JP2004168265A

JP2004168265A - 車載用スピーカ装置

Info

Publication number: JP2004168265A
Application number: JP2002339487A
Authority: JP
Inventors: Tadaaki Matsumura; 忠顕松村
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】スピーカ装置に関し、特に広い指向性を持つフラットパネルスピーカをドアスピーカの音響補正用の補助スピーカとして使用する車載用スピーカ装置を提供する。
【解決手段】車載用スピーカ装置は、車両の左右ドア部に配置されるドアスピーカと、前記ドアスピーカによる音響特性を補正するために車室内天井部の前方エリアに配置される指向性の広いフラットパネルスピーカと、を有する。また、前記フラットパネルスピーカは前記天井部の隅側に配置され、さらに前記ドアスピーカ及び／又は前記フラットパネルスピーカへの入力信号レベル、周波数特性補正（イコライザ）や遅延を調整することで車室内の音像音場を所定の位置に定位させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車載用スピーカ装置に関し、特に広い指向性を持つ薄型のスピーカ（以降、「フラットパネルスピーカ」という）をドアスピーカの音響補正用の補助スピーカとして使用する車載用スピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は、従来の車載用スピーカ装置の構成例を示したものである。
図１の（ａ）及び（ｂ）は、ともにドライバ２を挟む左右のフロントドア内部にドアスピーカ３を埋め込んだ例を示している。ここで、図１の（ａ）はさらに車両１の後部天井部分にコーンタイプのボックススピーカ４を前方に向けて配置した例を、そして図１の（ｂ）は後部天井部分にコーンタイプのボックススピーカ４を下方に向けて配置した例をそれぞれ示している。
【０００３】
車載用ドアスピーカ３の設置場所の多くはドライバ２の聴取位置よりも下方となるため、ドライバ２を含む搭乗者（聴取者）にとって音場や音像位置が低くなる。そのため、ドアスピーカ３による下方からの音と、前方視界を妨げない車室内前方の天井ボックススピーカ４による上方からの音と、をベクトル合成した合成音をドライバ２の聴取位置付近に定位させている。
【０００４】
車載用スピーカ装置は、このように車室内の限られた配置スペースに複数のスピーカ３及び４を適宜配置することで、１つのスピーカで全帯域を再生する際に生じ得る音響上の好ましくない現象を低減し、車室内に臨場感あふれる音場を作りだしている（例えば、特許文献１及び３参照）。他には、車室内の天井自体をスピーカとして利用する例も存在する（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−３０４３９７号公報（図１、５及び７参照）
【特許文献２】
実願平６−４５８６５号公報（図１及び２参照）
【特許文献３】
特開平１０−２０７４７４号公報（図１及び２参照）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来構成では、ドライバ２はドアスピーカ３と天井ボックススピーカ４との合成音を背後から知覚することになり、例えばラジオのニュース番組が後方から聞こえてくる等のように不自然な音の聴取環境を強いられるという問題があった。
【０００７】
そのため、前方視界を妨げることなく前記合成音がドライバ２の前方で知覚されるように、ダッシュボード又はサンバイザにボックススピーカを配置する例も存在する。しかしながら、前者の場合は音の定位を十分に上昇させることができず、また後者の場合は設置場所が限定されるという問題があった。
【０００８】
また、ボックススピーカに用いられるコーンスピーカは一般に指向性が狭いため、ボックススピーカを配置しても残響時間の短い車室内において十分な音の広がり感が得られないという問題があった。この場合、ボックススピーカの設置台数を増やすと良好な前方視界が確保できず、その設置コストが上昇するという問題があった。
【０００９】
さらに、左右のドアスピーカ３は対向して配置されるため、互いの音響出力の位相干渉により、車室内では２００〜４００Ｈｚ付近の中域音が相殺される音圧ディップが発生する。それを天井のボックススピーカ４で補正しようとすると、ボックススピーカ４の狭い指向性によって音圧ディップの生じている音域付近の音像だけが後方に引っ張られるという問題があった。
【００１０】
さらに、天井ボックススピーカ４の音量レベルを上げて車室内全体の音場や音像位置を上昇させていくと、天井ボックススピーカ４の狭い指向性のために音場や音像位置の上昇と同時に車室内全体の音場や音像位置が後方に張られるという問題もあった。
【００１１】
そこで本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ドアスピーカに加えて車室前方の天井部に広い指向性を持つフラットパネルスピーカを配置することで、前方からの自然な音の聴取環境及び良好な前方視界を提供し、さらにドアスピーカの音響特性を補正して十分な音の広がり感を有する音を聴取者に提供せんとすることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、車両の左右ドア部に配置されるドアスピーカと、前記ドアスピーカによる音響特性を補正するために、車室内天井部の前方エリアに配置される指向性の広いフラットパネルスピーカと、を有する車載用スピーカ装置が提供される。また、前記フラットパネルスピーカは、前記天井部の隅側に配置される。さらに、前記ドアスピーカ及び／又は前記フラットパネルスピーカへの入力信号レベル、周波数特性補正（イコライザ）や遅延を調整することで、車室内の音像音場を所定の位置に定位させる。
【００１３】
上記構成によれば、聴取位置よりも下方にあるドアスピーカと聴取位置よりも上方且つ天井部の前方エリアにあるフラットパネルスピーカとの音の到来合成ベクトル上に音像音場が感知される。これにより、聴取位置よりもやや前方に音像音場が感知され、車室内においてより自然な音の聴取環境が与えられる。この場合、フラットパネルスピーカを天井部に埋め込めば、前方視界や美観上の妨げともならない。
【００１４】
また、指向性の広いフラットパネルスピーカを天井の隅側（例えば、前部両隅）に配置することで、音がガラスやピラーに乱反射して音場の広がり感を出すことができる。さらに、天井にフラットパネルスピーカを配置することで音像音場の上昇が補正でき、ドアスピーカに特有の中域音圧ダウンの補正にも寄与する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図２は、本発明によるスピーカ装置の一実施例を示したものである。
図２において、車両１の左右のフロントドア内部にはドアスピーカ３が埋め込まれ、また天井前方の両隅には指向性の広いフラットパネルスピーカ５が埋め込まれている。本例の場合、ドアスピーカ３による下方からの音とフラットパネルスピーカ５による前方上方からの音の合成音がドライバ２の聴取位置付近に定位される。
【００１６】
図３には、コーンスピーカとフラットパネルスピーカの指向特性の一例を示している。
図３の（ａ）は、コーンスピーカの真正面を０度の方向とする音圧レベルの測定結果を実線１１で、前記０度の方向を基準に３０度傾斜した方向を点線１２で、そして前記０度の方向を基準に６０度傾斜した方向を一点鎖線１３でそれぞれ示している。図３の（ｂ）のフラットパネルスピーカの場合も同様である。
【００１７】
両者を比較すると、２〜１０ＫＨｚの高域における指向性の相違が顕著に現れており、コーンスピーカの場合は低域〜中域の範囲内の狭い指向性を有しているのに対して、フラットパネルスピーカの場合は低域〜高域に至る広い指向性を有しているのが分かる。本発明では、このフラットパネルスピーカ５の広い指向性とその設置場所の自由度とを積極的に利用する。
【００１８】
すなわち、図２の実施例では指向性の広いフラットパネルスピーカ５を天井のコーナ（前方の両隅）に配置し、フラットパネルスピーカ５から出力される音をウインドウやピラー等に乱反射させることで、低域〜高域までの全音域に渡って音場の広がり感（包まれ感）をだすことを可能としている。
【００１９】
フラットパネルスピーカ５を用いるとこのような音場の広がり感が与えられるために、ドアスピーカ３を用いた場合に生じる音圧ディップを天井のフラットパネルスピーカ５によって補正しても、音圧ディップの生じている音域付近の音像だけが特に引っ張られるということはなくなる。さらに、天井のフラットパネルスピーカ５の音量レベルを上げても聴感上は音場や音像位置の全体が上昇するため、従来のように特に音場や音像位置が特定方向のスピーカの側に引っ張られることもなくなる。
【００２０】
図４は、近接４点法によるスピーカ音の到来方向とレベルの実測例を示したものである。
図４の（ａ）は従来のフロントドアスピーカ３だけを使用した例を、そして図４の（ｂ）は本発明によるフロントドアスピーカ３と前方配置の天井フラットパネルスピーカ５を使用した例をそれぞれ示している。
【００２１】
ここでは、近接する４点のマイクロホンを測定点（ドライバ２の位置）に設置して、上下前後の４方向からそれぞれ集音した車室内の音量測定を行なっている。測定結果は、前記４方向を２次元の座標軸とし、各同心円の間が１０ｄＢの減衰量（１０ｄＢ／ｄｉｖ）を表すグラフ上にプロットされている。ここで、同心円の中心は０ｄＢである。
【００２２】
図４の（ａ）の従来例の場合は、指向性の狭いコーンタイプのドアスピーカ３による下方からの直接音が強くなり、ドライバ２にとって音場や音像位置が低くなる。また、同心円の中心付近の音も、ドアスピーカ３からの直接音が支配的となって音場の広がり感に欠けている。
【００２３】
一方、図４の（ｂ）の本発明の場合には、指向性の広い天井前方のフラットパネルスピーカ５によって前方から程よい直接音と周囲からの反射音とが測定点に到来する。そのため、ドアスピーカ３とフラットパネルスピーカ５による合成音は同心円の中心付近で円形状の広がりを有したものとなる。その結果、聴感上は特に音場や音像位置がフラットパネルスピーカ５の側に引っ張られることもなくなり、十分な音の広がり感を有しながら音場を上昇させることができる。
【００２４】
図５は、音場の上昇を制御する回路構成の一例を示したものである。
図５において、ＣＤプレーヤ等の音源６からの信号はデジタル信号処理を行うＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）９に入力され、デジタル信号の演算処理により周波数特性付加処理、遅延処理等が施される。その処理に必要なデータはメモリ１１に記憶されており、マイクロコンピュータ１０からＤＳＰ９に適切なデータが供給される。なお、メモリ１１には車種、スピーカの種別や設置位置、乗車人員等の各種条件に応じたデータが記憶されており、マイクロコンピュータ１０は、例えば利用者が設定した条件に応じたデータを選択してＤＳＰ９に供給する。また、本例ではＤＳＰ９にデジタルアナログ変換器、アナログデジタル変換器が内蔵されており、デジタル信号およびアナログ信号の入力に対応でき、アナログ出力が可能である。
【００２５】
ＤＳＰ９から出力された信号は増幅器７および８で電力増幅され、それぞれ天井前方のフラットパネルスピーカ５及び両サイドのドアスピーカ３にそれぞれ出力され、スピーカから音声再生されることとなる。また、増幅器７及び８は利得可変型の増幅器で、マイクロコンピュータ１０からの制御信号によりその増幅度が制御され、その結果各スピーカからの音量が制御される。尚、メモリ１１には車種、スピーカの種別や設置位置、乗車人員等の各種条件に応じたデータが記憶されており、マイクロコンピュータ１０は、例えば利用者が設定した条件に応じたデータを選択して増幅器７および８に制御信号として出力する。
【００２６】
このように本例では、ＤＳＰ９、増幅器７及び８の反響信号処理特性を適宜制御することにより、車室内の音場や音像を制御している。なお、本例では増幅器７及び８の増幅度の制御を行ったが、増幅器７及び８の増幅度を固定し（非可変型増幅器を使用可）、ＤＳＰ９により信号の振幅の演算処理することにより同様の動作を行わせることが可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による車載用スピーカ装置によれば、聴取者にとって自然な前方からの音場や音像定位が実現される。その際、ドアスピーカによる音圧ディップが補正され、音場の広がり感が顕著に改善される。また、フラットパネルスピーカを天井部に埋め込んで配置すれば、前方視界をさえぎることもなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の車載用スピーカ装置の構成例を示した図である。
【図２】本発明によるスピーカ装置の一実施例を示した図である。
【図３】コーンスピーカとフラットパネルスピーカの指向特性の例を示した図である。
【図４】近接４点法によるスピーカ音の到来方向とレベルの測定例を示した図である。
【図５】音場の上昇を制御する回路構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
１…車両
２…ドライバ
３…ドアスピーカ
４…天井ボックススピーカ
５…天井フラットパネルスピーカ
６…音源
７、８…増幅器

Claims

車両の左右ドア部に配置されるドアスピーカと、
前記ドアスピーカによる音響特性を補正するために、車室内天井部の前方エリアに配置される指向性の広いフラットパネルスピーカと、を有することを特徴とする車載用スピーカ装置。
前記フラットパネルスピーカは、前記天井部の隅側に配置されることを特徴とする、請求項１記載の車載用スピーカ装置。
前記ドアスピーカ及び／又は前記フラットパネルスピーカへの入力信号の音響特性を調整する音響特性調整手段を設えたことを特徴とする、請求項１記載の車載用スピーカ装置。
前記音響特性は、信号レベル及び／又は、周波数特性及び／又は、遅延特性であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つに記載の車載用スピーカ装置。