JP5266604B2 - Speaker diaphragm and speaker using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音声を再生するスピーカーに用いるスピーカー振動板、及びこれを用いたスピーカーに関し、代表的には、携帯電話機、ノートパソコン、車載用機器、もしくは、携帯ゲーム機等の電子機器に用いるスピーカーに関する。 The present invention relates to a speaker diaphragm used for a speaker for reproducing sound and a speaker using the same, and typically, a speaker used for an electronic device such as a mobile phone, a notebook computer, an in-vehicle device, or a portable game machine. About.
小型スピーカーにおいては、例えば、PEI(ポリエーテルイミド)等の樹脂を材料とするフィルム状部材を成形して、ドーム部と、このドーム部の外周囲に延設されるエッジ部と、を一体に構成したスピーカー振動板が用いられる場合がある。このスピーカーが動電型スピーカーである場合には、背面側から音声信号電流が供給されるボイスコイルがスピーカー振動板のドーム部とエッジ部との結合部に取り付けられることがある。スピーカー振動板のエッジ部の外周端側は、小型軽量な磁気回路と連結するフレームに固定され、ボイスコイルは、磁気回路の磁気空隙に配置される。スピーカー振動板の形状は、小型スピーカーが再生する音声の品質並びに特性と、小型スピーカーの全体の形状寸法とに影響を与える。 In a small speaker, for example, a film-like member made of a resin such as PEI (polyetherimide) is formed, and a dome portion and an edge portion extending around the outer periphery of the dome portion are integrated. A configured speaker diaphragm may be used. When this speaker is an electrodynamic speaker, a voice coil to which an audio signal current is supplied from the back side may be attached to a joint portion between the dome portion and the edge portion of the speaker diaphragm. The outer peripheral end side of the edge portion of the speaker diaphragm is fixed to a frame connected to a small and light magnetic circuit, and the voice coil is disposed in the magnetic gap of the magnetic circuit. The shape of the speaker diaphragm affects the quality and characteristics of sound reproduced by the small speaker and the overall shape and size of the small speaker.
従来には、メインドーム部の周囲にサブドーム部を連設した形の振動板において、4〜8kHzでの相対感度を平坦化するために、サブドーム部が多数の放射状の細溝を具備し、細溝の内端がメインドーム部とサブドーム部との境界部に達するようにしているものがある(特許文献1) Conventionally, in a diaphragm in which a sub dome portion is continuously provided around the main dome portion, the sub dome portion includes a plurality of radial narrow grooves in order to flatten the relative sensitivity at 4 to 8 kHz. There is one in which the inner end of the groove reaches the boundary between the main dome portion and the sub dome portion (Patent Document 1).
また、従来には、内周又は外周の2点を結ぶ直線を基準に断面形状がロール状のロール部を複数個隣り合わせて配置し、最初に配置したロール部と最後に配置したロール部が隣り合うような閉ループ形状を構成し、各ロール部の隣り合う境界部は連続的な三次元曲面にて接続されているサスペンションを備え、内周は磁気回路の磁気ギャップにはまり込むボイスコイルまたはこのボイスコイルに接続された振動板外周部に接合し、外周は磁気回路と振動系を保持する筐体に固着した電気音響変換装置がある(特許文献2)。 Further, conventionally, a plurality of roll portions having a roll-shaped cross section are arranged adjacent to each other with reference to a straight line connecting two points of the inner circumference or outer circumference, and the roll portion arranged first and the roll portion arranged last are adjacent. Conforms a closed loop shape that fits, and the adjacent boundary part of each roll part has a suspension connected by a continuous three-dimensional curved surface, and the inner circumference is a voice coil that fits into the magnetic gap of the magnetic circuit or this voice There is an electroacoustic transducer that is bonded to the outer periphery of a diaphragm connected to a coil, and the outer periphery is fixed to a casing that holds a magnetic circuit and a vibration system (Patent Document 2).
また、従来には、磁気回路の磁気ギャップに挿入されたボイスコイルの上端にドーム振動板を結合し、内周が円、外周が楕円の形状をしたロールエッジを上記ドーム振動板の外周に結合したスピーカーがある(特許文献3)。 Conventionally, a dome diaphragm is coupled to the upper end of the voice coil inserted into the magnetic gap of the magnetic circuit, and a roll edge having an inner circumference of a circle and an outer circumference is coupled to the outer circumference of the dome diaphragm. There is a speaker (Patent Document 3).
しかしながら、従来技術のスピーカー振動板およびこれを用いたスピーカーでは、樹脂を材料とするフィルム状部材を成形するスピーカー振動板に求められるさらなる音声再生品質の向上において、不十分な場合がある。つまり、スピーカー振動板のドーム部の面積に対して、比較的に大きい面積のエッジ部を有するスピーカー振動板では、多数の放射状の溝部、あるいは、ロール形状の一部に放射状の窪みを形成しても、エッジ部での固有モードを抑制することができず、そのフィルム状部材に特有な音色を生じやすい、という問題がある。 However, the conventional speaker diaphragm and the speaker using the same may be insufficient in further improving the sound reproduction quality required for the speaker diaphragm for forming a film-like member made of resin. In other words, in a speaker diaphragm having an edge portion having a relatively large area with respect to the area of the dome portion of the speaker diaphragm, a plurality of radial grooves, or radial depressions are formed in a part of the roll shape. However, the eigenmode at the edge portion cannot be suppressed, and there is a problem that a tone color peculiar to the film-like member is likely to be generated.
本発明は、上記の従来技術が有する問題を解決するためになされたものであり、その目的は、樹脂を材料とするフィルム状部材を成形して、ドーム部と、このドーム部の外周囲に延設されるボイスコイル取付部、並びに、エッジ部と、を一体に構成したスピーカー振動板、および、これを用いたスピーカーに関し、エッジ部での固有モードを抑制し、そのフィルム状部材に特有な音色を生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカー振動板を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems of the prior art. The purpose of the present invention is to form a film-like member made of a resin, and to form a dome portion and an outer periphery of the dome portion. With respect to a speaker diaphragm integrally configured with an extended voice coil mounting portion and an edge portion, and a speaker using the same, an eigenmode at the edge portion is suppressed, and the film-like member is unique. It is an object of the present invention to provide a speaker diaphragm that is less likely to produce timbre and is capable of preferable sound reproduction.
本発明のスピーカー振動板は、フィルム状部材を成形して、中央に形成されるドーム部と、ドーム部の外周囲に延設されるボイスコイル取付部と、ボイスコイル取付部の外周囲に延設されて円弧状の径方向断面を有するエッジ部と、を一体に構成したスピーカー振動板であって、エッジ部の内周端及び外周端が、中心点Oを中心とする同心円であり、エッジ部の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、180°、90°、または、45°のいずれかから選択される周方向角度θにしたがって、最小半径r1と最大半径r2との間で単調増加または単調減少して変化する。 The speaker diaphragm of the present invention is formed by forming a film-like member and extending to the outer periphery of the voice coil mounting portion, the dome portion formed at the center, the voice coil mounting portion extending around the outer periphery of the dome portion. And an edge portion having an arcuate radial cross section, and an inner peripheral end and an outer peripheral end of the edge portion are concentric circles with a center point O as a center, The radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the portion is between the minimum radius r1 and the maximum radius r2 according to a circumferential angle θ selected from either 180 °, 90 °, or 45 °. It changes with monotonic increase or monotonic decrease.
好ましくは、本発明のスピーカー振動板は、エッジ部の径方向断面形状を規定する円弧の最小半径r1に対応するエッジ部の最大高h1が、最大半径r2に対応するエッジ部の最小高h2の2倍以下である。 Preferably, in the speaker diaphragm of the present invention, the maximum height h1 of the edge portion corresponding to the minimum radius r1 of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the edge portion is the minimum height h2 of the edge portion corresponding to the maximum radius r2. 2 times or less.
好ましくは、本発明のスピーカー振動板は、エッジ部が、その内周端から外周端まで径方向に放射状に形成される複数の溝部を備え、複数の溝部の間隔を規定する周方向角度φが、周方向角度θよりも小さい値に設定されて、複数の溝部の深さdが、径方向断面形状を規定する円弧の頂部でそれぞれ一定である。 Preferably, in the speaker diaphragm of the present invention, the edge portion includes a plurality of grooves formed radially from the inner peripheral end to the outer peripheral end in a radial direction, and a circumferential angle φ defining an interval between the plurality of groove portions is set. The depth d of the plurality of groove portions is set to a value smaller than the circumferential angle θ, and is constant at the top of the arc that defines the radial cross-sectional shape.
好ましくは、本発明のスピーカー振動板は、ボイスコイル取付部に取り付けられるボイスコイルをさらに備える。 Preferably, the speaker diaphragm of the present invention further includes a voice coil attached to the voice coil attachment portion.
また、本発明のスピーカーは、本発明のスピーカー振動板を備える。 The speaker of the present invention includes the speaker diaphragm of the present invention.
以下、本発明の作用について説明する。 The operation of the present invention will be described below.
本発明のスピーカー振動板は、PEI(ポリエーテルイミド)等の樹脂を材料とするフィルム状部材を成形して、代表的には、携帯電話機、もしくは、携帯ゲーム機等に用いられる小型で薄型のスピーカーに適するようにしたスピーカー振動板であり、中央部のドーム部と、ドーム部の外周囲に延設されるボイスコイル取付部と、ボイスコイル取付部の外周囲に延設されるエッジ部と、を一体に構成している。ドーム部は、概略形状が前面側に凸状であり、背面側から取り付けられるボイスコイルから見る場合に、径方向の内側を構成する。ドーム部は、スピーカー振動板の表面積のなかで、ボイスコイルからの駆動力が良好に伝達される部分であるので、音波を放射する振動板として主要な役割を果たす。 The speaker diaphragm of the present invention is formed of a film-like member made of a resin such as PEI (polyetherimide), and is typically small and thin used in a mobile phone or a portable game machine. A speaker diaphragm suitable for a speaker, a dome portion at the center, a voice coil mounting portion extending around the outer periphery of the dome portion, and an edge portion extending around the outer periphery of the voice coil mounting portion Are integrally formed. The dome portion has a convex shape on the front side, and constitutes a radially inner side when viewed from a voice coil attached from the back side. The dome portion is a portion in which the driving force from the voice coil is well transmitted in the surface area of the speaker diaphragm, and thus plays a major role as a diaphragm that emits sound waves.
一方、エッジ部は、ボイスコイルより径方向の外側を構成し、前面側に凸状のロールを形成して、その外周端から延設された平坦な固定部がフレームに固定される。また、スピーカー振動板のドーム部の面積に対して、比較的に大きい面積のエッジ部を有するスピーカー振動板では、エッジ部は、ドーム部を振動可能に支持するとともに、音波を放射する振動板としても機能する。エッジ部は、エッジ部の内周端及び外周端が、中心点Oを中心とする同心円である。したがって、本発明のスピーカー振動板は、外形が円形のドーム振動板と、円形のボイスコイルと、を備えて、エッジの外形が円形のスピーカー振動板である。 On the other hand, the edge portion constitutes an outer side in the radial direction from the voice coil, a convex roll is formed on the front side, and a flat fixing portion extending from the outer peripheral end is fixed to the frame. Further, in a speaker diaphragm having an edge portion having a relatively large area with respect to the area of the dome portion of the speaker diaphragm, the edge portion supports the dome portion so as to vibrate and emits sound waves. Also works. The edge portion is a concentric circle with the inner peripheral end and the outer peripheral end of the edge portion centering on the center point O. Therefore, the speaker diaphragm of the present invention is a speaker diaphragm having a circular outer shape and a dome diaphragm having a circular outer shape and a circular voice coil.
エッジ部は、その径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、中心点Oにより規定される周方向角度θにしたがって、最小半径r1から最大半径r2までの間で徐々に変化する。好ましくは、エッジ部の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、180°、90°、または、45°のいずれかから選択される周方向角度θにしたがって、最小半径r1と最大半径r2との間で単調増加または単調減少して変化する。エッジ部の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、最小半径r1から最大半径r2までの間で徐々に変化するので、その結果、エッジ部のロールの高さの寸法hは、周方向角度θが変わるのにしたがって、最大高h1となる状態から、最小高h2となる状態まで、徐々に変化するロール面を形成する。なお、好ましくは、エッジ部のロールの高さの最大高h1は、最小高h2の2倍以下であるのがよい。 In the edge portion, the radius r of the circular arc defining the radial cross-sectional shape gradually changes from the minimum radius r1 to the maximum radius r2 according to the circumferential angle θ defined by the center point O. Preferably, the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the edge portion is set to a minimum radius r1 and a maximum radius r2 according to a circumferential angle θ selected from one of 180 °, 90 °, and 45 °. And monotonically increasing or decreasing. Since the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the edge portion gradually changes from the minimum radius r1 to the maximum radius r2, as a result, the dimension h of the height of the roll of the edge portion is determined in the circumferential direction. As the angle θ changes, a roll surface that gradually changes from the maximum height h1 to the minimum height h2 is formed. In addition, Preferably, the maximum height h1 of the height of the roll of an edge part is 2 times or less of minimum height h2.
例えば、エッジ部のロールの大きさを規定する円弧の半径rが、周方向角度θが90°の場合には、円周の1/4の間に最小半径r1から最大半径r2まで単調増加し、次の円周の1/4の間に最大半径r2から最小半径r1まで単調減少し、さらに次の円周の1/4で単調増加し、その次の円周の1/4で単調減少する。したがって、エッジ部のロールは、周方向に起伏をくり返して連続するものになるので、エッジ部の剛性が向上し、エッジ部での固有モードが抑制される。ボイスコイル取付部に取り付けられるボイスコイルをさらに備えるスピーカー振動板は、そのフィルム状部材に特有な音色を生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカーを実現することができる。 For example, when the radius r of the arc that defines the size of the roll of the edge portion is 90 ° in the circumferential direction, the radius increases monotonically from the minimum radius r1 to the maximum radius r2 during a quarter of the circumference. , Monotonically decreasing from the maximum radius r2 to the minimum radius r1 during 1/4 of the next circumference, and further monotonously increasing at 1/4 of the next circumference, and monotonically decreasing at 1/4 of the next circumference To do. Therefore, since the roll of the edge part repeats undulations in the circumferential direction and becomes continuous, the rigidity of the edge part is improved and the eigenmode at the edge part is suppressed. The speaker diaphragm further provided with the voice coil attached to the voice coil attachment portion is less likely to produce a timbre unique to the film-like member, and a speaker capable of preferable sound reproduction can be realized.
好ましくは、エッジ部が、その内周端から外周端まで径方向に放射状に形成される複数の溝部を備えるようにして、その剛性をさらに向上させることができる。その場合には、複数の溝部の間隔を規定する周方向角度φが、周方向角度θよりも小さい値に設定することで、エッジ部のロールの径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、最小半径r1から最大半径r2の間で徐々に変化するところに、複数の溝部が放射状に配置されることになるので、エッジ部のロールの剛性をさらに高めることができ、固有モードを抑制できる。複数の溝部の深さdを、径方向断面形状を規定する円弧の頂部でそれぞれ一定とすることで、エッジ部に求められる柔軟性と、剛性とをバランスよく実現することができる。 Preferably, the rigidity of the edge portion can be further improved by providing a plurality of groove portions radially formed in the radial direction from the inner peripheral end to the outer peripheral end. In that case, by setting the circumferential angle φ that defines the interval between the plurality of grooves to a value smaller than the circumferential angle θ, the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the roll of the edge portion is set. Since the plurality of groove portions are radially arranged where the radius gradually changes between the minimum radius r1 and the maximum radius r2, the rigidity of the roll of the edge portion can be further increased and the natural mode can be suppressed. . By making the depths d of the plurality of groove portions constant at the tops of the arcs that define the radial cross-sectional shape, the flexibility and rigidity required for the edge portions can be realized in a balanced manner.
なお、ドーム部を形成する前面側に凸状の形状は、スピーカーとしての全高を抑えるために、その中央部分に凹部を有するものであってもよい。本発明のスピーカー振動板を用いたスピーカーは、エッジ部の剛性がその形状により高められているので、再生周波数範囲が広く、振幅の大きい入力信号がボイスコイルに印加された場合であっても、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能になる。 In addition, the convex shape on the front surface side forming the dome portion may have a concave portion in the center portion thereof in order to suppress the overall height as a speaker. In the speaker using the speaker diaphragm of the present invention, the rigidity of the edge portion is enhanced by its shape, so that even when an input signal having a wide reproduction frequency range and a large amplitude is applied to the voice coil, Defects such as abnormal noise are less likely to occur, and preferable audio reproduction is possible.
本発明のスピーカー振動板を用いたスピーカーは、そのフィルム状部材に特有な音色を生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカーを実現できる。 The speaker using the speaker diaphragm of the present invention can realize a speaker that is unlikely to produce a timbre unique to the film-like member and can perform preferable audio reproduction.
本発明のスピーカー振動板は、樹脂を材料とするフィルム状部材を成形して、ドーム部と、このドーム部の外周囲に延設されるボイスコイル取付部、並びに、エッジ部と、を一体に構成したスピーカー振動板、および、これを用いたスピーカーに関し、エッジ部での固有モードを抑制し、そのフィルム状部材に特有な音色を生じにくく、好ましい音声再生が可能なスピーカー振動板を提供するという目的を、エッジ部の内周端及び外周端が、中心点Oを中心とする同心円であり、エッジ部の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、180°、90°、または、45°のいずれかから選択される周方向角度θにしたがって、最小半径r1と最大半径r2との間で単調増加または単調減少して変化するようにすることにより、実現した。 In the speaker diaphragm of the present invention, a film-like member made of resin is formed, and the dome part, the voice coil attachment part extending around the outer periphery of the dome part, and the edge part are integrated. With respect to the configured speaker diaphragm and a speaker using the same, it is possible to provide a speaker diaphragm capable of suppressing preferable eigenmodes at the edge portion, hardly generating a timbre peculiar to the film-like member, and capable of preferable sound reproduction. For the purpose, the inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the edge portion are concentric circles centered on the center point O, and the radius r of the arc that defines the radial sectional shape of the edge portion is 180 °, 90 °, or 45 This is realized by changing monotonically increasing or monotonically decreasing between the minimum radius r1 and the maximum radius r2 in accordance with the circumferential angle θ selected from any of °.
以下、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー振動板およびこれを用いたスピーカーについて説明するが、本発明はこれらの実施形態には限定されない。 Hereinafter, although the speaker diaphragm by preferable embodiment of this invention and the speaker using the same are demonstrated, this invention is not limited to these embodiment.
図1は、本発明の好ましい実施形態によるスピーカー振動板10について説明する図である。図1(a)は、スピーカー振動板10の正面図であり、図1(b)は、A−A’断面による側方断面図、図1(c)は、B−B’断面による側方断面図である。本実施例のスピーカー振動板10は、(図示しない)口径20mmの小型・薄型の動電型スピーカーに用いるスピーカー振動板であり、PEI(ポリエーテルイミド)樹脂を材料とするフィルム状部材を成形して得られる。 FIG. 1 is a diagram illustrating a speaker diaphragm 10 according to a preferred embodiment of the present invention. 1A is a front view of the speaker diaphragm 10, FIG. 1B is a side sectional view taken along the line AA ′, and FIG. 1C is a side sectional view taken along the line BB ′. It is sectional drawing. The speaker diaphragm 10 of the present embodiment is a speaker diaphragm used for a small and thin electrodynamic speaker (not shown) having a diameter of 20 mm, and a film-like member made of PEI (polyetherimide) resin is formed. Obtained.
本実施例の(図示しない)スピーカーは、ポール、マグネットおよびヨークから構成されて磁気空隙を有する磁気回路の他に、磁気回路に取り付けられてスピーカー振動板10を振動可能に支持するフレームと、スピーカー振動板10の背面側に取付られて磁気空隙に配置されるボイスコイルと、を備える。なお、フレームには、ボイスコイルへ音声信号電流を供給するターミナルが設けられて接続されている。ボイスコイルは、スピーカー振動板10の背面側に、接着剤により接着固定されている。また、本実施例の(図示しない)スピーカーでは、スピーカー振動板10が露出する側を前面とし、磁気回路が露出する側を背面側とする。 The speaker (not shown) according to the present embodiment includes a pole that is composed of a pole, a magnet, and a yoke and has a magnetic gap, a frame that is attached to the magnetic circuit and supports the speaker diaphragm 10 so as to vibrate, and a speaker. A voice coil attached to the back side of the diaphragm 10 and disposed in the magnetic gap. The frame is connected to a terminal for supplying an audio signal current to the voice coil. The voice coil is bonded and fixed to the back side of the speaker diaphragm 10 with an adhesive. In the speaker (not shown) of this embodiment, the side where the speaker diaphragm 10 is exposed is the front side, and the side where the magnetic circuit is exposed is the back side.
(図示しない)スピーカーでは、強い直流磁界が発生する磁気空隙中にボイスコイルが配置され、このボイスコイルに音声信号電流が供給されると、スピーカー振動板10の前後方向に駆動力が発生し、ボイスコイルならびにスピーカー振動板10から構成されるスピーカー振動系が前後方向に振動する。つまり、スピーカー振動系は、後述するスピーカー振動板10のエッジ13によって振動可能に支持されており、その結果、スピーカー振動板10の前後に存在する空気に圧力変化を生じ、音声信号電流を音波(音声)に変換する。 In a speaker (not shown), a voice coil is disposed in a magnetic gap where a strong DC magnetic field is generated, and when an audio signal current is supplied to the voice coil, a driving force is generated in the front-rear direction of the speaker diaphragm 10, A speaker vibration system including the voice coil and the speaker diaphragm 10 vibrates in the front-rear direction. That is, the speaker vibration system is supported so as to be vibrated by the edge 13 of the speaker diaphragm 10 to be described later. As a result, a pressure change occurs in the air existing before and after the speaker diaphragm 10, and the sound signal current is converted into sound waves ( Voice).
スピーカー振動板10は、PEI(ポリエーテルイミド)樹脂を材料とする厚み30μmのフィルム状部材を、プレス成形する工程を経て形成されたドーム/エッジ一体型振動板である。つまり、スピーカー振動板10は、中央に形成される前面側に凸状の略ドーム形状のドーム部11と、このドーム部11の外周囲に延設されるボイスコイル取付部12と、ボイスコイル取付部12の外周囲に延設されるエッジ部13と、エッジ部13の外周囲に延設されてフレームに固定される固定部14と、を一体に構成したスピーカー振動板である。なお、固定部14は、フレームに固定される平坦な部分であり、その外径直径は、約φ18mmである。また、エッジ部13には、後述する24本の溝部15が形成されている。 The speaker diaphragm 10 is a dome / edge integrated diaphragm formed through a press molding process of a film-like member having a thickness of 30 μm made of PEI (polyetherimide) resin. That is, the speaker diaphragm 10 has a substantially dome-shaped dome portion 11 that is convex on the front side formed at the center, a voice coil attachment portion 12 that extends around the outer periphery of the dome portion 11, and a voice coil attachment. This is a speaker diaphragm in which an edge portion 13 extending around the outer periphery of the portion 12 and a fixing portion 14 extending around the outer periphery of the edge portion 13 and fixed to the frame are integrally formed. The fixing portion 14 is a flat portion fixed to the frame, and the outer diameter thereof is about φ18 mm. The edge portion 13 is formed with 24 groove portions 15 to be described later.
ドーム部11は、スピーカー振動板10において、背面側から取り付けられるボイスコイル5が規定する円形領域の径方向の内側を構成し、その概略形状が前面側に凸状の部分である。ドーム部11の径方向の断面形状を規定する円弧の半径は、約8.6mmである。また、中心点Oを中心とするドーム部11の外径直径は、約φ8.1mmである。ドーム部11の外縁部からは、平坦なボイスコイル取付部12が延設されている。 The dome portion 11 constitutes the radial inner side of a circular region defined by the voice coil 5 attached from the back side in the speaker diaphragm 10, and its schematic shape is a convex portion on the front side. The radius of the circular arc that defines the radial cross-sectional shape of the dome portion 11 is about 8.6 mm. Moreover, the outer diameter diameter of the dome part 11 centering on the center point O is about φ8.1 mm. A flat voice coil attachment portion 12 extends from the outer edge portion of the dome portion 11.
ボイスコイル取付部12は、ドーム部11の外周端側に(図示しない)ボイスコイルを取り付ける幅の狭い平坦部であって、その径方向の幅は約0.8mm程度である。ボイスコイル取付部12の外縁部からは、その外周囲にエッジ部13が延設されている。 The voice coil attachment portion 12 is a narrow flat portion to which a voice coil (not shown) is attached on the outer peripheral end side of the dome portion 11 and has a radial width of about 0.8 mm. An edge portion 13 extends from the outer edge portion of the voice coil attachment portion 12 to the outer periphery thereof.
エッジ部13は、ボイスコイルが規定する円形領域の径方向の外側を構成し、前面側に凸状のロールを形成して音波を放射する振動板としても機能する一方で、ドーム部11を振動可能に支持する。エッジ部13の内周端及び外周端は、中心点Oを中心とする同心円であり、内径が約φ8.9mmであり、外径が約φ17.2mmである。そして、図1に図示するように、エッジ部13の前面側に凸状のロールは、周方向に起伏をくり返して連続するものであるので、A−A’断面による側方断面図と、B−B’断面による側方断面図では、エッジ部13の断面形状が異なっている。 The edge portion 13 constitutes the outer side in the radial direction of the circular region defined by the voice coil, and functions as a diaphragm that radiates sound waves by forming a convex roll on the front side while vibrating the dome portion 11. Support as possible. The inner peripheral end and the outer peripheral end of the edge portion 13 are concentric circles centered on the center point O, the inner diameter is about φ8.9 mm, and the outer diameter is about φ17.2 mm. As shown in FIG. 1, the roll convex on the front side of the edge portion 13 is a continuous roll with undulations in the circumferential direction. In the cross-sectional side view of the −B ′ cross section, the cross-sectional shape of the edge portion 13 is different.
エッジ部13では、その径方向断面形状を規定する円弧の半径rは、周方向角度θにしたがって変化する。周方向角度θは、例えば、点A−O−Bを結ぶ直線で規定される角度であり、本実施例の場合には、エッジ部13の径方向断面形状を規定する円弧の半径rは、周方向角度θが90°の範囲で、最小半径r1(=2.6mm)と最大半径r2(=4.6mm)との間で単調増加または単調減少して変化する。したがって、エッジ部13の径方向断面形状を規定する円弧は、周方向に点Aから点Bに向かうにつれて、半径rが徐々に単調増加し、次の90°で周方向に点Bから点A’に向かうにつれて、半径rが徐々に単調減少し、さらに次の90°で周方向に点A’から点B’に向かうにつれて、半径rが徐々に単調増加し、さらに次の90°で周方向に点B’から点Aに向かうにつれて、半径rが徐々に単調減少する。 In the edge portion 13, the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape changes according to the circumferential angle θ. The circumferential angle θ is, for example, an angle defined by a straight line connecting the points A-O-B. In the present embodiment, the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the edge portion 13 is: When the circumferential angle θ is in the range of 90 °, it changes monotonously increasing or monotonically decreasing between the minimum radius r1 (= 2.6 mm) and the maximum radius r2 (= 4.6 mm). Therefore, the arc defining the radial cross-sectional shape of the edge portion 13 gradually increases monotonously in the radius r from the point A to the point B in the circumferential direction, and from the point B to the point A in the circumferential direction at the next 90 °. The radius r gradually decreases monotonously as it goes to ', and further gradually increases monotonously as it moves from point A' to point B 'in the circumferential direction at the next 90 °, and further increases at the next 90 °. The radius r gradually monotonously decreases from the point B ′ toward the point A in the direction.
また、エッジ部13の前面側に凸状のロールの高さの寸法hは、径方向断面形状を規定する円弧の半径rが変化するのに連れて、周方向角度θが90°の範囲で、最大高h1(=約1.0mm)と最小高r2(=約0.5mm)との間で単調増加または単調減少して変化する。エッジ部13のロール面の頂部の高さは、点Aおよび点A’の方向において最大高h1であり、周方向に90°ずれた点Bおよび点B’
の方向において最小高h2である。その結果、エッジ部13のロールの高さの寸法hは、周方向角度θが変わるのにしたがって、最大高h1となる状態から、最小高h2となる状態まで、徐々に変化する。
Further, the height h of the convex roll on the front surface side of the edge portion 13 is such that the circumferential angle θ is 90 ° as the radius r of the arc defining the radial cross-section changes. The maximum height h1 (= about 1.0 mm) and the minimum height r2 (= about 0.5 mm) change monotonously increasing or monotonically decreasing. The height of the top of the roll surface of the edge portion 13 is the maximum height h1 in the direction of the points A and A ′, and the points B and B ′ shifted by 90 ° in the circumferential direction.
Is the minimum height h2. As a result, the roll height dimension h of the edge portion 13 gradually changes from the maximum height h1 to the minimum height h2 as the circumferential angle θ changes.
エッジ部13には、その内周端から外周端まで径方向に、24本の溝部15が放射状に形成される。24本の溝部15は、それぞれの幅が約0.2mmであり、周方向角度φ(=15°)毎にそれらの間隔が規定されている。それぞれの溝部15は、エッジ部13のロール面からほぼ一定の深さだけ前面側に凹状になる部分であり、スピーカー振動板10を背面側から視ると凸状となる部分である。本実施例のスピーカー振動板10の場合には、溝部15の深さdは、径方向断面形状を規定する円弧の頂部において、それぞれ一定で約0.5mmである。 In the edge portion 13, 24 groove portions 15 are radially formed from the inner peripheral end to the outer peripheral end in the radial direction. Each of the 24 groove portions 15 has a width of about 0.2 mm, and the interval is defined for each circumferential angle φ (= 15 °). Each groove portion 15 is a concave portion on the front surface side by a substantially constant depth from the roll surface of the edge portion 13, and is a convex portion when the speaker diaphragm 10 is viewed from the rear surface side. In the case of the speaker diaphragm 10 of the present embodiment, the depth d of the groove 15 is constant and about 0.5 mm at the top of the circular arc that defines the radial cross-sectional shape.
複数の溝部15は、それらの間隔を規定する周方向角度φ(=15°)が、周方向角度θ(=90°)よりも小さいので、本実施例では5つの溝部15が、円周の1/4の中間に均等に配置される。したがって、複数の溝部15は、エッジ部13を形成する円弧の半径rが徐々に単調増加あるいは単調減少する周方向の区間で、ロールの剛性を高める複数のリブとして作用する。複数の溝部15は、エッジ部13のロールの剛性をさらに高めることができ、固有モードを抑制できる。複数の溝部の深さdを、径方向断面形状を規定する円弧の頂部でそれぞれ一定とすることで、エッジ部に求められる柔軟性と、剛性とをバランスよく実現することができる。 Since the circumferential direction angle φ (= 15 °) that defines the interval between the plurality of groove portions 15 is smaller than the circumferential direction angle θ (= 90 °), in the present embodiment, the five groove portions 15 are circumferentially It is equally arranged in the middle of 1/4. Accordingly, the plurality of groove portions 15 act as a plurality of ribs that increase the rigidity of the roll in a circumferential section where the radius r of the arc forming the edge portion 13 gradually increases or decreases monotonously. The plurality of groove portions 15 can further increase the rigidity of the roll of the edge portion 13 and can suppress the natural mode. By making the depths d of the plurality of groove portions constant at the tops of the arcs that define the radial cross-sectional shape, the flexibility and rigidity required for the edge portions can be realized in a balanced manner.
図2は、比較例のスピーカー振動板20について説明する図である。図2(a)は、スピーカー振動板20の正面図であり、図2(b)は、A−A’断面による側方断面図、図2(c)は、B−B’断面による側方断面図である。比較例のスピーカー振動板20は、そのエッジ部23のロール形状が、本実施例のスピーカー振動板10のエッジ部13のロール形状と異なる他は、ほぼ一致するように形成したスピーカー振動板であり、PEI(ポリエーテルイミド)樹脂を材料とするフィルム状部材を成形したものである。したがって、スピーカー振動板20のドーム部21と、ボイスコイル取付部22と、固定部24と、複数の溝部25と、についての説明は、共通するので省略する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a speaker diaphragm 20 of a comparative example. 2A is a front view of the speaker diaphragm 20, FIG. 2B is a side sectional view taken along the line AA ′, and FIG. 2C is a side sectional view taken along the line BB ′. It is sectional drawing. The speaker diaphragm 20 of the comparative example is a speaker diaphragm formed so that the roll shape of the edge portion 23 is substantially the same except that the roll shape of the edge portion 13 of the speaker diaphragm 10 of the present embodiment is different. A film-like member made of PEI (polyetherimide) resin is formed. Therefore, descriptions of the dome portion 21, the voice coil mounting portion 22, the fixing portion 24, and the plurality of groove portions 25 of the speaker diaphragm 20 are common and will be omitted.
図2に図示するように、比較例のスピーカー振動板20では、そのエッジ部23は、前面側に凸状のロールであって、径方向断面形状を規定する円弧の半径r(=2.6mm)と、ロール面の頂部の高さh1(=約1.0mm)とが、周方向に変化しない一様なロール形状を有する。つまり、本実施例のように周方向に起伏をくり返して連続するものにはならないので、比較例のスピーカー振動板20のエッジ部23の剛性は、複数の溝部25によって高められているのみである。その結果、エッジ部23での固有モードの抑制が十分でないので、スピーカー振動板20のボイスコイル取付部22に取り付けられるボイスコイルをさらに備える(図示しない)比較例のスピーカーは、そのフィルム状部材に特有な音色が生じやすいという課題を有する。 As shown in FIG. 2, in the speaker diaphragm 20 of the comparative example, the edge portion 23 is a roll convex on the front side, and an arc radius r (= 2.6 mm) defining the radial cross-sectional shape. ) And the height h1 (= about 1.0 mm) of the top of the roll surface have a uniform roll shape that does not change in the circumferential direction. That is, unlike the present embodiment, the undulations are not repeated in the circumferential direction, and the rigidity of the edge portion 23 of the speaker diaphragm 20 of the comparative example is only increased by the plurality of groove portions 25. . As a result, since the suppression of the eigenmode at the edge portion 23 is not sufficient, the speaker of the comparative example (not shown) further provided with a voice coil attached to the voice coil attachment portion 22 of the speaker diaphragm 20 is provided on the film-like member. There is a problem that a unique timbre tends to occur.
図3は、本実施例のスピーカー振動板10を備える(図示しない)スピーカーの音圧周波数特性(1W入力時/1m軸上に換算)と、高調波歪率を表すグラフである。横軸は音声信号の周波数(Frequency:Hz)であり、縦軸は、音圧周波数特性の場合に音圧レベル(SPL:dB)、高調波歪率の場合に歪率(%)である。なお、高調波歪率のグラフは、入力信号の基本周波数に対する10次以上〜20次以下の高調波を、それぞれ点線でプロットしている。 FIG. 3 is a graph showing the sound pressure frequency characteristics (at the time of 1 W input / converted on the 1 m axis) of the speaker (not shown) including the speaker diaphragm 10 of this embodiment and the harmonic distortion factor. The horizontal axis represents the frequency of the audio signal (Frequency: Hz), and the vertical axis represents the sound pressure level (SPL: dB) in the case of the sound pressure frequency characteristic, and the distortion rate (%) in the case of the harmonic distortion factor. In the harmonic distortion graph, the 10th to 20th harmonics with respect to the fundamental frequency of the input signal are plotted with dotted lines.
本実施例のスピーカー振動板10を備えるスピーカーの場合には、最低共振周波数f0は約800Hzであり、最低共振周波数f0から約40kHzまで広い再生周波数範囲を確保している。また、ドーム部11と、エッジ部13との剛性をバランスよく高めているので、顕著なピークまたはディップは低減されており、比較的に平坦な特性が得られている。また、最低共振周波数f0Hz以上では、高調波歪が極めて低く、ほぼ0.1%を下回っている。また、PEI(ポリエーテルイミド)樹脂を材料とするフィルム状部材で成形しているにもかかわらず、PEI樹脂等の樹脂製の振動板に特有な音色、ないし、付帯音が少なく、本実施例のスピーカー1からは、良好な音声再生が可能である。 In the case of a speaker including the speaker diaphragm 10 of the present embodiment, the lowest resonance frequency f0 is about 800 Hz, and a wide reproduction frequency range from the lowest resonance frequency f0 to about 40 kHz is secured. Moreover, since the rigidity of the dome part 11 and the edge part 13 is improved in a well-balanced manner, a remarkable peak or dip is reduced, and a relatively flat characteristic is obtained. In addition, at the lowest resonance frequency f0 Hz or higher, the harmonic distortion is extremely low, and is substantially below 0.1%. In addition, although it is formed of a film-like member made of PEI (polyetherimide) resin, there are few timbres or incidental sounds peculiar to resin-made diaphragms such as PEI resin. Good sound reproduction is possible from the speaker 1.
図4は、比較例のスピーカー振動板20を用いた比較例の(図示しない)スピーカーの音圧周波数特性(1W入力時/1m軸上に換算)と、高調波歪率を表すグラフである。比較例のスピーカーの場合には、音圧周波数特性は、実施例と同様の傾向の周波数特性がみられるものの、スピーカー振動板20のエッジ部23の剛性が不足しているので、最低共振周波数f0Hz以上では、高調波歪が大きくなり、入力正弦波が約1kHzの付近の周波数で、0.1%を上回る歪率を示すようになっている。また、エッジ部23の剛性が不足しているので、実際に音声を再生すると、PEI樹脂に特有な音色ないし、付帯音が表れる。 FIG. 4 is a graph showing the sound pressure frequency characteristics of a comparative example (not shown) using the speaker diaphragm 20 of the comparative example (at the time of 1 W input / converted on the 1 m axis) and the harmonic distortion. In the case of the speaker of the comparative example, the sound pressure frequency characteristic shows the frequency characteristic having the same tendency as in the example, but the rigidity of the edge portion 23 of the speaker diaphragm 20 is insufficient, so that the lowest resonance frequency f0 Hz. In the above, the harmonic distortion becomes large, and the input sine wave shows a distortion rate exceeding 0.1% at a frequency in the vicinity of about 1 kHz. In addition, since the edge portion 23 is insufficiently rigid, when a sound is actually reproduced, a tone color or incidental sound peculiar to the PEI resin appears.
また、本発明のスピーカー振動板10は、上記の実施例に限られず、他の口径の大きな大型のスピーカーであって、別にダンパーを有するような動電型スピーカーであっても、スピーカー振動板10が、フィルム状部材を成形して、ドーム部11と、ドーム部11の外周囲に延設されるエッジ部13と、を一体に構成したスピーカー振動板であれば、適用可能である。 Further, the speaker diaphragm 10 of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the speaker diaphragm 10 may be another large-sized speaker having a large caliber and having another damper. However, the present invention is applicable to any speaker diaphragm in which a film-like member is formed and the dome portion 11 and the edge portion 13 extending around the outer periphery of the dome portion 11 are integrally formed.
上記に説明した周方向角度θが90°以外の場合であっても、スピーカー振動板10のエッジ部13の内周端及び外周端が、中心点Oを中心とする同心円であれば、エッジ部13の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、最小半径r1と最大半径r2との間で単調増加または単調減少して変化するものであればよい。例えば、周方向角度θが180°の場合は、エッジ部13の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、円周の1/2の間に最小半径r1から最大半径r2まで単調増加し、次の円周の1/2の間に最大半径r2から最小半径r1まで単調減少する。周方向角度θが45°の場合は、エッジ部13の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、円周の1/8の間に最小半径r1から最大半径r2まで単調増加し、次の円周の1/8の間に最大半径r2から最小半径r1まで単調減少し、それを4回くり返す。このようにして、スピーカー振動板10は、起伏を有するエッジ部13のロール面を形成すればよい。 Even when the circumferential angle θ described above is other than 90 °, if the inner peripheral end and the outer peripheral end of the edge portion 13 of the speaker diaphragm 10 are concentric circles centered on the center point O, the edge portion The radius r of the arc that defines the 13 radial cross-sectional shapes only needs to change monotonously increasing or decreasing between the minimum radius r1 and the maximum radius r2. For example, when the circumferential angle θ is 180 °, the radius r of the arc that defines the radial sectional shape of the edge portion 13 increases monotonously from the minimum radius r1 to the maximum radius r2 during ½ of the circumference. , Monotonously decreases from the maximum radius r2 to the minimum radius r1 during ½ of the next circumference. When the circumferential angle θ is 45 °, the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the edge portion 13 increases monotonously from the minimum radius r1 to the maximum radius r2 during 1/8 of the circumference. The monotonous decrease from the maximum radius r2 to the minimum radius r1 during 1/8 of the circumference of the circle is repeated four times. Thus, what is necessary is just to form the roll surface of the edge part 13 which the speaker diaphragm 10 has undulations.
また、これらの場合に、好ましくは、スピーカー振動板10は、エッジ部13の径方向断面形状を規定する円弧の最小半径r1に対応するエッジ部の最大高h1を、最大半径r2に対応するエッジ部の最小高h2の2倍以下にすればよい。この範囲であれば、エッジ部13のロール面の起伏が緩やかなものになるので、異音を生じる等の不良が生じにくく、好ましい音声再生が可能になる。 In these cases, preferably, the speaker diaphragm 10 is configured such that the maximum height h1 of the edge portion corresponding to the minimum radius r1 of the circular arc that defines the radial sectional shape of the edge portion 13 is the edge corresponding to the maximum radius r2. What is necessary is just to make it 2 times or less of the minimum height h2. Within this range, the roll surface of the edge portion 13 is gently undulated, so that defects such as abnormal noise are unlikely to occur, and preferable audio reproduction is possible.
また、本発明のスピーカー振動板10を構成する樹脂材料は、上記実施例のPEIのフィルム状部材に限定されない。スピーカー振動板10を形成する材料は、例えば、他のPET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)、PC(ポリカーボネート)、PI(ポリイミド)、PAR(ポリアリレート)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、等の軽量な樹脂材料のフィルム、もしくは、シートを熱プレスして形成したものであってもよく、また、エラストマーのシートをプレス成形したものであってもよい。 Moreover, the resin material which comprises the speaker diaphragm 10 of this invention is not limited to the film-like member of PEI of the said Example. Examples of the material forming the speaker diaphragm 10 include other PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate), PC (polycarbonate), PI (polyimide), PAR (polyarylate), PPS (polyphenylene sulfide), and the like. A lightweight resin material film or sheet formed by hot pressing may be used, or an elastomer sheet may be formed by press molding.
また、本発明のスピーカー振動板並びにスピーカーは、上記実施例に限定されない。例えば、磁気回路は、内磁型の磁気回路に限定されるものではなく、外磁型磁気回路でもよく、反発型磁気回路でもよい。 Further, the speaker diaphragm and the speaker of the present invention are not limited to the above embodiments. For example, the magnetic circuit is not limited to an inner magnet type magnetic circuit, and may be an outer magnet type magnetic circuit or a repulsive type magnetic circuit.
本発明のスピーカー振動板は、携帯電話や携帯用ゲーム機器といった携帯電子機器に用いられるスピーカーに限られず、家庭用のステレオ再生、もしくはマルチチャンネルサラウンド再生に用いられるスピーカー、車載用のオーディオ機器に使用されるスピーカーにも適用が可能である。 The speaker diaphragm of the present invention is not limited to a speaker used in a portable electronic device such as a mobile phone or a portable game device, but is used in a speaker for home stereo playback or multi-channel surround playback, and an in-vehicle audio device. It can also be applied to speakers that are used.
10、20 スピーカー振動板
11、21 ドーム部
12、22 ボイスコイル取付部
13、23 エッジ部
14、24 固定部
15、25 溝部
10, 20 Speaker diaphragm 11, 21 Dome part 12, 22 Voice coil attachment part 13, 23 Edge part 14, 24 Fixed part 15, 25 Groove part
Claims (5)
該エッジ部の内周端及び外周端が、中心点Oを中心とする同心円であり、該エッジ部の径方向断面形状を規定する円弧の半径rが、180°、90°、または、45°のいずれかから選択される周方向角度θにしたがって、最小半径r1と最大半径r2との間で単調増加または単調減少して変化する、
スピーカー振動板。 A film-like member is formed, and a dome portion formed at the center, a voice coil attachment portion extending around the outer periphery of the dome portion, and an arc-like shape extending around the outer periphery of the voice coil attachment portion A speaker diaphragm integrally configured with an edge portion having a radial cross section,
The inner peripheral edge and the outer peripheral edge of the edge portion are concentric circles centered on the center point O, and the radius r of the arc that defines the radial cross-sectional shape of the edge portion is 180 °, 90 °, or 45 °. Varies in a monotonically increasing or monotonically decreasing manner between the minimum radius r1 and the maximum radius r2, according to a circumferential angle θ selected from:
Speaker diaphragm.
請求項1に記載のスピーカー振動板。 The maximum height h1 of the edge portion corresponding to the minimum radius r1 of the arc defining the radial cross-sectional shape of the edge portion is not more than twice the minimum height h2 of the edge portion corresponding to the maximum radius r2.
The speaker diaphragm according to claim 1.
請求項1または2に記載のスピーカー振動板。 The edge portion includes a plurality of grooves formed radially from the inner peripheral end to the outer peripheral end in a radial direction, and a circumferential angle φ that defines an interval between the plurality of the groove portions is the circumferential angle θ. The depth d of the plurality of grooves is constant at the top of the arc defining the radial cross-sectional shape,
The speaker diaphragm according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれかに記載のスピーカー振動板。 A voice coil attached to the voice coil attachment portion;
The speaker diaphragm according to any one of claims 1 to 3.
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