JPH0133396Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は自動車の車室内に発生するこもり音を
同音圧レベル、同周波数で逆位相の音波により打
消すようにした車室内こもり音低減装置の改良に
関するものである。

走行中の自動車の車室内の騒音は一般的に車速
と共に増大してゆくが、ある条件下に於いて急激
に騒音が大きくなり、こもり感を伴なつた共鳴現
象を起こすことがある。この共鳴現象はガラス、
フロア、ルーフ等により仕切られた車室内空間の
共振周波数に車体に伝えられるエンジン振動およ
び路面から伝えられる振動が一致した時に起り、
こもり音と呼ばれる。

このこもり音は車室内の空気の共振に係るもの
であるため、車体形状を変更したりしない限りそ
の共振周波数を変更することができない。このた
めこのこもり音を抑えるにはパネル面にダンピン
グ材を張り付けたりパネル面剛性、ガラス支時剛
性を変更したりして共振の原因となる振動を直接
抑え、あるいは発生したこもり音を吸音材で吸収
し、または音場モードを考慮して「音場の腹」の
部位に大きな振動源がこないようにサスペンシヨ
ン、排気管等の配置を考慮するというような手段
がとられる。

しかしながらこれらの手段はいずれも重量増大
およびコストアツプをまねき、また得られる作用
効果についても不満の残るものであつた。

このような問題を解決する装置として車室内に
発生するこもり音を同音圧レベル同周波数で逆位
相の音波により打消すようにしたこもり音低減装
置が提案されている（特願昭57−118913）。第１
図はこの装置の一例の構成を示す図である。第１
図において１は車室を模式的に示したものであ
り、２はこの車室１内の音場とレベルが同じで位
相が180゜異る音圧を発生するためのスピーカであ
る。このスピーカ２を駆動するための制御装置は
エンジン３の点火パルスを正弦波に変換する波形
整形器４、スピーカを駆動するアンプ５、および
波形整形器４、アンプ５のレベル、位相を調節す
る制御回路６とから成る。

ところで車両のこもり音で特に問題となる低速
こもり音および中速こもり音は例えば４気筒エン
ジン車の場合第２図に示すように1000〜1500rpm
付近と2000〜2500rpm付近で発生しそのときのこ
もり音のピークとなる周波数はそれぞれ約30〜40
Hzと70〜90Hzである。

しかしながら、このような従来の車室内こもり
音低減装置にあつては音場を制御するために音圧
を発生するためのアクチユエータとして音響用ス
ピーカを使用しており、また取付スペースの関係
からも低周波に適した大口径のスピーカが使え
ず、こもり音のような低周波の音波を効率よく発
生することができない構造となつていたため、音
場を制御するために大きなパワーアンプが必要で
あり、さらに大きな低周波音を発生させようとす
ると高周波成分のノイズが大きくなつてしまい、
こもり音成分を効率良く制御することができない
という問題点があつた。

本考案の目的はこのような従来の車室内こもり
音低減装置における問題点を解決した装置を提供
することであり、この目的を達成するため本考案
の車室内こもり音低減装置は逆位相の音波を発す
る発音体の振動板を弾性を有する支持部材により
支持するとともに、振動板の支持に適宜空気ばね
を付加することにより振動板を支持するばね定数
を変化させ、発音体の特性を発生させる音波の周
波数に適した特性に変化させ得るようにしたもの
である。

以下に図面を参照して本考案の車室内こもり音
低減装置を詳述する。第３図は本考案の一実施例
を示す図である。簡明のため第１図と同様の部材
には同一の符号を付す。

第３図において１は車室を示し、７は室内の共
振音と逆位相の音波を発するための発音体であ
る。この発音体７を駆動するための制御装置は第
１図の装置に示したものとほぼ同様のものであ
り、エンジン３の点火パルスを正弦波に変換する
波形整形器４、スピーカを駆動するアンプ５、お
よび波形整形器４、アンプ５のレベル位相を調節
する制御回路６とから成る。

第４図は発音体７の構成を示す図である。第４
図において８は車室１のリアパーセルシエルフ部
で、９はこの上を覆うリアパーセルであり多孔板
１０の表面を布１１で覆つた構造となつている。
発音体８はそのフレーム１２の縁部をビス等によ
りリアパーセルシエルフ部８に取付ける。このフ
レーム１２には弾性を有するゴム製のエツジ１３
を介して振動板１４を取付け、この振動板１４の
裏面の音圧上昇を防ぐためフレーム１２に切欠き
１２ａを設ける。振動板１４の中央下部には円筒
状の芯材を有する駆動コイル１５を固着し、この
駆動コイル１５を取り囲むように環状の永久磁石
１６をフレーム１２に固着する。なお駆動コイル
１５の下端は弾性材料から成るエツジ１７を介し
てフレーム１２に取付ける。このエツジ１７の取
付け部にはエツジ１７とともに筒状部材１８を固
着し、この筒状部材１８の内側に空気室１９を形
成する。筒状部材の底部には開口２０を設け、ソ
レノイド２１で駆動する弁２２によりこの開口２
０を開閉し得るようにする。ソレノイド２１は筒
状部材１８の底部を覆う部材２３に取付ける。こ
の部材２３には大気に連通する孔２４が設けてあ
る。開口２０はソレノイド２１に通電した時に弁
２２により閉鎖され、通電停止時に開放される。
なお２５は車室内空間、２６はトランクルームに
つながつている発音体の背後空気層である。

次にこの発音体７の作動を説明する。この発音
体７は振動板１４と駆動コイル１５を質量ｍとし
エツジ１３，１７の弾性から成るばねK₁と空気
室１９による空気ばねK₂により共振系を形成す
る。空気ばねK₂はソレノイド２１が作動しない
ときはK₂≒０となるためこの共振系の共振周波
数n（Hz）はソレノイドが作動しない時 ソレノイドが作動した時 となり２つの共振周波数を持つ。

この発音体７の一定入力に対する音圧特性と一
般の音響スピーカの音圧特性を比べると第５図の
ようになる。

車両のこもり音は第２図に示したようにある特
定のエンジン回転域すなわちある特定の周波数域
でのみ発生する。すなわち上述の共振周波数₁，
₂を車両のこもり音の周波数に調節することによ
り、音場を制御するのに必要な周波数成分の音圧
を効率よく発生することができ、それ以外の周波
数成分すなわち高周波のノイズ成分は発生させな
い理想的なアクチユエータとなる。

なおソレノイド２１は中速こもり音域すなわち
エンジン回転域2000〜2500rpmでのみ作動するよ
う制御回路６により制御する。従つてどのような
運転状態においてもこもり音の発生を防止するこ
とができる。尚本実施例ではエンジン回転数に応
じて開口の開閉を行なうようにしたが、これに限
らず車速等により切換えを行なつてもよい。

以下詳述したように本考案の車室内こもり音低
減装置は音圧を発生する発音体の振動板を弾性を
有する支持部材で支持するとともに、この振動板
の支持に適宜空気ばねを付加することにより振動
板を支持するばね定数を２段階に変えられる構造
にしたため、車両のこもり音の周波数成分の音圧
のみを効率よく発生することができ、さらに高周
波のノイズ成分を発生することがないのでこもり
音の制御が小型のパワーアンプで効率良く行うこ
とができるという効果が得られる。又、エンジン
回転に応じて共振周波数を変えているため、常に
こもり音の発生を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のこもり音低減装置の一例を示す
図、第２図はエンジン回転数に対する車室内音圧
を示す特性図、第３図は本考案のこもり音低減装
置の一実施例の構成を示す図、第４図は第３図の
装置に用いる発音体の構成を示す断面図、第５図
は第４図に示す発音体の一定入力に対する音圧特
性と一般の音響スピーカの音圧特性とを比べた特
性図である。 １……車体、２……スピーカ、３……エンジ
ン、４……波形整形器、５……アンプ、６……制
御回路、７……発音体、８……リアパーセルシエ
ルフ部、９……リアパーセル、１０……多孔板、
１１……布、１２……フレーム、１２ａ……切欠
き、１３……エツジ、１４……振動板、１５……
駆動コイル、１６……永久磁石、１７……エツ
ジ、１８……筒状部材、１９……空気室、２０…
…開口、２１……ソレノイド、２２……弁、２３
……部材、２４……孔、２５……車室内空間、２
６……背後空気層。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 自動車の車室内に発生するこもり音を音圧レベ
   ルと周波数が同じで逆位相の音波により打消すよ
   うにした車室内こもり音低減装置において、車体
   に固定したフレームと、このフレームに弾性を有
   する支持部材により支持した振動板と、この振動
   板又は支持部材の一方に固着した駆動コイルと、
   この駆動コイルの周囲を取囲こむように前記フレ
   ーム又は支持部材の他方に固着した永久磁石と、
   前記振動板の作動に応じて容積が変化する空気室
   と、この空気室を大気に連通させる開口と、この
   開口を開閉する弁装置とを具える発音体を用いて
   前記音波を発生させることを特徴とする車室内こ
   もり音低減装置。