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CN107770703B - 车载用扬声器系统 - Google Patents

车载用扬声器系统 Download PDF

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CN107770703B
CN107770703B CN201710705955.0A CN201710705955A CN107770703B CN 107770703 B CN107770703 B CN 107770703B CN 201710705955 A CN201710705955 A CN 201710705955A CN 107770703 B CN107770703 B CN 107770703B
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Abstract

提供一种车载用扬声器系统，能够提高针对车室外环境的耐老化性并且能够防止音质的恶化。本发明的车载用扬声器系统中，在将车室内空间(S1)和车室外空间(S2)隔开的支承构件(1)上设有开口部(1a)，在该支承构件(1)上支承有扬声器(2)，并且通过覆盖扬声器(2)的背面侧的后盖体(3)来堵塞开口部(1a)。后盖体(3)由被支承构件(1)支承的环状挠性构件(3a)和被支承于环状挠性构件(3a)的内侧的非挠性振动板(3b)构成，在这样构成的后盖体(3)和扬声器(2)的振动板(10)之间划分有封闭空间(S)。

Description

车载用扬声器系统
技术领域
本发明涉及一种车载用扬声器系统，其将隔开车室内空间和车室外空间的支承构件上所安装的扬声器的声音向车室内放射。
背景技术
在将门内、发动机室内等车室外空间和车室内空间隔开的支承构件(隔壁)上直接安装扬声器的车载用扬声器系统中，在门内有可能从车窗玻璃的间隙侵入水滴、尘埃，即使在发动机室内也容易受到发动机的辐射热、油等影响，因此车室外空间的环境与车室内相比非常严峻。
作为这种车载用扬声器系统的以往例，提案有如下结构的系统：如专利文献1所记载的那样，在门饰板以及内板设有开口部，使在内板所安装的扬声器的声音从开口部向车室内放射，并且由伸缩材料构成的后盖体覆盖扬声器的背面。后盖体堵塞包围扬声器的圆筒状主体的后开放面，在扬声器的背面和后盖体之间划分封闭空间。
在这样构成的车载用扬声器系统中，朝向车室外空间即门内的扬声器的背面由后盖体覆盖，因此能够防止侵入门内的雨水、尘埃进入扬声器内。并且，后盖体由富有伸缩性和挠性的材料形成，伴随着扬声器的构成构件即振动板的振动而后盖体变形，因此能够对振动板的振动施加缓慢的制动而提高低音特性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本实开昭62-39391号公报
然而，在专利文献1所公开的以往的车载用扬声器系统中，后盖体由伸缩材料形成，该伸缩材料存在基于伸缩、变形等的多个共振点，因此有成为存在多个峰值的频率特性、导致音质恶化的问题。
发明内容
本发明是鉴于这样的以往技术的实际情况而作出的，其目的在于提供一种车载用扬声器系统，其能够提高针对车室外环境的耐老化性，并且能够防止音质的恶化。
为了实现上述目的，本发明的车载用扬声器系统具备：支承构件，配置于车室内空间和车室外空间之间，并设置有连通上述车室内空间和上述车室外空间的开口部；扬声器，以与上述开口部对置的方式被上述支承构件支承；以及后盖体，堵塞上述开口部，在与上述扬声器之间划分出封闭空间，上述后盖体由环状挠性构件和非挠性振动板构成，上述环状挠性构件被上述支承构件支承，上述非挠性振动板被支承于上述环状挠性构件的内侧，并且该非挠性振动板的受压面积比上述环状挠性构件的受压面积大。
在这样构成的车载用扬声器系统中，被支承构件支承的扬声器的背面侧被堵塞开口部的后盖体覆盖，因此能够提高针对车室外空间的温度变化/风雨/尘埃等的耐老化性，并且伴随着扬声器的振动板的振动，后盖体受到了声压时，非挠性振动板移动，环状挠性构件仅稍稍变形，因此能够排除基于后盖体的伸缩、变形等的共振，使频率特性扁平化，能够防止音质的恶化。
在上述构成中，扬声器具备：框，安装于上述支承构件；振动板，保持于上述框，隔着上述封闭空间与上述后盖体对置；音圈，安装于上述振动板；以及磁回路，被上述框支承且位于上述车室内空间内，由于配置于磁回路的磁间隙内的音圈的发热向车室内空间侧散热，因此能够防止在由振动板和后盖体围起的封闭空间积蓄热。
在这种情况下，后盖体相对于振动板的大小虽没有被特别限定，但由于环状挠性构件的外径比振动板的直径小时，设置于支承构件的开口部的大小较小即可，因此能够抑制支承构件的机械式的强度的降低，并且避免振动板的边缘与环状挠性构件的干扰，因此能够使后盖体与扬声器接近配置从而实现装置的小型化。
而且，在上述构成中，非挠性振动板的形状虽未特别限定，但该非挠性振动板为向车室外空间侧鼓出的圆碗状时，能够提高非挠性振动板的刚性，并且即使在扬声器的振动板与后盖体反相动作时，也能防止振动板和非挠性振动板的接触。
而且，在上述构成中，驱动扬声器的驱动机构的驱动频带比封闭空间的共振频率低，扬声器的振动频带比其共振频率低时，还能够排除因封闭空间的共鸣引起的峰值而使频率特性扁平化。
发明效果
根据本发明的车载用扬声器系统，能够提高针对车室外环境的耐老化性，并且能够排除基于后盖体的伸缩、变形等的共振而防止音质的恶化。
附图说明
图1是第一实施方式例的车载用扬声器系统的剖视图。
图2是表示失真系数和频率的关系的说明图。
图3是表示驱动信号产生装置的框图。
图4第二实施方式例的车载用扬声器系统的剖视图。
符号说明
1 支承构件
1a 开口部
2 扬声器
3 后盖体
3a 环状挠性构件
3b 非挠性振动板
4 垫圈
5 隔离物
6 框
6a 锷部
6b 切口孔
7 磁回路
8 音圈
9 绕线管
10 振动板
10a 边缘
11 盖
12 消音器
13 再生装置
14 低通滤波器
15 放大器
S 封闭空间
S1 车室内空间
S2 车室外空间
具体实施方式
以下，参照附图对发明的实施方式进行说明的话，如图1所示那样，在本发明的第一实施方式例的车载用扬声器系统中，在将车室内空间S1和车室外空间(例如发动机室)S2隔开的支承构件1支承有扬声器2，并且后盖体3以覆盖扬声器2的背面的方式支承在支承构件1上。在支承构件1上设有将车室内空间S1和车室外空间S2连通的开口部1a，后盖体3以堵塞开口部1a的方式经由垫圈4而被固定在支承构件1上。扬声器2隔着隔离物5而被配置在后盖体3的前方，在扬声器2的后述的振动板10和后盖体3之间划分有封闭空间S。此外，虽然优选该封闭空间S接近完全封闭的状态，但是完全封闭的话会产生因温度变化的膨胀、收缩，因此优选在适当的位置设置通气孔。
扬声器2主要通过以下部件构成：剖面形状为大致圆锥台状的框6；固定于框6的底面的磁回路7；配置于磁回路7的磁间隙且通电时以电磁相互作用而被驱动的音圈8；卷绕有音圈8的圆筒状的绕线管9；安装于绕线管9的大致圆锥形状的振动板10；堵塞振动板10的内周部侧的圆碗形状(对应日语：円椀形状)的盖11；以及弹性支承绕线管9和振动板10的消音器12。
框6在外周缘侧具有圆环状的锷部6a，该锷部6a使用螺丝紧固等手段与隔离物5以及垫圈4一同固定于支承构件1。振动板10在外周缘侧具有边缘10a，该边缘10a安装于框6的锷部6a。而且，在框6的周面形成多个切口孔6b，由振动板10的振动而产生的声音通过这些切口孔6b而向车室内空间S1放射。
后盖体3通过由软质橡胶等富有挠性的材料构成的环状挠性构件3a以及由耐热性树脂、铝等金属材料构成的非挠性振动板3b构成，这些环状挠性构件3a和非挠性振动板3b使用粘接等手段被一体化。环状挠性构件3a是具有半圆状的剖面形状的环状体，其外周缘夹持在圆筒状的垫圈4和隔离物5之间。垫圈4是密封车室内空间S1和车室外空间S2之间的环状密封件(パッキン)，开口部1a和垫圈4设定为相同的直径尺寸。隔离物5是介设于垫圈4和框6的锷部6a之间的圆筒状的构件，振动板10的边缘10a和后盖体3的环状挠性构件3a分离相当于隔离物5的厚度(图1的左右方向的尺寸)的量。非挠性振动板3b是使外周侧弯曲的平板状的构件，如前所述那样，在振动板10和后盖体3之间划分有封闭空间S。此外，并不是非挠性振动板3b由完全不具有挠性的材料形成的意思，在与环状挠性构件3a相比刚性充分高且对音响特性不产生较大的影响的程度时，还可以由稍稍具有挠性的材料形成。
此外，优选在不妨碍非挠性振动板3b的振动的范围内使环状挠性构件3a尽可能地宽度狭，使非挠性振动板3b的受压面积比环状挠性构件3a的受压面积大。由此能将基于环状挠性构件3a的伸缩、变形等的共振最大限度地抑制。而且，优选使环状挠性构件3a的剖面形状为弯曲状，防止环状挠性构件3a的材料本身的伸缩并且使非挠性振动板3b容易振动。
而且，堵塞开口部1a的后盖体3是暴露在车室外空间S2的构件，因此环状挠性构件3a和非挠性振动板3b的材质、厚度等需要考虑车室外空间S2的环境来选定，例如车室外空间S2是发动机室的情况下，使用能耐发动机的辐射热、油等的部件比较好。
在这样构成的车载用扬声器系统中，从后述的驱动信号产生装置对扬声器2的音圈8输入声音信号，绕线管9和振动板10向图1的左右方向振动时，在振动板10的背面侧的封闭空间S交互产生负压和正压，伴随于此，后盖体3也向图1的左右方向位移。在此，后盖体3成为由富有挠性的环状挠性构件3a支承刚性高的非挠性振动板3b的外侧的构成，伴随着振动板10的振动而后盖体3受到声压时，非挠性振动板3b移动而仅环状挠性构件3a变形，因此能够排除基于后盖体3的伸缩、变形等的共振，遍及宽的频带地使频率特性扁平化。而且，非挠性振动板3b的惯性阻力对振动板10的振动施加缓慢的制动，低音特性也提高。
图2是扬声器的动作状态中的频率特性图，横轴表示频率，纵轴表示失真系数(THD)。而且，图中的实线表示使用了环状挠性构件3a和非挠性振动板3b构成的后盖体3的本实施方式例，虚线表示使用了仅由伸缩材料形成的后盖体的比较例。
如图2所示那样，仅由伸缩材料形成后盖体的比较例的情况下，伸缩材料存在基于伸缩、变形等的多个共振点，因此成为存在多个峰值的频率特性，特别是，在100Hz以下的低频带会出现较大的峰值，重低音域的音质会恶化。与此相对，本实施方式例的情况下，伴随着振动板10的振动而变形的仅是环状挠性构件3a，支承于环状挠性构件3a的内侧的非挠性振动板3b仅仅是维持平板形状的状态下位移，因此能够排除基于后盖体3的伸缩、变形等的共振。其结果是，虽然在封闭空间S的共振频率即250Hz附近出现峰值，但能够遍及其以外的宽的频带地使频率特性扁平化，能够抑制重低音域的音质的恶化。
图3是对扬声器2输入声音信号的驱动信号产生装置(驱动机构)的框图，如该图所示那样，通过显示器等再生装置13再生的声音信号在通过了低通滤波器(LPF)14以后被放大器15放大并被输入到扬声器2，因此扬声器2以比被低通滤波器14剪切的信号的频率低的频带动作。本实施方式例所使用的扬声器2是动作频率为20～150Hz的低域用低音扬声器，该动作频率(20～150Hz)比上述的封闭空间S的共振频率(250Hz)低，因此能够实现低音特性优异的扬声器系统。
如以上说明的那样，在本实施方式例的车载用扬声器系统中，将车室内空间S1和车室外空间S2隔开的支承构件1所设置的开口部1a被后盖体3堵塞，并且支承构件1所支承的扬声器2的背面侧由后盖体3覆盖，能够通过后盖体3来提高针对车室外空间S2的温度变化/风雨/尘埃等的耐老化性。并且，后盖体3由经由垫圈4支承在支承构件1上的环状挠性构件3a和支承在该环状挠性构件3a的内侧的非挠性振动板3b构成，伴随着扬声器2的振动板10的振动而后盖体3受到了声压时，非挠性振动板3b移动而仅环状挠性构件3a变形，因此能够排除基于后盖体3的伸缩、变形等的共振而使频率特性扁平化，能够防止音质的恶化。
而且，由于是扬声器2的构成构件即磁回路7配置于车室内空间S1内，因振动板10的振动产生的声音通过框6的切口孔6b而向车室内空间S1放射这一车载用扬声器系统，因此配置于磁回路7的磁间隙的音圈8的发热向车室内空间S1侧散热，能够防止热积蓄在由振动板10和后盖体3围起的封闭空间S。
进而，在本实施方式例的车载用扬声器系统中，安装于支承构件1的扬声器2是低域用低音扬声器，该扬声器2的动作频率(20～150Hz)比封闭空间S的共振频率(250Hz)低，因此还能够排除由封闭空间S的共鸣引起的峰值，并能够将频率特性扁平化，能够实现低音特性优异的扬声器系统。
图4是本发明的第二实施方式例的车载用扬声器系统的剖视图，对与图1对应的部分赋予相同的附图标记。
图4所示的车载用扬声器系统与第一实施方式例不同的点在于，后盖体3的环状挠性构件3a的外径尺寸比扬声器2的振动板10的直径小，以及后盖体3的非挠性振动板3b形成为向车室外空间S2侧鼓出的圆碗状，除此以外的构成基本相同。
即，在支承构件1上设置将车室内空间S1和车室外空间S2连通的比较小的开口部1a，该开口部1a由与其相同的直径的后盖体3堵塞。隔离物5是厚度(图4的左右方向的尺寸)比较薄的环状构件，在该隔离物5的内周部和垫圈4之间夹持后盖体3的环状挠性构件3a。框6的锷部6a固定于隔离物5的外周部，振动板10的边缘10a由锷部6a支承。振动板10的直径设定得比开口部1a、后盖体3的直径大，振动板10的边缘10a在后盖体3的径向外侧与隔离物5对置。而且，后盖体3的非挠性振动板3b向车室外空间S2膨胀地形成为圆碗状，在振动板10和后盖体3之间划分出封闭空间S。
在这样构成的第二实施方式例的车载用扬声器系统中，相对于扬声器2的振动板10的直径而后盖体3的外径尺寸被设定得小，因此能够使由后盖体3堵塞的开口部1a的大小比扬声器2的口径小，能够抑制相应的量的支承构件1的机械式的强度的降低。并且，振动板10的边缘10a和后盖体3的环状挠性构件3a在径向上分离，因此能够避免扬声器2动作时振动板10的边缘10a与环状挠性构件3a接触，使扬声器2和后盖体3接近配置而能够实现装置的小型化。
而且，在第二实施方式例的车载用扬声器系统中，后盖体3的非挠性振动板3b形成为向车室外空间S2鼓出的圆碗状，因此能够提高非挠性振动板3b的刚性而难以变形，并且即使在扬声器2的振动板10和后盖体3反相动作了时，振动板10和非挠性振动板3b也能不接触。
此外，在上述各实施方式例中，对于扬声器2的振动板10和后盖体3的非挠性振动板3b为正圆形状，并且后盖体3的环状挠性构件3a为圆环形状的情况进行了说明，但并不限于这些形状，也可以使振动板10和非挠性振动板3b的形状成为椭圆形状或长圆形状，并且环状挠性构件3a的形状为与其对应的形状。

Claims (5)

1.一种车载用扬声器系统，其特征在于，具备：
支承构件，配置于车室内空间和车室外空间之间，并设置有连通上述车室内空间和上述车室外空间的开口部；扬声器，以与上述开口部对置的方式被上述支承构件支承；以及后盖体，暴露在上述车室外空间并且堵塞上述开口部，在与上述扬声器之间划分出封闭空间，
上述后盖体由环状挠性构件和非挠性振动板构成，上述环状挠性构件被上述支承构件支承，上述非挠性振动板被支承于上述环状挠性构件的内侧，并且该非挠性振动板的受压面积比上述环状挠性构件的受压面积大。
2.如权利要求1所述的车载用扬声器系统，其特征在于，
上述扬声器具备：框，安装于上述支承构件；振动板，保持于上述框，隔着上述封闭空间与上述后盖体对置；音圈，安装于上述振动板；以及磁回路，被上述框支承且位于上述车室内空间内。
3.如权利要求2所述的车载用扬声器系统，其特征在于，
上述环状挠性构件的外径比上述振动板的直径小。
4.如权利要求2所述的车载用扬声器系统，其特征在于，
上述非挠性振动板为向上述车室外空间侧鼓出的圆碗状。
5.如权利要求1所述的车载用扬声器系统，其特征在于，
驱动上述扬声器的驱动机构的驱动频带比上述封闭空间的共振频率低。
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