JPH08280086A - 開口付きスピーカ・エンクロージャを備えた携帯用電子装置 - Google Patents
開口付きスピーカ・エンクロージャを備えた携帯用電子装置Info
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- JPH08280086A JPH08280086A JP8059238A JP5923896A JPH08280086A JP H08280086 A JPH08280086 A JP H08280086A JP 8059238 A JP8059238 A JP 8059238A JP 5923896 A JP5923896 A JP 5923896A JP H08280086 A JPH08280086 A JP H08280086A
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
- H04R5/00—Stereophonic arrangements
- H04R5/02—Spatial or constructional arrangements of loudspeakers
Abstract
(57)【要約】
【目的】小さい筐体に収容されたスピーカの最大入力電
力を、筐体の音響特性の改良によって増大させる。 【構成】スピーカ１５０の前面からの音を導出する第１
アパーチャ１２に加えて、スピーカの背面からの音を筐
体の前面に導出する径路（第１チャンバ２１０→第２チ
ャンバ２２０→第２アパーチャ１１０）を設ける。この
径路の各種寸法は、第１、第２アパーチャから出る音が
互いにほぼ同相になるように定める。これにより、スピ
ーカの共振周波数での、スピーカ・ダイヤフラムの振幅
が極めて小さくなるので、スピーカに大きな電力を供給
した際のダイヤフラムの振幅が許容限度を越えることに
よる破壊が防止される。
力を、筐体の音響特性の改良によって増大させる。 【構成】スピーカ１５０の前面からの音を導出する第１
アパーチャ１２に加えて、スピーカの背面からの音を筐
体の前面に導出する径路（第１チャンバ２１０→第２チ
ャンバ２２０→第２アパーチャ１１０）を設ける。この
径路の各種寸法は、第１、第２アパーチャから出る音が
互いにほぼ同相になるように定める。これにより、スピ
ーカの共振周波数での、スピーカ・ダイヤフラムの振幅
が極めて小さくなるので、スピーカに大きな電力を供給
した際のダイヤフラムの振幅が許容限度を越えることに
よる破壊が防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路要素の分野に
関するものである。本発明は、とりわけ、開口付きスピ
ーカ・エンクロージャを有する携帯用電子装置である。
関するものである。本発明は、とりわけ、開口付きスピ
ーカ・エンクロージャを有する携帯用電子装置である。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】携帯用パーソナル・コンピ
ュータのような携帯用電子装置のサイズは、この数年の
間にかなり急激に縮小されてきた。初期の携帯用コンピ
ュータは、１０Ｋｇを超えており、より現実に即してい
えば、ハンドル付きのデスクトップ・コンピュータに似
ていたが、このため、力持ちと真のサディストだけにし
か、このコンピュータを持ち運びすることはできなかっ
た。対照的に、今日のラップ・トップ及びサブノートブ
ック・コンピュータは、１．５Ｋｇ未満の重さにするこ
とが可能であり、簡単にブリーフケースに納めることが
でき、真に携帯用である。携帯用パーソナル・コンピュ
ータのサイズ縮小は、出張者にとって恩恵であったが、
問題がないわけではなかった。
ュータのような携帯用電子装置のサイズは、この数年の
間にかなり急激に縮小されてきた。初期の携帯用コンピ
ュータは、１０Ｋｇを超えており、より現実に即してい
えば、ハンドル付きのデスクトップ・コンピュータに似
ていたが、このため、力持ちと真のサディストだけにし
か、このコンピュータを持ち運びすることはできなかっ
た。対照的に、今日のラップ・トップ及びサブノートブ
ック・コンピュータは、１．５Ｋｇ未満の重さにするこ
とが可能であり、簡単にブリーフケースに納めることが
でき、真に携帯用である。携帯用パーソナル・コンピュ
ータのサイズ縮小は、出張者にとって恩恵であったが、
問題がないわけではなかった。
【０００３】こうした問題の１つが、コンピュータまた
は他の電子装置が小さくなるにつれて、コンピュータま
たは他の電子装置に含まれる部品の多くも、小さくしな
ければならないということである。電子装置と共に縮小
された部品の例には、回路要素、ハードディスク記憶装
置及びスピーカがある。回路要素及びハードディスク記
憶装置のサイズ縮小は、これらの分野における技術的進
歩のおかげで、もっと大きいサイズで以前に得られた以
上の機能性がさらに小さいサイズにおいて得ることが可
能になったので、大した問題ではなかった。
は他の電子装置が小さくなるにつれて、コンピュータま
たは他の電子装置に含まれる部品の多くも、小さくしな
ければならないということである。電子装置と共に縮小
された部品の例には、回路要素、ハードディスク記憶装
置及びスピーカがある。回路要素及びハードディスク記
憶装置のサイズ縮小は、これらの分野における技術的進
歩のおかげで、もっと大きいサイズで以前に得られた以
上の機能性がさらに小さいサイズにおいて得ることが可
能になったので、大した問題ではなかった。
【０００４】他方では、スピーカのサイズ縮小によっ
て、より深刻な問題が生じた。スピーカが小さくなるに
つれて、スピーカが扱うことの可能な最大パワーも小さ
くなり、このため、スピーカが発生し得る音量が小さく
なり、音質が劣化する可能性がある。さらに、小型スピ
ーカの低周波レスポンスは、低周波数におけるスピーカ
のコイルの物理的動きのため、スピーカが扱うことの可
能な最大パワーとトレード・オフが必要になる。小型ス
ピーカの低パワー及び不十分な低周波レスポンスは、今
日のサウンド集約形マルチメディア・アプリケーション
を実行する場合のように、音響が重要になる、今日の携
帯用コンピュータ及び他の電子装置においては全く許容
することができない。
て、より深刻な問題が生じた。スピーカが小さくなるに
つれて、スピーカが扱うことの可能な最大パワーも小さ
くなり、このため、スピーカが発生し得る音量が小さく
なり、音質が劣化する可能性がある。さらに、小型スピ
ーカの低周波レスポンスは、低周波数におけるスピーカ
のコイルの物理的動きのため、スピーカが扱うことの可
能な最大パワーとトレード・オフが必要になる。小型ス
ピーカの低パワー及び不十分な低周波レスポンスは、今
日のサウンド集約形マルチメディア・アプリケーション
を実行する場合のように、音響が重要になる、今日の携
帯用コンピュータ及び他の電子装置においては全く許容
することができない。
【０００５】この問題を解決するための先行技術による
試みの１つが、Weberに対して付与された米国特許第
４，７２７，５８３号に開示されている。この特許に
は、電話の受話器のハウジングに納められた薄いスピー
カが開示されており、ここでは、スピーカのキャビティ
には、スピーカ／ハウジングの組み合わせの共振周波数
をほぼスピーカの自由空気カットオフ周波数まで動かす
ような寸法が付与されている。この結果生じるレスポン
スは、そのカットオフポイント周波数よりも下では約６
ｄｂ／オクターブで低下する。通常の所望の可聴範囲に
おいてほぼフラットな周波数レスポンスを得るため、６
ｄｂ／オクターブで利得が増大する増幅器が信号入力経
路に配置される。Weberの装置はこの低い側の周波数範
囲を拡大するように見えるが、この結果を実現するには
余分な回路要素が必要になり、従って、望ましくないこ
とには、電子装置のサイズが大きくなり、コストが上昇
する。
試みの１つが、Weberに対して付与された米国特許第
４，７２７，５８３号に開示されている。この特許に
は、電話の受話器のハウジングに納められた薄いスピー
カが開示されており、ここでは、スピーカのキャビティ
には、スピーカ／ハウジングの組み合わせの共振周波数
をほぼスピーカの自由空気カットオフ周波数まで動かす
ような寸法が付与されている。この結果生じるレスポン
スは、そのカットオフポイント周波数よりも下では約６
ｄｂ／オクターブで低下する。通常の所望の可聴範囲に
おいてほぼフラットな周波数レスポンスを得るため、６
ｄｂ／オクターブで利得が増大する増幅器が信号入力経
路に配置される。Weberの装置はこの低い側の周波数範
囲を拡大するように見えるが、この結果を実現するには
余分な回路要素が必要になり、従って、望ましくないこ
とには、電子装置のサイズが大きくなり、コストが上昇
する。
【０００６】比較的低い周波数の音響の前面と背面間で
の相殺は、大形で独立した可動ダイアフラムを備えるラ
ウドスピーカの基本的な問題である。大形の独立したラ
ウドスピーカの設計者は、通常、スピーカの背面からの
音響をある体積の空気内に密封することによってこの問
題を処理する。もう１つの一般的なアプローチは、１９
５０年代の後期以降に、大形で独立したラウドスピーカ
の動作はラウドスピーカの背面からの位相を補正した音
響用にベントまたは開口を設けると向上するという理論
化を行ったJames F. Novac、A.N.Thiele及びRichard H.
Smallの初期研究に従ったものである。以下の論文はそ
の研究を代表するものである： 1. James F. Novak, Performance of Enclosures for L
ow-Resonance High-Compliance Loudspeakers. IRE Tra
nsactions in Audio. Vol. AU-7, pp. 5-13 (Jan-Feb 1
959) 2. N. Thiele, Loudspeakers in Vented Boxes: Part
I. Journal of the Audio Engineering Society, Vol.
19, No. 5, pp382-392(May 1971) 3. N. Thiele, Loudspeakers in Vented Boxes: Part I
I, Journal of the Audio Engineering Society, Vol.
19, No. 6, pp471-483 (June 1971) 4. Richard H. Small, Simplified Loudspeaker Measur
ements at Low Frequencies, Journal of the Audio En
gineering Society, Vol. 20, No. 1, pp28-33(Jan/Feb
1972) 5. Richard H. Small, Direct-Radiator Loudspeaker S
ystem Analysis, Journal of the Audio Engineering S
ociety, Vol. 20, No. 1, pp383-395 (June 1972) 6. Richard H. Small, Closed Box Loudspeaker System
s Part I: Analysis,Journal of the Audio Engineerin
g Society, Vol. 20, No. 10, pp798-808 (December 19
72) 7. Richard H. Small, Closed Box Loudspeaker System
s Part II: Synthesis, Journal of the Audio Enginee
ring Society, Vol. 21, No. 1, pp11-18 (Jan/Feb 197
3) 8. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker System
s Part I: Small-Signal Analysis, Journal of the Au
dio Engineering Society, Vol. 21, No. 5, pp363-372
(June 1973) 9. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker System
s Part II: Large-Signal Analysis, Journal of the A
udio Engineering Society, Vol. 21, No. 6,pp438-444
(July/August 1973) 10. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker Syste
ms Part III: Synthesis, Journal of the Audio Engin
eering Society, Vol. 21, No. 7, pp549-554(Septembe
r 1973) 11. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker Syste
ms Part IV: Appedices, Journal of the Audio Engine
ering Society, Vol. 21, No. 8, pp635-639 (October
1973)
の相殺は、大形で独立した可動ダイアフラムを備えるラ
ウドスピーカの基本的な問題である。大形の独立したラ
ウドスピーカの設計者は、通常、スピーカの背面からの
音響をある体積の空気内に密封することによってこの問
題を処理する。もう１つの一般的なアプローチは、１９
５０年代の後期以降に、大形で独立したラウドスピーカ
の動作はラウドスピーカの背面からの位相を補正した音
響用にベントまたは開口を設けると向上するという理論
化を行ったJames F. Novac、A.N.Thiele及びRichard H.
Smallの初期研究に従ったものである。以下の論文はそ
の研究を代表するものである： 1. James F. Novak, Performance of Enclosures for L
ow-Resonance High-Compliance Loudspeakers. IRE Tra
nsactions in Audio. Vol. AU-7, pp. 5-13 (Jan-Feb 1
959) 2. N. Thiele, Loudspeakers in Vented Boxes: Part
I. Journal of the Audio Engineering Society, Vol.
19, No. 5, pp382-392(May 1971) 3. N. Thiele, Loudspeakers in Vented Boxes: Part I
I, Journal of the Audio Engineering Society, Vol.
19, No. 6, pp471-483 (June 1971) 4. Richard H. Small, Simplified Loudspeaker Measur
ements at Low Frequencies, Journal of the Audio En
gineering Society, Vol. 20, No. 1, pp28-33(Jan/Feb
1972) 5. Richard H. Small, Direct-Radiator Loudspeaker S
ystem Analysis, Journal of the Audio Engineering S
ociety, Vol. 20, No. 1, pp383-395 (June 1972) 6. Richard H. Small, Closed Box Loudspeaker System
s Part I: Analysis,Journal of the Audio Engineerin
g Society, Vol. 20, No. 10, pp798-808 (December 19
72) 7. Richard H. Small, Closed Box Loudspeaker System
s Part II: Synthesis, Journal of the Audio Enginee
ring Society, Vol. 21, No. 1, pp11-18 (Jan/Feb 197
3) 8. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker System
s Part I: Small-Signal Analysis, Journal of the Au
dio Engineering Society, Vol. 21, No. 5, pp363-372
(June 1973) 9. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker System
s Part II: Large-Signal Analysis, Journal of the A
udio Engineering Society, Vol. 21, No. 6,pp438-444
(July/August 1973) 10. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker Syste
ms Part III: Synthesis, Journal of the Audio Engin
eering Society, Vol. 21, No. 7, pp549-554(Septembe
r 1973) 11. Richard H. Small, Vented Box Loudspeaker Syste
ms Part IV: Appedices, Journal of the Audio Engine
ering Society, Vol. 21, No. 8, pp635-639 (October
1973)
【０００７】これらの研究者の著作は、その理論を大形
の独立したラウドスピーカに実際に用いることを企図し
たものであるが、これらの理論が携帯用電子装置に収容
される小型スピーカに実際にどのようにして適用できる
か、また適用できるか否かすら考慮してはいなかった。
かくして、同様に、小型携帯用電子装置の設計者は、こ
れらの研究者による理論が携帯用電子装置に収容される
小型スピーカに実際にどのようにして適用できるか、ま
た適用できるか否かすら、全く考えもしていなかった。
の独立したラウドスピーカに実際に用いることを企図し
たものであるが、これらの理論が携帯用電子装置に収容
される小型スピーカに実際にどのようにして適用できる
か、また適用できるか否かすら考慮してはいなかった。
かくして、同様に、小型携帯用電子装置の設計者は、こ
れらの研究者による理論が携帯用電子装置に収容される
小型スピーカに実際にどのようにして適用できるか、ま
た適用できるか否かすら、全く考えもしていなかった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】携帯用パーソナル・コン
ピュータのような携帯用電子装置が、開口付きスピーカ
・エンクロージャを備えている。開口付きスピーカ・エ
ンクロージャには、前面部分と背面部分を備えたスピー
カが設けられており、スピーカの前面部分は携帯用電子
装置の上部表面とシールを形成し、スピーカの背面部分
は、開口付きスピーカ・エンクロージャに収容されてい
る。携帯用電子装置の上部表面と開口付きスピーカ・エ
ンクロージャの底部表面との間にガスケットのような遮
音材が配置されており、これにより、遮音材の一方の側
に１つのチャンバ部分が形成され、遮音材のもう一方の
側にもう１つのチャンバ部分が形成されている。遮音材
は、音響が第１チャンバ部分から第２チャンバ部分に進
行できるようにするギャップを備えている。携帯用電子
装置の上部表面にある第１アパーチャによって、スピー
カの前面部分から音波を放出することが可能になる。携
帯用電子装置の上部表面にある第２アパーチャによっ
て、第１チャンバ部分及び第２チャンバ部分を介して、
スピーカの背面部分から音波を放出することが可能にな
る。スピーカの前面部分からの音波とスピーカの背面部
分からの音波は、第１と第２アパーチャから放出される
とき、互いにほぼ同相になる。
ピュータのような携帯用電子装置が、開口付きスピーカ
・エンクロージャを備えている。開口付きスピーカ・エ
ンクロージャには、前面部分と背面部分を備えたスピー
カが設けられており、スピーカの前面部分は携帯用電子
装置の上部表面とシールを形成し、スピーカの背面部分
は、開口付きスピーカ・エンクロージャに収容されてい
る。携帯用電子装置の上部表面と開口付きスピーカ・エ
ンクロージャの底部表面との間にガスケットのような遮
音材が配置されており、これにより、遮音材の一方の側
に１つのチャンバ部分が形成され、遮音材のもう一方の
側にもう１つのチャンバ部分が形成されている。遮音材
は、音響が第１チャンバ部分から第２チャンバ部分に進
行できるようにするギャップを備えている。携帯用電子
装置の上部表面にある第１アパーチャによって、スピー
カの前面部分から音波を放出することが可能になる。携
帯用電子装置の上部表面にある第２アパーチャによっ
て、第１チャンバ部分及び第２チャンバ部分を介して、
スピーカの背面部分から音波を放出することが可能にな
る。スピーカの前面部分からの音波とスピーカの背面部
分からの音波は、第１と第２アパーチャから放出される
とき、互いにほぼ同相になる。
【０００９】
【実施例】図１には、従来の密封形スピーカ・エンクロ
ージャを利用した携帯用電子装置が示され、図２には、
該携帯用電子装置の一部に関する分解図が示されてい
る。携帯用コンピュータ１０（ここでは、ヒューレット
・パッカードＯｍｎｉＢｏｏｋ ４０００ラップ・トッ
プ・コンピュータとして示されている）は、この場合、
上部表面１４として示された第１表面に含まれるアパー
チャ１２を備えている。携帯用コンピュータ１０は、デ
ィスプレイ１１及びキーボード１３も備えている。スピ
ーカ１５（図２）は、アパーチャ１２のすぐ下に取り付
けられるので、スピーカ１５の前面部分１８からの音響
は上部表面１４のアパーチャ１２を介して放出される。
スピーカ１５の背面部分１９からの音響は底部エンクロ
ージャ表面１６と上部表面１４の間に閉じ込められる。
スピーカ１５の背面部分１９からの音響は、閉じ込めら
れるので、スピーカ１５の前面に回り込んでスピーカ１
５の前面部分１８から生じる低周波音響をキャンセルす
ることはできない。従って、スピーカ１５は、底部エン
クロージャ表面１６と表面１４の間の空気がエア・サス
ペンション・システムにおけるバネの働きをする、密閉
形エンクロージャに納められているものとみなされる。
ージャを利用した携帯用電子装置が示され、図２には、
該携帯用電子装置の一部に関する分解図が示されてい
る。携帯用コンピュータ１０（ここでは、ヒューレット
・パッカードＯｍｎｉＢｏｏｋ ４０００ラップ・トッ
プ・コンピュータとして示されている）は、この場合、
上部表面１４として示された第１表面に含まれるアパー
チャ１２を備えている。携帯用コンピュータ１０は、デ
ィスプレイ１１及びキーボード１３も備えている。スピ
ーカ１５（図２）は、アパーチャ１２のすぐ下に取り付
けられるので、スピーカ１５の前面部分１８からの音響
は上部表面１４のアパーチャ１２を介して放出される。
スピーカ１５の背面部分１９からの音響は底部エンクロ
ージャ表面１６と上部表面１４の間に閉じ込められる。
スピーカ１５の背面部分１９からの音響は、閉じ込めら
れるので、スピーカ１５の前面に回り込んでスピーカ１
５の前面部分１８から生じる低周波音響をキャンセルす
ることはできない。従って、スピーカ１５は、底部エン
クロージャ表面１６と表面１４の間の空気がエア・サス
ペンション・システムにおけるバネの働きをする、密閉
形エンクロージャに納められているものとみなされる。
【００１０】スピーカ１５に供給可能な最大パワーは、
スピーカ１５のダイヤフラムの最大偏位によって決ま
る。A. N. Tieleの発見によれば、密閉形エンクロージ
ャに納めたスピーカ・ダイヤフラムの最大偏位は、スピ
ーカの共振周波数において発生する。密閉形エンクロー
ジャに取り付けられるスピーカ１５に関して一般的な、
共振周波数が３５６Ｈｚのスピーカでは、このスピーカ
の最大パワーは一般に約０．２ワットである。
スピーカ１５のダイヤフラムの最大偏位によって決ま
る。A. N. Tieleの発見によれば、密閉形エンクロージ
ャに納めたスピーカ・ダイヤフラムの最大偏位は、スピ
ーカの共振周波数において発生する。密閉形エンクロー
ジャに取り付けられるスピーカ１５に関して一般的な、
共振周波数が３５６Ｈｚのスピーカでは、このスピーカ
の最大パワーは一般に約０．２ワットである。
【００１１】図３には本発明の望ましい実施例の携帯用
電子装置が示され、図４にはこの携帯用電子装置の一部
に関する分解図が示されている。望ましい実施例では、
携帯用コンピュータ１００は、ここで解説され示される
修正を加えた図１に示すヒューレット・パッカードOmni
Book 4000ラップ・トップ・コンピュータである。図１
の携帯用コンピュータ１０と同様、携帯用コンピュータ
１００は上部表面１４０にアパーチャ１２を含んでい
る。しかし、図１の携帯用コンピュータ１０とは異な
り、携帯用コンピュータ１００は、上部表面１４０に第
２アパーチャ、アパーチャ１１０、も含んでいる。望ま
しい実施例では、上部表面１４０は携帯用コンピュータ
１００のキーボード用パーム・レストである。パーム・
レストの下の部分は通常充分に活用されていないので、
ここはアパーチャ１２及び１１０を配置するのに都合の
よい場所である。アパーチャ１１０の働きについては以
下で更に詳述する。図２のスピーカと同様、スピーカ１
５０（図４）は、アパーチャ１２のすぐ下に取り付けら
れるので、スピーカ１５０の前面部分１８０からの音響
は上部表面１４０のアパーチャ１２を介して放出され
る。望ましい実施例では、スピーカ１５０の前面部分１
８０は上部表面１４０と接しているので、上部表面１４
０とシールを形成する。図２のスピーカ１５とは異な
り、スピーカ１５０の背面部分１９０からの音響は底部
エンクロージャ表面１６０と上部表面１４０の間に閉じ
込められることはない。その代わり、底部エンクロージ
ャ表面１６０と上部表面１４０の間の壁面１２１〜１２
４内の領域によって、開口付きスピーカ・エンクロージ
ャ１２０が形成される。開口付きスピーカ・エンクロー
ジャ１２０と上部表面１４０は、次に説明するやり方
で、スピーカ１５０の背面部分１９０から放出される音
波と、スピーカ１５０の前面部分１８０からの音波がほ
ぼ同相になるように設計されている。
電子装置が示され、図４にはこの携帯用電子装置の一部
に関する分解図が示されている。望ましい実施例では、
携帯用コンピュータ１００は、ここで解説され示される
修正を加えた図１に示すヒューレット・パッカードOmni
Book 4000ラップ・トップ・コンピュータである。図１
の携帯用コンピュータ１０と同様、携帯用コンピュータ
１００は上部表面１４０にアパーチャ１２を含んでい
る。しかし、図１の携帯用コンピュータ１０とは異な
り、携帯用コンピュータ１００は、上部表面１４０に第
２アパーチャ、アパーチャ１１０、も含んでいる。望ま
しい実施例では、上部表面１４０は携帯用コンピュータ
１００のキーボード用パーム・レストである。パーム・
レストの下の部分は通常充分に活用されていないので、
ここはアパーチャ１２及び１１０を配置するのに都合の
よい場所である。アパーチャ１１０の働きについては以
下で更に詳述する。図２のスピーカと同様、スピーカ１
５０（図４）は、アパーチャ１２のすぐ下に取り付けら
れるので、スピーカ１５０の前面部分１８０からの音響
は上部表面１４０のアパーチャ１２を介して放出され
る。望ましい実施例では、スピーカ１５０の前面部分１
８０は上部表面１４０と接しているので、上部表面１４
０とシールを形成する。図２のスピーカ１５とは異な
り、スピーカ１５０の背面部分１９０からの音響は底部
エンクロージャ表面１６０と上部表面１４０の間に閉じ
込められることはない。その代わり、底部エンクロージ
ャ表面１６０と上部表面１４０の間の壁面１２１〜１２
４内の領域によって、開口付きスピーカ・エンクロージ
ャ１２０が形成される。開口付きスピーカ・エンクロー
ジャ１２０と上部表面１４０は、次に説明するやり方
で、スピーカ１５０の背面部分１９０から放出される音
波と、スピーカ１５０の前面部分１８０からの音波がほ
ぼ同相になるように設計されている。
【００１２】スピーカ１５０以外に、開口付きスピーカ
・エンクロージャ１２０には、遮音材２００も含まれて
いる。望ましい実施例では、遮音材２００は柔らかい弾
性のガスケット材料であるが、他の材料を用いることも
可能である。遮音材２００は上部表面１４０と底部エン
クロージャ表面１６０の間に配置されて、開口付きスピ
ーカ・エンクロージャ１２０をチャンバ２１０と２２０
に分割する。遮音材２００は、壁面１２２から壁面１２
４まで延びるのではなく、壁面１２４の手前で終わり、
ギャップ２１５が残される。遮音材２００のギャップ２
１５によって、スピーカ１５０の背面部分１９０からの
音響が第１チャンバ２１０から遮音材２００のギャップ
２１５を通って第２チャンバ２２０に進み、その後、上
部表面１４０のアパーチャ１１０を通って出ていくこと
ができる。開口付きスピーカ・エンクロージャ１２０の
第１チャンバ部分２１０によって、スピーカ１５０の背
面部分１９０からの音響に音響コンプライアンスがもた
らされ、第２チャンバ部分２２０によって、スピーカ１
５０の背面部分１９０からの音響に音響質量が付与され
る。この場合、チャンバ部分２１０及び２２０は、スピ
ーカ１５０の背面部分１９０から生じる音波を遅延させ
るので、この音波は、上部表面１４０のアパーチャ１２
を介してスピーカ１５０の前面部分１８０から放出され
る音波とほぼ同相になってから上部表面１４０のアパー
チャ１１０から放出される。
・エンクロージャ１２０には、遮音材２００も含まれて
いる。望ましい実施例では、遮音材２００は柔らかい弾
性のガスケット材料であるが、他の材料を用いることも
可能である。遮音材２００は上部表面１４０と底部エン
クロージャ表面１６０の間に配置されて、開口付きスピ
ーカ・エンクロージャ１２０をチャンバ２１０と２２０
に分割する。遮音材２００は、壁面１２２から壁面１２
４まで延びるのではなく、壁面１２４の手前で終わり、
ギャップ２１５が残される。遮音材２００のギャップ２
１５によって、スピーカ１５０の背面部分１９０からの
音響が第１チャンバ２１０から遮音材２００のギャップ
２１５を通って第２チャンバ２２０に進み、その後、上
部表面１４０のアパーチャ１１０を通って出ていくこと
ができる。開口付きスピーカ・エンクロージャ１２０の
第１チャンバ部分２１０によって、スピーカ１５０の背
面部分１９０からの音響に音響コンプライアンスがもた
らされ、第２チャンバ部分２２０によって、スピーカ１
５０の背面部分１９０からの音響に音響質量が付与され
る。この場合、チャンバ部分２１０及び２２０は、スピ
ーカ１５０の背面部分１９０から生じる音波を遅延させ
るので、この音波は、上部表面１４０のアパーチャ１２
を介してスピーカ１５０の前面部分１８０から放出され
る音波とほぼ同相になってから上部表面１４０のアパー
チャ１１０から放出される。
【００１３】開口付きスピーカ・エンクロージャ１２０
の設計は、スピーカ１５０として選択されるスピーカの
２つの特性、すなわち共振周波数（ｆs）と等価音響コ
ンプライアンス（Ｖas）に大いに左右される。望ましい
実施例では、スピーカ１５０は日本のＪＳＲ社製の３６
Ｍ１スピーカである。このスピーカの共振周波数は約３
５６Ｈｚである。この特性は、スピーカ・メーカから得
ることもできるし、あるいは、Thiele及びSmallによれ
ば共振周波数の正確な表示が得られるところの、スピー
カの最大インピーダンス点を測定することによって求め
ることも可能である。Ｖasは、スピーカ・メーカから得
ることもできるし、あるいは、Thiele及びSmallの教示
に従い、当業者には既知のやり方で製作されたテスト・
ボックスにスピーカをはめ込み、テスト・ボックス内と
自由空気内におけるスピーカの共振周波数を測定し、更
に、下記の公式に従ってＶasを計算することによって求
めることもできる：
の設計は、スピーカ１５０として選択されるスピーカの
２つの特性、すなわち共振周波数（ｆs）と等価音響コ
ンプライアンス（Ｖas）に大いに左右される。望ましい
実施例では、スピーカ１５０は日本のＪＳＲ社製の３６
Ｍ１スピーカである。このスピーカの共振周波数は約３
５６Ｈｚである。この特性は、スピーカ・メーカから得
ることもできるし、あるいは、Thiele及びSmallによれ
ば共振周波数の正確な表示が得られるところの、スピー
カの最大インピーダンス点を測定することによって求め
ることも可能である。Ｖasは、スピーカ・メーカから得
ることもできるし、あるいは、Thiele及びSmallの教示
に従い、当業者には既知のやり方で製作されたテスト・
ボックスにスピーカをはめ込み、テスト・ボックス内と
自由空気内におけるスピーカの共振周波数を測定し、更
に、下記の公式に従ってＶasを計算することによって求
めることもできる：
【００１４】
【数１】
【００１５】ｆs及びＶasが求められると、以下の式か
ら音響コンプライアンスの体積（第１チャンバ部分２１
０）を計算することができる：
ら音響コンプライアンスの体積（第１チャンバ部分２１
０）を計算することができる：
【００１６】
【数２】
【００１７】Ｃas／Ｃab、すなわち（ドライバのサスペ
ンションの音響コンプライアンス）／（エンクロージャ
内の空気の音響コンプライアンス）は、Thieleのアライ
メント表（参考文献２、ｐ３８８）を参照することによ
って求めることができる。（準４次高域通過バタウォー
ス・フィルタと等価である）スピーカ１５０にはThiele
のアライメント数３、ＱＢ3があてはまる。ＱＢ3に関し
て、Thieleのアライメント表の関連する部分を以下に再
録する：
ンションの音響コンプライアンス）／（エンクロージャ
内の空気の音響コンプライアンス）は、Thieleのアライ
メント表（参考文献２、ｐ３８８）を参照することによ
って求めることができる。（準４次高域通過バタウォー
ス・フィルタと等価である）スピーカ１５０にはThiele
のアライメント数３、ＱＢ3があてはまる。ＱＢ3に関し
て、Thieleのアライメント表の関連する部分を以下に再
録する：
【００１８】
【表１】
【００１９】上のアライメント表を用いると、式（３）
は、次のようになる：
は、次のようになる：
【００２０】
【数３】
【００２１】Ｖasに３．１９ｉｎ3を代入すると、
【００２２】
【数４】
【００２３】第２チャンバ部分２２０の長さ及び表面積
は、以下の式から求めることができる：
は、以下の式から求めることができる：
【００２４】
【数５】
【００２５】Thieleのアライメント表を用いると、ｆb
＝５０４．０９６であることが分かるので、
＝５０４．０９６であることが分かるので、
【００２６】
【数６】
【００２７】Ｓvについて都合の良いサイズ＝０．０７
８ｉｎ2を選択し、末広がり形状の開口(flared port)に
関する終端の補正係数を適用すると、
８ｉｎ2を選択し、末広がり形状の開口(flared port)に
関する終端の補正係数を適用すると、
【００２８】
【数７】
【００２９】
【数８】
【００３０】上述のように、スピーカに供給可能な最大
パワーは、スピーカのダイヤフラムの最大偏位によって
決まり、ダイヤフラムの最大偏位は、スピーカがエア・
サスペンション・システムに取り付けられている場合、
スピーカの共振周波数で起こる。しかし、開口付きスピ
ーカ・エンクロージャ２００のスピーカ１５０の場合の
ように、スピーカが開口付きスピーカ・エンクロージャ
に取り付けられると、Thieleが結論付けたように、ダイ
ヤフラムの理論的偏位は共振周波数においてゼロにな
る。開口付きエンクロージャに取り付けられたスピーカ
のこの特性を利用すれば、スピーカ１５と比較してスピ
ーカ１５０に入力されるパワーを理論的には無限に増大
させることができるが、実際上の限界によって最大パワ
ーが制限される。エンクロージャ２００に示すスピーカ
１５０では、最大パワーは約０．８〜１．８ワットであ
る。これはスピーカ１５の０．２ワットの最大パワーに
対して性能面での大きい増大である。この性能の増大に
よって、マルチメディア用途のような音響が重要な用途
において、携帯用コンピュータ装置１００を携帯用コン
ピュータ装置１０よりもはるかに有効にすることが可能
になる。
パワーは、スピーカのダイヤフラムの最大偏位によって
決まり、ダイヤフラムの最大偏位は、スピーカがエア・
サスペンション・システムに取り付けられている場合、
スピーカの共振周波数で起こる。しかし、開口付きスピ
ーカ・エンクロージャ２００のスピーカ１５０の場合の
ように、スピーカが開口付きスピーカ・エンクロージャ
に取り付けられると、Thieleが結論付けたように、ダイ
ヤフラムの理論的偏位は共振周波数においてゼロにな
る。開口付きエンクロージャに取り付けられたスピーカ
のこの特性を利用すれば、スピーカ１５と比較してスピ
ーカ１５０に入力されるパワーを理論的には無限に増大
させることができるが、実際上の限界によって最大パワ
ーが制限される。エンクロージャ２００に示すスピーカ
１５０では、最大パワーは約０．８〜１．８ワットであ
る。これはスピーカ１５の０．２ワットの最大パワーに
対して性能面での大きい増大である。この性能の増大に
よって、マルチメディア用途のような音響が重要な用途
において、携帯用コンピュータ装置１００を携帯用コン
ピュータ装置１０よりもはるかに有効にすることが可能
になる。
【００３１】以下に、本発明の実施の態様の例を列挙す
る。
る。
【００３２】［実施態様１］以下の（ａ）ないし（ｃ）
を設けた携帯用電子装置： （ａ）以下の（ａ−１）ないし（ａ−３）を設けた開口
付きスピーカ・エンクロージャ： （ａ−１）前面部分と背面部分を有し、前記前面部分が
前記携帯用電子装置の第１表面との間で第１シールを形
成し、前記背面部分が開口付きスピーカ・エンクロージ
ャの第２表面との間で第２シールを形成するスピーカ； （ａ−２）前記携帯用電子装置の前記第１表面と前記開
口付きスピーカ・エンクロージャの間に配置され、その
一方の側に第１チャンバ部分が形成され、その他方の側
に第２チャンバ部分が形成され、前記第１チャンバ部分
から前記第２チャンバ部分に音が進行できるようにする
ギャップを有する遮音材； （ａ−３）前記第１チャンバ部分は第１チャンバ面積を
有する； （ａ−４）前記第２チャンバ部分は第２チャンバ断面積
及び第２チャンバ長を有する； （ｂ）前記スピーカの前面部分から音波を放出できるよ
うにする前記第１表面に設けられた第１アパーチャ； （ｃ）前記第１チャンバ部分及び前記第２チャンバ部分
を介して前記スピーカの背面部分から音波を放出できる
ようにする前記第１表面に設けられた第２アパーチャ：
前記スピーカの前記前面からの前記音波と前記スピーカ
の前記背面からの前記音波が前記第１と第２アパーチャ
から放出されるとき、互いにほぼ同相になる。
を設けた携帯用電子装置： （ａ）以下の（ａ−１）ないし（ａ−３）を設けた開口
付きスピーカ・エンクロージャ： （ａ−１）前面部分と背面部分を有し、前記前面部分が
前記携帯用電子装置の第１表面との間で第１シールを形
成し、前記背面部分が開口付きスピーカ・エンクロージ
ャの第２表面との間で第２シールを形成するスピーカ； （ａ−２）前記携帯用電子装置の前記第１表面と前記開
口付きスピーカ・エンクロージャの間に配置され、その
一方の側に第１チャンバ部分が形成され、その他方の側
に第２チャンバ部分が形成され、前記第１チャンバ部分
から前記第２チャンバ部分に音が進行できるようにする
ギャップを有する遮音材； （ａ−３）前記第１チャンバ部分は第１チャンバ面積を
有する； （ａ−４）前記第２チャンバ部分は第２チャンバ断面積
及び第２チャンバ長を有する； （ｂ）前記スピーカの前面部分から音波を放出できるよ
うにする前記第１表面に設けられた第１アパーチャ； （ｃ）前記第１チャンバ部分及び前記第２チャンバ部分
を介して前記スピーカの背面部分から音波を放出できる
ようにする前記第１表面に設けられた第２アパーチャ：
前記スピーカの前記前面からの前記音波と前記スピーカ
の前記背面からの前記音波が前記第１と第２アパーチャ
から放出されるとき、互いにほぼ同相になる。
【００３３】［実施態様２］前記第１チャンバの面積
が、前記スピーカの共振周波数と前記スピーカの等価音
響コンプライアンスによって決まることを特徴とする請
求項１に記載の携帯用電子装置。
が、前記スピーカの共振周波数と前記スピーカの等価音
響コンプライアンスによって決まることを特徴とする請
求項１に記載の携帯用電子装置。
【００３４】［実施態様３］前記第２チャンバ断面積
が、前記スピーカの共振周波数と前記スピーカの等価音
響コンプライアンスによって決まることを特徴とする請
求項１に記載の携帯用電子装置。
が、前記スピーカの共振周波数と前記スピーカの等価音
響コンプライアンスによって決まることを特徴とする請
求項１に記載の携帯用電子装置。
【００３５】［実施態様４］前記第２チャンバ長さが、
前記スピーカの共振周波数と前記スピーカの等価音響コ
ンプライアンスによって決まることを特徴とする請求項
１に記載の携帯用電子装置。
前記スピーカの共振周波数と前記スピーカの等価音響コ
ンプライアンスによって決まることを特徴とする請求項
１に記載の携帯用電子装置。
【００３６】［実施態様５］携帯用電子装置が携帯用コ
ンピュータであることを特徴とする請求項１に記載の携
帯用電子装置。
ンピュータであることを特徴とする請求項１に記載の携
帯用電子装置。
【００３７】［実施態様６］携帯用電子装置の上部表面
がパーム・レストであることを特徴とする請求項１に記
載の携帯用電子装置。
がパーム・レストであることを特徴とする請求項１に記
載の携帯用電子装置。
【００３８】［実施態様７］前記第１チャンバの面積が
１２．３ｃｍ3未満であることを特徴とする請求項２に
記載の携帯用電子装置。
１２．３ｃｍ3未満であることを特徴とする請求項２に
記載の携帯用電子装置。
【００３９】［実施態様８］前記第２チャンバの断面積
が０．５１６ｃｍ2未満であることを特徴とする請求項
３に記載の携帯用電子装置。
が０．５１６ｃｍ2未満であることを特徴とする請求項
３に記載の携帯用電子装置。
【００４０】［実施態様９］前記第２チャンバの長さが
４．５７ｃｍ未満であることを特徴とする請求項４に記
載の携帯用電子装置。
４．５７ｃｍ未満であることを特徴とする請求項４に記
載の携帯用電子装置。
【００４１】［実施態様１０］前記スピーカの最大パワ
ーが０．８ワットを超えることを特徴とする請求項１に
記載の携帯用電子装置。
ーが０．８ワットを超えることを特徴とする請求項１に
記載の携帯用電子装置。
【００４２】［実施態様１１］前記遮音材がガスケット
であることを特徴とする請求項１に記載の携帯用電子装
置。
であることを特徴とする請求項１に記載の携帯用電子装
置。
【００４３】［実施態様１２］ディスプレイ、キーボー
ド及びパーム・レストを有する携帯用コンピュータにお
いて、前面部分と背面部分を有し、前記前面部分が前記
パーム・レストとの間で第１シールを形成し、前記背面
部分が開口付きスピーカ・エンクロージャの底部エンク
ロージャ表面との間で第２シールを形成するスピーカ
と、前記パーム・レストと前記開口付きスピーカ・エン
クロージャの前記底部エンクロージャ表面の間に配置さ
れ、その一方の側に第１チャンバ部分が形成され、その
他方の側に第２チャンバ部分が形成され、前記第１チャ
ンバ部分から前記第２チャンバ部分に音が進行できるよ
うにするギャップを有する遮音材とを設け、前記第１チ
ャンバ部分は、前記スピーカの共振周波数と前記スピー
カの等価音響コンプライアンスによって決まる第１チャ
ンバ面積を有し、前記第２チャンバ部分は、前記スピー
カの共振周波数と前記スピーカの等価音響コンプライア
ンスによって決まる第２チャンバ断面積及び第２チャン
バ長を有する開口付きスピーカ・エンクロージャと、前
記スピーカの前面部分から音波を放出できるようにす
る、前記パーム・レストに開設された第１アパーチャ
と、前記第１チャンバ部分及び前記第２チャンバ部分を
介して前記スピーカの背面部分から音波を放出できるよ
うにする、前記パーム・レストに開設された第２アパー
チャとを設け、前記スピーカの前記前面からの前記音波
と前記スピーカの前記背面からの前記音波が前記第１と
第２アパーチャから放出されるとき、互いにほぼ同相に
なることを特徴とする携帯用コンピュータ。
ド及びパーム・レストを有する携帯用コンピュータにお
いて、前面部分と背面部分を有し、前記前面部分が前記
パーム・レストとの間で第１シールを形成し、前記背面
部分が開口付きスピーカ・エンクロージャの底部エンク
ロージャ表面との間で第２シールを形成するスピーカ
と、前記パーム・レストと前記開口付きスピーカ・エン
クロージャの前記底部エンクロージャ表面の間に配置さ
れ、その一方の側に第１チャンバ部分が形成され、その
他方の側に第２チャンバ部分が形成され、前記第１チャ
ンバ部分から前記第２チャンバ部分に音が進行できるよ
うにするギャップを有する遮音材とを設け、前記第１チ
ャンバ部分は、前記スピーカの共振周波数と前記スピー
カの等価音響コンプライアンスによって決まる第１チャ
ンバ面積を有し、前記第２チャンバ部分は、前記スピー
カの共振周波数と前記スピーカの等価音響コンプライア
ンスによって決まる第２チャンバ断面積及び第２チャン
バ長を有する開口付きスピーカ・エンクロージャと、前
記スピーカの前面部分から音波を放出できるようにす
る、前記パーム・レストに開設された第１アパーチャ
と、前記第１チャンバ部分及び前記第２チャンバ部分を
介して前記スピーカの背面部分から音波を放出できるよ
うにする、前記パーム・レストに開設された第２アパー
チャとを設け、前記スピーカの前記前面からの前記音波
と前記スピーカの前記背面からの前記音波が前記第１と
第２アパーチャから放出されるとき、互いにほぼ同相に
なることを特徴とする携帯用コンピュータ。
【００４４】［実施態様１３］前記遮音材がガスケット
であることを特徴とする請求項１２に記載の携帯用電子
装置。
であることを特徴とする請求項１２に記載の携帯用電子
装置。
【図１】従来の密閉形スピーカ・エンクロージャを利用
した携帯用電子装置を示す図である。
した携帯用電子装置を示す図である。
【図２】図１の携帯用電子装置の一部の分解図である。
【図３】本発明の望ましい実施例の携帯用電子装置を示
す図である。
す図である。
【図４】図３の携帯用電子装置の一部の分解図である。
１０：携帯用コンピュータ １１：ディスプレイ １２：アパーチャ １３：キーボード １４：上部表面 １５：スピーカ １６：底部エンクロージャ表面 １８：前面部分 １９：背面部分 １００：携帯用コンピュータ １１０：アパーチャ １２０：開口付きスピーカ・エンクロージャ １２１：壁面 １２２：壁面 １２３：壁面 １２４：壁面 １４０：上部表面 １５０：スピーカ １６０：底部エンクロージャ表面 １８０：前面部分 １９０：背面部分 ２００：遮音材 ２１０：チャンバ部分 ２１５：ギャップ ２２０：チャンバ部分
Claims (1)
- 【請求項１】以下の（ａ）ないし（ｃ）を設けた携帯用
電子装置： （ａ）以下の（ａ−１）ないし（ａ−３）を設けた開口
付きスピーカ・エンクロージャ： （ａ−１）前面部分と背面部分を有し、前記前面部分が
前記携帯用電子装置の第１表面との間で第１シールを形
成し、前記背面部分が開口付きスピーカ・エンクロージ
ャの第２表面との間で第２シールを形成するスピーカ； （ａ−２）前記携帯用電子装置の前記第１表面と前記開
口付きスピーカ・エンクロージャの間に配置され、その
一方の側に第１チャンバ部分が形成され、その他方の側
に第２チャンバ部分が形成され、前記第１チャンバ部分
から前記第２チャンバ部分に音が進行できるようにする
ギャップを有する遮音材； （ａ−３）前記第１チャンバ部分は第１チャンバ面積を
有する； （ａ−４）前記第２チャンバ部分は第２チャンバ断面積
及び第２チャンバ長を有する； （ｂ）前記スピーカの前面部分から音波を放出できるよ
うにする前記第１表面に設けられた第１アパーチャ； （ｃ）前記第１チャンバ部分及び前記第２チャンバ部分
を介して前記スピーカの背面部分から音波を放出できる
ようにする前記第１表面に設けられた第２アパーチャ：
前記スピーカの前記前面からの前記音波と前記スピーカ
の前記背面からの前記音波が前記第１と第２アパーチャ
から放出されるとき、互いにほぼ同相になる。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US405,677 | 1995-03-17 | ||
| US08/405,677 US5610992A (en) | 1995-03-17 | 1995-03-17 | Portable electronic device having a ported speaker enclosure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08280086A true JPH08280086A (ja) | 1996-10-22 |
| JP3699192B2 JP3699192B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=23604728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05923896A Expired - Fee Related JP3699192B2 (ja) | 1995-03-17 | 1996-03-15 | 開口付きスピーカ・エンクロージャを備えた携帯用電子装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5610992A (ja) |
| JP (1) | JP3699192B2 (ja) |
| DE (1) | DE19534741C2 (ja) |
Families Citing this family (63)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5682290A (en) * | 1996-03-01 | 1997-10-28 | Compaq Computer Corporation | Portable computer having loudspeakers in enclosures formed by gaskets located between a keyboard, a printed circuit board, and a frame |
| US5668882A (en) * | 1996-04-25 | 1997-09-16 | Hewlett-Packard Company | Notebook computer speakers |
| US5805708A (en) * | 1996-07-11 | 1998-09-08 | Freadman; Tommyca | Speaker system for computer |
| US5847922A (en) * | 1996-07-29 | 1998-12-08 | Compaq Computer Corporation | Portable computer docking station having improved speaker apparatus therein |
| US6925188B1 (en) * | 1997-06-20 | 2005-08-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Ported speaker enclosure of a portable computer |
| US6233343B1 (en) | 1997-09-26 | 2001-05-15 | Hewlett-Packard Company | Power adapter having a speaker for an electronic device |
| US6298141B1 (en) | 1997-10-30 | 2001-10-02 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for audio bass enhancement in a electronic device |
| US6321070B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-11-20 | Motorola, Inc. | Portable electronic device with a speaker assembly |
| KR200240552Y1 (ko) | 1998-12-01 | 2001-12-01 | 윤종용 | 스피커를 갖는 휴대형컴퓨터 |
| US6078497A (en) * | 1999-01-29 | 2000-06-20 | Hewlett-Packard Company | Portable electronic device having an enhanced speaker system |
| US6191942B1 (en) * | 1999-06-22 | 2001-02-20 | Compal Electronics, Inc. | Portable computer |
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