JP2006291859A - 音調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 例えば、車両において、音源から発せられる音を効果的に調整する。
【解決手段】 音調整装置１０は、エンジンカバー１００及びウレタン材２００を備える。ウレタン材２００の一部には、相互に長さの異なる３種類の管状空間３０１，３０２及び３０３が形成されており、夫々、音源たるエンジン１１に向かって一端が開口している。エンジン１１からの放射音は、ウレタン材２００及びエンジンカバー１００によってオーバーオールに低減されると共に、これら管状空間において発生する、当該管状空間の長さによって規定される共鳴周波数を有する調整音によって一部が強調され、周波数バランス、即ち音色が変化する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両において、例えば、エンジンなどの音源から発せられる音を調整するための音調整装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、特許文献１に開示されたエンジンカバー（以下、「従来の技術」と称する）がある。従来の技術によれば、カバーによって、エンジンとの間の空間における平均音圧レベルを増加させると共に、吸音材によってエンジンの放射騒音を低減することが可能であるとされている。

尚、吸音材に直管室や容積室を設け、音を共鳴させ吸音率を向上させる技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、フレームの開口部に膜を張った吸音構造体も提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１０−２０５３５２号公報 特開平１１−２５９０７６号公報 特開平８−５０４８９号公報

従来の技術によれば、エンジンからの放射騒音を一律或いはそれとみなし得る程度に全体的に吸音するため、運転者の官能上吸音する必要のない音も吸音してしまう可能性がある。また、同様の理由から、結局エンジンなどの音源から空間に放射される音の音色を変化させることは困難である。即ち、従来の技術には、音源から発せられる音を効果的に調整することが困難であるという技術的な問題点がある。

本発明は上述した問題点に鑑みてなされたものであり、音源から発せられる音を効果的に調整することが可能な音調整装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明に係る音調整装置は、音源から発せられる音を調整するための音調整装置であって、基板と、前記基板に沿うように前記音源と空間を隔てて配置されると共に（i）一端が前記空間と連通し且つ（ii）所定種類の波長に対応付けられた長さを有する管状空間を少なくとも一つ有し、前記音の少なくとも一部を遮蔽する遮音体とを具備することを特徴とする。

本発明における「音源」とは、周囲空間に対し音を音波として三次元的に放出することが可能な物体を包括する概念であり、例えば、車両のエンジン或いはエンジンの一部（例えば、エンジンブロック全体、又はエンジンブロック上部若しくは側部など）などを指す。

本発明に係る音調整装置は、基板を有する。ここで、本発明における「基板」とは、一般的に基板として想起される如き薄板状の部材に限らず、一部或いは全体に曲面部分又は凹凸部分が形成されているものを含む概念であり、また、その厚みも何ら限定されることなく、比較的厚く形成されていても、また局所的に厚みが異なっていてもよい。更に、基板を構成する材料は、例えば、金属材料であってもよいし、樹脂系材料であってもよい趣旨である。尚、好適には、基板は音源の少なくとも一部を覆う。例えば、音源がエンジンであり、基板は、エンジンカバーであってもよい。尚、好適には、係る基板によって、本発明に係る音調整装置の形状が規定されると共にその機械的な強度が担保される。

本発明に係る音調整装置では、遮音体が、この基板に沿うようにして音源と空間を隔てて配置される。ここで、本発明に係る「遮音体」とは、音源から発せられる音（以下、適宜「放射音」と称する）の少なくとも一部を遮蔽することが可能な物体を包括する概念であり、例えば、ウレタンなどの樹脂系材料で構成されたものを指す。

ここで、「遮蔽する」とは、好適には、放射音によって与えられる物理的な振動を抑制する（即ち、制振する）ことによって放射音を低減することを表す趣旨である。但し、音を吸収することによって係放射音を低減することを排除するものではなく、そのような意味では、遮音体とは、グラスウールなどの繊維系材料であってもよい。

ここで、「基板に沿って」とは、遮音体が、基板に対し、基板と一体の遮音物、又は基板と一体とみなし得る程度に相互に束縛された状態の遮音物として機能する位置関係にある状態を包括する概念であり、係る概念が担保される限りにおいて、遮音体は、必ずしも基板の面全体に一様に配置されておらずともよい趣旨である。また、「配置される」とは、例えば物理的、機械的、機構的、電気的又は化学的な何らかの手段によって、遮音体が束縛された状態を包括する概念であり、例えば、遮音体が基板に固着されている状態などを指す。

尚、「空間を隔てて」とは、遮音体と音源とが間隙を介して対向していることと等価であり、即ち、遮音体が、基板と音源との間に介在するように配置されることを表す概念である。尚、ここで述べられる「空間」とは、放射音の少なくとも一部が音波として伝達し得る程度の三次元領域を表す概念であり、その体積、容積又は形状などは何ら限定されない。

ここで特に、このような基板と遮音体とによって、音源からの放射音は、少なくとも何らこのような基板と遮音体とが設けられない場合と比較して低減される。低減された後の放射音については、典型的には、遮音体及び基板を順次介した物理的な振動として基板の外周空間（例えば、遮音体と音源との間に介在する空間と、遮音体及び基板を挟んで反対側に位置する空間）へ放射される。

一方、放射音は単一波長ではなく、ある程度の波長帯域を有することが殆どである。この場合、この波長帯域の中には、人間（例えば、車両の乗員）に関する官能的（感覚的）見地からは低減する必要のないものがある。反対に、積極的に低減されるべきものもある。

従って、このような低減の必要性が相互に異なる複数の波長を含んだ放射音をオーバーオール（全体的）に低減させると、結局、放射音における各波長の割合は変化しないから、例えば耳障りな音は耳障りなままで、快適性は何ら改善されない場合がある。或いは放射音を官能上好ましい音色に調整することが困難である。

そこで、本発明に係る遮音体は、一端が前記空間と連通し且つ所定種類の波長に対応付けられた長さを有する管状空間を少なくとも一つ有することによって、このような問題を解決している。

ここで、「管状空間」とは、別言するならば遮音体に形成された孔であり、空間と連通する一端とは、係る孔の開口部分を指す趣旨である。尚、「管状」とは、好適には直管を指すが、一部又は全体が曲折した或いは蛇行した管（パイプ）であってもよい。この管状空間は、所定種類の波長に対応付けられた長さを有する。ここで、「所定種類の波長」とは、音源からの放射音の波長帯域に属する一或いは複数の波長を指す概念である。尚、この場合、「波長に対応付けられた」とは、波長のみならず、波長と相関がある何らかの値、例えば、周波数（振動数）であってもよい。

この管状空間内には放射音の一部が入射する。この際、管状空間の長さによっては（長さが遮音体の厚み未満、或いは遮音体の厚みと基板の厚みとを加算した厚み未満の場合などには）、放射音は空間と連通する端部と反対側の端部（即ち、遮音体又は基板の内壁面）において反射し、再び空間と連通する端部を介して空間に放射されることになる。この管状空間から放射される音は、係る空間（遮音体と音源との間に介在する空間）を介して放射される。この際、この管状空間の物理的な特性（長さ、形成位置又は形状）などに応じて、この管状空間から放射される音の性質が規定され、総体的には放射音を低減しつつ、例えば、放射音のうち所望の音に関しては低減させずに維持したり、更に強調したり、或いは低減されるレベルを変化させたりすることが可能となる。このため、放射音の音色は比較的自由に調整される。即ち、効果的に放射音を調整することが可能となるのである。

尚、遮音体が有する管状空間の数量は何ら限定されない。また、複数の管状空間が形成される場合に、全てが相互に異なる長さを有している必要もない。このような遮音体における管状空間の形成位置、形状、数量及び長さなどは、最終的に音調整装置の外周空間に放射される音に要求される音色に合わせ、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどによって適切に決定されていてもよい。

本発明に係る音調整装置の一の態様では、前記管状空間の長さは、前記所定種類の波長の１／４となるように設定される。

管状空間が、ある波長λの１／４の長さを有する場合、この管状空間において、係る波長λの音に関する定在波（定常波）が発生する。管状空間の出口（開口部）は、この定在波の腹（最大振幅部分）に相当するため、放射音のうち係る波長の音が強調されることとなる。従って、強調したい波長（即ち、所定種類の波長）を予め決定し得る場合には、係る波長に適合する長さを有するように管状空間を形成することによって、放射音を効果的に調整することが簡便にして可能となる。例えば、この場合、強調すべき音は、エンジン音（音源がエンジンであれば）における８００〜２０００Ｈｚ程度の帯域に属する音であってもよい。

尚、片側開放の管路における共鳴条件に鑑みれば、管状空間が、このように波長λの１／４の長さを有する場合、波長λよりも短い波長においても同様に定在波が発生する。一般的に表せば、管状空間の長さが、波長の（２ｎ−１）／４（ｎ：自然数）に相当するような音については、このような定在波によって強調することが可能となる。

本発明に係る音調整装置の他の態様では、前記管状空間は、前記遮音体及び前記基板を夫々貫通すると共に、長さが前記所定種類の波長の１／２となるように設定される。

この態様によれば、管状空間は遮音体及び基板を貫通するように形成される。即ち、音源と遮音体との間に介在する空間と、音調整装置の外空間とは相互に連通している。尚、この場合、少なくともこの貫通部分において、基板と遮音体とは間隙なく固定されているのが好適である。

従って、管状空間の一方の端部から入射した放射音は、管状空間を通過して他方の端部から外周空間へ放射される。この際、管状空間が、ある波長λの１／２の長さを有する場合、この管状空間において、係る波長λの音に関する定在波（定常波）が発生する。管状空間の出口（開口部）は、この定在波の腹（最大振幅部分）に相当するため、放射音のうち係る波長の音が強調されることとなる。従って、強調したい波長（即ち、所定種類の波長）を予め決定し得る場合には、係る波長に適合する長さを有するように管状空間を形成することによって、放射音を効果的に調整することが簡便にして可能となる。例えば、この場合、強調すべき音は、エンジン音（音源がエンジンであれば）における８００〜２０００Ｈｚ程度の帯域に属する音であってもよい。

尚、このような両側開放の管路における共鳴条件に鑑みれば、管状空間が、このように波長λの１／２の長さを有する場合、波長λよりも短い波長においても同様に定在波が発生する。一般的に表せば、管状空間の長さが、波長のｎ／２（ｎ：自然数）に相当するような音については、このような定在波によって強調することが可能となる。

一方、この態様によれば、管状空間の一方端が閉じている場合と比較すると、音調整装置の外周空間に直接的に共鳴音が放射されるため、より明確に放射音を調整することが可能となる。

上述した課題を解決するため、本発明に係る他の音調整装置は、音源から発せられる音を調整するための音調整装置であって、前記音源と空間を隔てて配置される基板と、前記空間と前記基板を挟んで前記空間と相対する空間とが相互に連通するように前記基板の一部に形成される連通口と、前記連通口を覆うように設けられ、前記連通口に入射する音によって振動する振動板とを具備することを特徴とする。

本発明に係る他の音調整装置によれば、音源と空間を隔てて基板が配置される。例えば、音源からの放射音が音波として伝達し得る程度の空間を介して両者が対向している。

基板の一部には連通口が形成される。ここで、本発明に係る他の音調整装置における「連通口」とは、音源と基板との間に介在する空間と、この空間と基板を挟んで相対する空間とを連通させ得る限りにおいて、その形成位置、形状及び数量などは何ら限定されない。

この連通口には、連通口を覆うように振動板が設けられる。ここで、本発明に係る「振動板」とは、音源からの放射音によって振動可能な限りにおいて、その材質、形状及び厚みなどの物理的な特性は何ら限定されない。但し、円形又は四角形であって、厚さ０．１〜０．２ｍｍ程度の金属薄膜又は樹脂薄膜などが用いられて好適である。尚、振動板は、振動可能な限りにおいて、基板にどのように設けられていてもよい。例えば、基板に直接固定されていてもよいし、メンテナンス性などを考慮して、フレームなどの支持部材に支持された上で基板に固定されていてもよい。

本発明に係る他の音調整装置によれば、この振動板が音源からの放射音によって振動し、この振動の周波数に対応する波長を有する音が、この振動板から放射される。従って、予め強調したい音の周波数に応じて、連通口又は振動板を設けることにより、音源から放射される放射音の周波数バランスを所望のものに合わせこむことが簡便にして可能となる。即ち、効果的に音を調整することが可能となるのである。

尚、振動板が振動する際の周波数は、振動板の面積、連通口の面積、振動板の面密度、及び振動板の張力などに応じて変化するから、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどに基づいて、所望する放射音の特性に整合するようにこれらの値が決定されていてもよい。また、連通口の形成位置、形状及び数量並びに振動板の材質、形状及び厚みなどが、予め実験的に、経験的に或いはシミュレーションなどによって適切に決定されていてもよい。

本発明に係る他の音調整装置の一の態様では、前記振動板が所定種類の周波数で振動するように前記連通口及び前記振動板うち少なくとも一方の状態を制御する周波数制御手段を更に具備する。

この態様によれば、振動板が所定種類の周波数で振動するように、別言すれば、振動板から放射される音が所定種類の波長を有するように、周波数制御手段によって連通口及び振動板のうち少なくとも一方の状態が制御される。この際、周波数制御手段によって制御される「少なくとも一方の状態」とは、連通口又は振動板において振動の周波数を規定し得る要素を包括する概念である。例えば、連通口の面積、振動板の面積及び張力などであってもよい。また、「所定種類の周波数」とは、既に述べたように、音源からの放射音の波長帯域に属する一或いは複数の波長に対応する周波数を指す概念である。

この態様によれば、周波数制御手段によって、振動板から放射される共鳴音の周波数を比較的自由に設定することができる。従って、強調したい音の周波数（波長）が、車両の走行状態など何らかの周囲環境に応じて変化する場合であっても、常に放射音の音色を所望の特性に整合させることが可能となる。即ち、効果的に放射音を調整することが可能となるのである。

尚、この周波数制御手段を備える態様においては、前記振動板の状態は前記振動板の張力及び面積のうち少なくとも一方を含み、前記連通口の状態は前記連通口の面積を含んでもよい。

この場合、周波数制御手段は、これらを制御可能である限りにおいてその態様は何ら限定されないが、例えば、物理的、機械的、機構的又は電気的に振動板を基板上でスライドさせることによって振動板の張力を可変とするものを含んでもよい。或いは、連通口を覆う可動部が設けられ、例えば、物理的、機械的、機構的又は電気的に振動板を基板に沿って可動させることによって連通口の面積を可変とするものを含んでもよい。この場合、必然的に振動に寄与する振動板の面積が可変となるように振動板が設けられていてもよい。このような態様によれば、比較的簡便且つ正確に放射音を調整することが可能となる。

また、この周波数制御手段を備える態様においては、前記音源は車両のエンジンであり、前記周波数制御手段は、前記車両におけるアクセルペダルの操作量に応じて前記少なくとも一方の状態を制御してもよい。

音源がエンジンである場合、音源からの放射音とは、即ちエンジン音であるが、エンジン音において人間の官能と相関する音の中には、エンジン回転の次数成分に相当する音など、その周波数がエンジン回転数に応じて変化するものがある。例えば、４気筒４サイクルエンジンにおいて、２次のエンジン回転次数成分の音は、毎分３０００回転の時に周波数が１００Hzであり、毎分６０００回転の時はその倍の２００Hzである。一方、エンジン回転数は、アクセルペダルの操作量に応じて変化するから、結局、アクセルペダルの操作量に応じて連通口或いは振動板の状態を制御することによって、放射音の調整を効率的に行うことが可能となるのである。尚、このようなアクセルペダルの操作量と周波数制御手段が実行する制御に係る制御量との対応関係は、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどによって適切に決定されていてもよい。

本発明に係る音調整装置及び本発明に係る他の音調整装置における他の態様では、前記音源は車両のエンジンであり、前記基板は前記エンジンを覆うエンジンカバーである。

車両において、音源の最たるものの一つはエンジンである。従って、本発明における基板としてエンジンカバーが採用された場合には、本発明に係る音調整装置又は本発明に係る他の音調整装置に係る効果によって、効果的にエンジン音の調整を行うことが可能となるので好適である。

本発明のこのような作用及び他の利得は次に説明する実施形態から明らかにされる。

＜実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る音調整装置の構成について説明する。ここに、図１は、音調整装置１０の概念図である。

図１において、音調整装置１０は、本発明に係る「音源」の一例たるエンジン１１の上方部分を収容する（即ち、覆う）ように設置され、エンジン１１から発生する音を調整することが可能に構成されている。

次に、図２を参照して、音調整装置１０の詳細な構成について説明する。ここに、図２は、図１におけるＡ−Ａ’線視断面図である。尚、同図において、図１と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

図２において、音調整装置１０は、エンジンカバー１００及びウレタン材２００を備える。

エンジンカバー１００は、アルミニウムなどの金属材料や樹脂材料で一体成型された部材であり、本発明に係る「基板」の一例である。

ウレタン材２００は、エンジンカバー１００の内壁面１００ａに沿ってエンジンカバー１００に固定され、エンジン１１からの放射音を遮蔽することが可能に構成された、本発明に係る「遮蔽体」の一例である。エンジンカバー１００に固定された状態において、ウレタン材２００は、エンジン１１と対向空間１２を隔てて対向している。エンジン１１からの放射音は、一部がこの対向空間１２から漏出し、他の一部は、ウレタン材２００及びエンジンカバー１００の物理的振動を介して、最終的に音調整装置１０の外周空間へと放射される。

次に、図３を参照して、音調整装置１０の更なる詳細について説明する。ここに、図３は、音調整装置１０の頂上部１０Ａ（図２における点線枠）の拡大図である。尚、同図において、図２と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略する。

図３において、ウレタン材２００には、複数の管状空間３０１、３０２及び３０３が形成されている。

各管状空間は、一方の端部がウレタン材２００において対向空間１２を規定する壁に円形の開口部を有しており、（即ち、ウレタン材２００におけるエンジン１１側に開口しており）、係る開口部から夫々エンジンカバー１００の方向へストレートに延在するパイプ状の空間となっている。また、管状空間３０１、３０２及び３０３の延在方向への長さ（高さ）は夫々、Ｌ_１、Ｌ_２及びＬ_３（Ｌ_１＜Ｌ_２＜Ｌ_３）となっている。各管状空間の他方の端部は閉じられている。即ち、各管状空間の高さは、ウレタン材２００の厚みよりは小さく設定されている。

＜実施形態の効果＞
以下、引き続き図３を参照して、本実施形態の効果について説明する。

音源たるエンジン１１からの放射音は、総体的には、ウレタン材２００及びエンジンカバー１００によって制振され、音圧レベルがオーバーオールに低減される。

一方、放射音の一部は、ウレタン材２００に設けられた各管状空間に入射する。各管状空間は片側開放の管路であるから、各管状空間内部では、入射した放射音のうち所定の波長を有する音についてのみ定在波が発生し、音圧レベルが強調された音（以下、適宜「調整音」と称する）となって、各開口部から対向空間１２内へ放射される。対向空間１２へ放射された調整音は、最終的に音調整装置１０の外周空間へ放射される。この際、調整音の波長λは、下記（１）式によって規定される。

λ＝４Ｌ／（２ｎ−１） （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（１）
ここで、Ｌは管状空間の高さである。従って、結局、管状空間３０１、３０２及び３０３から放射される調整音の波長λ_１、λ_２及びλ_３は、（２）〜（４）式によって表される。

λ_１＝４Ｌ_１／（２ｎ−１） （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（２）
λ_２＝４Ｌ_２／（２ｎ−１） （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（３）
λ_３＝４Ｌ_３／（２ｎ−１） （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（４）
このように、各管状空間からは、各管状空間の高さ毎に複数波長の調整音が強調的に放射される。例えば、これら調整音のうち最も低周波（長波長）の音は波長４Ｌ_３の音である。尚、管状空間の高さＬを決定する際には、夫々最も強調したい音の波長の１／４に設定しておくのが好適である。

この調整音によって、放射音における当該波長成分が強調され、音調整装置１０の外周空間へ放射される音の周波数バランスが調整される。即ち、音色の調整が可能となる。このように、本実施形態に係る音調整装置１０によれば、放射音を低減しつつ音色の調整が容易にして可能となるため、効果的に放射音を調整することが可能となるのである。

尚、各管状空間の形状、形成位置、数量、底面積及び長さなどは、図示のものに限らず、強調したい波長に合わせて、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどによって適切に決定されていてもよい。このように、管状空間が自由に形成されることにより、放射音の音色（周波数のバランス）を容易に所望の特性に設定することが可能となる。

＜変形例＞
ここで、図４を参照して、本実施形態における管状空間の他の形成例を説明する。ここに、図４は本発明の変形例に係る音調整装置２０の模式断面図である。尚、同図は、上述した図３と同様に音調整装置の頂上部の断面を表した図であり、同図と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。

音調整装置２０は、管状空間３０１、３０２及び３０３の代わりに管状空間３１１及び３１２を有し、それに伴ってウレタン材及びエンジンカバーが夫々ウレタン材２００及びエンジンカバー１００と一部形状が異なるウレタン材２１０及びエンジンカバー１１０となっている点で音調整装置１０と相違している。

管状空間３１１及び管状空間３１２は、夫々ウレタン材２１０及びエンジンカバー１１０を貫通し、開口面の直径がＲ１の両側開放の空間である。但し、単にウレタン材２１０及びエンジンカバー１１０を貫通させた場合、各管状空間の長さ（高さ）がウレタン材２１０及びエンジンカバー１１０の厚みによって一意に規定されてしまうため、音調整装置２０では、各管状空間の高さを相互に異なる値とするために、ウレタン材２１０において、各管状空間の開口部の周囲が直径Ｒ２（Ｒ２＞＞Ｒ１）の円柱状に削り取られ、ウレタン材２１０に断面視的な凹凸が形成されている。この管状空間の開口部周囲に形成された円柱状の空間によって、管状空間３１１及び３１２の高さは、夫々相互に異なるＬ４及びＬ５（Ｌ４＜Ｌ５）に設定されており、更には、各管状空間が、夫々効果的な共鳴を起こすのに好適な十二分に大きい空間と連接している状態が擬似的に作り出されている。

各管状空間内部では、入射した放射音のうち所定の波長を有する音についてのみ定在波が発生し、調整音となって各開口部から直接的に音調整装置２０の外周空間へ放射される。この際、調整音の波長λは、下記（５）式によって規定される。

λ＝２Ｌ／ｎ （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（５）
ここで、Ｌは管状空間の高さである。従って、結局、管状空間３１１及び３１２から放射される調整音の波長λ_４及びλ_５は、（６）及び（７）式によって表される。

λ_４＝２Ｌ_４／ｎ （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（６）
λ_５＝２Ｌ_５／ｎ （但し、ｎは自然数）・・・・・・・（７）
このように、各管状空間からは、各管状空間の高さ毎に複数波長の調整音が強調的に放射される。例えば、これら調整音のうち最も低周波（長波長）の音は波長２Ｌ_５の音である。尚、管状空間の高さＬを決定する際には、夫々最も強調したい音の波長の１／２に設定しておくのが好適である。

この調整音によって、放射音における当該波長成分が強調され、音調整装置２０の外周空間へ放射される音の周波数バランスが調整される。即ち、音色の調整が可能となる。この際、第１実施形態と異なり、調整音は音調整装置２０の外周空間に直接的に放射されるため、一層効果的に放射音の調整が実現される。

尚、各管状空間の形状、形成位置、数量、底面積及び長さなどは、図示のものに限らず、強調したい波長に合わせて、予め実験的に、経験的に、或いはシミュレーションなどによって適切に決定されていてもよい。このように、管状空間が自由に形成されることにより、放射音の音色（周波数のバランス）を容易に所望の特性に設定することが可能となる。

＜第２実施形態＞
エンジン１１からの放射音は、第１実施形態とは異なる構成によっても好適に調整することができる。ここで、図５を参照して、そのような本発明の第２実施形態について説明する。ここに、図５は、本発明の第２実施形態に係る音調整装置３０の概念図である。

図５において、音調整装置３０は、音源であるエンジン１１（図５では不図示）を覆うエンジンカバー１２０の一部に連通口１２１（図５では不図示）を有し、連通口を覆うように設けられる振動板４００を備える。また、この振動板４００はその張力が、本発明に係る「周波数制御手段」の一例たるリンク機構５００によって調節可能に構成されている。尚、リンク機構５００の詳細な構成については後述する。

次に図６を参照して、音調整装置３０の詳細な構成について説明する。ここに、図６は、図１におけるＢ−Ｂ’線視模式断面図であり、特に、第１実施形態に係る図３と同様に頂上部を拡大した図である。

音調整装置３０において、エンジンカバー１２０は、音源であるエンジン１１と空間を隔てて配置されている。エンジンカバー１２０の一部には、この空間と、音調整装置３０の外周空間とを連通させる連通口１２１が形成されている。エンジンカバー１２０における、この連通口１２１を規定する壁には、リンク機構５００の一部であるフレーム５１０が図示左右方向に摺動可能に固定されている。振動板４００は、このフレーム５１０に挟まれるようにして固定されており、このフレーム５１０が摺動するのに伴って、連通口１２１を覆う際の張力が可変となるように構成されている。

振動板４００は、厚みが０．１〜０．２ｍｍ程度の金属薄膜であり、連通口１２１に入射するエンジン１１からの放射音によって、フレーム５１０との固定箇所を振動の節として図示矢線Ｃ方向に振動するように構成されている。この振動に伴って、音調整装置３０の外周空間には、エンジン１１から放射される音の周波数バランスを調整するための調整音が放射される構成となっている。

次に、図７を参照して、振動板４００の張力を可変とするためのリンク機構５００の詳細について説明する。ここに、図７は、リンク機構５００を図６における上方から見下ろした平面図である。尚、同図において、図６と重複する箇所には同一の符号を付してその説明を省略することとする。

図７において、リンク機構５００は、フレーム５１０、ワイヤ５２０、リンク５３０及びリンク５４０を備える。

フレーム５１０は、既に述べたように振動板４００を固定すると共にその張力を規定する枠材である。

ワイヤ５２０は、鋼線であり、図示せぬアクセルペダルの踏下量に応じて図示矢線Ｄ方向へ巻き取られる構成となっている。

リンク５３０は、一方のフレーム５１０の両端部分に設けられた部材であり、軸部５３１及び連結部５３２を備える。軸部５３１は、リンク５３０を回動可能に支持する部材であり、軸部５３１を中心として、リンク５３０は、紙面と等しい面内において回動することが可能に構成されている。連結部５３２は、リンク５３０とフレーム５１０とを回動可能に連結する部材である。連結部５３２によりリンク５３０と連結されることによって、フレーム５１０は図示左右方向へ摺動することが可能に構成されている。また、リンク５３０は、連結部５３２が設けられる位置と反対側の端部付近において、ワイヤ５２０と固定されており、ワイヤ５２０がアクセルペダルと連動して引っ張られるのに伴い、軸部５３１を中心に回動する。即ち、ワイヤ５２０及びリンク５３０によって、フレーム５１０はアクセルペダルに連動して図示左右方向に摺動することが可能に構成されている。

一方、他方のフレーム５１０の両端部分には、リンク５４０が備わる。リンク５４０には、軸部５３１及び連結部５３２が備わっており、既に述べた一方のフレーム５１０に同様の作用を及ぼすように構成されている。

ここで、リンク５４０は、リンク５３０と異なり、プーリー５４１を備えている。プーリー５４１には、ワイヤ５２０が係合されており、ワイヤ５２０は、プーリー５４１を介して方向を１８０度変換され、前述のリンク５３０に固定される構成となっている。プーリー５４１は、このようにワイヤ５２０による引力の方向を変換させる他に、リンク５４０を軸部５３１を介して摺動させるための部材としても機能する。即ち、ワイヤ５２０が図示Ｄ方向へ引っ張られるのに伴い、リンク５４０は、図示右方向に回動する。これに伴い、軸部５３１を起点として相対運動によって、連結部５３２と回動可能に固定されたフレーム５１０は、図示Ｅ方向へ摺動する。

即ち、ワイヤ５２０がアクセルペダルと連動して図示Ｄ方向へ巻き取られる（引っ張られる）場合、フレーム５１０は夫々離間する方向へ、即ち振動板４００を図示Ｅ方向へ拡張させる方向に作動する。従って、振動板４００の張力が増大する。反対に、ワイヤ５２０を図示左方向（矢線Ｄ方向と反対方向）へ動かすと、振動板４００は、弛緩する方向（収縮する方向）へ作動し、振動板４００の張力が減少する。このように、リンク機構５００によって、振動板４００の張力は、アクセルペダルに連動するように制御されている。

ここで、振動板がエンジン１１からの放射音を受けて振動する際の周波数は、振動板４００の有効面積（振動に寄与する面積）、振動板４００の面密度、振動板４００の張力などによって変化する。この際、振動板４００の張力は上述した如く可変であり、従って、振動板４００が音調整装置３０の外周空間に放射する調整音の周波数も可変となっている。更に、この調整音の周波数は、アクセルペダルの踏下量に連動している。例えば、アクセルペダルが踏み込まれるのに応じてワイヤ５２０が図示矢線Ｄ方向へ動く場合、振動板４００は拡張方向へ作動するから、振動板４００の共振周波数は高くなる。この際、アクセルペダルの踏下量と振動板４００の張力との対応関係を予め適切に設定しておくことによって、例えば、前述したエンジン音の次数成分に整合するような調整音を放射することも可能となる。

このように、第２実施形態に係る音調整装置３０によれば、振動板４００の作用によって、外周空間に調整音を放射することが可能となり、エンジン１１からの放射音の周波数バランスを制御することが可能であると共に、エンジンカバー１２０によって、係る放射音はオーバーオールに低減することが可能である。即ち、放射音を効果的に調整することが可能となるのである。

尚、エンジンカバー１２０に形成される連通口の形状、数量及び形成位置は、本実施形態のものに限らず、本実施形態に係る効果が担保され得る限りにおいて自由に決定されてよい。

尚、本実施形態においては、振動板４００の張力を可変とすることによって振動板４００の共振周波数が可変となるように構成されているが、共振周波数を変化させ得る他の要素、例えば、連通口の面積或いは振動板の面積などが可変であってもよい。この際、これら面積は、例えば、リンク機構５００によって連通口用の遮蔽部材が作動し、適宜遮蔽されることによって変化してもよい。更に、振動板の張力とこれら面積とが協働するようにリンク機構が構成されていてもよい。尚、リンク機構の構成は、ここに例示するものに限らず、振動板の共振周波数を可変とし得る限りにおいて自由に決定されてよい。また、振動板４００の張力は、アクセルペダルに限らず、調整音と相関がある限りにおいて、他の部材や機構の動作に応じて変化してもよい。或いは、運転者などによる所定の入力に応じて適宜作動するように構成されていてもよい。

また、振動板４００は、必ずしも、共振周波数が可変に構成されておらずともよい。予め調整したい音の周波数（波長）が決定している場合には、これら一又は複数の周波数に合わせて振動板及び連通口などが形成されていてもよい。

本発明は、上述した実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う音調整装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の第１実施形態に係る音調整装置の概念図である。 図１におけるＡ−Ａ’線視断面図である。 図２における頂上部の拡大図である。 本発明の変形例に係る音調整装置の模式断面図である。 本発明の第２実施形態に係る音調整装置の概念図である。 図５におけるＢ−Ｂ’線視模式断面図である。 図５の音調整装置におけるリンク機構の平面図である。

符号の説明

１０…音調整装置、１１…エンジン、１２…対向空間、２０…音調整装置、３０…音調整装置、１００…エンジンカバー、１１０…エンジンカバー、１２０…エンジンカバー、２００…ウレタン材、２１０…ウレタン材、３０１、３０２、３０３、３１１及び３１２…管状空間、４００…振動板、５００…リンク機構。

Claims (8)

1. 音源から発せられる音を調整するための音調整装置であって、
   基板と、
   前記基板に沿うように前記音源と空間を隔てて配置されると共に（i）一端が前記空間と連通し且つ（ii）所定種類の波長に対応付けられた長さを有する管状空間を少なくとも一つ有し、前記音の少なくとも一部を遮蔽する遮音体と
   を具備することを特徴とする音調整装置。
2. 前記管状空間の長さは、前記所定種類の波長の１／４となるように設定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の音調整装置。
3. 前記管状空間は、前記遮音体及び前記基板を夫々貫通すると共に、長さが前記所定種類の波長の１／２となるように設定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の音調整装置。
4. 音源から発せられる音を調整するための音調整装置であって、
   前記音源と空間を隔てて配置される基板と、
   前記空間と前記基板を挟んで前記空間と相対する空間とが相互に連通するように前記基板の一部に形成される連通口と、
   前記連通口を覆うように設けられ、前記連通口に入射する音によって振動する振動板と
   を具備することを特徴とする音調整装置。
5. 前記振動板が所定種類の周波数で振動するように前記連通口及び前記振動板うち少なくとも一方の状態を制御する周波数制御手段を更に具備する
   ことを特徴とする請求項４に記載の音調整装置。
6. 前記振動板の状態は前記振動板の張力及び面積のうち少なくとも一方を含み、前記連通口の状態は前記連通口の面積を含む
   ことを特徴とする請求項５に記載の音調整装置。
7. 前記音源は車両のエンジンであり、
   前記周波数制御手段は、前記車両におけるアクセルペダルの操作量に応じて前記少なくとも一方の状態を制御する
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の音調整装置。
8. 前記音源は車両のエンジンであり、
   前記基板は前記エンジンを覆うエンジンカバーである
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の音調整装置。

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