JP5134430B2

JP5134430B2 - スピーカ装置

Info

Publication number: JP5134430B2
Application number: JP2008124071A
Authority: JP
Inventors: 亮輔宗; 清誠柴田
Original assignee: Denso Ten Ltd
Current assignee: Denso Ten Ltd
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2008-05-09
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2028-05-09
Also published as: JP2009273061A

Description

本発明は、車両用音響機器のスピーカとして好適に実施することができるスピーカ装置に関する。

従来から、音響信号の波形そのものを正確に再現するために、微小な信号の立ち上がりを妨害する不要な振動や共振を抑えることに重点を置いてスピーカ装置を設計する「タイムドメイン」（登録商標）と呼ばれる設計手法が知られている。この設計手法は、スピーカユニットの後部に仮想グランドと称する錘を設けてスピーカユニットの慣性質量を大きくし、スピーカユニットの振動を抑制することによって、振動板との相対位置を安定させることができる。前記仮想グランドは、理想的には静止しているべきものであるので、グランドアンカーとも呼ばれる。

家庭用オーディオ機器のスピーカ装置では形状が制約されないため、たとえば特許文献１に開示されるように、エンクロージャ内部で理想的な空気流動が得られるように、前後方向に長い球状、すなわち卵形のエンクロージャを採用し、音響再現性の向上が図られているが、この先行技術では、スピーカ装置を車両用オーディオ機器として車両のダッシュボード上に設置すると、前方の視界を確保する必要から、高さが制限され、卵形のエンクロージャがスタンドに固定される構造形態を採用することは困難である。また、このスピーカ装置をダッシュボードに搭載すると、車体の振動がダッシュボードを介してエンクロージャに伝達されるので、エンクロージャ内の空気流動が阻害され、タイムドメイン構造を反映した十分な音響再現性の向上が望めないという問題がある。

特開２００１−２８５９７４号公報

本発明の目的は、高さを低減し、高い音響再現性を実現することができるスピーカ装置を提供することである。

本発明（１）は、音響信号に応答して、振動板を機械的に振動させる駆動部を有するスピーカユニットと、前記駆動部に連結される音響負荷と、前記スピーカユニットおよび前記音響負荷が収容され、前記振動板を保持するエンクロージャと、前記エンクロージャが装着されるとともに、前記音響負荷が連結される取付け体と、前記取付け体に連結される基部および該基部の周縁部から延びる複数の脚部を有する平板状のブラケットとを含むことを特徴とするスピーカ装置である。

本発明（１）に従えば、仮想グランドまたはグランドアンカーとしての音響負荷が駆動部に連結されることによって、スピーカユニットの慣性質量を実質的に大きくし、駆動部によって振動板が駆動されても、スピーカユニットを静的平衡状態に維持して振動板の相対位置を安定化し、音響再現性を向上することができる。

また、振動板がエンクロージャによって保持され、エンクロージャは取付け体に装着される。この取付け体はブラケットに連結され、このブラケットが、たとえば車両のダッシュボードなどである予め定める被取付け部に固定されるので、予め定める被取付け部の振動がエンクロージャに直接伝達されることが防がれ、エンクロージャがダッシュボードと直接接しないので、ダッシュボードの振動が伝わらず、従来技術のように、エンクロージャの振動によってエンクロージャ内の空気流動が阻害されることが防がれ、エンクロージャ内で振動板の振動によって発生した音圧波形を正確に再生して高い音響再現性を実現することができる。これによってエンクロージャの形状の設計上の自由度を高くし、エンクロージャの形状を従来に比べて小さくし、前記予め定める被取付け部からの高さを低減することができる。

本発明（１）によれば、音響負荷が駆動部に設けられることによって、エンクロージャ内で不要な振動の発生を抑制することができるとともに、前記エンクロージャが装着される取付け体を設け、この取付け体をブラケットに連結し、このブラケットを予め定める被取付け部に固定して、前記予め定める被取付け部からの振動がエンクロージャに直接伝達されないようにしたので、エンクロージャの振動によってエンクロージャ内の空気流動が阻害されることが防がれ、高い音響再現性を有するスピーカ装置を実現することができる。
また、複数の脚部を有するブラケットによって、被取付け部が平坦でない場合であっても、スピーカ装置を、被取付け部の取付け位置から離れない低い位置に設置できるから、運転者あるいは助手席搭乗者の視界を妨げずに、スピーカ装置を設置することができる。

図１は本発明の実施の一形態のスピーカ装置１を示す断面図であり、図２は図１に示すスピーカ装置１の外観を示す斜視図であり、図３はスピーカ装置１の背面図であり、図４はスピーカ装置１の正面図であり、図５はスピーカ装置１の底面図である。

本実施の形態のスピーカ装置１は、車両の予め定める被取付け部であるダッシュボード２の中央部に搭載される車両用タイムドメイン・スピーカ装置であって、図示しない車両用音響再生装置およびナビゲーション装置などの音源装置から与えられた音響信号を鮮明な音響で再生することができるように構成されている。

前記スピーカ装置１は、コーンとも呼ばれる振動板３を音響信号に応答して機械的に振動させる駆動部４を有するスピーカユニット７と、駆動部４に連結される音響負荷である錘５と、スピーカユニット７および錘５が収容され、振動板３を保持するエンクロージャ１３と、ダッシュボード２の中央部に固定され、エンクロージャ１３が装着されるとともに、前記錘５が連結される板状の取付け体６と、ブラケット２９とを含む。

前記スピーカユニット７は、振動板３の周縁部が固定される金属製フレーム８を有し、このフレーム８に前記駆動部４が設けられる。駆動部４は、前記振動板３とは反対側に臨む表面から突出する軸部９を有し、この軸部９は前記錘５に形成される直円柱状に嵌合凹所１０内に嵌合した状態で連結される。

このように駆動部４に錘５が連結されることによって、スピーカユニット７の振動に対する慣性質量を大きくし、振動板３の軸線に沿う前後方向の振動は許容し、軸線に交差する方向の振動を制限して、振動板３の前記フレーム８に対する相対位置を安定化し、エンクロージャ１３内でスピーカユニット７のフレーム８および駆動部４の振動によって発生する不要な振動、すなわち音響信号に基づく振動板３の振動を阻害する空気振動を抑制して、音響再現性を向上することができる。

前記錘５は、前述の嵌合凹所１０が形成される基部１４と、基部１４の外周面から放射状に突出する複数のアーム部１５とを有する。各アーム部１５の先端部には、発泡合成樹脂から成る緩衝部材１６がそれぞれ装着される。

前記エンクロージャ１３は、放音孔１７が形成される椀状の外殻１８と、外殻１８に一体的に形成され、前記取付け体６が嵌着される嵌着孔１９が形成される底部２０と、外殻１８の前記放音孔１７と反対側の中央部に連なり、エンクロージャ１３の内部空間２１と外部とに連通する円筒状の中央筒部２２と、中央筒部２２の両側で外殻１８に連なり、中央筒部２２とほぼ平行に延びる一対のビス挿入筒部２３と、外殻１８の前記放音孔１７の両側で各ビス挿入筒部２３と同一軸線上に形成される一対のビス受け筒部２４とを有する。

各ビス挿入筒部２３には、ビス２５がそれぞれ挿入され、各ビス２５は各ビス受け筒部２４に螺合し、各ビス挿入筒部２３と各ビス受け筒部２４とが同一軸線上でそれぞれ連結される。

前記錘５の各アーム部１５は、各ビス受け筒部２４に向けて延び、各ビス受け筒部２４と各アーム部１５との間には、前述の緩衝部材１６がそれぞれ介在された状態で、各アーム部１５の先端部が各ビス受け筒部２４に連結され、錘５の振動が伝達されないようにして、エンクロージャ１３の振動を抑制して、振動板３の振動による空気流動が妨げられてしまうことを防止している。

前記外殻１８の放音孔１７を外囲する周縁部には、スピーカユニット７のフレーム８を支持する断面Ｃ字状でかつ環状の第１緩衝部３１が形成される。第１緩衝部３１は、細くくびれた脆弱部分３１ａを介してその周縁部に連なり、第１緩衝部３１によってフレーム８から伝達された振動を吸収し、周囲へ分散されることを防止している。

また、エンクロージャ１３の前記嵌合孔１９を外囲する周縁部の一部には、第２緩衝部３２が形成される。第２緩衝部３２は、第１緩衝部３１の脆弱部分３１ａと同様に、細くくびれた脆弱部分３２ａを介してその周囲に連なり、第２緩衝部３２によって取付け体６から伝わる振動を吸収し、周囲への分散を防止している。

このように、前記エンクロージャ１３には、第１緩衝部３１と第２緩衝部３２とが形成されるので、ダッシュボード２からブラケット２９および取付け体６を介してエンクロージャ１３に音響再現性を妨げる不用な振動が伝達されることが防がれ、スピーカユニット７および錘５が収容される内部空間２１内で、共振などを生じない理想的な空気流動が得られる紡錘形、卵形または涙形の一部を成すエンクロージャ１３を実現することができる。このようなエンクロージャ１３は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（略称ＴＥＦ）などの熱可塑性合成樹脂をブロー成型によって形成されてもよい。

前記取付け体６には、前記スピーカユニット７を構成する複数の部品のうち、慣性質量が大きい予め定める部品、すなわち前述の錘５が搭載される。この錘５は、取付け体６にボルト２６によって固定される。取付け体６は、アルミニウム合金を切削加工した板状の部材であり、前記エンクロージャ１３に比べて高い剛性を有する。周縁部には、前記嵌着孔１９に臨むエンクロージャ１３の開口周縁部に内部空間２１側から当接して支持されるとともに、前記第２緩衝部３２に嵌合して保持される断面逆Ｌ字状のフランジ部分２７が一体的に形成される。

このような取付け体６の下面には、被取付け部であるダッシュボード２の中央部の凹凸や湾曲を許容するためのブラケット２９がビス２８によって固定される。前記ブラケット２９は、後述の展開状態では平板状である。前記取付け体６は、ブラケット２９に接し、被取付け部であるダッシュボード２とは接していない状態で取付けられている。

図６はブラケット２９を示す展開図であり、図７は図６の下方から見たブラケット２９の側面図であり、図８は図６の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た拡大断面図である。前記ブラケット２９は、取付け体６に連結され、平面形状が四角形の基部３４と、基部３４の周縁部から延びる複数の脚部である第１〜第３脚部３５ａ，３５ｂ，３５ｃとを有する。前記基部３４に４隅近傍には、一表面から隆起したタッピング孔３６が形成される。

前記基部３４の一側部の長手方向中央部には、面外方向に延びて前記第１脚部３５ａが形成され、第１脚部３５ａの先端部には透孔３７ａが形成される。また、前記基部３４の他側部の長手方向両端部には、面外方向でかつ相互に離反する方向に延びる第２および第３脚部３５ｂ，３５ｃが形成される。第２および第３脚部３５ｂ，３５ｃの各先端部には、透孔３７ｂ，３７ｃがそれぞれ形成される。

このようなスピーカ装置１を車両の傾斜したダッシュボード２の中央部に取付けるに際しては、ブラケット２９を取付け体６にボルト２６によって固定した後、ブラケット２９の第１〜第３脚部３５ａ〜３５ｃの各透孔３７ａ〜３７ｃにレンチなどの工具３９を掛合して、ダッシュボード２の凹凸および湾曲に合わせて第１〜第３脚部３５ａ〜３５ｃを湾曲させ、各透孔３７ａ〜３７ｃにビス３８を挿通してダッシュボード２に螺着して固定する。

このように複数（本実施形態では３）の脚部３５ａ〜３５ｃを有するブラケット２９によって、被取付け部が平坦でない場合であっても、ダッシュボード２の取付け部位の形状に合わせて、しかもダッシュボード２の取付け位置から離れない低い位置に設置することができ、運転者あるいは助手席搭乗者の視界を妨げずに、スピーカ装置１を設置することができる。

図９は、他の形態のスピーカ装置１ａを示す断面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分には同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。前述の実施形態では、スピーカ装置１を、ブラケット２９を用いて傾斜したダッシュボード２に取付ける構成について述べたが、ダッシュボード２などの被取付け部が平坦である場合には、前記ブラケット２９を用いずに、取付け体６を直接、被取付け部であるダッシュボード２などにボルトなどによって固定して取付けるようにしてもよい。このような場合であっても、前述の実施形態と同様な効果を達成することができる。

前述の実施の各形態のスピーカ装置１，１ａは、車両用スピーカシステムのセンタースピーカとして好適に実施することができ、このような場合にはより顕著な音響再現性を実現することができる。

本発明の実施の一形態のスピーカ装置１を示す断面図である。図１に示すスピーカ装置１の外観を示す斜視図である。スピーカ装置１の背面図である。スピーカ装置１の正面図である。スピーカ装置１の底面図である。ブラケット２９を示す展開図である。図６の下方から見たブラケット２９の側面図である。図６の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た拡大断面図である。他の形態のスピーカ装置１ａを示す断面図である。

符号の説明

１，１ａスピーカ装置
２ダッシュボード
３振動板
４駆動部
５錘
６取付け体
７スピーカユニット
８フレーム
９軸部
１０嵌合凹所
１３エンクロージャ
１４基部
１５アーム部
１６緩衝部材
１７放音孔
１８外殻
１９嵌着孔
２０底部
２１内部空間
２２中央筒部
２３ビス挿入筒部
２４ビス受け筒部
２９ブラケット
３１第１緩衝部
３２第２緩衝部
３５ａ〜３５ｃ第１〜第３脚部

Claims

音響信号に応答して、振動板を機械的に振動させる駆動部を有するスピーカユニットと、
前記駆動部に連結される音響負荷と、
前記スピーカユニットおよび前記音響負荷が収容され、前記振動板を保持するエンクロージャと、
前記エンクロージャが装着されるとともに、前記音響負荷が連結される取付け体と、
前記取付け体に連結される基部および該基部の周縁部から延びる複数の脚部を有する平板状のブラケットとを含むことを特徴とするスピーカ装置。
前記取付け体は、前記音響負荷であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカ装置。
前記ブラケットが被取付け部と接し、前記エンクロージャは前記被取付け部とは接しないことを特徴とする請求項１または２に記載のスピーカ装置。
前記エンクロージャは、前記スピーカユニットおよび前記音響負荷が収容される内部空間内で、理想的な空気流動が得られる紡錘形、卵形または涙形の一部を成すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のスピーカ装置。
前記取付け体には、前記スピーカユニットを構成する複数の部品のうち、慣性質量が大きい予め定める部品が搭載されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のスピーカ装置。
前記取付け体と前記エンクロージャとの間には、緩衝材が介在されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のスピーカ装置。
前記スピーカ装置は、車両に搭載されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のスピーカ装置。
前記スピーカ装置は、車両のダッシュボードに設置されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載のスピーカ装置。
前記スピーカ装置は、車両用スピーカシステムのセンタースピーカであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載のスピーカ装置。