JP6952386B1 - 車両のスピーカ装置及び部屋のスピーカ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のインナパネルとアウタパネルの間や映像機器内部又は厚みが小さい建物の壁空間内に埋め込み可能、かつ、取り付けやすく、低音効果の増強が得られるスピーカー装置を提供する。【解決手段】スピーカ装置１００は、スピーカユニットと、スピーカユニット１を嵌め込む嵌込孔と、ポート５２とが横並びに設けられたエンクロージャと、を備える。エンクロージャは、スピーカユニット及びポートが上面側に形成された略円柱箱体５３と、エンクロージャの上面視において略円柱箱体からポート側に突き出した略円柱形状のポートハウジング５４とを有する。エンクロージャの上面視において、ポートハウジングは略円柱箱体よりも小さい略円柱形である。ポートハウジングの内部には、蛇行状の経路が形成されており、振動板１２の背面から発生した音は、略円柱箱体の内部を経由してポートハウジングの内部の蛇行状の経路を通ってポートへと伝達される。【選択図】図３

Description

本発明は、いわゆるバスレフ型のスピーカ装置及びこのスピーカ装置を用いた車両に関する。

スピーカ装置は、電気信号を物理信号に変えて音楽や音声などを生み出す機械であり、一般に、磁石、コイル及び振動板を有するスピーカユニットと、スピーカユニットが組み込まれる箱型のエンクロージャと、からなる。

従来のスピーカ装置は、箱型のエンクロージャにスピーカユニットが組み込まれるので、エンクロージャが存在する容積が必須となる。このため、車両の内装部材、映像機器、建物の壁等に埋め込む場合のようにスピーカ装置の小型化が要求される用途に対応できなかった。

上記小型化のニーズを満たす発明が特許文献１に開示されている。図９は、従来（特許文献１）の密閉型スピーカ装置を示す縦断面図である。特許文献１には、図９に示すように、有底筒状であって、図示上方に隆起する隆起部１０４ａを備える底面部１０４を有するフレーム１０２の隆起部１０４ａにスピーカユニット１１０を載置し、スピーカユニット１１０の振動板１１２の上端部１１２ａを、エッジ１１４を介してフレーム１０２の側壁部１０６の上端１０６ａに固定したスピーカ装置１００を開示する。なお、フレーム１０２は、振動板１１２の背部に密閉室を画成するエンクロージャとして機能する。すなわち、スピーカ装置１００は密閉型スピーカである。

特許文献１のスピーカ装置１００によれば、箱型のエンクロージャの代わりに底面部１０４の一部が隆起するフレーム１０２を採用したことでスピーカ装置の小型化を実現することができる。

しかしながら、スピーカの小型化のニーズは、密閉型スピーカだけに限られず、エンクロージャの前面又は背面に貫通孔（ポート）を設ける、いわゆるバスレフ型のスピーカにおいても同様に求められている。バスレフ型のスピーカは、スピーカユニットの背後から出る音を利用して低音を増強することができる。

特開２００６−３４００１５号公報

しかしながら、特許文献１のスピーカ装置によれば、スピーカ装置全体として小型化が実現できるものの、密閉型スピーカであることから低音を増強することができない。また、バスレフ型のスピーカ装置を単に特許文献１と同様に小型化したのでは、振動板から貫通孔までの経路長を十分に長くとることができず、低音の増強効果が得られなかった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、低音の増強効果を確保しつつ小型化を実現できるバスレフ型のスピーカ装置を提供することにある。

本発明者らは、スピーカ装置の低音を増強するためには、スピーカユニットからポートまでの経路長を長くすることが必須であるものの、経路長を長くするほどスピーカ装置全体が大型化してしまうため、車両用のスピーカとしては不適切な構造となってしまうというジレンマに直面した。

本発明者らは、上記ジレンマを打破する構造について鋭意検討したところ、従来のスピーカ装置そのものを大型化するのではなく、スピーカ装置に並列に付属した別体でポートハウジングを設け、当該ポートハウジングを経由させることで経路長を確保することにより、スピーカ装置そのものを大型化することなく、スピーカユニットからポートまでの経路長を確保することができることを見出し、以下の本発明を完成した。

すなわち、本発明のスピーカ装置は、スピーカユニットと、前記スピーカユニットが嵌め込まれる嵌込孔と、低音を発するポートと、が横並びに設けられたエンクロージャと、を備えたものであって、前記エンクロージャは、前記スピーカユニット及び前記ポートが上面側に形成された略円柱箱体と、前記エンクロージャの上面視において前記略円柱箱体から前記ポート側に突き出した略円柱形状のポートハウジングとで構成され、前記スピーカユニットで発せられた音声が前記略円柱箱体及び前記ポートハウジングの内部を経由して前記ポートに伝わるように前記略円柱箱体及び前記ポートハウジングが一体接続され、前記エンクロージャの上面視において、前記ポートハウジングは前記略円柱箱体よりも小さい略円柱形であることを特徴とする。

上記ポートハウジングは、その内部に蛇行状の経路が形成されていることが好ましい。

上記ポートは、前記エンクロージャの上面視における前記略円柱箱体と前記ポートハウジングとの重なり部分に位置していることが好ましい。

上記ポートハウジングの厚みは、前記略円柱箱体の厚みよりも薄いことが好ましい。

上記スピーカ装置を車両に適用する場合、車両のアウタパネルとインナパネルとの間に上記スピーカ装置が配置されるとともに、スピーカユニット及びポートを車両の車室側に露出させてインナパネルに埋設される。

本発明によれば、スピーカユニットが取り付けられる略円柱箱体と並列にポートハウジングが設けられているので、略円柱箱体そのものは小型を維持しつつ、ポートハウジングによりスピーカユニットで発生した音声がポートに至るまでの経路長を確保することができ、低音の増強効果を確保することができる。しかも、ポートハウジングが略円柱箱体よりも一回り小さくされているため取り付けやすいという利点がある。これにより、バスレフ型スピーカ装置の略円柱箱体の大きさを大型化することなく、音が伝達する経路の長さを大きくとることができ、低音の増強効果を確保することができる。

したがって、低音効果の増強及び小型化を維持しながら取り付けやすいスピーカ装置を提供することができる。これにより車両のインナパネルとアウタパネルの間や映像機器内部あるいは建物の壁等の厚みが小さい空間内に埋め込み可能であって且つ取り付けやすく、良好な音質を確保し得るスピーカ装置を提供できる。

本発明のスピーカ装置を模式的に示す斜視図である。 図１のスピーカ装置の上面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 図１のスピーカ装置の背面図である。 図１のスピーカ装置の略円柱箱体の背面側の斜視図である。 本発明のスピーカ装置を車両のインナパネルに取り付けた場合の設置例である。 本発明のスピーカ装置を自動車内の前座席の下側のインナパネルに取り付ける前のインナパネルを示す写真である。 図７ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 本発明のスピーカ装置を自動車内の前座席の下側のインナパネルに取り付けた後のインナパネルを示す写真である。 図８ＡのＢ−Ｂ線断面図である。 従来（特許文献１）の密閉型スピーカ装置を示す縦断面図である。

以下、本発明について図面を参照しつつ実施形態を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態の説明では、図面を用いて説明しているが、本願の図面において同一の参照符号を付したものは、同一部分または相当部分を示している。

［スピーカ装置］
図１は本実施の形態に係るスピーカ装置１００を模式的に示す斜視図であり、図２は、図１のスピーカ装置１００の上面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図であり、図４は、図１のスピーカ装置１００の背面図である。本実施形態のスピーカ装置１００は、図１乃至図４に示すように、スピーカユニット１０と、エンクロージャ５０とを有している。

［スピーカユニット］
スピーカユニット１０は、エンクロージャ５０の上面側にある嵌込孔５１に嵌め込まれており、振動板１２、ボイルコイルロビン１３、ボイスコイル１４、環状のダンパ１５、環状のエッジ１６及び磁石１７を有している。振動板１２は、大径の開口部から軸線Ｂ（図３参照）に沿って内部に進むにつれて縮径している略コーン状の立体的形状を有する。

振動板１２の内側端部にはボイスコイルボビン１３の頭部が嵌入固定されており、ボイスコイルボビン１３の基部側にボイスコイル１４が巻回されている。そして、振動板１２−ボイスコイルボビン１３の結合体は、環状のダンパ１５及び環状のエッジ１６によって揺動可能に支持されており、振動板１２−ボイスコイルボビン１３が振動することにより音声が発せられる。ボイスコイル１４は、図３に示すように、車室外方側に移行した位置においてボイスコイルボビン１３を介して振動板１２に固定されている。ボイスコイル１４は、円筒状の磁石１７の内部に非接触状態で挿入されている。

［エンクロージャ］
エンクロージャ５０は、スピーカユニット１０を車両のインナパネル（内装部材）に取り付けるためのものであり、略円柱箱体５３と、扁平な円柱状のポートハウジング５４とが組み合わせて構成されている。図２に示すように、エンクロージャ５０は、図２の上面視において、略円柱箱体５３の外形で形成される円と、ポートハウジング５４の外形で形成される円との２つの円形が組み合わさった形状であり、この円形の重なり部分にくびれが形成されている。このようにくびれが形成されていることで、エンクロージャ５０が持ちやすく、スピーカ装置１００を取り扱いやすくなるという利点がある。

エンクロージャ５０の上面視において、略円柱箱体５３の中心とポートハウジング５４の中心との距離は、略円柱箱体５３で形成される外周円の半径と、ポートハウジング５４で形成される外周円の半径との和よりも短くされている。このように略円柱箱体５３とポートハウジング５４を配置することにより、エンクロージャ５０の上面視において、略円柱箱体５３及びポートハウジング５４に重なり部分ができる。

図１及び図２の上面視で示す通り、エンクロージャ５０の上面視において、２つの円が組み合わさった形状となっており、ポートハウジング５４の外形で形成される円の方が略円柱箱体５３の外形で形成される円の方がよりも僅かに小さくなっている。また、図３のスピーカ装置の側面視において、ポートハウジング５４の厚みは、略円柱箱体５３の厚みよりも薄くされている。このようなポートハウジング５４の形状及び厚みとすることにより、本発明のスピーカ装置１００をインタパネルに取り付ける際に、ポートハウジング５４をインナパネルとアウタパネルの間に配置しやすくなる。

エンクロージャ５０の上面視において、略円柱箱体５３の外形からポートハウジング５４がポート側に突き出した形状とされており、略円柱箱体５３とポートハウジング５４との重なり部分の略円柱箱体５３の上面にポート５２が形成されている。このような位置にポート５２が配置されることにより、スピーカユニット１０から発せられた音をポートハウジング５４によって最大限増強することができ、ポート５２から発せられる音声の特に中低音の増強効果を高めることができる。

［略円柱箱体］
略円柱箱体５３は、扁平な円柱形状であり、その上面にスピーカユニット１０を嵌め込む嵌込孔５１とポート５２とがそれぞれ横並びで設けられている。嵌込孔５１にスピーカユニット１０を嵌め込むことで、スピーカユニット１０から発せられる音が車外に漏洩することを防止することができる。ポート５２は、上面が楕円形状で内側に延びる筒形であり、このポート５２を通じてスピーカユニット１０から発せられる音声のうちの特に低音を増強する役割を果たすものである。

図５は、略円柱箱体５３の背面側の斜視図である。略円柱箱体５３の背面側は、図５に示すように、略三角柱状に盛り上がった三角柱形５３ａが形成されている。この三角柱形５３ａが略円柱箱体５３の背面側に形成されることにより、略円柱箱体５３の内部容量を高めることができ、スピーカユニット１０で生じた音声が車外に漏れず、ドアガラス側に逃がすことができる。

本発明のスピーカ装置１００は、車両のインナパネル（内装部材）に開口を設けて埋め込まれるが、略円柱箱体５３によってスピーカユニット１０が保護され、車外の騒音が車内に侵入することを排除しているので、スピーカユニット１０の音質が低下することなく、スピーカ装置全体としての音質を向上させることができる。

［ポートハウジング］
ポートハウジング５４は、図２及び図３に示す通り、略円柱箱体５３と比べて一回り小さい扁平な円柱形状であり、略円柱箱体５３とポートハウジング５４は互いに内部が連通している。図３及び図４中の矢印は、スピーカユニット１０で発生した音がポート５２に至るまでの経路を示している。図３及び図４の矢印に示すように、スピーカユニット１０で発生した音は、略円柱箱体５３の内部を通じてポートハウジング５４の内部に侵入し、ポートハウジング５４からポート５２を通じて車室に放出される。

このようにスピーカユニット１０で発生した音が、直ちにポート５２に流れるのではなく、ポートハウジング５４を経由してポートに流れることで、略円柱箱体５３内で生じた中低音域の音声に共鳴を起こすことができ、スピーカユニット１０で発生された音のうちの中低音域の音声の増幅及び補強を行うことができる。

しかも、ポートハウジング５４の内部には、図４に示すように、蛇行状の経路が形成されている。これにより、振動板１２の背面から発生した音は、略円柱箱体５３の内部を経由してポートハウジング５４の内部の蛇行状の経路を通ってポート５２へと伝達されるので、スピーカユニット１０からポート５２へ向かう経路において、蛇音が移動する経路が曲折し、振動板１２からポート５２までの経路長を最大化することができ、いわゆるバスレフ型スピーカの低音の増強効果を最大化することができる。

本実施形態のようにポートハウジング５４を設けることで、略円柱箱体５３は大型化することなく、略円柱箱体５３とは並列に設けられたポートハウジング５４によりスピーカユニット１０からポート５２までの長さを確保することができるという利点がある。これにより、本発明のスピーカ装置１００は厚み自体コンパクトでありながら低音の増強効果に優れるという利点がある。

ポートハウジング５４の上面及び背面は、図１、図２及び図４に示される通り、上下交互の段差状のスリット加工５４ａ（図２）が施されている。このようなラティス形状が形成されていることにより、ポートハウジング５４の剛性を高めるとともにポートハウジング５４の内部での音の鳴きを抑制することができる。

［エレメントサポート］
本実施形態において、略円柱箱体５３の上面の外周には、エレメントサポート６０が設けられていてもよい。略円柱箱体５３の上面の外周にエレメントサポート６０が設けられることにより、本発明のスピーカ装置１００と車両用のインナパネルとの密着性を向上することができ、スピーカユニット１０からの音声を周囲に拡散することを防止し、スピーカユニット１０からの音声を効果的にスピーカグリルに伝達することができる。

本実施形態のスピーカ装置１００によれば、車両のフロントドアのアウタパネル（外装部材）とインナパネル（内装部材）の間の、奥行が十分に取れないスペースにスピーカ装置１００が配置された場合であっても、スピーカユニット１０からポート５２までの経路長を大きくとることができるので、低音増強効果が損なわれないという利点がある。また、ポートハウジング５４がアウタパネルとインナパネルの間に配置されるので、アウタパネルとインナパネルの間のデッドスペースを有効活用できるという利点もある。しかも、ポートハウジング５４の外形が略円柱箱体５３よりも小さくなっているので、ポートハウジングをアウタパネルとインナパネルの間に配置しやすい。これらの効果が相俟って、本発明のスピーカ装置は、低音効果の増強及び小型化のニーズの双方を満たし、かつ取り付けやすいという優れた性質を示す。

本発明のスピーカ装置１００を車両のインナパネルに取り付ける場合を例に挙げて具体的に説明する。

［カースピーカ装置］
図６は、本発明のスピーカ装置を車両のインナパネルに取り付けた場合の設置例であり、図７Ａ及び図８Ａはそれぞれ、本発明のスピーカ装置を車内の前座席の下側のインナパネルに取り付ける前後のインナパネルを示す写真であり、図７Ｂ及び図８Ｂはそれぞれ、図７Ａ及び図８ＡのＢ−Ｂ線断面図である。なお、図７及び図８において、インナパネル２より車室５側に設けられるドアトリムは省略している。

図６では、本発明のスピーカ装置１００が車両１の前座席の下側のインナパネル及び後ろ座席の上側のインナパネルにそれぞれ取り付けられている。図６に示すように、車両１の車室５と車外７とは車室５側からインナパネル２及びアウタパネル３の２枚の合板によって隔離されている。

本発明のスピーカ装置１００は、図８Ｂに示すように、スピーカユニット１０の振動板１２及びポート５２を車室５に露出させた状態で、インナパネル２の開口２ａにスピーカ装置１００を嵌め込む。このとき、スピーカ装置１００の略円柱箱体５３及びポートハウジング５４は、インナパネル２とアウタパネル３との間の空間６に配置される。

図７Ａのインナパネル２の開口２ａに対し、本発明のスピーカ装置１００を取り付ける際に、ポートハウジング５４が略円柱箱体５３よりも外形が小さくかつ厚みが薄くされているので、ポートハウジング５４を開口２ａに通過させやすいという利点がある。そして、本発明のスピーカ装置１００をインナパネル２の開口２ａに取り付けた状態で、ポートハウジング５４がインナパネル２とアウタパネル３の間に隠れるので、外観上は従来と変わらず、また略円柱箱体５３を大型化することもなく、スピーカユニット１０からポート５２までの経路長を十分に確保できるので、低音増強効果を得ることができる。

本発明のスピーカ装置１００は、ポートハウジング５４が略円柱箱体５３に比べて一回り小さい形状であるため、ポートハウジング５４をインナパネル２とアウタパネル３の間に配置させながら、車両のインナパネル２に取り付けやすく、かつポートハウジング５４によってスピーカユニット１０からポート５２までの経路長を十分に確保することができるので、低音増強効果を得ることができる。

上記の実施形態においては、本発明のスピーカ装置１００をカースピーカに用いる場合を説明したが、このような使用形態のみに限られず、電車、バス、部屋、飛行機、船などのあらゆる空間に適宜使用することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１００ スピーカ装置
２ インナパネル
２ａ 開口
３ アウタパネル
５ 車室
６ インナパネルとアウタパネルの間の空間
７ 車外
１０ スピーカユニット
１２ 振動板
１３ ボイスコイルボビン
１４ ボイスコイル
１５ 環状のダンパ
１６ 環状のエッジ
１７ 円筒状の磁石
５０ エンクロージャ
５１ 嵌込孔
５２ ポート
５３ 略円柱箱体
５３ａ 三角柱形
５４ ポートハウジング
６０ エレメントサポート

Claims (5)

1. スピーカユニットと、
   前記スピーカユニットが嵌め込まれる嵌込孔と、低音を発するポートと、が横並びに設けられたエンクロージャと、を備えた車両のスピーカ装置であって、
   前記エンクロージャは、前記スピーカユニット及び前記ポートが上面側に形成された略円柱箱体と、前記エンクロージャの上面視において前記略円柱箱体から前記ポート側に突き出した略円柱形状のポートハウジングとで構成され、
   前記スピーカユニットで発せられた音声が前記略円柱箱体及び前記ポートハウジングの内部を経由して前記ポートに伝わるように前記略円柱箱体及び前記ポートハウジングが一体接続され、
   前記エンクロージャの上面視において、前記ポートハウジングは前記略円柱箱体よりも小さい略円柱形であり、
   前記ポートハウジングは、前記車両のアウタパネルとインナパネルとの間に配置され、前記スピーカユニット及び前記ポートを車両の車室側に露出させて前記インナパネルに埋設されたことを特徴とする車両のスピーカ装置。
2. 前記ポートハウジングは、その内部に蛇行状の経路が形成されている請求項１に記載の車両のスピーカ装置。
3. 前記ポートは、前記エンクロージャの上面視における前記略円柱箱体と前記ポートハウジングとの重なり部分に位置している請求項１又は２に記載の車両のスピーカ装置。
4. 前記ポートハウジングの厚みは、前記略円柱箱体の厚みよりも薄い請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両のスピーカ装置。
5. スピーカユニットと、
   前記スピーカユニットが嵌め込まれる嵌込孔と、低音を発するポートと、が横並びに設けられたエンクロージャと、を備えた部屋のスピーカ装置であって、
   前記エンクロージャは、前記スピーカユニット及び前記ポートが上面側に形成された略円柱箱体と、前記エンクロージャの上面視において前記略円柱箱体から前記ポート側に突き出した略円柱形状のポートハウジングとで構成され、
   前記スピーカユニットで発せられた音声が前記略円柱箱体及び前記ポートハウジングの内部を経由して前記ポートに伝わるように前記略円柱箱体及び前記ポートハウジングが一体接続され、
   前記エンクロージャの上面視において、前記ポートハウジングは前記略円柱箱体よりも小さい略円柱形であり、
   前記ポートハウジングは、前記部屋のアウタパネルとインナパネルとの間に配置され、前記スピーカユニット及び前記ポートを部屋の室内側に露出させて前記インナパネルに埋設されたことを特徴とする部屋のスピーカ装置。

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