CN111954602B - 扬声器系统及车辆车门 - Google Patents

Abstract

扬声器系统具有：第1面板，其是车门的外板；第2面板，其设置于所述车辆车门中的车室侧，具有放音用的开口部；第3面板，其设置于所述第1面板和所述第2面板之间；扬声器单元，其在沿中心轴从所述车室俯视观察时与所述开口部重叠，朝向所述车室放音；以及吸音材料，其与在所述扬声器单元和所述第1面板之间产生的驻波中的声粒子速度的波腹所对应的部位重叠而配置。

Description

扬声器系统及车辆车门

技术领域

本发明涉及扬声器系统及具有扬声器系统的车辆车门。

背景技术

车辆车门有时由外侧面板、设置于车室侧的车门饰板、以及在外侧面板和车门饰板之间设置的内侧面板构成。在内侧面板安装扬声器单元及车窗调节器等车门功能部件。例如在专利文献1所记载的车辆车门中，以将内侧面板的开口部堵塞的方式对搭载有车门功能部件的模块载板进行安装。而且，在模块载板安装有扬声器单元。在如上所述地收容有扬声器单元的车辆车门中，在车门饰板和外侧面板之间包围的空间作为扬声器单元的音箱(enclosure)起作用。

专利文献1：日本特开2009－137416号公报

发明内容

但是，在将扬声器单元装入车辆车门的现有的扬声器系统中，在车辆车门的内部产生驻波。如果产生驻波，则存在下述问题，即，在驻波的频率下，原本向室内放音的声音的声压降低。另外，设想下述情况，即，在向扬声器单元输入的信号中，直至某个时刻为止包含有驻波的频率成分，如果经过了某个时刻，则不包含驻波的频率成分。在该情况下，存在下述问题，即，即使经过了某个时刻，放音的声音所包含的驻波的频率成分也不会立即消失，驻波的频率成分衰减要花费时间。

本发明就是鉴于上述的情况而提出的，其解决课题之一在于，提供能够抑制在车辆车门的内部产生的驻波，使音质提高的扬声器系统及车辆车门。

本发明所涉及的扬声器系统的一个方式为，具有：第1面板，其是车辆车门的外板；第2面板，其设置于所述车辆车门中的车室侧，具有放音用的开口部；第3面板，其设置于所述第1面板和所述第2面板之间；扬声器单元，其具有朝向所述车室放音，在沿其中心轴从所述车室俯视观察时与所述开口部重叠；以及吸音材料，其在所述扬声器单元的所述放音面和所述第1面板之间，在所述车辆车门的厚度方向产生的驻波中的声粒子速度的波腹的位置设置。

另外，本发明的一个方式所涉及的车辆车门具有上述扬声器系统。

附图说明

图1是表示具有本发明的第1实施方式的扬声器系统的车辆车门的分解斜视图。

图2是该扬声器系统的纵剖视图。

图3是图2的局部放大剖视图。

图4是表示第1实施方式中的扬声器系统的其他结构例的纵剖视图。

图5是表示本发明的第2实施方式的扬声器系统的纵剖视图。

具体实施方式

＜1.第1实施方式＞

下面，参照附图，对本发明的第1实施方式进行说明。此外，在附图中各部的尺寸及比例尺与实际的情况适当不同。另外，以下记载的实施方式是本发明的优选的具体例。因此，在本实施方式中附带有在技术方面优选的各种限定。但是，就本发明的范围而言，只要在下面的说明中没有特别对本发明进行限定的主旨的记载，就不限定于这些方式。

图1是表示具有第1实施方式所涉及的扬声器系统的车辆车门的结构的分解斜视图。另外，图2是该实施方式的纵剖视图，图3是其局部放大图。扬声器系统100具有扬声器单元5和音箱。在本实施方式中，车辆车门1的一部分作为音箱起作用。

车辆车门1具有：作为外板(外侧面板)的第1面板2，其位于车辆的外侧；以及第2面板3，其在车辆车门1中，作为内饰件而设置于车室侧，被称为车门饰板。另外，车辆车门1具有：第3面板4，该第3面板4设置于第1面板2和第2面板3之间，被称为内侧面板；以及扬声器单元5，其具有朝向车室放音的放音面5a，安装于第3面板4。放音面5a是圆锥台状的振动板的内壁面。

作为第1面板2和第3面板4通常使用钢板。第1面板2和第3面板4结合。作为第1面板2和第3面板4，例如也能够使用铝合金或者碳材料。作为第2面板3例如使用合成树脂成型板。在第1面板2和第3面板4的上部，设置能够将车窗玻璃6上下移动地收容的框体7。

在第3面板4设置有用于对扬声器单元5进行收容的开口部4a及多个开口部4b。在多个开口部4b中能够对用于使车窗玻璃6上下移动的未图示的电动机及车门锁致动器等部件进行收容。在该实施方式中，多个开口部4b的至少一部分没有由各种部件闭塞，也没有设置将开口部4b闭塞的专用的部件。

第2面板3相对于第3面板4，通过多个连结机构9进行固定。本实施方式的连结机构9由设置于第3面板4的筒状的接受部9a和一体地设置于第2面板3的插入体9b构成。插入体9b为弹性体。插入体9b在向接受部9a的插入孔内插入时缩径，在接受部9a内恢复为原来的大小。连结机构9将第2面板3固定于第3面板4。此外，将第2面板3相对于第3面板4通过强力向车内侧拉拽，由此能够将插入体9b从接受部9a拉出，能够将第2面板3从第3面板4拆下。

该连结机构9只要能够将第2面板3固定于第3面板4即可，例如，将接受部9a设置于第2面板3侧，将插入体9b设置于第3面板4侧等，除了本例子以外作为连结机构9能够采用各种构造。

在第2面板3的外缘部分，沿外缘部分设置有槽状的密封件安装部3a，在密封件安装部3a中嵌入有密封件10。该密封件10夹设于第2面板3和第3面板4之间，由此保持由第2面板3及第3面板4包围的空间11的气密性。通过在第3面板4设置的至少一部分的开口部4b，该空间11与在第1面板2和第3面板4之间形成的空间12连通。

本例子的扬声器单元5具有：扬声器主体5b，其包含音圈、磁铁及振动板等；以及筒状的壳体5c，其收容该扬声器主体5b。扬声器主体5b在其第2面板3侧具有凸缘部5d。将该凸缘部5d通过螺钉13固定于壳体5c，由此构成扬声器主体5b。

在与扬声器单元5的放音面5a相对的第2面板3的区域，设置有用于使由扬声器单元5发出的声音向车室内放音的多个开口部3b。即，如图2所示，在沿扬声器单元5的中心轴21从车室俯视观察第2面板3时，扬声器单元5与开口部3b重叠。

在壳体5c的车辆车门厚度方向X的中间附近设置有凸缘部5e。凸缘部5e具有用于将扬声器单元5安装于第3面板4的安装孔5f。弹性体15安装于扬声器单元5和第3面板4之间。该弹性体15是与壳体5c的外周部嵌合的环状的部件。弹性体15具有用于安装于第3面板4的安装孔15a。扬声器单元5是使壳体5c的第1面板2侧贯穿第3面板4的开口部4a而进行安装。即，在设置于凸缘部5e的安装孔5f和设置于弹性体15的安装孔15a中将安装螺钉17插入贯穿，将安装螺钉17螺入至设置于第3面板4的螺孔4c，由此扬声器单元5安装于第3面板4。弹性体15减少或防止向扬声器单元5的背面侧辐射的声音从壳体5c内泄漏。也可以构成为取代在第3面板4设置螺孔4c，而是设置贯通孔，使安装螺钉17穿过该贯通孔而紧固于螺母。

在扬声器单元5的第1面板2侧、即扬声器单元5的与放音面5a相反侧的面和第1面板2之间安装吸音材料19。在车辆车门1内，由于由扬声器单元5产生的声音而在扬声器单元5和第1面板2之间产生驻波。图2的双点划线20示出了假定没有吸音材料19的情况下的一级驻波的声粒子速度。

在本例中，吸音材料19配置于扬声器单元5和第1面板2之间、且与一级驻波中的声粒子速度的波腹所对应的部位重叠而配置。即，声粒子速度的波腹(anti-node)所对应的部位位于吸音材料19的一个面和另一个面之间。

驻波的声粒子速度的波腹是指伴随声波(疏密波)的传播而产生振动的声粒子的振动速度成为最大的位置。如果着眼于声压的分布，则驻波的声粒子速度的波腹与声压的变动成为最小的波节相对应。

具体地说，设置于从扬声器单元5朝向车室放音的声音的等效的发生点21a和第1面板2之间的中点附近。扬声器单元5的声音是通过放音面5a进行振动而产生的。从扬声器单元5朝向车室放音的声音的等效的发生点21a，是假定扬声器单元5的声音从点音源放音的情况下的点音源的位置。

在该实施方式中，吸音材料19安装于扬声器单元5的壳体5c。在本例中，作为吸音材料19而使用多孔质材料。作为该多孔质材料，例如能够使用合成树脂制的发泡材料。该吸音材料19呈圆板状，将在其单面设置的安装槽19a嵌入至壳体5c的第1面板2侧的端部5g，由此安装于壳体5c。也可以在吸音材料19和壳体5c之间经由粘接剂而将吸音材料19安装于壳体5c，或者通过螺钉或铆钉等固定件将吸音材料19安装于壳体5c。另外，作为吸音材料19，除了发泡材料以外，能够使用无纺布、薄膜等。在将扬声器单元5安装于第3面板4、且将第2面板3安装于第3面板4的状态下，扬声器单元5的第2面板3侧的面与第2面板3抵接或接近，放音面5a与开口部3b相对。

如上所述，该实施方式的扬声器系统100在驻波的声粒子速度20的波腹的位置设置有吸音材料19，因此能够高效地抑制由扬声器单元5产生的驻波，音质提高。

在该实施方式中，在第1面板2和第3面板4之间形成的空间12和在第2面板3和第3面板4之间形成的空间11通过开口部4b而连通。空间12和空间11相连，由此扬声器单元5的音箱的容积成为空间11的容积和空间12的容积的合计的容积。因此，与仅将空间12用作音箱的现有的扬声器系统相比较，作为扬声器系统的机壳容积增大。其结果，能够使最低共振频率降低，提高低音域的播放声压。但是，本发明也能够应用于空间11和空间12被隔离的结构。

此外，第3面板4的开口部4b也可以由合成树脂制的薄膜等覆盖。这些薄膜在低音域下的透过损耗充分地低，因此即使在存在这些薄膜的情况下，由第1面板2和第2面板3包围的空间特别是在低音域中也会作为一体的音箱起作用。

图4是在该实施方式中，在扬声器单元5的第2面板3侧的面、即放音面5a侧的周边部安装有将扬声器单元5和第2面板3之间的间隙堵塞的环状的弹性体22。作为弹性体22能够使用可伸缩的橡胶等弹性材料、可伸缩的合成树脂制发泡材料等。

在本例中，将用于安装弹性体22的环状的安装板26通过螺钉27而安装于扬声器单元5的凸缘部5d。而且，使用粘接剂28在扬声器单元5的安装板26安装弹性体22。此外，为了安装弹性体22，也可以将扬声器单元5的凸缘部5d的半径方向的尺寸扩大为与壳体5c的周围相比向壳体5c的半径方向的外侧延伸，在该凸缘部5d安装弹性体22。

在将弹性体22安装于扬声器单元5而将第2面板3固定于第3面板4的状态下，弹性体22被夹持在扬声器单元5和第2面板3之间。通过弹性体22将扬声器单元5和第2面板3之间的间隙闭塞。设置于第2面板3的放音用的开口部3b在从车室沿中心轴21俯视观察扬声器单元5时，位于由弹性体22包围的区域。

在图4的结构例中，以被夹持在扬声器单元5和第2面板3之间的方式设置有弹性体22。通过该弹性体22的弹性变形，容许扬声器单元5的定位误差，因此扬声器单元5的定位变得容易。另外，较小或防止如虚线25所示那样的、来自扬声器单元5的背面侧的声音向扬声器单元5的放音面5a侧的回绕。因此，能够降低或防止原本应该从扬声器单元5的放音面5a发出的正面辐射声由于从扬声器单元5的背面侧回绕的背面辐射声而受到影响，音质降低。其结果，容易得到原本应该从扬声器单元5的放音面5a发出的声音，音质提高。此外，弹性体22也可以不处于扬声器单元5侧，而是安装于第2面板3侧而将弹性体22夹持于第2面板3和扬声器单元5之间。

＜2.第2实施方式＞

图5是本发明的扬声器系统100的第2实施方式。该实施方式将扬声器单元5安装于第2面板3。在该实施方式中，在扬声器单元5的第2面板3侧，将环状的安装板26通过螺钉27安装于扬声器单元5的凸缘部5d。而且使安装螺钉29穿过在该安装板26设置的安装孔26a和弹性体22的安装孔22a，螺入至在第2面板3设置的螺孔3f，由此将扬声器单元5安装于第2面板3。

另外，在该实施方式中，在扬声器单元5的壳体5c设置有凸缘部5e，在该凸缘部5e经由粘接剂31将环状的弹性体30重叠而固定。弹性体30被夹持在凸缘部5e和第3面板4之间，壳体5c的第1面板2侧的端部5g插入第3面板4的开口部4a内。弹性体30具有下述作用，即，将向扬声器单元5的背面侧辐射的声音封闭于第3面板4的背面侧即第1面板2侧。在该壳体5c的端部5g安装有吸音材料19。

在该实施方式中，吸音材料19的安装位置也与图2的例子相同，在第1面板2和第3面板4之间，处于驻波的声粒子速度的波腹的位置。因此，与第1实施方式同样地能够抑制驻波，能够实现音质的提高。另外，在扬声器单元5和第2面板3之间设置有弹性体22，因此与图4的例子同样地，能够减小或防止来自扬声器单元5的背面侧的声音向放音面5a侧的回绕，使音质提高。

另外，在该实施方式中，将扬声器单元5安装于第2面板3，因此在将第2面板3向第3面板4安装前，能够预先将扬声器单元5安装于第2面板3。因此，具有下述组装方面的优点，即，仅通过将第2面板3安装于第3面板4，就能够简单地构成扬声器系统100。

此外，在壳体5c的凸缘部5e和第3面板4之间设置的弹性体30，也可以通过螺钉或铆钉等固定件安装于凸缘部5e。另外，也可以将弹性体30安装于第3面板4。

在上述的各实施例中，将吸音材料19配置于一级驻波中的声粒子速度的波腹的位置。一级驻波中的声粒子速度的波腹的位置，成为3级以上的奇数级的驻波中的声粒子速度的波腹的位置。因此，能够通过吸音材料19抑制3级的奇数级的驻波的产生。

＜变形例＞

以上的实施方式能够多样地变形。以下例示出具体的变形方式。从以下例示中任意地选择出的2个以上的方式只要不相互矛盾，则能够适当地合并。

(1)除了上述的吸音材料19以外，如果在吸音材料19和第1面板2之间、或吸音材料19和图2所示的中心点21a之间设置与吸音材料19不同的其他吸音材料，则能够抑制偶数级的驻波，能够实现音质的进一步提高。

(2)吸音材料19除了扬声器单元5的壳体5c以外，还可以安装于第3面板4。

(3)吸音材料19安装于扬声器单元5的壳体5c，但本发明并不限定于此。总之，在车辆车门1中，只要与在扬声器单元5和第1面板2之间产生的驻波中的声粒子速度的波腹相对应的部位重叠而配置，则可以任意地安装吸音材料19。例如，扬声器主体5b和吸音材料19可以通过部件而连结。

＜根据实施方式及各变形例的至少1个而掌握的方式＞

根据上述的实施方式及各变形例的至少1个而掌握以下方式。

扬声器系统的一个方式具有：第1面板，其是车辆车门的外板；第2面板，其设置于所述车辆车门中的车室侧，具有放音用的开口部；第3面板，其设置于所述第1面板和所述第2面板之间；扬声器单元，其在沿中心轴从所述车室俯视观察时与所述开口部重叠，朝向所述车室放音；以及吸音材料，其与在所述扬声器单元和所述第1面板之间产生的驻波中的声粒子速度的波腹所对应的部位重叠而配置。根据该方式，与驻波的声粒子速度的波腹所对应的部位重叠而设置有吸音材料，因此能够高效地抑制驻波。其结果，能够减少或防止在驻波的频率下向车室内放音的声音的声压降低。另外，在向扬声器单元输入的信号中，在至某个时刻为止包含有驻波的频率成分，如果经过某个时刻则不包含驻波的频率成分的情况下，如果经过某个时刻，则放音的声音所包含的驻波的频率成分急剧地衰减。由此，根据该方式，能够使音质提高。

作为上述的扬声器系统的一个方式，优选所述吸音材料设置于从所述扬声器单元朝向所述车室放音的声音的等效的发生点和所述第1面板之间的中点附近。根据该方式，能够高效地抑制驻波，能够进一步提高音质。

作为上述的扬声器系统的一个方式，优选所述吸音材料的材料为多孔质材料。根据该方式，通过使用多孔质材料，从而能够实现高效的吸音，并且能够使吸音材料轻量化，安装也变得容易。

作为上述的扬声器系统的一个方式，优选所述扬声器单元具有扬声器主体和对所述扬声器主体进行收容的筒状的壳体，所述吸音材料安装于所述壳体的所述第1面板侧的端部。根据该方式，由于将吸音材料安装于壳体，因此预先在扬声器单元安装吸音材料，由此通过将扬声器单元安装于第2面板或第3面板而能够同时地安装吸音材料。因此，扬声器系统的组装工序得到简化。

作为上述的扬声器系统的一个方式，优选所述扬声器单元固定于所述第3面板的方式。根据该方式，通常在金属等刚性高的第3面板安装扬声器单元，由此能够比较容易地进行扬声器单元的安装。

作为上述的扬声器系统的一个方式，优选所述扬声器单元固定于所述第2面板的方式。根据该方式，通过在第2面板预先安装扬声器单元，能够将扬声器单元安装于车辆车门，能够简化组装工序。

作为车辆车门的一个方式，优选具有上述任意的扬声器系统。根据该方式，得到通过上述的扬声器系统得到的各效果。

标号的说明

1…车辆车门，2…第1面板，3…第2面板，4…第3面板，5…扬声器单元，5a…放音面，5b…扬声器主体，5c…壳体，19…吸音材料，20…驻波的声粒子速度，21…中心轴，21a…从扬声器单元朝向车室放音的声音的等效的发生点，100…扬声器系统。

Claims (7)

1.一种扬声器系统，其具有：

第1面板，其是车辆车门的外板；

第2面板，其设置于所述车辆车门中的车室侧，具有放音用的第1开口部；

第3面板，其设置于所述第1面板和所述第2面板之间，具有第2开口部，所述第2开口部用于使在所述第3面板与所述第1面板之间形成的空间、和在所述第3面板与所述第2面板之间形成的空间连通；

扬声器单元，其在沿中心轴从所述车室俯视观察时与所述第1开口部重叠，朝向所述车室放音；以及

吸音材料，其与在所述扬声器单元和所述第1面板之间产生的驻波中的声粒子速度的波腹所对应的部位重叠而配置，

其中，所述扬声器单元具有扬声器主体和与所述扬声器主体连接的部件，

所述吸音材料安装于所述部件的所述第1面板侧的端部。

2.根据权利要求1所述的扬声器系统，其中，

所述吸音材料设置于从所述扬声器单元朝向所述车室放音的声音的等效的发生点和所述第1面板之间的中点附近。

3.根据权利要求1或2所述的扬声器系统，其中，

所述吸音材料的材料为多孔质材料。

4.根据权利要求1或2所述的扬声器系统，其中，

所述扬声器单元具有扬声器主体和对所述扬声器主体进行收容的筒状的壳体，

所述吸音材料安装于所述壳体的所述第1面板侧的端部。

5.根据权利要求1或2所述的扬声器系统，其中，

所述扬声器单元固定于所述第3面板。

6.根据权利要求1或2所述的扬声器系统，其中，

所述扬声器单元固定于所述第2面板。

7.一种车辆车门，其具有权利要求1至6中任一项所述的扬声器系统。