特開 2024-135800 スピーカー装置およびその設置構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024135800

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】スピーカー装置およびその設置構造

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/02 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

H04R1/02 105B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023046671

(22)【出願日】2023-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】000004075

【氏名又は名称】ヤマハ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003177

【氏名又は名称】弁理士法人旺知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松岡 潤弥

【テーマコード（参考）】

5D017

【Ｆターム（参考）】

5D017AE02

5D017AE16

5D017AG06

(57)【要約】

【課題】放音動作に起因した振動がスピーカーユニットから外部構造体に伝達することを抑制する。
【解決手段】スピーカー装置２１は、音波が通過する開口Ｏを包囲する放音部３４を有するスピーカーユニット３０と、スピーカーユニット３０を内装部材１０に対して弾性的に支持する支持機構４０と、放音部３４に沿う音響シール部材５０とを具備し、音響シール部材５０は、内装部材１０の設置面Ｓ2から突出し当該内装部材１０の放音孔１２を包囲する突出部１４により押圧されることで弾性変形する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

音波が通過する開口を包囲する放音部を有するスピーカーユニットと、
前記スピーカーユニットを外部構造体に対して弾性的に支持する支持機構と、
前記放音部に沿う音響シール部材と
を具備し、
前記音響シール部材は、前記外部構造体の設置面から突出し当該外部構造体の放音孔を包囲する突出部により押圧されることで弾性変形する
スピーカー装置。

【請求項2】

前記支持機構は、
前記外部構造体に固定される第１固定部と、
前記外部構造体に固定される第２固定部と、
前記第１固定部および前記第２固定部に前記スピーカーユニットを弾性的に連結する支持部とを含み、
前記スピーカーユニットは、中心軸の方向にみて前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置する
請求項１のスピーカー装置。

【請求項3】

前記スピーカーユニットと前記突出部との位置関係の変動に応じて前記音響シール部材は弾性変形する
請求項１のスピーカー装置。

【請求項4】

前記音響シール部材は、
前記放音部に固定される取付部と、
前記取付部から内側に突出する封止部とを含み、
前記封止部は、前記突出部により押圧されることで弾性変形する
請求項１の何れかのスピーカー装置。

【請求項5】

前記音響シール部材は、
前記封止部の内周縁に連続し、当該封止部に対して角度をなす内周部を含む
請求項４のスピーカー装置。

【請求項6】

前記内周部は、前記封止部の内周縁から前記スピーカーユニットとは反対側に向けて突出する
請求項５のスピーカー装置。

【請求項7】

外部構造体と、
前記外部構造体に設置されるスピーカー装置とを具備し、
前記スピーカー装置は、
音波が通過する開口を包囲する放音部を有するスピーカーユニットと、
前記スピーカーユニットを前記外部構造体に対して弾性的に支持する支持機構と、
前記放音部に沿う音響シール部材と
を具備し、
前記音響シール部材は、前記外部構造体において放音孔を包囲する突出部により押圧されることで弾性変形する
スピーカー装置の設置構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、スピーカー装置およびその設置構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば自動車の内装等の構造体（以下「外部構造体」という）にスピーカーユニットを設置するための各種の構造が従来から提案されている。例えば特許文献１には、外部構造体に固定される取付部材とスピーカーユニットのコーン部とが板バネにより連結された構成が開示されている。また、特許文献２には、外部構造体とスピーカーユニットの放音部との間に、弾性変形可能な保持部が介在する構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－１２３４７８号公報

【特許文献2】国際公開第２０１７／０２２２５４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１のように板バネや弾性変形可能な保持部が設置された振動伝達抑制スピーカーにおいては、外部構造体とスピーカーユニットとの隙間を密封すること（すなわち音響シール）が重要である。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、放音動作に起因した振動がスピーカーユニットから外部構造体に伝達することを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係るスピーカー装置は、音波が通過する開口を包囲する放音部を有するスピーカーユニットと、前記スピーカーユニットを外部構造体に対して弾性的に支持する支持機構と、前記放音部に沿う音響シール部材とを具備し、前記音響シール部材は、前記外部構造体の設置面から突出し当該外部構造体の放音孔を包囲する突出部により押圧されることで弾性変形する。

【0006】

本開示のひとつの態様に係るスピーカー装置の設置構造は、外部構造体と、前記外部構造体に設置されるスピーカー装置とを具備し、前記スピーカー装置は、音波が通過する開口を包囲する放音部を有するスピーカーユニットと、前記スピーカーユニットを前記外部構造体に対して弾性的に支持する支持機構と、前記放音部に沿う音響シール部材とを具備し、前記音響シール部材は、前記外部構造体において放音孔を包囲する突出部により押圧されることで弾性変形する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態における音響システムの設置例である。

【図2】内装部材およびスピーカー装置の分解斜視図である。

【図3】スピーカー装置の上面図である。

【図4】図３におけるIV-IV線の断面図である。

【図5】スピーカー装置の各要素の位置関係に関する説明図である。

【図6】対比例１の説明図である。

【図7】音響シール部材の近傍を拡大した断面図である。

【図8】第１実施形態の効果を説明するための断面図である。

【図9】第２実施形態におけるスピーカー装置の断面図である。

【図10】第２実施形態における音響シール部材の近傍を拡大した断面図である。

【図11】第２実施形態の効果を説明するための断面図である。

【図12】第３実施形態におけるスピーカー装置の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

Ａ：第１実施形態
図１は、第１実施形態における音響システム１００の設置例である。第１実施形態の音響システム１００は、例えば自動車等の車輌Ｃに設置される車載オーディオシステムである。具体的には、音響システム１００は、車輌Ｃの天井部に設置されたオーバーヘッドコンソールを構成する。

【0009】

第１実施形態の音響システム１００は、内装部材１０とスピーカー装置２１とマイクロホン２２とを具備する。内装部材１０は、車輌Ｃの内装を構成する構造体である。第１実施形態の内装部材１０は、基礎部１１を含む。基礎部１１は、意匠面Ｓ1を含む板状部分である。意匠面Ｓ1は、車輌Ｃの内側を向く表面である。内装部材１０のうち意匠面Ｓ1とは反対側の表面（以下「設置面Ｓ2」という）にスピーカー装置２１とマイクロホン２２とが設置される。第１実施形態の内装部材１０は、「外部構造体」の一例である。

【0010】

スピーカー装置２１は、車輌Ｃ内に音響を放射する。例えば、音楽の再生音のほか、搭乗者（運転者または同乗者）に緊急事態を通報する通報音声、または運転者を案内する案内音声等の各種の音響が、スピーカー装置２１から放射される。マイクロホン２２は、車輌Ｃの搭乗者の音声を収音する。例えば車輌Ｃ内の情報機器の音声操作のために搭乗者が発声した操作音声がマイクロホン２２により収音される。なお、第１実施形態においては１個のスピーカー装置２１と１個のマイクロホン２２に便宜的に着目するが、２個以上のスピーカー装置２１と２個以上のマイクロホン２２とが設置されてもよい。

【0011】

図２は、内装部材１０およびスピーカー装置２１の分解斜視図である。図３は、内部部材およびスピーカー装置２１の上面図であり、図４は、図３におけるIV-IV線の断面図である。なお、図２および図３においては、弾性板４４の領域に便宜的に網掛が付加されている。

【0012】

なお、以下の説明においては、スピーカー装置２１の中心軸Ｚと、中心軸Ｚに直交するＸ-Ｙ平面とを便宜的に想定する。Ｘ軸に沿う一方向をＸ1方向と表記し、Ｘ1方向とは反対の方向をＸ2方向と表記する。同様に、Ｙ軸に沿う一方向をＹ1方向と表記し、Ｙ1方向とは反対の方向をＹ2方向と表記する。

【0013】

また、中心軸Ｚに沿う一方向をＺ1方向と表記し、Ｚ1方向の反対の方向をＺ2方向と表記する。Ｚ1方向は、車輌Ｃの内部に向かう方向である。具体的には、Ｚ1方向はスピーカー装置２１の前面側（前方）であり、Ｚ2方向はスピーカー装置２１の背面側（後方）である。また、音響システム１００の任意の要素を中心軸Ｚに沿う方向に観察することを以下では「平面視」と表記する。

【0014】

図１および図２に例示される通り、内装部材１０の基礎部１１には放音孔１２が形成される。放音孔１２は、スピーカー装置２１から放射された音波が通過する開口である。放音孔１２は、相互に平行に配列する複数の貫通孔により略円形状の概形に形成される。なお、放音孔１２は、平面状に配列された複数の点状の貫通孔により構成されてもよい。

【0015】

図２および図４に例示される通り、内装部材１０は、以上に説明した基礎部１１のほかに、第１支持部１３１と第２支持部１３２と突出部１４とを含む。第１支持部１３１と第２支持部１３２と突出部１４とは、基礎部１１のうち意匠面Ｓ1とは反対側の設置面Ｓ2からＺ2方向に突出する。

【0016】

内装部材１０は、各種の樹脂材料または金属材料により形成される。具体的には、内装部材１０は、基礎部１１と第１支持部１３１と第２支持部１３２と突出部１４とが射出成形により一体に構成された成形品である。第１実施形態においては、前述の通り、第１支持部１３１と第２支持部１３２と突出部１４とが設置面Ｓ2からＺ2方向に突出する。したがって、内装部材１０の成形に利用される一対の成形型の一方を他方に対してＺ1方向またはＺ2方向に離間することで、内装部材１０を容易に成形できる。

【0017】

第１支持部１３１および第２支持部１３２は、設置面Ｓ2からＺ2方向に突出する円柱状の部分である。第１支持部１３１と第２支持部１３２とは、Ｘ軸の方向に相互に間隔をあけて設置される。具体的には、平面視において第１支持部１３１と第２支持部１３２との間に放音孔１２が位置する。第１支持部１３１の形状および寸法と第２支持部１３２の形状および寸法とは共通する。例えば、第１支持部１３１の高さと第２支持部１３２の高さとは相等しい。なお、第１支持部１３１および第２支持部１３２の形状は任意であり、例えば角柱状でもよい。

【0018】

突出部１４は、設置面Ｓ2からＺ2方向に突出する円筒状の部分である。具体的には、突出部１４は、放音孔１２を包囲する環状に形成される。突出部１４は、平面視で第１支持部１３１と第２支持部１３２との間に位置する。突出部１４の高さは第１支持部１３１および第２支持部１３２の高さを下回る。

【0019】

図２および図４に例示される通り、スピーカー装置２１は、スピーカーユニット３０と支持機構４０と音響シール部材５０とを具備する。中心軸Ｚは、詳細にはスピーカーユニット３０の中心軸である。第１実施形態のスピーカー装置２１を構成する各要素について以下に詳述する。

【0020】

［スピーカーユニット３０］
スピーカーユニット３０は、増幅装置等の外部装置（図示略）から供給される音響信号に応じて音波を放射する放音機器である。図４に例示される通り、第１実施形態のスピーカーユニット３０は、振動板３１と駆動機構３２と支持フレーム３３とを具備する。なお、スピーカーユニット３０に音響信号を供給するための配線の図示は便宜的に省略されている。

【0021】

振動板３１は、振動により音波を発生する振動体である。具体的には、振動板３１は、Ｚ1方向の端部の直径がＺ2方向の端部の直径を上回る円錐台筒状に形成されたコーンである。振動板３１は、例えば繊維基材に含浸した樹脂材料を硬化させることで製造される。なお、振動板３１の形状は任意であり、例えばドーム状（半球状）でもよい。振動板３１の内周縁には円筒状のボビン３５が設置される。ボビン３５のうちＺ1方向に位置する端部の開口はセンターキャップ３６により閉塞される。

【0022】

駆動機構３２は、音響信号に応じて振動板３１を中心軸Ｚの方向に振動させる。振動板３１の振動により音波が放射される。中心軸Ｚは、振動板３１が振動する方向に沿う軸線とも表現される。図４に例示される通り、第１実施形態の駆動機構３２は、磁気回路３７とボイスコイル３８とを含む。磁気回路３７は、振動板３１のＺ2方向（すなわち背面側）に設置されて磁場を発生する。ボイスコイル３８は、磁気回路３７が発生する磁場内においてボビン３５に巻回される。

【0023】

磁気回路３７は、ヨーク３７１とセンターポール３７２とマグネット３７３とを具備する。ヨーク３７１は中心軸Ｚに同心に設置された円盤状の磁性体である。センターポール３７２は、ヨーク３７１からＺ1方向に突出する円柱状の磁性体であり、ボビン３５の内側に位置する。マグネット３７３は、センターポール３７２を包囲する環状に形成される。

【0024】

支持フレーム３３は、振動板３１および磁気回路３７を支持する構造体である。支持フレーム３３は、例えば金属材料または樹脂材料により形成される。第１実施形態の支持フレーム３３は、第１部分３３１と第２部分３３２とを含む。第１部分３３１は、磁気回路３７を収容する円筒状の筐体である。

【0025】

第２部分３３２は、振動板３１を支持する。具体的には、第２部分３３２は、振動板３１を包囲する円錐台筒状の構造体である。すなわち、第２部分３３２のうちＺ1方向の端部（以下「放音部３４」という）の直径は、第２部分３３２のうちＺ2方向の端部の直径を上回る。放音部３４は、振動板３１により放射される音波が通過する開口Ｏを包囲する環状の部分である。以上の説明から理解される通り、第１実施形態のスピーカーユニット３０は、音波が通過する開口Ｏを包囲する放音部３４を有する。

【0026】

振動板３１の外周縁は、環状のエッジ３９１により放音部３４の内周縁に連結される。また、振動板３１の内周縁は、環状のダンパー３９２により第２部分３３２の内壁面に連結される。エッジ３９１およびダンパー３９２は弾性材料で形成される。

【0027】

［支持機構４０］
図２の支持機構４０は、スピーカーユニット３０を内装部材１０に対して弾性的に支持する構造体である。以上の構成によれば、スピーカーユニット３０の放音動作に起因した振動が内装部材１０に伝達することが抑制される。例えば、スピーカーユニット３０の振動が内装部材１０を介してマイクロホン２２に伝達することが抑制される。なお、放音動作は、振動板３１の振動により音波を放射するスピーカーユニット３０の動作である。

【0028】

図２から図４に例示される通り、第１実施形態の支持機構４０は、第１固定部４１と第２固定部４２と支持部４３とを具備する。第１固定部４１および第２固定部４２は、内装部材１０に固定される。第１固定部４１は内装部材１０の第１支持部１３１に固定される。具体的には、第１固定部４１は、締結具８１により第１支持部１３１の頂面に固定される。第２固定部４２は内装部材１０の第２支持部１３２に固定される。具体的には、第２固定部４２は、締結具８２により第２支持部１３２の頂面に固定される。締結具８１および締結具８２は、例えばネジまたはボルトである。第１固定部４１と第２固定部４２とは、Ｘ軸の方向に相互に間隔をあけて設置される。

【0029】

支持部４３は、第１固定部４１および第２固定部４２にスピーカーユニット３０を弾性的に連結する構造体である。平面視における支持部４３の中央にスピーカーユニット３０が設置される。支持部４３のうちＸ1方向の端部が第１固定部４１に固定され、支持部４３のうちＸ2方向の端部が第２固定部４２に連結される。したがって、平面視において、第１固定部４１と第２固定部４２との間にスピーカーユニット３０が位置する。すなわち、平面視においてスピーカーユニット３０のＸ1方向に第１固定部４１が位置し、スピーカーユニット３０のＸ2方向に第２固定部４２が位置する。図２および図４から理解される通り、中心軸Ｚに直交するＹ方向からの側面視においても、第１固定部４１と第２固定部４２との間にスピーカーユニット３０が位置する。

【0030】

図５は、スピーカーユニット３０の位置に関する説明図である。図５に例示される通り、第１固定部４１と第２固定部４２とを通過する直線Ｌは、スピーカーユニット３０の中心軸Ｚに直交する。直線Ｌは、第１固定部４１の重心と第２固定部４２の重心とを通過する直線である。以上の構成によれば、第１固定部４１と第２固定部４２との間にスピーカーユニット３０をバランスよく支持できる。

【0031】

以上に説明した通り、第１実施形態においては、第１固定部４１と第２固定部４２との間にスピーカーユニット３０が弾性的に支持される。すなわち、スピーカーユニット３０が２箇所において内装部材１０に支持される。したがって、例えば支持機構４０がスピーカーユニット３０を全周にわたり支持する形態と比較して、平面視におけるスピーカー装置２１の小型化を実現し易いという利点がある。

【0032】

図２から図４に例示される通り、第１実施形態の支持部４３は、弾性板４４と取付部材４５とを具備する。弾性板４４は、例えばゴムまたはエラストマー等の弾性係数が低い弾性材料により形成される。例えば、弾性板４４は、内装部材１０と比較して弾性係数が低い材料により形成される。第１固定部４１および第２固定部４２は、弾性板４４よりも高剛性の材料により形成される。取付部材４５も同様に、弾性板４４よりも高剛性の材料により形成される。第１固定部４１と第２固定部４２と取付部材４５とは、例えば同種の樹脂材料により形成される。弾性板４４は、第１固定部４１と第２固定部４２と取付部材４５とを構成する樹脂材料よりも弾性係数が低い材料により形成される。

【0033】

弾性板４４は、第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とを含む板状部材である。第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とは、相互に反対側に位置する表面である。具体的には、第１面Ｆ1はＺ1方向に向く表面（下面）であり、第２面Ｆ2はＺ2方向に向く表面（上面）である。

【0034】

弾性板４４は、Ｘ軸に沿う長尺状に形成される。弾性板４４のうちＸ1方向の端部が第１固定部４１に連結され、弾性板４４のうちＸ2方向の端部が第２固定部４２に連結される。弾性板４４の板厚方向がスピーカーユニット３０の中心軸Ｚに沿うように、第１固定部４１および第２固定部４２に弾性板４４が連結される。なお、弾性板４４の板厚方向は、第１面Ｆ1または第２面Ｆ2の法線の方向である。

【0035】

平面視における弾性板４４の中央には円形状の開口４６が形成される。取付部材４５は、平面視において開口４６に重なるように弾性板４４に連結される。取付部材４５は、Ｙ軸に沿う長尺状に形成される。取付部材４５のうちＹ1方向の端部とＹ2方向の端部とが弾性板４４に連結される。すなわち、取付部材４５は、弾性板４４の開口４６に懸架される。以上の説明から理解される通り、弾性板４４の長手方向（Ｘ軸の方向）と取付部材４５の長手方向（Ｙ軸の方向）とは相互に直交する。

【0036】

第１実施形態の支持機構４０は、例えば射出成形により形成された成形品である。具体的には、第１固定部４１と第２固定部４２と弾性板４４と取付部材４５とは、例えば２色成形により一体に構成される。すなわち、まず、第１固定部４１と第２固定部４２と取付部材４５とが第１樹脂材料により形成され、次に、第１樹脂材料とは別種の第２樹脂材料により弾性板４４が形成される。

【0037】

例えば、第１固定部４１に形成された複数の取付孔Ｈ1の内部に弾性板４４の材料が充填されることで第１固定部４１と弾性板４４とが固定される。同様に、第２固定部４２に形成された複数の取付孔Ｈ2の内部に弾性板４４の材料が充填されることで第２固定部４２と弾性板４４とが固定される。また、取付部材４５に形成された複数の取付孔Ｈ3の内部に弾性板４４の材料が充填されることで取付部材４５と弾性板４４とが固定される。

【0038】

スピーカーユニット３０は、例えばネジまたはボルト等の締結具８３により取付部材４５に固定される。具体的には、放音部３４がＺ1方向に向く状態でスピーカーユニット３０の背面が取付部材４５に固定される。すなわち、スピーカーユニット３０は取付部材４５に吊下げられる。

【0039】

図５には、スピーカーユニット３０の重心Ｇが図示されている。重心Ｇは、弾性板４４の第１面Ｆ1よりもＺ2方向に位置する。具体的には、中心軸Ｚの方向において、弾性板４４の第１面Ｆ1と第２面Ｆ2との間に重心Ｇが位置する。例えば、第１面Ｆ1と第２面Ｆ2とから等距離にある中間平面Ｍ上に重心Ｇが位置する。なお、重心Ｇは、平面視において開口４６の内側に位置する。

【0040】

図６は、スピーカーユニット３０の重心Ｇが第１面Ｆ1からＺ1方向に乖離した形態（以下「対比例１」という）の断面図である。図６に例示される通り、対比例１においては、弾性板４４の第１面Ｆ1と第２面Ｆ2との間の地点を中心とする顕著なモーメントがスピーカーユニット３０（重心Ｇ）に作用する。したがって、対比例１においては、図６に破線の矢印で図示される通り、中心軸Ｚに対してスピーカーユニット３０が揺動し易い。対比例１とは対照的に、第１実施形態においては、弾性板４４の第１面Ｆ1と第２面Ｆ2との間にスピーカーユニット３０の重心Ｇが位置する。したがって、対比例１と比較してスピーカーユニット３０の揺動（首振り）を抑制できる。

【0041】

以上に説明した通り、支持機構４０はスピーカーユニット３０を弾性的に支持する。したがって、中心軸Ｚの方向または中心軸Ｚに直交する方向にスピーカーユニット３０が振動する構造（以下「振動構造」という）が構成される。第１実施形態の振動構造において中心軸Ｚの方向に発生する振動の共振周波数ｆzは、スピーカーユニット３０の最低共振周波数ｆ0を下回る（ｆz＜ｆ0）。最低共振周波数ｆ0は、スピーカーユニット３０が再生可能な周波数の下限値である。

【0042】

振動構造の共振周波数ｆzが最低共振周波数ｆ0を上回る形態（以下「対比例２」という）においては、スピーカーユニット３０が最低共振周波数ｆ0の付近の音響成分を放射する場合に、中心軸Ｚの方向の過度な振動が振動構造に発生する可能性がある。対比例２とは対照的に、第１実施形態においては、振動構造の共振周波数ｆzがスピーカーユニット３０の最低共振周波数ｆ0を下回る。したがって、スピーカーユニット３０が最低共振周波数ｆ0の付近の音響成分を放射する状態でも、中心軸Ｚの方向の過度な振動が振動を低減できる。

【0043】

また、第１実施形態の振動構造において中心軸Ｚに直交する方向に発生する振動の共振周波数ｆxyは７０Ｈｚ以上であり、さらに好適には１００Ｈz以上である（ｆxy≧１００Ｈz）。

【0044】

第１実施形態のスピーカー装置２１が設置される自動車の車輌Ｃには振動が発生し易い。車輌Ｃに発生した振動はスピーカー装置２１に伝達される。他方、車輌Ｃに発生する振動のうち１０Ｈｚ以上の成分は、車輌Ｃのサスペンションにより充分に減衰される。第１実施形態においては、中心軸Ｚに直交する方向における振動構造の共振周波数ｆxyが７０Ｈｚ以上に設定される。周波数が高い振動成分ほど減衰率は高いから、第１実施形態によれば、車輌Ｃからの振動に起因した振動構造の過度な振動を有効に抑制できる。共振周波数ｆxyが１００Ｈｚ以上に設定された構成によれば、以上に説明した効果はさらに顕著である。

【0045】

［音響シール部材５０］
図２の音響シール部材５０は、内装部材１０とスピーカーユニット３０との間の隙間を密閉する。音響シール部材５０により隙間が密閉されることで、スピーカーユニット３０から放射された音波が放音部３４と内装部材１０との隙間から漏洩することが抑制される。音響シール部材５０は、放音部３４に沿う環状の部材である。音響シール部材５０は放音部３４と同心に設置される。

【0046】

図２および図４に例示される通り、音響シール部材５０は、取付部５１と封止部５２とを含む。音響シール部材５０は、例えば、取付部５１と封止部５２とが射出成形により一体に構成された成形品である。音響シール部材５０は、例えばゴムまたはエラストマー等の弾性材料により形成される。なお、以下の説明においては、中心軸Ｚを中心とする任意径の仮想円の円周の方向を「周方向」と表記し、仮想円の半径の方向を「径方向」と表記する。

【0047】

取付部５１は、放音部３４に固定される環状の部分である。取付部５１の内周面には、周方向に沿う溝部５１１が全周にわたり形成される。放音部３４が溝部５１１に収容されることで取付部５１が放音部３４に設置される。なお、放音部３４に取付部５１を固定するための構造は任意であり、以上の例示に限定されない。封止部５２は、取付部５１から径方向の内側に突出する環状の部分である。すなわち、封止部５２は、取付部５１の内周面から内側に張り出す。

【0048】

図７は、音響シール部材５０の近傍を拡大した断面図である。内装部材１０に対するスピーカー装置２１の設置前の状態（以下「未設置状態」という）と、内装部材１０にスピーカー装置２１が設置された状態（以下「設置済状態」という）とが図７には併記されている。図７に例示される通り、未設置状態における封止部５２は、Ｘ-Ｙ平面に平行な状態にある。

【0049】

図７に例示される通り、設置済状態においては、開口Ｏの全周にわたり封止部５２の下面に突出部１４の頂面が接触する。音響シール部材５０の封止部５２は、突出部１４によりＺ2方向に押圧されることで弾性変形する。具体的には、封止部５２は、外周縁から内周縁にかけてＺ2方向に曲線状に湾曲する。以上のように音響シール部材５０が内装部材１０の突出部１４に接触することで、放音部３４と内装部材１０との隙間を密閉する音響シールが実現される。すなわち、スピーカーユニット３０からの放射音がスピーカーユニット３０と内装部材１０との隙間から漏洩することが抑制される。

【0050】

なお、図７に例示される通り、突出部１４の頂面のうち外周縁の部分はＲ形状である。以上の構成によれば、突出部１４から封止部５２に対する応力の局所的な集中が緩和される。したがって、突出部１４の接触に起因した封止部５２の損傷を抑制できる。

【0051】

以上に説明した通り、第１実施形態においては、音響シール部材５０の封止部５２が突出部１４により押圧されることで弾性変形する。すなわち、突出部１４とスピーカーユニット３０との位置関係の変動に応じて音響シール部材５０は弾性変形する。したがって、内装部材１０に対してスピーカーユニット３０の振動が伝達することを抑制できる。具体的には、音響シール部材５０の剛性がスピーカーユニット３０と比較して低いため、音響シール部材５０から突出部１４に伝達される振動が抑制される。以上の通り、音響シール部材５０の音響インピーダンスはスピーカーユニット３０と比較して充分に低い。なお、音響シール部材５０の剛性が低いのは、弾性係数が低い材料により形成されることに加え、突出部１４とスピーカーユニット３０と音響シール部材５０とにより片持ち梁の構造が形成されることにも起因する。

【0052】

また、放音部３４と突出部１４との間隔の変動に連動して音響シール部材５０が弾性変形する結果、音響シール部材５０に突出部１４が接触した状態が維持される。したがって、放音部３４と内装部材１０との隙間から音波が漏洩することを有効に抑制できる。

【0053】

また、第１実施形態においては、放音部３４に固定される取付部５１から径方向の内側に封止部５２が突出し、内装部材１０の突出部１４は封止部５２に接触する。したがって、突出部１４に接触する部分が取付部５１から径方向の外側に突出する形態と比較して、中心軸Ｚの方向にみたスピーカー装置２１のサイズを低減できる。

【0054】

ところで、内装部材１０のうち基礎部１１の意匠面Ｓ1は車輌Ｃの内側に露出する。したがって、基礎部１１の形状は、基礎部１１に対するスピーカー装置２１の設置よりも、意匠面Ｓ1の美観を優先的に考慮して設計されるのが一般的である。以上の事情のもとでは、基礎部１１の形状が車輌Ｃの型式毎に多様に変更され得る。例えば、図８に例示される通り、基礎部１１が中心軸Ｚに垂直な平板状である第１実施形態（構成Ａ）のほか、基礎部１１が中心軸Ｚに対して傾斜する構成Ｂ、または、基礎部１１が曲面状である構成Ｃも想定される。

【0055】

第１実施形態においては、音響シール部材５０が突出部１４からの押圧により弾性変形するから、図８に例示される通り、基礎部１１の形状に関わらず、音響シール部材５０を突出部１４に接触させることが可能である。すなわち、相異なる形状の内装部材１０に対して共通のスピーカー装置２１が設置される場合でも、音響シールを有効に維持できる。以上の説明から理解される通り、第１実施形態によれば、内装部材１０の設計の自由度を充分に確保できるという利点がある。

【0056】

また、音響シール部材５０が突出部１４からの押圧により弾性変形するから、突出部１４の直径が相違する複数の内装部材１０に対して共通のスピーカー装置２１が設置される場合でも、音響シールを有効に維持できる。すなわち、第１実施形態によれば、突出部１４の形状が相違する複数の内装部材１０にスピーカー装置２１を流用できる。

【0057】

Ｂ：第２実施形態
第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各態様において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明と同様の符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

【0058】

図９は、第２実施形態に係る音響システム１００の断面図である。第２実施形態においては、音響シール部材５０の形状が第１実施形態とは相違する。具体的には、第２実施形態の音響シール部材５０は、第１実施形態の音響シール部材５０に内周部５３を追加した形状である。内周部５３は、例えば樹脂材料の射出成形により取付部５１および封止部５２と一体に形成される。

【0059】

図１０は、音響シール部材５０の近傍を拡大した断面図である。図９および図１０に例示される通り、内周部５３は、音響シール部材５０のうち封止部５２の内周縁に連続する部分である。内周部５３は、全周にわたり封止部５２の内周縁に沿う環状に形成される。また、内周部５３は、封止部５２に対して角度をなす。具体的には、内周部５３は封止部５２に直交する。

【0060】

図１０に例示される通り、未設置状態において、封止部５２は、第１実施形態と同様にＸ-Ｙ平面に平行な状態にある。未設置状態において、内周部５３は、封止部５２の内周縁から中心軸Ｚに沿う方向に突出する。具体的には、内周部５３は、封止部５２の内周縁からスピーカーユニット３０とは反対側に向けて突出する。封止部５２の内周縁から内装部材１０に向けて内周部５３が突出する構成とも表現される。

【0061】

内周部５３の厚さは封止部５２の厚さと同等である。ただし、内周部５３の厚さが封止部５２の厚さを上回る形態、または、内周部５３の厚さが封止部５２の厚さを下回る形態も想定される。また、内周部５３の幅Ｗ2は、封止部５２の幅Ｗ1を下回る。なお、封止部５２の幅Ｗ1は、径方向における封止部５２の寸法であり、内周部５３の幅Ｗ2は、中心軸Ｚの方向における内周部５３の寸法である。

【0062】

設置済状態においては、第１実施形態と同様に、開口Ｏの全周にわたり封止部５２の下面に突出部１４の頂面が接触する。音響シール部材５０の取付部５１は、突出部１４によりＺ2方向に押圧されることで曲線状に弾性変形する。したがって、第２実施形態においても第１実施形態と同様に、放音部３４と内装部材１０との隙間を密閉する音響シールが実現される。

【0063】

音響シール部材５０以外の構成は第１実施形態と同様である。したがって、第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態においては、封止部５２の内周縁に内周部５３が設置されることで、封止部５２の内周縁の機械的な強度が補強される。したがって、突出部１４により押圧されたときの封止部５２の内径の拡大が第１実施形態と比較して抑制される。すなわち、突出部１４による押圧に対抗する封止部５２の復元力が増強される。以上の構成により突出部１４と封止部５２との密着性が向上する結果、第２実施形態によれば、第１実施形態と比較して有効な音響シールを実現できる。

【0064】

また、音響シール部材５０の封止部５２とスピーカーユニット３０の振動板３１との間には、内周部５３の内側をネック部とする共鳴空間が形成され、当該共鳴空間においてヘルムホルツ共鳴が発生し得る。したがって、内周部５３の特性（例えば弾性特性）および寸法に応じて放射音の音響特性を調整できる。

【0065】

第１実施形態においては、封止部５２の内周縁からスピーカーユニット３０とは反対側に向けて内周部５３が突出する。以上の構成によれば、突出部１４が封止部５２を押圧しながら当該封止部５２の内周側に近付く過程において、封止部５２に対する突出部１４の移動は、図１１に例示される通り、突出部１４が内周部５３に接触することで停止する。したがって、突出部１４が封止部５２の内側まで到達することが防止される。すなわち、内周部５３は、突出部１４が封止部５２の内側に到達することを阻止するストッパとして機能する。また、放音部３４の内側の空間に対する空気の出入口（開口Ｏ）に内周部５３によりダクト形状が形成されることで空気の流れが整えられ、結果的に風切り音を低減できる。

【0066】

Ｃ：第３実施形態
図１２は、第３実施形態における音響システム１００の断面図である。第３実施形態のスピーカーユニット３０は、第１実施形態と同様の要素に加えて第１腕部６１と第２腕部６２とを具備する。第１腕部６１および第２腕部６２は支持フレーム３３（具体的には第１部分３３１）に連結される。第１腕部６１は支持フレーム３３からＸ1方向に突出し、第２腕部６２は支持フレーム３３からＸ2方向に突出する。すなわち、第１腕部６１と第２腕部６２との間に支持フレーム３３が位置する。

【0067】

第３実施形態においては、第１実施形態の支持機構４０が図１２の支持機構７０に置換される。支持機構７０は、スピーカーユニット３０を内装部材１０に対して弾性的に支持する構造体である。したがって、第１実施形態と同様に、スピーカーユニット３０の放音動作に起因した振動が内装部材１０に伝達することが抑制される。

【0068】

第３実施形態の支持機構７０は、第１固定部７１と第２固定部７２と支持部７３と連結部７４とを具備する。第１固定部７１および第２固定部７２は、内装部材１０に固定される。具体的には、第１固定部７１は、第１支持部１３１の頂面に固定される。第２固定部７２は、第２支持部１３２の頂面に固定される。連結部７４は、第１固定部７１と第２固定部７２とを連結する。第１固定部７１は連結部７４のＸ1方向に位置し、第２固定部７２は連結部７４のＸ2方向に位置する。なお、連結部７４は省略されてもよい。第１固定部７１が第１支持部１３１を含む形態、または、第２固定部７２が第２支持部１３２を含む形態も想定される。

【0069】

支持部７３は、第１固定部７１および第２固定部７２にスピーカーユニット３０を弾性的に連結する構造体である。具体的には、支持部７３は、第１案内部７３１と第２案内部７３２と第１上バネ７５aと第１下バネ７５bと第２上バネ７６aと第２下バネ７６bとを具備する。

【0070】

第１案内部７３１は、第１固定部７１の下面と基礎部１１の設置面Ｓ2とにわたる柱状の部分である。同様に、第２案内部７３２は、第２固定部７２の下面と基礎部１１の設置面Ｓ2とにわたる柱状の部分である。第１案内部７３１は、スピーカーユニット３０の第１腕部６１に形成された貫通孔に挿通される。第２案内部７３２は、スピーカーユニット３０の第２腕部６２に形成された貫通孔に挿通される。したがって、スピーカーユニット３０は、平面視で第１案内部７３１と第２案内部７３２との間に位置する。第１案内部７３１および第２案内部７３２は、Ｘ-Ｙ平面内の方向におけるスピーカーユニット３０移動を規制するガイドである。

【0071】

第１上バネ７５aは第１固定部７１と第１腕部６１との間に位置し、第１下バネ７５bは第１腕部６１と基礎部１１との間に位置する。同様に、第２上バネ７６aは第２固定部７２と第２腕部６２との間に位置し、第２下バネ７６bは第２腕部６２と基礎部１１との間に位置する。したがって、スピーカーユニット３０がＺ2方向に移動した場合には支持部７３からＺ1方向の弾性力が作用し、スピーカーユニット３０がＺ1方向に移動した場合には支持部７３からＺ2方向の弾性力が作用する。すなわち、第３実施形態の支持機構７０は、中心軸Ｚの方向におけるスピーカーユニット３０の移動を抑制する。

【0072】

図１２から理解される通り、平面視において、第１固定部７１と第２固定部７２との間にスピーカーユニット３０が位置する。すなわち、平面視においてスピーカーユニット３０のＸ1方向に第１固定部７１が位置し、スピーカーユニット３０のＸ2方向に第２固定部７２が位置する。

【0073】

以上に説明した通り、第３実施形態においては、第１実施形態と同様に、スピーカーユニット３０が２箇所において内装部材１０に支持される。したがって、例えば支持機構７０がスピーカーユニット３０を全周にわたり支持する形態と比較して、平面視におけるスピーカー装置２１の小型化を実現し易い。

【0074】

Ｄ：変形例
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。

【0075】

（１）前述の各形態においては、放音部３４が環状（特に円環状）である形態を例示したが、放音部３４の平面形状は以上の例示に限定されない。例えば、放音部３４が楕円または長円の環状である形態も想定される。また、放音部３４が多角形の枠状である形態も想定される。以上の例示から理解される通り、放音部３４は、スピーカーユニット３０から放射される音波が通過する開口Ｏを包囲する平面形状であればよい。

【0076】

（２）前述の各形態においては、音響シール部材５０の封止部５２が取付部５１から径方向の内側に突出する形態を例示したが、封止部５２は取付部５１から径方向の外側に突出してもよい。突出部１４は、封止部５２に接触するように取付部５１よりも大径に形成される。

【0077】

（３）前述の各形態においては、弾性板４４の第１面Ｆ1と第２面Ｆ2との間に重心Ｇが位置する構成を例示したが、重心Ｇの位置は以上の例示に限定されない。具体的には、重心Ｇが第１面Ｆ1よりもＺ1方向に位置する構成も想定される。例えば、スピーカーユニット３０の揺動が実質的に抑制される程度に、重心Ｇが第１面Ｆ1（または第２面Ｆ2）の近傍に位置する構成が例示される。さらに詳述すると、スピーカーユニット３０の揺動に関する共振周波数が１００Ｈｚ以上となる程度に重心Ｇが第１面Ｆ1（または第２面Ｆ2）の近傍に位置する構成が好適である。

【0078】

（４）前述の各形態においては、車輌Ｃの内装部材１０にスピーカー装置２１が設置された構造を例示したが、スピーカー装置２１が設置される構造体（外部構造体）は内装部材１０に限定されない。

【0079】

（５）前述の各形態においては、支持機構４０が第１支持部１３１および第２支持部１３２に固定される構成を例示した。以上の構成においては、内装部材１０に対してスピーカーユニット３０が２点で支持される。しかし、スピーカーユニット３０を支持するための構造は以上の例示に限定されない。例えば、内装部材１０に対してスピーカーユニット３０が３点以上で支持されてもよい。

【0080】

（６）前述の各形態においては、以下の構成Ａおよび構成Ｂを例示した。
・構成Ａ：スピーカーユニット３０の放音部３４に沿う音響シール部材５０が突出部１４により押圧されることで弾性変形する構成。
・構成Ｂ：スピーカーユニット３０が平面視で第１固定部４１（７１）と第２固定部４２（７２）との間に位置する構成。
構成Ａおよび構成Ｂの各々は独立に成立し得る構成である。したがって、構成Ａおよび構成Ｂの一方にとって他方は必須の要件ではない。

【0081】

例えば、構成Ａが採用された音響システム１００において、構成Ｂは必須ではない。具体的には、構成Ａにとって、スピーカーユニット３０を支持するための構成は任意である。また、構成Ｂが採用された音響システム１００において、構成Ａは必須ではない。具体的には、構成Ｂにとって、音響シール部材５０の有無および構成は任意である。

【0082】

Ｅ：付記
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。

【0083】

本開示のひとつの態様（態様１）に係るスピーカー装置は、音波が通過する開口を包囲する放音部を有するスピーカーユニットと、前記スピーカーユニットを外部構造体に対して弾性的に支持する支持機構と、前記放音部に沿う音響シール部材とを具備し、前記音響シール部材は、前記外部構造体の設置面から突出し当該外部構造体の放音孔を包囲する突出部により押圧されることで弾性変形する。以上の態様においては、支持機構がスピーカーユニットを弾性的に支持するから、スピーカーユニットの放音動作に起因した振動が外部構造体に伝達することが抑制される。

【0084】

なお、外部構造体にスピーカーユニットを設置する構造においては、放音動作に起因した振動がスピーカーユニットから外部構造体に伝達することの抑制と、外部構造体とスピーカーユニットとの隙間を密封すること（すなわち音響シール）との両立が重要である。また、複数種の外部構造体に対して共通の設計のスピーカー装置が採用されることを考慮すると、相異なる設計の外部構造体に対して適切な音響シールを実現可能な設置構造が要求される。

【0085】

態様１においては、放音部に沿う音響シール部材が外部構造体の突出部に接触することで、放音部と外部構造体との隙間を密閉する音響シールが実現される。すなわち、スピーカーユニットからの放射音がスピーカーユニットと外部構造体との隙間から漏洩することが抑制される。また、外部構造体の突出部により押圧されることで音響シール部材は弾性変形するから、相異なる形状の外部構造体に対して共通のスピーカー装置を設置した場合でも、音響シールを有効に維持できる。

【0086】

態様１の具体例（態様２）において、前記支持機構は、前記外部構造体に固定される第１固定部と、前記外部構造体に固定される第２固定部と、前記第１固定部および前記第２固定部に前記スピーカーユニットを弾性的に連結する支持部とを含み、前記スピーカーユニットは、中心軸の方向にみて前記第１固定部と前記第２固定部との間に位置する。以上の態様においては、第１固定部と第２固定部との間にスピーカーユニットが弾性的に支持される。したがって、例えば支持機構がスピーカーユニットを全周にわたり支持する形態と比較して支持機構の小型化を実現し易い。

【0087】

態様１または態様２の具体例（態様３）において、前記スピーカーユニットと前記突出部との位置関係の変動に応じて前記音響シール部材は弾性変形する。以上の態様においては、スピーカーユニットと突出部との位置関係（例えば距離）の変動に応じて音響シール部材が弾性変形するから、スピーカーユニットの振動が音響シール部材を介して外部構造体に伝達することが有効に抑制される。

【0088】

態様１から態様３の何れかの具体例（態様４）において、前記音響シール部材は、前記放音部に固定される取付部と、前記取付部から内側に突出する封止部とを含み、前記封止部は、前記突出部により押圧されることで弾性変形する。以上の態様においては、放音部に固定される取付部から封止部が内側に突出する。したがって、突出部に接触する部分が取付部から外側に突出する形態と比較して、中心軸の方向にみたスピーカー装置のサイズを低減できる。

【0089】

態様４の具体例（態様５）において、前記音響シール部材は、前記封止部の内周縁に連続し、当該封止部に対して角度をなす内周部を含む。以上の態様においては、封止部の内周縁に内周部が設置されることで、封止部の内周縁の機械的な強度が補強される。したがって、突出部により押圧されたときの封止部の内径の拡大が、内周部が形成されない形態と比較して抑制される。すなわち、突出部による押圧に対抗する封止部の復元力が増強される。以上の構成により突出部と封止部との密着性が向上する結果、有効な音響シールを実現できる。また、音響シール部材の封止部とスピーカーユニットの振動板との間には、内周部の内側をネック部とする共鳴空間が形成され、当該共鳴空間においてヘルムホルツ共鳴が発生し得る。したがって、内周部の特性および寸法に応じて放射音の音響特性を調整できる。

【0090】

態様５の具体例（態様６）において、前記内周部は、前記封止部の内周縁から前記スピーカーユニットとは反対側に向けて突出する。突出部が封止部を押圧しながら当該封止部の内周側に近付く過程において、封止部に対する突出部の移動は、突出部が内周部に接触することで停止する。したがって、突出部が封止部の内側まで到達することが防止される。すなわち、内周部は、突出部が封止部の内側に到達することを阻止するストッパとして機能する。

【0091】

本開示のひとつの態様（態様７）に係る設置構造は、外部構造体と、前記外部構造体に設置されるスピーカー装置とを具備し、前記スピーカー装置は、音波が通過する開口を包囲する放音部を有するスピーカーユニットと、前記スピーカーユニットを前記外部構造体に対して弾性的に支持する支持機構と、前記放音部に沿う音響シール部材とを具備し、前記音響シール部材は、前記外部構造体において放音孔を包囲する突出部により押圧されることで弾性変形する。

【符号の説明】

【0092】

１００…音響システム、１０…内装部材、１１…基礎部、１２…放音孔、１３１…第１支持部、１３２…第２支持部、１４…突出部、２１…スピーカー装置、２２…マイクロホン、３０…スピーカーユニット、３１…振動板、３２…駆動機構、３３…支持フレーム、３３１…第１部分、３３２…第２部分、３４…放音部、３５…ボビン、３６…センターキャップ、３７…磁気回路、３８…ボイスコイル、４０…支持機構、４１…第１固定部、４２…第２固定部、４３…支持部、４４…弾性板、４５…取付部材、４６…開口、５０…音響シール部材、５１…取付部、５２…封止部、５３…内周部、６１…第１腕部、６２…第２腕部、７０…支持機構、７１…第１固定部、７２…第２固定部、７３…支持部、７３１…第１案内部、７３２…第２案内部、７４…連結部、７５a…第１上バネ、７５b…第１下バネ、７６a…第２上バネ、７６b…第２下バネ、８１，８２，８３…締結具。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】