(57)【要約】【課題】聴取者の座席位置に関わらず聴取者に対して適切な高域成分を出力することを可能とする。【解決手段】スピーカ装置１００の筐体１１０には、主に高音域を出力する左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒが備えられる。筐体１１０は、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒを車両前方に向けた状態で車室内天井部３１０に取り付けるための上部取付面１１６、左スピーカユニット１２０Ｌが取り付けられた面に形成される右ホーン部１１３Ｒ、右スピーカユニット１２０Ｒが取り付けられた面に形成される右ホーン部１１３Ｒ、および上部取付面１１６に対向し右ホーン部１１３Ｒおよび右ホーン部１１３Ｒと同程度若しくは前面に突出する底板部１１８を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置されるスピーカ装置であって、前記スピーカ装置は、
左チャンネルの信号が入力され、主に高音域を出力する左スピーカユニット、
右チャンネルの信号が入力され、主に高音域を出力する右スピーカユニット、
前記左スピーカユニットおよび前記右スピーカユニットを装着する筐体、
を備え、
前記筐体は、
前記左スピーカユニットおよび前記右スピーカユニットを車両前方に向けた状態で車室内天井部に取り付けるための上部取付面、
前記左スピーカユニットが取り付けられた面に形成される左ホーン部、
前記右スピーカユニットが取り付けられた面に形成される右ホーン部、
前記上部取付面に対向し、前記左ホーン部および前記右ホーン部と同程度若しくは前面に突出する底板部、
を備えることを特徴とするスピーカ装置。
【請求項２】
前記底板部は、取り付けられる車両の対地面に対してその上面が並行であることを特徴とする、
請求項１に記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記左スピーカユニットおよび前記右スピーカユニットは、取り付けられる車両の前方に対して各々のスピーカユニットが広がるように装着され、
前記左ホーン部は、前記左スピーカユニットの左側に構成される左突出部と、前記左スピーカユニットと前記右スピーカユニットとの間に構成される中央突出部により構成され、
前記右ホーン部は、前記右スピーカユニットの右側に構成される右突出部と、前記中央突出部により構成され、
前記中央突出部は、前記左突出部および前記右突出部より前方に突出していることを特徴とする、
請求項１または請求項２に記載のスピーカ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスピーカ装置、
前記左スピーカユニットおよび前記右スピーカユニットに入力される信号に対して所定周波数以上の高域成分を通過させるフィルタ部を備えることを特徴とする、スピーカシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置およびスピーカシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などに設置されるオーディオ装置において、高音域の周波数を出力するためのトゥイーターを聴取者へ向く位置に取り付ける場合がある。例えば、右前方ピラーに右チャンネル用のトゥイーターを取り付け、左前方ピラーに左チャンネル用のトゥイーターを取り付ける。このような構成により、指向性の狭い高音域の音を、運転席や助手席などの聴取者に向けて出力することができる。
また、スピーカをダッシュボード等に設置して、スピーカから出力された音をウィンドシールドに反射させて聴取者に音を出力するスピーカ装置もある（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０７４７８０号公報
【特許文献２】特開２００４−２８９３４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来のスピーカ装置は、トゥイーターがピラーに取り付けられている場合、トゥイーターの高音域の周波数は指向性が鋭くなることにより適切に聴取できる範囲が狭くなるとともに、左右の音量バランスが聴取者に対して適切にならないことがある。また、ウィンドシールドに反射させるスピーカをダッシュボードに取り付ける場合は、ダッシュボードの加工が必要となる場合や、取付位置によっては前方視界を遮る場合も生じる。
【０００５】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、聴取者の座席位置に関わらず、聴取者に対して適切な高域成分を出力することを可能とする、スピーカ装置およびスピーカシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に関わるスピーカ装置（１００）は、車両に設置されるスピーカ装置であって、左チャンネルの信号が入力され、主に高音域を出力する左スピーカユニット（１２０Ｌ）、右チャンネルの信号が入力され、主に高音域を出力する右スピーカユニット（１２０Ｒ）、前記左スピーカユニット（１２０Ｌ）および前記右スピーカユニット（１２０Ｒ）を装着する筐体（１１０）、を備え、前記筐体（１１０）は、前記左スピーカユニット（１２０Ｌ）および前記右スピーカユニット（１２０Ｒ）を車両前方に向けた状態で車室内天井部（３１０）に取り付けるための上部取付面（１１６）、前記左スピーカユニット（１２０Ｌ）が取り付けられた面に形成される左ホーン部（１１３Ｌ）、前記右スピーカユニット（１２０Ｒ）が取り付けられた面に形成される右ホーン部（１１３Ｒ）、前記上部取付面（１１６）に対向し、前記左ホーン部（１１３Ｌ）および前記右ホーン部（１１３Ｒ）と同程度若しくは前面に突出する底板部（１１８）、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係るスピーカシステム（２００）は、スピーカ装置（１００）、前記左スピーカユニット（１２０Ｌ）および前記右スピーカユニット（１２０Ｒ）に入力される信号に対して所定周波数以上の高域成分を通過させるフィルタ部（１８０Ｌ、１８０Ｒ）を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、聴取者の座席位置に関わらず聴取者に対して適切な高域成分を出力することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態に係るスピーカ装置の外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係るスピーカ装置の水平方向断面を模式的に表した図である。
【図３】本実施形態に係るスピーカ装置の垂直方向断面を模式的に表した図である。
【図４】本実施形態に係るスピーカシステムの概念ブロック図である。
【図５】本実施形態に係るスピーカ装置を用いた音の出力と反射を模式的に表した図である。
【図６】本実施形態に係るスピーカ装置を用いた音の出力と反射を模式的に表した図である。
【図７】本実施形態に係るスピーカ装置を用いて形成した音場を模式的に表した図である。
【図８】他の実施形態に係るスピーカ装置の垂直方向断面を模式的に表した図である。
【図９】他の実施形態に係るスピーカ装置の水平方向断面を模式的に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るスピーカ装置１００の構成について、図１から図３を用いて説明する。また、スピーカ装置１００が取り付けられる対象として一般的なウィンドシールドや左右のドアにサイドガラスを備える自動車を例として説明するが、同様にウィンドシールドやサイドガラスおよび天井部に類する構造を備える対象であれば、自動車以外にも航空機や船舶、自転車、遊具等であってもよい。
【００１１】
スピーカ装置１００は、自動車の天井部に取り付けられる。図１は、スピーカ装置１００を自動車の天井に取り付けた状態と同様に下方向斜めから見た図である。
【００１２】
スピーカ装置１００は、運転席および助手席に着座した状態の搭乗者の頭部位置より前方となる天井部に取り付けられる。このため、スピーカ装置１００は、自動車の天井部に備えられているルームランプ等が含まれる天井パネルに取り付けられてもよい。
【００１３】
スピーカ装置１００は、１つの筐体１１０内に左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒが自動車の前方を含む方向に向けた状態で備えられる構成である。ここでいう前方とは、自動車が前進する方向であるとともに聴取者が着座した状態で向く方向である。筐体１１０の材質は、樹脂や木材、金属または混合材料等問わないが、高域域の音が吸収されにくく軽量で加工性が良い材質が好ましい。
【００１４】
筐体１１０内には、図２に示すように、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒを格納するためのスピーカ取付部１１４を備える。スピーカ取付部１１４の形状は任意であるとともに、スピーカ取付部１１４は、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒを各々取り付ける空間として左右に分離していてもよい。
【００１５】
左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒは、一般的にトゥイーターと呼ばれる高音域用のスピーカユニットである。左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒに対して、図示しない再生装置から各々のスピーカユニットに図示しない配線が接続されている。
【００１６】
左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒは、図２に示すように、取り付けられる自動車の前方に対して各々のスピーカユニットが広がるように装着される。図２においては、紙面上部が取り付けられる自動車の前方となる。
【００１７】
筐体１１０は、図１および図３に示すように筐体１１０の上部に自動車の車室内天井部に取り付けるための上部取付面１１６を備える。上部取付面１１６の取付方法は任意であり、取付金具や接着部材等を用いる。図３は、図２の一点鎖線における垂直方向の断面図である。
【００１８】
筐体１１０は、図２に示すように、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒが取り付けられた面において、左スピーカユニット１２０Ｌの音の出力方向左側に左突出部１１２Ｌを備え、右スピーカユニット１２０Ｒの音の出力方向右側に右突出部１１２Ｒを備える。また、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒの間に中央突出部１１２Ｃを設ける。
【００１９】
このように形成された、左突出部１１２Ｌおよび中央突出部１１２Ｃによって、左スピーカユニット１２０Ｌから出力された音を拡散するための左ホーン部１１３Ｌを構成する。同様に、右突出部１１２Ｒおよび中央突出部１１２Ｃによって右スピーカユニット１２０Ｒから出力された音を拡散するための右ホーン部１１３Ｒを構成する。
【００２０】
さらに、筐体１１０は、上部取付面１１６に対向し、右ホーン部１１３Ｒおよび右ホーン部１１３Ｒの下面を形成する底板部１１８を備える。底板部１１８は、図３に示すようにその上面が取り付けられる自動車の対地面５００に対して並行となるように構成されている。ここでいう並行とは厳密な並行を含むととともに、例えば±５度程度の範囲を含む。また、底板部１１８は右ホーン部１１３Ｒおよび右ホーン部１１３Ｒと同程度若しくは前方に突出する。
【００２１】
次に、本発明の実施形態に係るスピーカシステム２００の構成について、図４を用いて説明する。
【００２２】
スピーカシステム２００は、上述したスピーカ装置１００に備えられている左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒに入力される信号に対して、高域成分を通過させるいわゆるハイパスフィルタとなる左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rを備える。左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rは同一のフィルタで構成される。
【００２３】
左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rは、トゥイーターとしての左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒの出力周波数帯域として適切な周波数帯域を通過させる。具体例なフィルタ特性としては、カットオフ周波数が８ｋＨｚ未満であることが好ましい。また、聴取者の聴取位置においてスピーカユニット自体の周波数特性と合わせて８ｋＨｚ以上がフラットに出力されるように調整され、カットオフ周波数は筐体１１０からの音の回り込みによる筐体１１０方向からの定位感が無いような特性に調整されたものとなる。
【００２４】
左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rは、スピーカ装置１００の筐体１１０内に備えられていてもよく、スピーカ装置１００とは別体として備えられていてもよい。スピーカ装置１００とは別体の場合は、図示しない再生装置に左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rが備えられている若しくは同等の機能が含まれていてもよい。
【００２５】
次に、図５および図６を用いて、本発明のスピーカ装置１００から出力された音の反射について説明する。図５は、自動車の上部方向から見た場合のスピーカ装置１００が用いられている状態を模式的に表した図であり、図６は、自動車の左横方向から見た場合のスピーカ装置１００が用いられている状態を模式的に表した図である。
【００２６】
図５に示すように、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒから出力された音は、自動車のウィンドシールド３００や左サイドガラス３０２Ｌおよび右サイドガラス３０２Ｒに反射して、左座席聴取者４００および右座席聴取者４０２の方向へ拡散する。このとき、左スピーカユニット１２０Ｌから出力された音は左ホーン部１１３Ｌによって横方向に指向性が広がる。このため、聴取者が左座席聴取者４００であっても右座席聴取者４０２であっても、左スピーカユニット１２０Ｌからの音を反射音として聴取することができる。同様に、右スピーカユニット１２０Ｒから出力された音は右ホーン部１１３Ｒによって横方向に指向性が広がる。このため、聴取者が左座席聴取者４００であっても右座席聴取者４０２であっても、右スピーカユニット１２０Ｒからの音を反射音として聴取することができる、
【００２７】
このために、聴取者の着座位置によらず広い範囲で、左右の高音域の音を適切に聴取することができる。聴取者の着座位置は、図５では前部の左右座席として説明したが、後部の左右座席であっても同様の効果を得ることができる。
【００２８】
このように、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒから出力された音は、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒによって横方向に音の指向性が広がるが、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒを構成している中央突出部１１２Ｃが左突出部１１２Ｌおよび右突出部１１２Ｒより前方に突出しているため、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒからの出力音が互いに回り込む影響を少なくすることができる。このため、左右の高音域の音を明瞭かつ広範囲にを聴取者へ出力することができる。また、聴取者の目線より上方に高音域の音を反射させるため、音場空間が上方まで広がって感じることができる。
【００２９】
左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒは、自動車の前方に対して前方を向いて装着されていてもよいが、図２および図５に示すように、車両の前方を向くとともに各々のスピーカユニットが広がるように装着されることにより、左右のチャンネルセパレーションの良い音を聴取者へ出力することができる。
【００３０】
また、図６に示すように、車室内天井部３１０に取り付けられたスピーカ装置１００から出力された音は、自動車のウィンドシールド３００に反射して上下方向においても左座席聴取者４００および右座席聴取者４０２の方向へ拡散する。このとき、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒから出力された音は底板部１１８、中央突出部１１２Ｃ、左突出部１１２Ｌおよび右突出部１１２Ｒによって聴取者方向である下方向への音の回り込みが防止される。
【００３１】
このために、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒからの出力音が聴取者の方向へ回り込まずに、聴取者はウィンドシールド３００や左サイドガラス３０２Ｌおよび右サイドガラス３０２Ｒからの反射音を聴取することができる。
【００３２】
底板部１１８は、取り付けられる自動車の対地面に対してその上面が並行であることが好ましい。聴取者は自動車の搭乗時は自動車の進行方向である前方を向いて着座するため、ウィンドシールド３００の方向を向くこととなる。このため、車室内天井部３１０の傾きによらず底板部１１８が取り付けられる自動車の対地面に対してその上面が並行であることにより、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒの出力音がウィンドシールド３００や左サイドガラス３０２Ｌおよび右サイドガラス３０２Ｒに反射して聴取者の前方から聞こえてくるような指向性となる。
【００３３】
以上、本発明に係るスピーカ装置１００の構成とその効果について説明したが、スピーカ装置１００に左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rを備えたスピーカシステム２００は、スピーカ装置１００の効果を適切に得られる周波数帯域の信号がスピーカ装置１００に入力されるようにする。
【００３４】
一例として、左フィルタ部１８０Lおよび右フィルタ部１８０Rが５ｋＨｚをカットオフ周波数とした３次のハイパスフィルタである場合、左フィルタ部１８０Lおよび左フィルタ部１１８Ｒを通過して左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒから出力された音は、音の回り込みを防止する底板部１１８と左突出部１１２Ｌおよび右突出部１１２Ｒよりさらに回り込みの少ない周波数帯域の出力となる。このため、聴取者の位置からはスピーカ装置１００が鳴っているのが意識されなくなる。同様に、中央突出部１１２Ｃによる音の回り込みもさらに少なくなるため、左右のチャンネルセパレーションが明瞭な音像が得られる。
【００３５】
本発明に係るスピーカ装置１００およびスピーカシステム２００は、車室内のスピーカ構成として単体で利用されることは少なく、一般的に装着されている左右ドアスピーカなどと併用される。このような構成の場合、図７に示すように、左ドアスピーカ３２０および右ドアスピーカ３２２に備えられているトゥイーターユニットからの高音域は、聴取者から見てステアリングホイール３３２等が備えられるダッシュボード３３０から下方に音場Ｂ６０２を形成する。また、聴取者は中央に着座していないため、左ドアスピーカ３２０および右ドアスピーカ３２２から出力された音は左右のバランスが適切ではない。
【００３６】
本発明に係るスピーカ装置１００またはスピーカシステム２００を併用した場合は、音場Ｂ６０２に加えて聴取者の前方であるウィンドシールド３００や左サイドガラス３０２Ｌおよび右サイドガラス３０２Ｒの方向に左右バランスのよい適切な音場Ａ６００を形成する。このため、本発明に係るスピーカ装置１００およびスピーカシステム２００を併用した場合は、聴取者の着座位置が左右または前後のいずれであっても、前方に左右バランスがよく上下左右方向に広い音場を形成することができる。図７に示す音場Ａ６００および音場Ｂ６０２はいずれも厳密なものではなく概念として図示したものである。
【００３７】
次に、図８および図９を用いて、本発明の他の実施形態について説明する。
【００３８】
図８に示す他の実施形態は、上部取付面１１６に代えて筐体１１０とは別に上部取付部１９０を備えている。図８は図３同様に他の実施形態の場合における左突出部１１２Ｌ部分の垂直方向断面図である。この場合、筐体１１０は上部取付部１９０を取り付けるための天板部１１９を備える。このような構成の場合、天板部１１９の上面が上部取付面１１６として機能する。
【００３９】
また、筐体１１０は上部取付部１９０は取り外し可能な構造であってもよい。このような構成とすることで、様々な形状の車両天井部に対してスピーカ装置１００を適切な角度や適切な位置に取り付けることができる。また、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒの上面を天板部１１９により形成するため、取付られる車両天井部の形状や素材に音質が左右されることを低減する。
【００４０】
図９に示す他の実施形態は、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒの形状を平面により構成したものである。図９は図２同様にスピーカ装置１００の水平方向の断面図である。このように、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒの形状は、とともに様々な形状とすることができる。図９に示す実施形態においては、左突出部１１２Ｌ、右突出部１１２Ｒおよび中央突出部１１２Ｃの形状の一部分に平面を用いたものである。このような形状とすることで、筐体１１０の製造を容易としたり、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒによる音の拡散角度を広くすることができる。このように、左ホーン部１１３Ｌおよび右ホーン部１１３Ｒの形状は、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒの特性や、ウィンドシールド３００等を含む装着する車両の形状などを考慮した形状とすることもできる。
【００４１】
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更可能である。例えば、図示しない再生装置からら各々のスピーカユニットへの配線は、その途中経路に無線通信を用いてもよい。また、車両前方に対する左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒの取付角度は可変であってもよい。左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒの取付角度が可変である場合、手動操作によって角度が変更可能な構造としてもよく、サーボモータ等を用いて自動変更とする場合は、図示しない再生装置からの指示や、再生する楽曲に対応して角度を可変させてもよい。
【００４２】
また、筐体１１０は、左スピーカユニット１２０Ｌおよび右スピーカユニット１２０Ｒが各々装着される分離形状であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１００：スピーカ装置
１１０：筐体
１１２Ｌ：左突出部
１１２Ｒ：右突出部
１１２Ｃ：中央突出部
１１３Ｌ：左ホーン部
１１３Ｒ：右ホーン部
１１４：スピーカ取付部
１１６：上部取付面
１１８：底板部
１１９：天板部
１２０Ｌ：左スピーカユニット
１２０Ｒ：右スピーカユニット
１８０Ｌ：左フィルタ部
１８０Ｒ：右フィルタ部
１９０：上部取付部
２００：スピーカシステム
３００：ウィンドシールド
３０２Ｌ：左サイドガラス
３０２Ｒ：右サイドガラス
３１０：車室内天井部
３２０：左ドアスピーカ
３２２：右ドアスピーカ
３３０：ダッシュボード
３３２：ステアリングホイール
４００：左座席聴取者
４０２：右座席聴取者
５００：対地面
６００：音場Ａ
６０２：音場Ｂ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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