揚聲器用磁路以及使用了該揚聲器用磁路的揚聲器的制作方法

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本發明涉及音響設備中使用的動電型的揚聲器用磁路以及使用了該揚聲器用磁路的揚聲器。

背景技術：

在揚聲器中，頻帶的設定很重要，特別是全頻帶揚聲器需要從低頻域到高頻域的較寬的頻帶。因此，在揚聲器中，根據需要實施了將頻帶擴展至高頻域的對策。

作為縮窄揚聲器的高頻域的頻帶的重要因素，有揚聲器用磁路的高頻域的阻抗上升。因此，為了擴展揚聲器的高頻域的頻帶，需要抑制揚聲器用磁路的高頻域的阻抗上升，防止高頻域的聲壓降低。

作為抑制高頻域的阻抗上升的揚聲器用磁路，已知在中心磁極的上端部覆蓋有環狀的非磁性導電體罩，例如銅罩的方法。

需要說明的是，作為與本申請的發明相關聯的在先技術文獻信息，例如，已知專利文獻1。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-168797號公報

技術實現要素：

本發明提供防止聲壓級降低并且實現高頻域的阻抗上升的抑制的揚聲器用磁路以及使用了該揚聲器用磁路的揚聲器。

本發明的磁路具有磁體、頂板、底板以及磁軛。磁體具有第一面和第二面。第二面相對于第一面位于第一方向且與第一面平行。第一面與第二面被磁化。頂板設置于磁體的第一面，底板與磁體的第二面磁耦合。磁軛與底板磁耦合且從底板沿著第一方向設置。磁軛具有與頂板對置的磁極面。在磁軛的形成磁極面的部分設置有產生磁飽和的磁飽和部。磁飽和部具有與第一方向垂直的剖面積沿著第一方向朝向磁軛的前端而減少的形狀。底板與磁軛可以一體化，也可以構成為分體構件。

如上所述，根據本發明，通過在磁軛的磁隙的磁極面的形成部分設置的磁飽和部而產生磁飽和，能夠抑制電感，抑制高頻域的阻抗上升。本發明能夠提供這種揚聲器用磁路以及具備該揚聲器用磁路的揚聲器。由此，能夠實現揚聲器的聲壓級的提高、失真的減少、高頻域臨界頻率的延伸。

附圖說明

圖1是基于本發明的第一實施方式的揚聲器用磁路的剖視圖。

圖2是示出圖1的主要部分的剖視圖。

圖3是基于本發明的第二實施方式的揚聲器用磁路的剖視圖。

圖4是示出圖3的主要部分的剖視圖。

圖5是基于使用了圖3所示的磁路的本發明的第三實施方式的揚聲器的剖視圖。

圖6是基于本發明的第四實施方式的揚聲器用磁路的剖視圖。

圖7是示出圖6的主要部分的剖視圖。

圖8是基于使用了圖6所示的磁路的本發明的第五實施方式的揚聲器的剖視圖。

具體實施方式

在對本發明的實施方式進行說明之前，對以往的磁路的問題點進行簡單說明。首先，基于部件數量的增加、生產性的降低等制造方面的觀點，在中心磁極覆蓋有非磁性導電體罩的揚聲器用磁路并不優選。

另外，對于在中心磁極覆蓋有非磁性導電體罩的揚聲器用磁路而言，與非磁性導電體罩的厚度相應地磁隙擴大。因此，磁隙中的磁通密度降低。因此，使用這種磁路的揚聲器在聲壓級降低這方面帶來不利影響。

以下，使用圖1～圖8對基于本發明的實施方式的揚聲器用磁路以及使用了該揚聲器用磁路的揚聲器進行說明。

(第一實施方式)

圖1是基于本發明的第一實施方式的揚聲器用磁路的剖視圖，圖2是示出圖1的主要部分的剖視圖。

該揚聲器用磁路是外磁型。即，該揚聲器用磁路具有環狀的磁體1、環狀的頂板2、以及一體地形成有中心磁極4的圓盤狀的底板3。磁體1是鐵氧體系，沿上下的厚度方向被磁化。而且，磁體1設置于底板3。頂板2設置于磁體1的上表面。底板3與磁體1的下表面磁耦合。中心磁極4以貫通磁體1的中央的孔的方式立起。在頂板2與中心磁極4之間形成有磁隙5，在磁隙5內配置有音圈6。

頂板2、底板3以及中心磁極4例如由熱軋鋼板(sphc、sphd)構成。

中心磁極4作為與頂板2對置的磁軛而發揮作用，在中心磁極4與頂板2之間形成磁隙5。

中心磁極4在中央形成有具有底的孔。在中心磁極4的上部的與磁隙5側相反的一側形成有磁飽和部7，該磁飽和部7的剖面積與中心磁極4的底板3側的其他部分的剖面積相比減少。

磁飽和部7在中心磁極4的形成磁隙5的磁極面4a的部分的中心磁極4的內周側設置為臺階形狀，以削減中心磁極4的所述磁極面4a的背面側的壁厚的方式設置。即，磁飽和部7設置在中心磁極4的向頂板2的磁隙5方向延長的延長線上的位置，形成為磁隙5的大致磁極寬度的范圍。

例如在通過金屬注射成形來成形底板3以及中心磁極4的情況下同時成形磁飽和部7。另外，在底板3以及中心磁極4并非通過成形而形成的情況下，磁飽和部7通過切削而形成。另外，特別是在尺寸方面不要求高精度的情況下，也可以通過通常的多級成形來成形。

通過磁體1而使這樣構成的揚聲器用磁路的頂板2與中心磁極4磁化成彼此不同的極性。頂板2被磁化成一方的磁極，例如n極，中心磁極4被磁化成另一方的磁極，例如s極。因此，從頂板2朝向中心磁極4產生磁通。即，在磁隙5內沿紙面的大致水平方向產生磁通。

另一方面，配置在磁隙5內的音圈6以在垂直地貫穿紙面的方向上流通有驅動電流的方式卷繞于筒管8。因此，在磁隙5中相對于音圈6產生有效磁通。音圈6與所流通的驅動電流的朝向相應地沿與磁隙5內的有效磁通方向正交的方向的紙面的上下方向位移。

在第一實施方式的揚聲器用磁路中，磁飽和部7在于磁隙5中產生有效磁通而成的磁路徑中產生磁飽和。另外，磁飽和部7在中心磁極4的形成磁隙5的磁極面4a的部分與大致磁極寬度的范圍對應地設置。即，中心磁極4的壁厚在與因音圈6中流通有驅動電流而由音圈6產生的交流磁通的朝向大致正交的方向上被削減。在此，在磁性體中通過的磁通因集膚效應而與交流磁通的頻率增高相應地集中在磁性體的表面附近。因此，磁飽和部7有效地作用于抑制音圈6的電感上升。其結果是，揚聲器的頻率特性能夠直至高頻域而維持高聲壓級，故而良好。

在該情況下，磁飽和部7在中心磁極4的形成磁隙5的磁極面4a的部分與大致磁極寬度的范圍對應地設置。而且，在形成磁隙5的磁飽和部7以及磁極面4a之間，未夾設有銅罩等其他構件。因此，能夠與設置磁飽和部7無關地適當地設定磁隙5的磁極寬度以及間隙間距離。

另外，磁飽和部7在于磁隙5中產生有效磁通而成的磁路徑中產生磁飽和，從而減少磁通密度相對于由音圈6產生的交流磁場的強度的變化量。即，磁隙5中產生的磁場在導磁率小的區域作用于由音圈6產生的交流磁場。因此，磁飽和部7減小由音圈6產生的交流磁場的導磁率的變化，從而減少諧波失真(特別是三次諧波失真)。

另外，由磁飽和部7產生磁飽和，從而產生漏磁通。磁飽和部7在中心磁極4的磁隙5的形成部分與大致磁極寬度的范圍對應地設置，因此漏磁通向磁隙5內泄漏而作為磁隙5的有效磁通發揮作用。由此，磁隙5的有效磁通密度的降低得到抑制。

如上所述，本實施方式的磁路具有磁體1、頂板2、底板3、以及作為磁軛而發揮功能的中心磁極4。磁體1具有第一面1a即上表面、以及第二面1b即下表面。第二面1b相對于第一面1a而位于第一方向、即下側，并且與第一面1a平行。第一面1a與第二面1b被磁化。頂板2設置于磁體1的第一面1a，底板3與磁體1的第二面1b磁耦合。中心磁極4與底板3磁耦合且從底板3沿著第一方向設置。中心磁極4具有與頂板2對置的磁極面4a。在中心磁極4的形成磁極面4a的部分設置有產生磁飽和的磁飽和部7。磁飽和部7具有與第一方向垂直的剖面積沿著第一方向朝向中心磁極4的前端而減少的形狀。

中心磁極4具有磁極面4a的背面4b。而且，磁飽和部7通過背面4b相對于磁極面4a傾斜而形成。

(第二實施方式)

圖3是基于本發明的第二實施方式的揚聲器用磁路的剖視圖，圖4是示出圖3的主要部分的剖視圖。在圖3以及圖4中，對與圖1以及圖2相同的構成要素標注相同的附圖標記。

本實施方式的揚聲器用磁路的頂板12的形狀與第一實施方式不同。另外，中心磁極14形成為，降低與在設置于磁體1的部分處減薄頂板12的板厚相應的高度。

與第一實施方式的揚聲器用磁路同樣，中心磁極4在中央形成有具有底的孔。而且，在中心磁極14的上部的與磁隙15側相反的一側形成有磁飽和部17，該磁飽和部17從底板13朝向前端而剖面積減少。

磁飽和部17在中心磁極14的形成磁隙15的磁極面14a的部分向中心磁極14的內周側呈臺階形狀凹陷地設置。即，磁飽和部17設置為削減中心磁極14的所述磁極面14a的背面側的壁厚。磁飽和部17在于磁隙15中產生有效磁通而成的磁路徑中產生磁飽和。

頂板12的板厚比磁隙15的磁極寬度薄，為了與音圈6的卷繞寬度對應地確保磁隙15的磁極寬度，以向下側突出而延伸的方式形成有磁極部12a。頂板12的磁極部12a形成為前端變細的錐形狀，成為產生磁飽和的第二磁飽和部。因此，磁極部12a減小由音圈6產生的交流磁場的導磁率的變化，在音圈6的電感上升的抑制、以及三次諧波失真的減少中有效地發揮作用。

而且，頂板12的磁極部12a相對于中心磁極14的磁飽和部17形成為，剖面形狀以磁隙15的中心為中點c而點對稱、或者近似點對稱。由于磁飽和部17以及磁極部12a的磁飽和而在磁隙15內產生漏磁通。該漏磁通的分布被調整為對磁隙15內的磁通有效。因此，消除了磁隙15的磁極寬度整個區域中的磁通密度分布的不均，磁隙15內的磁通密度分布的非對稱性得到改善。根據磁場分析的結果，確認到磁隙15內的磁通密度接近均勻，磁隙15內的磁通密度的非對稱性得到改善。在該情況下，若使磁隙15的中心與音圈6的中心一致、或者接近，則對流通于音圈6的驅動信號而發揮作用的磁隙15的磁通強度的均衡度增加。

因此，通過磁飽和部17以及磁極部12a的磁飽和來調整向磁隙15內泄漏的漏磁通的分布。因此，磁隙15的磁極寬度整個區域中的磁通密度分布的不均得到消除了，磁隙15內的磁通密度分布的非對稱性得到改善。在頂板12設置有成為第二磁飽和部的磁極部12a的揚聲器用磁路實現二次諧波失真的減少。

如上所述，本實施方式的磁路具有磁體1、頂板12、底板13、以及作為磁軛而發揮功能的中心磁極14。頂板12設置于磁體1的第一面1a，底板13與磁體1的第二面1b磁耦合。中心磁極14與底板13磁耦合且從底板13沿著第一方向設置。中心磁極14具有與頂板12對置的磁極面14a。在中心磁極14的形成磁極面14a的部分設置有產生磁飽和的磁飽和部17。磁飽和部17具有與第一方向垂直的剖面積沿著第一方向朝向中心磁極14的前端而減少的形狀。

中心磁極14具有磁極面14a的背面14b。而且，磁飽和部17通過背面14b相對于磁極面14a傾斜而形成。

頂板12具有與中心磁極14對置的磁極部12a。在頂板12中，設置于磁體1的第一面1a的部分的厚度比磁極部12a的第一方向上的長度小。

磁極部12a形成為前端變細的錐形狀，作為產生磁飽和的第二磁飽和部而發揮功能。

磁飽和部17與磁極部12a形成為，各自的剖面形狀以磁隙15的中心為中點而點對稱、或者近似點對稱。

(第三實施方式)

圖5是本發明的第三實施方式的揚聲器的剖視圖，示出使用基于第二實施方式的揚聲器用磁路的揚聲器的一例。在圖5中，對與圖3以及圖4相同的構成要素標注相同的附圖標記，并省略其說明。

在該揚聲器中，音圈6卷繞于圓筒狀的筒管8，振動板9的中央部分固定于筒管8。中心罩10呈拱形狀，以堵塞振動板9的中央的孔的方式粘接，防止塵埃侵入磁隙5。框架11包圍振動板9的周圍以及背面且下端固定在頂板12上。振動板9的外周端固定在一端固定于框架11的邊緣18的另一端，筒管8固定在一端固定于框架11的減振器19的另一端。邊緣18以及減振器19形成為懸架，將振動板9支承為能夠相對于框架11在與磁隙15內的磁通的方向正交的振動板9的前后方向(紙面的上下方向)上位移。

向固定于框架11的端子32供給驅動揚聲器的驅動信號，該驅動信號經由金線33向音圈6供給。當驅動信號供給至音圈6時，筒管8與該驅動信號的朝向以及大小相應地在與磁隙15內的有效磁通方向正交的方向上被驅動。因此，振動板9在振動板9的前后方向(紙面的上下方向)上被驅動。

這樣構成的揚聲器通過中心磁極14的磁飽和部7以及頂板12的磁極部12a產生磁飽和。因此，實現了音圈6的電感上升的抑制，頻率特性直至高頻域良好。并且，實現了諧波失真的減少，中高頻域的失真減少。

另外，磁飽和部7形成在不受磁隙5的磁極寬度以及間隙間距離影響的位置。而且，由磁飽和部7以及頂板12的磁極部12a產生的漏磁通作為磁隙5的有效磁通而發揮作用，因此有效地用于防止揚聲器的聲壓降低。

申請人對利用了這種具有磁飽和部7以及磁極部12a的磁場回路的本實施方式的揚聲器以及利用了在中心磁極的上端部覆蓋有銅罩的磁場回路的使用銅罩的揚聲器與利用了以往型的磁場回路的以往型揚聲器進行了比較實驗。該比較實驗的結果是，在20khz的阻抗下，本實施方式的揚聲器與以往型揚聲器相比減少了8.8ω，使用銅罩的揚聲器與以往型揚聲器相比減少了14ω。在該20khz的阻抗下，本實施方式的揚聲器未得到如使用銅罩的揚聲器那樣的阻抗減少效果，但由于頻率依賴性的關系而直至6～7khz為止與使用銅罩的揚聲器不存在差異。在300hz、400hz、500hz、600hz的中低頻域的聲壓級平均值中，本實施方式的揚聲器與以往型揚聲器相比未確認到差異，使用銅罩的揚聲器與以往型揚聲器相比降低了約1db。即，在所述中低頻域的聲壓級平均值中，本實施方式的揚聲器比使用銅罩的揚聲器高約1db。

本實施方式的揚聲器不具有如使用銅罩的揚聲器那樣的頻率依賴性。因此，關于阻抗上升的抑制以及三次諧波失真的減少，本實施方式的揚聲器與使用銅罩的揚聲器相比在達到6～7khz之前效果大。

(第四實施方式)

圖6是基于本發明的第一實施方式的揚聲器用磁路的剖視圖，圖7是示出圖6的主要部分的剖視圖。

該揚聲器用磁路是內磁型。即，該揚聲器用磁路具有圓柱狀的磁體21、圓盤狀的頂板22、以及一體地形成有磁軛24的底板23。磁體21是釹系，沿上下的厚度方向被磁化。頂板22設置于磁體21的上表面。底板23形成為有底的圓筒狀，在底板設置有磁體21且與磁體21的下表面磁耦合。磁軛24以包圍磁體21以及頂板22的方式從底板呈圓筒狀立起。在頂板22與磁軛24之間形成有磁隙25，在磁隙25內配置有卷繞于筒管28的音圈26。

磁軛24的上部作為與頂板22對置的對置磁軛而發揮作用，在磁軛24與頂板22之間形成有磁隙25。

在磁軛24的上部的與磁隙25側相反的一側形成有磁飽和部27，該磁飽和部27的剖面積與磁軛24的底板23側的其他部分的剖面積相比減少。磁飽和部27將磁軛24的外周側構成為臺階形狀以產生磁飽和。

磁飽和部27設置在磁軛24的形成磁隙25的磁極面24a的部分，以削減磁軛24的所述磁極面24a的背面側的壁厚的方式設置。即，磁飽和部27設置在磁軛24的向頂板22的磁隙25方向延長的延長線上的位置，與磁隙25的磁極寬度的范圍對應。

頂板22的板厚比磁隙25的磁極寬度薄，為了與音圈26的卷繞寬度對應地確保磁隙25的磁極寬度，以向下側延伸的方式形成有磁極部22a。頂板22的磁極部22a的剖面積形成為前端變細的錐形狀，在頂板22中成為磁飽和的第二磁飽和部。

而且，頂板22的磁極部22a相對于磁軛24的磁飽和部27形成為，剖面形狀以磁隙25的中心為中點c而點對稱、或者近似點對稱。因此，由于磁極部22a以及磁飽和部27的磁飽和而向磁隙25內泄漏的漏磁通被調整為有效地發揮作用的分布。

在這樣構成的第四實施方式的內磁型揚聲器用磁路中，與第一以及第二實施方式的外磁型揚聲器用磁路同樣，磁飽和部27在于磁隙25中產生有效磁通而成的磁路徑中產生磁飽和。

而且，磁飽和部27在磁軛24的形成磁隙25的磁極面24a的部分與磁極寬度的范圍對應地設置。磁飽和部27以削減與音圈26中流通有驅動信號時由音圈26產生的交流磁通的朝向大致正交的方向上的壁厚的方式形成。在磁性體中通過的磁通因集膚效應而與交流磁通的頻率增高相應地集中在磁性體的表面附近。因此，磁飽和部27在音圈26的電感上升的抑制中有效地發揮作用。

在該情況下，磁飽和部27在磁軛24的形成磁隙25的磁極面24a的部分與磁極寬度的范圍對應地設置。而且，在形成磁隙25的磁飽和部27以及磁極面24a之間，未夾設有銅罩這樣的其他構件。因此，能夠與設置磁飽和部27無關地適當地設定磁隙25的磁極寬度以及間隙間距離。

另外，磁飽和部27在于磁隙25中產生有效磁通而成的磁路徑中產生磁飽和。另一方面，頂板22的磁極部22a形成為前端變細的錐形狀從而壁厚比頂板22的主體部的壁厚薄。因此，磁極部22a在于磁隙25中產生有效磁通而成的磁路徑中產生磁飽和。而且，磁飽和部27以及磁極部22a減小由音圈26產生的交流磁場的導磁率的變化，在音圈26的電感上升的抑制、以及三次諧波失真的減少中有效地發揮作用。

另外，磁飽和部27在磁軛24的磁隙25的形成部分與大致磁極寬度的范圍對應地設置。因此，由磁飽和部27產生的漏磁通能夠向磁隙25內泄漏并作為磁隙25的有效磁通而發揮作用。由此，能夠抑制磁隙25的有效磁通密度的降低。

并且，從頂板22的磁極部22a以及磁飽和部27向磁隙25內泄漏的漏磁通被調整為能夠在磁隙25內有效地利用。因此，磁隙25的磁極寬度整個區域中的磁通密度分布的不均得到消除，磁隙25內的磁通密度分布的非對稱性得到改善。由此，實現二次諧波失真的減少。

如上所述，本實施方式的磁路具有磁體21、頂板22、底板23以及磁軛24。頂板22設置于磁體21的第一面21a，底板23與磁體21的第二面21b磁耦合。磁軛24與底板23磁耦合且從底板23沿著第一方向設置。磁軛24具有與頂板22對置的磁極面24a。在磁軛24的形成磁極面24a的部分設置有產生磁飽和的磁飽和部27。磁飽和部27具有與第一方向垂直的剖面積沿著第一方向朝向磁軛24的前端而減少的形狀。

磁軛24具有磁極面24a的背面24b。而且，磁飽和部27通過背面24b相對于磁極面24a傾斜而形成。

頂板22具有與磁軛24對置的磁極部22a。在頂板22中，設置于磁體21的第一面21a的部分的厚度比磁極部22a的第一方向上的長度小。

磁極部22a形成為前端變細的錐形狀，作為產生磁飽和的第二磁飽和部而發揮功能。

磁飽和部27與磁極部22a形成為，各自的剖面形狀以兩磁隙25的中心為中點而點對稱、或者近似點對稱。

(第五實施方式)

圖8是本發明的第五實施方式的揚聲器的剖視圖，示出使用基于第四實施方式的揚聲器用磁路的揚聲器的一例。在圖8中，對與圖6以及圖7相同的構成要素標注相同的附圖標記，并省略其說明。

在該揚聲器中，音圈26卷繞于圓筒狀的筒管28，振動板29的中央部分固定于筒管28。中心罩30呈拱形狀，以堵塞振動板29的中央的孔的方式粘接，防止塵埃侵入磁隙25。為了包圍振動板29的周圍以及背面，框架31的下端固接于磁軛24的外周側面。振動板29的外周端固定在一端固定于框架31的邊緣38的另一端，筒管28固定在一端固定于框架31的減振器39的另一端。振動板29通過形成為懸架的邊緣38以及減振器39而被支承為能夠相對于框架31在與磁隙25內的磁通的方向正交的振動板29的前后方向(紙面的上下方向)上位移。

驅動揚聲器的驅動信號向固定于框架31的端子34供給，經由金線35向音圈26供給。當驅動信號供給至音圈26時，筒管28與該驅動信號的朝向以及大小相應地在與磁隙25內的有效磁通方向正交的方向上被驅動。而且，振動板29在振動板29的前后方向(紙面的上下方向)上被驅動。

這樣構成的揚聲器通過磁軛24的磁飽和部27以及頂板22的磁極部22a來實現音圈26的電感上升的抑制，頻率特性直至高頻域良好。另外，實現了諧波失真的減少，中高頻域的失真少。并且，通過將磁飽和部27設置于磁軛24，從而不受磁隙25的磁極寬度以及間隙間距離影響。因此，能夠使由磁軛24的磁飽和部27以及頂板22的磁極部22a產生的漏磁通作為磁隙25的有效磁通而發揮作用，防止揚聲器的聲壓的降低。

需要說明的是，以上說明的各種實施方式是用于容易地理解本發明的方式，通過實施方式說明的揚聲器用磁路、以及構成使用了該揚聲器用磁路的揚聲器的各構成要素的材料、形狀能夠各種各樣地變更，不用于限定地解釋本發明。

本發明能夠在不脫離其主旨的范圍內進行變更、改良，并且其等價物也包含于本發明。

產業上的可利用性

本發明的揚聲器用磁路以及使用了該揚聲器用磁路的揚聲器應用于車載用音響設備以及家庭用音響設備，有助于防止聲壓級降低并且抑制高頻域的阻抗上升。

附圖標記說明

1、21磁體

1a、21a第一面

1b、21b第二面

2、12、22頂板

3、13、23底板

4、14中心磁極

4a、14a、24a磁極面