JP2006157464A

JP2006157464A - 音響装置

Info

Publication number: JP2006157464A
Application number: JP2004345020A
Authority: JP
Inventors: Yuji Ishida; 裕司石田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2004-11-29
Filing date: 2004-11-29
Publication date: 2006-06-15
Also published as: CN1783903A; US20060113143A1

Abstract

【課題】筐体が小型化されたとしてもステレオ効果を有する音を放音することが可能な音響装置を提供する。
【解決手段】第２の筐体３の第１の表面３１の内部側には、スピーカ１２のための導音空間(共鳴空間)３２ａが、スピーカ１２の放音面１２ａ、照明側ケース３ｃ、およびスピーカ１２の放音面１２ａと正面側ケース３ｃとの間に形成された内壁３４ａにより形成され、スピーカ１３のための導音空間(共鳴空間)３２ｂが、スピーカ１３の放音面１３ａ、正面側ケース３ｃ、およびスピーカ１３の放音面１３ａと正面側ケース３ｃとの間に形成された内壁３４ｂにより形成されているとともに、各導音空間（共鳴空間）３２ａ、３２ｂに連通する高域の音を放音する第１の放音孔３５（ａ，ｂ）および中域〜低域の音を放音する第２の放音孔３６（ａ，ｂ）をそれぞれ設けた。
【選択図】図３

Description

本発明は、２つのスピーカを内蔵し、ステレオ音を出力することが可能な携帯電話機、ＰＤＡ、デジタルカメラ等の音響装置に関するものである。

従来、携帯電話機、ＰＤＡ、デジタルカメラ等の携帯電子機器には、２つのスピーカを設け、各スピーカより独立した音を放音することによりステレオ音を出力するようにしたものがある(たとえば特許文献１参照)。
特開２００４−３２３５２号公報

しかしながら、この種の携帯電子機器は、小型化のために筐体が小さく形成されていることから、筐体内に配置される２つのスピーカが近接して配置されるとともに、スピーカの放音孔も近接配置されることから、特に高音域の音響干渉が生じやすくなり、ステレオ音が得られ難くなるという不利益があった。

本発明の目的は、筐体が小型化されたとしても高音域の音響干渉が少ないステレオ効果を有する音を放音することが可能な音響装置を提供することにある。

本発明の第１の観点の音響装置は、筐体と、上記筐体内に配置される２つの放音手段と、上記筐体内に上記２つの放音手段に対応して形成された２つの導音空間と、上記筐体の第１の表面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する２つの第１の放音孔と、上記筐体の第１の表面と異なる他の面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する第２の放音孔と、を有し、上記第２の放音孔の共振周波数が上記第１の放音孔の共振周波数より低い。

本発明の第２の観点の音響装置は、操作部を有する第１の筐体と、第２の筐体と、上記第１の筐体と上記第２の筐体を連結する連結部と、を有し、上記第２の筐体は、表示部と、内部に配置される２つの放音手段と、上記筐体内に上記２つの放音手段に対応して形成された２つの導音空間と、上記筐体の第１の表面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する２つの第１の放音孔と、上記筐体の第１の表面と異なる他の面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する第２の放音孔と、を有し、上記第２の放音孔の共振周波数が上記第１の放音孔の共振周波数より低い。

好適には、上記筐体の第１の表面に表示部が配置され、上記他の表面は上記第１の表面に隣接する両側面であって、上記第２の放音孔は当該両側面にそれぞれ形成されている。

好適には、上記筐体の第１の表面は矩形状に形成され、上記第１の放音孔は当該第１の表面の短手方向に並設されている。

本発明によれば、音響干渉を低減でき、ステレオ効果を有する音を放音することができる。

以下、本発明の実施形態を添付図面に関連付けて説明する。

図１および図２は、本発明の音響装置としての携帯電話機の一実施形態を示す外観斜視図である。図１は開状態を、図２は閉状態を示している。

携帯電話機１は、第１の筐体２と、第２の筐体３とを備え、第１の筐体２の端部２ａと、第２の筐体３の端部３ａとを連結部（ヒンジ部）４により回動可能に連結することにより、開閉可能に構成されている。

第１の筐体２および第２の筐体３は、閉状態で互いに対向する面（正面）側の正面側ケース２ｃ、３ｃと、その背面側の背面側ケース２ｄ、３ｄとをそれぞれ備えている。これら正面側ケース２ｃ、３ｃは、閉状態で一方の筐体側から他方の筐体側を見たときの互いに対向する面の輪郭が略一致するように形成されており、第１の筐体２および第２の筐体３の連結される側と反対側（開閉側）の端部２ｂ、３ｂの位置も閉状態で互いに一致する。

第１の筐体２は正面に操作部５を備えている。操作部５には、テンキーボタン５ａ等の携帯電話機１を操作するための各種ボタン（押圧部）が配置されている。また、操作部５には、音声等を集音するための開口部６がテンキーボタン５ａの配置領域に設けられている。なお、開口部６には、第１の筐体２内へ塵が侵入するのを防止する等の目的で保護膜が設けられていてもよい。

第２の筐体３には、正面(第１の表面)３１に画像を表示するメイン表示部（第１表示部）７と、その背面３２に画像を表示するサブ表示部（第２表示部）８とが、それぞれ各面に設けられている。サブ表示部８を露出させるための背面側ケース３ｄの開口窓は円形に形成されている。メイン表示部７およびサブ表示部８は、たとえば透過型または反射型の液晶表示ディスプレイによって構成される。なお、ディスプレイには有機ＥＬ等、他のデバイスを用いてもよい。

また、第２の筐体３の背面３２には、サブ表示部８の動作を制御するための押しボタン（押圧部材）９が設けられる。押しボタン９は、たとえば樹脂や硬質のゴムにより構成され、背面側ケース３ｄのサブ表示部８配置面に対して垂直方向に移動可能に配置される。

さらに、開閉可能に構成された本実施形態の携帯電話機１においては、第１の筐体２の端部２ｂ側の内部に送受信アンテナ１０が内蔵されるとともに、第２の筐体３の端部３ｂにスピーカ１１が内蔵され、図１のように第１の筐体２と第２の筐体３が閉状態にある場合に、アンテナ１０は第２の筐体３の端部３ｂに配置されるスピーカ１１の近傍に対向して配置され、開状態にある場合にはアンテナ１０はスピーカ１１と離れて配置される。

そして、本実施形態においては、メイン表示部７の図１中の下縁部近傍に、ステレオ効果を発現するための放音手段としての２つのスピーカ１２，１３が矩形状の第２の筐体３の短手方向に並設して内蔵されている。

本実施形態においては、２つのスピーカ１２，１３が近接配置されても、高域の音響干渉が生じ難いステレオ効果を有する音を放音する構造を採用している。
以下、この放音構造について具体的に説明する。

図３は本実施形態に係る携帯電話機１の放音構造を説明するための図であって、図３（Ａ）は図１の携帯電話機を模式的に示す正面図、図３（Ｂ）は側面図、図３(Ｃ）は第２の筐体の放音構造部の簡略断面図である。なお、図３においては、連結部は省略してある。

上述したように、第２の筐体３は、第１の表面３１にメイン表示部７が配置され、メイン表示部７の下縁部内部において、図３(Ｃ)に示すように、厚さ方向(図３(Ｃ）の上下方向)に第２の筐体３の短手方向（図中の左右方向)に所定間隔を置いて、２つのスピーカ１２，１３が並設されている。

第２の筐体３の第１の表面３１の内部側には、スピーカ１２のための導音空間(共鳴空間)３２ａが、スピーカ１２の放音面１２ａ、正面側ケース３ｃ、およびスピーカ１２の放音面１２ａと正面側ケース３ｃとの間に形成された内壁３４ａにより形成されている。
同様に、第２の筐体３の第１の表面３１の内部側には、スピーカ１３のための導音空間(共鳴空間)３２ｂが、スピーカ１３の放音面１３ａ、正面側ケース３ｃ、およびスピーカ１３の放音面１３ａと正面側ケース３ｃとの間に形成された内壁３４ｂにより形成されている。

第２の筐体３の第１の表面３１は、メイン表示部７の下縁部の図中の左端近傍において、スピーカ１２用の導音空間３２ａと連通する断面が円形の第１の放音孔３５ａが形成されている。また、第１の表面３１と異なる一方の側面３３ａは、スピーカ１２用の導音空間３２ａと連通する断面が楕円状の第２の放音孔３６ａが形成されている。
同様に、第２の筐体３の第１の表面３１は、メイン表示部７の下縁部の図中の右端近傍において、スピーカ１３用の導音空間３２ｂと連通する断面が円形の第１の放音孔３５ｂが形成されている。また、第１の表面３１と異なる他方の側面３３ｂは、スピーカ１３用の導音空間３２ｂと連通する断面が楕円状の第２の放音孔３６ｂが形成されている。

このように、第１の表面３１には第１の放音孔３５ａ，３５ｂが形成され、一方の側面３３ａには第２の放音孔３６ａが形成され、他方の側面３３ｂには第２の放音孔３６ｂが形成されるが、それらの共振周波数は、第２の放音孔３６ａ，３６ｂの共振周波数の方が第１の放音孔３５ａ，３５ｂの共振周波数帯域より低くなるようにしてある。

ここで、第１の放音孔３５ａ，３５ｂは数１により算出することができ、第２の放音孔３６ａ，３６ｂは数２により算出することができる。
(数１)
ｆ１＝ｃ／２π×√（Ｓ／Ｖ（Ｌ＋１．３Ａ））
ただし、Ｖは導音空間３２ａ（３２ｂ）の体積、Ａは第１の放音孔３５ａ（３５ｂ）の半径、Ｌは第１の放音孔３５ａ（３５ｂ）の深さ、Ｓは第１の放音孔３５ａ（３５ｂ）の開口面積、ｃは音速（３４００ｃｍ／ｓ）、ｆ１は共振周波数をそれぞれ示している。
(数２)
ｆ２＝ｃ／２π×√（Ｔ／Ｗ（Ｍ＋１．３Ｂ））
ただし、Ｗは導音空間３２ａ（３２ｂ）の体積、Ｂは第２の放音孔３６ａ（３６ｂ）の半径をＡ、Ｍは第２の放音孔３６ａ（３６ｂ）の深さ、Ｔは第２の放音孔３６ａ（３６ｂ）の開口面積、ｃは音速（３４００ｃｍ／ｓ）、ｆ２は共振周波数をそれぞれ示している。
なお、数１，２において、第１の放音孔３５ａ，３５ｂおよび第２の放音孔３６ａ，３６ｂがそれぞれ異形状である場合、各孔の開口面積を求め、この開口面積を円形の面積と見立てて半径を算出すれば良い。

以上のように、本実施形態の放音構造は、２つのスピーカ１２，１３の放音面１２ａ，１３ａが、メイン表示部７の配置面である第１の表面３１と対向し、かつ、第２の筐体３の短手方向に並列となるように２つのスピーカ１２，１３を内蔵させて配置し、第２の筐体３の厚みの範囲内で音響構造を形成している。
これにより、携帯電話機自体の厚みを変更することなく、メイン表示部７を眺めながら聴取する音響特性にも有利な構成となっている。

スピーカ１２，１３の前方側に形成される導音空間(共鳴空間)３２ａ，３２ｂは、メイン表示部７の表示面に対し、左右側面(第２の表面)３３ａ，３３ｂの第２の放音孔３６ａ，３６ｂと連通し、左右対称方向から放音可能に構成することにより、スピーカ１２，１３同士の配置は近くなっても、いわゆるステレオチャンネルセパレーションを得ることができる。

このような効果を得るためには、第１の放音孔３５ａ，３５ｂの共振周波数ｆ１を６０００Ｈｚ以上の範囲で設定するとともに、第２の放音孔３６ａ,６ｂの共振周波数ｆ２を６０００Ｈｚ未満の範囲で設定することが好ましく、このような構成をとることで、高域での音響干渉の少ないステレオ音を得ることができる。

また、携帯電話機１を折り畳んだ場合、第１の放音孔３５ａ，３５ｂは第１の筐体２の操作部５を有する面と対向し、音響効果はあまり期待できなくなるが、第２の放音孔３６ａ，３６ｂは折り畳んだ場合でも外向きであり、操作部５を有する面が両スピーカ１２，１３の前方の放音孔３５ａ，３５ｂを遮る状態に位置することから、これがステレオチャンネルセパレーションを高める役割を果たし、周囲への放射音響特性は向上する（干渉が生じ難くなる）。
これは、折り畳み式携帯端末に要求される着信鳴動時の通報／告知用途に適する。
そして、第１の放音孔３５ａ，３５ｂおよび第２の放音孔３６ａ，３６ｂにより、こもりの少ない定位が安定した音響空間を形成することできる。

また、折り畳んだ状態の携帯電話機１をたとえば手で包むようにして持ち歩いた場合、第２の放音孔３６ａ、３６ｂを塞いでしまう可能性がある。
この場合でも、第１の放音孔３５ａ，３５ｂは塞がれるおそれがないことから、着信鳴動が全く聞こえないという不具合が生じることはない。

ここで、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみを形成し場合と、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）に加えて第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を形成した場合の周波数特性について考察する。

図４および図５は、第１の放音孔３５ａ，３５ｂの共振周波数を１ｋＨｚ、第２の放音孔３６ａ，３６ｂの共振周波数を８ｋＨｚとしたもので、第１の表面３１より１ｍ離れた位置にマイクロフォンを設置し、このマイクロフォンで集音した音をオーディオアナライザで解析したものである。
図４は、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみを形成し場合と、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）に加えて第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を形成した場合の周波数特性を示す図である。
図４において、横軸が周波数を、縦軸が音圧レベルをそれぞれ示している。図４中、Ａで示す曲線（破線）が第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみの場合の周波数特性を示し、Ｂで示す曲線が第２および第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を有する場合の周波数特性を示している。

図４からわかるように、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）および第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を有する場合、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみの場合に比べて、６ｋＨｚ以上の高域特性が改善される。

次に、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみを形成し場合と、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）に加えて第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を形成した場合の音響放射特性について考察する。

図５は、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみを形成し場合と、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）に加えて第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を形成した場合の音響放射特性を示す図であって、図５（Ａ）が第２の放音孔のみの場合の音響放射特性を示し、図５（Ｂ）が第２の放音孔および第１の放音孔を有する場合の音響放射特性を示している。

図５（Ａ）に示すように、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみの場合には、中域（１ｋＨｚ）での放射特性は安定しているが、高域（８ｋＨｚ）の放射特性は、音波の干渉により不安定な聴取角度が存在する。
これに対して、第２の放音孔３６（ａ，ｂ）および第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を有する場合には、図５(Ｂ)に示すように、中域は第２の放音孔３６（ａ，ｂ）のみの場合と同様に安定しており、高域においても第１の放音孔３５（ａ，ｂ）の放射により補完され、安定した放射特性に改善されている。

以上説明したように、本実施形態によれば、第２の筐体３の第１の表面３１の内部側には、スピーカ１２のための導音空間(共鳴空間)３２ａが、スピーカ１２の放音面１２ａ、照明側ケース３ｃ、およびスピーカ１２の放音面１２ａと正面側ケース３ｃとの間に形成された内壁３４ａにより形成され、スピーカ１３のための導音空間(共鳴空間)３２ｂが、スピーカ１３の放音面１３ａ、正面側ケース３ｃ、およびスピーカ１３の放音面１３ａと正面側ケース３ｃとの間に形成された内壁３４ｂにより形成されているとともに、各導音空間（共鳴空間）３２ａ、３２ｂに連通する高域の音を放音する第１の放音孔３５（ａ，ｂ）および中域〜低域の音を放音する第２の放音孔３６（ａ，ｂ）をそれぞれ設けたことから、高域の音響干渉を低減でき、ステレオ効果を有する音を放音することができる利点がある。

なお、本実施形態に示す折り畳み式の携帯電話機のように、開いた状態において正面側から見たとき、第１の筐体２が第２の筐体３より手前に位置する構造の場合、図１および図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、２つのスピーカ１２，１３を第２の筐体３の端部３ａ内に配置するとともに、第１の放音孔３５ａ，５ｂを第１の表面３１のうち端部３ａ側に設けることが好ましい。このように構成することで、第１の放音孔３５ａ，３５ｂより出力された音は第１の筐体２の端面に沿って外方に放音されることになるため、音圧を高めることができる。

本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。本発明は携帯電話機に限られず、ＰＨＳ、ＰＤＡ、デジタルカメラ、ゲームなど種々の電子機器に適用してよい。開閉可能な電子機器は、本実施形態のような折り畳み式のものに限定されない。２以上の筐体が互いに重ね合わされた閉状態と、この閉状態にて互いに対向していた部分のうち少なくとも一部が露出する開状態との間で、各筐体が互いに移動できるように、連結部材により連結されていればよい。したがって、たとえば、第１の筐体および第２の筐体を互いに対向する面に沿ってスライドさせるように回転させる、いわゆる略水平回転式のものも含む。

本発明を適用した携帯電話機を開状態で示す外観斜視図である。図１の携帯電話機を閉状態で示す外観斜視図である。本実施形態に係る携帯電話機１の放音構造を説明するための図であって、（Ａ）は図１の携帯電話機を模式的に示す正面図、（Ｂ）は側面図、(Ｃ）は第２の筐体の放音構造部の簡略断面図である。第２の放音孔のみを形成し場合と、第２の放音孔に加えて第１の放音孔３５（ａ，ｂ）を形成した場合の周波数特性を示す図である。第２の放音孔のみを形成し場合と、第２の放音孔３６に加えて第１の放音孔を形成した場合の音響放射特性を示す図であって、（Ａ）が第２の放音孔のみの場合の音響放射特性を示し、（Ｂ）が第２の放音孔および第１の放音孔を有する場合の音響放射特性を示している。

符号の説明

１…携帯電話機、２…第１の筐体、３…第２の筐体、５…操作部、７…メイン表示部、１２，１３…スピーカ、１２ａ、１３ａ…放音面、３１…第１の表面、３２ａ，３２ｂ…導音空間(共鳴空間)、３３ａ、３３ｂ…側面(第２の表面)、３４ａ，３４ｂ…内壁、３５ａ，３５ｂ…第１の放音孔、３６ａ、３６ｂ…第２の放音孔。

Claims

筐体と、
上記筐体内に配置される２つの放音手段と、
上記筐体内に上記２つの放音手段に対応して形成された２つの導音空間と、
上記筐体の第１の表面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する２つの第１の放音孔と、
上記筐体の第１の表面と異なる他の面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する第２の放音孔と、を有し、
上記第２の放音孔の共振周波数が上記第１の放音孔の共振周波数より低い
ことを特徴とする音響装置。
操作部を有する第１の筐体と、
第２の筐体と、
上記第１の筐体と上記第２の筐体を連結する連結部と、を有し、
上記第２の筐体は、
表示部と、
内部に配置される２つの放音手段と、
上記筐体内に上記２つの放音手段に対応して形成された２つの導音空間と、
上記筐体の第１の表面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する２つの第１の放音孔と、
上記筐体の第１の表面と異なる他の面に形成され、上記各導音空間とそれぞれ連通する第２の放音孔と、を有し、
上記第２の放音孔の共振周波数が上記第１の放音孔の共振周波数より低い
ことを特徴とする音響装置。
上記筐体の第１の表面に表示部が配置され、上記他の表面は上記第１の表面に隣接する両側面であって、上記第２の放音孔は当該両側面にそれぞれ形成されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の音響装置。
上記筐体の第１の表面は矩形状に形成され、上記第１の放音孔は当該第１の表面の短手方向に並設されている
ことを特徴とする請求項３に記載の音響装置。