JP2006273164A - 車載用音響システムおよび車載用シート - Google Patents

Abstract

【課題】 音響出力を抑えつつユーザーにとって最適な音響空間を創り出すことが可能な車両用音響システムを提供すること。
【解決手段】本発明に係る車載用音響システム１は、車載用シート２の背もたれ部６上部において音響出力部を車載用シート２の前方向に向けて設置される左右一対の第１スピーカー８および第２スピーカー９と、背もたれ部６のランバーサポート部近傍において音響出力部を背もたれ部６の前面方向に向けて埋設される低域音を出力可能な第３スピーカー１０と、第１スピーカー８、第２スピーカー９および第３スピーカー１０に対して音響信号を出力する音響信号出力手段４とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載用シートに対して複数のスピーカーを設けた車載用音響システムおよびその車載用シートに関する。

一般的な車載用音響システムでは、図５に示すように、車両の前席ドア３０および後席ドア３１にスピーカー３２が設けられており、各スピーカー３２は、音の出力方向（スピーカー正面部（音響出力部）の方向）を車室内に向けて配設されている。このように前席ドア３０および後席ドア３１にスピーカー３２を設置することによって、車両ドア３０、３１の内部空間をスピーカー用のエンクロージャーとして利用することができ、スピーカー３２の設置スペースを確保しやすくなると共に、スピーカー３２の低音再生能力を高めることができるという利点を有している。また、同様に、後部座席の後方に設けられたトランクルームと車室とを区切るリヤトレイ３３にスピーカー３２を設置する場合も多く、リヤトレイ３３にスピーカー３２を設置する場合には、トランクルームをエンクロージャーとして利用することができる（例えば、特許文献１参照。）。
特開平０６−００６８８５号公報（第２頁、第５図、第７図）

しかしながら、車両ドア３０、３１にスピーカー３２を設置する場合、車両ドア３０、３１の板金にスピーカー取付用の落とし込み穴を設ける必要が生ずるため、ドア強度の低下を招くおそれがあるという問題があった。

また、車両ドア３０、３１の板金に形成された落とし込み穴を介して、車室外の騒音が車室内部に進入しやすくなるので、車両の静粛性能の低下を招くおそれがあるという問題があった。

さらに、スピーカー３２はその設置スペース等の関係から車両ドアの下部（足下より）に儲けられることが多く、座席に座っているユーザー（視聴者）の耳まで距離があるため、アンプをハイパワー化する傾向にあった。このため、ユーザーが音量を大きくしすぎると、音が車外に伝わりやすくなり車室内の音が車外において騒音と化してしまうおそれがあった。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、出力音量を抑えつつユーザーにとって最適な音響空間を創り出すことが可能な車両用音響システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る車載用音響システムは、車載用シートの背もたれ部上部において音響出力部を前記車載用シートの前方向に向けて設置される左右一対の第１スピーカーおよび第２スピーカーと、前記背もたれ部のランバーサポート部近傍において音響出力部を前記背もたれ部の前面方向に向けて埋設される低域音を出力可能な第３スピーカーと、前記第１スピーカー、第２スピーカーおよび第３スピーカーに対して音響信号を出力する音響信号出力手段とを備えることを特徴とする。

また、前記背もたれ部上部が、前記車載用シートに着座したユーザーの耳位置近傍まで延設され、前記第１スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の左耳側の前記耳位置近傍に設置され、前記第２スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の右耳側の前記耳位置近傍に設置されていてもよい。

さらに、前記第３スピーカーに前記音響信号が入力されるタイミングを、前記第１スピーカーおよび前記第２スピーカーに前記音響信号が入力されるタイミングに比べて所定時間遅延させる音響信号遅延手段を備えていてもよい。

また、前記音響信号出力手段が、前記第１スピーカーに対して左チャンネル用音響信号を出力し、前記第２スピーカーに対して右チャンネル用音響信号を出力し、前記第３スピーカーに対して前記左チャンネル用音響信号および前記右チャンネル用音響信号の帯域よりも少なくとも低い帯域を含む音響信号を出力するものであってもよい。

さらに、前記音響信号出力手段が、前記第３スピーカーに対して前記左チャンネル用音響信号と前記右チャンネル用音響信号とを合成した音響信号を出力するものであってもよい。

また、音響出力部を前記背もたれ部方向に向けて前記車載用シートの前方に設置される高域音を出力可能な第４スピーカーを備え、前記音響信号出力手段が、第１スピーカー、第２スピーカーおよび第３スピーカーに対して出力する音響信号の帯域よりも少なくとも高い帯域を含む音響信号を前記第４スピーカーに対して出力するものであってもよい。

本発明に係る車載用シートは、背もたれ部と座部とを備え、前記背もたれ部上部に、音響出力部を前記車載用シートの前方向に向けた第１スピーカーおよび第２スピーカーを左右一対に設け、前記背もたれ部のランバーサポート部近傍に、音響出力部を前記背もたれ部の前面方向に向けた低域音の出力が可能な第３スピーカーを埋設させたことを特徴とする。

また、前記背もたれ部上部は、前記車載用シートに着座したユーザーの耳位置近傍まで延設され、前記第１スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の左耳側の前記耳位置近傍に設置され、前記第２スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の右耳側の前記耳位置近傍に設置されるものであってもよい。

さらに、前記第３スピーカーに、前記第１スピーカーおよび前記第２スピーカーに対して音響信号が入力されるタイミングに比べて所定時間遅延されたタイミングで前記音響信号が入力されるものであってもよい。

また、前記第１スピーカーには左チャンネル用音響信号が入力され、前記第２スピーカーには右チャンネル用音響信号が入力され、前記第３スピーカーには前記左チャンネル用音響信号および前記右チャンネル用音響信号の帯域よりも少なくとも低い帯域を含む音響信号が入力されるものであってもよい。

さらに、前記第３スピーカーには、前記左チャンネル用音響信号と前記右チャンネル用音響信号とを合成した音響信号が入力されてもよい。

本発明に係る車載用音響システムおよび車載用シートによれば、ユーザーは、第３スピーカーによって低域音だけでなく振動をも直接体を通じて体感することが可能となる。

また、第１スピーカーおよび第２スピーカーが、背もたれ部上部に設置されるので、音響信号出力手段による音響出力を大きくしすぎることなく十分な出力量の音をユーザーに伝えることが可能となる。

さらに、第３スピーカーを設けることによって、音響信号出力手段により出力された音響信号を音だけでなく振動としてユーザーに直接に伝達することができるので、従来のウーハーユニットのように出力音量を大きくしすぎることなく十分な音響出力をユーザーに伝えることができ、出力される低域音が車外に漏れて車外騒音となることを低減させることが可能となる。

また、第４のスピーカーを設けることによって前方定位が容易となり音の安定性を高めることが容易となる。

さらに、車載用シートに第１〜第３スピーカーが設置されるため、車載用シート毎に音響空間の構築を行うことが容易となる。このため、各車載用シート毎に異なる音場効果を施して車載用シート毎に別々の音響空間を実現させることができ、ユーザーに適した音響空間を車載用シート毎に提供することが可能となる。

以下、本発明に係る車載用音響システムについて、図面を用いて説明を行う。

図１は、本発明に係る車載用音響システム１を示した概略構成図であり、車載用音響システム１は、車載用シート２と、センタースピーカー３と、音響信号出力ユニット４とを有している。

車載用シート２は、図２に示すように、座面部５と、背もたれ部６と、ヘッドレスト７とで構成されている。

座面部５は、着座するユーザーがくつろげるように、クッション性の高いウレタン材が充填されるとともにバネ材によって下方よりユーザーを支える構造となっている。また、座面部５の底面には、スライドレール５ａが設けられており、車両室内において手動または電動により車載用シート２を前後移動させることが可能となっている。

背もたれ部６は、座面部５に対して起倒可能に取り付けられており、ユーザーの好みの角度に背もたれ部６の角度を調整することが可能となっている。

背もたれ部６は、一般的な車両用シートに比べて上端部がシート上方に延設されている。背もたれ部６の左右肩口上部であってユーザーＡの着座時にユーザーＡの肩等によって背もたれ部６表面が覆われるおそれのない部分、具体的には、背もたれ部６の左右肩口上部であってユーザーＡの耳の高さ近傍（耳位置近傍）には、ＢＯＸエンクロージャー型であって直径５０ｍｍ程度のフルレンジスピーカー（第１スピーカー８および第２スピーカー９）が埋め込まれている。左側（ユーザーＡが着座した場合にユーザーＡから見て左側）に設置される第１スピーカー８と右側に設置される第２スピーカー９とは、共に音響出力部（スピーカー正面部）が車載用シート２の前方向を向くようにして設置されている。また、それぞれのスピーカー８、９は、各スピーカー８、９の中心位置が車載用シート２の中心に対してそれぞれ１５ｃｍ程度側方へ離れた位置に配設されており、各スピーカー８、９からユーザーＡの左右の耳までの距離が等しくなるように設計されている。

背もたれ部６の下部、具体的に、ランバーサポート部近傍であってユーザーＡの腰部に直接低音振動を加えることができる位置には、音響出力部が背もたれ部６の前面方向を臨むようにして、ウーハーユニット（第３スピーカー）１０が埋設されている。ウーハーユニット１０には、直径１７０ｍｍ程度のウーハー用スピーカーが使用されており、第１スピーカー８および第２スピーカー９に比べて低域の音響出力を行うことが可能となっている。ウーハーユニット１０の音響出力部と背もたれ部６の前面側外表面との間には、ユーザーＡの着座時の快適性を確保するために、音の透過および振動の伝達を妨げない軟性充填材が設けられている。また、ウーハーユニット１０の周囲には、ウレタンおよびマカロニ状に形成されて音および振動の透過に優れた充填材が充填されている。

ヘッドレスト７は、背もたれ部６の最上部に着脱可能に設けられており、ユーザーＡの頭部を後方から支えるように設置されている。

センタースピーカー３（第４スピーカー）は、図１に示すように、車載用シート２の正面に音響出力部をシート前面方向に向けて設置され ている。センタースピーカー３を車載用シート２の前方に設置することによって、車載用音響システム１における音響の定位をユーザーの前方位置に安定させることが可能となる。

音響信号出力ユニット４は、第１〜第４スピーカーに対して音響信号を出力する役割を有しており、本実施例に示す車載用音響システム１では、各スピーカー３，８，９，１０に適した音域の音響信号を出力するために、３．１チャンネル（ｃｈ）の音響信号出力を行うことが可能となっている。

具体的に音響信号出力ユニット４は、センタースピーカー３に対して、Ｌｃｈ（左用チャンネル）用音響信号とＲｃｈ（右用チャンネル）用音響信号とを合成し、さらにローカット処理（４ｋＨｚ、−１２ｄＢ）を施した後に、ユーザーＡが他のスピーカー８、１０、１０と音のズレを感じないようにタイムアライメント処理を施した音響信号を出力する。タイムアライメント処理における調整時間は、センタースピーカー３からユーザーＡの耳までの距離を考慮して決定される。

音響信号出力ユニット４は、ウーハーユニット１０に対して、Ｌｃｈ（左用チャンネル）用音響信号とＲｃｈ（右用チャンネル）用音響信号とを合成し、ハイカット処理（１５０Ｈｚ、１２ｄＢ）およびローカット処理（６０Ｈｚ、−１２ｄＢ）を施した後に、タイムアライメント処理により遅延させた音響信号を出力する。このハイカット処理、ローカット処理により、主として低域の音が強調されることとなり、ユーザーＡは、車載用シート２を介して低域の音だけでなく振動をも体感することが可能となる。

また、一般的にユーザーＡが聴覚によって伝達された音（音による音響信号）を認識する速さと、直接身体を伝わって伝達される振動（振動による音響信号）を認識する速さとを比べると、その信号を認識するまでに要する時間に若干の差が生じ、振動に基づく認識の方が音に基づく認識よりも早いことが実験により判明している。このため、音響信号出力ユニット４では、他のスピーカー（第１スピーカー８、第２スピーカー９、センタースピーカー３）との音響信号の認識のズレを低減させるために、ウーハーユニット１０用の音響信号をタイムアライメント処理により積極的に遅延させている。この遅延時間（所定時間）は車載用シート２の形状・構造や対象とするユーザーに応じて決定される。

さらに、音響信号出力ユニット４は、第１スピーカー８に対して、Ｌｃｈ（左用チャンネル）用音響信号にハイカット処理（４ｋＨｚ、−１２ｄＢ）およびローカット処理（１５０ｋＨｚ、−１２ｄＢ）を施し、低域音の音響出力補正を行った音響信号を出力する。また、音響信号出力ユニット４は、第２スピーカー９に対して、Ｒｃｈ（右用チャンネル）用音響信号にハイカット処理（４ｋＨｚ、−１２ｄＢ）およびローカット処理（１５０ｋＨｚ、−１２ｄＢ）を施し、低域音の音響出力補正を行った音響信号を出力する。

ここで、ウーハーユニット１０では、上述したように低域の音響信号を振動として出力させるため、第１スピーカー８および第２スピーカー９により出力される音との隣接域（１５０Ｈｚ近傍）の音の強さが全体的に弱く感じられる傾向がある。このため、第１スピーカー８および第２スピーカー９に出力させる音響信号では、隣接域の音響信号、つまり低域の音響信号を補正により強調させて第１スピーカー８および第２スピーカー９で出力させることにより、ウーハーユニット１０で振動により低減した音域の音を補い、車載用音響システム１全体としての音のバランスを保っている。

さらに、上述した車載用音響システム１では、第１スピーカー８および第２スピーカー９がユーザーＡの耳位置近傍に設置されており、左側に設置される第１スピーカー８の音がユーザーの左耳だけでなく右耳にも伝わり、また、右側に設置される第２スピーカー９の音がユーザーの右耳だけでなく左耳にも伝わって、音が均一に聞こえない現象（クロストーク現象）が生ずるおそれがある。そのため、音響信号出力ユニット４では、頭部伝達関数を利用して左側の第１スピーカー８から右耳に入る音と右側の第２スピーカー９から左耳に入る音とをキャンセルする処理（クロストークキャンセル処理）を、第１スピーカー８および第２スピーカー９に出力する音響信号に施し、ヘッドフォンで音を聴くときのように他の音響出力部の影響を受けない均一な音響空間の実現を図っている。

上述したように構成される車載用音響システム１では、第１スピーカー８および第２スピーカー９がユーザーＡの左右耳位置近傍に設置されているので、音響信号出力ユニット４による音響出力を大きくしすぎることなく十分な出力音をユーザーＡに伝えることが可能となる。また、ウーハーユニット１０を用いることによって、音響信号出力ユニット４により出力された音響信号を音だけでなく振動としてユーザーＡに直接に伝達することができるので、従来のウーハーユニットのように出力音量を大きくしすぎることなく十分な出力音をユーザーＡに伝えることができ、出力される低域音が車外に漏れて車外騒音となることを低減させることが可能となる。

また、センタースピーカー３を設けることによって前方定位が容易となり音の安定性を高めることが容易となる。

さらに、音響信号出力ユニット４においてクロストークキャンセル処理を施すことによって、擬似的にヘッドフォンに近い音響空間を実現させることができるので、前方定位や更なる音場効果（ドルビー（登録商法）ヘッドフォン技術等のヘッドフォンを用いた疑似音響技術）の構築を行うことが容易となる。

また、本発明に係る車載用音響システム１では、車載用シート２に設置された第１〜第３スピーカーとセンタースピーカー３とによりシステムが構築されるため、図３に示すように、車載用シート２毎に音響空間の構築を行うことが容易となる。このため、シート毎に異なる音場効果を施して車載用シート２毎に異なる音響空間を提供することが可能となる。

以上、本発明に係る車載用音響システム１を、図面を用いて説明したが、本発明に係る車載用音響システムは上述したものに限定されるものではない。例えば、上記実施例では、センタースピーカー３を設置する例を用いて説明を行ったが、センタースピーカー３は必ずしも必要なものではなく、センタースピーカー３を設置しない車載用音響システムであってもよい。センターシステムを設置しない車載用音響システムでは、車載用シート２の前後移動に伴うセンタースピーカー３までの距離変動を考慮する必要が無くなるので、図４に示すように、車載用シート２毎の音響空間をさらに構築しやすくなる。

本発明に係る車載用音響システムを示した概略構成図である。 車載用シートの構成を示した図であって、（ａ）は正面図を示し、（ｂ）は側面図を示している。 実施例において説明した車載用音響システムを各座席に適用した例を示した概略構成図である。 図３において、センタースピーカーを除いた車載用音響システムを示した概略構成図である。 従来の車載用音響システムを示した概略構成図である。

符号の説明

１ …車載用音響システム
２ …車載用シート
３ …センタースピーカー（第４スピーカー）
４ …音響信号出力ユニット（音響信号出力手段）
５ …座面部
５ａ …スライドレール
６ …背もたれ部
７ …ヘッドレスト
８ …第１スピーカー
９ …第２スピーカー
１０ …ウーハーユニット（第３スピーカー）
３０ …前席ドア
３１ …後席ドア
３２ …スピーカー
３３ …リヤトレイ

Claims (11)

1. 車載用シートの背もたれ部上部において音響出力部を前記車載用シートの前方向に向けて設置される左右一対の第１スピーカーおよび第２スピーカーと、
   前記背もたれ部のランバーサポート部近傍において音響出力部を前記背もたれ部の前面方向に向けて埋設される低域音を出力可能な第３スピーカーと
   前記第１スピーカー、第２スピーカーおよび第３スピーカーに対して音響信号を出力する音響信号出力手段と
   を備えることを特徴とする車載用音響システム。
2. 前記背もたれ部上部は、前記車載用シートに着座したユーザーの耳位置近傍まで延設され、
   前記第１スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の左耳側の前記耳位置近傍に設置され、
   前記第２スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の右耳側の前記耳位置近傍に設置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の車載用音響システム。
3. 前記第３スピーカーに前記音響信号が入力されるタイミングを、前記第１スピーカーおよび前記第２スピーカーに前記音響信号が入力されるタイミングに比べて所定時間遅延させる音響信号遅延手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用音響システム。
4. 前記音響信号出力手段は、
   前記第１スピーカーに対して左チャンネル用音響信号を出力し、
   前記第２スピーカーに対して右チャンネル用音響信号を出力し、
   前記第３スピーカーに対して前記左チャンネル用音響信号および前記右チャンネル用音響信号の帯域よりも少なくとも低い帯域を含む音響信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車載用音響システム。
5. 前記音響信号出力手段は、前記第３スピーカーに対して前記左チャンネル用音響信号と前記右チャンネル用音響信号とを合成した音響信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の車載用音響システム。
6. 音響出力部を前記背もたれ部方向に向けて前記車載用シートの前方に設置される高域音を出力可能な第４スピーカーを備え、
   前記音響信号出力手段は、第１スピーカー、第２スピーカーおよび第３スピーカーに対して出力する音響信号の帯域よりも少なくとも高い帯域を含む音響信号を前記第４スピーカーに対して出力する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車載用音響システム。
7. 背もたれ部と座部とを備え、
   前記背もたれ部上部に、音響出力部を前記車載用シートの前方向に向けた第１スピーカーおよび第２スピーカーを左右一対に設け、
   前記背もたれ部のランバーサポート部近傍に、音響出力部を前記背もたれ部の前面方向に向けた低域音の出力が可能な第３スピーカーを埋設させた
   ことを特徴とする車載用シート。
8. 前記背もたれ部上部は、前記車載用シートに着座したユーザーの耳位置近傍まで延設され、
   前記第１スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の左耳側の前記耳位置近傍に設置され、
   前記第２スピーカーは、延設された前記背もたれ部上部の右耳側の前記耳位置近傍に設置される
   ことを特徴とする請求項７に記載の車載用シート。
9. 前記第３スピーカーには、前記第１スピーカーおよび前記第２スピーカーに対して音響信号が入力されるタイミングに比べて所定時間遅延されたタイミングで前記音響信号が入力されることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の車載用シート。
10. 前記第１スピーカーには左チャンネル用音響信号が入力され、前記第２スピーカーには右チャンネル用音響信号が入力され、前記第３スピーカーには前記左チャンネル用音響信号および前記右チャンネル用音響信号の帯域よりも少なくとも低い帯域を含む音響信号が入力されることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれか１項に記載の車載用シート。
11. 前記第３スピーカーには、前記左チャンネル用音響信号と前記右チャンネル用音響信号とを合成した音響信号が入力されることを特徴とする請求項１０に記載の車載用シート。
    
    
    
    
    
    

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