JP3902561B2

JP3902561B2 - Electroacoustic transducer

Info

Publication number: JP3902561B2
Application number: JP2003085189A
Authority: JP
Inventors: 二郎中曽
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2007-04-11
Anticipated expiration: 2023-03-26
Also published as: JP2004297315A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気音響変換器に係り、特に細幅（細長）形状のスピーカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、テレビセットに搭載されるスピーカユニットは、最適な音響効果が得られるように、通常、画面の両脇に配置される。一方、テレビセットは、その画面の大型化や横長化に伴い、セット外形をできるだけ小さくすることが市場要求となっており、スピーカユニットに対しても、高音質を追求しつつ、その横幅を可能な限り小さくすることが求められている。
その要求に応えるべく、従来、角型や楕円型等の細幅構造のスピーカユニットが種々提供されてきた。このような細幅構造のスピーカ一例として、特許文献１の従来の技術欄に記載されたものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−３２５２９４号公報
（段落番号０００２〜０００９参照）
【０００４】
このような、従来の細幅構造の電気音響変換器２０の一例について、図１２〜図１４を用いて説明する。
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、それぞれ従来の細幅構造の電気音響変換器２０の正面図及びＡ−Ａ線断面図である。
これらの図において、振動板２１は、振動方向から見た平面形状が長径と短径とを有し、音を放射する方向に凹凸状とした部分を連続的に形成されて成るものである。この振動板２１の外周部にはエッジ２２が接合され、このエッジ２２はさらにフレーム２３に保持されている。図１２（ａ）におけるフレーム２３は簡略的に表されている。
【０００５】
振動板２１の外周部下端には、トラック型のボイスコイルボビン２４が固着されている。このボイスコイルボビン２４の外周面には、ボイスコイル２５が巻回されている。ボイスコイルボビン２４は、後述する磁気回路の磁気空隙Ｇに釣り下げられ、音声信号電流と磁束により駆動力を発生する。
フレーム２３は、枠状に形成され、その側面の一部は、エッジ２２の側部に沿った形状とされている。
【０００６】
磁気回路は、フレーム２３の内側下方部に取付けられている。
この磁気回路は、鉄製のヨーク２６，マグネット２７，ポールピース２８で構成され、フレーム２３の所定位置に固定されている。なお、ポールピース２８は、振動板２１の主振動部に対応する位置に設けられている。
【０００７】
次に、振動板２１と、この振動板２１の外周部に接合され、フレーム２３に保持されているエッジ２２との具体的構成を説明する。
この振動板２１は、上述のように、振動方向から見た平面形状が、長径と短径を有し、音を放射する方向に凹凸状に連続的に湾曲した形状を有するものである。即ち、凸状部２９ａと凹状部２９ｂとを交互に連続して形成した形状を有するものである。また、それぞれの凹状部の深さ寸法Ｄは、ほぼ同程度に形成されている。
【０００８】
この振動板２１は、ボイスコイル２５の発熱に耐え、かつ、振動板２１としての機械的特性に優れたポリイミド（ＰＩ）フィルムによって形成されている。また、溝部２９ｃが振動板２１の略中央部に設けられている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エッジ２２はその短径方向の幅が広い程、加えられる駆動力に対して線形で応答できる範囲が広がり、最大振幅をより大きく設定できるので低音域の再生には好ましい。
しかしながら、上述のように、スピーカユニットの幅はより狭いことが望まれており、そのためには、エッジ２２の幅も狭くする必要がある。そうすると、応答において線形性を保つことがより困難になる。この線形性については、エッジ２２の幅が大きく関与している。
【００１０】
線形性への影響度合いは、再生する音の振幅が大きい場合にエッジのフレーム接合部付近に生じる応力を観測することにより明らかになる。また、スピーカの歪み特性でも知ることができる。
図１３は、シミュレーションによってエッジ２２のフレームとの接合部付近に生じる応力分布の一例を示した図である。
【００１１】
従来のエッジでは、長手方向も容易に振動して部位により応力偏倚が生じることが知られているが、図１３はこれを裏付けるように、長手方向に高い応力集中が生じていることを示している。この応力集中は、電気的特性や音質に悪影響を与えるものである。
また、従来のエッジを有するスピーカの音響特性の例を図１４に示す。当図は、第２次高調波，第３次高調波歪のいずれの歪みも大きい特性になっていることを示すものである。この大きい歪みが音質に悪影響を与えることは言うまでもない。
【００１２】
そこで本発明が解決しようとする課題は、大入力に対して異常のない音波放射を可能とする電気音響変換器を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願発明は手段として次の構成を有する。
即ち、請求項１は、細長形状の振動板と、前記振動板より大きい細長形状の外形を有し、前記振動板を支持するエッジと、一対の長手枠と一対の短手枠とを有して成る略枠状であって、それぞれの枠に前記エッジが固定され、前記振動板を、前記エッジを介して振動自由となるように支持するフレームとを備えて成る電気音響変換器であって、前記エッジの長手方向に沿う側面に、前記振動板の振動方向に沿って延びるフランジ部を形成し、該フランジ部の先端側を前記フレームの長手枠に固定したことを特徴とする電気音響変換器である。
また、請求項２は、細長形状の振動板と、前記振動板より大きい細長形状の外形を有し、前記振動板を支持すると共に前記振動板の周囲に横断面形状が略円弧状の振動方向に突出するロール部が形成されて成るエッジと、一対の長手枠と一対の短手枠とを有して成る略枠状であって、それぞれの枠に前記エッジが固定され、前記振動板を、前記エッジを介して振動自由となるように支持するフレームとを備えて成り、前記ロール部が、前記エッジの長手方向に沿って互いに対向する一対の長手部と、この一対の長手部をその両端側で連結する一対の円弧状部とからなるトラック状に形成された電気音響変換器であって、前記ロール部は、前記長手部と前記円弧状部とが連接する連接部近傍における横断面形状の幅及び突出高さが、前記連接部近傍から前記円弧状部の頂部に向かうに従って漸次大きくなるように形成されていることを特徴とする電気音響変換器である。
また、請求項３は、前記エッジの長手方向に沿う側面に、前記振動板の振動方向に沿って延びるフランジ部を形成し、該フランジ部の先端側を前記フレームの長手枠に固定したことを特徴とする請求項２記載の電気音響変換器である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図１１を用いて説明する。
図１は、本発明の電気音響変換器の実施例を示す図であり、
図２は、本発明の電気音響変換器の実施例を示す断面図であり
図３は、本発明の電気音響変換器の実施例における振動板を説明する斜視図であり、
図４は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるボイスコイルを説明する斜視図であり、
図５は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるフレームを説明する平面図であり、
図６は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する斜視図であり、
図７は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する断面図であり、
図８は、本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジの要部を説明する斜視的断面図であり、
図９は、本発明の電気音響変換器の一実施例における応力集中を説明する図であり、
図１０は、本発明の電気音響変換器の実施例における応力集中を説明する図であり、
図１１は、本発明の電気音響変換器の好ましい一実施例の特性を説明する図である。
【００１５】
まず、図１，図２を主に用いて具体的構成について説明する。
図１（ａ）はその平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ線半断面図である。図２は、図１（ａ）におけるＢ−Ｂ線断面図である。
この電気音響変換器１０は、振動板１とエッジ２とフレーム３とを有して構成されており、概略を以下に説明する。
【００１６】
振動板１は、長径と短径とを有し、対向する長辺とその端部を連結する略円弧状部とからなる長丸状の部材である（図３参照）。
エッジ２は、振動板１の外周と接合され、その振動板１をフレーム３に対して振動自在に保持する部材であり、振動板１に相応する部分を開口し一部に凹凸を有する枠状部材である（図６参照）。
フレーム３は、各部材を支持する略枠状の支持体であり、長手及び短手の枠部とエッジ２の外周とが接合され、このエッジ２を支持するものである（図５参照）。
振動板１の外周部下端には、図４に示すようなトラック型のボイスコイルボビン４が固着されている。このボイスコイルボビン４の外周面には、ボイスコイル５が巻回されている。
ボイスコイルボビン４は、後述する磁気回路の磁気空隙Ｇに釣り下げられ、音声信号電流と磁束とにより駆動力を発生する。
【００１７】
フレーム３の内側には磁気回路が取り付けられている（図１（ｂ），図２参照）。
この磁気回路は、鉄からなるコ字状のヨーク６と、そのヨーク６の内側に固定されたマグネット７と、このマグネット７の先端に、振動板１の主振動部（概ね凹部凸部が設けられている範囲）１Ａに対向するように設けられたポールピース８とから構成されている。
【００１８】
次に、（１）振動板，（２）エッジ及び（３）フレームについて詳述する。
（１）振動板１について
振動板１は、上述のように、長径と短径とを有し、対向する長辺とその端部を連結する略円弧状部とからなる長丸状の部材であって、凹凸形状を備えた主振動部１Ａとその周囲に形成されたフランジ部１Ｂとを備えている。長手方向の端部角はＲ形状になっている。
主振動部１Ａには、振動方向Ｖに凹凸とされた凹部及び凸部が、長径方向に連続して形成されている。即ち、交互に連続した凸部１１ａ〜１１ｆと凹部１２ａ〜１２ｄとが形成されている。
また、この凹部１２ａ〜１２ｄの深さＤ１は、中央部を除きほぼ同じ深さに形成されている。
【００１９】
この振動板１は、ボイスコイル５の動作時の発熱に耐えることから、また、振動板としての機械的特性が優れていることからポリイミド（ＰＩ）フィルムにより形成されている。
振動板１のほぼ中央部には、短手方向に溝部９が設けられている。この溝部９の深さＤ２は、主振動部１Ａの長手方向端部に設けられた肩部１４の深さ方向寸法Ｃとほぼ同じに設定されている。
【００２０】
（２）エッジ２について（図２，図６，図７参照）
エッジ２は、上述のように、振動板１の外形にほぼ相応する部分を開口した開口部２Ａを有する略枠状に形成された部材である。
具体的には、図２，図６に示すように、上述の開口部２Ａを設けた平坦部２Ｂと、平坦部２Ｂの外側に、断面が略円弧状となるようにトラック状に突出形成されたロール部２Ｃと、このロール部２Ｃの外側における長手方向側部にロール部２Ｃの突出方向とは逆の方向に折り返すように立ち上げたフランジ部２Ｄとを備えている。このロール部２Ｃは、その断面形状が、エッジ２の短手側、即ち、ロール部２Ｃの円弧状部において徐変するように形成されている。
ここで、トラック状とは、エッジ２の長手方向に沿って互いに対向する一対の長手部（長手領域ＬＡ）と、この一対の長手部をその両端側で連結する一対の略円弧状部（短手領域ＳＡ）とからなる形状を意味する。
【００２１】
この断面形状の徐変について、図８を用いて具体的に説明する。
図８は、図６の１つの隅部分Ｐを拡大した図であり、振動板１をエッジ２に固着した状態を示している。
ロール部２Ｃは、エッジ２の長手領域ＬＡでは、外形曲率Ｒ１，突出高さｈ１，ロール幅Ｗ１とで成る断面形状が一定となるように形成されている。
ここにおいてロール幅Ｗ１とは、ロール部２Ｃがエッジ２の表面（平坦部２Ｂ）と接する内側の境界線２Ｃ１と外側の境界線２Ｃ２との間隔Ｗ１のことであり、以下、間隔Ｗ１と称する。
【００２２】
この断面形状は、短手領域ＳＡにおいて突出高さｈ１と間隔Ｗ１とが、円弧の頂部Ｔに向かって漸次拡大するように、また、エッジ２の長手方向に延びる中心軸ＣＬ１の位置でそれぞれが最大（外形曲率Ｒ２，突出高さｈ２，間隔Ｗ２）となるように形成されている。そして、ロール部２Ｃは、この軸ＣＬ１に対して軸対称となるように形成されている。本実施例では、拡大比率Ｒ２／Ｒ１，ｈ２／ｈ１，Ｗ２／Ｗ１を１．２に設定している。
この断面形状の変化開始点である変化部Ｍ１は、長手領域ＬＡと円弧状領域ＳＡとの連接部Ｍでなくてもよく、この連接部Ｍの近傍に設定されていればよい。
また、この漸次拡大する範囲の頂点側端部（変化終了点）Ｍ２は、頂点Ｔではなく、その手前に設定してもよい。いずれの形態においても、変化部Ｍ１（変化開始点）と頂点側端部Ｍ２（変化終了点）は、屈曲線が生じないようになだらかに非変化範囲と連接する。
【００２３】
また、ロール部２Ｃは、エッジ２の開口部２Ａにおける円弧状部分のライン２ＡＬと相似形の、ロール部２Ｃの中心線ＣＬ２を想定した場合、ロール部２Ｃの断面形状が徐変しても、内側の境界線２Ｃ１とこの中心線ＣＬ２との距離Ｗｉｎ、及び、外側の境界線２Ｃ２と中心線ＣＬ２との距離Ｗｏｕｔとが等しくなるように形成されている
【００２４】
エッジ２の材料としては、ブチルゴムを用いることができる。耐熱性や振動特性等に優れるものであれば、この材料に限定されるものではない。
図２に示すように、開口部２Ａの内側（図の下側）から振動板１が挿入され、この振動板１のフランジ部１Ｂの上面と、エッジ２の平坦部２Ｂの下面とが接着剤により固着されることで両者は一体化されている。
【００２５】
（３）フレーム３について
フレーム３は、上述のように、各部材を支持する略枠状に形成された支持体であり、長手方向の一対の長手枠３Ａと短手方向の一対の短手枠３Ｂとを連結して成るものである（図５参照）。
短手枠３Ｂには、このフレームを他の部材に固定するための締結孔３Ｂ１が設けられている。
また、短手枠３Ｂの内方側には、長手枠３Ａにも連接して円弧状の端部を有する鍔部３Ｂ２が設けられている（図１（ｂ），図５参照）。
長手枠３Ａの外側面には、壁部３Ａ１ａと突き当てになる底部３Ａ１ｂとからなる段部３Ａ１が設けられている（図２参照）。
【００２６】
図２において、エッジ２は、当図の上方向からフレーム３に載置され、長手方向においては、エッジ２のフランジ２Ｄの内側の面とフレーム３の長手枠３Ａの壁部３Ａ１ａとを接着剤で固着する。
一方、短手方向においては、エッジ２の長手方向の端部にある平坦部２Ｅの下面とフレーム３の鍔部３Ｂ２の上面とを接着剤で固着する。
これらの固着により、フレーム３とエッジ２とが一体化し、振動板１はフレーム３に対してエッジ２を介して振動自由になるように支持されている。
【００２７】
次に、上述のような構成の電気音響変換器１０の動作について説明する。
この構成において、マグネット７によって生じる磁界中でボイスコイルボビン４に巻回されたボイスコイル５に駆動電流が流れると、この駆動電流に応じた電磁力がボイスコイルボビン４に作用し、このコイルボビン４と一体化されている振動板１がその主振動部１Ａを主体として振動する。
【００２８】
この時、上述したように、エッジ２の側面にフランジ部２Ｄを形成してこのフランジ部２Ｄの先端側をフレーム３に固着したことにより、振動板１を弾性的に主に支持するロール部２Ｃの外側の境界線２Ｃ２に対して、エッジ２がフレーム３に支持されるフランジ部２Ｄの端部が振動方向に位置するように構成されているので、エッジ２の幅を大きくすることなく境界線２Ｃ２とフランジ部２Ｄの端部との間の距離を長くできて線形性の向上が成されている。
また、短手領域ＳＡにおけるロール部２Ｃの断面形状を長手領域ＬＡから頂部Ｔに向けて漸次拡大するように徐変させたことによって、振動板１の振幅の線形性が飛躍的に向上し、エッジ２の外周部における応力レベルが激減すると共に、応力集中も防ぐことができる。
【００２９】
また、エッジ２の長手方向の側方部分においては、ロール部２Ｃの外側の平坦部２Ｅにフレーム３との接着しろが不要になっているので、この部分の幅を極めて小さくすることができる。
従って、電気音響変換器の外形においても、その幅方向寸法をより小さく形成することができる。
【００３０】
上述した構成の電気音響変換器を振動させた場合のエッジ２に生じる応力について図９，図１０を用いて説明する。
図９は、エッジ２にフランジ部２Ｄを設け、この先端部をフレームに固定した場合の応力集中を説明する、エッジ２の隅部を内側から見た斜視図である。
図１０は、図９で示した構成に加えて、短手領域ＳＡにおいてロール部２の断面形状を拡大方向に徐変させた場合の応力集中を説明する、エッジ２の隅部を内側から見た斜視図である。
【００３１】
これらの図と従来のエッジを用いた場合の図１３とを比較すると、フランジ部２Ｄを設けた場合（図９）は、応力集中は生じているものの、その範囲は極めて局所的になっていることがわかる。
従って、振幅応答が線形となる範囲が拡大しており、電気的特性や音質に与える悪影響が極めて少なくなっていることを示している。
【００３２】
一方、フランジ部２Ｄの形成に加えて、短手領域ＳＡでロール部２Ｃの断面形状を拡大方向に徐変させた場合（図１０）には、応力集中は全く発生していない。
従って、振幅応答が線形となる範囲が飛躍的に拡大しており、応力集中が電気的特性や音質に与える悪影響を完全に排除できていることを示している。
【００３３】
また、本実施例における電気音響変換器１０の音圧周波数特性と高調波歪の周波数特性図を図１１に示す。
当図と従来の周波数特性図である図１４とを比較すれば、本実施例においては、音圧特性が何ら損なわれることなく、第２次高調波歪及び第３次高調波歪が大幅に減少していることがわかる。これは、これらの歪が音質に与える悪影響を大幅に減少できていることを示すものである。
【００３４】
さて、本発明の実施例は、上述した構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において例えば下記のような変形例としてもよいものである。
【００３５】
フランジ部２Ｄは、長手方向の長さと立ち上がり角度と立ち上がり長さとを限定するものではないが、最も望ましい形態は以下の形態である。
即ち、長手方向長さとしては、振動板１の主振動部と概ね対応する範囲に設けられているものであり、角度としては、概ね振動方向に立設されているものである。立ち上がり長さは、できる限り長いものであることが望ましい。
【００３６】
また、エッジ２の長手方向端部側にも側部と同様に立ち上げたフランジ部を設け、このフランジ部の先端部分をフレーム３と固着するように構成してもよい。
【００３７】
ロール部２Ｃの断面形状の徐変については、内側の境界線２Ｃ１と振動板１の円弧状部分のライン２ＡＬとが相似形になるように、（Ｗ１／２）＝Ｗｉｎとしてもよく、また、外側の境界線２Ｃ２とライン２ＡＬとが相似形になるように（Ｗ１／２）＝Ｗｏｕｔとしてもよいが、Ｗｉｎ＝Ｗｏｕｔとして徐々に拡大するようにした上述の実施例の構成が最も好ましい形態である。
【００３８】
ロール部２Ｃの拡大比率は１．２に限定されるものではない。振動板１の形状や材質等により最適な拡大比率を設定できるものである。また、この比率は、外形曲率，突出高さ，ロール部幅のそれぞれで異なるように設定してもよい。
その際、外形曲率の拡大比率をＲ２／Ｒ１＝１として変化させなくてもよい。振動板１の主振動部１Ａに設けた凹凸形状は、上述した形状に限るものではなく、この主振動部１Ａの形状は任意に設定できるものである。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、振動板の線形性が向上し、大入力に対して異常のない音波放射が可能になり、外形形状における幅方向をより小さくできる、という効果を得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気音響変換器の実施例を示す図である。
【図２】本発明の電気音響変換器の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の電気音響変換器の実施例における振動板を説明する斜視図である。
【図４】本発明の電気音響変換器の実施例におけるボイスコイルを説明する斜視図である。
【図５】本発明の電気音響変換器の実施例におけるフレームを説明する平面図である。
【図６】本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する斜視図である。
【図７】本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジを説明する断面図である。
【図８】本発明の電気音響変換器の実施例におけるエッジの要部を説明する斜視的断面図である。
【図９】本発明の電気音響変換器の一実施例における応力集中を説明する図である。
【図１０】本発明の電気音響変換器の実施例における応力集中を説明する図である。
【図１１】本発明の電気音響変換器の好ましい一実施例の特性を説明する図である。
【図１２】従来の電気音響変換器を説明する図である。
【図１３】従来の電気音響変換器における応力集中を説明する図である。
【図１４】従来の電気音響変換器の特性を説明する図である。
【符号の説明】
１振動板
１Ａ主振動部
１Ｂフランジ部
２エッジ
２Ａ開口部
２ＡＬライン
２Ｂ平坦部
２Ｃロール部
２Ｃ１（内側の）境界線
２Ｃ２（外側の）境界線
２Ｄフランジ部
２Ｅ（ロール部外側の）平坦部
３フレーム
３Ａ長手枠
３Ａ１段部
３Ａ１ａ壁部
３Ａ１ｂ底部
３Ｂ短手枠
３Ｂ１締結孔
３Ｂ２鍔部
４ボイスコイルボビン
５ボイスコイル
６ヨーク
７マグネット
８ポールピース
９溝部
１０電気音響変換器
１１ａ〜１１ｆ凸部
１２ａ〜１２ｄ凹部
１４肩部
Ｃ，Ｄ１，Ｄ２深さ
ＣＬ１，ＣＬ２中心軸
Ｇ磁気空隙
Ｖ振動方向
Ｍ連接部
Ｍ１変化部（連接部近傍）（変化開始点）
Ｍ２頂点側端部（変化終了点）
Ｔ頂部
ＬＡ長手領域
ＳＡ短手領域
ｈ１，ｈ２突出高さ
Ｒ１，Ｒ２曲率
Ｗ１，Ｗ２間隔
Ｗｉｎ，Ｗｏｕｔ距離[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electroacoustic transducer, and more particularly to a narrow (elongated) shaped speaker.
[0002]
[Prior art]
For example, speaker units mounted on a television set are usually arranged on both sides of the screen so as to obtain an optimal sound effect. On the other hand, TV sets are required to be as small as possible with the increase in screen size and width, and the width of the speaker unit can be widened while pursuing high sound quality. There is a need to make it as small as possible.
In order to meet the demand, various types of speaker units having a narrow structure such as a rectangular shape and an elliptical shape have been provided. As an example of such a narrow-width speaker, there is one described in the prior art column of Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2002-325294 A (see paragraphs 0002 to 0009)
[0004]
An example of such a conventional electroacoustic transducer 20 having a narrow structure will be described with reference to FIGS.
FIG. 12A and FIG. 12B are a front view and a cross-sectional view taken along line AA of the conventional electroacoustic transducer 20 having a narrow structure, respectively.
In these drawings, the diaphragm 21 has a long shape and a short diameter as viewed from the vibration direction, and is continuously formed with uneven portions in the direction of sound emission. An edge 22 is joined to the outer peripheral portion of the diaphragm 21, and the edge 22 is further held by a frame 23. The frame 23 in FIG. 12A is simply represented.
[0005]
A track type voice coil bobbin 24 is fixed to the lower end of the outer peripheral portion of the diaphragm 21. A voice coil 25 is wound around the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 24. The voice coil bobbin 24 is suspended in a magnetic gap G of a magnetic circuit, which will be described later, and generates a driving force by an audio signal current and magnetic flux.
The frame 23 is formed in a frame shape, and a part of the side surface thereof is shaped along the side portion of the edge 22.
[0006]
The magnetic circuit is attached to the inner lower part of the frame 23.
This magnetic circuit includes an iron yoke 26, a magnet 27, and a pole piece 28, and is fixed at a predetermined position on the frame 23. The pole piece 28 is provided at a position corresponding to the main vibration portion of the diaphragm 21.
[0007]
Next, a specific configuration of the diaphragm 21 and the edge 22 joined to the outer peripheral portion of the diaphragm 21 and held by the frame 23 will be described.
As described above, the vibration plate 21 has a shape in which the planar shape viewed from the vibration direction has a major axis and a minor axis, and is continuously curved in an uneven shape in the direction of sound emission. That is, it has a shape in which convex portions 29a and concave portions 29b are alternately and continuously formed. Moreover, the depth dimension D of each concave-shaped part is formed in substantially the same grade.
[0008]
The diaphragm 21 is formed of a polyimide (PI) film that can withstand the heat generation of the voice coil 25 and has excellent mechanical characteristics as the diaphragm 21. Further, the groove portion 29 c is provided at a substantially central portion of the diaphragm 21.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, as the width of the edge 22 in the minor axis direction is wider, a range in which linear response can be made to the applied driving force is widened, and the maximum amplitude can be set larger.
However, as described above, it is desired that the width of the speaker unit is narrower. For this purpose, the width of the edge 22 needs to be reduced. This makes it more difficult to maintain linearity in the response. For this linearity, the width of the edge 22 is greatly involved.
[0010]
The degree of influence on the linearity is clarified by observing the stress generated in the vicinity of the edge frame joint when the amplitude of the sound to be reproduced is large. It can also be known from the distortion characteristics of the speaker.
FIG. 13 is a diagram showing an example of a stress distribution generated in the vicinity of the joint portion of the edge 22 with the frame by simulation.
[0011]
In the conventional edge, it is known that the longitudinal direction also vibrates easily and a stress deviation occurs depending on the part, but FIG. 13 shows that a high stress concentration occurs in the longitudinal direction so as to support this. Yes. This stress concentration adversely affects electrical characteristics and sound quality.
Further, FIG. 14 shows an example of acoustic characteristics of a speaker having a conventional edge. This figure shows that both the second harmonic distortion and the third harmonic distortion have large characteristics. Needless to say, this large distortion adversely affects the sound quality.
[0012]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an electroacoustic transducer capable of emitting sound waves without abnormality with respect to a large input.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration as means.
That is, claim 1 has a diaphragm of elongated, has an outer shape larger elongated than the diaphragm, and an edge for supporting the diaphragm, and a pair of longitudinal frame and a pair of short-side frames a substantially frame shape made Te is the edge fixed to the respective frame, the vibrating plate, an electro-acoustic transducer comprising a frame for supporting such that the free oscillation via the edge An electroacoustic conversion characterized in that a flange portion extending along a vibration direction of the diaphragm is formed on a side surface along the longitudinal direction of the edge , and a front end side of the flange portion is fixed to a longitudinal frame of the frame. It is a vessel.
Further, according to claim 2, the diaphragm of elongated, have a contour of the diaphragm larger elongated, cross-sectional shape is substantially arcuate oscillation direction around the diaphragm to support the said diaphragm And a pair of long frames and a pair of short frames, the edges being fixed to the respective frames, and the diaphragm And a frame for supporting vibration free through the edge, and the roll portion includes a pair of longitudinal portions facing each other along the longitudinal direction of the edge, and the pair of longitudinal portions. An electroacoustic transducer formed in a track shape composed of a pair of arc-shaped portions connected on both ends , wherein the roll portion has a cross section in the vicinity of a connecting portion where the longitudinal portion and the arc-shaped portion are connected width and the protrusion height of the shape, the connecting portion It is electro-acoustic transducer, characterized in that is formed so as gradually increases as the near towards the top of the arc-shaped portion.
According to a third aspect of the present invention, a flange portion extending along the vibration direction of the diaphragm is formed on a side surface along the longitudinal direction of the edge , and the front end side of the flange portion is fixed to the longitudinal frame of the frame. 3. The electroacoustic transducer according to claim 2, wherein
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a diaphragm in the embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a voice coil in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 5 is a plan view for explaining a frame in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view for explaining an edge in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention,
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an edge in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention,
FIG. 8 is a perspective cross-sectional view for explaining the main part of the edge in the embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention,
FIG. 9 is a diagram illustrating stress concentration in one embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining stress concentration in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention,
FIG. 11 is a diagram illustrating characteristics of a preferred embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
[0015]
First, a specific configuration will be described mainly with reference to FIGS.
FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a half sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
The electroacoustic transducer 10 includes a diaphragm 1, an edge 2, and a frame 3, and the outline will be described below.
[0016]
The diaphragm 1 is a long round member having a major axis and a minor axis, and composed of opposed long sides and a substantially arcuate part connecting the ends thereof (see FIG. 3).
The edge 2 is a member that is joined to the outer periphery of the vibration plate 1 and holds the vibration plate 1 with respect to the frame 3 so as to freely vibrate. It is a member (see FIG. 6).
The frame 3 is a substantially frame-shaped support body that supports each member, and the long and short frame portions and the outer periphery of the edge 2 are joined to support the edge 2 (see FIG. 5).
A track-type voice coil bobbin 4 as shown in FIG. 4 is fixed to the lower end of the outer peripheral portion of the diaphragm 1. A voice coil 5 is wound around the outer peripheral surface of the voice coil bobbin 4.
The voice coil bobbin 4 is suspended in a magnetic gap G of a magnetic circuit, which will be described later, and generates a driving force by an audio signal current and a magnetic flux.
[0017]
A magnetic circuit is attached to the inside of the frame 3 (see FIGS. 1B and 2).
This magnetic circuit includes a U-shaped yoke 6 made of iron, a magnet 7 fixed to the inside of the yoke 6, and a main vibration portion (generally a concave convex portion provided on the vibration plate 1 at the tip of the magnet 7. Range) and a pole piece 8 provided to face 1A.
[0018]
Next, (1) the diaphragm, (2) the edge, and (3) the frame will be described in detail.
(1) Diaphragm 1 As described above, the diaphragm 1 is an elongated round member having a major axis and a minor axis, and having a long side facing each other and a substantially arcuate part connecting the ends thereof. The main vibration portion 1A having a concavo-convex shape and a flange portion 1B formed around the main vibration portion 1A are provided. The end angle in the longitudinal direction is R-shaped.
In the main vibration portion 1A, concave and convex portions that are uneven in the vibration direction V are formed continuously in the major axis direction. That is, convex portions 11a to 11f and concave portions 12a to 12d that are alternately continuous are formed.
Further, the depths D1 of the recesses 12a to 12d are formed to be substantially the same except for the central part.
[0019]
The diaphragm 1 is formed of a polyimide (PI) film because it withstands heat generation during the operation of the voice coil 5 and has excellent mechanical characteristics as a diaphragm.
A groove portion 9 is provided in a substantially lateral direction of the diaphragm 1 in the lateral direction. The depth D2 of the groove 9 is set to be substantially the same as the dimension C in the depth direction of the shoulder 14 provided at the longitudinal end of the main vibration portion 1A.
[0020]
(2) About edge 2 (see FIGS. 2, 6 and 7)
As described above, the edge 2 is a member formed in a substantially frame shape having the opening portion 2 A in which a portion substantially corresponding to the outer shape of the diaphragm 1 is opened.
Specifically, as shown in FIG. 2 and FIG. 6, the flat portion 2B provided with the above-described opening 2A, and the outer side of the flat portion 2B are projected and formed in a track shape so that the cross section is substantially arc-shaped. 2C, and a flange portion 2D raised up so as to be folded back in a direction opposite to the protruding direction of the roll portion 2C on the side in the longitudinal direction outside the roll portion 2C. The roll portion 2C is formed so that its cross-sectional shape gradually changes on the short side of the edge 2, that is, on the arc-shaped portion of the roll portion 2C.
Here, the track shape means a pair of longitudinal portions (longitudinal regions LA) facing each other along the longitudinal direction of the edge 2 and a pair of substantially arc-shaped portions (short) that connect the pair of longitudinal portions at both ends thereof. Means a shape consisting of the hand area SA).
[0021]
The gradual change of the cross-sectional shape will be specifically described with reference to FIG.
FIG. 8 is an enlarged view of one corner portion P of FIG. 6 and shows a state in which the diaphragm 1 is fixed to the edge 2.
In the longitudinal region LA of the edge 2, the roll portion 2 C is formed so that the cross-sectional shape composed of the outer curvature R 1, the protrusion height h 1, and the roll width W 1 is constant.
Here, the roll width W1 is a distance W1 between the inner boundary line 2C1 and the outer boundary line 2C2 where the roll part 2C contacts the surface of the edge 2 (flat part 2B), and is hereinafter referred to as a distance W1.
[0022]
This cross-sectional shape is such that, in the short area SA, the protrusion height h1 and the interval W1 gradually increase toward the top T of the arc, and at the position of the central axis CL1 extending in the longitudinal direction of the edge 2, respectively. It is formed to have the maximum (outer curvature R2, protrusion height h2, interval W2). The roll portion 2C is formed so as to be axially symmetric with respect to the axis CL1. In this embodiment, the enlargement ratios R2 / R1, h2 / h1, and W2 / W1 are set to 1.2.
The change portion M1 that is the change start point of the cross-sectional shape may not be the connection portion M between the longitudinal region LA and the arc-shaped region SA, and may be set in the vicinity of the connection portion M.
Further, the apex side end (change end point) M2 of the gradually expanding range may be set before the apex T instead of the apex T. In any form, the change portion M1 (change start point) and the apex side end portion M2 (change end point) are smoothly connected to the non-change range so that a bending line does not occur.
[0023]
In addition, assuming that the center line CL2 of the roll part 2C is similar to the line 2AL of the arc-shaped part in the opening 2A of the edge 2, the roll part 2C has a gradual change in the cross-sectional shape of the roll part 2C. A distance Win between the inner boundary line 2C1 and the center line CL2 and a distance Wout between the outer boundary line 2C2 and the center line CL2 are formed to be equal.
As a material for the edge 2, butyl rubber can be used. The material is not limited to this material as long as it has excellent heat resistance and vibration characteristics.
As shown in FIG. 2, the diaphragm 1 is inserted from the inside of the opening 2A (the lower side of the figure), and the upper surface of the flange portion 1B of the diaphragm 1 and the lower surface of the flat portion 2B of the edge 2 are adhesives. Both are integrated by being fixed by.
[0025]
(3) Frame 3 As described above, the frame 3 is a support body formed in a substantially frame shape that supports each member, and includes a pair of long frames 3A in the longitudinal direction and a pair of short frames in the short direction. 3B is connected (see FIG. 5).
The short frame 3B is provided with a fastening hole 3B1 for fixing the frame to another member.
Further, on the inner side of the short frame 3B, a collar portion 3B2 connected to the long frame 3A and having an arc-shaped end portion is provided (see FIGS. 1B and 5).
A step 3A1 including a wall 3A1a and a bottom 3A1b that comes into contact with the wall 3A1a is provided on the outer surface of the longitudinal frame 3A (see FIG. 2).
[0026]
In FIG. 2, the edge 2 is placed on the frame 3 from above in the figure. In the longitudinal direction, the inner surface of the flange 2D of the edge 2 and the wall 3A1a of the longitudinal frame 3A of the frame 3 are bonded to each other. Secure with.
On the other hand, in the short direction, the lower surface of the flat portion 2E at the end portion of the edge 2 in the longitudinal direction and the upper surface of the flange portion 3B2 of the frame 3 are fixed with an adhesive.
By these fixing, the frame 3 and the edge 2 are integrated, and the diaphragm 1 is supported so as to be free to vibrate via the edge 2 with respect to the frame 3.
[0027]
Next, the operation of the electroacoustic transducer 10 configured as described above will be described.
In this configuration, when a drive current flows through the voice coil 5 wound around the voice coil bobbin 4 in a magnetic field generated by the magnet 7, an electromagnetic force corresponding to the drive current acts on the voice coil bobbin 4 and is integrated with the coil bobbin 4. The formed diaphragm 1 vibrates mainly with the main vibration part 1A.
[0028]
At this time, as described above, the flange portion 2D is formed on the side surface of the edge 2, and the front end side of the flange portion 2D is fixed to the frame 3, whereby the roll portion 2C that mainly supports the diaphragm 1 elastically. Since the end of the flange portion 2D where the edge 2 is supported by the frame 3 is positioned in the vibration direction with respect to the outer boundary line 2C2, the boundary line does not increase the width of the edge 2 The distance between 2C2 and the end of the flange portion 2D can be increased to improve the linearity.
Further, by gradually changing the cross-sectional shape of the roll portion 2C in the short region SA so as to gradually expand from the long region LA toward the top portion T, the linearity of the amplitude of the diaphragm 1 is dramatically improved. The stress level at the outer periphery of the edge 2 is drastically reduced and stress concentration can be prevented.
[0029]
Further, in the side portion of the edge 2 in the longitudinal direction, the margin of bonding with the frame 3 is not necessary on the flat portion 2E outside the roll portion 2C, so that the width of this portion can be made extremely small.
Accordingly, the outer dimension of the electroacoustic transducer can be formed smaller in the width direction.
[0030]
The stress generated at the edge 2 when the electroacoustic transducer having the above-described configuration is vibrated will be described with reference to FIGS.
FIG. 9 is a perspective view illustrating the stress concentration when the flange portion 2D is provided on the edge 2 and the tip portion is fixed to the frame, as viewed from the corner of the edge 2 from the inside.
10 illustrates the stress concentration when the cross-sectional shape of the roll portion 2 is gradually changed in the enlargement direction in the short area SA in addition to the configuration shown in FIG. FIG.
[0031]
Comparing these figures with FIG. 13 in the case of using the conventional edge, when the flange portion 2D is provided (FIG. 9), although stress concentration occurs, the range is extremely local. I understand that.
Therefore, the range in which the amplitude response is linear is expanding, indicating that the adverse effect on the electrical characteristics and sound quality is extremely reduced.
[0032]
On the other hand, when the cross-sectional shape of the roll part 2C is gradually changed in the enlargement direction in the short area SA in addition to the formation of the flange part 2D (FIG. 10), no stress concentration occurs.
Therefore, the range in which the amplitude response is linear is dramatically expanded, which indicates that the adverse effect of stress concentration on the electrical characteristics and sound quality can be completely eliminated.
[0033]
Further, FIG. 11 shows a sound pressure frequency characteristic of the electroacoustic transducer 10 in this embodiment and a frequency characteristic diagram of harmonic distortion.
Comparing this figure with FIG. 14 which is a conventional frequency characteristic diagram, in this embodiment, the second harmonic distortion and the third harmonic distortion are greatly reduced without any loss of the sound pressure characteristic. It turns out that it is decreasing. This indicates that the adverse effects of these distortions on the sound quality can be greatly reduced.
[0034]
The embodiments of the present invention are not limited to the above-described configuration, and may be modified as follows, for example, without departing from the gist of the present invention.
[0035]
The flange portion 2D does not limit the length in the longitudinal direction, the rising angle, and the rising length, but the most desirable form is the following form.
That is, the length in the longitudinal direction is provided in a range substantially corresponding to the main vibration portion of the diaphragm 1, and the angle is set up in the vibration direction. It is desirable that the rising length is as long as possible.
[0036]
Further, a flange portion raised like the side portion may be provided on the end portion side of the edge 2 in the longitudinal direction, and the leading end portion of the flange portion may be fixed to the frame 3.
[0037]
Regarding the gradual change of the cross-sectional shape of the roll part 2C, (W1 / 2) = Win may be set so that the inner boundary line 2C1 and the line 2AL of the arc-shaped part of the diaphragm 1 have a similar shape, (W1 / 2) = Wout may be used so that the outer boundary line 2C2 and the line 2AL are similar to each other, but the configuration of the above-described embodiment in which Win = Wout is gradually expanded is the most preferable form. is there.
[0038]
The enlargement ratio of the roll part 2C is not limited to 1.2. An optimum enlargement ratio can be set depending on the shape and material of the diaphragm 1. Further, this ratio may be set to be different for each of the outer curvature, the protrusion height, and the roll width.
At that time, the enlargement ratio of the outer curvature may not be changed as R2 / R1 = 1. The uneven shape provided in the main vibration portion 1A of the diaphragm 1 is not limited to the shape described above, and the shape of the main vibration portion 1A can be arbitrarily set.
[0039]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the linearity of the diaphragm is improved, sound waves can be radiated without any abnormality with respect to a large input, and the width direction in the outer shape can be further reduced. obtain.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an electroacoustic transducer according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view for explaining a diaphragm in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view for explaining a voice coil in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 5 is a plan view for explaining a frame in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view for explaining an edge in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an edge in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 8 is a perspective cross-sectional view for explaining a main part of an edge in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating stress concentration in one embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 10 is a diagram for explaining stress concentration in an embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 11 is a diagram illustrating characteristics of a preferred embodiment of the electroacoustic transducer of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a conventional electroacoustic transducer.
FIG. 13 is a diagram illustrating stress concentration in a conventional electroacoustic transducer.
FIG. 14 is a diagram illustrating characteristics of a conventional electroacoustic transducer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm 1A Main vibration part 1B Flange part 2 Edge 2A Opening part 2AL Line 2B Flat part 2C Roll part 2C1 (Inside) boundary line 2C2 (Outside) boundary line 2D Flange part 2E (Outside roll part) Flat part 3 Frame 3A Longitudinal frame 3A1 Step 3A1a Wall 3A1b Bottom 3B Short frame 3B1 Fastening hole 3B2 Gutter 4 Voice coil bobbin 5 Voice coil 6 Yoke 7 Magnet 8 Pole piece 9 Groove 10 Electroacoustic transducers 11a-11f Protrusions 12a-12d Recess 14 Shoulder C, D1, D2 Depth CL1, CL2 Center axis G Magnetic gap V Vibration direction M Connection part M1 Change part (near connection part) (change start point)
M2 vertex side end (end of change)
T top LA long area SA short area h1, h2 protrusion height R1, R2 curvature W1, W2 interval Win, Wout distance

Claims

An elongated diaphragm,
An edge having an elongated shape larger than the diaphragm, and an edge for supporting the diaphragm;
A substantially frame shape having a pair of long frames and a pair of short frames, wherein the edges are fixed to the respective frames, and the diaphragm is supported to be free to vibrate via the edges. An electroacoustic transducer comprising a frame to perform,
An electroacoustic transducer, wherein a flange portion extending along a vibration direction of the diaphragm is formed on a side surface along the longitudinal direction of the edge , and a front end side of the flange portion is fixed to a longitudinal frame of the frame . .

An elongated diaphragm,
An edge comprising said outer shape of the larger elongated than the vibration plate is perforated, cross-sectional shape is formed roll portion projecting substantially arcuate oscillation direction around the diaphragm to support the said diaphragm,
A substantially frame shape having a pair of long frames and a pair of short frames, wherein the edges are fixed to the respective frames, and the diaphragm is supported to be free to vibrate via the edges. And a frame to
The electroacoustic formed in a track shape in which the roll portion is composed of a pair of longitudinal portions opposed to each other along the longitudinal direction of the edge and a pair of arc-shaped portions connecting the pair of longitudinal portions at both ends thereof A converter ,
In the roll portion, the width and protrusion height of the cross-sectional shape in the vicinity of the connecting portion where the longitudinal portion and the arc-shaped portion are connected to each other gradually increase from the vicinity of the connecting portion toward the top of the arc-shaped portion. An electroacoustic transducer, characterized in that it is formed.

3. A flange portion extending along a vibration direction of the diaphragm is formed on a side surface along the longitudinal direction of the edge , and a distal end side of the flange portion is fixed to a longitudinal frame of the frame. Electroacoustic transducer.