JP2007008244A - 自動車用エンジン音再生構造及び再生方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単且つコンパクトに形成することができ、エンジン音の低周波数帯域の音量を安定的に増大させることができるようにすること。
【解決手段】 自動車を構成するドア体１０には、エンジン音を再生可能なスピーカ１５が設けられ、ドア体１０の内部には複数本の管状体１６が設けられている。エンジンＥから発する音をマイク装置１９により電気信号に変換した後、制御装置１８により所定処理してスピーカ１５によりエンジン音を再生する。各管状体１６は、スピーカ１５に隣接する位置に設けられ、スピーカ１５の再生音により共鳴し、再生音の低周波数帯域の音量を増大する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車用エンジン音再生構造及び再生方法に係り、更に詳しくは、自動車のエンジン音の質感を変えて聴取させることができる自動車用エンジン音再生構造及び再生方法に関する。

自動車にあっては、例えば、特許文献１及び２に示されるように、車外への騒音を抑制しつつ、音響装置を介して走行状態に応じたエンジン音を車内で聴取できるようにするニーズがある。かかるニーズは多様化しているものの、エンジン音の低周波数帯域を増大させることにより、ユーザに高級感や壮快感等の良好な感覚を生じさせる場合が多い。そこで、エンジン音の低周波数帯域を再生する構造として、イコライザーを介して低周波数帯域を増幅するとともに、ウーハーを用いてエンジン音を再生する構造が知られている。また、エンジン音を再生する他の構造として、ドアパネルにアクチュエータを取り付け、当該アクチュエータによりドアパネルを振動させるボードスピーカとする構造も考えられる。

特開平７−３０２０９３号公報 特開平５−８０７９０号公報

しかしながら、前記ウーハーは、高重量となるばかりでなく全体サイズも大きくなり、車内のデザイン性を損なうことが多くなる他、限られた車内空間において広い設置スペースを確保しなければならないという不都合を生じる。
また、前記ボードスピーカにあっては、ドアパネルに曲面や凹凸が多数形成されるので、当該ドアパネルの振動を制御することが困難となり、特定の周波数帯域での音量調整が行い難くなるという不都合を招来する。

［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、簡単且つコンパクトな構成により、エンジン音の低周波数帯域の音量を安定的に増大させることができる自動車用エンジン音再生構造及び再生方法を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、自動車内に設けられてエンジン音を再生するスピーカと、このスピーカに隣接して位置するとともに、スピーカの再生音により共鳴する少なくとも一本の管状体とを備える、という構成が採用されている。

本発明において、前記自動車のエンジンから発する音を入力として電気信号に変換するマイク装置と、このマイク装置から出力された電気信号を所定処理して前記スピーカの発音を制御する制御装置とを更に備えた構成とすることが好ましい。

また、前記スピーカは、前記自動車を構成するドア体に設けられている一方、前記管状体は前記ドア体内部に組み込まれる、という構成も好ましくは採用される。

更に、前記管状体は複数本設けられるとともに、各管状体の長さがそれぞれ異なるように設定されることが好ましい。

また、本発明は、自動車のエンジンから発する音をマイク装置により電気信号に変換した後、前記電気信号を所定処理してスピーカによりエンジン音を再生するとともに、管状体を介してスピーカからの再生音を共鳴させる、という方法が採用されている。

本発明によれば、所望の低周波数帯域で共鳴するように管状体の長さを設定することにより、自動車に予め組み込まれるスピーカからエンジン音を再生したときに、当該エンジン音の低周波数帯域の音量を管状体の共鳴により増大させることができる。つまり、管状体を用いることで、前述のウーハーより軽量化を図りつつ設置スペースを縮小することができ、車内レイアウトの自由度を向上させることが可能となる。更に、管状体の長さにより共鳴周波数が決定されるので、前述のボードスピーカのように音量調整が困難となることを防止することができる。

また、エンジンから発する音を入力及び制御してスピーカから再生するので、当該エンジンの駆動状態に応じた音響効果をより良く奏することが可能となる。

更に、ドア体内部に管状体を組み込んだから、一般に、車内オーディオ用に設けられるスピーカを利用して管状体を共鳴させることができる。また、ドア体内面の広い領域から音が発生しているような感覚を付与することができ、ユーザの体全体で低周波数帯域のエンジン音を感じさせることが可能となる。しかも、管状体が車内に表出しないようにできるばかりでなく、車内空間において管状体用の設置スペースが不要となり、車内スペースをより有効に利用できる他、車内のデザイン性を良好に維持することが可能となる。

また、長さが異なる複数本の管状体を設けた場合、管状体毎に共鳴周波数を変えることができ、共鳴させるスピーカ再生音の周波数帯域を容易に拡大することが可能となる。

なお、本明細書において、「低周波数帯域」とは、約２０Ｈｚ〜約１２５Ｈｚの周波数帯域を意味する。

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。

図１には、実施形態に係る再生構造が適用されたドア体を車内側から見た概略図が示されている。この図において、ドア体１０は、図示省略した自動車のいわゆるフロントドアを形成して開閉可能に設けられている。ドア体１０は、前記自動車外部のボディ面を形成する外部フレーム１１と、この外部フレーム１１との間に隙間Ｓを介して組み合わされるとともに、前記自動車の車内空間を形成する内部フレーム１２と、これら外部フレーム１１及び内部フレーム１２の上方に設けられた窓部１３とを備えて構成されている。内部フレーム１２の図１中左下領域には、車内側に表出するスピーカ１５が設けられている一方、ドア体１０の内部すなわち前記隙間Ｓ内には、二本の管状体１６，１６が組み込まれている。

前記スピーカ１５は、特に限定されるものでないが、本実施形態では、ラジオ放送や所定の記録媒体に録音された音声等を再生するオーディオ装置（図示省略）を構成するとともに、制御装置１８に接続されてエンジン音も再生可能に設けられている。

前記制御装置１８には、前記自動車のエンジンＥから発する音を入力として電気信号に変換する複数のマイク装置１９が接続されている。制御装置１８は、マイク装置１９から出力された電気信号を所定処理してスピーカ１５から発する音を制御可能に設けられ、具体的には、図２に示されるブロック図のような構成とされる。同図において、符号２１は、ヘッドアンプであり、当該ヘッドアンプ２１は、各マイク装置１９から出力された信号を増幅する。各ヘッドアンプ２１により増幅された信号は、ミキサー２２により加算された後、Ａ／Ｄコンバーター２３でデジタル信号に変換する。このデジタル信号は、ローパスフィルター２４により高周波数帯域が減衰され、周波数検出装置２５により低周波数帯域が特定される。符号２７は、周波数コンバーターであり、この周波数コンバーター２７は、いわゆるオクターバーにより構成される。周波数コンバーター２７は、特定された低周波数帯域の１オクターブ下及び又は２オクターブ下の周波数を生成したり、車内ネットＮから供給されるエンジン回転数データに基づいて低周波数帯域の１オクターブ下及び又は２オクターブ下の周波数を生成する。この周波数を基にして、トーンジェネレーター２８により実際のスピーカ１５を介して再生する低周波数帯域の音データを生成する。この音データは、ボリューム３０により、前記車内ネットＮから供給されるアクセルの踏み込み量データに基づいて増幅される。ボリューム３０により増幅されたデータは、Ｄ／Ａコンバーター３１でデジタル信号に変換された後、アンプ３２により増幅されてスピーカ１５に入力される。なお、ボリューム３０、Ｄ／Ａコンバーター３１、アンプ３２は、スピーカ１５の設置数に対応して増設してもよい。

前記各管状体１６，１６は、常時は、外部フレーム１１及び内部フレーム１２の間の隙間Ｓ内に配置され、車内及び車外から表出しないように設けられている。各管状体１６，１６は、それらの一端１６Ａ，１６Ａ側がスピーカ１５に隣接する位置に設けられているとともに、軸線が渦巻き状を呈するように形成されている。管状体１６，１６は、それぞれ異なる長さに設定されているとともに、スピーカ１５からの再生音により内部の空気を振動して共鳴するように設けられている。管状体１６の長さは、低周波数帯域における所望の共鳴周波数より、以下の式（１）又は式（２）から決定される。
式（１）：管状体１６の一端１６Ａ及び他端１６Ｂが開放している場合
Ｌ＝（ｎｃ）／（２ｆ_ｎ） （次数ｎ＝１，２，３，４・・・・）
式（２）：管状体１６の一端１６Ａ及び他端１６Ｂの何れか一方が閉塞している場合
Ｌ＝（ｎｃ）（４ｆ_ｎ） （次数ｎ＝１，３，５・・・・）
Ｌは管状体１６の長さ、ｆ_ｎは共鳴周波数（Ｈｚ）、ｃは音速（ｍ／ｓｅｃ）、次数は所定条件により変化する場合がある。
従って、例えば、音速ｃを３４４ｍ／ｓｅｃ、次数を１とし、一端１６Ａ及び他端１６Ｂの何れか一方が閉塞するとともに、共鳴周波数を５０Ｈｚとする場合、管状体１６の長さＬは、３４４／（４×５０）＝１．７２ｍとなる。

以上の構成において、自動車のエンジンＥを駆動させたときに、当該エンジンＥから発する音をマイク装置１９により電気信号に変換する。この電気信号は、制御装置１８に入力されて前述のように処理された後、スピーカ１５に出力される。これにより、スピーカ１５からエンジン音を再生するとともに、各管状体１６，１６において、当該管状体１６，１６の長さに応じた共鳴周波数で共鳴し、エンジン音の低周波数帯域における音量が増大することとなる。

従って、このような実施形態によれば、管状体１６，１６をドア体１０内部の見えない位置に設けたので、管状体１６が自動車の車内のデザイン性を損なったり嵩張ったりすることを回避することができる。また、管状体１６を渦巻き状に形成したので、当該管状体１６の長さを稼ぎつつコンパクトな大きさにしてドア体１０の隙間Ｓ内に収めることが可能となる。

また、管状体１６により低周波数帯域の音量を安定的に増大することができ、エンジン音の質感や量感を心地よいものに変えたり、恰も他の高級車に乗っているような感覚を付与したりすることが可能となる。しかも、管状体１６を介してドア体１０の内部から低周波数帯域のエンジン音が発するので、内部フレーム１２の全体から音が放射するように聴取させることができ、快適な音響効果を奏することが可能となる。更に、長さが異なる管状体１６を二本設けたので、それぞれの共鳴周波数を変えることができ、共鳴する低周波数帯域を幅広く確保することができる。

本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施形態に対し、形状、位置若しくは方向、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

例えば、管状体１６の形状は、直線方向に延びる形状としたり、軸線を円環状、円弧状、螺旋状、蛇行形状等の屈曲形状或いは湾曲形状としてもよい。更に、各フレーム１１，１２の成形時に、これらの間に管状体１６が一体に形成されるようにしてもよい。また、管状体１６の設置数は、１本或いは３本以上にする等、適宜変更可能である。但し、複数本とすれば、共鳴する低周波数帯域をより幅広く確保できる点で有利となる。

更に、前記スピーカ１５は、複数設置したり、前述のオーディオ装置とは独立したものとし、エンジン音だけを再生するスピーカとしてもよい。また、スピーカ１５及び管状体１６の設置位置は、種々の設計変更が可能であり、自動車のシート内部、インパネの奥側、自動車を形成する各種フレームの内部等に設置してもよい。要するに、本発明は、スピーカ１５に隣接して管状体１６が位置するようにすれば足りる。

実施形態に係る再生構造が適用されたドア体を車内側から見た概略図。 制御装置のブロック図。

符号の説明

１０・・・ドア体、１５・・・スピーカ、１６・・・管状体、１８・・・制御装置、１９・・・マイク装置

Claims (5)

1. 自動車内に設けられてエンジン音を再生するスピーカと、このスピーカに隣接して位置するとともに、スピーカの再生音により共鳴する少なくとも一本の管状体とを備えていることを特徴とする自動車用エンジン音再生構造。
2. 前記自動車のエンジンから発する音を入力として電気信号に変換するマイク装置と、このマイク装置から出力された電気信号を所定処理して前記スピーカの発音を制御する制御装置とを更に備えていることを特徴とする請求項１記載の自動車用エンジン音再生構造。
3. 前記スピーカは、前記自動車を構成するドア体に設けられている一方、前記管状体は前記ドア体内部に組み込まれていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用エンジン音再生構造。
4. 前記管状体は複数本設けられるとともに、各管状体の長さがそれぞれ異なるように設定されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の自動車用エンジン音再生構造。
5. 自動車のエンジンから発する音をマイク装置により電気信号に変換した後、前記電気信号を所定処理してスピーカによりエンジン音を再生するとともに、管状体を介してスピーカからの再生音を共鳴させることを特徴とする自動車用エンジン音再生方法。

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