音響性能向上のための分離されたデュアルコイルを備えた2ウェイマイクロスピーカーの設計と解析

本研究の目的は、低周波および中周波数の音圧レベル（SPL）性能を向上させるための最適なマイクロスピーカー設計を特定することにあります。近年のスマートウォッチ形状の変化により、より大きなマイクロスピーカーの使用が可能になり、音響性能の向上が期待されるためです。本研究では、プロトタイプのシングルコイル設計に対し、ウーファー（WF）とツイーター（TW）ユニットが分離されたデュアルコイル設計の3つの新型マイクロスピーカーを基に、低周波および中周波数のSPL性能を増加させる最適な設計を検討しました。各タイプのSPLを電磁・機械・音響（E-M-A）結合解析法で比較して最適設計を同定しました。解析結果によると、ウーファーとツイーターのサイズ比が7:3のタイプ2が中周波数帯でSPLを著しく改善し、低周波数帯でもわずかなSPL増加を示しました。したがって、解析結果の検証のためタイプ2のサンプルを製作し、実験によりSPL性能の向上とシミュレーション結果の妥当性を確認しました。