JPH07101957B2 - Diaphragm for speaker - Google Patents
Diaphragm for speakerInfo
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- JPH07101957B2 JPH07101957B2 JP2094467A JP9446790A JPH07101957B2 JP H07101957 B2 JPH07101957 B2 JP H07101957B2 JP 2094467 A JP2094467 A JP 2094467A JP 9446790 A JP9446790 A JP 9446790A JP H07101957 B2 JPH07101957 B2 JP H07101957B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はスピーカー用振動板に関し、ダイヤモンド状
炭素とダイヤモンドとを振動板に用いることにより、軽
量かつ電気音響変換能率の高いスピーカー用振動板を提
供するようにしたものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a speaker diaphragm, and by using diamond-like carbon and diamond for the diaphragm, a speaker diaphragm that is lightweight and has high electroacoustic conversion efficiency is provided. It is intended to be provided.
［従来技術とその課題］ 一般に音響振動板としては、能率が高く、過渡特性が良
好である必要があり、さらに高音域を伸ばすためにはそ
の質量が小さいこと、ヤング率が大きいこと、その強度
が高いことなどが要求される。このような要求を充足す
るものとしてダイヤモンド振動板が知られている。[Prior Art and Its Problems] Generally, an acoustic diaphragm needs to have high efficiency and good transient characteristics. Further, in order to extend the high frequency range, its mass is small, its Young's modulus is large, and its strength is high. Is required to be high. A diamond diaphragm is known to satisfy such requirements.
ところが、ダイヤモンドは強度が高いものの比重が大き
いために振動板の重量が増加し、高音域において音圧が
低下するという不都合があった。However, diamond has a high strength but a large specific gravity, so that the weight of the diaphragm is increased, and the sound pressure is lowered in the high frequency range.
さらにダイヤモンドは内部損失が小さいので、高音域で
の共振ピークが強く、聴感上、好ましくないという不都
合もあった。Furthermore, since diamond has a small internal loss, it has a disadvantage that it has a strong resonance peak in the high frequency range and is not preferable in terms of hearing.
この発明は、上記課題を解決するためになされたもので
あって、高音域での音圧低下および共振ピークが小さい
スピーカー用振動板を提供することを目的としている。The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a diaphragm for a speaker, which has a small sound pressure drop in the high frequency range and a small resonance peak.
［課題を解決するための手段］ この発明のスピーカー用振動板は、ダイヤモンドと、そ
のダイヤモンドよりも比重の小さいダイヤモンド状炭素
のみを用いてなることを解決手段とした。[Means for Solving the Problem] The speaker diaphragm of the present invention uses only diamond and diamond-like carbon having a specific gravity smaller than that of diamond to solve the problem.
本願にいうダイヤモンド状炭素とダイヤモンドを用いた
振動板とは、ダイヤモンドとそのダイヤモンド結晶粒界
にダイヤモンド状炭素が析出している状態の振動板、ダ
イヤモンド状炭素からなる層とダイヤモンドからなる層
が積層されている状態の振動板、またはダイヤモンド状
炭素がダイヤモンド結晶粒界に析出している層とダイヤ
モンドからなる層が積層されている状態の振動板を指
す。The diamond-like carbon and the diaphragm using diamond as referred to in the present application are a diaphragm and a diaphragm in which diamond-like carbon is deposited in the diamond grain boundaries, and a layer made of diamond-like carbon and a layer made of diamond are laminated. Or a diaphragm in which diamond-like carbon is deposited on the diamond grain boundaries and a layer made of diamond is laminated.
［作用］ ダイヤモンドよりも比重の小さなダイヤモンド状炭素
と、ダイヤモンドのみを用いることにより、振動板の質
量を減少させる。[Operation] By using only diamond-like carbon having a smaller specific gravity than diamond and diamond, the mass of the diaphragm is reduced.
以下、この発明を詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.
この発明のスピーカー用振動板３は、第１図、第２図お
よび第３図に示したように、ダイヤモンド状炭素とダイ
ヤモンドからなる。なお、ダイヤモンド状炭素とは、電
気抵抗値、硬度等はダイヤモンドに近い値を示し、1400
〜1600cm-1の振動数領域にラマンピークを有する非晶質
の炭素を指し、ダイヤモンドとは1300〜1400cm-1の振動
数領域にラマンピークを有するダイヤモンド構造をとる
炭素を指すものとする。The speaker diaphragm 3 of the present invention is made of diamond-like carbon and diamond, as shown in FIGS. 1, 2, and 3. Incidentally, the diamond-like carbon, the electric resistance value, hardness, etc. indicates a value close to diamond, 1400
Refers to amorphous carbon having a Raman peak in the frequency region of ~1600cm -1, the diamond shall refer to carbon that takes a diamond structure having a Raman peak in the frequency region of 1300~1400cm -1.
第１図に示したスピーカー用振動板は、ダイヤモンド２
とそのダイヤモンド結晶粒界にダイヤモンド状炭素１を
析出させた層（以下、混在層３と称する。）からなるも
のである。第２図に示したものは、ダイヤモンド状炭素
１からなる層（以下、ダイヤモンド状炭素層４と称す
る。）とダイヤモンドからなる層２（以下、ダイヤモン
ド層５と称する。）とを積層してなるものである。第３
図に示したものは、混合層３とダイヤモンド層５を積層
してなるものである。The speaker diaphragm shown in FIG.
And a layer in which diamond-like carbon 1 is deposited at the diamond crystal grain boundaries (hereinafter referred to as mixed layer 3). The structure shown in FIG. 2 is formed by laminating a layer made of diamond-like carbon 1 (hereinafter referred to as diamond-like carbon layer 4) and a layer 2 made of diamond (hereinafter referred to as diamond layer 5). It is a thing. Third
What is shown in the figure is a laminate of the mixed layer 3 and the diamond layer 5.
第１図、第２図および第３図に示したいずれのスピーカ
ー用振動板６においても、ダイヤモンド状炭素１の体積
占有率は５〜95％が好適である。ダイヤモンド状炭素１
の体積占有率が５％以下であると軽量化の効果が得られ
なく、また95％以上ではその強度が低下し、振動板の形
状を保持することが困難になるためである。In any of the speaker diaphragms 6 shown in FIGS. 1, 2 and 3, the volume occupancy of the diamond-like carbon 1 is preferably 5 to 95%. Diamond-like carbon 1
If the volume occupancy rate is 5% or less, the effect of weight reduction cannot be obtained, and if it is 95% or more, the strength decreases, and it becomes difficult to maintain the shape of the diaphragm.
第２図および第３図のような積層型振動板６において、
ダイヤモンド状炭素層４とダイヤモンド層５、混在層３
とダイヤモンド層５の積層順は特に限定されるものでは
ないが、スピーカーとして組み立てられた際に、ダイヤ
モンド層５が表出するように積層することが好ましい。In the laminated diaphragm 6 as shown in FIGS. 2 and 3,
Diamond-like carbon layer 4, diamond layer 5, mixed layer 3
Although the order of laminating the diamond layer 5 and the diamond layer 5 is not particularly limited, it is preferable to laminate the diamond layer 5 so that the diamond layer 5 is exposed when assembled as a speaker.
またその積層数も限定されるものではないが、積層数が
２以上となる場合には、少なくとも１表面がダイヤモン
ド層５であることが好ましい。ダイヤモンド状炭素層４
および混在層３は、その内部歪がダイヤモンド層５に比
較して大きいので、CVD後の冷却時に割れや剥離を起こ
しやすい。よって内部歪の小さなダイヤモンド層５が、
少なくとも１表面となるようにすると、内部歪を原因と
する割れや剥離の発生確率を減少させることができる。Although the number of layers is not limited, it is preferable that at least one surface is the diamond layer 5 when the number of layers is 2 or more. Diamond-like carbon layer 4
Since the internal strain of the mixed layer 3 is larger than that of the diamond layer 5, the mixed layer 3 is likely to be cracked or peeled off during cooling after CVD. Therefore, the diamond layer 5 with a small internal strain,
If at least one surface is used, the probability of occurrence of cracking or peeling due to internal strain can be reduced.
第４図にこのダイヤモンド状炭素とダイヤモンドのレー
ザラマンスペクトルを併せて示した。第４図中、符号Ａ
はダイヤモンド状炭素のスペクトルを示し、符号Ｂはダ
イヤモンドのそれを示す。Laser Raman spectra of this diamond-like carbon and diamond are also shown in FIG. Reference numeral A in FIG.
Indicates the spectrum of diamond-like carbon, and the symbol B indicates that of diamond.
ダイヤモンド状炭素の比重はダイヤモンドに比較して小
さいが、電気抵抗値、硬度等その他の物性はダイヤモン
ドに近い値を示す。Although the specific gravity of diamond-like carbon is smaller than that of diamond, other physical properties such as electric resistance and hardness are close to those of diamond.
よってダイヤモンド状炭素を用いることにより、スピー
カー用振動板６の質量低減、すなわち軽量化を図ること
ができ、高音域における音圧の低下を防止することがで
きる。Therefore, by using diamond-like carbon, it is possible to reduce the mass of the diaphragm 6 for a speaker, that is, to reduce the weight thereof, and to prevent the sound pressure from decreasing in the high range.
また、このダイヤモンド状炭素はダイヤモンドに比較し
て内部損失が大きくなるので、高音域における共振ピー
クの増大を防止することができ、周波数に依存しない音
響特性を有するものとなる。Further, since this diamond-like carbon has a larger internal loss than diamond, it is possible to prevent the resonance peak from increasing in the high frequency range, and to have acoustic characteristics that do not depend on the frequency.
このようなスピーカー用振動板６は、従来のダイヤモン
ド振動板の製造方法において、CVD反応装置内におけるC
H4ガル濃度を調節することによって製造することができ
る。Such a speaker diaphragm 6 can be used as a C in a CVD reactor in the conventional diamond diaphragm manufacturing method.
It can be produced by adjusting the H 4 gal concentration.
まずスピーカー用振動板の形状に加工した基板を用意す
る。第１図に示したスピーカー用振動板を製造する場合
には、この基板上にダイヤモンド状炭素１とダイヤモン
ド２からなる混在層３を析出させる。第２図に示したも
のを製造する場合には、この基板上にまずダイヤモンド
層５を析出させた後、ダイヤモンド状炭素層４を析出さ
せ、さらにダイヤモンド層５を析出させる。First, prepare a substrate processed into the shape of a speaker diaphragm. When manufacturing the speaker diaphragm shown in FIG. 1, a mixed layer 3 composed of diamond-like carbon 1 and diamond 2 is deposited on this substrate. When manufacturing the one shown in FIG. 2, the diamond layer 5 is first deposited on this substrate, then the diamond-like carbon layer 4 is deposited, and then the diamond layer 5 is deposited.
第３図に示したものを製造する場合には、上記基板上
に、まず混在層３を析出させた後、ダイヤモンド層５を
析出させる。When manufacturing the one shown in FIG. 3, the mixed layer 3 is first deposited on the substrate, and then the diamond layer 5 is deposited.
基板表面にダイヤモンド状炭素１およびダイヤモンド２
を析出させるには、熱CVD法、プラズマCVD法、イオンビ
ーム蒸着法等の公知の蒸着法を用いることができる。原
料ガスとしては、CH4等の炭素水素ガスをキャリアガス
中に混入したものを利用することができる。このキャリ
アガスにはH2（水素）またはH2と不活性ガスの混合ガ
ス、またはそれらに微量の酸素、H2O等を添加した混合
ガスを利用することができる。Diamond-like carbon 1 and diamond 2 on the substrate surface
In order to deposit, a known vapor deposition method such as a thermal CVD method, a plasma CVD method or an ion beam vapor deposition method can be used. As the raw material gas, a gas in which a carbon hydrogen gas such as CH 4 is mixed in a carrier gas can be used. As this carrier gas, H 2 (hydrogen), a mixed gas of H 2 and an inert gas, or a mixed gas obtained by adding a trace amount of oxygen, H 2 O or the like to them can be used.
そして、この蒸着の際にCVD反応装置内のCH4ガス濃度を
調節することにより、ダイヤモンド状炭素１とダイヤモ
ンド２とを選択的に析出させることができる。すなわち
CVD反応装置内におけるCH4ガス濃度を1.0体積％未満に
すればダイヤモンドが析出し、1.0体積％以上10.0体積
％未満にすればダイヤモンドとダイヤモンド状炭素が析
出し、10.0体積％以上にすればダイヤモンド状炭素が析
出する。よってCVD反応装置内のCH4ガス濃度を調節する
ことによって、ダイヤモンド状炭素とダイヤモンドと
を、それぞれ所望に応じて選択的に析出させることがで
きる。Then, the diamond-like carbon 1 and the diamond 2 can be selectively deposited by adjusting the CH 4 gas concentration in the CVD reactor during this vapor deposition. Ie
If the CH 4 gas concentration in the CVD reactor is less than 1.0% by volume, diamond will be deposited, if 1.0% by volume or more and less than 10.0% by volume, diamond and diamond-like carbon will be deposited, and if it is 10.0% by volume or more, diamond will be deposited. Carbon deposits. Therefore, by adjusting the CH 4 gas concentration in the CVD reactor, diamond-like carbon and diamond can be selectively deposited as desired.
そしてダイヤモンド状炭素とダイヤモンドが析出された
基板を酸洗して、基板を除去し、この発明のスピーカー
用振動板６とすることができる。Then, the substrate on which diamond-like carbon and diamond are deposited is pickled to remove the substrate, and the speaker diaphragm 6 of the present invention can be obtained.
［実施例］ （実施例） 半球状に加工した基板を、2.45GHzのマイクロ波プラズ
マCVD装置内に設置し、この装置内を真空排気した後、H
2ガスを100sccm（スタンダードcc/min）、CH4ガスを0.5
sccmの流量でそれぞれ反応室内に供給した。反応室内の
圧力は30torrに調整し、ここにマイクロ波を導入して上
記基板上にダイヤモンド層を３μｍの厚さで析出させ
た。[Example] (Example) A substrate processed into a hemispherical shape was placed in a 2.45 GHz microwave plasma CVD apparatus, and the inside of this apparatus was evacuated.
2 gas 100sccm (standard cc / min), CH 4 gas 0.5
Each was supplied into the reaction chamber at a flow rate of sccm. The pressure in the reaction chamber was adjusted to 30 torr, and a microwave was introduced into the reaction chamber to deposit a diamond layer with a thickness of 3 μm on the substrate.
次にCH4ガスの供給量を増加して、反応室内におけるCH4
ガスの濃度が4.0体積％となるようにしてCVD反応を進行
させて、上記ダイヤモンド層上に混在層を20μｍの厚さ
で析出させた。Then by increasing the supply amount of CH 4 gas, CH 4 in the reaction chamber
The CVD reaction was allowed to proceed so that the gas concentration was 4.0% by volume to deposit a mixed layer on the diamond layer with a thickness of 20 μm.
この後、CH4ガスの供給量を減少させて、反応室内にお
けるCH4ガスの濃度が0.5体積％となるようにしてCVD反
応をさらに進行させて、上記混在層上にダイヤモンド層
を５μｍの厚さで析出させた。After that, the supply amount of CH 4 gas is reduced so that the concentration of CH 4 gas in the reaction chamber becomes 0.5% by volume, and the CVD reaction is further advanced to form a diamond layer having a thickness of 5 μm on the mixed layer. It was deposited.
そして基板を酸洗により除去して、混在層の両面にダイ
ヤモンド層が積層されてなる膜厚28μｍのスピーカー用
振動板を製造した。Then, the substrate was removed by pickling to manufacture a speaker diaphragm having a film thickness of 28 μm, in which diamond layers were laminated on both surfaces of the mixed layer.
このスピーカー用振動板を観察したところ、その混在層
は柱状に成長したダイヤモンドの結晶粒界にダイヤモン
ド状炭素が析出していることが確認できた。When the speaker diaphragm was observed, it was confirmed that diamond-like carbon was precipitated in the crystal grain boundaries of diamond grown in a column in the mixed layer.
またダイヤモンド状炭素部分を酸素プラズマによって選
択的にエッチングし、エッチング前後での質量変化から
ダイヤモンド状炭素の体積占有率を算出したところ25％
であった。The diamond-like carbon portion was selectively etched by oxygen plasma, and the volume occupancy of diamond-like carbon was calculated from the change in mass before and after etching.
Met.
（比較例） CH4ガスのCVD反応室内における濃度を、0.5体積％と
し、一定に保った以外は上記実施例と全く同様の操作に
より、28μｍの厚さのダイヤモンド層からなるスピーカ
ー用振動板を製造した。(Comparative Example) A speaker diaphragm consisting of a diamond layer having a thickness of 28 μm was obtained by the same operation as in the above example except that the concentration of CH 4 gas in the CVD reaction chamber was kept at 0.5% by volume and kept constant. Manufactured.
（試験例） 実施例のスピーカー用振動板と比較例のスピーカー用振
動板の周波数特性を調べた。この結果を第５図に示し
た。第５図中、実線は実施例を、破線は比較例を示す。
第５図より、この発明のスピーカー用振動板は、従来の
ダイヤモンド振動板に比較して、周波数による音圧の変
動が少ないものであることが確認できた。(Test Example) The frequency characteristics of the speaker diaphragm of the example and the speaker diaphragm of the comparative example were examined. The results are shown in FIG. In FIG. 5, the solid line shows the example and the broken line shows the comparative example.
From FIG. 5, it can be confirmed that the speaker diaphragm of the present invention has less variation in sound pressure with frequency as compared with the conventional diamond diaphragm.
［発明の効果］ 以上説明したように、この発明のスピーカー用振動板
は、ダイヤモンドと、そのダイヤモンドよりも比重の小
さいダイヤモンド状炭素のみを用いてなるものであるの
で、ダイヤモンド振動板に比較して質量の小さなものと
なる。よって電気音響変換能率が高くなり、高音域にお
ける音圧の低下を少なくすることができる。[Effects of the Invention] As described above, the speaker diaphragm of the present invention includes only diamond and diamond-like carbon having a specific gravity smaller than that of the diamond, and therefore, as compared with the diamond diaphragm. It has a small mass. Therefore, the electroacoustic conversion efficiency is increased, and the decrease in sound pressure in the high frequency range can be suppressed.
またこの発明のスピーカー用振動板は、ダイヤモンド状
炭素がエネルギー損失を行うので、ダイヤモンドのみか
らなる振動板に比較して内部損失が大きなものとなり、
高音域での共振ピークを低く抑えることができる。Further, since the diamond-like carbon causes energy loss in the speaker diaphragm of the present invention, the internal loss becomes larger than that of the diaphragm made of only diamond.
The resonance peak in the high range can be suppressed low.
第１図、第２図および第３図は、いずれもこの発明のス
ピーカー用振動板の一例を示した概略構成図、 第４図はこの発明のスピーカー用振動板を構成するダイ
ヤモンド状炭素とダイヤモンドのラマンスペルトルをそ
れぞれ示したグラフ、 第５図はこの発明のスピーカー用振動板の周波数特性を
示したグラフである。 １……ダイヤモンド状炭素、 ２……ダイヤモンド、 ３……混在層、 ４……ダイヤモンド状炭素層、 ５……ダイヤモンド層、 ６……スピーカー用振動板。1, 2, and 3 are all schematic diagrams showing an example of the speaker diaphragm of the present invention, and FIG. 4 is diamond-like carbon and diamond constituting the speaker diaphragm of the present invention. Is a graph showing the Raman spelling of the above, and FIG. 5 is a graph showing the frequency characteristics of the speaker diaphragm of the present invention. 1 ... Diamond-like carbon, 2 ... Diamond, 3 ... Mixed layer, 4 ... Diamond-like carbon layer, 5 ... Diamond layer, 6 ... Speaker diaphragm.
Claims (1)
重の小さいダイヤモンド状炭素のみからなり、ダイヤモ
ンド状炭素の体積占有率が５〜95％であることを特徴と
するスピーカー用振動板。1. A diaphragm for a speaker, comprising only diamond and diamond-like carbon having a specific gravity smaller than that of diamond, and having a volume occupancy of diamond-like carbon of 5 to 95%.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2094467A JPH07101957B2 (en) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | Diaphragm for speaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2094467A JPH07101957B2 (en) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | Diaphragm for speaker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03292099A JPH03292099A (en) | 1991-12-24 |
| JPH07101957B2 true JPH07101957B2 (en) | 1995-11-01 |
Family
ID=14111089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2094467A Expired - Lifetime JPH07101957B2 (en) | 1990-04-10 | 1990-04-10 | Diaphragm for speaker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07101957B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10405119B2 (en) | 2017-03-16 | 2019-09-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Loudspeaker-diaphragm and loudspeaker including the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12069459B2 (en) * | 2020-10-19 | 2024-08-20 | Harman International Industries, Incorporated | Loudspeaker assembly with a separate voice coil assembly |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59143499A (en) * | 1983-02-03 | 1984-08-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Speaker diaphragm |
| JPS63196200A (en) * | 1987-02-10 | 1988-08-15 | Mitsubishi Pencil Co Ltd | Diaphragm for acoustic equipment |
| JPS63226197A (en) * | 1987-03-14 | 1988-09-20 | Kenwood Corp | Acoustic diaphragm |
-
1990
- 1990-04-10 JP JP2094467A patent/JPH07101957B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10405119B2 (en) | 2017-03-16 | 2019-09-03 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Loudspeaker-diaphragm and loudspeaker including the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03292099A (en) | 1991-12-24 |
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