JPWO2015145549A1 - アクティブノイズコントロール用音響変換装置 - Google Patents

Abstract

スピーカユニットの振動板等に水や異物の侵入を防ぐことによって、スピーカユニットの最低共振周波数の変動を防ぎ、このスピーカユニットから放射する音の位相の意図しないずれを防止し、騒音を効果的に抑制又は除去することができるアクティブノイズコントロール用音響変換装置を提供する。保護部材（４）が開口部（Ｏ）全体を隠していることで、開口部（Ｏ）を通過した水や異物は全て保護部材（４）の上面に到達する。さらに、保護部材（４）がスピーカユニット（２）全体を隠していることで、保護部材（４）から落下した水や異物からスピーカユニット（２）の振動板（２１）を保護することができる。従って、振動板（２１）に水や異物が付着することが防止され、最低共振周波数の変動を防止することができ、放射する音を騒音の逆位相からずれにくくし、騒音を効果的に抑制又は除去することができる。

Description

本発明は、アクティブノイズコントロール用音響変換装置に関する。

従来、車両周辺の騒音を抑制又は除去するノイズキャンセル装置（アクティブノイズコントロール用音響変換装置）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来のノイズキャンセル装置では、騒音と逆位相の音を車両の室内空間に放射することで、騒音を抑制又は除去するように構成されている。

特開２００２−３５１４８８公報

しかしながら、特許文献１に記載された従来のノイズキャンセル装置では、放射した音が搭乗者に届きやすいように、搭乗者の近傍に配置することが望ましいが、室内空間の狭小化や他の部材との干渉を防ぐことも要求される。そこで、ノイズキャンセル装置を車両の床下に配置し、床に形成した開口部を通じて室内空間に音を放射する構成が考えられるが、このような構成では、水や異物が開口部を通過してスピーカユニットの振動板等に浸入してしまい、スピーカユニットの最低共振周波数が変動してしまう可能性がある。最低共振周波数が変動すると、スピーカユニットの振動板から放射する音の位相が変動して抑制又は除去すべき騒音の逆位相からずれてしまい、騒音を抑制又は除去する効果が低減してしまう。

本発明の課題は、スピーカユニットの振動板等に水や異物の侵入を防ぐことによって、スピーカユニットの最低共振周波数の変動を防ぎ、このスピーカユニットから放射する音の位相の意図しないずれを防止し、騒音を効果的に抑制又は除去することができるアクティブノイズコントロール用音響変換装置を提供することが一例として挙げられる。

前述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１に記載の本発明のアクティブノイズコントロール用音響変換装置は、車両の床に形成された開口部の下方に設けられるとともに、当該開口部を通じて当該車両の室内空間に音を放射するスピーカユニットと、前記スピーカユニットを収容するエンクロージャと、前記開口部と前記スピーカユニットとの間に設けられた保護部材と、を有して構成され、前記スピーカユニットは、音を放射する振動板と、該振動板を支持するエッジと、該エッジを支持するフレームと、を備え、前記保護部材の外周縁は、前記振動板の上方に位置するとともに、当該振動板の外周縁よりもさらに外側に位置することを特徴としている。

（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）本発明の実施形態の実施例１に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を示す概略図である。 前記アクティブノイズコントロール用音響変換装置を車両に設けた様子を示す側面図である。 実施例２に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を示す概略図である。 実施例３に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を示す概略図である。 実施例４に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を示す概略図である。 実施例５に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を示す概略図である。 変形例に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を車両に設けた様子を示す側面図である。 その他の変形例に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置を車両に設けた様子を示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を説明する。本発明の実施形態に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置は、車両の床に形成された開口部の下方に設けられるとともに、当該開口部を通じて当該車両の室内空間に音を放射するスピーカユニットと、前記スピーカユニットを収容するエンクロージャと、前記開口部と前記スピーカユニットとの間に設けられた保護部材と、を有して構成され、前記スピーカユニットは、音を放射する振動板と、該振動板を支持するエッジと、該エッジを支持するフレームと、を備え、前記保護部材の外周縁は、前記振動板の上方に位置するとともに、当該振動板の外周縁よりもさらに外側に位置することを特徴とする。

保護部材の外周縁が、振動板の上方に位置するとともに振動板の外周縁よりも外側に位置していることで、開口部を通過した水や異物から振動板を保護することができる。即ち、スピーカユニットのうち振動する部分に水や異物が付着して最低共振周波数が変動することを防止し、騒音を効果的に抑制又は除去することができる。なお、保護部材は、開口部に沿った面内において上記のような面積を有していればよく、板状であってもよいしブロック状であってもよく、上下方向の寸法は限定されない。

さらに、前記保護部材の外周縁は、前記開口部の下方に位置するとともに、当該開口部の外周縁よりもさらに外側に位置することが好ましい。それにより、開口部を通過した水や異物を保護部材の上面で受けやすくすることができ、例えば、斜めに落下して開口部を通過した水や異物が保護部材によって遮られずに振動板に到達してしまうことを防止することができる。

前記保護部材の上面は、その中央部よりもその外周縁が下方に位置する保護傾斜面を備えることが好ましい。それにより、開口部を通過した水や異物は、保護傾斜面において外周縁に向かって下降していき、外周縁において内側に向かって落下しにくくなる。従って、水や異物から振動板を確実に保護することができる。

前記スピーカユニットは、前記エンクロージャの上面に設けられ、前記保護部材の外周縁は、前記エンクロージャの上面の外周縁よりもさらに外側に位置することが好ましい。それにより、保護部材によってエンクロージャの上面全体を隠すことができ、この上面に水や異物が到達することを防止し、水や異物が上面を伝ってスピーカユニットに浸入することを防止することができる。従って、水や異物から振動板をより確実に保護することができる。

前記スピーカユニットは、前記エンクロージャの上面に形成された孔に設けられ、前記エンクロージャの上面は、その外周縁が前記孔の外周縁よりも下方に位置する排出傾斜面を備えることが好ましい。それにより、エンクロージャの上面に到達した水や異物を排出傾斜面によって下方に排出することができ、水や異物がスピーカユニットの周辺に滞留することを防止することができる。従って、水や異物から振動板をより確実に保護することができる。

前記床の下面と、前記保護部材の上面と、の間には、前記スピーカユニットから放射された音が通過可能な導音路が形成されていることが好ましい。それにより、スピーカユニットから放射した音を搭乗者に届きやすくすることができる。

前記スピーカユニットから放射された音を前記導音路に導音可能な導音部材をさらに備え、前記導音部材は、前記スピーカユニット及び前記保護部材を外側から囲う筒状部材を有することが好ましい。それにより、スピーカユニットから斜め上方に放射された音は、保護部材の外周縁において回折して導音路に向かうだけでなく、筒状部材によって内側に反射されて導音路に向かう。従って、放射した音を搭乗者にさらに届きやすくすることができる。

前記保護部材の下面には、下方に凸状のディフューザが設けられていることが好ましい。それにより、スピーカユニットから上方に放射された音がディフューザによって外側に導音され、保護部材の外周縁において回折しやすくなり、放射した音を搭乗者に届きやすくすることができる。

前記振動板は、平面状に形成されていることが好ましい。それにより、スピーカユニットに水や異物が侵入してしまっても、振動板に滞留しにくくすることができる。

以下、本発明の実施例について具体的に説明する。なお、実施例２〜５においては、実施例１で説明する構成部材と同じ構成部材及び同様な機能を有する構成部材には、実施例１と同じ符号を付すとともに説明を省略する。

〔実施例１〕
図１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、本発明の実施例１に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置１を示す概略図であり、図２は、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１を車両Ｃに設けた様子を示す側面図である。

アクティブノイズコントロール用音響変換装置１は、車両Ｃの床Ｆに形成された開口部Ｏの下方に設けられるスピーカユニット２と、スピーカユニット２を収容するエンクロージャ３と、開口部Ｏとスピーカユニット２との間に設けられる保護部材４と、備え、車両Ｃの室内空間において騒音（例えばエンジン音）を抑制又は除去するように構成されている。開口部Ｏは、搭乗者の足元において略円形に形成されている。

スピーカユニット２は、図１（Ｂ）に示すような振動板２１と、振動板２１を支持するエッジ２２と、振動板２１を駆動可能な図示しない磁気回路と、エッジ２２及び磁気回路を支持する図示しないフレームと、を備え、全体が上方視略円形に形成されている。スピーカユニット２は、エンクロージャ３の上面に配され、開口部Ｏを通じて車両Ｃの室内空間に音を放射する。

エンクロージャ３は、床Ｆの下方に設けられ、図２に示すように、上下方向の寸法が小さく形成されるとともに車両Ｃの前後方向に延びていてもよいし、図８に示すように、略直方体に形成されていてもよい。

保護部材４は、床Ｆ及びスピーカユニット２から離隔するとともに、円盤状（上方視略円形の板状）に形成され、その外周縁が開口部Ｏの下方に位置するとともに、開口部Ｏの外周縁よりもさらに外側に位置している。即ち、保護部材４は、その直径が開口部Ｏの直径よりも大きく形成され、下方視、開口部Ｏ全体を隠すように形成されている。さらに、保護部材４は、その外周縁が振動板２１の上方に位置するとともに振動板２１の外周縁よりもさらに外側に位置している。保護部材４は、図１（Ｂ）に示すように、その直径が振動板２１及びエッジ２２よりも大きく形成され、上方視、スピーカユニット２全体を隠していてもよいし、図３に示すように、その直径がエッジ２２よりも小さく形成されるとともに振動板２１よりも大きく形成され、上方視、振動板２１を隠す大きさであってもよい。

また、保護部材４は、支持部材５によって下方から支持されることでエンクロージャ３に取り付けられるとともに、床Ｆの下面との間にメッシュ部材Ｍが設けられ、メッシュ部材Ｍの網目よりも大きい異物の通過が防止されている。

以上のようなアクティブノイズコントロール用音響変換装置１が設けられた車両Ｃでは、開口部Ｏが搭乗者の足元に形成されているため、例えば靴に付着した砂等の異物や、傘等に付着した水が開口部Ｏを通過してしまう可能性がある。ここで、保護部材４が開口部Ｏ全体を隠していることで、開口部Ｏを通過した水や異物は全て保護部材４の上面に到達する。さらに、保護部材４がスピーカユニット２全体を隠していることで、保護部材４から落下した水や異物からスピーカユニット２の振動板２１を保護することができる。

保護部材４が床Ｆから離隔していることから、保護部材４の上面と、開口部Ｏの周辺における床Ｆの下面と、の間には、スピーカユニット２から放射された音が通過可能な導音路Ａが形成される。スピーカユニット２から斜め上方に放射された音は、保護部材４の外周縁において回折することで導音路Ａに向かう。

上記の構成により、振動板２１に水や異物が付着することが防止され、スピーカユニット２の最低共振周波数の変動を防止することができ、放射する音を抑制又は除去すべき騒音の逆位相からずれにくくし、騒音を効果的に抑制又は除去することができる。

さらに、保護部材４がスピーカユニット２から離隔するとともに、保護部材４と床Ｆとの間に導音路Ａが形成されていることで、スピーカユニット２から室内空間に放射された音が保護部材４によって遮蔽されてしまうことを極力防止することができる。

また、保護部材４が床Ｆよりも下方に設けられていることで、室内空間から見た際の意匠性の低下を防止することができる。

〔実施例２〕
実施例２に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置１Ｂは、図３に示すように、平面状の振動板を有するスピーカユニット２Ｂと、スピーカユニット２Ｂ及び保護部材４の外側に設けられた導音部材６と、を備える。

導音部材６は、上下に開口してスピーカユニット２Ｂ及び保護部材４を外側から囲う円筒状の筒状部材６１と、筒状部材６１の下側に設けられる底面部６２と、を備える。

筒状部材６１は、上端が床Ｆに当接するとともに、下端がエンクロージャ３の上面よりも下方に位置している。スピーカユニット２Ｂから斜め上方（外側）に放射された音は、筒状部材６１によって内側に反射されて導音路Ａに導音される。

底面部６２は、孔６２１を有してエンクロージャ３に固定され、孔６２１から水や異物を下方に排出可能に形成されている。

開口部Ｏの上面には、所定の耐荷重量（例えば、搭乗者の体重程度）を有するメッシュ部材Ｍが設けられ、搭乗者や積載物の荷重が保護部材４に加わらないようになっている。

上記の構成により、スピーカユニット２Ｂから放射された音が、保護部材４の外周縁における回折だけでなく、筒状部材６１の反射によっても導音路Ａに向かうことで、放射した音が搭乗者に届きやすくなり、騒音を効果的に抑制又は除去することができる。

また、スピーカユニット２Ｂの振動板が平面状であることで、スピーカユニット２Ｂに水や異物が侵入してしまっても、振動板に滞留しにくくすることができる。

〔実施例３〕
実施例３に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置１Ｃは、図４に示すように、上面が上方に凸状に形成された保護部材４Ｃと、上方に向かうにしたがって内径が大きくなる筒状部材６１Ｃを有する導音部材６Ｃと、を備える。

保護部材４Ｃの上面には、その中央部よりもその外周縁が下方に位置した（即ち、中央部から外周縁に向かうにしたがって下方に傾斜した）保護傾斜面４１が形成され、保護部材４Ｃは、全体が円錐状に形成されている。また、保護部材４Ｃは、その外周縁がエンクロージャ３の上面の外周縁よりもさらに外側に位置し、上方視、エンクロージャ３の上面全体を隠している。

筒状部材６１の内径が上方に向かうにしたがって大きくなることで、スピーカユニット２から斜め上方に放射された音だけでなく、斜め下方に放射された音も導音路Ａに向けて反射しやすくなっている。

上記の構成により、保護部材４Ｃの上面に保護傾斜面４１が形成されていることで、開口部Ｏを通過した水や異物は、保護傾斜面４１において外周縁に向かって下降していき、外周縁において内側に向かって落下しにくくなる。従って、水や異物がスピーカユニット２に浸入することを確実に防止し、振動板を確実に保護することができる。

さらに、保護部材４Ｃがエンクロージャ３の上面全体を隠していることで、エンクロージャ３の上面に水や異物が到達することを防止し、水や異物がこの上面を伝ってスピーカユニット２に浸入することを防止することができる。

また、スピーカユニット２から斜め下方に放射された音を筒状部材６１Ｃが導音路Ａに向けて反射することで、放射した音が搭乗者にさらに届きやすくなり、騒音をより効果的に抑制又は除去することができる。

〔実施例４〕
実施例４に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置１Ｄは、図５に示すように、上面に排出傾斜面３１を有するエンクロージャ３Ｄを備える。

エンクロージャ３Ｄは、上面の中央部に形成された孔３Ｏにスピーカユニット２を収容し、その外周縁が孔３Ｏの外周縁よりも下方に位置し、排出傾斜面３１が形成されている。即ち、排出傾斜面３１は、スピーカユニット２の周囲から外周縁に向かうにしたがって下方に傾斜している。保護部材４から落下してエンクロージャ３Ｄの上面に到達した水や異物は、排出傾斜面３１によって下方に排出される。

上記の構成により、水や異物がスピーカユニット２の周囲に滞留することが防止され、スピーカユニット２への水や異物の侵入をより確実に防止することができる。

〔実施形態５〕
実施例５に係るアクティブノイズコントロール用音響変換装置１Ｅは、図６に示すように、導音部材６と、保護部材４の下面に設けられたディフューザ７と、を備える。ディフューザ７は、下方に凸状に形成されていることで、スピーカユニット２から上方に放射された音を外側に導音する。また、保護部材４は、その外周縁が開口部Ｏの外周縁よりも内側に位置し、その直径が開口部Ｏの直径よりも小さく形成されている。

上記の構成により、スピーカユニット２から上方に放射された音が保護部材４の外周縁に向かいやすくなり、回折によって導音路Ａに導音され、搭乗者に届きやすくすることができる。さらに、外側に導音された音が回折しなくても、導音部材６によって内側に反射されて導音路Ａに導音されやすくなる。さらに、保護部材４の外周縁が開口部Ｏの外周縁よりも内側に位置していることで、導音路Ａが大きく形成され、スピーカユニット２から放射された音を搭乗者にさらに届きやすくすることができる。

なお、本発明は、前記実施例１〜５に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記実施例１では、エンクロージャ３は、上下方向の寸法が小さく形成されるとともに車両Ｃの前後方向に延び、床Ｆの下面に沿って設けられる例を記載したが、図７に示すように、エンクロージャ３Ｆが、床Ｆの下方に設けられてスピーカユニット２を収容する第１部材３２と、座席Ｓの下方に設けられる第２部材３３とを備える構成であってもよい。このような構成によれば、第２部材３３が座席Ｓ下方に設けられることで、床Ｆの下方の設置スペースが狭い場合であっても、エンクロージャ３Ｆの容積を確保することができる。

また、前記実施例１〜５において、スピーカユニット、エンクロージャ、及び、保護部材の形状や寸法を複数例示したが、これらは適宜に組み合わされていればよく、導音部材及びディフューザの有無についても、適宜に選択されればよい。

また、前記実施例１では、スピーカユニット２、開口部Ｏ、及び、保護部材４が上方視略円形であるものとしたが、スピーカユニット及び開口部は、楕円形等の適宜な形状であってもよく、保護部材は、開口部と、振動板と、を隠すことができる適宜な形状であればよい。また、保護部材は、開口部及び振動板だけでなく、エッジも隠すことができる形状、大きさを有することがより好ましい。

また、前記実施例１では、騒音としてエンジン音を例示したが、風切り音やタイヤの摩擦音等の騒音を抑制又は除去する構成であってもよい。さらに、これらの騒音を抑制又は除去するために、車種や速度、加速度等の車両の状態に応じた騒音パターンを予め記憶してもよいし、発生した騒音を集音する集音手段を備えるとともに騒音に応じた打消音を放射してもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１ アクティブノイズコントロール用音響変換装置
２ スピーカユニット
３ エンクロージャ
４ 保護部材
６ 導音部材
７ ディフューザ
２１ 振動板
２２ エッジ
３１ 排出傾斜面
３Ｏ 孔
４１ 保護傾斜面
６１ 筒状部材
Ａ 導音路
Ｃ 車両
Ｆ 床
Ｏ 開口部

Claims (9)

1. 車両の床に形成された開口部の下方に設けられるとともに、当該開口部を通じて当該車両の室内空間に音を放射するスピーカユニットと、
   前記スピーカユニットを収容するエンクロージャと、
   前記開口部と前記スピーカユニットとの間に設けられた保護部材と、を有して構成され、
   前記スピーカユニットは、音を放射する振動板と、該振動板を支持するエッジと、該エッジを支持するフレームと、を備え、
   前記保護部材の外周縁は、前記振動板の上方に位置するとともに、当該振動板の外周縁よりもさらに外側に位置することを特徴とするアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
2. 前記保護部材の外周縁は、前記開口部の下方に位置するとともに、当該開口部の外周縁よりもさらに外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
3. 前記保護部材の上面は、その中央部よりもその外周縁が下方に位置する保護傾斜面を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
4. 前記スピーカユニットは、前記エンクロージャの上面に設けられ、
   前記保護部材の外周縁は、前記エンクロージャの上面の外周縁よりもさらに外側に位置することを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
5. 前記スピーカユニットは、前記エンクロージャの上面に形成された孔に設けられ、
   前記エンクロージャの上面は、その外周縁が前記孔の外周縁よりも下方に位置する排出傾斜面を備えることを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
6. 前記床の下面と、前記保護部材の上面と、の間には、前記スピーカユニットから放射された音が通過可能な導音路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
7. 前記スピーカユニットから放射された音を前記導音路に導音可能な導音部材をさらに備え、
   前記導音部材は、前記スピーカユニット及び前記保護部材を外側から囲う筒状部材を有することを特徴とする請求項６に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
8. 前記保護部材の下面には、下方に凸状のディフューザが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。
9. 前記振動板は、平面状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のアクティブノイズコントロール用音響変換装置。

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