ダイナミック型スピーカ、及びそのエッジ構造
【課題】ダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性の平坦性を改善する技術を提供する。
【解決手段】振動板１０９の外周縁をフレーム１０１に弾性的に接続することで、振動板１０９をフレーム１０１に支持させるための、ダイナミック型スピーカ１００のエッジ構造１１０は、アップロールエッジ１１０ａ（第１エッジ）と、Vエッジ１１０ｂ（第２エッジ）と、を備える。アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように形成される。Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、アップロールエッジ１１０ａから見て振動板１０９から放射される音波の放射方向Dと反対側に配置される。アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される図２７の筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１が、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外れている。
【解決手段】振動板１０９の外周縁をフレーム１０１に弾性的に接続することで、振動板１０９をフレーム１０１に支持させるための、ダイナミック型スピーカ１００のエッジ構造１１０は、アップロールエッジ１１０ａ（第１エッジ）と、Vエッジ１１０ｂ（第２エッジ）と、を備える。アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように形成される。Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、アップロールエッジ１１０ａから見て振動板１０９から放射される音波の放射方向Dと反対側に配置される。アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される図２７の筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１が、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミック型スピーカ、及びそのエッジ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、振動板のローリングを防止するために、音の放射方向に向かって凸形状となる凸エッジと、音の放射方向に向かって凹形状となる凹エッジとによって構成されるエッジ構造を開示している。このエッジ構造において、凸エッジは振動板の外周部の全部に形成されており、凹エッジは振動板の外周部の一部に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１９には、一般的なダイナミック型スピーカ１００の断面を示している。ダイナミック型スピーカ１００は、フレーム１０１と、磁気回路１０２と、振動部１０３とによって構成されている。
【０００５】
フレーム１０１は、ダイナミック型スピーカ１００の図示しないエンクロージャにネジなどの締結手段で固定される。
【０００６】
磁気回路１０２は、トッププレート１０４と、永久磁石１０５と、ヨーク１０６とによって構成されている。トッププレート１０４は、円環状に形成され、フレーム１０１に取り付けられる。永久磁石１０５は、円環状に形成され、トッププレート１０４に取り付けられる。ヨーク１０６は、フランジ部１０６ａと筒部１０６ｂによって構成されている。以上の構成により、トッププレート１０４の内周面と、筒部１０６ｂの外周面の間に形成された磁気ギャップには永久磁石１０５の磁束が集中している。
【０００７】
振動部１０３は、ボイスコイルボビン１０７と、ボイスコイル１０８と、振動板１０９と、エッジ構造１１０と、ダンパー１１１と、センターキャップ１１２と、錦糸線１１３とによって構成されている。ボイスコイルボビン１０７の外周にはボイスコイル１０８が巻返されている。ボイスコイル１０８は、磁気回路１０２の磁気ギャップ内に位置している。振動板１０９は、ボイスコイルボビン１０７に接続している。振動板１０９は、エッジ構造１１０を介してフレーム１０１に支持されている。図１９には、エッジ構造１１０としてアップロールエッジが示されている。ボイスコイルボビン１０７は、メッシュ状に形成されたダンパー１１１を介してフレーム１０１に弾性的に支持されている。ダンパー１１１は、ボイスコイルボビン１０７やボイスコイル１０８がトッププレート１０４やヨーク１０６に擦れることがないように、ボイスコイルボビン１０７の姿勢を調整するものである。センターキャップ１１２は、ボイスコイルボビン１０７の先端に取り付けられている。錦糸線１１３は、トッププレート１０４に固定された外部端子１１４とボイスコイル１０８とを接続する電線である。
【０００８】
以上の構成で、外部端子１１４に音響信号が入力されると、ボイスコイル１０８を流れる電流と、磁気回路１０２によって形成された磁界との相互作用により、振動板１０９が音響信号に応じた振動をし、所望の音波が振動板１０９から放射方向Dに放射される。このようなダイナミック型スピーカ１００では、ボイスコイルボビン１０７の振動に伴って上下動する錦糸線１１３とダンパー１１１との間のクリアランスを十分に確保しなければならない必要があり、それ故、ダイナミック型スピーカ１００の薄型化を困難なものとしている。
【０００９】
そこで、図２０に示すように、ダンパー１１１を省略した構成が考えられる。この場合、錦糸線１１３とダンパー１１１との接触を懸念する必要がないので、ダイナミック型スピーカ１００の薄型化を図ることができる。しかし、単にダンパー１１１を削除しただけでは、主としてエンクロージャの内部音響空間の非対称性や空気の粘性に起因する振動板１０９の背圧の偏りに起因して、振動部１０３が太線矢印で示すようにローリング（横揺れ）してしまう。そして、この振動部１０３のローリングにより、ボイスコイルボビン１０７やボイスコイル１０８がトッププレート１０４やヨーク１０６に擦れ、もって、擦れ音が重畳された音波が振動板１０９から放射方向Dに出力されることになる。
【００１０】
そこで、上記のローリングを抑制すべく、特許文献１のようにエッジ構造１１０を二重にするアイデアが発案されている。図２１は、エッジ構造１１０として、放射方向Dに突出する断面略円弧状のアップロールエッジ１１０ａ（第１エッジ）に、放射方向Dと反対側に突出する断面略V字状のVエッジ１１０ｂ（第２エッジ）を重ねた構造を例示している。具体的には、Vエッジ１１０ｂは、アップロールエッジ１１０ａから見て、振動板１０９から放射される音波の放射方向Dと反対側に配置されている。また、図２２に示すように、アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように形成されている。一方、Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されている。
【００１１】
しかしながら、図２１や図２２に示すようにエッジ構造１１０を二重にするアイデアを採用すると、エッジ構造１１０が図２１のように二重でなく図２０のように一重である従来のダイナミック型スピーカ１００と比較して、ダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦性が悪化するという問題が出てきた。図２３に、図２１や図２２に示すダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性を示す。図２３に示すグラフの横軸はダイナミック型スピーカ１００に入力された音響信号の周波数であり、縦軸はダイナミック型スピーカ１００から出力された音波の音圧レベルである。なお、ダイナミック型スピーカ１００の大きさや材質等によりこの音圧レベルは変化する。図２３から判る通り、図２１や図２２に示すダイナミック型スピーカ１００では、入力された音響信号の周波数が２ｋHzと４ｋHz、６ｋHzであるとき、出力された音波の音圧レベルの平坦性が損なわれている。そして、この結果、ダイナミック型スピーカ１００には、音の再現性に関して満足いくものが得られなかった。
【００１２】
本願発明の目的は、ダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性の平坦性を改善する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本願発明者は、鋭意研究の末、図２３に示すように、入力された音響信号の周波数が２ｋHzと４ｋHz、６ｋHzであるとき、出力された音波の音圧レベルの平坦性が損なわれる原因が、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される筒体１１０ｃ（図２参照）の共鳴現象にあることを突き止めた。
【００１４】
図２４には、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される筒体１１０ｃを簡略的に描いている。この筒体１１０ｃは、両端が開口しているので一般に開管と呼ばれている。開管では、その両端の開口で自由端反射が起こるため、固有振動は、両端の開口を腹とする定常波となる。図２４では、開管内に形成される音波の疎密波を便宜的に横波表示している。この疎密波の節の位置では媒質（空気）の密度変化は最大となり、振動はゼロとなる。一方、疎密波の腹の位置では媒質（空気）の密度変化はゼロとなり、振動は最大となる。開管の長さをL、波長をλ、音速をVとすると、開管の一次共鳴周波数ｆ１は下記式（１）により表される。同様に、図２５及び図２６に示すように、開管の二次共鳴周波数ｆ２、三次共鳴周波数ｆ３は、下記式（２）及び（３）により表される。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】
【００１７】
【数３】
【００１８】
上記式（１）〜（３）を更に一般化すれば、ｎ次共鳴周波数ｆｎは、下記式（４）により表される。ただし、式（１）〜（４）では、いわゆる開口端補正を考慮していない。
【００１９】
【数４】
【００２０】
以上の考察を踏まえ、本願発明の発明者は、以下の解決手段に想到するに至った。
【００２１】
即ち、本願発明の観点によれば、振動板の外周縁をフレームに弾性的に接続することで、前記振動板を前記フレームに支持させるための、ダイナミック型スピーカのエッジ構造は、以下のように構成される。エッジ構造は、前記振動板の前記外周縁に全体的に沿うように形成される第１エッジと、前記振動板の前記外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、前記第１エッジから見て前記振動板から放射される音波の放射方向と反対側に配置される、第２エッジと、を備える。前記第１エッジと前記第２エッジによって形成される筒体の共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から外れている。
好ましくは、前記筒体の一次共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から高周波数側に外れている。
好ましくは、前記筒体の周壁に孔又はスリットが形成されている。
好ましくは、前記孔又はスリットは、前記第２エッジに形成されている。
好ましくは、前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に等分する位置に形成されている。
好ましくは、前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に不等分する位置に形成されている。
好ましくは、前記第２エッジは、断面略V字状である。
好ましくは、前記第２エッジの折れ目に、微小孔が複数、形成されている。
好ましくは、前記第２エッジの折れ目に、ミシン目が形成されている。
好ましくは、前記第２エッジの折れ目以外の部分には、前記折れ目に対して直交するように延びるリブが形成されている。
上記のエッジ構造を備えたダイナミック型スピーカが提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明によれば、前記筒体の共鳴現象が発生しても、前記ダイナミック型スピーカの再生周波数帯域に影響を及ぼすことがない。従って、前記ダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性の平坦性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ダイナミック型スピーカの正面図。（第１実施形態）
【図２】開管の共鳴現象の説明図。（第１実施形態）
【図３】図１のダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性を示すグラフ。（第１実施形態）
【図４】ダイナミック型スピーカの正面図。（第２実施形態）
【図５】ダイナミック型スピーカの正面図。（第３実施形態）
【図６】ダイナミック型スピーカの正面図。（第３実施形態の変形例）
【図７】ダイナミック型スピーカの正面図。（第４実施形態）
【図８】ダイナミック型スピーカの正面図。（第５実施形態）
【図９】ダイナミック型スピーカの正面図。（第５実施形態の変形例）
【図１０】ダイナミック型スピーカの正面図。（第６実施形態）
【図１１】図１０のダイナミック型スピーカのエッジ構造の拡大断面図。（第６実施形態）
【図１２】ダイナミック型スピーカの正面図。（第７実施形態）
【図１３】開管の共鳴現象の説明図。（第７実施形態）
【図１４】ダイナミック型スピーカの正面図。（第７実施形態の変形例）
【図１５】ダイナミック型スピーカの正面図。（第８実施形態）
【図１６】ダイナミック型スピーカの正面図。（第８実施形態の変形例）
【図１７】ダイナミック型スピーカの正面図。（第８実施形態の変形例）
【図１８】エッジ構造の拡大断面図。（第９実施形態）
【図１９】一般的なダイナミック型スピーカの断面図。
【図２０】薄型のダイナミック型スピーカの断面図。
【図２１】ローリング問題が改善されたダイナミック型スピーカの断面図。
【図２２】図２１に示すダイナミック型スピーカの正面図。
【図２３】図２１に示すダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性を示すグラフ。
【図２４】開管の共鳴現象の説明図。
【図２５】開管の共鳴現象の説明図。
【図２６】開管の共鳴現象の説明図。
【図２７】図２１に示すダイナミック型スピーカのエッジ構造の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
先ず、図２１及び図２２で説明したダイナミック型スピーカ１００を更に詳しく説明した上で、図１〜３を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。
【００２５】
本実施形態において振動板１０９は、図２２の正面視において、略正方形状に形成されている。そして、アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように環状に形成されている。一方で、Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されている。詳しくは、Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁のうち直線的な部分にのみ沿うように、直線的に形成されている。従って、エッジ構造１１０は、１つのアップロールエッジ１１０ａと、４つのVエッジ１１０ｂと、から構成されていると言うことができる。そして、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂが重複している部分では、図２７に示すように、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって筒体１１０ｃが形成されている（図２２も併せて参照）。即ち、筒体１１０ｃの周壁は、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって構成されている。この筒体１１０ｃは、両端が開口する開管である。
【００２６】
また、Vエッジ１１０ｂは、２つの平板部１によって構成されている。２つの平板部１の間には第１折り目２（折り目）が形成されている。また、各平板部１は、アップロールエッジ１１０ａに対して第２折り目３（折り目）を介して接続している。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態においてVエッジ１１０ｂには、複数の孔４が形成されている。具体的には、Vエッジ１１０ｂの各平板部１には、複数の孔４が、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成されている。端的に言えば、複数の孔４は、各平板部１の長手方向に沿って、各平板部１に等間隔に形成されている。
【００２８】
次に、図２及び図３を参照しつつ、上記の如くエッジ構造１１０の筒体１１０ｃの周壁に孔４を設けた技術的意義について説明する。
【００２９】
図２に示すように、筒体１１０ｃの周壁に孔４を設けると、音響工学上、孔４の形成位置を境にして、筒体１１０ｃは分離された２つの筒体１１０ｄと見做される。なぜなら、孔４の位置で自由端反射が起こるからである。
【００３０】
仮に、図２において、２つの筒体１１０ｄの長さをL1、L2とし、L1=L2とし、筒体１１０ｄの一次共鳴周波数をｆｄとすると、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、下記式（５）により表される。
【００３１】
【数５】
【００３２】
そして、上記式（５）と前述した式（１）を比較して判る通り、筒体１１０ｃの周壁に孔４を設けると、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は実質的に高くなっていることが理解されよう。
【００３３】
従って、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂに複数の孔４を形成することで、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、実質上、図２２のものと比較して遥かに高くなっている。
【００３４】
図３には、本実施形態のダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性を示す。本実施形態においてダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域は、定格出力音圧レベル（本実施形態におけるダイナミック型スピーカ１００の定格の出力音圧レベルを意味する。）である８４ｄBから１０ｄB下がった出力音圧レベルを基準として設定されており、具体的には４７Hz〜１８ｋHzとしている。そして、前述したようにVエッジ１１０ｂに複数の孔４を形成したことで、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から高周波数側に外れている。従って、ダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦性が高いレベルで実現されている。
【００３５】
（まとめ）
以上に、本願発明の第１実施形態を説明したが、第１実施形態は、要するに、以下の特長を有している。
【００３６】
図２１及び図２２に示すように、振動板１０９の外周縁をフレーム１０１に弾性的に接続することで、振動板１０９をフレーム１０１に支持させるための、ダイナミック型スピーカ１００のエッジ構造１１０は、アップロールエッジ１１０ａ（第１エッジ）と、Vエッジ１１０ｂ（第２エッジ）と、を備える。アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように形成される。Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、アップロールエッジ１１０ａから見て振動板１０９から放射される音波の放射方向Dと反対側に配置される。アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される図２７の筒体１１０ｃの共鳴周波数を、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外している。以上の構成によれば、筒体１１０ｃの共鳴現象が発生しても、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域に影響を及ぼすことがない。従って、ダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦性を改善することができる。
【００３７】
また、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から高周波数側に外している。以上の構成によれば、筒体１１０ｃの高次共鳴周波数は必ずダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外れることになるので、筒体１１０ｃの高次共鳴周波数がダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外れるか否かを設計段階で注意する必要がなくなる。
【００３８】
ここで補足すると、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から高周波数側に外すには、以下のような計算式が有効である。例えば、図２において、筒体１１０ｃの長さLを８６ｍｍとし、この筒体１１０ｃを二等分する位置に孔４を１個だけ設けるとすると、孔４を設ける前の筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は２ｋＨｚであり、孔４を設けた後の筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は４ｋＨｚとなる。具体的には、標準状態の乾燥空気において、気温２０℃における音速を約３４４ｍ／ｓとすると、筒体１１０ｃの長さLが８６ｍｍで孔４が開いていない場合、L＝８６（ｍｍ）、Ｖ＝３４４（ｍ／ｓ）なので、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、式（１）より、
ｆ１＝Ｖ／２Ｌ＝３４４（ｍ／ｓ）／（２×８６（ｍｍ））＝２０００（Ｈｚ）となるから、一次共鳴周波数ｆ１は約２．０ｋＨｚとなる。ここで、同条件で図２のように筒体１１０ｃの長さLを２等分する位置に孔４を１個設けたとすると、Ｌ１＝Ｌ２＝４３（ｍｍ）、Ｖ＝３４４（ｍ/ｓ）で、その一次共鳴周波数ｆ１は、式（１）より、ｆ１＝Ｖ／２Ｌ＝３４４（ｍ/ｓ）／（２×４３（ｍｍ））＝４０００（Ｈｚ）となるから、一次共鳴周波数ｆ１（＝ｆｄ）は４．０ｋＨｚとなる。ここで、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域を４７Ｈｚ〜１８ｋＨｚと設定しているので、一次共鳴周波数ｆ１を１８ｋＨｚ以上へ追いやるために、複数の孔４を設ける際の孔４の間隔ΔＬ（実質的には、図２のL1やL2に相当し、即ち、１つの筒体１１０ｄの長さである。）としては、式（１）より、ｆ１=Ｖ/２ΔＬ、ΔＬ=Ｖ/２ｆ１、上記と同じ条件で、Ｖ=３４４（ｍ／ｓ），ｆ１=１８０００（Ｈｚ）とすると、ΔＬ=９．５（ｍｍ）となり、孔４の間隔ΔＬを約９．５ｍｍ以下にすればよいことになる。
【００３９】
また、図１に示すように、筒体１１０ｃのVエッジ１１０ｂ（周壁の一部）に孔４が形成されている。以上の構成によれば、図２に示すように、音響工学上、孔４の形成位置を境にして、筒体１１０ｃは分離された２つの筒体１１０ｄと見做されるので、極めて簡素な構成で、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１が高くなる。
【００４０】
また、孔４は、アップロールエッジ１１０ａではなく、Vエッジ１１０ｂに形成されている。以上の構成によれば、孔４がアップロールエッジ１１０ａに形成されている場合と比較して、孔４から漏出した雑音が、振動板１０９から鑑賞者側に放射される音波に重畳されることを抑制することができる。
【００４１】
また、蝶番のように変形する断面略V字状のVエッジ１１０ｂを採用していることで、振動板１０９のローリングを効果的に抑制することができる。
【００４２】
なお、上記第１実施形態において、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域は、４７Hz〜１８ｋHzとしたが、これに限定されることはない。即ち、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域は、ダイナミック型スピーカ１００の再生能力や、ダイナミック型スピーカ１００への入力信号を制御するネットワークや再生機器等のフィルタ等に基づいて適宜に設定される。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、図４を参照しつつ、本願発明の第２実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４４】
本実施形態においてVエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３には、微小孔５が複数、形成されている。従って、Vエッジ１１０ｂは、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３を境にして変形し易くなる。
【００４５】
なお、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３に、複数の微小孔５を形成することに代えて、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３に、ミシン目を形成してもよい。この場合でも、Vエッジ１１０ｂは、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３を境にして変形し易くなる。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、図５を参照しつつ、本願発明の第３実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４７】
本実施形態において筒体１１０ｃには、孔４が１つだけ形成されている。この孔４は、Vエッジ１１０ｂを構成する２つの平板部１のうち一方の平板部１に形成されている。孔４は、平板部１をその長手方向に二等分する位置に形成されている。
【００４８】
なお、孔４は、平板部１をその長手方向に二等分する位置に形成することに代えて、図６に示すように、平板部１をその長手方向に不等分する位置に形成してもよい。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図２を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、図７を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５０】
上記第１実施形態では、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１には、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成するとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図７に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１には、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に不等分する位置に形成している。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図２を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００５１】
（第５実施形態）
次に、図８を参照しつつ、本願発明の第５実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５２】
上記第１実施形態では、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１に、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成するとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図８に示すように、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２に、複数の孔４を、第１折り目２をその長手方向に等分する位置に形成している。
【００５３】
なお、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２に、複数の孔４を、第１折り目２をその長手方向に等分する位置に形成することに代えて、図９に示すように、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２に、複数の孔４を、第１折り目２をその長手方向に不等分する位置に形成してもよい。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図２を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００５４】
（第６実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照しつつ、本願発明の第６実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第５実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第５実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５５】
本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１（第１折り目２と第２折り目３以外の部分に相当。）に、第１折り目２（又は第２折り目３）に対して直交するように延びるリブ６が複数形成されている。以上の構成によれば、各平板部１の剛性（各平板部１の撓み難さ）が高くなるので、振動板１０９が振動するに際し、各平板部１を挟む第１折り目２と第２折り目３は、湾曲することなく略直線状態を維持したまま平行に移動することになる。つまり、Vエッジ１１０ｂは一層蝶番のように変形することになるので、振動板１０９のローリングを一層効果的に抑制することができる。
【００５６】
（第７実施形態）
次に、図１２及び図１３を参照しつつ、本願発明の第７実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５７】
上記第１実施形態では、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１に、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成し、これによって筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を高めている。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、図１２に示すように、Vエッジ１１０ｂに、スリット７を、Vエッジ１１０ｂをその長手方向に等分する位置に形成している。このように筒体１１０ｃの周壁にスリット７を設けると、上記第１実施形態と同様に、図１３に示すように、音響工学上、スリット７の形成位置を境として、筒体１１０ｃは離間した２つの筒体１１０ｄと見做される。なぜなら、スリット７の位置で自由端反射が起こるからである。従って、筒体１１０ｃの周壁に孔４を形成することに代えてスリット７を形成しても、上記第１実施形態と同様に、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を高めることができる。
【００５９】
なお、図１２に示すように、Vエッジ１１０ｂに、スリット７を、Vエッジ１１０ｂをその長手方向に等分する位置に形成することに代えて、図１４に示すように、Vエッジ１１０ｂに、スリット７を、Vエッジ１１０ｂをその長手方向に不等分する位置に形成してもよい。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図１３を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００６０】
（第８実施形態）
次に、図１５を参照しつつ、本願発明の第８実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００６１】
上記第１実施形態では、振動板１０９は、図２２の正面視において、略正方形状に形成されているとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、振動板１０９は、図１５の正面視において、略長方形状に形成されている。
【００６２】
なお、振動板１０９は、図１６に示すように、略六角形状に形成してもよいし、図１７に示すように、略八角形状に形成してもよい。図１６及び図１７の例では、各筒体１１０ｃには孔４を夫々１つだけ形成している。
【００６３】
また、振動板１０９は、略円形状や略楕円形状であってもよい。この場合、筒体１１０ｃは、若干湾曲することになるが、筒体１１０ｃが湾曲したものであったとしても、前述したダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦化技術は問題なく発揮されることが理解されよう。
【００６４】
（第９実施形態）
次に、図１８を参照しつつ、本願発明の第９実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００６５】
上記第１実施形態において、エッジ構造１１０は、図２１に示すように、断面略円弧状のアップロールエッジ１１０ａに断面略V字状のVエッジ１１０ｂを重ねた構造であるとした。しかし、断面略円弧状のアップロールエッジ１１０ａに代えて、断面略波打形状のコルゲーテッドエッジ１１０ｅを採用してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００ ダイナミック型スピーカ
１０１ フレーム
１０２ 磁気回路
１０３ 振動部
１０４ トッププレート
１０５ 永久磁石
１０６ ヨーク
１０６ａ フランジ部
１０６ｂ 筒部
１０７ ボイスコイルボビン
１０８ ボイスコイル
１０９ 振動板
１１０ エッジ構造
１１０ａ アップロールエッジ（第１エッジ）
１１０ｂ Vエッジ（第２エッジ）
１１０ｃ 筒体
１１０ｄ 筒体
１１０ｅ コルゲーテッドエッジ
１１１ ダンパー
１１２ センターキャップ
１１３ 錦糸線
１１４ 外部端子
１ 平板部
２ 第１折り目（折り目）
３ 第２折り目（折り目）
４ 孔
５ 微小孔
６ リブ
７ スリット
D 放射方向
ｆｄ 一次共鳴周波数
ｆ１ 一次共鳴周波数
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイナミック型スピーカ、及びそのエッジ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、特許文献１は、振動板のローリングを防止するために、音の放射方向に向かって凸形状となる凸エッジと、音の放射方向に向かって凹形状となる凹エッジとによって構成されるエッジ構造を開示している。このエッジ構造において、凸エッジは振動板の外周部の全部に形成されており、凹エッジは振動板の外周部の一部に形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０４０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１９には、一般的なダイナミック型スピーカ１００の断面を示している。ダイナミック型スピーカ１００は、フレーム１０１と、磁気回路１０２と、振動部１０３とによって構成されている。
【０００５】
フレーム１０１は、ダイナミック型スピーカ１００の図示しないエンクロージャにネジなどの締結手段で固定される。
【０００６】
磁気回路１０２は、トッププレート１０４と、永久磁石１０５と、ヨーク１０６とによって構成されている。トッププレート１０４は、円環状に形成され、フレーム１０１に取り付けられる。永久磁石１０５は、円環状に形成され、トッププレート１０４に取り付けられる。ヨーク１０６は、フランジ部１０６ａと筒部１０６ｂによって構成されている。以上の構成により、トッププレート１０４の内周面と、筒部１０６ｂの外周面の間に形成された磁気ギャップには永久磁石１０５の磁束が集中している。
【０００７】
振動部１０３は、ボイスコイルボビン１０７と、ボイスコイル１０８と、振動板１０９と、エッジ構造１１０と、ダンパー１１１と、センターキャップ１１２と、錦糸線１１３とによって構成されている。ボイスコイルボビン１０７の外周にはボイスコイル１０８が巻返されている。ボイスコイル１０８は、磁気回路１０２の磁気ギャップ内に位置している。振動板１０９は、ボイスコイルボビン１０７に接続している。振動板１０９は、エッジ構造１１０を介してフレーム１０１に支持されている。図１９には、エッジ構造１１０としてアップロールエッジが示されている。ボイスコイルボビン１０７は、メッシュ状に形成されたダンパー１１１を介してフレーム１０１に弾性的に支持されている。ダンパー１１１は、ボイスコイルボビン１０７やボイスコイル１０８がトッププレート１０４やヨーク１０６に擦れることがないように、ボイスコイルボビン１０７の姿勢を調整するものである。センターキャップ１１２は、ボイスコイルボビン１０７の先端に取り付けられている。錦糸線１１３は、トッププレート１０４に固定された外部端子１１４とボイスコイル１０８とを接続する電線である。
【０００８】
以上の構成で、外部端子１１４に音響信号が入力されると、ボイスコイル１０８を流れる電流と、磁気回路１０２によって形成された磁界との相互作用により、振動板１０９が音響信号に応じた振動をし、所望の音波が振動板１０９から放射方向Dに放射される。このようなダイナミック型スピーカ１００では、ボイスコイルボビン１０７の振動に伴って上下動する錦糸線１１３とダンパー１１１との間のクリアランスを十分に確保しなければならない必要があり、それ故、ダイナミック型スピーカ１００の薄型化を困難なものとしている。
【０００９】
そこで、図２０に示すように、ダンパー１１１を省略した構成が考えられる。この場合、錦糸線１１３とダンパー１１１との接触を懸念する必要がないので、ダイナミック型スピーカ１００の薄型化を図ることができる。しかし、単にダンパー１１１を削除しただけでは、主としてエンクロージャの内部音響空間の非対称性や空気の粘性に起因する振動板１０９の背圧の偏りに起因して、振動部１０３が太線矢印で示すようにローリング（横揺れ）してしまう。そして、この振動部１０３のローリングにより、ボイスコイルボビン１０７やボイスコイル１０８がトッププレート１０４やヨーク１０６に擦れ、もって、擦れ音が重畳された音波が振動板１０９から放射方向Dに出力されることになる。
【００１０】
そこで、上記のローリングを抑制すべく、特許文献１のようにエッジ構造１１０を二重にするアイデアが発案されている。図２１は、エッジ構造１１０として、放射方向Dに突出する断面略円弧状のアップロールエッジ１１０ａ（第１エッジ）に、放射方向Dと反対側に突出する断面略V字状のVエッジ１１０ｂ（第２エッジ）を重ねた構造を例示している。具体的には、Vエッジ１１０ｂは、アップロールエッジ１１０ａから見て、振動板１０９から放射される音波の放射方向Dと反対側に配置されている。また、図２２に示すように、アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように形成されている。一方、Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されている。
【００１１】
しかしながら、図２１や図２２に示すようにエッジ構造１１０を二重にするアイデアを採用すると、エッジ構造１１０が図２１のように二重でなく図２０のように一重である従来のダイナミック型スピーカ１００と比較して、ダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦性が悪化するという問題が出てきた。図２３に、図２１や図２２に示すダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性を示す。図２３に示すグラフの横軸はダイナミック型スピーカ１００に入力された音響信号の周波数であり、縦軸はダイナミック型スピーカ１００から出力された音波の音圧レベルである。なお、ダイナミック型スピーカ１００の大きさや材質等によりこの音圧レベルは変化する。図２３から判る通り、図２１や図２２に示すダイナミック型スピーカ１００では、入力された音響信号の周波数が２ｋHzと４ｋHz、６ｋHzであるとき、出力された音波の音圧レベルの平坦性が損なわれている。そして、この結果、ダイナミック型スピーカ１００には、音の再現性に関して満足いくものが得られなかった。
【００１２】
本願発明の目的は、ダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性の平坦性を改善する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
そこで、本願発明者は、鋭意研究の末、図２３に示すように、入力された音響信号の周波数が２ｋHzと４ｋHz、６ｋHzであるとき、出力された音波の音圧レベルの平坦性が損なわれる原因が、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される筒体１１０ｃ（図２参照）の共鳴現象にあることを突き止めた。
【００１４】
図２４には、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される筒体１１０ｃを簡略的に描いている。この筒体１１０ｃは、両端が開口しているので一般に開管と呼ばれている。開管では、その両端の開口で自由端反射が起こるため、固有振動は、両端の開口を腹とする定常波となる。図２４では、開管内に形成される音波の疎密波を便宜的に横波表示している。この疎密波の節の位置では媒質（空気）の密度変化は最大となり、振動はゼロとなる。一方、疎密波の腹の位置では媒質（空気）の密度変化はゼロとなり、振動は最大となる。開管の長さをL、波長をλ、音速をVとすると、開管の一次共鳴周波数ｆ１は下記式（１）により表される。同様に、図２５及び図２６に示すように、開管の二次共鳴周波数ｆ２、三次共鳴周波数ｆ３は、下記式（２）及び（３）により表される。
【００１５】
【数１】
【００１６】
【数２】
【００１７】
【数３】
【００１８】
上記式（１）〜（３）を更に一般化すれば、ｎ次共鳴周波数ｆｎは、下記式（４）により表される。ただし、式（１）〜（４）では、いわゆる開口端補正を考慮していない。
【００１９】
【数４】
【００２０】
以上の考察を踏まえ、本願発明の発明者は、以下の解決手段に想到するに至った。
【００２１】
即ち、本願発明の観点によれば、振動板の外周縁をフレームに弾性的に接続することで、前記振動板を前記フレームに支持させるための、ダイナミック型スピーカのエッジ構造は、以下のように構成される。エッジ構造は、前記振動板の前記外周縁に全体的に沿うように形成される第１エッジと、前記振動板の前記外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、前記第１エッジから見て前記振動板から放射される音波の放射方向と反対側に配置される、第２エッジと、を備える。前記第１エッジと前記第２エッジによって形成される筒体の共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から外れている。
好ましくは、前記筒体の一次共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から高周波数側に外れている。
好ましくは、前記筒体の周壁に孔又はスリットが形成されている。
好ましくは、前記孔又はスリットは、前記第２エッジに形成されている。
好ましくは、前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に等分する位置に形成されている。
好ましくは、前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に不等分する位置に形成されている。
好ましくは、前記第２エッジは、断面略V字状である。
好ましくは、前記第２エッジの折れ目に、微小孔が複数、形成されている。
好ましくは、前記第２エッジの折れ目に、ミシン目が形成されている。
好ましくは、前記第２エッジの折れ目以外の部分には、前記折れ目に対して直交するように延びるリブが形成されている。
上記のエッジ構造を備えたダイナミック型スピーカが提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本願発明によれば、前記筒体の共鳴現象が発生しても、前記ダイナミック型スピーカの再生周波数帯域に影響を及ぼすことがない。従って、前記ダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性の平坦性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】ダイナミック型スピーカの正面図。（第１実施形態）
【図２】開管の共鳴現象の説明図。（第１実施形態）
【図３】図１のダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性を示すグラフ。（第１実施形態）
【図４】ダイナミック型スピーカの正面図。（第２実施形態）
【図５】ダイナミック型スピーカの正面図。（第３実施形態）
【図６】ダイナミック型スピーカの正面図。（第３実施形態の変形例）
【図７】ダイナミック型スピーカの正面図。（第４実施形態）
【図８】ダイナミック型スピーカの正面図。（第５実施形態）
【図９】ダイナミック型スピーカの正面図。（第５実施形態の変形例）
【図１０】ダイナミック型スピーカの正面図。（第６実施形態）
【図１１】図１０のダイナミック型スピーカのエッジ構造の拡大断面図。（第６実施形態）
【図１２】ダイナミック型スピーカの正面図。（第７実施形態）
【図１３】開管の共鳴現象の説明図。（第７実施形態）
【図１４】ダイナミック型スピーカの正面図。（第７実施形態の変形例）
【図１５】ダイナミック型スピーカの正面図。（第８実施形態）
【図１６】ダイナミック型スピーカの正面図。（第８実施形態の変形例）
【図１７】ダイナミック型スピーカの正面図。（第８実施形態の変形例）
【図１８】エッジ構造の拡大断面図。（第９実施形態）
【図１９】一般的なダイナミック型スピーカの断面図。
【図２０】薄型のダイナミック型スピーカの断面図。
【図２１】ローリング問題が改善されたダイナミック型スピーカの断面図。
【図２２】図２１に示すダイナミック型スピーカの正面図。
【図２３】図２１に示すダイナミック型スピーカの再生音圧周波数特性を示すグラフ。
【図２４】開管の共鳴現象の説明図。
【図２５】開管の共鳴現象の説明図。
【図２６】開管の共鳴現象の説明図。
【図２７】図２１に示すダイナミック型スピーカのエッジ構造の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１実施形態）
先ず、図２１及び図２２で説明したダイナミック型スピーカ１００を更に詳しく説明した上で、図１〜３を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。
【００２５】
本実施形態において振動板１０９は、図２２の正面視において、略正方形状に形成されている。そして、アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように環状に形成されている。一方で、Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されている。詳しくは、Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁のうち直線的な部分にのみ沿うように、直線的に形成されている。従って、エッジ構造１１０は、１つのアップロールエッジ１１０ａと、４つのVエッジ１１０ｂと、から構成されていると言うことができる。そして、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂが重複している部分では、図２７に示すように、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって筒体１１０ｃが形成されている（図２２も併せて参照）。即ち、筒体１１０ｃの周壁は、アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって構成されている。この筒体１１０ｃは、両端が開口する開管である。
【００２６】
また、Vエッジ１１０ｂは、２つの平板部１によって構成されている。２つの平板部１の間には第１折り目２（折り目）が形成されている。また、各平板部１は、アップロールエッジ１１０ａに対して第２折り目３（折り目）を介して接続している。
【００２７】
図１に示すように、本実施形態においてVエッジ１１０ｂには、複数の孔４が形成されている。具体的には、Vエッジ１１０ｂの各平板部１には、複数の孔４が、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成されている。端的に言えば、複数の孔４は、各平板部１の長手方向に沿って、各平板部１に等間隔に形成されている。
【００２８】
次に、図２及び図３を参照しつつ、上記の如くエッジ構造１１０の筒体１１０ｃの周壁に孔４を設けた技術的意義について説明する。
【００２９】
図２に示すように、筒体１１０ｃの周壁に孔４を設けると、音響工学上、孔４の形成位置を境にして、筒体１１０ｃは分離された２つの筒体１１０ｄと見做される。なぜなら、孔４の位置で自由端反射が起こるからである。
【００３０】
仮に、図２において、２つの筒体１１０ｄの長さをL1、L2とし、L1=L2とし、筒体１１０ｄの一次共鳴周波数をｆｄとすると、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、下記式（５）により表される。
【００３１】
【数５】
【００３２】
そして、上記式（５）と前述した式（１）を比較して判る通り、筒体１１０ｃの周壁に孔４を設けると、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は実質的に高くなっていることが理解されよう。
【００３３】
従って、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂに複数の孔４を形成することで、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、実質上、図２２のものと比較して遥かに高くなっている。
【００３４】
図３には、本実施形態のダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性を示す。本実施形態においてダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域は、定格出力音圧レベル（本実施形態におけるダイナミック型スピーカ１００の定格の出力音圧レベルを意味する。）である８４ｄBから１０ｄB下がった出力音圧レベルを基準として設定されており、具体的には４７Hz〜１８ｋHzとしている。そして、前述したようにVエッジ１１０ｂに複数の孔４を形成したことで、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から高周波数側に外れている。従って、ダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦性が高いレベルで実現されている。
【００３５】
（まとめ）
以上に、本願発明の第１実施形態を説明したが、第１実施形態は、要するに、以下の特長を有している。
【００３６】
図２１及び図２２に示すように、振動板１０９の外周縁をフレーム１０１に弾性的に接続することで、振動板１０９をフレーム１０１に支持させるための、ダイナミック型スピーカ１００のエッジ構造１１０は、アップロールエッジ１１０ａ（第１エッジ）と、Vエッジ１１０ｂ（第２エッジ）と、を備える。アップロールエッジ１１０ａは、振動板１０９の外周縁に全体的に沿うように形成される。Vエッジ１１０ｂは、振動板１０９の外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、アップロールエッジ１１０ａから見て振動板１０９から放射される音波の放射方向Dと反対側に配置される。アップロールエッジ１１０ａとVエッジ１１０ｂによって形成される図２７の筒体１１０ｃの共鳴周波数を、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外している。以上の構成によれば、筒体１１０ｃの共鳴現象が発生しても、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域に影響を及ぼすことがない。従って、ダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦性を改善することができる。
【００３７】
また、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から高周波数側に外している。以上の構成によれば、筒体１１０ｃの高次共鳴周波数は必ずダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外れることになるので、筒体１１０ｃの高次共鳴周波数がダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から外れるか否かを設計段階で注意する必要がなくなる。
【００３８】
ここで補足すると、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域から高周波数側に外すには、以下のような計算式が有効である。例えば、図２において、筒体１１０ｃの長さLを８６ｍｍとし、この筒体１１０ｃを二等分する位置に孔４を１個だけ設けるとすると、孔４を設ける前の筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は２ｋＨｚであり、孔４を設けた後の筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は４ｋＨｚとなる。具体的には、標準状態の乾燥空気において、気温２０℃における音速を約３４４ｍ／ｓとすると、筒体１１０ｃの長さLが８６ｍｍで孔４が開いていない場合、L＝８６（ｍｍ）、Ｖ＝３４４（ｍ／ｓ）なので、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１は、式（１）より、
ｆ１＝Ｖ／２Ｌ＝３４４（ｍ／ｓ）／（２×８６（ｍｍ））＝２０００（Ｈｚ）となるから、一次共鳴周波数ｆ１は約２．０ｋＨｚとなる。ここで、同条件で図２のように筒体１１０ｃの長さLを２等分する位置に孔４を１個設けたとすると、Ｌ１＝Ｌ２＝４３（ｍｍ）、Ｖ＝３４４（ｍ/ｓ）で、その一次共鳴周波数ｆ１は、式（１）より、ｆ１＝Ｖ／２Ｌ＝３４４（ｍ/ｓ）／（２×４３（ｍｍ））＝４０００（Ｈｚ）となるから、一次共鳴周波数ｆ１（＝ｆｄ）は４．０ｋＨｚとなる。ここで、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域を４７Ｈｚ〜１８ｋＨｚと設定しているので、一次共鳴周波数ｆ１を１８ｋＨｚ以上へ追いやるために、複数の孔４を設ける際の孔４の間隔ΔＬ（実質的には、図２のL1やL2に相当し、即ち、１つの筒体１１０ｄの長さである。）としては、式（１）より、ｆ１=Ｖ/２ΔＬ、ΔＬ=Ｖ/２ｆ１、上記と同じ条件で、Ｖ=３４４（ｍ／ｓ），ｆ１=１８０００（Ｈｚ）とすると、ΔＬ=９．５（ｍｍ）となり、孔４の間隔ΔＬを約９．５ｍｍ以下にすればよいことになる。
【００３９】
また、図１に示すように、筒体１１０ｃのVエッジ１１０ｂ（周壁の一部）に孔４が形成されている。以上の構成によれば、図２に示すように、音響工学上、孔４の形成位置を境にして、筒体１１０ｃは分離された２つの筒体１１０ｄと見做されるので、極めて簡素な構成で、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１が高くなる。
【００４０】
また、孔４は、アップロールエッジ１１０ａではなく、Vエッジ１１０ｂに形成されている。以上の構成によれば、孔４がアップロールエッジ１１０ａに形成されている場合と比較して、孔４から漏出した雑音が、振動板１０９から鑑賞者側に放射される音波に重畳されることを抑制することができる。
【００４１】
また、蝶番のように変形する断面略V字状のVエッジ１１０ｂを採用していることで、振動板１０９のローリングを効果的に抑制することができる。
【００４２】
なお、上記第１実施形態において、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域は、４７Hz〜１８ｋHzとしたが、これに限定されることはない。即ち、ダイナミック型スピーカ１００の再生周波数帯域は、ダイナミック型スピーカ１００の再生能力や、ダイナミック型スピーカ１００への入力信号を制御するネットワークや再生機器等のフィルタ等に基づいて適宜に設定される。
【００４３】
（第２実施形態）
次に、図４を参照しつつ、本願発明の第２実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４４】
本実施形態においてVエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３には、微小孔５が複数、形成されている。従って、Vエッジ１１０ｂは、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３を境にして変形し易くなる。
【００４５】
なお、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３に、複数の微小孔５を形成することに代えて、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３に、ミシン目を形成してもよい。この場合でも、Vエッジ１１０ｂは、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２及び第２折り目３を境にして変形し易くなる。
【００４６】
（第３実施形態）
次に、図５を参照しつつ、本願発明の第３実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００４７】
本実施形態において筒体１１０ｃには、孔４が１つだけ形成されている。この孔４は、Vエッジ１１０ｂを構成する２つの平板部１のうち一方の平板部１に形成されている。孔４は、平板部１をその長手方向に二等分する位置に形成されている。
【００４８】
なお、孔４は、平板部１をその長手方向に二等分する位置に形成することに代えて、図６に示すように、平板部１をその長手方向に不等分する位置に形成してもよい。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図２を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００４９】
（第４実施形態）
次に、図７を参照しつつ、本願発明の第１実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５０】
上記第１実施形態では、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１には、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成するとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図７に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１には、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に不等分する位置に形成している。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図２を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００５１】
（第５実施形態）
次に、図８を参照しつつ、本願発明の第５実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５２】
上記第１実施形態では、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１に、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成するとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、図８に示すように、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２に、複数の孔４を、第１折り目２をその長手方向に等分する位置に形成している。
【００５３】
なお、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２に、複数の孔４を、第１折り目２をその長手方向に等分する位置に形成することに代えて、図９に示すように、Vエッジ１１０ｂの第１折り目２に、複数の孔４を、第１折り目２をその長手方向に不等分する位置に形成してもよい。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図２を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００５４】
（第６実施形態）
次に、図１０及び図１１を参照しつつ、本願発明の第６実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第５実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第５実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５５】
本実施形態では、図１０及び図１１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１（第１折り目２と第２折り目３以外の部分に相当。）に、第１折り目２（又は第２折り目３）に対して直交するように延びるリブ６が複数形成されている。以上の構成によれば、各平板部１の剛性（各平板部１の撓み難さ）が高くなるので、振動板１０９が振動するに際し、各平板部１を挟む第１折り目２と第２折り目３は、湾曲することなく略直線状態を維持したまま平行に移動することになる。つまり、Vエッジ１１０ｂは一層蝶番のように変形することになるので、振動板１０９のローリングを一層効果的に抑制することができる。
【００５６】
（第７実施形態）
次に、図１２及び図１３を参照しつつ、本願発明の第７実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００５７】
上記第１実施形態では、図１に示すように、Vエッジ１１０ｂの各平板部１に、複数の孔４を、各平板部１をその長手方向に等分する位置に形成し、これによって筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を高めている。
【００５８】
これに対し、本実施形態では、図１２に示すように、Vエッジ１１０ｂに、スリット７を、Vエッジ１１０ｂをその長手方向に等分する位置に形成している。このように筒体１１０ｃの周壁にスリット７を設けると、上記第１実施形態と同様に、図１３に示すように、音響工学上、スリット７の形成位置を境として、筒体１１０ｃは離間した２つの筒体１１０ｄと見做される。なぜなら、スリット７の位置で自由端反射が起こるからである。従って、筒体１１０ｃの周壁に孔４を形成することに代えてスリット７を形成しても、上記第１実施形態と同様に、筒体１１０ｃの一次共鳴周波数ｆ１を高めることができる。
【００５９】
なお、図１２に示すように、Vエッジ１１０ｂに、スリット７を、Vエッジ１１０ｂをその長手方向に等分する位置に形成することに代えて、図１４に示すように、Vエッジ１１０ｂに、スリット７を、Vエッジ１１０ｂをその長手方向に不等分する位置に形成してもよい。この構成によれば、各筒体１１０ｄ（図１３を併せて参照）の一次共鳴周波数ｆｄを分散させることができる。
【００６０】
（第８実施形態）
次に、図１５を参照しつつ、本願発明の第８実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００６１】
上記第１実施形態では、振動板１０９は、図２２の正面視において、略正方形状に形成されているとした。しかし、これに代えて、本実施形態では、振動板１０９は、図１５の正面視において、略長方形状に形成されている。
【００６２】
なお、振動板１０９は、図１６に示すように、略六角形状に形成してもよいし、図１７に示すように、略八角形状に形成してもよい。図１６及び図１７の例では、各筒体１１０ｃには孔４を夫々１つだけ形成している。
【００６３】
また、振動板１０９は、略円形状や略楕円形状であってもよい。この場合、筒体１１０ｃは、若干湾曲することになるが、筒体１１０ｃが湾曲したものであったとしても、前述したダイナミック型スピーカ１００の再生音圧周波数特性の平坦化技術は問題なく発揮されることが理解されよう。
【００６４】
（第９実施形態）
次に、図１８を参照しつつ、本願発明の第９実施形態を説明する。ここでは、本実施形態が上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、重複する説明は適宜省略する。また、上記第１実施形態の各構成要素に対応する構成要素には原則として同一の符号を付すこととする。
【００６５】
上記第１実施形態において、エッジ構造１１０は、図２１に示すように、断面略円弧状のアップロールエッジ１１０ａに断面略V字状のVエッジ１１０ｂを重ねた構造であるとした。しかし、断面略円弧状のアップロールエッジ１１０ａに代えて、断面略波打形状のコルゲーテッドエッジ１１０ｅを採用してもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１００ ダイナミック型スピーカ
１０１ フレーム
１０２ 磁気回路
１０３ 振動部
１０４ トッププレート
１０５ 永久磁石
１０６ ヨーク
１０６ａ フランジ部
１０６ｂ 筒部
１０７ ボイスコイルボビン
１０８ ボイスコイル
１０９ 振動板
１１０ エッジ構造
１１０ａ アップロールエッジ（第１エッジ）
１１０ｂ Vエッジ（第２エッジ）
１１０ｃ 筒体
１１０ｄ 筒体
１１０ｅ コルゲーテッドエッジ
１１１ ダンパー
１１２ センターキャップ
１１３ 錦糸線
１１４ 外部端子
１ 平板部
２ 第１折り目（折り目）
３ 第２折り目（折り目）
４ 孔
５ 微小孔
６ リブ
７ スリット
D 放射方向
ｆｄ 一次共鳴周波数
ｆ１ 一次共鳴周波数
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動板の外周縁をフレームに弾性的に接続することで、前記振動板を前記フレームに支持させるための、ダイナミック型スピーカのエッジ構造であって、
前記振動板の前記外周縁に全体的に沿うように形成される第１エッジと、
前記振動板の前記外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、前記第１エッジから見て前記振動板から放射される音波の放射方向と反対側に配置される、第２エッジと、
を備え、
前記第１エッジと前記第２エッジによって形成される筒体の共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から外れている、
エッジ構造。
【請求項２】
請求項１に記載のエッジ構造であって、
前記筒体の一次共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から高周波数側に外れている、
エッジ構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエッジ構造であって、
前記筒体の周壁に孔又はスリットが形成されている、
エッジ構造。
【請求項４】
請求項３に記載のエッジ構造であって、
前記孔又はスリットは、前記第２エッジに形成されている、
エッジ構造。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のエッジ構造であって、
前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に等分する位置に形成されている、
エッジ構造。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のエッジ構造であって、
前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に不等分する位置に形成されている、
エッジ構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジは、断面略V字状である、
エッジ構造。
【請求項８】
請求項７に記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジの折れ目に、微小孔が複数、形成されている、エッジ構造。
【請求項９】
請求項７に記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジの折れ目に、ミシン目が形成されている、
エッジ構造。
【請求項１０】
請求項７〜９の何れかに記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジの折れ目以外の部分には、前記折れ目に対して直交するように延びるリブが形成されている、
エッジ構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のエッジ構造を備えたダイナミック型スピーカ。
【請求項１】
振動板の外周縁をフレームに弾性的に接続することで、前記振動板を前記フレームに支持させるための、ダイナミック型スピーカのエッジ構造であって、
前記振動板の前記外周縁に全体的に沿うように形成される第１エッジと、
前記振動板の前記外周縁に部分的に沿うように形成されると共に、前記第１エッジから見て前記振動板から放射される音波の放射方向と反対側に配置される、第２エッジと、
を備え、
前記第１エッジと前記第２エッジによって形成される筒体の共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から外れている、
エッジ構造。
【請求項２】
請求項１に記載のエッジ構造であって、
前記筒体の一次共鳴周波数が、前記スピーカの再生周波数帯域から高周波数側に外れている、
エッジ構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエッジ構造であって、
前記筒体の周壁に孔又はスリットが形成されている、
エッジ構造。
【請求項４】
請求項３に記載のエッジ構造であって、
前記孔又はスリットは、前記第２エッジに形成されている、
エッジ構造。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のエッジ構造であって、
前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に等分する位置に形成されている、
エッジ構造。
【請求項６】
請求項３又は４に記載のエッジ構造であって、
前記孔又はスリットは、前記筒体をその長手方向に不等分する位置に形成されている、
エッジ構造。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジは、断面略V字状である、
エッジ構造。
【請求項８】
請求項７に記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジの折れ目に、微小孔が複数、形成されている、エッジ構造。
【請求項９】
請求項７に記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジの折れ目に、ミシン目が形成されている、
エッジ構造。
【請求項１０】
請求項７〜９の何れかに記載のエッジ構造であって、
前記第２エッジの折れ目以外の部分には、前記折れ目に対して直交するように延びるリブが形成されている、
エッジ構造。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れかに記載のエッジ構造を備えたダイナミック型スピーカ。
【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２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【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２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１２−２０４９１７（Ｐ２０１２−２０４９１７Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６５５２１（Ｐ２０１１−６５５２１）
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
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