WO2006106955A1 - 受話器、電子機器及び通信装置 - Google Patents

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WO2006106955A1
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sound pressure
acoustic transducer
frequency characteristic
characteristic
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Shinya Suzuki
Emi Takahashi
Yukinari Inoue
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
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    • H04M1/03—Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
    • H04M1/035—Improving the acoustic characteristics by means of constructional features of the housing, e.g. ribs, walls, resonating chambers or cavities
    • H—ELECTRICITY
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    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
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    • H04R7/16—Mounting or tensioning of diaphragms or cones
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    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Definitions

  • the present invention relates to a handset, an electronic device and a communication device.
  • the mobile terminal device is integrated with other components such as a display unit, in contrast to a fixed terminal device that can easily cover the entire ear of a user whose handset shape is relatively large.
  • the receiver shape becomes flat, and the leakage that makes it difficult to cover the entire user's ear becomes more noticeable, thereby significantly deteriorating the volume and sound quality.
  • a ring-shaped gasket is attached to the connection where the handset and the user's ear come in contact, thereby improving the seal between the handset and the user's ear and reducing the leakage (
  • a pressure sensor is attached in the vicinity of the receiver, and the frequency characteristic is controlled by the signal processing means by detecting the contact state between the receiver and the user's ear.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Publication No. 2002-501684
  • Patent Document 2 JP-A-8-102991
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional circumstances, and there is no need to add a component, and a receiver, an electronic device and an electronic device that can reduce the influence of audio leakage from the gap between the receiver and the ear. And providing a communication device.
  • the receiver according to the present invention includes an electromechanical acoustic transducer having a diaphragm and generating sound by vibrating the diaphragm according to an electric signal, and a sound hole is provided, and the electromechanical sound is provided. And a holder for holding the electromechanical acoustic transducer in the casing, the electromechanical acoustic transducer having the generated sound covered by the outside of the casing.
  • the ear pressure also has a precompensated sound pressure frequency characteristic so that the sound pressure-frequency characteristic in the leaked state is flattened.
  • the sound pressure frequency characteristic of the electromechanical acoustic transducer is compensated in advance so that the sound pressure frequency characteristic in a state in which the gap force between the housing and the ear is leaked becomes flat. Therefore, the effects of leakage can be reduced without adding parts.
  • the sound pressure-frequency characteristic is based on the difference between the sound pressure frequency characteristic in the leaked state and the sound pressure frequency characteristic in the non-leakage state! And the compensated characteristic.
  • the sound pressure frequency characteristics are compensated based on the difference between the sound pressure frequency characteristics in the state where the sound leaks from the space between the housing and the ear and the state where the sound does not leak.
  • the characteristics of can be set well.
  • the sound pressure-frequency characteristic is a characteristic compensated so that the lowest resonance frequency is pulled down.
  • An electronic device of the present invention includes the above-described handset. With this configuration, the sound pressure frequency characteristics of the electro-mechanical-acoustic variation are compensated in advance so that the sound pressure frequency characteristics in the state where the gap force between the case and the ear is leaked become flat, so It is possible to reduce the impact of leakage without adding it.
  • a communication device includes an antenna for receiving a wireless signal, a signal output unit for outputting an electrical signal based on the received wireless signal, and a diaphragm, and the signal output unit outputs the signal.
  • Generating sound by vibrating the diaphragm in response to the generated electrical signal A mechanical acoustic transducer; a casing provided with a sound hole and containing the signal output unit and the electromechanical acoustic transducer; and a holding body for holding the electromechanical acoustic transducer in the casing,
  • the electromechanical acoustic transducer has a pre-compensated sound pressure frequency characteristic such that the sound pressure-frequency characteristic of the leaked ear force where the generated sound is covered outside the housing is flattened.
  • the sound pressure frequency characteristic of the electromechanical acoustic transducer is compensated in advance so that the sound pressure frequency characteristic in the state where the gap force between the housing and the ear is leaked becomes flat. Therefore, the effects of leakage can be reduced without adding parts.
  • the present invention it is possible to provide a receiver, an electronic device, and a communication device capable of reducing the influence of the sound leakage from the gap between the receiver and the ear without the need for additional components.
  • FIG. 1 is a view showing a handset according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 A diagram showing an electromechanical acoustic transducer of a receiver according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 A diagram showing a portable terminal device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing an electronic device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a view showing a handset according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 (a) is a plan view of the handset
  • FIG. 1 (b) is a dashed line II in FIG. 1 (a). It is a cross-sectional view of a receiver
  • the receiver 100 As shown in FIG. 1, the receiver 100 according to the first embodiment is provided with an electromechanical acoustic transducer 10 for outputting sound according to an electrical signal, and a sound hole 12, and the electromechanical acoustic transducer 10 is provided. And a holder 13 for holding the electromechanical acoustic transducer 10 in the housing 11.
  • the electromechanical acoustic transducer 10 has a diaphragm, and generates sound by vibrating the diaphragm in accordance with an electrical signal.
  • FIG. 2 is a view showing an electromechanical acoustic transducer of a receiver according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (a) is a top view of the electromechanical acoustic transducer.
  • Fig. 2 (b) is a cross-sectional view of the electromechanical acoustic transducer taken along the alternate long and short dash line II II in Fig. 2 (a).
  • the electro-mechanical acoustic transducer 100 includes a yoke 101, a magnet 102 provided on the yoke 101, a plate 103 provided on the magnet 102, a voice coil 104, and vibration. Evacuate the board 105 and the frame 106.
  • the yoke 101, the magnet 102 and the plate 103 constitute a magnetic circuit having an air gap G.
  • the voice coil 104 is formed by winding a wire, is bonded to the diaphragm 105, and is disposed in the air gap G. Then, in response to the given electrical signal, the magnetic flux in the air gap G generates a force by electromagnetic induction.
  • the diaphragm 105 is vibrated by the force generated in the voice coil 104 and a sound is generated.
  • the frame 106 holds the yoke 101 and the diaphragm 105.
  • the sound hole 12 of the housing 11 is not completely sealed by the user's ear 14. Therefore, the sound radiated from the electromechanical acoustic transducer 10 through the sound hole 12 leaks from the gap between the user's ear 14 and the user's ear 14 and the housing 11 from the sound transmitted directly through the user's ear 14. It is divided into voice and voice. Therefore, the characteristics of the sound that reaches from the electromechanical acoustic transducer 10 to the user's ear 14 will be affected by leakage.
  • FIG. 3 is a diagram showing the sound pressure frequency characteristics of the electromechanical acoustic transducer when not compensated, and shows a characteristic 301 in the absence of leakage and a characteristic 302 in the presence of leakage. .
  • a dynamic receiver with a diameter of 10 mm was used to measure these characteristics.
  • the characteristic of the state 301 is no leakage using the IEC-318 power bra
  • the characteristic of the state with leakage 302 is simulated using the Head and Torso Simulator (hereinafter referred to as HATS).
  • HATS Head and Torso Simulator
  • the voltage was measured by applying a voltage of 180 [mV] to the electromechanical acoustic transducer 10, respectively.
  • the characteristic 302 in the presence of leakage is the sound pressure in the low frequency band, particularly the lowest resonance.
  • the output sound pressure level below frequency f0 is significantly degraded. That is, the sound pressure-frequency characteristic is affected due to the leakage from between the case 11 and the user's ear 14. Therefore, in the present embodiment, a change in sound pressure frequency characteristics due to leakage is measured, and based on the change, the sound pressure frequency characteristics of the electromechanical acoustic transducer 10 are compensated in advance to obtain an actual use condition. With a near leak, good sound pressure can be obtained.
  • FIG. 4 is a diagram showing frequency characteristics of compensation amount of the electromechanical acoustic transducer.
  • the characteristic 41 of the amount of compensation shown in FIG. 4 is the difference between the characteristic 302 with leakage shown in FIG. 3 minus the characteristic 301 with no leakage.
  • the compensation of the sound pressure-frequency characteristic of the electromechanical acoustic transducer 10 described above is performed by offsetting the sound pressure-frequency characteristic of the electromechanical acoustic transducer 10 based on the characteristic 41 of the compensation amount.
  • FIG. 5 is a diagram showing sound pressure frequency characteristics of the electromechanical acoustic transducer in the case of compensation, showing a characteristic 501 in the absence of leakage and a characteristic 502 in the presence of leakage.
  • a dynamic receiver with a diameter of 13 mm was used to measure these characteristics.
  • the characteristic of the condition 501 is no leakage using the IEC-318 force bra
  • the characteristic of the condition with leakage 302 is a simulated using the Head and Torso Simulator (hereinafter referred to as HATS).
  • HATS Head and Torso Simulator
  • the voltage was measured by applying a voltage of 180 [mV] to the electromechanical acoustic transducer 10, respectively.
  • the characteristic 502 in the leaked state is flattened compared to the characteristic 302 in the leaked state shown in FIG. Sound pressure level has been improved.
  • the compensation to the sound pressure-frequency characteristic of the electro-mechanical acoustical change in advance it is possible to obtain a good sound pressure in a state where there is a leakage close to the actual use condition.
  • the lowest resonance frequency fO is defined by the following equation 1.
  • Cms is a diaphragm compliance
  • Mms is a vibration system mass including a mass of a diaphragm, a voice coil, an adhesive for bonding the voice coil to the diaphragm, and the like.
  • Examples of materials used for the diaphragm include, in order of high elastic modulus, PEI (polyether imide: Polyetherimide), PEN (polyethylene naphthalate: Polyethylene naphthalate), PET (polyethylene terephthalate: Polyethylene Terephthalate), elastomer Etc
  • Equation 1 theoretically, it is possible to reduce the lowest resonance frequency fO by increasing both the diaphragm compliance Cms and the vibration system mass Mms, but the combination of these is actually configured. It needs to be a possible combination.
  • the lowest resonance frequency fO is approximately 550 Hz, as indicated by the characteristic 301 in the absence of leakage.
  • the lowest resonance frequency fO is at least 550 [Hz] or less, preferably about 430 [Hz] or less, it is possible to obtain excellent characteristics in a leaked state. You can get it.
  • Table 1 is a table showing an example of the combination of the vibrating plate thickness t and the vibration system mass Mms when the material of the vibration plate is PEI.
  • Table 1 it is a combination that satisfies the condition that the partial force lowest resonance frequency fO filled with diagonal lines is about 430 [Hz] or less.
  • the thickness t of the diaphragm plate of P EI is 8. 6 [/ ⁇ ⁇ ⁇ ]
  • the mass of the vibration system Mms is 16 to 32 [m g] is preferable
  • Table 2 is a table showing an example of the combination of the thickness t of the vibration plate and the vibration system mass Mms when the material of the vibration plate is PEN.
  • the shaded portions are combinations that satisfy the condition that the lowest resonance frequency fO is about 430 Hz or less.
  • the electromechanical acoustic transducer 10 is configured based on a combination of the vibrating plate thickness t in the hatched portion and the vibration system mass Mms. Sound pressure-frequency characteristics can be compensated.
  • the sound pressure and frequency characteristics of the electromechanical acoustic transducer can be determined according to the clearance force between the case and the ear, the sound pressure frequency in the state where the sound leaks. Since the characteristics are pre-compensated so as to be flat, it is possible to reduce the effects of leakage without adding components.
  • the case where HATS is used to generate pseudo leakage is described.
  • the user actually uses the receiver 100 such as a probe microphone.
  • the characteristic of the condition may be measured as the characteristic of the condition with leakage, and the compensation amount and frequency characteristics as shown in Fig. 4 may be obtained.
  • a dynamic speaker, a ceramic receiver, or a ceramic speaker may be used as described for the case where a dynamic receiver is used as the electromechanical acoustic conversion.
  • FIG. 6 is a view showing a portable terminal device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 6 (a) is an external perspective view of the portable terminal device
  • FIG. 6 (b) is a schematic internal configuration of the communication device.
  • FIG. in the figure the same reference numerals are given to parts overlapping with FIG. 1 described in the first embodiment.
  • the communication device 200 the case of a foldable mobile phone will be described.
  • the present invention is not limited to a mobile phone, and has a communication function such as a transceiver or a stationary communication device. It may be an electronic device.
  • the communication device 200 of the present embodiment includes a first case 20, a second case 21 and an antenna 22 provided in the first case 20.
  • the receiver circuit 26 converts the signal into a signal
  • the signal output unit 27 outputs the electric signal from the receiver circuit 26, and the receiver 100 outputs voice according to the electric signal output from the signal output unit 27.
  • the communication device 200 of the present embodiment when an electric signal indicating a received sound received from an antenna is applied, the received sound is reproduced from the sound hole 12.
  • the handset 100 functions as a receiver.
  • the sound pressure and frequency characteristics of the electro-mechanical acoustic transducer can be compared with the sound pressure frequency in the state where the clearance force between the case and the ear is leaked. Since the characteristics are pre-compensated so as to be flat, it is possible to reduce the influence of leakage without adding parts. Therefore, it is possible to reduce the influence of leakage without changing the design and shape of the portable terminal device.
  • the amount of compensation was determined based on the measurement result.
  • FIG. 7 is a view showing an electronic device according to a third embodiment of the present invention
  • FIG. 7 (a) is an external perspective view of the electronic device
  • FIG. 7 (b) is a view showing a schematic internal configuration of the electronic device. It is.
  • the same reference numerals as in FIG. 1 described in the first embodiment denote the same parts.
  • a foldable portable terminal (PDA) device will be described as an example.
  • the present invention is not limited to the PDA, and may be a stationary electronic device.
  • an electronic device 300 includes a first housing 30, a second housing 31, a first housing 30, and a second housing 31.
  • a hinge 32 connected rotatably and a control unit 33 provided on the second housing 31 for processing image signals and audio signals, provided on the first housing 30, and displaying operation menu icons etc.
  • a signal output unit 35 for amplifying a signal from the control unit 33, and a receiver 100 for outputting sound in accordance with the electrical signal output from the signal output unit 35.
  • the voice when an electrical signal indicating a voice according to the user's operation is applied, the voice is reproduced from the sound hole 12 of the receiver 100.
  • the sound pressure-frequency characteristic of the electro-mechanical acoustic transformation is flat in terms of the sound pressure frequency characteristic in the state where the sound leaks from the gap between the housing and the ear. As compensation is made beforehand, it is possible to reduce the effects of leakage without adding components. Therefore, it is possible to reduce the effects of leakage without changing the design and shape of the electronic device.
  • the voice leaks from the gap between the housing of the handset 100 and the user's ear.
  • the cases were measured, and the amount of compensation was determined based on the measurement results.
  • the mobile terminal as a characteristic in the case where a leak occurs is If the sound leaks from the space between the housing for accommodating the handset 100 in the device 200 and the user's ear, measure it and calculate the amount of compensation based on the measurement result.
  • the handset, the electronic device and the communication device of the present invention have the effect of reducing the influence of voice leakage from the gap between the handset and the ear without the need for additional components, and are useful for mobile phones and the like. is there.

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Abstract

　部品の追加が不要で、受話器と耳との隙間からの音声の漏洩の影響を低減可能な受話器、電子機器及び通信装置を提供すること。 　受話器（１００）は、振動板を有し、電気信号に応じて振動板を振動させることにより音声を発生する電気機械音響変換器（１０）と、音孔（１２）が設けられ、電気機械音響変換器を収容する筐体（１１）と、電気機械音響変換器（１０）を筐体内（１１）で保持する保持体（１３）とを備える。電気機械音響変換器（１０）は、発生した音声が筐体（１１）外に覆われたユーザの耳（１４）から漏洩した状態の音圧－周波数特性が平坦化されるように、予め補償された音圧－周波数特性を有する。

Description

明 細 書
受話器、電子機器及び通信装置
技術分野
[0001] 本発明は、受話器、電子機器及び通信装置に関する。
背景技術
[0002] 携帯端末装置等における受話器は、ユーザの耳との間に介在する隙間によって発 生する漏洩が、音圧 周波数特性における低域部分の音圧が低下することで音量と 音質共に劣化してしまう。
[0003] 特に、受話器形状が比較的大きぐユーザの耳全体を覆うことが容易であった固定 端末装置に対して、携帯端末装置では表示部などの他部品と一体ィ匕しているために 受話器形状が平面となり、ユーザの耳全体を覆うことが難しぐ漏洩はより顕著に現 れることで、音量や音質を著しく劣化させている。
[0004] この改善策として、受話器とユーザの耳とが接触する接続部にリング形状のガスケ ットを取り付けることで受話器とユーザの耳との密閉性を向上させて漏洩を軽減させ るもの (例えば、特許文献 1参照)や、受話器の近傍に圧力センサを取付け、受話器 とユーザの耳との当接状態を検出して信号処理手段にて周波数特性を制御するもの
(例えば、特許文献 2参照)等が提案されている。
[0005] 特許文献 1 :特表 2002— 501683号公報
特許文献 2 :特開平 8— 102991号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] し力しながら、上記従来の受話器にあっては、受話器とユーザーの耳との隙間によ つて発生する音声の漏洩に起因した音圧特性を補償するために部品を追加する必 要があるため、コストアップや、デザインや形状に対する制約が発生してしまうといつ た事†青があった。
[0007] 本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、部品の追加が不要で 、受話器と耳との隙間からの音声の漏洩の影響を低減可能な受話器、電子機器及 び通信装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 本発明の受話器は、振動板を有し、電気信号に応じて前記振動板を振動させるこ とにより音声を発生する電気機械音響変換器と、音孔が設けられ、前記電気機械音 響変換器を収容する筐体と、前記電気機械音響変換器を前記筐体内で保持する保 持体と、を備え、前記電気機械音響変換器は、前記発生した音声が前記筐体外に 覆われた耳力も漏洩した状態の音圧—周波数特性が平坦化されるように、予め補償 された音圧 周波数特性を有する。
[0009] この構成により、電気機械音響変換器の音圧 周波数特性を、筐体と耳との隙間 力 音声が漏洩した状態での音圧 周波数特性が平坦ィ匕するように予め補償してお くので、部品を追加せずに漏洩の影響を低減させることができる。
[0010] また、本発明の受話器は、前記音圧—周波数特性は、前記漏洩が生じた状態にお ける音圧 周波数特性と生じていない状態における音圧 周波数特性との差分に 基づ!、て補償された特性である。
[0011] この構成により、筐体と耳との隙間から音声が漏洩した状態と漏洩していない状態 とにおける音圧 周波数特性の差分に基づいて音圧 周波数特性を補償するので 、電気機械音響変 の特性を良好に設定することができる。
[0012] また、本発明の受話器は、前記音圧-周波数特性は、最低共振周波数が引き下 げられるように補償された特性である。
[0013] この構成により、筐体と耳との隙間力もの音声の漏洩に起因した低周波数帯域にお ける音圧の低下を防ぐことができる。
[0014] 本発明の電子機器は、上記の受話器を備える。この構成により、電気機械音響変 の音圧 周波数特性を、筐体と耳との隙間力 音声が漏洩した状態での音圧 周波数特性が平坦ィ匕するように予め補償しておくので、部品を追加せずに漏洩の 影響を低減させることができる。
[0015] 本発明の通信装置は、無線信号を受信するアンテナと、前記受信した無線信号に 基づいて電気信号を出力する信号出力部と、振動板を有し、前記信号出力部から出 力された電気信号に応じて前記振動板を振動させることにより音声を発生する電気 機械音響変換器と、音孔が設けられ、前記信号出力部及び前記電気機械音響変換 器を収容する筐体と、前記電気機械音響変換器を前記筐体内で保持する保持体と 、を備え、前記電気機械音響変換器は、前記発生した音声が前記筐体外に覆われ た耳力 漏洩した状態の音圧—周波数特性が平坦化されるように、予め補償された 音圧 周波数特性を有する。
[0016] この構成により、電気機械音響変換器の音圧 周波数特性を、筐体と耳との隙間 力 音声が漏洩した状態での音圧 周波数特性が平坦ィ匕するように予め補償してお くので、部品を追加せずに漏洩の影響を低減させることができる。
発明の効果
[0017] 本発明によれば、部品の追加が不要で、受話器と耳との隙間からの音声の漏洩の 影響を低減可能な受話器、電子機器及び通信装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る受話器を示す図
[図 2]本発明の第 1の実施形態に係る受話器の電気機械音響変換器を示す図
[図 3]補償してない場合の電気機械音響変換器の音圧 周波数特性を示す図
[図 4]電気機械音響変換器の補償量 周波数特性を示す図
[図 5]補償した場合の電気機械音響変換器の音圧 周波数特性を示す図
[図 6]本発明の第 2の実施形態に係る携帯端末装置を示す図
[図 7]本発明の第 3の実施形態に係る電子機器を示す図
符号の説明
[0019] 10 電気機械音響変換器
11 筐体
12 音孔
13 保持体
14 ユーザの耳
20、 30 第一の筐体
21、 31 第二の筐体
22 アンテナ 23、 32 ヒンジ
24、 34 表示部
25 操作部
26 受信回路
27 信号出力部
33 制御部
35 信号出力部
100 受話器
101 ヨーク
102 マグネット
103 プレート
104 ボイスコイル
105 振動板
106 フレーム
200 通信装置
300 電子機器
発明を実施するための最良の形態
[0020] (第 1の実施形態）
図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る受話器を示す図であり、図 1 (a)は受話器 の平面図、図 1 (b)は図 1 (a)における一点鎖線 I Iに沿った受話器の断面図である
[0021] 図 1に示すように、第 1の実施形態の受話器 100は、電気信号に応じて音声を出力 する電気機械音響変換器 10と、音孔 12が設けられ、電気機械音響変換器 10を収 容する筐体 11と、電気機械音響変換器 10を筐体 11内で保持する保持体 13と、を備 える。
[0022] 電気機械音響変換器 10は、振動板を有し、電気信号に応じて振動板を振動させる ことにより音声を発生するものである。図 2は、本発明の第 1の実施形態に係る受話 器の電気機械音響変換器を示す図であり、図 2 (a)は電気機械音響変換器の上面 図、図 2 (b)は図 2 (a)における一点鎖線 II IIに沿った電気機械音響変換器の断面 図である。
[0023] 図 2に示すように、電気機械音響変 lOOは、ヨーク 101と、ヨーク 101上に設け られたマグネット 102と、マグネット 102上に設けられたプレート 103と、ボイスコイル 1 04と、振動板 105と、フレーム 106とを備免る。
[0024] ヨーク 101、マグネット 102及びプレート 103は、空隙 Gを有する磁気回路を構成す る。ボイスコイル 104は電線が卷回されて構成され、振動板 105に接着されて空隙 G 内に配置されている。そして、与えられた電気信号に応じて、空隙 Gにおける磁束に よって、電磁誘導により力が発生する。振動板 105はボイスコイル 104に発生した力 により振動し、音声が発生する。フレーム 106は、ヨーク 101及び振動板 105を保持 する。
[0025] 上述のような受話器 100において、ユーザが筐体 11に耳を当てて受話音声を聞く とき、筐体 11の音孔 12は、ユーザの耳 14によって完全に密閉されない。したがって 、電気機械音響変 10から音孔 12を介して放射される音声は、ユーザの耳 14〖こ 直接伝わる音声と、ユーザの耳 14と筐体 11との間に介在する隙間から漏れていく音 声とに分別される。したがって、電気機械音響変換器 10からユーザの耳 14へ届く音 声の特性は、漏洩による影響を受けてしまう。
[0026] 図 3は、補償してない場合の電気機械音響変換器の音圧 周波数特性を示す図 であり、漏洩がない状態の特性 301と、漏洩がある状態の特性 302とを示している。 なお、これらの特性の測定には口径 φ 10mmのダイナミックレシーバを用いた。また 、漏洩がな 、状態の特性 301は IEC— 318力ブラを用いた漏洩が全くな 、状態で、 漏洩がある状態の特性 302は Head and Torso Simulator (以下、 HATSという）を用 いて擬似的に漏洩を発生された状態で、それぞれ、電気機械音響変 10に、実 効値 180 [mV]の電圧を印加して測定されたものである。
[0027] 図 3に示されるように、漏洩がない状態の特性 301と漏洩がある状態の特性 302と を比較すると、漏洩がある状態の特性 302は、低周波数帯域の音圧、特に最低共振 周波数 f0以下の出力音圧レベルが著しく劣化している。すなわち、筐体 11とユーザ の耳 14との間からの漏洩に起因して音圧—周波数特性に影響が現れている。 [0028] そこで、本実施形態では、漏洩による音圧 周波数特性の変化を測定し、その変 化に基づいて電気機械音響変換器 10の音圧 周波数特性を予め補償することで、 実際の使用状態に近い漏洩がある状態で、良好な音圧を得ることができる。
[0029] 図 4は、電気機械音響変換器の補償量 周波数特性を示す図である。図 4に示さ れた補償量の特性 41は、図 3に示された漏洩がある状態の特性 302から漏洩がない 状態の特性 301を引いた差分である。上述した電気機械音響変 lOの音圧—周 波数特性の補償は、この補償量の特性 41に基づいて、電気機械音響変換器 10の 音圧—周波数特性をオフセットさせることで行われる。
[0030] 図 5は、補償した場合の電気機械音響変換器の音圧 周波数特性を示す図であり 、漏洩がない状態の特性 501と、漏洩がある状態の特性 502とを示している。なお、 これらの特性の測定には口径 φ 13mmのダイナミックレシーバを用いた。また、漏洩 がな 、状態の特性 501は IEC— 318力ブラを用いた漏洩が全くな 、状態で、漏洩が ある状態の特性 302は Head and Torso Simulator (以下、 HATSという）を用いて擬似 的に漏洩を発生された状態で、それぞれ、電気機械音響変換器 10に、実効値 180[ mV]の電圧を印加して測定されたものである。
[0031] 図 5に示されるように、漏洩がある状態の特性 502は、図 3に示される漏洩がある状 態の特性 302と比較して平坦化されており、特に、低周波数帯域の出力音圧レベル が改善されている。このように、予め電気機械音響変 の音圧—周波数特性に 補償を加えることで、実際の使用状態に近い漏洩がある状態で、良好な音圧を得る ことができる。
[0032] 次に、電気機械音響変換器 10の音圧 周波数特性の補償方法の例について説 明する。図 3に示されるように、補償を行っていない状態では、漏洩していない特性 は、特に低周波数帯において劣化している。したがって、図 4に示すように、補償量（ 漏洩がある状態とな!、状態との特性の差分)の絶対値は低周波数帯の方が大きくな つている。
[0033] すなわち、電気機械音響変翻10の最低共振周波数 fOが引き下げられるように補 償することにより、漏洩した場合において、平坦化した音圧—周波数特性が得られる [0034] ここで、最低共振周波数 fOは下記の数 1にて定義される。なお、 Cmsは振動板コン プライアンス、 Mmsは振動板やボイスコイル、振動板にボイスコイルを接着する接着 剤等の質量を含む振動系質量である。
[0035] [数 1] 一
2π -J Cms -Mms
[0036] ここで、振動板コンプライアンス Cmsは、振動板に用いられる材料の弾性率や、振 動板の材厚に依存する。なお、理論上は、振動板コンプライアンス Cmsは、振動板に 加わる力を F[N]、振動板が伸びた距離を x[m]としたときに、 Cms=x/F[m/N] で表される。
[0037] 振動板に用いられる材料としては、例えば、弾性率が高 、順に、 PEI (ポリエーテル イミド： Polyetherimide)、 PEN (ポリエチレンナフタレート： Polyethylene naphthalate ) 、 PET (ポリエチレンテレフタレート： Polyethylene Terephthalate)、エラストマ等がある
[0038] したがって、振動板に用いられる材料の弾性率や、振動板の材厚、振動系質量等 を変更して、最低共振周波数 fOを引き下げるように補償する。なお、数 1によれば、 理論的には振動板コンプライアンス Cms及び振動系質量 Mmsを共に大きくすること で、最低共振周波数 fOを小さくすることは可能であるが、これらの組合せは実際に構 成可能な組合せである必要がある。
[0039] なお、図 3に示す例では、漏洩がない状態の特性 301に示されるように、最低共振 周波数 fOが約 550 [Hz]である。この場合、最低共振周波数 fOが少なくとも 550 [Hz ]以下、好ましくは 430 [Hz]程度以下となるように音圧-周波数特性を補償すること で、漏洩がある状態にぉ 、て良好な特性を得ることができる。
[0040] 表 1は、振動板の材料を PEIとした場合における、振動板材厚 tと振動系質量 Mms との組合せの一例を示す表である。表 1において、斜線で塗りつぶされた部分力 最 低共振周波数 fOが 430 [Hz]程度以下となる条件を満たす組合せである。例えば、 P EIの振動板の振動板材厚 tが 8. 6 [ /ζ πι]であれば、振動系質量 Mmsは 16〜32 [m g]程度が好ましい
[0041] [表 1]
Figure imgf000010_0001
[0042] また、表 2は、振動板の材料を PENとした場合における、振動板材厚 tと振動系質 量 Mmsとの組合せの一例を示す表である。表 2において、斜線で塗りつぶされた部 分が、最低共振周波数 fOが 430[Hz]程度以下となる条件を満たす組合せである。
[0043] [表 2]
Figure imgf000010_0002
[0044] 上記の表 1及び表 2に示された例において、斜線で示された部分の振動板材厚 tと 振動系質量 Mmsとの組合せに基づいて電気機械音響変換器 10を構成することで、 音圧-周波数特性の補償を行うことができる。
[0045] このような本発明の第 1の実施形態によれば、電気機械音響変換器の音圧一周波 数特性を、筐体と耳との隙間力 音声が漏洩した状態での音圧 周波数特性が平 坦ィ匕するように予め補償しておくので、部品を追加せずに漏洩の影響を低減させるこ とがでさる。
[0046] なお、本実施形態では、擬似的な漏洩を発生されるために HATSを用いた場合に ついて説明したが、プローブマイク等、ユーザが実際に受話器 100を使用している状 態の特性を漏洩がある状態の特性として測定し、図 4に示すような補償量 周波数 特性を求めてもよい。
[0047] また、本実施形態では、電気機械音響変 として、ダイナミックレシーバを用 いた場合について説明した力 ダイナミックスピーカやセラミックレシーノ 、セラミック スピーカであってもよい。
[0048] (第 2の実施形態）
図 6は、本発明の第 2の実施形態に係る携帯端末装置を示す図であり、図 6 (a)は 携帯端末装置の外観斜視図、図 6 (b)は通信装置の概略内部構成を示す図である。 同図において、第 1の実施形態で説明した図 1と重複する部分には同一の符号を付 す。なお、本実施形態では、通信装置 200の一例として、折り畳み式携帯電話機で ある場合を例にとって説明するが、携帯電話機に限定されず、トランシーバや設置型 の通信装置等の、通信機能を備えた電子機器であってもよ 、。
[0049] 図 6に示すように、本実施形態の通信装置 200は、第一の筐体 20と、第二の筐体 2 1と、第一の筐体 20に設けられたアンテナ 22と、第一の筐体 20及び第二の筐体 21 を回動可能に接続するヒンジ 23と、表示部 24と、操作部 25と、アンテナ 22が受信し た無線信号に基づ!/、て電気信号に変換する受信回路 26と、受信回路 26からの電 気信号を出力する信号出力部 27と、信号出力部 27から出力された電気信号に応じ て音声を出力する受話器 100とを備える。
[0050] 本実施形態の通信装置 200において、アンテナから受信した受話音を示す電気信 号が印加されると、音孔 12から受話音が再生される。この場合、受話器 100は、レシ ーバとしての機能を果たす。
[0051] このような本発明の第 2の実施形態によれば、電気機械音響変換器の音圧一周波 数特性を、筐体と耳との隙間力 音声が漏洩した状態での音圧 周波数特性が平 坦ィ匕するように予め補償しておくので、部品を追加せずに漏洩の影響を低減させるこ とができる。したがって、携帯端末装置のデザインや形状に変更を加えることなぐ漏 洩の影響を低減させることができる。
[0052] なお、第 1の実施形態では、受話器 100の電気機械音響変翻 10の、漏洩が発 生した場合の特性として、受話器 100の筐体とユーザの耳との隙間から音声が漏洩 した場合について測定し、その測定結果に基づいて補償量を求めた。ただし、本実 施形態の携帯端末装置においては、漏洩が発生した場合の特性として、通信装置 2 00における受話器 100を収容する筐体と、ユーザの耳との隙間から音声が漏洩した 場合につ 1、て測定し、その測定結果に基づ!/、て補償量を求めてもょ 、。
[0053] (第 3の実施形態）
図 7は、本発明の第 3の実施形態に係る電子機器を示す図であり、図 7 (a)は電子 機器の外観斜視図、図 7 (b)は電子機器の概略内部構成を示す図である。同図にお いて、第 1の実施形態で説明した図 1と重複する部分には同一の符号を付す。なお、 本実施形態では、電子機器 300の一例として、折り畳み式の携帯端末 (PDA)装置 である場合を例にとって説明するが、 PDAに限定されず、設置型の電子機器であつ てもよい。
[0054] 図 7に示すように、本実施形態の電子機器 300は、第一の筐体 30と、第二の筐体 3 1と、第一の筐体 30及び第二の筐体 31を回動可能に接続するヒンジ 32と、第二の筐 体 31に設けられ、画像信号や音声信号を処理する制御部 33と、第一の筐体 30に設 けられ、操作メニューアイコン等を表示する表示部 34と、制御部 33からの信号を増 幅する信号出力部 35と、信号出力部 35から出力された電気信号に応じて音声を出 力する受話器 100とを備える。
[0055] 本実施形態の電子機器 300において、ユーザの操作に応じた音声を示す電気信 号が印加されると、受話器 100の音孔 12から音声が再生される。このような本発明の 第 3の実施形態によれば、電気機械音響変翻の音圧—周波数特性を、筐体と耳と の隙間から音声が漏洩した状態での音圧 周波数特性が平坦ィヒするように予め補 償しておくので、部品を追加せずに漏洩の影響を低減させることができる。したがつ て、電子機器のデザインや形状に変更を加えることなぐ漏洩の影響を低減させるこ とがでさる。
[0056] なお、第 1の実施形態では、受話器 100の電気機械音響変翻 10の、漏洩が発 生した場合の特性として、受話器 100の筐体とユーザの耳との隙間から音声が漏洩 した場合について測定し、その測定結果に基づいて補償量を求めた。ただし、本実 施形態の携帯端末装置においては、漏洩が発生した場合の特性として、携帯端末 装置 200における受話器 100を収容する筐体と、ユーザの耳との隙間から音声が漏 洩した場合にっ 、て測定し、その測定結果に基づ 、て補償量を求めてもょ 、。
[0057] 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲 を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明ら かである。
[0058] 本出願は、 2005年 4月 1日出願の日本特許出願 (特願 2005— 106329)に基づく ものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
産業上の利用可能性
[0059] 本発明の受話器、電子機器及び通信装置は、部品の追加が不要で、受話器と耳と の隙間からの音声の漏洩の影響を低減可能な効果を有し、携帯電話機等に有用で ある。

Claims

請求の範囲
[1] 振動板を有し、電気信号に応じて前記振動板を振動させることにより音声を発生す る電気機械音響変 と、
音孔が設けられ、前記電気機械音響変換器を収容する筐体と、
前記電気機械音響変換器を前記筐体内で保持する保持体と、
を備え、
前記電気機械音響変換器は、前記発生した音声が前記筐体外に覆われた耳から 漏洩した状態の音圧—周波数特性が平坦化されるように、予め補償された音圧-周 波数特性を有する受話器。
[2] 請求項 1記載の受話器であって、
前記音圧 周波数特性は、前記漏洩が生じた状態における音圧 周波数特性と 生じて 、な 、状態における音圧 周波数特性との差分に基づ!、て補償された特性 である受話器。
[3] 請求項 1又は 2記載の受話器であって、
前記音圧 周波数特性は、最低共振周波数が引き下げられるように補償された特 性である受話器。
[4] 請求項 1な!、し 3の 、ずれか一項記載の受話器を備えた電子機器。
[5] 無線信号を受信するアンテナと、
前記受信した無線信号に基づいて電気信号を出力する信号出力部と、 振動板を有し、前記信号出力部から出力された電気信号に応じて前記振動板を振 動させることにより音声を発生する電気機械音響変換器と、
音孔が設けられ、前記信号出力部及び前記電気機械音響変換器を収容する筐体 と、
前記電気機械音響変換器を前記筐体内で保持する保持体と、
を備え、
前記電気機械音響変換器は、前記発生した音声が前記筐体外に覆われた耳から 漏洩した状態の音圧—周波数特性が平坦化されるように、予め補償された音圧-周 波数特性を有する通信装置。
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