JP3552294B2 - 車載スピーカ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の車室内において、カーステレオなどによるオーディオ再生を楽しむように構成されている車載スピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９はドアの車内側の壁面に取付けられた従来の車載スピーカ装置を示す斜視図、図２０はドアの車内側の壁面に取付けられた従来のスピーカ装置を示す断面図で、振動板コーン部１ａは、振動板エッジ部１ｂおよびダンパ６を介してフレーム５１に弾性的に支持され、振動板１には、コイル１０を巻き付けたコイルボビン１２が取り付けられて、コイル１０は永久磁石８およびヨーク７およびセンターポール９などにより構成される磁気回路中に配されており、オーディオ再生時には、コイル１０にリード線１１を介して電流を通電することにより矢印１３の方向の駆動力が電磁気力として付与され、振動板１に所定の振動を生じさせる。
【０００３】
更に、フレーム５１は比較的高剛性に構成されており、固定ねじ３によりドアの車内側の壁面５に固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載スピーカ装置の場合、オーディオ再生時に、スピーカの振動板１に対して駆動力を付与した場合、その反動による反力が、比較的高剛性のフレーム５１を介して軽減されることなくドアの車内側の壁面５に伝わり、この力により、ドアの壁面５に振動が発生する。振動するドアの壁面５は新たな音源となり、本来の音源であるスピーカユニットの振動板１以外の余分な音源が構成されるという問題が生じる。
【０００５】
更に、ドアの壁面５の振動は、その更に車内側に取り付けられる内装板に伝わり、それによって、内装板が振動することにより、更なる余分な音源が構成されるという問題が生じる。
【０００６】
また、上記ドアの車内側の壁面５は、一般に金属材料で構成されるため、比較的減衰の小さい共振振動を発生する。この共振現象により、従来の車載スピーカ装置の音圧周波数特性は、壁面５の共振周波数近傍に急激なレベルの変化がおこるなどの問題が生じ、 更に、この壁面５で生じる減衰の小さい共振により、残響が長く続くなどの時系列で捉えた場合の音質も劣化させることがある。
【０００７】
また、上記ドアの壁面５が大きな振幅の振動を生じた場合には、ドアの壁面５とドアの壁面５に取り付けられた内装板、およびその他の部材との間で衝突などが起こり、非常に耳障りな歪んだ音を発生し、甚だしく音質を劣化させる場合がある。
【０００８】
この発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、スピーカユニットが取付けられるドアの壁面の振動を抑制することにより、高音質の車載スピーカ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、このスピーカユニットと上記ドアの車内側の壁面との間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの車内側の壁面に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部に内周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部に上記スピーカユニットを固定するとともに、上記ドアの車内側の壁面と上記スピーカユニットとの間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１１】
また、請求項３の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、このスピーカユニットと上記壁面の車内側に取付けられている内装板との間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１２】
また、請求項４の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの車内側の壁面に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部に内周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部に上記スピーカユニットを固定するとともに、上記スピーカユニットと上記壁面の車内側に取付けられている内装板との間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１５】
また、請求項５の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数にほぼ一致する共振周波数を有する動吸振器を前記スピーカユニットに取り付けたものである。
【００１７】
【作用】
上記のように構成された請求項１の発明に係る車載スピーカ装置は、フレームに設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００１８】
上記のように構成された請求項２の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの開孔部に設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００１９】
上記のように構成された請求項３の発明に係る車載スピーカ装置は、フレームに設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００２０】
上記のように構成された請求項４の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの開孔部に設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００２３】
上記のように構成された請求項５の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数にほぼ一致する共振周波数を有する動吸振器により振動のエネルギーが消費され、スピーカユニットの共振振動が抑制される。
【００２５】
【実施例】
実施例１．
図１はこの発明の実施例１の車載スピーカ装置を示す斜視図で、図２はこの実施例１の断面図で、図１９および図２０に示した従来例と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図において、フレーム１４は外周側に伸びる４つの延在部１４ａを有し、スピーカユニットは、延在部１４ａの端部で固定ねじ３によりドアの車内側の壁面５に固定される。なお、この実施例１では、延在部１４ａを４つとしているが、延在部の数は任意に構成可能である。
【００２６】
また、スピーカユニットと壁面５との間には、発泡材などので形勢された低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧が、スピーカの近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。
【００２７】
次に、実施例１のドアの壁面５への反力軽減効果を説明する。図３は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の壁面５のスピーカ取付け部に加わる反力のレベルを示すシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は取付け部に加わる反力レベルであり、点線で示した特性が従来の車載スピーカ装置の場合の結果、実線で示した特性がこの実施例１の車載スピーカ装置の場合の結果で、約５０Ｈｚ以上の周波数帯域において反力が抑制されており、その抑制の程度が周波数が高くなるに従って増大していることがわかる。
【００２８】
図３において、ｂ，ｃ点の盛り上がりは、ともにスピーカユニットの振動板１の共振によるものである。また、ａ点の盛り上がりは、スピーカユニット全体の共振によるものである。図４はその共振振動の様子を示す図で、おもに延在部１４ａが撓むことにより、スピーカユニットのほぼ全体が矢印１６で示す並進方向に振動する共振である。図４において、遮音材１５は図示していないが、遮音材１５の剛性は、延在部１４ａの剛性に比して無視できるレベルである。すなわち、この共振は、延在部１４ａをばね要素とし、スピーカユニットのほぼ全体を慣性要素とする振動系によるものである。
【００２９】
更に、図５に実施例１の車載スピーカ装置の振動板１の振動特性を示す。図は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の振動板１の振動応答を示すシミュレーション結果である。図５の横軸は周波数、縦軸は振動板１の振動加速度レベルである。図５において、ａで示した領域に極めてわずかな乱れが生じているが、現実的には問題にならないレベルであることがわかる。
【００３０】
以上に示した通り、実施例１の構成によれば、スピーカユニットの振動板１の振動特性に殆ど影響を及ぼさずに、スピーカ駆動時に生じるドア壁面への反力を大幅に低減することができる。
【００３１】
実施例２．
図６はこの発明の実施例２の車載スピーカ装置を示す斜視図、図７はこの実施例２の断面図で、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ドアの車内側の壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７は、内周側に伸びる４つの延在部１７ａを有し、この延在部１７ａの端部に、スピーカユニットが固定ねじ３により固定される。
【００３２】
また、スピーカユニットと壁面５の間には、低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧がスピーカ近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。
【００３３】
実施例２によるドアの壁面５への反力軽減効果は、実施例２におけるスピーカユニット取付け用開孔部１７に設けられた延在部１７ａの矢印１８の方向の曲げ剛性を、実施例１の延在部１４ａのそれと同等とした場合には、同等の効果が得られることは明かである。
【００３４】
実施例３．
図８はこの発明の実施例３の車載スピーカ装置を示す斜視図、図９はこの実施例３の断面図で、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、フレーム１４は外周側に伸びる４つの延在部１４ａを有し、この延在部１４ａの端部でスピーカユニットが固定ねじ３によりドアの車内側の壁面５に固定される。
【００３５】
この実施例３においては、ドアの壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７にスピーカユニットを取り付けた状態にて、開孔部１７は完全には塞がれない状態としている。図８には図示していないが、図９に示す通り、ドアの車内側の壁面の内側に取り付けられている内装板１９とスピーカユニットとの間には、低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧がスピーカ近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。なお、図９中のの１９ａは、保護用カバーである。
【００３６】
実施例３による上記ドアの壁面５への反力軽減効果は、延在部１４ａの矢印２６の方向の曲げ剛性を、実施例１の延在部１４ａのそれと同等とした場合には、同等の効果が得られることは明かである。
【００３７】
実施例４．
図１０はこの発明の実施例４の車載スピーカ装置を示す斜視図、１１はこの実施例４の断面図で、図８および図９と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ドアの車内側の壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７は、内周側に伸びる４つの延在部１７ａを有し、この延在部１７ａの端部に、スピーカユニットが固定ねじ３により固定される。この実施例４においては、ドアの壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７にスピーカユニットを取り付けた状態にて、開孔部１７は完全には塞がれない状態としている。図１０においては図示していないが、図１１に示す通り、ドアの車内側の壁面５の更に内側に取り付けられる内装板１９とスピーカユニットとの間には、低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧が、スピーカ近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。
【００３８】
実施例４によるドアの壁面５への反力軽減効果は、延在部１７ａの矢印２０の方向の曲げ剛性を、実施例１の延在部１４ａのそれと同等とした場合には、同等の効果が得られることは明かである。
【００３９】
実施例５．
図１２はこの発明の実施例５の車載スピーカ装置を示す斜視図、図１３はこの実施例５の断面図で、図１，図２と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、フレーム１４は、ゴムなどの弾性体２１を介在して取付け用板材２２に接続され、取付け用板材２７は、固定ねじ３によりドアの壁面５に固定されており、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数が、振動板１の共振周波数より低くなるように設定されている。
【００４０】
次に、実施例５によるドアの壁面５への反力軽減効果を示す。図１４は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の上記壁面５のスピーカ取付け部に加わる反力のレベルをシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は取付け部に加わる反力レベルであり、点線で示した特性が従来の車載スピーカ装置の場合の結果、実線で示した特性が実施例５の場合、一点鎖線で示した特性が実施例５と同様の構成で、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数を、振動板１の共振周波数より高く設定した場合の結果で、従来の車載スピーカ装置に比して３００Ｈｚ近傍の周波数帯域ではともに反力が抑制されているが、全周波数帯域をみた場合、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数を、振動板１の共振周波数より低く設定している実施例５の場合の効果が非常に顕著であることがわかる。
【００４１】
実施例６．
図１５はこの発明の実施例６の車載スピーカ装置を示す断面図で、図１９および図２０に示した従来例と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、スピーカユニットのヨーク７に、減衰の大きいゴムなどの弾性体２３を介しておもり２４が取付けられている。
【００４２】
上記構成によれば、おもり２４が弾性体２３の伸縮により矢印２５の方向に振動することにより、弾性体２３の内部にて振動のエネルギーを消費し、特に弾性体２３とおもり２４よりなる振動系の共振周波数付近において、スピーカユニットおよびそれとともに振動するドアの壁面５の振動を効果的に抑制することができる。すなわち、弾性体２３とおもり２４により動吸振器を構成していることになる。
【００４３】
実施例７．
図１６はこの発明の実施例７の車載スピーカ装置を示す断面図で、図１，図２および図１５と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、スピーカユニットのヨーク７に、減衰の大きいゴムなどの弾性体２３を介しておもり２４が取付けられている。その他の部分は、実施例１と全く同様の構成である。
【００４４】
弾性体２３とおもり２４よりなる振動系の共振周波数は、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数とほぼ一致させている。実施例７においては、おもり２４の質量は、スピーカユニット全体の質量の約９分の１に設定している。ただし、おもり２４の質量はスピーカユニットの質量に比して、およそ１００分の１から数分の１まで種々の値に設定可能である。
【００４５】
次に、実施例７によるドアの壁面５への反力軽減効果を、実施例１の場合の効果との比較で示す。図１７は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の壁面５のスピーカ取付け部に加わる反力のレベルを示すシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は取付け部に加わる反力レベルであり、点線で示した特性が実施例１の場合の結果、実線で示した特性が実施例７の場合の結果である。実施例７の場合、実施例１の抑制効果に加えて、実施例１で弊害として現れるａ点のピークを低く抑制することができている。
【００４６】
なお、実施例７は、実施例１の構成に対する部材の追加となっているが、実施例２〜実施例５の各構成に対する同様の部材の追加でも、同等の効果が得られることは明白である。
【００４７】
実施例８．
実施例８の構成は、実施例６の構成と同様であるが、弾性体２３とおもり２４よりなる振動系の共振周波数を、ドアの壁面５の共振周波数の一つにほぼ一致させている点が異なる。この実施例８においては、おもり２４の質量は、スピーカユニット全体の質量の約１７分の１に設定しているが、おもり２４の質量は、スピーカユニットの質量に比して、およそ１００分の１から数分の１まで種々の値にて設定可能である。
【００４８】
次に、実施例８によるドアの壁面５の振動軽減効果を示す。図１８は、上記ドアの壁面５のスピーカ取付け部に一定加振力を付与した場合の上記壁面５のある位置での振動加速度レベルを示すシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は振動加速度レベルである。弾性体２３とおもり２４より構成される動吸振器により、ａ点のピークが抑制されていることがわかる。
【００４９】
なお、実施例８においては、１つの振動吸振器を取付けているが、共振周波数の異なる複数の動吸振器を取り付けることにより、ドアの壁面５の複数の共振を抑制することができることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５１】
請求項２の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５２】
請求項３の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５３】
請求項４の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５６】
請求項５の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットの共振による振動を、軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図２】実施例１における車載スピーカ装置の断面図である。
【図３】実施例１における車載スピーカ装置によるドアの壁面への反力軽減効果を示す図である。
【図４】実施例１における車載スピーカ装置のスピーカユニットの共振の様子を示す説明図である。
【図５】実施例１における車載スピーカ装置によるスピーカの振動板の振動特性を示す図である。
【図６】この発明の実施例２における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図７】実施例２における車載スピーカ装置の断面図である。
【図８】この発明における実施例３における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図９】実施例３における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１０】この発明の実施例４における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図１１】実施例４における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１２】この発明の実施例５における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図１３】実施例５における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１４】実施例５における車載スピーカ装置によるドアの壁面への反力軽減効果を示す図である。
【図１５】この発明の実施例６における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１６】この発明の実施例７における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１７】実施例７における車載スピーカ装置によるドアの壁面への反力軽減効果を示す図である。
【図１８】この発明の実施例８における車載スピーカ装置によるドアの壁面の振動軽減効果を示す図である。
【図１９】従来の車載スピーカ装置の斜視図である。
【図２０】従来の車載スピーカ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 振動板、５ ドアの車内側の壁面、１４ フレーム、１４ａ フレームの延在部、１５ 遮音材、１７ 開孔部、１７ａ 開孔部の延在部、１９ 内装板、２３ 弾性体、２４ おもり。
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車の車室内において、カーステレオなどによるオーディオ再生を楽しむように構成されている車載スピーカ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１９はドアの車内側の壁面に取付けられた従来の車載スピーカ装置を示す斜視図、図２０はドアの車内側の壁面に取付けられた従来のスピーカ装置を示す断面図で、振動板コーン部１ａは、振動板エッジ部１ｂおよびダンパ６を介してフレーム５１に弾性的に支持され、振動板１には、コイル１０を巻き付けたコイルボビン１２が取り付けられて、コイル１０は永久磁石８およびヨーク７およびセンターポール９などにより構成される磁気回路中に配されており、オーディオ再生時には、コイル１０にリード線１１を介して電流を通電することにより矢印１３の方向の駆動力が電磁気力として付与され、振動板１に所定の振動を生じさせる。
【０００３】
更に、フレーム５１は比較的高剛性に構成されており、固定ねじ３によりドアの車内側の壁面５に固定される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載スピーカ装置の場合、オーディオ再生時に、スピーカの振動板１に対して駆動力を付与した場合、その反動による反力が、比較的高剛性のフレーム５１を介して軽減されることなくドアの車内側の壁面５に伝わり、この力により、ドアの壁面５に振動が発生する。振動するドアの壁面５は新たな音源となり、本来の音源であるスピーカユニットの振動板１以外の余分な音源が構成されるという問題が生じる。
【０００５】
更に、ドアの壁面５の振動は、その更に車内側に取り付けられる内装板に伝わり、それによって、内装板が振動することにより、更なる余分な音源が構成されるという問題が生じる。
【０００６】
また、上記ドアの車内側の壁面５は、一般に金属材料で構成されるため、比較的減衰の小さい共振振動を発生する。この共振現象により、従来の車載スピーカ装置の音圧周波数特性は、壁面５の共振周波数近傍に急激なレベルの変化がおこるなどの問題が生じ、 更に、この壁面５で生じる減衰の小さい共振により、残響が長く続くなどの時系列で捉えた場合の音質も劣化させることがある。
【０００７】
また、上記ドアの壁面５が大きな振幅の振動を生じた場合には、ドアの壁面５とドアの壁面５に取り付けられた内装板、およびその他の部材との間で衝突などが起こり、非常に耳障りな歪んだ音を発生し、甚だしく音質を劣化させる場合がある。
【０００８】
この発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、スピーカユニットが取付けられるドアの壁面の振動を抑制することにより、高音質の車載スピーカ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、このスピーカユニットと上記ドアの車内側の壁面との間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１０】
また、請求項２の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの車内側の壁面に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部に内周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部に上記スピーカユニットを固定するとともに、上記ドアの車内側の壁面と上記スピーカユニットとの間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１１】
また、請求項３の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、このスピーカユニットと上記壁面の車内側に取付けられている内装板との間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１２】
また、請求項４の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの車内側の壁面に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部に内周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部に上記スピーカユニットを固定するとともに、上記スピーカユニットと上記壁面の車内側に取付けられている内装板との間に、低剛性の環状の遮音材を配置したものである。
【００１５】
また、請求項５の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数にほぼ一致する共振周波数を有する動吸振器を前記スピーカユニットに取り付けたものである。
【００１７】
【作用】
上記のように構成された請求項１の発明に係る車載スピーカ装置は、フレームに設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００１８】
上記のように構成された請求項２の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの開孔部に設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００１９】
上記のように構成された請求項３の発明に係る車載スピーカ装置は、フレームに設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００２０】
上記のように構成された請求項４の発明に係る車載スピーカ装置は、ドアの開孔部に設けられた延在部の弾性により、オーディオ再生時にスピーカ振動の反動としてドアの壁面に加わる反力を軽減でき、壁面の振動が抑制される。
【００２３】
上記のように構成された請求項５の発明に係る車載スピーカ装置は、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数にほぼ一致する共振周波数を有する動吸振器により振動のエネルギーが消費され、スピーカユニットの共振振動が抑制される。
【００２５】
【実施例】
実施例１．
図１はこの発明の実施例１の車載スピーカ装置を示す斜視図で、図２はこの実施例１の断面図で、図１９および図２０に示した従来例と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示している。図において、フレーム１４は外周側に伸びる４つの延在部１４ａを有し、スピーカユニットは、延在部１４ａの端部で固定ねじ３によりドアの車内側の壁面５に固定される。なお、この実施例１では、延在部１４ａを４つとしているが、延在部の数は任意に構成可能である。
【００２６】
また、スピーカユニットと壁面５との間には、発泡材などので形勢された低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧が、スピーカの近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。
【００２７】
次に、実施例１のドアの壁面５への反力軽減効果を説明する。図３は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の壁面５のスピーカ取付け部に加わる反力のレベルを示すシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は取付け部に加わる反力レベルであり、点線で示した特性が従来の車載スピーカ装置の場合の結果、実線で示した特性がこの実施例１の車載スピーカ装置の場合の結果で、約５０Ｈｚ以上の周波数帯域において反力が抑制されており、その抑制の程度が周波数が高くなるに従って増大していることがわかる。
【００２８】
図３において、ｂ，ｃ点の盛り上がりは、ともにスピーカユニットの振動板１の共振によるものである。また、ａ点の盛り上がりは、スピーカユニット全体の共振によるものである。図４はその共振振動の様子を示す図で、おもに延在部１４ａが撓むことにより、スピーカユニットのほぼ全体が矢印１６で示す並進方向に振動する共振である。図４において、遮音材１５は図示していないが、遮音材１５の剛性は、延在部１４ａの剛性に比して無視できるレベルである。すなわち、この共振は、延在部１４ａをばね要素とし、スピーカユニットのほぼ全体を慣性要素とする振動系によるものである。
【００２９】
更に、図５に実施例１の車載スピーカ装置の振動板１の振動特性を示す。図は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の振動板１の振動応答を示すシミュレーション結果である。図５の横軸は周波数、縦軸は振動板１の振動加速度レベルである。図５において、ａで示した領域に極めてわずかな乱れが生じているが、現実的には問題にならないレベルであることがわかる。
【００３０】
以上に示した通り、実施例１の構成によれば、スピーカユニットの振動板１の振動特性に殆ど影響を及ぼさずに、スピーカ駆動時に生じるドア壁面への反力を大幅に低減することができる。
【００３１】
実施例２．
図６はこの発明の実施例２の車載スピーカ装置を示す斜視図、図７はこの実施例２の断面図で、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ドアの車内側の壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７は、内周側に伸びる４つの延在部１７ａを有し、この延在部１７ａの端部に、スピーカユニットが固定ねじ３により固定される。
【００３２】
また、スピーカユニットと壁面５の間には、低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧がスピーカ近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。
【００３３】
実施例２によるドアの壁面５への反力軽減効果は、実施例２におけるスピーカユニット取付け用開孔部１７に設けられた延在部１７ａの矢印１８の方向の曲げ剛性を、実施例１の延在部１４ａのそれと同等とした場合には、同等の効果が得られることは明かである。
【００３４】
実施例３．
図８はこの発明の実施例３の車載スピーカ装置を示す斜視図、図９はこの実施例３の断面図で、図１と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、フレーム１４は外周側に伸びる４つの延在部１４ａを有し、この延在部１４ａの端部でスピーカユニットが固定ねじ３によりドアの車内側の壁面５に固定される。
【００３５】
この実施例３においては、ドアの壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７にスピーカユニットを取り付けた状態にて、開孔部１７は完全には塞がれない状態としている。図８には図示していないが、図９に示す通り、ドアの車内側の壁面の内側に取り付けられている内装板１９とスピーカユニットとの間には、低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧がスピーカ近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。なお、図９中のの１９ａは、保護用カバーである。
【００３６】
実施例３による上記ドアの壁面５への反力軽減効果は、延在部１４ａの矢印２６の方向の曲げ剛性を、実施例１の延在部１４ａのそれと同等とした場合には、同等の効果が得られることは明かである。
【００３７】
実施例４．
図１０はこの発明の実施例４の車載スピーカ装置を示す斜視図、１１はこの実施例４の断面図で、図８および図９と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、ドアの車内側の壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７は、内周側に伸びる４つの延在部１７ａを有し、この延在部１７ａの端部に、スピーカユニットが固定ねじ３により固定される。この実施例４においては、ドアの壁面５に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部１７にスピーカユニットを取り付けた状態にて、開孔部１７は完全には塞がれない状態としている。図１０においては図示していないが、図１１に示す通り、ドアの車内側の壁面５の更に内側に取り付けられる内装板１９とスピーカユニットとの間には、低剛性の環状の遮音材１５を配置している。これにより、スピーカの振動板１の背面に発生する音圧が、スピーカ近傍で振動板１の表面側に漏れることを防いでいる。
【００３８】
実施例４によるドアの壁面５への反力軽減効果は、延在部１７ａの矢印２０の方向の曲げ剛性を、実施例１の延在部１４ａのそれと同等とした場合には、同等の効果が得られることは明かである。
【００３９】
実施例５．
図１２はこの発明の実施例５の車載スピーカ装置を示す斜視図、図１３はこの実施例５の断面図で、図１，図２と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、フレーム１４は、ゴムなどの弾性体２１を介在して取付け用板材２２に接続され、取付け用板材２７は、固定ねじ３によりドアの壁面５に固定されており、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数が、振動板１の共振周波数より低くなるように設定されている。
【００４０】
次に、実施例５によるドアの壁面５への反力軽減効果を示す。図１４は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の上記壁面５のスピーカ取付け部に加わる反力のレベルをシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は取付け部に加わる反力レベルであり、点線で示した特性が従来の車載スピーカ装置の場合の結果、実線で示した特性が実施例５の場合、一点鎖線で示した特性が実施例５と同様の構成で、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数を、振動板１の共振周波数より高く設定した場合の結果で、従来の車載スピーカ装置に比して３００Ｈｚ近傍の周波数帯域ではともに反力が抑制されているが、全周波数帯域をみた場合、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数を、振動板１の共振周波数より低く設定している実施例５の場合の効果が非常に顕著であることがわかる。
【００４１】
実施例６．
図１５はこの発明の実施例６の車載スピーカ装置を示す断面図で、図１９および図２０に示した従来例と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、スピーカユニットのヨーク７に、減衰の大きいゴムなどの弾性体２３を介しておもり２４が取付けられている。
【００４２】
上記構成によれば、おもり２４が弾性体２３の伸縮により矢印２５の方向に振動することにより、弾性体２３の内部にて振動のエネルギーを消費し、特に弾性体２３とおもり２４よりなる振動系の共振周波数付近において、スピーカユニットおよびそれとともに振動するドアの壁面５の振動を効果的に抑制することができる。すなわち、弾性体２３とおもり２４により動吸振器を構成していることになる。
【００４３】
実施例７．
図１６はこの発明の実施例７の車載スピーカ装置を示す断面図で、図１，図２および図１５と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示しており、スピーカユニットのヨーク７に、減衰の大きいゴムなどの弾性体２３を介しておもり２４が取付けられている。その他の部分は、実施例１と全く同様の構成である。
【００４４】
弾性体２３とおもり２４よりなる振動系の共振周波数は、スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数とほぼ一致させている。実施例７においては、おもり２４の質量は、スピーカユニット全体の質量の約９分の１に設定している。ただし、おもり２４の質量はスピーカユニットの質量に比して、およそ１００分の１から数分の１まで種々の値に設定可能である。
【００４５】
次に、実施例７によるドアの壁面５への反力軽減効果を、実施例１の場合の効果との比較で示す。図１７は、スピーカに一定駆動力を付与した場合の壁面５のスピーカ取付け部に加わる反力のレベルを示すシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は取付け部に加わる反力レベルであり、点線で示した特性が実施例１の場合の結果、実線で示した特性が実施例７の場合の結果である。実施例７の場合、実施例１の抑制効果に加えて、実施例１で弊害として現れるａ点のピークを低く抑制することができている。
【００４６】
なお、実施例７は、実施例１の構成に対する部材の追加となっているが、実施例２〜実施例５の各構成に対する同様の部材の追加でも、同等の効果が得られることは明白である。
【００４７】
実施例８．
実施例８の構成は、実施例６の構成と同様であるが、弾性体２３とおもり２４よりなる振動系の共振周波数を、ドアの壁面５の共振周波数の一つにほぼ一致させている点が異なる。この実施例８においては、おもり２４の質量は、スピーカユニット全体の質量の約１７分の１に設定しているが、おもり２４の質量は、スピーカユニットの質量に比して、およそ１００分の１から数分の１まで種々の値にて設定可能である。
【００４８】
次に、実施例８によるドアの壁面５の振動軽減効果を示す。図１８は、上記ドアの壁面５のスピーカ取付け部に一定加振力を付与した場合の上記壁面５のある位置での振動加速度レベルを示すシミュレーション結果を示す図で、横軸は周波数、縦軸は振動加速度レベルである。弾性体２３とおもり２４より構成される動吸振器により、ａ点のピークが抑制されていることがわかる。
【００４９】
なお、実施例８においては、１つの振動吸振器を取付けているが、共振周波数の異なる複数の動吸振器を取り付けることにより、ドアの壁面５の複数の共振を抑制することができることは言うまでもない。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５１】
請求項２の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５２】
請求項３の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５３】
請求項４の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットが取り付けられるドアの車内側の壁面へのスピーカユニットからの反力を、スピーカユニットの振動板の振動特性を損ねることなく軽減することができる。
【００５６】
請求項５の発明に係る車載スピーカ装置によれば、スピーカユニットの共振による振動を、軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例１における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図２】実施例１における車載スピーカ装置の断面図である。
【図３】実施例１における車載スピーカ装置によるドアの壁面への反力軽減効果を示す図である。
【図４】実施例１における車載スピーカ装置のスピーカユニットの共振の様子を示す説明図である。
【図５】実施例１における車載スピーカ装置によるスピーカの振動板の振動特性を示す図である。
【図６】この発明の実施例２における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図７】実施例２における車載スピーカ装置の断面図である。
【図８】この発明における実施例３における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図９】実施例３における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１０】この発明の実施例４における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図１１】実施例４における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１２】この発明の実施例５における車載スピーカ装置の斜視図である。
【図１３】実施例５における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１４】実施例５における車載スピーカ装置によるドアの壁面への反力軽減効果を示す図である。
【図１５】この発明の実施例６における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１６】この発明の実施例７における車載スピーカ装置の断面図である。
【図１７】実施例７における車載スピーカ装置によるドアの壁面への反力軽減効果を示す図である。
【図１８】この発明の実施例８における車載スピーカ装置によるドアの壁面の振動軽減効果を示す図である。
【図１９】従来の車載スピーカ装置の斜視図である。
【図２０】従来の車載スピーカ装置の断面図である。
【符号の説明】
１ 振動板、５ ドアの車内側の壁面、１４ フレーム、１４ａ フレームの延在部、１５ 遮音材、１７ 開孔部、１７ａ 開孔部の延在部、１９ 内装板、２３ 弾性体、２４ おもり。
Claims (5)
- 自動車のドアなどに取付ける車載スピーカ装置において、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、このスピーカユニットと上記ドアの車内側の壁面との間に低剛性の環状の遮音材を配置したことを特徴とする車載スピーカ装置。
- 自動車のドアなどに取付ける車載スピーカ装置において、ドアの車内側の壁面に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部に内周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部に上記スピーカユニットを固定するとともに、上記ドアの車内側の壁面と上記スピーカユニットとの間に低剛性の環状の遮音材を配置したことを特徴とする車載スピーカ装置。
- 自動車のドアなどに取付ける車載スピーカ装置において、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、このスピーカユニットと上記壁面の車内側に取付けられている内装板との間に低剛性の環状の遮音材を配置したことを特徴とする車載スピーカ装置。
- 自動車のドアなどに取付ける車載スピーカ装置において、ドアの車内側の壁面に設けられたスピーカユニット取付け用開孔部に内周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部に上記スピーカユニットを固定するとともに、上記スピーカユニットと上記壁面の車内側に取付けられている内装板との間に低剛性の環状の遮音材を配置したことを特徴とする車載スピーカ装置。
- 自動車のドアなどに取付ける車載スピーカ装置において、スピーカユニットの振動板の外周部を支持するフレームに外周側に伸びる複数の延在部を設け、この延在部の端部でこのスピーカユニットをドアの車内側の壁面に固定するとともに、前記スピーカユニットのほぼ全体が並進方向に振動する共振周波数とほぼ一致する共振周波数を有する動吸振器を前記スピーカユニットに取り付けたことを特徴とする車載スピーカ装置。
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