JP2010179880A - スピーカ配設構造 - Google Patents

Abstract

【課題】インストルメントパネル上にツイータ、スコーカ、及びウーハを配設する自動車のスピーカ配設構造を提供する。
【解決手段】インストルメントパネル１１０は、車体前後方向に延びる上面壁２００と、上面壁の後方から下方に延びる正面壁２１０とで構成され、ツイータ１５０ＴＬ及びスコーカ１５０ＳＬは、インストルメントパネル１１０の車幅方向両側端のうち少なくとも一端側における上面壁２００の裏側に、音波を上方に放射するよう配設され、ウーハ１５０ＷＬは、少なくとも一端側における正面壁２１０の裏側に、音波を後方に放射するよう配設され、ツイータ１５０ＴＬ、スコーカ１５０ＳＬ、及びウーハ１５０ＷＬは、インストルメントパネル１１０に設けられた音響機器１２５に接続される。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車内のスピーカを配設する構造に関する。

多くの自動車には、車室内で音楽等を楽しめるように音響機器が設けられている。そのような音響機器の一部として、スピーカがある。スピーカは、パワーアンプによって増幅された音声信号を音に変換することによって、音楽等を車室内のリスナーに聴こえるようにする。

特許文献１は、ウーハ及びツイータを備える車載用音響機器を記載する。
特開２００５−２７７５１４号公報

しかし特許文献１の従来技術では、中高音用にツイータ、及び低音用にウーハの、２種類のスピーカしか用いない。そのため十分な高音質を実現できないという問題がある。

また車載用スピーカが複数個ある場合、しばしばいくつかはドアにマウントされる。この場合、センターコンソールにある音響機器からドアにマウントされたスピーカへの配線は、ドアのヒンジ部を通過することになる。これは配線の複雑化を招き、コストを高くする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車内に良好な音場を実現するようスピーカを配設することを目的とする。また本発明は、音響機器とスピーカとの間の配線を簡単にしコスト低減に寄与する。

本発明による自動車のスピーカ配設構造は、インストルメントパネル上にツイータ、スコーカ、及びウーハを配設し、前記インストルメントパネルは、車体前後方向に延びる上面壁と、該上面壁の後方から下方に延びる正面壁とで構成され、前記ツイータ及びスコーカは、前記インストルメントパネルの車幅方向両側端のうち少なくとも一端側における前記上面壁の裏側に、音波を上方に放射するよう配設され、前記ウーハは、前記少なくとも一端側における前記正面壁の裏側に、音波を後方に放射するよう配設され、前記ツイータ、スコーカ、及びウーハは、前記インストルメントパネルに設けられた音響装置に接続される。

ある実施形態において前記ツイータは、前記スコーカに対して前方に配設される。

本発明によれば、音響効果に優れた３ウェイスピーカシステムをインストルメントパネル上に構築できる。この構成によりスピーカと音響装置とを接続する配線をインストルメントパネル本体内に集中して設けることが可能となり、その結果、コスト低減に寄与し得る。

以下、本発明の例示的実施形態によるスピーカ配設構造の実施形態について図面を参照しながら説明する。同じ参照符号は、同じ構成要素を表す。

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１による自動車内に設けられたスピーカ配設構造１００の斜視図である。図１において矢印１０１は、自動車の後ろから前への向きを示し、矢印１０２は、自動車の下から上への向きを示す。矢印１０３Ｒは、自動車の車幅方向において中心から右への向きを示し、矢印１０３Ｌは、自動車の車幅方向において中心から左への向きを示す。

スピーカ配設構造１００は、インストルメントパネル１１０を含む。本明細書ではインストルメントパネル１１０は、自動車の前席正面部の構造体を総称する。したがってインストルメントパネル１１０は、その中央部に設けられたセンターコンソール１２０と、その運転者側に設けられた計器盤１３０とを含む。センターコンソール１２０には、音響機器１２５が設けられる。計器盤１３０は、典型的にはスピードメーター、タコメーター、燃料計、水温計、各種警報ランプなどを備える。

インストルメントパネル１１０には、その車幅方向の右側端において、右側ツイータ１５０ＴＲ、右側スコーカ１５０ＳＲ、及び右側ウーハ１５０ＷＲが配設される。右側ツイータ１５０ＴＲ、右側スコーカ１５０ＳＲ、及び右側ウーハ１５０ＷＲは、音響機器１２５が出力する右チャネルの音の、高音域、中音域、及び低音域をそれぞれ主に出力する。

インストルメントパネル１１０には、その車幅方向の左側端において、左側ツイータ１５０ＴＬ、右側スコーカ１５０ＳＬ、及び右側ウーハ１５０ＷＬが配設される。左側ツイータ１５０ＴＬ、右側スコーカ１５０ＳＬ、及び右側ウーハ１５０ＷＬは、音響機器１２５が出力する左チャネルの音の、高音域、中音域、及び低音域をそれぞれ主に出力する。

図２は、本発明の実施形態１による自動車内に設けられたスピーカ配設構造１００の断面図である。図２においても矢印１０１は、自動車の後ろから前への向きを示し、矢印１０２は、自動車の下から上への向きを示す。図２の紙面から奥に向かう矢印１０３Ｒは、自動車の車幅方向において中心から右への向きを示し、紙面から手前に向かう矢印１０３Ｌは、自動車の車幅方向において中心から左への向きを示す。

自動車の車内前方において、インストルメントパネル１１０の上方にはフロントウィンドウ２３０が設けられる。インストルメントパネル１１０は、上面壁２００及び正面壁２１０に大きく分けられる。図２では、例として左側に配設されるスピーカ群１５０ＴＬ、１５０ＳＬ、及び１５０ＷＬを示す。右側に配設されるスピーカ群１５０ＴＲ、１５０ＳＲ、及び１５０ＷＲも、図２の左側スピーカ群と同様に配設される。

上面壁２００の裏側には、ツイータ１５０ＴＬ及びスコーカ１５０ＳＬが、音波を上方に（概ね向き１０２に）放射するよう配設される。図２に示される例ではツイータ１５０ＴＬは、スコーカ１５０ＳＬに対してより前方（向き１０１）に配設される。ツイータ１５０ＴＬ及びスコーカ１５０ＳＬから上方に放射された音波は、フロントウィンドウ２３０で反射されることによって、車内後方に進む。

ツイータから発せられた音波（そのパスは２３２で示される）、及びスコーカから発せられた音波（そのパスは２３４で示される）は、フロントウィンドウ２３０によって反射された後は、自動車の運転者又は搭乗者（すなわち音響機器１２５のリスナー）２４０の耳２４２へと比較的、直接に到達する。換言すればスピーカ群から放射された中高音は、１回の物体による反射の他は、ほぼ直接的に耳２４２に到達する。しかも音を反射する物体は、フロントウィンドウ２３０を構成する剛性の高いガラスである。これにより聴感上、中高音の音質の向上が期待できる。

一般的にフロントウィンドウ２３０は車体前方から後方に向けて上方へ傾斜する傾斜面をなす。そのためツイータ１５０ＴＬ及びスコーカ１５０ＳＬによってそれぞれ作られる高音域及び中音域の音場は、フロントウィンドウ２３０によって耳２４２近傍において収束させられる。その結果、各スピーカによって形成される音像の定位が改善されるという効果も有する。

正面壁２１０の裏側には、ウーハ１５０ＷＬが音波を車内後方に放射するよう配設される。一般に低音域の音波は、回り込みやすい。したがってウーハ１５０ＷＬから発せられた音波（そのパスは２４６で示される）は、必ずしもリスナー２４０の耳２４２へと直接的に到達しなくてもよい。図２に示す例では、ウーハ１５０ＷＬからの音波２４６は、車内の比較的、下方の空間を伝搬し、耳２４２へ到達する。一般的に自動車の車内前方の下方には、運転者又は搭乗者２４０の居住性確保のためにある程度の空間が設けられる。そのため正面壁２１０にウーハ１５０ＷＬを設ければ、その空間を最大限に利用した低音域の音場形成が可能となる。

図３は、音響機器１２５のブロック図である。音響機器１２５は、再生部３１０を備える。再生部３１０は、音声信号を出力できる任意の適切な音源であり得る。例えば、再生部３１０の例には、ＣＤ（コンパクトディスク）プレーヤー、ＦＭ・ＡＭラジオ、デジタルオーディオプレーヤーがある。この再生部３１０は、音響機器１２５の外部に設けられてもよい。この場合、再生部３１０は有線又は無線によって音響機器１２５に結合される。

音量可変制御部３２０は、再生部３１０からの入力信号を受け取り、リスナー２４０によって調節されるツマミの回転に応じて、信号の大きさ（ボリューム）を変化させる回路である。音量可変制御部３２０は、典型的には連続的に音量を変化させる。しかしこれには限られず、ボリュームツマミの代わりに、音量を上げるスイッチ及び音量を下げるスイッチからの入力に基づいて、離散的に音量を変えてもよい。

周波数フィルタ制御部３３０は、音量が制御された信号を音量可変制御部３２０から受け取り、音声信号を各スピーカの再生周波数音域に分割してから、各スピーカへ出力する。加えて周波数フィルタ制御部３３０は、音声信号を、リスナー２４０が所望する周波数特性を有するようなフィルタに通してもよい。そのような周波数特性には例えば、トレブルブースト（高音域強調）、バスブースト（低音域強調）、ボーカルブースト（中音域強調）などがある。換言すれば周波数フィルタ制御部３３０は、イコライザ（等化器）の機能、及びネットワークの機能を有する。

周波数フィルタ制御部３３０は、高音域成分を多く含む信号を高音域用パワーアンプ３４０に、中音域成分を多く含む信号を中音域用パワーアンプ３５０に、低音域成分を多く含む信号を低音域用パワーアンプ３６０に、それぞれ出力する。

高音域用パワーアンプ３４０は、受け取られた音声信号をスピーカを駆動できる程度に増幅し、ツイータ１５０ＴＲ及び１５０ＴＬに出力する。音声信号は、典型的にはステレオなので、それぞれの音域のスピーカは、左右の２チャンネルに対応するユニットからなる。中音域用パワーアンプ３５０は、受け取られた音声信号をスピーカを駆動できる程度に増幅し、スコーカ１５０ＳＲ及び１５０ＳＬに出力する。低音域用パワーアンプ３６０は、受け取られた音声信号をスピーカを駆動できる程度に増幅し、ウーハ１５０ＷＲ及び１５０ＷＬに出力する。

図４は、インストルメントパネル１１０のうちのスピーカが取り付けられる部分４００を示す概略平面図である。図５は、取り付け部４００にスピーカ５１０及びスピーカグリル５００を取り付けた状態の断面図である。取り付け部４００は、例えば、インストルメントパネル１１０の上面壁２００の一部であり、その裏側には、ツイータ１５０ＴＬ及びスコーカ１５０ＳＬがマウントされる。代替として、取り付け部４００は、インストルメントパネル１１０の正面壁２１０の一部であり、その裏側には、ウーハ１５０ＷＬがマウントされる。

取り付け部４００は、スピーカ５１０の枠５１１がマウントされるフランジ４１０を有する。フランジ４１０は、インストルメントパネル１１０の表面よりも奥に後退している。フランジ４１０には、スピーカ５１０の枠５１１を固定するネジが通る穴４２０が設けられる。フランジ４１０の間には、後述するスピーカグリル５００の脚部５０３を受け入れるスリット４３０が設けられる。

スピーカグリル５００は、典型的にはその表面に多数の穴５０２を有する。スピーカグリル５００は、例えば３本の脚部５０３を有する。脚部５０３の先端に、Ｌ字状の爪部５０４が形成されることによって、スリット４３０にかみ合い、スピーカグリル５００を取り付け部４００に固定する。穴５０２は、スピーカ５１０から出た音波が効率よくインストルメントパネル１１０の表側に放射されるようにする。穴５０２の代わりに、スピーカグリル５００は、例えば化学繊維でできた布を有してもよい。ネジ５２０は、穴４２０を通して締め付けることによって、スピーカ５１０の枠５１１をフランジ４１０に固定する。スピーカグリル５００の前面と、取り付け部４００とは、実質的に面一に（すなわち段差がないように）構成される。これによりスピーカグリル５００は、インストルメントパネル１１０の美観を損なわない。

図６は、スピーカグリル５００の概略斜視図である。スピーカグリル５００は、穴５０２及び脚部５０３を有する。スピーカグリル５００は、脚部５０３がスリット４３０に嵌るよう、取り付け部４００に挿入される。

図４〜図６及びこれら図に関する記載は、ツイータ１５０ＴＬ（又は１５０ＴＲ）、スコーカ１５０ＳＬ（又は１５０ＳＲ）、及びウーハ１５０ＷＬ（又は１５０ＷＲ）のいずれにも適用できる。

図７は、本発明の代替の実施形態によるスピーカ配設構造７００の斜視図である。スピーカ配設構造７００が、スピーカ配設構造１００と異なるのは、スコーカ１５０ＳＬ（又は１５０ＳＲ）が、ツイータ１５０ＴＬ（又は１５０ＴＲ）に対して前方に（向き１０１に）配設される点であり、その他の構成はスピーカ配設構造１００と同様である。

図８は、本発明の代替の実施形態による自動車内に設けられたスピーカ配設構造７００の断面図である。スピーカ配設構造７００では、上面壁２００上において、ツイータ１５０ＴＬが、スコーカ１５０ＳＬよりもリスナー２４０に近い。そのためツイータ１５０ＴＬから放射され、フロントウィンドウ２３０によって反射される音波は、パス７３２を通ってリスナー２４０に到達する。スコーカ１５０ＳＬから放射され、フロントウィンドウ２３０によって反射される音波は、パス７３４を通ってリスナー２４０に到達する。

この実施形態では、スコーカ１５０ＳＬよりもツイータ１５０ＴＬがリスナー２４０により近い。そのためフロントウィンドウ２３０によって反射されずに、直接的にリスナー２４０の耳２４２に到達する（すなわちパス７３６を通る）音波の強度が増す。そのためスピーカ配設構造７００によって実現される高音域は、スピーカ配設構造１００と比べて、聴感上はより明瞭になり得る。

図９は、本発明のさらなる代替の実施形態によるスピーカ配設構造９００の斜視図である。スピーカ配設構造９００が、スピーカ配設構造１００と異なるのは、スコーカ１５０ＳＬ（又は１５０ＳＲ）及びツイータ１５０ＴＬ（又は１５０ＴＲ）の、自動車の後ろから前への向き（矢印１０１によって示される）に沿った位置が実質的に同じ点であり、その他の構成はスピーカ配設構造１００と同様である。すなわちツイータ１５０ＴＬ及びスコーカ１５０ＳＬは、上面壁２００上において左右に並んで配設される。ウーハ１５０ＷＬは、正面壁２１０上に配設される。

スピーカ配設構造９００では、上面壁２００上において、ツイータ１５０ＴＬが、スコーカ１５０ＳＬよりも車幅方向で外側に配置される。その結果、ステレオ感がより強くなり得る。

スピーカ配設構造９００の代替例として、上面壁２００上において、ツイータ１５０ＴＬ（又は１５０ＴＲ）を、スコーカ１５０ＳＬ（又は１５０ＳＲ）よりも車幅方向で内側に配置してもよい。この場合、スコーカよりもツイータのほうがリスナー２４０からの距離が短くなる。その結果、ツイータが車幅方向で外側に配置される上述の例よりも高音域がより強調され得る。また音像の定位がより明瞭になり得る。

上述の記載では、音響機器１２５は、ステレオ出力をスピーカに供給することを前提にする。そのため上記実施形態では、インストルメントパネル１１０には、その車幅方向の左右の側端において、それぞれ左チャンネル及び右チャンネルのスピーカ群が配設される。代替の実施形態として、音響機器１２５は、モノラル出力（例えばステレオの左右チャンネルをミックスした信号）をスピーカに供給し得る。この場合、インストルメントパネル１１０の車幅方向の左側端及び右側端の少なくとも１つの端部に、ツイータ、スコーカ、及びウーハが配設され得る。

さらに代替の実施形態においては、ツイータ、スコーカ、及びウーハのスピーカ群は、インストルメントパネル１１０上の車幅方向について任意の場所に設けられ得る。

上記のさまざまな実施形態に共通なのは、ツイータ１５０ＴＬ（又は１５０ＴＲ）、及びスコーカ１５０ＳＬ（又は１５０ＳＲ）が上面壁２００上に配設され、ウーハ１５０ＷＬ（又は１５０ＷＲ）が正面壁２１０上に配設されることである。

本明細書で「上面壁上に配設する」とは、例えば、音波がパス２３２を通るようにツイータ１５０ＴＬを上面壁２００の裏側にマウントすることを意味する。すなわち本明細書の実施形態においては、スピーカは、インストルメントパネル１１０の裏側（リスナー２４０からは見えない側）に配設されることによって、出力される音波は、インストルメントパネル１１０の表側（リスナー２４０から見える側）へ放射される。

本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈されるべきではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって規定されるべきであって、明細書に記載された詳細には限定されない。特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更も全て本発明の範囲内である。

以上説明したように、本発明は、車載用の音響機器に用いられるスピーカの配設について有用である。

本発明の実施形態１による自動車内に設けられたスピーカ配設構造の斜視図である。 本発明の実施形態１による自動車内に設けられたスピーカ配設構造の断面図である。 本発明の実施形態１による配設構造のために用いられる音響機器のブロック図である。 インストルメントパネルのうちのスピーカが取り付けられる部分を示す概略平面図である。 スピーカの取り付け部にスピーカ及びスピーカグリルを取り付けた断面図である。 スピーカグリルの概略斜視図である。 本発明の代替の実施形態によるスピーカ配設構造の斜視図である。 本発明の代替の実施形態によるスピーカ配設構造の断面図である。 本発明のさらなる代替の実施形態によるスピーカ配設構造の斜視図である。

１００ スピーカ配設構造
１０１ 自動車の後ろから前への向きを示す矢印
１０２ 自動車の下から上への向きを示す矢印
１０３Ｒ 自動車の中心から右への向きを示す矢印
１０３Ｌ 自動車の中心から左への向きを示す矢印
１１０ インストルメントパネル
１２５ 音響機器
１５０ＴＲ 右側ツイータ
１５０ＳＲ 右側スコーカ
１５０ＷＲ 右側ウーハ
１５０ＴＬ 左側ツイータ
１５０ＳＬ 左側スコーカ
１５０ＷＬ 左側ウーハ

Claims (2)

1. インストルメントパネル上にツイータ、スコーカ、及びウーハを配設する自動車のスピーカ配設構造であって、
   前記インストルメントパネルは、車体前後方向に延びる上面壁と、該上面壁の後方から下方に延びる正面壁とで構成され、
   前記ツイータ及びスコーカは、前記インストルメントパネルの車幅方向両側端のうち少なくとも一端側における前記上面壁の裏側に、音波を上方に放射するよう配設され、
   前記ウーハは、前記少なくとも一端側における前記正面壁の裏側に、音波を後方に放射するよう配設され、
   前記ツイータ、スコーカ、及びウーハは、前記インストルメントパネルに設けられた音響装置に接続される、
   スピーカ配設構造。
2. 前記ツイータは、前記スコーカに対して前方に配設される請求項１に記載のスピーカ配設構造。

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