專利名稱：音圈及揚聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由線圈骨架及線圈構(gòu)成的音圈及具有該音圈的揚聲器。
背景技術(shù)：
電動式揚聲器隨著在巻繞在線圈骨架周圍的線圈中流過的電流的變化而 振動，并將該振動傳遞到振動板。因此，作為形成音圏的線圈骨架的材料，最 好選擇重量輕、強度高、容易利用振動板傳遞振動的材料。作為現(xiàn)有的線圈骨 架，使用了牛皮紙、鋁、芳族聚酰胺纖維、聚酰亞胺等各種材料。
然而，在使用現(xiàn)有的材料例如牛皮紙的場合，雖然因其重量輕而在中高頻 帶的聲壓高，但由于線圏骨架的強度不足而有時會在高頻帶有失真感。另外， 聲音的傳播速度也比較慢。在使用了鋁的場合，與牛皮紙比較，其強度增高且 聲音的傳播速度也快。然而，由于被磁力施加了制動，因而有時低頻帶的清晰 度不太佳。另外，由于與牛皮紙比較比重較大，因而有時中高頻的聲壓較低。使用了芳族聚酰胺纖維的場合，由于其比重大，作為低頻帶用雖然較好， 但不適用于全頻帶或中高音用的揚聲器。另外，由于使用了聚酰亞胺的場合比 重也大，需要將線圈骨架的厚度做得薄而使重量輕，但由于厚度一薄線圈骨架 的強度就不足，因而有時產(chǎn)生高頻共振。
這樣，在一直以來所使用的材料中，都有各自的優(yōu)點和缺點，而不能得到 使用了具有高的傳播速度、重量輕、強度高、而且能以高效率傳播振動的材料
的音圈及揚聲器(例如，參照日本特開2002~300697號公報)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有高的傳播速度、重量輕、強度高、且能以高 效率傳播振動的音圈及揚聲器。
根據(jù)本發(fā)明的實施方式，提供一種具有用將天然木材切片成規(guī)定厚度的木 制薄片形成的線圏骨架和在線圏骨架的外周巻繞的線圈的音圏。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，提供一種具有用將天然木材切片成規(guī)定厚度
的木制薄片形成的線圏骨架、在線圈骨架的外周巻繞的線圈、連接在線圏骨架
的一端的振動板以及與線圏有規(guī)律地連接的磁路的揚聲器。


圖l是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器的立體圖。 圖2是本發(fā)明的實施方式的揚聲器單元的剖視圖。
圖3表示本發(fā)明的實施方式的音圈的立體圖。 圖4是表示本發(fā)明的實施方式的音圈的制造方法的一例的俯視圖。 圖5是表示本發(fā)明的實施方式的音圈的制造方法的一例的立體圖。 圖6是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器的振動狀態(tài)的模擬結(jié)果的一例的 說明圖。
圖7是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器的音響輸出特性的模擬結(jié)果的一 例的說明圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器的表面聲壓分布的模擬結(jié)果的一 例的說明圖。
圖9是表示比較例的揚聲器的振動狀態(tài)的模擬結(jié)果的一例的說明圖。
圖10是表示比較例的揚聲器的音響輸出特性的模擬結(jié)果的一例的說明圖。
圖11是表示比較例的揚聲器的表面聲壓分布的模擬結(jié)果的一例的說明圖。
性的模擬結(jié)果的比較的說明圖。
圖13是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器單元中心部分的聲速的模擬結(jié)果 的一例的i)i明圖。
圖14是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器的頻率特性的一例的說明圖。 圖15是表示比較例的揚聲器的頻率特性的一例的說明圖。
具體實施例方式
首先，說明揚聲器。
本發(fā)明的實施方式的揚聲器例如圖l所示，具有在前面具有單元安裝口 的殼體1和安裝在單元安裝口 2上的揚聲器單元10。
殼體1可利用例如低音頻反射式的木制的箱體等。圖1中雖然表示的是單 路構(gòu)造的全頻帶式揚聲器的例子，但也可以是在殼體l中裝有高音揚聲器、中
音揚聲器、低音揚聲器等的2~5路構(gòu)造的揚聲器。
揚聲器單元IO如圖2所示，具有振動板12,收納振動板12的框架11， 與振動板12連接的音圈20，在框架11的下部與音圈20進行了磁連接的磁路 30。
振動板12如圖2所示，斷面具有錐(圓錐)形，在中心設(shè)有開口部18。 在開口部18上，安裝有用于防止異物向音圈20侵入的防塵罩14。振動板12 的外周部分的整個周邊安裝有橡膠邊等連接部件13,并借助于密封墊等，固 定在收納振動板12的框架11上。振動板12的內(nèi)周部分用粘結(jié)劑等粘結(jié)在音 圈20的外周部分。阻尼片19與音圈20和框架11的內(nèi)側(cè)連接。從音圈20引 出錦絲線15。錦絲線15連接在安裝在框架11上的端子17上。
磁路30具有與振動板12相對的軛鐵31,與軛鐵31鄰接設(shè)置的環(huán)狀的 磁體32、 33，配置在磁體32上的頂板34,設(shè)置在軛鐵31的中心磁極的上部 的銅帽37，以在中心》茲極的周圍巻繞的方式配置的短路環(huán)36。音圈20插入頂 板34和軛鐵31的中心磁極之間的磁隙35中并可在其中活動。
其次，i兌明音圈。
音圈20如圖3所示，具有圓筒狀的木制的線圏骨架21,巻繞在線圈骨 架21的外周的線圈22，從線圈22引出的錦絲線15、 16。線圈骨架21最好用 在振動的傳播方向，即在與線圏22的巻繞方向大致垂直的方向具有纖維方向 的木制薄片形成。木制薄片具有纖維性質(zhì)，由于纖維方向的傳播速度比與纖維 方向垂直的方向顯示出較高的值，因而，通過使振動的傳播方向與纖維方向一 致，音圈20的振動容易由振動板12傳播。
線圈骨架21的厚度T雖然可以根據(jù)所使用的木材的導(dǎo)管及木質(zhì)細胞的大 小等變更，但由于也有在加工成筒狀時在纖維方向產(chǎn)生裂紋的情況，當(dāng)考慮加 工成筒狀的場合的強度時，最好取例如0.06 0.6mm左右。另外，為了抑制木 制薄片的變形及裂紋，最好使木制薄片的內(nèi)部及表面預(yù)先含有樹脂、潤滑劑等。
但是，在作為材料只使用天然木材的場合，有時也不能充分地得到強度、 成形性、形狀穩(wěn)定性。這種情況下，可以在作為線圈骨架21的內(nèi)周面的木制
薄片的里側(cè)粘貼厚度為0.03~0.1mm左右的增強片。增強片既可以粘貼在木制 薄片的整個里面上，也可以局部地粘貼在需要強度的部分上。作為增強片，以 例如日本紙、牛皮紙為佳。
作為木制薄片的材料，使用例如，除滿足導(dǎo)管密度均勻且小，導(dǎo)管短，木 質(zhì)纖維長，夏季成長慢等條件外，最好是還要滿足成形加工的容易度及音響特 性等各種條件的天然木材?？梢院线m地選用例如真樺、山樺等樺木系列材料， 木蘭屬材料，日本楓等槭木系列材料，硬楓等楓木系列材料，櫻桃木等。木制 薄片可以通過將圓木、木材進行切片成規(guī)定厚度的加工來得到。
作為線圏22可以使用例如銅制的電線。線圈22在線圈骨架21的周圍沿 圖的紙面的水平方向巻繞多層。
在制作圖3所示的音圈20時，如圖4所示，準備在紙面垂直方向具有纖 維方向的矩形的木制薄片23。然后，如圖5所示，將木制薄片23巻成筒狀而 制成線圈骨架21，在線圏骨架21的周圍按照一定的巻繞寬度、層數(shù)巻繞線圈 22，再從線圈22引出錦絲線15、 16即可
這樣，根據(jù)本發(fā)明的實施方式的音圈20，線圈骨架21用木制薄片形成。 木制薄片由于纖維方向的聲音的傳播速度比非纖維方向快，因而可以通過使纖 維方向和聲音的傳播方向一致而更容易而有效地將振動傳遞到振動板12上。 再有，由于木制薄片在纖維方向具有與鋁相當(dāng)?shù)膫?番速度(約5000m/s),因 而可以實現(xiàn)與鋁相當(dāng)?shù)捻憫?yīng)性，由于也不會受到磁場引起的制動，因而可以將 音圈20的振動更忠實地傳遞到振動板上。再有，由于木制薄片即使與紙、芳 族聚酰胺纖維、聚酰亞胺等現(xiàn)有的材料比較，在傳播速度、重量、強度、振動 傳導(dǎo)性等所有方面都具有優(yōu)良的特性，因而用現(xiàn)有的材料不能表現(xiàn)的聲音也能 再生。
圖6是將具有本發(fā)明的實施方式的音圈20的揚聲器以13kHz ( 13000Hz) 頻率工作時的振動狀態(tài)的模擬結(jié)果的簡圖。通過觀察圖6的等高線可知，振動 板12的外周附近的振動為0.45xl(T8 m左右，音圈20的振動很好地傳遞到整 個振動板12。
圖7是表示將本發(fā)明的實施方式的揚聲器搭載在轉(zhuǎn)盤(圖示省略)上，在 距轉(zhuǎn)盤的中心半徑1米處用麥克風(fēng)評價了音響輸出特性的結(jié)果簡圖。從圖7
可知，揚聲器前面(Y軸方向)的聲壓級雖約為40dB左右，但在揚聲器的背 面可維持16dB左右的高的聲壓級。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器的表面聲壓分布的模擬結(jié)果的簡 圖。從圖8可知，殼體1前面的中心部分顯示出80dB左右的高的聲壓級，揚 聲器前面的周邊部分也可以維持40dB左右的聲壓級。
條件下，使用了現(xiàn)有的牛皮紙時的音圈40及振動板42的振動狀態(tài)。從振動板 傳遞的振動的大小是0.5xl0力m左右，由此可見與圖6的本發(fā)明的實施方式的 揚聲器相比大大地變差。另外，觀察圖IO及圖11所示的比較例的結(jié)果也可知， 與圖7及圖8所示的情況(本發(fā)明)比較，音響輸出較低，只有中心附近的聲 壓級提高。
圖12表示本發(fā)明的實施方式的揚聲器與比較例的揚聲器的聲壓頻率特性 的模擬結(jié)果的比較。從圖12可知，在比較例中，在13000Hz附近能見到大幅 度的降低，但對于本發(fā)明的實施方式的揚聲器，無論在哪個頻帶都能維持高的 聲壓級(SPL值)。
圖13表示揚聲器單元10的中心部分的聲速的模擬結(jié)果。對于本發(fā)明的實 施方式的揚聲器，顯示出在l 0000 20000Hz的頻帶具有卯dB左右的較高的值， 但在比較例中，是在13000Hz附近能見到聲壓大幅度地降低。
圖14表示使用了本發(fā)明的實施方式的揚聲器的場合的頻率特性，圖15 表示使用了作為比較例的揚聲器的場合的頻率特性。若對圖14和圖15進行比 較可知，在作為比較例的圖15中可見到在13kHz附近降低，相對于此，在圖 14所示的本發(fā)明的實施方式的例子中，其降低得到改善。
這樣，若采用本發(fā)明的實施方式的音圈及揚聲器，由于使用了木制的線圈 骨架21，所以具有高的傳播速度、重量輕、強度高、且能以高效率傳遞振動， 因而能再現(xiàn)迄今不能再現(xiàn)的聲音。
下面，說明有關(guān)其它實施方式。
雖然本發(fā)明按照上述實施方式作了記載，但成為該公開的一部分的論述及 附圖不應(yīng)理解為對該發(fā)明的限定。很顯然，本技術(shù)領(lǐng)域的人員可根據(jù)該公開的 內(nèi)容而做出各種替換的實施方式、實施例及應(yīng)用技術(shù)是不言自明的。
例如，在圖1~圖15所示的揚聲器中，雖以錐形的振動板12進行了說明， 但很顯然，對于半球形的振動板也可以采用同樣的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1. 一種音圈，其特征在于，具有用將天然木材切片成規(guī)定厚度的木制薄片形成的線圈骨架和在上述線圈骨架的外周卷繞的線圈。
2. 如權(quán)利要求1所述的音圈，其特征在于，上述線圈骨架在與線圈的巻 繞方向垂直的方向上具有纖維方向。
3. 如權(quán)利要求1所述的音圈，其特征在于，上述木制薄片的厚度為 0.06~0.6mm。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的音圈，其特征在于，上述線圈骨架具有粘貼 在上述木制薄片的里面的增強片。
5. 如權(quán)利要求4所述的音圈，其特征在于，上述增強片是紙。
6. 如權(quán)利要求4所述的音圈，其特征在于，上述增強片的厚度為 0.03 0.1mm。
7. —種揚聲器，其特征在于，具有用將天然木材切片成規(guī)定厚度的木制薄片形成的線圏骨架， 在上述線圈骨架的外周巻繞的線圏， 連接在上述線圈骨架的一端的振動板， 與上述線圏進行了磁連接的磁路。
8. 如權(quán)利要求7所述的揚聲器，其特征在于，上述線圏骨架在與線圈的 巻繞方向垂直的方向上具有纖維方向。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的揚聲器，其特征在于，上述木制薄片的厚度 為0.06~0.6mm。
10. 如權(quán)利要求7或8所述的揚聲器，其特征在于，上述線圏骨架具有粘 貼在上述木制薄片的里面的增強片。
11. 如權(quán)利要求IO所述的揚聲器，其特征在于，上述增強片是紙。
12. 如權(quán)利要求10所述的揚聲器，其特征在于，上述增強片的厚度為 0.03~0.1mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及音圈及揚聲器。音圈具有用將天然木材切片成規(guī)定厚度的木制薄片形成的線圈骨架和在上述線圈骨架的外周卷繞的線圈。
文檔編號H04R31/00GK101378604SQ20081021302
公開日2009年3月4日 申請日期2008年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月27日
發(fā)明者上村真史, 今村智, 飯野純司 申請人:日本勝利株式會社