WO2017163840A1 - ホーンの音源装置 - Google Patents

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WO2017163840A1
WO2017163840A1 PCT/JP2017/008787 JP2017008787W WO2017163840A1 WO 2017163840 A1 WO2017163840 A1 WO 2017163840A1 JP 2017008787 W JP2017008787 W JP 2017008787W WO 2017163840 A1 WO2017163840 A1 WO 2017163840A1
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WO
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iron core
movable iron
diaphragm
fulcrum
center
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PCT/JP2017/008787
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English (en)
French (fr)
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寿信 井野
郁代 大杉
範之 鍋島
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C5/00—Inflatable pneumatic tyres or inner tubes
    • 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
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • G10K9/13—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated using electromagnetic driving means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q5/00—Arrangement or adaptation of acoustic signal devices
    • 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
    • G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
    • G10K11/04—Acoustic filters ; Acoustic resonators
    • 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
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/12—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers electrically operated
    • 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
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/18—Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
    • G10K9/20—Sounding members
    • G—PHYSICS
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    • 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
    • G10K9/00—Devices in which sound is produced by vibrating a diaphragm or analogous element, e.g. fog horns, vehicle hooters or buzzers
    • G10K9/18—Details, e.g. bulbs, pumps, pistons, switches or casings
    • G10K9/22—Mountings; Casings

Definitions

  • the present invention relates to a sound source device for a horn mounted on a vehicle.
  • Patent Document 1 discloses a vehicular electric horn in which a foreign object intrusion preventing member is attached to a sound wave outlet opening of a resonance tube to prevent foreign objects flying from the front of the vehicle from entering the resonance tube.
  • this method has a problem that the cost and weight increase because there are a plurality of horns. Moreover, since the installation space of a horn in a vehicle is limited, it is not preferable to provide a plurality of horns.
  • Patent Document 1 is an invention for preventing the intrusion of foreign matter, a chord cannot be output using a single horn.
  • An object of the present invention is to provide a sound source device for a horn that outputs a chord from one diaphragm.
  • a sound source device is a sound source device of a horn mounted on a vehicle, A diaphragm, A movable iron core connected to the diaphragm via a fulcrum; A drive signal including a first signal component of a first frequency that resonates with the diaphragm and a second signal component of a second frequency that resonates with the movable iron core and has a chordal relationship with the first frequency is input.
  • a coil for driving the movable iron core, The fulcrum is provided at a position eccentric from the center of the diaphragm, The movable iron core is configured such that the center of gravity is shifted in the eccentric direction of the fulcrum from the fulcrum.
  • the diaphragm resonates at the first frequency, and the first sound is output.
  • the movable iron core resonates at the second frequency and vibrates so that the center of gravity swings around the fulcrum.
  • the amplitude of the region on the eccentric direction side (first region) with respect to the fulcrum is a region opposite to the eccentric direction with respect to the fulcrum (first region). It becomes larger than the amplitude of the second region).
  • the vibrations of the second frequency in the first region and the second region become asymmetric and do not cancel each other, and the second sound is output.
  • the second sound with sufficient sound pressure cannot be obtained because the area of the first region is small. Therefore, in this aspect, the center of gravity of the movable iron core is shifted in the eccentric direction. As a result, the force with which the movable iron core pulls the second region during swinging increases, the amplitude of the vibration of the second frequency in the second region increases, and a second sound having sufficient sound pressure can be output. Furthermore, the first frequency and the second frequency have a chordal relationship. Therefore, a chord including the first and second sounds is output from one horn.
  • the movable iron core may be arranged to be inclined with respect to an orthogonal direction of the diaphragm.
  • the vibration component is subjected to the vibration of the horizontal component in addition to the vibration of the vertical component from the movable iron core. Therefore, the sound pressure of the second sound can be further increased.
  • the movable iron core is A support portion that is disposed closer to the diaphragm than the center of gravity and supports the movable iron core at the fulcrum;
  • a main body portion connected to an end portion of the support portion on a side opposite to the fulcrum and having a center axis shifted from the center axis of the support portion in the eccentric direction may be provided.
  • the center of gravity of the movable iron core is shifted from the fulcrum in the eccentric direction by displacing the main body portion with respect to the central axis of the support portion.
  • the length between the fulcrum and the center of gravity may be set to a length at which the target second frequency can be obtained.
  • the length of the fulcrum and the movable iron core is set to a length that can obtain the target second frequency, the second sound having the target second frequency is output from the diaphragm. Can do.
  • a chord can be output from one horn.
  • FIG. 1 It is an internal block diagram of the horn which has a sound source device in embodiment of this invention. It is an external appearance block diagram of the sound source device shown in FIG. It is an internal block diagram of the sound source device shown in FIG. It is the figure which showed the cross section of the bobbin in the internal block diagram of FIG. It is the figure which compared the sound source device of this Embodiment, and the sound source device of a comparative example. It is the figure which showed the relationship between the length of the gravity center of a movable iron core, a fulcrum, and resonance. It is a figure explaining the effect
  • FIG. 9 is a close-up view of the movable iron core shown in section (a) of FIG. 8.
  • FIG. 9 is a close-up view of the movable iron core shown in section (b) of FIG. 8. It is the figure which compared the sound pressure distribution of the 2nd vibration by the difference in the inclination direction of a movable iron core.
  • FIG. 1 is an internal configuration diagram of a horn 1 having a sound source device 10 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an external configuration diagram of the sound source device 10 shown in FIG.
  • FIG. 3 is an internal configuration diagram of the sound source device 10 shown in FIG. 4 is a diagram showing a cross section of the bobbin in the internal configuration diagram of FIG.
  • the horn 1 will be described with reference to FIGS.
  • the upper direction is the upper direction
  • the lower direction is the lower direction
  • the direction in which the upper and lower directions are collectively referred to as the vertical direction.
  • the left direction is referred to as the left direction
  • the right direction is referred to as the right direction
  • the left direction and the right direction are collectively referred to as the left and right direction with respect to the page.
  • the vertical direction and the direction orthogonal to the horizontal direction are referred to as the front-rear direction
  • the direction toward the front in the front-rear direction is referred to as the front
  • the direction toward the back is referred to as the rear.
  • the horn 1 includes a sound source device 10 that generates sound and a resonance tube 20 that is provided above the sound source device 10 and resonates with sound output from the sound source device 10.
  • the sound source device 10 includes a diaphragm 11, a movable iron core 12 connected to the diaphragm 11 via a fulcrum region 1211, a fixed iron core 13 provided below the movable iron core 12, a bobbin 14 that constitutes a coil, and a winding.
  • a case 16 that accommodates the wire 15, the movable iron core 12, the fixed iron core 13, the bobbin 14, and the winding wire 15; an outer frame 17 that attaches the outer edge of the diaphragm 11 to the outer edge of the case 16;
  • a coil case 18 and a bracket 30 attached below the bottom surface of the case 16.
  • the diaphragm 11 is made of, for example, a flexible disk-shaped metal, vibrates due to the vibration of the movable iron core 12, and outputs sound.
  • the diaphragm 11 is mounted on a circular edge provided on the uppermost side of the case 16 and is fixed to the case 16 by being caulked by the outer frame 17.
  • the diaphragm 11 is provided with a taper 11 a in which a certain region surrounding the support portion 121 is inclined in a conical shape downward and is easily vibrated.
  • the movable iron core 12 is made of a magnetic material, and includes a support part 121 connected to the diaphragm 11 via a fulcrum region 1211 and a main body part 122 provided below the support part 121.
  • the support portion 121 has a columnar shape, and sandwiches the fulcrum region 1211 from both sides in the vertical direction.
  • the support portion 121 is provided at a position where the center of the fulcrum region 1211 (hereinafter referred to as “fulcrum 121a”) is eccentric to the right from the center O of the diaphragm 11.
  • the direction in which the fulcrum 121a is eccentric (here, the right side) is described as the eccentric direction D1.
  • the main body 122 is generally a columnar shape that is longer than the support 121, and the upper end of the center axis C2 is shifted in the eccentric direction D1 with respect to the center axis C1 of the support 121.
  • the central axis C1 is directed in the vertical direction, that is, the direction orthogonal to the diaphragm 11, and passes through the fulcrum 121a.
  • the central axis C ⁇ b> 2 is inclined obliquely leftward and downward with respect to the vertical direction.
  • the gravity center G of the movable iron core 12 is shifted in the eccentric direction D1 from the fulcrum 121a.
  • the main body portion 122 includes a cylindrical columnar portion 1222 having a central axis C ⁇ b> 2 as a longitudinal direction, and a bent portion 1221 that is provided above the cylindrical portion 1222 and bends toward the support portion 121.
  • the bent portion 1221 protrudes in the eccentric direction D1 in order to shift the center of gravity G in the eccentric direction D1 from the fulcrum 121a. Therefore, the upper surface 1221u of the bent portion 1221 is exposed.
  • the fixed iron core 13 includes a pedestal portion 132, a convex portion 131 projecting in the direction of the central axis C2 from the center of the upper surface of the pedestal portion 132, and a fitting portion 133 projecting downward from the lower surface of the pedestal portion 132.
  • the pedestal portion 132 has an upper surface 132 a orthogonal to the central axis C ⁇ b> 2 and the bobbin 14 is placed thereon.
  • the convex 131 enters the hole 141 provided along the central axis of the bobbin 14 and the bobbin 14 is fitted therein.
  • fitting portion 133 is fitted into a hole provided on the bottom surface of case 16. Thereby, the fixed iron core 13 is fixed inside the case 16.
  • the bobbin 14 is composed of a drum-shaped member around which the winding wire 15 is wound.
  • the movable iron core 12 is inserted into the bobbin 14 from above with respect to the hole 141.
  • the diameter of the hole 141 is slightly larger than the diameter of the cylindrical portion 1222 of the movable iron core 12.
  • the movable iron core 12 can swing around the fulcrum 121a.
  • the lower surface of the cylindrical portion 1222 of the movable iron core 12 is in contact with the upper surface of the convex portion 131.
  • a signal generator (not shown) is connected to the winding 15, and a first signal component having a first frequency that resonates with the diaphragm 11 and a second signal component having a second frequency that resonates with the movable iron core 12. Including a driving signal.
  • the coil case 18 is provided on the upper side of the pedestal portion 132 so as to cover the upper side of the bobbin 14 and the outer peripheral surface of the winding wire 15.
  • a hole for inserting the movable iron core 12 into the bobbin 14 is formed in the center of the upper surface of the coil case 18.
  • a packing 181 for supporting the movable iron core 12 is attached to the inner periphery of the hole of the coil case 18 so as to close the space with the movable iron core 12.
  • the case 16 includes a disk-shaped upper part 161 and a lower part 162 provided below the upper part 161.
  • the upper part 161 has a cross section concentric with the diaphragm 11.
  • the lower portion 162 has a cross section that is concentric with the fulcrum 121a, and has a cylindrical shape that is longer in the vertical direction than the upper portion 161.
  • the bracket 30 has a strip shape extending rightward from the lower surface of the lower portion 162, and a hole for attaching the horn 1 to the inside of the vehicle is provided at the right end.
  • the resonance tube 20 includes a main resonance tube having an opening above the center O of the diaphragm 11 and a branch resonance tube branched from the main resonance tube.
  • the main resonance tube and the branch resonance tube are spiral.
  • a chord including the first sound and the second sound is input to the main resonance tube.
  • the main resonance tube resonates with one of the first sound and the second sound, and outputs one sound from the opening 21.
  • the branch resonance tube resonates with either the first sound or the second sound and outputs the other sound from the opening 22.
  • the operation of the sound source device 10 shown in FIG. 1 will be briefly described.
  • a drive signal from a signal generator (not shown) is applied to the winding 15, the movable iron core 12 is driven by receiving an electromagnetic force from the winding 15.
  • the first signal component included in the drive signal has a first frequency that resonates with the diaphragm 11, the diaphragm 11 vibrates in the vertical direction by the movable iron core 12, and the first frequency is set as a fundamental frequency.
  • a first sound is generated.
  • the second signal component included in the drive signal has a second frequency that resonates with the movable core 12, the movable core 12 swings around the fulcrum 121a. Thereby, the diaphragm 11 generates a second sound having the second frequency as a fundamental frequency.
  • an incomplete consonant or a complete consonant may be employed.
  • the first and second sounds incomplete harmony with a frequency ratio of 1.25 is employed, but the present invention is not limited to this.
  • FIG. 5 is a diagram comparing the sound source device 10 of the present embodiment and the sound source device 10J of the comparative example.
  • a characteristic G51 indicates the frequency characteristic of the sound source device 10
  • a characteristic G52 indicates the frequency characteristic of the sound source device 10J of the comparative example.
  • the vertical axis represents sound pressure
  • the horizontal axis represents frequency.
  • the sound source device 10J has a movable iron core 12J attached to the center of the diaphragm 11J. Therefore, the characteristic G52 has only one resonance frequency observed in the vicinity of 500 Hz.
  • the movable iron core 12 is eccentrically attached to the diaphragm 11 from the center O of the diaphragm 11, and the center of gravity G of the movable iron core 12 is shifted in the eccentric direction D1. Therefore, the characteristic G51 has a resonance frequency due to resonance of the diaphragm 11 observed near 500 Hz and a resonance frequency due to resonance of the movable iron core 12 observed near 400 Hz. Accordingly, the diaphragm 11 generates a chord having a second sound (A sound) due to the resonance of the movable iron core 12 in addition to the first sound (B sound) due to the resonance of the diaphragm 11.
  • FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the resonance of the length L of the center of gravity G of the movable iron core 12 and the fulcrum 121a.
  • the section (a) shown in the first line shows the case where the length L is L1
  • the section (b) shown in the second line shows the case where the length L is 0,
  • the section shown in the third line (C) shows a case where the length L is 2 ⁇ L1.
  • the circle shown at the center indicates the sound pressure distribution 611, 612, 621, 622, 631, 632 of the vibration generated in the diaphragm 11, and as the distance from the center of the concentric circle increases, The sound pressure is low.
  • the sound pressure distributions 611, 621, 631 indicate the sound pressure distribution of vibrations (hereinafter referred to as “first vibration”) generated in the diaphragm 11 due to the resonance of the diaphragm 11, and the sound pressure distributions 612, 622, 632. Indicates a sound pressure distribution of vibration (hereinafter referred to as “second vibration”) generated in the diaphragm 11 due to the resonance of the movable iron core 12.
  • the frame 651 is a diagram showing the swinging motion of the movable iron core 12.
  • the center diagram shows a state S1 (neutral state) in which the movable iron core 12 faces in the up-and-down direction
  • the left diagram shows a state S2 in which the movable iron core 12 swings most rightward
  • the diagram on the right side shows a state S3 in which the movable iron core 12 is swung to the left.
  • states S1 to S3 it can be seen that the movable iron core 12 swings symmetrically due to resonance.
  • the vibration of the diaphragm 11 increases in the region on the left side of the fulcrum 121a and increases in the downward direction in the region on the right side of the fulcrum 121a.
  • the second vibration has a sound pressure distribution having two peaks symmetrically with respect to the line L6 in the front-rear direction passing through the fulcrum 121a.
  • the oscillating motion of the movable iron core 12 can be considered as the oscillating motion of the pendulum with the center of gravity G around the fulcrum 121a. This is shown in the three figures shown in the left column of FIG.
  • the center of gravity G coincides with the fulcrum 121a, and the movable iron core 12 does not oscillate. Therefore, as shown in the sound pressure distribution 622, the second vibration does not occur.
  • the swinging motion of the movable iron core 12 is considered to be the swinging motion of the pendulum having the center of gravity G. Therefore, when the length L is increased, the resonance frequency of the second vibration generated in the diaphragm 11 by the swinging motion is lowered.
  • the second vibration can be generated in the diaphragm 11 by providing the center of gravity G below the fulcrum 121a.
  • the center of gravity G is provided directly below the fulcrum 121a, as shown in the states S2 and S3, the second vibration generates amplitude symmetrically with respect to the fulcrum 121a. Therefore, as shown in the schematic diagram 640, the positive vibration and the negative amplitude cancel each other in the second vibration, and the sound due to the second vibration, that is, the second sound is not generated from the diaphragm 11.
  • the sound source device 10 has the fulcrum 121a eccentric from the center O of the diaphragm 11 in the eccentric direction D1, as shown in FIG.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation when the fulcrum 121a is decentered from the center O of the diaphragm 11.
  • FIG. Section (a) shows the state of the second vibration when the fulcrum 121a is eccentric from the center O of the diaphragm 11.
  • the amplitude of the second vibration is larger on the left side than the right side with respect to the fulcrum 121a.
  • the second sound is generated from the diaphragm 11.
  • the diaphragm 11 vibrates greatly only in a small area on the left side of the fulcrum 121a, and the second sound with sufficient sound pressure can be obtained. .
  • Section (b) of FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the eccentric patterns M1, M2, M3 of the center of gravity G of the movable iron core 12 and the sound pressure distributions 721, 722, 723.
  • the eccentric pattern M1 is a pattern in which the center of gravity G is shifted in the eccentric direction D1 with respect to the fulcrum 121a, and is the configuration of the present embodiment.
  • the eccentric pattern M2 is a pattern in which the center of gravity G is arranged directly below the fulcrum 121a, and is the same pattern as the section (a).
  • the eccentric pattern M3 is a pattern in which the center of gravity G is shifted in a direction opposite to the eccentric direction D1 with respect to the fulcrum 121a.
  • the sound pressure distribution 722 in the eccentric pattern M2 is the same as the sound pressure distribution 711 in the section (a).
  • the diaphragm 11 vibrates greatly as in the eccentric pattern M2.
  • the vibration of the diaphragm 11 is smaller than the eccentric pattern M2. Therefore, in the eccentric patterns M2 and M3, the second sound having a sufficient sound pressure cannot be obtained.
  • the center of gravity G is shifted to the eccentric direction D1 side. Therefore, when the movable iron core 12 is swung, the diaphragm 11 is greatly pulled by the movable iron core 12 in the region on the right side of the line L7. It is done. Thereby, in the region on the right side of the line L7, the vibration of the diaphragm 11 is larger than the eccentric pattern M2. Thereby, in the eccentric pattern M1, the 2nd sound of sufficient sound pressure is obtained.
  • FIG. 8 is a view showing a sound pressure distribution according to the shape of the movable iron core 12.
  • the center of gravity G is shifted in the eccentric direction D1, but the shape of the movable iron core 12 is different.
  • the shape of the movable iron core 12 is almost the same as the shape shown in FIGS. 1 to 4, but the section (b) is different from the shape shown in FIGS.
  • the movable iron core 12 is in a neutral state in which the longitudinal direction is perpendicular to the diaphragm 11, but in FIG. 8, the movable iron core 12 is neutral in both sections (a) and (b). In the state, the longitudinal direction is inclined with respect to the orthogonal direction of the diaphragm 11.
  • FIG. 9 is a close-up view of the movable iron core 12 shown in the section (a) of FIG.
  • FIG. 10 is a close-up view of the movable iron core 12 shown in the section (b) of FIG.
  • the movable core 12 shown in FIG. 9 will be described as the movable core 12 of the first example
  • the movable core 12 shown in FIG. 10 will be described as the movable core 12 of the second example.
  • the movable iron core 12 of the first example is similar to the movable iron core 12 described above with reference to FIGS. 1 to 4 with respect to the central axis C1 of the support portion 121 and the end portion on the support portion 121 side of the central axis C2 of the main body portion 122.
  • the center of gravity G is shifted in the eccentric direction D1 with respect to the fulcrum 121a.
  • the movable iron core 12 shown in FIG. 9 has a surface on the fulcrum 121a side of the bent portion 1221 facing the direction parallel to the central axis C2, whereas the movable iron core 12 shown in FIG. Is slightly different in that the surface on the fulcrum 121a side faces in the vertical direction.
  • the movable iron core 12 shown in FIG. 9 is not fundamentally different from the movable iron core 12 shown in FIG.
  • the center of gravity G is shifted in the eccentric direction D1 by inclining the main body portion 122 with the central axis C2 toward the eccentric direction D1.
  • the movable iron core 12 has a cylindrical shape, the center axis C1 is directed in the vertical direction, and is provided with a support portion 121 that passes through the fulcrum 121a as in the first example.
  • the movable iron core 12 of the second example includes a substantially cylindrical main body portion 122 whose central axis C2 intersects the central axis C1 at a fulcrum 121a and is inclined toward the eccentric direction D1 side.
  • the movable core 12 of the second example has the center of gravity G located on the central axis C2 below the fulcrum 121a, and is shifted to the eccentric direction D1 side with respect to the fulcrum 121a.
  • the main body 122 includes an upper cylindrical portion 1221a provided on the support portion 121 side and a lower cylindrical portion 1222a provided below the upper cylindrical portion 1221a.
  • the upper cylindrical portion 1221a is made heavier than the lower cylindrical portion 1222a by making the diameter larger than that of the lower cylindrical portion 1222a. Thereby, it is prevented that the position of the center of gravity G is positioned excessively downward.
  • a large second vibration (here, 400 Hz) is observed in a wide region on the right side of the line L7, which is almost the same. It can be seen that the sound pressure distribution is observed.
  • the first vibration (here, 500 Hz) is observed in a wide area around the center O, which is almost the same. It can be seen that the sound pressure distribution is observed.
  • FIG. 11 is a diagram comparing the sound pressure distribution of the second vibration due to the difference in the inclination direction of the movable iron core 12.
  • Section (a) shows the case where the movable iron core 12 is inclined toward the eccentric direction D1
  • section (b) shows the case where the movable iron core 12 is inclined toward the side opposite to the eccentric direction D1.
  • the slope pattern of section (a) is referred to as a first slope pattern
  • the slope pattern of section (b) is referred to as a second slope pattern.
  • the second row shows a neutral state in both inclined patterns
  • the third row shows a left maximum swing state in both inclined patterns.
  • the center of gravity G is shifted in the eccentric direction D1 by employing the above-described movable iron core 12 of the first example.
  • the sound pressure in the region on the right side of the line L7 is slightly higher than that in the second gradient pattern.
  • the sound pressure in the region on the left side of the line L7 was slightly lower than that of the second inclined pattern.
  • the driving members such as the fixed iron core 13 and the winding wire 15 protrude from the left end of the diaphragm 11.
  • the driving members such as the fixed iron core 13 and the winding wire 15 are It can be collected on the center O side. Therefore, the 2nd inclination pattern has the merit that sound source device 10 can be gathered up compactly.
  • the component of the force in the left-right direction applied to the diaphragm 11 becomes larger than when the movable iron core 12 is directed vertically. Therefore, the force contributing to the second vibration is increased, and a larger second sound can be generated.
  • the diaphragm 11 resonates by the first frequency, and the first sound is output.
  • the fulcrum 121a is eccentric from the center O of the diaphragm 11, and the center of gravity G of the movable iron core 12 is shifted from the fulcrum 121a in the eccentric direction D1. Therefore, the movable iron core 12 is swung by the second frequency, and the second sound having a sufficient sound pressure can be output from the diaphragm 11.
  • the first frequency and the second frequency have a chordal relationship. Therefore, the sound source device 10 can output a chord including the first and second sounds.
  • the movable iron core 12 is inclined, but the movable iron core 12 is not necessarily inclined.
  • the movable iron core 12 may face in the up-down direction when neutral. Even in this configuration, the second vibration having a sufficient sound pressure can be obtained as described in the sound pressure distribution 723 of FIG.
  • the diameter of the diaphragm 11 may be designed to have a length that resonates with the target first frequency.
  • the movable core 12 may be designed to have a full length and a shape so that the length L between the fulcrum 121a and the center of gravity G is a length that resonates with the target second frequency.

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Abstract

本発明の一態様に係るホーン１の音源装置１０は、振動板１１と、振動板１１と支点１２１ａを介して接続された可動鉄心１２と、振動板１１と共振する第１信号成分と、第１周波数の可動鉄心１２と共振し、且つ第１周波数と和音の関係を持つ第２周波数の第２信号成分とを含む駆動信号が入力されるコイル（ボビン１４及び巻き線１５）とを備える。支点１２１ａは、振動板１１の中心Ｏから偏心した位置に設けられ、可動鉄心１２は、支点１２１ａよりも偏心方向Ｄ１に重心Ｇがずれるように構成されている。

Description

ホーンの音源装置
　本発明は、車両に搭載されるホーンの音源装置に関するものである。
　車両には、振動板を可動鉄心で振動させ、振動板で発生した音を共鳴管を通じて外部に出力させるホーンが搭載されている。共鳴管は渦巻き形状を持っているので、水等の異物が侵入して共鳴管内に溜まってしまうと、除去できなくなるという問題がある。そこで、特許文献１は、共鳴管の音波出口開口部に異物侵入防止部材を装着し、車両前方から飛来する異物が共鳴管内に侵入することを防止する車両用電気式ホーンを開示する。
特開２０１１－７６０１８号公報
　ところで、ホーンから出力される音を和音にすると、搭乗者にとって心地の良い音が出力され、運転の楽しみが増すと考えられる。和音の出力を実現する手法としては、例えば、周波数の異なる音を出力するホーンを複数設ける手法が考えられる。
　しかし、この手法ではホーンが複数あるので、コスト及び重量が増大するという問題がある。また、車両においてホーンの設置スペースには限りがあるので、複数のホーンを設けることは好ましくない。
　また、特許文献１は、異物の侵入を防止する発明であるので、１つのホーンを用いて和音を出力することはできない。
　本発明の目的は、１つの振動板から和音を出力させるホーンの音源装置を提供することである。
　本発明の一態様に係る音源装置は、車両に搭載されるホーンの音源装置であって、
　振動板と、
　前記振動板と支点を介して接続された可動鉄心と、
　前記振動板と共振する第１周波数の第１信号成分と、前記可動鉄心と共振し、且つ前記第１周波数と和音の関係を持つ第２周波数の第２信号成分とを含む駆動信号が入力され、
前記可動鉄心を駆動させるコイルとを備え、
　前記支点は、振動板の中心から偏心した位置に設けられ、
　前記可動鉄心は、前記支点よりも前記支点の偏心方向に重心がずれるように構成されている。
　本態様によれば、第１周波数によって振動板が共振し、第１音が出力される。また、可動鉄心は、第２周波数によって共振し、支点を中心に重心が揺動するように振動する。ここで、支点は振動板の中心から偏心しているので、振動板において、支点に対して偏心方向側の領域（第１領域）の振幅が、支点に対して偏心方向とは反対側の領域（第２領域）の振幅よりも大きくなる。その結果、振動板において、第１領域と第２領域とにおける第２周波数の振動が非対称になって打ち消し合わなくなり、第２音が出力される。
　但し、これだけでは、第１領域の面積が小さいので、十分な音圧の第２音が得られない。そこで、本態様では、可動鉄心の重心を偏心方向にずらしている。これにより、揺動時において可動鉄心が第２領域を引っ張る力が増大し、第２領域における第２周波数の振動の振幅が増大し、十分な音圧を持つ第２音が出力できる。更に、第１周波数と第２周波数とは和音の関係を持っている。よって、１つのホーンから第１、第２音を含む和音が出力される。
　上記態様において、前記可動鉄心は、前記振動板の直交方向に対して傾斜して配置されていてもよい。
　本態様によれば、可動鉄心は斜め方向に傾斜しているので、振動板には、可動鉄心から縦成分の振動に加えて横成分の振動が加えられる。そのため、第２音の音圧をより高くすることができる。
　上記態様において、前記可動鉄心は、
　前記重心よりも前記振動板側に配置され、前記支点において前記可動鉄心を支持する支持部と、
　前記支点とは反対側の前記支持部の端部と接続され、前記支持部の中心軸に対して、中心軸が前記偏心方向にずれて配置された本体部とを備えてもよい。
　本態様によれば、支持部の中心軸に対して、中心軸をずらして本体部を配置することで、可動鉄心の重心が支点から偏心方向にずらされている。
　上記態様において、前記支点と前記重心との長さは、目標の前記第２周波数が得られる長さに設定されていてもよい。
　本態様によれば、支点と可動鉄心との長さが目標の第２周波数が得られる長さに設定されているので、振動板から目標となる第２周波数を持つ第２音を出力させることができる。
　本発明によれば、１つのホーンから和音を出力することができる。
本発明の実施の形態における音源装置を持つホーンの内部構成図である。 図１に示す音源装置の外観構成図である。 図２に示す音源装置の内部構成図である。 図３の内部構成図においてボビンの断面を示した図である。 本実施の形態の音源装置と比較例の音源装置とを比較した図である。 可動鉄心の重心と支点との長さと共振との関係を示した図である。 支点を振動板の中心から偏心させた場合の作用を説明する図である。 可動鉄心の形状に応じた音圧分布を示した図である。 図８のセクション（ａ）に示す可動鉄心をクローズアップして示した図である。 図８のセクション（ｂ）に示す可動鉄心をクローズアップして示した図である。 可動鉄心の傾斜方向の違いによる第２振動の音圧分布を比較した図である。
　図１は、本発明の実施の形態における音源装置１０を持つホーン１の内部構成図である。図２は、図１に示す音源装置１０の外観構成図である。図３は、図２に示す音源装置１０の内部構成図である。図４は、図３の内部構成図においてボビンの断面を示した図である。以下、図１～図４を適宜参照しながら、ホーン１を説明する。図１～図４において、紙面に対し、上側の方向を上方、下側の方向を下方、上方及び下方を総称した方向を上下方向と呼ぶ。また、紙面に対し、左側の方向を左方、右側の方向を右方、左方及び右方を総称した方向を左右方向と呼ぶ。更に、上下方向及び左右方向と直交する方向を前後方向と呼び、前後方向において手前に向かう方向を前方、奥側に向かう方向を後方と呼ぶ。
　図１に示すように、ホーン１は、音を発生させる音源装置１０と、音源装置１０の上方に設けられ、音源装置１０から出力された音と共鳴する共鳴管２０とを備える。
　音源装置１０は、振動板１１と、振動板１１と支点領域１２１１を介して接続された可動鉄心１２と、可動鉄心１２の下方に設けられた固定鉄心１３と、コイルを構成するボビン１４及び巻き線１５と、可動鉄心１２、固定鉄心１３、ボビン１４、及び巻き線１５を収容するケース１６と、振動板１１の外縁をケース１６の外縁に取り付ける外枠１７と、ボビン１４の上方及び側方を覆うコイルケース１８と、ケース１６の底面の下方に取り付けられたブラケット３０とを備える。
　図２を参照し、振動板１１は、例えば、可撓性を有する円盤状の金属で構成され、可動鉄心１２の振動により振動し、音を出力する。振動板１１は、ケース１６の最上方に設けられた円形の縁の上に載置され、外枠１７によりかしめられることで、ケース１６に固定されている。図１を参照し、振動板１１は、支持部１２１を取り囲む一定の領域が下方に向けて円錐状に傾斜したテーパ１１ａが設けられ、振動し易くされている。
　可動鉄心１２は、磁性体で構成され、支点領域１２１１を介して振動板１１と接続された支持部１２１と、支持部１２１の下側に設けられた本体部１２２とを備える。
　支持部１２１は、円柱状であり、上下方向の両側から支点領域１２１１を挟持する。支持部１２１は、支点領域１２１１の中心（以下、「支点１２１ａ」と記述する。）が振動板１１の中心Ｏよりも右方に偏心した位置に設けられている。ここで、支点１２１ａが偏心した方向（ここでは、右方）を偏心方向Ｄ１と記述する。
　本体部１２２は、大局的には、支持部１２１よりも長い円柱状であり、中心軸Ｃ２の上方の端部が支持部１２１の中心軸Ｃ１に対して、偏心方向Ｄ１にずれている。なお、中心軸Ｃ１は上下方向、すなわち、振動板１１と直交する方向を向いており、且つ、支点１２１ａを通過している。図１の例では、中心軸Ｃ２は、上下方向に対して左斜め下方に傾斜している。これにより、可動鉄心１２の重心Ｇは、支点１２１ａよりも偏心方向Ｄ１にずらされる。具体的には、本体部１２２は、中心軸Ｃ２を長手方向とする円柱状の円柱部１２２２と、円柱部１２２２の上方に設けられ、支持部１２１に向けて屈曲する屈曲部１２２１とを備える。
　図１の例では、重心Ｇを支点１２１ａよりも偏心方向Ｄ１にずらすために、屈曲部１２２１は、偏心方向Ｄ１に突出している。そのため、屈曲部１２２１の上面１２２１ｕは露出している。
　固定鉄心１３は、台座部１３２と、台座部１３２の上面の中心から中心軸Ｃ２の方向に突出した凸部１３１と、台座部１３２の下面から下方に突出した嵌合部１３３とを備える。図４を参照し、台座部１３２は、中心軸Ｃ２と直交する上面１３２ａを持ち、ボビン１４が載置される。凸部１３１は、ボビン１４の中心軸に沿って設けられた穴１４１内に侵入し、ボビン１４が嵌め込まれる。図１を参照して、嵌合部１３３は、ケース１６の底面に設けられた穴に嵌め込まれる。これにより、固定鉄心１３がケース１６の内部で固定される。
　ボビン１４は、巻き線１５が巻回されたドラム状の部材で構成されている。図３を参照し、ボビン１４は、穴１４１に対して上方から可動鉄心１２が挿入されている。穴１４１の直径は、可動鉄心１２の円柱部１２２２の直径よりも多少大きくされている。これにより、可動鉄心１２は、中心軸Ｃ２に沿った振動に加えて、支点１２１ａを中心とする揺動が可能とされている。図４を参照し、可動鉄心１２の円柱部１２２２は、下面が凸部１３１の上面と当接している。巻き線１５には、図略の信号生成装置が接続されており、振動板１１と共振する第１周波数の第１信号成分と、可動鉄心１２と共振する第２周波数の第２信号成分とを含む駆動信号が入力される。
　図１を参照し、コイルケース１８は、ボビン１４の上方及び巻き線１５の外周面を覆うように、台座部１３２の上側に設けられている。コイルケース１８の上面の中央には、可動鉄心１２をボビン１４に挿入するための穴が形成されている。また、コイルケース１８の穴の内周には可動鉄心１２との空間を閉塞して、可動鉄心１２を支持するパッキン１８１が取り付けられている。
　図２を参照し、ケース１６は、円盤状の上部１６１と、上部１６１の下方に設けられた下部１６２とを備える。上部１６１は、振動板１１と同心円状の断面を持つ。下部１６２は、支点１２１ａと同心円状の断面を持ち、上部１６１よりも上下方向の長さが長い円柱形状を持つ。
　ブラケット３０は、下部１６２の下面から右方に延びる短冊形状を持ち、右端にホーン１を車両の内部に取り付けるための穴が設けられている。
　図１を参照し、共鳴管２０は、振動板１１の中心Ｏの上側に開口部を持つ主共鳴管と、主共鳴管から分岐した分岐共鳴管とを備える。主共鳴管及び分岐共鳴管は渦巻き状である。主共鳴管には、第１音と第２音とを含む和音が入力される。主共鳴管は、第１音及び第２音のいずれか一方の音と共鳴して、開口部２１から一方の音を出力する。分岐共鳴管は、第１音及び第２音のいずれか他方の音と共鳴して、開口部２２から他方の音を出力する。
　図１に示す音源装置１０の動作を簡単に説明する。図略の信号生成装置からの駆動信号が巻き線１５に印加されると、可動鉄心１２は巻き線１５からの電磁気力を受けて駆動される。ここで、駆動信号に含まれる第１信号成分は、振動板１１と共振する第１周波数を持っているので、振動板１１は可動鉄心１２によって上下方向に振動し、第１周波数を基本周波数とする第１音を発生する。また、駆動信号に含まれる第２信号成分は、可動鉄心１２と共振する第２周波数を持っているので、可動鉄心１２は、支点１２１ａを中心に揺動する。これにより、振動板１１は第２周波数を基本周波数とする第２音を発生する。
　第１周波数と第２周波数としては、不完全協和音を採用してもよいし、完全協和音を採用してもよい。ここでは、第１、第２音として、周波数比が１．２５の関係を持つ不完全協和音を採用するが、これに限定されない。
　図５は、本実施の形態の音源装置１０と比較例の音源装置１０Ｊとを比較した図である。図５のグラフにおいて、特性Ｇ５１は音源装置１０の周波数特性を示し、特性Ｇ５２は比較例の音源装置１０Ｊの周波数特性を示している。なお、図５のグラフにおいて、縦軸は音圧を示し、横軸は周波数を示している。
　音源装置１０Ｊは、可動鉄心１２Ｊが振動板１１Ｊの中心に取り付けられている。そのため、特性Ｇ５２は５００Ｈｚ付近で観測される１つの共振周波数しか持っていない。一方、音源装置１０は、可動鉄心１２が振動板１１の中心Ｏから偏心して振動板１１に取り付けられ、かつ、可動鉄心１２の重心Ｇが偏心方向Ｄ１にずれている。そのため、特性Ｇ５１は、５００Ｈｚ付近で観測される振動板１１の共振による共振周波数と、４００Ｈｚ付近で観測される可動鉄心１２の共振による共振周波数とを持つ。これにより、振動板１１は振動板１１の共振による第１音（Ｂ音）に加えて、可動鉄心１２の共振による第２音（Ａ音）を持つ和音を発生する。
　図６は、可動鉄心１２の重心Ｇと支点１２１ａとの長さＬと、共振との関係を示した図である。１行目に示すセクション（ａ）は、長さＬをＬ１にした場合を示し、２行目に示すセクション（ｂ）は、長さＬを０にした場合を示し、３行目に示すセクション（ｃ）は長さＬを２・Ｌ１にした場合を示している。また、セクション（ａ）～セクション（ｃ）において、中央に示す円は振動板１１で発生する振動の音圧分布６１１，６１２，６２１，６２２，６３１，６３２を示し、同心円の中心から離れるにつれて、音圧が低くなっている。音圧分布６１１，６２１，６３１は、振動板１１の共振により振動板１１で発生する振動（以下、「第１振動」と呼ぶ。）の音圧分布を示し、音圧分布６１２，６２２，６３２は、可動鉄心１２の共振により振動板１１で発生する振動（以下、「第２振動」と呼ぶ。）の音圧分布を示している。
　枠６５１は、可動鉄心１２の揺動運動を示した図である。枠６５１の例では、中央の図は、可動鉄心１２が上下方向を向いた状態Ｓ１（中立状態）を示し、左側の図は、可動鉄心１２が最も右方に揺動した状態Ｓ２を示し、右側の図は、可動鉄心１２が最も左方に揺動した状態Ｓ３を示している。状態Ｓ１～Ｓ３に示すように、可動鉄心１２は、共振により、左右対称に揺動していることが分かる。
　詳細には、振動板１１は、状態Ｓ１から状態Ｓ２に向かうにつれて、支点１２１ａよりも左側の領域における下方への撓みが増大していくと共に、支点１２１ａよりも右側の領域における上方への撓みが増大していく。また、状態Ｓ１から状態Ｓ３に向かうにつれて、振動板１１は、支点１２１ａよりも左側の領域における上方への撓みが増大していくと共に、支点１２１ａよりも右側の領域における下方への撓みが増大していく。これにより、音圧分布６１２，６３２に示すように、第２振動は、支点１２１ａを通過する前後方向の線Ｌ６に対して対称に２つのピークを持つ音圧分布を持つことになる。
　可動鉄心１２は、支点１２１ａを中心に左右方向に揺動するので、可動鉄心１２の揺動運動は、支点１２１ａを中心とする重心Ｇの振り子の揺動運動と考えることができる。それを示したのが図６の左列に示した３つの図である。
　セクション（ａ）の例では、長さＬ＝Ｌ１の振り子の揺動運動により第２振動の共振周波数は、音圧分布６１２に示すように、２５５Ｈｚであった。一方、セクション（ｃ）の例では、長さがセクション（ａ）の２倍なので、第２振動の共振周波数は、音圧分布６３２に示すように、セクション（ａ）の１／２の共振周波数（＝１２８Ｈｚ）になった。また、セクション（ｂ）の例では、重心Ｇが支点１２１ａと一致しており、可動鉄心１２は揺動しないので、音圧分布６２２に示すように、第２振動は発生しなかった。
　このように、可動鉄心１２の揺動運動は重心Ｇの振り子の揺動運動と考えられるので、長さＬを長くすると、揺動運動により振動板１１に発生する第２振動の共振周波数が低くなることが分かる。
　一方、第１振動は、振動板１１の共振によるものであり、可動鉄心１２の揺動運動に依存しないので、セクション（ａ）～（ｃ）とも、２２７Ｈｚの同じ共振周波数が得られている。
　このように、重心Ｇを支点１２１ａの下方に設けることで、第２振動を振動板１１に発生させることができる。しかし、重心Ｇを支点１２１ａの真下に設けると、状態Ｓ２，Ｓ３に示すように、第２振動は、支点１２１ａを中心に点対称に振幅が発生する。そのため、模式図６４０に示すように、第２振動は、プラスの振幅とマイナスの振幅とが打ち消し合い、振動板１１からは第２振動による音、すなわち、第２音は発生しなくなってしまう。
　そこで、音源装置１０は、図７に示すように、支点１２１ａを振動板１１の中心Ｏから偏心方向Ｄ１に偏心させている。図７は、支点１２１ａを振動板１１の中心Ｏから偏心させた場合の作用を説明する図である。セクション（ａ）は、支点１２１ａを振動板１１の中心Ｏから偏心させた場合の第２振動の様子を示している。セクション（ａ）の例では、支点１２１ａが、中心Ｏから偏心方向Ｄ１（ここでは、左方）にずらされている。この場合、第２振動の振幅は、模式図７３０及び音圧分布７１１に示すように、支点１２１ａに対して左側の方が右側よりも大きくなって、非対称になるので、第２振動は打ち消し合わず、振動板１１から第２音が発生する。但し、第２音の音圧は振動面積×振幅で決まるので、支点１２１ａよりも左側の小さい領域でしか振動板１１は大きく振動しておらず、十分な音圧の第２音が得られない。
　そこで、音源装置１０は、可動鉄心１２の重心Ｇを偏心方向Ｄ１側にずらしている。図７のセクション（ｂ）は、可動鉄心１２の重心Ｇの偏心パターンＭ１，Ｍ２，Ｍ３と音圧分布７２１，７２２，７２３との関係を示す図である。偏心パターンＭ１は、支点１２１ａに対して、重心Ｇを偏心方向Ｄ１にずらしたパターンであり、本実施の形態の構成である。偏心パターンＭ２は、重心Ｇを支点１２１ａの真下に配置したパターンであり、セクション（ａ）と同じパターンである。偏心パターンＭ３は、支点１２１ａに対して、重心Ｇを偏心方向Ｄ１とは反対の方向にずらしたパターンである。
　偏心パターンＭ２における音圧分布７２２は、セクション（ａ）の音圧分布７１１と同じである。偏心パターンＭ３では、音圧分布７２１に示すように、支点１２１ａを通る前後方向の線Ｌ７よりも左側の領域において、振動板１１は、偏心パターンＭ２と同様に、大きく振動しているが、線Ｌ７よりも右側の領域において、振動板１１の振動は偏心パターンＭ２よりも小さくなっている。したがって、偏心パターンＭ２，Ｍ３では、十分な音圧を持つ第２音が得られない。
　これに対し、偏心パターンＭ１では、重心Ｇが偏心方向Ｄ１側にずらされているので、可動鉄心１２の揺動時に、振動板１１は、線Ｌ７よりも右側の領域が可動鉄心１２により大きく引っ張られる。これにより、線Ｌ７よりも右側の領域において、振動板１１の振動は偏心パターンＭ２よりも大きくなっている。これにより、偏心パターンＭ１では、十分な音圧の第２音が得られる。
　図８は、可動鉄心１２の形状に応じた音圧分布を示した図である。セクション（ａ）、（ｂ）とも、重心Ｇは、偏心方向Ｄ１にずらされているが、可動鉄心１２の形状が異なっている。セクション（ａ）では、可動鉄心１２の形状は、図１～図４で示した形状とほぼ同一であるが、セクション（ｂ）は、図１～図４で示した形状と異なっている。また、図７では、可動鉄心１２は、中立状態において、長手方向が振動板１１の直交方向を向いているが、図８は、セクション（ａ）、（ｂ）とも、可動鉄心１２は、中立状態において、長手方向が振動板１１の直交方向に対して傾斜している。
　図９は、図８のセクション（ａ）に示す可動鉄心１２をクローズアップして示した図である。図１０は、図８のセクション（ｂ）に示す可動鉄心１２をクローズアップして示した図である。以下、図９に示す可動鉄心１２を第１例の可動鉄心１２、図１０に示す可動鉄心１２を第２例の可動鉄心１２として説明する。
　第１例の可動鉄心１２は、図１～図４で上述した可動鉄心１２と同様、支持部１２１の中心軸Ｃ１に対して、本体部１２２の中心軸Ｃ２の支持部１２１側の端部を偏心方向Ｄ１にずらすことで、重心Ｇが支点１２１ａに対して偏心方向Ｄ１にずらされている。但し、図９に示す可動鉄心１２は、屈曲部１２２１の支点１２１ａ側の面が、中心軸Ｃ２と平行な方向を向いているのに対して、図１に示す可動鉄心１２は、屈曲部１２２１の支点１２１ａ側の面が上下方向を向いている点で若干相違している。それ以外、図９に示す可動鉄心１２は、図１に示す可動鉄心１２に対して、本質的な相違はないので、詳細な説明を省く。
　第２例の可動鉄心１２は、本体部１２２を中心軸Ｃ２を偏心方向Ｄ１側に傾斜させることで重心Ｇが偏心方向Ｄ１にずらされている。詳細には、可動鉄心１２は、円柱状であり、中心軸Ｃ１が上下方向を向いており、支点１２１ａを通過する支持部１２１を備えている点は第１例と同じである。
　また、第２例の可動鉄心１２は、中心軸Ｃ２が支点１２１ａで中心軸Ｃ１と交差し、且つ、偏心方向Ｄ１側に傾斜するほぼ円柱状の本体部１２２を備えている。これにより、第２例の可動鉄心１２は、重心Ｇが、支点１２１ａの下方の中心軸Ｃ２上に位置することになり、支点１２１ａに対して偏心方向Ｄ１側にずれることになる。より詳細には、本体部１２２は、支持部１２１側に設けられた上円柱部１２２１ａと、上円柱部１２２１ａの下方に設けられた下円柱部１２２２ａとを備えている。
　ここで、上円柱部１２２１ａは、下円柱部１２２２ａよりも直径を大きくすることで、下円柱部１２２２ａより重くされている。これにより、重心Ｇの位置が過剰に下方に位置することが防止されている。
　図８の１行目に示すように、第１、第２例の可動鉄心１２は、線Ｌ７よりも右側の広い領域で大きな第２振動（ここでは、４００Ｈｚ）が観測されており、ほぼ同じ音圧分布が観測されていることが分かる。また、図８の２行目に示すように、第１、第２例の可動鉄心１２は、中心Ｏを中心に広い領域で第１振動（ここでは、５００Ｈｚ）が観測されており、ほぼ同じ音圧分布が観測されていることが分かる。
　図８のセクション（ａ）、（ｂ）を比較すれば分かるように、可動鉄心１２の形状が異なっていても、重心Ｇが支点１２１ａよりも偏心方向Ｄ１にずれていれば、高い音圧の第１、第２振動が得られ、第１音、第２音を発生させることができる。
　図１１は、可動鉄心１２の傾斜方向の違いによる第２振動の音圧分布を比較した図である。セクション（ａ）は、可動鉄心１２を偏心方向Ｄ１側に傾斜させた場合を示し、セクション（ｂ）は、可動鉄心１２を偏心方向Ｄ１とは反対側に傾斜させた場合を示す。以下、セクション（ａ）の傾斜パターンを第１傾斜パターンと呼び、セクション（ｂ）の傾斜パターンを第２傾斜パターンと呼ぶ。なお、図１１において、２行目は、両傾斜パターンにおける中立状態を示し、３行目は、両傾斜パターンにおける左の最大揺動状態を示している。また、第１、第２傾斜パターンとも、上述した第１例の可動鉄心１２を採用することで、重心Ｇが偏心方向Ｄ１にずらされている。
　セクション（ａ）、（ｂ）の音圧分布１１０１，１１０２を比較すれば分かるように、第１傾斜パターンは、線Ｌ７よりも右側の領域における音圧が第２傾斜パターンよりも多少高かったが、線Ｌ７よりも左側の領域における音圧が第２傾斜パターンよりも多少低かった。これらの差は、第１、第２傾斜パターンにおける、支点１２１ａに対する偏心方向Ｄ１への重心Ｇのずれ量の相違が原因と考えられる。いずれにせよ、両傾斜パターンとも、トータルでは、十分な音圧を持つ第２振動が得られていることが分かる。
　但し、セクション（ａ）に示すように、第１傾斜パターンでは、可動鉄心１２が偏心方向Ｄ１側にずれているので、固定鉄心１３及び巻き線１５等の駆動部材が振動板１１の左端からはみ出す可能性がある。一方、セクション（ｂ）に示すように、第２傾斜パターンでは、可動鉄心１２が偏心方向Ｄ１とは反対側にずれているので、固定鉄心１３及び巻き線１５等の駆動部材が振動板１１の中心Ｏ側に集めることができる。そのため、第２傾斜パターンは、音源装置１０をコンパクトに纏めることができるといったメリットが得られる。
　第１、第２傾斜パターンで示すように、可動鉄心１２を傾斜させた場合、振動板１１に加わる左右方向の力の成分が可動鉄心１２を上下方向に向けた場合に比べて大きくなる。そのため、第２振動に寄与する力が増大し、より大きな第２音を発生させることができる。
　以上説明した音源装置１０によれば、第１周波数によって、振動板１１が共振し、第１音が出力される。また、支点１２１ａが振動板１１の中心Ｏから偏心し、且つ、可動鉄心１２の重心Ｇが支点１２１ａよりも偏心方向Ｄ１にずれている。そのため、第２周波数によって可動鉄心１２が揺動し、振動板１１から十分な音圧を持つ第２音を出力できる。更に、第１周波数と第２周波数とは和音の関係を持っている。よって、音源装置１０は、第１、第２音を含む和音を出力できる。
　＜補足＞
　（１）図１の例では、可動鉄心１２は傾斜しているが、必ずしも可動鉄心１２は傾斜している必要はない。例えば、図７の偏心パターンＭ１に示すように、可動鉄心１２は、中立時に、上下方向を向いていても良い。この構成においても、図７の音圧分布７２３で説明したように十分な音圧を持つ第２振動が得られる。
　（２）振動板１１の直径は、目標の第１周波数と共振する長さとなるように設計されればよい。また、可動鉄心１２は、支点１２１ａ及び重心Ｇ間の長さＬが、目標の第２周波数と共振する長さとなるように、全長及び形状が設計されればよい。
　Ｃ１　中心軸
　Ｃ２　中心軸
　Ｄ１　偏心方向
　Ｇ　重心
　Ｏ　中心
　１　ホーン
　１０　音源装置
　１１　振動板
　１２　可動鉄心
　１３　固定鉄心
　１４　ボビン
　１５　巻き線
　１６　ケース
　１７　外枠
　１８　コイルケース
　２０　共鳴管
　３０　ブラケット
　１２１　支持部
　１２１ａ　支点
　１２２　本体部
　１２１１　支点領域
　１２２１　屈曲部
　１２２１ａ　上円柱部
　１２２２　円柱部
　１２２２ａ　下円柱部
 

Claims (4)

  1. 　車両に搭載されるホーンの音源装置であって、
    　振動板と、
    　前記振動板と支点を介して接続された可動鉄心と、
    　前記振動板と共振する第１周波数の第１信号成分と、前記可動鉄心と共振し、且つ前記第１周波数と和音の関係を持つ第２周波数の第２信号成分とを含む駆動信号が入力され、前記可動鉄心を駆動させるコイルとを備え、
    　前記支点は、振動板の中心から偏心した位置に設けられ、
    　前記可動鉄心は、前記支点よりも前記支点の偏心方向に重心がずれるように構成されている音源装置。
  2. 　前記可動鉄心は、前記振動板の直交方向に対して傾斜して配置されている請求項１記載の音源装置。
  3. 　前記可動鉄心は、
    　前記重心よりも前記振動板側に配置され、前記支点において前記可動鉄心を支持する支持部と、
    　前記支点とは反対側の前記支持部の端部と接続され、前記支持部の中心軸に対して、中心軸が前記偏心方向にずれて配置された本体部とを備える請求項１又は２記載の音源装置。
  4. 　前記支点と前記重心との長さは、目標の前記第２周波数の得られる長さに設定されている請求項１～３のいずれかに記載の音源装置。
     
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