JP4361872B2 - 二重共鳴器マイクロ・スピーカ・アセンブリとそれを調整するための方法 - Google Patents

Description

［発明の背景］
本発明は、携帯電話内で利用されるようなパーソナル・ユースのスピーカアセンブリに関連する。より詳細には、チューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリに関連する。

携帯無線電話のような個人用の電子装置の製造者及び設計者は、しばしば、装置にとっての魅力的スタイルの特徴は維持しつつ、そのような装置の規模を全体的に縮小しようとする。そのようなサイズ縮小の結果の一つには、必要とするスペースがより小さくてすむスピーカが含まれる。更に、そのような装置においては、様々なオーディオ信号生成能力が求められる。そこには、例えば、ブザー、ボイス信号生成、及び／又は、音楽、或いは、他の高周波数帯域信号の再生成及びプレイバック(reproduction and playback)が含まれる。

オーディオ信号生成能力をサポートするためのハードウェアが利用できるスペースは、個人用電子装置内において縮小しているので、様々な音を出力する出力装置をサポートすることは非常に困難となるであろうし、また、そのような装置のそれぞれが利用可能なスペースはより小さくなって行くであろう。更に、そのような個人用電子装置の機能が増加することで、装置の他の機能に利用されるスペースをより縮小することが要求されるであろう。音声出力装置のサイズの縮小は、ブザー警報信号のような信号を、望ましいラウドネスレベルにおいて提供することをより困難なものにする。更に、音声出力装置の特徴は個人用電子装置の外部に配置されるので、製品の外観に対する当該特徴のインパクト及び、装置の異なる場所にそのような視覚的な特徴を配置することのできるフレキシビリティは、重要となるであろう。

音声パフォーマンスについては、３００ヘルツ（Ｈｚ）から３４００ヘルツ（Ｈｚ）の周波数帯域内において、比較的一様な周波数特性を有するスピーカを利用することが知られている。音楽や他の複雑な信号を装置により提供する場合には、少なくとも約８０００ヘルツまでの周波数帯域を提供できる周波数レンジを有するスピーカを利用することが好ましい。更に、音量の大きな警報信号は、様々な個人用電子装置において提供されても良い。

［発明の概要］
本発明の実施形態は、マイクロ・スピーカ・アセンブリ及び、マイクロ・スピーカ・アセンブリを含む移動体端末を提供するものである。当該マイクロ・スピーカ・アセンブリは、ハウジング内にマイクロ・スピーカが設置される。第１の前方調整容量は、マイクロ・スピーカの前面に近接して設置される。パッセージウェイ(passageway、以下同じ)は、ハウジング内で第１の前方調整容量（a first tuning volume、以下同じ）から開口部まで伸びている。パッセージウェイと流動的に通じている第２の前方調整容量（a second tuning volume、以下同じ）は、第１の前方調整容量と開口部との間でハウジング内に位置する。第２の前方調整容量（a second tuning volume、以下同じ）、第１の前方調整容量及びパッセージウェイは、マイクロ・スピーカの周波数応答を調整する二重共鳴器（double resonator、以下同じ）を定義するものである。

本発明の他の実施形態においては、マイクロ・スピーカ・アセンブリは、ハウジング内に設置されたマイクロ・スピーカを含むように提供される。マイクロ・スピーカと音響的にカップリングされる二重共鳴器は、音声周波数帯域よりも上の警報周波数における第１の共振周波数と、該第１の共振周波数よりも上の第２の共振周波数を有する。第１の共振周波数は、約３４００ヘルツと約５０００ヘルツとの間であることが好ましく、第２の共振周波数は約４０００ヘルツと約１００００ヘルツとの間にあることが望ましい。本発明のより詳細な実施形態では、第１の共振周波数は、約３０００ヘルツと約４０００ヘルツとの間に位置し、第２の共振周波数は約６０００ヘルツと約８０００ヘルツとの間に位置する。

本発明の更なる実施形態では、マイクロ・スピーカを調整する為の方法が提供される。マイクロ・スピーカの前面に近接する第１の前方調整容量の容量は、マイクロ・スピーカの第１の共振周波数を定義するために選択される。第１の共振周波数は、音声周波数範囲内における振幅応答と、音声周波数レンジ内における応答よりも大きな高振幅応答を第１の共振周波数において提供する。第２の前方調整容量の容量及び、第１の前方調整容量から、マイクロ・スピーカ・アセンブリを含むハウジングの開口まで伸びるマイクロ・スピーカ・アセンブリのパッセージウェイ上における第２の前方調整容量の位置は、マイクロスピーカの第２の共振周波数を定義するために選択される。第２の共振周波数は、第１の共振周波数よりも大きい。第２の共振周波数は、少なくとも約８０００ヘルツ（Ｈｚ）までの振幅応答を提供するものである。

［詳細な記述］
本発明は、本発明を説明するための実施形態を示す添付図面を参照して、以下により詳細に記述されるものである。図面では、明確性を出すために、領域や特徴の相対的なサイズを強調して記載しているものもある。しかしながら、これらの実施形態は、絶対的で、かつ、完全なものとして、当業者に対して本発明の範囲を完全に伝えるために提供されるものではない。むしろ、本発明は数多くの異なる形態において実施することができ、また、ここで説明される実施形態に制限されるものとして解釈されるべきではない。

本発明は、以下において、本発明の実施形態に対応する方法、移動体端末若しくは、マイクロ・スピーカ・アセンブリについての、少なくともフローチャート、ブロック図及びフロー図のいずれかを参照して説明される。ここで、方法に関連するフローチャートの各ブロック及びその結合は、コンピュータプログラム命令によって実行されるものであることは理解されよう。これらのコンピュータプログラム命令は、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、若しくは、他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサに提供され、実行されることで、該コンピュータやプログラム可能なデータ処理装置が、フローチャート、ブロック図、フロー図に規定される機能を実行するための手段として機能することになる。

本発明の実施形態を、図１に示す無線端末のブロック図を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態に対応する典型的な無線電話通信システムを示す。ここでは、移動体無線端末２２と無線通信ネットワークの基地局送受信機２４とが含まれる。無線端末２２は、携帯可能なハウジング２３を含み、コントローラ／プロセッサ４２と通信可能な、キーボード／キーパッド２６、ディスプレイ２８、マイクロ・スピーカ・アセンブリ３２、マイク３４、送受信器３６、及びメモリー３８を含む。送受信器３６は、典型的に送信器４４と受信器４６とを備え、無線周波数信号を基地局送受信機２４へ送信すると共に、音声信号などの無線周波数信号をアンテナ４８を介して基地局送受信機２４から受信する。移動体端末２２と基地局送受信機２４との間で送信される無線周波数信号は、トラヒック及びコントロール信号（例えば、入来呼についてページング信号やメッセージ）を備えていても良い。これらは、他のパーティや目的地との間で通信を確立したり、維持するのに利用される。コントローラ／プロセッサ４２は、移動体端末２２の様々な機能をサポートしていても良い。その機能の中には、受信器４２から受信した音声信号の復号や、復号された音声信号をマイクロ・スピーカ・アセンブリ３２へ提供する機能が含まれる。図１に示すように、ＭＩＤＩ（musical instrument digital interface）信号が、少なくとも警報及びＭＭＩフィードバックのいずれかのために（for alerting and/or MMI feedback）ＭＩＤＩシンセサイザー３５により、マイクロ・スピーカ・アセンブリ３２に提供されても良い。また、他のフォーマット用のシンセサイザーを適用しても良い。

移動体端末２２における上記のような構成要素は、マイクロ・スピーカ・アセンブリ３２を除き、従来の多くの移動体端末に含まれているものであり、また、それらの機能は当業者には一般的に知られているものである。また、ここで使用される“移動体端末（mobile terminal）”との語には、好ましくはマルチライン・ディスプレイを備える、或いは、備えない携帯無線電話機(cellular radiotelephone)、携帯無線電話、データ処理、ファクシミリ及びデータ通信の機能を組み合わせた個人用通信システム（Personal Communications System:PCS）端末、無線電話、ページャー、インターネット／イントラネット接続、ウェブ・ブラウザ、オーガナイザー、カレンダー及び／又はＧＰＳ受信器の機能を有することのできる携帯型情報端末（Personal Data Assistang:PDA）、無線電話送受信機能を有する従来的なラップトップ及び／又は小型の携帯用コンピュータ、或いは、ハウジング構成上の制約を受けるスペース内でマイクロ・スピーカを使用する他の携帯用装置が含まれる。

本発明のある実施形態においては、基地局送受信機２４は、セルラーネットワーク内の個々のセルを定義し、無線リンクプロトコルを利用して、移動体端末２２及びセル内の他の移動体端末と通信する、単数又は複数の無線送受信器を備える。単一の基地局送受信機２４のみが示されているが、多数の基地局送受信機が、例えば移動体交換局（mobile switching center）や他の装置を介して接続され、それによって無線通信ネットワークが定義されても良いことは、理解されよう。

本発明は、移動体端末２２及び／又は基地局２４のような通信装置又はシステムにおいて実施されても良いが、本発明は、そのような装置及び／又はシステムに限定されるものではない。その代わりに、本発明は、チューニングされたマイクロ・スピーカを利用するどのような装置においても実施可能である。

本発明に対応するチューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリは、図２のブロック図を参照して以下に説明される。図２の実施形態に示すように、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２は、ハウジング１５０内に設置されたマイクロ・スピーカ１５５を含む。図２では、ハウジング１５０の一部のみが示されており、ハウジング１５０は、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２には直接に関連しない他の構成要素を含んでいても良い。マイクロ・スピーカ１５５は、第１の面１５７と、該第１の面１５７の向かい側に位置する第２の面１５９を有する。第１の前方調整容量１６０は、マイクロ・スピーカ１５５の第１の面１５７に近接して配置される。パッセージウェイ１６５は、第１の前方調整容量１６０から開口部１７０に向かってハウジング１５０内に伸びている。

第２の前方調整容量１７５は、パッセージウェイ１６５と流動的に通じるように配置される（A second forward tuning volume 175 is located in fluid communication with the passageway.）。第２の前方調整容量１７５は、第１の前方調整容量１６０と開口部１７０との間で、ハウジング１５０内に配置される。このように、マイクロ・スピーカ１５５の前側では、第２の前方調整容量１７５、第１の前方調整容量１６０及びパッセージウェイ１６５は、マイクロ・スピーカ１５５の周波数応答を調整する二重共鳴器(double resonator、以下同じ)を定義している。ここで更に説明するように、音響的にマイクロ・スピーカ１５５とカップリングされる二重共鳴器は、音声周波数帯域より高い警報周波数における第１の共振周波数と、第１の共振周波数より高い第２の共振周波数とを有する。第１の共振周波数は、約３４００ヘルツと約５０００ヘルツとの間であることが好ましく、第２の共振周波数は約４０００ヘルツと約１００００ヘルツとの間にあることが望ましい。本発明のより詳細な実施形態では、第１の共振周波数は、約３０００ヘルツと約４０００ヘルツとの間に位置し、第２の共振周波数は約６０００ヘルツと約８０００ヘルツとの間に位置する。ここで使用される“二重共鳴器”には、より高次の共鳴器（higher order resonators）も含まれ、本発明は、２つの共振周波数のみを有する共鳴器に限定されるものではない。

マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２は、図１に示されるような移動体端末２２においてマイクロ・スピーカ・アセンブリ３２として利用されてもよい。そのような場合、移動体端末２２の携帯可能なハウジング２３は、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２のハウジング１５０として機能することができる。図２は、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２のための側面開口部１７０を示しているが、本発明はそのようなポートを有する構成に限定されるものではない。移動体端末２２の上端部（the top of the mobile terminal 22）や、例えば、マイクロ・スピーカ１５５の周波数応答に許容不可能なインパクトを与えることなく、移動体端末２２のイヤホン位置において高いサウンドレベルへのピークアコースティックの露出を避けるように(to avoid peak acoustic exposure to high sound levels at an earpiece position)、他の場所にポートを設けてもよい。更なる実施形態では、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２のオーディオパフォーマンスを大きく損なわずに、図２に示す構成に加えて、マイクロスピーカ１５５は、アンテナ若しくは移動体端末２２の他のハードウェアを通ってポートされるか又はそれと一体化されてもよい。

図２に更に記載されるように、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２は、後方調整容量１８０を含んでいてもよい。これは、マイクロスピーカ１５５の第２の面に近接して配置されてもよい。調整容量１６０、１７５、１８０のそれぞれの相対的な容量は、単に説明の目的で記載されたものであって、本発明を限定するように意図されたものではない。本発明の様々な実施形態において、後方調整容量１８０は、第１の前方調整容量１６０と第２の前方調整容量１７５のそれぞれよりも、少なくとも大規模である。例えば、パッセージウェイ１６５は、約５ミリ（ｍｍ）拡張され、第１のフォーワード調整容量１６０と第２の前方調整容量１７５は、それぞれ約０．２ｃｍ^３小さくなってもよい。

マイクロスピーカ１５５は、様々な実施形態において、約１０ミリ（ｍｍ）から約２０ミリ（ｍｍ）の間で直径を有する。他の実施形態では、開口部１７０は、約１０ｍｍ^２より小さい領域を有していてもよい。そのような小さなポートサイズは、マイクロスピーカの典型的な既存のポート利用法の約半分のサイズであっても良いし、或いは更に小さくても良い。開口部１７０について、そのようなより小さなポートサイズ開口を利用することは、例えば、移動体端末２２やマイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２が搭載されている他の装置の概観からの干渉や、減衰（detraction）を軽減するのに好ましいかもしれない。

図３は、図２に示されるチューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリの音響分析モデル（acousutical analogy model）の機構の概略を示す図である。図３において、調整容量の容量につき、第１の前方調整容量１６０はコンプライアンスＦＶとして、第２の前方調整容量１７５はコンプライアンスＴＶとして、更に、後方調整容量１８０はコンプライアンスＢＶとして表される。更に、パッセージウェイ１６５は、第１の前方調整容量１６０から第２の前方調整容量１７５へ伸びる第１のセクション１６５’と、第２の前方調整容量１７５からハウジング１５０の開口部１７０へ伸びる第２のセクション１６５”とを含む。スピーカ１５５からの信号は、開口部１７０から空気中に拡散し、ユーザや、マイク、或いは、他のヒアリング装置により受信される。図３に示すように、パッセージウェイセグメント１６５’及び１６５”は、長さ（ｌ）と直径（ｄ）によって特徴づけられる。

図３には、周波数生成器１８５も示されている。周波数生成器１８５、或いは、他の信号源は、電圧（及び／又は電流）駆動信号をマイクロスピーカ１５５に与える。

図３に示されるように、２つのフロント調整容量１６０と１７５、更には、パッセージウェイ１６５’及び１６５”を有することで、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２に二重共鳴器がもたらされる。ここで更に記載されるように、当該構成が、幾つかの実施形態において良質の警報性能を提供し、かつ、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２の周波数応答を音声周波数範囲より上まで拡張する為に利用されてもよい。

図４から６は、本発明の様々な実施形態に対応するチューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリの周波数応答を示す片対数グラフである。より詳細には、図４及び図５は、第２の前方調整容量１７５のサイズを増加或いは減少させた場合の、マイクロスピーカ１５５の周波数応答に対する影響を示す図である。図４は、図３に示されるマイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２の数理モデル(mathematical model)に基づいたマイクロスピーカ１５５の予期される周波数応答を示す図である。図４の、第１の共振周波数よりも高い拡張された周波数レンジにおける矢印は、拡張された周波数レンジにおける、第２の前方調整容量１７５の容量の増加に伴なう曲線の変化を示す。このように、第２の前方調整容量１７５の容量が増加すると、約４０００ヘルツ（Ｈｚ）よりも上の拡張された周波数レンジにおける振幅が増加する一方で、第２（或いはそれ以上の）の周波数共振点の振幅はより低くなることが分かる。より詳細に、図４のグラフに示される振幅出力は、マイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２の開口部１７０から１センチ（ｃｍ）の距離で、周波数生成器１８５が１ボルトｒｍｓ入力をマイクロスピーカ１５５に与えて周波数帯域を掃引する際に、（２０マイクロパスカルを基準とした）デシベル音圧レベル二乗平均平方根（ｄＢＳＰＬ_ｒｍｓ）において測定されたレベルに対応する。図４に示されるような結果を生成するために利用されるマイクロスピーカは、抵抗が８オームで、直径が１５ミリのマイクロスピーカである。

図５は、本発明の様々な実施形態に対応するマイクロスピーカ調整の効果を実証するために利用される、図３に示す機構モデルに対応するマイクロ・スピーカ・アセンブリ１３２より測定して得られたデータを示す片対数グラフである。図５に示される実施形態では、後方調整容量１８０は２．５立方センチメートルであり、第１の前方調整容量１６０は、０．１８立方センチメートルであり、第２の前方調整容量１７５は、０．１５立方センチメートルである。開口部１７０は２．６５平方ミリメートル（或いは、パッセージウェイがチューブである場合には、直径３ミリメートルで実質的に同一の開口が与えられる。）である。図５に示す結果では、第２の前方調整容量１７５は、ハウジング１５０を規定する壁１５２に近接して配置され、パッセージウェイセクション１６５”は、結果として１．５ミリメートルの長さを有し、典型的なプラスチック製の移動体端末の壁の厚さに対応している。第１のパッセージウェイセクション１６５’は、３．５ミリメートルの長さを有する。再度、第２の前方調整容量１７５の（０．３立方センチメートルまでの）異なる容量に対応する性能は、図５における様々な曲線によって示される。特に、図に示されている応答曲線は、１００立方ミリ（ｍｍ^３）の５００、１５０ｍｍ^３の５０５、５０ｍｍ^３の５１０、２００ｍｍ^３の５２０、２５０ｍｍ^３の５２５及び３００ｍｍ^３の５３０の第２の前方調整容量に対応する。

本発明に対応した、特定の選択されたデザインを有するマイクロ・スピーカ・アセンブリの性能は、図６の片対数グラフにより更に説明される。図６に示されるように、二重共鳴器の第２の共振周波数は、６０００ヘルツから７０００ヘルツの間にある。第１の共振点（first resonance、以下同じ）は、４０００ヘルツ丁度或いはそれより下の警報周波数(alert frequency)付近に収まる。第２の共振点(second resonance、以下同じ)によりもたらされる振幅の上昇は、約３００ヘルツから約３４００ヘルツまでの音声周波数レンジより上において、マイクロスピーカセンブリの帯域幅を実質的に２倍近くにして、約１００００ヘルツの帯域幅をシステムに与える。そのような拡張された周波数応答は、例えば（ＭＩＤＩシンセサイザやＭＰ３ファイルのプレイバックなどにより得られる）和音による着信音（polyphonic ring tone）や着信メロディをサポートしてもよい。４０００ヘルツ付近の第１の共振点の配置は、約３０００ヘルツから約４０００ヘルツ（さらには、警報音の周波数の倍音を含めて約８０００ヘルツ）において、高振幅警報性能(high amplitude alerting perfomance)を提供するように選択される。図３から図５に比べて、図６では振幅についてのスケールが変更されている一方で、図６では、マイクロスピーカへのあるＶ_ｒｍｓ入力は、共振点において１１５ｄＢＳＰＬ_ｒｍｓを出力し、その性能はポータブル装置における典型的な高品質ブザーに匹敵するほどである。

図６に示されるようなシステムの性能により、移動体端末のスピーカーフォンモード等において音声信号を処理する際に、第１の共振点は、３０００ヘルツの代わりに約４０００ヘルツ辺りとなり、（図６においてカーブ６００により示されるような）移動体端末の符号器／複合器（コーデック）において典型的に見いだされるようなローパスフィルタの効果により、共振周波数より低い周波数において減衰を開始させることができ、曲線を成形するためにこの効果を利用することができる。もし、よりなめらかな曲線が求められる場合には、図６の曲線６０５に示されるような、有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタを利用して、マイクロ・スピーカ・アセンブリの周波数応答を微調整することができる。ここで、図６は第２の前方調整容量１７５の容量調整による効果の変化を示していないが、図４に示されるように、そのような第１の共振点の容量調整に対する依存度は小さいものと見込まれる。よって、例えば第１の前方調整容量１６０の容量を増加させて第１の共振周波数をより低くすることで、第１の共振点をより低い周波数へ直ちに移動させることが可能である。

上記の本発明の議論によれば、本発明の様々な実施形態に対応するマイクロスピーカは、高い警報音レベルをサポートしつつ、スピーカーフォンモードでの音声周波数レンジにおける適切なレベルの周波数応答を保持することができ、また、周波数応答の帯域幅を和音を使ったメロディ（ＭＩＤＩ、ＭＰ３等）のために拡張することもできる。そのような周波数応答は、マイクロ・スピーカ・アセンブリのハウジングにおいて大きな開口サイズを利用すること無しに実現することができる。その一方で、移動体端末のデザインにおける音響ピークの懸念（peak acoustic concerns）には、スピーカのポートを、イヤーピースではなく、移動体端末の頭部又は側面に設置することで対処できる。更に、マイクロスピーカのポートは、様々な実施形態において、メインアンテナ或いは移動体端末の他の特徴部、例えば、移動体端末のプリント回路基板（ＰＣＢ）を通して提供することができる。

図４から図６における周波数応答曲線に示されるように、本発明の様々な実施形態においてマイクロスピーカ１５５は、音声周波数レンジにおける振幅応答を提供し、音声周波数レンジにおける応答よりも高い振幅応答を警報周波数において提供することができる。音声周波数レンジにおける振幅応答は、１センチメートルの距離で測定した場合に、少なくとも約−２０デシベル（ｄＢ）、或いは更なる実施形態では少なくとも約−１０ｄＢである。警報周波数は、図６における警報周波数としての第１の共振点でおよそ４０００ヘルツとして示されるように、約３０００ヘルツから約４０００ヘルツの間の周波数を有することが好ましい。また、二重共鳴器の利用により、少なくとも約８０００ヘルツ、或いは、図６に示されるように少なくとも約１０,０００ヘルツまでの、音声周波数レンジよりも上の拡張された周波数レンジにおける振幅応答も提供される。拡張された周波数レンジにおける最小の振幅応答は、音声周波数レンジにおけるものと同様に、約−２０ｄＢであることが好ましい。第２の共振周波数は、約６０００ヘルツから約８０００ヘルツの間であることが好ましい。このように、様々な実施形態において、マイクロスピーカには、少なくとも約８０００ヘルツの帯域幅、また、更なる実施形態では少なくとも約１００００ヘルツの帯域幅が与えられるかもしれない。このように、本発明のマイクロ・スピーカ・アセンブリにより提供される二重共鳴器は、マイクロスピーカの周波数応答を音声周波数レンジよりも上まで拡張すると共に、大きな音の警報周波数信号を提供することができる。

図７は、本発明の様々な実施形態に対応するマイクロスピーカ１５５の調整を実行するための動作を示すフローチャートである。図７のフローチャートに示されるように、マイクロスピーカ１５５の調整の為の動作には、マイクロスピーカの第１の共振周波数を規定するための、マイクロスピーカの前面に近接する第１の前方調整容量の容量選択が含まれる（ブロック２００）。第１の共振周波数は、少なくとも音声周波数レンジ（約３００ヘルツから約３４００ヘルツまで）における応答の最小の振幅を与える。更に、第１の共振周波数において、音声周波数レンジの応答よりも高い振幅応答を与えるもので、そのことにより、警報周波数として利用されてもよい。第２の前方調整容量の容量と、第１の前方調整容量からマイクロ・スピーカ・アセンブリを含むハウジング内の開口部まで伸びるマイクロ・スピーカ・アセンブリのパッセージウェイ上における第２の前方調整容量の位置とが選択される（ブロック２０５）。第２の前方調整容量の容量及び位置の選択は、マイクロスピーカの第２の共振周波数を定義するために利用されてもよい。第２の共振周波数は、（より高い周波数において）第１の共振周波数よりも高い。本発明の幾つかの実施形態では、調整動作には、後方調整容量の為の容量の選択が含まれる（ブロック２１０）。

図１及び図７のフローチャート、フローダイアグラム及びブロック図は、マイクロ・スピーカ・アセンブリを調整する方法を実施可能とするための、構造、機能、及び動作を示すものである。この鑑点において、フローチャートやブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、若しくは、特定の論理的動作を実行するための１以上の実行可能な命令を備えるコードの一部を表してもよい。幾つかの代替的な実施形態では、ブロックに規定された動作が、図に示された順番とは無関係に実行されてもよい。例えば、２つの連続するブロックは、それらに含まれる機能に応じて、実際には、実質的に同時に実行されてもよいし、或いは、逆の順序で実行されてもよい。

以上、添付図面や明細書において、本発明の典型的な実施形態を開示し、その中では特定の用語が採用されているが、これらは総称的に、また、記述的な意味としてのみ使用されたものであり、何らかの限定を意図したものではない。そして、本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって定められるものである。

本発明の実施形態に対応するチューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリを含む移動体端末を示すブロック図である。 本発明の実施形態に対応するチューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリの断面図である。 図２のチューニングされたマイクロ・スピーカの、音響分析モデルの機構を示す図である。 本発明の実施形態に対応する、異なる第２の調整容量における、チューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリの拡張された周波数レンジを通じた予測周波数応答を示す片対数グラフである。 本発明の実施形態に対応する、異なる第２の調整容量における、チューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリの拡張された周波数レンジを通じた周波数応答を示す片対数グラフである。 本発明の実施形態に対応する、チューニングされたマイクロ・スピーカ・アセンブリの拡張された周波数レンジを通じた予測周波数応答を示す片対数グラフである。 本発明の実施形態に対応するマイクロ・スピーカを調整するための操作のフローチャートである。

Claims (28)

1. 移動体端末であって、
   携帯可能なハウジングと、
   前記ハウジング内に設置されたマイクロスピーカと、
   前記マイクロスピーカの前面に近接する第１の前方調整容量と、
   前記第１の前方調整容量から前記ハウジングの開口まで伸びるパッセージウェイと、
   前記パッセージウェイと流動的に通じており、前記第１の前方調整容量と前記ハウジングの前記開口との間に位置する第２の前方調整容量とを備え、
   前記第２の前方調整容量と、前記第１の前方調整容量と、前記パッセージウェイとが、前記マイクロスピーカの周波数応答を調整する二重共鳴器を定義し、
   前記マイクロスピーカの前記周波数応答が、音声周波数レンジにおいて振幅応答を与え、かつ、前記音声周波数レンジにおける前記応答よりも大きな高振幅応答を、前記音声周波数レンジよりも上の警報周波数において与えるように調整され、
   前記警報周波数は前記二重共鳴器の第１の共振周波数であり、前記二重共鳴器の第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数より高い周波数を有することを特徴とする移動体端末。
2. 前記音声周波数レンジにおける最小の振幅応答が少なくとも約−２０デシベル（ｄＢ）であり、前記警報周波数は約３０００ヘルツと約４０００ヘルツとの間にあることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
3. 前記音声周波数レンジにおける最小の振幅応答が、少なくとも約−１０デシベル（ｄＢ）であることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
4. 前記マイクロスピーカの周波数応答が、前記音声周波数レンジより上の拡張された周波数レンジにおける振幅応答を与えるように調整されることを特徴とする請求項２に記載の移動体端末。
5. 前記拡張された周波数レンジの振幅応答が少なくとも約−２０デシベル（ｄＢ）であり、前記拡張された周波数レンジが少なくとも約８０００ヘルツ（Ｈｚ）以下におけるものであることを特徴とする請求項４に記載の移動体端末。
6. 前記第１の周波数は、約３０００ヘルツ（Ｈｚ）よりも高い周波数であることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
7. 前記第２の共振周波数は、約６０００ヘルツ（Ｈｚ）と約８０００ヘルツ（Ｈｚ）との間であることを特徴とする請求項６に記載の移動体端末。
8. 前記マイクロスピーカの面に近接し、前記第１の前方調整容量に対向する後方調整容量を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
9. 前記後方調整容量は、少なくとも、前記第１の前方調整容量及び第２の前方調整容量のそれぞれよりも大きい規模を有することを特徴とする請求項８に記載の移動体端末。
10. 前記開口は、約１０平方ミリメートル（ｍｍ^２）未満の領域を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
11. 前記マイクロスピーカは、少なくとも約８０００ヘルツ（Ｈｚ）の帯域幅を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
12. 前記マイクロスピーカは、少なくとも約１００００ヘルツ（Ｈｚ）の帯域幅を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
13. 前記マイクロスピーカは、少なくとも約１０ミリメートル（ｍｍ）から約２０ミリメートル（ｍｍ）の間の直径を有することを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
14. 前記第２の前方調整容量が、前記ハウジングの壁に近接して設置され、前記開口は前記壁内にあり、前記第２の前方調整容量から前記開口までの前記パッセージウェイの長さは、前記ハウジングの前記壁の厚さとほぼ同一であることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
15. ワイヤレス通信ネットワークから音声信号を受信する受信器と、
    前記音声信号を復号し、復号された音声信号を前記マイクロスピーカに与えるコントローラと
    を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の移動体端末。
16. 前記パッセージウェイは、約５ミリメートル（ｍｍ）伸びており、前記第１及び第２の前方調整容量はそれぞれ約０．２立方センチメートル未満であり、前記開口は、約１０平方ミリメートル（ｍｍ^２）未満の領域を有することを特徴とする請求項１５に記載の移動体端末。
17. 前記マイクロスピーカの前記周波数応答は、約８０００ヘルツ（Ｈｚ）以下において約−２０デシベル（ｄＢ）の最小振幅応答を提供し、かつ、前記第１の共振周波数が約３０００ヘルツと約４０００ヘルツとの間の周波数を提供するように調整されることを特徴とする請求項１５に記載の移動体端末。
18. マイクロ・スピーカ・アセンブリであって、
    ハウジング内に設置されたマイクロスピーカと、
    前記マイクロスピーカの前面に近接する第１の前方調整容量と、
    前記第１の前方調整容量から前記ハウジングの開口まで伸びるパッセージウェイと、
    前記パッセージウェイと流動的に通じており、前記第１の前方調整容量と前記ハウジングの前記開口との間に位置する第２の前方調整容量とを備え、
    前記第２の前方調整容量と、前記第１の前方調整容量と、前記パッセージウェイとが、前記マイクロスピーカの周波数応答を調整する二重共鳴器を定義し、
    前記マイクロスピーカの前記周波数応答が、音声周波数レンジにおいて振幅応答を与え、かつ、前記音声周波数レンジにおける前記応答よりも大きな高振幅応答を、前記音声周波数レンジよりも上の警報周波数において与えるように調整され、
    前記警報周波数は前記二重共鳴器の第１の共振周波数であり、前記二重共鳴器の第２の共振周波数は、前記第１の共振周波数より高い周波数を有することを特徴とするマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
19. 前記マイクロスピーカの周波数応答は、前記音声周波数レンジから少なくとも約８０００ヘルツ以下における拡張された周波数レンジとを与えるように調整され、前記マイクロスピーカの周波数応答は、更に、前記音声周波数レンジにおける前記応答よりも大きな高振幅応答を、約８０００ヘルツ未満の警報周波数において与えるように更に調整されることを特徴とする請求項１８に記載のマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
20. 前記音声周波数レンジ及び前記拡張された周波数レンジにおける前記振幅応答は、少なくとも約−２０デシベル（ｄＢ）であり、前記警報周波数は約３０００ヘルツと約４０００ヘルツとの間であることを特徴とする請求項１９に記載のマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
21. 前記第１の共振周波数は、約３０００ヘルツ（Ｈｚ）よりも高い前記二重共鳴器の共振周波数であり、前記第２の共振周波数は、前記音声周波数レンジより高く、少なくとも約８０００ヘルツまでにおいて約−２０デシベル（ｄＢ）の最小の振幅応答を与えるように選択されることを特徴とする請求項１９に記載のマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
22. 前記第２の共振周波数は、約６０００ヘルツ（Ｈｚ）と約８０００ヘルツ（Ｈｚ）との間であることを特徴とする請求項２１に記載のマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
23. 前記開口は、約１０平方ミリメートル（ｍｍ^２）未満の領域を有することを特徴とする請求項１８に記載のマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
24. 前記マイクロスピーカは、少なくとも約１０ミリメートル（ｍｍ）から約２０ミリメートル（ｍｍ）の間の直径を有することを特徴とする請求項２３に記載のマイクロ・スピーカ・アセンブリ。
25. マイクロスピーカを調整するための方法であって、
    マイクロスピーカの前面に近接する第１の前方調整容量のボリュームを、前記マイクロスピーカの警報周波数である第１の共振周波数を定義するために選択する工程であって、前記第１の共振周波数が音声周波数レンジよりも上の周波数であって、該音声周波数レンジにおいて振幅応答を与え、前記音声周波数レンジの前記応答より大きな高振幅応答が前記第１の共振周波数において与えられる工程と、
    第２の前方調整容量のボリュームと、前記第２の前方調整容量の、前記第１の前方調整容量からマイクロ・スピーカ・アセンブリを包含するハウジングの開口まで伸びる前記マイクロ・スピーカ・アセンブリのパッセージウェイ上における位置とを、前記マイクロスピーカの第２の共振周波数を定義するために選択する工程であって、前記第２の共振周波数が前記第１の共振周波数より高く、前記第２の共振周波数が少なくとも約８０００ヘルツ（Ｈｚ）以下において振幅応答を与える工程と
    を備えることを特徴とする方法。
26. 前記音声周波数レンジ内、及び、少なくとも約８０００ヘルツ（Ｈｚ）以下における前記振幅応答は、少なくとも約−２０デシベル（ｄＢ）であることを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. 前記第１の共振周波数は、約３０００ヘルツから約４０００ヘルツの間であることを特徴とする請求項２６に記載の方法。
28. 前記開口は、約１０平方ミリメートル（ｍｍ^２）未満の領域を有することを特徴とする請求項２７に記載の方法。

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