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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeuglautsprecher.
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Fahrzeuglautsprecher
sind in verschiedenen Strukturen und Entwürfen verfügbar.
Bei einem Beispiel für einen Lautsprecherentwurf ist ein
Vollbereichslautsprecher im unteren Teil einer Tür angeordnet,
und ein Hochfrequenzlautsprecher (Hochtöner) ist an der
Basis einer Frontsäule angeordnet. Die
japanische Patentveröffentlichung
Nr. 2005-277471 beschreibt einen Lautsprecher unter Verwendung
eines riesenmagnetorestriktiven Materials zum Vibrieren des Bodens
oder der Straße.
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Bei
einem Automobil sind Hochfrequenzgeräusche von beispielsweise
1 kHz oder höher anfällig für die Beeinflussung
durch die Sitzposition oder die Höhe eines Fahrzeuginsassen.
Somit werden im Stand der Technik Hochfrequenzgeräusche
von einem Fahrzeuginsassen in Abhängigkeit von der Sitzposition,
der Höhe des Fahrzeuginsassen oder dergleichen unterschiedlich
gehört. Derartige Unterschiede, wie Hochfrequenzgeräusche
gehört werden, werden durch die Faktoren (a) und (b) verursacht,
die nachstehend aufgelistet sind.
- (a) Hochfrequenzgeräusche
weisen eine stark lineare Ausbreitungseigenschaft auf, und ein Hochfrequenzlautsprecher
weist eine hohe Direktivitätseigenschaft auf.
- (b) Das Fahrzeug beinhaltet Hindernisse wie etwa Sitze, weitere
Passagiere außer dem Fahrer und Glasfenster, die Geräusche
leicht reflektieren. Aufgrund der Interferenz, Reflexion und Absorption
von Geräuschen in der Passagierkabine können Geräusche
in einem Bereich laut und in einem anderen Bereich leise gehört
werden.
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Mehr
Lautsprecher vergrößern den durch Hochfrequenzgeräusche
erreichten Bereich im Vergleich dazu, wenn es weniger Lautsprecher
gibt. Aufgrund der Eigenschaften eines Hochfrequenzlautsprechers,
die vorstehend bei Faktor (a) angeführt sind, können
jedoch keine Verbesserungen dazu erfolgen, wie Hochfrequenzgeräusche
von jedem Sitz gehört werden. Zudem würde die
Verwendung von mehr Lautsprechern eine Schallinterferenz (Phaseninterferenz)
verursachen, die zu Klangstörungen führt.
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Wenn
bekannte Lautsprecher verwendet werden, ist zudem das Klangbild
an einer niedrigen Position fixiert. Es wird bevorzugt, dass das
Klangbild an einer Position leicht oberhalb des Armaturenbretts fixiert
ist. Die Position, an der das Klangbild fixiert ist, bezieht sich
auf die von einem Insassen wahrgenommene Position, beispielsweise
wo ein Instrument gespielt wird. Wenn jedoch bekannte Lautsprecher
verwendet werden, würde es schwierig werden, das Klangbild
an einer hohen Position zu fixieren. Es wäre mit anderen
Worten schwierig, das akustische Feld anzuheben. Die Schwierigkeit
beim Anheben des akustischen Feldes ist durch die Faktoren (c) und (d)
begründet.
- (c) Ein Vollbereichslautsprecher,
der eine breite Direktivität aufweist, kann aufgrund der
Fahrzeugstruktur nicht an einer hohen Position in der Passagierkabine
installiert werden.
- (d) Aufgrund der Eigenschaften eines Hochfrequenzlautsprechers
ist die Schalldirektivität hoch.
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Zum
Anheben des akustischen Feldes kann ein Lautsprechersystem eine
Vielzahl von Hochfrequenzlautsprechern beinhalten, die von nahe
der Mitte einer A-Säule bis in die Nähe eines
Hilfshaltegriffs für einen Rücksitz angeordnet
sind. Alternativ kann ein Lautsprecher einen Teil der Auskleidung
des Kabinenhimmels als Diaphragma verwenden. Aufgrund des vorstehend
angeführten Faktors (d) sowie des Faktors, dass der Abstand
von dem Lautsprecher zu den Ohren eines Fahrzeuginsassen zu gering
ist, wären derartige Strukturen jedoch nicht in der Lage,
das akustische Feld ausreichend anzuheben.
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Erfindungsgemäß wird
ein Fahrzeuglautsprecher bereitgestellt, der das Anheben des akustischen
Feldes auf eine hohe Position ermöglicht, während
Hochfrequenzgeräusche auf dieselbe befriedigende Weise
von jedem beliebigen Sitz gehört werden können.
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Eine
Ausgestaltung der Erfindung ist ein Fahrzeuglautsprecher mit einem
Karosserieflächenelementsausbildungsteil eines Fahrzeugs,
das als ein Diaphragma zur Erzeugung von Hochfrequenzgeräuschen
verwendet wird. Ein riesenmagnetorestriktiver Vibrator wird als
Vibrationsanregungselement für das Karosserieflächenelement
verwendet. Der riesenmagnetorestriktive Vibrator beinhaltet eine
Vibrationsausgabeachse, welche gemäß einem Signal zur
Erzeugung von Hochfrequenzgeräuschen vibriert. Ein Vibrationsübertragungsanschlagpuffer
ist an dem Karosserieflächenelement fixiert und mit der
Vibrationsausgabeachse in einer Weise verbunden, die eine Vibrationsübertragung
ermöglicht. Der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer
vibriert das Karosserieflächenelement, wenn die Vibrationsausgabeachse
vibriert.
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Andere
Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung werden aus der nachstehenden
Beschreibung in Verbindung mit der beiliegenden Zeichnung ersichtlich,
welche beispielhaft die Erfindungsprinzipien darstellen.
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Die
Erfindung mag zusammen mit ihren Aufgaben und Vorteilen am besten
unter Bezugnahme auf die nachfolgende Beschreibung der derzeit bevorzugten
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der beiliegenden
Zeichnung verstanden werden. Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht des Entwurfs von Lautsprechern in einem
Automobilaudiogerät gemäß einem bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung;
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2 eine
Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus 1;
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3 eine
Unteransicht von einem Dachkarosserieflächenelement in
Richtung des Pfeils 3 aus 1;
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4 ein
elektrisches Schaltbild des in 1 gezeigten
Audiogeräts;
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5A eine
Perspektivansicht von einem Teil einer Fahrzeugkabine bei einem
weiteren Beispiel; und
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5B eine
Schnittansicht entlang der Linie 5B-5B aus 5A.
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Nachstehend
ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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1 zeigt
den Entwurf von Lautsprechern bei einem Automobilaudiogerät.
Bei der Perspektivansicht von 1 umfasst
eine rechte Vordertür 1 einen unteren Abschnitt,
in dem ein rechter Vorderlautsprecher 11 installiert ist.
Der Lautsprecher 11 ist ein konischer Vollbereichslautsprecher.
In derselben Weise umfasst eine linke Vordertür 2 einen
unteren Abschnitt, in dem ein linker Vorderlautsprecher 12 installiert
ist. Eine rechte Hintertür 3 umfasst einen unteren
Abschnitt, in dem ein rechter Rücklautsprecher 13 installiert
ist. Eine linke Hintertür 4 umfasst einen unteren
Abschnitt, in dem ein linker Rücklautsprecher 14 installiert
ist. Jeder der Lautsprecher 12, 13 und 14 ist
ebenso ein konischer Vollbereichslautsprecher. Ein Armaturenbrett 5 weist
eine rechte Seite, in der ein konischer Hochfrequenzlautsprecher 15 (Hochtöner)
installiert ist, sowie eine linke Seite auf, in der ein konischer
Hochfrequenzlautsprecher 16 (Hochtöner) installiert
ist.
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Weiterhin
ist ein transparentes Dachkarosserieflächenelement 20 in
das Dach des Automobils eingepasst. Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird beispielsweise ein transluzentes Harzkarosserieflächenelement
mit geringer Lichtdurchlässigkeit verwendet. Ein Fahrzeuginsasse
kann von der Passagierkabine aufblicken, um durch das Dachkarosserieflächenelement 20 nach
außen zu sehen. Eine Kopfeinheit 50 ist im zentralen
Abschnitt des Armaturenbretts 5 angeordnet. Die Kopfeinheit 50 gibt Audiowiedergabesignale
von einer Compact-Disc (CD) oder dergleichen aus.
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2 zeigt
eine Schnittansicht entlang der Linie 2-2 aus 1. 3 zeigt
eine Unteransicht von dem Dach in Richtung des Pfeils 3 aus 1, das
heißt das Dach, wie man es sieht, wenn man von der Passagierkabine
aufblickt.
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2 zeigt
eines von linken und rechten Seitenelementen 6. Das Dachkarosserieflächenelement 20 ist
zwischen dem linken und dem rechten Seitenelement 6 angeordnet.
Das Dachkarosserieflächenelement 20 ist zudem
aus Polycarbonat oder Acrylharz ausgebildet.
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Wie
aus 2 ersichtlich ist, umfasst das Dachkarosserieflächenelement 20 eine
untere Oberfläche, auf der ein Haltemechanismus 7 angeordnet ist,
um einen Lichtschutz 8 zu halten, so dass der Lichtschutz 8 im
Fahrzeug nach vorne und hinten bewegt werden kann. Der Haltemechanismus 7 führt den
Lichtschutz 8, wenn der Lichtschutz 8 zum Öffnen
oder Schließen des Dachkarosserieflächenelements 20 bewegt
wird. Der Haltemechanismus 7 ist auf beiden Lateralseiten
bzw. der linken und rechten Seite des Dachkarosserieflächenelements 20 angeordnet.
Der Haltemechanismus 7 ist durch eine Innenverkleidung 9 bedeckt
und vor den Insassen verborgen. Bezugnehmend auf 3 weist
das Dachkarosserieflächenelement 20 im Fahrzeugdach
einen durch die Innenverkleidung 9 bedeckten Peripherieabschnitt
auf.
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Bezugnehmend
auf 2 sind Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 an
der unteren Oberfläche des Harzdachkarosserieflächenelements 20 in
lateraler Richtung von dem entsprechenden Haltemechanismus 7 nach
außen angehaftet. Genauer ist gemäß 3 der
Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 nahe der
rechten Kante des tetragonalen Harzdachkarosserieflächenelements 20 angeordnet
und durch die Innenverkleidung 9 verborgen. Auf dieselbe
Weise ist der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 22 nahe
der linken Kante des tetragonalen Harzdachkarosserieflächenelements 20 angeordnet
und durch die Innenverkleidung 9 verborgen. Die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 erstrecken
sich in einer Richtung senkrecht zu der Lateralrichtung des Fahrzeugs.
Die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 sind
jeweils durch eine langgezogene Platte aus Aluminium oder Messing
ausgebildet. Die Anschlagpuffer 21 und 22 weisen
jeweils eine Länge auf, die ungefähr gleich einem
Drittel der Länge einer Dachöffnung ist. Die „Öffnung” bezieht
sich auf den Bereich, in dem das äußere von der
Passagierkabine durch das Dachkarosserieflächenelement 20 gesehen
werden kann.
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Gemäß 2 ist
ein riesenmagnetorestriktiver Vibrator 30 unter dem Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 in
der Passagierkabine angeordnet. In derselben Weise ist ein riesenmagnetorestriktiver Vibrator 31 unter
dem Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 22 in
der Passagierkabine angeordnet. Bezugnehmend auf 3 sind
die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 an
dem longitudinal zentralen Abschnitt der Anschlagpuffer 21 und 22 angeordnet.
Zudem sind auch die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 durch
die Innenverkleidung 9 verborgen, und können von
den Insassen nicht gesehen werden.
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Bezugnehmend
auf 2 ist eine Vibrationsausgabeachse 41 mit
jedem der riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 verbunden.
Die Vibrationsausgabeachse 41 wird gemäß den
Hochfrequenzwiedergabesignalen vibriert. Die Vibrationsausgabeachse 41 weist
ein mit dem entsprechenden der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 verbundenes
Distalende auf, um die Vibrationsübertragung zu ermöglichen.
Wenn die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 angesteuert
werden, werden die Vibrationsausgabeachsen 41 vibriert.
Die Vibration der Vibrationsausgabeachsen 41 vibriert die
Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22. Die
Vibration der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 vibriert
das Dachkarosserieflächenelement 20. Mit anderen
Worten, das Dachkarosserieflächenelement 20 wird
als Diaphragma zur Erzeugung von Hochfrequenzgeräuschen
verwendet. Die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 werden
zudem als Vibrationsanregungselemente für das Diaphragma
verwendet. Die Vibration wird zunächst von den riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren 30 und 31 zu den Vibrationsübertragungsanschlagpuffern 21 und 22 übertragen,
und sodann an das Diaphragma übertragen.
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Die
riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 ermöglichen
die Erzeugung einer großen Verspannung, während
ein schnelles Ansprechen ermöglicht wird, und dadurch zwei
gegensätzliche Bedingungen erfüllt werden. Folglich
sind die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 optimal,
wenn ein Karosserieflächenelement verwendet wird, das eine
große Fläche und eine große Masse, wie
etwa das Dachkarosserieflächenelement 20, als
Diaphragma zur Erzeugung von Hochfrequenzgeräuschen verwendet
wird. Durch Ausbilden der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 aus
Aluminium oder Messing steigt zudem die Schallgeschwindigkeit und
die Vibrationsdämpfung tritt auf einem adäquaten
Pegel auf. Dies vermeidet Resonanz, was lästiges Rauschen
erzeugt.
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Nachstehend
ist die elektrische Struktur des Audiogerätes bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
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Die
Kopfeinheit 50 ist mit den Lautsprechern 11, 12, 13 und 14 verbunden.
Die Kopfeinheit 50 ist außerdem mit den Hochfrequenzlautsprechern 15 und 16 verbunden.
Ferner ist die Kopfeinheit 50 mit den riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren 30 und 31 über ein Hochpassfilter 60 verbunden.
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Im
Einzelnen ist die Kopfeinheit 50 mit den Lautsprechern 11 und 15 durch
Signalleitungen L1 verbunden. In derselben Weise ist die Kopfeinheit 50 mit
den Lautsprechern 12 und 16 durch Signalleitungen
L2 verbunden. Die Kopfeinheit 50 ist zudem mit dem Lautsprecher 13 durch
Signalleitungen L3 verbunden. In derselben Weise ist die Kopfeinheit 50 mit dem
Lautsprecher 14 durch Signalleitungen L4 verbunden. Die
von den Signalleitungen L3 abgezweigten Signalleitungen L5, und
die von den Signalleitungen L4 abgezweigten Signalleitungen L6 sind
mit dem Hochpassfilter 60 verbunden. Folglich verbinden
die Signalleitungen L3 und L5 den riesenmagnetorestriktiven Vibrator 30 mit
der Kopfeinheit 50 über das Hochpassfilter 60.
In derselben Weise verbinden die Signalleitungen L4 und L6 den riesenmagnetorestriktiven 31 mit
der Kopfeinheit 50 über das Hochpassfilter 60.
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Das
Betriebsprinzip des Automobillautsprechers bei dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.
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Die
Kopfeinheit 50 sendet Audiosignale an jeden der Lautsprecher 11, 15, 12, 16, 13 und 14.
Die rechten Lautsprecher 11, 13 und 15 werden
mit Audiosignalen für den rechten Kanal versehen, und die linken
Lautsprecher 12, 14 und 16 werden mit
Audiosignalen für den linken Kanal versehen. Die an die rechten
Lautsprecher 13 und 14 gesendeten Audiosignale
werden außerdem in das Hochpassfilter 60 eingegeben,
welches niederfrequente Signale blockiert. Das Blockieren von niederfrequenten
Signalen führt zu einer Eingabe von hochfrequenten Wiedergabesignalen
(Hochfrequenzsignalen) in die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31.
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Dies
vibriert die Vibrationsausgabeachse 41 jedes der riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren 30 und 31. Die Vibration wird an jeden
der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 übertragen. Dies
vergrößert den Bereich, in dem Vibration übertragbar
ist. Zudem vibriert die Vibration der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 das Dachkarosserieflächenelement 20.
Genauer wird unter Bezugnahme auf 2 die Vibration
zunächst von den riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 an
die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 und
dann an das Dachkarosserieflächenelement 20 übertragen.
Die Vibration des Dachkarosserieflächenelements 20 vibriert
die Luft, und die Vibration von Luft ist als „Geräusch” für
die Fahrzeuginsassen hörbar. In diesem Zustand hören
die Fahrzeuginsassen Geräusche (beispielsweise Musik) von
dem gesamten Dachkarosserieflächenelement 20.
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Gemäß vorstehender
Beschreibung werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31,
welche die Erzeugung einer großen Verspannung ermöglichen,
während eine schnelle Reaktion auf elektrische Signale
ermöglicht wird, als Vibrationsanregungselemente für
das Dachkarosserieflächenelement 20 verwendet,
welche ein Diaphragma mit einer großen Fläche
und einer großen Masse ist. Somit weist das gesamte Dachkarosserieflächenelement 20 ein schnelles
Ansprechen auf, oder spricht sofort an. Zudem wird die Vibration
zunächst von den riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 an
die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 und nachfolgend
an das Dachkarosserieflächenelement 20 übertragen.
Dies stellt sicher, dass die Vibration übertragen wird.
Folglich wird das Dachkarosserieflächenelement 20 als
Diaphragma zur Erzeugung von hochfrequenten Geräuschen
verwendet. Dies hebt das akustische Feld und ermöglicht,
dass Hochfrequenzgeräusche auf dieselbe Weise von jedem
beliebigen Sitz gehört werden.
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Genauer
ist in der Passagierkabine eines Automobils der Abstand zu dem Dachkarosserieflächenelement 20 für
jede Sitzposition der Fahrzeuginsassen im Wesentlichen derselbe.
Ferner gibt es keine Hindernisse zwischen dem Dachkarosserieflächenelement 20 und
den Ohren jedes Fahrzeuginsassen. Demzufolge wird das Dachkarosserieflächenelement 20 vollständig
als Hochfrequenzdiaphragma verwendet. Dies ermöglicht,
dass Hochfrequenzgeräusche, die dazu neigen, in Abhängigkeit von
der Sitzposition eines Fahrzeuginsassen unterschiedlich gehört
zu werden, von jedem beliebigen Sitz auf dieselbe Weise gehört
werden.
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Andere
Arten von Vibratoren können anstelle der riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren 30 und 31 verwendet werden. Beispielsweise
ein elektromagnetischer Vibrator, der durch Kombination einer Spule
und eines Magneten ausgebildet wird, oder ein piezoelektrischer
Vibrator, der durch Anhaften einer dünnen Metallplatte
an piezoelektrisches Material ausgebildet wird, können
verwendet werden. Derartige Vibratoren wären jedoch nicht
in der Lage, bestimmte Erfordernisse zu erfüllen, wie etwa
die erzeugte Verspannung, die Ansprechgeschwindigkeit, eine die
Installation in einem Fahrzeug ermöglichende Größe
und die Betriebsspannung. In diesem Fall könnte das Dachkarosserieflächenelement 20,
das eine große Fläche und eine große
Masse aufweist, nicht vollständig mit hoher Geschwindigkeit
angesteuert werden, und wäre somit nicht in der Lage, Audiosignale
genau wiederzugeben.
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Falls
die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31,
die eine große Verspannung erzeugen und schnell ansprechen,
Audiosignale aus dem gesamten Frequenzband empfangen, wird dies
die in jedem der riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 eingebaute
Spule erwärmen. Folglich kann dies die Leistungsfähigkeit
der riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 verringern,
oder den riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 Schäden
zufügen. Das in 4 gezeigte Hochpassfilter 60 wird
jedoch zum Blockieren von niederfrequenten Signalen verwendet, welche
der Hauptfaktor für die Erwärmung sind. Dies vermeidet
eine Eingabe derartiger niederfrequenter Signale in die riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren 30 und 31. Somit wird das Erwärmen
der Spulen vermieden.
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Wenn
das Hochpassfilter 60 Audiosignale mit einer Dämpfungskurve
(einem Dämpfungsgradient) von –12 dB/oct dämpft,
ist bevorzugt, dass die Grenzfrequenz fc auf einen geeigneten Wert
eingestellt wird, der ungefähr 1 kHz oder größer
ist. Es ist ferner bevorzugt, dass die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 Hochfrequenzsignale
empfangen, die durch Blockieren von Audiosignalen von ungefähr
3 kHz bis 5 kHz oder weniger erhalten werden.
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Das
bevorzugte Ausführungsbeispiel weist die nachstehend beschriebenen
Vorteile auf.
- (1) Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
beinhaltet das Automobillautsprechergerät das Dachkarosserieflächenelement 20,
welche als ein Diaphragma zur Erzeugung von Hochfrequenzgeräuschen
wirkt, die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31,
welche die Vibrationsausgabeachsen 41 aufweisen, und die
Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22,
welche die Vibration der Vibrationsausgabeachsen 41 an
das Dachkarosserieflächenelement 20 übertragen. Somit
hebt das Automobillautsprechergerät das akustische Feld
und ermöglicht, dass Hochfrequenzgeräusche von
Fahrzeuginsassen auf jedem beliebigen Sitz in derselben befriedigenden Weise
gehört werden.
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Dieser
Vorteil ist nachstehend ausführlich beschrieben.
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Das
Automobillautsprechergerät eliminiert Unterschiede zwischen
den Sitzen, wie Hochfrequenzgeräusche gehört werden.
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Das
Automobillautsprechergerät hebt das akustische Feld.
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Das
Automobillautsprechergerät erhöht das Realitätsniveau
des erzeugten Klangs.
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Das
Automobillautsprechergerät ermöglicht das Installieren
einer Schallquelle an einem Ort, wo es im Stand der Technik schwierig
war, einen konischen Lautsprecher zu installieren.
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Das
Automobillautsprechergerät nimmt nicht viel Platz in der
Passagierkabine in Anspruch.
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Das
Automobillautsprechergerät kann konventionelle Lautsprecher
(wie beispielsweise Hochtöner) eliminieren und dadurch
Kosten reduzieren.
- (2) Das Hochpassfilter 60 ist
in einem Signalübertragungspfad angeordnet, der zu den
riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 führt,
welche als Vibrationsanregungselemente wirken. Das Hochpassfilter 60 blockiert
niederfrequente Signale, welche bei Erwärmung der Hauptfaktor sind,
und übermittelt die anderen Audiosignale an die riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren. Dies vermeidet eine Erwärmung der Spulen in
den riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 und vermeidet
somit, dass den riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 Schaden
zugefügt wird. Da niederfrequente Geräusche blockiert werden,
wird zudem der Zusammenhang des durch die riesenmagnetorestriktiven
Vibratoren 30 und 31 erzeugten Klangs und des
durch die anderen Lautsprecher (d. h. Türlautsprecher und Hochtöner)
erzeugten Klangs verbessert. Dies bildet einen ausgezeichneten akustischen
Raum in der Passagierkabine.
- (3) Unter dem Gesichtspunkt tatsächlicher Anwendungen
wird bevorzugt, dass das Dachkarosserieflächenelement 20 aus
Polycarbonat oder Acrylharz ausgebildet ist.
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Dem
Fachmann ist ersichtlich, dass die Erfindung auf viele andere spezifische
Arten verkörpert werden kann, ohne vom Erfindungsbereich
abzuweichen. Insbesondere versteht sich, dass die Erfindung auf
die folgende Weise verkörpert werden kann.
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Anstelle
eines Harzdachkarosserieflächenelements kann ein anorganisches
Glasdach (vergütetes Glas oder laminiertes Glas) verwendet
werden. Wenn ein anorganisches Glasdach verwendet wird, wird der
Schall etwas kleiner und die Klangfarbe und die Direktivität
würden sich aufgrund der Unterschiede in den Festkörpereigenschaften
im Vergleich zu der Verwendung eines Harzdachkarosserieflächenelements ändern.
Dabei kann eine Abstimmung durchgeführt werden, welche
derartige Unterschiede in den Festkörpereigenschaften in
Betracht zieht.
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Die
Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 können
aus Stahl, Titan oder Magnesium ausgebildet sein. Alternativ können
die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 aus
einer Legierung mit Metallen wie etwa Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen,
Titan und Magnesium ausgebildet sein. Es ist lediglich erforderlich,
dass die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 aus
einem Material ausgebildet sind, das Schall mit hoher Geschwindigkeit überträgt,
das eine geeignete Vibrationsdämpfungseigenschaft aufweist,
und das keine Resonanz erzeugt, welches störendes Rauschen
hervorruft.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind Quantität
und Entwurf der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer und
der riesenmagnetorestriktiven Vibratoren gemäß 3 eingestellt.
Im Einzelnen sind die Vibrationsübertragungsanschlagpuffer 21 und 22 jeweils
nahe der linken und rechten Kante des tetragonalen Harzdachkarosserieflächenelements 20 angeordnet,
und die riesenmagnetorestriktiven Vibratoren 30 und 31 sind
entsprechend den Vibrationsübertragungsanschlagpuffern 21 und 22 angeordnet.
Die Erfindung ist jedoch nicht derartig beschränkt. Die
Vibrationsübertragungsanschlagpuffer können beispielsweise
nahe den vorderen und hinteren Kanten des Harzdachkarosserieflächenelements 20 angeordnet
sein. Alternativ kann ein Vibrationsübertragungsanschlagpuffer
in der Nähe von nur einer der rechten, linken, vorderen
und hinteren Kante des Harzdachkarosserieflächenelements 20 angeordnet
sein. Genauer können ein einzelner Vibrationsübertragungsanschlagpuffer
und ein einzelner riesenmagnetorestriktiver Vibrator an einer dieser
Positionen angeordnet sein. Als weitere Option können ein
einzelner Vibrationsübertragungsanschlagpuffer und ein
einzelner riesenmagnetorestriktiver Vibrator im zentralen Teil des
Dachkarosserieflächenelements 20 angeordnet sein.
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Bei
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Dachkarosserieflächenelement
als Diaphragma verwendet. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf
beschränkt. Beispielsweise kann ein anderes Fenster als
das Dachkarosserieflächenelement wie etwa ein Ausstellfenster
oder ein hartes Zierrinnenmaterial wie etwa eine Vordersäulengarnitur 70 (vergleiche 5A und 5B)
als das Diaphragma verwendet werden. Mit anderen Worten kann ein
jedewedes Teil eines Fahrzeugs ausbildendes Karosserieflächenelement,
vorzugsweise eine zumindest oberhalb von dem Armaturenbrett des
Fahrzeugs angeordnetes Karosserieflächenelement, als Diaphragma
verwendet werden, das hochfrequente Geräusche erzeugt.
Die 5A und 5B zeigen
eine Karosseriestahlplatte 71, einen Vibrationsanschlagpuffer 72,
ein Armaturenbrett 73 und ein Frontwindschutzscheibenglas 74.
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Die
vorliegenden Beispiele und Ausführungsbeispiele sind illustrativ
und nicht einschränkend zu verstehen, und die Erfindung
ist nicht auf die vorliegend angegebenen Einzelheiten beschränkt, sondern
kann innerhalb des Bereichs und der Äquivalente der beigefügten
Patentansprüche abgewandelt werden.
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So
beinhaltet ein Fahrzeuglautsprecher ein Karosserieflächenelement,
einen riesenmagnetorestriktiven Vibrator und einen Vibrationsübertragungsanschlagpuffer.
Das Karosserieflächenelement wird als Diaphragma zur Erzeugung
von hochfrequenten Geräuschen verwendet und bildet einen
Teil eines Fahrzeugs aus. Der riesenmagnetorestriktive Vibrator
wird als Vibrationsanregungselement für das Karosserieflächenelement
verwendet und beinhaltet eine Vibrationsausgabeachse, die gemäß einem
Signal zur Erzeugung von hochfrequenten Geräuschen vibriert.
Der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer ist an das Karosserieflächenelement
fixiert und mit der Vibrationsausgabeachse auf eine Weise verbunden,
die Vibrationsübertragung ermöglicht. Der Vibrationsübertragungsanschlagpuffer
vibriert das Karosserieflächenelement, wenn die Vibrationsausgabeachse
vibriert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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