專(zhuān)利名稱(chēng)：音響再現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如在車(chē)廂內(nèi)等狹窄空間中能夠再現(xiàn)低頻帶的音響的音響再 現(xiàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
圖8A和圖8B是表示以往的車(chē)輛所搭載的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。另 外，圖8A是從車(chē)輛的側(cè)面看的剖面圖，圖8B是從上向下看車(chē)輛的俯視圖。
在圖8A和圖8B中，以往的音響再現(xiàn)系統(tǒng)配備在轎車(chē)型車(chē)輛1的車(chē)廂2 內(nèi)部，在車(chē)廂2內(nèi)的后廂隔板上配備超低音揚(yáng)聲器(sub woofer)5 。以后備廂6 作為圍隔(enclosure),朝向車(chē)廂2側(cè)地安裝超低音揚(yáng)聲器5。
在轎車(chē)型車(chē)輛l的情況下，為了在車(chē)廂2內(nèi)再現(xiàn)低音， 一般在后廂隔板 上設(shè)置口徑約20cm的超低音揚(yáng)聲器5,再現(xiàn)約為120Hz以下的頻帶的音響信
另外，在因?yàn)檐?chē)輛所搭載的其它部件的原因，不能在后廂隔板上確保用 于設(shè)置超低音揚(yáng)聲器的足夠位置的情況下，在駕駛座的下面與例如7立方分 米至15立方分米左右的圍隔一起設(shè)置口徑約16cm的超低音揚(yáng)聲器，再現(xiàn)約 為150Hz以下的頻帶的音響信號(hào)。
另外，在近年普及的廂式車(chē)輛的情況下，由于沒(méi)有后廂隔板， 一般與上 迷同樣地在駕駛座的下面設(shè)置超低音揚(yáng)聲器。
或者，有一種技術(shù)，即考慮車(chē)廂的共振模式，在第一次共振模式與第三
次共振模式的波節(jié)所交叉的位置配置超低音揚(yáng)聲器。
另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了一種技術(shù)，即在轎車(chē)型車(chē)輛的第一次共振模 式與第三次共振模式的波節(jié)所交叉的后車(chē)門(mén)的根部附近配置超低音揚(yáng)聲器， 通過(guò)超低音揚(yáng)聲器再現(xiàn)第三次共振頻率以下的頻帶。
說(shuō)明上述共振模式和共振頻率。
在本說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)明的共振為，與所謂的亥姆霍茲共振器(Hdmhortz resonator)同樣的、由車(chē)廂的形狀和尺寸決定的聲音的共振現(xiàn)象。共振頻率為發(fā)生共振現(xiàn)象的特定的離散頻率。共振模式是指，在車(chē)廂內(nèi)再現(xiàn)了所述共振 頻率時(shí)的聲壓分布，將在車(chē)廂內(nèi)聲壓顯著高的區(qū)域稱(chēng)為"波腹，，，而將聲壓低 的區(qū)域稱(chēng)為"波節(jié)"。在車(chē)廂內(nèi)，將揚(yáng)聲器設(shè)置在某個(gè)特定的共振模式的波腹， 再現(xiàn)對(duì)應(yīng)于該共振模式的共振頻率時(shí)，發(fā)生共振現(xiàn)象，明顯地出現(xiàn)聲壓高的 區(qū)域和聲壓低的區(qū)域。理論上，在車(chē)廂內(nèi)存在無(wú)限數(shù)目的共振頻率和共振模 式，但在音響再現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)上特別成問(wèn)題的是幾個(gè)低頻帶(以下，稱(chēng)為"低 頻")的模式。
共振頻率和共振模式可以通過(guò)有限元法等數(shù)值解析方法求得，例如，已
知在排氣量2000cc級(jí)的轎車(chē)型車(chē)輛的情況下，第一次共振頻率約為80Hz, 車(chē)廂的最前端和最后端為第一次共振模式的波腹，在車(chē)廂的中央附近的垂直 于行車(chē)方向的面為第一次共振模式的波節(jié)。另外，第二次共振頻率約為
130Hz,車(chē)廂的儀表板上面一帶和前部座椅腳底下一帶為第二次共振模式的波 腹，在乘車(chē)者肩膀附近的高度的、大致上平行于地面的面為第二次共振模式 的波節(jié)。除了所述的數(shù)值解析手法之外，通過(guò)在實(shí)際的車(chē)輛上設(shè)置揚(yáng)聲器和 麥克風(fēng)來(lái)測(cè)量，也可以求得它們。
圖9A~圖9C是表示車(chē)廂內(nèi)的第一次至第三次共振模式的波節(jié)和波腹的 圖，圖9A是該車(chē)輛的斜視圖，圖9B是從側(cè)面看該車(chē)輛的剖面圖，圖9C是 /人上向下看該車(chē)輛的俯#見(jiàn)圖。
如圖9A-圖9C的虛線所示，在車(chē)廂內(nèi)出現(xiàn)第一次至第三次共振模式的 波節(jié)a c,而且如在圖9B和圖9C中附加斜線所示，出現(xiàn)共振模式的波腹d 和e。日本專(zhuān)利特開(kāi)平7-lM884號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的問(wèn)題
然而，在這樣的以往的車(chē)載用音響再現(xiàn)系統(tǒng)中存在以下問(wèn)題，即，通過(guò) 設(shè)置在后廂隔板上的超低音揚(yáng)聲器，再現(xiàn)聲音的低頻在后部座椅過(guò)大，而在 前部座椅過(guò)小。這是因?yàn)?，在轎車(chē)型車(chē)輛的情況下，車(chē)廂的第一次共振頻率 約為80Hz,后廂隔板和后部座椅的頭枕附近為其共振模式的波腹，而前部座 椅的頭枕附近為波節(jié)。由超低音揚(yáng)聲器再現(xiàn)的低音在后部座椅的乘坐者的頭 部附近被增強(qiáng)，所以對(duì)后部座椅的人而言，80Hz附近的聲音過(guò)大。圖IO和圖ll是表示在僅在后廂隔板上有超低音揚(yáng)聲器的情況下的聲壓-頻率特性的圖。在圖中，點(diǎn)劃線部分表示頻率軸上的第一次共振頻率
fl(=80Hz)。
如圖IO所示，如果進(jìn)行調(diào)整以使在前部座椅的聲壓-頻率特性平坦(參照 直線La)，則在后部座椅，80Hz附近的聲音過(guò)大(參見(jiàn)曲線Ca)。相反地，如 圖11所示，如果進(jìn)行調(diào)整以使在后部座椅的聲壓-頻率特性平坦(參照直線 Lb),則在前部座椅，第一次共振頻率附近的聲壓變小(參見(jiàn)曲線Cb)。
在實(shí)際的車(chē)輛中，有時(shí)在波腹和波節(jié)各個(gè)位置的第 一次共振頻率的聲壓 根據(jù)情況有時(shí)存在10dB以上的差，此時(shí)，如果進(jìn)行調(diào)整再現(xiàn)裝置的均衡器以 使在前部座椅可以舒服地聽(tīng)到80Hz的頻率，則在后部座椅，低頻過(guò)大而感到 不快。相反，如果進(jìn)行調(diào)整以使在后部座椅可以舒服地聽(tīng)到，則在前部座椅， 感到低頻不夠。
再者，例如，座椅為三排的面包車(chē)的情況下，車(chē)廂的第一次共振頻率約 為40Hz，第二排的座椅位置為第一次共振模式的波節(jié)，而第三排的座椅位置 為波腹。進(jìn)而，第二次共振頻率約為80Hz,第一排與第二排的座椅之間以及 第二排與第三排的座椅之間為波節(jié)，第二排的座椅位置為波腹。
另外，上述的專(zhuān)利文獻(xiàn)1所述的技術(shù)中存在以下問(wèn)題。
第一個(gè)問(wèn)題為，存在無(wú)法將口徑較大的超低音揚(yáng)聲器設(shè)置在后部座椅的 車(chē)門(mén)的根附近的情況。尤其是，為了再現(xiàn)所謂人的可聽(tīng)頻帶的極限即20Hz 附近的低頻，例如需要口徑為25cm的超低音揚(yáng)聲器，但是如果配置超低音 揚(yáng)聲器的最佳位置即共振的波節(jié)和車(chē)門(mén)的根重疊，無(wú)法設(shè)置口徑較大的超低 音揚(yáng)聲器。這樣，以往的結(jié)構(gòu)中存在超低音揚(yáng)聲器的安裝位置被限制的問(wèn)題。
另外，第二個(gè)問(wèn)題為，在近年普及的廂式車(chē)輛的情況下，由于第一次共
振模式的波節(jié)的位置與第二次共振模式的波腹的位置一致或接近，如杲在第 一次共振模式的波節(jié)設(shè)置超低音揚(yáng)聲器，則第二次共振模式的共振頻率的聲
音被增強(qiáng)，再現(xiàn)聲音的音質(zhì)劣化。也就是說(shuō)，存在僅在特定的座椅才可以舒 適地聽(tīng)到低音的問(wèn)題。
鑒于上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供音響再現(xiàn)系統(tǒng)，減少安裝位置的 限制并減少車(chē)廂內(nèi)的因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率特性的偏差，即使 在任何座椅也能夠舒適地聽(tīng)到低音。
解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的音響再現(xiàn)系統(tǒng)包括第一濾波器，被輸入從再現(xiàn)裝置輸出的聲 音信號(hào)，而且使低于車(chē)廂的第一次共振頻率的頻帶通過(guò)；第一超低音揚(yáng)聲器， 被輸入第一濾波器的輸出信號(hào)；第二濾波器，被輸入從再現(xiàn)裝置輸出的聲音 信號(hào)，而且使包含車(chē)廂的第一次共振頻率的頻帶通過(guò)；以及第二超低音揚(yáng)聲 器，被輸入第二濾波器的輸出信號(hào)，而且設(shè)置在車(chē)廂的第一次共振模式的波 節(jié)附近。
發(fā)明效果
在一般的車(chē)輛的尺寸，車(chē)廂的第一次共振頻率高于人的可聽(tīng)頻帶的下限 (約20Hz)。而且， 一般來(lái)說(shuō)，再現(xiàn)頻帶越高，則可使揚(yáng)聲器的口徑越小。因 此，與以往相比，可以減少第二超低音揚(yáng)聲器的口徑。由此，能夠減少第二 超低音揚(yáng)聲器的安裝位置的限制。另外，本發(fā)明具備設(shè)置在車(chē)廂的第一次共 振模式的波節(jié)附近的第二超低音揚(yáng)聲器。由此，減少車(chē)廂內(nèi)的因座椅位置而 產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率特性的偏差，在任何座椅都能夠舒適地聽(tīng)到低音。


圖1A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及從側(cè)面看 時(shí)的車(chē)輛的圖。
圖1B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及從上向下 看時(shí)的車(chē)輛的圖。
圖2是表示上述實(shí)施方式的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的在轎車(chē)型車(chē)輛的車(chē)廂內(nèi)的共
振模式的聲壓分布的圖。
圖3是表示上述實(shí)施方式的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的在前部座椅和后部座椅的聲 壓-頻率特性的圖。
圖4是說(shuō)明上述實(shí)施方式的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的在前部座椅和后部座椅的聲 壓—頻率特性的效果的圖。
圖5A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及從側(cè)面看
時(shí)的車(chē)輛的圖。
圖5B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及從上向下 看時(shí)的車(chē)輛的圖。
圖6是表示上述實(shí)施方式的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的在廂式車(chē)輛的車(chē)廂內(nèi)的共振 模式的聲壓分布的圖。圖7是表示上述實(shí)施方式的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的在前部座椅和后部座椅的聲 壓-頻率特性的圖。
圖8A是表示以往的車(chē)輛所搭載的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及從側(cè)面看時(shí) 的車(chē)輛的圖。
圖8B是表示以往的車(chē)輛所搭載的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及從上向下看 時(shí)的車(chē)輛的圖。
圖9A是表示車(chē)廂內(nèi)的第一次至第三次共振;溪式的波節(jié)a和c的圖。 圖9B是表示車(chē)廂內(nèi)的第三次共振模式的波節(jié)c和波腹e的圖。 圖9C是表示車(chē)廂內(nèi)的第二次共振模式的波節(jié)b和波腹d的圖。 圖10是表示僅在后廂隔板上有超低音揚(yáng)聲器的情況下的聲壓-頻率特性 的第一圖。
圖11是表示僅在后廂隔板上有超低音揚(yáng)聲器的情況下的聲壓-頻率特性 的第二圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。 (實(shí)施方式1)
圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖，圖1A是 從車(chē)輛的側(cè)面看的剖面圖，圖1B是從圖1A所示的車(chē)輛的上向下看的俯視圖。 本實(shí)施方式為適用于圖1A和圖1B所示的轎車(chē)型車(chē)輛(以下，在本實(shí)施方式 中簡(jiǎn)稱(chēng)為"車(chē)輛，，)100所搭載的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的例子。
在圖1A和圖1B中，音響再現(xiàn)系統(tǒng)包括第一超低音揚(yáng)聲器104,設(shè)置 在車(chē)輛100的后廂隔板上，以及第二超低音揚(yáng)聲器105,設(shè)置在車(chē)廂101的 第一次共振模式的波節(jié)處。以車(chē)輛IOO的后備廂106作為圍隔，朝向車(chē)廂101 側(cè)地安裝第一超低音揚(yáng)聲器104。第一超低音揚(yáng)聲器104為口徑約20cm以上 的、將后備廂106用作為圍隔的超低音揚(yáng)聲器，它具有人的可聽(tīng)頻帶下限即 20Hz附近的充分的再現(xiàn)能力。
第一超低音揚(yáng)聲器104和第二超低音揚(yáng)聲器105再現(xiàn)與音響再現(xiàn)系統(tǒng)連 接的再現(xiàn)裝置107輸出的低頻用的音響信號(hào)，作為音響而輸出。
再現(xiàn)裝置107為CD播放機(jī)、DVD播放機(jī)、MD播放機(jī)、錄音帶播放機(jī)、 收音機(jī)、電視機(jī)、信息終端的再現(xiàn)單元、以及其它的輸出在車(chē)廂內(nèi)再現(xiàn)的表示聲音的音響信號(hào)的裝置。從再現(xiàn)裝置107輸出的音響信號(hào)輸入到第一濾波
器108和第二濾波器109。
第一濾波器108為低通濾波器(LPF)，如圖3的截止特性曲線Cll所示， 其截止頻率被設(shè)定為車(chē)廂101的第一次共振頻率fl以下。第一次共振頻率根 據(jù)車(chē)輛100的形狀而不同，在轎車(chē)型的情況下為，約70Hz至約85Hz。因此， 作為第一濾波器108的截止特性，例如有截止頻率為60Hz,且對(duì)該截止頻率 以上每一倍頻衰減12dB的特性。作為其它截止特性，有截止頻率為40Hz， 且對(duì)該截止頻率以上每一倍頻衰減18dB的特性。另外，上述的截止特性作為 一例，截止頻率與在其以上的頻帶的衰減特性的組合是任意的。通過(guò)試聽(tīng)以 及物理性音響測(cè)量，設(shè)定音質(zhì)最佳的組合即可。
這里，說(shuō)明由第一次共振頻率激勵(lì)的第一次共振模式。 圖2是表示圖1所示的轎車(chē)型車(chē)輛100的車(chē)廂101內(nèi)的共振模式的聲壓 分布的圖。
如圖2所示，在車(chē)輛100的前部座椅^^乘者的頭部附近的、大致垂直于 行車(chē)方向的面為第一次共振模式的波節(jié)110,而在后廂隔板附近或前部座椅
的腳底下附近的、垂直于行車(chē)方向的面為第一次共振才莫式的波腹。這取決于 車(chē)廂的形狀，如果在波腹的位置安裝揚(yáng)聲器，并再現(xiàn)與該第一次共振模式對(duì) 應(yīng)的第一次共振頻率的信號(hào)，則發(fā)生共振。也就是說(shuō)，如果包含第一次共振 頻率的音響信號(hào)輸入到設(shè)置在第一次共振模式的波腹的位置的揚(yáng)聲器，則發(fā) 生該頻率分量的共振，該頻率分量的聲壓在第一次共振模式的波腹的位置被 增強(qiáng)而在波節(jié)的位置不被增強(qiáng)，在車(chē)廂101內(nèi)發(fā)生特定頻率的聲壓分布的極 度偏差。轎車(chē)型車(chē)輛100的情況下，如果通過(guò)設(shè)置在后廂隔板的超低音揚(yáng)聲 器再現(xiàn)第一次共振頻率即80Hz，雖然前部座椅處的音量適中但是后部座椅處 的音量過(guò)大，所以不是所有的搭乘者都能舒適地聽(tīng)到音頻。
本實(shí)施方式的特征為，通過(guò)設(shè)置在后廂隔板的第一超低音揚(yáng)聲器104, 僅對(duì)不包含激勵(lì)該第 一次共振^t式的第 一次共振頻率的^f氐頻進(jìn)行再現(xiàn)。由此， 能夠解決第一次共振頻率即80Hz附近的聲音在前部座椅過(guò)小，而在后部座椅 過(guò)大的問(wèn)題。
回到圖1A和圖1B,第二超低音揚(yáng)聲器105設(shè)置在第一次共振模式的波 節(jié)IIO(參照?qǐng)D2的虛線)。例如，如圖1B所示，設(shè)置在駕駛座的下面或者駕 駛座與副駕駛座之間的車(chē)廂地板上。如圖3的通過(guò)特性曲線C12所示，第二濾波器109為在其通過(guò)頻帶中包 含第一次共振頻率fl的濾波器，使從再現(xiàn)裝置107的輸出信號(hào)中的該通過(guò)頻 帶內(nèi)的信號(hào)分量通過(guò)，并將由此得到的信號(hào)輸出到第二超低音揚(yáng)聲器105。 如果詳細(xì)地說(shuō)明第二濾波器109,該濾波器是具有在通過(guò)頻帶中包含第一次 共振頻率fl的特性的帶通濾波器(BPF)。對(duì)于低頻端的截止特性而言，設(shè)定 為與通過(guò)第一濾波器108并從第一超低音揚(yáng)聲器104輸出的聲音的特性組合 后的音質(zhì)最佳即可。例如為，截止頻率為55Hz，且對(duì)截止頻率以下的頻帶每 一倍頻衰減6dB的特性。將這樣的第二濾波器109與截止頻率為50Hz至40Hz 的第一濾波器108組合。另外，第二濾波器109的高頻端的截止特性為，截 止頻率為110Hz,且對(duì)截止頻率以上的頻帶每一倍頻衰減12dB的特性。對(duì)于 高頻端的截止特性而言，與安裝在車(chē)輛100的車(chē)門(mén)上的車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器以及其它 揚(yáng)聲器的音響特性組合而決定即可。該車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器再現(xiàn)高于第二超低音揚(yáng)聲 器105所輸出的聲音的頻帶即可。
另外，第二濾波器109也可以是以第一次共振頻率為通過(guò)頻帶的中心的 倍頻帶通濾波器。
可是，第一次共振模式的波節(jié)的位置是通過(guò)理論計(jì)算、計(jì)算機(jī)仿真、實(shí) 測(cè)、以及試聽(tīng)中的任意一個(gè)或者它們中的兩個(gè)以上的組合來(lái)求得，根據(jù)車(chē)輛 種類(lèi)存在往前后偏離的情況。另外，第二超低音揚(yáng)聲器105的位置和第二超
低音揚(yáng)聲器109的通過(guò)頻帶的中心頻率，例如通過(guò)以下的方式求得。也就是 說(shuō)，在第一超低音揚(yáng)聲器104安裝在后廂隔板上的狀態(tài)下'對(duì)在約UOHz以 下的頻帶的車(chē)廂101內(nèi)的聲壓分布進(jìn)行實(shí)測(cè)，將聲壓分布的偏差最大的頻率 以及該頻率的波節(jié)的位置設(shè)定為第二濾波器109的通過(guò)頻帶的中心頻率以及 第二超低音揚(yáng)聲器105的位置。
圖3是表示在前部座椅和后部座椅的聲壓-頻率特性的圖。另外，圖3還 表示第一濾波器108的截止特性曲線Cll、第二濾波器109的通過(guò)特性曲線 C12、以及表示未圖示的車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器所輸出的頻帶的特性的曲線C13。圖4是 說(shuō)明在前部座椅和后部座椅的聲壓-頻率特性的效果的圖。
如圖3所示，設(shè)置在后廂隔板上的第一超低音揚(yáng)聲器104，通過(guò)第一濾 波器108僅對(duì)不包含激勵(lì)第一次共振模式的第一次共振頻率(在轎車(chē)型車(chē)輛 100中為，約70Hz至約85Hz)的低頻進(jìn)行再現(xiàn)，從而首先解決第一次共振頻 率的80Hz附近的聲音在前部座椅過(guò)小而在后部座椅過(guò)大的問(wèn)題。然后，設(shè)置在第一次共振模式的波節(jié)的第二超低音揚(yáng)聲器105,通過(guò)第二濾波器109再
現(xiàn)以第一次共振頻率為中心的通過(guò)頻帶，從而再現(xiàn)無(wú)法由第一超低音揚(yáng)聲器
104覆蓋的中低頻的聲音。進(jìn)而，車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器再現(xiàn)高于第二超低音揚(yáng)聲器105 所輸出的聲音的頻帶(參照?qǐng)D3的曲線C13)所包含的信號(hào)分量。由此，如圖4 所示，車(chē)廂的聲壓-頻率特性不管前部座椅或后部座椅的收聽(tīng)地點(diǎn)，都為大致 平坦的聲壓，從而能夠減少在車(chē)廂內(nèi)的因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率 特性的偏差。
這樣，配置在車(chē)廂特有的共振模式的波節(jié)的位置的第二超低音揚(yáng)聲器 105,僅對(duì)通過(guò)第二濾波器109將頻帶限制為包含與該共振模式對(duì)應(yīng)的共振頻 率的信號(hào)進(jìn)行再現(xiàn)，從而能夠在車(chē)廂內(nèi)的所有座椅都再現(xiàn)同樣的低音。
如以上詳細(xì)的說(shuō)明，根據(jù)音響再現(xiàn)系統(tǒng)，第二濾波器109,從來(lái)自再現(xiàn) 裝置107的音響信號(hào)中，提取高于第一濾波器108的截止頻率且以第一次共 振頻率為中心頻率的頻帶，并提供給第二超低音揚(yáng)聲器105。在一般的車(chē)輛 的尺寸，車(chē)廂的第一次共振頻率高于人的可聽(tīng)頻帶的下限(約20Hz)。而且， 一般地，再現(xiàn)頻帶越高，則可使揚(yáng)聲器的口徑越小。因此，與以往相比，可 以減少第二超低音揚(yáng)聲器的口徑。由此，能夠減少第二超低音揚(yáng)聲器的安裝
位置的限制。
另夕卜，由于轎車(chē)型車(chē)輛IOO的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)包括第一濾波器108， 使低于車(chē)廂101的第一次共振頻率的頻帶通過(guò)；第一超低音揚(yáng)聲器被 輸入第一濾波器108的輸出信號(hào)；第二濾波器109，使包含車(chē)廂的第一次共 振頻率的頻帶通過(guò)；以及第二超低音揚(yáng)聲器105，被輸入第二濾波器109的 輸出信號(hào)，而且設(shè)置在車(chē)廂101的第一次共振模式的波節(jié)附近，所以由第一 超低音揚(yáng)聲器104再現(xiàn)由第一濾波器108使第一次共振頻率以下的頻帶通過(guò) 后的聲音分量，由第二濾波器109使以約80Hz的第一次共振頻率作為通過(guò)頻 帶的中心的聲音分量通過(guò)，并且由第二超低音揚(yáng)聲器105再現(xiàn)所通過(guò)的聲音 分量從而減少在車(chē)廂內(nèi)的因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率特性的偏差， 在任何座椅都能夠舒適地聽(tīng)到低音。
(實(shí)施方式2)
圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖，圖5A是
從車(chē)輛的側(cè)面看的剖面圖，圖5B是從車(chē)輛的上向下看的俯視圖。對(duì)與圖1
相同的結(jié)構(gòu)部分附加相同的標(biāo)號(hào)，并省略重復(fù)部分的說(shuō)明。本實(shí)施方式為適用于近年普及的廂式車(chē)輛(參照?qǐng)D5A和圖5B)200所搭載的音響再現(xiàn)系統(tǒng)的例 子。
在圖5A和圖5B中，音響再現(xiàn)系統(tǒng)包括，分別配置在車(chē)廂201內(nèi)的、第 一超低音揚(yáng)聲器211、第二超低音揚(yáng)聲器212、第三超低音揚(yáng)聲器213和第四 超低音揚(yáng)聲器214,以及第一濾波器221、第二濾波器222、第三濾波器223 和第四濾波器224。
從再現(xiàn)裝置107輸出的音響信號(hào)輸入到第一濾波器221、第二濾波器222、 第三濾波器223以及第四濾波器224 。
廂式車(chē)輛200的車(chē)廂201，在行車(chē)方向長(zhǎng)于實(shí)施方式1的轎車(chē)型車(chē)輛100。 說(shuō)明因?yàn)樵撎卣鞫c實(shí)施方式1的不同的部分。
圖6是表示廂式車(chē)輛200的車(chē)廂內(nèi)的共振模式的聲壓分布的圖。
如圖6所示，在廂式車(chē)輛200的車(chē)廂201內(nèi)存在第一次共振才莫式Ml和 第二次共振模式M2。對(duì)于第一次共振才莫式M1而言，車(chē)廂201的前端部分和 第三排座椅的頭部位置為波腹，第二排的座椅位置為波節(jié)251。激勵(lì)該第一 次共振模式M1的第一次共振頻率fl約為40Hz至50Hz的情況較多。另外， 對(duì)于第二次共振模式M2而言，第一次共振模式Ml的波節(jié)251的位置卻為 波腹，在其前后的兩側(cè)出現(xiàn)波節(jié)252和253。
以往，在駕駛座的下面安裝超低音揚(yáng)聲器的情況較多，由此存在如下失 衡的情況，即像DVD的電影內(nèi)容所包含的40Hz至50Hz的低頻的音量在第 二排不夠，而在第三排過(guò)大。另外，激勵(lì)第二次共振模式M2的第二次共振 頻率f2約為80Hz至90Hz，如果在第一次共振模式Ml的波節(jié)251設(shè)置超低 音揚(yáng)聲器，例如再現(xiàn)120Hz以下的低頻，則激勵(lì)第二次共振模式M2,從而 發(fā)生80Hz附近的聲壓在第二排過(guò)高，而在第一排過(guò)低的問(wèn)題。
因此，在實(shí)施方式2中，如圖7的通過(guò)特性曲線C21所示，第一濾波器 221,使從再現(xiàn)裝置107輸出的音響信號(hào)中的低于第一次共振頻率fl的頻帶 所包含的分量通過(guò)。第一超低音揚(yáng)聲器211基于第一濾波器221的輸出信號(hào) 來(lái)再現(xiàn)音響。另外，如圖7的通過(guò)特性曲線C22所示，第二濾波器222,使 從再現(xiàn)裝置107輸出的音響信號(hào)中的包含第一次共振頻率fl而不包含第二次 共振頻率f2的頻帶內(nèi)的分量通過(guò)。第二超低音揚(yáng)聲器212基于第二濾波器222 的輸出信號(hào)來(lái)輸出音響。
與實(shí)施方式l的不同之處在于，作為第二濾波器222的高頻端的截止特性，以不包含第二次共振頻率f2的頻帶來(lái)截止。
可是，對(duì)于比第二濾波器222的高頻端的截止頻率還高的頻帶的聲音而 言，也可以通過(guò)安裝在第一排的車(chē)門(mén)上的車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器再現(xiàn)，此時(shí)由于離第三 排較遠(yuǎn)而使第三排的低音不足。而且，由于無(wú)法確保設(shè)置地方，所以無(wú)法為 每個(gè)座椅安裝用于再現(xiàn)第二次共振頻率以上的頻帶的口徑16cm至18cm的揚(yáng)
士 3 尸存。
因此，在實(shí)施方式2中，音響再現(xiàn)系統(tǒng)包括第三濾波器223，如圖7的 通過(guò)特性曲線C23所示地，使從再現(xiàn)裝置107輸出的音響信號(hào)中的含有第二 次共振頻率G的頻帶所包含的分量通過(guò)，這樣的第三濾波器223的輸出信號(hào) 被輸入到設(shè)置在第二次共振模式的波節(jié)252的第三超低音揚(yáng)聲器213。由此， 能夠再現(xiàn)80Hz附近的低音而不激勵(lì)第二次共振模式M2,從而能夠消除因座 椅位置而產(chǎn)生的低音的過(guò)多或不足。另外，車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器等其它揚(yáng)聲器能夠再 現(xiàn)第二次共振頻率f2以上的頻帶即可(參照?qǐng)D7的曲線C24)，所以在各個(gè)座 椅的附近安裝口徑約10cm以下的揚(yáng)聲器即可。
另外，由于第三超低音揚(yáng)聲器213離第三排的座椅較遠(yuǎn)，所以在第二次 共振模式M2的另一個(gè)波節(jié)253的附近設(shè)置第四超低音揚(yáng)聲器214,再現(xiàn)基于 第四濾波器224的輸出信號(hào)的音響。對(duì)于第四濾波器224的特性而言，該濾 波器具有使包含第二次共振頻率f2的頻帶通過(guò)的特性即可。由此，進(jìn)一步消 除因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的再現(xiàn)聲壓的偏差，在任何座椅都能夠收聽(tīng)同樣 的4氐音。
在圖5A和圖5B中以設(shè)置在車(chē)廂201的地板上的方式表示了第一-第四 超低音揚(yáng)聲器211-214，但是對(duì)于第二超低音揚(yáng)聲器212而言，只要是第一 次共振模式M1的波節(jié)251的附近(例如，車(chē)門(mén)附近)，可以設(shè)置在任何地方。 另外，對(duì)于第三超低音揚(yáng)聲器213和第四超低音揚(yáng)聲器214而言，只要是第 二次共振模式的波節(jié)251和252的附近(例如，車(chē)門(mén)附近)，可以設(shè)置在任何地 方。
如從上述說(shuō)明和圖7可知，第一超低音揚(yáng)聲器211基于第一濾波器221 的輸出信號(hào)，即不包含激勵(lì)第一次共振模式M1的第一次共振頻率fl的低頻 的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)音響。設(shè)置在第一次共振模式M1的波節(jié)251的第二超低音揚(yáng) 聲器212基于第二濾波器222的輸出信號(hào)，即以第一次共振頻率fl為中心的 通過(guò)頻帶內(nèi)的信號(hào)分量來(lái)再現(xiàn)音響。第三超低音揚(yáng)聲器213和第四超低音揚(yáng)聲器214,基于使包含車(chē)廂的第二次共振頻率￡2的頻帶通過(guò)的第三濾波器223 和第四濾波器224各自的輸出信號(hào)，即以第二次共振頻率f2為中心的通過(guò)頻 帶內(nèi)的信號(hào)分量來(lái)再現(xiàn)音響。而且，未圖示的車(chē)門(mén)揚(yáng)聲器再現(xiàn)高于第二次共 振頻率f2的頻帶。由此，車(chē)廂的聲壓-頻率特性在各個(gè)座椅平坦，能夠減少車(chē) 廂內(nèi)的因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率特性的偏差。
如上所述，廂式車(chē)輛200的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，通過(guò)第一超低音揚(yáng)聲器211 再現(xiàn)第 一次共振頻率f 1以下的頻帶內(nèi)的信號(hào)分量，通過(guò)第二超低音揚(yáng)聲器212 再現(xiàn)以第一次共振頻率fl(約40Hz)為中心的頻帶內(nèi)的信號(hào)分量，而且通過(guò)第 三超低音揚(yáng)聲器和第四超低音揚(yáng)聲器再現(xiàn)以第二次共振頻率f2(約80Hz)為中 心的頻帶內(nèi)的信號(hào)分量，從而減少車(chē)廂內(nèi)的因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率特性的偏差，在廂式車(chē)輛200的各個(gè)座椅，即前部座椅202、中部座椅 203以及后部座椅204都能夠舒適地聽(tīng)到低音以上的說(shuō)明是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的例證，本發(fā)明的范圍并不限于此。
另外，在本實(shí)施方式中說(shuō)明了適用于轎車(chē)型車(chē)輛以及廂式車(chē)輛所搭載的 音響再現(xiàn)系統(tǒng)的例子，但是也可以是其它車(chē)輛所搭載的同樣的音響再現(xiàn)系統(tǒng)。
另外，在本實(shí)施方式中使用了音響再現(xiàn)系統(tǒng)的名稱(chēng)，但這是為了說(shuō)明的 方便，當(dāng)然也可以是音頻系統(tǒng)、車(chē)載用揚(yáng)聲器裝置、車(chē)載用電子裝置等。
而且，構(gòu)成上述音響再現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)電路部件，例如濾波部等的種類(lèi)、 數(shù)目以及連接方法等也并不限于上述實(shí)施方式。
本說(shuō)明書(shū)基于2006年5月31日申請(qǐng)的日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2006-152447號(hào)。 其內(nèi)容全部包括在此作為參考。
工業(yè)實(shí)用性
本發(fā)明的音響再現(xiàn)系統(tǒng)作為設(shè)置在車(chē)輛的車(chē)廂內(nèi)的車(chē)載用音響再現(xiàn)系統(tǒng) 極為有用，也可以適用于具有多個(gè)低音再現(xiàn)用揚(yáng)聲器的產(chǎn)品等用途。另外， 除了車(chē)輛以外，還適合于設(shè)置在狹小的空間的音響再現(xiàn)系統(tǒng)。
1權(quán)利要求
1、一種音響再現(xiàn)系統(tǒng)，包括第一濾波器，被輸入從再現(xiàn)裝置輸出的聲音信號(hào)，使低于車(chē)廂的第一次共振頻率的頻帶通過(guò)；第一超低音揚(yáng)聲器，被輸入所述第一濾波器的輸出信號(hào)；第二濾波器，被輸入從所述再現(xiàn)裝置輸出的聲音信號(hào)，使包含所述車(chē)廂的第一次共振頻率的頻帶通過(guò)；以及第二超低音揚(yáng)聲器，被輸入所述第二濾波器的輸出信號(hào)，設(shè)置在所述車(chē)廂的第一次共振模式的波節(jié)附近。
2、 如權(quán)利要求1所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第一超低音揚(yáng)聲器設(shè) 置在所述車(chē)廂的后廂隔板上，所述第一濾波器是具有所述車(chē)廂的第一次共振頻率以下的截止頻率的低 通濾波器。
3、 如權(quán)利要求1所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器是在其通 過(guò)頻帶中包含所述車(chē)廂的第一次共振頻率的帶通濾波器。
4、 如權(quán)利要求1所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器是在其通 過(guò)頻帶中包含所述車(chē)廂的第一次共振頻率的倍頻帶通濾波器。
5、 如權(quán)利要求1所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第二濾波器是其中心 頻率為所述車(chē)廂的第 一 次共振頻率的倍頻帶通濾波器。
6、 如權(quán)利要求1所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，還包括 第三濾波器，被輸入從所述再現(xiàn)裝置輸出的聲音信號(hào)，使包含所述車(chē)廂的第二次共振頻率的頻帶通過(guò)；以及第三超低音揚(yáng)聲器，被輸入所述第三濾波器的輸出信號(hào)，設(shè)置在所述車(chē) 廂的第二次共振模式的波節(jié)附近。
7、 如權(quán)利要求6所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第三濾波器是在其通 過(guò)頻帶中包含所述車(chē)廂的第二次共振頻率的帶通濾波器。
8、 如權(quán)利要求6所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第三濾波器是以所述 車(chē)廂的第二次共振頻率為其通過(guò)頻帶的中心的倍頻帶通濾波器。
9、 如權(quán)利要求6所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，還包括 第四濾波器，被輸入從所述再現(xiàn)裝置輸出的聲音信號(hào)，使包含所述車(chē)廂的第二次共振頻率的頻帶通過(guò)；以及第四超低音揚(yáng)聲器，設(shè)置在與設(shè)置了所述第三超低音揚(yáng)聲器的所述第二 共振模式的波節(jié)不同的另 一個(gè)波節(jié)附近。
10、 如權(quán)利要求9所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第四濾波器是在其通過(guò)頻帶中包含所述車(chē)廂的第二次共振頻率的帶通濾波器。
11、 如權(quán)利要求9所述的音響再現(xiàn)系統(tǒng)，其中，所述第四濾波器是以所 述車(chē)廂的第二次共振頻率為其通過(guò)頻帶的中心的倍頻帶通濾波器。
全文摘要
公開(kāi)了減少安裝位置的限制，減少在車(chē)廂內(nèi)的因座椅位置而產(chǎn)生的低頻的聲壓-頻率特性的偏差，在任何座椅都能夠舒適地聽(tīng)到低音的音響再現(xiàn)系統(tǒng)。音響再現(xiàn)系統(tǒng)包括第一濾波器(108)，被輸入從用于再現(xiàn)聲音信號(hào)的再現(xiàn)裝置(107)輸出的聲音信號(hào)，使低于車(chē)廂的第一次共振頻率的頻帶通過(guò)；第一超低音揚(yáng)聲器(104)，被輸入第一濾波器(108)的輸出信號(hào)；第二濾波器(109)，被輸入從再現(xiàn)裝置(107)輸出的聲音信號(hào)，使包含車(chē)廂的第一共振頻率的頻帶通過(guò)；以及第二超低音揚(yáng)聲器(105)，被輸入第二濾波器(109)的輸出信號(hào)，設(shè)置在車(chē)廂的第一共振模式的波節(jié)附近。
文檔編號(hào)H04R3/12GK101443214SQ200780016859
公開(kāi)日2009年5月27日 申請(qǐng)日期2007年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月31日
發(fā)明者片山大朗, 羽賀剛史 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社