ボイスコイルスピーカー
【課題】多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるボイスコイルスピーカーにおいて、各ボイスコイルに接続されるリード線のそれぞれの干渉を防止できる構造を提供する。
【解決手段】ボイスコイルスピーカー１において、振動板１０の後方に音声信号を処理する音声信号処理回路基板２０を配置し、音声信号処理回路基板２０の周方向に多層のボイスコイルに出力する複数の出力端子４０を配列した。
【解決手段】ボイスコイルスピーカー１において、振動板１０の後方に音声信号を処理する音声信号処理回路基板２０を配置し、音声信号処理回路基板２０の周方向に多層のボイスコイルに出力する複数の出力端子４０を配列した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層のボイスコイルを形成したボビンと、このボビンに接続される振動板とを備えるボイスコイルスピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるスピーカー（デジタルスピーカー）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種のスピーカーでは、各ボイスコイルに錦糸線を介して音声信号処理用の回路基板が接続され、この回路基板から錦糸線を介して各ボイスコイルに信号が出力されることによってボイスコイルが形成されたボビンが振動し、この振動に基づいた振動板の振動により音声が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなスピーカーでは、ボビンに多層のボイスコイルが形成されているため、各ボイスコイルに接続された錦糸線が複数存在することになる。このため、錦糸線のそれぞれが干渉しないよう、スピーカーの構造を反映した上でボビンと回路基板との位置関係を適切に設計する必要がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるボイスコイルスピーカーにおいて、ボビンと回路基板とが適切に配置されたボイスコイルスピーカーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、スピーカー本体に、多層のボイスコイルを形成したボビンと、前記ボビンに接続される振動板とを備えたボイスコイルスピーカーにおいて、前記振動板の後方に音声信号を処理する回路基板を配置し、前記回路基板の周方向に前記多層のボイスコイルに出力する複数の出力端子を配列したことを特徴とする。
【０００６】
ここで、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記ボビンを囲うように前記回路基板を配置してもよい。
【０００７】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、フレームに対して前記ボビンを支持するためのダンパーを、前記ボビンを囲うように設け、前記ダンパーを囲うように環状の前記回路基板を配置してもよい。
【０００８】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの裏側に前記回路基板を設けてもよい。
【０００９】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの表側に前記回路基板を設けてもよい。
【００１０】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記出力端子と前記ボイスコイルを接続する錦糸線を前記ダンパーに編み込んで延在させてもよい。
【００１１】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記錦糸線を前記ダンパーに放射状に編み込んでもよい。
【００１２】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記複数の出力端子を前記回路基板の周方向に間隔をあけて配列してもよい。
【００１３】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記回路基板に多チャンネルの音声信号が入力されてもよい。
【００１４】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記回路基板に音声信号増幅用のアンプ回路を実装してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるボイスコイルスピーカーにおいて、ボビンと回路基板とが適切に配置されたボイスコイルスピーカーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るボイスコイルスピーカーを示す図であり、図１（Ａ）は背面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図１（Ｃ）は振動板が取り外された状態の正面図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
【図２】振動板が取り付けられた状態のボイスコイルスピーカーの正面図である。
【図３】ボビン及びボイスコイルを模式的に示す図である。
【図４】ボビン及びボイスコイルの別例を模式的に示す図である。
【図５】第２実施形態に係るボイスコイルスピーカーを示す図であり、図５（Ａ）は背面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図５（Ｃ）は振動板が取り外された状態の正面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
【図６】第３実施形態に係るボイスコイルスピーカーを示す図であり、図６（Ａ）は背面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図６（Ｃ）は振動板が取り外された状態の正面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１を示す図であり、図１（Ａ）は背面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図１（Ｃ）は振動板１０が取り外された状態の正面図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。図２は、振動板１０が取り付けられた状態のボイスコイルスピーカー１の正面図である。
本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、例えば、車両のドアの側面に取り付けられ、車載オーディオからデジタル音声信号を入力し、このデジタル音声信号に基づいて音声を出力するスピーカーである。
図１に示すように、ボイスコイルスピーカー１は、前面に円状のスピーカー開口１２（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が形成され、内部にスピーカー本体１３を収容するための空間たるスピーカー本体収容部１４（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が形成された有底円筒状のスピーカーフレーム１５を備えている。なお、図中、ボイスコイルスピーカー１の中心軸を符号Ｌ１を付して示す。
このスピーカーフレーム１５の後部には、前方へ向かうに従って拡径し、前面に円状の開口が形成された椀状のフレーム後部１６（図１（Ｂ））が形成されており、このフレーム後部１６の底面には、スピーカー本体１３の駆動に供される磁気回路部１７（図１（Ｂ））が取り付けられている。
【００１８】
また、スピーカーフレーム１５には、ボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１と同軸で、フレーム後部１６の前面に形成された円状の開口の縁から開口の周方向に沿って外側へ向かって延在する環状のフレーム平部１９（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が形成されている。詳細は後述するが、本実施形態では、このフレーム平部１９の裏側に、当該フレーム平部１９と対応した形状を有する環状の音声信号処理回路基板２０が取り付けられている。
フレーム後部１６の前面に形成された円状の開口の縁には、この開口を塞ぐようにダンパー２２が接続され、このダンパー２２の中央において、前後方向を軸方向とする円筒状のボビン２３が支持されており、これによりスピーカーフレーム１５に対してボビン２３が支持、固定されている。このダンパー２２及びボビン２３は、その中心軸がボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１と一致するように同軸配置されている。
【００１９】
図３は、ボビン２３を上から見た図である。この図では、ボビン２３と、ボイスコイル２４との関係の明確化のため、ボビン２３、及び、ボイスコイル２４の形状を単純化した上で、模式的に記載している。
図３に示すように、ボビン２３は、銅線等の線材からなる錦糸線がボビン２３の軸方向に整列巻きされて形成されたボイスコイル２４を複数保持している。本実施形態では、複数のボイスコイル２４が、ボビン２３の周方向に多層となるように重ねて設けられている。各層のボイスコイル２４のそれぞれには、後述する錦糸線４２のそれぞれが接続されており、各層のボイスコイル２４のそれぞれが、錦糸線４２から入力された駆動信号に基づいて、ボビン２３を振動させる構成となっている。
【００２０】
図４は、別例のボビン２３を横から見た図である。この図では、図３と同様、ボビン２３と、ボイスコイル２４との関係の明確化のため、ボビン２３、及び、ボイスコイル２４の形状を単純化した上で、模式的に記載している。
図４に示すように、ボビン２３は、銅線等の線材からなる錦糸線が多重に巻き回されて形成された多層のボイスコイル２４を保持している。この別例では、複数のボイスコイル２４がボビン２３の軸方向（＝ボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１の軸方向）に層毎に間隔を開けて形成されており、かつ、各層のボイスコイル２４のそれぞれには、後述する錦糸線４２のそれぞれが接続されており、ボビン２３に形成された各層のボイスコイル２４のそれぞれが、出力すべき音声に係る駆動信号に基づいて、ボビン２３を振動させる構成となっている。
【００２１】
このボビン２３には、前方へ向かうに従って拡径する円錐状の振動板１０（図１（Ｂ）、図２）の基端部２６が接続されており、また、この振動板１０の先端部の外周は、スピーカーフレーム１５の前面に形成されたスピーカー開口１２の内周に接続されている。多層のボイスコイル２４によるボビン２３の振動に応じて、振動板１０が振動し、この振動板１０の振動に基づいて音声が出力される。
【００２２】
上述したように、スピーカーフレーム１５に形成された環状のフレーム平部１９の後面には、このフレーム平部１９の形状に対応した環状の音声信号処理回路基板２０が、その中心軸をボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１と一致させて固定されている。
この音声信号処理回路基板２０には、６つの位置決め孔２７（図１（Ａ）、図１（Ｄ））が、中心軸Ｌ１を中心とする略同一円上に一定の間隔をあけて形成されており、一方、フレーム平部１９の後面において、この後面に音声信号処理回路基板２０を固定したときに位置決め孔２７のそれぞれが対応する位置には、位置決め孔２７に嵌合する位置決めピン２８が設けられている。位置決めピン２８は、図１（Ｄ）に示すように、フレーム平部１９に固着された円板状の基礎部２９と、この基礎部２９から後方へ向かって突出した突出部３０とを備えている。さらに、図１（Ｄ）に示すように、フレーム後部１６の前面に形成された円状の開口の縁には、基板固定爪３２が設けられており、この基板固定爪３２と、位置決めピン２８の基礎部２９とによって音声信号処理回路基板２０が挟持される構成となっている。そして、音声信号処理回路基板２０は、音声信号処理回路基板２０に形成された位置決め孔２７のそれぞれに、フレーム平部１９の後面に形成された位置決めピン２８のそれぞれが嵌合し、かつ、基板固定爪３２と、位置決めピン２８の基礎部２９とによって音声信号処理回路基板２０が挟持されることにより、フレーム平部１９における音声信号処理回路基板２０の位置決めがなされた上で、フレーム平部１９の後面に対して固定される。
【００２３】
また、音声信号処理回路基板２０には、オーディオ装置等の音声信号の出力源となる外部機器が接続されるコネクター３３（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が接続されている。詳述すると、コネクター３３から信号出力用のピン端子３４（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が複数延出しており、音声信号処理回路基板２０に形成されたスルーホール（図１（Ｂ））のそれぞれに対応するピン端子３４のそれぞれが挿入された上で、各スルーホールのランドと各ピン端子３４とが半田付けにより導通され、これにより音声信号処理回路基板２０とコネクター３３とが電気的に接続されている。
【００２４】
さらに、音声信号処理回路基板２０には、図１（Ａ）に示すように、内周の近傍において、内周に沿って間隔をあけて１２個の出力端子４０が設けられている。出力端子４０の配置について詳述すると、図１（Ａ）に示すように、音声信号処理回路基板２０において、２つの隣接する出力端子４０を１つの組として、６つの組が形成されると共に、これら６つの組のそれぞれが、音声信号処理回路基板２０の内周の近傍において、内周に沿ってほぼ等間隔で配置されている。より詳細には、図１（Ａ）に示すように、音声信号処理回路基板２０において、上述した各組は、環状の音声信号処理回路基板２０の中心軸Ｌ１を中心とする円上に約６０度間隔で配置されている。
【００２５】
これら出力端子４０のそれぞれには、ボイスコイル２４を構成する錦糸線４２の両端が接続されている。出力端子４０と錦糸線４２との接続の態様について詳述すると、音声信号処理回路基板２０において、対応するスルーホールに、導電性を有するピン端子が半田付けにより接続され、音声信号処理回路基板２０から当該ピン端子が突出した状態となっており、このピン端子に対して錦糸線４２が接続されている。このように音声信号処理回路基板２０に形成されたスルーホールに接続されたピン端子に対して錦糸線４２を接続する構成としたため、錦糸線４２を音声信号処理回路基板２０に接続する際の作業性が非常に良い。さらに、錦糸線４２を音声信号処理回路基板２０に接続するための端子を専用に備える端子板を音声信号処理回路基板２０と別に設ける必要が無く、生産コストの低減、及び、作業効率の向上を図ることができる。
本実施形態では、音声信号処理回路基板２０からボビン２３を駆動するための駆動信号が各ボイスコイル２４に出力され、この駆動信号に応じて各ボイスコイル２４によりボビン２３が振動し、これに伴って振動板１０が振動し、音声が出力される。
【００２６】
ここで、音声信号処理回路基板２０について詳述する。
音声信号処理回路基板２０は、入力したデジタル音声信号にデジタル処理を施し、各層のボイルコイル２４用の駆動信号を生成し、出力するための回路が実装されるデジタル回路基板である。
この回路基板２０に実装される回路には、ΔΣ変調回路、所定のフィルター回路、デジタルアンプ等があり、これらはデジタル回路で構成されるため、アナログ回路で形成される場合よりも格段に小型で済む。特にデジタルアンプは、アナログアンプよりも格段に小さくなり、このデジタルアンプを構成する信号増幅用のアンプ回路４３は、図１（Ａ）に示すように、上記の回路基板２０に余裕を持って配置可能である。なお、このアンプ回路４３は、各層（本構成では６層）のボイルコイル２４の駆動信号を増幅するため、６個のデジタルアンプを有している。
また、この音声信号処理回路基板２０は、アンプ回路４３で増幅された駆動信号を各出力端子４０に出力することにより、各出力端子４０に接続された錦糸線４２を介して、ボビン２３に形成された各ボイスコイル２４に駆動信号を出力する。
なお、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、入力したデジタル音声信号に信号増幅を含む全ての回路を実装する音声信号処理回路基板２０を備えるため、ボイスコイルスピーカー１の前段にパワーアンプなどを介在させる必要がなく、このボイスコイルスピーカー１単独で、スピーカーアンプシステムを構成する。これにより、車載用のスピーカーに特に要求される省スペース化を実現できる。さらに、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部２９の後面に取り付けられた構成となっているため、ボビン２３の振動、及び、ボビン２３の振動に伴う振動板１０の振動により、音声信号処理回路基板２０の表面に対し空気が流れることとなり、この空気の流れによって、アンプ回路４３を含む各回路の冷却を行うことができる。
特に、本実施形態に係る音声信号処理回路基板２０には、多チャンネルの音声信号が入力される構成となっており、音声信号処理回路基板２０は、入力された多チャンネルの音声信号に対して、所定の標本化処理や、所定のフィルタリング処理等の信号処理を実行することによって、多チャンネルの音声信号に応じた音声を出力するために各ボイスコイル２４に出力すべき駆動信号を生成し、出力端子４０に接続された錦糸線４２のそれぞれを介して生成した駆動信号をボイスコイル２４のそれぞれに出力する。
なお、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０に入力される音声信号のチャンネルの数に応じて、ボビン２３のボイスコイル２４が多層化されている。
【００２７】
このように、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、ボビン２３に多層のボイスコイル２４が形成され、かつ、ボイスコイル２４からの錦糸線４２が音声信号処理回路基板２０に接続される構成のため、多数の錦糸線４２のそれぞれが確実に干渉しないことが求められる。この要求を満たすべく、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、以下の構成を有している。
【００２８】
すなわち、図１（Ｂ）に示すように、ボビン２３を支持するために必須の部材であるダンパー２２を取り囲むように、ダンパー２２と略同一平面上にフレーム平部１９が形成されており、このフレーム平部１９の後面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられている。すなわち、ダンパー２２より一回り大きい音声信号処理回路基板２０が、ダンパー２２を取り囲んだ構成となっている。これにより、音声信号処理回路基板２０は、ダンパー２２を取り囲んで、ダンパー２２と略同一平面上に延在することとなる。そして、音声信号処理回路基板２０とダンパー２２との位置関係を上述の位置関係とした上で、音声信号処理回路基板２０において、出力端子４０を、内周の近傍、すなわち、ダンパー２２の近傍に配置したため、出力端子４０とボビン２３との距離を、ボビン２３と音声信号処理回路基板２０との間に介在するダンパー２２分の距離とすることができる。
これにより、出力端子４０とボビン２３との間をつなぐ多数の錦糸線４２を、ボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１から放射状に延びる直線に沿って設けることができ、出力端子４０とボビン２３との間の錦糸線４２が長くなることを防止できる。従って、ボビン２３の振動により錦糸線４２が撓んでも錦糸線４２の移動範囲を小さくすることができる。
さらに、フレーム平部１９の後面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられた構成となっているため、ボイスコイルスピーカー１の後側から音声信号処理回路基板２０にアクセスし易くなり、例えば、音声信号処理回路基板２０を取り付ける際の作業が容易になる等、作業性の向上が図られている。また、ボイスコイルスピーカー１の構造上、フレーム平部１９の後面側にスペースが形成されることとなるが、このスペースの有効活用となる。
【００２９】
さらに、本実施形態では、出力端子４０に接続された錦糸線４２は、図１（Ａ）に示すように、ダンパー２２と音声信号処理回路基板２０との間に形成された間隙を介してダンパー２２の前面側へ導出されると共に、図１（Ｃ）に示すように、ダンパー２２の前面において、ダンパー２２の前面に沿って、ボビン２３へ向かって直線的に延出している。その際、図１（Ｂ）に示すように、錦糸線４２は、ダンパー２２に対して複数箇所が編み込まれ、ダンパー２２に固定、密着した状態でボビン２３へ向かって直線的に延出する構成となっている。
このように、錦糸線４２が、出力端子４０からボビン２３へ向かって直線的に延出する構成で、かつ、ダンパー２２に対して、錦糸線４２が編み込まれ、ダンパー２２に対して錦糸線４２が固定、密着した構成となっているため、出力端子４０とボビン２３との間の錦糸線４２の長さを短くしながら、更に錦糸線４２を位置決めできる。
このため、ボビン２３が振動した際の錦糸線４２の移動範囲をより狭くすることができ、錦糸線４２のそれぞれの干渉を防止することができる。特に、上述したように、出力端子４０と、ボビン２３との距離の短縮化を実現した構造となっているため、より錦糸線４２の長さを短くすることができ、錦糸線４２の干渉をより確実に防止できる。
さらに、ボイスコイルスピーカー１が車両のドアの側面に取り付けられた場合、ドアの開け閉めに起因した振動、エンジンの駆動に起因した振動、車両の走行に起因した振動等の様々な振動が発生するが、このような振動が発生した場合であっても、錦糸線４２の干渉を防止することができる。この観点からも、このボイスコイルスピーカー１は、車載用のスピーカーに好適である。
【００３０】
また、出力端子４０は、音声信号処理回路基板２０において略同一円上に分散されて配置されおり、略同一円上に配置された出力端子４０のそれぞれからボビン２３へ向かって錦糸線４２が延出する構成となっている。これにより、図１（Ｃ）に示すように、ダンパー２２において錦糸線４２が、中心軸Ｌ１を中心とする放射状かつ等角度間隔で編み込まれた状態となる。このように、錦糸線４２のそれぞれが放射状かつ等角度間隔で編み込まれることにより、錦糸線４２のそれぞれの間に介在する物理的な距離を最も効率よく確保することができ、錦糸線４２の干渉がより効果的に防止されている。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、スピーカー本体１３に、多層のボイスコイル２４を形成したボビン２３と、ボビン２３に接続される振動板１０とを備えている。そして、振動板１０の後方に音声信号を処理する音声信号処理回路基板２０を環状に配置し、音声信号処理回路基板２０の周方向に多層のボイスコイル２４のそれぞれに出力する複数の出力端子４０を配列している。
これによれば、ボビン２３を囲うように配置された環状の音声信号処理回路基板２０の出力端子４０のそれぞれからボビン２３に形成されたボイスコイル２４のそれぞれに対し、干渉を防止した状態で錦糸線４２を延出させることができる。
【００３２】
また、本実施形態では、ボビン２３を囲うように音声信号処理回路基板２０を配置している。
これによれば、音声信号処理回路基板２０に形成された出力端子４０から、干渉を防止しつつ、効率よくボビン２３に形成されたボイスコイル２４に対して錦糸線４２を延出することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、スピーカーフレーム１５に対してボビン２３を支持するためのダンパー２２を、ボビン２３を囲うように設け、ダンパー２２を囲うように環状の音声信号処理回路基板２０を配置している。
これによれば、音声信号回路基板２０に形成された出力端子４０とボビン２３との間にダンパー２２が介在した状態となるため、ダンパー２２を利用して錦糸線４２の位置決めをしつつ、錦糸線４２を延出することが可能となり、錦糸線４２の干渉を好適に防止できる。
【００３４】
また、本実施形態では、振動板１０と音声信号処理回路基板２０の間にダンパー２３を備え、ダンパー２２を支持するスピーカーフレーム１５のフレーム平部１９の裏側に音声信号処理回路基板２０が支持されている。
これによれば、音声信号処理回路基板２０に形成された出力端子４０と、ボビン２３との距離を不必要に長くすることなく、スピーカーフレーム１５によって環状の音声信号処理回路基板２０を適切な配置で支持可能である。
さらに、フレーム平部１９の後面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられた構成となっているため、ボイスコイルスピーカー１の後側から音声信号処理回路基板２０にアクセスし易く、例えば、音声信号処理回路基板２０を取り付ける際の作業が容易になる等、作業性の向上が図られている。また、ボイスコイルスピーカー１の構造上、フレーム平部１９の後面側にスペースが形成されることとなるが、このスペースの有効活用となる。
【００３５】
また、本実施形態では、出力端子４０とボイスコイル２４を接続する錦糸線４２をダンパー２２に編み込んで延在させている。
これによれば、振動の発生に伴って錦糸線４２が振れ、この振れに起因して錦糸線４２が干渉することが防止される。特に、ボイスコイルスピーカー１が車両のドアの側面に取り付けられた場合、ドアの開け閉めに起因した振動、エンジンの駆動に起因した振動、車両の走行に起因した振動等の様々な振動が発生するが、このような振動が発生した場合であっても、錦糸線４２の干渉を防止することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、錦糸線４２をダンパー２２に放射状に編み込んでいる。
これによれば、各錦糸線４２の物理的な距離を最も効率よく確保した位置に位置決めでき、錦糸線４２の干渉をより効果的に防止できる。
【００３７】
また、本実施形態では、複数の出力端子４０を音声信号処理回路基板２０の周方向に間隔をあけて配列している。
これによれば、出力端子４０からボビン２３へ向かって延出する錦糸線４２のそれぞれの物理的な距離を効率よく確保することができ、錦糸線４２の干渉をより効果的に防止できる。
【００３８】
また、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０に多チャンネルの音声信号が入力され、音声信号処理回路基板２０は、多チャンネルの音声信号に対応した信号処理を実行し、干渉が防止された錦糸線４２を介してボイスコイル２４に駆動信号を出力し、ボビン２３を振動させる。これにより、多チャンネルの音声信号に係る音声を、適切に出力できる。
【００３９】
また、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０に音声信号増幅用のアンプ回路４３が実装されている。
ここで、アンプ回路４３は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１にとって必須の部材であるが、同じく必須の部材である音声信号処理回路基板２０にアンプ回路４３を実装することにより、省スペース化を実現している。さらに、音声信号処理回路基板２０がフレーム平部２９の後面に取り付けられた構成となっていると共に、この音声信号処理回路基板２０にアンプ回路４３が実装されているため、ボビン２３の振動、及び、ボビン２３の振動に伴う振動板１０の振動により、音声信号処理回路基板２０の表面に対し空気が流れることとなり、この空気の流れによって、アンプ回路４３を含む回路の冷却を行うことができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次いで、第２実施形態について説明する。
図５は、第２実施形態に係るボイスコイルスピーカー１を示す図であり、図５（Ａ）は背面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図５（Ｃ）は振動板１０が取り外された状態の正面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
上述した第１実施形態では、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部１９の後面に対して固定されていた。一方で、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部１９の前面に対して固定されている。
詳述すると、図５（Ｄ）に示すように、フレーム平部１９において、位置決めピン２８ｂの突出部３０ｂが、前方へ向かって突出した形状となっている。そして、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部１９の前面において、音声信号処理回路基板２０に形成された位置決め孔２７のそれぞれに、フレーム平部１９の前面に形成された位置決めピン２８ｂのそれぞれが嵌合し、かつ、基板固定爪３２ｂと、位置決めピン２８ｂの基礎部２９ｂとによって音声信号処理回路基板２０が挟持されることにより、フレーム平部１９における音声信号処理回路基板２０の位置決めがなされた上で、フレーム平部１９の後面に対して固定されている。
このように、フレーム平部１９の前面に音声信号処理回路基板２０が固定されているため、上述した第１実施形態のように、ダンパー２２と音声信号処理回路基板２０との間に形成された隙間を介して錦糸線４２をダンパー２２の前面側に延出させる必要が無くなり（図２（Ｂ）も併せて参照）、より錦糸線４２の長さを短くすることができ、錦糸線４２の干渉をより防止できる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、振動板１０と音声信号処理回路基板２０の間にダンパー２２を備え、ダンパー２２を支持するスピーカーフレーム１５のフレーム平部１９の表側に音声信号処理回路基板２０を支持している。
これによれば、音声信号処理回路基板２０に形成された出力端子４０と、ボビン２３との距離を不必要に長くすることなく、スピーカーフレーム１５によって環状の音声信号処理回路基板２０を適切な配置で支持可能である。また、ボイスコイルスピーカー１の後側から音声信号処理回路基板２０にアクセス可能である。また、上述した第１実施形態のように、ダンパー２２と音声信号処理回路基板２０との間に形成された隙間を介して錦糸線４２をダンパー２２の前面側に延出させる必要が無くなり（図５（Ｂ）も併せて参照）、より錦糸線４２の長さを短くすることができ、錦糸線４２の干渉をより防止できる。
さらに、フレーム平部１９の前面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられた構成となっているため、ボイスコイルスピーカー１の前側から音声信号処理回路基板２０にアクセスでき、例えば、音声信号処理回路基板２０を取り付ける際の作業が容易になる等、作業性の向上が図られている。また、ボイスコイルスピーカー１の構造上、フレーム平部１９の前面側にスペースが形成されることとなるが、このスペースの有効活用となる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
次いで、第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態に係るボイスコイルスピーカー１を示す図であり、図６（Ａ）は背面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図６（Ｃ）は振動板１０が取り付けられた状態の正面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、第２実施形態と同様、フレーム平部１９の前面に音声信号処理回路基板２０が固定されている。
上述した第１実施形態では、アンプ回路４３は、音声信号処理回路基板２０に実装されていたが、本実施形態では、アンプ回路４３が別の回路基板に実装されている。
すなわち、スピーカーフレーム１５の上方には、箱状のサブ回路基板収容ケース５０が設けられており、このサブ回路基板収容ケース５０には、サブ回路基板５１が収容されている。このサブ回路基板５１は、当該サブ回路基板５１に接続されたＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）又はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）が、音声信号処理回路基板２０のコネクター３３に接続されることにより、音声信号処理回路基板２０と電気的に接続されている。また、サブ回路基板５１には、外部機器が接続されるサブコネクター５５が設けられると共に、アンプ回路４３が設けられており、サブ回路基板５１は、サブコネクター５５から入力された多チャンネルの音声信号に対し、増幅を含む所定の信号処理を施した上で、当該音声信号を音声信号処理回路基板２０に出力する。
このように、アンプ回路４３がサブ回路基板５１に実装されているため、音声信号処理回路基板２０に実装された他の回路との位置関係や、音声信号処理回路基板２０の形状、大きさとの関係で、音声信号処理回路基板２０にアンプ回路４３を実装できない場合であっても、この音声信号処理回路基板２０に接続されたサブ回路基板５１に適切にアンプ回路４３を実装できる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、音声信号処理回路基板２０に１２個の出力端子４０が設けられ、出力端子４０のそれぞれに錦糸線４２が接続されていたが、出力端子４０の数や、錦糸線の数はこれに限られない。すなわち、ボビン２３に多層のボイスコイル２４が形成されていることに起因して、錦糸線４２が複数存在しているボイスコイルスピーカー１に対し、広く本発明を適用可能である。
また、上述した実施形態において、環状の音声信号処理回路基板２０とは、完全な「輪」を意味せず、例えば、一部に切欠きを含んだＣ字状も含んだ概念である。すなわち、ダンパー２２を全体として取り囲むことが可能な形状を広く含んだ概念である。
【符号の説明】
【００４４】
１ ボイスコイルスピーカー
１０ 振動板
１３ スピーカー本体
１５ スピーカーフレーム（フレーム）
１９ フレーム平部（フレーム）
２０ 音声信号処理回路基板（回路基板）
２２ ダンパー
２３ ボビン
２４ ボイスコイル
４０ 出力端子
４２ 錦糸線
４３ アンプ回路
５０ サブ回路基板収容ケース
５１ サブ回路基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層のボイスコイルを形成したボビンと、このボビンに接続される振動板とを備えるボイスコイルスピーカーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるスピーカー（デジタルスピーカー）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種のスピーカーでは、各ボイスコイルに錦糸線を介して音声信号処理用の回路基板が接続され、この回路基板から錦糸線を介して各ボイスコイルに信号が出力されることによってボイスコイルが形成されたボビンが振動し、この振動に基づいた振動板の振動により音声が出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２８７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したようなスピーカーでは、ボビンに多層のボイスコイルが形成されているため、各ボイスコイルに接続された錦糸線が複数存在することになる。このため、錦糸線のそれぞれが干渉しないよう、スピーカーの構造を反映した上でボビンと回路基板との位置関係を適切に設計する必要がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるボイスコイルスピーカーにおいて、ボビンと回路基板とが適切に配置されたボイスコイルスピーカーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明は、スピーカー本体に、多層のボイスコイルを形成したボビンと、前記ボビンに接続される振動板とを備えたボイスコイルスピーカーにおいて、前記振動板の後方に音声信号を処理する回路基板を配置し、前記回路基板の周方向に前記多層のボイスコイルに出力する複数の出力端子を配列したことを特徴とする。
【０００６】
ここで、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記ボビンを囲うように前記回路基板を配置してもよい。
【０００７】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、フレームに対して前記ボビンを支持するためのダンパーを、前記ボビンを囲うように設け、前記ダンパーを囲うように環状の前記回路基板を配置してもよい。
【０００８】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの裏側に前記回路基板を設けてもよい。
【０００９】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの表側に前記回路基板を設けてもよい。
【００１０】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記出力端子と前記ボイスコイルを接続する錦糸線を前記ダンパーに編み込んで延在させてもよい。
【００１１】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記錦糸線を前記ダンパーに放射状に編み込んでもよい。
【００１２】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記複数の出力端子を前記回路基板の周方向に間隔をあけて配列してもよい。
【００１３】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記回路基板に多チャンネルの音声信号が入力されてもよい。
【００１４】
また、上記発明のボイスコイルスピーカーにおいて、前記回路基板に音声信号増幅用のアンプ回路を実装してもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多層のボイスコイルが形成されたボビンを備えるボイスコイルスピーカーにおいて、ボビンと回路基板とが適切に配置されたボイスコイルスピーカーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態に係るボイスコイルスピーカーを示す図であり、図１（Ａ）は背面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図１（Ｃ）は振動板が取り外された状態の正面図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
【図２】振動板が取り付けられた状態のボイスコイルスピーカーの正面図である。
【図３】ボビン及びボイスコイルを模式的に示す図である。
【図４】ボビン及びボイスコイルの別例を模式的に示す図である。
【図５】第２実施形態に係るボイスコイルスピーカーを示す図であり、図５（Ａ）は背面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図５（Ｃ）は振動板が取り外された状態の正面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
【図６】第３実施形態に係るボイスコイルスピーカーを示す図であり、図６（Ａ）は背面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図６（Ｃ）は振動板が取り外された状態の正面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１を示す図であり、図１（Ａ）は背面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図１（Ｃ）は振動板１０が取り外された状態の正面図、図１（Ｄ）は図１（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。図２は、振動板１０が取り付けられた状態のボイスコイルスピーカー１の正面図である。
本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、例えば、車両のドアの側面に取り付けられ、車載オーディオからデジタル音声信号を入力し、このデジタル音声信号に基づいて音声を出力するスピーカーである。
図１に示すように、ボイスコイルスピーカー１は、前面に円状のスピーカー開口１２（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が形成され、内部にスピーカー本体１３を収容するための空間たるスピーカー本体収容部１４（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が形成された有底円筒状のスピーカーフレーム１５を備えている。なお、図中、ボイスコイルスピーカー１の中心軸を符号Ｌ１を付して示す。
このスピーカーフレーム１５の後部には、前方へ向かうに従って拡径し、前面に円状の開口が形成された椀状のフレーム後部１６（図１（Ｂ））が形成されており、このフレーム後部１６の底面には、スピーカー本体１３の駆動に供される磁気回路部１７（図１（Ｂ））が取り付けられている。
【００１８】
また、スピーカーフレーム１５には、ボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１と同軸で、フレーム後部１６の前面に形成された円状の開口の縁から開口の周方向に沿って外側へ向かって延在する環状のフレーム平部１９（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が形成されている。詳細は後述するが、本実施形態では、このフレーム平部１９の裏側に、当該フレーム平部１９と対応した形状を有する環状の音声信号処理回路基板２０が取り付けられている。
フレーム後部１６の前面に形成された円状の開口の縁には、この開口を塞ぐようにダンパー２２が接続され、このダンパー２２の中央において、前後方向を軸方向とする円筒状のボビン２３が支持されており、これによりスピーカーフレーム１５に対してボビン２３が支持、固定されている。このダンパー２２及びボビン２３は、その中心軸がボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１と一致するように同軸配置されている。
【００１９】
図３は、ボビン２３を上から見た図である。この図では、ボビン２３と、ボイスコイル２４との関係の明確化のため、ボビン２３、及び、ボイスコイル２４の形状を単純化した上で、模式的に記載している。
図３に示すように、ボビン２３は、銅線等の線材からなる錦糸線がボビン２３の軸方向に整列巻きされて形成されたボイスコイル２４を複数保持している。本実施形態では、複数のボイスコイル２４が、ボビン２３の周方向に多層となるように重ねて設けられている。各層のボイスコイル２４のそれぞれには、後述する錦糸線４２のそれぞれが接続されており、各層のボイスコイル２４のそれぞれが、錦糸線４２から入力された駆動信号に基づいて、ボビン２３を振動させる構成となっている。
【００２０】
図４は、別例のボビン２３を横から見た図である。この図では、図３と同様、ボビン２３と、ボイスコイル２４との関係の明確化のため、ボビン２３、及び、ボイスコイル２４の形状を単純化した上で、模式的に記載している。
図４に示すように、ボビン２３は、銅線等の線材からなる錦糸線が多重に巻き回されて形成された多層のボイスコイル２４を保持している。この別例では、複数のボイスコイル２４がボビン２３の軸方向（＝ボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１の軸方向）に層毎に間隔を開けて形成されており、かつ、各層のボイスコイル２４のそれぞれには、後述する錦糸線４２のそれぞれが接続されており、ボビン２３に形成された各層のボイスコイル２４のそれぞれが、出力すべき音声に係る駆動信号に基づいて、ボビン２３を振動させる構成となっている。
【００２１】
このボビン２３には、前方へ向かうに従って拡径する円錐状の振動板１０（図１（Ｂ）、図２）の基端部２６が接続されており、また、この振動板１０の先端部の外周は、スピーカーフレーム１５の前面に形成されたスピーカー開口１２の内周に接続されている。多層のボイスコイル２４によるボビン２３の振動に応じて、振動板１０が振動し、この振動板１０の振動に基づいて音声が出力される。
【００２２】
上述したように、スピーカーフレーム１５に形成された環状のフレーム平部１９の後面には、このフレーム平部１９の形状に対応した環状の音声信号処理回路基板２０が、その中心軸をボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１と一致させて固定されている。
この音声信号処理回路基板２０には、６つの位置決め孔２７（図１（Ａ）、図１（Ｄ））が、中心軸Ｌ１を中心とする略同一円上に一定の間隔をあけて形成されており、一方、フレーム平部１９の後面において、この後面に音声信号処理回路基板２０を固定したときに位置決め孔２７のそれぞれが対応する位置には、位置決め孔２７に嵌合する位置決めピン２８が設けられている。位置決めピン２８は、図１（Ｄ）に示すように、フレーム平部１９に固着された円板状の基礎部２９と、この基礎部２９から後方へ向かって突出した突出部３０とを備えている。さらに、図１（Ｄ）に示すように、フレーム後部１６の前面に形成された円状の開口の縁には、基板固定爪３２が設けられており、この基板固定爪３２と、位置決めピン２８の基礎部２９とによって音声信号処理回路基板２０が挟持される構成となっている。そして、音声信号処理回路基板２０は、音声信号処理回路基板２０に形成された位置決め孔２７のそれぞれに、フレーム平部１９の後面に形成された位置決めピン２８のそれぞれが嵌合し、かつ、基板固定爪３２と、位置決めピン２８の基礎部２９とによって音声信号処理回路基板２０が挟持されることにより、フレーム平部１９における音声信号処理回路基板２０の位置決めがなされた上で、フレーム平部１９の後面に対して固定される。
【００２３】
また、音声信号処理回路基板２０には、オーディオ装置等の音声信号の出力源となる外部機器が接続されるコネクター３３（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が接続されている。詳述すると、コネクター３３から信号出力用のピン端子３４（図１（Ｂ）、図１（Ｃ））が複数延出しており、音声信号処理回路基板２０に形成されたスルーホール（図１（Ｂ））のそれぞれに対応するピン端子３４のそれぞれが挿入された上で、各スルーホールのランドと各ピン端子３４とが半田付けにより導通され、これにより音声信号処理回路基板２０とコネクター３３とが電気的に接続されている。
【００２４】
さらに、音声信号処理回路基板２０には、図１（Ａ）に示すように、内周の近傍において、内周に沿って間隔をあけて１２個の出力端子４０が設けられている。出力端子４０の配置について詳述すると、図１（Ａ）に示すように、音声信号処理回路基板２０において、２つの隣接する出力端子４０を１つの組として、６つの組が形成されると共に、これら６つの組のそれぞれが、音声信号処理回路基板２０の内周の近傍において、内周に沿ってほぼ等間隔で配置されている。より詳細には、図１（Ａ）に示すように、音声信号処理回路基板２０において、上述した各組は、環状の音声信号処理回路基板２０の中心軸Ｌ１を中心とする円上に約６０度間隔で配置されている。
【００２５】
これら出力端子４０のそれぞれには、ボイスコイル２４を構成する錦糸線４２の両端が接続されている。出力端子４０と錦糸線４２との接続の態様について詳述すると、音声信号処理回路基板２０において、対応するスルーホールに、導電性を有するピン端子が半田付けにより接続され、音声信号処理回路基板２０から当該ピン端子が突出した状態となっており、このピン端子に対して錦糸線４２が接続されている。このように音声信号処理回路基板２０に形成されたスルーホールに接続されたピン端子に対して錦糸線４２を接続する構成としたため、錦糸線４２を音声信号処理回路基板２０に接続する際の作業性が非常に良い。さらに、錦糸線４２を音声信号処理回路基板２０に接続するための端子を専用に備える端子板を音声信号処理回路基板２０と別に設ける必要が無く、生産コストの低減、及び、作業効率の向上を図ることができる。
本実施形態では、音声信号処理回路基板２０からボビン２３を駆動するための駆動信号が各ボイスコイル２４に出力され、この駆動信号に応じて各ボイスコイル２４によりボビン２３が振動し、これに伴って振動板１０が振動し、音声が出力される。
【００２６】
ここで、音声信号処理回路基板２０について詳述する。
音声信号処理回路基板２０は、入力したデジタル音声信号にデジタル処理を施し、各層のボイルコイル２４用の駆動信号を生成し、出力するための回路が実装されるデジタル回路基板である。
この回路基板２０に実装される回路には、ΔΣ変調回路、所定のフィルター回路、デジタルアンプ等があり、これらはデジタル回路で構成されるため、アナログ回路で形成される場合よりも格段に小型で済む。特にデジタルアンプは、アナログアンプよりも格段に小さくなり、このデジタルアンプを構成する信号増幅用のアンプ回路４３は、図１（Ａ）に示すように、上記の回路基板２０に余裕を持って配置可能である。なお、このアンプ回路４３は、各層（本構成では６層）のボイルコイル２４の駆動信号を増幅するため、６個のデジタルアンプを有している。
また、この音声信号処理回路基板２０は、アンプ回路４３で増幅された駆動信号を各出力端子４０に出力することにより、各出力端子４０に接続された錦糸線４２を介して、ボビン２３に形成された各ボイスコイル２４に駆動信号を出力する。
なお、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、入力したデジタル音声信号に信号増幅を含む全ての回路を実装する音声信号処理回路基板２０を備えるため、ボイスコイルスピーカー１の前段にパワーアンプなどを介在させる必要がなく、このボイスコイルスピーカー１単独で、スピーカーアンプシステムを構成する。これにより、車載用のスピーカーに特に要求される省スペース化を実現できる。さらに、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部２９の後面に取り付けられた構成となっているため、ボビン２３の振動、及び、ボビン２３の振動に伴う振動板１０の振動により、音声信号処理回路基板２０の表面に対し空気が流れることとなり、この空気の流れによって、アンプ回路４３を含む各回路の冷却を行うことができる。
特に、本実施形態に係る音声信号処理回路基板２０には、多チャンネルの音声信号が入力される構成となっており、音声信号処理回路基板２０は、入力された多チャンネルの音声信号に対して、所定の標本化処理や、所定のフィルタリング処理等の信号処理を実行することによって、多チャンネルの音声信号に応じた音声を出力するために各ボイスコイル２４に出力すべき駆動信号を生成し、出力端子４０に接続された錦糸線４２のそれぞれを介して生成した駆動信号をボイスコイル２４のそれぞれに出力する。
なお、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０に入力される音声信号のチャンネルの数に応じて、ボビン２３のボイスコイル２４が多層化されている。
【００２７】
このように、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、ボビン２３に多層のボイスコイル２４が形成され、かつ、ボイスコイル２４からの錦糸線４２が音声信号処理回路基板２０に接続される構成のため、多数の錦糸線４２のそれぞれが確実に干渉しないことが求められる。この要求を満たすべく、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、以下の構成を有している。
【００２８】
すなわち、図１（Ｂ）に示すように、ボビン２３を支持するために必須の部材であるダンパー２２を取り囲むように、ダンパー２２と略同一平面上にフレーム平部１９が形成されており、このフレーム平部１９の後面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられている。すなわち、ダンパー２２より一回り大きい音声信号処理回路基板２０が、ダンパー２２を取り囲んだ構成となっている。これにより、音声信号処理回路基板２０は、ダンパー２２を取り囲んで、ダンパー２２と略同一平面上に延在することとなる。そして、音声信号処理回路基板２０とダンパー２２との位置関係を上述の位置関係とした上で、音声信号処理回路基板２０において、出力端子４０を、内周の近傍、すなわち、ダンパー２２の近傍に配置したため、出力端子４０とボビン２３との距離を、ボビン２３と音声信号処理回路基板２０との間に介在するダンパー２２分の距離とすることができる。
これにより、出力端子４０とボビン２３との間をつなぐ多数の錦糸線４２を、ボイスコイルスピーカー１の中心軸Ｌ１から放射状に延びる直線に沿って設けることができ、出力端子４０とボビン２３との間の錦糸線４２が長くなることを防止できる。従って、ボビン２３の振動により錦糸線４２が撓んでも錦糸線４２の移動範囲を小さくすることができる。
さらに、フレーム平部１９の後面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられた構成となっているため、ボイスコイルスピーカー１の後側から音声信号処理回路基板２０にアクセスし易くなり、例えば、音声信号処理回路基板２０を取り付ける際の作業が容易になる等、作業性の向上が図られている。また、ボイスコイルスピーカー１の構造上、フレーム平部１９の後面側にスペースが形成されることとなるが、このスペースの有効活用となる。
【００２９】
さらに、本実施形態では、出力端子４０に接続された錦糸線４２は、図１（Ａ）に示すように、ダンパー２２と音声信号処理回路基板２０との間に形成された間隙を介してダンパー２２の前面側へ導出されると共に、図１（Ｃ）に示すように、ダンパー２２の前面において、ダンパー２２の前面に沿って、ボビン２３へ向かって直線的に延出している。その際、図１（Ｂ）に示すように、錦糸線４２は、ダンパー２２に対して複数箇所が編み込まれ、ダンパー２２に固定、密着した状態でボビン２３へ向かって直線的に延出する構成となっている。
このように、錦糸線４２が、出力端子４０からボビン２３へ向かって直線的に延出する構成で、かつ、ダンパー２２に対して、錦糸線４２が編み込まれ、ダンパー２２に対して錦糸線４２が固定、密着した構成となっているため、出力端子４０とボビン２３との間の錦糸線４２の長さを短くしながら、更に錦糸線４２を位置決めできる。
このため、ボビン２３が振動した際の錦糸線４２の移動範囲をより狭くすることができ、錦糸線４２のそれぞれの干渉を防止することができる。特に、上述したように、出力端子４０と、ボビン２３との距離の短縮化を実現した構造となっているため、より錦糸線４２の長さを短くすることができ、錦糸線４２の干渉をより確実に防止できる。
さらに、ボイスコイルスピーカー１が車両のドアの側面に取り付けられた場合、ドアの開け閉めに起因した振動、エンジンの駆動に起因した振動、車両の走行に起因した振動等の様々な振動が発生するが、このような振動が発生した場合であっても、錦糸線４２の干渉を防止することができる。この観点からも、このボイスコイルスピーカー１は、車載用のスピーカーに好適である。
【００３０】
また、出力端子４０は、音声信号処理回路基板２０において略同一円上に分散されて配置されおり、略同一円上に配置された出力端子４０のそれぞれからボビン２３へ向かって錦糸線４２が延出する構成となっている。これにより、図１（Ｃ）に示すように、ダンパー２２において錦糸線４２が、中心軸Ｌ１を中心とする放射状かつ等角度間隔で編み込まれた状態となる。このように、錦糸線４２のそれぞれが放射状かつ等角度間隔で編み込まれることにより、錦糸線４２のそれぞれの間に介在する物理的な距離を最も効率よく確保することができ、錦糸線４２の干渉がより効果的に防止されている。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１は、スピーカー本体１３に、多層のボイスコイル２４を形成したボビン２３と、ボビン２３に接続される振動板１０とを備えている。そして、振動板１０の後方に音声信号を処理する音声信号処理回路基板２０を環状に配置し、音声信号処理回路基板２０の周方向に多層のボイスコイル２４のそれぞれに出力する複数の出力端子４０を配列している。
これによれば、ボビン２３を囲うように配置された環状の音声信号処理回路基板２０の出力端子４０のそれぞれからボビン２３に形成されたボイスコイル２４のそれぞれに対し、干渉を防止した状態で錦糸線４２を延出させることができる。
【００３２】
また、本実施形態では、ボビン２３を囲うように音声信号処理回路基板２０を配置している。
これによれば、音声信号処理回路基板２０に形成された出力端子４０から、干渉を防止しつつ、効率よくボビン２３に形成されたボイスコイル２４に対して錦糸線４２を延出することができる。
【００３３】
また、本実施形態では、スピーカーフレーム１５に対してボビン２３を支持するためのダンパー２２を、ボビン２３を囲うように設け、ダンパー２２を囲うように環状の音声信号処理回路基板２０を配置している。
これによれば、音声信号回路基板２０に形成された出力端子４０とボビン２３との間にダンパー２２が介在した状態となるため、ダンパー２２を利用して錦糸線４２の位置決めをしつつ、錦糸線４２を延出することが可能となり、錦糸線４２の干渉を好適に防止できる。
【００３４】
また、本実施形態では、振動板１０と音声信号処理回路基板２０の間にダンパー２３を備え、ダンパー２２を支持するスピーカーフレーム１５のフレーム平部１９の裏側に音声信号処理回路基板２０が支持されている。
これによれば、音声信号処理回路基板２０に形成された出力端子４０と、ボビン２３との距離を不必要に長くすることなく、スピーカーフレーム１５によって環状の音声信号処理回路基板２０を適切な配置で支持可能である。
さらに、フレーム平部１９の後面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられた構成となっているため、ボイスコイルスピーカー１の後側から音声信号処理回路基板２０にアクセスし易く、例えば、音声信号処理回路基板２０を取り付ける際の作業が容易になる等、作業性の向上が図られている。また、ボイスコイルスピーカー１の構造上、フレーム平部１９の後面側にスペースが形成されることとなるが、このスペースの有効活用となる。
【００３５】
また、本実施形態では、出力端子４０とボイスコイル２４を接続する錦糸線４２をダンパー２２に編み込んで延在させている。
これによれば、振動の発生に伴って錦糸線４２が振れ、この振れに起因して錦糸線４２が干渉することが防止される。特に、ボイスコイルスピーカー１が車両のドアの側面に取り付けられた場合、ドアの開け閉めに起因した振動、エンジンの駆動に起因した振動、車両の走行に起因した振動等の様々な振動が発生するが、このような振動が発生した場合であっても、錦糸線４２の干渉を防止することができる。
【００３６】
また、本実施形態では、錦糸線４２をダンパー２２に放射状に編み込んでいる。
これによれば、各錦糸線４２の物理的な距離を最も効率よく確保した位置に位置決めでき、錦糸線４２の干渉をより効果的に防止できる。
【００３７】
また、本実施形態では、複数の出力端子４０を音声信号処理回路基板２０の周方向に間隔をあけて配列している。
これによれば、出力端子４０からボビン２３へ向かって延出する錦糸線４２のそれぞれの物理的な距離を効率よく確保することができ、錦糸線４２の干渉をより効果的に防止できる。
【００３８】
また、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０に多チャンネルの音声信号が入力され、音声信号処理回路基板２０は、多チャンネルの音声信号に対応した信号処理を実行し、干渉が防止された錦糸線４２を介してボイスコイル２４に駆動信号を出力し、ボビン２３を振動させる。これにより、多チャンネルの音声信号に係る音声を、適切に出力できる。
【００３９】
また、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０に音声信号増幅用のアンプ回路４３が実装されている。
ここで、アンプ回路４３は、本実施形態に係るボイスコイルスピーカー１にとって必須の部材であるが、同じく必須の部材である音声信号処理回路基板２０にアンプ回路４３を実装することにより、省スペース化を実現している。さらに、音声信号処理回路基板２０がフレーム平部２９の後面に取り付けられた構成となっていると共に、この音声信号処理回路基板２０にアンプ回路４３が実装されているため、ボビン２３の振動、及び、ボビン２３の振動に伴う振動板１０の振動により、音声信号処理回路基板２０の表面に対し空気が流れることとなり、この空気の流れによって、アンプ回路４３を含む回路の冷却を行うことができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次いで、第２実施形態について説明する。
図５は、第２実施形態に係るボイスコイルスピーカー１を示す図であり、図５（Ａ）は背面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図５（Ｃ）は振動板１０が取り外された状態の正面図、図５（Ｄ）は図５（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
上述した第１実施形態では、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部１９の後面に対して固定されていた。一方で、本実施形態では、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部１９の前面に対して固定されている。
詳述すると、図５（Ｄ）に示すように、フレーム平部１９において、位置決めピン２８ｂの突出部３０ｂが、前方へ向かって突出した形状となっている。そして、音声信号処理回路基板２０は、フレーム平部１９の前面において、音声信号処理回路基板２０に形成された位置決め孔２７のそれぞれに、フレーム平部１９の前面に形成された位置決めピン２８ｂのそれぞれが嵌合し、かつ、基板固定爪３２ｂと、位置決めピン２８ｂの基礎部２９ｂとによって音声信号処理回路基板２０が挟持されることにより、フレーム平部１９における音声信号処理回路基板２０の位置決めがなされた上で、フレーム平部１９の後面に対して固定されている。
このように、フレーム平部１９の前面に音声信号処理回路基板２０が固定されているため、上述した第１実施形態のように、ダンパー２２と音声信号処理回路基板２０との間に形成された隙間を介して錦糸線４２をダンパー２２の前面側に延出させる必要が無くなり（図２（Ｂ）も併せて参照）、より錦糸線４２の長さを短くすることができ、錦糸線４２の干渉をより防止できる。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態では、振動板１０と音声信号処理回路基板２０の間にダンパー２２を備え、ダンパー２２を支持するスピーカーフレーム１５のフレーム平部１９の表側に音声信号処理回路基板２０を支持している。
これによれば、音声信号処理回路基板２０に形成された出力端子４０と、ボビン２３との距離を不必要に長くすることなく、スピーカーフレーム１５によって環状の音声信号処理回路基板２０を適切な配置で支持可能である。また、ボイスコイルスピーカー１の後側から音声信号処理回路基板２０にアクセス可能である。また、上述した第１実施形態のように、ダンパー２２と音声信号処理回路基板２０との間に形成された隙間を介して錦糸線４２をダンパー２２の前面側に延出させる必要が無くなり（図５（Ｂ）も併せて参照）、より錦糸線４２の長さを短くすることができ、錦糸線４２の干渉をより防止できる。
さらに、フレーム平部１９の前面に音声信号処理回路基板２０が取り付けられた構成となっているため、ボイスコイルスピーカー１の前側から音声信号処理回路基板２０にアクセスでき、例えば、音声信号処理回路基板２０を取り付ける際の作業が容易になる等、作業性の向上が図られている。また、ボイスコイルスピーカー１の構造上、フレーム平部１９の前面側にスペースが形成されることとなるが、このスペースの有効活用となる。
【００４２】
＜第３実施形態＞
次いで、第３実施形態について説明する。
図６は、第３実施形態に係るボイスコイルスピーカー１を示す図であり、図６（Ａ）は背面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＡ−Ｏ−Ｂ線の断面図、図６（Ｃ）は振動板１０が取り付けられた状態の正面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のＯ−Ｃ線の断面図において要部を拡大した図である。
なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態では、第２実施形態と同様、フレーム平部１９の前面に音声信号処理回路基板２０が固定されている。
上述した第１実施形態では、アンプ回路４３は、音声信号処理回路基板２０に実装されていたが、本実施形態では、アンプ回路４３が別の回路基板に実装されている。
すなわち、スピーカーフレーム１５の上方には、箱状のサブ回路基板収容ケース５０が設けられており、このサブ回路基板収容ケース５０には、サブ回路基板５１が収容されている。このサブ回路基板５１は、当該サブ回路基板５１に接続されたＦＰＣ（フレキシブルプリント回路基板）又はＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）が、音声信号処理回路基板２０のコネクター３３に接続されることにより、音声信号処理回路基板２０と電気的に接続されている。また、サブ回路基板５１には、外部機器が接続されるサブコネクター５５が設けられると共に、アンプ回路４３が設けられており、サブ回路基板５１は、サブコネクター５５から入力された多チャンネルの音声信号に対し、増幅を含む所定の信号処理を施した上で、当該音声信号を音声信号処理回路基板２０に出力する。
このように、アンプ回路４３がサブ回路基板５１に実装されているため、音声信号処理回路基板２０に実装された他の回路との位置関係や、音声信号処理回路基板２０の形状、大きさとの関係で、音声信号処理回路基板２０にアンプ回路４３を実装できない場合であっても、この音声信号処理回路基板２０に接続されたサブ回路基板５１に適切にアンプ回路４３を実装できる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上述した実施形態では、音声信号処理回路基板２０に１２個の出力端子４０が設けられ、出力端子４０のそれぞれに錦糸線４２が接続されていたが、出力端子４０の数や、錦糸線の数はこれに限られない。すなわち、ボビン２３に多層のボイスコイル２４が形成されていることに起因して、錦糸線４２が複数存在しているボイスコイルスピーカー１に対し、広く本発明を適用可能である。
また、上述した実施形態において、環状の音声信号処理回路基板２０とは、完全な「輪」を意味せず、例えば、一部に切欠きを含んだＣ字状も含んだ概念である。すなわち、ダンパー２２を全体として取り囲むことが可能な形状を広く含んだ概念である。
【符号の説明】
【００４４】
１ ボイスコイルスピーカー
１０ 振動板
１３ スピーカー本体
１５ スピーカーフレーム（フレーム）
１９ フレーム平部（フレーム）
２０ 音声信号処理回路基板（回路基板）
２２ ダンパー
２３ ボビン
２４ ボイスコイル
４０ 出力端子
４２ 錦糸線
４３ アンプ回路
５０ サブ回路基板収容ケース
５１ サブ回路基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピーカー本体に、多層のボイスコイルを形成したボビンと、前記ボビンに接続される振動板とを備えたボイスコイルスピーカーにおいて、
前記振動板の後方に音声信号を処理する回路基板を配置し、前記回路基板の周方向に前記多層のボイスコイルに出力する複数の出力端子を配列したことを特徴とするボイスコイルスピーカー。
【請求項２】
前記ボビンを囲うように前記回路基板を配置したことを特徴とする請求項１に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項３】
フレームに対して前記ボビンを支持するためのダンパーを、前記ボビンを囲うように設け、前記ダンパーを囲うように環状の前記回路基板を配置したことを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項４】
前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの裏側に前記回路基板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項５】
前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの表側に前記回路基板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項６】
前記出力端子と前記ボイスコイルを接続する錦糸線を前記ダンパーに編み込んで延在させたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項７】
前記錦糸線を前記ダンパーに放射状に編み込んだことを特徴とする請求項６に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項８】
前記複数の出力端子を前記回路基板の周方向に間隔をあけて配列したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項９】
前記回路基板に多チャンネルの音声信号が入力されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項１０】
前記回路基板に音声信号増幅用のアンプ回路を実装したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項１】
スピーカー本体に、多層のボイスコイルを形成したボビンと、前記ボビンに接続される振動板とを備えたボイスコイルスピーカーにおいて、
前記振動板の後方に音声信号を処理する回路基板を配置し、前記回路基板の周方向に前記多層のボイスコイルに出力する複数の出力端子を配列したことを特徴とするボイスコイルスピーカー。
【請求項２】
前記ボビンを囲うように前記回路基板を配置したことを特徴とする請求項１に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項３】
フレームに対して前記ボビンを支持するためのダンパーを、前記ボビンを囲うように設け、前記ダンパーを囲うように環状の前記回路基板を配置したことを特徴とする請求項２に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項４】
前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの裏側に前記回路基板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項５】
前記ボビンを支持するダンパーを備え、前記ダンパーを支持するフレームの表側に前記回路基板を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項６】
前記出力端子と前記ボイスコイルを接続する錦糸線を前記ダンパーに編み込んで延在させたことを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項７】
前記錦糸線を前記ダンパーに放射状に編み込んだことを特徴とする請求項６に記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項８】
前記複数の出力端子を前記回路基板の周方向に間隔をあけて配列したことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項９】
前記回路基板に多チャンネルの音声信号が入力されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【請求項１０】
前記回路基板に音声信号増幅用のアンプ回路を実装したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載のボイスコイルスピーカー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２２３２８８（Ｐ２０１１−２２３２８８Ａ）
【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２０１０−９００８２（Ｐ２０１０−９００８２）
【出願日】平成２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【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２２年４月９日（２０１０．４．９）
【出願人】（０００００１４８７）クラリオン株式会社 (1,722)
【Ｆターム（参考）】
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