スピーカーを設置可能なスペースに収める
フレームと磁気回路を選定する前に、お客様の筐体寸法と取り付け構造を確認いたします。
著名なスピーカー設計会社であるZEH Audioは、スピーカードライバーの製造を専門としています。卓越した品質により、スピーカーメーカーの信頼できるパートナーとして、以下の主要な強みを誇ります。
スピーカーを選ぶ際には、外径だけを考慮すべきではありません。設置スペース、筐体容積、アンプ出力、インピーダンス、定格電力、感度、周波数特性、目標音圧レベル、動作環境など、あらゆる要素を評価する必要があります。
同じサイズのスピーカーであっても、振動板の材質、ボイスコイル、ネオジム磁石、音響エンクロージャー、音響出口の設計などの違いにより、音質に著しい差が生じる場合があります。
小型スピーカーは、設置スペースが限られている電子機器向けに設計されています。コンパクトな製品構造の中で、音声ガイダンス、アラーム音、ハンズフリー通話、音楽再生などを可能にします。
しかし、スピーカーが小型だからといって、音響設計を軽視して良いわけではありません。実際の音量、音質、低音域の性能は、アンプの出力、エンクロージャーの容積、密閉性、音の出口面積、設置位置などによっても左右されます。より力強い低音や高い音圧レベルが求められる製品では、スピーカー、アンプ、音響エンクロージャー、そして製品全体の構造を総合的に設計することで、性能を最適化する必要があります。
下記の各タイプのスピーカーは、既存のサイズプラットフォームから選択することも、製品構造、音響エンクロージャー、アンプ仕様、目標とする音響性能、量産要件に合わせてカスタマイズすることも可能です。カスタマイズ可能なパラメータには、スピーカーのサイズ、形状、奥行き、取り付け穴、インピーダンス、定格電力、マグネット、振動板、取り付け方法、配線接続などが含まれます。ご要望に応じてスピーカーグリルを追加することもできます。
ZEHは、お客様の製品構造と目標とする音響性能に基づき、小型、中型、大型のスピーカーをご提案またはカスタマイズいたします。また、音響エンクロージャー設計、アンプマッチング、PCBA開発・デバッグ、DSPチューニング、プラスチックエンクロージャー製造、サンプル検証、量産サービスも提供しており、スピーカーと完成品間の安定した音響的・機械的統合を実現します。
ZEHSMAUDIOは、既存のスピーカープラットフォームを改造したり、設置スペース、音響目標、電子機器、筐体、製造要件に基づいて改良された構造を開発したりすることができます。
フレームと磁気回路を選定する前に、お客様の筐体寸法と取り付け構造を確認いたします。
円形、楕円形、長方形、薄型フレームは、内部リブ、PCBの位置、および組み立て方法に合わせて調整可能です。
スピーカーのパラメータは、アンプ、エンクロージャー、リスニング距離、および要求される音響性能と合わせて評価されます。
振動板、サラウンド、磁石の材料は、目標とする音質、環境、コスト要件に応じて選定されます。
このプロジェクトには、筐体、グリル、配線、コネクタ、シーリング部品、アンプのマッチングなどが含まれる場合があります。
小型スピーカーは、大型ドライバーに比べて、機械的、音響的、電力的な制約がより厳しくなります。ZEH Audioは、スピーカーエンジニアリング、システムインテグレーション、スケーラブルな製造を組み合わせることで、OEM/ODMのお客様が製品に適合し、目標とする音響性能を満たし、量産においても一貫性を保つコンパクトなオーディオソリューションを開発できるよう支援します。
小型スピーカーの性能は、ドライバーの直径だけでなく、様々な要素に左右されます。当社のエンジニアは、取り付け奥行き、フレーム形状、マグネットサイズ、音の出口位置、エンクロージャー容積、内部スペースなどを総合的に評価し、必要な音響性能を損なうことなく、お客様の製品に最適なスピーカーを開発します。
スピーカー本体だけでなく、エンクロージャー、アンプ、プリント基板アセンブリ、音響チャンバー、音響出口、密閉構造、配線といったシステム全体を総合的に評価します。このシステムレベルのアプローチにより、限られた製品スペースと電力予算内で、よりクリアな音声再生、十分な音圧レベル、そしてより安定した音響性能を実現できます。
スピーカーのサンプルは、量産前に周波数特性、感度、インピーダンス、歪み、機械的適合性、その他プロジェクト固有の要件について評価されます。厳選された材料、製造工程、音響試験により、承認されたサンプルから量産ロットまで一貫した性能を維持します。
20年以上にわたるスピーカー製造およびエンジニアリングの経験を持つZEHは、既存のスピーカープラットフォームをベースに開発することも、お客様の製品要件に合わせたカスタマイズソリューションを開発することも可能です。スピーカーの選定や構造変更から、サンプル検証、エンクロージャーの組み込み、量産まで、プロジェクト全体をサポートします。
小型スピーカーユニットは、取り付け面の寸法が約13~40mm(0.5~1.5インチ)で、形状は円形、楕円形、正方形、長方形などがあります。13mm未満のユニットは通常マイクロスピーカーに分類され、40mmを超えると中型スピーカーに分類されます。測定する際は、コーンの直径ではなく、取り付け面の寸法とマグネットを含む全体の奥行きを測定してください。奥行きが、ユニットが取り付けられるかどうかを決定する重要な要素となる場合が多いです。
サイズは考慮すべき要素の一つに過ぎません。小型スピーカーユニット(13~40mm)は従来型のコーン型を採用し、音楽だけでなく音声ガイダンスも再生します。マイクロスピーカー(8~20mm)は、より薄型のモーターとフラットな振動板を使用し、低周波出力を犠牲にして厚みを増しています。マイクロスピーカーは、製品の厚さが約4mm以下の場合に選択されます。13~20mmの範囲で両者が重なる場合は、設置可能な奥行きによって選択が決まります。
調達用語で言えば、その通りです。「内蔵スピーカー」や「内部スピーカー」は、部品がどこに設置されるか(顧客の筐体内部にあり、専用のキャビネットは付いていない)を表し、「小型スピーカーユニット」は部品そのものを表します。民生用および産業用電子機器に搭載されている内蔵スピーカーは、ほぼ全て13~40mmのドライバーユニットで、単体で供給されるか、リード線、ガスケット、プラスチック製の筐体が取り付けられた状態で供給されます。
ドライバーは好みではなく、アンプに合わせて選びましょう。同じ電源電圧の場合、4Ωドライバーは電流が約2倍になり、出力も約3dB高くなります。これは、3.7Vから大音量で動作させる必要があるバッテリー駆動製品に適しています。8Ωは発熱が少なく、小型クラスDアンプの電流制限内に収まり、アンプが固定されている場合や製品が連続再生される場合のより安全なデフォルト設定となります。
通常は仕様書に記載されているよりも少ない出力です。定格出力1~3Wの28~40mmドライバーは、熱限界に達する前に機械的限界に達するため、5Wのアンプでは音量が上がるのではなく歪みが生じます。アンプの定格出力は、バッテリーの最低電圧における実際の出力から設定し、20~30%の余裕を持たせてください。定格出力は耐久性を示す数値であり、音量は感度と振幅によって決まります。
28mmドライバーには少なくとも1~2cc、40mmドライバーには5~10ccの密閉型背面容積を確保してください。これより小さいと、空気の剛性が高まり共振が強まり、音が薄くなります。キャビティは完全に密閉されている必要があります。配線出口の周囲に0.5mmの隙間があるだけでも、低域で数dBの損失が生じる可能性があります。容積が確保できない場合は、キャビティに合わせて調整されたベントまたはパッシブラジエーターを使用することで、より大きなドライバーを使用するよりも効果が得られます。
ほとんどの場合、ドライバー自体は問題なく、アセンブリに問題があります。よくある原因としては、バッテリー電圧が低いときにアンプがクリッピングを起こす、ハウジングパネルが密閉されていない、または共振する、リード線がコーンに接触している、ネジやリブの圧力が不均一なためにフレームが変形しているなどが挙げられます。まずはテストバッフルにドライバーを取り付けて不具合を再現してみてください。そこで不具合が解消すれば、問題は音響的なものではなく、機械的なものです。