(57)【要約】【課題】本発明は、複数の振動装置を車両の天井板に直接取り付けた車載用ステレオスピーカ装置を提供する。【解決手段】一対の振動装置８Ｌ、８Ｒが、車両の天井板５の平坦部において、所定間隔Ｄ２を開けて取り付けられる。振動装置の各々には、ステレオ信号が供給され、天井板における該振動装置の取付け部分が振動されて、音波ＳＬ、ＳＲが出力され、ステレオスピーカ装置が形成される。間隔Ｄ２は、聴取者にステレオ感を与えるような大きさに選択されている。【選択図】      図１
2005022546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の天井板に所定間隔を置いて取り付けられた複数の振動装置を有し、
前記振動装置の各々にステレオ信号が供給され、前記天井板における該振動装置の取付け部分を振動させる車載用ステレオスピーカ装置。
【請求項２】
前記複数の振動装置は、前記天井板の平坦部に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の車載用ステレオスピーカ装置。
【請求項３】
前記所定間隔は、前記各振動装置によって同じ音波が出力されたときの音像の位置と、前記振動装置の何れか一つによる音波に係る音像の位置とが離れていると認識される距離に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の車載用ステレオスピーカ装置。
【請求項４】
前記振動装置の一対が、前記車両の室内の聴取位置から見て、前記間隔を置いて左右に離された位置で前記天井板に取り付けられることを特徴とする請求項３に記載の車載用ステレオスピーカ装置。
【請求項５】
前記振動装置は、磁石を含む磁気回路の構成部材間に配置され、前記ステレオ信号が供給されるボイスコイルと、該ボイスコイルが巻回されたボビンとを有し、
前記ボビンの端部が、前記天井板上に取り付けられ、前記構成部材がダンパ部材を介して前記端部又は他端部に固定されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車載用ステレオスピーカ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の天井板に直接取り付けられた車載用ステレオスピーカ装置に関し、特に、複数の振動装置が車両の天井板に所定間隔を置いて直接取り付けられ、該天井板の一部が該振動装置の振動板として利用される車載用ステレオスピーカ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両、例えば、乗用車の車室内において、音楽や音声の音響再生を行うために、スピーカ装置が使用されている。そのスピーカ装置は、例えば、前部座席用のドア内に埋め込まれるか、さらには、リアトレイ上に載置されており、複数のスピーカ装置が、前部座席と後部座席との少なくともいずれか一方に対応して取り付けられ、配置されることが普通である。
【０００３】
そこで、音響再生に関わるスピーカ装置を前部座席用のドア内又はリアトレイ上に配置する以外に、車室内の天井板にも、スピーカ装置を配置することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
特許文献１に記載されたスピーカ装置について、図３及び図４を参照して説明する。通常のスピーカ装置を車室内に取り付ける場合に、そのスピーカ装置の取付け位置に制約などがあり、あまり大きな口径を有するスピーカ装置を使用することができないことに対処するために、上記の提案では、大きな口径を有するスピーカ装置の代りに、天井板に直接取り付けたスピーカ装置を使用するというのである。
【０００５】
従来技術では、大きな口径を有するスピーカ装置が持っている重低音の効果について、ドアやトランクルーム内をエンクロージャとして使用し、このエンクロージャの共振によって、その重低音を増強している。さらに、また他の従来技術では、いわゆるデジタルシグナルプロセッサなどを用いて重低音を増強するように信号処理を行っている。
【０００６】
しかし、これらの従来技術では、ドア内に埋め込まれたスピーカ装置と、リアトレイ上に載置されたスピーカ装置とから、前部座席および後部座席に乗車している聴取者までの距離が大きく異なってしまい、音場のバランスがくずれてしまうという問題がある。さらにまた、特に、ドア内に埋込まれたスピーカ装置からは、聴取位置の下方から音響が射出されることになり、音像の定位に有効な音響が不足するという問題があり、このため臨場感のある音響再生ができない。
【０００７】
そこで、提案された車載用スピーカ装置では、これらの問題点を考慮して、乗用車の天井板の少なくとも一部分を振動板として使用するようにし、少なくとも中高音域を再生することができるスピーカ本体を、その開口部が乗用車の車室側を臨むように取り付けられるようにしている。
【０００８】
図３に、乗用車の一部縦断面図により、提案された車載用スピーカ装置が乗用車に組み込まれた状態を示した。乗用車１の車室内には、運転席を含む前部座席３と、後部座席４とが設けられている。前部座席３に対するドア内には、フロントスピーカ６が埋め込まれており、後部座席１０のリアトレイ上には、リアスピーカ７が載置されている。乗用車１の天井部は、外板２と天井板５とから成り、天井板５の中央付近に、後述する振動装置８が取り付けられ、スピーカ装置が構成されている。
【０００９】
図２に、振動装置８が天井板５に直接取り付けられてスピーカ装置が構成されていることについて、取り付けられた振動装置８付近の拡大断面図で示した。振動装置８では、プレート８４とポールピース８６の台板との間で環状の磁石８５を挟持するようにして、外磁形の磁気回路が形成されている。ボイスコイル８２が、この磁気回路を形成するポールピース８６とプレート１４との間隙に設けられている。ボイスコイル８２はボビン８１に巻回され、該ボビン８１の台座部が、天井板５に固着される。そして、プレート８４に取り付けられたダンパ８３が、ボビン８１の台座部に固定されている。
【００１０】
天井板５は、通常、ウレタンや発泡ＰＰ等の材料で形成されているので、この天井板５自体が振動板の役割を果たしている。従って、ボイスコイル８２に交流信号を与えると、該ボイスコイル８２が巻回されたボビン８１に連結された天井板５を振動させて、該交流信号に応じた音響を発生することができる。このように天井板５を振動板とすることによって、良好な音場形成が可能となる。また、振動装置８は、外板２と天井板５との間に取り付けられてもよいが、図３において破線で示すように、天井板５の車室内側に取り付けられても、同様の効果が得られる。
【００１１】
以上の様に、提案された車載用スピーカ装置は、乗用車の天井板の一部分を振動板として使用するものであり、ダンパなどを介して、天井板の残余の部分などに取り付けられる。この振動板には、例えば、ボイスコイルの巻回されたボビンの遊端部が固定されてもよく、一方、このとき磁気回路は、前記ボビンに対応して、車体内方に取り付けられてもよく、また内装材を覆う外板側に取り付けられていもよい。このように天井を利用することによって、車室内のスペースを犠牲にすることなく、良好な音場形成が可能となる。
【００１２】
この車載用スピーカ装置は、磁気回路、フレーム、振動板などを含んで構成され、乗用車の天井付近に配置され、かつスピーカ装置本体の開口部が該天井側に臨むように取り付けられるので、中高音域を再生可能とし、天井部にスピーカ装置が設置されることによって音場の臨場感を高めることができ、より良い車室内音場を形成することができる。
【００１３】
【特許文献１】
実開平６−４５８６５号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１で提案された車載用スピーカ装置が採用される乗用車の車室内においては、元々、ドア内に埋め込まれたフロントスピーカと、後部座席側のリアトレイ上に載置されたリアスピーカとにより音響のステレオ再生の空間が形成されているものであって、この車載用ステレオ装置が天井部に取り付けられる目的は、大きな開口部の確保が容易であり、良好な重低音再生が可能としたステレオ再生空間を得ようとするものである。
【００１５】
このため、乗用車の車室内でステレオ再生空間を形成する場合には、従来技術によっては、フロントスピーカ、リアスピーカの他に、車載用スピーカ装置が必要となり、コストが嵩むという問題があった。
【００１６】
そこで、本発明は、車両などの車室内において、ステレオ再生空間を形成するために、複数の振動装置を、該車室の天井部の天井板上に、所定間隔だけ離して直接取り付けた車載用ステレオスピーカ装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、本発明では、車両などの車室の天井板に設けられる車載用ステレオスピーカ装置において、複数の振動装置が、車両の天井板に所定間隔を置いて取り付けられ、前記振動装置の各々にステレオ信号が供給され、前記天井板における該振動装置の取付け部分を振動させるようにした。
【００１８】
また、前記複数の振動装置は、前記天井板の平坦部に取り付けられることとし、前記所定間隔は、前記各振動装置によって同じ音波が出力されたときの音像の位置と、前記振動装置の何れか一つによる音波に係る音像の位置とが離れていると認識される距離に設定されていることとし、さらに、前記振動装置の一対が、前記車両の室内の聴取位置から見て、前記間隔を置いて左右に離された位置で前記天井板に取り付けられることとした。
【００１９】
そして、本発明の車載用ステレオスピーカ装置に用いられる前記振動装置は、磁石を含む磁気回路の構成部材間に配置され、前記ステレオ信号が供給されるボイスコイルと、該ボイスコイルが巻回されたボビンとを有していることとし、前記ボビンの端部が、前記天井板上に取り付けられ、前記構成部材がダンパ部材を介して前記端部又は他端部に固定されていることを特徴とした。
【００２０】
この様に構成された車載用ステレオスピーカ装置は、フロントスピーカやリアスピーカが配置されていなくても、該ステレオスピーカ装置だけで車室内にステレオ再生空間が形成され、良好な車室内音場を得ることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の車載用ステレオスピーカ装置に係る実施形態について、図を参照しながら説明する。
【００２２】
本実施形態の車載用ステレオスピーカ装置では、図４に示された乗用車の天井板に直接取り付けられる振動装置を基本にしている。ステレオ信号が供給されるボイスコイルを備えた複数の振動装置を、適当な間隔を置いて、車両、例えば、乗用車の天井部を形成している天井板上に、各々が適当な間隔を置かれて取り付けるようにした。複数の振動装置が、直接天井板の一部をスピーカの振動板として作用させ、該当する天井板の一部から、各ボイスコイルに供給されたステレオ信号に応じた音波を生成する。
【００２３】
ここで、複数の振動装置、例えば、一対の振動装置に注目したとき、それらが、一枚の共通した天井板に取り付けられ、該天井板の一部分を振動板として利用する結果、一対の振動装置間の配置間隔が狭すぎると、ステレオ信号によって駆動される振動装置が互いに独立し離れて取り付けられていても、聴取者の聴感上では、ステレオ感覚が損なわれ、モノラル的な聴感になることが分かった。
【００２４】
そこで、一対の振動装置を共通の天井板上に取り付けた場合であって、その配置間隔が狭いときの音波の放出例を、図５に示した。同図では、図３のように、振動装置が取り付けられた天井部を中心に示している。例えば、図４に示されたような振動装置８を使用して、ステレオ再生を実現できるように、２つの振動装置８Ｌ、８Ｒが天井板５の外板２側に取り付けられていることが示されている。
【００２５】
図５では、２つの振動装置８Ｌと８Ｒとが、間隔Ｄ１だけ離されて、天井板５上に取り付けられている。振動装置８Ｌと８Ｒに備えられた各ボイスコイルに、ステレオ信号が供給されると、振動装置８Ｌ、８Ｒが夫々取り付けられた天井板５の一部を振動板として、振動装置８Ｌは、音波ＳＬを、そして、振動装置８Ｒは、音波ＳＲを個別に車室側へ出力する。
【００２６】
ところが、車室内の前部席又は後部席に座っている聴取者にとっては、音波ＳＬとＳＲの音源がその頭より上にあって、それらの音源からある程度離れた位置で各音波を聴取することになる。そのため、振動装置８Ｌと８Ｒとの間隔Ｄ１が、小さく、双方の振動装置が近づいた状態で取り付けられていると、一枚の共通の振動板で作用していることと変わりがないものとなり、従って、音波ＳＬとＳＲが聴取者に到達する時には、各音波が混在したものとなり、ステレオ感が得られなくなり、恰もモノラル再生であるかのように聴取されてしまう。
【００２７】
そこで、恰もモノラル再生であるかのように聴取されてしまうという問題を解決するため、本実施形態の車載用ステレオスピーカ装置では、複数の振動装置が、車両、例えば、乗用車の天井板に取り付けられるとき、各振動装置を互いに所定間隔だけ離して配置されるようにした。
【００２８】
各振動装置を互いに所定間隔だけ離して配置した状態を、図１に示した。同図では、２つの振動装置８Ｌと８Ｒとが、間隔Ｄ２だけ離されて、天井板５上に取り付けられている。振動装置８Ｌと８Ｒに備えられた各ボイスコイルに、ステレオ信号が供給されると、振動装置８Ｌ、８Ｒが夫々取り付けられた天井板５の一部を振動板として、振動装置８Ｌは、音波ＳＬを、そして、振動装置８Ｒは、音波ＳＲを個別に車室側へ出力することができる。
【００２９】
ここで、間隔Ｄ２は、図５における間隔Ｄ１より広くされており、例えば、ウレタンや発泡ＰＰ等の材料で形成された、通常に使用されている天井板の場合にあっては、この間隔Ｄ２は、４０ｃｍから６０ｃｍ以上程度の大きさに選定される。この間隔Ｄ２の大きさは、実際に、一対の振動装置を天井板に取り付けた車載用ステレオスピーカ装置を使用して、聴取者の聴き取り実験によって求められる。
【００３０】
この間隔Ｄ２の実験的な求め方の一例として、次のような手順とすることができる。先ず、実際の天井板に取り付けられた一対の振動装置８Ｌ、８Ｒに同じ実験用信号を同時に供給し、スピーカ装置としての音波ＳＬ、ＳＲを出力する。このとき、実験者が、この音波ＳＬ、ＳＲによる音像の位置を確認する。次いで、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒのどちらか一方に同じ実験信号を供給して、音波ＳＬ又は音波ＳＲを出力する。
【００３１】
そこで、実験者によって確認できた音波ＳＬ又はＳＲによる音像の位置と、音波ＳＬと音波ＳＲの両方による音像の位置とのずれ具合を、実験者の聴感によって確かめる。ここで、夫々の音像の位置が、殆ど同じであると、或いは、余りずれていないと感ぜられる場合には、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒの間隔Ｄ２が近過ぎることを意味している。そして、夫々の音像の位置が、ずれていると感ぜられる場合には、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒの間隔Ｄ２が、ステレオ感が損なわれていない程度の大きさであるとすることができる。
【００３２】
なお、本実施形態の車載用ステレオスピーカ装置では、実際に使用されている天井板に振動装置を直接取り付けた状態で、ステレオ感が得られるように、各振動装置の互いの間隔を実験的に求めるようにしているので、得られた当該間隔の大きさは、結果的に、各振動装置の特性や、天井板自体の性状及び形状などの特性が反映されたものとなっている。
【００３３】
以上において、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒを天井板に取り付ける際における間隔Ｄ２の求め方について、その一例を説明した。一方、一対のスピーカ装置における間隔が広い程、聴取者は、強いステレオ感を得ることができることは、音響工学上の事実であり、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒを天井板に取り付けて車載用ステレオスピーカ装置とする場合においても、同様に、その間隔Ｄ２の広い方が良好なステレオ感が得られ、音場が広がる。
【００３４】
そこで、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒによる車載用ステレオスピーカ装置を車両の天井板に形成するとき、図１に示されているように、聴取者を基準にして、一対の振動装置８Ｌ、８Ｒが、その聴取者の左右に振り分けられ、その間隔Ｄ２が拡がるように、天井板５に取り付けられると、良好なステレオ感が得られる。この場合、聴取者として、運転手を中心に設定し、或いは、後部席の同乗者を中心に設定することもできる。この様に振動装置を左右に振り分けると、聴取者は、左右のどちらかに偏った音場の中でのステレオ感でなく、聴取者のほぼ正面から左右に大きく広がった音場が得られる。
【００３５】
ところで、良好なステレオ感を得るためには、複数の振動装置の天井板への取付け位置は、できるだけ離れていることが好ましいが、車両、例えば、乗用車などの天井板においては、その広さに限界があり、しかも、天井板の車体への取付けの都合上、或いは、天井板自体の強度の都合上、天井板が部分的に変形されている。さらに、振動装置を天井板に取り付けるにあたっては、天井板の一部を該振動装置の振動板として利用するため、振動装置を取り付ける位置の天井板は、スピーカ特性を考慮すれば平坦であることが好ましい。振動装置を取り付ける位置において板体形状に急変部が存在する場合には、音像の明瞭度が低下する。そのため、複数の振動装置を車両の天井板に直接取り付けて、車載用ステレオスピーカ装置を形成するには、図２に示されるように、振動装置の取付け範囲に制約が生じる。
【００３６】
図２では、車両の天井部にある天井板の一例として、その縦断面が示されている。同図の天井板５は、車体に取り付けられる縁部分において、形状の急変部が設けられ、その縁部分に囲まれる中央部において、平坦化されている。このように図示された天井板５に、一対の振動装置を取り付ける場合には、上述した取付け要件を考慮すると、天井板５の平坦部において、振動装置８Ｌの取付け位置は、範囲ｄＬとなり、振動装置８Ｒの取付け位置は、範囲ｄＲとなる。さらに、各振動装置が各々の範囲内に入るようにし、ステレオ感が得られる間隔Ｄ２を確保する。ただ、天井板５の平坦部においても、形状の急変部がその中間部分に存在する場合には、該急変部を避け、そこから離れた位置に、振動装置を取り付けることになる。天井板の急変部に振動装置を取り付けないようにすることで、ステレオ感を得つつ、かつ音像の明瞭度を向上させることができる。
【００３７】
以上の様にして、車両の天井板に複数の振動装置が直接取り付けられ、それらを互いに適当な間隔で配置することによって、天井板の一部分をスピーカ装置の振動板として利用し、良好なステレオ感が得られる車載用ステレオスピーカ装置が形成される。
【００３８】
なお、これまで、車載用ステレオスピーカ装置の複数の振動装置を、車両の天井板の上側、つまり、車両の外板と天井板との間隙を利用して取り付けた場合を例にして説明したが、複数の振動装置を天井板の車室側面に直接取り付けるようにしてもよい。また、複数の振動装置について、前部席用又は後部席用などのように、天井板に複数対を夫々直接取り付けるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上の様に、本発明の車載用ステレオスピーカ装置によれば、車両の天井板において、複数の振動装置を該天井板上に互いに間隔を置いて、直接取り付けるようにしたので、該間隔を所定間隔に選定すると、天井板の一部分を振動板として利用したステレオスピーカ装置とすることができる。そして、複数の振動装置にステレオ信号を供給すると、車室内において、良好なステレオ再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車載用ステレオスピーカ装置が車両の天井内装板に取り付けられた状態を説明する図である。
【図２】本発明による車載用ステレオスピーカ装置が車両の天井内装板に取り付けられる際の制限について説明する図である。
【図３】従来の車載用スピーカ装置が車両の天井内装板に取り付けられた状態を説明する図である。
【図４】従来の車載用スピーカ装置の縦断面を示す図である。
【図５】車載用スピーカ装置を車両の天井内装板に並置して取り付けた状態を説明する図である。
【符号の説明】
１…車両
２…天井板
３…前部席
４…後部席
５…天井内装板
６…フロントスピーカ
７…リアスピーカ
８、８Ｌ、８Ｒ…振動装置
８１…ボビン
８２…ボイスコイル
８３…ダンパ
８４…プレート
８５…環状磁石
８６…ポールピース
【図１】
2005022546.tif 000003
【図２】
2005022546.tif 000004
【図３】
2005022546.tif 000005
【図４】
2005022546.tif 000006
【図５】
2005022546.tif 000007