扬声器系统及车辆的制作方法

1.本发明涉及一种扬声器系统和具有该扬声器系统的车辆。


背景技术：

2.已知在具有后备箱和人乘坐的车室的车辆中，出于降低车室内的噪音的目的而如专利文献1所记载的在后备箱配置有吸音构造体的车载。专利文献1的吸音构造体降低从轮胎产生的道路噪声及后备箱内的驻波。
3.专利文献1：日本专利第5359167号公报


技术实现要素：

4.本发明所要解决的课题之一在于，提供一种能够改善由设置扬声器的分隔部件分隔出2个室的空间的声音环境的技术。
5.为了解决上述课题，本发明的一个方式涉及的扬声器系统具有：扬声器，其安装于将封闭的空间分隔为第1室和第2室的分隔部件，朝向所述第1室而输出声音；以及吸音构造体，其设置于所述第1室或所述第2室，对因在所述封闭的空间产生的驻波引起的声音进行吸音。
附图说明
6.图1是表示具有本发明的一个实施方式涉及的扬声器系统的车辆的侧视图。
7.图2是表示扬声器系统的扬声器的配置的俯视图。
8.图3是表示不具有吸音构造体的车辆的一阶驻波的波形的侧视图。
9.图4是表示车辆的后备箱的后端部处的声压和驻波的频率之间的关系的图。
10.图5是表示车辆的前座处的声压和驻波的频率之间的关系的图。
11.图6是表示由管吸音体构成的吸音构造体的配置例的俯视图。
12.图7是表示由管吸音体构成的吸音构造体的一个例子的斜视图。
13.图8是表示图7的e－e剖视图。
14.图9是表示设置吸音构造体之前和设置之后的车辆室内的一阶驻波的声压分布的图。
15.图10是表示由管吸音体构成的吸音构造体的配置的其他例子的侧视图。
16.图11是表示由管吸音体构成的吸音构造体的配置的又一其他例子的侧视图。
17.图12是表示由亥姆霍兹共鸣器构成的吸音构造体的斜视图。
18.图13是表示图12所示的吸音构造体的安装例的侧视图。
19.图14是表示图12所示的吸音构造体的安装例的俯视图。
20.图15是表示由亥姆霍兹共鸣器构成的吸音构造体的配置的其他例子的侧视图。
21.图16是表示由亥姆霍兹共鸣器构成的吸音构造体的配置的又一其他例子的侧视图。
22.图17是表示亥姆霍兹共鸣器的其他例子的剖视图。
23.图18是表示亥姆霍兹共鸣器的又一其他例子的剖视图。
24.图19是表示将应用本发明的扬声器系统的房间的一个例子与一阶驻波的波形一起示出的侧视图。
25.图20是表示在图19所示的房间内设置吸音构造体之前和设置之后的室内的一阶驻波的声压的分布的图。
具体实施方式
26.下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在附图中各部的尺寸及比例尺与实际的尺寸及比例尺适当不同。另外，下面记载的实施方式是本发明的优选具体例。因此，在本实施方式，附有在技术上优选的各种限定。但是，只要在下面的说明中没有特别地对本发明进行限定的内容的记载，则本发明的范围并不限定于这些方式。
27.1.实施方式
28.图1是表示具有本发明的一个实施方式涉及的扬声器系统的车辆的侧视图。车辆1具有封闭的空间9。下面，封闭的空间9简称为“空间9”。空间9具有作为第1室的一个例子的车室2、作为第2室的一个例子的后备箱3。车室2是容纳人的空间。在车室2设置前座5a和后座5b。空间9通过后座5b和其背面的后置物板6而分隔为车室2和后备箱3。即，后座5b和后置物板6起到作为将空间9分隔为车室2和后备箱3的分隔部件的作用。
29.如图1和图2的俯视图所示，在后置物板6，扬声器7以扬声器7的放音面朝向车室2的状态进行安装。扬声器7朝向车室2输出声音。扬声器7是低音域的声音的播放用的扬声器，被称为低音单元或低音炮单元。在后置物板6，除了低音域的声音的播放用的扬声器7以外，还可以安装中音域的声音的播放用的扬声器或者高音域的声音的播放用的扬声器的任一者或两者。在后座5b的左右的座席之间设置扶手5c。
30.如图1所示，空间9通过后座5b和后置物板6而被分隔为车室2和后备箱3。因此，后备箱3作为形成扬声器7的背后空间的腔室起作用。通常，车室2和后备箱3是独立的空间。因此，在车室2和后备箱3各自产生因各个空间的大小引起的驻波。但是，当在后置物板6配置了与中音域的声音的播放用的扬声器及高音域声音的播放用的扬声器相比口径大的低音域声音的播放用的扬声器7的情况下，经由扬声器7的振动板而将车室2和后备箱3声学性地连接。其结果，由车室2和后备箱3形成的空间9在声学上作为1个空间起作用。因此，产生具有在图3由双点划线11表示的波形的驻波。扬声器7的播放频带包含该驻波的频率中的一阶驻波的频率。播放频带是指电子信息技术工业协会标准jeita rc-8124c“扬声器系统”所规定的有效频率范围。
31.图3所示的驻波在从车室2的前端部2a至后备箱3的后端部3a为止的空间9产生。前端部2a和后端部3a是空间9的2个端部的一个例子。对于在空间9产生的驻波中的具有最低的频率的一阶驻波，在通常的车辆的情况下，具有空间9的前后方向的长度(前端部2a和后端部3a之间的距离)l的2倍的长度的波长(1个波长)。该一阶驻波的频率在空间9的长度l为2.83m的情况下，大约为60hz。一阶驻波的频率为驻波的基本频率。
32.在车辆内部，不仅是一阶驻波，还产生一阶以上的阶数、即一阶频率(作为基本频率的60hz)的整数倍的频率的驻波。图4是表示后备箱3的后端部3a处的声压和一阶、二阶及
三阶驻波的频率之间的关系的图。不仅在产生了一阶驻波(60hz)的情况下，在产生了二阶驻波(120hz)的情况及产生了三阶驻波(180hz)的情况下，后备箱3的后端部3a处的声压也最高。车室2的前端部2a处的声压也与后备箱3的后端部3a处的声压相同地，在产生了驻波的情况下最高。
33.图5是表示前座5a的点5a1(参照图1、图3)处的声压和驻波的频率之间的关系的曲线图。在点5a1处，与驻波的频率(60hz、120hz、180hz)相应地声压发生变化。因这样的驻波引起的声压的变化，导致从扬声器7向车室2输出的声音出现品质的劣化。即，由于驻波的产生，在车室2内的特定位置处，从扬声器7输出的声音的声压极端地变高或变低。例如，在车室2内的点5a1处，声压意外地变化，导致音质的下降。特别地，一阶驻波大幅地影响声压的变化。
34.为了抑制驻波，在本实施方式，如图1所示，在后备箱3安装吸音构造体10a。如图6的俯视图及图7的斜视图所示，吸音构造体10a是管状的管吸音体10a～10i的集合体。管吸音体10a～10i的数量不限于“8”。吸音构造体10a只要具有1个以上的管吸音体即可。管吸音体10a～10i分别如图8的剖视图所示，是具有封堵端部10x和开口端部10y的闭管。封堵端部10x是管状的管吸音体的被封堵的一端的一个例子。开口端部10y是管状的管吸音体的开口的另一端的一个例子。如图6所示，吸音构造体10a以管吸音体10a～10i的开口端部10y朝向后备箱3的后端部3a的状态进行安装。在后备箱3的后端部3a，驻波的声压最高。由于以开口端部10y朝向后端部3a的状态对吸音构造体10进行安装，因此吸音构造体10a能够有效地抑制驻波。如该本例子那样，在管吸音体10a～10i分别由闭管构成的情况下，在奇数阶的驻波的频率下，管吸音体10a～10i发生共鸣。因此，吸音构造体10能够有效地抑制奇数阶的驻波。
35.在由管吸音体10a～10i构成的吸音构造体10a中，图8所示的内空部的长度a设定为由(1)式表示的长度，以使得空间9的一阶驻波、具体地说具有频率f1(60hz)且具有波长λ(≒2l)的驻波和吸音构造体10a发生共鸣。
36.[式1]
[0037][0038]
由管吸音体10a～10i构成的吸音构造体10a的共振频率f0与一阶驻波的频率f1基本相等。因此，在吸音构造体10a的开口端部10y位于后备箱3的后端部3a附近的情况下，因驻波引起的声音被吸音构造体10a进行吸音。因此，如图9所示，在设置吸音构造体10a的情况下，在空间9的两端部处声压下降，并且在空间9的中央部处声压上升。具体地说，空间9的中央部处的声压上升2db左右。即，驻波得到抑制，因此在空间9的车内的前后的范围，因驻波引起的声压的变化变小。其结果，声音环境得到改善，车室2内的声音、例如从扬声器7向车室2输出的声音的音质提高。
[0039]
由于吸音构造体10a设置于后备箱3，因此驻波得到抑制。因此，在人乘坐的车室2，从扬声器7向车室2输出的音频等的低音域的声音不易受到驻波的影响。因而，声音环境得到改善，对于车室2内的声音、例如从扬声器7向车室2输出的声音，音质提高。
[0040]
驻波的基本频率、即一阶驻波的频率f1优选与吸音构造体10a的共振频率f0接近。具体地说，只要一阶驻波的频率f1处于从通过对吸音构造体10的共振频率f0乘以0.9得到
的频率至通过对共振频率f0乘以1.1得到的频率的范围内，就能够得到比较良好的驻波的抑制效果。
[0041]
如图1、图6所示，吸音构造体10a在后备箱3安装于底面。因此，具有如图示例所示的平坦的形状的吸音构造体10a可固定于后备箱3。其结果，用户能够容易地对吸音构造体10a进行安装。
[0042]
图10表示本实施方式的车辆的吸音构造体10b的安装例。在该安装例中，在后备箱3，在相当于车辆1的后端的部分配置吸音构造体10b。构成吸音构造体10b的管吸音体沿上下方向延伸。以管吸音体的开口端部10y在后备箱3的后端部3a处与后备箱3的底面相对的方式安装吸音构造体10b。
[0043]
在吸音构造体10b安装于后备箱3的相当于车辆1的后端部的位置的情况下，与吸音构造体10b设置于后备箱3的底面的结构相比，具有对吸音构造体10b不要求高的刚性这一优点。
[0044]
图11还示出本实施方式的车辆中的吸音构造体10c的安装例。在该例中，以构成管吸音体构成的吸音构造体10c的至少一部分位于比驾驶席即前座5a更靠前的位置的方式将吸音构造体10c安装于车室2。吸音构造体10c的开口端部10y位于车室2的前端部2a。更具体而言，在车室2，从与副驾驶席的底面相对的部分至车室2的前面的范围，设置吸音构造体10c。吸音构造体10c也可以安装于在车室2的前端部2a设置的仪表板。对于由管吸音体构成的吸音构造体10a～10c，为了确保所需的管路长度，管路可以弯曲。
[0045]
在上述例中，吸音构造体10a、10b及10c分别单独地安装。然而，也可以将吸音构造体10a、10b及10c中的2个以上的吸音构造体安装于车辆1。
[0046]
当在车室2设置吸音构造体10c的情况下，也能够进行驻波的抑制，低音域的声音的音质提高。
[0047]
在本发明，作为吸音构造体，不仅管吸音体，也可以使用如图12所示的亥姆霍兹共鸣器14a。亥姆霍兹共鸣器14a是由板材的组合构成的长方体形的平板状的吸音构造体。
[0048]
亥姆霍兹共鸣器14a具有1个以上(图示例为3个)的共鸣气室14a和1个以上(图示例为3个)的颈部14b。共鸣气室14a是中空的部件14a1的内部空间。中空的部件14a1具有开口部14a2。共鸣气室14a具有长方体的形状。颈部14b是开管。颈部14b与共鸣气室14a一一对应。颈部14b与所对应的共鸣气室14a的开口部14a2连通。因此，外部气体能够经由颈部14b流入至共鸣气室14a。颈部14b是连通部的一个例子。为了便于说明，将共鸣气室14a侧设为后侧，将颈部14b侧设为前侧。
[0049]
共鸣气室14a(中空的部件14a1)由底板15a、上板15b、后板15c、侧板15d及15e、分隔板15f形成。上板15b与底板15a分离。在底板15a和上板15b之间存在空间。后板15c在亥姆霍兹共鸣器14a的后侧与底板15a和上板15b接合。侧板15d在亥姆霍兹共鸣器14a的左侧与底板15a和上板15b接合。侧板15e在亥姆霍兹共鸣器14a的右侧与底板15a和上板15b接合。分隔板15f沿亥姆霍兹共鸣器14a的左右方向延伸，在亥姆霍兹共鸣器14a的前后之间的位置处与底板15a和上板15b接合。2个分隔板15f相互分离，由2个分隔板15f形成开口部14a2。
[0050]
颈部14b由底板15a、上板15b、分隔板15g及15h形成。分隔板15g及15h从亥姆霍兹共鸣器14a的前侧延伸至分隔板15f为止，与底板15a和上板15b接合。
[0051]
由亥姆霍兹共鸣器14a构成的吸音构造体的共振频率f0能够由(2)式表示。在(2)
式，c为声速、s为颈部14b的开口面积、v为共鸣气室14a的容积、l为颈部14b的长度、δ为颈部14b的开口端的校正值。
[0052]
[式2]
[0053][0054]
由亥姆霍兹共鸣器14a构成的吸音构造体如图13及图14所示，以在颈部14b和后备箱3的后端部3a之间形成通气用间隔的状态安装于后备箱3的底面。亥姆霍兹共鸣器14a与由管吸音体构成的吸音构造体10a～10c相比能够更紧凑地构成。因而，容易进行吸音构造体的配置。
[0055]
如图15所示，亥姆霍兹共鸣器14b也可以安装于后备箱3内的后端部3a。亥姆霍兹共鸣器14b还可以从后备箱3的底面起沿着后备箱3的后端部3a进行设置。在该情况下，至少颈部14b位于后备箱3的后端部3a。如图16所示，亥姆霍兹共鸣器14c也可以安装于前座5a即驾驶席的前方。在该情况下，亥姆霍兹共鸣器14c的颈部可以为横向，也可以是颈部的开口端位于车室2的前端部2a。
[0056]
在上述例子，亥姆霍兹共鸣器14a、14b及14c各自单独地安装，但也可以是它们中的2个以上的亥姆霍兹共鸣器安装于车辆1。
[0057]
图17示出亥姆霍兹共鸣器的其他例子。亥姆霍兹共鸣器14d具有颈部14b和以长方体的箱状构成的共鸣气室14a。外部气体能够经由颈部14b流入至共鸣气室14a。颈部14b具有在前板14d设置的贯通孔14e，该前板14d具有厚度。
[0058]
图18进一步示出亥姆霍兹共鸣器的其他例子。亥姆霍兹共鸣器14e具有颈部14b和以长方体的箱状构成的共鸣气室14a。颈部14b由在前板14d设置的筒状部14g构成。
[0059]
亥姆霍兹共鸣器14e在亥姆霍兹共鸣器14e的侧面还具有1个以上的共鸣气室14ax和1个以上的颈部14bx。图18所示的亥姆霍兹共鸣器14e具有多个共鸣气室14ax和多个颈部14bx。
[0060]
具有共鸣气室14ax作为内部空间的中空的部件14ax1在亥姆霍兹共鸣器14e的侧方即与颈部14b延伸的方向正交的方向具有开口部14ax2。颈部14bx与开口部14ax2连通。
[0061]
共鸣气室14ax出于抑制具有与在车辆1的空间9产生的驻波所具有的频率不同的频率的驻波等的目的而设置。例如，共鸣气室14ax为了抑制仅在后备箱3、或仅在车室2产生的驻波、或者在轮胎处产生的道路噪声等而设置于后备箱3或者车室2。
[0062]
如图18所示，亥姆霍兹共鸣器14e不仅抑制由车室2和后备箱3构成的空间9的驻波，还抑制其他驻波或杂音等，因此还能够改善车室2的声音环境。
[0063]
2.变形例
[0064]
图19是将应用本发明的扬声器系统的房间的一个例子与一阶驻波的波形一起示出的侧视图。
[0065]
房间20由地板部21、天花板部22、前后的壁部23及24和未图示的侧面的壁部构成为小空间。房间20是封闭的空间的其他例子。出于方便，壁部23及24设为包含地板部21和天花板部22之间的门等门窗。分隔部件25设置于壁部23和24之间。分隔部件25将房间20分隔为第1室26和第2室27。在分隔部件25，低音域的声音的播放用的扬声器7以扬声器7的放音
面朝向第1室26的状态进行安装。扬声器7朝向第1室26而输出声音。
[0066]
房间20例如是卡拉ok室或者起居室等。在该情况下，也与车辆1的情况相同地，扬声器7以将第1室26和第2室27声学性地连接的方式起作用。而且，在由第1室26和第2室27形成的1个空间，产生具有如双点划线28所示的波形的驻波。
[0067]
图20表示在图19所示的第2室27设置对一阶驻波进行抑制的吸音构造体之前和设置之后的声压分布的变化。如图20所示，当在由第1室26和第2室27形成的1个空间设置吸音构造体的情况下，吸音构造体能够抑制驻波，能够改善低音域的声音的音质。吸音构造体也可以设置于第1室26。作为吸音构造体，例如使用上述管吸音体或亥姆霍兹共鸣器等。具有该吸音构造体的房间20例如是属于150hz以下的低音域的驻波成为问题的8张榻榻米(相当于13平米左右)程度以下的较狭窄的房间，更适于对驻波进行抑制。该吸音构造体也可以采用上述面积以上的大的房间。第1室26是起居室，第2室27例如可以是衣帽间。
[0068]
前述的实施方式是本发明的代表性的方式。本发明不受前述的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变更、附加。
[0069]
3.根据实施方式及各变形例的至少1个掌握的方式
[0070]
根据上述实施方式及各变形例的至少1个掌握以下方式。
[0071]
上述的扬声器系统的一个方式具有：扬声器，其安装于将封闭的空间分隔为第1室和第2室的分隔部件，朝向所述第1室而输出声音；以及吸音构造体，其设置于所述第1室或所述第2室，对因在所述封闭的空间产生的驻波引起的声音进行吸音。由于在第1室或第2室具有吸音构造体，因此能够抑制驻波，改善车室等小空间的声音环境。
[0072]
上述的扬声器系统的一个方式的所述扬声器的可播放频带包含有在所述封闭的空间产生的所述驻波中的一阶驻波的频率。在该情况下，特别地，对播放音影响大的一阶驻波得到抑制。因此，能够良好地改善车室等小空间的声音环境。
[0073]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述驻波的基本频率处于从通过对所述吸音构造体的共振频率乘以0.9得到的频率至通过对所述共振频率乘以1.1得到的频率的范围内。在该情况下，驻波的基本频率处于从通过对吸音构造体的共振频率乘以0.9得到的频率至通过对共振频率乘以1.1得到的频率的范围内，因此能够良好地进行驻波的抑制。
[0074]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述封闭的空间具有2个端部，所述分隔部件设置于所述2个端部之间，具有所述基本频率的所述驻波的波长为所述2个端部之间的距离的2倍的长度。在该情况下，具有共振频率的驻波得到抑制，因此低音域的声音的音质提高。
[0075]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述第1室是车辆的车室，所述第2室是所述车辆的后备箱。在该情况下，在车辆中驻波得到抑制。因此，车室的音频等的低音域的声压分布的波动变小，音质提高。
[0076]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述吸音构造体位于所述后备箱中的所述车辆的后端。在该情况下，由于在后备箱安装吸音构造体，因此与吸音构造体安装于车室的结构相比，容易确保安装空间。
[0077]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述吸音构造体位于所述后备箱的底面。在该情况下，由于吸音构造体位于后备箱的底面，因此与吸音构造体位于后备箱的侧面的结构相比，能够容易地安装吸音构造体。
[0078]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述吸音构造体的至少一部分在所述车室位
于比驾驶席更靠前方的位置。在该情况下，驻波也得到抑制，因此，车室的音频等的低音域的声压分布的波动变小，音质提高。
[0079]
对于上述的扬声器系统的一个方式，所述吸音构造体具有：管状的管吸音体、或者亥姆霍兹共鸣器，该管状的管吸音体具有被封堵的一端和开口的另一端，该亥姆霍兹共鸣器具有中空的部件和连通部，该中空的部件具有开口部，该连通部与所述开口部连通。在该情况下，具有管吸音体或亥姆霍兹共鸣器作为吸音构造体，因此能够良好地进行驻波的抑制。
[0080]
为了解决上述课题，上述的车辆具有上述的扬声器系统。车辆具有扬声器系统，该扬声器系统具有上述的吸音构造体，因此车辆的内部空间处的驻波得到降低，能够提高从扬声器输出至车室的声音的音质。
[0081]
标号的说明
[0082]1…
车辆，2
…
车室，3
…
后备箱，5a
…
前座，5b
…
后座，6
…
后置物板，7
…
扬声器，9
…
空间，10a～10c
…
吸音构造体(管吸音体)，11、12
…
一阶驻波的波形，14a～14e
…
吸音构造体(亥姆霍兹共鸣器)，20
…
房间，21
…
地板部，22
…
天花板部，23、24
…
壁部，25
…
分隔部件，26
…
第1室，27
…
第2室，28、29
…
驻波的波形，30
…
吸音构造体。