JP4035709B2

JP4035709B2 - Speaker and speaker system

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Publication number: JP4035709B2
Application number: JP2002145946A
Authority: JP
Inventors: 肇矢野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2008-01-23
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP2003339100A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄型の平板スピーカとして好適なスピーカおよびそのスピーカを用いたスピーカシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄型の平板スピーカは、大きな設置スペースをとらないので、種々の用途に用いることができると期待される。この種の薄型の平板スピーカとしては、振動板が比較的大きい場合には、分割振動を抑えるために、振動板を複数個のボイスコイルで駆動する方式が取られていた。
【０００３】
例えば、図１１に示すような、例えば矩形の平板からなり、その周縁部２００ａが固定されている振動板２００を、図１１に示すような振動板２００の中心位置２０１において、点的に駆動する場合を考えると、振動板２００は、図１２の断面図に示すように振動をする。
【０００４】
すなわち、今、図１２（Ａ）に示すように、振動板２００の中心位置２０１が上方の駆動力を受けた場合には、振動板２００は、図１２（Ｂ）に示すように上に凸となるような形状に変形する。このとき、振動板２００の中心位置２０１よりもずれた部分２０２は、振動板自身の質量のため、すぐには動かず、中心位置の上方への変位よりも遅れて上方に変位するような動きをする。
【０００５】
その後、振動板２００の中心位置２０１が下方に駆動力を受けると、振動板２００の中心位置２０１は、その駆動力により即座に図１２（Ｃ）に示すように下方に変位するが、中心位置２０１よりもずれた部分２０２は、このときには未だ上向きの慣性を持っているので、図１２（Ｃ）に示すように上方向に動き続けようとする。このため、振動板２００は、全体として、図１２（Ｃ）に示すように分割振動してしまうのである。
【０００６】
そこで、従来、振動板２００を、中心位置２０１のみならず、部分２０２やその他の部分を同時に駆動するように、複数個のボイスコイルを用いる平板スピーカが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような複数個のボイスコイルを用いる平板スピーカの場合には、構造が複雑になると共に、高価格になってしまうという問題があった。
【０００８】
この発明は、この問題点を解消することができるスピーカを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明のスピーカは、
所定の厚さを有し、厚さ方向に着磁された板状の永久磁石と、
前記永久磁石からの磁束と鎖交する方向に電流が流れるようにされたコイル巻回部分が、前記永久磁石の厚さ分の空間に位置するように配置されたボイスコイルと、
導電性材料からなり、前記永久磁石の厚さ方向に対して直交する方向の振動面が、前記永久磁石の厚さ方向の一側とは、前記振動面の振動振幅に応じた分だけ離れた位置となるように配置された第１の振動板と、
導電性材料からなり、前記永久磁石の厚さ方向に対して直交する方向の振動面が、前記永久磁石の厚さ方向の他側とは、前記振動面の振動振幅に応じた分だけ離れた位置となるように配置された第２の振動板と、
前記第１の振動板および前記第２の振動板の中心位置およびその近傍が対向する部分は空間とされ、この空間部において、前記第１の振動板および前記第２の振動板を連結する連結部材と、
を備え、
前記ボイスコイルに音声電が流れることにより前記第１の振動板および前記第２の振動板に生じる渦電流と、前記永久磁石からの磁束との間に発生する相互作用により前記第１の振動板および前記第２の振動板を振動させる
ことを特徴とする。
【００１２】
この発明のスピーカにおいては、厚さ方向に着磁された永久磁石の厚さの方向の一側には、第１の振動板が設けられ、永久磁石の厚さ方向の他側には、第２の振動板が設けられる。
【００１３】
ボイスコイルに音声信号電流が供給されると、第１および第２の振動板に渦電流が誘起され、その渦電流と永久磁石による磁束とにより、第１および第２の振動板に直交する方向の力が発生し、これらの第１および第２の振動板が振動する。
【００１４】
このとき、第１の振動板が、永久磁石に近づく方向に振動するときには、第２の振動板は、永久磁石から遠ざかる方向に振動し、また、第１の振動板が、永久磁石から遠ざかる方向に振動するときには、永久磁石からの磁力線が弱くなる。つまり、一方の振動板が永久磁石から遠ざかり、磁力線が弱くなるときには、他方の振動板が永久磁石に近づき、磁力線が強くなる。また、一方の振動板が永久磁石に近づき、磁力線が強くなるときには、他方の振動板が永久磁石から遠ざかり、磁力線が弱くなる。
【００１５】
振動板が１枚のときには、振動板の振動面が、永久磁石に近づく方向に振動するときには、永久磁石からの磁力線が大きくなり、一方、永久磁石から遠ざかる方向に振動するときには、永久磁石からの磁力線が弱くなるというように、振動板の振動に応じて、渦電流が鎖交する磁力線に強弱が生じるため、振動板の振動には、偶数次の歪が発生し、音響品質が劣化するという問題があるが、請求項２の発明においては、上述のように、２枚の振動板が、互いに相補的な動きをするため、偶数次の振動歪を除去することができる。
【００１６】
［比較実施形態］
この発明によるスピーカの実施形態を説明する前に、この発明のスピーカの特徴をより明確にするために、比較実施形態のスピーカを、図１〜図４を参照しながら説明する。図１は、この比較実施形態の薄型平板スピーカの分解斜視図、図２は、その横断面図、図３および図４は、その振動原理を説明するための図である。
【００１７】
この薄型平板スピーカは、フレーム１に対して、振動板２、ボイスコイル３、永久磁石４が取り付けられる構造を有している。
【００１８】
フレーム１は、非磁性体で、かつ、非導電性の材料、例えば木材の矩形板からなる。この例では、フレーム１は外形が正方形とされる。そして、フレームの中心部には、ボイスコイル３および永久磁石４を配置するための透孔１１が穿かれている。透孔１１は、フレーム１の中心位置を中心とする所定の半径を有する。
【００１９】
なお、フレーム１の、この透孔１１の周囲に穿かれている複数個の透孔１２は、フレーム１の強度を損なわない程度にフレーム１の全体の重量を軽くするためのものである。
【００２０】
そして、フレーム１の、側面（厚さ部分）には、振動板２をフレーム１に取り付けるためのねじ孔１３が、複数個設けられている。また、フレーム１の、前記透孔１１の周囲には、後述するボイスコイルボビン５をフレーム１に固定するためのねじ孔１４が、複数個、この例では、４個、等間隔で設けられている。
【００２１】
ボイスコイル３は、非磁性および非導電性の材料からなるボイスコイルボビン５に、リング状に巻回される。この場合、ボイスコイルボビン５の巻き軸の方向は、フレーム１の厚さ方向に平行な方向とされる。ボビン５の巻き軸方向の両端には、フランジ部５１および５２が形成される。
【００２２】
そして、この例の場合、ボイスコイルボビン５の一方のフランジ部５１には、フレーム１に、このボビン５を固定するためのねじ孔５３を備える突出部５４が、等間隔で複数個、この例では、４個形成されている。突出部５４は、フランジ部５１の半径方向の外方に突出するように形成されている。
【００２３】
そして、図２に示すように、ボイスコイル３が巻回されたボイスコイルボビン５は、ボイスコイル３の部分が、フレーム１の透孔１１内に位置するような状態で、ねじ５５がフランジ部５１の突出部５４のねじ孔を介して、フレーム１１のねじ孔１４にねじ込まれることにより、フレーム１に固定される。
【００２４】
永久磁石４は、円板状の形状を有し、その厚さ方向に着磁されている。この例の場合、永久磁石４の半径は、ボイスコイルボビン５の中空部５６の半径にほぼ等しく選定されている。そして、永久磁石４は、図２に示すように、ボイスコイルボビン５の中空部５６内に納められる。
【００２５】
この場合、ボイスコイルボビン５のフレーム１に取り付けられない方のフランジ部５２は、半径方向に中空部５６側に向かって張り出す張り出し部５２ａを有しており、この張り出し部５２ａにより、中空部５６内に収納された永久磁石４の周縁部が支持されるようにされている。
【００２６】
一方、ボイスコイルボビン５のフレーム１に取り付けられる方のフランジ部５１には、段差部５７が設けられており、この段差部５７に、永久磁石４よりも大径の、リング状の押さえ板６が嵌合される。そして、この押さえ板６に形成されたねじ孔６１を通じてねじ６２が、ボイスコイルボビン５にねじ込まれることにより、この押さえ板６がボイスコイルボビン５に固定され、この固定された押さえ板６により、永久磁石４が、ボイスコイルボビン５の中空部５６内に固定される。
【００２７】
振動板２は、導電性の材料で構成される。この例では、振動板２は、導電性、かつ、非磁性の金属、例えば銅板やアルミニューム板で構成されている。なお、振動板２は、鉄などの磁性材で構成することもできる。
【００２８】
この例の振動板２は、フレーム１と同形で、フレーム１よりも僅かに大きい薄い平板を振動面２ａとして備えている。そして、この振動板２の振動面２ａの周縁から、振動板２の振動面２ａに直交する方向に環状の壁部２１が形成されている。そして、この壁部２１の適宜の位置には、さらに、振動板２の振動面２ａに直交する方向に突出する取り付け部２２が複数個、図の例では４個、設けられる。この取り付け部２２は、振動板２の壁部２１において、前述したフレーム１の側面のねじ孔１３が形成されている位置に対応する振動板２の位置に形成されており、この取り付け部２２には、ねじ孔１３と連通するようにされるねじ孔２３が形成されている。
【００２９】
そして、図２に示すように、ねじ２４が、ねじ孔２３および１３を通して、フレーム１にねじ込まれることにより、振動板２が、壁部２１の部分において、フレーム１に固定される。この場合に、振動板２の振動面２ａと、永久磁石４とは、振動面２ａの振動振幅に応じた分だけ離れた位置となるようにされる。
【００３０】
つまり、振動面２ａの最大振幅時にも、振動面２ａが永久磁石４に接触しないように、振動面２ａが永久磁石４に対して離間するようにされる。この場合に、この例では、振動板２の振動面２ａと、フレーム１との間には、例えばゴムからなる介挿部材１５が設けられる。この介挿部材１５は、振動板２と、フレーム１との間の距離を決めるための部材となる。
【００３１】
［比較実施形態のスピーカの振動原理の説明］
上述の構成のスピーカにおいては、ボイスコイル３に音声信号電流が流されると、振動板２の振動面２ａには、ボイスコイル３に流れる電流と逆向きの渦電流が誘起され、この渦電流が永久磁石４からの磁力線を切ることにより、振動板２を、振動面２ａに直交する方向に振動させる力が発生し、この力により、振動板２の振動面２ａが音声信号に応じて振動する。
【００３２】
この振動板２の振動面２ａの振動原理を、図３および図４を参照して、さらに詳細に説明する。図３は、ボイスコイル３が巻回されたボイスコイルボビン５の中空部５６に永久磁石４が納められた状態の断面図であり、また、図４は、ボイスコイル３に流れる電流と振動板２ａに誘起される渦電流との関係を説明するための図である。
【００３３】
ボイスコイル３に流れる音声信号電流の向きが、例えば図３に示すような断面図において、ボイスコイル３の左側の断面では、紙面に垂直で、紙面の表から裏に向かう方向に流れ、ボイスコイル３の右側の断面では、紙面に垂直で、紙面の裏から表に向かう方向に流れる向きである場合を考える。つまり、図４において、実線の矢印１０１に示す方向にボイスコイル３に電流が流れた場合である。
【００３４】
このときには、振動板２には、ボイスコイル３に流れる音声信号電流による変化分を妨げるように、渦電流が発生するので、渦電流の向きは、ボイスコイル３の左側の断面近傍では、紙面に垂直で、紙面の裏から表に向かう方向となり、また、ボイスコイル３の右側の断面近傍では、紙面に垂直で、紙面の表から裏に向かう方向となる。したがって、図４において、実線の矢印１０２に示す方向に、振動板２に渦電流が生じる。
【００３５】
そして、この渦電流と、永久磁石４からの磁力線との作用により、振動板２に対しては、図３において、実線の矢印１０３ａ，１０３ｂの方向に力が働く。
【００３６】
一方、ボイスコイル３に流れる音声信号電流の向きが逆となり、図４において、破線の矢印１０４に示す方向となったときには、振動板２には、同図において、破線の矢印１０５に示す方向に渦電流が生じる。このため、図３において、ボイスコイル３に流れる音声信号電流と、振動板２に生じる渦電流の向きが、図３に示される状態と全く逆になることから、振動板２に対しては、図３において、破線の矢印１０６ａ，１０６ｂの方向に力が働く。
【００３７】
以上のようにして、振動板２の振動面２ａは、音声信号に応じて振動をし、当該音声信号に応じた音声を音響再生する。
【００３８】
上述した比較実施形態のスピーカにおいては、永久磁石４による磁界が比較的広範囲に発生し、また、渦電流も振動板２において比較的広範囲において発生するため、振動板２においては、分割振動が起きにくいという特徴がある。そして、構成が簡単であり、このため、安価に製造することができるという利点がある。
【００３９】
［この発明の実施形態］
ところで、以上説明した比較実施形態のスピーカの場合には、次のような問題点がある。
【００４０】
すなわち、振動板２の振動面２ａが、実線の矢印１０３ａ，１０３ｂの方向を力を受けて、永久磁石４に近づく方向に振動するときには、永久磁石４からの磁力線が大きくなり、一方、破線の矢印１０６ａ，１０６ｂの方向を受けて、永久磁石４から遠ざかる方向に振動するときには、永久磁石４からの磁力線が弱くなる。
【００４１】
このように、振動板２の振動に応じて、渦電流が鎖交する磁力線に強弱が生じるため、振動板２の振動には、偶数次の歪が発生し、音響品質が劣化するという問題がある。この発明の実施形態のスピーカは、この偶数次の歪の問題点を解決したものである。
【００４２】
この発明の実施形態のスピーカを、図５〜図７を参照しながら説明する。図５は、この発明の実施形態の薄型平板スピーカの分解斜視図、図６は、その横断面図、図７は、その振動原理を説明するための図である。
【００４３】
図５〜図７において、図１〜図４を用いて説明したスピーカと同一の構成部分については、同一符号を付してある。
【００４４】
この発明の実施形態のスピーカにおいては、フレーム１、ボイスコイル３が巻回されたボイスコイルボビン５および振動板２の構成と、フレーム１に対するこれらボイスコイルボビン５および振動板２の取り付けに関しては、図１〜図４を用いて説明した前述の比較実施形態のスピーカと同一の構成としている。そこで、重複説明は避けるため、それらの説明はここでは省略する。
【００４５】
この発明の実施形態のスピーカにおいては、フレーム１の、振動板２が取り付けられた面側とは反対側にも、振動板８を取り付ける。この例では、この振動板８は、振動板２と全く同一に構成される。すなわち、振動板８は、振動板２と同一の材料で、形状を含めて同一寸法のものとされる。この発明の実施形態においては、振動板８は、前述したように、導電性、かつ、非磁性の金属、例えば銅板やアルミニューム板で構成されている。なお、前述もしたように、振動板２と振動板８とは、鉄などの磁性材で構成することもできる。
【００４６】
フレーム１には、この振動板８を固定するためのねじ孔１６が、その側面部に形成されている。
【００４７】
一方、振動板８は、振動板２と同様に、フレーム１よりも僅かに大きい薄い平板を振動面８ａとして備えている。そして、この振動板８の振動面８ａの周縁から、振動板８の振動面８ａに直交する方向に環状の壁部８１が形成されている。そして、この壁部８１の適宜の位置には、さらに、振動板８の振動面８ａに直交する方向に突出する取り付け部８２が複数個、図の例では４個、設けられる。この取り付け部８２は、振動板８の壁部８１において、前述したフレーム１の側面のねじ孔１６が形成されている位置に対応する振動板８の位置に形成されており、この取り付け部８２には、ねじ孔１６と連通するようにされるねじ孔８３が形成されている。
【００４８】
そして、図示を省略したねじが、ねじ孔８３および１６を通して、フレーム１にねじ込まれることにより、振動板８が、壁部８１の部分において、フレーム１に固定される。この場合に、振動板８の振動面８ａと、この実施形態の永久磁石４０とは、振動面８ａの振動振幅に応じた分だけ離れた位置となるようにされる。
【００４９】
つまり、振動面８ａの最大振幅時にも、振動面８ａが永久磁石４０に接触しないように、振動面８ａが永久磁石４０に対して離間するようにされる。この場合に、この例では、振動板８の振動面８ａと、フレーム１との間には、例えばゴムからなる介挿部材１７が設けられる。この介挿部材１７は、振動板８と、フレーム１との間の距離を決めるための部材となる。
【００５０】
この場合、介挿部材１５と介挿部材１７とは、同一の高さのものとされる。すなわち、振動板２の振動面２ａと振動板８の振動面８ａとは、この発明の実施形態の永久磁石４０の厚さ方向の両端面から、等距離に存在するようにされる。
【００５１】
そして、この発明の実施形態では、振動板２と振動板８とは、その振動面２ａおよび振動面８ａの中心位置において、連結部材７を介して結合される。この例では、この連結部材７は円柱状の非磁性、かつ、非導電性の材料、例えば木材により構成されるものであり、その中心線方向の長さは、振動板２と振動板８との間の距離に等しく選定されている。
【００５２】
この発明の実施形態の永久磁石４０としては、前述の比較実施形態の永久磁石４と同様の円板状のものを用いるものであるが、この連結部材７を設けるスペースを作るために、中心部に連結部材７の径よりも大きい径の中空部４１を備えるものを用いる。
【００５３】
そして、この中空部４１内に連結部材７を挿入して、振動板２と振動板８とをこの連結部材７に固定することにより、振動板２と振動板７とを結合するようにする。この結合のため、振動板２の振動面２ａの中心位置には、ねじの挿通孔２５が形成され、また、振動板８の振動面８ａの中心位置には、ねじの挿通孔８４が形成されている。
【００５４】
一方、連付部材７には、その中心線位置において、両端部から所定の深さのねじ孔７１が形成されている。
【００５５】
そして、図６に示すように、ねじ２６が挿通孔２５を通して連結部材７のねじ孔７１にねじ込まれることにより、振動板２が連結部材７に結合される。また、同様にして、ねじ８５が挿通孔８４を通して連結部材７のねじ孔７１にねじ込まれることにより、振動板８が連結部材７に結合される。
【００５６】
そして、この実施形態のスピーカには、例えば１００Ｗの高出力の電力増幅器９が、フレーム１上に設けられている。この電力増幅器の入力端子は、図示を省略したスピーカ端子に接続される。また、この電力増幅器の出力端子は、ボイスコイル３に接続される。したがって、スピーカ端子に入力された音声信号は、この電力増幅器９を通じて増幅された後、ボイスコイル３に供給される。
【００５７】
この電力増幅器９は、この実施形態のスピーカの特性に合わせて設計されるものである。また、電力増幅器９は、電磁シールド部材からなるカバーにより覆われて、シールドされている。
【００５８】
その他の構成は、前述した図１および図２に示したものと同様である。
【００５９】
以上のように、２枚の振動板２および８を、ボイスコイル３および永久磁石４０が設けられたフレームの両側に配置した構造としたことにより、この第２の実施形態のスピーカによれば、ボイスコイル３に音声信号電流が流れることにより、振動板２および８に渦電流が発生する。
【００６０】
ボイスコイル３に流れる電流の向きが、例えば図７の原理図において、ボイスコイル３の左側の断面では、紙面に垂直で、紙面の表から裏に向かう方向に流れ、ボイスコイル３の右側の断面では、紙面に垂直で、紙面の裏から表に向かう方向に流れる向きである場合を考える。
【００６１】
このときには、振動板２および振動板８には、ボイスコイル３に流れる音声信号電流による変化分を妨げるように、渦電流が発生するので、渦電流の向きは、ボイスコイル３の左側の断面近傍では、紙面に垂直で、紙面の裏から表に向かう方向となり、また、ボイスコイル３の右側の断面近傍では、紙面に垂直で、紙面の表から裏に向かう方向となる。
【００６２】
そして、この渦電流と、永久磁石４からの磁力線との作用により、振動板２に対しては、図７において、実線の矢印１１１ａ，１１１ｂの方向に力が働く。また、振動板８に対しては、図７において、実線の矢印１２１ａ，１２１ｂの方向に力が働く。
【００６３】
一方、ボイスコイル３に流れる音声信号電流の向きが逆となると、振動板２および振動板８には、図７とは、逆向きの方向に渦電流が生じる。このため、図７において、ボイスコイル３に流れる音声信号電流と、振動板２および振動板８に生じる渦電流の向きが、図７に示される状態と全く逆になることから、振動板２に対しては、図７において、破線の矢印１１２ａ，１１２ｂの方向に力が働き、振動板８に対しては、図７において、破線の矢印１２２ａ，１２２ｂの方向に力が働く。
【００６４】
以上のようにして、振動板２の振動面２ａおよび振動板８の振動面８ａは、音声信号に応じて振動をし、当該音声信号に応じた音声を音響再生する。このとき、一方の振動板が永久磁石から遠ざかり、磁力線が弱くなるときには、他方の振動板が永久磁石に近づき、磁力線が強くなるようになり、また、一方の振動板が永久磁石に近づき、磁力線が強くなるときには、他方の振動板が永久磁石から遠ざかり、磁力線が弱くなるようになる。
【００６５】
したがって、両振動板２および８は、それぞれの振動に伴なう磁力線の強弱の変化を、補うように振動することになるので、各振動板２，８の偶数次の歪を除去するように作用する。すなわち、この実施形態のスピーカでは、２枚の振動板２および８を備えることにより、偶数次の振動歪を除去することができる。
【００６６】
なお、以上の発明の実施形態では、振動板２と振動板８とは、同一材料、かつ、同一寸法のものを用いたが、振動板２についての偶数次の振動歪を軽減除去する目的のためであれば、振動板８は、振動板２よりも小さいものとしてもよい。その場合には、振動板８は連結部材７に取り付けて固定するだけで、フレーム１に固定しなくても良い。
【００６７】
なお、上述の説明では、永久磁石は、ボイスコイルボビンの巻き軸の中空部に配置して、ボイスコイルが永久磁石の外側に巻回されるようにしたが、永久磁石をリング状として、ボイスコイルが巻回されたボイスコイルボビンを、永久磁石の中空部内に配置するように構成することもできる。
【００６８】
［この発明の実施形態のスピーカを応用したスピーカシステムの構成］
上述のこの発明の実施形態のスピーカは、振動板２と振動板８とを同一材料で、かつ、同一寸法で構成したので、振動板８の振動により、振動板２の振動による再生音声に対して全く逆相の再生音声を得ることができる。そこで、このことを利用して、聴者の前後を結ぶ直線上に、スピーカを配置するだけで、左右２チャンネルのステレオ再生を行うことができるスピーカシステムを実現することができる。
【００６９】
図８は、このスピーカシステムの第１の例を説明するためのスピーカ配置図であり、図９は、このスピーカシステムを構成するスピーカに供給する音声信号を生成する装置を説明するためのブロック図である。
【００７０】
この例のスピーカシステムにおいては、上述の図５〜図７を用いて説明した実施形態の構造を備える薄型平板スピーカ２００と、通常の全帯域用のスピーカユニットを、バッフル板に取り付けた、例えば密閉型やバスレフ型などの一般型スピーカ３００とを用いて構成する。
【００７１】
そして、図８の例においては、薄型平板スピーカ２００は、聴者４００の正面前方において、振動板２および振動板８の振動方向が、聴者４００の前後を結ぶ直線に対してほぼ直交する方向となるように配置する。また、一般型スピーカ３００は、スピーカユニット３０１の振動板を聴者４００に向けて、当該振動板の振動方向が、聴者４００の前後を結ぶ直線方向となるように配置する。
【００７２】
そして、一般型スピーカ３００には、左チャンネルの音声信号Ｌと、右チャンネルの音声信号Ｒとの和の信号（Ｌ＋Ｒ）を供給するようにし、また、薄型平板スピーカ２００には、右チャンネルの音声信号Ｒとの差の信号（Ｌ−Ｒ）を供給するようにする。
【００７３】
すなわち、図９に示すように、左チャンネルの音声信号Ｌと、右チャンネルの音声信号Ｒとは、この例のスピーカドライブ信号生成用のアダプタ５００に供給される。アダプタ５００は、加算回路５０１と、減算回路５０２とを備え、左チャンネルの音声信号Ｌと、右チャンネルの音声信号Ｒとは、これら加算回路５０１と、減算回路５０２とに、共に供給される。
【００７４】
したがって、加算回路５０１から和の信号（Ｌ＋Ｒ）が得られ、この和の信号（Ｌ＋Ｒ）が電力増幅器５０３を通じて一般型スピーカ３００に供給される。また、減算回路５０２から差の信号（Ｌ−Ｒ）が得られ、この差の信号（Ｌ−Ｒ）が電力増幅器５０４を通じて薄型平板スピーカ２００に供給される。電力増幅器５０４は、スピーカ２００に電力増幅器９が設けられる場合には、省略される。
【００７５】
このような構成においては、一般型スピーカ３００からは、和の信号（Ｌ＋Ｒ）に応じた左右のチャンネルの音声の和が放音され、聴者４００の左右の耳に届く。
【００７６】
一方、平板薄型スピーカ２００においては、振動板２からは、差の信号（Ｌ−Ｒ）に応じた左右のチャンネルの音声の差が放音され、聴者の左耳に届く。また、振動板８からは、振動板２とは逆相の差の信号（Ｒ−Ｌ）に応じた左右のチャンネルの音声の差が放音され、聴者の右耳に届く。
【００７７】
したがって、聴者の左耳においては、
（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｌ−Ｒ）＝２Ｌ
なる音響合成がなされて、左チャンネルの音声Ｌが聴取される。また、聴者の右耳においては、
（Ｌ＋Ｒ）＋（Ｒ−Ｌ）＝２Ｒ
なる音響合成がなされて、右チャンネルの音声Ｒが聴取される。
【００７８】
こうして、この例のスピーカシステムにおいては、２個のスピーカを、聴者の正面前方に重なるように配置することにより、左右２チャンネルのステレオ音声を聴取することができる。したがって、左右各チャンネル用の２個のスピーカを左右に配置することができないようなスペースであっても、この例のスピーカシステムによれば、ステレオ音声を聴取することができるものである。
【００７９】
図８の例は、一般型スピーカ３００と、薄型平板スピーカ２００との両方を、聴者の前方に配置した場合であるが、図１０に示すように、一般型スピーカ３００は、図８の例の場合と同様にして前方に配置し、薄型平板スピーカ２００は、聴者の後方の、聴者の前後を結んだ直線上において、前述の図８の場合と同様に、振動板２および振動板８の振動方向が、聴者４００の前後を結ぶ直線に対してほぼ直交する方向となるように配置するようにしても、上述と同様にして、聴者の左および右の耳には、音響合成により、左チャンネルの音声および右チャンネルの音声が分離されて聴取される。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、薄型平板スピーカとして、分割振動が起きにくく、また、構成が簡単なものを提供することができる。さらに、この発明によれば、薄型平板スピーカとして、偶数次の振動歪を除去したものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のスピーカの比較実施形態の分解斜視図である。
【図２】この発明のスピーカの比較実施形態の断面図である。
【図３】この発明のスピーカの比較実施形態の動作原理を説明するための図である。
【図４】この発明のスピーカの比較実施形態の動作原理を説明するための図である。
【図５】この発明によるスピーカの実施形態の分解斜視図である。
【図６】この発明によるスピーカの実施形態の断面図である。
【図７】この発明によるスピーカの実施形態の動作原理を説明するための図である。
【図８】この発明によるスピーカシステムの実施形態を示す図である。
【図９】図８の実施形態のスピーカシステムにおいて、各スピーカに供給する音声信号を生成する回路を示すブロック図である。
【図１０】この発明によるスピーカシステムの他の実施形態を示す図である。
【図１１】従来の薄型平板スピーカの振動板の駆動方法を説明するための図である。
【図１２】従来の薄型平板スピーカの振動板の振動状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１…フレーム、２，８…振動板、３…ボイスコイル、４，４０…永久磁石、５…ボイスコイルボビン、６…押さえ板、７…連結部材、９…電力増幅器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a speaker suitable as a thin flat speaker and a speaker system using the speaker.
[0002]
[Prior art]
A thin flat speaker does not take up a large installation space, and is expected to be usable for various applications. As this type of thin flat panel speaker, when the diaphragm is relatively large, a system in which the diaphragm is driven by a plurality of voice coils has been adopted in order to suppress divided vibration.
[0003]
For example, as shown in FIG. 11, a diaphragm 200 made of, for example, a rectangular flat plate and having a peripheral edge 200a fixed thereto is driven in a point manner at a center position 201 of the diaphragm 200 as shown in FIG. Considering the case, the diaphragm 200 vibrates as shown in the sectional view of FIG.
[0004]
That is, as shown in FIG. 12A, when the center position 201 of the diaphragm 200 receives an upward driving force, the diaphragm 200 protrudes upward as shown in FIG. It deforms into a shape that becomes At this time, the portion 202 of the diaphragm 200 that is displaced from the center position 201 does not move immediately due to the mass of the diaphragm itself, and moves so as to be displaced later than the upward displacement of the center position. do.
[0005]
Thereafter, when the center position 201 of the diaphragm 200 receives a driving force downward, the center position 201 of the diaphragm 200 is immediately displaced downward as shown in FIG. 12C by the driving force. Since the portion 202 shifted from 201 still has upward inertia at this time, it tends to continue to move upward as shown in FIG. For this reason, the diaphragm 200 as a whole undergoes divided vibration as shown in FIG.
[0006]
Therefore, conventionally, a flat speaker using a plurality of voice coils has been proposed so that the diaphragm 200 is driven not only at the center position 201 but also at the part 202 and other parts at the same time.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of such a flat speaker using a plurality of voice coils, there is a problem that the structure becomes complicated and the cost becomes high.
[0008]
An object of this invention is to provide the speaker which can eliminate this problem.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problem,The speaker of the invention
  A plate-like permanent magnet having a predetermined thickness and magnetized in the thickness direction;
  A voice coil disposed so that a coil winding portion in which a current flows in a direction crossing the magnetic flux from the permanent magnet is positioned in a space corresponding to the thickness of the permanent magnet;
  The vibration surface made of a conductive material and orthogonal to the thickness direction of the permanent magnet is separated from one side in the thickness direction of the permanent magnet by an amount corresponding to the vibration amplitude of the vibration surface. A first diaphragm arranged to be in a position;
  The vibration surface made of a conductive material and perpendicular to the thickness direction of the permanent magnet is separated from the other side in the thickness direction of the permanent magnet by an amount corresponding to the vibration amplitude of the vibration surface. A second diaphragm arranged to be in a position;
  A portion where the center position of the first diaphragm and the second diaphragm and the vicinity thereof oppose each other is a space, and in this space portion, the first diaphragm and the second diaphragm are connected to each other. A member,
  With
  The first diaphragm is caused by an interaction generated between an eddy current generated in the first diaphragm and the second diaphragm due to a sound current flowing through the voice coil and a magnetic flux from the permanent magnet. And vibrate the second diaphragm
  It is characterized by that.
[0012]
  thisIn the speaker of the invention, the first diaphragm is provided on one side in the thickness direction of the permanent magnet magnetized in the thickness direction, and the second diaphragm is provided on the other side in the thickness direction of the permanent magnet. The diaphragm is provided.
[0013]
When an audio signal current is supplied to the voice coil, an eddy current is induced in the first and second diaphragms, and the direction perpendicular to the first and second diaphragms is generated by the eddy current and the magnetic flux generated by the permanent magnet. The first and second diaphragms vibrate.
[0014]
At this time, when the first diaphragm vibrates in a direction approaching the permanent magnet, the second diaphragm vibrates in a direction away from the permanent magnet, and the first diaphragm in a direction away from the permanent magnet. When vibrating, the lines of magnetic force from the permanent magnet are weakened. That is, when one diaphragm moves away from the permanent magnet and the magnetic field lines become weak, the other diaphragm approaches the permanent magnet and the magnetic field lines become stronger. Further, when one diaphragm approaches the permanent magnet and the magnetic lines of force become stronger, the other diaphragm moves away from the permanent magnet and the magnetic lines of force become weaker.
[0015]
When there is only one diaphragm, when the vibration surface of the diaphragm vibrates in a direction approaching the permanent magnet, the magnetic lines of force from the permanent magnet increase. On the other hand, when the diaphragm vibrates in a direction away from the permanent magnet, According to the vibration of the diaphragm, as the magnetic field lines become weaker, the magnetic field lines interlinked with the eddy currents become stronger and weaker, so that even-order distortion occurs in the vibration of the diaphragm, and the sound quality is deteriorated. Although there is a problem, in the invention of claim 2, as described above, since the two diaphragms move in a complementary manner, even-order vibration distortion can be removed.
[0016]
  [ComparisonEmbodiment]
  The speaker according to the present inventionBefore describing the embodiment, in order to clarify the characteristics of the speaker of the present invention, the speaker of the comparative embodiment will be described.This will be described with reference to FIGS. Figure 1 shows thisComparison2 is an exploded perspective view of the thin flat speaker according to the embodiment, FIG. 2 is a transverse sectional view thereof, and FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the vibration principle.
[0017]
This thin flat speaker has a structure in which a diaphragm 2, a voice coil 3, and a permanent magnet 4 are attached to a frame 1.
[0018]
The frame 1 is made of a non-magnetic and non-conductive material, for example, a rectangular plate made of wood. In this example, the frame 1 has a square outer shape. A through hole 11 for arranging the voice coil 3 and the permanent magnet 4 is formed in the center of the frame. The through hole 11 has a predetermined radius with the center position of the frame 1 as the center.
[0019]
The plurality of through holes 12 formed around the through holes 11 in the frame 1 are for reducing the overall weight of the frame 1 to such an extent that the strength of the frame 1 is not impaired.
[0020]
A plurality of screw holes 13 for attaching the diaphragm 2 to the frame 1 are provided on the side surface (thickness portion) of the frame 1. In addition, a plurality of screw holes 14 for fixing a voice coil bobbin 5 to be described later to the frame 1 are provided around the through hole 11 of the frame 1, and in this example, four screw holes 14 are provided at equal intervals. .
[0021]
The voice coil 3 is wound in a ring shape around a voice coil bobbin 5 made of a nonmagnetic and nonconductive material. In this case, the direction of the winding axis of the voice coil bobbin 5 is a direction parallel to the thickness direction of the frame 1. Flange portions 51 and 52 are formed at both ends of the bobbin 5 in the winding axis direction.
[0022]
In the case of this example, one flange portion 51 of the voice coil bobbin 5 has a plurality of protruding portions 54 having screw holes 53 for fixing the bobbin 5 to the frame 1 at equal intervals. Four are formed. The protruding portion 54 is formed so as to protrude outward in the radial direction of the flange portion 51.
[0023]
As shown in FIG. 2, the voice coil bobbin 5 around which the voice coil 3 is wound is such that the portion of the voice coil 3 is positioned in the through hole 11 of the frame 1, and the screw 55 is a flange portion 51. It is fixed to the frame 1 by being screwed into the screw hole 14 of the frame 11 through the screw hole of the protruding portion 54.
[0024]
The permanent magnet 4 has a disk shape and is magnetized in the thickness direction. In the case of this example, the radius of the permanent magnet 4 is selected to be approximately equal to the radius of the hollow portion 56 of the voice coil bobbin 5. And the permanent magnet 4 is stored in the hollow part 56 of the voice coil bobbin 5, as shown in FIG.
[0025]
In this case, the flange portion 52 that is not attached to the frame 1 of the voice coil bobbin 5 has a protruding portion 52a that protrudes toward the hollow portion 56 in the radial direction, and by this protruding portion 52a, the hollow portion 56 is formed. The peripheral part of the permanent magnet 4 accommodated in the inside is supported.
[0026]
On the other hand, a stepped portion 57 is provided on the flange portion 51 attached to the frame 1 of the voice coil bobbin 5, and a ring-shaped pressing plate 6 having a diameter larger than that of the permanent magnet 4 is provided on the stepped portion 57. Mated. Then, the screw 62 is screwed into the voice coil bobbin 5 through the screw hole 61 formed in the presser plate 6, so that the presser plate 6 is fixed to the voice coil bobbin 5, and the fixed presser plate 6 makes the permanent magnet 4 is fixed in the hollow portion 56 of the voice coil bobbin 5.
[0027]
The diaphragm 2 is made of a conductive material. In this example, the diaphragm 2 is made of a conductive and nonmagnetic metal such as a copper plate or an aluminum plate. The diaphragm 2 can also be made of a magnetic material such as iron.
[0028]
The diaphragm 2 in this example has the same shape as the frame 1 and includes a thin flat plate slightly larger than the frame 1 as the vibration surface 2a. An annular wall portion 21 is formed from the periphery of the vibration surface 2 a of the diaphragm 2 in a direction orthogonal to the vibration surface 2 a of the diaphragm 2. Further, a plurality of attachment portions 22 that protrude in a direction orthogonal to the vibration surface 2a of the diaphragm 2 are provided at appropriate positions of the wall portion 21, and four in the illustrated example. The attachment portion 22 is formed at the position of the diaphragm 2 corresponding to the position where the screw hole 13 on the side surface of the frame 1 is formed on the wall portion 21 of the diaphragm 2. A screw hole 23 is formed so as to communicate with the screw hole 13.
[0029]
Then, as shown in FIG. 2, the screw 24 is screwed into the frame 1 through the screw holes 23 and 13, whereby the diaphragm 2 is fixed to the frame 1 at the wall portion 21. In this case, the vibration surface 2a of the diaphragm 2 and the permanent magnet 4 are located at a position separated by an amount corresponding to the vibration amplitude of the vibration surface 2a.
[0030]
That is, the vibration surface 2 a is separated from the permanent magnet 4 so that the vibration surface 2 a does not contact the permanent magnet 4 even at the maximum amplitude of the vibration surface 2 a. In this case, in this example, an insertion member 15 made of, for example, rubber is provided between the vibration surface 2 a of the diaphragm 2 and the frame 1. The insertion member 15 is a member for determining the distance between the diaphragm 2 and the frame 1.
[0031]
  [ComparisonExplanation of vibration principle of speaker of embodiment]
  In the speaker having the above-described configuration, when an audio signal current flows through the voice coil 3, an eddy current in the opposite direction to the current flowing through the voice coil 3 is induced on the vibration surface 2a of the diaphragm 2. By cutting the lines of magnetic force from the permanent magnet 4, a force is generated to vibrate the diaphragm 2 in a direction perpendicular to the vibration surface 2a, and this force causes the vibration surface 2a of the vibration plate 2 to vibrate according to an audio signal. .
[0032]
The vibration principle of the vibration surface 2a of the diaphragm 2 will be described in more detail with reference to FIG. 3 and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of the state where the permanent magnet 4 is housed in the hollow portion 56 of the voice coil bobbin 5 around which the voice coil 3 is wound. FIG. 4 shows the current flowing through the voice coil 3 and the diaphragm 2a. It is a figure for demonstrating the relationship with the eddy current induced by.
[0033]
For example, in the cross-sectional view as shown in FIG. 3, the direction of the audio signal current flowing through the voice coil 3 is perpendicular to the paper surface and flows in the direction from the front to the back of the paper surface. In the right cross section of FIG. 3, a case is considered in which the direction is perpendicular to the paper surface and flows in the direction from the back to the front of the paper surface. That is, in FIG. 4, a current flows through the voice coil 3 in the direction indicated by the solid arrow 101.
[0034]
At this time, since an eddy current is generated in the diaphragm 2 so as to prevent a change due to the audio signal current flowing in the voice coil 3, the direction of the eddy current is in the vicinity of the cross section on the left side of the voice coil 3. The vertical direction is from the back side to the front side of the paper surface, and in the vicinity of the right cross section of the voice coil 3, the direction is perpendicular to the paper surface and from the front side to the back side of the paper surface. Therefore, in FIG. 4, an eddy current is generated in the diaphragm 2 in the direction indicated by the solid arrow 102.
[0035]
Then, due to the action of the eddy current and the lines of magnetic force from the permanent magnet 4, a force acts on the diaphragm 2 in the directions of solid arrows 103a and 103b in FIG.
[0036]
On the other hand, when the direction of the audio signal current flowing through the voice coil 3 is reversed and becomes the direction indicated by the dashed arrow 104 in FIG. 4, the diaphragm 2 has the direction indicated by the dashed arrow 105 in FIG. Eddy current is generated. For this reason, in FIG. 3, since the direction of the audio signal current flowing through the voice coil 3 and the direction of the eddy current generated in the diaphragm 2 is completely opposite to the state shown in FIG. In FIG. 3, force acts in the direction of dashed arrows 106a and 106b.
[0037]
As described above, the vibration surface 2a of the diaphragm 2 vibrates according to the audio signal, and reproduces the sound according to the audio signal.
[0038]
  Comparison described aboveIn the speaker according to the embodiment, the magnetic field generated by the permanent magnet 4 is generated in a relatively wide range, and the eddy current is also generated in a relatively wide range in the diaphragm 2. There is. And the structure is simple, and there exists an advantage that it can manufacture cheaply.
[0039]
  [This inventionEmbodiment of]
  By the way, explained aboveComparisonThe speaker according to the embodiment has the following problems.
[0040]
That is, when the vibration surface 2a of the diaphragm 2 receives a force in the directions of solid arrows 103a and 103b and vibrates in a direction approaching the permanent magnet 4, the magnetic lines of force from the permanent magnet 4 increase, When receiving the directions of the arrows 106a and 106b and oscillating in a direction away from the permanent magnet 4, the lines of magnetic force from the permanent magnet 4 become weak.
[0041]
  As described above, the strength of the magnetic field lines interlinked with the eddy currents is increased or decreased according to the vibration of the diaphragm 2, so that even-order distortion is generated in the vibration of the diaphragm 2 and the sound quality is deteriorated. is there.Of this inventionThe speaker according to the embodiment solves the problem of even-order distortion.
[0042]
  thisinventionThe speaker of the embodiment will be described with reference to FIGS. Figure 5 shows thisinvention6 is an exploded perspective view of the thin flat speaker according to the embodiment, FIG. 6 is a transverse sectional view thereof, and FIG. 7 is a view for explaining the vibration principle.
[0043]
5 to 7, the same components as those of the speaker described with reference to FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals.
[0044]
  thisinventionIn the speaker of the embodiment, the structure of the voice coil bobbin 5 and the diaphragm 2 around which the frame 1 and the voice coil 3 are wound and the attachment of the voice coil bobbin 5 and the diaphragm 2 to the frame 1 are shown in FIGS. 4 described above usingComparisonThe configuration is the same as that of the speaker of the embodiment. Therefore, in order to avoid duplicate explanations, those explanations are omitted here.
[0045]
  thisinventionIn the speaker of the embodiment, the diaphragm 8 is also attached to the side of the frame 1 opposite to the surface side on which the diaphragm 2 is attached. In this example, the diaphragm 8 is configured exactly the same as the diaphragm 2. That is, the diaphragm 8 is made of the same material as the diaphragm 2 and has the same dimensions including the shape. thisinventionIn this embodiment, as described above, the diaphragm 8 is made of a conductive and non-magnetic metal such as a copper plate or an aluminum plate. As described above, the diaphragm 2 and the diaphragm 8 can also be made of a magnetic material such as iron.
[0046]
A screw hole 16 for fixing the diaphragm 8 is formed in the side surface of the frame 1.
[0047]
On the other hand, the diaphragm 8 is provided with a thin flat plate slightly larger than the frame 1 as the vibration surface 8a, like the diaphragm 2. An annular wall portion 81 is formed from the periphery of the vibration surface 8 a of the vibration plate 8 in a direction orthogonal to the vibration surface 8 a of the vibration plate 8. Further, a plurality of mounting portions 82 that protrude in a direction orthogonal to the vibration surface 8a of the diaphragm 8 are provided at appropriate positions of the wall portion 81, and four in the illustrated example. The mounting portion 82 is formed at the position of the diaphragm 8 corresponding to the position where the screw hole 16 on the side surface of the frame 1 is formed on the wall portion 81 of the diaphragm 8. A screw hole 83 is formed so as to communicate with the screw hole 16.
[0048]
A screw (not shown) is screwed into the frame 1 through the screw holes 83 and 16, whereby the diaphragm 8 is fixed to the frame 1 at the wall portion 81. In this case, the vibration surface 8a of the diaphragm 8 and the permanent magnet 40 of this embodiment are located at a position separated by an amount corresponding to the vibration amplitude of the vibration surface 8a.
[0049]
That is, the vibration surface 8 a is separated from the permanent magnet 40 so that the vibration surface 8 a does not contact the permanent magnet 40 even at the maximum amplitude of the vibration surface 8 a. In this case, in this example, an insertion member 17 made of rubber, for example, is provided between the vibration surface 8 a of the diaphragm 8 and the frame 1. The insertion member 17 serves as a member for determining the distance between the diaphragm 8 and the frame 1.
[0050]
  In this case, the insertion member 15 and the insertion member 17 have the same height. That is, the vibration surface 2a of the diaphragm 2 and the vibration surface 8a of the diaphragm 8 areinventionThe permanent magnet 40 according to the embodiment is made to be equidistant from both end surfaces in the thickness direction.
[0051]
  And thisinventionIn the embodiment, the diaphragm 2 and the diaphragm 8 are coupled via the connecting member 7 at the center position of the vibration surface 2a and the vibration surface 8a. In this example, the connecting member 7 is made of a cylindrical non-magnetic and non-conductive material such as wood, and the length in the center line direction thereof is the diaphragm 2 and the diaphragm 8. Chosen to be equal to the distance between.
[0052]
  thisinventionAs the permanent magnet 40 of the embodiment, the above-mentionedComparisonAlthough the disk-shaped thing similar to the permanent magnet 4 of embodiment is used, in order to make the space which provides this connection member 7, the hollow part 41 larger in diameter than the diameter of the connection member 7 is formed in the center part. Use what you have.
[0053]
Then, the connecting member 7 is inserted into the hollow portion 41 and the diaphragm 2 and the diaphragm 8 are fixed to the connecting member 7 so that the diaphragm 2 and the diaphragm 7 are coupled. For this connection, a screw insertion hole 25 is formed at the center position of the vibration surface 2 a of the diaphragm 2, and a screw insertion hole 84 is formed at the center position of the vibration surface 8 a of the diaphragm 8. ing.
[0054]
On the other hand, the connecting member 7 is formed with screw holes 71 having a predetermined depth from both ends at the center line position.
[0055]
Then, as shown in FIG. 6, the screw 2 is screwed into the screw hole 71 of the connecting member 7 through the insertion hole 25, whereby the diaphragm 2 is coupled to the connecting member 7. Similarly, when the screw 85 is screwed into the screw hole 71 of the connecting member 7 through the insertion hole 84, the diaphragm 8 is coupled to the connecting member 7.
[0056]
In the speaker of this embodiment, a high-power power amplifier 9 of 100 W, for example, is provided on the frame 1. The input terminal of this power amplifier is connected to a speaker terminal (not shown). The output terminal of the power amplifier is connected to the voice coil 3. Therefore, the audio signal input to the speaker terminal is amplified through the power amplifier 9 and then supplied to the voice coil 3.
[0057]
The power amplifier 9 is designed according to the characteristics of the speaker of this embodiment. The power amplifier 9 is covered and shielded by a cover made of an electromagnetic shield member.
[0058]
Other configurations are the same as those shown in FIGS. 1 and 2 described above.
[0059]
As described above, with the structure in which the two diaphragms 2 and 8 are arranged on both sides of the frame provided with the voice coil 3 and the permanent magnet 40, according to the speaker of the second embodiment, When an audio signal current flows through the voice coil 3, an eddy current is generated in the diaphragms 2 and 8.
[0060]
The direction of the current flowing through the voice coil 3 is, for example, in the principle diagram of FIG. 7, the cross section on the left side of the voice coil 3 is perpendicular to the paper surface and flows in the direction from the front to the back of the paper surface. Now, let us consider a case in which the direction is perpendicular to the page and flows in the direction from the back of the page to the front.
[0061]
At this time, since an eddy current is generated in the diaphragm 2 and the diaphragm 8 so as to prevent a change due to the audio signal current flowing in the voice coil 3, the direction of the eddy current is in the vicinity of the cross section on the left side of the voice coil 3. In this case, the direction is perpendicular to the paper and from the back to the front of the paper, and near the right cross section of the voice coil 3, the direction is perpendicular to the paper and from the front to the back of the paper.
[0062]
Then, due to the action of this eddy current and the lines of magnetic force from the permanent magnet 4, a force acts on the diaphragm 2 in the directions of solid arrows 111a and 111b in FIG. Further, a force acts on the diaphragm 8 in the directions of solid arrows 121a and 121b in FIG.
[0063]
On the other hand, when the direction of the audio signal current flowing through the voice coil 3 is reversed, an eddy current is generated in the diaphragm 2 and the diaphragm 8 in the direction opposite to that in FIG. For this reason, in FIG. 7, the direction of the audio signal current flowing through the voice coil 3 and the eddy current generated in the diaphragm 2 and the diaphragm 8 are completely opposite to the state shown in FIG. On the other hand, in FIG. 7, force acts in the direction of broken arrows 112 a and 112 b, and the force acts on diaphragm 8 in the direction of broken arrows 122 a and 122 b in FIG. 7.
[0064]
As described above, the vibration surface 2a of the vibration plate 2 and the vibration surface 8a of the vibration plate 8 vibrate in accordance with the sound signal, and sound is reproduced according to the sound signal. At this time, when one diaphragm moves away from the permanent magnet and the lines of magnetic force weaken, the other diaphragm approaches the permanent magnet and the lines of magnetic force become stronger, and one diaphragm approaches the permanent magnet and When becomes stronger, the other diaphragm moves away from the permanent magnet, and the lines of magnetic force become weaker.
[0065]
Therefore, both the diaphragms 2 and 8 vibrate so as to compensate for the change in the strength of the magnetic field lines accompanying the respective vibrations, so that even-order distortions of the diaphragms 2 and 8 are removed. Works. That is, the loudspeaker of this embodiment can remove even-order vibration distortion by providing the two diaphragms 2 and 8.
[0066]
  The aboveinventionIn the embodiment, the diaphragm 2 and the diaphragm 8 are made of the same material and have the same dimensions. However, for the purpose of reducing and removing even-order vibration distortion of the diaphragm 2, The diaphragm 8 may be smaller than the diaphragm 2. In that case, the diaphragm 8 is simply attached to the connecting member 7 and fixed, and does not have to be fixed to the frame 1.
[0067]
In the above description, the permanent magnet is disposed in the hollow portion of the winding axis of the voice coil bobbin so that the voice coil is wound outside the permanent magnet. The voice coil bobbin around which the coil is wound can be arranged in the hollow portion of the permanent magnet.
[0068]
  [This inventionConfiguration of Speaker System Applying Speaker of Embodiment]
  AboveThis inventionIn the speaker according to the embodiment, the diaphragm 2 and the diaphragm 8 are made of the same material and have the same dimensions. Therefore, the vibration of the diaphragm 8 causes a completely opposite phase to the reproduced sound due to the vibration of the diaphragm 2. Can be obtained. Therefore, by utilizing this, it is possible to realize a speaker system capable of performing stereo reproduction of two left and right channels simply by arranging the speakers on a straight line connecting the front and rear of the listener.
[0069]
FIG. 8 is a speaker arrangement diagram for explaining a first example of the speaker system, and FIG. 9 is a block diagram for explaining an apparatus for generating an audio signal supplied to the speakers constituting the speaker system. It is.
[0070]
In the speaker system of this example, a thin flat speaker 200 having the structure of the embodiment described with reference to FIGS. 5 to 7 described above and a normal speaker unit for all bands are attached to a baffle plate, for example, sealed. A general speaker 300 such as a mold or a bass reflex type is used.
[0071]
In the example of FIG. 8, in the thin flat speaker 200, the vibration direction of the diaphragm 2 and the diaphragm 8 is substantially perpendicular to the straight line connecting the front and rear of the listener 400 in front of the listener 400. Arrange so that. Further, the general speaker 300 is arranged so that the diaphragm of the speaker unit 301 faces the listener 400 and the vibration direction of the diaphragm is a linear direction connecting the front and rear of the listener 400.
[0072]
The general speaker 300 is supplied with a sum signal (L + R) of the left channel audio signal L and the right channel audio signal R, and the thin flat speaker 200 is supplied with the right channel audio signal. A signal (LR) that is different from the signal R is supplied.
[0073]
That is, as shown in FIG. 9, the left channel audio signal L and the right channel audio signal R are supplied to the speaker drive signal generating adapter 500 of this example. The adapter 500 includes an addition circuit 501 and a subtraction circuit 502, and the left channel audio signal L and the right channel audio signal R are supplied to both the addition circuit 501 and the subtraction circuit 502.
[0074]
Therefore, a sum signal (L + R) is obtained from the adder circuit 501, and this sum signal (L + R) is supplied to the general speaker 300 through the power amplifier 503. Further, a difference signal (LR) is obtained from the subtraction circuit 502, and the difference signal (LR) is supplied to the thin flat speaker 200 through the power amplifier 504. The power amplifier 504 is omitted when the power amplifier 9 is provided in the speaker 200.
[0075]
In such a configuration, the general speaker 300 emits the sum of the left and right channel sounds according to the sum signal (L + R) and reaches the left and right ears of the listener 400.
[0076]
On the other hand, in the flat thin speaker 200, the diaphragm 2 emits a difference in sound between the left and right channels according to the difference signal (LR) and reaches the listener's left ear. Further, the diaphragm 8 emits a sound difference between left and right channels according to a signal (RL) having a phase opposite to that of the diaphragm 2 and reaches the right ear of the listener.
[0077]
Therefore, in the listener's left ear,
(L + R) + (LR) = 2L
The left channel sound L is heard. In the listener's right ear,
(L + R) + (R−L) = 2R
The right channel sound R is heard.
[0078]
Thus, in the speaker system of this example, the two speakers can be listened to by stereophonic left and right channels by arranging the two speakers so as to overlap in front of the listener. Therefore, even in a space where the two speakers for the left and right channels cannot be arranged on the left and right, according to the speaker system of this example, stereo sound can be heard.
[0079]
The example of FIG. 8 is a case where both the general speaker 300 and the thin flat speaker 200 are arranged in front of the listener. As shown in FIG. 10, the general speaker 300 is the same as the example of FIG. In the same manner as in the case, the thin flat speaker 200 is arranged on the straight line connecting the front and back of the listener behind the listener, as in the case of FIG. Even if it is arranged so that the direction is substantially perpendicular to the straight line connecting the front and rear of the listener 400, the left and right ears of the listener are subjected to the left channel by acoustic synthesis in the same manner as described above. And the right channel sound are separated and listened to.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a thin flat speaker that is difficult to cause divided vibration and that has a simple configuration. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a thin flat speaker from which even-order vibration distortion has been removed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 This inventionofSpeakerComparisonIt is a disassembled perspective view of embodiment.
FIG. 2 This inventionofSpeakerComparisonIt is sectional drawing of embodiment.
FIG. 3ofSpeakerComparisonIt is a figure for demonstrating the operation principle of embodiment.
FIG. 4ofSpeakerComparisonIt is a figure for demonstrating the operation principle of embodiment.
FIG. 5 shows a speaker according to the present invention.The fruitIt is a disassembled perspective view of embodiment.
FIG. 6 is a speaker according to the present invention.The fruitIt is sectional drawing of embodiment.
FIG. 7 is a speaker according to the present invention.The fruitIt is a figure for demonstrating the principle of operation of embodiment.
FIG. 8 is a diagram showing an embodiment of a speaker system according to the present invention.
9 is a block diagram showing a circuit for generating an audio signal to be supplied to each speaker in the speaker system of the embodiment of FIG.
FIG. 10 is a diagram showing another embodiment of the speaker system according to the present invention.
FIG. 11 is a diagram for explaining a driving method of a diaphragm of a conventional thin flat speaker.
FIG. 12 is a diagram for explaining a vibration state of a diaphragm of a conventional thin flat speaker.
[Explanation of symbols]
  DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Frame, 2, 8 ... Diaphragm, 3 ... Voice coil, 4,40 ... Permanent magnet, 5 ... Voice coil bobbin, 6 ... Holding plate, 7 ... Connecting member, 9 ... Power amplifier

Claims

A plate-like permanent magnet having a predetermined thickness and magnetized in the thickness direction;
A voice coil disposed so that a coil winding portion in which a current flows in a direction crossing the magnetic flux from the permanent magnet is positioned in a space corresponding to the thickness of the permanent magnet;
The vibration surface made of a conductive material and orthogonal to the thickness direction of the permanent magnet is separated from one side in the thickness direction of the permanent magnet by an amount corresponding to the vibration amplitude of the vibration surface. A first diaphragm arranged to be in a position;
The vibration surface made of a conductive material and perpendicular to the thickness direction of the permanent magnet is separated from the other side in the thickness direction of the permanent magnet by an amount corresponding to the vibration amplitude of the vibration surface. A second diaphragm arranged to be in a position;
A portion where the center position of the first diaphragm and the second diaphragm and the vicinity thereof oppose each other is a space, and in this space portion, the first diaphragm and the second diaphragm are connected to each other. A member,
With
The first diaphragm is caused by an interaction generated between an eddy current generated in the first diaphragm and the second diaphragm due to a sound current flowing through the voice coil and a magnetic flux from the permanent magnet. And a speaker that vibrates the second diaphragm.

The speaker according to claim 1 ,
The speaker according to claim 1, wherein the first diaphragm and the second diaphragm are made of the same material and have the same dimensions.

The speaker according to claim 1 ,
A loudspeaker comprising a power amplifier for amplifying a voice signal and supplying the amplified voice signal to the voice coil.

In the front side on the front of the listener, the oscillation direction of the first diaphragm and said second diaphragm, according to claim 1 which is arranged such that the direction perpendicular to the straight line connecting the front and rear of the listener Speakers,
In the rear of the listener, the vibration direction of the diaphragm is composed of another speaker arranged so as to be a linear direction connecting the front and rear of the listener ,
A signal current of a difference signal between a left channel audio signal and a right channel audio signal is supplied to the voice coil of the speaker according to claim 1 , and a left channel audio signal is supplied to the voice coil of the other speaker. The speaker system is characterized in that a signal current of a sum signal of the audio signal of the right channel and the right channel is passed.