JP2006060488A - 車載用スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】スピーカの配置自由度を高めて乗員の前方の車体側に設置可能とする。
【解決手段】自動車１０に搭載される音源機器１２に接続される車載用スピーカ１５であって、音源機器１２に接続されて空気圧振動を発生させる振動ドライバ２２と、振動ドライバ２２と空気圧振動伝達部２７を介して配置される透明振動板１８とを備え、透明振動板１８は、車室搭載機器１７の前面側あるいは透視される車室構成材４２の室内面の前面側に取り付けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載用スピーカに関し、詳しくは、自動車の室内に音源機器と接続された状態で配置されるスピーカを改良して、設置箇所の自由度を高めるものである。

従来、図７に示すように、自動車１に搭載される音源機器２（例えば、オーディオ装置やカーナビゲーション装置など）はインストルメントパネル３のセンタークラスタ等のような室内空間Ｓの前面部Ｆに配置されていることが多い。その結果、前面部Ｆにはスピーカを配置するスペースがなくなるため、比較的スペースに余裕のあるサイドドア４に前部座席用のスピーカ５を配置すると共に、室内空間Ｓのリヤスペースに後部座席用のスピーカ６を配置している場合が多い。

しかしながら、スピーカ５を音源機器２とは離れたサイドドア４に設置すると、スピーカ５と音源機器２とを接続する電線が長くなると共に、音源機器を搭載する車体とスピーカを搭載するサイドドア４との間に電線を架け渡すため、電線保護と防水を図るためにグロメット（図示せず）を電線に取り付ける必要がある。そのため、部品点数が増加すると共に電線の配索作業に手数がかかる問題がある。
また、スピーカ５をサイドドア４に取り付けると、スピーカからの音響は乗員に対して側方から伝達されることとなり、乗員に対して前方から伝達される方が音響効果に優れている点からも好ましい設置箇所ではない。

なお、スピーカについては、近時、特開２００４−４０２９４号公報等において、透明なパネルを空気圧で振動させて音を再生するスピーカが開示されている。この技術によれば、スピーカが透明であるためスピーカ背後のスペースを利用した製品設計を行うことが可能となり、パソコンやＰＤＡ等の情報端末機器の表示画面の前面に前記透明パネルを配置することが提案されている。
しかしながら、前記スピーカの取付位置としては前記情報端末機器の表示画面の前面とすることが提案されているだけである。
特開２００４−４０２９４号公報

本発明は、前記問題に鑑みてなされたもので、スピーカの配置箇所の自由度を高めて、サイドドアではなく乗員の前方の車体側に設置可能とすることを課題としている。

前記課題を解決するため、本発明は、自動車に搭載される音源機器に接続される車載用スピーカであって、
前記音源機器に接続されて空気圧振動を発生させる振動ドライバと、該振動ドライバと空気圧振動伝達部を介して分離可能に配置される透明振動板を備え、
前記透明振動板は、車室搭載機器の前面側あるいは車室構成材の室内面の前面側に取り付けていることを特徴とする車載用スピーカを提供している。

前記構成のように、スピーカの振動板を透明振動板とし、透過して背後を視認できるために、透明振動板を配置しても邪魔にならず、その結果、配置位置は限定されず、配置位置の自由度を高めることができる。かつ、前記透明振動板と前記振動ドライバとは空気圧振動伝達部を介して接続すれば離れた位置にも配置可能であるため、透明振動板の配置箇所の自由度をより高めることができる。
よって、スピーカをサイドドア側に配置する必要がなく、車体側、好ましくは、乗員より前方に配置して各種車室搭載機器の室内空間側の前面にスピーカの透明振動板を配置することができる。また、これら搭載機器の前面側に配置スペースが無い場合には、車室構成材の室内側前面にも配置可能である。其の際、透明振動板は背景を透視するために設けているものであるため、車室構成材も外部が透視できるウインドガラス等の構成材とされる。

前記のように、スピーカの配置箇所の自由度が高まるため、音源機器に近接した位置に配置することも可能となり、その結果、音源機器とスピーカとを直接に電線あるいは他の配線材を介して接続できる。よって、従来のサイドドアにスピーカを配置していた時に必要であった他の機器用の電線と結束してワイヤーハーネスを形成する必要もない。

前記透明振動板は、例えば、前記車載搭載機器あるいは車室構成材からなる被取付材の前面に外周フレームを介して密閉空間をあけて配置している。
具体的には、透明振動板の背面には、振動ドライバで発生する空気圧振動が伝達される密閉空間が必要であるため、搭載機器の前面を透明振動板と対向する密閉空間の構成材として利用し、かつ、該搭載機器の前面と透明振動板とを連結する外周フレームとで密閉空間を形成している。該外周フレームとして搭載機器の周壁を利用してもよいし、透明振動板を振動可能に取り付けた外周フレームを設けておき、該外周フレームを搭載機器に取り付けてもよい。

前記構成に変えて、密閉空間を構成する透明ケースに前記透明振動板を振動可能に取り付け、該透明ケースを前記被取付材の前面に取り付けてもよい。
この場合、透明ケースを各種搭載機器に対して着脱自在に取り付け可能な構成としておくと、汎用性を高めることができる。

前記透明振動板が取り付けられる前記車室搭載機器および車室構成材は、前部座席の前方に配置されるものであることが好ましい。
前部座席の前方にはインストルメントパネルが配置され、該インストルメントパネルには各種の機器が高密度に配置され、かつ、乗員の前方視認性を阻害することがないように配置スペースが制限される。よって、前部座席の前方にスピーカの配置スペースを取ることは非常に困難である。しかしながら、本発明では、前記したように、スピーカの振動板を透明振動板とし且つ振動ドライバとは空気圧振動伝達部を介して離した位置に配置できるため、インストルメントパネルに取り付けられる機器の前面側やフロントガラスにも透明振動板を配置することができる。

前記のように乗員より前方にスピーカを配置すると、乗員に対して前方から音が伝わるため音響効果を高めることができる。
かつ、スピーカが前部座席の前方の車体側に配置されているので、車体側に配置される音源装置との配線が簡単かつ容易となり、前記したように、スピーカをサイドドアに配置する場合に必要であった車体とドアとの間に電線を架け渡す必要がなくなる。

前記透明振動板が取り付けられる車室搭載機器としては、インストルメントパネルに設置される車載ディスプレイ装置、メータ表示部を含むコンビネーションパネル、あるいは、バックミラー等が挙げられる。
また、前記透視される車載構成材としてはフロントガラスが挙げられる。

前記構成とすると、透明振動板を車載ディスプレイ装置、コンビネーションパネル、バックミラー、フロントガラスの室内面側に配置しているので、車載用スピーカが他のスペースを占有することがなくスペース効率が大幅に向上する。この際、車載用スピーカは透過して背後を視認することができるので、車載ディスプレイ装置、コンビネーションパネル、バックミラー、フロントガラスの視認性を阻害することもない。
また将来的にコンビネーションパネルがデジタル化された場合には、コンビネーションパネルと車載用スピーカを接続することで、画像表示と音声出力との両方を行うことが可能となる。

以上の説明より明らかなように、本発明の車載用スピーカは透明振動板を備えているため、該透明振動板を透過して背後を視認することができる。よって、車載ディスプレイ装置等の前面側に車載用スピーカを配置することができ、スピーカの配置自由度を向上させることができる。また、サイドドアにスピーカを配置する必要がなくなるため、車体側に搭載する音源機器とサイドドアに搭載するスピーカとを接続する電線を車体からドアへと架け渡す必要もなくなる。さらに、車載用スピーカを前部座席の前方に配置しているので、乗員の前方から音を発することができ車内の音質が向上する。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態の自動車１０を示し、室内空間Ｓの前面部Ｆにインストルメントパネル１１が配置されており、インストルメントパネル１１のセンタークラスタにはカーナビゲーション装置１２が内蔵されていると共に運転席側にはコンビネーションパネル１３が設けられている。カーナビゲーション装置１２は、図２に示すテレビ画面と共用される車載ディスプレイ装置１７を備えている。コンビネーションパネル１３は、スピードメータやタコメータを備えた表示画面である。

車室搭載機器であるカーナビゲーション装置１２およびコンビネーションパネル１３の表示面側にはそれぞれ車載用スピーカ１５、１６が配置されている。詳しくは、図２に示すように、車載用スピーカ１５は、カーナビゲーション装置１２の車載ディスプレイ装置１７の表示面側に空隙をあけて配置された透明振動板１８と、透明振動板１８と車載ディスプレイ装置１７とを連結して密閉空間２０を形成する枠状の外周フレーム１９と、カーナビゲーション装置１２と配線２８を介して接続された振動ドライバ２２と、振動ドライバ２２を密閉空間２０に連通させる伝達ポート２１とを備えている。

外周フレーム１９の前面開口１９ａの周縁には透明振動板１８の端縁が振動可能に接着されていると共に、外周フレーム１９の背面開口１９ｂは車載ディスプレイ装置１７で閉鎖されている。また、振動ドライバ２２は、伝達ポート２１と連通された空間を形成するヨーク２６と、ヨーク２６の内面に振動可能に接着された振動板２３と、配線２８を介してカーナビゲーション装置１２と接続された磁気回路２４と、下端を磁気回路２４の磁気ギャップに嵌合して上端を振動板２３に結合したボイスコイル２５とを備えている。

前記車載用スピーカ１５の音発生原理は、カーナビゲーション装置１２からの出力信号が配線２８を介して振動ドライバ２２の磁気回路２４に送信され、磁気回路２４の磁界でボイスコイル２５に発生する力を振動板２３に伝える。その振動板２３からの空気圧振動は、伝達ポート２１と密閉空間２０とを空気圧振動伝達部２７として透明振動板１８に伝達され、室内空間Ｓに音が伝播される。
なお、コンビネーションパネル１３の表示面に配置された車載用スピーカ１６は、図２に示す車載用スピーカ１５と同様の構成であり、１７をコンビネーションパネル１３に置き換えた構造としている。また、自動車１０のサイドドア１４にはスピーカを配置していない。

以上のように、車載用スピーカ１５の振動板を透明振動板１８とし、透過して背後を視認できるようにしているため、車載ディスプレイ装置１２やコンビネーションパネル１３の前面側（表示面側）に車載用スピーカ１５、１６を配置することができ、車載用スピーカ１５の配置位置の自由度が高まる。かつ、透明振動板１８と振動ドライバ２２とは空気圧振動伝達部２７を介して接続すれば離れた位置にも配置可能であるため、透明振動板１８の配置箇所の自由度はより向上する。さらに、車載スピーカ１５、１６は音源機器であるカーナビゲーション装置１２の近くの車体２９側に配置可能であるため、カーナビゲーション装置１２と接続する配線２８を短くでき、従来のように車体２９とサイドドア１４との間に電線を架け渡す必要がなくなると共に車両重量も低減される。

また、インストルメントパネル１１に設けた車載ディスプレイ装置１７およびコンビネーションパネル１３の前面に車載用スピーカ１５、１６を配置しているので、室内空間Ｓの前面部Ｆ、即ち、前部座席の前方から音声を出力することができ、車内の音響品質を向上させることができる。なお、本実施形態では車載用スピーカ１５、１６が接続される音源機器をカーナビゲーション装置１２としているが、インストルメントパネルに設けられたオーディオ装置や各種情報処理機器を前記音源機器としてもよいことは言うまでもない。

図３は第２実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、密閉空間３２を透明振動板１８と共に透明ケース３１で包囲して形成している点である。
即ち、透明ケース３１の前面開口３１ｂを透明振動板１８で閉鎖することで、透明ケース３１内に伝達ポート２１と連通する密閉空間３２を形成している。なお、透明振動板１８の端部は透明ケース３１の前面開口３１ｂの周縁に振動可能に接着されている。該構成とすると、第１実施形態のように車載ディスプレイ装置１７の前面を利用しなくても、透明ケース３１の背面部３１ａにより密閉空間３２が確保されるので、車載ディスプレイ装置１７に対して着脱自在に車載用スピーカ３０を取り扱うことができる。また、車載ディスプレイ装置１７の前面側には透明ケース３１の背面部３１ａ、密閉空間３２および透明振動板１８が配置されているだけであるので、乗員からは透過して車載ディスプレイ装置１７を視認することができる。なお、他の構成は第１実施形態と同様であるため同一符号を付して説明を省略する。

図４は第３実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、バックミラー４３の表示面側に車載用スピーカ１５を設置している点である。

図４に示すように、ルーフ４５の前方側より垂下されたバックミラー４３の表示面には第１実施形態と同様の構成である車載用スピーカ１５が配置されている。インストルメントパネル４０にはカーナビゲーション装置やオーディオ機器等の音源機器４１が内蔵されており、音源機器４１と車載用スピーカ１５とを接続する配線４４は、インストルメントパネル４０とルーフ４５との間でフロントガラス４２の側端に立設されたピラー（図示せず）を通して配索されている。なお、車載スピーカは第２実施形態と同じ構成のものを使用しても構わない。

図５は第４実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、フロントガラス４２の室内側表面に車載用スピーカ５０を設置している点である。

図５に示すように、フロントガラス４２の内表面には第１実施形態と同様の構成で且つフロントガラス４２と略同一面積としている車載用スピーカ５０が配置されている。インストルメントパネル４０にはカーナビゲーション装置やオーディオ機器等の音源機器４１が内蔵されており、音源機器４１と車載用スピーカ５０とが配線５１を介して接続されている。なお、車載スピーカは第２実施形態と同じ構成のものを使用しても構わない。

図６は第５実施形態を示す。
第１実施形態との相違点は、サイドドア４にもスピーカ５を配置している点である。
即ち、車体側からサイドドア４側に架け渡して配索されたワイヤハーネスＷ／Ｈを介してカーナビゲーション装置１２からサイドドア１４のスピーカ５に音声信号を送信している。また、車載用スピーカ１５をカーナビゲーション装置１２の車載ディスプレイ装置１７の前面（表示面）に配置すると共に、車載用スピーカ１６をコンビネーションパネル１３の前面に配置している構成は第１実施形態と同様である。
本実施形態の場合には、インストルメントパネル６０からサイドドア４に配索するワイヤハーネスＷ／Ｈを小径化および軽量化することはできないが、室内空間Ｓの前面部Ｆに配置された車載用スピーカ１５、１６と、サイドドア４のスピーカ５との両方より音を出力できるので、室内空間Ｓの音響品質を向上させることができる。

本発明の第１実施形態を示す自動車の模式図である。 車載用スピーカを説明する要部断面図である。 第２実施形態の車載用スピーカを説明する要部断面図である。 第３実施形態を示す図面である。 第４実施形態を示す図面である。 第５実施形態を示す自動車の模式図である。 従来例を示す自動車の模式図である。

符号の説明

１０ 自動車
１１、３１ インストルメントパネル
１２、３２ カーナビゲーション装置（音源機器）
１３ コンビネーションパネル（車室搭載機器）
１４ サイドドア
１５、１６、３０、５０ 車載用スピーカ
１７ 車載ディスプレイ装置（車室搭載機器）
１８ 透明振動板
１９ 外周フレーム
２０、３２ 密閉空間
２１ 伝達ポート
２２ 振動ドライバ
２７ 空気圧振動伝達部
２９ 車体
３１ 透明ケース
４２ フロントガラス
４３ バックミラー
４４ 配線
Ｓ 室内空間

Claims (4)

1. 自動車に搭載される音源機器に接続される車載用スピーカであって、
   前記音源機器に接続されて空気圧振動を発生させる振動ドライバと、該振動ドライバと空気圧振動伝達部を介して配置される透明振動板を備え、
   前記透明振動板は、車室搭載機器の前面側あるいは車室構成材の室内面の前面側に取り付けていることを特徴とする車載用スピーカ。
2. 前記透明振動板は、前記車載搭載機器あるいは車室構成材からなる被取付材の前面に外周フレームを介して密閉空間をあけて配置し、
   あるいは、密閉空間を構成する透明ケースに前記透明振動板を振動可能に取り付け、該透明ケースを前記被取付材の前面に取り付けている請求項１に記載の車載用スピーカ。
3. 前記透明振動板が取り付けられる前記車室搭載機器および車室構成材は、前部座席の前方に配置されるものである請求項１または請求項２に記載の車載用スピーカ。
4. 前記透明振動板が取り付けられる前記車室搭載機器はインストルメントパネルに設置される車載ディスプレイ装置、メータ表示部を含むコンビネーションパネル、あるいは、バックミラーからなり、
   前記透視される車載構成材はフロントガラスからなる請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用スピーカ。

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