具体实施方式
将参考附图描述本发明的示例性实施例。但是,这些实施例不应限制本发明的技术范围。
[第一示例性实施例]
根据图1,下面将对本发明的第一示例性实施例的电子设备进行描述。
本示例性实施例的电子设备1包括电子设备主体2和面板3。图1(a)示出在将面板3连接到电子设备主体2之前的状态。图1(b)示出在将面板3连接到电子设备主体2的状态下在电子设备1的线A-A′上所取得的截面图。
如图1(a)和图1(b)所示,电子设备主体2具有第一音孔5和凸出部分7,第一音孔5发射出在内置振动源4处产生的声波。面板3在与第一音孔5相对应的位置上具有第二音孔6。由于存在凸出部分7,电子设备主体2和面板3在预定区域中彼此分开,所述预定区域包括形成第一音孔5和第二音孔6的区域。此外,当将第二音孔6投射在第一音孔5上时,第一音孔5和第二音孔6重叠的区域的横截面积比第一音孔5的横截面积小。
这里,本示例性实施例中所述的“孔的横截面积”表示作为孔的起点或终点的开口部分的面积测量。此外,第一音孔5和第二音孔6重叠的区域的横截面积表示第一音孔5的开口部分与第二音孔6的开口部分重叠的区域的面积测量。
在图2中,在面板3连接到电子设备主体2的状态下,示出从面板3的上方观察的第二音孔6的状态。如图2(a)中所示,构造可以为当从面板3的上方观察时第一音孔5和第二音孔6完全重叠。在这种情况下,第一音孔5的横截面积大于第二音孔6的横截面积。可替换地,如图2(b)所示,构造可以为第一音孔5和第二音孔6部分地重叠。在这种情况下,第一音孔5的横截面积大于或小于第二音孔6的横截面积。
然后,将描述本示例性实施例的功能和效果。
在本示例性实施例的电子设备1中,电子设备主体2和面板3在第一音孔5的区域和第二音孔6的区域中、以及在围绕第一音孔5和第二音孔6的区域中彼此分开。因此,通过调整电子设备主体2和面板3之间的空间的体积,可以增加声波顺从性元素(acoustic compliance element)。当将第二音孔6投射在第一音孔5上时,第一音孔5和第二音孔6重叠的区域的横截面积小于第一音孔5的横截面积。因此,通过调整第二音孔6的横截面积和位置,可以增加声惯量(acoustic inertance)。然后,通过增加的声波顺从性元素和声惯量,可以改变从第二音孔6发射出的振动源4的声音的声学特性。结果,可以实现音质的变化。
如上所述,在本示例性实施例的电子设备1中,通过调整第二音孔6的横截面积、位置和长度,可以调整从第二音孔6发射出的振动源4的声音的声学特性。即,在本示例性实施例的电子设备1中,可以调整从面板3发射出的声音的声学特性。因此,从电子设备1产生的声音的音质变为可变的。
尽管假设示例性实施例的电子设备1具有只设置有一个第一音孔5和一个第二音孔6的构造,但是构造不限于此。即,还可以有设置多个第一音孔5和多个第二音孔6的构造。
此外,尽管假设电子设备主体2具有凸出部分7,但是这不是唯一的构造。例如,如图3(a)所示,凸出部分可以设置在面板3一侧上。可替换地,如图3(b)所示,可以构造为面板3整体上具有更大的厚度、而只有围绕第二音孔6的区域凹陷。图3(a)和图3(b)各自是示出从后侧(面对电子设备主体2的一侧)观察的面板3的示图。但是,可以是任意构造,不限于上述构造,在上述构造中电子设备主体2和面板3在预定区域中彼此分开,所述预定区域包括形成第一音孔5和第二音孔6的区域。
在很多情况下,通常以将从主体音孔发射出的声音改变成尽量小的方式来设计电子设备。此外,担心由于在主体音孔和面板音孔之间产生间隙而引起在声学方面的不利效果。因此,通常,像图12和图13中所示的移动终端101一样,装饰面板103经常被设计成紧密地连接到移动终端主体102。这里,如图12(a)和(b)所示,移动终端主体102具有内置扬声器107。此外,如图13(a)所示,通常面板音孔116形成为比主体音孔108大。可替换地,如图13(b)所示,以主体音孔108的由装饰面板103覆盖的部分尽量小的方式进行设计。
但是,在本示例性实施例的电子设备1中,通过采用不同于图12和图13中所示的构造的上述构造,可以将从电子设备产生的声音的音质改变成所需音质。
[第二示例性实施例]
使用图4到图7,下面将描述本发明的第二示例性实施例的电子设备。如图4所示,作为本示例性实施例的电子设备的移动终端11包括移动终端主体12和装饰面板(面板)13。
移动终端主体12包括显示侧主体14和按键侧主体15,按键侧主体15具有操作按键。显示侧主体14和按键侧主体15可以通过铰链部分16折叠。作为振动源的扬声器17嵌入在显示侧主体14中。主体音孔18设置在覆盖件14a中,覆盖件14a设置在显示侧主体14的后侧(不存在显示屏的一侧)的表面上。这些主体音孔18设置在与扬声器17重叠的位置上,并且发射出由扬声器17产生的声音。
如图4(b)所示,在显示侧主体14的内侧,设置第一衬垫构件19以围绕主体音孔18,该第一衬垫构件19紧密地接触扬声器17和覆盖件14a。通过该第一衬垫构件19,扬声器17和覆盖件14a彼此分开,在扬声器17和覆盖件14a之间的空间构成第一气室20。
第一衬垫构件19由气密材料(例如,橡胶)形成,并且还起到隔离件的作用,该隔离件将扬声器17和覆盖件14a分开预定间隙。
扬声器17的与具有第一衬垫构件19的表面相反的表面面对显示屏14b的后侧。扬声器17和显示屏14b彼此分开,在扬声器17和显示屏14b之间形成空间21。
装饰面板13是要连接到显示侧主体14的后侧的可拆卸面板。通过改变该装饰面板13,可以改变移动终端11的设计。
在装饰面板13中,面板音孔26形成于在装饰面板13连接到移动终端主体12的状态下与主体音孔18相对应的位置上。
如图4(b)所示,装饰面板13与显示侧主体14的覆盖件14a分开。在本示例性实施例中,在显示侧主体14的后侧上形成凹入部分。连接到凹入部分上的装饰面板13与显示侧主体的覆盖件14a分开。
第二衬垫构件27紧密地接触装饰面板13,覆盖件14a设置成围绕主体音孔18和面板音孔26。由该第二衬垫构件27分隔开的空间构成第二气室28。即,第二衬垫构件27起到主体音孔18和面板音孔26之间的间隙的分隔构件的作用。
第二衬垫构件27由气密材料(例如,橡胶)形成,并且还起到隔离件的作用,该隔离件将装饰面板13和覆盖件14a分开预定间隙。
主体音孔18和面板音孔26之间的位置关系与在第一示例性实施例中的相同。即,如图2(a)所示,面板音孔26形成为具有比主体音孔18小的横截面积。面板音孔26与主体音孔18完全重叠。如图2(b)所示,主体音孔18可以部分地与面板音孔26重叠。在这种情况下,面板音孔26可以形成为具有与主体音孔18相等或更大的横截面积。
此外,装饰面板13和显示侧主体14具有锁定构件(图中未示出),例如,插销部分及其接收部分。因此,装饰面板13被安装在显示侧主体14上的预定位置上。这里,可以用粘结剂、螺钉等将装饰面板13安装在14上,而不使用锁定构件。
然后,将使用图5中所示的声学等效电路示图,来描述移动终端11的声学特性的调整。
如图5所示,在声学等效电路中,扬声器17的声压由电压源P表示。第一气室20和第二气室28分别的声顺、和在扬声器17的背侧上的空间21假设由电容表示。此外,主体音孔18内部和面板音孔26内部的声惯量假设由电感表示。
通过调整装饰面板13中的面板音孔26的形状和第二气室28的形状,来执行对根据本示例性实施例的移动终端11的声学特性的调整。移动终端主体12中的第一气室20的形状、扬声器17的背侧的空间21的形状、和主体音孔18的形状保持不变。
当第一气室20的体积由V1表示时,第一气室20的声顺Cf1由公式(1)表示。
Cf1=V1/ρc2...(1)
其中,ρ表示空气的质量密度,c表示声速。
当第二气室28的体积由V2表示时,第二气室28的声顺Cf2由公式(2)表示。
Cf2=V2/ρc2...(2)
此外,当扬声器17的背侧的空间21的体积由Vb表示时,扬声器17的背侧的空间21的声顺Cb由公式(3)表示。
Cb=Vb/ρc2...(3)
由上述公式(1)、(2)和(3)可以看出,通过调整第一气室20的体积和第二气室28的体积、和扬声器17的背侧的空间21的体积,分别可以调整声顺Cf1、Cf2和Cb。
在本示例性实施例中,通过调整第二气室28的体积V2来调整声顺Cf2。通过改变第二衬垫构件27设置位置和高度,来执行对第二气室28的体积的调整。
当主体音孔18的横截面积和长度分别由S1和I1表示时,主体音孔18的声惯量Lf1由公式(4)表示。
Lf1=ρ11/S1...(4)
其中,ρ表示空气的质量密度。
当S2表示当将面板音孔26投射在主体音孔18上时面板音孔26和主体音孔18重叠的区域的横截面积、并且I2表示面板音孔26的长度时,面板音孔26的声惯量由公式(5)表示。
Lf2=ρI2/S2...(5)。
由公式(4)和(5)可以看出,通过调整主体音孔18的横截面积和长度和面板音孔26的横截面积、位置和长度(装饰面板13的厚度),可以分别调整声惯量Lf1和Lf2。
在本示例性实施例中,通过调整面板音孔26的横截面积、位置和长度来调整声惯量Lf2。
此外,在图5中所示的声学等效电路中,假设Rf1、Rf2和Zair分别表示主体音孔18的声阻抗、面板音孔26的声阻抗和装饰面板13的辐射阻抗。
辐射阻抗Zair由公式(6)表示。
其中,r表示每个面板音孔26的半径,k表示波数,J表示贝塞尔函数,K表示斯特鲁夫函数,j表示虚数单位,N表示面板音孔26的数量。
由公式(6)可以看出,通过调整面板音孔26的半径和数量,可以调整辐射阻抗Zair。由流过辐射阻抗Zair的电流(体积速度)和电压(声压)来确定从扬声器17发射出的声音的声压。因此,通过调整面板音孔26的半径和数量可以调整扬声器17的声压。
图5中由点划线表示的区域A包括由主体音孔18和第一气室20组成的声学元件组合。区域B包括与面板音孔26和第二气室28相对应的声学元件组合。在本示例性实施例中,对区域B中的声学元件执行调整。
然后,使用附图,将对在扬声器17的声辐射表面上产生的声共振进行描述。
图6中的共振S1表示在图4中所示的移动终端主体12和装饰面板13之间产生的共振。图6中的共振S2表示在装饰面板13和辐射阻抗(即,面板音孔26外部的空气)之间产生的共振。
当共振S1变强时,在共振频率下电流流过装饰面板13的辐射阻抗Zair变得困难。因此,可以执行减小从装饰面板13最终发射出的声压。
通过产生共振S2,可以在所需频率下产生峰值。从而,可以执行增加声压。
然后,在预定频段下执行减小声压,通过在另一预定频率下产生峰值可以执行增加声压。以此方式,调整从面板音孔26发射出的声音的声学特性。
然后,显示出在调整移动终端11的声学特性、然后通过测量来确认声学特性的情况下的试验的结果。在声学特性的测量中,在沿着每个移动终端的音孔的轴线远离10cm的位置上用麦克风测量声压。
首先,测量与本发明有关的移动终端101的声学特性。
图7中所示的线a表示没有连接装饰面板的情况下移动终端的频率与声压之间的关系。图7中所示的线b表示在连接装饰面板103的情况下、图12中所示的移动终端101的频率和声压之间的关系。
与图7中的线b相比,认为连接有装饰面板103的移动终端101的声学特性与没有连接装饰面板的移动终端的声学特性不同。
然后,对根据本示例性实施例的使用装饰面板13调整的移动终端的声学特性进行测量。
图7中的线c表示移动终端11的声压和频率之间的关系,该移动终端11连接有装饰面板13并且具有在6kHz附近形成的声压峰值。通过在6kHz附近形成声压峰值,可以增加声音的清晰度。
图7中的线d表示连接有装饰面板13的移动终端11的声压之间的关系,所述移动终端11的声学特性受到调整,以使得声压峰值形成于4kHz附近、并且还减少6kHz附近的另一声压峰值和6kHz或更高频率的高音调声音。通过在4kHz附近形成声压峰值、并还减小6kHz附近的声压峰值和6kHz或更高频率的高音调声音,可以使人耳具有音量感。
在这种情况下,装饰面板13的设计可以与调整的声像匹配。例如,具有增加的声音清晰度的特性的装饰面板13(如图7中的线c)可以具有适合与声像相对应的诸如“明快”、“生动清晰”和“锐利”的用语的设计。
此外,例如,具有使人耳具有音量感的特性的装饰面板13(如图7中的线d)可以具有与声像相对应的诸如“响亮”、“有冲击力”、“大音量”和“激进”的用语的设计。
上述声像仅仅是示例,可以任意地确定这些声像。此外,装饰面板13的设计不需要与其声像匹配。
然后,使用附图,下面将描述本示例性实施例的移动终端11的功能。
在本示例性实施例的移动终端11中,装饰面板13具有面板音孔26,第二气室28设置在装饰面板13和移动终端主体12之间。然后,通过调整第二气室28的体积,来调整声顺Cf2。通过调整面板音孔26的横截面积、位置和长度,来调整声惯量Lf2。通过调整面板音孔26的半径和数量、并从而调整辐射阻抗Zair,可以调整从面板音孔26发射出的扬声器的声音的声学特性。
在移动终端主体12和装饰面板13之间产生共振S1,在装饰面板13和面板音孔26外部的空气之间产生共振S2。因此,可以执行减少在预定频率段的声压,还可以执行在另一预定频率处产生峰值。因为如此可以增加声压,所有从面板音孔26发射出的声音的声学特性是可调整的。
如上所述,根据本示例性实施例的移动终端11,从面板音孔26发射出的声音的声学特性是可调整的。因此,从面板音孔26发射出的声音的音质是可调整的。
在诸如装有振动器的移动终端的电子设备中,在振动器振动时可以产生颤动声音。只有通过调整振动器主体或扬声器主体可以抑制该颤动声音,这引起实际上需要专家来进行修复的问题。但是,根据本示例性实施例的移动终端11,可以解决该问题。即,在移动终端11中设置振动器的情况下,通过调整装饰面板13的面板音孔26的横截面积等,可以将发射的声音的声学特性设置成可以抵消颤动声音的特性。
在本示例性实施例中,假设构造为显示侧主体14具有内置扬声器17和主体音孔18,但是构造不限于此。即,还可以有按键侧主体15具有内置扬声器17和主体音孔18的构造。然后,构造可以为将装饰面板13连接到按键侧主体15。
[第三示例性实施例]
然后,下面将描述本发明的第三示例性实施例。这里,对于与第二示例性实施例中相同或相似的构件和部分,向这些构件和部分提供相同的符号而不进行描述。
如图8所示,在本示例性实施例的移动终端31中,凹入部分34b形成在显示侧主体34的侧表面上,该显示侧主体34内部设置由扬声器37。主体音孔38设置在凹入部分34b上。装饰面板33是覆盖显示侧主体34的后侧的一部分和显示侧主体34的侧表面的一部分的面板,并且装饰面板33在与主体音孔38相对应的位置上具有面板音孔46。
以装饰面板33覆盖凹入部分34b的方式,将装饰面板33连接到显示侧主体34的侧表面,因此凹入部分34b和装饰面板33之间的空间变成第二气室48。
如此构造的根据本示例性实施例的移动终端31可以产生与第二示例性实施例相似的效果。
装饰面板33可以是覆盖显示侧主体34的整个外侧表面和整个侧表面的面板,或者可以是只覆盖侧表面的面板。
如在第二示例性实施例中一样,衬垫构件可以设置在显示侧主体34和装饰面板33之间以分隔空间。
主体音孔38可以设置在显示侧主体34的存在显示屏的表面上。装饰面板33可以是覆盖主体音孔38和显示屏的面板,或者可以是只覆盖主体音孔38的面板。
[第四示例性实施例]
然后,下面将描述根据本发明的第四示例性实施例的移动终端。
如图9所示,在本示例性实施例的移动终端51中,凹入部分55b形成于按键侧主体55的设置有操作按键的表面上,该按键侧主体55内部设置有扬声器57。凹入部分55b具有主体音孔58。装饰面板53是装入上述凹入部分55b的面板,并且装饰面板53具有面板音孔66。
凹入部分55b和装饰面板53之间的空间成为第二气室68。
根据本示例性实施例的移动终端51显示出与第二示例性实施例相似的效果。
用于设置主体音孔58的部分不需要在按键侧主体55的后侧上。即,主体音孔58可以设置在按键侧主体55的设置有按键的一侧上、或按键侧主体55的侧表面上。
[第五示例性实施例]
然后,下面将描述根据本发明的第五示例性实施例的移动终端。
如图10(a)和图10(b)中所示,在本示例性实施例的移动终端71中,在移动终端主体72和装饰面板73之间设置声音吸收构件89,该移动终端主体72内部设置有扬声器77。声音吸收构件89与主体音孔78和面板音孔86接触。
如图11所示,在移动终端71的声学等效电路中,将与声音吸收构件89相对应的声阻抗Rf3增加到声容Cf2与接地端之间的路径上。通过使用该声阻抗Rf3作为阻尼元件,可以减小共振S2的Q值,并因此降低声压的峰的峰值并使峰宽变宽。通过这种方法,可以调整从面板音孔86发射出的声音的声学特性,从而改变该声音的音质。
还可以通过设置从泡沫塑料、毡制品等当中选出的声阻抗材料等来代替声音吸收构件89,来调整声学特性。
在上述每个示例性实施例中,装饰面板连接到具有扬声器的移动终端主体,但是构造不限于此。即,装饰面板可以连接到除了移动终端之外的电子设备、或者连接到具有代替扬声器的振动源(例如,振动器)的电子设备。
此外,在上述每个示例性实施例中采用的面板可以是在设计方面有区别的装饰面板,或者可以是并非以改变设计为目的、而只是以调整音质为目的的面板。
上面对根据本发明的移动终端的示例性实施例进行了描述,但是本发明不限于上述示例性实施例。在本发明的范围内,可以对本发明的构造和细节进行本领域技术人员可以理解的各种改变和修改。
本申请要求2009年7月22日提出的日本专利申请No.2009-171465的优先权,并将该专利申请的公开内容结合于本说明书中。
工业应用性
根据本发明的电子设备可应用于具有振动源(例如扬声器)的电子设备(例如,手机)。
附图标记列表
1 电子设备
2 电子设备主体
3 面板
4 振动源
5 第一音孔
6 第二音孔
7 凸出部分
11、31、51、71、101 移动终端
12、32、52、72、102 移动终端主体
13、33、53、73、103 装饰面板
14、34 显示侧主体
14a 覆盖件
14b 显示屏
15、55 按键侧主体
16 铰链部分
17、37、57、77、107 扬声器
18、38、58、78、108 主体音孔
19 第一衬垫构件
20 第一气室
21 空间
26、46、66、86、116 面板音孔
27 第二衬垫构件
28、48、68 第二气室
34b、55b 凹入部分
89 声音吸收构件