WO2015145611A1 - アクティブノイズコントロール用音響変換装置 - Google Patents

アクティブノイズコントロール用音響変換装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2015145611A1
WO2015145611A1 PCT/JP2014/058501 JP2014058501W WO2015145611A1 WO 2015145611 A1 WO2015145611 A1 WO 2015145611A1 JP 2014058501 W JP2014058501 W JP 2014058501W WO 2015145611 A1 WO2015145611 A1 WO 2015145611A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
closed space
active noise
noise control
speaker unit
volume
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/058501
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
準一 飯田
Original Assignee
パイオニア株式会社
東北パイオニア株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パイオニア株式会社, 東北パイオニア株式会社 filed Critical パイオニア株式会社
Priority to JP2016509704A priority Critical patent/JP6267323B2/ja
Priority to US15/128,547 priority patent/US9947310B2/en
Priority to PCT/JP2014/058501 priority patent/WO2015145611A1/ja
Publication of WO2015145611A1 publication Critical patent/WO2015145611A1/ja
Priority to US15/920,736 priority patent/US10249285B2/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/175—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound
    • G10K11/178—Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general using interference effects; Masking sound by electro-acoustically regenerating the original acoustic waves in anti-phase
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/025—Arrangements for fixing loudspeaker transducers, e.g. in a box, furniture
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/10—Applications
    • G10K2210/128—Vehicles
    • G10K2210/1282—Automobiles
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3212—Actuator details, e.g. composition or microstructure
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3214—Architectures, e.g. special constructional features or arrangements of features
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30—Means
    • G10K2210/321—Physical
    • G10K2210/3229—Transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/02—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein
    • H04R1/028—Casings; Cabinets ; Supports therefor; Mountings therein associated with devices performing functions other than acoustics, e.g. electric candles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/13—Acoustic transducers and sound field adaptation in vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R5/00—Stereophonic arrangements
    • H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
    • H04R5/023—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers in a chair, pillow

Definitions

  • the present invention relates to an acoustic converter for active noise control provided with a speaker unit that emits sound into the interior space of a vehicle.
  • Patent Document 1 a noise canceling device (acoustic conversion device for active noise control) that suppresses or eliminates noise around a vehicle has been proposed (for example, see Patent Document 1).
  • the noise canceling device described in Patent Document 1 the relationship between noise such as engine sound, wind noise, tire friction sound, and vehicle state such as vehicle type, speed, acceleration, etc. is stored in advance. The noise is suppressed or eliminated by radiating a sound having a phase opposite to that of the noise into the vehicle interior space according to the state.
  • An example of an object of the present invention is to provide an active noise control acoustic converter that can effectively suppress or remove noise by suppressing fluctuations in the minimum resonance frequency.
  • an active noise control acoustic converter includes a speaker unit that emits sound into an interior space of a vehicle, and the speaker unit.
  • a diaphragm and an edge that supports the diaphragm; and a volume of the closed space is smaller than an equivalent compliance air volume of the speaker unit.
  • FIG. 1 It is the schematic which shows the acoustic converter for active noise control which concerns on Example 1 of embodiment of this invention. It is a perspective view which shows a mode that the said acoustic converter for active noise control was provided in the vehicle. It is a side view which shows a mode that the said acoustic converter for active noise control was provided in the said vehicle. It is a graph which shows the frequency characteristic of the sound which the said acoustic converter for active noise control radiates
  • An acoustic conversion device for active noise control includes a speaker unit that emits sound into an interior space of a vehicle, and a closed space forming unit that is attached with the speaker unit to form a closed space.
  • the speaker unit includes: a diaphragm whose one surface radiates sound into the indoor space and the other surface radiates sound into the closed space; and an edge that supports the diaphragm.
  • the volume of the closed space is smaller than the equivalent compliance air volume of the speaker unit.
  • the vibration plate and its peripheral members move. It is suppressed, and the deterioration with time of the speaker unit can be suppressed. Therefore, fluctuations in the lowest resonance frequency can be suppressed, and the phase of the radiated sound is hardly shifted from the opposite phase of the noise, and the noise can be effectively suppressed or removed.
  • the volume of the closed space is preferably 40% or more and 80% or less of the equivalent compliance air volume. If the volume of the closed space is larger than 80% of the equivalent compliance air volume, the effect of suppressing the deterioration of the speaker unit over time is reduced. Further, if the volume of the closed space is smaller than 40% of the equivalent compliance air volume, the movement of the diaphragm and the edge is excessively suppressed, and the sound pressure particularly in the low range is reduced. Therefore, by setting the volume of the closed space to 40% or more and 80% or less of the equivalent compliance air volume, it is possible to more effectively suppress the deterioration with time of the diaphragm and the peripheral members as described above, and at low sound. Sound pressure can be secured.
  • the lowest resonance frequency in a state where the speaker unit and the closed space forming means are assembled is 30 Hz or more and 50 Hz or less. Accordingly, for example, noise (for example, 40 Hz to 200 Hz) included in the engine sound can be effectively suppressed or removed.
  • noise for example, 40 Hz to 200 Hz
  • the lowest resonance frequency is higher than 50 kHz, it is difficult to suppress the sound wave having the opposite phase with respect to the low noise (for example, around 40 Hz), and the lowest resonance frequency is higher than 30 Hz. If it is too small, the compliance (easiness of movement of the diaphragm) of the speaker unit will increase, and the peripheral members of the diaphragm will easily deteriorate.
  • the effective vibration aperture of the diaphragm is 10 cm or more and 14 cm or less, and the volume of the closed space is 5 liters or more and 7 liters or less.
  • the overall size of the acoustic converter for active noise control can be reduced, and it can be easily installed in the vicinity of the passenger using an appropriate space of the vehicle.
  • the effective vibration aperture is too large or the volume of the closed space is too large, it becomes difficult to install this acoustic converter for active noise control near the passenger.
  • the effective vibration aperture is too small or the volume of the closed space is too small, the sound pressure at the low sound of the active noise control acoustic converter becomes small.
  • the effective vibration diameter means the diameter of the portion of the speaker unit that vibrates when sound is radiated. Typically, a half of the difference between the inner and outer diameters of the edge is used as the radius of the diaphragm. It is added.
  • the closed space forming means is preferably provided below the seat of the vehicle. Thereby, the interior space of the vehicle can be used effectively.
  • the closed space forming means is preferably provided on the dashboard of the vehicle. Thereby, the interior space of the vehicle can be used effectively.
  • the closed space forming means is preferably provided under the floor of the vehicle. Thereby, the space under the floor of the vehicle can be used effectively.
  • the closed space forming means includes: a first member that forms a first closed space that houses the speaker unit; and a second member that forms a second closed space communicating with the first closed space; It is preferable that the sound radiated from the unit to the first closed space is radiated to the second closed space.
  • the closed space forming means includes a first member that forms a first closed space that houses the speaker unit, and a second member that forms a second closed space that communicates with the first closed space. It is preferable that the volume of the space is the sum of the volume of the first closed space and the volume of the second closed space.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an active noise control acoustic transducer 1 according to a first embodiment of the present invention.
  • FIGS. 2 and 3 illustrate a state where the active noise control acoustic transducer 1 is provided in a vehicle C, respectively.
  • FIG. 4 is a graph showing frequency characteristics of generated sound of the active noise control acoustic converter 1.
  • the acoustic conversion device 1 for active noise control includes a speaker unit 2 that emits sound and an enclosure 3 to which the speaker unit 2 is attached, that is, a closed space forming unit that houses the speaker unit 2.
  • the speaker unit 2 is controlled by the provided control means.
  • the speaker unit 2 includes a diaphragm (not shown), an edge (not shown) that supports the diaphragm, a magnetic circuit (not shown) that can drive the diaphragm, a frame (not shown) that supports the edge and the magnetic circuit, and a natural vibration of the diaphragm. And a damper (not shown) that suppresses noise, and the surface of the diaphragm is configured to radiate sound into the interior space A1 of the vehicle C.
  • the rear surface of the diaphragm may be configured to emit sound into the indoor space A1.
  • the effective vibration aperture of the diaphragm is set to 12 cm, for example.
  • the equivalent compliance air volume V as means the volume of the closed space on the rear side of the diaphragm when the elastic value of the diaphragm of the speaker unit is equal to the elastic value of the air behind the diaphragm. That is, if a closed space smaller than the equivalent compliance air volume V as is formed on the rear side of the diaphragm, the diaphragm is less likely to vibrate (suspension is hard) and the bass is reduced, and is larger than the equivalent compliance air volume V as. When the closed space is formed, the diaphragm easily vibrates (the suspension is soft), and the bass is increased.
  • the enclosure 3 forms a sealed closed space A2 on the back side of the diaphragm of the speaker unit 2, and the closed space A2 is formed such that the volume V A2 is smaller than the equivalent compliance air volume V as .
  • the volume V A2 of the closed space A2 is, for example, 55% of the equivalent compliance air volume V as and 6 liters.
  • the acoustic converter 1 for active noise control as described above has a minimum resonance frequency F 0 (substantially equal to the minimum resonance frequency F S of the diaphragm) of, for example, 40 Hz, and this acoustic converter 1 for active noise control radiates.
  • the sound pressure of sound has a frequency characteristic as shown by a solid line in FIG.
  • a sound radiated when the acoustic conversion device 1 for active noise control is not controlled by the control means is a generated sound, and the phase of the generated sound has a frequency characteristic as shown by a broken line in FIG.
  • the storage means provided in the vehicle C stores the frequency dependence of the phase of the generated sound in advance, and the control means controls the phase based on this, so that the active noise control acoustic conversion device 1 A canceling sound having an opposite phase is radiated to the indoor space A1.
  • the phase of the generated sound has a large slope in the vicinity of the lowest resonance frequency F 0 as shown in FIG.
  • the acoustic converter 1 for active noise control can control the phase of sound mainly at a frequency higher than the lowest resonance frequency F 0 (that is, a frequency at which the phase gradient is not large). If the minimum resonance frequency F 0 varies, the phase variation with respect to a small change in the frequency increases, making it difficult to control the phase appropriately. Therefore, in the acoustic conversion device 1 for active noise control, it is necessary to keep the minimum resonance frequency F 0 of the output sound constant even if the speaker device is deteriorated with time.
  • phase control by the control means will be specifically described.
  • the control means controls the phase to advance by 45 ° in advance.
  • a canceling sound is emitted.
  • the minimum resonance frequency F 0 changes to a smaller value and the phase delay fluctuates greatly from 45 ° at 45 Hz, it becomes difficult for the control means to properly control the phase.
  • the canceling sound may deviate from the opposite phase of the noise, and the user may hear a sound stronger than the original noise, rather than suppressing the noise.
  • the volume V A2 of the closed space A2 is smaller than the equivalent compliance air volume V as , and the movement of the diaphragm, edge, and damper is provided by providing the enclosure 3. Is suppressed, and deterioration of the edge and the damper over time can be suppressed. Therefore, fluctuations in the minimum resonance frequency F 0 can be suppressed.
  • the control means controls the phase based on the frequency dependence of the phase of the generated sound stored in advance, the phase of the canceling sound is hardly shifted from the opposite phase of the noise, and the noise is effectively suppressed or Can be removed.
  • volume V A2 of the closed space A2 of the closed space A2 is 55% of the equivalent compliance air volume V as , deterioration of the diaphragm, the edge, and the damper can be suppressed, and the bass is not reduced too much. Can be.
  • the lowest resonance frequency F 0 is 40 Hz, it is possible to effectively suppress or remove the low-frequency noise included in the engine sound.
  • the effective vibration aperture of the diaphragm is 12 cm and the volume V A2 of the closed space A2 is 6 liters, the overall size of the acoustic conversion device 1 for active noise control is reduced, and an appropriate space of the vehicle C is provided. It can be installed near the passenger.
  • the installation position and shape of the acoustic conversion device 1 for active noise control in a vehicle will be described.
  • the active noise control acoustic converter 1 is provided below the seats S and on the dashboard D, and is formed in a rectangular parallelepiped shape so that it can be installed at these positions.
  • the active noise control acoustic converter 1 can be installed by effectively using the indoor space A1 of the vehicle C.
  • the enclosure 3B includes a first member 31 that forms a first closed space A3 that houses the speaker unit 2, and a first closed space. And a second member 32 forming a second closed space A4 communicating with A3.
  • the speaker unit 2 radiates sound to the first closed space A3 behind, and this sound is further radiated to the second closed space A4. Accordingly, the first closed space A3 and the second closed space A4 constitute a closed space A2.
  • the volume V A2 of the closed space A2 is formed to be smaller than the equivalent compliance air volume V as substantially as in the first embodiment.
  • the first member 31 is provided in the vicinity of the passenger, and the second member 32 is provided in the vehicle C where it is easy to secure an installation space.
  • the first member 31 may be provided at the foot of the passenger and the second member 32 may be provided below the seat S.
  • the first member 31 is provided. May be provided on the dashboard D, and the second member 32 may be provided on the floor away from the passenger.
  • volume VA2 can be secured.
  • the active noise control acoustic conversion device 1 is formed in a rectangular parallelepiped shape that can be installed under the seat S or on the dashboard D, but has an appropriate shape depending on the installation location.
  • the active noise control acoustic converter 1C may include an enclosure 3C extending in a predetermined longitudinal direction. Good.
  • the active noise control acoustic converters 1 and 1B are provided below the seat S or on the dashboard D.
  • the control acoustic conversion device 1D may be provided below the floor of the vehicle C, and the speaker unit 2 may emit sound at the feet of the passenger. According to such a configuration, the space under the floor can be used effectively, and noise can be effectively suppressed or eliminated by emitting sound in the vicinity of the passenger.
  • the engine sound is exemplified as the noise.
  • the noise may be configured to suppress or remove noise such as wind noise and tire friction noise.
  • noise patterns corresponding to vehicle conditions such as vehicle type, speed, and acceleration may be stored in advance. May be emitted.
  • volume of the closed space, the minimum resonance frequency, and the effective vibration aperture may be set to appropriate values as long as the volume of the closed space is smaller than the equivalent compliance air volume.
  • the speaker unit only needs to include a diaphragm and an edge, and other shapes and methods are not particularly limited as long as they can generate sound with appropriate sound pressure at a frequency according to noise. Good.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)

Abstract

　最低共振周波数の変動を抑制して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。　閉空間（Ａ２）の容積（ＶA2）がスピーカユニット（２）の等価コンプライアンス空気容積（Ｖas）よりも小さいことで、振動板やエッジ、ダンパの動きが抑制され、エッジやダンパの経時的な劣化を抑制することができ、最低共振周波数の変動を抑制し、放射する音の位相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

アクティブノイズコントロール用音響変換装置
　本発明は、車両の室内空間に音を放射するスピーカユニットを備えた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、エンジン音や風切り音、タイヤの摩擦音等の騒音と、車種や速度、加速度等の車両の状態と、の関係を予め記憶しておき、車両の状態に応じて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、放射する音が騒音と逆位相となるように位相を制御する必要があるものの、スピーカユニットは、最低共振周波数前後において位相が急激に変化するため、スピーカユニットの経時的な劣化によって最低共振周波数が変動すると最低共振周波数付近において騒音の逆位相からずれた音を放射してしまう可能性があった。このように位相がずれた音を放射すると、騒音と打ち消し合わなかったり、却って強め合ったりし、騒音の抑制効果が低減してしまう。
　本発明の課題は、最低共振周波数の変動を抑制して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が取り付けられ閉空間を形成する閉空間形成手段と、を有して構成され、前記スピーカユニットは、一方側の面が前記室内空間に音を放射するとともに他方側の面が前記閉空間に音を放射する振動板と、該振動板を支持するエッジと、を備え、前記閉空間の容積は、前記スピーカユニットの等価コンプライアンス空気容積よりも小さいことを特徴としている。
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が車両に設けられた様子を示す斜視図である。 前記アクティブノイズコントロール用音響変換装置が前記車両に設けられた様子を示す側面図である。 前記アクティブノイズコントロール用音響変換装置が放射する音の周波数特性を示すグラフである。 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。 前記アクティブノイズコントロール用音響変換装置が車両に設けられた様子を示す側面図である。 前記アクティブノイズコントロール用音響変換装置が車両に設けられた様子を示す側面図である。 変形例の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。 他の変形例のアクティブノイズコントロール用音響変換装置が車両に設けられた様子を示す斜視図である。 前記アクティブノイズコントロール用音響変換装置が前記車両に設けられ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が取り付けられ閉空間を形成する閉空間形成手段と、を有して構成され、前記スピーカユニットは、一方側の面が前記室内空間に音を放射するとともに他方側の面が前記閉空間に音を放射する振動板と、該振動板を支持するエッジと、を備え、前記閉空間の容積は、前記スピーカユニットの等価コンプライアンス空気容積よりも小さいことを特徴とする。
　閉空間の容積がスピーカユニットの等価コンプライアンス空気容積よりも小さいことで、閉空間形成手段を備えたアクティブノイズコントロール用音響変換装置において、振動板やその周辺部材（例えばエッジやダンパ等）の動きが抑制され、スピーカユニットの経時劣化を抑制することができる。したがって、最低共振周波数の変動を抑制することができ、放射する音の位相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。
　前記閉空間の容積は、前記等価コンプライアンス空気容積の４０％以上かつ８０％以下であることが好ましい。閉空間の容積が等価コンプライアンス空気容積の８０％よりも大きいと、スピーカユニットの経時劣化を抑制する効果が小さくなってしまう。また、閉空間の容積が等価コンプライアンス空気容積の４０％よりも小さいと、振動板やエッジの動きが抑制され過ぎ、特に低域における音圧が小さくなってしまう。したがって、閉空間の容積を等価コンプライアンス空気容積の４０％以上かつ８０％以下にすることにより、前述のように振動板や周辺部材の経時劣化をより効果的に抑制することができるとともに、低音における音圧を確保することができる。
　前記スピーカユニットと前記閉空間形成手段とが組み付けられた状態における最低共振周波数が３０Ｈｚ以上かつ５０Ｈｚ以下であることが好ましい。それにより、例えばエンジン音に含まれる騒音（例えば、４０Ｈｚ～２００Ｈｚ）を効果的に抑制又は除去することができる。一方、最低共振周波数が５０ｋＨｚよりも大きいと、低音（例えば、４０Ｈｚ付近）の騒音に対して逆位相の音波を適切に発するように抑制することが困難になり、また、最低共振周波数が３０Ｈｚよりも小さいと、スピーカユニットのコンプライアンス（振動板の動きやすさ）が大きくなってしまい、振動板の周辺部材が劣化しやすくなってしまう。
　前記振動板の有効振動口径が１０ｃｍ以上かつ１４ｃｍ以下であり、前記閉空間の容積が５リットル以上かつ７リットル以下であることが好ましい。それにより、アクティブノイズコントロール用音響変換装置全体の寸法を小さくし、車両の適宜な空間を利用して搭乗者の近傍に設置しやすくすることができる。一方、有効振動口径が大きすぎたり閉空間の容積が大きすぎたりすると、このアクティブノイズコントロール用音響変換装置を搭乗者近傍に設置することが困難になってしまう。また、有効振動口径が小さすぎたり閉空間の容積が小さすぎたりすると、このアクティブノイズコントロール用音響変換装置の低音における音圧が小さくなってしまう。なお、有効振動口径とは、スピーカユニットのうち音を放射する際に振動する部分の口径を意味し、典型的には、エッジの内外径の差の２分の１を、振動板の半径に加えたものである。
　前記閉空間形成手段は、前記車両の座席の下方に設けられていることが好ましい。それにより、車両の室内空間を有効に利用することができる。
　前記閉空間形成手段は、前記車両のダッシュボードに設けられていることが好ましい。それにより、車両の室内空間を有効に利用することができる。
　前記閉空間形成手段は、前記車両の床下に設けられていることが好ましい。それにより、車両の床下の空間を有効に利用することができる。
　前記閉空間形成手段は、前記スピーカユニットを収容する第１閉空間を形成する第１部材と、前記第１閉空間と連通した第２閉空間を形成する第２部材と、を備え、前記スピーカユニットから前記第１閉空間に放射された音が、前記第２閉空間に放射されることが好ましい。それにより、搭乗者の近傍における設置可能なスペースが小さくても、第１部材を搭乗者の近傍に設けるとともに第２部材を車両の適宜な位置に設けることにより、搭乗者が感じる騒音を抑制又は除去するとともに、閉空間の容積を確保することができる。
　前記閉空間形成手段は、前記スピーカユニットを収容する第１閉空間を形成する第１部材と、前記第１閉空間と連通した第２閉空間を形成する第２部材と、を備え、前記閉空間の容積が、前記第１閉空間の容積と、前記第２閉空間の容積と、の合計であることが好ましい。それにより、前述のように搭乗者が感じる騒音を抑制又は除去し、閉空間の容積を確保するとともに、振動板や周辺部材の劣化を抑制することができる。
　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、３は、それぞれ、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斜視図及び側面図であって、図４は、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１の発生音の周波数特性を示すグラフである。
　アクティブノイズコントロール用音響変換装置１は、音を放射するスピーカユニット２と、スピーカユニット２が取り付けられる、即ち、スピーカユニット２を収容する閉空間形成手段としてのエンクロージャ３と、を備え、車両Ｃに設けられた制御手段によってスピーカユニット２が制御される。
　スピーカユニット２は、図示しない振動板と、振動板を支持する図示しないエッジと、振動板を駆動可能な図示しない磁気回路と、エッジ及び磁気回路を支持する図示しないフレームと、振動板の固有振動を抑制する図示しないダンパと、を備え、振動板の表面が車両Ｃの室内空間Ａ１に音を放射するように構成されている。図示しないが、振動板の裏面が室内空間Ａ１に音を放射するように構成されてもよい。また、振動板の有効振動口径は、例えば１２ｃｍに設定されている。
　このようなスピーカユニット２において、振動板の最低共振周波数をＦs、振動板の等価質量をＭmsとすると、振動板の振動しやすさを表すコンプライアンスＣmsは、以下の式（１）によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　さらに、空気密度をρ、音速をｃ、振動板の実行振動面積（実際に振動する部分の面積）をＳｄとすると、等価コンプライアンス空気容積Ｖasは、以下の式（２）によって算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　等価コンプライアンス空気容積Ｖasとは、スピーカユニットの振動板の弾性値と、振動板の後方の空気の弾性値と、が等しくなる場合の振動板の後方側の閉空間の容積を意味する。即ち、振動板の後方側に等価コンプライアンス空気容積Ｖasよりも小さい閉空間を形成すると、振動板が振動しにくく（サスペンションが硬く）なって低音が小さくなり、等価コンプライアンス空気容積Ｖasよりも大きい閉空間を形成すると、振動板が振動しやすく（サスペンションが軟らかく）なって低音が大きくなる。
　エンクロージャ３は、密閉された閉空間Ａ２をスピーカユニット２の振動板の裏面側に形成し、閉空間Ａ２は容積ＶA2が等価コンプライアンス空気容積Ｖasよりも小さくなるように形成されている。閉空間Ａ２の容積ＶA2は、例えば、等価コンプライアンス空気容積Ｖasの５５％であり、６リットルであるものとする。
　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は、最低共振周波数Ｆ0（振動板の最低共振周波数ＦSに略等しい）が例えば４０Ｈｚであり、このアクティブノイズコントロール用音響変換装置１が放射する音の音圧は、図４に実線で示すような周波数特性を有する。ここで、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１が制御手段によって制御されない場合に放射する音を発生音とし、発生音の位相は、図４に破線で示すような周波数特性を有する。
　車両Ｃに設けられた記憶手段が発生音の位相の周波数依存性を予め記憶しておき、これに基づいて制御手段が位相を制御することで、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１は、騒音と逆位相となる打消音を室内空間Ａ１に放射する。ところで、発生音の位相は、図４に示すように最低共振周波数Ｆ0付近では傾きが大きい。アクティブノイズコントロール用音響変換装置１は、主に最低共振周波数Ｆ0より大きい周波数（即ち、位相の傾きが大きくない周波数）において音の位相を制御可能である。もし、最低共振周波数Ｆ0が変動すると、周波数の小さな変化に対する位相の変動が大きくなり、位相の適切な制御が難しくなる。そこで、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１においては、スピーカ装置の経時劣化などがあっても出力される音の最低共振周波数Ｆ0を一定に保つ必要がある。
　以下、制御手段による位相制御について具体的に説明する。例えば、劣化していないアクティブノイズコントロール用音響変換装置１の発生音が、４５Ｈｚにおいて騒音の逆位相に対して４５°遅れる場合、制御手段は、あらかじめ４５°だけ進ませるように位相を制御して打消音を放射させる。ここで、最低共振周波数Ｆ0が小さい方に変動し、４５Ｈｚにおいて位相の遅れが４５°から大きく変動すると、制御手段が位相を適切に制御するのが困難になる。このような場合、打消音が騒音の逆位相からずれてしまい、騒音を抑制するどころか、かえって元の騒音よりも強い音を使用者が聞くことになる場合もある。
　一方、本実施例のアクティブノイズコントロール用音響変換装置１では、閉空間Ａ２の容積ＶA2が等価コンプライアンス空気容積Ｖasよりも小さいことで、エンクロージャ３を備えることによって振動板やエッジ、ダンパの動きが抑制され、エッジやダンパの経時的な劣化を抑制することができる。従って、最低共振周波数Ｆ0の変動を抑制することができる。
　上記の構成により、予め記憶した発生音の位相の周波数依存性に基づいて制御手段が位相を制御する際に、打消音の位相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。
　さらに、閉空間Ａ２の閉空間Ａ２の容積ＶA2が等価コンプライアンス空気容積Ｖasの５５％であることで、振動板やエッジ、ダンパの劣化を抑制することができるとともに、低音が小さくなりすぎないようにすることができる。
　また、最低共振周波数Ｆ0が４０Ｈｚであることで、エンジン音に含まれる低音の騒音を効果的に抑制又は除去することができる。
　さらに、振動板の有効振動口径が１２ｃｍであるとともに閉空間Ａ２の容積ＶA2が６リットルであることで、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１全体の寸法を小さくし、車両Ｃの適宜な空間を利用して搭乗者の近くに設置することができる。
　次に、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１の車両への設置位置及び形状について説明する。アクティブノイズコントロール用音響変換装置１は、図２、３に示すように、各座席Ｓの下方及びダッシュボードＤに設けられるとともに、これらの位置に設置可能なように直方体状に形成されている。
　上記の構成により、車両Ｃの室内空間Ａ１を有効に利用してアクティブノイズコントロール用音響変換装置１を設置することができる。
〔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では、図５に示すように、エンクロージャ３Ｂが、スピーカユニット２を収容する第１閉空間Ａ３を形成する第１部材３１と、第１閉空間Ａ３と連通した第２閉空間Ａ４を形成する第２部材３２と、を備える。
　スピーカユニット２は、後方の第１閉空間Ａ３に音を放射し、この音がさらに第２閉空間Ａ４に放射される。従って、第１閉空間Ａ３と第２閉空間Ａ４とが閉空間Ａ２を構成する。閉空間Ａ２の容積ＶA2は、前記実施例１と略同様に、等価コンプライアンス空気容積Ｖasよりも小さく形成されている。
　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は、第１部材３１が搭乗者の近傍に設けられるとともに、第２部材３２が車両Ｃにおいて設置スペースを確保しやすい場所に設けられる。例えば、図６に示すように、第１部材３１が搭乗者の足元に設けられるとともに第２部材３２が座席Ｓの下方に設けられてもよいし、図７に示すように、第１部材３１がダッシュボードＤに設けられるとともに第２部材３２が搭乗者から前方に離れた床上に設けられてもよい。
　上記の構成により、前記実施例１と略同様に最低共振周波数Ｆ0の変動を抑制し、騒音を効果的に抑制又は除去することができる。
　さらに、第１部材３１を搭乗者の近傍に設けることで搭乗者が感じる騒音を効果的に抑制又は除去することができ、第２部材３２を車両Ｃの適宜な位置に設けることで閉空間Ａ２の容積ＶA2を確保することができる。
　なお、本発明は、前記実施例１、２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、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１は、シートＳの下方やダッシュボードＤに設置可能な直方体状に形成されるものとしたが、設置場所に応じて適宜な形状を有していればよく、例えば、車両の前後方向に延びる空間に設けられる場合、図８に示すように、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１Ｃが所定の長手方向に延びるエンクロージャ３Ｃを備えていてもよい。
　また、前記実施例１、２では、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１、１Ｂが座席Ｓの下方やダッシュボードＤに設けられるものとしたが、例えば、図９、１０に示すように、アクティブノイズコントロール用音響変換装置１Ｄが車両Ｃの床下に設けられるとともに、スピーカユニット２が搭乗者の足元において音を放射する構成であってもよい。このような構成によれば、床下の空間を有効に利用することができるとともに、搭乗者の付近において音を放射することによって騒音を効果的に抑制又は除去することができる。
　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、発生した騒音を検出するとともに騒音に応じた打消音を放射してもよい。
　また、閉空間の容積、最低共振周波数、及び、有効振動口径は、閉空間の容積が等価コンプライアンス空気容積よりも小さければ、適宜な値が設定されてもよい。
　また、スピーカユニットは、振動板及びエッジを備えていればよく、その他の形状や方式は特に限定されず、騒音に応じた周波数において適宜な音圧で音を発生させることができるものであればよい。
　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（閉空間形成手段）
　３１ 第１部材
　３２ 第２部材
　Ａ１ 室内空間
　Ａ２ 閉空間
　Ａ３ 第１閉空間
　Ａ４ 第２閉空間
　Ｃ   車両
　Ｓ   座席
　Ｄ   ダッシュボード

Claims (9)

  1. 　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が取り付けられ閉空間を形成する閉空間形成手段と、を有して構成され、
    　前記スピーカユニットは、一方側の面が前記室内空間に音を放射するとともに他方側の面が前記閉空間に音を放射する振動板と、該振動板を支持するエッジと、を備え、
    　前記閉空間の容積は、前記スピーカユニットの等価コンプライアンス空気容積よりも小さい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. 　前記閉空間の容積は、前記等価コンプライアンス空気容積の４０％以上かつ８０％以下であ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. 　前記スピーカユニットと前記閉空間形成手段とが組み付けられた状態における最低共振周波数が３０Ｈｚ以上かつ５０Ｈｚ以下であ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. 　前記振動板の有効振動口径が１０ｃｍ以上かつ１４ｃｍ以下であり、
    　前記閉空間の容積が５リットル以上かつ７リットル以下であ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. 　前記閉空間形成手段は、前記車両の座席の下方に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。
  6. 　前記閉空間形成手段は、前記車両のダッシュボードに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。
  7. 　前記閉空間形成手段は、前記車両の床下に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。
  8. 　前記閉空間形成手段は、前記スピーカユニットを収容する第１閉空間を形成する第１部材と、前記第１閉空間と連通した第２閉空間を形成する第２部材と、を備え、
    　前記スピーカユニットから前記第１閉空間に放射された音が、前記第２閉空間に放射され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. 　前記閉空間形成手段は、前記スピーカユニットを収容する第１閉空間を形成する第１部材と、前記第１閉空間と連通した第２閉空間を形成する第２部材と、を備え、
    　前記閉空間の容積が、前記第１閉空間の容積と、前記第２閉空間の容積と、の合計であ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。
PCT/JP2014/058501 2014-03-26 2014-03-26 アクティブノイズコントロール用音響変換装置 WO2015145611A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016509704A JP6267323B2 (ja) 2014-03-26 2014-03-26 アクティブノイズコントロール用音響変換装置
US15/128,547 US9947310B2 (en) 2014-03-26 2014-03-26 Acoustic conversion device for active noise control
PCT/JP2014/058501 WO2015145611A1 (ja) 2014-03-26 2014-03-26 アクティブノイズコントロール用音響変換装置
US15/920,736 US10249285B2 (en) 2014-03-26 2018-03-14 Acoustic conversion device for active noise control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/058501 WO2015145611A1 (ja) 2014-03-26 2014-03-26 アクティブノイズコントロール用音響変換装置

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US15/128,547 A-371-Of-International US9947310B2 (en) 2014-03-26 2014-03-26 Acoustic conversion device for active noise control
US15/920,736 Division US10249285B2 (en) 2014-03-26 2018-03-14 Acoustic conversion device for active noise control

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2015145611A1 true WO2015145611A1 (ja) 2015-10-01

Family

ID=54194209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/058501 WO2015145611A1 (ja) 2014-03-26 2014-03-26 アクティブノイズコントロール用音響変換装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9947310B2 (ja)
JP (1) JP6267323B2 (ja)
WO (1) WO2015145611A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10239475B2 (en) * 2017-01-20 2019-03-26 Ford Global Technologies, Llc Wind noise throb reduction system and method
DE102017217646B3 (de) 2017-10-05 2018-10-25 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Anordnung eines Lautsprechers an einem Personenkraftwagen
WO2019222208A1 (en) 2018-05-18 2019-11-21 Oshkosh Corporation In-seat sound suppression
DE102018215996A1 (de) * 2018-09-20 2020-03-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Fahrzeug mit einem Lautsprecher

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04281125A (ja) * 1991-02-07 1992-10-06 Mitsubishi Electric Corp 消音装置及び消音方法
JPH09247777A (ja) * 1996-03-06 1997-09-19 Kenwood Corp スピーカユニット
JP2002271882A (ja) * 2001-03-13 2002-09-20 Sanyo Electric Co Ltd スピーカ装置
JP2003037894A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカおよびこのスピーカを用いたスピーカ装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3882962A (en) * 1973-10-03 1975-05-13 Warren Ripple Loudspeaker equipment
JPH03129998A (ja) * 1989-10-14 1991-06-03 Sony Corp スピーカ装置
JP2000050384A (ja) * 1998-08-03 2000-02-18 Sony Corp スピーカ装置
JP2001119788A (ja) * 1999-10-14 2001-04-27 Sony Corp スピーカ装置
JP2002351488A (ja) 2001-05-28 2002-12-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd ノイズキャンセル装置および車載システム
JP3981926B2 (ja) * 2003-11-17 2007-09-26 ソニー株式会社 スピーカ装置
US20070076912A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Griffiths Richard D Audio speaker enclosures
US20080101645A1 (en) * 2006-10-20 2008-05-01 Rosen Michael D Low frequency electroacoustical transducing in a vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04281125A (ja) * 1991-02-07 1992-10-06 Mitsubishi Electric Corp 消音装置及び消音方法
JPH09247777A (ja) * 1996-03-06 1997-09-19 Kenwood Corp スピーカユニット
JP2002271882A (ja) * 2001-03-13 2002-09-20 Sanyo Electric Co Ltd スピーカ装置
JP2003037894A (ja) * 2001-07-23 2003-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd スピーカおよびこのスピーカを用いたスピーカ装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180204559A1 (en) 2018-07-19
US20170110107A1 (en) 2017-04-20
JP6267323B2 (ja) 2018-01-24
JPWO2015145611A1 (ja) 2017-04-13
US9947310B2 (en) 2018-04-17
US10249285B2 (en) 2019-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6267323B2 (ja) アクティブノイズコントロール用音響変換装置
JP2019500775A (ja) 航空機キャビン内において向上した可聴環境を提供するためのシステム及び方法
JP2007104526A (ja) スピーカシステム
JP2010215074A (ja) 車両用スピーカー装置
JP6649352B2 (ja) アクティブノイズコントロール用音響変換装置
JP5403780B2 (ja) カナレ型イヤフォン
JP2010052632A (ja) 車体構造体およびインストルメントパネル
JP2020096355A (ja) 懸架システムを備えた音響パネルアセンブリ
JP2022031960A (ja) アクティブノイズコントロール用音響変換装置
JP2007099132A (ja) 自動車のパッケージトレー及びその補強構造
JP4561429B2 (ja) 吸気系発生音伝播構造
JP5726448B2 (ja) 車載用スピーカ
JP2010097147A (ja) 吸音構造、吸音構造群及び音響室
JP6796331B2 (ja) バッフル型スピーカおよびその組立セット
WO2017037807A1 (ja) 移動体用スピーカシステム及び移動体
KR20220140898A (ko) 협대역 소거
WO2020080311A1 (ja) 音響出力装置
JP2009190432A (ja) 車両のボデー構造
JP2009255652A (ja) サンバイザー
JP2006121360A (ja) パネル型スピーカ
JP2010097146A (ja) 吸音構造、吸音構造群及び音響室
JPH11308689A (ja) スピーカ装置
JP4517929B2 (ja) スピーカエンクロージャ
JP5804433B2 (ja) スピーカ装置およびスピーカ装置の組立セット
JP2019066598A (ja) アクティブノイズキャンセル装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14887350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016509704

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15128547

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14887350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1