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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-22
(45)【発行日】2023-05-30
(54)【発明の名称】スピーカ
(51)【国際特許分類】
H04R 1/30 20060101AFI20230523BHJP
【ＦＩ】
H04R1/30 B
【請求項の数】
2
(21)【出願番号】P 2021062962
(22)【出願日】2021-04-01
(62)【分割の表示】P 2019561660の分割
【原出願日】2018-12-21
(65)【公開番号】P2021119666
(43)【公開日】2021-08-12
【審査請求日】2021-04-01
(31)【優先権主張番号】P 2017253091
(32)【優先日】2017-12-28
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】308036402
【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド
(72)【発明者】
【氏名】冨田 雄助
(72)【発明者】
【氏名】稲垣 和幸
【審査官】渡邊 正宏
(56)【参考文献】
【文献】特開２００６－０２０１８４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１２－５００５３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０２０１８３（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｒ １／００－ １／０８
Ｈ０４Ｒ １／１２－ １／１４
Ｈ０４Ｒ １／２０－ １／４０
Ｈ０４Ｒ １／４２－ １／４６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
振動板と、前記振動板の内周側の領域を覆うように配置されたイコライザと、
を備え、
前記イコライザは、前記振動板と対向する面の外周端部に凸部を有し、前記凸部の先端部と前記凸部の先端部と対向する前記振動板における部位との面直方向の距離が、前記凸部以外の部位と前記振動板との面直方向の距離よりも短い、
スピーカ。
【請求項2】
ボイスコイルボビンに接続された振動板と、前記振動板の内周側の領域を覆うように配置されたイコライザと、
を備え、
前記イコライザは、前記振動板と対向する面の外周端部であって、対向する前記振動板における前記ボイスコイルボビンに接続された部位と最外周部との間の中腹部となる位置に、凸部を有し、前記凸部の先端部と前記凸部の先端部と対向する前記振動板における部位との面直方向の距離が、前記凸部以外の部位と前記振動板との面直方向の距離よりも短い、
スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スピーカに係り、特にイコライザを備えたスピーカに関する。
【背景技術】
【0002】
中央が前方に突出するセンターキャップが取り付けられたコーン型の振動板では、センターキャップの周縁部及びその近傍が環状に窪んだ凹部となる。
この振動板を備えたスピーカを動作させると、凹部の直近前方空間において、センターキャップからの出力音と振動板からの出力音とが干渉して特定の周波数にピークやディップが発生し周波数特性が乱れる、いわゆる前室効果（キャビティ効果とも称される）の生じることが知られており、この前室効果を抑制する技術が特許文献１に記載されている。
一方、上述のセンターキャップが取り付けられた振動板を備えたスピーカにおいて、センターキャップの前方側に出力音の周波数特性など調整するためのイコライザを配置する技術が知られており、特許文献２に記載されている。
この振動板を備えたスピーカを動作させると、凹部の直近前方空間において、センターキャップからの出力音と振動板からの出力音とが干渉して特定の周波数にピークやディップが発生し周波数特性が乱れる、いわゆる前室効果（キャビティ効果とも称される）の生じることが知られており、この前室効果を抑制する技術が特許文献１に記載されている。
一方、上述のセンターキャップが取り付けられた振動板を備えたスピーカにおいて、センターキャップの前方側に出力音の周波数特性など調整するためのイコライザを配置する技術が知られており、特許文献２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－３４３８０４号公報
【文献】特開平５－１０３３８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載されたスピーカは、振動板を薄く（高さを低く）することで前室効果を抑制するものであり、放出された音に対して干渉を抑制するものではない。
特許文献２に記載されたスピーカのイコライザは、出力音の周波数特性などを調整して音質改善するものとして、センターキャップを覆うようにその前方に近接配置されている
。
しかしながら、このイコライザは前室効果を抑制するものではなく、前室効果によって再生周波数特性にピークディップによる乱れが生じている状態では、イコライザによる音質改善には限界があるため、改善が望まれていた。
特許文献２に記載されたスピーカのイコライザは、出力音の周波数特性などを調整して音質改善するものとして、センターキャップを覆うようにその前方に近接配置されている
。
しかしながら、このイコライザは前室効果を抑制するものではなく、前室効果によって再生周波数特性にピークディップによる乱れが生じている状態では、イコライザによる音質改善には限界があるため、改善が望まれていた。
【0005】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、前室効果を抑制し高音質が得られるスピーカを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
振動板と、
前記振動板の内周側の領域を覆うように配置されたイコライザと、
を備え、
前記イコライザは、前記振動板と対向する面の外周端部に、前記振動板に接近するよう突出した凸部を有する
スピーカ。
振動板と、
前記振動板の内周側の領域を覆うように配置されたイコライザと、
を備え、
前記イコライザは、前記振動板と対向する面の外周端部に、前記振動板に接近するよう突出した凸部を有する
スピーカ。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、前室効果を抑制し高音質が得られる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図7】イコライザ９１の変形例を示す模式的部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施の形態に係るスピーカを、実施例のスピーカであるツイータ５１によって説明する。
【0010】
（実施例）
実施例のスピーカは、２ウエイのコアキシャルスピーカ５３におけるツイータ５１である。
図１は、２ウエイのコアキシャルスピーカ５３を示す外観斜視図である。コアキシャルスピーカ５３は、高音域を再生するツイータ５１及び低音域を再生するウーハ５２となるスピーカが、それぞれの軸線ＣＬ５１，ＣＬ５２を同軸となる軸線ＣＬ５３上に位置し、前方側に放音するよう配置構成されている。ここで、軸線ＣＬ５１及び軸線ＣＬ５２は、ツイータ５１及びウーハ５２のそれぞれの振動板の放音軸となり、軸線ＣＬ５３は、コアキシャルスピーカ５３の放音軸である。
図２は、図１におけるＳ２－Ｓ２位置での断面図であり、ツイータ５１の縦断面図である。
図１及び図２において、説明の便宜上、前後方向を矢印で規定する。前方は、軸線ＣＬ５３に沿い、振動板５に対し磁気回路Ｍとは反対側である。言い換えると、前方はコアキシャルスピーカ５３の放音方向である。
実施例のスピーカは、２ウエイのコアキシャルスピーカ５３におけるツイータ５１である。
図１は、２ウエイのコアキシャルスピーカ５３を示す外観斜視図である。コアキシャルスピーカ５３は、高音域を再生するツイータ５１及び低音域を再生するウーハ５２となるスピーカが、それぞれの軸線ＣＬ５１，ＣＬ５２を同軸となる軸線ＣＬ５３上に位置し、前方側に放音するよう配置構成されている。ここで、軸線ＣＬ５１及び軸線ＣＬ５２は、ツイータ５１及びウーハ５２のそれぞれの振動板の放音軸となり、軸線ＣＬ５３は、コアキシャルスピーカ５３の放音軸である。
図２は、図１におけるＳ２－Ｓ２位置での断面図であり、ツイータ５１の縦断面図である。
図１及び図２において、説明の便宜上、前後方向を矢印で規定する。前方は、軸線ＣＬ５３に沿い、振動板５に対し磁気回路Ｍとは反対側である。言い換えると、前方はコアキシャルスピーカ５３の放音方向である。
【0011】
ツイータ５１は、ウーハ５２のヨークの中心部位に連結された軸線ＣＬ５３上に延びるツイータブラケット５２ａの先端に、ねじなどによって固定されウーハ５２と一体化されている。
ツイータ５１は、例えば前方に向かって径が拡大するコーン状の振動板を有する一般的なダイナミック型のスピーカである。振動板の形状は、軸線を含む断面が直線状になるコーン状に限らず、曲線状になる朝顔の花弁状などであってもよい。以下の説明では便宜的にコーン状として説明する。
ツイータ５１は、例えば前方に向かって径が拡大するコーン状の振動板を有する一般的なダイナミック型のスピーカである。振動板の形状は、軸線を含む断面が直線状になるコーン状に限らず、曲線状になる朝顔の花弁状などであってもよい。以下の説明では便宜的にコーン状として説明する。
【0012】
すなわち、図１及び図２に示されるように、ツイータ５１は、ヨーク１，ヨーク１に固定された環状のマグネット２，及びマグネット２に固定されたプレート３からなる磁気回路Ｍを有する。
プレート３の前面には、フレーム４が固定されている。
フレーム４は、前方側に向け拡径する形状を呈し最前部には環状の枠部４ａを有する。 枠部４ａには、コーン状又は朝顔の花弁状の振動板５の外周部位が、エッジ６を介して取り付けられている。
プレート３の前面には、フレーム４が固定されている。
フレーム４は、前方側に向け拡径する形状を呈し最前部には環状の枠部４ａを有する。 枠部４ａには、コーン状又は朝顔の花弁状の振動板５の外周部位が、エッジ６を介して取り付けられている。
【0013】
振動板５の中央部には円孔である中央孔５ｃが形成されている。
中央孔５ｃには、円筒状のボイスコイルボビン７が、その軸線ＣＬ７（不図示）を軸線ＣＬ５３と同軸として後方側に延びるよう接着されている。
また、振動板５の中央部には、前方凸で球面形状に形成されたセンターキャップ８が、ボイスコイルボビン７の前端部を覆うように、接着されている。このときセンターキャップ８と振動板５とは、谷部８５を形成し、この谷部８５において近接する。このときの谷部８５を近接部とする。センターキャップ８と振動板５の構成は限定されない。またセンターキャップ８がボイスコイルボビン７と接着され、振動板５との間に距離を有している場合、センターキャップ８と振動板５の最接近部を近接部とする。センターキャップ８が振動板５と接着されている場合は、接着部が近接部となる。
センターキャップ８と振動板５とが別部品である場合、センターキャップ８と振動板５とを接続する接続箇所は、センターキャップ８と振動板５との高周波数領域における振動態様が変化する境界となる。この点が近接部である。
一方、センターキャップ８と振動板５とが一体物である場合、ボイスコイルボビン７との接合部が、高周波数領域における振動態様が変化する境界であり、近接部となる。 センターキャップ８の形状は、前方に凸形状に限定されず、後方に凸形状であってもよい。
センターキャップ８の曲率中心Ｃ８（図２）は、軸線ＣＬ５３上に位置している。
中央孔５ｃには、円筒状のボイスコイルボビン７が、その軸線ＣＬ７（不図示）を軸線ＣＬ５３と同軸として後方側に延びるよう接着されている。
また、振動板５の中央部には、前方凸で球面形状に形成されたセンターキャップ８が、ボイスコイルボビン７の前端部を覆うように、接着されている。このときセンターキャップ８と振動板５とは、谷部８５を形成し、この谷部８５において近接する。このときの谷部８５を近接部とする。センターキャップ８と振動板５の構成は限定されない。またセンターキャップ８がボイスコイルボビン７と接着され、振動板５との間に距離を有している場合、センターキャップ８と振動板５の最接近部を近接部とする。センターキャップ８が振動板５と接着されている場合は、接着部が近接部となる。
センターキャップ８と振動板５とが別部品である場合、センターキャップ８と振動板５とを接続する接続箇所は、センターキャップ８と振動板５との高周波数領域における振動態様が変化する境界となる。この点が近接部である。
一方、センターキャップ８と振動板５とが一体物である場合、ボイスコイルボビン７との接合部が、高周波数領域における振動態様が変化する境界であり、近接部となる。 センターキャップ８の形状は、前方に凸形状に限定されず、後方に凸形状であってもよい。
センターキャップ８の曲率中心Ｃ８（図２）は、軸線ＣＬ５３上に位置している。
【0014】
フレーム４の枠部４ａの前面には、イコライザ９１を有するイコライザパネル９が取り付けられている。
イコライザパネル９は、例えば樹脂製であり、軸線ＣＬ５３を中心とする環状フレーム９ａを有する。
イコライザ９１は、概略、朝顔の花弁の一部に類似する形状に形成されている。イコライザ９１は、イコライザパネル９に対し、直径方向に延びる二つの支持腕９ｂ，９ｂにより連結支持されている。
イコライザパネル９は、例えば樹脂製であり、軸線ＣＬ５３を中心とする環状フレーム９ａを有する。
イコライザ９１は、概略、朝顔の花弁の一部に類似する形状に形成されている。イコライザ９１は、イコライザパネル９に対し、直径方向に延びる二つの支持腕９ｂ，９ｂにより連結支持されている。
【0015】
イコライザ９１は、軸線ＣＬ５３を中心軸とする中央孔９１ａを有する環状部材である。
イコライザ９１は、スリットなどを有して周方向に完全に連結していなくてもよいが、以下の説明では完全に連結した環状部材として説明する。
イコライザ９１は、スリットなどを有して周方向に完全に連結していなくてもよいが、以下の説明では完全に連結した環状部材として説明する。
【0016】
次に、イコライザ９１と、センターキャップ８を含む振動板５と、の詳細について、図３及び図４も参照して説明する。
図３は、センターキャップ８及び振動板５とイコライザ９１とを模式的に示した前面図である。図３にも示されるように、センターキャップの外径Ｄ８ｂ＜イコライザ９１の内径Ｄ９１ａ、かつ、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂ＜センターキャップ８の外径Ｄ８ｂである。
図４は、スピーカ５１のセンターキャップ８，振動板５，及びイコライザ９１のみを抽出して記載した模式的断面図である。
図３は、センターキャップ８及び振動板５とイコライザ９１とを模式的に示した前面図である。図３にも示されるように、センターキャップの外径Ｄ８ｂ＜イコライザ９１の内径Ｄ９１ａ、かつ、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂ＜センターキャップ８の外径Ｄ８ｂである。
図４は、スピーカ５１のセンターキャップ８，振動板５，及びイコライザ９１のみを抽出して記載した模式的断面図である。
【0017】
中央孔９１ａの中心軸は、軸線ＣＬ５３と一致し、中央孔９１ａは、センターキャップ８よりも大きい開口として形成されている。詳しくは、中央孔９１ａの内径Ｄ９１ａは、谷部８５の直径でもあるセンターキャップ８の外径Ｄ８ｂに対しわずかに大きく設定されている。ホーン内径（内径Ｄ９１ａ）が谷部８５の直上に位置する場合は、キャップ部（センターキャップ８）から放出される音のうち、センターキャップ８の根元部からの出力音が、イコライザ９１の一面(前面９１ｂ)にて形成されるホーンに導かれない。このため、内径Ｄ９１ａを外径Ｄ８ｂよりわずかに大きくすることで、センターキャップ８から発せられる音響エネルギーを効率よく利用できる。
また、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂは、振動板５の外径Ｄ５ｂよりも小さく設定されている。
また、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂは、振動板５の外径Ｄ５ｂよりも小さく設定されている。
【0018】
より詳しくは、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂは、振動板５の外径Ｄ５ｂの概ね１／２以下であることが望ましい。
また、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂは、中央孔９１ａの内径Ｄ９１ａの２倍以下であることが望ましい。
内径Ｄ９１ａと外径Ｄ８ｂとの最大径差は、例えば直径で外径Ｄ８ｂの概ね１／１０であることが望ましい。
また、イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂは、中央孔９１ａの内径Ｄ９１ａの２倍以下であることが望ましい。
内径Ｄ９１ａと外径Ｄ８ｂとの最大径差は、例えば直径で外径Ｄ８ｂの概ね１／１０であることが望ましい。
【0019】
イコライザ９１の一面９１ｂ（以降前面９１ｂとする）と他面９１ｃ（以降後面９１ｃとする）とは、異なる形状特性の曲面である。
具体的には、前面９１ｂは、センターキャップ８から放音された音に対してホーンの役割を果たすホーン面として形成されている。
一方、後面９１ｃは、対向する振動板５の前面５ａに沿った面であって、振動板５の前面５ａと距離Ｌａをもつように形成されている。
後面９１ｃの全体が、振動板５の前面５ａとの面直方向の距離Ｌａが一定となる定距離対向部Ｔａを形成することが好ましい。
距離Ｌａは、ツイータ５１に許容される最大振幅の音声信号が入力した際の振動板５の振動に干渉しない範囲で、できるだけ小さい値が設定される。
具体的には、前面９１ｂは、センターキャップ８から放音された音に対してホーンの役割を果たすホーン面として形成されている。
一方、後面９１ｃは、対向する振動板５の前面５ａに沿った面であって、振動板５の前面５ａと距離Ｌａをもつように形成されている。
後面９１ｃの全体が、振動板５の前面５ａとの面直方向の距離Ｌａが一定となる定距離対向部Ｔａを形成することが好ましい。
距離Ｌａは、ツイータ５１に許容される最大振幅の音声信号が入力した際の振動板５の振動に干渉しない範囲で、できるだけ小さい値が設定される。
【0020】
上述のツイータ５１は、イコライザ９１の内径Ｄ９１ａが、センターキャップ８の外径Ｄ８ｂよりもわずかに大きくなっている。すなわち、ツイータ５１を軸線ＣＬ５３に沿って前方側から見たときに、センターキャップ８が隠れることなく、その全部が中央孔９１ａを通して臨めるようになっている。
これにより、一般的に、高音域において振動板５のコーン状の部分よりも大きな音圧が得られるセンターキャップ８からの高音域の出力音を、塞ぎ妨げることなく外部に放出することができ、高音域の出力音圧の低下が防止される。
さらに、イコライザ９１の前面９１ｂがホーン面となっているので、センターキャップ８からホーン効果による音が前方に放出される。
ホーン面である前面９１ｂの形状は、例えば、いわゆる指数関数ホーンとされるが、これに限定されず、双曲線ホーン、直円錐形ホーンなど適宜採用できる。
また、後述する振動板５を覆う外周端となるイコライザ９１の外径Ｄ９１ｂと、ホーンの前端となるイコライザ９１の前端９１ｅの径と、は一致しなくともよい。本実施例において、前端９１ｅの径は、外径Ｄ９１ｂよりも小さい場合であるが、外径Ｄ９１ｂよりも大きくてもよい。
これにより、一般的に、高音域において振動板５のコーン状の部分よりも大きな音圧が得られるセンターキャップ８からの高音域の出力音を、塞ぎ妨げることなく外部に放出することができ、高音域の出力音圧の低下が防止される。
さらに、イコライザ９１の前面９１ｂがホーン面となっているので、センターキャップ８からホーン効果による音が前方に放出される。
ホーン面である前面９１ｂの形状は、例えば、いわゆる指数関数ホーンとされるが、これに限定されず、双曲線ホーン、直円錐形ホーンなど適宜採用できる。
また、後述する振動板５を覆う外周端となるイコライザ９１の外径Ｄ９１ｂと、ホーンの前端となるイコライザ９１の前端９１ｅの径と、は一致しなくともよい。本実施例において、前端９１ｅの径は、外径Ｄ９１ｂよりも小さい場合であるが、外径Ｄ９１ｂよりも大きくてもよい。
【0021】
一方、イコライザ９１の後面９１ｃは、中央孔９１ａの内径Ｄ９１ａがセンターキャップ８の外径Ｄ８ｂよりもわずかに大きく、かつ内縁部が振動板５の前面５ａに近接配置されている。既述のように、後面９１ｃは、振動板５の前面５ａに対し面直方向に一定の距離Ｌａ（例えば１ｍｍ以下）で僅かに離隔している。
これにより、イコライザ９１の厚さｔを、軸線ＣＬ５３に平行な方向の厚さとすると、イコライザ９１の厚さｔは、中央孔９１ａの縁部から径方向外側に向かうに従って連続的に増加する形状に形成されている。
これにより、イコライザ９１の厚さｔを、軸線ＣＬ５３に平行な方向の厚さとすると、イコライザ９１の厚さｔは、中央孔９１ａの縁部から径方向外側に向かうに従って連続的に増加する形状に形成されている。
【0022】
図４において、前室効果に特に影響する谷部８５の前方空間Ｖａは、センターキャップ８の頂点８ａを通り軸線ＣＬ５３に直交する面の位置を示す直線ＬＮａと、振動板５及びセンターキャップ８と、に挟まれた環状の空間とする。図４において前方空間Ｖａとなる範囲には、理解容易のため網点を付与してある。
また、センターキャップ８が後方に凸状（前方から見て凹状）である場合には、振動板５において、外径Ｄ５ｂに対し１／２～２／３程度の径となる前後方向位置より後方側の、振動板５及びセンターキャップ８との間の空間を前室とする。
ここでは、これらの前室において、センターキャップ８からの出力音と振動板５からの出力音が干渉して特定の周波数にピークやディップが発生し周波数特性が乱れる現象を前室効果と呼ぶ。
センターキャップ８の凹凸形状及び曲面形状に関わらず、センターキャップ８からの音の出力方向は全方位に渡っており、振動板５からの出力音との干渉が発生する。
また、センターキャップ８が後方に凸状（前方から見て凹状）である場合には、振動板５において、外径Ｄ５ｂに対し１／２～２／３程度の径となる前後方向位置より後方側の、振動板５及びセンターキャップ８との間の空間を前室とする。
ここでは、これらの前室において、センターキャップ８からの出力音と振動板５からの出力音が干渉して特定の周波数にピークやディップが発生し周波数特性が乱れる現象を前室効果と呼ぶ。
センターキャップ８の凹凸形状及び曲面形状に関わらず、センターキャップ８からの音の出力方向は全方位に渡っており、振動板５からの出力音との干渉が発生する。
【0023】
イコライザ９１は、その内径側部分である内縁部９１ｄが前方空間Ｖａに進入し、谷部８５に接近した位置にある。
これにより、コーン状の振動板５からの出力音とセンターキャップ８からの出力音との干渉が、内縁部９１ｄが遮蔽壁として機能することによって防止され、ツイータ５１の出力音の周波数特性の乱れが生じ難くなっている。
これにより、コーン状の振動板５からの出力音とセンターキャップ８からの出力音との干渉が、内縁部９１ｄが遮蔽壁として機能することによって防止され、ツイータ５１の出力音の周波数特性の乱れが生じ難くなっている。
【0024】
また、イコライザ９１は、振動板５の外周縁側領域は開放し、内周側領域の一部を環状に覆うように設けられている。
これにより、振動板５におけるセンターキャップ８に近い内径側から前方に放出される音が、イコライザ９１によって塞がれる。イコライザ９１が無い場合における振動板５から放出された音が進むべき方向の音が、イコライザ９１により塞がれ放出方向が変化し、イコライザ９１に覆われた範囲の領域の端から音が放出される。
このように放出位置および方向がずれ、またホーン外周から距離がある位置での放音となるため、前方空間Ｖａの外側でセンターキャップ８からの出力音との干渉が仮に起きたとしても、その程度は無視できる程度となり、ツイータ５１の出力音の周波数特性の乱れは、より生じ難くなっている。
これにより、振動板５におけるセンターキャップ８に近い内径側から前方に放出される音が、イコライザ９１によって塞がれる。イコライザ９１が無い場合における振動板５から放出された音が進むべき方向の音が、イコライザ９１により塞がれ放出方向が変化し、イコライザ９１に覆われた範囲の領域の端から音が放出される。
このように放出位置および方向がずれ、またホーン外周から距離がある位置での放音となるため、前方空間Ｖａの外側でセンターキャップ８からの出力音との干渉が仮に起きたとしても、その程度は無視できる程度となり、ツイータ５１の出力音の周波数特性の乱れは、より生じ難くなっている。
【0025】
また、イコライザ９１は、コーン状の振動板５の径方向の一部範囲を近接位置で環状に覆うものであり、振動板５が振動したときに、イコライザ９１との間の空間の空気が膨縮される。この抵抗によって振動板５の振動がイコライザ９１によって覆われている範囲に渡り抑制され、平滑化されて、振動板５の振動とボイスコイルボビン７の振動との位相が揃うため、振動板５からの放出音のひずみ成分が減少する。
一方で、コーン状の振動板５の径方向外側の部分は、イコライザ９１には覆われず開放されている。この開放された部分からの出力音圧は十分確保されるため、振動板５全体として出力音の音圧が過度に低下することはない。
すなわち、ツイータ５２は、イコライザ９１を備えたことで、振動板５におけるコーン状の振動板５からの出力音の音圧を確保しつつ、センターキャップ８からの出力音と干渉するコーン状の振動板５の内周側からの出力音を抑制し、またひずみ成分を減少させて、高音質を得ることができる。
一方で、コーン状の振動板５の径方向外側の部分は、イコライザ９１には覆われず開放されている。この開放された部分からの出力音圧は十分確保されるため、振動板５全体として出力音の音圧が過度に低下することはない。
すなわち、ツイータ５２は、イコライザ９１を備えたことで、振動板５におけるコーン状の振動板５からの出力音の音圧を確保しつつ、センターキャップ８からの出力音と干渉するコーン状の振動板５の内周側からの出力音を抑制し、またひずみ成分を減少させて、高音質を得ることができる。
【0026】
振動板の放音方向ごく近傍に振動板形状に沿うような形状の遮蔽物があると、振動板と遮蔽物の間の空気が少なくなり、遮蔽物が無い場合と比べて振動板が放音方向に移動した際には振動板の放音方向側の空気の圧力が大きく高まって空気が圧縮（コンプレッション）され、振動板が放音方向と反対に移動した際には振動板の放音方向側の空気の圧力がごく低くなり、周囲からの空気の圧力が高まる。
その結果、振動板の振動にとって抵抗となり、振幅が制限される。また、振動板と遮蔽物の間隙は開口が小さいためパスカルの原理を近似的に適用できるので、振動板の遮蔽領域に掛かる圧力が均一となり、その結果、遮蔽領域全体で振動の位相が揃うようになり、かつ、振幅が平滑化される。
ここで振動板上の振幅や位相の平滑化によって、一般にピストン振動と呼ばれる振動に近くなるため、ボイスコイルボビン７の振動との位相が揃うようになる。
その結果、振動板の振動にとって抵抗となり、振幅が制限される。また、振動板と遮蔽物の間隙は開口が小さいためパスカルの原理を近似的に適用できるので、振動板の遮蔽領域に掛かる圧力が均一となり、その結果、遮蔽領域全体で振動の位相が揃うようになり、かつ、振幅が平滑化される。
ここで振動板上の振幅や位相の平滑化によって、一般にピストン振動と呼ばれる振動に近くなるため、ボイスコイルボビン７の振動との位相が揃うようになる。
【0027】
このように、イコライザ９１は、振動板５のコーン状部分による出力音の音質向上及び音圧維持を図り、かつセンターキャップ８からの出力音を、ホーンとして高効率に放出する。
さらに、イコライザ９１は、振動板５のコーン状部分からの出力音とセンターキャップ８からの出力音との干渉を効果的に防止するので、ツイータ５１の周波数特性においてピークやディップが生じにくく、出力音の周波数の乱れを抑制して高音質が得られる。
さらに、イコライザ９１は、振動板５のコーン状部分からの出力音とセンターキャップ８からの出力音との干渉を効果的に防止するので、ツイータ５１の周波数特性においてピークやディップが生じにくく、出力音の周波数の乱れを抑制して高音質が得られる。
【0028】
イコライザ９１の外径Ｄ９１ｂと、振動板の外径Ｄ５ｂ及び中央孔９１ａの内径Ｄ９ａと、の各比率、並びに、イコライザ９１の内径Ｄ９１ａとセンターキャップ８の外径Ｄ８ｂとの径差は、用いる磁気回路や振動板の形状及び特性などに応じて自由に設定することができる。
出力音の音圧維持の観点で好適なのは、既述のように、
外径Ｄ９１ｂ ≦ ０．５×外径Ｄ５ｂ
外径Ｄ９１ｂ ≦ ２×内径Ｄ９ａ
（内径Ｄ９１ａ－外径Ｄ８ｂ）の最大径差 ≒ ０．１×外径Ｄ８ｂである。
出力音の音圧維持の観点で好適なのは、既述のように、
外径Ｄ９１ｂ ≦ ０．５×外径Ｄ５ｂ
外径Ｄ９１ｂ ≦ ２×内径Ｄ９ａ
（内径Ｄ９１ａ－外径Ｄ８ｂ）の最大径差 ≒ ０．１×外径Ｄ８ｂである。
【0029】
図５は、イコライザ９１を備えたツイータ５１と、比較のためツイータ５１からイコライザ９１を外したものに相当する従来のツイータとを、同じ入力信号で駆動させたときの、周波数－音圧特性を示すグラフである。測定方向は、軸線ＣＬ５１上である。図５において、実線がツイータ５１の特性であり、破線が従来のツイータの特性である。
【0030】
図５に示されるように、ツイータ５１の特性は、従来のツイータの特性と比べて、概ね９ｋＨｚ～１７ｋＨｚの範囲で高い音圧が得られていることがわかる。
これは、イコライザ９１の内縁部９１ｄによるコーン状の振動板５からの出力音とセンターキャップ８からの出力音との干渉防止、及び、イコライザ９１とそれが覆う部分の振動板５との近接空間の振動時の空気膨縮による不要な共振の抑制と、の結果であることが推察される。
このように、ツイータ５１は、前室効果を抑制し高音質が得られる。
これは、イコライザ９１の内縁部９１ｄによるコーン状の振動板５からの出力音とセンターキャップ８からの出力音との干渉防止、及び、イコライザ９１とそれが覆う部分の振動板５との近接空間の振動時の空気膨縮による不要な共振の抑制と、の結果であることが推察される。
このように、ツイータ５１は、前室効果を抑制し高音質が得られる。
【0031】
以上詳述した実施例は、上述の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形した変形例としてもよい。
【0032】
イコライザ９１及び振動板５を備えたツイータ５１の変形例として、イコライザ９２及び振動板５Ａを備えたツイータ５１Ａを説明する。
図６は、振動板５Ａと、それに対応して設けられたイコライザ９２と、を示す模式的断面図であり、図４に対応する図である。
図６は、振動板５Ａと、それに対応して設けられたイコライザ９２と、を示す模式的断面図であり、図４に対応する図である。
【0033】
イコライザ９２は、コーン状の振動板５Ａの内径側を覆う部分である環状部９３と、センターキャップ８Ａの一部を覆うキャップ対向部９４と、を有する。
環状部９３は、イコライザ９１に相当する。すなわち、中央孔９３ａを有し、前面９３ｂがホーン面とされ、後面９３ｃが振動板５Ａの前面５Ａａに対しその面直方向の距離ＬＡａが一定の面とされている。
環状部９３は、イコライザ９１に相当する。すなわち、中央孔９３ａを有し、前面９３ｂがホーン面とされ、後面９３ｃが振動板５Ａの前面５Ａａに対しその面直方向の距離ＬＡａが一定の面とされている。
【0034】
キャップ対向部９４は、中央孔９４ａを有し、後面９４ｃがセンターキャップ８Ａの前面８Ａａに対しその面直方向の距離ＬＡｂが一定の面とされる。
キャップ対向部９４の前面９４ｂは、軸線ＣＬ５１Ａに平行な方向での厚さｔがほぼ一定になるように形成されている。
キャップ対向部９４の前面９４ｂは、軸線ＣＬ５１Ａに平行な方向での厚さｔがほぼ一定になるように形成されている。
【0035】
このように、イコライザ９２は、センターキャップ８Ａに対応して近接配置され、その一部を覆うキャップ対向部９４を有している。
この構造は、コーン状の振動板５Ａの表面積に対しセンターキャップ８Ａが大型でその表面積が比較的大きい場合に有効である。より詳しくは、センターキャップ８Ａからの出力音が十分に大きいため、センターキャップ８Ａの一部を覆ってその出力音圧を抑制する
ことで、センターキャップ８Ａの過剰な振動に伴い生じる不要な共振を低減し、コーン状の振動板５Ａからの出力音圧とのバランスが取れる場合である。このように、ツイータ５１Ａは、イコライザ９２が環状部９３を備えることで、ツイータ５１と同様の効果が得られ、さらにキャップ対向部９４を備えることで、センターキャップ８Ａの出力音質の改善を図ることができる。
キャップ対向部９４は、キャップ対向部９４の外周とホーン内径との間に音の放出口となる狭い空間、いわゆるホーンのスロートを形成する。
キャップ中央から放出された音は、通常ホーン効果が得られにくいため、キャップ対向部９４を配置してキャップ中央から放出される音の音圧を高め、キャップ対向部とホーン内径との間に形成された音の放出口であるスロートに導かれやすくする。この構造によって、センターキャップ８Ａからの出力音を多くホーン面に導き、より高いホーン効果を得ることができる。
この構造は、コーン状の振動板５Ａの表面積に対しセンターキャップ８Ａが大型でその表面積が比較的大きい場合に有効である。より詳しくは、センターキャップ８Ａからの出力音が十分に大きいため、センターキャップ８Ａの一部を覆ってその出力音圧を抑制する
ことで、センターキャップ８Ａの過剰な振動に伴い生じる不要な共振を低減し、コーン状の振動板５Ａからの出力音圧とのバランスが取れる場合である。このように、ツイータ５１Ａは、イコライザ９２が環状部９３を備えることで、ツイータ５１と同様の効果が得られ、さらにキャップ対向部９４を備えることで、センターキャップ８Ａの出力音質の改善を図ることができる。
キャップ対向部９４は、キャップ対向部９４の外周とホーン内径との間に音の放出口となる狭い空間、いわゆるホーンのスロートを形成する。
キャップ中央から放出された音は、通常ホーン効果が得られにくいため、キャップ対向部９４を配置してキャップ中央から放出される音の音圧を高め、キャップ対向部とホーン内径との間に形成された音の放出口であるスロートに導かれやすくする。この構造によって、センターキャップ８Ａからの出力音を多くホーン面に導き、より高いホーン効果を得ることができる。
【0036】
別の変形例として、イコライザ９２は、環状部９３の後面９３ｃに、図６に示されるような窪み９３ｃ１を有していてもよい。
この窪み９３ｃ１が吸音構造を有することにより、振動板５Ａの前面５Ａａと環状部９３の後面９３ｃとの間で往復反射して定在する音のエネルギを吸収して減衰させることができる。吸音構造として、たとえばイコライザ９２の前面方向に向かい孔径が小さくなる、くさび形状であってもよい。
窪み９３ｃ１の形状は限定されず、エネルギを吸収して減衰させることができれば、周状の溝でもよいし、ディンプルが多数配置された形状であってもよい。不規則な形状の孔であってもよい。
また、窪み９３ｃ１は、もちろん、実施例のツイータ５１におけるイコライザ９１の後面９１ｃに設けてもよい。
また、エネルギを吸収して減衰させることができるグラスウールなどの多孔質材料による吸音材などを振動板に接触しないように貼付してもよい。
この窪み９３ｃ１が吸音構造を有することにより、振動板５Ａの前面５Ａａと環状部９３の後面９３ｃとの間で往復反射して定在する音のエネルギを吸収して減衰させることができる。吸音構造として、たとえばイコライザ９２の前面方向に向かい孔径が小さくなる、くさび形状であってもよい。
窪み９３ｃ１の形状は限定されず、エネルギを吸収して減衰させることができれば、周状の溝でもよいし、ディンプルが多数配置された形状であってもよい。不規則な形状の孔であってもよい。
また、窪み９３ｃ１は、もちろん、実施例のツイータ５１におけるイコライザ９１の後面９１ｃに設けてもよい。
また、エネルギを吸収して減衰させることができるグラスウールなどの多孔質材料による吸音材などを振動板に接触しないように貼付してもよい。
【0037】
図７は、イコライザ９１についてのさらに別の変形例を示した模式的断面図である。図７に示されるように、イコライザ９１の後面９１ｃの外周縁部側に、振動板５の前面５ａに接近する凸部９１ｆを設けてもよい。
凸部９１ｆは、周縁の全周に設けてもよいし、周方向に部分的に円弧状に設けてもよい。
凸部９１ｆにより、イコライザ９１の後面９１ｃと振動板５の前面５ａとの間の空気が、ツイータ５１の動作時に外径側から外部に逃げ難くなる。
そのため、振動板５の振動に伴う空気の膨縮でより大きな抵抗が生じ、振動板５の振動がより抑制される。これにより、振動板５からの出力音圧も抑制されるが、振動板５に生じる不要な共振もさらに抑制され、ツイータ５１の出力音の音質が向上する。
この凸部９１ｆに相当する凸部を、変形例のイコライザ９２の環状部９３に設けてもよいことは言うまでもない。
この変形例の場合、後面９１ｃにおける凸部９１ｆ以外の部分が、振動板５の前面５ａとの面直方向の距離Ｌａが一定となる定距離対向部Ｔａとなる。
外周縁部側に凸部９１ｆを設ける事により、凸部９１ｆ側からの音の出力が制限され、ホーン内側からの出力を増強させる。また、ホーン内側からの出力の増強により、凸部９１ｆが無い状態の時と比べ、前面９１ｂによって形成されたホーンロードを通過する出力が増え、より高いホーン効果を得る事ができる。
凸部９１ｆは、周縁の全周に設けてもよいし、周方向に部分的に円弧状に設けてもよい。
凸部９１ｆにより、イコライザ９１の後面９１ｃと振動板５の前面５ａとの間の空気が、ツイータ５１の動作時に外径側から外部に逃げ難くなる。
そのため、振動板５の振動に伴う空気の膨縮でより大きな抵抗が生じ、振動板５の振動がより抑制される。これにより、振動板５からの出力音圧も抑制されるが、振動板５に生じる不要な共振もさらに抑制され、ツイータ５１の出力音の音質が向上する。
この凸部９１ｆに相当する凸部を、変形例のイコライザ９２の環状部９３に設けてもよいことは言うまでもない。
この変形例の場合、後面９１ｃにおける凸部９１ｆ以外の部分が、振動板５の前面５ａとの面直方向の距離Ｌａが一定となる定距離対向部Ｔａとなる。
外周縁部側に凸部９１ｆを設ける事により、凸部９１ｆ側からの音の出力が制限され、ホーン内側からの出力を増強させる。また、ホーン内側からの出力の増強により、凸部９１ｆが無い状態の時と比べ、前面９１ｂによって形成されたホーンロードを通過する出力が増え、より高いホーン効果を得る事ができる。
【0038】
イコライザ９１を備えたスピーカとしてツイータ５１を説明したが、ツイータに限定されず、スコーカやウーハであってもよい。また、フルレンジのスピーカであってもよい。
【0039】
上述のように、センターキャップ８は、前方に凸状のものに限定されず、後方に向かって凸状の形状（前方から見て凹状）を有し、振動板５との間に谷部８５を形成しない形状であってもよい。この場合においてもセンターキャップ８と振動板５の出力音の干渉は発生するため、イコライザ９１によってセンターキャップ８からの出力音にホーン効果を持たせ、振動板５の内周部からの出力音にコンプレッションをかけることで、干渉を防止し、高音質を得ることができる。
【符号の説明】
【0040】
１ ヨーク
２ マグネット
３ プレート
４ フレーム、 ４ａ 枠部
５，５Ａ 振動板、 ５ａ，５Ａａ 前面、 ５ｃ 中央孔
６ エッジ
７ ボイスコイルボビン
８，８Ａ センターキャップ、 ８ａ 頂点、 ８Ａａ 前面
９ イコライザパネル、 ９ａ 環状フレーム、 ９ｂ 支持腕
５１，５１Ａ ツイータ（スピーカ）
５２ ウーハ（スピーカ）、 ５２ａ ツイータブラケット
５３ コアキシャルスピーカ
８５ （近接部）谷部
９１，９２ イコライザ
９１ａ 中央孔、 ９１ｂ 前面、 ９１ｃ 後面、 ９１ｄ 内縁部
９１ｅ 前端、 ９１ｆ 凸部
９３ 環状部
９３ａ 中央孔、 ９３ｂ 前面、 ９３ｃ 後面、 ９３ｃ１ 窪み
９４ キャップ対向部、 ９４ａ 中央孔、 ９４ｂ 前面
Ｃ８ 曲率中心
ＣＬ５１，ＣＬ５２，ＣＬ５３，ＣＬ７，ＣＬ５１Ａ 軸線
Ｄ８ｂ，Ｄ９１ｂ，Ｄ５ｂ 外径、 Ｄ９１ａ 内径
Ｌａ，ＬＡａ 距離、 ＬＮａ 直線
Ｍ 磁気回路
ｔ 厚さ
Ｔａ 定距離対向部
Ｖａ 前方空間
２ マグネット
３ プレート
４ フレーム、 ４ａ 枠部
５，５Ａ 振動板、 ５ａ，５Ａａ 前面、 ５ｃ 中央孔
６ エッジ
７ ボイスコイルボビン
８，８Ａ センターキャップ、 ８ａ 頂点、 ８Ａａ 前面
９ イコライザパネル、 ９ａ 環状フレーム、 ９ｂ 支持腕
５１，５１Ａ ツイータ（スピーカ）
５２ ウーハ（スピーカ）、 ５２ａ ツイータブラケット
５３ コアキシャルスピーカ
８５ （近接部）谷部
９１，９２ イコライザ
９１ａ 中央孔、 ９１ｂ 前面、 ９１ｃ 後面、 ９１ｄ 内縁部
９１ｅ 前端、 ９１ｆ 凸部
９３ 環状部
９３ａ 中央孔、 ９３ｂ 前面、 ９３ｃ 後面、 ９３ｃ１ 窪み
９４ キャップ対向部、 ９４ａ 中央孔、 ９４ｂ 前面
Ｃ８ 曲率中心
ＣＬ５１，ＣＬ５２，ＣＬ５３，ＣＬ７，ＣＬ５１Ａ 軸線
Ｄ８ｂ，Ｄ９１ｂ，Ｄ５ｂ 外径、 Ｄ９１ａ 内径
Ｌａ，ＬＡａ 距離、 ＬＮａ 直線
Ｍ 磁気回路
ｔ 厚さ
Ｔａ 定距離対向部
Ｖａ 前方空間
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】