JP6593386B2 - 車両用サウンドシステム - Google Patents

Description

本発明は、車両用サウンドシステムに関するものである。

車両においては、車室内にオーディオ音を流すオーディオ装置が装備されていることが一般的となっている。特許文献１、特許文献２には、オーディオ音が乗員にとって車室内の所定位置から聞こえるようにするために、オーディオ音の定位を行うものが開示されている。

特許第２７７６０９２号公報 特開平５・８５２８８号公報

ところで、例えばスポーツカー等の走行を楽しむことが重視される車両においては、エンジン音を運転者（運転席乗員）に対して積極的に聞かせる（聴かせる）ことが望まれるものである。すなわち、エンジン音は、車両状態をよく示すことから、走行を楽しむ場合にエンジン音というものが非常に重要な要素なる。

一方、オーディオ装置を作動されて、車室内にオーディオ音が流れている状態では、オーディオ音に邪魔されて、エンジン音が聞きずらくなることも応々にして生じることになる。エンジン音を聞きやすくするために、オーディオ装置の作動を停止することは、オーディオ音を全く楽しめない状況となり、好ましくない。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、オーディオ音を車室内に流している状態でも、運転者が運転に集中する姿勢をとることにより、運転者がエンジン音をより明確に認識できるようにした車両用サウンドシステムを提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
エンジンを有する車両が車室内用のオーディオ装置を備えた車両用サウンドシステムであって、
車室内におけるオーディオ音可聴領域を設定するオーディオ音可聴領域設定手段を備え、
前記オーディオ音可聴領域は、運転席のヘッドレスト近傍を含むように設定されると共に、運転席乗員の頭部が前方に変位した場合に運転席乗員の耳が該オーディオ音可聴領域から外れるように設定され、
車室内におけるエンジン音可聴領域を設定するエンジン音可聴領域設定手段をさらに有し、
前記エンジン音可聴領域は、前記オーディオ音可聴領域よりも広くされて、運転席のヘッドレスト近傍を含むように設定されると共に、運転席乗員の頭部が前方に変位した場合でも運転席乗員の耳が該エンジン音可聴領域内に位置するように設定されている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、運転席乗員がリラックスしてシートバックに深くもたれかかっている姿勢状態では、運転席乗員の耳の位置がオーディオ音の可聴領域に入って、オーディオ音を十分に楽しむことができる。この一方、運転に集中するときは前かがみの姿勢になるが、この場合は、運転席乗員の耳の位置がオーディオ音の可聴領域から外れて、オーディオ音が聞こえにくい状態となり、その分エンジン音を明確に認識しやすい状態となる。特に、運転に集中するときに、運転席乗員の耳が、オーディオ音の可聴領域から外れる一方、エンジン音可聴領域内に位置されるので、運転席乗員にエンジン音を積極的に聞かせる上で好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、次のとおりである。

前記オーディオ音可聴領域は、助手席を含むように設定されると共に、該助手席での可聴領域が前記運転席での可聴領域よりも広くなるように設定されている、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、助手席乗員は、姿勢を崩した状態でもオーディオ音を聞くことができ、助手席乗員に対しては常時オーディオ音を楽しめる状況とする上で好ましいものとなる。

前記オーディオ装置が、左右一対の指向性を有する運転席用スピーカを備え、
前記左右一対の運転席用スピーカは、運転席の前方に配設されると共に、運転席のヘッドレストに向けて指向され、
前記左右一対の運転席用スピーカの指向方向延長線が、後方に向かうにつれて徐々に狭まるようにされている、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、運転席乗員用に対してオーディオ音の可聴領域を設定する具体的なものが提供される。

前記オーディオ装置が、左右一対の指向性を有する助手席用スピーカを備え、
前記左右一対の助手席スピーカは、助手席の前方に配設されると共に後方に向けて指向され、
前記助手席用スピーカの指向性が、前記運転席用スピーカの指向性に比して弱くされている、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、助手席乗員に対して常時オーディオ音を楽しめるような状況としつつ、助手席乗員向けに流されるオーディオ音を不必要に運転席乗員に聞かせてしまう事態を防止することができる。

本発明によれば、オーディオ音を車室内に流している状態でも、運転者が運転に集中する姿勢をとることにより、運転者はエンジン音をより明確に認識することができる。

本発明が適用された車両の一例を示す平面図。 図１に示す車両の側面一部断面図。 ダッシュパネルに形成されたエンジン音透過部分の構造を示す分解斜視図。 インストルメントパネル付近の状態を車室後部から前方を見た正面図。 エンジン音を運転席乗員に向けて指向させる部分を示す要部断面図。 運転席乗員と助手席乗員とに対するスピーカの指向方向を示す簡略平面図。 オーディオ音可聴領域とエンジン音可聴領域との設定例を示す要部平面図。

図１、図２において、車両Ｖは、実施形態では、２ドアのオープンカーとされている。図中、１はダッシュパネルで、エンジンルーム２と車室３とを仕切っている。４は、エンジンルーム２を上方から覆うボンネット、５Ｒ、５Ｌは、左右一対のサイドドア、６はトランクリッド、７はルーフである。また、８は運転席、９は助手席、１０はステアリングハンドルである。さらに、１１はインストルメントパネル、１２はフロントウインドガラスである。

図２に示すように、ルーフ７は、リアウインドガラス７ａを有しており、図２では、ルーフ７が閉状態のとき、つまりルーフ７によって車室３が上方から覆われた状態が示される。また、図１では、ルーフ７が閉じられた状態を示すが、ルーフ７を透視した状態となっており、またフロントウインドガラス１２の上端部を一部カットした状態が示される。

車室３の床面を構成するフロアパネル２０は、車幅方向中央部において前後方向に延びるトンネル部２１を有し、トンネル部２１の上面はトリム材２２により覆われている。フロアパネル２０の後端部は、キックアップ部２３を経てリアパネル２４へと連なっている。

ダッシュパネル１の前方に構成されたエンジンルーム２には、エンジン３０が配設されている。エンジン３０は、実施形態では縦置きとされて、エンジン本体が符号３０Ａで示され、吸気系部材が符号３０Ｂで示され、排気系部材が符号３０Ｃで示される。エンジン３０（エンジン本体３０Ａ）の後部には、変速機３１が連結されている。

なお、エンジン３０には、エンジン本体３０Ａにより駆動されるオルタネータ、エアコン用コンプレッサ等々の補器類が装備されているが、これらは図示を略してある。エンジン音は、エンジン本体３０Ａが回転されたり燃焼されるときに発生される音の他、吸気音や排気音、さらには補器類が駆動された音がミックスされた音となる。

車両Ｖの後部には、差動装置（デファレンシャルギア）４０が配設されている。この差動装置４０と、変速機３１（つまりエンジン３０）とが、プロペラシャフト４１によって連結されている。つまり、車両Ｖは、実施形態では後輪駆動車とされている。そして、変速機３１と差動装置４０とが、プロペラシャフト４１を取り巻くように配設された円環状のトルクチューブ４４によって連結されている（図５をも参照）。

エンジン３０から延びる排気通路４２が後方へ延びている。この排気通路４２は、車両後部の下方に配設されたマフラー４３に接続されている。マフラー４３は、後方へ開口された左右一対の排気パイプ４３Ａが接続されている。排気ガスが、最終的に、排気パイプ４３Ａから外部（大気）へ排出される。

本実施形態では、エンジン音を車室内の所定位置に定位させて、積極的に車室内に導入するようにしてあり、この定位位置が符号Ｔ１で示される。実施形態では、定位位置Ｔ１は、フロントウインドガラス１２に設定されている。具体的には、定位位置Ｔ１は、フロントウインドガラス１２のうち、運転者の眼の位置と略同じ高さ位置で、車幅方向略中央部に位置するように設定されている。なお、定位位置Ｔ１の領域は、図示したものに限らず、例えば、車幅方向や上下方向に拡大した領域でもよく、またＴ１の位置は、フロントウインドガラス１２の領域内において、車両状態、例えばステアリング舵角等に応じて可変としてもよい。

次に、エンジン音を定位位置Ｔ１に定位する具体構造例について説明する。まず、ダッシュパネル１のうち、エンジン３０（エンジン本体３０Ａ）が位置する高さおよび車幅方向位置に、図３に示すように開口部５０が形成される。この開口部５０は、エンジンルーム２とインストルメントパネル１１（の空間）内とを連通している。そして、開口部５０は、空気を遮断する膜部材５１によって施蓋されている。つまり、エンジンルーム２からのエンジン音が、膜部材５１を震動させてインストルメントパネル１１内へと効果的に伝達される。

インストルメントパネル１１には、その上面に開口部１１ａが形成されている（図２参照）。インストルメントパネル１１内に伝達されたエンジン音は、開口部１１ａを通過してフロントウインドガラス１２に向けて伝達されることにより、このフロントウインドガラス１２で反射されて、運転席８に着座している運転者へと伝達されることになる。つまり、定位位置Ｔ１は、エンジン音がフロントウインドガラス１２で反射される部位とされる。エンジンルーム２内の空気や液体は、膜部材５１で遮断されて、車室３へと流れこむことが防止される。

図３に示すように、膜部材５１により施蓋された開口部５０には、弁部材５２が取付けられている。弁部材５２は、開口部５０に臨む短い筒部材５２Ａと、筒部材５２Ａを開閉する電磁式の弁体５２Ｂとを有する。弁部材５２を開位置とすることにより、開口部５０からのエンジン音が、筒部材５２Ａを通ってインストルメントパネル１１内に伝達される（定位位置Ｔ１での定位実現）。弁部材５２を閉位置とすることにより、定位位置Ｔ１でのエンジン音の定位が行われない状態とされる。弁部材５２の開度調整により、定位位置Ｔ１からのエンジン音の音量を変化させることができる。

エンジン音については、さらに、運転席乗員に向けて指向させるようにしてある。このエンジン音の指向は、実施形態では、トンネル部２１を覆うトリム材２２の前端部上面に設定された開閉部材５６を利用して行うようにしてある。以下この点について説明すると、まず、トンネル部５５の前端部上面に形成された開口部に、弁部材５５が配設される（図２参照）。弁部材５５は、前述した図３に示す弁部材５２と実質的に同様の構成とされている。すなわち、トンネル部２１に形成された開口部が空気を遮断する膜部材により施蓋されて、ここに弁部材５５が取付られる。

また、トルクチューブ４４の上面には、弁部材５５付近の位置において、開口部４４ａが形成されている（図２、図５参照）。これにより、エンジンルーム２からのエンジン音が、トルクチューブ４４内、開口部４４ａ、トンネル部２１内を経て、弁部材５５の位置に伝達される。このように、弁部材５５の部分には、エンジン音が十分に伝達されるような設定とされている。

トンネル部２１を覆うトリム材２２の前端部上面には、回動式の開閉部材５６が設けられている。この開閉部材５６は、図５に示すように、トリム材２２の上面の一部を実質的に構成する円弧状の板材により形成されて、その一部に開口部５６ａが形成されている。開閉部材５６は、図示を略すアクチュエータによって図５紙面直角方向に延びる軸線Ｚ回りに回動可能とされている。図５では、開口部５６ａが、運転席側に向けて斜め上方に向かう状態、つまり運転席乗員に向けて指向された状態となっている。

図２、図５から明かなように、弁部材５５が開位置とされている状態では、開口部５６ａを運転席乗員に向けて指向させることにより、トンネル部２１内に伝達されたエンジン音が開口部５６ａを通して、運転席乗員に向けて指向されることになり、運転席乗員はより明確にエンジン音を認識することのできる状況となる。なお、開閉部材５６は、その開口部５６ａが、運転席乗員側を向いた（指向された）状態と、上方を向いた状態との間で変更可能とされている。弁部材５５の開度調整によって、開口部５６ａからのエンジン音の音量を調整することができる。また、開口部５６ｃを開閉する部材を別途設けることもでき、この場合、開口部５６ａの開口面積を段階的あるいは連続可変式に変更することもできる。なお、開閉部材５６の開口部５６ａが助手席側を向く状態を選択できるようにすることもできる。

オーディオ音用のスピーカとして、運転席乗員用のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒ、および助手席乗員用のスピーカ６２Ｌ、６２Ｒが設けられている（図１、図４、図６参照）。運転席乗員用の左右一対のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒは、運転席８前方のインストルメントパネル１１に対して、車幅方向に間隔をあけて配設されている。運転席乗員用のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒは、指向性を有するものが用いられて、その指向方向および範囲が図１一点鎖線で示され、またその指向中心線が図６において一点鎖線で示される。

助手席乗員用の左右一対のスピーカ６２Ｌ、６２Ｒは、助手席９前方のインストルメントパネル１１に対して、車幅方向に小間隔をあけて配設されている。助手席乗員用のスピーカ６２Ｌ、６２Ｒは、運転席乗員用のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒに比して指向性の弱いものが用いられて、その指向方向および範囲が図１一点鎖線で示され、またその指向中心線が図６において一点鎖線で示される。助手席乗員用のスピーカ６２Ｌ、６２Ｒの指向性が弱いことにより、助手席乗員は、助手席９に着座している姿勢を崩した状態でも、オーディオ音を楽しむことができる。

実施形態では、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒ、６２Ｌ、６２Ｒとして、指向性を有する平面スピーカを用いてある。なお、図４では、各スピーカ６１Ｌ、６１Ｒ、６２ＬＲの位置を示すもので、各スピーカは実際には後方を向いているものである。

運転席用のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒの指向方向は、運転席８のヘッドレスト８ａとされている。すなわち、左方側のスピーカ６１Ｌが、ヘッドレスト８ａの左端部付近に指向され、右方側のスピーカ６１Ｒが、ヘッドレスト８ａの右端部付近に設定されている。また、左右一対のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒの左右間隔は、ヘッドレスト８ａや運転席８の左右幅よりも大きくされている。これにより、図６に示すように、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒの指向中心線は、後方に向かうにつれて徐々に狭まるようにされている。

上述のような運転席用のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒの設定により、運転席８に着座している運転者つまり運転席乗員Ｐ１は、シートバックに深くもたれかかって、その頭部がヘッドレスト８ａ直近に位置させたリラックス状態では、運転席乗員Ｐ１の耳の位置が、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒからのオーディオ音の可聴領域となる。そして、スポーツ走行等を行うときのように運転に集中するときは、運転席乗員Ｐ１は前かがみの姿勢となることから、運転席乗員Ｐ１の耳の位置が、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒからのオーディオ音の可聴領域から外れることになる。

一方、助手席用のスピーカ６２Ｌ、６２Ｒは、スピーカ６２Ｌ、６２Ｒからのオーディオ音の可聴領域が、平面視でほぼ助手席９の全範囲に渡るようにその指向性が設定されている。これにより、助手席乗員Ｐ２は、姿勢を崩した状態でも、スピーカ６２Ｌ、６２Ｒからのオーディオ音を聞くことが可能となっている。

図７には、オーディオ音の可聴領域を、ハッチングを付した領域δ２で示してある。また、エンジン音の可聴領域を、一点鎖線で囲んだ領域δ１で示してある。エンジン音の可聴領域δ１は、オーディオ音の可聴領域での可聴領域δ２よりも広くされて（実施形態ではオーディオ音の可聴領域δ２を包含する）いる。そして、エンジン音の可聴領域δ１は、車室３のほぼ全体に行き渡るようにされているが、前述した開口部５６ａからのエンジン音が車室内へ導入されることによって、運転席８側では助手席９側よりもより明確にエンジン音を認識されやすいものとされている。

図７から明かなように、運転席乗員用のオーディオ音の可聴領域の前後幅は、助手席乗員用のオーディオ音の可聴領域の前後幅よりも十分に小さくされている。すなわち、運転席乗員用の可聴領域は、ヘッドレスト８ａ付近に限定されて、それよりも前側には可聴領域が設定されないこととなる。なお、可聴領域とならない非可聴領域においては、オーディオ音を聞くことが可能ではあるが、可聴領域に比してオーディオ音が聞きずらいという明確な有意差を有するものである。

ここで、実施形態では、さらに、排気音を定位するようにしてある。すなわち、運転者が排気音の聞こえる位置となる第４の位置Ｔ４を、車室後部のうち車幅方向略中央部に設定してある（図１、図２参照）。この第４の位置Ｔ４は、車室内への開口部に弁部材を配設した構造となっており、実質的に図３に示すのと同様の構造とされているので、その重複した説明は省略する。

この第４の位置Ｔ４（の開口部）は、車室内の換気用となる外部に開口されたエキストラチャンバ８０に対して、ダクト８１を介して接続されている（図１、図２参照）。エキストラチャンバ８０は、排気パイプ３０Ａの近くに形成されていることから、排気音が効果的に第４の位置Ｔ４へと伝達することができる。なお、所定位置Ｔ４における弁部材は、常時全開とすることもできるが、市街地走行や低速走行時等のスポーツ走行が想定されないときは閉弁しておくこともできる。また、この弁部材は、エンジン回転数が上昇するにつれて、その開度を徐々に増大させることもできる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のようにすることもできる。
（１）エンジン音の定位（定位位置Ｔ１での定位）を、所定の走行状態（例えば、エンジン回転数が所定値以上であったり、アクセル開度が所定値以上であったり、車体に作用するＧが所定値以上でる等の運転負荷の大きいとき）である場合を条件として行うようにしてもよい。また、エンジン音の定位位置としては、フロントウインドガラス以外の適宜の場所に設定することが可能である。また、エンジン音を、例えば、ダッシュパネルのうち運転席の足下付近から車室３内に導入する等のこともできる。さらに、エンジン音の定位を行わないようにしてもよい。同様に、開口部５６ａ等を通してのエンジン音の車室内への積極的な導入を行わないようにしてもよく、排気音の車室３内への積極的な導入を行わないようにしてもよい。
（２）運転席用のスピーカ６１Ｌ、６１Ｒについては、その向きを変更可能とすることもできる。すなわち、運転席乗員Ｐ１の体格の相違に応じて、運転席８（におけるヘッドレスト８ａ）の前後方向位置が変更された場合に、変更後のヘッドレスト８ａに向けて指向されるように、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒの向きを自動的に変更するようにしてもよい。
（３）運転席乗員用のスピーカ６１ｌ、６１Ｒは、適宜の位置に配設することができ、例えば運転席８のヘッドレストに配設することもできる。同様に、助手席乗員用のスピーカ６２Ｌ、６２も、適宜の位置に配設することができ、例えば助手席９のヘッドレスト９ａに配設することもできる。
（４）スピーカの指向性は車室内での音の反射があると低下するため、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒ、６２Ｌ、６２Ｒの向いた方向の車室内の向川に吸音材を設けておくのが好ましい。なお、指向性を有するスピーカは、周波数が低いほど指向性が弱くなるため（高周波ほど指向性が強くなる）、オーディオ音に含まれる周波数成分を考慮して、スピーカ６１Ｌ、６１Ｒの向きを自動変更するようにすることもできる。
（５）本発明は、オープンカーに限らず、セダン型やＳＵＶ型、４輪駆動車等、種々の形式の車両に適用できる。また、変速機３１が車両後部（差動装置４０の位置）に配設されたものであってもよく、プロペラシャフト４１を有しない前輪駆動車（いわゆるＦＦ車）やエンジン３０が車室後方に配設されたものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、車室内にオーディオ音を流したままの状態で、運転者にエンジン音を認識させる上で好ましいものとなる。

１：ダッシュパネル
２：エンジンルーム
３：車室
５Ｌ、５Ｒ：サイドドア
８：運転席
８ａ：ヘッドレスト
９：助手席
９ａ：ヘッドレスト
１１：インストルメントパネル
１１ａ：開口部（エンジン音通過用）
１２：フロントウインドガラス
２０：フロアパネル
２１：トンネル部
２２：トリム材
２３：キックアップ部
２４：リアパネル
３０：エンジン
３１：変速機
４０：差動装置
４１：プロペラシャフト
４２：排気通路
４３：マフラー
４３Ａ：排気パイプ
５０：開口部（エンジン音透過用）
５１：膜部材
５２：弁部材
５５：弁部材
５６：開閉部材
５６ａ：開口部
６１Ｌ、６１Ｒ：スピーカ（運転席乗員用）
６２Ｌ、６２Ｒ：スピーカ（助手席乗員用）
８０：エキストラチャンバ
８１：ダクト

Claims (4)

1. エンジンを有する車両が車室内用のオーディオ装置を備えた車両用サウンドシステムであって、
   車室内におけるオーディオ音可聴領域を設定するオーディオ音可聴領域設定手段を備え、
   前記オーディオ音可聴領域は、運転席のヘッドレスト近傍を含むように設定されると共に、運転席乗員の頭部が前方に変位した場合に運転席乗員の耳が該オーディオ音可聴領域から外れるように設定され、
   車室内におけるエンジン音可聴領域を設定するエンジン音可聴領域設定手段をさらに有し、
   前記エンジン音可聴領域は、前記オーディオ音可聴領域よりも広くされて、運転席のヘッドレスト近傍を含むように設定されると共に、運転席乗員の頭部が前方に変位した場合でも運転席乗員の耳が該エンジン音可聴領域内に位置するように設定されている、
   ことを特徴とする車両用サウンドシステム。
2. 請求項１において、
   前記オーディオ音可聴領域は、助手席を含むように設定されると共に、該助手席での可聴領域が前記運転席での可聴領域よりも広くなるように設定されている、ことを特徴とする車両用サウンドシステム。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記オーディオ装置が、左右一対の指向性を有する運転席用スピーカを備え、
   前記左右一対の運転席用スピーカは、運転席の前方に配設されると共に、運転席のヘッドレストに向けて指向され、
   前記左右一対の運転席用スピーカの指向方向延長線が、後方に向かうにつれて徐々に狭まるようにされている、
   ことを特徴とする車両用サウンドシステム。
4. 請求項３において、
   前記オーディオ装置が、左右一対の指向性を有する助手席用スピーカを備え、
   前記左右一対の助手席スピーカは、助手席の前方に配設されると共に後方に向けて指向され、
   前記助手席用スピーカの指向性が、前記運転席用スピーカの指向性に比して弱くされている、
   ことを特徴とする車両用サウンドシステム。
   
   

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