特許7323756振動板およびこれを用いたスピーカーユニット、ヘッドホン、並びにイヤホン
(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】2023-08-01
(45)【発行日】2023-08-09
(54)【発明の名称】振動板およびこれを用いたスピーカーユニット、ヘッドホン、並びにイヤホン
(51)【国際特許分類】
H04R 7/14 20060101AFI20230802BHJP
H04R 7/20 20060101ALI20230802BHJP
H04R 9/04 20060101ALI20230802BHJP
H04R 9/02 20060101ALI20230802BHJP
H04R 1/10 20060101ALI20230802BHJP
【ＦＩ】
H04R7/14 A
H04R7/20
H04R9/04 102
H04R9/02 101C
H04R1/10 101Z
H04R9/02 102B
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2018191159
(22)【出願日】2018-10-09
(65)【公開番号】P2020061639
(43)【公開日】2020-04-16
【審査請求日】2021-09-29
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】720009479
【氏名又は名称】オンキヨー株式会社
(72)【発明者】
【氏名】藤谷 武士
【審査官】堀 洋介
(56)【参考文献】
【文献】特表２００５－５１２３５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２３５５５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２２９６１３（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５９－１１９６８３（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｒ ７／００－ ７／２６
Ｈ０４Ｒ ９／００－ ９／０４
Ｈ０４Ｒ １／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
径方向の断面が凸状となる円環状のエッジ部が、シート状部材またはフィルム状部材が成形されて構成される振動板であって、
前記エッジ部は、凸状面が凹ませられることで形成される凹状リブを回転対称に複数備え、
複数の前記凹状リブは、
中心点を通過する第１径方向線に対して４５°の角度で交叉する第１規定線に沿う第１リブと、
前記第１リブと交わらずに配置され、かつ、第２径方向線に対して４５°未満の所定の角度で交叉する第２規定線に沿う第２リブと、を少なくとも含み、
前記第１リブと前記第２リブとは、平行ではなく、
複数の前記凹状リブは、前記第２リブが前記中心点から所定の角度で回転対称により複写されて隣り合うように配置される一または複数の前記第２リブをさらに含み、
前記エッジ部における少なくとも２つの前記第１リブの間に、隣り合う複数の前記第２リブから構成される第２リブ群が配置され、
前記複数の第２リブにおいて、隣り合う２つの前記第２リブは、平行ではない、
振動板。
【請求項2】
径方向の断面が凸状となる円環状のエッジ部が、シート状部材またはフィルム状部材が成形されて構成される振動板であって、
前記エッジ部は、凸状面が凹ませられることで形成される凹状リブを回転対称に複数備え、
複数の前記凹状リブは、
中心点を通過する第１径方向線に対して４５°の角度で交叉する第１規定線に沿う第１リブと、
前記第１リブと交わらずに配置され、かつ、第２径方向線に対して４５°未満の所定の角度で交叉する第２規定線に沿う第２リブと、を少なくとも含み、
前記第１リブと前記第２リブとは、平行ではなく、
複数の前記凹状リブは、前記第１リブが前記中心点から所定の角度で回転対称により複写されて隣り合うように配置される一または複数の前記第１リブをさらに含み、
前記エッジ部における少なくとも２つの前記第２リブの間に、隣り合う複数の前記第１リブから構成される第１リブ群が配置され、
前記複数の第１リブにおいて、隣り合う２つの前記第１リブは、平行ではない、
振動板。
【請求項3】
前記シート状部材または前記フィルム状部材とは異なる部材で構成された径方向の断面が凸状となるドーム部は、前記エッジ部の中央側に連結されている、請求項１または２に記載の振動板。
【請求項4】
径方向の断面が凸状となるドーム部は、前記シート状部材または前記フィルム状部材が成形されて前記エッジ部の中央側に前記エッジ部と一体に構成される、請求項１または２に記載の振動板。
【請求項5】
前記ドーム部の外周部に規定されるボイスコイル取付部に連結されるボイスコイルをさらに備える、請求項３または４に記載の振動板。
【請求項6】
請求項５に記載の前記振動板と、前記振動板の前記エッジ部の外周端部が固定されるフレームと、
前記フレームに固定されて前記ボイスコイルのコイルが接続される端子と、
前記ボイスコイルの前記コイルが配置される磁気空隙を有し、前記フレームに固定される磁気回路と、
前記フレームの窓部の開孔を覆うように取り付けられる制動部材と、を備える、
スピーカーユニット。
【請求項7】
請求項６に記載のスピーカーユニットを備えるヘッドホンまたはイヤホン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ユーザーの耳に装着されて音声再生するヘッドホン並びにイヤホンに用いられる動電型のスピーカーユニットの振動板に関する。
【背景技術】
【0002】
ヘッドホン並びにイヤホンに用いられる小型の動電型のスピーカーユニットにおいては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、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、を一体に構成した振動板が用いられる場合がある。この動電型スピーカーでは、一体に構成された振動板の中央のドーム部とエッジ部との結合部に背面側から音声信号電流が供給されるボイスコイルが取り付けられる。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、ボイスコイルのコイルは、磁気回路の磁気空隙に配置される。
【0003】
振動板の形状は、動電型のスピーカーユニットが再生する音声の品質並びに音圧周波数特性に影響を与える。特に、ドーム部とエッジ部とが一体成形された振動板では、凸状（ロール状）のエッジ部にリブ（突起または溝）を複数設けて、上下に振動して変形するエッジ部の振動特性を調整しようとするものが多くある。例えば、従来には、内周縁と、外周縁との間にあって、内周縁から非接触で、曲線に沿って等間隔に複数本のリブを形成したスピーカー振動板がある（特許文献１）。
【0004】
また、従来には、ロール形状のエッジを有する音響再生用振動板において、エッジ内周からの接線とエッジ内周・外周との交点Ａ，Ｂ、およびエッジ内周と外周の距離の２等分円周上で交点Ａ，Ｂから等しく離れた点Ｃとの計３点を通る円弧状の溝又は突起を、エッジ全局面にわたって互いに重ならないように複数本設けたことを特徴とするものがある（特許文献２）。
【0005】
また、従来には、タンジェンシャルエッジが形成された音響変換器の振動板において、上記タンジェンシャルエッジ間の振動板上に円周方向のリブが設けられていることを特徴とする音響変換器の振動板がある（特許文献３）。
【0006】
特許文献１の図１または図２のような斜め方向の複数のリブを有するエッジ部、または特許文献３のようなエッジを、タンジェンシャルエッジと呼ぶ場合がある。特許文献１の図２または図４に示されるこれらのリブの断面は、基材を直線的に角を設けるように折り曲げるようになっていて、振動板のエッジ部はリブにおいて鋭角に折り曲げられている。また、特許文献２でも述べられているとおり、振動板が上下に振動する際に、エッジ部の上方向および下方向への動き易さが異なる、つまり、エッジ部の変位対称性が異なって振動板の直線性が悪くなると、振動板のローリングまたは異音の発生といった不具合が生じやすくなる。エッジ部の変位対称性が異なれば、動電型のスピーカーユニットから放射される音波の偶数次歪みが増加する恐れが高くなり、再生音質が劣化するという問題がある。
【0007】
【文献】実開昭５７－２００９９６号公報
【文献】実開昭６２－１３９１９１号公報
【文献】特開平９－２２４２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
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、ヘッドホン並びにイヤホンに用いられる動電型のスピーカーユニットの振動板に関し、振動板の変位対称性を改善して、振動板のローリングまたは異音の発生といった不具合が生じるのを防ぎ、再生音質に優れるスピーカーユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の振動板は、径方向の断面が凸状となる円環状のエッジ部を、シート状部材またはフィルム状部材を成形して構成する振動板であって、エッジ部が、凸状面を凹ませて形成する凹状リブを回転対称に複数備え、複数の凹状リブは、中心点を通過する第１径方向線に対して４５°の角度で交叉する第１規定線に沿う第１リブと、第１リブと交わらずに隣り合う位置に配置され、かつ、第２径方向線に対して４５°未満の所定の角度で交叉する第２規定線に沿う第２リブと、を少なくとも含む。
【0010】
好ましくは、本発明の振動板は、複数の凹状リブは、第２リブを中心点から所定の角度で回転対称により複写して隣り合うように配置する一または複数の第２リブをさらに含み、エッジ部における少なくとも２つの第１リブの間に、隣り合う複数の第２リブから構成される第２リブ群が配置される。
【0011】
また、好ましくは、本発明の振動板は、複数の凹状リブは、第１リブを中心点から所定の角度で回転対称により複写して隣り合うように配置する一または複数の第１リブをさらに含み、エッジ部における少なくとも２つの第２リブの間に、隣り合う複数の第１リブから構成される第１リブ群が配置される。
【0012】
また、好ましくは、本発明の振動板は、シート状部材またはフィルム状部材とは異なる部材で構成された径方向の断面が凸状となるドーム部が、エッジ部の中央側に連結されている。
【0013】
また、好ましくは、本発明の振動板は、径方向の断面が凸状となるドーム部を、シート状部材またはフィルム状部材を成形してエッジ部の中央側にエッジ部と一体に構成する。
【0014】
また、好ましくは、本発明の振動板は、ドーム部の外周部に規定されるボイスコイル取付部に連結されるボイスコイルをさらに備える。
【0015】
また、本発明のスピーカーユニットは、上記の振動板と、振動板のエッジ部の外周端部が固定されるフレームと、フレームに固定されてボイスコイルのコイルが接続される端子と、ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有してフレームに固定される磁気回路と、フレームの窓部の開孔を覆うように取り付けられる制動部材と、を備える。
【0016】
また、本発明のヘッドホンまたはイヤホンは、上記のスピーカーユニットを備える。
【0017】
以下、本発明の作用について説明する。
【0018】
本発明の振動板は、ヘッドホンまたはイヤホンに用いる動電型のスピーカーユニットを構成する振動板であって、シート状部材またはフィルム状部材を成形して、径方向の断面が凸状となるエッジ部を構成する。本発明の振動板は、エッジ部の中央側に、別の材料または同一の材料で形成されるドーム部と、ドーム部の外周部に規定されるボイスコイル取付部に連結されるボイスコイルをさらに備えるようにしてもよい。本発明のスピーカーユニットは、この振動板と、振動板のエッジ部の外周端部が固定されるフレームと、フレームに固定されてボイスコイルのコイルが接続される端子と、ボイスコイルのコイルが配置される磁気空隙を有してフレームに固定される磁気回路と、フレームの窓部の開孔を覆うように取り付けられる制動部材と、を備え、ヘッドホンまたはイヤホンを構成することができる。
【0019】
ここで、振動板のエッジ部は、凸状面を凹ませて形成する凹状リブを、中心点を通過するそれぞれの径方向線に対して傾いた方向に延びるように、複数設けて回転対称に配置する。複数の凹状リブは、中心点を通過する第１径方向線に対して４５°の角度で交叉する第１規定線に沿う第１リブと、第１リブと交わらずに隣り合う位置に配置され、かつ、第２径方向線に対して４５°未満の所定の角度で交叉する第２規定線に沿う第２リブと、を少なくとも含む。第１規定線は、中心点を中心とする同心円の接線でもあるので、その第１規定線に沿う第１リブはタンジェンシャルリブを形成することになる。また、第２リブは、タンジェンシャルリブである第１リブに対して傾斜する傾斜リブを形成することになる。
【0020】
したがって、従来のタンジェンシャルリブを設ける場合に比較して、さらに傾斜リブを備えるので、振動板のエッジ部の変位対称性を改善して、ほぼ対称にすることができる。また、径方向線に対して傾斜角の異なる第１リブ（タンジェンシャルリブ）と第２リブ（傾斜リブ）とが隣り合うように並ぶので、高音域での共振分散の効果をもたらすことができる。その結果、振動板のローリングまたは異音の発生を抑制し、偶数次歪みを抑制して、再生音質を優れたものにすることができる。
【0021】
好ましくは、本発明の振動板は、複数の凹状リブが、第２リブを中心点から所定の角度で回転対称により複写して隣り合うように配置する一または複数の第２リブをさらに含み、エッジ部における少なくとも２つの第１リブの間に、隣り合う複数の第２リブから構成される第２リブ群が配置されるのがよい。また、複数の凹状リブが、第１リブを中心点から所定の角度で回転対称により複写して隣り合うように配置する一または複数の第１リブをさらに含み、エッジ部における少なくとも２つの第２リブの間に、隣り合う複数の第１リブから構成される第１リブ群が配置されるようにしてもよい。エッジ部の変位対称性をさらに改善することができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明のヘッドホン並びにイヤホンに用いられる動電型のスピーカーユニットの振動板は、ドーム部とエッジ部とが一体成形された振動板の変位対称性を改善して、振動板のローリングまたは異音の発生といった不具合が生じるのを防ぎ、再生音質に優れるヘッドホン並びにスピーカーユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の一実施形態に係るヘッドホン並びにイヤホンに用いられる動電型のスピーカーユニットの外観図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る振動板の形状を説明する平面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る振動板の形状を示す図および変位対称性を示すグラフである。
【図4】比較例の振動板の形状を示す図および変位対称性を示すグラフである。
【図5】他の比較例の振動板の形状を示す図および変位対称性を示すグラフである。
【図6】本実施例または比較例の振動板を用いた動電型のスピーカーユニットの音圧周波数特性を示すグラフである。
【図7】本発明の他の実施形態に係る振動板の形状を示す図および変位対称性を示すグラフである。
【図8】本発明の他の実施形態に係る振動板の形状を示す図および変位対称性を示すグラフである。
【図9】本発明の他の実施形態に係る振動板の形状を示す図および変位対称性を示すグラフである。
【図10】本発明の他の実施形態に係る振動板の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、本発明の好ましい実施形態による振動板およびこれを用いたスピーカーユニット、ヘッドホン、並びにイヤホン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。
【実施例1】
【0025】
図１は、本発明の好ましい実施形態によるヘッドホン並びにイヤホンに用いられる動電型のスピーカーユニット１について説明する図である。具体的には、図１は、スピーカーユニット１の外観を示す前面側からの斜視図である。また、図２は、このスピーカーユニット１の振動板１０の形状を説明する一部を拡大した平面図である。なお、スピーカーユニット１の形態は、本実施例の場合に限定されない。また、本発明の説明に不要なスピーカーユニット１の構成については、図示及び説明を省略する。
【0026】
本実施例のスピーカーユニット１は、ユーザーの耳に近接させて配置するヘッドホンに用いられる呼び口径が４０ｍｍの動電型スピーカーである。本実施例のスピーカーユニット１は、例えば、呼び口径が３５～５０ｍｍの場合にはヘッドホンに適し、呼び口径が５～１０ｍｍの場合のように小口径である場合にはイヤホンに適する。なお、スピーカーユニット１は、ヘッドホンのバッフル又はイヤホンのハウジングに取り付けられて、ヘッドホンまたはイヤホンを構成する。ただし、このスピーカーユニット１を用いるヘッドホン又はイヤホンの具体的な形態については、図示及び説明を省略する。
【0027】
スピーカーユニット１は、樹脂材料で形成されるフレーム２と、フレーム２に固定される（図示しない）磁気回路３と、フィルム状のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）部材を成形した振動板１０と、振動板１０に連結してそのコイルが（図示しない）磁気回路３の（図示しない）磁気空隙に配置される（図示しない）ボイスコイルと、ボイスコイルのコイルの両端が接続される（図示しない）端子と、フレーム２に取り付けられて振動板１０から放射された音波が通過する（図示しない）制動部材と、を備える。なお、磁気回路３とボイスコイル、並びに、制動部材フレーム２の後述する開孔を覆う制動部材は、図１では振動板１０の背面側に位置して隠れることになるので、外観視されていない。
【0028】
振動板１０は、球面の一部のようなドーム部１１と、このドーム部１１の外周囲に延設されるエッジ部１２と、を一体に構成した振動板である。ドーム部１１の外周部であってエッジ部１２との結合部に、背面側から音声信号電流が供給されるボイスコイルが取り付けられる。振動板１０のエッジ部１２の外周端側は、フレーム２の振動板固定部２１に固定され、小型軽量な磁気回路３は、フレーム２の（図示しない）磁気回路固定部２２に固定される。磁気回路固定部２２の内側には、磁気回路３の磁気空隙と連通してボイスコイルが通過する開孔が設けられる。振動板１０と連結するボイスコイルのコイルは、磁気回路３の磁気空隙に配置される。
【0029】
したがって、スピーカーユニット１では、強い直流磁界が発生する磁気回路３の磁気空隙中に配置されるボイスコイルに音声信号電流が供給されると、図示するＺ軸方向に駆動力が発生し、ボイスコイルならびに振動板１０から構成されるスピーカー振動系がＺ軸方向に振動する。つまり、スピーカー振動系は、振動板１０のエッジ１２のみによって振動可能に支持されており、その結果、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。
【0030】
フレーム２は、振動板１０のエッジ部１２の外周部を固定する略円環形状の振動板固定部２１と、磁気回路３を固定する略円環形状の磁気回路固定部２２と、振動板固定部２１と磁気回路固定部２２とを連結して複数の（図示しない）開孔を規定する（図示しない）連結部２３と、端子を固定する（図示しない）端子固定部と、を有する。フレーム２は、前面側に振動板１０のドーム部１１およびエッジ部１２が露出するように取り付けて、振動板１０の前面側から放射される音波が再生されるように構成されている。
【0031】
さらに、フレーム２は、振動板１０の前面側から放射される音波とは逆相の関係になる振動板１０の背面側から放射される音波に関して、連結部２３に規定されている複数の（図示しない）開孔を通じてエッジ部１２からの音波が背面側に再生されるように構成されている。連結部２３には、開孔を覆うように通気性を有する（図示しない）制動部材を取り付けることができる。スピーカーユニット１は、ヘッドホン又はイヤホンに適するように、開孔および制動部材によってフレーム２の内部空間によるコンプライアンス（音響容量）を調整でき、コンプライアンスが調整されることによって周波数特性、特に低音域の周波数特性を調整することができる。
【0032】
フレーム２は、ポリフェニレンエーテル系樹脂と、ポリスチレン系樹脂と、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン－プロピレン共重合体からなる群から選択される少なくとも１つのポリオレフィン系樹脂と、を含有する樹脂材料から形成されている。ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂の重量比は、９０／１０～７０／３０の範囲であるのが好ましく、また、ポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂との合計１００重量部に対して、ポリオレフィン系樹脂を、５～２０重量部含有するようにするのが好ましい。ポリフェニレンエーテル系樹脂と、ポリスチレン系樹脂と、はアロイ化されていてもよい。
【0033】
本実施例のフレーム２は、上記樹脂材料を採用することにより、高い内部損失と優れた機械的特性をバランスよく有し、軽量で、かつ、優れた耐熱性およびＳ／Ｎ比を有することができる。より詳細には、ポリフェニレンエーテル系樹脂と、ポリスチレン系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂とが特定の比率で含有されることにより、格段に高い内部損失と優れた機械的特性をバランスよく有し、かつ、これらの樹脂が本来有する優れた耐熱性、耐湿性、成形性、寸法安定性、軽量性を損なわずに振動特性に優れるフレーム２を得ることができる。
【0034】
振動板１０は、厚みが２０μｍのフィルム状のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）部材を成形している。振動板１０のエッジ部１２は、径方向の断面が凸状となるロールエッジである。図１または図２に示すように、エッジ部１２には、凸状面を凹ませて形成する凹状リブ１３が複数設けられている。これらの複数の凹状リブ１３は、タンジェンシャルリブである第１リブ１４と、傾斜リブである第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。本実施例の振動板１０のエッジ部１２には、凹状リブ１３としての４本の第１リブ１４および３６本の第２リブ１５が配置されている。
【0035】
それぞれの凹状の第１リブ１４は、中心点Ｏを通過する第１径方向線Ｒ１に対して角度θ＝４５°で交叉する第１規定線Ｔ１に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成する。第１径方向線Ｒ１は、第１リブ１４のほぼ中央付近を通過する仮想線である。例えば、図２に示すように、Ｘ軸と交叉する第１リブ１４は、Ｘ軸と一致する第１径方向線Ｒ１において、中心点Ｏから所定の距離だけ離れたエッジ部１２の凸状面を角度θ＝４５°の角度で交叉する第１規定線Ｔ１に沿って凹ませた溝として、形成される。
【0036】
また、第１リブ１４を規定する第１規定線Ｔ１は、中心点Ｏを中心とする同心円の接線でもある。つまり、第１規定線Ｔ１は、図示する角度θ＝４５°の径方向線Ｒ０に対して角度θ＝９０°の角度で交叉するような同心円の接線である。したがって、第１規定線Ｔ１に沿う第１リブ１４は、エッジ部１２のタンジェンシャルリブを形成することになる。
【0037】
また、図２に示すように、Ｙ軸と交叉する第１リブ１４は、図示するＹ軸と一致する第１径方向線において、中心点Ｏから所定の距離だけ離れたエッジ部１２の凸状面を角度θ＝４５°の角度で交叉する第１規定線に沿って凹ませた溝として、形成される。Ｙ軸と交叉する第１リブ１４は、Ｘ軸と交叉する第１リブ１４を中心点Ｏを中心に９０°回転させて複写した凹状リブである。振動板１０では、同様にして、Ｘ軸またはＹ軸と交叉するさらに２つの第１リブ１４が回転対称で複写するように配置され、その結果、合計４本の第１リブ１４が中心点Ｏから９０°の角度で回転対称に配置される。
【0038】
また、凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成する。第２径方向線は、第２リブ１５のほぼ中央付近を通過する仮想線である。例えば、図２に示すように、Ｘ軸と交叉する第１リブ１４と交わらずに隣り合う位置に配置される第２リブ１５ａは、中心点Ｏを通過してＸ軸からの角度δ＝２０°の方向の第２径方向線Ｒａにおいて、中心点Ｏから所定の距離だけ離れたエッジ部１２の凸状面を角度φ＝１５°の角度で交叉する第２規定線Ｔａに沿って凹ませた溝として、形成される。
【0039】
したがって、第２リブ１５ａを規定する第２規定線Ｔａは、中心点Ｏを中心とする同心円の接線にはならず、隣り合う第１リブ１４を規定する第１規定線Ｔ１とは、傾斜して交叉する関係になる。したがって、第２規定線Ｔａに沿う第２リブ１５ａは、エッジ部１２のタンジェンシャルリブではなく、第１リブ１４とは交わらない傾斜リブを形成することになる。
【0040】
次に、図２に示すように、他の第２リブ１５ｂは、傾斜リブである第２リブ１５ａと隣り合う位置に配置される。具体的には、第２リブ１５ｂは、第２リブ１５ａを、中心点Ｏから角度λ＝７．５°の間隔で離して回転対称で複写するように配置される。同様に、他の第２リブ１５ｃ～１５ｉは、それぞれ角度λ＝７．５°の間隔で離して回転対称で複写するように配置される。その結果、第２リブ１５ａ～１５ｉは、９本の第２リブによるリブ群を形成する。このリブ群（第２リブ１５ａ～１５ｉ）は、先述のＸ軸と交叉する位置に配意された第１リブ１４と、Ｙ軸と交叉する位置に配意された第１リブ１４と、の間に配置されることになる。
【0041】
本実施例の振動板１０では、４組の９本の第２リブ１５によるリブ群が、中心点Ｏから９０°の角度で回転対称に複写するように配置される。したがって、エッジ部１２を一周すると、１本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、９本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、４組順番に出現するように配置されていることになる。
【0042】
その結果、本実施例の振動板１０のエッジ部１２では、上述の通り、凹状リブ１３としての４本の第１リブ１４および３６本の第２リブ１５が、面積当たりの凹状リブ１３の有無の密度が低い部分と高い部分を含むように配置されていることになる。このようにすることで、エッジ部１２の剛性・強度が一様でなくなり、共振周波数が分散する。エッジ部１２の凹状リブ１３は、振動板１０の変位対称性を改善して、振動板１０のローリングまたは異音の発生といった不具合が生じるのを防ぎ、再生音質を改善する。本実施例の場合には、それだけでなく、音圧周波数特性におけるピーク・ディップを抑制して、再生音質を優れるものにできる。
【0043】
なお、第１リブ１４並びに第２リブ１５の長さおよび深さは、エッジ部１２の形状に応じて適宜定めることができる。つまり、凹状リブ１３のエッジ部１２の凸状面から深さは、エッジ部１２の中央の位置とエッジ部１２の内周側端部または外周側端部に近い位置とでは異なるように変化する。凹状リブ１３は、凸状のエッジ部１２の両端部を除く部分に長くて深い溝状の部分として設けられる。凹状リブ１３の内側の端は、ドーム部１１の外周部であってエッジ部１２との結合部に至らず、また、凹状リブ１３の外側の端は、フレーム２の振動板固定部２１と固定される平面部にまでは至らない。
【0044】
図３、図４および図５は、本実施例の振動板１０、並びに、比較例の振動板１００および１００ａの形状を示す図と、Ｚ軸方向の変位対称性をそれぞれ示すグラフである。具体的には、図３（ａ）、図４（ａ）、および図５（ａ）は振動板の形状を示す平面図であり、図３（ｂ）、図４（ｂ）、および図５（ｂ）の変位対称性を示すグラフは、振動板のボイスコイルが取り付けられる位置に加える駆動力を基準化した値（％）を横軸にとって、駆動力に対する振動板のＺ軸方向の変位量（Displacement [mm]）の絶対値を縦軸にとって、上方向（Up：実線、前面方向）と下方向（Down：点線、背面方向）とを重ね書きしたグラフである。エッジ部１２のＺ軸方向の変位対称性に優れる理想的な振動板の場合には、上方向の特性曲線と下方向との特性曲線が離れることなく近づいて、ほぼ一致するようになる。
【0045】
図４に示す比較例１の振動板１００のエッジ部１２には、凹状リブとしての４８本のタンジェンシャルリブ１３０が回転対称に配置されている。また、図５に示す比較例２の振動板１００ａのエッジ部１２には、凹状リブとしての１２本のタンジェンシャルリブ１３０ａが回転対称に配置されている。つまり、比較例の振動板１００または１００ａのエッジ部１２に設けられる凹状リブ１３０または１３０ａは、タンジェンシャルリブとは交わらない傾斜リブを含まない点で本実施例の振動板１０に対して相違し、他の設定は共通するものである。
【0046】
図３、図４および図５のグラフを参照すると、本実施例の振動板１０は、比較例の振動板１００または１００ａと比較して、上方向の特性曲線と下方向との特性曲線とがかなり近づいて、エッジ部１２のＺ軸方向の変位対称性が優れている。したがって、振動板１０を用いる動電型のスピーカーユニット１は、ボイスコイルおよび振動板１０が構成するスピーカー振動系がローリングするなどして異音を発生することを、比較例の振動板１００または１００ａと比較して抑制することができる。振動板１０のＺ軸方向の変位対称性が優れていれば、振動板１０が上方向と下方向とで変位の絶対値が等しい場合に排出する空気量が等しくなる方向に近づくので、偶数次歪みの発生を抑制して再生音質を優れたものにすることができる。
【0047】
図６は、本実施例の振動板１０または比較例の振動板１００を用いた動電型のスピーカーユニットの音圧周波数特性示すグラフである。横軸が入力音声信号の周波数（１ｋＨｚ～１００ｋＨｚ）であり、縦軸が再生される音圧レベルである。本実施例の振動板１０の場合には、比較例の振動板１００の場合に約３ｋ～３０ｋＨｚに出現するピーク・ディップが抑えられている。したがって、この本実施例の振動板１０を用いる動電型のスピーカー１ユニットは、これを備えるヘッドホンまたはイヤホンの再生音質を優れるものにできる。
【0048】
本実施例の振動板１０を用いる動電型のスピーカーユニット１を備える（図示しない）ヘッドホンの場合には、比較例の（図示しない）ヘッドホンとの比較試聴の結果、比較例のヘッドホンに比べて再生音質の方が優れることが確認できる。本実施例の場合には、動電型のスピーカーユニット１の振動板１０のローリングに起因する異音などの不要な音波の発生を抑えることができるからである。もちろん、この振動板１０を用いる動電型のスピーカーユニット１は、ユーザーの耳にハウジングを直接支持させる（図示しない）イヤホンに用いてもよい。
【0049】
図７、図８および図９は、他の実施例２～４の振動板１０ａ、１０ｂおよび１０ｃの形状を示す図と、Ｚ軸方向の変位対称性をそれぞれ示すグラフである。先の実施例と同様に、具体的には、図７（ａ）、図８（ａ）、および図９（ａ）は振動板の形状を示す平面図であり、図７（ｂ）、図８（ｂ）、および図９（ｂ）は変位対称性を示すグラフである。実施例２～４の振動板１０ａ、１０ｂおよび１０ｃは、第１リブ１４並びに第２リブ１５の本数と間隔が本実施例の振動板１０に対して相違し、他の設定は共通するものである。
【0050】
図７に示す実施例２の振動板１０ａのエッジ部１２には、凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである４本の第１リブ１４と、傾斜リブである３２本の第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成されている。したがって、エッジ部１２を一周すると、１本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、８本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、４組順番に出現するように配置されている。
【0051】
図８に示す実施例３の振動板１０ｂのエッジ部１２には、凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである４本の第１リブ１４と、傾斜リブである２４本の第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成されている。したがって、エッジ部１２を一周すると、１本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、６本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、４組順番に出現するように配置されている。
【0052】
図９に示す実施例４の振動板１０ｃのエッジ部１２には、凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである６本の第１リブ１４と、傾斜リブである３０本の第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成されている。したがって、エッジ部１２を一周すると、１本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、５本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、６組順番に出現するように配置されている。
【0053】
図７、図８および図９のグラフを参照すると、本実施例の振動板１０ａ、１０ｂおよび１０ｃは、先の実施例の振動板１０と同様に、比較例の振動板１００または１００ａと比較して、上方向の特性曲線と下方向との特性曲線とがかなり近づいて、エッジ部１２のＺ軸方向の変位対称性が優れている。したがって、振動板１０ａ、１０ｂおよび１０ｃを用いる動電型のスピーカーユニット１は、ボイスコイルおよび振動板１０が構成するスピーカー振動系がローリングするなどして異音を発生することを、比較例の振動板１００または１００ａと比較して抑制することができる。振動板１０ａ、１０ｂおよび１０ｃのＺ軸方向の変位対称性が優れていれば、振動板１０ａ、１０ｂおよび１０ｃが上方向と下方向とで変位の絶対値が等しい場合に排出する空気量が等しくなる方向に近づくので、偶数次歪みの発生を抑制して再生音質を優れたものにすることができる。
【0054】
図１０は、他の実施例５～７の振動板１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆの形状を示す平面図である。先の実施例と同様に、具体的には、図１０（ａ）が振動板１０ｄの形状を示し、図１０（ｂ）が振動板１０ｅの形状を示し、図１０（ｃ）が振動板１０ｆの形状を示す。実施例５～７の振動板１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆは、第１リブ１４並びに第２リブ１５の本数と間隔が先の実施例の振動板１０～１０ｃに対して相違し、他の設定は共通するものである。特に、実施例５～７の振動板１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆでは、複数の第１リブ１４が隣り合うように配置されて、第１リブ１４によるリブ群が形成されている。また、この第１リブ１４によるリブ群は、少なくとも２つの第２リブ１５の間に配置されている。
【0055】
図１０（ａ）に示す実施例５の振動板１０ｄのエッジ部１２には、凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである８本の第１リブ１４と、傾斜リブである３２本の第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。第１リブ１４は、２本の凹状のタンジェンシャルリブが隣り合うように配置されている。凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成されている。したがって、エッジ部１２を一周すると、２本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、８本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、４組順番に出現するように配置されている。
【0056】
図１０（ｂ）に示す実施例６の振動板１０ｅのエッジ部１２には、凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである１２本の第１リブ１４と、傾斜リブである２８本の第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。第１リブ１４は、３本の凹状のタンジェンシャルリブが隣り合うように配置されている。凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成されている。したがって、エッジ部１２を一周すると、３本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、７本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、４組順番に出現するように配置されている。
【0057】
図１０（ｃ）に示す実施例７の振動板１０ｆのエッジ部１２には、凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである１２本の第１リブ１４と、傾斜リブである２４本の第２リブ１５と、を含み、これらが回転対称にエッジ部１２に配置されている。第１リブ１４は、２本の凹状のタンジェンシャルリブが隣り合うように配置されている。凹状の第２リブ１５は、中心点Ｏを通過する第２径方向線に対して角度φ＝１５°で交叉する第２規定線に沿うように、エッジ部１２の凸状面を凹ませて形成されている。したがって、エッジ部１２を一周すると、２本のタンジェンシャルリブである第１リブ１４と、４本の傾斜リブである第２リブ１５によるリブ群とが、６組順番に出現するように配置されている。
【0058】
本実施例の振動板１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆは、先の実施例の振動板１０～１０ｃと同様に、比較例の振動板１００または１００ａと比較して、上方向の特性曲線と下方向との特性曲線とがかなり近づいて、エッジ部１２のＺ軸方向の変位対称性が優れるようになる。したがって、振動板１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆを用いる動電型のスピーカーユニット１は、ボイスコイルおよび振動板１０が構成するスピーカー振動系がローリングするなどして異音を発生することを、比較例の振動板１００または１００ａと比較して抑制することができる。
【0059】
上記の実施例のように、エッジ部１２における凹状リブ１３として、タンジェンシャルリブである第１リブ１４並びに傾斜リブである第２リブ１５の配置は、少なくとも両者が交わることなく隣り合うように配置されていればよい。タンジェンシャルリブである第１リブ１４が、中心点を通過する第１径方向線に対して４５°の角度で交叉する第１規定線に沿うので、第２リブ１５はその第２径方向線に対して４５°未満の所定の角度で交叉する第２規定線に沿うようにすればよい。また、第１リブ１４並びに第２リブ１５がそれぞれ隣り合うように形成されているリブ群が、エッジ部１２を一周すると交互に出現するように配置されていればよい。
【0060】
なお、振動板１０を構成する樹脂材料は、上記実施例のＰＥＴのフィルム状部材に限定されない。振動板１０を形成する材料は、例えば、他のＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＥＩ（ポリエーテルイミド）、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。また、振動板１０を形成する材料は、セルロース等の天然繊維や合成繊維から構成された不織布、または、紙材であってもよい。振動板１０は、複数の材料を積層させたものであってもよい。例えば、ＰＥＥＫ、ＰＥＩ、ＰＥＮ等の樹脂フィルムを積層させる際に、中間層としてエラストマーのシート、あるいは、接着剤層を間に挟んでもよい。
【0061】
振動板１０は、ドーム部１１の外周部に規定されるボイスコイル取付部にボイスコイル３を連結して、動電型のスピーカーユニット１を構成するスピーカー振動系の組み立て部品として取り扱うことができる。なお、ボイスコイル３の直径寸法と、振動板１０を構成する樹脂材料の厚み寸法とに応じて、ドーム部１１並びにエッジ部１２の形状寸法は、凹状リブ１３の稜線部を面取りする曲面の寸法を含めて変更可能である。また、本実施例の振動板１０のドーム部１１は、上記実施例のように球面の一部のような形状であればよいが、ドーム部１１にも補強を図る凹状または凸状の溝であるリブを設けてもよい。
【0062】
また、振動板１０は、ドーム部１１が、エッジ部１２とは異なる部材で構成されて、エッジ部１２の中央側に連結されていてもよい。つまり、径方向の断面が凸状となるエッジ部１２を構成するシート状部材またはフィルム状部材とは異なる部材で構成されたドーム部１１を、エッジ部１２の中央側に連結してもよい。
【0063】
本実施例のフレーム２は、上記のようなポリフェニレンエーテル系樹脂と、ポリスチレン系樹脂と、ポリオレフィン系樹脂とを特定の比率で含有する樹脂材料を採用することにより、高い内部損失と優れた機械的特性をバランスよく有し、軽量で、かつ、優れた耐熱性およびＳ／Ｎ比を有することができるようにしているが、比率の異なる他の樹脂材料または金属材料でフレーム２を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【0064】
本発明の振動板は、図示するような動電型のスピーカーユニットに限らず、さらにダンパーを備えてスピーカー振動系を構成するスピーカーユニットであってもよい。また、動電型のスピーカーユニットに限らず、圧電型のスピーカーユニットにも適用が可能である。
【符号の説明】
【0065】
１ スピーカーユニット
２ フレーム
２１ 振動板固定部
２２ 磁気回路固定部
２３ 連結部
３ 磁気回路
１０ 振動板
１１ ドーム部
１２ エッジ部
１３ 凹状リブ
１４ 第１リブ
１５ 第２リブ
２ フレーム
２１ 振動板固定部
２２ 磁気回路固定部
２３ 連結部
３ 磁気回路
１０ 振動板
１１ ドーム部
１２ エッジ部
１３ 凹状リブ
１４ 第１リブ
１５ 第２リブ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
