JPH09200884A

JPH09200884A - 通話装置筐体構造

Info

Publication number: JPH09200884A
Application number: JP430896A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kobayashi; 晋小林; Yuzo Okudaira; 有三奥平; Hiroaki Takeyama; 博昭竹山; Hiroko Ueda; 裕子上田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1996-01-12
Filing date: 1996-01-12
Publication date: 1997-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】インターホン等の通話装置に用いられ、所定の
周波数範囲における音圧を最大とした通話装置筐体構造
を提供する。【解決手段】発音装置としての動電形スピーカ２が筐体
１の前面に付設されている。空気室３は導電形スピーカ
２の背後に設けられており、仕切り部７によって２分割
されて、容積の等しい第１及び第２の空気小室４ａ，４
ｂが形成されている。第１及び第２の開孔部５，６は、
第１及び第２の空気小室４ａ，４ｂに対応して夫々筐体
１の前面に開孔されている。第１及び第２の開孔部５，
６の開孔断面積は異なっており、両者の開孔断面積を変
えることによって、動電形スピーカ２の発音の音圧周波
数応答に生じる３個の共振ピークを調整し、所定の周波
数範囲に於いて、動電形スピーカ２の発音の音圧レベル
を最大にしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発音装置が装着さ
れた通話装置の通話装置筐体構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スピーカ等の発音装置が装着
されたインターホン等の通話装置がある。この通話装置
は、図１０に示すように、取付面１１に付設された筐体
１と、筐体１の前面に付設された発音装置としての動電
形スピーカ２と、筐体１内部の動電形スピーカ２の背後
に設けられた空気室３とを備えている。

【０００３】この通話装置の等価モデルは、図１２に示
すように、１自由度の振動系で表され、ｍ₀は動電形ス
ピーカ２のコーン振動板とその前後の空気の質量の和、
ｋ₁は導電形スピーカ２のばね定数、ｋ₂は空気室３の
空気ばねのばね定数を示している。ここで、この通話装
置の音圧周波数特性は、図１１に示すように、周波数ｆ
₀に１個の共振ピークがあり、周波数ｆ₀以下の周波数
範囲で急激に音圧が低下している。この時、周波数ｆ₀
は最低共振周波数と呼ばれ、ｆ₀＝（１／２π）・｛（ｋ₁＋ｋ₂）／ｍ₀｝^1/2・・・（１）で表される。

【０００４】上式に示すように、最低共振周波数ｆ
₀は、質量ｍ₀及びばね定数ｋ₁，ｋ₂によって決定さ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、インターホン
等に用いられる通話装置では、空気室の容積が小さいた
めに、空気室のばね定数ｋ₂が大きくなる。したがっ
て、式（１）より、最低共振周波数ｆ₀が高くなる。と
ころで、最低共振周波数ｆ₀以下の周波数範囲では音圧
が急激に低下するために、最低共振周波数ｆ₀が高くな
ると、全体として音圧が低下するという問題点があっ
た。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みて為されたもの
であり、請求項１乃至５の発明は、所定の周波数範囲に
於いて音圧レベルを最大とする通話装置筐体構造を提供
することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的を達成するために、筐体と、筐体の前面に付設され
た発音装置と、筐体内部の発音装置の背後に設けられた
空気室とを備え、空気室を分離して２個の空気小室を設
けるとともに、筐体の前面に各空気小室に夫々対応した
開孔断面積の異なる２個の開孔部を設け、発音装置から
の発音の音圧周波数応答に生じる３個の共振ピークが所
定の周波数範囲における音圧レベルを最大にするように
各開孔部の開孔断面積を設定しているので、各開孔部の
開孔断面積を変えることによって、３個の共振ピークを
調整することができる。

【０００８】請求項２の発明は、筐体と、筐体の前面に
付設された発音装置と、筐体内部の発音装置の背後に設
けられた空気室とを備え、空気室を分離して容積の異な
る２個の空気小室を設けるとともに、筐体の前面に各空
気小室に夫々対応した開孔断面積の等しい２個の開孔部
を設け、発音装置からの発音の音圧周波数応答に生じる
３個の共振ピークが所定の周波数範囲における音圧レベ
ルを最大にするように各空気小室の容積を設定している
ので、各空気小室の容積を変えることによって、３個の
共振ピークを調整することができる。

【０００９】請求項３の発明は、筐体と、筐体の前面に
付設された発音装置と、筐体内部の発音装置の背後に設
けられた空気室とを備え、空気室を分離して２個の空気
小室を設けるとともに、筐体の前面に各空気小室に夫々
対応した開孔断面積が等しく，開孔の深さが異なる２個
の開孔部を設け、発音装置からの発音の音圧周波数応答
に生じる３個の共振ピークが所定の周波数範囲における
音圧レベルを最大にするように各開孔部の深さを設定し
ているので、各開孔部の深さを変えることによって、３
個の共振ピークを調整することができる。

【００１０】請求項４の発明は、請求項１，２，又は３
の発明において、開孔部に装着された振動膜を備え、発
音装置からの発音の音圧周波数応答に生じる３個の共振
ピークが所定の周波数範囲における音圧レベルを最大に
するように振動膜の質量を設定しているので、振動膜の
質量を変えることによって、３個の共振ピークを調整す
ることができる。また、開孔部を振動膜が塞ぐので、開
孔部から筐体内部への異物の侵入を防止することができ
る。

【００１１】請求項５の発明は、請求項１，２，又は３
の発明において、開孔部に弾性体を介して装着された振
動板を備え、発音装置からの発音の音圧周波数応答に生
じる３個の共振ピークが所定の周波数範囲における音圧
レベルを最大にするように弾性体の弾性及び振動板の質
量を設定しているので、弾性体の弾性及び振動板の質量
を変えることによって、３個の共振ピークを調整するこ
とができる。また、開孔部を振動板が塞ぐので、開孔部
から筐体内部への異物の侵入を防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照
して説明する。（実施形態１）本実施形態の通話装置筐体構造は、図１
に示すように、取付面１１に取り付けられた筐体１と、
筐体１の前面に付設された発音装置としての動電形スピ
ーカ２と、筐体１内部の発音装置２の背後に設けられた
空気室３と、空気室３を仕切り部７によって分離して形
成された第１及び第２の空気小室４ａ，４ｂと、筐体１
の前面に第１及び第２の空気小室４ａ，４ｂに対応して
夫々開孔された第１及び第２の開孔部５，６とを備えて
いる。

【００１３】例えば、動電形スピーカ２は、振動系の質
量が０．５６（ｇ），ばね定数が 5２４７（Ｎ／ｍ），
有効駆動直径が４６（ｍｍ），Ｑ係数が４となってい
る。また、第１及び第２の空気小室４ａ，４ｂの容積は
共に３５２０００（ｍｍ³）であり、第１の開孔部５は
直径５（ｍｍ），深さ５（ｍｍ）の開孔、第２の開孔部
６は直径１０（ｍｍ），深さ５（ｍｍ）の開孔となって
おり、両者の開孔断面積は異なっている。

【００１４】尚、Ｑ係数は、共振周波数において、振動
系のエネルギーと、一定振幅を持続するために外部から
与えられる１周期当たりのエネルギーとの比を２π倍し
た値であり、振動系の共振の鋭さを表す量である。とこ
ろで、この通話装置筐体構造の振動系モデルは、図３に
示すように、３自由度の振動系モデルで表され、ｍ₀は
動電形スピーカ２のコーン振動板とその前後の空気の質
量の和、ｍ₁，ｍ₂は第１及び第２の開孔部５，６の質
量、ｋ₁は動電形スピーカ２のばね定数、ｋ₂₁，ｋ₂₂は
第１及び第２の空気小室４ａ，４ｂの空気ばねのばね定
数である。

【００１５】この振動系モデルの音圧周波数特性の数値
計算結果は、図２のＢに示すように、３個の共振ピーク
（図２のＣ，Ｄ，Ｅ）を有している。第１の共振ピーク
（図２のＥ）は、最低共振周波数ｆ₀によって決定され
る。第２及び第３の共振ピーク（図２のＣ，Ｄ）は、第
１及び第２の開孔部５，６のヘルムホルツ共鳴によって
発生し、その共振周波数ｆ₁，ｆ₂は、式（２），式
（３）で表される。

【００１６】ｆ₁＝（ｃ／２π）・（Ｓ₁／Ｖ₁Ｌ₁）^1/2・・・（２）ｆ₂＝（ｃ／２π）・（Ｓ₂／Ｖ₂Ｌ₂）^1/2・・・（３）ここで、Ｖ₁，Ｖ₂は第１及び第２の空気小室４ａ，４
ｂの容積、Ｓ₁，Ｓ₂は第１及び第２の開孔部５，６の
開孔断面積、Ｌ₁，Ｌ₂は第１及び第２の開孔部５，６
の深さ、ｃは音速である。

【００１７】式（２），式（３）より、第１及び第２の
開孔部５，６の開孔断面積Ｓ₁，Ｓ ₂を変えることによ
って、第２及び第３の共振ピーク（図２のＣ，Ｄ）の共
振周波数ｆ₁，ｆ₂を調整することができる。従って、
第２，第３の共振ピーク（図２のＣ，Ｄ）の共振周波数
ｆ₁，ｆ₂を最低共振周波数ｆ₀以下とすることによ
り、従来の通話装置筐体構造の音圧周波数特性（図２の
Ａ）と比較して、所定の周波数範囲に於いて、音圧レベ
ルを最大にすることができる。

【００１８】また、国際電信電話規格において、通話装
置の発音についての通話損失を表すＲＬＲレベルが規定
されており、本実施形態の通話装置筐体構造をＲＬＲレ
ベルを用いて評価すると、従来の筐体構造と比較して、
ＲＬＲレベルを１．４８（ｄＢ）低減することができ
る。（実施形態２）本実施形態の通話装置筐体構造は、図４
に示すように、空気室３を仕切り部７によって分離して
形成された容積の異なる第１及び第２の空気小室４ａ，
４ｂと、筐体１の前面に第１及び第２の空気小室４ａ，
４ｂに対応して夫々開孔された開孔断面積の等しい第１
及び第２の開孔部５，６とを備えている。例えば、動電
形スピーカ２は、振動系の質量が０．５６（ｇ），ばね
定数が５２４７（Ｎ／ｍ），有効駆動直径が４６（ｍ
ｍ），Ｑ係数が４となっている。また、第１及び第２の
空気小室４ａ，４ｂの容積は異なっており、第１の空気
小室４ａの容積は１７６０００（ｍｍ³）、第２の空気
小室４ｂの容積は８８０００（ｍｍ³）である。第１及
び第２の開孔部５，６は共に直径５（ｍｍ），深さ５
（ｍｍ）の開孔である。

【００１９】この通話装置筐体構造の振動系モデルは、
実施形態１と同様に、３自由度の振動系モデルで表され
る（図３）。本実施形態の音圧周波数特性の数値計算結
果は、図５のＢに示すように、３個の共振ピーク（図５
のＣ，Ｄ，Ｅ）を有している。ここで、式（２），式
（３）より、第１及び第２の空気小室４ａ，４ｂの容積
Ｖ₁，Ｖ₂を変えることによって、第２，第３の共振ピ
ーク（図５のＣ，Ｄ）の共振周波数ｆ₁，ｆ₂を調整す
ることができる。従って、第２，第３の共振ピーク（図
５のＣ，Ｄ）の共振周波数ｆ₁，ｆ₂を最低共振周波数
ｆ₀以下とすることにより、従来の通話装置筐体構造の
音圧周波数特性（図５のＡ）と比較して、所定の周波数
範囲に於いて、音圧レベルを最大にすることができる。
また、ＲＬＲレベルについても、従来の筐体構造に比較
して０．９０（ｄＢ）低減することができる。

【００２０】尚、第１及び第２の空気室４ａ，４ｂと第
１及び第２の開孔部５，６以外の通話装置筐体構造，及
び，振動系モデルは、実施形態１と同様であるので、そ
の説明は省略する。（実施形態３）本実施形態の通話装置筐体構造は、図６
に示すように、空気室３を仕切り部７によって分離して
形成された容積の等しい第１及び第２の空気小室４ａ，
４ｂと、筐体１の前面に第１及び第２の空気小室４ａ，
４ｂに対応して夫々開孔された開孔断面積が等しく深さ
が異なる第１及び第２の開孔部５，６とを備えている。
例えば、動電形スピーカ２は、振動系の質量が０．５６
（ｇ），ばね定数が５２４７（Ｎ／ｍ），有効駆動直径
が４６（ｍｍ），Ｑ係数が４であり、第１及び第２の空
気小室４ａ，４ｂの容積は共に３５２０００（ｍ
ｍ³）、第１の開孔部５は直径５（ｍｍ），深さ５（ｍ
ｍ）の開孔、第２の開孔部６は直径５（ｍｍ），深さ１
０（ｍｍ）の開孔である。

【００２１】本実施形態の通話装置筐体構造の振動系モ
デルは、実施形態１と同様に、３自由度の振動系モデル
で表される（図３）。本実施形態の音圧周波数特性の数
値計算結果は、図７のＢに示すように、３個の共振ピー
ク（図７のＣ，Ｄ，Ｅ）を有している。式（２），式
（３）より、第１及び第２の開孔部５，６の深さＬ₁，
Ｌ₂を変えることによって、第２，第３の共振ピーク
（図７のＣ，Ｄ）の共振周波数ｆ₁，ｆ₂を調整するこ
とができる。従って、第２，第３の共振ピーク（図７の
Ｃ，Ｄ）の共振周波数ｆ₁，ｆ₂を最低共振周波数ｆ₀
以下とすることにより、従来の通話装置筐体構造の音圧
周波数特性（図７のＡ）と比較して、所定の周波数範囲
に於いて、音圧レベルを最大にすることができる。ま
た、ＲＬＲレベルについては、従来の筐体構造と比較し
て０．９１（ｄＢ）低減することができる。

【００２２】尚、第１及び第２の開孔部５，６以外の通
話装置筐体構造，及び，振動系モデルは、実施形態１と
同様であるので、その説明は省略する。（実施形態４）本実施形態の通話装置筐体構造は、図８
（ａ），（ｂ）に示すように、第１及び第２の開孔部
５，６に、ビニールシート，ゴムシート，布等の振動膜
８がそれぞれ装着されている。

【００２３】ここで、この通話装置筐体構造の振動系モ
デルは、図３に示すように、３自由度の振動系モデルで
表されるが、第１及び第２の開孔部５，６の質量ｍ₁，
ｍ₂に振動膜８の質量が付加される。質量ｍ₁，ｍ₂を
変えることによって、第１及び第２の開孔部５，６の開
孔断面積Ｓ₁，Ｓ₂を変えるのと同様の効果が得られ
る。従って、振動膜８の質量を変えることによって、動
電形スピーカ２の発音の音圧周波数応答に生じる３個の
共振ピークを調整することができるので、所定の周波数
範囲に於いて音圧レベルを最大にすることができる。

【００２４】また、第１及び第２の開孔部５，６を振動
膜８が塞ぐので、第１及び第２の開孔部５，６から筐体
１内部への水などの異物の侵入を防止できる。尚、振動
膜８以外の通話装置筐体構造及びその振動系モデルは、
実施形態１と同様であるので、その説明は省略する。ま
た、実施形態２又は３の通話装置筐体構造に本実施形態
を適用してもよいことは言うまでもない。（実施形態５）本実施形態の通話装置筐体構造は、図９
（ａ），（ｂ）に示すように、第１及び第２の開孔部
５，６に弾性体９を介して振動板１０が夫々装着されて
いる。

【００２５】ここで、この通話装置筐体構造の振動系モ
デルは、図３に示すように、３自由度の振動系モデルで
表されるが、第１及び第２の開孔部５，６の質量ｍ₁，
ｍ₂に振動板１０の質量が付加されるとともに、第１及
び第２の空気小室４ａ，４ｂの空気ばねのばね定数
ｋ₂₁，ｋ₂₂に弾性体９のばね定数が付加される。質量ｍ
₁，ｍ₂及びばね定数ｋ₂₁，ｋ₂₂を変えることによっ
て、第１及び第２の開孔部５，６の開孔断面積Ｓ₁，Ｓ
₂を変えるのと同様の効果が得られる。従って、振動板
１０の質量と弾性体９の弾性を変えることによって、動
電形スピーカ２の発音の音圧周波数応答に生じる３個の
共振ピークを調整することができるので、所定の周波数
範囲に於いて音圧レベルを最大にすることができる。

【００２６】また、第１及び第２の開孔部５，６を振動
板１０が塞ぐので、第１及び第２の開孔部５，６から筐
体１内部への水などの異物の侵入を防止できる。尚、弾
性体９及び振動板１０以外の通話装置筐体構造及び振動
系モデルは、実施形態１と同様であるので、その説明は
省略する。また、実施形態２又は３の通話装置筐体構造
に本実施形態を適用してもよいことは言うまでもない。

【００２７】

【発明の効果】請求項１の発明は、上記目的を達成する
ために、筐体と、筐体の前面に付設された発音装置と、
筐体内部の発音装置の背後に設けられた空気室とを備
え、空気室を分離して２個の空気小室を設けるととも
に、筐体の前面に各空気小室に夫々対応した開孔断面積
の異なる２個の開孔部を設け、発音装置からの発音の音
圧周波数応答に生じる３個の共振ピークが所定の周波数
範囲における音圧レベルを最大にするように各開孔部の
開孔断面積を設定しており、各開孔部の開孔断面積を変
えることによって、３個の共振ピークを調整することが
できるので、所定の周波数範囲における音圧レベルを最
大にできるという効果がある。

【００２８】請求項２の発明は、筐体と、筐体の前面に
付設された発音装置と、筐体内部の発音装置の背後に設
けられた空気室とを備え、空気室を分離して容積の異な
る２個の空気小室を設けるとともに、筐体の前面に各空
気小室に夫々対応した開孔断面積の等しい２個の開孔部
を設け、発音装置からの発音の音圧周波数応答に生じる
３個の共振ピークが所定の周波数範囲における音圧レベ
ルを最大にするように各空気小室の容積を設定してお
り、各空気小室の容積を変えることによって、３個の共
振ピークを調整することができるので、所定の周波数範
囲における音圧レベルを最大にすることができるという
効果がある。

【００２９】請求項３の発明は、筐体と、筐体の前面に
付設された発音装置と、筐体内部の発音装置の背後に設
けられた空気室とを備え、空気室を分離して２個の空気
小室を設けるとともに、筐体の前面に各空気小室に夫々
対応した開孔断面積が等しく，開孔の深さが異なる２個
の開孔部を設け、発音装置からの発音の音圧周波数応答
に生じる３個の共振ピークが所定の周波数範囲における
音圧レベルを最大にするように各開孔部の深さを設定し
ており、各開孔部の深さを変えることによって、３個の
共振ピークを調整することができるので、所定の周波数
範囲に於ける音圧レベルを最大にできるという効果があ
る。

【００３０】請求項４の発明は、開孔部に装着された振
動膜を備え、発音装置からの発音の音圧周波数応答に生
じる３個の共振ピークが所定の周波数範囲における音圧
レベルを最大にするように振動膜の質量を設定してお
り、振動膜の質量を変えることによって、３個の共振ピ
ークを調整することができるので、所定の周波数範囲に
於いて音圧レベルを最大にできるという効果がある。

【００３１】請求項５の発明は、開孔部に弾性体を介し
て装着された振動板を備え、発音装置からの発音の音圧
周波数応答に生じる３個の共振ピークが所定の周波数範
囲における音圧レベルを最大にするように弾性体の弾性
及び振動板の質量を設定しており、弾性体の弾性と振動
板の質量を変えることによって、３個の共振ピークを調
整することができるので、所定の周波数範囲に於いて音
圧レベルを最大に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】実施形態１の通話装置筐体構造を示す断面図で
ある。

【図２】同上の周波数と音圧レベルとの関係を示す図で
ある。

【図３】同上の振動系モデルを示す図である。

【図４】実施形態２の通話装置筐体構造を示す断面図で
ある。

【図５】同上の周波数と音圧レベルとの関係を示す図で
ある。

【図６】実施形態３の通話装置筐体構造を示す断面図で
ある。

【図７】同上の周波数と音圧レベルとの関係を示す図で
ある。

【図８】実施形態４の通話装置筐体構造を示し、（ａ）
は断面図、（ｂ）は要部拡大図である。

【図９】実施形態５の通話装置筐体構造を示し、（ａ）
は断面図、（ｂ）は要部拡大図である。

【図１０】従来の通話装置筐体構造を示す断面図である

【図１１】同上の周波数と音圧レベルとの関係を示す図
である。

【図１２】同上の振動系モデルを示す図である。

【符号の説明】

１筐体２動電形スピーカ３空気室４ａ第１の空気小室４ｂ第２の空気小室５第１の開孔部６第２の開孔部７仕切り部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者上田裕子大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筐体と、前記筐体の前面に付設された発音
装置と、前記筐体内部の前記発音装置の背後に設けられ
た空気室とを備え、前記空気室を分離して２個の空気小
室を設けるとともに、前記筐体の前面に各前記空気小室
に夫々対応した開孔断面積の異なる２個の開孔部を設
け、前記発音装置からの発音の音圧周波数応答に生じる
３個の共振ピークが所定の周波数範囲における音圧レベ
ルを最大にするように各前記開孔部の開孔断面積を設定
したことを特徴とする通話装置筐体構造。
【請求項２】筐体と、前記筐体の前面に付設された発音
装置と、前記筐体内部の前記発音装置の背後に設けられ
た空気室とを備え、前記空気室を分離して容積の異なる
２個の空気小室を設けるとともに、前記筐体の前面に各
前記空気小室に夫々対応した開孔断面積の等しい２個の
開孔部を設け、前記発音装置からの発音の音圧周波数応
答に生じる３個の共振ピークが所定の周波数範囲におけ
る音圧レベルを最大にするように各前記空気小室の容積
を設定したことを特徴とする通話装置筐体構造。
【請求項３】筐体と、前記筐体の前面に付設された発音
装置と、前記筐体内部の前記発音装置の背後に設けられ
た空気室とを備え、前記空気室を分離して２個の空気小
室を設けるとともに、前記筐体の前面に各前記空気小室
に夫々対応した開孔断面積が等しく，開孔の深さが異な
る２個の開孔部を設け、前記発音装置からの発音の音圧
周波数応答に生じる３個の共振ピークが所定の周波数範
囲における音圧レベルを最大にするように各前記開孔部
の深さを設定したことを特徴とする通話装置筐体構造。
【請求項４】前記開孔部に装着された振動膜を備え、前
記発音装置からの発音の音圧周波数応答に生じる３個の
共振ピークが所定の周波数範囲における音圧レベルを最
大にするように前記振動膜の質量を設定して成ることを
特徴とする請求項１，２，又は３記載の通話装置筐体構
造。
【請求項５】前記開孔部に弾性体を介して装着された振
動板を備え、前記発音装置からの発音の音圧周波数応答
に生じる３個の共振ピークが所定の周波数範囲における
音圧レベルを最大にするように前記弾性体の弾性及び前
記振動板の質量を設定して成ることを特徴とする請求項
１，２，又は３記載の通話装置筐体構造。