JP4150611B2 - 電気音響変換器装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本願発明は、ハウジング内に電気音響変換器が収容されてなる電気音響変換器装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、携帯電話機等の携帯用通信機器には、通話用のレシーバや着信報知用のスピーカ等の電気音響変換器が設けられている。
【0003】
その際、特許文献1には、携帯用通信機器のケーシングを、電気音響変換器を収容するハウジングとして利用した電気音響変換器装置が記載されている。
【0004】
この特許文献1に記載された電気音響変換器装置においては、ケーシングの内部空間が、電気音響変換器のダイアフラムを境にして前方側空間と後方側空間とに仕切られており、ケーシングの前面壁および後面壁には、これら前方側空間および後方側空間をケーシングの外部空間と連通させる前部放音孔および後部放音孔が各々形成されている。そして、このような構成を採用することにより、電気音響変換器で発生した音をケーシングの前後両方向へ放射させることが可能となる。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−230841号公報
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献1に記載された電気音響変換器装置は、スピーカとしての機能を有する構成となっているが、これにレシーバとしての機能を付加することも可能である。すなわち、前部放音孔から放射される音をスピーカの音として使用する一方、後部放音孔から放射される音をレシーバの音として使用すれば、1つの電気音響変換器をスピーカとレシーバとで兼用することが可能となる。
【0006】
その際、ハウジングの共鳴効果により十分な音質を確保するためには、スピーカとしては前方側空間をある程度小さくすることが好ましく、レシーバとしては後方側空間をある程度小さくすることが好ましい。しかしながら、このように前方側空間も後方側空間も小さくした場合には、次のような問題がある。
【0007】
すなわち、電気音響変換器をレシーバとして使用する場合には、携帯用通信機器のケーシングの後面壁に耳を当てて通話することとなるので、その入力信号の電力を小さいものとすることができる。そしてこの場合には、ダイアフラムの振幅も小さく抑えることができるので、特に問題は生じない。一方、電気音響変換器をスピーカとして使用する場合には、携帯用通信機器から離れた位置で着信音等を聞くこととなるので、その入力信号の電力をかなり大きなものとする必要がある。そしてこの場合には、ダイアフラムの振幅もかなり大きくなるので、その後方側空間が小さいと背圧を十分に吸収することができず、このため所要の音圧を確保することができなくなってしまう、という問題がある。
【0008】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ハウジング内に電気音響変換器が収容されてなる電気音響変換器装置において、その電気音響変換器をスピーカとレシーバとで兼用するようにした場合にも、十分な音質を確保した上で、スピーカとしての使用時に所要の音圧を確保することができる電気音響変換器装置を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、後方側空間の構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【0010】
すなわち、本願発明に係る電気音響変換器装置は、
ハウジング内に電気音響変換器が収容されてなる電気音響変換器装置において、
上記ハウジングの内部空間が、上記電気音響変換器のダイアフラムを境にして前方側空間と後方側空間とに仕切られており、
上記ハウジングの前面壁に、上記前方側空間を該ハウジングの外部空間と連通させる前部放音孔が形成されるとともに、上記ハウジングの後面壁に、上記後方側空間を該ハウジングの外部空間と連通させる後部放音孔が形成されており、
上記後方側空間の容積が、上記前方側空間の容積よりも大きい値に設定されており、
上記後方側空間が、上記後部放音孔に臨む第1空間とこの第1空間以外の第2空間とに略仕切られており、
上記第2空間が、上記第1空間を介して上記ハウジングの外部空間と連通している、ことを特徴とするものである。
【0011】
上記「電気音響変換器」の駆動形式は特に限定されるものではなく、例えば、動電型の電気音響変換器あるいは電磁型の電気音響変換器等が採用可能である。
【0012】
上記「ハウジングの内部空間」とは、該ハウジング内において電気音響変換器の外側に位置する空間のみを意味するものではなく、これに電気音響変換器の内側に位置する空間をも含めた空間を意味するものである。
【0013】
上記「後方側空間の容積」は、前方側空間の容積よりも大きい値に設定されていれば、その具体的な値は特に限定されるものではないが、スピーカとしての使用時に発生する背圧を十分に吸収させるという観点からは、構造上許容される範囲でできるだけ大きな値とすることが好ましい。
【0014】
上記「略仕切られている」とは、レシーバとしての使用時に、実質的に第1空間のみが共鳴効果に関与する程度に仕切られていることを意味するものである。
【0015】
【発明の作用効果】
上記構成に示すように、本願発明に係る電気音響変換器装置は、ハウジング内に電気音響変換器が収容された構成となっているが、ハウジングの内部空間は電気音響変換器のダイアフラムを境にして前方側空間と後方側空間とに仕切られており、そして、ハウジングの前面壁には前方側空間を該ハウジングの外部空間と連通させる前部放音孔が形成されるとともに、ハウジングの後面壁には後方側空間を該ハウジングの外部空間と連通させる後部放音孔が形成されており、また、後方側空間の容積は前方側空間の容積よりも大きい値に設定されており、さらに、後方側空間は後部放音孔に臨む第1空間とこの第1空間以外の第2空間とに略仕切られているので、前部放音孔から放射される音をスピーカの音として使用する一方、後部放音孔から放射される音をレシーバの音として使用するようにすれば、次のような作用効果を得ることができる。
【0016】
すなわち、前方側空間の容積をある程度小さくすれば、該前方側空間の共鳴効果により、スピーカとしての十分な音質を確保することができる。このようにした場合においても、後方側空間の容積は前方側空間の容積よりも大きい値に設定されているので、ダイアフラムの振幅が大きくなっても背圧を十分に吸収することが可能となり、これによりスピーカとしての所要の音圧を確保することができる。
【0017】
一方、後方側空間において後部放音孔に臨む第1空間の容積をある程度小さくすれば、該第1空間の共鳴効果により、レシーバとしての十分な音質を確保することができる。なお、レシーバとして使用する場合には、ダイアフラムの振幅は小さいので、前方側空間の容積が小さくても特に問題が生じることはない。
【0018】
このように本願発明によれば、ハウジング内に電気音響変換器が収容されてなる電気音響変換器装置において、その電気音響変換器をスピーカとレシーバとで兼用するようにした場合にも、十分な音質を確保した上で、スピーカとしての使用時に所要の音圧を確保することができる。
【0019】
上記構成において、後方側空間を構成する第1および第2空間の具体的な大きさは特に限定されるものではないが、第2空間の容積を第1空間の容積よりも大きい値に設定するようにすれば、レシーバとして使用時には、第1空間の容積をある程度小さくしてその共鳴効果によりレシーバの音質を高めるようにした上で、スピーカとしての使用時には十分な背圧吸収空間を確保することができる。
【0020】
また上記構成において、第1空間と第2空間とを、電気音響変換器の外側において完全に仕切る一方、電気音響変換器の内側において互いに連通させるようにすれば、後部放音孔の近傍において第1空間の形状を確定させることができるので、第1空間の共鳴効果の算定を容易に行うことが可能となる。
【0021】
あるいは、このようにする代わりに、第1空間と第2空間とを、電気音響変換器の外側において所定の連通孔を介して互いに連通させるとともに、第1空間をダイアフラムに臨むように形成すれば、第1空間と第2空間とを電気音響変換器の内側において互いに連通させる必要がなくなるので、電気音響変換器に形成されるべき放音孔の数を減らすことができ、これにより電気音響変換器の構成を簡素化することができる。この場合において、上記「所定の連通孔」は、レシーバとしての使用時に、その共鳴効果に実質的に影響を及ぼさない範囲内であれば、その大きさ、形状、数量、配置等の具体的構成は特に限定されるものではない。
【0022】
ところで、本願発明に係る電気音響変換器装置は、これをユニットとして携帯用通信機器に組み込むようにしてもよいが、該電気音響変換器装置のハウジングを、携帯用通信機器のケーシングの一部として構成するようにすれば、携帯用通信機器の構成を簡素化することができるとともに、そのケーシングをコンパクトに構成することができる。この場合において、上記「携帯用通信機器」は、携帯可能な通信機器であれば、その種類は特に限定されるものではなく、携帯電話機、PHS電話機、PDA、固定電話機の子機等が採用可能である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【0024】
図1は、本願発明の一実施形態に係る電気音響変換器装置10を、上向きに配置した状態で示す側断面図であり、図2および3は、その平面図および底面図である。
【0025】
これらの図に示すように、本実施形態に係る電気音響変換器装置10は、ハウジング14内に電気音響変換器12が収容されてなり、携帯電話機等に組み込まれた状態で使用されるようになっている。
【0026】
電気音響変換器12は、外径が10〜20mm程度の動電型の電気音響変換器であって、ダイアフラム22と、このダイアフラム22の外周縁部を支持するフレーム24と、前端部がダイアフラム22に固定されたボイスコイル26と、このボイスコイル26の後端部を収容する筒状磁気間隙が形成された磁気回路ユニット28と、ダイアフラム22を前方側から覆うカバー30とを備えてなっている。
【0027】
図4は、図1の要部詳細図である。
【0028】
この図にも示すように、フレーム24は、リング状に形成されており、その外周端部には上向きの環状フランジ部24aが形成されている。そして、このフレーム24における環状フランジ部24aの内周側には、ダイアフラム22を支持するダイアフラム支持部24bが形成されており、このダイアフラム支持部24bの内周側には、周方向複数箇所に複数の放音孔24cが形成されている。さらに、このフレーム24の内周端部には、後方へ突出する環状フランジ部24dが形成されている。
【0029】
磁気回路ユニット28は、鋼製のベース32と、マグネット34と、鋼製のヨーク36とからなり、そのベース32の外周部においてフレーム24の内周端部に固定されている。この磁気回路ユニット28のベース32には、その周方向複数箇所に複数の放音孔32aが形成されている。
【0030】
カバー30は、その外周端部において、フレーム24のダイアフラム支持部24bに固定されている。このカバー30の中心部およびその周囲には複数の放音孔30aが形成されている。
【0031】
ハウジング14は、前部ハウジング14Aと後部ハウジング14Bとが接合されてなっている。
【0032】
前部ハウジング14Aの前面壁14Aaの中心部には、3つの長円形の前部放音孔14Abが形成されている。そして、この前面壁14Aaの内面には、3つの前部放音孔14Abを囲むようにして環状フランジ部14Acが形成されている。この環状フランジ部14Acは、電気音響変換器12のフレーム24の外径よりも僅かに大きい内径を有している。
【0033】
一方、後部ハウジング14Bの後面壁14Baの中心部には、2つのやや短い長円形の後部放音孔14Bbが形成されている。そして、この後面壁14Baの内面には、2つの後部放音孔14Bbを囲むようにして環状フランジ部14Bcが形成されている。この環状フランジ部14Bcは、電気音響変換器12のフレーム24の環状フランジ部24dよりも多少大きい内径を有している。
【0034】
そして、電気音響変換器12は、前部ハウジング14Aの環状フランジ部14Acの内周側に位置決めされるようにしてハウジング14に収容されている。
【0035】
その際、フレーム24の環状フランジ部24aと前部ハウジング14Aとの間には、環状フランジ部14Acの内周面に沿ってガスケット38が介装されるようになっており、これによりハウジング14の内部空間を、ダイアフラム22を境にして前方側空間Cfと、後方側空間Crとに仕切るようになっている。
【0036】
また、フレーム24の環状フランジ部24dと後部ハウジング14Bとの間には、環状フランジ部14Bcの内周面に沿ってガスケット40が介装されるようになっており、これにより後方側空間Crを、電気音響変換器12の外側において、後部放音孔14Bbに臨む第1空間Cr1と、この第1空間Cr1以外の第2空間Cr2とに仕切るようになっている。
【0037】
後述するようにスピーカとしての使用時に発生する背圧を十分に吸収させるという観点からは、後方側空間Crの容積はできるだけ大きな値とすることが好ましい。具体的には、後方側空間Crの容積は、前方側空間Cfの容積の10倍以上の値に設定することが好ましく、前方側空間Cfの容積の20倍以上の値に設定することがより好ましく、前方側空間Cfの容積の30倍以上の値に設定することがさらに好ましい。その際、レシーバとして使用時に十分な音質を確保するという観点からは、後方側空間Crにおいて後部放音孔14Bbに臨む第1空間Cr1の容積は、ある程度小さい値に設定して適正な共鳴効果が得られるようにすることが好ましいので、第2空間Cr2の容積をできるだけ大きい値に設定することが好ましい。
【0038】
このような観点から、本実施形態においては、前方側空間Cfの容積は0.1cc程度、後方側空間Crの第1空間Cr1の容積は0.1cc程度、後方側空間Crの第2空間Cr2の容積は4cc程度に設定されている。
【0039】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0040】
本実施形態に係る電気音響変換器装置10は、その電気音響変換器12をスピーカとレシーバとで兼用するようになっている。すなわち、前部放音孔14Abから放射される音をスピーカの音として着信報知用に使用する一方、後部放音孔14Bbから放射される音をレシーバの音として通話用に使用するようになっている。その際、スピーカの音としての入力信号の電力は0.3W程度であり比較的大きいので、ダイアフラム22は大きく振動する。一方、レシーバの音としての入力信号の電力は1mW程度であり比較的小さいので、ダイアフラム22は小さく振動する。
【0041】
本実施形態に係る電気音響変換器装置10においては、ダイアフラム22が大きく振動すると、図4において矢印Aで示すように、その前方側空間Cfから前部放音孔14Abを介して前方へ向けて音が放射される。このとき、同図において矢印Bで示すように、その後方側空間Crの第1空間Cr1から後部放音孔14Bbを介して後方へ向けても音が放射されるが、3つの前部放音孔14Abの開口総面積は2つの後部放音孔14Bbの開口総面積に比してかなり大きいので、主として前方へ向けて音が放射される。その際、前方側空間Cfは0.1cc程度の小さい容積に設定されているので、該前方側空間Cfの共鳴効果により、スピーカとしての十分な音質を確保することができる。またこのとき、後方側空間Crの第2空間Cr2は4cc程度の大きい容積に設定されているので、図4において矢印Cで示すように、ダイアフラム22の振幅が大きくなっても背圧を十分に吸収することができ、これによりスピーカとしての所要の音圧を確保することができる。
【0042】
一方、ダイアフラム22が小さく振動した場合にも、矢印Aで示すように、その前方側空間Cfから前部放音孔14Abを介して前方へ向けて音が放射されるとともに、矢印Bで示すように、その後方側空間Crの第1空間Cr1から後部放音孔14Bbを介して後方へ向けて音が放射され、その際、主として前方へ向けて音が放射される。しかしながら、レシーバとしての使用時には、ハウジング14の後面壁14Baに耳を当てて通話を行うので、後部放音孔14Bbからの音を聞き取ることとなる。このとき、第1空間Cr1は0.1cc程度の小さい容積に設定されているので、該第1空間Cr1の共鳴効果により、レシーバとしての十分な音質を確保することができる。なお、レシーバとして使用する場合には、ダイアフラム22の振幅は小さいので、前方側空間Cfが0.1cc程度の小さい容積に設定されていても、特に問題が生じることはない。
【0043】
このように本実施形態によれば、電気音響変換器12をスピーカとレシーバとで兼用するようにした場合にも、十分な音質を確保した上で、スピーカとしての使用時に所要の音圧を確保することができる。
【0044】
特に本実施形態においては、第1空間Cr1の容積と前方側空間Cfの容積とが略同じ小さい値に設定されているので、スピーカもレシーバも共にその音質を十分に高めることができる。
【0045】
また本実施形態においては、第1空間Cr1と第2空間Cr2とが、電気音響変換器12の外側において完全に仕切られており、フレーム24の放音孔24cおよびベース32の放音孔32aを介して電気音響変換器12の内側において互いに連通しているので、後部放音孔14Bbの近傍における第1空間Cr1の形状を確定させることができる。そしてこれにより第1空間Cr1の共鳴効果の算定を容易に行うことが可能となるので、音質が特に重視されるレシーバの音質向上を図ることができる。
【0046】
図5は、上記実施形態の変形例を示す、図4と同様の図である。
【0047】
この図に示すように、本変形例においても、その基本的構成は上記実施形態と同様であるが、本変形例においては、フレーム24に放音孔24cが全く形成されておらず、環状フランジ部24dが周方向複数箇所において切り欠かれて複数の連通孔24eを形成している点で、上記実施形態と異なっている。
【0048】
これにより本変形例においては、第1空間Cr1と第2空間Cr2とが、電気音響変換器12の外側において複数の連通孔24eを介して互いに連通しており、そして第1空間Cr1がダイアフラム22に臨むように形成されている。
【0049】
本変形例の構成を採用することにより、第1空間Cr1と第2空間Cr2とを電気音響変換器12の内側において互いに連通させる必要がなくなるので、電気音響変換器12に形成されるべき放音孔を、ベース32の放音孔32aのみとすることができ、これにより電気音響変換器12の構成を簡素化することができる。
【0050】
なお上記実施形態においては、第1空間Cr1と第2空間Cr2とが、電気音響変換器12の外側において完全に仕切られた構成となっているが、両者が連通している構成とすることも可能である。すなわち、フレーム24の放音孔24cおよびベース32の放音孔32aに加えて、上記変形例のように環状フランジ部24dに連通孔24eが形成された構成とすることも可能である。このような構成を採用した場合には、連通孔24eの大きさや形状、数量、配置等を適宜変化させることにより音響効果の調整を行うことが可能となる。
【0051】
ところで、上記実施形態およびその変形例においては、電気音響変換器装置10がユニットとして携帯電話機等に組み込まれるものとして説明したが、図6に示すように、電気音響変換器装置10のハウジング14を、携帯電話機等のケーシング50の一部として構成することも可能である。このような構成を採用することにより、携帯電話機等の構成を簡素化することができるとともに、そのケーシング50をコンパクトに構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の一実施形態に係る電気音響変換器装置を上向きに配置した状態で示す側断面図
【図2】上記電気音響変換器装置を上向きに配置した状態で示す平面図
【図3】上記電気音響変換器装置を上向きに配置した状態で示す底面図
【図4】図1の要部詳細図
【図5】上記実施形態の変形例を示す、図4と同様の図
【図6】上記実施形態の他の変形例を示す、図1と同様の図
【符号の説明】
10 電気音響変換器装置
12 電気音響変換器
14 ハウジング
14A 前部ハウジング
14Aa 前面壁
14Ab 前部放音孔
14Ac 環状フランジ部
14B 後部ハウジング
14Ba 後面壁
14Bb 後部放音孔
14Bc 環状フランジ部
22 ダイアフラム
24 フレーム
24a、24d 環状フランジ部
24b ダイアフラム支持部
24c 放音孔
24e 連通孔
26 ボイスコイル
28 磁気回路ユニット
30 カバー
30a 放音孔
32 ベース
32a 放音孔
34 マグネット
36 ヨーク
38、40 ガスケット
50 ケーシング
Cf 前方側空間
Cr 後方側空間
Cr1 第1空間
Cr2 第2空間
Claims (5)
- ハウジング内に電気音響変換器が収容されてなる電気音響変換器装置において、
上記ハウジングの内部空間が、上記電気音響変換器のダイアフラムを境にして前方側空間と後方側空間とに仕切られており、
上記ハウジングの前面壁に、上記前方側空間を該ハウジングの外部空間と連通させる前部放音孔が形成されるとともに、上記ハウジングの後面壁に、上記後方側空間を該ハウジングの外部空間と連通させる後部放音孔が形成されており、
上記後方側空間の容積が、上記前方側空間の容積よりも大きい値に設定されており、
上記後方側空間が、上記後部放音孔に臨む第1空間とこの第1空間以外の第2空間とに略仕切られており、
上記第2空間が、上記第1空間を介して上記ハウジングの外部空間と連通している、ことを特徴とする電気音響変換器装置。 - 上記第2空間の容積が、上記第1空間の容積よりも大きい値に設定されている、ことを特徴とする請求項1記載の電気音響変換器装置。
- 上記第1空間と上記第2空間とが、上記電気音響変換器の外側において完全に仕切られている一方、上記電気音響変換器の内側において互いに連通している、ことを特徴とする請求項1または2記載の電気音響変換器装置。
- 上記第1空間と上記第2空間とが、上記電気音響変換器の外側において所定の連通孔を介して互いに連通しており、
上記第1空間が、上記ダイアフラムに臨むように形成されている、ことを特徴とする請求項1または2記載の電気音響変換器装置。 - 上記ハウジングが、携帯用通信機器のケーシングの一部として構成されている、ことを特徴とする請求項1〜4いずれか記載の電気音響変換器装置。
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