JP2004304229A - スピーカユニットおよび携帯端末 - Google Patents
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Abstract
【課題】フリップを閉じた状態でも、音楽のステレオ再生を可能とするとともに、携帯端末のデザイン上の自由度を維持したスピーカユニットおよび携帯端末を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも１つのスピーカと、該スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有し、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるとともに、該スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔と、前記孔から前記音孔までの音波を伝搬する音響伝送路を形成した音響伝送路形成板とを備えることにより、装置のデザイン上の自由度を維持しつつ、音楽のステレオ再生を可能とするスピーカユニットを提供する。
【選択図】 図１
【解決手段】少なくとも１つのスピーカと、該スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有し、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるとともに、該スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔と、前記孔から前記音孔までの音波を伝搬する音響伝送路を形成した音響伝送路形成板とを備えることにより、装置のデザイン上の自由度を維持しつつ、音楽のステレオ再生を可能とするスピーカユニットを提供する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音楽を出力するスピーカユニットおよびこれを搭載した携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機や簡易型携帯電話機、ＰＤＡ等の携帯端末がめざましい勢いで普及している。こうしためざましい普及に伴って、携帯端末に提供されるサービスやアプリケーションも多岐にわたっている。中でも、携帯端末をインターネットに接続し、音楽データ配信用サーバから音楽情報をダウンロードして、これを携帯端末で再生して楽しんだり、ダウンロードした音楽を着信用メロディとして再生して用いることが、特に、若年層を中心に流行している。
【０００３】
こうした、ユーザのニーズに応えるべく、ダウンロードした音楽をよりよい再生環境で楽しむために、音楽をステレオ再生できるスピーカユニットを搭載した携帯端末も登場してきている。例えば、こうした携帯端末としては、図８に示すように、フリップ型の携帯電話機において、第１のスピーカを第１の筐体部のヒンジによる第２の筐体部との接合部とは反対の端側（図８においては表示部の上部）に配置し、第２のスピーカを第２の筐体部のヒンジによる第１の筐体部との接合部とは反対の端側（図８においては入力キ−の下部）に配置することにより、閉じた状態から回動されて開いた状態になったときに、第１のスピーカと第２のスピーカとの距離が保たれ、かつ、両スピーカが略同一の方向を向くように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５７７６８号公報（第２−第７頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のようにフリップ型携帯電話機の前面にスピーカを配置させるような構造では、フリップを開いた状態でしか音楽を再生して楽しむことができない。そのため、携帯電話機のユーザが通常、フリップが閉じた状態で着信の待ち受けをすることを考えると、フリップを開いたときにしか機能しないこの種のスピーカでは、着信音をステレオ再生することができないという問題がある。また、スピーカの発音面が携帯電話機の筐体の面と平行に配置されていることから、筐体面においてスピーカの音孔により占有される面積が大きくなり、携帯電話機としてのデザイン上の制約が大きくなるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、フリップを閉じた状態でも、音楽のステレオ再生を可能とするとともに、携帯端末のデザイン上の自由度を維持したスピーカユニットおよび携帯端末を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、音楽を出力する少なくとも１つのスピーカと、該スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有し、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるとともに、該スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔を内部に形成した音響伝送路形成板とを備えたことを特徴とするスピーカユニットを提案している。
【０００８】
この発明によれば、各スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔を内部に形成した音響伝送路を設けたことから、スピーカの駆動により振動した空気の波動は、各スピーカの音響伝送路に沿って伝搬し、スピーカユニットの外部に出力される。したがって、スピーカの駆動により振動した空気の波動を直接外部に出力する場合と比較して、スピーカの配置位置に関する自由度が高まる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、音楽を出力する少なくとも１つのスピーカと、各スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有するとともに、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるスピーカ取り付けパネルと、該発音面を固定する孔に対応する箇所から端面にかけて音波を伝送する音響伝送路を溝状に形成した音響伝送路形成板とを備えたことを特徴とするスピーカユニットを提案している。
【００１０】
この発明によれば、スピーカを取り付けるスピーカ取り付けパネルと音響伝送路を溝状に形成した音響伝送路形成板とを設けたことから、音響伝送路形成板の加工が容易となる。また、音響伝送路がスピーカの取付面と平行に形成されていることから、比較的口径の大きなスピーカを配置することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、音楽を出力する少なくとも１つのスピーカと、各スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有するとともに、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるスピーカ取り付けパネルと、該発音面を固定する孔に対応する箇所から端面にかけて音波を伝送する音響伝送路を切り欠いて形成した音響伝送路形成板と該音響伝送路形成板の背面に設けられたリアパネルとを有することを特徴とするスピーカユニットを提案している。
【００１２】
この発明によれば、スピーカ取り付けパネルと音響伝送路形成板とリアパネルとを有することから、例えば、このスピーカユニットを携帯電話機等に配置する場合、リアパネルを携帯電話機の筐体で代用することができる。また、音響伝送路を切り欠いて形成したことから、音響伝送路形成板の加工が容易になる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスピーカユニットを搭載した携帯端末を提案している。
この発明によれば、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスピーカユニットを携帯端末に搭載したため、薄型でかつ小型であることが要求される携帯端末においても、デザイン上の制約を与えることなく、大口径のスピーカを配置でき、広帯域、高音量のステレオ再生を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るスピーカユニットおよびこれを搭載した携帯端末について図１から図７を参照して詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態に係るスピーカユニットは、図１（ａ）に示すように、一対のスピーカ１ａ、１ｂと、音響伝送路形成板３とから構成されている。
【００１５】
スピーカ１ａ、１ｂは、図示しない駆動力を発生させるボイスコイル磁気回路、および駆動力を音波に変換するコーン振動板、ボイスコイルやコーン振動板を一定の位置に保つためのダンパ、さらにコーン振動板の周辺を支えるエッジ、そしてこれらの部品を連結するフレームから構成されている。スピーカ１ａ、１ｂには、電力増幅器が接続され、電力増幅器から出力されたアナログ信号が磁気回路に入力されて、コーン振動板を駆動する。コーン振動板が駆動されると、コーン振動板の動作により、空気の圧力に変化を生じ、媒質の密度が大きいところと小さいところを有する粗密波が進行方向に対して縦に振動しながら進行する。
【００１６】
音響伝送路形成板３は、スピーカ１ａ、１ｂの発音面に対応した大きさの円形状の略垂直方向の孔と、この孔に連結するスピーカ１ａ、１ｂの発音面に略平行な孔を有しており、その終端は音響伝送路形成板３の側面に音孔として形成されている。スピーカ１ａ、１ｂは、音響伝送路形成板３に接着またはネジ等で機械的に固定されており、スピーカ１ａ、１ｂの発音面から発せられた音波は、音響伝送路形成板３の略垂直な音孔を進行し、向きを略直角な方向に変えて進行した後、音響伝送路形成板３の外部に出力される。
【００１７】
音響伝送路形成板３に形成される音響伝送路の形状には特に制約はなく、音響伝送路の一端から終端に至るまでの形状についても、特に制約はないが、屈曲する箇所が極端に多いような形状は避けることが好ましい。また、スピーカ１ａ、１ｂを偶数個配列するような場合でも、音響伝送路の終端位置、すなわち、音孔が左右対称である必要は必ずしもない。また、音響伝送路形成板３の材質についても特に限定はない。
【００１８】
図１（ｂ）は、音響伝送路形成板３にスピーカ１ａ、１ｂを配置した本実施形態に係るスピーカユニットの側面図である。この図からもわかるように、本実施形態に係るスピーカユニットによれば、音響伝送路形成板３の内部に、スピーカ１ａ、１ｂの発音面と平行に音孔を形成したことから、スピーカユニットを薄型にでき、しかも、スピーカの配置に関して自由度を高めることができる。
【００１９】
本発明の第２の実施形態に係るスピーカユニットは、図２（ａ）に示すように、一対のスピーカ１ａ、１ｂと、スピーカユニット取り付けパネル２と、音響伝送路形成板３とから構成されている。スピーカ取り付けパネル２はスピーカ１ａ、１ｂを固定するためのパネルであり、スピーカ１ａ、１ｂの発音面の大きさに対応した円形状の孔が設けられている。スピーカ１ａ、１ｂは、スピーカ取り付けパネル２に接着またはネジ等で機械的に固定され、スピーカ１ａ、１ｂが固定されている反対側の面で、音響伝送路形成板３に接着または機械的に固定されている。
【００２０】
本実施形態に係る音響伝送路形成板３は、前記スピーカ取り付けパネル２に設けられた円形状の孔に対応した位置を始点として、音響伝送路形成板３の端面にかけて、音響伝送路が溝状に形成されている。なお、音響伝送路形成板３に形成される音響伝送路の形状には特に制約はなく、音響伝送路の一端から終端に至るまでの形状についても、特に制約はないが、屈曲する箇所が極端に多いような形状は避けることが好ましい。また、スピーカ１ａ、１ｂを偶数個配列するような場合でも、音響伝送路の終端位置、すなわち、音孔が左右対称である必要は必ずしもない。さらに、音響伝送路形成板３の材質についても特に限定はないが、スピーカ取り付けパネル２と密着する必要があることから、衝撃に弱い材質や環境特性が良くない材質は好ましくない。
【００２１】
図２（ｂ）は、音響伝送路形成板３にスピーカ１ａ、１ｂを配置した本実施形態に係るスピーカユニットの側面図である。この図からもわかるように、本実施形態に係るスピーカユニットによれば、音響伝送路形成板３に、スピーカ１ａ、１ｂの発音面と平行に音響伝送路を溝状に形成したことから、スピーカユニットを薄型にでき、しかも、スピーカの配置に関して自由度を高めることができる。また、音響伝送路形成板３の加工も容易である。
【００２２】
本発明の第３の実施形態に係るスピーカユニットは、図３（ａ）に示すように、一対のスピーカ１ａ、１ｂと、スピーカユニット取り付けパネル２と、音響伝送路形成板３と、リアパネル４とから構成されている。
【００２３】
本実施形態に係る音響伝送路形成板３は、各スピーカの取付面に平行（上記音波の出力方向に垂直）に設けられた上記音波を外部に導くための伝送路を切り欠いて形成したパネルである。音響伝送路は、スピーカ取り付けパネル２に設けられた円形状の孔に対応した位置を始点として、音響伝送路形成板３の端面にかけて、切り欠いて形成されている。
【００２４】
音響伝送路形成板３に形成される音響伝送路の形状には特に制約はなく、音響伝送路の一端から終端に至るまでの形状についても、特に制約はないが、屈曲する箇所が極端に多いような形状は避けることが好ましい。また、スピーカ１ａ、１ｂを偶数個配列するような場合でも、音響伝送路の終端位置、すなわち、音孔が左右対称である必要は必ずしもない。また、音響伝送路形成板３の材質についても特に限定はない。が、後述するスピーカ取り付けパネル２やリアパネル４と密着する必要があることから、衝撃に弱い材質や環境特性が良くない材質は好ましくない。
【００２５】
リアパネル４は、音響伝送路形成板３の背後に配置されるパネルである。リアパネル４と音響伝送路形成板３とは、音響特性を維持するためにも密着して配置される必要がある。したがって、リアパネル４の条件としてはある程度の平面度を確保できるものであることが必要である。また、リアパネル４と音響伝送路形成板３との接合は、例えば、接着剤による接着でもよいし、ネジ等による機械的な固定方法であってもよい。但し、機械的な固定方法による場合は、接合強度を維持するために、ある程度の固さを有する素材であることが望ましい。
【００２６】
図３（ｂ）は、スピーカ取り付けパネル２と音響伝送路形成板３およびリアパネル４とを組み付けて、一体化した場合の本実施形態に係るスピーカユニットの側面の構造を示している。この図に示すように、スピーカ１ａ、１ｂが上下にスピーカ取り付けパネル２に固定されるとともに、これに音響伝送路形成板３が密着して固定され、さらに、音響伝送路形成板３にリアパネル４が密着して固定される構造になっている。また、音響伝送路形成板３の中央部には、各スピーカ１ａ、１ｂに対応した音響伝送路の終端部が開口状（音孔）に形成されており、図示しない反対の面にも同様の開口部（音孔）が形成されている。本実施形態に係るスピーカユニットによれば、音響伝送路形成板３に、スピーカ１ａ、１ｂの発音面と平行に音響伝送路を切り欠いて形成したことから、スピーカユニットを薄型にでき、しかも、スピーカの配置に関して自由度を高めることができる。また、音響伝送路形成板３の加工も容易である。
【００２７】
次に、上記のスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の実施形態について、以下、図４から図６を用いて説明する。
第１の実施形態にかかるスピーカユニットを搭載した携帯電話機の上部筐体１０は、図４に示すように、第１のパネル５の一方の面に各スピーカ１ａ、１ｂを配置するとともに、もう一方の面に外部からの着信を視覚的に表示するためのＬＥＤ８を搭載した構成になっている。また、第２のパネル６の一方の面には、ＬＣＤ等の表示部７が設けられており、この第１のパネル５と第２のパネル６とにより、内部に音響伝送路を形成し、端面に音孔９を有する音響伝送路形成板３をはさみ込むような構造になっている。特に、第１のパネル５は、スピーカ１ａ、１ｂを支持する機能と、携帯電話機の筐体の一部としての機能とを有している。また、第１のパネル５には、ＬＥＤ８を駆動するための回路基板が、第２のパネル６には、表示部７に用いられるＬＣＤ用の表示ドライバー等を搭載した回路基板が内蔵されている。
【００２８】
第１のパネル５は、取付られるスピーカ１ａ、１ｂの口径に対応した外形が略円状でかつ、その内部がスピーカ１ａ、１ｂのフレーム部分を支持するためのくさび形状あるいは逆円錐形状をしたスピーカ１ａ、１ｂ収納部を有している。このとき、スピーカ１ａ、１ｂの発音面は、第１のパネル５の面と同一の高さになるようになっている。さらに、上部筐体１０の側面の中央部分には、各スピーカ１ａ、１ｂに対応した音響伝送路の終端である音孔９が形成されており、図示しない反対の面にも同様な音孔９が形成されている。
【００２９】
図５は、第２の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に配置した場合の図である。
第２の実施形態にかかるスピーカユニットを搭載した携帯電話機の上部筐体１０は、図５に示すように、第１のパネルの構造および第１のパネル５の一方の面に各スピーカ１ａ、１ｂを配置するとともに、もう一方の面に外部からの着信を視覚的に表示するためのＬＥＤ８を搭載した点、第２のパネル６の一方の面にＬＣＤ等の表示部７を設けている点において図４に示す態様と共通している。また、第１のパネル５は、スピーカ１ａ、１ｂを支持する機能と、携帯電話機の筐体の一部としての機能とを有している点および第１のパネル５には、ＬＥＤ８を駆動するための回路基板が、第２のパネル６には、表示部７に用いられるＬＣＤ用の表示ドライバー等を搭載した回路基板が内蔵されている点においても共通する。但し、本実施形態においては、スピーカ１ａ、１ｂを固定するスピーカ取り付けパネル２が第１のパネル５と音響伝送路形成板３の間に配置されている点において異なっている。また、音響伝送路形成板３に溝状に形成された音響伝搬路の上部に第１のパネル５の平面部を固定することにより、閉じた音響伝搬路を形成する構成になっている。
【００３０】
図６は、第３の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に配置した場合の図である。
第３の実施形態にかかるスピーカユニットを搭載した携帯電話機の上部筐体１０は、図６に示すように、各スピーカ１ａ、１ｂに対応した音響伝送路を形成した音響伝送路形成板３を、外部からの着信を視覚的に表示するためのＬＥＤ８を搭載したパネルの内部にスピーカ１ａ、１ｂを配置した第１のパネル５と、ＬＣＤ等の表示部７を設けた第２のパネル６とによりはさみ込むように固定した構造になっている。こうした構造にすることにより、閉じた音響伝送路を形成している。なお、第１のパネル５の構造および第１のパネル１と第２のパネル６に、それぞれＬＥＤを駆動するための回路基板やＬＣＤ用の表示ドライバー等を搭載した回路基板が内蔵されている点については、図５あるいは図６の態様と共通している。また、本実施形態においては、リアパネル４を携帯電話機の筐体を用いることにより削除することができる。
【００３１】
図７は、本実施形態に係るスピーカユニットを搭載した携帯電話機の全体を表した図である。
この図に示すように、携帯電話機は、表示部７を備える上部筐体１０と、操作ボタン１２を備える下部筐体１１とから構成されており、上部筐体１０と下部筐体１１とは、ヒンジ部１３を介して接続されている。
【００３２】
上部筐体１０には、図４から図６に示すように、内部にスピーカ１ａ、１ｂが収納されるとともに、スピーカ１ａ、１ｂのそれぞれに対応した音響伝送路が形成されており、その終端が音孔９として形成されている。下部筐体１１には、電話番号の入力やメール作成時の文字入力等のために使用される操作ボタン１２が備えられている。
【００３３】
携帯電話内部の電気回路には、音楽データを予め記憶する、例えば、ＲＯＭ等記憶手段やインターネット等のネットワークを介して音楽データ配信サーバからダウンロードした音楽データを記憶する、例えば、ＲＡＭ等の記憶手段が設けられている。ユーザは、携帯電話機のアプリケーションを用いて、こうして記憶された音楽データの中から、好みの曲を着信用のメロディとして選択し、使用することができる。また、記憶手段に記憶された音楽データを単に再生させて楽しむこともできる。
【００３４】
例えば、好みの曲を着信メロディとして選択した場合、携帯電話機の制御手段が通信手段を介して外部からの着信を検出したときに、予めユーザによって選択されている音楽データを記憶手段から読み出して、これを音源用ＩＣ等に出力する。音源用ＩＣに入力された音楽データは、所定の処理を経てアナログ信号に変換されたのち、電力増幅器に出力される。電力増幅器で増幅されたアナログ信号はスピーカ１ａ、１ｂに出力される。
【００３５】
電力増幅器から出力されたアナログ信号はスピーカ１ａ、１ｂ内の磁気回路に入力されて、コーン振動板を駆動する。コーン振動板が駆動されると、コーン振動板の動作により、空気の圧力に変化を生じ、媒質の密度が大きいところと小さいところを有する粗密波が進行方向に対して縦に振動しながら進行する。スピーカ１ａ、１ｂから発音された音波は、振動を持続しながら各スピーカ１ａ、１ｂに対応する音響伝送路を進行し、上部筐体１０に設けられた音孔９から外部に出力される。したがって、スピーカ１ａ、１ｂを複数個設けることによって、音楽をステレオ再生で楽しむことができる。
【００３６】
本実施形態によれば、例えば、スピーカユニットを携帯電話機の筐体間にはさみ込むように搭載することにより、スピーカを携帯電話機の筐体内部に配置したことから、携帯電話機自体のデザインに制約を与えることなく、サウンドシステムを構築することができる。また、スピーカを携帯電話機の筐体内部に配置したことから、例えば、フリップ型の携帯電話機に本発明を応用した場合に、フリップを閉じた状態でも着信メロディや音楽の再生を良好なステレオ音で提供することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、スピーカからの音波を直接外部に発音するのではなく、各スピーカにそれぞれ対応した音響伝送路を設けたことから、スピーカの配置に自由度があるとともに、複数のスピーカを配置することが可能となる。また、スピーカの配置に自由度があることから、ある程度口径の大きなスピーカを配置することも可能となるため、迫力のあるサウンドシステムを手軽に構築することができる。
【００３８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば本実施形態においては、スピーカを音響伝送路形成板の一方の面にのみ配置する構成について説明したが、これに限らず、複数あるスピーカの一部を音響伝送路形成板の一方の面に配置し、他のスピーカを音響伝送路形成板の他方の面に配置してもよい。また、本実施形態においては、スピーカユニットの適用例として、携帯電話機を例にとって説明したが、これに限らず、簡易型携帯電話機やＰＤＡ等の携帯端末、あるいは、装置が小型で音楽再生機能を有するような機器においても適用することができる。
【００３９】
また、図４から図６の実施形態においては、スピーカを音響伝送路形成板あるいはスピーカ取り付けパネルに固定し、対向する第１のパネルにスピーカ収納部を設ける方法について説明したが、スピーカを第１のパネルの収納部に固定する方法でもよい。また、スピーカ取り付けパネルを有する図５および図６の形態においては、スピーカ取り付けパネルに設けた孔の内部をスピーカのフレームを支持できるようなクサビ形状あるいは円錐形状とし、スピーカの発音面を音響伝送路形成板の面の高さよりも低い位置になるように、スピーカを音響伝送路形成板の方から、スピーカ取り付けパネルに固定する方法でもよい。こうすることによって、図５および図６の実施形態においては、スピーカ取り付けユニットを削除することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、フリップ型携帯端末においても、フリップを閉じた状態で音楽のステレオ再生を可能とすることができるという効果がある。また、携帯端末のデザイン上の自由度を維持しつつ、音楽のステレオ再生を可能とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスピーカユニットの構造図および側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るスピーカユニットの構造図および側面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るスピーカユニットの構造図および側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の構造図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の構造図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の構造図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の全体図である。
【図８】従来例の構造図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ・・・スピーカ、２・・・スピーカ取り付けパネル、３・・・音響伝送路形成板、４・・・リアパネル、５・・・第１のパネル、６・・・第２のパネル、７・・・表示部、８・・・ＬＥＤ、９・・・音孔、１０・・・上部筐体、１１・・・下部筐体、１２・・・操作ボタン、１３・・・ヒンジ部、
【発明の属する技術分野】
本発明は、音楽を出力するスピーカユニットおよびこれを搭載した携帯端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機や簡易型携帯電話機、ＰＤＡ等の携帯端末がめざましい勢いで普及している。こうしためざましい普及に伴って、携帯端末に提供されるサービスやアプリケーションも多岐にわたっている。中でも、携帯端末をインターネットに接続し、音楽データ配信用サーバから音楽情報をダウンロードして、これを携帯端末で再生して楽しんだり、ダウンロードした音楽を着信用メロディとして再生して用いることが、特に、若年層を中心に流行している。
【０００３】
こうした、ユーザのニーズに応えるべく、ダウンロードした音楽をよりよい再生環境で楽しむために、音楽をステレオ再生できるスピーカユニットを搭載した携帯端末も登場してきている。例えば、こうした携帯端末としては、図８に示すように、フリップ型の携帯電話機において、第１のスピーカを第１の筐体部のヒンジによる第２の筐体部との接合部とは反対の端側（図８においては表示部の上部）に配置し、第２のスピーカを第２の筐体部のヒンジによる第１の筐体部との接合部とは反対の端側（図８においては入力キ−の下部）に配置することにより、閉じた状態から回動されて開いた状態になったときに、第１のスピーカと第２のスピーカとの距離が保たれ、かつ、両スピーカが略同一の方向を向くように構成されたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−５７７６８号公報（第２−第７頁、第３図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のようにフリップ型携帯電話機の前面にスピーカを配置させるような構造では、フリップを開いた状態でしか音楽を再生して楽しむことができない。そのため、携帯電話機のユーザが通常、フリップが閉じた状態で着信の待ち受けをすることを考えると、フリップを開いたときにしか機能しないこの種のスピーカでは、着信音をステレオ再生することができないという問題がある。また、スピーカの発音面が携帯電話機の筐体の面と平行に配置されていることから、筐体面においてスピーカの音孔により占有される面積が大きくなり、携帯電話機としてのデザイン上の制約が大きくなるという問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであって、フリップを閉じた状態でも、音楽のステレオ再生を可能とするとともに、携帯端末のデザイン上の自由度を維持したスピーカユニットおよび携帯端末を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、音楽を出力する少なくとも１つのスピーカと、該スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有し、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるとともに、該スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔を内部に形成した音響伝送路形成板とを備えたことを特徴とするスピーカユニットを提案している。
【０００８】
この発明によれば、各スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔を内部に形成した音響伝送路を設けたことから、スピーカの駆動により振動した空気の波動は、各スピーカの音響伝送路に沿って伝搬し、スピーカユニットの外部に出力される。したがって、スピーカの駆動により振動した空気の波動を直接外部に出力する場合と比較して、スピーカの配置位置に関する自由度が高まる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、音楽を出力する少なくとも１つのスピーカと、各スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有するとともに、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるスピーカ取り付けパネルと、該発音面を固定する孔に対応する箇所から端面にかけて音波を伝送する音響伝送路を溝状に形成した音響伝送路形成板とを備えたことを特徴とするスピーカユニットを提案している。
【００１０】
この発明によれば、スピーカを取り付けるスピーカ取り付けパネルと音響伝送路を溝状に形成した音響伝送路形成板とを設けたことから、音響伝送路形成板の加工が容易となる。また、音響伝送路がスピーカの取付面と平行に形成されていることから、比較的口径の大きなスピーカを配置することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、音楽を出力する少なくとも１つのスピーカと、各スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有するとともに、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるスピーカ取り付けパネルと、該発音面を固定する孔に対応する箇所から端面にかけて音波を伝送する音響伝送路を切り欠いて形成した音響伝送路形成板と該音響伝送路形成板の背面に設けられたリアパネルとを有することを特徴とするスピーカユニットを提案している。
【００１２】
この発明によれば、スピーカ取り付けパネルと音響伝送路形成板とリアパネルとを有することから、例えば、このスピーカユニットを携帯電話機等に配置する場合、リアパネルを携帯電話機の筐体で代用することができる。また、音響伝送路を切り欠いて形成したことから、音響伝送路形成板の加工が容易になる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスピーカユニットを搭載した携帯端末を提案している。
この発明によれば、前記請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスピーカユニットを携帯端末に搭載したため、薄型でかつ小型であることが要求される携帯端末においても、デザイン上の制約を与えることなく、大口径のスピーカを配置でき、広帯域、高音量のステレオ再生を実現することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係るスピーカユニットおよびこれを搭載した携帯端末について図１から図７を参照して詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態に係るスピーカユニットは、図１（ａ）に示すように、一対のスピーカ１ａ、１ｂと、音響伝送路形成板３とから構成されている。
【００１５】
スピーカ１ａ、１ｂは、図示しない駆動力を発生させるボイスコイル磁気回路、および駆動力を音波に変換するコーン振動板、ボイスコイルやコーン振動板を一定の位置に保つためのダンパ、さらにコーン振動板の周辺を支えるエッジ、そしてこれらの部品を連結するフレームから構成されている。スピーカ１ａ、１ｂには、電力増幅器が接続され、電力増幅器から出力されたアナログ信号が磁気回路に入力されて、コーン振動板を駆動する。コーン振動板が駆動されると、コーン振動板の動作により、空気の圧力に変化を生じ、媒質の密度が大きいところと小さいところを有する粗密波が進行方向に対して縦に振動しながら進行する。
【００１６】
音響伝送路形成板３は、スピーカ１ａ、１ｂの発音面に対応した大きさの円形状の略垂直方向の孔と、この孔に連結するスピーカ１ａ、１ｂの発音面に略平行な孔を有しており、その終端は音響伝送路形成板３の側面に音孔として形成されている。スピーカ１ａ、１ｂは、音響伝送路形成板３に接着またはネジ等で機械的に固定されており、スピーカ１ａ、１ｂの発音面から発せられた音波は、音響伝送路形成板３の略垂直な音孔を進行し、向きを略直角な方向に変えて進行した後、音響伝送路形成板３の外部に出力される。
【００１７】
音響伝送路形成板３に形成される音響伝送路の形状には特に制約はなく、音響伝送路の一端から終端に至るまでの形状についても、特に制約はないが、屈曲する箇所が極端に多いような形状は避けることが好ましい。また、スピーカ１ａ、１ｂを偶数個配列するような場合でも、音響伝送路の終端位置、すなわち、音孔が左右対称である必要は必ずしもない。また、音響伝送路形成板３の材質についても特に限定はない。
【００１８】
図１（ｂ）は、音響伝送路形成板３にスピーカ１ａ、１ｂを配置した本実施形態に係るスピーカユニットの側面図である。この図からもわかるように、本実施形態に係るスピーカユニットによれば、音響伝送路形成板３の内部に、スピーカ１ａ、１ｂの発音面と平行に音孔を形成したことから、スピーカユニットを薄型にでき、しかも、スピーカの配置に関して自由度を高めることができる。
【００１９】
本発明の第２の実施形態に係るスピーカユニットは、図２（ａ）に示すように、一対のスピーカ１ａ、１ｂと、スピーカユニット取り付けパネル２と、音響伝送路形成板３とから構成されている。スピーカ取り付けパネル２はスピーカ１ａ、１ｂを固定するためのパネルであり、スピーカ１ａ、１ｂの発音面の大きさに対応した円形状の孔が設けられている。スピーカ１ａ、１ｂは、スピーカ取り付けパネル２に接着またはネジ等で機械的に固定され、スピーカ１ａ、１ｂが固定されている反対側の面で、音響伝送路形成板３に接着または機械的に固定されている。
【００２０】
本実施形態に係る音響伝送路形成板３は、前記スピーカ取り付けパネル２に設けられた円形状の孔に対応した位置を始点として、音響伝送路形成板３の端面にかけて、音響伝送路が溝状に形成されている。なお、音響伝送路形成板３に形成される音響伝送路の形状には特に制約はなく、音響伝送路の一端から終端に至るまでの形状についても、特に制約はないが、屈曲する箇所が極端に多いような形状は避けることが好ましい。また、スピーカ１ａ、１ｂを偶数個配列するような場合でも、音響伝送路の終端位置、すなわち、音孔が左右対称である必要は必ずしもない。さらに、音響伝送路形成板３の材質についても特に限定はないが、スピーカ取り付けパネル２と密着する必要があることから、衝撃に弱い材質や環境特性が良くない材質は好ましくない。
【００２１】
図２（ｂ）は、音響伝送路形成板３にスピーカ１ａ、１ｂを配置した本実施形態に係るスピーカユニットの側面図である。この図からもわかるように、本実施形態に係るスピーカユニットによれば、音響伝送路形成板３に、スピーカ１ａ、１ｂの発音面と平行に音響伝送路を溝状に形成したことから、スピーカユニットを薄型にでき、しかも、スピーカの配置に関して自由度を高めることができる。また、音響伝送路形成板３の加工も容易である。
【００２２】
本発明の第３の実施形態に係るスピーカユニットは、図３（ａ）に示すように、一対のスピーカ１ａ、１ｂと、スピーカユニット取り付けパネル２と、音響伝送路形成板３と、リアパネル４とから構成されている。
【００２３】
本実施形態に係る音響伝送路形成板３は、各スピーカの取付面に平行（上記音波の出力方向に垂直）に設けられた上記音波を外部に導くための伝送路を切り欠いて形成したパネルである。音響伝送路は、スピーカ取り付けパネル２に設けられた円形状の孔に対応した位置を始点として、音響伝送路形成板３の端面にかけて、切り欠いて形成されている。
【００２４】
音響伝送路形成板３に形成される音響伝送路の形状には特に制約はなく、音響伝送路の一端から終端に至るまでの形状についても、特に制約はないが、屈曲する箇所が極端に多いような形状は避けることが好ましい。また、スピーカ１ａ、１ｂを偶数個配列するような場合でも、音響伝送路の終端位置、すなわち、音孔が左右対称である必要は必ずしもない。また、音響伝送路形成板３の材質についても特に限定はない。が、後述するスピーカ取り付けパネル２やリアパネル４と密着する必要があることから、衝撃に弱い材質や環境特性が良くない材質は好ましくない。
【００２５】
リアパネル４は、音響伝送路形成板３の背後に配置されるパネルである。リアパネル４と音響伝送路形成板３とは、音響特性を維持するためにも密着して配置される必要がある。したがって、リアパネル４の条件としてはある程度の平面度を確保できるものであることが必要である。また、リアパネル４と音響伝送路形成板３との接合は、例えば、接着剤による接着でもよいし、ネジ等による機械的な固定方法であってもよい。但し、機械的な固定方法による場合は、接合強度を維持するために、ある程度の固さを有する素材であることが望ましい。
【００２６】
図３（ｂ）は、スピーカ取り付けパネル２と音響伝送路形成板３およびリアパネル４とを組み付けて、一体化した場合の本実施形態に係るスピーカユニットの側面の構造を示している。この図に示すように、スピーカ１ａ、１ｂが上下にスピーカ取り付けパネル２に固定されるとともに、これに音響伝送路形成板３が密着して固定され、さらに、音響伝送路形成板３にリアパネル４が密着して固定される構造になっている。また、音響伝送路形成板３の中央部には、各スピーカ１ａ、１ｂに対応した音響伝送路の終端部が開口状（音孔）に形成されており、図示しない反対の面にも同様の開口部（音孔）が形成されている。本実施形態に係るスピーカユニットによれば、音響伝送路形成板３に、スピーカ１ａ、１ｂの発音面と平行に音響伝送路を切り欠いて形成したことから、スピーカユニットを薄型にでき、しかも、スピーカの配置に関して自由度を高めることができる。また、音響伝送路形成板３の加工も容易である。
【００２７】
次に、上記のスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の実施形態について、以下、図４から図６を用いて説明する。
第１の実施形態にかかるスピーカユニットを搭載した携帯電話機の上部筐体１０は、図４に示すように、第１のパネル５の一方の面に各スピーカ１ａ、１ｂを配置するとともに、もう一方の面に外部からの着信を視覚的に表示するためのＬＥＤ８を搭載した構成になっている。また、第２のパネル６の一方の面には、ＬＣＤ等の表示部７が設けられており、この第１のパネル５と第２のパネル６とにより、内部に音響伝送路を形成し、端面に音孔９を有する音響伝送路形成板３をはさみ込むような構造になっている。特に、第１のパネル５は、スピーカ１ａ、１ｂを支持する機能と、携帯電話機の筐体の一部としての機能とを有している。また、第１のパネル５には、ＬＥＤ８を駆動するための回路基板が、第２のパネル６には、表示部７に用いられるＬＣＤ用の表示ドライバー等を搭載した回路基板が内蔵されている。
【００２８】
第１のパネル５は、取付られるスピーカ１ａ、１ｂの口径に対応した外形が略円状でかつ、その内部がスピーカ１ａ、１ｂのフレーム部分を支持するためのくさび形状あるいは逆円錐形状をしたスピーカ１ａ、１ｂ収納部を有している。このとき、スピーカ１ａ、１ｂの発音面は、第１のパネル５の面と同一の高さになるようになっている。さらに、上部筐体１０の側面の中央部分には、各スピーカ１ａ、１ｂに対応した音響伝送路の終端である音孔９が形成されており、図示しない反対の面にも同様な音孔９が形成されている。
【００２９】
図５は、第２の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に配置した場合の図である。
第２の実施形態にかかるスピーカユニットを搭載した携帯電話機の上部筐体１０は、図５に示すように、第１のパネルの構造および第１のパネル５の一方の面に各スピーカ１ａ、１ｂを配置するとともに、もう一方の面に外部からの着信を視覚的に表示するためのＬＥＤ８を搭載した点、第２のパネル６の一方の面にＬＣＤ等の表示部７を設けている点において図４に示す態様と共通している。また、第１のパネル５は、スピーカ１ａ、１ｂを支持する機能と、携帯電話機の筐体の一部としての機能とを有している点および第１のパネル５には、ＬＥＤ８を駆動するための回路基板が、第２のパネル６には、表示部７に用いられるＬＣＤ用の表示ドライバー等を搭載した回路基板が内蔵されている点においても共通する。但し、本実施形態においては、スピーカ１ａ、１ｂを固定するスピーカ取り付けパネル２が第１のパネル５と音響伝送路形成板３の間に配置されている点において異なっている。また、音響伝送路形成板３に溝状に形成された音響伝搬路の上部に第１のパネル５の平面部を固定することにより、閉じた音響伝搬路を形成する構成になっている。
【００３０】
図６は、第３の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に配置した場合の図である。
第３の実施形態にかかるスピーカユニットを搭載した携帯電話機の上部筐体１０は、図６に示すように、各スピーカ１ａ、１ｂに対応した音響伝送路を形成した音響伝送路形成板３を、外部からの着信を視覚的に表示するためのＬＥＤ８を搭載したパネルの内部にスピーカ１ａ、１ｂを配置した第１のパネル５と、ＬＣＤ等の表示部７を設けた第２のパネル６とによりはさみ込むように固定した構造になっている。こうした構造にすることにより、閉じた音響伝送路を形成している。なお、第１のパネル５の構造および第１のパネル１と第２のパネル６に、それぞれＬＥＤを駆動するための回路基板やＬＣＤ用の表示ドライバー等を搭載した回路基板が内蔵されている点については、図５あるいは図６の態様と共通している。また、本実施形態においては、リアパネル４を携帯電話機の筐体を用いることにより削除することができる。
【００３１】
図７は、本実施形態に係るスピーカユニットを搭載した携帯電話機の全体を表した図である。
この図に示すように、携帯電話機は、表示部７を備える上部筐体１０と、操作ボタン１２を備える下部筐体１１とから構成されており、上部筐体１０と下部筐体１１とは、ヒンジ部１３を介して接続されている。
【００３２】
上部筐体１０には、図４から図６に示すように、内部にスピーカ１ａ、１ｂが収納されるとともに、スピーカ１ａ、１ｂのそれぞれに対応した音響伝送路が形成されており、その終端が音孔９として形成されている。下部筐体１１には、電話番号の入力やメール作成時の文字入力等のために使用される操作ボタン１２が備えられている。
【００３３】
携帯電話内部の電気回路には、音楽データを予め記憶する、例えば、ＲＯＭ等記憶手段やインターネット等のネットワークを介して音楽データ配信サーバからダウンロードした音楽データを記憶する、例えば、ＲＡＭ等の記憶手段が設けられている。ユーザは、携帯電話機のアプリケーションを用いて、こうして記憶された音楽データの中から、好みの曲を着信用のメロディとして選択し、使用することができる。また、記憶手段に記憶された音楽データを単に再生させて楽しむこともできる。
【００３４】
例えば、好みの曲を着信メロディとして選択した場合、携帯電話機の制御手段が通信手段を介して外部からの着信を検出したときに、予めユーザによって選択されている音楽データを記憶手段から読み出して、これを音源用ＩＣ等に出力する。音源用ＩＣに入力された音楽データは、所定の処理を経てアナログ信号に変換されたのち、電力増幅器に出力される。電力増幅器で増幅されたアナログ信号はスピーカ１ａ、１ｂに出力される。
【００３５】
電力増幅器から出力されたアナログ信号はスピーカ１ａ、１ｂ内の磁気回路に入力されて、コーン振動板を駆動する。コーン振動板が駆動されると、コーン振動板の動作により、空気の圧力に変化を生じ、媒質の密度が大きいところと小さいところを有する粗密波が進行方向に対して縦に振動しながら進行する。スピーカ１ａ、１ｂから発音された音波は、振動を持続しながら各スピーカ１ａ、１ｂに対応する音響伝送路を進行し、上部筐体１０に設けられた音孔９から外部に出力される。したがって、スピーカ１ａ、１ｂを複数個設けることによって、音楽をステレオ再生で楽しむことができる。
【００３６】
本実施形態によれば、例えば、スピーカユニットを携帯電話機の筐体間にはさみ込むように搭載することにより、スピーカを携帯電話機の筐体内部に配置したことから、携帯電話機自体のデザインに制約を与えることなく、サウンドシステムを構築することができる。また、スピーカを携帯電話機の筐体内部に配置したことから、例えば、フリップ型の携帯電話機に本発明を応用した場合に、フリップを閉じた状態でも着信メロディや音楽の再生を良好なステレオ音で提供することができる。
【００３７】
また、本実施形態によれば、スピーカからの音波を直接外部に発音するのではなく、各スピーカにそれぞれ対応した音響伝送路を設けたことから、スピーカの配置に自由度があるとともに、複数のスピーカを配置することが可能となる。また、スピーカの配置に自由度があることから、ある程度口径の大きなスピーカを配置することも可能となるため、迫力のあるサウンドシステムを手軽に構築することができる。
【００３８】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例えば本実施形態においては、スピーカを音響伝送路形成板の一方の面にのみ配置する構成について説明したが、これに限らず、複数あるスピーカの一部を音響伝送路形成板の一方の面に配置し、他のスピーカを音響伝送路形成板の他方の面に配置してもよい。また、本実施形態においては、スピーカユニットの適用例として、携帯電話機を例にとって説明したが、これに限らず、簡易型携帯電話機やＰＤＡ等の携帯端末、あるいは、装置が小型で音楽再生機能を有するような機器においても適用することができる。
【００３９】
また、図４から図６の実施形態においては、スピーカを音響伝送路形成板あるいはスピーカ取り付けパネルに固定し、対向する第１のパネルにスピーカ収納部を設ける方法について説明したが、スピーカを第１のパネルの収納部に固定する方法でもよい。また、スピーカ取り付けパネルを有する図５および図６の形態においては、スピーカ取り付けパネルに設けた孔の内部をスピーカのフレームを支持できるようなクサビ形状あるいは円錐形状とし、スピーカの発音面を音響伝送路形成板の面の高さよりも低い位置になるように、スピーカを音響伝送路形成板の方から、スピーカ取り付けパネルに固定する方法でもよい。こうすることによって、図５および図６の実施形態においては、スピーカ取り付けユニットを削除することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、フリップ型携帯端末においても、フリップを閉じた状態で音楽のステレオ再生を可能とすることができるという効果がある。また、携帯端末のデザイン上の自由度を維持しつつ、音楽のステレオ再生を可能とすることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスピーカユニットの構造図および側面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るスピーカユニットの構造図および側面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るスピーカユニットの構造図および側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の構造図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の構造図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の構造図である。
【図７】本発明の実施形態に係るスピーカユニットを携帯電話機に搭載した場合の全体図である。
【図８】従来例の構造図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ・・・スピーカ、２・・・スピーカ取り付けパネル、３・・・音響伝送路形成板、４・・・リアパネル、５・・・第１のパネル、６・・・第２のパネル、７・・・表示部、８・・・ＬＥＤ、９・・・音孔、１０・・・上部筐体、１１・・・下部筐体、１２・・・操作ボタン、１３・・・ヒンジ部、
Claims (4)
- 少なくとも１つのスピーカと、
該スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有し、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるとともに、該スピーカの発音面から発せられる音波を外部に導く音孔と、前記孔から前記音孔までの音波を伝搬する音響伝送路を形成した音響伝送路形成板と
を備えたことを特徴とするスピーカユニット。 - 少なくとも１つのスピーカと、
各スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有するとともに、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるスピーカ取り付けパネルと、
該発音面を固定する孔に対応する箇所から端面にかけて音波を伝搬する音響伝送路を溝状に形成した音響伝送路形成板と
を備えたことを特徴とするスピーカユニット。 - 少なくとも１つのスピーカと、
各スピーカの発音面の大きさに対応した孔を有するとともに、該孔にスピーカの発音面が接して固定されるスピーカ取り付けパネルと、
該発音面を固定する孔に対応する箇所から端面にかけて音波を伝搬する音響伝送路を切り欠いて形成した音響伝送路形成板と
該音響伝送路形成板の背面に設けられたリアパネルと
を有することを特徴とするスピーカユニット。 - 前記請求項１から請求項３のいずれかに記載されたスピーカユニットを搭載した携帯端末。
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