(57)【要約】【課題】耐候性の良好なスピーカ装置、及び排気系部品等の隔体の内部を流体が流通することに伴う騒音を効果的に抑制することができる騒音抑制装置を得る。【解決手段】スピーカ装置１０は、ケース１２の開口端である周壁１６の端部１６Ａに振動板１８の周縁部１８Ａを全周に亘り接合することで形成された密閉空間Ｒ内に、アクチュエータ２０を配置して構成されている。アクチュエータ２０を作動すると、平板状の振動板１８が板厚方向に振動して、音波として平面波を発生する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
周縁部が前記ケースの内縁又は開口端に全周に亘り接合され、該ケースとで閉空間を形成したカバーと、
前記閉空間内に設けられ、前記カバー及び前記ケースにおける前記カバーと対向する底壁の少なくとも一方を振動板として加振するアクチュエータと、
を備えたスピーカ装置。
【請求項２】
前記ケース及び前記カバーのうち前記振動板として加振される部材は、金属材にて構成されている請求項１記載のスピーカ装置。
【請求項３】
前記ケースの底壁及び前記カバーは、それぞれ平板状に形成されており、
前記アクチュエータは、本体側が前記ケースの底壁及び前記カバーの何れか一方の中央部に支持されると共に、振動出力側が前記ケースの底壁及び前記カバーの他方の中央部に接続されている請求項１又は請求項２記載のスピ−カ−装置。
【請求項４】
前記ケース及び前記カバーのうち前記振動板として加振される部材には、環状に形成された剛性変化部が設けれている請求項３記載のスピーカ装置。
【請求項５】
前記ケースとカバーとで形成された閉空間内には、吸音材が設けられている請求項１乃至請求項４の何れか１項記載のスピーカ装置。
【請求項６】
ケースと、
前記ケースの開口端側を覆うように配置されたカバーと、
前記ケース内に設けられ、前記カバー及び前記ケースにおける前記カバーと対向する底壁の少なくとも一方を振動板として加振するアクチュエータと、
前記ケース内に設けられた吸音材と、
を備えたスピーカ装置。
【請求項７】
自動車の内燃機関エンジンの排ガスを排出するための排気系を構成する排気系部品に、平板状の振動板を有するスピーカ装置を設けた騒音抑制装置。
【請求項８】
前記スピーカ装置の振動板は、前記排気系部品の外壁の少なくとも一部を構成する請求項７記載の振動抑制装置。
【請求項９】
前記スピーカ装置として、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載のスピーカ装置を用いた請求項７又は請求項８記載の騒音抑制装置。
【請求項１０】
内部流体の流動に伴って発音し得る隔体の一部を、アクチュエータの作動によって加振される平板状の振動板とした騒音抑制装置。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、前記振動板がケースとの間に形成する閉空間内に配設されている請求項１０記載の騒音抑制装置。
【請求項１２】
前記振動板は、周縁部が前記ケースに全周に亘り接合されて、該ケースを閉止している請求項１１記載の騒音抑制装置。
【請求項１３】
前記振動板における前記ケースとの接合部の内側には、前記アクチュエータとの接続部位を囲む環状に形成された剛性変化部が全周に亘り形成されている請求項１２記載の騒音抑制装置。
【請求項１４】
前記ケース内には、吸音材が設けられている請求項１１乃至請求項１３の何れか１項記載の騒音抑制装置。
【請求項１５】
前記振動板は、金属製である請求項１０乃至請求項１４の何れか１項記載の騒音抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スピーカ装置及び騒音抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の排気系における大気開放部の排気ガス排出側に向けて平板状の振動板を設置し、該振動板を振動させることで排気音と逆位相でかつ等音圧の消去音を放出させて、排気騒音を低減する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２５３３７１３号明細書
【特許文献２】特開平２００２−７８０７７号公報
【特許文献３】特開平１１−２０５８８１号公報
【特許文献４】特開平２００４−８８７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記の如き従来の技術では、エンクロージャの体積確保及び耐環境性の確保のために、リヤバンパに振動板及びアクチュエータを配設しており、エンジンから大気開放部まで排気ガスを導く排気系部品での騒音抑制を行うことができなかった。
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮して、耐環境性の良好なスピーカ装置を得ることが目的である。また、本発明は、排気系部品等の隔体の内部を流体が流通することに伴う騒音を効果的に抑制することができる騒音抑制装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明に係るスピーカ装置は、ケースと、周縁部が前記ケースの内縁又は開口端に全周に亘り接合され、該ケースとで閉空間を形成したカバーと、前記閉空間内に設けられ、前記カバー及び前記ケースにおける前記カバーと対向する底壁の少なくとも一方を振動板として加振するアクチュエータと、を備えている。
【０００６】
請求項１記載のスピーカ装置では、ケースとカバーとで密閉された閉空間内に配置されたアクチュエータが作動すると、カバー及びケースの底壁の少なくとも一方が振動板として加振されて音波を発生する。ケースとカバーとが全周に亘り接合されているため、該ケースとカバーとで形成されアクチュエータを収容した密閉空間は、防水性や防塵性が確保される。
【０００７】
このように、請求項１記載のスピーカ装置では、耐環境性が良好である。また、ケースとカバーとで密閉空間を形成しているので、振動板の振動に伴う音波がケース内空間を経由して振動板とは反対側に透過することを抑制することが可能になる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係るスピーカ装置は、請求項１記載のスピーカ装置において、前記ケース及び前記カバーのうち前記振動板として加振される部材は、金属材にて構成されている。
【０００９】
請求項２記載のスピーカ装置では、振動板が金属製であるため、耐熱性が良好である。なお、ケース及びカバーの双方を金属製とすることで、耐熱性をさらに向上することもできる。
【００１０】
請求項３記載の発明に係るスピーカ装置は、請求項１又は請求項２記載のスピーカ装置において、前記ケースの底壁及び前記カバーは、それぞれ平板状に形成されており、前記アクチュエータは、本体側が前記ケースの底壁及び前記カバーの何れか一方の中央部に支持されると共に、振動出力側が前記ケースの底壁及び前記カバーの他方の中央部に接続されている。
【００１１】
請求項３記載のスピーカ装置では、平板状のカバー又は平板状のケース底壁が振動板として加振されるので、音波として平面波が出力され易い。この平面波は音圧の距離に対する減衰が少なく、また低周波から高周波まで広い周波数範囲の音波をケース容量に依存することなく出力することが可能である。したがって、本スピーカ装置は小型化が可能であり、設置位置に対する制約を少なくすることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明に係るスピーカ装置は、請求項３記載のスピーカ装置において、前記ケース及び前記カバーのうち前記振動板として加振される部材には、環状に形成された剛性変化部が設けれている。
【００１３】
請求項４記載のスピーカ装置では、振動板にアクチュエータを囲むように環状の剛性変化部が設けられているため、剛性変化部の寸法形状によって、要求される音波（特性）に応じた振動板の固有モード（分割振動のモード）の設定が可能である。
【００１４】
請求項５記載の発明に係るスピーカ装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の騒音抑制装置において、前記ケースとカバーとで形成された閉空間内には、吸音材が設けられている。
【００１５】
請求項５記載のスピーカ装置では、閉空間内に吸音材が設けられ（例えば充填され）ているため、振動板の振動に伴う閉空間内向きの振動に起因して発生した音波は、主に高周波成分が吸音材にて吸収（エネルギ消費）され、該高周波成分の音波がケース外に透過することが効果的に抑制される。
【００１６】
請求項６記載の発明に係るスピーカ装置は、ケースと、前記ケースの開口端側を覆うように配置されたカバーと、前記ケース内に設けられ、前記カバー及び前記ケースにおける前記カバーと対向する底壁の少なくとも一方を振動板として加振するアクチュエータと、前記ケース内に設けられた吸音材と、を備えている。
【００１７】
請求項６記載のスピーカ装置では、ケースとカバーとの間に形成された空間内に配置されたアクチュエータが作動すると、カバー及びケースの底壁の少なくとも一方が振動板として加振されて音波を発生する。ケース内に吸音材が設けられているので、振動板の振動に伴う閉空間内向きの振動に起因して発生した音波は、主に高周波成分が吸音材にて吸収（エネルギ消費）され、該高周波成分の音波がケース外に透過することが効果的に抑制される。
【００１８】
請求項７記載の発明に係る騒音抑制装置は、自動車の内燃機関エンジンの排ガスを排出するための排気系を構成する排気系部品に、平板状の振動板を有するスピーカ装置を設けた。
【００１９】
請求項７記載の騒音抑制装置では、平板状の振動板を有するスピーカ装置が、排気系部品又は排気系部品内の排気ガスに向けて音波を発生する。この音波を排気系部品の排気ガス流通に伴う振動又は排気ガス自体の振動と逆位相となるように生じさせることで、排気系部品を排気ガスが流通することによる騒音が抑制される。ここで、スピーカ装置が平板状の振動板を有するため、音波として音圧の距離に対する減衰が少ない平面波が出力され易い。このため、大気開放後と比較して大きなエネルギを有する排気ガスが流通する排気系部品又は該排気系部品内の排気ガスに対し、音圧（エネルギ）の大きな音波を逆位相で付加することができる。
【００２０】
このように、請求項７記載の騒音抑制装置では、排気系部品の内部を排気ガスが流通することに伴う騒音を効果的に抑制することができる。
【００２１】
請求項８記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項７記載の騒音抑制装置において、前記スピーカ装置の振動板は、前記排気系部品の外壁の少なくとも一部を構成する。
【００２２】
請求項８記載の騒音抑制装置では、排気系部品の外壁を構成する振動板は、該排気系部品を流通する排気ガスに向けて、すなわち起振源に対し直接的に音波を発生する。このため、排気系部品の内部を排気ガスが流通することに伴う騒音を一層効果的に抑制することができる。
【００２３】
請求項９記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項７又は請求項８記載の騒音抑制装置において、前記スピーカ装置として、請求項１乃至請求項６の何れか１項記載のスピーカ装置を用いた。
【００２４】
請求項９記載の騒音抑制装置では、上記の通り耐環境性に優れたスピーカ装置を用いるため、自動車の排気系に好適に適用される。
【００２５】
請求項１０記載の発明に係る騒音抑制装置は、内部流体の流動に伴って発音し得る隔体の一部を、アクチュエータの作動によって加振される平板状の振動板とした。
【００２６】
請求項１０記載の騒音抑制装置では、アクチュエータが作動することで加振された振動板は、隔体を通過する流体に向けて、すなわち起振源に対し直接的に音波を発生する。この音波を隔体を流通する流体の振動と逆位相となるように生じさせることで、隔体の内部を流体が流通することに伴う騒音が抑制される。ここで、平板状の振動板の振動によって音波を発生するため、音波として音圧の距離に対する減衰が少ない平面波が出力され易い。このため、隔体内の流体に対し、音圧（エネルギ）の大きな音波を逆位相で付加することができる。
【００２７】
このように、請求項１０記載のスピーカ装置では、隔体の内部を流体が流通することに伴う騒音を効果的に抑制することができる。
【００２８】
請求項１１記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項１０記載の騒音抑制装置において、前記アクチュエータは、前記振動板がケースとの間に形成する閉空間内に配設されている。
【００２９】
請求項１１記載の騒音抑制装置では、アクチュエータが振動板（隔体の一部）とケースとで形成された閉空間内に配設されたアクチュエータは、被水や塵埃等の浸入に対し保護される。また、振動板の隔体の外向きへの振動（放射）に起因する発音（音漏れ、透過）を抑制することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項１１記載の騒音抑制装置において、前記振動板は、周縁部が前記ケースに全周に亘り接合されて、該ケースを閉止している。
【００３１】
請求項１２記載の騒音抑制装置では、ケースと振動板との全周に亘る接合によって形成された密閉空間内にアクチュエータが配設されており、防水性・防塵性が高い。すなわち、アクチュエータが一層効果的に保護される。また、ケース内から外部への音漏れが確実に抑制される。特に、振動板の全周に亘る接合によってケースの剛性が向上するので、振動板の隔体の外向き振動に伴う音波（のうちケースの限界周波数よりも低周波成分）がケース外に透過することを効果的に抑制することができる。
【００３２】
請求項１３記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項１２記載の騒音抑制装置において、前記振動板における前記ケースとの接合部の内側には、前記アクチュエータとの接続部位を囲む環状に形成された剛性変化部が全周に亘り形成されている。
【００３３】
請求項１３記載の騒音抑制装置では、振動板におけるケース周壁とアクチュエータとの間に、アクチュエータを囲むように環状の剛性変化部が設けられているため、剛性変化部の寸法形状によって、要求される音波（特性）に応じた振動板の固有モード（分割振動のモード）の設定が可能である。
【００３４】
請求項１４記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項１１乃至請求項１３の何れか１項記載の騒音抑制装置において、前記ケース内には、吸音材が設けられている。
【００３５】
請求項１４記載の騒音抑制装置では、ケース内に吸音材が設けられ（例えば充填され）ているため、振動板の振動に伴う隔体の外向きへの振動に起因して発生した音波は、主に高周波成分が吸音材にて吸収（エネルギ消費）され、該高周波成分がケース外に透過することが効果的に抑制される。
【００３６】
請求項１５記載の発明に係る騒音抑制装置は、請求項１０乃至請求項１４の何れか１項記載の騒音抑制装置において、前記振動板は、金属製である。
【００３７】
請求項１５記載の騒音抑制装置では、振動板が金属製であるため、耐熱性が良好である。なお、ケース及びカバーの双方を金属製とすることで、耐熱性をさらに向上することもできる。
【発明の効果】
【００３８】
以上説明したように本発明に係るスピーカ装置は、耐環境性が良好であるという優れた効果を有する。また、本発明に係る騒音抑制装置は、排気系部品等の隔体の内部を流体が流通することに伴う騒音を効果的に抑制することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
（スピーカ装置）
本発明の実施形態に係るスピーカ装置１０について、図１、図２に基づいて説明する。
【００４０】
図１（Ｂ）には、スピーカ装置１０が正面図にて示されており、図１（Ａ）には、図１（Ｂ）の１Ａ−１Ａ線に沿ったスピーカ装置１０の側断面図が示されている。図１（Ａ）に示される如く、スピーカ装置１０は、ケース１２を備えている。ケース１２は、略矩形平板状の底壁（底板）１４と、底壁１４の周縁から全周に亘り立設された矩形枠状の周壁１６とを主要部として構成されている。この実施形態では、底壁１４は、略正方形状に形成されており、周壁１６は、正方形枠状に形成されている。このケース１２の開口端は、カバーとしての振動板１８にて閉止されている。
【００４１】
具体的には、振動板１８は、正面視で底壁１４に略対応する矩形編板状に形成されており、その周縁部１８Ａが周壁１６における略矩形平板状の底壁１４と反対側の端部に接合されている。この実施形態では、ケース１２及び振動板１８は、それぞれ金属材にて構成されており、振動板１８の周縁部１８Ａは、全周に亘って周壁１６の端部１６Ａ（ケース１２の開口端）に溶接にて接合されている。ケース１２及び振動板１８を構成する金属財としては、例えば耐熱性の良好なステンレス鋼等が用いられる。
【００４２】
以上により、スピーカ装置１０では、ケース１２と振動板１８との間に、互いに対向する底壁１４、振動板１８、及びこれらを連結する周壁１６にて囲まれた密閉空間Ｒが形成されている。この密閉空間Ｒ内には、アクチュエータ２０が配設されている。図１（Ａ）に示される如く、アクチュエータ２０は、本体２０Ａに対し進退（伸縮）可能な出力軸２０Ｂを有して構成され、例えば給電用リード線２０Ｃに供給される電力（印加電圧）の周波数に応じて、出力軸２０Ｂを本体２０Ａに対し進退（往復変位）させる構成とされている。アクチュエータ２０は、駆動源として、例えば磁歪素子、圧電（ピエゾ）素子、又はボイスコイル等を用いて構成される。なお、アクチュエータ２０の給電用リード線２０Ｃは、底壁１４を貫通して密閉空間Ｒの外側に導出されている。
【００４３】
以上説明したアクチュエータ２０は、図１（Ｂ）に示される如く、正面視でケース１２、振動板１８の略中央に同軸的に配置されており、図１（Ａ）に示される如く、本体２０Ａがブラケット２２を介して底壁１４に固定的に支持されると共に、出力軸２０Ｂの自由端が振動板１８の中央部に締結具（ボルト等）２４によって固定されている。
【００４４】
これにより、アクチュエータ２０は、給電用リード線２０Ｃに給電を受けて作動すると、振動板１８を給電周波数に応じた振動数で板厚方向に振動させるようになっている。スピーカ装置１０は、振動板１８の振動によって、密閉空間Ｒの外向きに音波を発生させる用途（一例として、後述する排気音アクティブ消音装置３０）に用いられるようになっている。
【００４５】
この振動板１８には、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示される如く、剛性変化部としてのビード２６が形成されている。ビード２６は、図１（Ｂ）に示される如く正面視でアクチュエータ２０と略同軸を成す円環状に形成されており、アクチュエータ２０と矩形枠状の周壁１６との間で該アクチュエータ２０を囲むように位置している。また、図１（Ａ）に示される如く、ビード２６は、断面視で振動板１８の板厚方向にサイン波状に湾曲した波板（凸凹）状に形成されている。
【００４６】
したがって、ビード２６は、振動板１８における低剛性部（ばね部）とされ、振動板１８の中央部に入力される動的な変位や荷重を周縁部１８Ａ側に伝え難くする振動遮断部として機能するようになっている。このため、周縁部１８Ａにおいて周壁１６の端部１６Ａに固着された振動板１８は、アクチュエータ２０の作動によって、ビード２６の内側部分が該ビード２６の外側部分（周縁部１８Ａ側部分）よりも振動板１８の板厚方向に振動しやすい（分割振動を生じ易い）構成とされている。
【００４７】
このビード２６は、スピーカ装置１０に要求される振動モード（振動板１８の分割振動のモード）に応じて寸法形状が決められる。すなわち、スピーカ装置１０では、発生すべき周波数帯域の音波が図２（Ａ）に示す平面波Ｗｆになるように、ビード２６の寸法形状が決められている。なお、この実施形態では、後述する排気音アクティブ消音装置３０に適用されるスピーカ装置１０は、内燃機関エンジン３２の回転２次成分の周波数帯域（アイドル回転数〜最大回転数）で、振動板１８から平面波Ｗｆが出力されるようにビード２６が設けられている。
【００４８】
また、スピーカ装置１０は、密閉空間Ｒ内に充填された吸音材２８を備えている。吸音材２８は、例えばグラスウールなどにて構成され、密閉空間Ｒに充填されることで、振動板１８の振動に伴って密閉空間Ｒ内に生じる空気振動すなわち音を吸収する（減衰させる）ようになっている。
【００４９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００５０】
上記構成のスピーカ装置１０では、アクチュエータ２０に給電されると、アクチュエータ２０は、給電周波数に応じた周波数で、振動板１８を板厚方向に振動させる。この振動板１８の振動によって、外向き（密閉空間Ｒとは反対向き）に音波が生じる。
【００５１】
ここで、スピーカ装置１０では、ケース１２を構成する周壁１６の周壁１６の端部１６Ａと、振動板１８の周縁部１８Ａとが全周に亘って接合されているため、密閉空間Ｒに対する防水性、防塵性が確保される。また、ケース１２及び振動板１８がステンレス鋼等の金属材にて構成されているため、耐熱性が良好である。そして、金属製のケース１２と振動板１８とが上記の通り周壁１６の端部１６Ａと周縁部１８Ａと全周に亘り接合させているので、該接合箇所を含み外力等に対する機械的強度が高い。このように、スピーカ装置１０は、例えば室内等の良好な環境で使用されるスピーカ装置の如く構成部品にゴムや樹脂より成る部品を含まず、また部品の接合に接着剤等を用いないので、使用環境に対する制約が少ない。
【００５２】
またここで、スピーカ装置１０では、平板状の振動板１８を振動させて音波を発生するため、音波の伝達方向の指向性が高い平面波が出力され易い。このため、音圧の距離に対する減衰が少ない。また、ケース１２（密閉空間Ｒ）の容量に依存することなく低周波音を発生することができ、上記の通り平面波は音圧の距離に対する減衰が少ないため、低周波から高周波まで音圧（エネルギ）の大きい音波を得ることができる。これらにより、スピーカ装置１０は、例えば図２（Ｂ）に示される如く拡散波Ｗｄを発生するコーン型のスピーカ１００と比較して、小型化を図ることができる。特に、スピーカ装置１０では、振動板１８にビード２６が形成されているため、所要の周波数帯域で、確実に平面波を生じさせることができる。
【００５３】
さらに、スピーカ装置１０では、ケース１２と振動板１８とで密閉空間Ｒを形成しているため、振動板１８の密閉空間Ｒ内側への振動により生じた音が該密閉空間Ｒの外側に漏れ出し難い。また、振動板１８とで閉断面構造を成すケース１２は所定の剛性を有するので、その（主に底壁１４の）剛性に応じて決まる曲げ振動（屈曲振動）の限界周波数よりも低い周波数成分の音を密閉空間Ｒの外側に透過させることが防止される。また、密閉空間Ｒ内には吸音材２８が充填されているので、振動板１８の密閉空間Ｒ内側への振動により生じた音の中・高周波成分（上記した限界周波数よりも周波数が高い成分）は、吸音材２８にて吸収され、密閉空間Ｒ（ケース１２）の外側に透過することが防止される。
【００５４】
なお、上記実施形態では、所要の周波数帯域で平面波を出力させるべく振動板１８の分割振動モードを設定するために、環状のビード２６を設けた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、ビード２６に代えて、又はビード２６と共に、振動板１８に凸凹形状を設けても良い。凸凹形状は、例えばビード２６の如く環状に形成されると共に断面が矩形波状を成すように形成しても良く、また例えば振動板１８の周方向に断続的に形成されても良い。
【００５５】
（排気音アクティブ消音装置）
次に、上記したスピーカ装置１０が適用された騒音抑制装置としての排気音アクティブ消音装置３０について、図３乃至図５に基づいて説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲは、排気音アクティブ消音装置３０が適用された自動車の車体前後方向の前側を、矢印ＵＰは車体上下方向の上側を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示すものとする。
【００５６】
図５には、スピーカ装置１０が適用された排気音アクティブ消音装置３０を備えた内燃機関エンジン３２の排気システム３４が、模式的な平面図にて示されている。この図に示される如く、排気システム３４は、内燃機関エンジン３２が排出する排気ガスを系外に導く排気管３６を備えており、排気管３６の上流端３６Ａは、内燃機関エンジン３２の排気マニホルド３２Ａに接続されている。一方、排気管３６の下流端は、大気開放部３６Ｂとされている。この排気管３６（が形成する排気系路）の上流端３６Ａと大気開放部３６Ｂとの間には、上流側から順に、排気ガスを浄化するための触媒コンバータ３８、排気音を低減するためのサブマフラ４０、メインマフラ４２が配設されている。そして、この実施形態では、スピーカ装置１０は、メインマフラ４２に適用されている。すなわち、メインマフラ４２が本発明における排気系部品、隔体に相当する。
【００５７】
図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に示される如く、メインマフラ４２は、車体上下方向に一対設けられたスピーカ装置１０の各振動板１８と、互いに対向する上下の振動板１８の周縁部１８Ａに全周に亘って溶接接合された平面視略矩形枠状のマフラ側面部材４４とで、閉空間である消音室（拡張室又は共鳴室）４６を形成している。平面視略矩形枠状のマフラ側面部材４４には、上流側の排気管３６に接続されるインレットパイプ４８、末端が排気管３６の大気開放部３６Ｂとされたアウトレットパイプ５０がそれぞれ接続されている。
【００５８】
以上により、メインマフラ４２は、その外壁の一部がスピーカ装置１０の振動板１８にて構成されており、その内部を流通する（拡散して排出される）排気ガスに対し振動板１８が直接的に音波を放出するようになっている。また、図３（Ａ）乃至図３（Ｃ）に示される如く、マフラ側面部材４４は、車体前後方向及び車幅方向に対し、車体上下方向の寸法が小さい扁平状のメインマフラ４２を上下のスピーカ装置１０間に形成するように寸法が決められている。
【００５９】
上下の振動板１８を駆動する各アクチュエータ２０は、図示しない制御装置（ＥＣＵ）によって、給電（電圧印加）の周波数及び位相が制御されるようになっている。制御装置は、例えばメインマフラ４２に設けたマイクや内燃機関エンジン３２の回転速度に応じた信号を出力するエンジン回転計等の出力に基づいて、図４（Ａ）に示される如く、該排気音Ｓｅと逆位相で略等音圧の音波Ｓａが出力されるように、各アクチュエータ２０への印加電圧を制御する構成とされている。
【００６０】
上記構成の排気音アクティブ消音装置３０では、内燃機関エンジン３２の排気ガスが排気システム３４を流動するのに伴って、例えば排気ガスの脈動に起因して生じる排気音に対し、振動板１８が逆位相で略等音圧の音波を発生するようにアクチュエータ２０が駆動される。このため、図４（Ｂ）に示される如く、排気音Ｓｅと振動板１８が発生する音波Ｓａとが打ち消しあって、排気騒音が低減される。
【００６１】
ここで、排気音アクティブ消音装置３０は、上記したスピーカ装置１０を備えるため、高温環境でかつ車外に露出して使用されて所要の消音性能を発揮することができる。すなわち、金属製のケース１２、振動板１８を溶接接合して構成されたスピーカ装置１０は、耐環境性が良好であり、ゴムや樹脂の部品を用いた構成のように高温の排気ガスで劣化することがないので、長期化期間に亘って安定した消音性能を発揮する。また、車体フロア下にスピーカ装置１０を配置しても、雨水や路面からの跳ね上げによる被水や塵埃等のケース１２（密閉空間Ｒ）内への侵入が防止され、アクチュエータ２０（電気系統）が保護される。さらに、金属製のケース１２は所要の機械的強度を有するので、スピーカ装置１０が飛び石等によって破損されることが防止される。
【００６２】
またここで、排気音アクティブ消音装置３０では、スピーカ装置１０の振動板１８がメインマフラ４２の外壁（隔体）を構成し、該振動板１８がメインマフラ４２内の排気ガスすなわち起振源に対し直接的に音波を出力するため、すなわち大きな音響エネルギを有する排気ガスの排気音を直接的に打ち消すので、例えば大気開放されて相対的に低エネルギの排気ガスに向けて音波を出力する構成と比較して、排気騒音の抑制効果が大きい。また、閉空間であるメインマフラ４２内に音波を出力するので、大気開放された排気ガスに向けて音波を出力する構成と比較して、スピーカ装置１０が発生した音波の伝達ロスが少なく、排気音を一層効果的に打ち消すことができ、排気騒音の抑制効果を向上することができる。
【００６３】
そして、排気音アクティブ消音装置３０を構成するスピーカ装置１０は、平板状の振動板１８を振動させて平面波を発生させるので、発生音波の距離に対する減衰が少なく、効率的に排気音を打ち消すことができる。特に、スピーカ装置１０は、ビード２６によって、内燃機関エンジン３２の回転２次成分の排気音の周波数帯域（アイドル回転〜最高回転数）まで平面波を発生するように設定されているので、排気音を一層効率的に打ち消すことができる。
【００６４】
さらに、ケース１２にて振動板１８を覆ったスピーカ装置１０では、振動板１８がメインマフラ４２の外向きに発する音を外部に漏らすことが抑制される。特に、ケース１２の限界周波数よりも低周波成分は、密閉空間Ｒ外への透過を阻止し、該限界周波数よりも高周波の成分は、吸音材２８にて吸収するので、振動板１８の振動に伴う騒音発生が防止される。
【００６５】
また、メインマフラ４２は、上下方向に扁平した扁平形状に形成されているため、その上下にスピーカ装置１０を配置しても車体上下方向の高さが低く保たれる。その一方、上下の振動板１８がメインマフラ４２の扁平面すなわち排気ガスとの接触面積が大きい壁部を構成するため、振動板１８の音波出力によって排気ガスの排気音をより一層効果的に抑制することができる。
【００６６】
（スピーカ装置、排気音アクティブ消音装置の変形例）
次に、本発明の実施形態の例に係るスピーカ装置６０を備えた排気音アクティブ消音装置７０について、図６に基づいて説明する。
【００６７】
図６（Ａ）及び図６（Ｂ）に示される如く、スピーカ装置６０は、ケース１２に代えてケース６２を備えている。ケース６２は、正面視で底壁１４と同等の矩形状に形成された底壁６４と、底壁６４の周縁から立設された矩形枠状の周壁１６とを主要部として構成されている。そして、底壁６４には、リブ６６が形成されている。図６（Ｂ）に示される如く、リブ６６は、車体前後方向（排気ガスの流れ方向）に沿った複数（この変形例では３本）の縦リブ６６Ａと、車幅方向に沿った複数（この変形例では３本）の横リブ６６Ｂとが格子状に交差して、底壁６４の外面から突出している。このため、底壁６４は底壁１４よりも曲げに対し高剛性とされている。
【００６８】
スピーカ装置６０の他の構成は、スピーカ装置１０の対応する構成と同じであり、排気音アクティブ消音装置７０は、スピーカ装置１０に代えてスピーカ装置６０を備えること以外の構成は、排気音アクティブ消音装置３０の構成と同じである。
【００６９】
したがって、本変形例に係るスピーカ装置６０、排気音アクティブ消音装置７０によっても、上記実施形態に係るスピーカ装置１０、排気音アクティブ消音装置３０と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。そして、スピーカ装置６０では、底壁６４の曲げ剛性が底壁１４の曲げ剛性と比較して高いので、該底壁６４は曲げ振動（屈曲振動）の限界周波数が高い。このため、吸音材２８に頼ることなくケース１２（密閉空間Ｒ）の外部に透過することを防止することができる音の周波数域が高周波側に広がり、排気騒音の抑制効果が向上する。
【００７０】
なお、上記実施形態及び変形例では、排気音アクティブ消音装置３０、７０が上下一対のスピーカ装置１０、６０を備える例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、上下何れか一方のスピーカ装置１０又はスピーカ装置６０を備えるようにしても良い。
【００７１】
また、上記実施形態及び変形例では、排気音アクティブ消音装置３０、７０が上下一対のスピーカ装置１０、６０を備える例を示したが、メインマフラ４２の車幅方向側面や車体前後方向端面にスピーカ装置１０、６０を配置しても良い。さらに、例えばスピーカ装置１０の振動板１８を巻きマフラの長手方向端面に対応した楕円形状に形成し、該巻きマフラの長手方向端面を楕円状の振動板１８にて構成するようにしても良い。この場合、既存のマフラに排気音アクティブ消音装置３０を容易に適用することができる。
【００７２】
さらに、上記実施形態及び変形例では、アクチュエータ２０の本体２０Ａを底壁１４（ケース１２）に固定すると共に出力軸２０Ｂを振動板１８に接続した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、本体２０Ａを振動板１８に固定すると共に出力軸２０Ｂの自由端に錘を設け、該錘を加振する反力で振動板１８を振動させる構成としても良い。また例えば、本体２０Ａをカバーである振動板１８に固定すると共に出力軸２０Ｂを底壁１４に接続し、該底壁１４を振動板（音波出力体）として用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態に係るスピーカ装置を示す図１（Ｂ）の１Ａ−１Ａ船に沿った側断面図、（Ｂ）は本発明の実施形態に係るスピーカ装置の正面図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施形態に係るスピーカ装置が発生する平面波を模式的に示す説明図、（Ｂ）は比較例に係るコーン型スピーカが発生する拡散波を模式的に示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係るスピーカ装置が適用された排気音アクティブ消音装置を示す図であって、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は背面図である。
【図４】本発明の実施形態に係るスピーカ装置が適用された排気音アクティブ消音装置による消音原理を説明するための図であって、（Ａ）は排気音と打ち消しようの音波とを分けて示す線図、（Ｂ）は排気音と打ち消し用の音波と合成した線図である。
【図５】本発明の実施形態に係るスピーカ装置が適用された排気音アクティブ消音装置が適用された排気システムの平面図である。
【図６】本発明の実施形態の変形例に係るスピーカ装置が適用された排気音アクティブ消音装置を示す図であって、（Ａ）は側断面図、（Ｂ）は平面図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０    スピーカ装置
１２    ケース
１４    底壁
１８    振動板（カバー）
２０    アクチュエータ
２０Ａ  本体
２０Ｂ  出力軸（振動出力側）
２６    ビード（剛性変化部）
２８    吸音材
３０    排気音アクティブ消音装置（騒音抑制装置）
４２    メインマフラ（排気系部品、隔体）
６０    スピーカ装置
６２    ケース
６４    底壁
７０    排気音アクティブ消音装置（騒音抑制装置）
Ｒ      密閉空間（閉空間）
【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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