JP7600522B2 - スピーカーおよび車両 - Google Patents

Description

本発明は、スピーカーおよび車両に関する。

ヘルムホルツ共鳴を利用するスピーカーが知られている。例えば、特許文献１には、ハウジングに収納された振動板の振動により音を発する発音ユニットが開示される。当該ハウジングは、当該振動板の前面側に設けられるケース本体部を有する。当該ケース本体部と当該振動板との間には、空間が形成されており、当該ケース本体部には、複数の開口部が設けられる。当該空間および当該開口部によってヘルムホルツ共鳴器が構成される。特許文献１に記載のユニットでは、振動板から発せられた音における基本周波数の音圧が当該ヘルムホルツ共鳴器によって高められる。

特開２０１２－７０１８７号公報

例えば、車載用等のスピーカーは、インストルメントパネルまたはヘッドコンソール等のパネルの内側に配置される。ここで、意匠的な観点等からスピーカーがパネルにより覆われる場合がある。この場合、当該パネルがスピーカーからの音の伝播を妨げる障害物となり、スピーカーからの高域の音が減衰してしまう。特許文献１に記載のユニットでは、当該高域の音を好適に高めることができない。このため、特許文献１に記載のユニットでは、車載用等として用いた場合、スピーカーからの音声が聞き取りづらくなるという課題がある。

以上の事情を考慮して、本発明は、スピーカーの正面に障害物がある環境下でも、スピーカーからの音声を聞き取りやすくすることを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係るスピーカーは、放音する放音面を有する振動板と、所定の周波数帯域に制限された音声を示す音声信号に基づいて、前記振動板を駆動する駆動部と、少なくとも１つの開口部を有し、前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を前記放音面との間に形成するように配置される音響部材と、を有し、前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記放音面からの音の周波数成分のうち、前記所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、前記所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる。

本発明の他の好適な態様に係るスピーカーは、放音する放音面を有するコーン型の振動板を含む放音ユニットと、前記放音面を外部空間に露出させた状態で前記放音ユニットが取り付けられるキャビネットと、少なくとも１つの開口部を有し、前記キャビネットに取り付けられる板状の音響部材と、を有し、前記音響部材は、前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を前記放音面との間に形成するように配置される。

本発明の好適な態様に係る車両は、前述のいずれかの態様に係るスピーカーを有する。

第１実施形態に係るスピーカーの外観を概略的に示す斜視図である。 第１実施形態に係るスピーカーの断面図である。 典型的なヘルムホルツ共鳴器を概念的に示す図である。 スピーカーからの音の周波数特性を示すグラフである。 第１実施形態における音響部材の平面図である。 図５中のＡ１－Ａ１線断面図である。 第２実施形態における音響部材の平面図である。 図７中のＡ２－Ａ２線断面図である。 聴取空間と遮蔽物により隔てられる空間にスピーカーが設置される場合を説明するための概念図である。 スピーカーが車両に設置される場合を説明するための図である。

１．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面において各部の寸法及び縮尺は実際のものと適宜に異ならせてある。また、以下に記載する実施形態は、本発明の好適な具体例である。このため、本実施形態には、技術的に好ましい種々の限定が付されている。しかし、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。

１－１．スピーカーの概略
図１は、第１実施形態に係るスピーカー１０の外観を概略的に示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るスピーカー１０の断面図である。

以下では、説明の便宜上、互いに直交する「Ｘ軸」、「Ｙ軸」および「Ｚ軸」を適宜に用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向を「Ｘ１方向」といい、Ｘ１方向とは反対の方向を「Ｘ２方向」という。同様に、Ｙ軸に沿う一方向を「Ｙ１方向」といい、Ｙ１方向とは反対の方向を「Ｙ２方向」という。Ｚ軸に沿う一方向を「Ｚ１方向」といい、Ｚ１方向とは反対の方向を「Ｚ２方向」という。ここで、Ｚ軸は、後述する振動板２１の振動方向に沿う軸である。また、Ｚ１方向またはＺ２方向からみることを「平面視」という。

スピーカー１０は、例えば、自動車等の車両のインストルメントパネルまたはヘッドコンソール等のパネルの内側に配置される車載用のスピーカーである。スピーカー１０は、図示しないアンプ等の外部装置から入力される音声信号により駆動されることで、当該音声信号に基づく音声を放音する。当該音声信号は、所定の周波数帯域に制限された音声を示す信号である。当該所定の周波数帯域は、例えば、一般に音声通信に用いられる帯域であり、具体的には、０．３ＫＨｚ以上３．４ＫＨｚ以下の範囲である。

なお、スピーカー１０の用途は、車載用に限定されず、他の用途でもよい。また、スピーカー１０は、聴取空間と遮蔽物により隔てられる空間に設置される場合に好適である。

図１および図２に示すように、スピーカー１０は、放音ユニット２０とキャビネット３０と音響部材４０とを有する。

図２に示すように、放音ユニット２０は、振動板２１と駆動部２２とフレーム２３とを有し、これらをユニット化した構造体である。

振動板２１は、シート材で構成される振動体である。当該シート材は、例えば、樹脂材料を繊維基材に含浸させた状態で硬化または固化することで得られる。当該樹脂材料としては、例えば、アクリル樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、変性ゴム樹脂およびフェノール樹脂等が挙げられる。当該繊維基材としては、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、セラミック繊維、シリカ繊維、金属繊維、チタン酸カリウム繊維、ジルコニア繊維、ポリアクリレート繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、綿繊維、麻繊維およびセルロース繊維等が挙げられる。

振動板２１は、放音する放音面２１ａを有する。振動板２１は、Ｚ軸に沿う方向に振動するように配置されており、放音面２１ａは、振動板２１の両面のうちのＺ１方向側の面である。本実施形態の振動板２１は、コーン型である。このため、放音面２１ａは、振動板２１の内壁面である。なお、振動板２１の形状は、コーン型に限定されず、例えば、ドーム型等でもよい。

駆動部２２は、入力される音声信号に基づいて振動板２１を駆動する機構である。駆動部２２は、例えば、振動板２１に固定されるコイルと、当該コイルに作用する磁界を発生させる永久磁石と、を有する。当該コイルは、電気的な音声信号が入力されることで、当該永久磁石との間における磁力の相互作用により振動板２１を振動させる。この振動により、放音面２１ａから当該音声信号に基づく音声が放音される。なお、駆動部２２は、音声信号に基づいて振動板２１を駆動することができればよく、コイルおよび永久磁石を有する構成に限定されず、任意である。

フレーム２３は、振動板２１および駆動部２２を支持する構造体である。フレーム２３は、例えば、鉄または金属材料または樹脂材料で構成される。フレーム２３には、振動板２１および駆動部２２がネジ止めまたは接着剤等により適宜に固定される。なお、フレーム２３の形状は、振動板２１および駆動部２２を支持することができればよく、図２に示す形状に限定されず、任意である。

キャビネット３０は、放音ユニット２０および音響部材４０が取り付けられる箱体である。キャビネット３０は、例えば、樹脂材料または金属材料で構成される。

キャビネット３０は、概略的に、空間Ｓ０を有する中空の直方体である。具体的には、キャビネット３０は、Ｘ軸に沿う方向に並ぶ側板３１Ｘ１および３１Ｘ２と、Ｙ軸に沿う方向に並ぶ側板３１Ｙ１および３１Ｙ２と、Ｚ軸に沿う方向に並ぶ天板３１Ｚ１および底板３１Ｚ２と、を有する。側板３１Ｘ１および３１Ｘ２のそれぞれは、Ｘ軸に垂直な平板状の部材である。側板３１Ｙ１および３１Ｙ２のそれぞれは、Ｙ軸に垂直な平板状の部材である。天板３１Ｚ１および底板３１Ｚ２のそれぞれは、Ｚ軸に垂直な平板状の部材である。

これらの板のうち、天板３１Ｚ１には、放音ユニット２０および音響部材４０が取り付けられる。ここで、放音ユニット２０および音響部材４０のそれぞれは、天板３１Ｚ１に対して嵌合、ネジ止めまたは接着剤等により固定される。放音ユニット２０は、天板３１Ｚ１と底板３１Ｚ２との間に配置される。したがって、放音ユニット２０は、キャビネット３０の空間Ｓ０内に配置される。また、天板３１Ｚ１には、振動板２１の放音面２１ａを外部空間に露出させるための開口部３２が設けられる。

音響部材４０は、前述の振動板２１の放音面２１ａとの間に空間Ｓ１を形成するように配置され、開口部４１を有する部材である。本実施形態の音響部材４０は、後に詳述するように板状をなし、Ｚ軸に垂直な平面に沿って配置される。

空間Ｓ１および開口部４１は、ヘルムホルツ共鳴器を構成する。当該ヘルムホルツ共鳴器は、放音面２１ａからの音の周波数成分のうち、音声信号の所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、当該所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる。

この音成分の増強により、スピーカー１０の正面に障害物がある環境下でも、当該所定の周波数帯域内における音量低下を低減する効果が得られる。また、この音成分の減衰により、スピーカー１０の高調波歪みにより発生する音を低減する効果が得られる。これらの効果により、Ｓ／Ｎ比が改善されるので、スピーカー１０の正面に障害物がある環境下でも、スピーカー１０からの音声を聞き取りやすくすることができる。

１－２．ヘルムホルツ共鳴器の作用
図３は、典型的なヘルムホルツ共鳴器５０を概念的に示す図である。ヘルムホルツ共鳴器５０は、容器５１と、容器５１に接続される管５２と、を有する。ヘルムホルツ共鳴器５０では、容器５１内および管５２内の空気は、管５２内の空気を質量とし、容器５１内の空気をバネとする振動系を構成する。したがって、ヘルムホルツ共鳴器５０は、この振動系の共鳴周波数の音圧を高める。また、ヘルムホルツ共鳴器５０は、この振動系の共鳴周波数から所定以上高い帯域の音圧を低める。

ここで、容器５１内の体積をＶとし、管５２の長さをｌとし、管５２内の横断面積をｓとするとき、ヘルムホルツ共鳴器５０の共鳴周波数ｆ_０は、以下の式（１）で表される。

この式（１）において、ｃは、空気中の音速である。また、δは、開口端補正値であり、管５２内の横断面形状が円形である場合、管５２内の直径をｄとするとき、δ≒０．８×ｄで表される。前述の式（１）から理解される通り、体積Ｖ、断面積ｓおよび長さｌに応じて、ヘルムホルツ共鳴器５０の共鳴周波数ｆ_０を調整することができる。具体的には、体積Ｖまたは長さｌが小さくなるほど、または、断面積ｓが大きくなるほど、共鳴周波数ｆ_０が大きくなる。

前述の構成のスピーカー１０において、空間Ｓ１は、前述の容器５１内の空間に相当する。また、音響部材４０の開口部４１が前述の管５２に相当する。したがって、Ｚ軸に沿う開口部４１の長さが前述の長さｌに相当する。このため、開口部４１の断面積または長さに応じて、所望の共鳴周波数ｆ_０を調整することができる。また、開口部４１の断面積または長さの異なる複数の音響部材４０を用意しておき、キャビネット３０に取り付ける音響部材４０を交換することで、共鳴周波数ｆ_０の選択が可能である。

図４は、スピーカー１０からの音の周波数特性を示すグラフである。図４では、音響部材４０を有するスピーカー１０の特性が実線で示され、スピーカー１０から音響部材４０を省略した場合の特性が破線で示される。また、図４では、音声信号の周波数帯域が０．３ＫＨｚ以上３．４ＫＨｚ以下の範囲である場合が図示される。

図４に示す例では、前述のヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数ｆ_０が音声信号の周波数帯域の上限値付近である。この結果、音響部材４０を用いる場合、音響部材４０を用いない場合に比べて、音声信号の周波数帯域内の成分が増強されるとともに、音声信号の周波数帯域を超える成分が減衰される。

図４に示す例では、共鳴周波数ｆ_０が音声信号の周波数帯域を超える周波数であるが、これに限定されず、共鳴周波数ｆ_０が音声信号の周波数帯域内の周波数であってもよい。ただし、Ｓ／Ｎ比を容易かつ効果的に高められるという観点から、共鳴周波数ｆ_０が音声信号の周波数帯域における中心周波数よりも高域の周波数であることが好ましい。

具体的には、開口部４１および空間Ｓ１で構成されるヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数ｆ_０は、前述のように、当該所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、当該所定の周波数帯域を超える成分を減衰させることができればよいが、Ｓ／Ｎ比をより改善する観点から、例えば、好ましくは、１ＫＨｚ以上５ＫＨｚ以下の範囲内にあり、より好ましくは、２ＫＨｚ以上５ＫＨｚ以下の範囲内にある。

１－３．音響部材４０の詳細
図５は、第１実施形態における音響部材４０の平面図である。図６は、図５中のＡ１－Ａ１線断面図である。図５に示すように、音響部材４０は、平面視で略円形の外形をなす。図５に示す例では、音響部材４０の外周には、４つの突起４２が設けられる。このため、前述のキャビネット３０の開口部３２の形状を音響部材４０の外周に嵌め合う形状とすることで、キャビネット３０に対する音響部材４０の周方向での位置ずれを防止することができる。なお、突起４２の形状、位置または数等は、図５に示す例に限定されず、任意である。また、突起４２は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

音響部材４０は、前述のように板状をなしており、厚さ方向に貫通する開口部４１を有する。本実施形態では、音響部材４０が有する開口部４１の数は、１つである。図５に示す例では、音響部材４０の開口部４１は、平面視で、前述の放音面２１ａの中心ＰＣを包含する円形をなす。なお、開口部４１の平面視形状は、円形に限定されず、例えば、三角形、四角形、五角形または六角形等の多角形でもよいし、スリット状、星形または楕円形等でもよい。

図６に示すように、音響部材４０の厚さは、一定厚さの第１部分４３と、第１部分４３よりも厚い第２部分４４と、を有する。

第１部分４３は、音響部材４０における外周に沿う環状の部分である。第１部分４３の厚さは、厚さｔ１で一定である。図６に示す例では、第１部分４３におけるＺ２方向側の面には、音響部材４０の周方向に沿って延びる凸部４５が設けられる。凸部４５は、キャビネット３０の開口部３２の壁面に接触する。このため、キャビネット３０に対する音響部材４０の位置ずれが防止される。なお、凸部４５は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

第２部分４４は、音響部材４０における第１部分４３よりも内側の部分である。第２部分４４の厚さは、音響部材４０の径方向での外側から内側に向かうに従い、厚さｔ１から厚さｔ２に変化する。図６に示す例では、第２部分４４の厚さは、音響部材４０の径方向での外側から内側に向かうに従い連続的に変化する。なお、第２部分４４の厚さは、音響部材４０の径方向での外側から内側に向かうに従い段階的に変化してもよい。

第２部分４４には、開口部４１が設けられる。このため、開口部４１の長さｌは、第２部分４４の厚さｔ２に等しい。図６に示す例では、開口部４１の幅は、開口部４１の中心からＺ１方向およびＺ２方向に向かうに従い拡がる。このため、開口部４１の幅が一定である場合に比べて、開口部４１での音の損失が低減される。なお。開口部４１の幅が一定でもよい。

以上のように、スピーカー１０は、振動板２１と駆動部２２と音響部材４０とを有する。振動板２１は、放音する放音面２１ａを有する。駆動部２２は、所定の周波数帯域に制限された音声を示す音声信号に基づいて、振動板２１を駆動する。音響部材４０は、１つの開口部４１を有し、当該１つの開口部４１とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間Ｓ１を放音面２１ａとの間に形成するように配置される。当該ヘルムホルツ共鳴器は、放音面２１ａからの音の周波数成分のうち、当該所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、当該所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる。

以上のスピーカー１０では、放音面２１ａからの音の周波数成分のうち、音声信号の所定の周波数帯域内の成分が増強される。このため、スピーカー１０の正面に障害物がある環境下でも、当該所定の周波数帯域内における音量低下を低減することができる。そのうえ、放音面２１ａからの音の周波数成分のうち、音声信号の所定の周波数帯域を超える成分が減衰される。このため、スピーカー１０の高調波歪みにより発生する音を低減することもできる。以上より、Ｓ／Ｎ比が改善されるので、スピーカー１０の正面に障害物がある環境下でも、スピーカー１０からの音声を聞き取りやすくすることができる。

ここで、スピーカー１０は、放音ユニット２０とキャビネット３０と板状の音響部材４０とを有する。放音ユニット２０は、放音する放音面２１ａを有するコーン型の振動板２１を含む。キャビネット３０は、放音面２１ａを外部空間に露出させた状態で放音ユニット２０が取り付けられる。音響部材４０は、１つの開口部４１とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間Ｓ１を放音面２１ａとの間に形成するように配置された状態でキャビネット３０に取り付けられる。

このように、本実施形態の振動板２１は、コーン型である。このため、板状等の部材を用いて音響部材４０を構成することができる。このため、音響部材４０が複雑な形状となったり、当該空間Ｓ１の必要な大きさを確保するためのスペーサー等の部材を別途用意したりしなくて済む。また、スピーカー１０の小型化等を図ることができる。

本実施形態の音響部材４０は、板状の蓋部材である。このため、音響部材４０の形状が箱状等の複雑な形状である場合に比べて、音響部材４０の製造および取付等が容易となる。

また、音響部材４０の厚さは、開口部４１に向かって厚くなる。このため、音響部材４０の板厚を利用してヘルムホルツ共鳴器の首の長さｌを長くすることができる。この結果、音響部材４０の製造が容易となる。また、取り付けに用いられる音響部材４０の外周部の厚さが薄くなるので、音響部材４０の取り付けに関する構成が簡素化される。

ここで、開口部４１は、音響部材４０と振動板２１とが重なる方向（Ｚ１方向またはＺ２方向）からみて、振動板２１の中心ＣＰを包含する１つの開口部である。このため、音響部材４０に設ける開口部の数が複数である場合に比べて、開口部４１の断面積を大きくしやすい。このため、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数ｆ_０を高くしやすいという利点がある。

２．第２実施形態
以下、本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図７は、第２実施形態における音響部材４０Ａの平面図である。図８は、図７中のＡ２－Ａ２線断面図である。音響部材４０Ａは、１つの開口部４１に代えて複数の開口部４１Ａを有するとともに厚さが異なる以外は、前述の第１実施形態の音響部材４０Ａと同様である。

具体的に説明すると、図７に示すように、音響部材４０Ａは、複数の開口部４１Ａを有する。当該複数の開口部４１Ａは、音響部材４０Ａと前述の放音面２１ａとの間の空間Ｓ１とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する。ここで、当該複数の開口部４１Ａの合計の断面積が前述の断面積ｓに相当する。

図７に示す例では、当該複数の開口部４１Ａは、千鳥状に規則的に配置される。また、各開口部４１Ａは、平面視で円形をなす。なお、複数の開口部４１Ａの配置は、行列状等の他の規則的な配置でもよいし、ランダムであってもよい。ただし、複数の開口部４１Ａの配置が規則的である場合、複数の開口部４１Ａの配置がランダムである場合に比べて、音響部材４０Ａの設計が容易である。また、各開口部４１Ａの平面視形状は、円形に限定されず、例えば、三角形、四角形、五角形または六角形等の多角形でもよいし、スリット状、星形または楕円形等でもよい。さらに、開口部４１Ａの数は、図７に示す数に限定されず、任意である。また、複数の開口部４１Ａの大きさは、互いに異なってもよい。

図８に示すように、音響部材４０ＡにおけるＺ２方向側の面には、凹部４６および４７が設けられる。このため、凹部４６および４７を省略した場合に比べて、空間Ｓ１の体積を大きくすることができる。また、Ｚ軸に沿う各開口部４１Ａの長さを小さくすることができる。ここで、凹部４６の幅Ｗ１は、凹部４７の幅Ｗ２よりも大きい。また、凹部４６を囲む壁部４５Ａは、前述の凸部４５と同様、キャビネット３０に対する音響部材４０の位置ずれを防止する。

以上の第２実施形態によっても、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本実施形態の音響部材４０Ａは、複数の開口部４１Ａを有するので、各開口部４１Ａを指等が入らない大きさとすることができる。このため、音響部材４０Ａの設置時等における振動板２１の損傷を低減することができる。

３．応用例
図９は、聴取空間Ｓ２と遮蔽物２００により隔てられる空間Ｓ３にスピーカー１０が設置される場合を説明するための概念図である。聴取空間Ｓ２は、ユーザーＵが存在する空間である。空間Ｓ３は、スピーカー１０が設置される空間である。遮蔽物２００は、聴取空間Ｓ２と空間Ｓ３との間を隔てる構造体である。図９に示す例では、遮蔽物２００が空間Ｓ３を囲む形状をなす。また、遮蔽物２００には、複数の孔２０１が設けられる。

ここで、スピーカー１０からの音は、各孔２０１を介して空間Ｓ３から聴取空間Ｓ２へ伝わる。しかし、遮蔽物２００の意匠的な都合上からスピーカー１０の正面に孔２０１を配置することができない場合がある。この場合でも、スピーカー１０において前述のようにヘルムホルツ共鳴器による音圧の調整が行われるので、ユーザーＵがスピーカー１０からの音声を聞き取りやすい。

図１０は、スピーカー１０が車両１００に設置される場合を説明するための図である。図１０では、車両１００のインストルメントパネル１０１の内側にスピーカー１０が設置される場合が示される。このようにスピーカー１０を有する車両１００では、インストルメントパネル１０１の内側にスピーカー１０を配置しても、スピーカー１０からの音声を聞き取りやすくすることができる。このため、インストルメントパネル１０１のデザインの自由度が増すので、意匠性に優れる車両１００を提供することができる。

４．変形例
本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、以下に述べる各種の変形が可能である。また、各実施形態及び各変形例を適宜組み合わせてもよい。

４－１．変形例１
前述の形態では、音響部材４０または４０Ａがキャビネット３０に直接取り付けられる構成が例示されるが、この例示に限定されない。例えば、キャビネット３０と音響部材４０との間に枠状のスペーサーを配置してもよい。この場合、当該スペーサーの厚さまたは径により、空間Ｓ１の体積を調整し、所望の共鳴周波数ｆ_０を得ることができる。

４－２．変形例２
前述の形態では、音響部材４０または４０Ａが板状をなす場合が例示されるが、この例示に限定されない。例えば、音響部材がトレイ状をなしてもよい。

４－３．変形例３
前述の形態では、音響部材４０または４０Ａがキャビネット３０とは別体であるが、これに限定されず、音響部材４０または４０Ａがキャビネット３０と一体でもよい。

５．付記
以上に例示する形態または変形例から、例えば以下の態様が把握される。

本発明の好適な態様（第１態様）に係るスピーカーは、放音する放音面を有する振動板と、所定の周波数帯域に制限された音声を示す音声信号に基づいて、前記振動板を駆動する駆動部と、少なくとも１つの開口部を有し、前記放音面との間に前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を形成するように配置される音響部材と、を有し、前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記放音面からの音の周波数成分のうち、前記所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、前記所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる。

以上の態様によれば、放音面からの音の周波数成分のうち、音声信号の所定の周波数帯域内の成分が増強される。このため、スピーカーの正面に障害物がある環境下でも、当該所定の周波数帯域内における音量低下を低減することができる。そのうえ、放音面からの音の周波数成分のうち、音声信号の所定の周波数帯域を超える成分が減衰される。このため、スピーカーの高調波歪みにより発生する音を低減することもできる。以上より、Ｓ／Ｎ比が改善されるので、スピーカーの正面に障害物がある環境下でも、スピーカーからの音声を聞き取りやすくすることができる。

第１態様の好適例（第２態様）において、前記振動板は、コーン型である。以上の態様によれば、板状等の部材を用いて音響部材を構成することができる。このため、音響部材が複雑な形状となったり、当該空間の必要な大きさを確保するためのスペーサー等の部材を別途用意したりしなくて済む。また、スピーカーの小型化等を図ることができる。

第２態様の好適例（第３態様）において、前記音響部材は、板状の蓋部材である。以上の態様によれば、音響部材の形状が箱状等の複雑な形状である場合に比べて、音響部材の製造および取付等が容易となる。

第３態様の好適例（第４態様）において、前記音響部材の厚さは、前記少なくとも１つの開口部に向かって厚くなる。以上の態様によれば、音響部材の板厚を利用してヘルムホルツ共鳴器の首の長さを長くすることができる。この結果、音響部材の製造が容易となる。また、取り付けに用いられる音響部材の外周部の厚さを薄くすることができ、この結果、音響部材の取り付けに関する構成が簡素化される。

第１態様から第４態様のいずれかの好適例（第５態様）において、前記少なくとも１つの開口部は、前記音響部材と前記振動板とが重なる方向からみて、前記振動板の中心を包含する１つの開口部である。以上の態様によれば、開口部の数が複数である場合に比べて、開口部の断面積を大きくしやすい。このため、ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数を高くしやすいという利点がある。

第１態様から第４態様のいずれかの好適例（第６態様）において、前記少なくとも１つの開口部は、複数の開口部である。以上の態様によれば、開口部を指等が入らない大きさとすることができる。このため、音響部材の設置時等における振動板の損傷を低減することができる。

本発明の好適な態様（第７態様）に係るスピーカーは、放音する放音面を有するコーン型の振動板を含む放音ユニットと、前記放音面を外部空間に露出させた状態で前記放音ユニットが取り付けられるキャビネットと、少なくとも１つの開口部を有し、前記キャビネットに取り付けられる板状の音響部材と、を有し、前記音響部材は、前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を前記放音面との間に形成するように配置される。

以上の態様によれば、ヘルムホルツ共鳴器により、放音面からの音の周波数成分のうち、音声信号の所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、当該所定の周波数帯域を超える成分を減衰させることができる。このため、前述の第１態様と同様、Ｓ／Ｎ比が改善されるので、スピーカーの正面に障害物がある環境下でも、スピーカーからの音声を聞き取りやすくすることができる。

第１態様から第７態様のいずれかの好適例（第８態様）において、前記ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数は、２ＫＨｚ以上５ＫＨｚ以下の範囲内にある。以上の態様によれば、Ｓ／Ｎ比が改善されるので、スピーカーからの音声がより聞き取りやすくなる。

本発明の好適な態様（第９態様）に係る車両は、前述のいずれかの態様のスピーカーを有する。以上の態様によれば、インストルメントパネルまたはヘッドコンソール等のパネルの内側にスピーカーを配置しても、スピーカーからの音声を聞き取りやすくすることができる。このため、意匠性に優れる車両を提供することができる。

第９態様の好適例（第１０態様）において、聴取空間と遮蔽物により隔てられる空間に当該スピーカーが設置される。以上の態様によれば、スピーカーからの音が遮蔽物により減衰した後に聴取空間で聴取されるので、本発明を適用することにより得られる効果が顕著である。

１０…スピーカー、２０…放音ユニット、２１…振動板、２１ａ…放音面、２２…駆動部、３０…キャビネット、４０…音響部材、４０Ａ…音響部材、４１…開口部、４１Ａ…開口部、５０…ヘルムホルツ共鳴器、１００…車両、１０１…インストルメントパネル、２００…遮蔽物、ＣＰ…中心、ＰＣ…中心、Ｓ０…空間、Ｓ１…空間、Ｓ２…聴取空間、Ｓ３…空間、ｆ_０…共鳴周波数、ｔ１…厚さ、ｔ２…厚さ。

Claims (11)

1. 聴取空間に向けて放音する放音面を有する振動板と、
   所定の周波数帯域に制限された音声を示す音声信号に基づいて、前記振動板を駆動する駆動部と、
   少なくとも１つの開口部を有し、前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を前記聴取空間に向けて放音する放音面側に形成するように配置される音響部材と、を有し、
   前記振動板は、コーン型であり、
   前記音響部材は、板状の蓋部材であり、
   前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記放音面からの音の周波数成分のうち、前記所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、前記所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる、
   スピーカー。
2. 聴取空間に向けて放音する放音面を有する振動板と、
   所定の周波数帯域に制限された音声を示す音声信号に基づいて、前記振動板を駆動する駆動部と、
   少なくとも１つの開口部を有し、前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を前記聴取空間に向けて放音する放音面側に形成するように配置される音響部材と、を有し、
   前記音響部材の厚さは、前記少なくとも１つの開口部に向かって厚くなり、
   前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記放音面からの音の周波数成分のうち、前記所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、前記所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる、
   スピーカー。
3. 前記ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数が前記音声信号の前記所定の周波数帯域における中心周波数よりも高域の周波数である、
   請求項１または２に記載のスピーカー。
4. 前記ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数が前記音声信号の前記所定の周波数帯域の上限値付近である、
   請求項１または２に記載のスピーカー。
5. 前記ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数が前記音声信号の前記所定の周波数帯域内の周波数である、
   請求項３または４に記載のスピーカー。
6. 前記少なくとも１つの開口部は、前記音響部材と前記振動板とが重なる方向からみて、前記振動板の中心を包含する１つの開口部である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のスピーカー。
7. 前記少なくとも１つの開口部は、複数の開口部である、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のスピーカー。
8. 聴取空間に向けて放音する放音面を有するコーン型の振動板を含み、前記振動板が所定の周波数帯域に制限された音声を示す音声信号に基づいて駆動される放音ユニットと、
   前記放音面を外部空間に露出させた状態で前記放音ユニットが取り付けられるキャビネットと、
   少なくとも１つの開口部を有し、前記キャビネットに取り付けられる板状の音響部材と、を有し、
   前記音響部材は、前記少なくとも１つの開口部とともにヘルムホルツ共鳴器を構成する空間を前記聴取空間に向けて放音する放音面側に形成するように配置され、
   前記ヘルムホルツ共鳴器は、前記放音面からの音の周波数成分のうち、前記所定の周波数帯域内の成分を増強させるとともに、前記所定の周波数帯域を超える成分を減衰させる、
   スピーカー。
9. 前記ヘルムホルツ共鳴器の共鳴周波数は、２ＫＨｚ以上５ＫＨｚ以下の範囲内にある、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のスピーカー。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載のスピーカーを有する、
    車両。
11. 前記聴取空間と遮蔽物により隔てられる空間に当該スピーカーが設置される、
    請求項１０に記載の車両。

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