかき出しを防止することができる。つまり、スピーカは、振動板の振動の状態にかかわらず、磁性流体が飛散することなく安定した状態を保つことができる。
【００２３】
また、第５の局面におけるスピーカとして、前記プレートは、前記スピーカの背面方向からみて、前記センターポールに対向する長手方向の辺が略円弧状であり、前記長手方向の辺の中央部は端部に比べ幅が広いとしてもよい。
【００２４】
この構成により、磁性流体の圧力によるボイスコイルボビン形状変化に対応した磁気回路により能率の低下を防ぐことができる。
【００２５】
また、第６の局面におけるスピーカとして、前記振動板は、略平面形状であり、当該振動板の長手方向の面上に連続する凹凸からなる複数個の補強リブが設けられているとしてもよい。
【００２６】
この構成によれば、振動板の短手方向の剛性を高くして共振を抑制することができる。
【００２７】
また、第７の局面におけるスピーカとして、前記エッジは、ロール形状に構成されており、ロール頂部はロール基部に比べて薄く形成され、前記ロール頂部から前記ロール基部にかけて厚くなるように形成されているとしてもよい。
【００２８】
また、第８の局面におけるスピーカとして、前記振動板は、長手方向の長さを１とした場合に短手方法の長さは０．５以下となるよう形成されているとしてもよい。
【００２９】
また、第９の局面におけるスピーカとして、前記スピーカは、一方の端部が前記振動板に垂直に固着された連結部材と、一方の端部が前記連結部材の他方の端部に接続され、他方の端部が前記スピーカのフレームに接続されているダンパーとを備え、前記ボイスコイルは、前記振動板を介して、前記連結部材および前記ダンパーにより前記フレームに支持されるとしてもよい。
【００３０】
ダンパーとエッジによる安定した支持構造体を有し、大振幅時のローリングの発生を防止することができる。
【００３１】
また、第１０の局面におけるスピーカとして、前記連結部材は、前記貫通孔を介して、前記振動板と前記ダンパーの前記一方の端部と連結するとしてもよい。
【００３２】
また、上記目的を達成するために、本発明の第１１の局面における電子機器は、第１の局面から第１０の局面のいずれかに記載のスピーカを備える。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカおよびそれを備える電子機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１のスピーカの構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成するボイスコイルボビンを示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成するボイスコイルを示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成するスピーカ振動板を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成する磁気回路を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成する振動板の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の実施の形態２におけるスピーカを構成する部品を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明の実施の形態２におけるスピーカを構成する部品を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明の実施の形態２の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。
【図２０】図２０は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す斜視図である。
【図２１】図２１は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す平面図である。
【図２２】図２２は、実施の形態３のスピーカを構成するヨーク３４を示す平面図である。
【図２３】図２３は、本発明のスピーカを用いた表示装置の一例を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２４Ｂ】図２４Ｂは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２４Ｃ】図２４Ｃは、従来のスリム型スピーカの構造を示す図である。
【図２５】図２５は、特許文献１に記載のスピーカの再生音圧レベルに関する周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るスピーカについて説明する。なお、図１〜図２２において、同じ機能の構成要素については同一番号を付け説明を省略する。
【００３６】
図１〜図４は、本発明の実施の形態１におけるスピーカの構成を示す図である。図１は、本実施の形態に係るスピーカの構成を裏側（背面方向とも称する）からみた状態の斜視図を示している。図２は、本実施の形態に係るスピーカの構成を表側（正面方向とも称する）からみた状態の斜視図を示している。図３は図１に示すスピーカのＡ−ａ断面図を示し、図４は図１に示すスピーカのＢ−ｂ断面図を示している。また、図５〜図８はそれぞれ、図１に示スピーカを構成する部品を示す図である。図５はボイスコイルボビンを示しており、図６はボイスコイルを、図７は振動板を、図８は磁気回路を示している。
【００３７】
図１〜図４に示すスピーカ１は、振動板１１と、ロールエッジ１２と、フレーム１３と、ボイスコイルボビン１４と、ボイスコイル１５と、プレート１６、マグネット１７およびヨーク１８を有する磁気回路２１とを備えている。スピーカ１は、縦方向（長手方向）と横方向（短手方向）との長さが異なる長尺状に構成されている。例えば、スピーカ１は、縦方向（長手方向）が横方向（短手方向）に比べ２倍以上長い細長形状で構成される。このスピーカ１は、図１〜図４に示す正面方向から音を放出する。
【００３８】
以下、スピーカ全体の構成を図１から図８を用いて説明する。
【００３９】
振動板１１は、長尺状の平板で構成される平面振動板である。また、振動板１１は、紙、アルミまたはポリイミド等の薄いシート材で構成される。例えば、振動板１１は、縦方向（長手方向）と横方向（短手方向）との長さが異なる細長形状であり、縦方向（長手方向）と横（短手方向）の長さの比は２：１以上である。また、振動板１１は、長手方向の両端部にロールエッジ１２が固着される。一方、振動板１１は、短手方向の両端部にはロールエッジ１２等は固着されない。この構成により、振動板１１は、ロールエッジ１２により、振動可能に支持される。また、短手方向にロールエッジ１２を配置しないのでロールエッジ１２のロール幅が必要ない。つまり、ロールエッジ１２を配置しない分だけスピーカ１を細くスリムに構成することができる。また、振動板１１は、表側（正面方向）の外周部１１ａの全体にボイスコイルボビン１４が固着されている。これらの構成により、振動板１１は、長手方向全体に駆動力が加わることになる。なお、振動板１１では、図３に示すように、外周部１１ａがコの字型に形成されているのが好ましい。そうすることにより、ボイスコイルボビン１４との固着がより堅固となるからである。
【００４０】
ボイスコイルボビン１４は、振動板１１の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が振動板１１と直接的に接続されている。ボイスコイルボビン１４は、振動板１１を支持し、かつ、振動板１１に振動を伝える。
【００４１】
具体的には、ボイスコイルボビン１４は、図５に示すように、振動板１１の最大振幅の２倍以上の高さｈを有しており、長手方向の面が開口されている長尺状の略四角筒形状で構成される。ボイスコイルボビン１４は、例えば、ポリイミド等の高分子フィルムまたはアルミの薄いシート材料で構成される。また、ボイスコイルボビン１４は、高さ方向の中心位置（ｈ／２付近）にボイスコイル１５が巻き線されている。また、ボイスコイルボビン１４は、図３および図４に示すように片側端部（開口部周縁）には振動板１１が固着されて、振動板１１を支持するとともに、振動を振動板１１に伝える。
【００４２】
ボイスコイル１５は、ボイスコイルボビン１４の高さ方向の略中央部の外周上に巻き線される。具体的には、ボイスコイル１５は、音声電流を、振動に変える役割を果たすものであり、図６に示すようにボイスコイルボビン１４の高さ方向の中心位置に巻き線される。また、ボイスコイル１５は、例えば、銅やアルミ材料で構成される線材からなる。
【００４３】
ロールエッジ１２は、振動板１１の長手方向の端部に配置され、振動板１１を振動可能に支持するエッジである。具体的には、ロールエッジ１２は、図１および図３に示すように、断面が半円状のロール形状で構成されている。ロールエッジ１２は、一方の端部が振動板１１の長手方向の終端部に固着され、反対側の端部がフレーム１３に固着されることで、ボイスコイル１５が振動可能（振動板１１が振動可能）となるように振動板１１を支持する。
【００４４】
ここで、ロールエッジ１２のエッジ材料と断面厚さ形状について説明する。ロールエッジ１２は、材料として発泡ゴム材料やソリッドゴム、高分子材料用いて射出成型したものが好ましい。ロールエッジ１２がこれら材料で構成される場合には、その厚みを自由に変化させることができるので、ロールエッジ１２は、ロールの頂部を薄く基部を厚くなるよう構成されていることが望ましい。換言すると、ロールエッジ１２は、ロール形状に構成されており、ロール頂部はロール基部に比べて薄く形成され、ロール頂部からロール基部にかけて厚くなるように形成されているのが好ましい。ロールエッジ１２がこのように形成されると、振動板１１の振幅の小さな状態では頂部が変形するため、柔らかく動き、振動板１１の大振幅時には基部の変形により段々に硬くなるというソフトクリップ支持系を構成することができるからである。つまり、振動板１１の最大振幅時でも、ロールエッジ１２が振動板１１を急激に突っ張ることなく、振動板１１に所望の動作（最大振幅動作）を実現することができる優れた支持系を実現できるからである。
【００４５】
磁気回路２１は、ボイスコイル１５を駆動させるための回路である。換言すると、磁気回路２１は、ボイスコイル１５を駆動されるための駆動力を発生する。磁気回路２１はボイスコイル１５と相似形状である長尺形状（ここでは細長形状）で構成され、図４および図８に示すように、プレート１６、マグネット１７、ヨーク１８、貫通孔１９、および磁気ギャップ２２を有している。また、図４およびお図８に示すように、磁気回路２１は、マグネット１７がヨーク１８の内側に構成される内磁型磁気回路である。
【００４６】
ヨーク１８は、磁石を接着（固定）している部品であり、短手方向における断面が略Ｕ字形状すなわち中央部に凹部を有するよう構成されている。マグネット１７は、ヨーク１８の凹部の底面に固着（配置）されている。プレート１６は、直方体形状であり、ヨーク１８の凹部にマグネット１７の上面に固着(配置)されている。
【００４７】
貫通孔１９は、プレート１６、マグネット１７およびヨーク１８の中心部を貫通するよう設けられている。貫通孔１９は、振動板１１で発生する音をスピーカの表面（正面方向）に導く働きをする。
【００４８】
磁気ギャップ２２は、プレート１６とヨーク１８の凹部内壁との隙間（間隔）である磁気ギャップ内側部を含むプレート１６とヨーク１８との間の隙間（間隔）であり、磁束を集中して発生させるための隙間（間隔）である。また、磁気ギャップ２２はボイスコイル１５と相似形状に構成されているため、図８に示すように、背面方向からみて、長手方向に２本の長い直線状となっている。
【００４９】
磁気ギャップ内側部は、ボイスコイルボビン１４の内壁とプレート１６の外側との隙間（間隔）である。そして、この磁気ギャップ内側部に磁力で吸着される磁性流体２０が充填されることで、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００５０】
磁性流体２０は、磁力で吸着される特性である磁気吸着性を有する液体であり、磁気ギャップ内側部を塞ぐように充填（配置）されている。それにより、磁性流体２０は、振動板１１とボイスコイルボビン１４の内壁とで囲まれる空間において、振動板１１が発生する音の貫通孔１９以外での通過を遮断する。つまり、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００５１】
以上のようにスピーカ１は、構成される。
【００５２】
次に、以上のように構成されたスピーカ１の効果について説明する。
【００５３】
まず、スピーカ１の振動系について説明する。すなわち、ボイスコイル１５に電流を印可する。すると、ボイスコイル１５は、印可された電流および磁気回路２１による磁界によって駆動力が発生し、ボイスコイルボビン１４を介して振動板１１を振動させる。つまり、ボイスコイル１５は、発生した駆動力によって振動板１１を振動させ、振動板１１の振動により発生した音が空間に放射される。
【００５４】
ここで、一般的に、薄いシートからなる平板振動板を１点のみで中心駆動した場合には、数多くの共振が誘起され、音圧周波数特性はピークやディップの多い特性となってしまう。特に、平板振動板が細長い形状で、薄いフィルムの材料で構成されている場合には長手方向においては低い周波数から多くの共振が発生してしまう。
【００５５】
それに対して、本発明では、振動板１１の外周部全体にボイスコイルボビン１４が固着されているため長手方向全体に駆動力が加わる。このため長手方向の共振モードを全て抑制することができるという効果を奏する。
【００５６】
また、振動板１１の短手方向は長手方向に対し長さが半分以下である。そのため共振周波数は長手方向に比べ高い周波数となる。このように非常に細長い振動板１１では長手方向に全面駆動することで使用帯域を高い周波数にまで拡大することができるという効果を奏する。
【００５７】
次に、スピーカ１の支持系について説明する。
【００５８】
まず、スピーカ１がロールエッジ１２を備えることより奏する効果について説明する。
【００５９】
一般的に、エッジの役割は、振動板がピストン振動可能なように支持することと、振動板の前後の空気を遮断することである。
【００６０】
スピーカ１では、上述したように、ロールエッジ１２が振動板１１の長手方向の端部のみに固着されている。つまり、ロールエッジ１２は、振動板１１の長手方向の両端部に配置（固着）されて、振動板１１を振動可能なように支持する。
【００６１】
この構成により、スピーカ１では、振動板全周をエッジで支持する一般的なスピーカの場合に比べると、スチフネスを小さくすることができる。なお、振動板全周をエッジで支持した場合にスチフネスが高くなる理由は、次の通りである。すなわち、スチフネスがエッジ周長に比例することと振動板のコーナー部でエッジ内側と外側とで周長が異なるためである。つまり、エッジは、その周長が異なると、振動板がピストン振動の際に材料収縮を伴う動作を必要とし、この収縮動作に多大な力を必要とするためスチフネスが高くなる。
【００６２】
このように、本実施の形態１のスピーカではエッジ周長が短いことと、全周でつながっていないために内周と外周の周長差がないためにスチフネスを小さくすることができる。つまり、スピーカ１ではロールエッジ１２を備えることにより、スピーカ１の最低共振周波数を小さくすることができるという効果を奏する。
【００６３】
続いて、スピーカ１がロールエッジ１２を備えていてもエッジのもう一つの役割である振動板１１前後の空気を遮断することができることについて説明する。
【００６４】
スピーカ１では、上述したように、ボイスコイルボビン１４の内側（内壁）とプレート１６の外周との隙間（磁気ギャップ内側部）に磁性流体２０が充填されている。そして、この磁性流体２０は、ボイスコイル１５と磁気回路２１との接触を防ぐ働きをする。また、この磁性流体２０は、振動板１１の発生する音を内側と外側とで遮断する。
【００６５】
つまり、スピーカ１では、上記のように構成されるためロールエッジ１２を振動板１１の全周に配置して振動板１１の前後の空気を遮断する必要がない。
【００６６】
したがって、本発明のスピーカ１では、上記のように磁性流体２０を備えることによって振動板１１の前後の空気遮断をする効果を奏することができるとともに、ロールエッジ１２を備えることによりスチフネスを小さくすることができる。それにより、スピーカ１は、優れた低音再生特性を得ることができる。
【００６７】
次に、ボイスコイルボビン１４の高さと振動振幅の関係について説明する。
【００６８】
スピーカ１では、ボイスコイルボビン１４の高さｈは、振動板１１の最大の振動振幅（最大振幅）の２倍以上としている。振動振幅は、再生する音の周波数に応じて変化する。
【００６９】
例えば、スピーカ１が口径８ｃｍ相当のスピーカであり、低域１００ＨＺまで、かつ、最大音圧レベル８７ｄＢ／ｍに対応できるとすると、振動板１１の最大振幅は＋−４ｍｍである。この場合、ボイスコイルボビン１４は、８ｍｍ以上の高さｈで構成されることになる。なお、ボイスコイルボビン１４は、振動板１１における通常振幅余裕を考慮すれば１０ｍｍの高さｈで構成されることが望ましい。
【００７０】
実際には、振動板１１の最大振幅は、スピーカ１を構成する部品（ロールエッジ１２）により決定されることになる。そのため、振動板１１の最大振幅を、スピーカ１を構成する部品の物理的な限界値から設定することになる。
【００７１】
具体的には、振動板１１は、その最大振幅をロールエッジ１２が伸びた状態を基準に決定すればよい。つまり、スピーカ１では、振動板１１の最大振幅は、材料の伸縮を無視すればロールエッジ１２が直線状になる位置に対応する。
【００７２】
ロールエッジ１２は、フレーム１３と振動板１１とに渡って取り付けされた断面が略半円状のロール形状のエッジである。このロールエッジ１２は、振動振幅に応じて形状を変えながら振動板１１が安定したピストン振動が行えるように振動板１１を支持する。そして、ロールエッジ１２では、ロールが直線状に伸びきった状態が振動板１１の振動振幅の最大値となる。
【００７３】
例えば、ロールエッジ１２のロール形状が半円であるとする。この場合、ロール形状が直線状に伸びた状態において、ロールエッジ１２のエッジ周長が斜辺、フレーム１３と振動板１１との間隔が底辺、振動板１１の最大振幅距離が高さとなる直角三角形を形成すると見なせる。それにより、振動板１１の最大振幅距離はロール半径の２．４倍となることがわかる。従って、上記の計算を鑑みて、ボイスコイルボビン１４の高さｈは、ロールエッジ１２のロール半径の４．８倍以上とすれば良い。
【００７４】
反対に設計値として、振動板１１の最大振幅を±４ｍｍとするとしてもよい。その場合、上記の計算方法から、ロールエッジ１２のロールの半径は１．７ｍｍ、フレーム１３と振動板１１との間隔が３．４ｍｍと計算できる。
【００７５】
このように、本発明のスピーカ１では、振動板１１の長手方向の両端部にロールエッジ１２を配置するだけであり、短手方向にロールエッジ１２を配置しない。そのため、スピーカ１は、短手方向にロールエッジ１２を配置しない分だけ、スピーカ１を細くスリムに構成することができるという効果も奏する。具体的には、８ｃｍ口径相当のスピーカでエッジ幅を３．４ｍｍとした場合には３．４＊２＋エッジ貼りシロ分（２ｍｍ＊２）合計１０．８ｍｍ短手方向のスピーカ幅を狭くスリムに構成することができるという効果を奏する。
【００７６】
次に、磁性流体２０とボイスコイルボビン１４との構成に基づく効果について説明する。
【００７７】
ボイスコイルボビン１４は、上述したように、振動板１１の最大振幅の２倍以上の高さを有し、高さ方向の中央部に駆動力を発生するボイスコイル１５が巻き線されている。また、ボイスコイルボビン１４の内側（内壁）とプレート１６の外側との隙間（間隔）である磁気ギャップ内側部には磁力で吸着される磁性流体２０が充填されている。
【００７８】
これら構成により、ボイスコイルボビン１４は、スピーカ１が音を再生する際に、磁気回路２１の磁気ギャップ内側部の領域を飛び出すことがない。換言すると、ボイスコイルボビン１４は、プレート１６の外周とヨーク１８の凹部内側面との間から飛び出すことがない。そのため、磁性流体２０とボイスコイルボビン１４とは離れることはないので、ボイスコイルボビン１４は磁性流体２０と表面張力により濡れ性を維持しながら振動することになる。なお、磁性流体２０とボイスコイルボビン１４とが乖離した場合は磁性流体２０を切り裂くように再突入し、磁性流体２０が飛散してしまう恐れがあるが、本構成では乖離再突入という動作をしない。
【００７９】
このため磁性流体２０はプレート１６から離れることなくボイスコイルボビン１４の内側に留まる。その結果、振動板１１の前後の空気遮断効果を維持することができる。
【００８０】
また、スピーカ１では、振動板１１の長手方向の両端部に配置（固着）されて、振動板１１を振動可能なように支持するロールエッジ１２を備えることで、ボイスコイルボビン１４がプレート１６に接触することを防ぐ。
【００８１】
また、上述したように、ボイスコイルボビン１４の外側に、ボイスコイル１５が巻き線されているため、ボイスコイルボビン１４の内側の寸法をほぼ均一に維持できる。このため、ボイスコイルボビン１４の内側と磁性流体２０との接触状態は振動板１１の振動状態にかかわらず安定状態を維持し続けることができる。
【００８２】
以上、実施の形態１によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカ１を実現することができる。
【００８３】
具体的には、エッジを振動板１１の短手方向に構成しないため、非常に細長いスピーカ１を構成することができる。さらに具体的には、振動板１１の振動振幅の２倍以上のボイスコイルボビン１４を構成し、そのボイスコイルボビン１４の高さ方向の中央部にボイスコイル１５を配置するとともにボイスコイルボビン１４の高さ方向の一端部に振動板１１を配置する構成とする。それにより、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカ１を実現することができる。
【００８４】
また、本実施の形態のスピーカ１では、ボイスコイルボビン１４とプレート１６との隙間（間隔）に構成される磁気ギャップ内側部に磁性流体２０を備える。この構成により、スピーカ１が音を再生する時にボイスコイルボビンが磁気ギャップ内側部の領域から飛び出すことがなく、空気遮断が維持されるとともに、乖離再突入移動に伴う磁性流体２０のかき出しを防止することができる。つまり、スピーカ１は、振動板１１の振動の状態にかかわらず、磁性流体２０が飛散することなく安定した状態を保つことができる。
【００８５】
それにより、エッジとしてロールエッジ１２を振動板１１の全周に配置することなく、安定した支持構造と振動板１１前後の空気遮断効果を実現することができる。そして、スピーカ１の形状としては短手方向にロールエッジ１２を設置しない分短くできるのでよりスリムなスピーカ１を実現することができる。
【００８６】
なお、実施の形態１では、振動板１１を長尺状の平板で構成される平面振動板であるとして説明したが、それに限らない。例えば、図９に示すように凹凸構造の補強リブ２３を設けた振動板１１Ａとしても良い。換言すると、振動板１１Ａは、略平面形状であり、振動板１１Ａの長手方向の面上に連続する凹凸からなる複数個の補強リブが設けられているとしてもよい。ここで、図９は、本発明の実施の形態１のスピーカを構成する振動板の一例を示す図である。このように、振動板１１Ａに補強リブ２３が設けられることで、短手方向の共振周波数をさらに高くすることができ、より高い周波数の音まで、歪無く再生することができる。
【００８７】
また、実施の形態１では、磁気回路２１はマグネット１７がヨーク１８の内側に構成される内磁型磁気回路であるとして説明したが、それに限らない。もちろん、外磁型磁気回路であってもよい。以下、その場合を変形例として図を用いて説明する。
【００８８】
図１０〜図１３は、本発明の実施の形態１の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。図１０は、本実施の形態の変形例に係るスピーカの構成を裏側（背面方向）からみた状態の斜視図を示している。図１１は、本実施の形態の変形例に係るスピーカの構成を表側（正面方向）からみた状態の斜視図を示している。図１２は図１０に示すスピーカのＡ−ａ断面図を示し、図１３は図１０に示すスピーカのＢ−ｂ断面図を示している。なお、図１〜図４と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【００８９】
図１０〜図１３に示すスピーカ２は、振動板１１と、ロールエッジ１２と、フレーム１３と、ボイスコイルボビン１４と、ボイスコイル１５と、プレート１６ａ、マグネット１７ａおよびヨーク１８ａを有する磁気回路２１ａとを備えている。
【００９０】
磁気回路２１ａは、ボイスコイル１５を駆動させるための回路である。換言すると、磁気回路２１ａは、ボイスコイル１５を駆動されるための駆動力を発生する。磁気回路２１ａはボイスコイル１５と相似形状である長尺形状（ここでは細長形状）で構成され、図１３に示すように、プレート１６ａ、マグネット１７ａ、ヨーク１８ａ、貫通孔１９ａ、および磁気ギャップ２２ａを有している。また、図１３に示すように、磁気回路２１は、マグネット１７がヨーク１８の外側に構成される外磁型磁気回路である。
【００９１】
ヨーク１８ａは、磁石を接着（固定）している部品であり、短手方向における断面が逆Ｔ字形状すなわち中央部に凸部を有するよう構成されている。なお、この凸部をセンターポールと称する。
【００９２】
マグネット１７ａは、ヨーク１８の凸部（センターポール）の外側面と対向するように、ヨーク１８の底面に配置されている。
【００９３】
プレート１６ａは、ヨーク１８の凸部（センターポール）の外側面と対向するように配置され、かつ、マグネット１７ａの上面に固着(配置)されている。
【００９４】
貫通孔１９ａは、ヨーク１８の凸部（センターポール）の中心部を貫通するよう設けられており、振動板１１で発生する音をスピーカの表面（正面方向）に導く働きをする。
【００９５】
磁気ギャップ２２ａは、プレート１６とヨーク１８との間の隙間（間隔）であり、磁束を集中して発生させるための隙間（間隔）である。また、磁気ギャップ２２ａはボイスコイル１５と相似形状に構成されているため、磁気ギャップ２２と同様に、背面方向からみて、長手方向に２本の長い直線状となっている。
【００９６】
また、磁気ギャップ２２ａは、ボイスコイルボビン１４の内壁とセンターポールの外周面との隙間（間隔）である磁気ギャップ内側部を含む。換言すると、磁気ギャップ内側部は、ボイスコイルボビン１４の内壁とセンターポールの外側との隙間（間隔）である。そして、この磁気ギャップ内側部には、磁力で吸着される磁性流体２０が充填されることで、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００９７】
磁性流体２０は、磁力で吸着される特性である磁気吸着性を有する液体であり、磁気ギャップ内側部を塞ぐように充填（配置）されている。それにより、磁性流体２０は、振動板１１とボイスコイルボビン１４の内壁とで囲まれる空間において、振動板１１が発生する音の貫通孔１９ａ以外での通過を遮断する。つまり、振動板１１の発生する音を内側と外側で遮断する。
【００９８】
（実施の形態２）
実施の形態１では、振動板１１をロールエッジ１２で支持する構成について説明したがそれに限られない。実施の形態２では、振動板１１をロールエッジ１２に加えて、ダンパーを用いて支持する場合について説明する。
【００９９】
以下、実施の形態２に係るスピーカ３について説明する。
【０１００】
図１４〜図１６は、本発明の実施の形態２におけるスピーカの構成を示す図である。図１４は、本実施の形態に係るスピーカの構成を正面方向からみた状態の示す斜視図を示している。図１５は図１４に示すスピーカのＡ−ａ断面図を示し、図１６は図１４に示すスピーカのＢ−ｂ断面図を示している。また、図１７および図１８はそれぞれ、図１４に示スピーカを構成する部品を示す図である。図１７は、連結部材を示しており、図１８はダンパーを示している。なお、図１４〜図１６においては、図１〜図８と同様の要素には同一の参照符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１０１】
図１４〜図１６に示す本実施の形態に係るスピーカ２は、図１〜図８に示す実施の形態１に係るスピーカ１に対して、連結部材２５とダンパー２６とを設けている点で構成が異なる。具体的には、本実施の形態に係るスピーカ２では、実施の形態１に係るスピーカ１に比べて、貫通孔１９に連結部材２５を通し、連結部材２５をダンパー２６で支持する構成が追加されている。
【０１０２】
連結部材２５は、一方の端部が振動板１１に垂直に固着され、貫通孔１９を介して、振動板１１とダンパー２６の一方の端部とを連結する。
【０１０３】
具体的には、連結部材２５は、図１７に示すように、振動板１１と固着するために一方の端部として設けられた平坦部２７と、振動板１１の裏面から貫通孔１９を通じて、スピーカ３の表面（正面方向側）に至る連結部２９とで構成される。連結部２９の端部（平坦部２７とは反対側の端）にはダンパー２６と連結される突起２８が構成されている。そして、連結部材２５は、図１６に示すように、一方の端部が振動板１１の裏面（正面方向）すなわち振動板１１の貫通孔１９側に垂直に固着される。これにより、連結部材２５は、貫通孔１９を介して、振動板１１とダンパー２６とを連結する。
【０１０４】
ダンパー２６は、一方の端部が連結部材２５の他方の端部に接続され、他方の端部がスピーカ３のフレーム１３に接続されている。具体的には、ダンパー２６は、図１８に示すように、ダンパー平坦部３０と、２つの半円状のロール２６１と、２つの半円状のロール２６１の間に形成された連結領域２６２とで構成される。
【０１０５】
連結領域２６２は、突起２８を固着するために一定の面積の平坦な領域を有しており、図１５および図１６に示すように、突起２８が固着される。
【０１０６】
ダンパー平坦部３０は、フレーム１３に固着される。
【０１０７】
ロール２６１は、材料として発泡ゴム材料やソリッドゴム、高分子材料用いて射出成型したもので構成される。ここで、ロール２６１は、ロールの頂部を薄く基部を厚くなるよう構成されていることが望ましい。また、ダンパー２６のロール２６１が取り付ける方向は、正面方向からみて、ロールエッジ１２のロールが取り付けられている方向に垂直である。
【０１０８】
以上のように構成された連結部材２５およびダンパー２６は、ロールエッジ１２とともに振動板１１を支持する。換言すると、ボイスコイル１５が、振動板１１を介して、連結部材２５およびダンパー２６によりフレーム１３に支持されている。
【０１０９】
次に、以上のように構成されたスピーカ３の効果について説明する。
【０１１０】
すなわち、本実施の形態のスピーカ３は、ロールエッジ１２とともにダンパー２６により支持することで、実施の形態１のスピーカ１と比較して支持系の強化を実現している。具体的には、ダンパー２６は、振動板１１に固着された連結部材２５を介して、振動板１１とボイスコイル１５を支持する。そのため、スピーカ３では、ロールエッジ１２とダンパー２６とで振動系（振動板１１、ボイスコイルボビン１４およびボイスコイル１５）が２点で支持されることで振動系の安定した振動を実現することできる。さらに、ロールエッジ１２とダンパー２６は、振動板１１の表裏（正面および背面）に配置され、２つの支持体（ロールエッジ１２とダンパー２６）の間に振動系の重心がある構造を実現している。このため、２点支持の支持点の間隔が最大となる支持系を実現できるのでより安定した振動系の支持が行える。それにより、振動系を大振幅させてもローリングや異常振動といったものが発生しないので、歪の少ないスピーカ３を実現することができる。
【０１１１】
また、ダンパー２６とロールエッジ１２との方向を直交配置としているため、スピーカ３の短手方向および長手方向両方に抗力のある支持系を実現することができる。
【０１１２】
以上、実施の形態２によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカ３を実現することができる。
【０１１３】
なお、連結部材２５は、上述した形態に限定されるものではない。例えば、連結部２９の長さを短くした連結部材３１であってもよい。その場合の例について以下に説明する。
【０１１４】
図１９は、本発明の実施の形態２の変形例におけるスピーカの構成を示す図である。図１９は、本変形例に係るスピーカの構成を裏側（背面方向）からみた状態の斜視図を示している。なお、図１〜図８と同様の要素には同一の参照符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
図１９に示す本変形例に係るスピーカ３は、実施の形態２に係るスピーカ２に対して、ダンパー２６Ａと、連結部材３１と、補助フレーム３２との構成が異なる。
【０１１６】
具体的には、連結部材３１は、ロールエッジ１２と同じ側の面の振動板１１に固着する。また、補助フレーム３２は、スピーカ３の背面方向でフレーム１３の上部に取り付けられる。また、ダンパー２６Ａは、スピーカ３の背面方向で補助フレーム３２に固着される。より具体的には、ダンパー２６Ａは、実施の形態２と同様に、ダンパー平坦部３０と、２つの半円状のロール２６１と、２つの半円状のロール２６１の間に形成された連結領域２６２とで構成されている。連結領域２６２は、連結部材３１の振動板１１と固着していない方の端部（突起２８）が固着される。また、ダンパー平坦部３０は、補助フレーム３２と固着される。
【０１１７】
このようにして、スピーカ３は、ダンパー２６Ａと、連結部材３１と、補助フレーム３２とで支持系を構成するとしても良い。このように構成することにより、ダンパー２６Ａとロールエッジ１２とが同一面側に構成することができる。そのため、ロールエッジ１２を固着したのちスピーカ３を裏返すことなく、ダンパー２６Ａを固着することができるので、組み立て作業が簡素化されるという効果を奏する。また、連結部材３１が、貫通孔１９に形成されないことは、振動板１１が発した音の通り道である貫通孔１９を塞がないということであり、実施の形態２のスピーカ２に比べて音質が向上するという効果を奏する。
【０１１８】
（実施の形態３）
実施の形態１および２では、ボイスコイルボビン１４の内側の形状が、長方形（直方体）であるとして説明したが、それに限らない。ボイスコイルボビン１４の外側に、ボイスコイル１５が巻き線されているため、ボイスコイルボビン１４の内側の寸法をほぼ均一に維持できるものの、ボイスコイルボビン１４が薄いシート状に構成されているため磁力等により長手方向の中央付近において短手方向の幅が大きくなってしまう場合がある。以下、この場合について、実施の形態３に係るスピーカとして説明する。
【０１１９】
図２０は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す斜視図である。図２１は、実施の形態３のスピーカを構成する磁気回路を示す平面図である。図２２は、実施の形態３のスピーカを構成するヨーク３４を示す平面図である。なお、図８と同様の要素には同一の符号を付しており、詳細な説明は省略する。
【０１２０】
図２０および図２１に示す磁気回路３３は、図８に示す磁気回路２１と同様に、プレート１６、マグネット１７（不図示）と、貫通孔１９と、ヨーク３４と、磁気ギャップ３５とを備え、マグネット１７がヨーク３４の内側に構成される内磁型磁気回路である。
【０１２１】
この磁気回路３３は、図８に示す磁気回路２１に対して、図２１に示すようにヨーク３４が、長手方向の中央部が端部に比べて緩やかに短手方向の長さが広くなる略円弧状に構成されている。
【０１２２】
マグネット１７は、一方側が直方体形状のプレート１６の下部に固着され、他方側にはヨーク３４に固着されている。
【０１２３】
ヨーク３４は、短手方向の断面においては凹状の形状で構成され、スピーカの背面方向からみて、プレート１６の長手方向の辺に対向する辺が略円弧状であり、長手方向の中央部の短手方向の幅が長手方向の端部の短手方向の幅に比べて広い。また、ヨーク３４は、スピーカの背面方向からみて、プレート１６の長手方向の辺と、それに対向する辺とで磁気ギャップ３５を含む間隙を形成する。具体的には、ヨーク３４は、図２２に示すように構成されており、長手方向の中央部における短手方向の長さＤｃは、長手方向の端部における短手方向の長さＤｅに比べ広くなるように緩やかな円弧状となっている。
【０１２４】
磁気ギャップ３５は、プレート１６とヨーク３４の凹部内壁との隙間（間隔）の磁気ギャップ内側部を含むプレート１６とヨーク３４との間の隙間（間隔）であり、磁束を集中して発生させるための隙間（間隔）である。ここでの磁気ギャップ３５は、プレート１６が直方体形状であり、ヨーク３４が上記の円弧状の形状を有するため、図２１に示すように、長手方向の中央部が長手方向の端部に比べ短手方向の長さが広くなっている。
【０１２５】
以上のように実施の形態３のスピーカは構成される。
【０１２６】
次に、以上のように構成されたスピーカの効果について説明する。
【０１２７】
まず、スピーカ１の振動系について説明する。すなわち、ボイスコイル１５に電流を印可する。すると、ボイスコイル１５は、印可された電流および上記磁気回路３３による磁界によってボイスコイル１５には駆動力が発生し、ボイスコイルボビン１４を介して振動板１１を振動させる。つまり、ボイスコイル１５は、発生した駆動力によって振動板１１を振動させ、振動板１１の振動により発生した音が空間に放射される。
【０１２８】
続いて、磁性流体２０は、ボイスコイルボビン１４がプレート１６に接触しないように内圧を発生する。ボイスコイルボビン１４は、略四角筒状で細長い形状であるが、内圧により外側に膨らむように変位する。その際中央部が最も大きく変位する。
【０１２９】
実施の形態１および２に示した磁気回路２１では、直線状の磁気ギャップ２２を有するが、その分磁気ギャップ２２の幅を全周で広く採る構成としている。それに対して、本実施の形態の磁気回路３３ではヨーク３４の内面を円弧状に形成することで、長手方向の端部に比べて中心部の幅が広い磁気ギャップ３５を有する。すなわち、本実施の形態の磁気回路３３では、ボイスコイルボビン１４の長手方向における中央部の膨らみを考慮し、全周で広くするのではなく変形量に対応した磁気ギャップ３５を有する構成としている。
【０１３０】
このように構成することで磁束密度の低下を防ぎ音圧レベルの高いスピーカを実現できるという効果を奏する。
【０１３１】
以上、実施の形態３によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現することができる。
【０１３２】
なお、ヨーク３４の内壁は、円弧状として構成されるとして説明したが、それに限らない。例えば二等辺三角形を形成するように長手方向の中心部と端部との幅を直線状に変化させてもよい。
【０１３３】
また、磁気回路３３は、マグネット１７がヨーク３４の内側に構成される内磁型磁気回路であるとして説明したが、それに限られない。マグネットを外側に配置した外磁型磁気回路であってもよい。その場合には、図１０〜図１３に示すプレート１６ａが、スピーカの背面方向からみて、センターポールに対向する長手方向の辺が略円弧状であり、長手方向の辺の中央部の幅は端部の幅に比べ幅が広くすればよい。
【０１３４】
以上、本発明によれば、細長構造でありながら分割共振が起こりにくく、平坦な周波数特性を得ることができる、音質の優れたスピーカを実現することができる。
【０１３５】
なお、本発明に係るスピーカは、スリム化および薄型化が容易であるので、図２３に示すような薄型テレビ、または携帯電話やＰＤＡ等の電子機器に利用することできる。換言すると、電子機器は、本発明に係るスピーカと、スピーカを内部に保持する筐体とを備えて構成される。
【０１３６】
以上、本発明のスピーカおよびそれを備える電子機器について、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の範囲内に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明は、細長構造でありながら大振幅を可能とし、より低い周波数まで再生することができるスピーカおよびそれを備える電子機器に利用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、２、３ スピーカ
１１、１１Ａ、８０９ 振動板
１２ ロールエッジ
１３、８０４ フレーム
１４、８０５ ボイスコイルボビン
１５、８０６ ボイスコイル
１６、１６ａ、８０２ プレート
１７、１７ａ、８０１ マグネット
１８、１８ａ、３４、８０３ ヨーク
１９、１９ａ 貫通孔
２０ 磁性流体
２１、２１ａ、３３ 磁気回路
２２、２２ａ、３５、８０８ 磁気ギャップ
２３ 補強リブ
２５ 連結部材
２６、２６Ａ、８０７ ダンパー
２７ 平坦部
２８ 突起
２９ 連結部
３０ ダンパー平坦部
３１ 連結部材
３２ 補助フレーム
２６１ ロール
２６２ 連結領域
８１０ ダストキャップ
８１１ エッジ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺状の平板で構成される振動板と、
前記振動板の長手方向の端部に配置され、前記振動板を振動可能に支持するエッジと、
前記振動板の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が前記振動板と直接的に接続されており、前記振動板を支持し、かつ、前記振動板に振動を伝えるための少なくとも１つのボイスコイルボビンと、
前記ボイスコイルボビンの高さ方向の略中央部の外周上に巻き線されているボイスコイルと、
前記ボイスコイルを駆動させるための磁気回路と、を備える
スピーカ。
【請求項２】
前記磁気回路は、内磁形の磁気回路であって、
中央部に凹部を有するヨークと、
前記ヨークの前記凹部の底面に配置されるマグネットと、
前記ヨークの前記凹部に配置され、前記マグネットの上面に固着される直方体形状のプレートと、
前記プレート、前記マグネットおよび前記ヨークの中心部を貫通する貫通孔と、
前記ボイスコイルボビンの内壁と前記プレートの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、
前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体とを備え、
前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断する
請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記ヨークは、短手方向の断面においては凹状の形状で構成され、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの長手方向の辺に対向する辺が略円弧状であり、前記長手方向の中央部の短手方向の幅が前記長手方向の端部の短手方向の幅に比べて広く、
前記ヨークは、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの前記長手方向の辺と、前記対向する辺とで前記磁気ギャップ内側部を含む磁気ギャップを形成する
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記磁気回路は、外磁形の磁気回路であって、
センターポールを有する逆Ｔ字形状のヨークと、
前記センターポールの外側に配置されたマグネットと、
前記センターポールの外側に配置され、前記マグネットの上面に固着されるプレートと、
前記センターポールの中心部を貫通する貫通孔と、
前記ボイスコイルボビンの内壁と前記センターポールの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、
前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体と、を備え、
前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断する
請求項１に記載のスピーカ。
【請求項５】
前記プレートは、前記スピーカの背面方向からみて、
前記センターポールに対向する長手方向の辺が略円弧状であり、前記長手方向の辺の中央部は端部に比べ幅が広い
請求項４に記載のスピーカ。
【請求項６】
前記振動板は、略平面形状であり、当該振動板の長手方向の面上に連続する凹凸からなる複数個の補強リブが設けられている
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項７】
前記エッジは、ロール形状に構成されており、ロール頂部はロール基部に比べて薄く形成され、前記ロール頂部から前記ロール基部にかけて厚くなるように形成されている
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項８】
前記振動板は、長手方向の長さを１とした場合に短手方法の長さは０．５以下となるよう形成されている
請求項１〜７のいずれか１項に記載のスピーカ。
【請求項９】
前記スピーカは、
一方の端部が前記振動板に垂直に固着された連結部材と、
一方の端部が前記連結部材の他方の端部に接続され、他方の端部が前記スピーカのフレームに接続されているダンパーとを備え、
前記ボイスコイルは、前記振動板を介して、前記連結部材および前記ダンパーにより前記フレームに支持される
請求項１〜８のいずれか１項に記載のスピーカ。
【請求項１０】
前記連結部材は、前記貫通孔を介して、前記振動板と前記ダンパーの前記一方の端部と連結する
請求項９に記載のスピーカ。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のスピーカを備える
電子機器。
【請求項１】
長尺状の平板で構成される振動板と、
前記振動板の長手方向の端部に配置され、前記振動板を振動可能に支持するエッジと、
前記振動板の振動振幅の２倍以上の高さを有する略角筒形状で構成され、開口部周縁が前記振動板と直接的に接続されており、前記振動板を支持し、かつ、前記振動板に振動を伝えるための少なくとも１つのボイスコイルボビンと、
前記ボイスコイルボビンの高さ方向の略中央部の外周上に巻き線されているボイスコイルと、
前記ボイスコイルを駆動させるための磁気回路と、を備える
スピーカ。
【請求項２】
前記磁気回路は、内磁形の磁気回路であって、
中央部に凹部を有するヨークと、
前記ヨークの前記凹部の底面に配置されるマグネットと、
前記ヨークの前記凹部に配置され、前記マグネットの上面に固着される直方体形状のプレートと、
前記プレート、前記マグネットおよび前記ヨークの中心部を貫通する貫通孔と、
前記ボイスコイルボビンの内壁と前記プレートの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、
前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体とを備え、
前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断する
請求項１に記載のスピーカ。
【請求項３】
前記ヨークは、短手方向の断面においては凹状の形状で構成され、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの長手方向の辺に対向する辺が略円弧状であり、前記長手方向の中央部の短手方向の幅が前記長手方向の端部の短手方向の幅に比べて広く、
前記ヨークは、前記スピーカの背面方向からみて、前記プレートの前記長手方向の辺と、前記対向する辺とで前記磁気ギャップ内側部を含む磁気ギャップを形成する
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項４】
前記磁気回路は、外磁形の磁気回路であって、
センターポールを有する逆Ｔ字形状のヨークと、
前記センターポールの外側に配置されたマグネットと、
前記センターポールの外側に配置され、前記マグネットの上面に固着されるプレートと、
前記センターポールの中心部を貫通する貫通孔と、
前記ボイスコイルボビンの内壁と前記センターポールの外周面との間の磁気ギャップ内側部と、
前記磁気ギャップ内側部を塞ぐように配置された磁気吸着性を有する液体である磁性流体と、を備え、
前記磁性流体は、前記振動板と前記ボイスコイルボビンとで囲まれる空間において、前記振動板が発生する音の前記貫通孔以外での通過を遮断する
請求項１に記載のスピーカ。
【請求項５】
前記プレートは、前記スピーカの背面方向からみて、
前記センターポールに対向する長手方向の辺が略円弧状であり、前記長手方向の辺の中央部は端部に比べ幅が広い
請求項４に記載のスピーカ。
【請求項６】
前記振動板は、略平面形状であり、当該振動板の長手方向の面上に連続する凹凸からなる複数個の補強リブが設けられている
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項７】
前記エッジは、ロール形状に構成されており、ロール頂部はロール基部に比べて薄く形成され、前記ロール頂部から前記ロール基部にかけて厚くなるように形成されている
請求項２に記載のスピーカ。
【請求項８】
前記振動板は、長手方向の長さを１とした場合に短手方法の長さは０．５以下となるよう形成されている
請求項１〜７のいずれか１項に記載のスピーカ。
【請求項９】
前記スピーカは、
一方の端部が前記振動板に垂直に固着された連結部材と、
一方の端部が前記連結部材の他方の端部に接続され、他方の端部が前記スピーカのフレームに接続されているダンパーとを備え、
前記ボイスコイルは、前記振動板を介して、前記連結部材および前記ダンパーにより前記フレームに支持される
請求項１〜８のいずれか１項に記載のスピーカ。
【請求項１０】
前記連結部材は、前記貫通孔を介して、前記振動板と前記ダンパーの前記一方の端部と連結する
請求項９に記載のスピーカ。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載のスピーカを備える
電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４Ａ】
【図２４Ｂ】
【図２４Ｃ】
【図２５】
【公開番号】特開２０１１−２２３５５９（Ｐ２０１１−２２３５５９Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４６０７（Ｐ２０１１−５４６０７）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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