JP2019531647A - 車両用拡声器システム - Google Patents

Abstract

車両用拡声器システム（１００）は：内部から外部を分離しかつ通孔（１０）を有する車両フレームの壁（１）、通孔（１０）に対応して壁（１）に装着された箱体（２）、箱体（２）に装着された拡声器（Ｌ）、拡声器の膜体（７）と箱体（２）の壁との間に形成された後部共鳴室（Ｃ１）、箱体の壁に得られかつ車両フレームの壁の通孔（１０）と整合配置された通孔（２７）、及び箱体の壁の通孔（２７）を閉鎖する吸音材製の仕切体（８）を備える。【選択図】 図１

Description

産業上の発明に対する本願は、車両用拡声器システムに関する。

スピーカシステムは公知であるように、拡声器、及び「箱体」として一般に公知である隔室を備える。スピーカは、籠体、膜体、磁気ユニット、音声コイル、及び弾性調心懸架手段(調心装置及び縁体)を備える。

磁気ユニットは静磁界を発生させる。電流がコイルを循環する。コイルを循環する電流との相互作用により磁気ユニットにより生じた静磁界が、コイルに力を発生して膜体を振動させることにより膜体から音が発生される。

箱体の主要機能は、音圧レベル(ＳＰＬ)を低減させる所謂「音響短絡回路」を除去することにある。このような音圧レベルの低減は、拡声器により発される音の周波数が低い程高まる。

車両内部には、２〜５０リットルの容積の箱体が一般に使用される。通常、スピーカシステムの放音の調整のために、箱体容積及び拡声器構造パラメータが調節される。箱体容積が大きい程、拡声器の低周波数性能は良好になる。周波数拡張及び過渡応答のいずれも、拡声器の構造パラメータの変更により調節可能である。

拡声器箱体として車両に得られる容積を利用した、車両に対する拡声器の適用は公知である。

特許文献１は、搭乗者用座席下の隔室に配設された拡声器を開示する。このような拡声器は、車両内部を箱体として利用している。

特許文献２は、共に結合された２つの共鳴室を形成するよう互いに合致する内部を空にした２つの車両要素を使用するよう、車両の特定位置に配置した拡声器を開示する。

特許文献３は、車両壁に装着した拡声器用の拡声器組立体を開示する。この拡声器組立体は、通気口に連通するチャンバを備えたヘルムホルツ共鳴器を有する。ヘルムホルツ共鳴器のチャンバ容積は、拡声器ドライバの動作帯域よりも高いシステム周波数を提供するために拡声器ドライバの容積よりも小さく設けられる。

特許文献４は、システムであって：車両トランク中に据付けられた拡声器、車両内部への送音を行う音案内口、及び車両の給水ボックス前方で終端する空気抜き口、を備えたシステムを開示する。

特許文献１及び特許文献２は、拡声器システムの周波数応答の同調にいくつかの制約を受ける。

特許文献３及び特許文献４は、ヘルムホルツ共鳴器を生じる拡声器に得られるチャンバに接続されたダクトの構造の複雑性により生じる、いくつかの欠点により損なわれている。

特許文献５は、外部から内部を分離する(無限大バッフル型)車両壁を開示する。この拡声器は(無開口部の)気密閉鎖型籠体を備える。箱体は籠体及び壁穴に連通したダクトで構成される。このように、拡声器膜体と箱体との間に後部チャンバが形成される。磁気ユニットは箱体外部に存する。こうした解決策は、容積、小型設計及び多用途性に関する欠点により減損される。実際、磁気ユニットは箱体外部にあり、拡声器籠体が気密閉鎖を要するため、開放型の標準的籠体の使用は排除されることになる。膜体に近接した空気抜口の配設は、可動コイルの不安定性を増大させる。実際、このような空気抜口は非対象音響負荷となり、可動コイルの軸方向移動からの逸脱を生じさせる。これにより可動コイルの磁気回路極延長部に当たる可能性が増大し、不要な騒音を発生させる。

特許文献６は吸音材を充填した箱体中に配置した拡声器を開示している。このような文献は無限大バッフルを形成する車両壁に対する箱体の結合を教示せず；箱体の出口穴中にのみへの吸音材の配置も教示しない。

欧州特許出願公開第０９０４９８５号明細書 国際公開第２００７／０３６２４５号 国際公開第２０１１／０４７４３５号 欧州特許出願公開第２６２０３２８号明細書 欧州特許出願公開第２７７９６９５号明細書 米国特許第６３３８３９５号明細書

本発明の目的は、有効、効果的で信頼性があり、精確で製作及び設置が簡単な車両用拡声器システムを開示することにより先行技術の欠点を除去することである。

これらの目的は、独立請求項第１項特徴部の発明により達成される。

本発明の好都合な実施形態は、従属請求項から明らかになる。

本発明による車両用拡声器システムは：
‐内部から外部を分離する車両フレームの壁であって；通孔を有する、壁、
‐壁の通孔に対応して壁に装着されかつ内方に向いた、箱体、
‐箱体に装着された拡声器であって；箱体に固定された籠体、籠体に固定された磁気ユニット、膜体に接続された円筒体により支持されたコイル、及び円筒体を籠体にかつ膜体を籠体に接続する調心装置及び縁部を含む、拡声器、
‐拡声器の膜体と箱体の壁との間に形成された、後部共鳴室、
‐箱体の壁中に得られかつ車両フレームの壁の通孔と整合配置された通孔であって；箱体の壁の通孔は後部共鳴室に連通した、通孔、
を備える。

籠体及び磁気ユニットは、後部共鳴室中の箱体内側に配置される。

籠体は、開放されかつ後部共鳴室中に空気を流通させるように意図された開口部を装設される。

吸音材製の仕切体が配設されて箱体の壁の通孔を塞ぐ。

籠体及び磁気ユニットの箱体内への配設により、拡声器がコンパクトになり、車両フレームの壁への容易かつ迅速な固定が可能になる。拡声器籠体は、開放されて空気を後部共鳴室中に流通させる従来型籠体である。更に、籠体及び磁気ユニットを箱体内に配設することにより、膜体の最大動程への到達時に空気乱流により生じる騒音をより良好に引立たせ得る。

吸音材は箱体の出口穴中にのみ配設される。そのような位置では、吸音材を箱体全体に充填する必要なく吸音材の浪費を回避しながら、空速が最高となり最良結果が得られるからである。更に、拡声器の機械的減衰率は、吸音材を箱体の出口穴中にのみ配置することにより相応に調節される。

本発明の追加の特徴は、実施形態を限定せずに単に説明的に言及する以下の詳細な説明からより明確になるであろう。

本発明による車両用拡声器システムの断面図である。 車両、及び車両トランク上部に据付けられた図１の拡声器システムの部分切取側面図である。 図２の車両の部分切取背面図である。 車両、及び予備タイヤ下の車両のトランク下部に据付けられた図１の拡声器システムの部分切取背面図である。 車両、及び車両の側部に据付けられた図１の拡声器システムの部分切取背面図である。 図１の拡声器システムの変形例の断面図である。 図６の拡声器システムの部分切取上面図である。 図６の拡声器システムの変形例の平面図である。 図８の拡声器システムの箱体の正面図である。 図８の拡声器システムの箱体の側面図である。 本発明による拡声器システムの変形例の軸方向図である。

図面を参照して、参照数字１００により全般的に示す本発明の拡声器システムについて説明を行う。

図１を参照して、システム（１００）は車両内部から外部を分離する車両フレームの壁（１）を備える。車両内部は、運転手及び搭乗者の隔室であるか、もしくは運転手及び搭乗者の車両隔室または当該隔室に隣接する隔室に連通する車両隔室であり得る。車両フレームの壁（１）は通孔（１０）を有する。

箱体（２）は、フレーム壁（１）に当該壁の通孔（１０）に対応して装着される。この箱体（２）は内向きである。拡声器（Ｌ）は箱体（２）に装着される。この箱体（２）は車両の壁（１）に結合されて無限バッフル型の拡声器システムを形成する。

箱体（２）は、底壁（２０）、上壁（２１）、及び底壁（２０）を上壁（２１）に接続する側壁（２２）を備える。

上壁（２１）は、拡声器（Ｌ）を受容するように意図された開口部（２３）を備える。

拡声器（Ｌ）は、籠体（３）内部に向けて半径方向に突出する下壁（３０）、籠体外部に向けて半径方向に突出する上壁（３１）、及び下壁を上壁に接続する側壁（３２）を備えている。籠体（３）は実質的に、下壁から上壁に向けて直径が増大する円錐台形状である。籠体側壁（３２）は空気を流通させる開口部を備える。この籠体（３）は拡声器に一般に使用される標準型の開放籠体である。

籠体の上壁（３１）は、籠体が箱体開口部（２３）を貫通して箱体中に収納されるように箱体上壁（２１）に固定される。

磁気ユニット（４）は籠体（３）に固定される。磁気ユニット（４）は：
下部極板から軸方向に突出した円筒形磁心（４１）を備えるＴ字状断面の、下部極板４０（Ｔヨーク)、
円筒形磁心（４１）の周囲の下部極板上に配置されたドーナッツ形状の、永久磁石（４２）、及び
永久磁石（４２）上に配置されたドーナッツ形状の、上部極板（４３）、
を備える。

上記に鑑みて、上部極板（４３）と磁心（４１）との間に空隙（Ｔ）が形成される。

コイル（５）は円筒体（５０）により支持される。

弾性状波形に構成された調心装置（６）が、空隙Ｔ中でコイル（５）を調心及び支持するように籠体（３）及びコイル円筒体（５０）に固定される。

円錐台形状の膜体（７）はコイル円筒体（５０）に調心状に固定される。

弾性懸架体形態の縁体（６０）は、膜体（７）がコイル円筒体から籠体上壁に向けて直径が増大する円錐台形状を有するように周縁を膜体（７）及び籠体上壁（３１）に固定される。

「防塵キャップ」として公知の被覆要素（６１）は、コイル円筒体を覆うように膜体（７）上に調心状に配置される。

拡声器（Ｌ）は、円筒体（５０）の軸と一致する軸（Ｙ）を有する。

磁気ユニット（４）により発生された空隙（Ｔ）中の静磁界がコイル（５）を流通する電流と相互作用すると、力がコイルに発生する。この力は、コイル円筒体（５０）を軸方向に移動させて膜体（７）を振動させることにより音を放出させる。

図１の実施形態では、箱体底壁（２０）は車両フレームの壁（１）に固定される。下壁（２０）は実質上円形の通孔（２７）を有する。

後部共鳴室（Ｃ１）は箱体（２）中に形成され、箱体の壁、膜体（７）及び縁体（６０）により画成される。この後部共鳴室（Ｃ１）は、箱体下壁中に得られる通孔（２７）により外部に連通している。したがって、後部共鳴室（Ｃ１）及び通孔（２７）は、ヘルムホルツ共鳴器として作用し得る。

籠体（５）及び磁気ユニット（４）は両方共、箱体（２）内に配置されて後部共鳴室（Ｃ１）内に収容される。籠体（３）は空気を流通させるために開放されていなければならない。

それにもかかわらず、後部共鳴室（Ｃ１）の容積を膜体（７）の円錐台形容積により形成される前部容積（Ｃ２）よりも大きくすることの検討が必要である。

通常容積の閉鎖箱体に装着された拡声器の周波数帯域と比較してより高い低周波数幅の周波数帯域を得るために、箱体フランジ部の通孔（２７）は、吸音材、例えば、天然繊維、合成繊維または開放セル発泡体の凝集体等、製の可変厚仕切体（８）を備える。

仕切体（８）の主要機能は、周波数関数の音響出力消散により拡声器システムの周波数応答及び過渡応答を修正することにある。この周波数応答は仕切体（８）の外形及び材料を変更することにより制御される。

仕切体（８）の付加的な必要機能は、耐候剤及び異物（塵埃、砂粒、石等）侵入から拡声器を保護することにある。仕切体（８）は０．１〜４０ｍｍの厚さを有する。

図１では、通孔（２７）は拡声器の軸（Ｙ）と一致する軸を有する。しかし、通孔（２７）が拡声器の軸（Ｙ）に一致しない軸を有しても構わない。

図２及び３は、システム（１００）を車両トランク（Ｂ）の上部に装着した実施形態を示す。このような場合、箱体（２）を装着する車両フレーム壁（１）は、車両トランク（Ｂ）の上部に配置された壁である。箱体（２）は実質上水平な壁（１）に装着されるため、拡声器の軸は実質上垂直となる。

図４は、システム（１００）を、予備タイヤ（Ｓ）を一般に載置する車両トランク（Ｂ）の下部に装着した実施形態を示す。このような場合、箱体（２）を装着する車両壁（１）は車両トランク（Ｂ）の底壁であり、箱体（２）はトランクの底フレーム壁（１１）と予備タイヤ用ハブ（Ｈ）との間に配置される。

図５は、システム（１００）を、車両の泥除け（Ｐ）近傍の車両壁（１）に装着した実施形態を示す。このような場合、箱体（２）は実質上垂直な壁（１）に装着されるため、拡声器の軸は実質上水平となる。

以下の説明では、前述した部品と同一または対応する部品を同一の数字で特定することにより、それらの詳細な説明を省略することとする。

図６及び７は、吸音材製の仕切体（８）を受容する通孔（２７）を箱体の側壁（２２）に配置したシステム（１００）の変形例を示す。

このような場合、箱体の通孔（２７）は拡声器（Ｌ）の軸（Ｙ）に直交しかつ磁気ユニットの磁心（４１）端部を実質上通過する軸（Ｘ）を有する。

図８及び１０は、吸音材製の仕切体（８）を受容する通孔（２７）を、箱体側壁（２２）から側方に突出するダクト（２５）に配置したシステム（１００）の変形例を示す。通孔（２７）は矩形形状である。ダクト（２５）は、車両フレームの壁（１）に固定されたフランジ部（２６）で終端する。グリル（２９）が、箱体中に配置した拡声器（Ｌ）を覆うように箱体前壁に配置される。

図示はしていないが、箱体前壁（２１）は拡声器（Ｌ）に対して十分に大きくても良い。そのような場合、仕切体（８）を受容する通孔（２７）は箱体前壁（２１）中に得ても良い。

図１１は、箱体後壁（２０）をフレーム壁（１）に直接固定しないシステム（１００）の変形例を示す。実際には、接続パイプまたはダクト（２５）が、仕切体（８）を受容する通孔（２７）周囲で箱体後壁（２０）から後方に突出してフレーム壁（１）に対する固定に供される。このような場合、ダクト（２５）はフレーム壁に対する接続用フランジ部（２６）を有する。

本発明の適用範囲から逸脱しない限り、当業者による到達内で本発明の実施形態に対して多数の変更も可能である。

Claims (9)

1. 車両用の拡声器システム(１００)であって：
   内部から外部を分離する車両フレームの壁（１）であって；通孔(１０)を有する、壁(１)、
   前記フレーム壁の前記通孔(１０)に対応して前記壁(１)に装着されかつ内方に向いた、箱体（２）、
   前記箱体（２）に装着された拡声器(Ｌ)であって；前記箱体に固定された籠体(３)、前記籠体に固定された磁気ユニット(４)、膜体(７)に接続された円筒体(５０)により支持されたコイル(５)、及び前記円筒体(５０)を前記籠体にかつ前記膜体(７０)を前記籠体に接続する調心装置(６、６０)を含む、拡声器(Ｌ)、
   前記拡声器の前記膜体(７)と前記箱体（２）の前記壁との間に形成された、後部共鳴室(Ｃ１)、
   前記箱体の壁中に得られかつ前記車両の前記フレーム壁の前記通孔(１０)と整合配置された通孔(２７)であって；前記箱体の前記壁の前記通孔(２７)は前記後部共鳴室(Ｃ１)に連通した、通孔(２７)、
   を備え、
   前記籠体(３)及び前記磁気ユニットは前記後部共鳴室(Ｃ１)中の箱体（２）内部に配置され、
   前記籠体(３)は開放されかつ前記後部共鳴室(Ｃ１)中に空気を流通させるように意図された開口部を装設され、
   吸音材製の仕切体(８)が設けられて前記箱体の前記壁の前記通孔(２７)を塞ぐ、
   ことを特徴とする、
   拡声器システム。
2. 前記仕切体(８)は天然繊維、合成繊維及び／または開放セル発泡体の凝集体で作製される、請求項１に記載の拡声器システム(１００)。
3. 前記仕切体(８)は０．１〜４０ｍｍの厚さを有する、請求項１または２に記載の拡声器システム(１００)。
4. 前記拡声器の前記膜体(７)は円錐台形状を有しかつ前部円錐台形容積(Ｃ２)を画成し、前記後部共鳴室(Ｃ１)の容積は前記前部容積(Ｃ２)より大きい、請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の拡声器システム(１００)。
5. 前記拡声器の前記籠体(３)は前記箱体の前壁(２１)に固定され；かつ
   前記箱体の前記通孔(２７)は前記箱体の後壁(２０)中に得られる、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の拡声器システム(１００)。
6. 前記箱体の後壁の前記通孔(２７)は前記拡声器の前記軸(Ｙ)と一致する軸を有する、請求項５に記載の拡声器システム(１００)。
7. 前記拡声器の前記籠体(３)は前記箱体の前壁(２１)に固定され；前記箱体の前記通孔(２７)は前記箱体の側壁(２２)中に得られ；
   前記箱体の前記壁の前記通孔(２７)は前記拡声器の前記軸(Ｙ)に直交する軸(Ｘ)を有する、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の拡声器システム(１００)。
8. 前記拡声器の前記籠体(３)は前記箱体の前壁(２１)に固定され；かつ
   前記箱体の前記通孔(２７)は前記箱体の前記前壁(２１)中に得られる、請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の拡声器システム(１００)。
9. 前記フレーム壁(１)への接続用の前記仕切体(８)を受容する前記通孔(２７)の周囲に、前記箱体の前記壁から外部に突出する接続パイプまたはダクト(２５)を備える、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の拡声器システム(１００)。