JP2000049920A - スピ―カ・アセンブリ付き携帯電子装置 - Google Patents
スピ―カ・アセンブリ付き携帯電子装置Info
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Abstract
電話100などの携帯電子装置について説明する。 【解決手段】 携帯無線電話100は、受信機および送
信機のうち少なくとも一つを収容すべく構成された、上
部ハウジング102および下部ハウジング108を含む
ハウジングを有する。スピーカ342は、上部ハウジン
グ102の耳当て領域120の正面の第1エア・スペー
スに音響結合された表側を有する。スピーカ342は、
第2エア・スペースに音響結合された裏側を有する。少
なくとも第1通路は、第2エア・スペースから実質的に
分離した第3エア・スペースに第1エア・スペースを音
響結合する。
Description
センブリ付き携帯電子装置の分野に関する。
子装置は、20ヘルツ(Hz)〜20,000キロヘル
ツ(kHz)の人間に聞こえる周波数範囲の音波に電気
信号を変換するためにスピーカを採用する。スピーカ
は、携帯電話のユーザが通話相手の声の表現や、ダイア
ル・トーンなどの他の音を聞くことができるようにす
る。音声表現の品質は、消費者が携帯無線電話を購入す
る際の重要な要因である。スピーカの音質は、可聴周波
数範囲におけるその周波数応答によって決まる。通常、
スピーカのメーカは、「自由音場(free field)」環境で
用いる場合のスピーカの規定周波数応答を提示する。た
だし、無線電話で採用されるスピーカは、自由音場環境
で用いられることはほとんどない。むしろ、ユーザは音
を聞くために無線電話を自分の耳に当てて、スピーカは
人間の耳に密接する。
標は、許容可能な音質を提供するスピーカ,エンクロー
ジャおよび前処理電子回路(preconditioning electrica
l circuitry)の組み合わせを選ぶことである。許容可能
な音質とは、一般に、スピーカの周波数応答が300H
z〜4kHzの周波数範囲の環境においてどの程度フラ
ットあるいは可変であるかの尺度である。周波数応答が
フラットであればあるほど、すなわち変化が少なければ
少ないほど、音質は良好である。高周波数に比べて低周
波数が高い、あるいは増加された周波数応答は、鈍く、
くぐもった音になる。一方、低周波数に比べて高周波数
が高い周波数応答は、甲高く、鋭い音になる。
ピーカ(piezo-electric speakers)とダイナミック・ス
ピーカの二種類のスピーカ技術が主流であり、両方とも
高い自由空気共振周波数(free air resonant frequenc
y)を有する。両方のスピーカ技術は、スピーカと人間の
耳との間の気密シール(airtight seal)で機能するよう
に規定される。気密シールを達成することは、スピーカ
がハンドヘルド無線電話ハウジングに対して気密マウン
トを有し、かつ無線電話ハウジングがこのハウジングが
耳と接するところの気密結合を有することを必要とす
る。耳とハウジングとの結合は、人間の耳の形状に適合
する凹部をハウジングに形成することによって達成され
る。気密シールが維持される限り、これらの種類のスピ
ーカは許容可能な周波数応答を提供できる。
れて、全ての人間の耳のサイズを収容する凹部をハウジ
ング表面に形成するのにハウジングが十分大きくないの
で、全てのユーザに対して気密な耳とハウジングとの結
合を達成することが困難となる。そのため、あるユーザ
では、ハウジングと耳との間で空気漏れが生じ、その結
果、低周波数応答の損失または減衰が生じる。さまざま
なスピーカの試験から、この損失は300Hzで平均1
3デシベル(dB)であり、甲高い音になる。
気基本共振周波数を有する圧電型スピーカを利用する従
来の携帯無線電話からの音響周波数応答曲線902,9
04のグラフ900を示す。各音響周波数応答曲線90
2,904は、音響音圧レベルと周波数との関係を示
す。具体的には、音響周波数応答曲線902は、従来の
携帯無線電話のイヤカップ(earcup)を人工的な耳(IE
C−318型、ただし図示せず)に密封した場合に得た
ものである。音響周波数応答曲線904は、人工的な耳
とともに漏れリング・アダプタ(leakage ring adapter)
(図示せず)を利用してイヤカップを密封しない場合に
得たものである。音響周波数応答曲線904が示すよう
に、未密封状態では望ましくない低音域損失(bass los
s)が存在する 低音響インピーダンスのダイナミック・スピーカは、周
波数範囲の低音域側を増強すべく設計され、ハウジング
と人間の耳との間の空気漏れに起因する低音域損失を是
正するために利用できる。ただし、このようなスピーカ
は、スピーカとハウジングとの間で気密シール付きで装
着すると、ハウジングと人間の耳との間で気密シールが
形成される場合に、過剰な低周波数増加が生じる。その
ため、音は鈍く、くぐもったものになる。さらに、周波
数応答において最高点と最低点との間に約11dBの大
きな変化が生じ、そのため音質は悪い。
基本共振周波数の低いダイナミック型スピーカを利用す
る従来の携帯無線電話からの音響周波数応答曲線100
2,1004のグラフ1000を示す。各音響周波数応
答曲線1002,1004は、音響音圧レベルと周波数
との関係を示す。具体的には、音響周波数曲線1002
は、従来の携帯無線電話のイヤカップが人工的な耳に密
封した場合に得たものである。音響周波数応答曲線10
04は、人工的な耳とともに漏れリング・アダプタを利
用してイヤイカップを密封しない場合に得たものであ
る。音響周波数応答曲線1002が示すように、密封状
態では望ましくない低音域増加が存在する。
ウジングと人間の耳との間の密封だけでなく、スピーカ
を収容するエンクロージャのサイズにも影響する。より
小さなハンドヘルド無線電話は、エンクロージャを収容
する空間が小さく、またエンクロージャのサイズはスピ
ーカの周波数応答に影響を及ぼす。
容するための空間が限られ、かつ人間の耳との気密シー
ルを設けるためのサイズが限られた小型ハンドヘルド無
線電話用スピーカ・アセンブリであって、許容可能な音
質を提供するスピーカ・アセンブリが必要とされる。
付き携帯電子装置について説明する。ハウジングは、受
信機および送信機のうち少なくとも一方を収容するよう
に構成される。スピーカは、ハウジングの耳当て領域(e
ar placement region)の正面にある第1エア・スペース
に音響結合された表側を有する。また、スピーカは、第
2エア・スペースに音響結合された裏側を有する。少な
くとも第1通路は、第2エア・スペースから実質的に分
離した第3エア・スペースに第1エア・スペースを音響
結合する。
す。携帯無線電話100は携帯電子装置であり、さらに
詳しくは、無線周波数(RF)信号を介してワイヤレス
通信を行う携帯電子装置である。携帯無線電話100は
セルラ電話システムにおいて動作可能であり、一般に携
帯セルラ電話と呼ばれる。
して回転可能に接続された上部ハウジング102と下部
ハウジング108とを有する。携帯無線電話100は、
図1に示すような開位置と、図2に示すような閉位置と
を有する。図2には方向軸も示す。このような構成で
は、携帯無線電話100は折畳式(foldable)またはクラ
ムシェル型(clamshell style)電話と一般にいう。上部
ハウジング102および下部ハウジング108は、携帯
無線電話100のハウジングを形成する。ハウジング
は、RF通信を行うための受信機および送信機(図示せ
ず)を内部(ここでは、下部ハウジング108)に有す
る。
部分104と、背面ハウジング部分106とによって形
成される。正面ハウジング部分104は、ヒンジ116
の筒(barrel)118を形成する。ディスプレイ・レンズ
126は上部ハウジング102の上にあり、その表面と
実質的に同一面である。指かけ凹部(finger recess)1
28(任意)は、上部ハウジング102の表面および左
側面に形成され、指かけ凹部130(任意)は、上部ハ
ウジング102の表面および右側面に形成される。ま
た、上部ハウジング102は、表面に耳当て領域120
を有し、ここでスピーカ(図1および図2では見えな
い)からの音声信号を聞くためにユーザの耳が当てられ
る。開口部122は、表面に形成され、耳当て領域12
0内の配置される。開口部124などの複数の追加開口
部は、耳当て領域120内の表面に形成される。(ここ
で、複数の追加開口部またはスロットは4つである。)
また、開口部132は左側面に形成され、開口部134
は右側面に形成される。開口部132,134は、上部
ハウジング102のスロットともいう。
ジング108は、正面ハウジング部分110および背面
ハウジング部分112によって形成される。従来の電話
キー(0〜9,*,#)およびファンクション・キーを
含む複数の入力キー136は、下部ハウジング108の
表面上で露出される。さらに、複数の入力キー138
は、下部ハウジング108の左側面上で露出される。ア
ンテナ202(図2)は、下部ハウジング108の上面
に配置される。開口部140は、下部ハウジング108
の底面に形成され、電気コネクタ142を露出する。着
脱式バッテリ・カバー114は、下部ハウジング108
の底面に着脱可能に配置され、バッテリ(図1および図
2では図示せず)を隠す。開口部148は表面に形成さ
れ、ここでマイクロフォン(図1および図2では見えな
い)に話すためにユーザの口が当てられる。指かけ凹部
144は表面および左側面に形成され、指かけ凹部14
6は下部ハウジング108の表面および右側面に形成さ
れる。
グ108は、極めて小さく、好ましくはハンドヘルド用
および衣類のポケットに入るようなサイズのハウジング
を形成する。例えば、本実施例では、ハウジングは、長
さ約83mm,幅42mmおよび奥行き26mm(図2
の閉位置)の寸法を有する。上部ハウジング102およ
び下部ハウジング108は、ポリカーボネートなど、耐
久性があり、かつ若干柔軟性のある材料からなる。
グ102の上部分解斜視図および底部分解斜視図であ
る。図3および図4は、以下の説明では組み合わせて参
照する。上部ハウジング102は、正面ハウジング部分
104および背面ハウジング部分106、ならびに表示
ディスプレイ・アセンブリ320,フレキシブル・コネ
クタ336,スピーカ342,磁石346,ディスプレ
イ・ガスケット348,スピーカ・ガスケット362,
フェルト364,ヒンジ・アセンブリ370およびディ
スプレイ・レンズ126を含む。
102に含まれる。本実施例では、スピーカ342は一
般的な電話イヤピース・スピーカであり、スピーカ・バ
スケット(図6参照)に取り付けられたスピーカ・ダイ
アフラム(見えない)と、このスピーカ・ダイアフラム
を隠すためにスピーカ・バスケットに取り付けられたダ
イアフラム・カバー(見えない)とを含む。スピーカ3
42は、ダイアフラム・カバーを介して表面に複数の開
口部を有し、またスピーカ・バスケット(図6参照)を
介して裏面に複数の開口部を有する。これら一般的な電
話イヤピース・スピーカの中には、ダイアフラム・カバ
ーのないものもあり、またスピーカ・バスケット上に開
口部のないものもある。
部ハウジング102がどのように構成されているかの詳
細について説明する。背面ハウジング部分106は、外
面302と、内面304と、ハウジング・シェルの壁の
上に沿った嵌合外周(matingperimeter)306とを有す
るハウジング・シェルを形成する。タブ327,329
は、背面ハウジング部分106の左側の嵌合外周306
の一部の境界に沿って、および境界内に概して形成され
る。同様に、タブ323,325は、背面ハウジング部
分106の右側の嵌合外周306の一部の境界に沿っ
て、および境界内に一般に形成される。
6,318は、背面ハウジング部分106の上端の嵌合
外周306の一部に沿って形成される。L字型タブ30
8,310は、それぞれ左側および右側の嵌合外周30
6の一部に沿って形成される。壁404(図4)は、背
面ハウジング部分106に形成され、図示の構成では内
面304から外に向かって概して延在する。
クタ336は、導電体(見えない)を介して導電性パッ
ド353,338(導電性パッド340上に配置され
る)に電気結合した導電性パッド340を含む。表示デ
ィスプレイ・アセンブリ320は、左側のトラック32
2,324と、右側のトラック326,328と、上端
部の穴330,332とを具備するハウジングを有す
る。トラック322,326には留め具(catch)が形成
されており、一方トラック324,328には形成され
ていない。導電性パッド334は、表示ディスプレイ・
アセンブリ320の面に設けられ、導電体(見えない)
を介してディスプレイ回路に結合される。
と、外面374と、ハウジング・シェルの両方の壁の上
に沿った嵌合外周376とを有するハウジング・シェル
を形成する。L字型タブ378は、嵌合外周376の境
界付近および境界内の背面ハウジング部分106の左側
に形成される。同様に、L字型タブ380は、嵌合外周
376の境界付近および境界内の背面ハウジング部分1
06の右側に形成される。また、留め具382,384
は、嵌合外周376の境界付近および境界内のそれぞれ
左側および右側に形成される。留め具382,384
は、概して内面372から外側に向かって延在し、それ
ぞれは内面372付近に開口部を形成する。スロット3
15,317は、嵌合外周376の境界付近および境界
内の左側に形成される。同様に、スロット319,32
1は、嵌合外周376の境界付近および境界内の右側に
形成される。
部分104に形成され、耳当て領域120(図4)内に
配置される。ディスプレイ窓387は、嵌合外周376
の境界内に形成される。スリット388,390は、デ
ィスプレイ窓387に隣接した正面ハウジング部分10
4に形成される。ピン392,394と、ピン397,
399と、壁301,303とは、概して内面304か
ら外側に向かって延在する。
05を形成し、この壁は内面372から正面ハウジング
部分104の底端部に向かって概して延在する。スロッ
ト307,309と、スロット311,313とは、壁
305と内面372との間に形成された空洞内に壁30
5を介して形成される。
のノッチ350,352および穴358と、右側のノッ
チ354,356および穴360とによって囲まれた中
央開口部を形成する。フェルト364は、左側および右
側にそれぞれ穴366,368を有する。ディスプレイ
・レンズ126は、底端部にタブ396,398を形成
する。
立てられる。フレキシブル・コネクタ336は、表示デ
ィスプレイ・アセンブリ320の表面に配置され、ここ
で導電性パッド353は導電性パッド334に半田付け
され、表示ディスプレイ・アセンブリ320と導電性パ
ッド340の一部との間で電気経路を設ける。同様に、
スピーカ342の導電性パッド344はフレキシブル・
コネクタ336の導電性パッド338に半田付けされ、
スピーカ342と導電性パッド340の一部との間で電
気経路を設ける。導電性パッド340の一部は、下部ハ
ウジング108に配置された音声回路(図示せず)に後
で結合される。
ジング部分104の嵌合外周402(図4)の回りに配
置され、接着され、ここでタブ396,398はスリッ
ト388,390内にそれぞれ挿入する。磁石346は
内面372(図3)に配置され、最終的には他の部材に
よって固定される。フェルト364は、ピン397,3
99がそれぞれ穴366,368を介して挿入するよう
に、内面372に配置される。ヒンジ・アセンブリ37
0は、筒118内で荷重がかけられる。
スプレイ窓387の回りの内面372に接着され、ここ
でピン392,394は穴358,360をそれぞれ介
して挿入する。表示ディスプレイ・アセンブリ320
は、ディスプレイ窓387の上で、ディスプレイ・ガス
ケット348に配置され、ここで留め具382,384
はトラック324,328に沿ってそれぞれスライド
し、L字型タブ378,380は外側に曲がり、トラッ
ク322,326に沿ってそれぞれスライドして、最終
的にはトラック322,326の留め具とロックし、ま
たピン392,394は穴330,332を介して挿入
する。表示ディスプレイ・アセンブリ320とディスプ
レイ・ガスケット348との間に接着シールが形成され
る。従って、表示ディスプレイ・アセンブリ320は正
面ハウジング部分104に固定され、ディスプレイ窓3
87の回りの内面372に接着される。
もに、スピーカ342は、スピーカ342を部分的に取
り囲む壁301と303との間の(円形リブ(circular
rib)802,804にある、図7および図8を参照)内
面372に配置される。この前に、スピーカ・ガスケッ
ト362はスピーカ342の正面外端部に接着される。
従って、スピーカ342の表側は内面372および開口
部122を向き、内面372および開口部122の回り
で囲まれる。スピーカ・ガスケット362は、スピーカ
342と内面372との間に接着シールを形成する。フ
レキシブル・コネクタ336の端部は、筒118の開口
部を介して挿入される。図6は、部分的に組み立てた上
部ハウジング102の斜視図を示す。
部は、正面ハウジング部分104の正面端部に向けて配
置され、このときタブ312,314はそれぞれスロッ
ト307,309を介して挿入し、またL字型タブ31
6,318はそれぞれスロット311,313を介して
挿入する。背面ハウジング部分106の底端部は、L字
型タブ308,310が外側に曲がり、それぞれ留め具
382,384に沿ってスライドして、留め具382,
384の開口部内で留められるまで、正面ハウジング部
分104の底端部に向かって傾斜される。タブ323,
325はそれぞれスロット315,317を介して挿入
し、またタブ327,329はそれぞれスロット31
9,321を介して挿入する。従って、正面ハウジング
部分104および背面ハウジング部分106は互いにあ
わせられ、上部ハウジング102を形成し、ここで嵌合
外周306,376は嵌合される。
ウジング102の断面図である。図5は、上部ハウジン
グ102内に形成された内部空洞502であって、上部
ハウジング102に形成された内部空洞504から実質
的に分離された内部空洞502を示す。内部空洞50
2,504は、上部ハウジング102に形成されたエア
・スペースともいう。図示のように、内部空洞502
は、正面ハウジング部分104,背面ハウジング部分1
06,壁404,表示ディスプレイ・アセンブリ32
0,ディスプレイ・ガスケット348およびディスプレ
イ・レンズ126によって実質的に形成される。内部空
洞504は、正面ハウジング部分104,背面ハウジン
グ部分106および壁404によって実質的に形成され
る。
やすいように他の構成要素は図示せず)正面ハウジング
部分104および背面ハウジング部分106と、外面3
02の一部の切り欠き部分700の斜視図である。図8
は、上部ハウジング102の平面図であり、上部ハウジ
ング102を内部空洞502,504内に実質的に分離
するのを助ける壁404をさらに詳しく示す。
して、耳当て領域120内に配置された開口部122
は、通路を介してスピーカ342の表側に至る。さらに
詳しくは、開口部122は、通路を介して(またスピー
カ342のダイアフラム・カバーを介して)スピーカ3
42のスピーカ・ダイアフラムの表側に至る。従って、
スピーカ342およびスピーカ・ダイアフラムの表側か
らの音圧波は、開口部122を有する通路を介して、耳
当て領域120の正面に形成されたエア・スペース(第
1エア・スペース)に音響結合される。スピーカ342
の表側は、スピーカ・ダイアフラムを収容するバスケッ
ト(図6参照)に形成された開口部を有する。スピーカ
342およびスピーカ・ダイアフラムの裏側からの音圧
波は、スピーカ・バスケットの開口部を介して内部空洞
502(第2エア・スペース)に音響結合される。
124は、通路を介して内部空洞504に至る。(残り
の複数の追加開口部も内部空洞504に至る。)従っ
て、耳当て領域120の正面のエア・スペースは、開口
部124を有する通路を介して内部空洞504(第3エ
ア・スペース)に音響結合される。耳当て領域120の
外に配置された開口部132,134も、通路を介して
内部空洞504に至る。従って、内部空洞504は、オ
ープン・エア(第4エア・スペース)、すなわち耳当て
領域120から離れたエア・スペースに音響結合され
る。
域120と人間の耳との間でイヤ・ボリューム(ear vol
ume)(例えば、図5の点線によって指示される)が形成
される。完全なあるいは部分的な密封シールによって形
成されるイヤ・ボリュームは、耳当て領域120の正面
に形成されたエア・スペースを含む。ここで、スピーカ
342の表側からの音圧波は、開口部122を有する通
路を介してイヤ・ボリュームに音響結合される。また、
イヤ・ボリュームは、複数の追加開口部(例えば、開口
部124)を有する通路を介して内部空洞504に音響
結合される。
0は、音声信号が生成され、耳当て領域120とユーザ
の耳との間でイヤ・ボリュームが形成されたときの、ス
ピーカ・ダイアフラムの表側からの音圧波フローを表
す。音圧波フロー810に示されるように、音圧波は通
路を介して開口部120から出て、ここでイヤ・ボリュ
ーム(耳当て領域120の正面の第1エア・スペース)
に達する。音圧波の一部は、ユーザの耳に入る。また、
音圧波の一部は、複数の別の開口部(例えば、開口部1
24)に入り、通路を介して(また図7に図示しないフ
ェルト364を介して)内部空洞504に入る。そし
て、音圧波は開口部132,134を介して上部ハウジ
ングの外に出て、オープン・エアに至る。
スピーカ342の裏側からの音圧波フローを表す。音圧
波フロー812に示すように、音圧波はスピーカ・ダイ
アフラムの裏側から内部空洞502に向かう。内部空洞
502は、スピーカ・ダイアフラム・サスペンションの
コンプライアンスに実質的に影響しないように十分大き
なサイズである。
数応答曲線1102,1104のグラフ100である。
グラフ1100は、図9および図10について説明した
のと同様な方法を利用して得たものである。さらに詳し
くは、音響周波数応答曲線1102は、耳当て領域12
0を人工的な耳に密封した場合に得たものであり、音響
周波数応答曲線1104は、漏れリング・アダプタを利
用して耳当て領域120を密封しない場合に得たもので
ある。音響周波数応答曲線1102,1104が示すよ
うに、実質的な低音域損失または増加は、携帯無線電話
100を用いた密封状態で生じない。音響周波数応答曲
線1102は、音響周波数応答曲線1104と実質的に
同じである。携帯無線電話100は、耳当て領域120
の回りの密封から実質的に独立した音響周波数応答を提
供する。(これらの結果と、前述の従来の携帯無線電話
で得た図9および図10示す結果と比較されたい。) 一般に、所望の周波数応答(ここでは、音響周波数応答
曲線1102)は、イヤ・ボリュームを同調することに
よって達成され、これはここではイヤ・ボリュームを、
オープン・エアに結合された内部空洞に音響結合するこ
とによって行った。
の追加開口部や、開口部132,134)のサイズおよ
び数は、これらの開口部の通路の長さと組み合わせ、ま
た内部空洞(すなわち、内部空洞504)の体積と組み
合わせて、所望の周波数応答(ここでは、音響周波数応
答曲線1102)を得るために選択した。なお、これら
の開口部の数およびサイズは、フェルト,スクリーン,
メッシュ、もしくは所望の周波数応答を得るためにエア
・フローに音響的に抵抗する他の適切な材料と組み合わ
せて選択してもよいことを理解されたい。さらに、スピ
ーカ342の表側に至る開口部(例えば、開口部12
2)のサイズおよび数は、これらの開口部の通路の長さ
と組み合わせ、フェルト,スクリーン,メッシュ、もし
くは所望の周波数応答を得るためにエア・フローに音響
的に抵抗する他の適切な材料(例えば、フェルト36
4)と組み合わせて選択してもよい。さらに、スピーカ
・バスケットの裏側の開口部のサイズおよび数は、スピ
ーカ・ダイアフラムのサスペンション・コンプライアン
スを最適化するために、内部空洞(すなわち、内部空洞
502)の体積と組み合わせて選択してもよい。また、
この組み合わせは、スピーカ342の低周波数性能を最
適化する。上記の構成のいずれでも、フェルト,メッシ
ュ,スクリーンまたは他の適切な材料は、任意の通路お
よび/または内部空洞に配置してもよく、また、開口部
を介したエア・フローに抵抗するように、スピーカの表
側または裏側で、ハウジング面の内側または外側に配置
してもよい。
ーカ・アセンブリ1200付き携帯無線電話の一部の分
解図である。スピーカ・アセンブリ1200は、ハウジ
ング部分1202,ハウジング部分1204およびスピ
ーカ1206を含む。ハウジング部分1202は、表面
1208および裏面1210を形成する。表面1208
は、音を聞くためにユーザの耳を当てるための耳当て領
域1212を有する。また、表面1208は、凹部を形
成する。開口部1218などの複数の開口部1216
は、凹部1214内に配置される。開口部1222およ
び開口部1228などの複数の開口部1220は、耳当
て領域1212内であるが、凹部1214の外に配置さ
れる。スピーカ1206は電話イヤピース・スピーカで
もよく、バスケット(図12では図示せず)に収容され
たスピーカ・ダイアフラムおよび磁力モータ・アセンブ
リを一般に含む。あるいは、スピーカ1206は圧電ス
ピーカでもよい。
では,スピーカ1206は凹部1214内に配置され、
導電体(図示せず)に結合され、この導電体は携帯無線
電話の音声回路(図示せず)に結合される。ハウジング
部分1204は、好ましくは装着のために滑り嵌め(snu
g fit)で、スピーカ1206の回りおよび凹部1214
内に配置され、ハウジング部分1204の表面は表面1
208と実質的に同一面上にある。
電話の一部の断面図である。図示のように、複数の開口
部1224は、スピーカ1206の表側に至り、また複
数の開口部1207は、スピーカ1206のスピーカ・
ダイアフラム1302の表側に至る。従って、スピーカ
1206およびスピーカ・ダイアフラム1302の表側
からの音圧波は、耳当て領域1212の正面のエア・ス
ペース(第1エア・スペース)に音響結合される。
1202に形成された複数の通路1316に至る。複数
の通路1316は、耳当て領域1212の外に配置され
た複数の開口部1320を有する。例えば、開口部12
18は、開口部1322を有する通路1318に至る。
本実施例では、複数の開口部1320は、裏面1210
に配置される。複数の開口部1320は、複数の通路1
316を介してスピーカ1206の裏側に至る。スピー
カ1206のバスケットは開口部1314などの開口部
を含むので、複数の開口部1320もスピーカ・ダイア
フラム1302の裏側に至る。従って、スピーカ120
6およびスピーカ・ダイアフラムの裏側からの音圧波
は、耳当て領域1212から離れたエア・スペース(第
2エア・スペース)に音響結合される。本実施例では、
このエア・スペースは図示のようにオープン・エアであ
る。
1202に形成された複数の通路1304に至る。複数
の通路1304は、耳当て領域1212の外に配置され
た複数の開口部1307を有する。例えば、開口部12
22は、開口部1310を有する通路1306に至り、
開口部1228は、開口部1312を有する通路130
8に至る。本実施例では、複数の開口部1307は、裏
面1210に配置される。従って、耳当て領域1212
の正面にイヤ・ボリュームが形成されると、耳当て領域
1212の正面のエア・スペースは、耳当て領域121
2から離れたエア・スペース(第3エア・スペース)に
音響結合される。本実施例では、このエア・スペースは
図示のようにオープン・エアである。
と、音圧波フローは、図13の点線の矢印によって表さ
れる。スピーカ・ダイアフラム1302の表側からの音
圧波は、スピーカ1206によって生成される。音圧波
は、スピーカ1206の複数の開口部1207(開口部
1209など)を介して、またハウジング部分1204
の複数の開口部1224(開口部1226など)を介し
て移動し、耳当て領域1212の正面のエア・スペース
に達する。音圧波の一部は、ユーザの耳に入る。また、
音圧波の一部は複数の開口部1220(開口部122
2,1228)を介して、複数の通路1304(通路1
306,1308など)に入る。音圧波は、複数の開口
部1307(開口部1310,1312など)を介して
オープン・エアに出る。
らの音圧波は、スピーカ1206の複数の開口部(開口
部1314など)を出て、ハウジング部分1202に形
成された小さな体積(任意)を介して、また複数の通路
1316(通路1318など)を介して移動する。音圧
波は、ハウジング部分1202の複数の開口部1320
(開口部1322など)を介してオープン・エアに出
る。好ましくは、複数の通路1316は、スピーカ・バ
スケットの裏側の開口部(開口部1314など)と会う
ように延在する。
に大きい体積を有するので、複数の開口部1307を介
して出てくる音圧波は、複数の開口部1320を介して
出てくる音圧波と実質的に干渉しない。音圧波はオープ
ン・エアにおいてより自由に移動し、オープン・エアか
らこれらの開口部に入ることが防がれる。従って、これ
らのエア・スペースは実質的に互いに分離されていると
みなすことができる。
電話の音響周波数応答曲線1402,1404のグラフ
1400である。音響周波数応答曲線1402は、耳当
て領域1212が人工的な耳に密封された場合に得たも
のであり、音響周波数応答曲線1404は、耳当て領域
1212が漏れリング・アダプタを利用して密封されな
かった場合に得たものである。音響周波数応答曲線14
02,1404が示すように、携帯無線電話を利用した
密封状態では、実質的な低音域損失または増加は生じな
い。携帯無線電話は、耳当て領域1212の回りの密封
から実質的に独立した音響周波数応答を提供する。
電話の音響周波数応答曲線1402,1502,150
4,1506のグラフ1500を示す。一般に、グラフ
1500は、携帯無線電話において複数の開口部122
0が有する音響効果を示す。音響周波数応答曲線150
2,1504,1506のそれぞれは、耳当て領域12
12が人工的な耳に密封された場合であるが、音圧波が
上部ハウジングを介してそれほど自由に通過しないよう
に、複数の開口部1220(図12)のうち少なくとも
一部を意図的に遮断した場合に得たものである。
14のグラフ140にも示す)は、8つの複数の開口部
1220(図12参照)のどれも遮断されない場合に生
成したものである。音響周波数応答曲線1506は、8
つの複数の開口部1220のうち3つが遮断された場合
に生成したものである。音響周波数応答曲線1504
は、8つの複数の開口部1220のうち6つが遮断され
た場合に生成したものである。音響周波数応答曲線15
02は、8つの複数の開口部1220の全てが遮断され
た場合に生成したものである。
響周波数応答曲線1402)は、イヤ・ボリュームを同
調することによって達成され、これはここではイヤ・ボ
リュームを複数の通路1304を介してオープン・エア
に音響結合することによって行った。開口部(例えば、
複数の開口部1220)のサイズおよび数は、通路の長
さと組み合わせて、所望の周波数応答(ここでは、音響
周波数応答曲線1402)を達成するように選択した。
なお、これらの開口部の数およびサイズは、フェルト,
スクリーン,メッシュ、もしくは所望の周波数応答を達
成するためにエア・フローに音響的に抵抗する他の適切
な材料と組み合わせて選択してもよいことを理解された
い。また、ハウジング部分1240を利用する場合、ス
ピーカ1206の表側に至る開口部(例えば、複数の開
口部1224)のサイズおよび数は、これらの開口部の
通路の長さと組み合わせて、フェルト,スクリーン,メ
ッシュおよび所望の応答を達成するためにエア・フロー
に音響的に抵抗する他の適切な材料と組み合わせて選択
してもよい。さらに、スピーカ・バスケットの裏側の開
口部(例えば、開口部1314)のサイズおよび数は、
スピーカ・ダイアフラム1302のサスペンション・コ
ンプライアンスを最適化する目的のために、小さな空洞
(任意)の体積と組み合わせて、複数の通路1316お
よび複数の開口部1216,1320の長さおよび数と
組み合わせて、フェルト、スクリーン,メッシュまたは
他の適切な材料と組み合わせて選択してもよい。また、
この組み合わせは、スピーカ1206の低周波数性能を
最適化する。上記のいずれの構成でも、フェルト,スク
リーン,メッシュまたは他の適切な材料は、任意の通路
および/または内部空洞に配置してもよく、また、開口
部または通路を介したエア・フローに抵抗するように、
スピーカの表側または裏側で、ハウジング面の内側また
は外側に配置してもよい。
ーカ・アセンブリ1600付き携帯無線電話の一部の断
面図である。スピーカ・アセンブリ1600は、好まし
くは上記のような適切な方法を利用して、ハウジング部
分1604に取り付けられたハウジング部分1602を
有する。スピーカ1606は、ハウジング部分1602
と1604との間に配置されており、実質的に密封さ
れ、かつスペーサ1608で固定された表側を有する。
フェルト1612は、スピーカ1606とハウジング部
分1604との間に配置される。内部空洞1620,1
622は、互いに実質的に分離して形成される。ハウジ
ング部分1604に形成され、かつ耳当て領域内に配置
された開口部1616は、内部空洞1622に至る。ハ
ウジング部分1602に形成され、かつ耳当て領域の外
に(ここでは、携帯無線電話の裏面に)配置された開口
部1618は、内部空洞1622に至る。スピーカ16
06の裏側は、内部空洞1620に露出される。図18
の断面図にさらに明確に示すように、壁1802,18
04ならびにスペーサ1608は、内部空洞1620を
内部空洞1622から実質的に分離するのを助ける。
同様に動作し、また同様な効果を達成する。スピーカ1
606の表側からの音圧波は、フェルト1612を介し
て移動して、開口部1614を出て、耳当て領域の正面
の第1エア・スペースに至る。スピーカ1606の裏側
からの音圧波は、第2エア・スペースである内部空洞1
620に移動する。イヤ・ボリュームが形成されると、
第1エア・スペースにおける音圧波の一部は、開口部1
616を介して第3エア・スペースである内部空洞16
22に入る。音圧波の一部は、開口部1618を介して
第4エア・スペースであるオープン・エアに至る。
ーカ・アセンブリ1700付き携帯無線電話の一部の断
面図である。スピーカ・アセンブリ1700は、好まし
くは上記のような適切な方法を利用して、ハウジング部
分1704に取り付けられたハウジング部分1702を
有する。スピーカ1706は、ハウジング部分1702
と1704との間に配置されており、実質的に密封さ
れ、かつスペーサ1708で固定された表側を有する。
フェルト1712は、スピーカ1706とハウジング部
分1704との間に配置される。内部空洞1720,1
722は、互いに実質的に分離して形成される。耳当て
領域内の開口部1714は、スピーカ1706の表側に
至る。また、開口部1714は、スペーサ1708とハ
ウジング部分1704との間に形成された通路1715
を介して内部空洞1722に至る。ハウジング部分17
02に形成され、かつ耳当て領域の外に(ここでは、携
帯無線電話の裏面に)配置された開口部1718は、内
部空洞1722に至る。スピーカ1706の裏側は、内
部空洞1720に露出される。開口部1714は、開口
部1718に対して食違っている。
同様に動作し、同様な効果を達成する。スピーカ170
6の表側からの音圧波は、フェルト1712を介して移
動し、開口部1714から出て、耳当て領域の正面の第
1エア・スペースに至る。スピーカ1706の裏側から
の音圧波は、第2エア・スペースである内部空洞172
0に移動する。イヤ・ボリュームが形成されると、第1
エア・スペースにおける音圧波の一部は、通路1715
を介して第3エア・スペースである内部空洞1722に
入り、開口部1718を介してオープン・エア(第4エ
ア・スペース)に出る。
スは、容易に理解される多くの異なる組み合わせでさま
ざまな方法で形成あるいは設けることができる。エア・
スペースは、ハウジングによって形成される内部空洞で
も、オープン・エア(通路によって達成される)でも、
あるいは内部空洞とオープン・エアの組み合わせ(内部
空洞からオープン・エアへの通路によって達成される)
でもよい。エア・スペースがハウジングの内部空洞を含
む場合、エア・スペースは、好ましくは、壁や任意の内
部アセンブリなどのセパレータによって互いに実質的に
分離される。
アフラムの表側から出る音圧波を、スピーカ・ダイアフ
ラムの裏側から出る音圧波から分離するために重要であ
るが、これはこれら2つの音圧波が互いに180度位相
がずれているためである。すなわち、スピーカ・ダイア
フラムの裏側から出る音圧波は、耳当て領域の正面のエ
ア・スペースから分離することが重要である。
て配置した、スピーカ・アセンブリの更なる代替実施例
の断面図である。各図面において、典型的な電話イヤピ
ースが示されている。エア・スペースはAS1,AS2,
AS3などとして表される。各図面はスピーカの正面に
ポートまたは通路を有するエンクロージャを示している
が、このようなエンクロージャおよび通路は任意であ
る。例えば、スピーカの表側は、耳当て領域に直接露出
してもよい。また、スピーカはダイアフラム・カバーを
含んでいなくてもく、耳当て領域に露出したスピーカ・
ダイアフラムを有していてもよい。通路は、ハウジング
の一般的な厚さと同じ厚さで形成してもよく、また音響
的に必要な長さでもよい。図19ないし図22および図
24ないし図25では、スピーカはガスケット上で支持
され、ガスケットの回りで密封される。これらの実施例
のいずれでも、フェルト,スクリーン,メッシュまたは
他の適切な材料は、任意の通路および/または内部空洞
に配置してもよく、また、開口部および/または通路を
介したエア・フローに抵抗するように、スピーカの表側
または裏側で、ハウジング面の内側または外側に配置し
てもよい。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞と、こ
の第1内部空洞から分離した第2内部空洞とを形成す
る。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正面
の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合され
る。スピーカの裏側からの音圧波は、第1内部空洞(第
2エア・スペース)に音響結合される。第1エア・スペ
ースは、第2通路を介して第2内部空洞(第3エア・ス
ペース)に音響結合される。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞と、こ
の第1内部空洞から分離した第2内部空洞とを形成す
る。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正面
の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合され
る。スピーカの裏側からの音圧波は、第1内部空洞(第
2エア・スペース)に音響結合される。第1エア・スペ
ースは、第2通路を介して第1内部空洞(第3エア・ス
ペース)に音響結合される。第2内部空洞は、第3通路
を介してオープン・エア(第4エア・スペース)に音響
結合される。本実施例は、図1ないし図8および図16
ないし図18において表される実施例の簡略化したもの
である。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞と、こ
の第1内部空洞から分離した第2内部空洞とを形成す
る。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正面
の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合され
る。スピーカの裏側からの音圧波は、第1内部空洞(第
2エア・スペース)に音響結合される。第1内部空洞
は、第2通路を介してオープン・エア(第3エア・スペ
ース)に音響結合される。第1エア・スペースは、第3
通路を介して第2内部空洞(第4エア・スペース)に音
響結合される。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞と、こ
の第1内部空洞から分離した第2内部空洞とを形成す
る。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正面
の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合され
る。スピーカの裏側からの音圧波は、第1内部空洞(第
2エア・スペース)に音響結合される。第1内部空洞
は、第2通路を介してオープン・エア(第3エア・スペ
ース)に音響結合される。第1エア・スペースは、第3
通路を介して第2内部空洞(第4エア・スペース)に音
響結合される。第2内部空洞は、第4通路を介してオー
プン・エア(第5エア・スペース)に音響結合される。
置のスピーカ・アセンブリを示す。スピーカの表側から
の音圧波は、耳当て領域の正面の第1エア・スペースに
第1通路を介して音響結合される。スピーカの裏側から
の音圧波は、第2通路を介してオープン・エア(第2エ
ア・スペース)に音響結合される。第1エア・スペース
は、第3通路を介してオープン・エア(第3エア・スペ
ース)に音響結合される。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞を形成
する。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正
面の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合さ
れる。スピーカの裏側からの音圧波は、第1内部空洞
(第2エア・スペース)に音響結合される。第1エア・
スペースは、第2通路を介してオープン・エア(第3エ
ア・スペース)に音響結合される。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞を形成
する。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正
面の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合さ
れる。スピーカの裏側からの音圧波は、第1内部空洞
(第2エア・スペース)に音響結合される。第1内部空
洞は、第2通路を介してオープン・エア(第3エア・ス
ペース)に音響結合される。第1エア・スペースは、第
3通路を介してオープン・エア(第3エア・スペース)
に音響結合される。本実施例は、図12および図13に
おいて表される実施例の簡略化したものである。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞を形成
する。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正
面の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合さ
れる。スピーカの裏側からの音圧波は、第2通路を介し
てオープン・エア(第2エア・スペース)に音響結合さ
れる。第1エア・スペースは、第3通路を介して第1内
部空洞(第3エア・スペース)に音響結合される。
ンブリを示し、ここでハウジングは第1内部空洞を形成
する。スピーカの表側からの音圧波は、耳当て領域の正
面の第1エア・スペースに第1通路を介して音響結合さ
れる。スピーカの裏側からの音圧波は、第2通路を介し
てオープン・エア(第2エア・スペース)に音響結合さ
れる。第1エア・スペースは、第2通路を介して第1内
部空洞(第3エア・スペース)に音響結合される。第1
内部空洞は、第3通路を介してオープン・エア(第4エ
ア・スペース)に音響結合される。
ることが重要なので、本明細書で説明した実施例のいく
つかは他の実施例よりも好ましい。
たが、修正も可能である。従って、特許請求の範囲は本
発明の広い範囲に入るこのような一切の変更および修正
を網羅するものとする。
左側面の分解図である。
である。
面図である。
である。
ンブリの斜視図である。
ーカを利用した、従来の携帯無線電話の密封状態および
未密封状態における音響周波数応答を示すグラフであ
る。
ミック・スピーカを利用した、別の従来の携帯無線電話
の密封状態および未密封状態における音響周波数応答を
示すグラフである。
よび未密封状態における音響周波数応答を示すグラフで
ある。
ブリ付き携帯無線電話の一部の分解図である。
る。
態および未密封状態における音響周波数応答を示すグラ
フである。
態における音響周波数応答を示すグラフである。
ブリ付き携帯無線電話の一部の断面図である。
ブリ付き携帯無線電話の一部の断面図である。
る。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
の代替実施例の断面図を示す。
開口部 1302 スピーカ・ダイアフラム 1304,1306,1308、1316,1318
通路 1307,1310,1312,1314 開口部 1320,1322 開口部 1600 スピーカ・アセンブリ 1602,1604 ハウジング部分 1606 スピーカ 1608 スペーサ 1612 フェルト 1614,1616,1618 開口部 1620,1622 内部空洞 1700 スピーカ・アセンブリ 1702,1704 ハウジング部分 1706 スピーカ 1708 スペーサ 1712 フェルト 1715 通路 1714,1718 開口部 1720,1722 内部空洞 1802,1804 壁 AS1,AS2,AS3 エア・スペース
Claims (9)
- 【請求項1】 スピーカ・アセンブリ付き携帯電子装置
であって:受信機および送信機のうち少なくとも一つを
収容すべく構成されたハウジング;前記ハウジングの耳
当て領域の正面の第1エア・スペースに音響結合された
表側を有するスピーカであって、前記スピーカは、第2
エア・スペースをなす第1内部空洞に音響結合された裏
側を有する、スピーカ;および前記ハウジング内の少な
くとも第1通路であって、前記少なくとも第1通路は、
前記第2エア・スペースから実質的に分離した第3エア
・スペースに前記第1エア・スペースを音響結合し、前
記第3エア・スペースは、第2内部空洞またはオープン
・エアのうち少なくとも一方をなす、少なくとも第1通
路;によって構成されることを特徴とするスピーカ・ア
センブリ付き携帯電子装置。 - 【請求項2】 前記ハウジングに形成された少なくとも
第2通路であって、前記少なくとも第2通路は、前記第
1内部空洞を第3内部空洞およびオープン・エアのうち
の少なくとも一方に音響結合する、少なくとも第2通路
をさらに含んで構成されることを特徴とする請求項1記
載の携帯電子装置。 - 【請求項3】 スピーカ・アセンブリ付き携帯電子装置
であって:受信機および送信機のうち少なくとも一つを
収容すべく構成されたハウジング;スピーカ;前記ハウ
ジングの耳当て領域の正面の第1エア・スペースから、
前記スピーカの表側に至る少なくとも第1開口部;前記
スピーカの裏側から第2エア・スペースに至る少なくと
も第1通路;および前記耳当て領域内に配置された少な
くとも第2開口部を有する少なくとも第2通路であっ
て、前記少なくとも第2通路は、前記少なくとも第2開
口部から第3エア・スペースに至る、少なくとも第2通
路;によって構成されることを特徴とするスピーカ・ア
センブリ付き携帯電子装置。 - 【請求項4】 スピーカ・アセンブリ付き携帯電子装置
であって:受信機および送信機のうち少なくとも一つを
収容すべく構成されたハウジング;スピーカ;前記ハウ
ジングの耳当て領域内に配置された少なくとも第1開口
部であって、前記少なくと第1開口部は、前記スピーカ
の表側に至る、少なくとも第1開口部;および前記耳当
て領域の外に配置された少なくとも第2開口部であっ
て、前記少なくとも第2開口部は、前記スピーカの裏側
から前記ハウジングの左側面,右側面,表面および裏面
のうち少なくとも一つに至る、少なくとも第2開口部;
によって構成されることを特徴とするスピーカ・アセン
ブリ付き携帯電子装置。 - 【請求項5】 スピーカ・アセンブリ付き携帯電子装置
であって:受信機および送信機のうち少なくとも一つを
収容すべく構成されたハウジング;前記ハウジングに収
容されるスピーカ;前記ハウジングの耳当て領域内に配
置された少なくとも第1開口部であって、前記少なくと
も第1開口部は、前記スピーカの表側に至る、少なくと
も第1開口部;および前記耳当て領域内に配置された少
なくとも第2開口部と、前記耳当て領域の外に配置され
た少なくとも第3開口部とを有する少なくとも第1通
路;によって構成されることを特徴とするスピーカ・ア
センブリ付き携帯電子装置。 - 【請求項6】 前記少なくとも第3開口部は、前記ハウ
ジングの左側面,右側面,表面,裏面および第1内部空
洞のうち少なくとも一つに配置されることを特徴とする
請求項5記載の携帯電子装置。 - 【請求項7】 携帯電話であって:受信機および送信機
のうち少なくとも一つを収容すべく構成されたハウジン
グであって、前記ハウジングは、表面に耳当て領域を有
する、ハウジング;前記ハウジングを第1内部空洞およ
び第2内部空洞に分離すべく構成された壁;前記ハウジ
ングに配置されたスピーカであって、前記スピーカは、
前記第1内部空洞に対して露出された裏側を有する、ス
ピーカ 前記耳当て領域内に配置された少なくとも第1開口部で
あって、前記少なくとも第1開口部は、前記スピーカの
表側に至る、少なくとも第1開口部;および前記耳当て
領域内に配置された少なくとも第2開口部であって、前
記少なくとも第2開口部は、前記第2内部空洞に至る、
少なくとも第2開口部;によって構成されることを特徴
とする携帯電話。 - 【請求項8】 前記ハウジングの前記耳当て領域の外
で、左側面,右側面,表面および裏面のうち少なくとも
一つに配置された少なくとも第3開口部であって、前記
少なくとも第3開口部は、前記第2内部空洞に至る、少
なくとも第3開口部をさらに含んで構成されることを特
徴とする請求項7記載の携帯無線電話。 - 【請求項9】 前記ハウジングの前記耳当て領域の外
で、左側面,右側面,表面および裏面のうち少なくとも
一つに配置された少なくとも第3開口部であって、前記
少なくとも第3開口部は、前記第1内部空洞に至る、少
なくとも第3開口部をさらに含んで構成されることを特
徴とする請求項7記載の携帯無線電話。
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