扬声器用振动板、使用该振动板的扬声器、使用该扬声器的电子设备、装置以及扬声器用振动板的制造方法

摘要

振动板含有提高了打浆度的第1纤维材料、和使微细化至微纤维状态的竹纤维碳化后的第2纤维材料，通过对它们进行抄纸而构成。通过该构成，第2纤维材料使振动板高刚性化并且提高内部损耗，能够提高使用了该振动板的扬声器的音质。

说明书

技术领域

本发明涉及在各种音响设备或影像设备中使用的扬声器用的振动板、 使用该振动板的扬声器、立体声组合(stereo set)或电视机组合(television  set)等电子设备或汽车等装置、以及振动板的制造方法。

背景技术

近年来，在音响设备和影像设备等电子设备中，由于数字技术的普及， 强烈地要求提高在这些电子设备中使用的扬声器的性能。另一方面，在扬 声器的构成部件中，振动板的性能在音质的决定中占有很大的分量。因此， 开发一种能够实现更好的音质的高性能振动板是当务之急。

在最近的音频业、和搭载音频设备的汽车业中，由于数字设备的普及， 由扬声器再现的音质，有了飞跃性的提高。针对这些行业中的扬声器的趋 势是高音质化、轻量化、环保型。在高音质化方面，为了实现作为用户需 求的音质的要求，振动板的开发是当务之急。

从能够更高精度地控制音质的优点出发，以抄纸振动板为中心进行了 振动板的开发(例如，专利文献1)。作为在抄纸振动板中使用的材料即 纸浆，使用了对针叶树进行打浆而得到的牛皮纸浆。但是，因此而加速了 针叶树不足。由此，今后有利于地球环境的材料的使用必不可少。

此外，以使用了从针叶树得到的牛皮纸浆的纸振动板为中心的抄纸振 动板，与由金属材料或树脂材料构成的振动板相比，一般在其材料方面， 具有刚性变低的倾向。因此，从材料上使抄纸振动板的刚性提高很困难。 使用了这样的振动板的扬声器，对作为高音质化之一的高清晰度再现化、 大输出化、高可靠性化不利。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-221635号公报

发明内容

本发明是一种振动板，该振动板使材料刚性提高，不仅能够提供低音 域中的具有质感的重低音、和降低了高音域特有的振动板刚性不足所引起 的共振的清澈的音质，而且还能够实现大输出对应化、高可靠性化。本发 明的振动板，含有提高了打浆度的第1纤维材料、和使微细化至微纤维状 态的竹纤维碳化后的第2纤维材料，通过对它们进行抄纸而构成。通过该 构成，第2纤维材料使振动板高刚性化并且提高内部损耗，能够提高使用 了该振动板的扬声器的音质。

附图说明

图1是本发明的实施方式中的扬声器用振动板的示意剖面图。

图2是本发明的实施方式中的扬声器的剖面图。

图3是本发明的实施方式中的电子设备的外观图。

图4是本发明的实施方式中的装置的剖面图。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式中的振动板的剖面图。振动板1含有提高了 打浆度的第1纤维材料1A、和使微细化至微纤维状态的竹纤维碳化后的 第2纤维材料1B。另外，振动板1也可以含有第1纤维材料1A、第2纤 维材料1B以外的成分，例如，也可以含有竹纤维。另外，在第1纤维材 料1A的原料中不使用针叶树而使用竹纤维，从而能够降低对地球环境的 影响。振动板1通过对这些材料进行抄纸而形成。

另外，在图1中，为了方便，用直线示出振动板1的轮廓，并按照在 第1纤维材料1A、第2纤维材料1B和轮廓线之间存在空间的方式进行了 图示。但是，在仅由第1纤维材料1A、第2纤维材料1B构成了振动板1 的情况下，在图示了第1纤维材料1A、第2纤维材料1B的部分以外的部 分也填充有第1纤维材料1A、第2纤维材料1B。

第1纤维材料1A的打浆度，优选提高至650cc以下。打浆度的测定 方法由ISO5267-2来规定。

同样，第2纤维材料1B的打浆度优选提高至15cc以下。由此，能够 优化纤维的缠结。另外，微细化至微纤维状态的竹纤维的打浆度，实际上 只能测定到1cc程度，因此第2纤维材料1B的打浆度也以1cc为下限。

并且，第2纤维材料1B的平均纤维直径优选小于5μm。像这样，通 过减小平均纤维直径，能够优化纤维的缠结。在平均纤维直径大于5μm的 情况下，虽然能够对振动板1赋予竹纤维的特长，但存在使纤维的缠结强 化的力量不足的倾向。不过，即使对竹纤维进行打浆使之成为微纤维状态， 平均纤维直径实际上也只能减小至1μm程度。

此外，平均纤维长L相对于平均纤维直径D的比率(L/D)优选为 10以上。通过增大L/D，能够优化纤维的缠结。此外，由于即使微细地 打浆至微纤维状态，竹纤维的L/D实际上也只能增大至2000程度，因此 第2纤维材料1B的L/D也以2000为上限。

第2纤维材料1B的混入量，优选为5重量％以上且50重量％以下。 在第2纤维材料1B的混入量不足5重量％的情况下，使振动板1的刚性 提高的效果较小。另一方面，若第2纤维材料1B的混入量大于50重量％， 则漏水性显著降低，抄纸需要很长时间，生产率降低。

另外，在第1纤维材料1A含有微细化至微纤维状态的竹纤维的情况 下，优选第2纤维材料1B和该竹纤维的合计的比率为5重量％以上且50 重量％以下。其理由与上述相同。

另外，本实施方式中的竹纤维，只要是来自竹科的植物则没有特别限 制，只要是除了竹龄不足1年的竹笋或幼竹级别的植物以外的、竹龄经过 1年以上的长大的竹子即可。

并且，关于竹龄，经过1年以上则能够最低限度确保本实施方式所需 的刚性和强韧性。若经过2年以上则刚性和强韧性进一步提高，进而若经 过3年以上则刚性和强韧性更加提高。

第2纤维材料1B，通过将这样的竹纤维打浆至微纤维状态，进而使 其碳化来进行调制。因此，与碳化前相比，刚性进一步提高，其结果，振 动板1的刚性提高。

另外，在打浆处理中，几乎不改变平均纤维长度地减小了平均纤维直 径。因此，能够强化纤维的缠结、尤其是与其他材料之间的缠结，其结果， 能够提高振动板1的刚性和强韧性。

此外，在碳化处理中，将微纤维状态的竹纤维碳化至能够对振动板1 赋予适当的刚性的程度。即，在碳化处理中，竹纤维的形状保持不变，而 刚性变大。另外，若碳化进行过度则无法保持纤维的形状。因此，对碳化 处理的温度和处理时间进行控制很重要。例如，通过在500℃以上、1000℃ 以下的温度范围，在24小时以上、120小时以下进行热处理，能够调制适 合音响用或车载用扬声器的振动板1的第2纤维材料1B。

通过像这样使其碳化，竹纤维自身的弹性模量和内部损耗提高。因此， 能够相辅相成地发挥效果，能够提高扬声器的音质。即，能够实现高清晰 度再现化、低音域中的具有质感的重低音再现、降低了高音域特有的振动 板刚性不足所引起的共振的清澈的音质再现、高音域中的声压提高或再现 频带的放大。

如上所述，通过使用第1纤维材料1A和第2纤维材料1B，作为音质 的特长，能够提高高音域中的声压级，在高音域中能够得到清澈且震撼的 音质。此外，在低音域中，也能够再现质感较好的重低音。作为整体，能 够成为清晰度高、轮廓清晰的音像定位良好的出色音质。

并且，作为其他效果，与由纸浆单体构成的振动板相比，强韧性提高， 在品质方面和可靠性方面也很出色。因此，能够提高使用了振动板1的扬 声器的高耐输入化、作为汽车用扬声器很重要的耐湿可靠性所代表的各种 可靠性。通过以上方式，能够提高使用了振动板1的扬声器的音质、大输 出对应力、可靠性。并且，由于使用了竹纤维，因此廉价且有利于地球环 境。

此外，通过将对竹纤维进行打浆并增大了打浆度的纤维作为第1纤维 材料1A来使用，并与第2纤维材料1B进行混合抄纸，能够进一步发挥 竹纤维原本的特长。并且，即使含有竹纤维以外的强化材料，通过与将竹 纤维的打浆度减小至微纤维状态的材料进行混合，由此结合力被强化并能 够发挥竹纤维的特长。

并且，在本制造工序之前，作为预处理，也可以设置将纤维材料分解 来进行调制的纤维分解步骤。通过设置该预处理，即使在提高了打浆度的 情况下，也能够提高生产率，并且能够实现高精度的音质的调整。该效果， 在使用竹纤维这样的刚性较高的材料的情况下尤其有利。

此外，为了在使用作为植物材料的竹纤维材料的同时提高强度，若将 来自包括竹子在内的禾本科植物的叶子的植物蛋白石作为强化材料来使 用，则能够提高弹性模量。

此外，在强化材料中可以使用云母、芳香族聚酰胺纤维(aramid fier)。 若在强化材料中使用云母，则能够提高弹性模量和内部损耗。若在强化材 料中使用芳香族聚酰胺纤维，则耐热性提高，且拉伸强度提高。另外也可 以使用这些强化材料的任意2种以上。

此外，根据需要，也可以使用作为添加剂的施胶剂、纸张强度增强剂、 粘合剂、防水剂、颜料、染料等。聚乳酸或聚乙烯醇，与竹纤维的纤维素 亲和性良好，且容易固着于竹纤维的表面。此外，由于还存在提高内部损 耗的效果，因此能够使扬声器的频率特性良好。

特别是，聚乳酸是生物降解性塑料，由竹纤维和聚乳酸构成的振动板 成为环保型振动板，能够成为有利于地球环境的扬声器用的振动板。另外， 在颜料、染料、施胶剂、纸张强度剂等的使用中没有特别限制。

如上所述，振动板1通过将提高了打浆度的第1纤维材料1A和使微 细至微纤维状态的竹纤维碳化后的第2纤维材料1B一起进行抄纸而形成。 因此，特别是通过碳化后的第2纤维材料1B，振动板1在具有高弹性模 量的同时具有高内部损耗。

接着，参照图2对使用了振动板1的扬声器进行说明。图2是本发明 的实施方式的扬声器的剖面图。扬声器10具有磁路5、框架7、振动板1、 和音圈8。

内磁型的磁路5通过由上部板3以及磁轭4来夹持被着磁后的磁体2 而构成。框架7与磁路5的磁轭4结合。振动板1的外周经由边棱9与框 架7的边缘部相粘接。即，框架7支撑着振动板1的外周。并且，音圈8 的一端与振动板1的中心部结合，音圈8的另一端嵌入到磁路5的磁隙6 中。像这样，音圈8的一部分被配置在由磁路5产生的磁通的作用范围内。

另外，以上虽然对具有内磁型的磁路5的扬声器10进行了说明，但 不限定于此，也可以在具有外磁型的磁路的扬声器中应用振动板1。

通过应用振动板1，能够提高扬声器10的音质。即，能够实现高清晰 度再现化、低音域中的具有质感的重低音再现、降低了高音域特有的振动 板刚性不足所引起的共振的清澈的音质再现、高音域中的声压提高或再现 频带的放大。此外，还能够实现扬声器10的大输出对应化、高可靠性化。

接着，参照图3对使用了扬声器10的电子设备进行说明。图3是作 为本发明的实施方式的电子设备的迷你组合音响系统的外观图。

扬声器10被组装到外壳(enclosure)11中而构成了扬声器系统。放 大器12包括输入到扬声器系统的电信号的放大电路。播放机等的操作部 13输出被输入到放大器12中的音源。迷你组合音响系统14像这样具有放 大器12、操作部13、扬声器系统。放大器12、操作部13、外壳11是迷 你组合音响系统14的主体部。扬声器10的音圈8，从主体部的放大器12 被供电从而从振动板1发出声音。

通过该构成，能够实现以往没能实现的高音质化。即，能够实现高清 晰度再现化、低音域中的具有质感的重低音再现、降低了高音域特有的振 动板刚性不足所引起的共振的清澈的音质再现、高音域中的声压提高或再 现频带的放大。结果，迷你组合音响系统14能够以良好的音质再现音乐。

另外，作为扬声器10向设备的应用，虽然对迷你组合音响系统14进 行了说明，但不限定于此。也能够应用于能够携带的便携式音频设备等。 并且，能够广泛应用、扩展到液晶电视或等离子显示电视等影像设备、便 携式电话等信息通信设备、计算机关联设备等电子设备。

接着，参照图4对使用了扬声器10的装置进行说明。图4是作为本 发明的实施方式的装置的汽车15的剖面图。

将扬声器10组装在后架或前面板中，作为汽车导航仪或汽车音响的 一部分来使用而构成了汽车15。换言之，汽车15具有扬声器10、和搭载 了扬声器10的移动部15A。

通过该构成，能够实现有效利用了扬声器10的特长的高音质化。即， 能够实现高清晰度再现化、低音域中的具有质感的重低音再现、降低了高 音域特有的振动板刚性不足所引起的共振的清澈的音质再现、高音域中的 声压提高或再现频带的放大。结果能够提高搭载了扬声器10的汽车15等 装置的音质。

工业实用性

本发明的扬声器用振动板、扬声器、电子设备以及装置，能够应用于 需要提高音质、有利于环境的影像音响设备或信息通信设备等电子设备、 以及汽车等装置。

符号说明

1      振动板

1A     第1纤维材料

1B     第2纤维材料

2      磁体

3      上部板

4      磁轭

5      磁路

6      磁隙

7      框架

8      音圈

9      边棱

10     扬声器

11     外壳

12     放大器

13     操作部

14     迷你组合音响系统

15     汽车

15A    移动部