(57)【要約】  本開示は、支持フレーム（１３）を含む、少なくとも１つのマイクロフォン音声入力信号のパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバーに関する。支持フレーム（１３）は、区画（１５）が上向きであり、携帯電話のディスプレイ面と同じ側に部分的に開いた面を有する拡張要素を備えて配置され、区画（１５）は、パッシブノイズリダクションを提供する多孔質本体（１７）を支持するように適合されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのマイクロフォン音声入力信号のパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバーであって、
前記携帯電話カバーは、前記携帯電話に取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く外周側面を有する支持フレーム（１３）を含み、
前記周辺側面（１３）は、上部外端面（１２）と、第１の外側下端面（１４）とを有し、
前記携帯電話カバー（１０）は、前記支持フレーム（１３）の前記第１の外側下端面（１４）から延在する延長要素を備え、それにより、前記第１の外側下端面（１４）と平行に走る前記支持フレーム（１３）の第２の下端面（１６）を提供し、
前記平行な第１および第２の端面（１４，１６）は、前記支持フレーム（１３）と前記第１および第２の端面（１４，１６）との間に内部区画（１５）を画定し、
取り付け時に前記携帯電話のディスプレイ側に向かって上向きの前記区画（１５）の上面は少なくとも部分的に開いており、前記区画（１５）の前記部分的に開いた上面の反対側に位置する前記区画（１５）の底面は覆われており、
多孔質材料の本体（１７）は、前記区画（１５）を満たすように配置され、且つ、前記カバー（１０）が取り付けられているときに、前記区画（１５）に隣接する前記携帯電話筐体の端面に配置された少なくとも１つのマイクロフォン開口部（２４）に隣接して配置される、
携帯電話カバー。
【請求項２】
前記支持フレーム（１０）の少なくとも前記第１の下端面（１４）は、人間からの発話信号の典型的な周波数範囲に適合された適合音響インピーダンスを有する材料によって構成される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項３】
前記支持フレーム（１３）の前記延長要素は、人間からの発話信号の典型的な周波数範囲に適合された適合音響インピーダンスを有する材料によって構成される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項４】
少なくとも１つの切り欠きが、前記携帯電話筐体の前記少なくとも１つのマイクロフォン（２４）の位置と一致する前記支持フレーム（１０）の前記第１の下端面（１４）の位置に配置される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項５】
少なくとも１つの切り欠きが、前記携帯電話筐体の前記少なくとも１つのマイクロフォン（２４）の位置と一致する前記支持フレーム（１３）の前記第２の端面（１６）の位置に配置される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項６】
前記支持フレーム（１０）は、前記支持フレーム（１３）の任意の側面に少なくとも１つの延長要素を備え、延長要素を有する前記支持フレーム（１３）の特定の側面は、少なくとも１つのマイクロフォン（２４）を覆う、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項７】
前記支持フレーム（１３）は、開いた背面（１１）を有する、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項８】
前記支持フレーム（１３）は、鋼板または同様の材料のような堅い材料によって構成される、覆われた、または部分的に覆われた背面（１１）を有する、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項９】
前記覆われた背面（１１）は、前記カバー（１０）が前記携帯電話筐体上に被せられたときに、前記携帯電話筐体上のマイクロフォン入力位置の上に配置された少なくとも１つの切り欠き（２１）を有する、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項１０】
フレーム（１９）が、多孔質材料製の本体を保持する前記マイクロフォン入力位置（２１）の上の前記切り欠き（２１）の周りに配置されている、請求項９に記載の携帯電話カバー。
【請求項１１】
前記本体（１７）の多孔質材料は、発泡ゴムまたはスポンジ状材料である、請求項１または請求項１０に記載の携帯電話。
【請求項１２】
風雑音が１４ｄＢから２４ｄＢの範囲内の量で低減される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の携帯電話。
【請求項１３】
請求項１に記載の携帯電話カバーにおける発泡ゴムまたはスポンジ状材料のような多孔質材料の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話のマイクロフォンにおける風雑音のパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に組み込まれたマイクロフォンは、通常、携帯電話筐体の表面に配置される。マイクロフォンの数、それぞれのマイクロフォンの位置は、同じメーカーの異なる電話モデルであっても、電話ごとに異なる。例えば、マイクロフォンは、携帯電話筐体の側面、またはディスプレイを含む前面のエッジの近く、または通常は携帯電話筐体の背面にあるカメラおよびカメラレンズに関連付けられた背面に配置され得る。
【０００３】
それぞれ異なる位置を使用する理由は、録音品質の向上、各モデル間の電話機の追加または改善された技術的性能など、あるいは単に設計上の考慮事項である可能性がある。例えば、携帯電話が使用されている位置の周囲環境からのノイズは、電話での会話を聞き取りにくく、理解しにくくする可能性がある。したがって、アクティブノイズリダクション（ＡＮＲ）および／またはパッシブノイズリダクション（ＰＮＲ）は、現代の携帯電話の一般的な機能である。ＡＮＲシステムは、例えば、電話によって受信されたノイズおよび／または周囲音信号と逆位相の電気信号を生成し、それにより、携帯電話内の電子機器は、発話および／または音楽信号、すなわち従来技術で知られている音声信号から周囲の音および／またはノイズ信号をキャンセルする。
【０００４】
ＰＮＲシステムは、周囲のノイズや音の影響を低減または減衰させるマイクロフォンのシールドのような受動素子を使用する。
【０００５】
ＡＮＲシステムは、少なくとも２つのマイクロフォンを含み得、第１のマイクロフォンは、携帯電話の周囲領域からノイズ（すなわち、周囲音）を受信するために使用され、これは、逆位相信号を生成するＡＮＲシステムに通信され、他方のマイクロフォンは、例えば、携帯電話を使用して人間の声を受信するために使用される。マイクロフォンのさまざまな目的が、携帯電話の筐体上のマイクロフォンの位置を決定づける可能性があることは明らかである。例えば、電話をかけるときに人間の発話を受信するための専用のマイクロフォンは、好ましくは、人間の話者から発せられる音波との良好な音声信号接触を提供する位置に配置されるべきである。明らかな位置は、携帯電話を使用している人の口の近くである。
【０００６】
スマートフォンでビデオを作成するときに音声信号を録音するには、録音する動機からマイクロフォンが音声信号を受信できる必要がある。一般的な位置は、携帯電話のカメラのレンズに近い電話筐体の背面である。ＡＮＲシステムおよび自動利得増幅器は、従来技術で知られているように、高品質で音声を録音することができる。
【０００７】
また、携帯電話に接続されたイヤピースやヘッドセットにマイクロフォンを有することも一般的である。そのようなマイクロフォンは、例えば、携帯電話を使用してユーザの骨（スカル）を通って伝播する発話から音波を受信することができ、および／またはユーザの位置で周囲環境からのノイズ（すなわち可聴音）を記録するために使用することができ、これは、アクティブノイズリダクションシステムへの入力として使用され得る。
【０００８】
複数のマイクロフォンが携帯電話筐体の周りに分散されている別の理由は、従来技術で知られているように、それぞれの音源への方向を検出する能力である。この検出に基づいて、方向を検出する携帯電話で実行されている制御アルゴリズムは、一部のマイクロフォンの増幅を低下させる可能性があり、他のマイクロフォンは増幅を増加させる可能性がある。その結果、対象の音源に最も近いマイクロフォンの増幅が高まり、他のマイクロフォンの増幅が低下する可能性がある。
【０００９】
ただし、周囲のノイズや音を録音するために使用されるマイクロフォンは、アンチノイズリダクションシステムが使用されている場合でも、適切な逆位相信号を提供する信号を受信できる必要がある。
【００１０】
ＡｐｐｌｅのｉＰｈｏｎｅ７には、例えば４つのマイクロフォンがある。それらのうちの２つは、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇポート（電話の電源および外部通信ポート）の両側にある。もう１つのマイクロフォンは、ｉＰｈｏｎｅ７の背面のカメラとＬＥＤベースのフラッシュライトの間にある。４つ目のマイクロフォンは、ｉＰｈｏｎｅイヤピースの内側にある。
【００１１】
ｉＰｈｏｎｅ７のそれぞれのマイクロフォンは、アクティブノイズキャンセリングを提供し、これにより周囲の音やノイズを低減する。別の機能は、音源への方向を検出することであり、ここで、例えばビデオを記録するときに、最高の録音品質を提供するマイクロフォンの１つが選択される。ｉＰｈｏｎｅ７では、これは前述のように携帯電話筐体の背面にあるマイクロフォンになる。
【００１２】
携帯電話でステレオサウンドを録音できる場合は、少なくとも２つのマイクロフォンを選択する必要がある。
【００１３】
アクティブノイズキャンセレーションは携帯電話などのさまざまなサウンドシステムで広く使用されているが、ノイズ源としての風はアクティブノイズリダクションシステムにとって依然として問題である。この問題の背後にある理由の１つは、マイクロフォンが音波を検出する方法に関連している。
【００１４】
それは通常、マイクロフォンのメンブレンまたはダイアフラムに当たる到着音波の衝撃によって動かされるメンブレンまたはダイアフラムであり、次に、これは、例えば、メンブレンまたはダイアフラムに出入りする動きを音波の電気信号レプリカを表す電気信号に変換する適合された電子回路によって検出される。
【００１５】
ただし、マイクロフォンのメンブレンまたはダイアフラムに向かって吹く風は、メンブレンまたはダイアフラムの直前に局所化された垂直頂点を作成する傾向がある。これらの局所的に誘発された垂直頂点は、メンブレンまたはダイアフラムを前後に動かすことができるメンブレンまたはダイアフラムの前の圧力の局所的な変化を提供し、これにより、検出されて電気信号に変換される「音波」が誘発され、これは通常、一種の「ゴロゴロノイズ」として聞こえる可聴音のようである。したがって、風切り音（ｗｉｎｄ−ｎｏｉｓｅ）は、ノイズをキャンセルするときにアクティブノイズリダクションシステムに入力されることを目的とした、マイクロフォンによって検出または受信された周囲環境の音源からの音またはノイズとは相関しない。
【００１６】
「風雑音（ｗｉｎｄ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｎｏｉｓｅ）」の物理的性質により、ＡＲＮシステムに接続されたマイクロフォンの風雑音と電話のユーザから音波を受信するマイクロフォンとの間に相関関係がない可能性があるため、風雑音をキャンセルするときにアクティブノイズリダクションシステムが適切に機能することはめったにない。
【００１７】
風切り音現象は、例えばテレビ業界でよく知られている。屋外の自由な空気の中で人々にインタビューするテレビジャーナリストは、例えば、フードのような毛皮で使用するマイクロフォンを「ドレスアップする」ことを含むパッシブな風切り音キャンセリング技術を使用する。もう１つの一般的な材料は、発泡ゴムまたはスポンジ状の材料でマイクロフォンを「ドレスアップ」することである。これらの材料の多孔性により、音波がマイクロフォンのメンブレンまたはダイアフラムに通過することができ、風によって誘発される頂点が保護材料の外側に作成され得るため、局所的に誘発された頂点は、メンブレンまたはダイアフラムの表面のすぐ近くから離れて移動し、そして、起こり得る影響が減少する。多孔質材料はまた、防波堤構成のように流入する風を分割する傾向があり、メンブレンまたはダイアフラムへの風の影響を低減する。
【００１８】
同じ風切り音現象は、屋外の自由な空気の中で携帯電話を使用するとき、通常の電話をかけるとき、または携帯電話のカメラでビデオを録画するときにも発生する可能性のある問題である。携帯電話筐体上のマイクロフォンの位置によっては、携帯電話筐体にある他のマイクロフォンよりも、一部のマイクロフォンで風切り音現象が支配的である場合がある。
【００１９】
したがって、携帯電話に高度なアクティブノイズリダクションシステムが存在する場合でも、屋外の自由な空気の中で携帯電話を使用する場合は、風切り音が問題になる可能性がある。
【００２０】
特許文献１は、携帯電話のマイクロフォンに隣接して配置されたフィルタ区画を有する携帯電話カバーを開示している。フィルタ区画は、マイクロフォンの前で空気が移動することに起因してマイクロフォンの開口部が受け取る音を低減するように構成されたサウンドフィルタ（多孔質本体）を含む。
【００２１】
従来技術の解決策は、風雑音と対象の可聴音波の両方を減衰させることである。従来技術は、マイクロフォン信号を受信する増幅器の利得を増加させることによってこの問題を解決する傾向がある。ただし、これは、例えば多孔質部材でマイクロフォンをドレスアップする場合に、サウンドフィルタによって阻止されない風雑音の一部を増加させることも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】ＵＳ２０１４２８７８０２Ａ１
【発明の概要】
【００２３】
本発明の一態様によれば、本発明による携帯電話カバーは、風雑音を阻止することができ、可聴音波パワーの損失を少なくして、対象の可聴音波を通過させることもできる。
【００２４】
したがって、携帯電話で使用できる改良されたパッシブな風切り音リダクションシステム、特にアクティブノイズリダクションシステムと一緒に使用するのに有益なパッシブノイズリダクションシステムが必要である。
【００２５】
特に、本発明の目的は、カバーが携帯電話に取り付けられたときに、携帯電話のマイクロフォン入力開口部の前に導波管のようなチャネル内の所定の位置に保持された、多孔質材料の少なくとも１つの本体を含む携帯電話カバーを提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、従来技術に代わるものを提供することである。
【００２７】
したがって、上記の目的および他のいくつかの目的は、少なくとも１つのマイクロフォン音声入力信号のパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバーを提供することによる本発明の第１の態様において得られることを意図している：
−携帯電話カバーは、携帯電話に取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く外周側面を有する支持フレームを含み、
−周辺側面は、上部外端面と第１の外側下端面とを有し、
−携帯電話カバーは、支持フレームの第１の外側下端面から延在する延長要素を備え、それによって、第１の外側下端面と平行に走る支持フレームの第２の下端面を提供し、
−平行な第１および第２の端面は、支持フレームと第１および第２の端面との間に内部区画を画定し、
−取り付け時に携帯電話のディスプレイ側に向かって上向きの区画の上面は少なくとも部分的に開いており、区画の部分的に開いた上面の反対側に位置する区画の底面は覆われており、
−多孔質材料の本体は、区画を満たすように配置され、且つ、カバーが取り付けられたときに区画に隣接する携帯電話筐体の端面に配置された少なくとも１つのマイクロフォン開口部に隣接して配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
次に、本発明による携帯電話カバーについて、添付の図面を参照してより詳細に説明する。これらの図は、本発明の実施形態の例を示しており、添付の請求項セットの範囲内にある他の可能な実施形態に限定されると解釈されるべきではない。さらに、実施形態のそれぞれの例は、それぞれ、実施形態の他の例のいずれかと組み合わせることができる。
【００２９】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図２】図１の例のさらなる詳細を示す図である。
【図３】別の観点から見た図２の実施形態の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態のさらなる例を示す図である。
【図５】図４に示される実施形態の例のさらなる詳細を示す図である。
【図６ａ】本発明の実施形態の使用例を示す図である。
【図６ｂ】本発明の実施形態の別の使用例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の例の性能測定の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の例の性能測定の別の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の例の性能測定の別の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の例の性能測定の別の例を示す図である。
【図１２】本発明によるノイズリダクション要素の可能な形状を示す図である。
【図１３】本発明によるノイズリダクション要素のさらなる可能な形状を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、特定の実施形態に関連して説明されてきたが、本実施例に限定されるものとして解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項セットによって示される。請求項の文脈において、「含んでいる」または「含む」という用語は、他の可能な要素またはステップを除外するものではない。また、「ａ」または「ａｎ」などの参照の言及は、複数を除外するものとして解釈されるべきではない。図に示されている要素に関する請求項における参照符号の使用もまた、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、異なる請求項で言及された個々の特徴は、おそらく有利に組み合わせることができ、異なる請求項でこれらの特徴に言及することは、特徴の組み合わせが不可能であり有利でないことを排除するものではない。
【００３１】
本開示は、少なくとも携帯電話のカバーを含むパッシブノイズリダクションシステムに関する。携帯電話カバーは通常、携帯電話筐体の機械的完全性を高め、通常はガラス製のスマートフォンのより大きなディスプレイ面を保護するために使用される。
【００３２】
本発明による携帯電話カバーの例を図１に示す。図１の実施形態の例は、取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く周辺側面１３を有する支持フレームを含む携帯電話カバー１０を示している。カバー１０は、携帯電話筐体の周囲に被さるように構成され、それにより、フレーム１３を携帯電話に取り付ける。この実施形態の例では、背面１１は開いている、すなわち背面はない。したがって、携帯電話カバー１０は、携帯電話筐体のディスプレイ側（すなわち前面）から電話筐体にカバーを引っ張ることによって携帯電話筐体に取り付けることができる。これで、電話のユーザはディスプレイ側にアクセスできるようになる。
【００３３】
支持フレーム１３は、例えば、携帯電話筐体の機械的完全性を高める堅い背面プレートを含む、背面全体または背面の一部のみを覆うカバーを有し得ることもまた、本発明の範囲内である。次に、携帯電話の背面を備えた携帯電話筐体を最初に支持フレーム１３に押し込むことによって、携帯電話カバー１０をカバーに取り付けることができる。携帯電話のディスプレイ側または前面は、電話のユーザがアクセスできるようになる。
【００３４】
支持フレーム１３の内側側面と携帯電話筐体の周辺側との間の隙間が狭いため、支持フレーム１３はいずれの場合も携帯電話筐体にしっかりと取り付けられる。特定の支持フレーム１３は、特定の携帯電話モデルにサイズ（およびおそらく外観）が適合される。異なるサイズの支持フレーム１３を、他のそれぞれの携帯電話モデルに適合させることができる。
【００３５】
支持フレームの周辺側面１３は、取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く。周辺側面１３は、上部周辺側面１２と第１の下部周辺側面１４とを有する。支持フレーム１３の延長部は、第１の下部周辺側面１４からのカバー１０の延長部として構成され、その延長部は、第１の下部周辺側面１４と平行に走る第２の下部周辺側面１６で終わり、すなわち、第１および第２の下部周辺側面１４，１６の両方は、携帯電話の下部周辺側と平行に走っている。第１および第２の下部周辺側面１４，１６の間に、空の区画１５が構成される。カバー１０の背面は、開いているか、または上記のようにプレートで構成することができる。いずれの場合も、区画１５の下部は常にプレートで覆われているが、携帯電話の前面（ディスプレイ側）と同じ側で上向きの区画１５の前面は、少なくとも常に部分的に開いており、すなわち、区画１５の前面の開口部の一部は部分的に覆われていてもよいが、区画１５の前面の一部は常に覆われていない。
【００３６】
本発明による携帯電話カバー１０を備えた携帯電話を使用する場合、上部周辺側面１２は携帯電話ユーザの耳の近くに位置し、区画１５は携帯電話ユーザの口の近くに位置する。携帯電話筐体の下端面は携帯電話のユーザの口に近いため、この部分に少なくとも１つのマイクロフォンを配置するのが一般的である。したがって、携帯電話の少なくとも１つのマイクロフォンは、携帯電話カバー１０への延長部の区画１５の内側に配置される。
【００３７】
図２では、図１の区画１５は、多孔質材料で作製された本体１７で満たされているか、または多孔質材料で作製された本体１７を備えている。例えば、スポンジ状の材料や発泡ゴムである。多孔質本体１７の目的は、上記のように風切り音の影響を軽減することである。図３は、上から見た図２の実施形態の例を示している。
【００３８】
図４では、図２および図３に開示されているような支持フレーム１０の第１の下端面１４は、いくつかの画定された開口部を備えている。これらの開口部の位置は、携帯電話筐体の下端面に設けられた、対応して位置するスピーカ開口部および／またはマイクロフォン開口部２４と相互に関係している。第２の下端面１６もまた、第１の下端面１４の開口部に対応する開口部を備えている。
【００３９】
図５は、図４の実施形態の例の斜視図を示しており、多孔質材料を含む本体１７は、上記のように区画１５の内側に位置する。
【００４０】
図６ａは、人間の口からの音波２３が、口から空間を通って区画１５に向かってどのように伝播するかを示している。音波２３は、ユーザの口に面する区画１５の前面開口部を通って区画１５に部分的に入る。電話のマイクロフォン２４は、携帯電話筐体の下端面の区画１５に隣接して配置されている。図４および図５を参照すると、携帯電話筐体の下部周辺端面のマイクロフォン位置に対応して、第１および第２の下部周辺側面１４，１６に切り欠きを配置することもできる。
【００４１】
図６ｂは、区画１５の底面が、カバー１０の下部から４５°の傾斜角度でどのように配置され得るかを示している。その効果は、図に示されているように、入ってくる音波が携帯電話筐体のマイクロフォン開口部２４に向かって反射されることである。
【００４２】
本発明者は、本発明の例示的な実施形態のいくつかの試験を実施した。
【００４３】
目的は、本発明によるカバーによって、風雑音がどれだけうまく低減または軽減されるかを特定することであった。多孔質本体１７は、上記のように、風雑音を阻止または軽減する。同時に、多孔質本体１７は、可聴音波が多孔質媒体の細孔を通過するようにする。さらに、区画１５は、図１から図５に示されるように、区画１５の開いた前面から携帯電話筐体の下部周辺側面に位置するマイクロフォン開口部２４に向かう導波管のようなチャネルを構成する。
【００４４】
テストはｉＰｈｏｎｅ  ＸＳ  ＭａｘとＳａｍｓｕｎｇ  Ｓ１０＋で実行され、ほぼ同じ結果が得られた。測定に使用した音源は、Ｔｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオと周波数掃引ジェネレータであった。Ｔｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオには、低音と高音との間の位相の問題がない単一のメンブレンスピーカがある。周波数応答は不均一であるが、相対的な差のみが測定され、それによって不均一な周波数応答が補正された。電話で受信した音は、電話のスピーカで測定された。
【００４５】
図７は、区画１５が空であり、カバーが図６ａに示されている通りである、本発明によるカバー１０の効果の測定を示している。
【００４６】
図７は、区画１５が空で、接続されたＴｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオからの音によって６０Ｈｚから３０．０ｋＨｚまでの周波数掃引が提供された、ｉＰｈｏｎｅ  ＸＳ  Ｍａｘを使用した結果を示している。通常の人間の発話は、約１ｋＨｚから約４．５ｋＨｚの周波数範囲にある。
【００４７】
図７の曲線３０は、区画１５によって構成される導波管のようなチャネルの性能を明らかにしている。音の振幅は、一般に周波数範囲全体で１ｄＢ増加し、特に通常の人間の発話の周波数範囲内で大幅に増加した。
【００４８】
発話の明瞭さもまた、本発明の効果を評価する際の重要な要素である。測定セットアップでは、テスト標準Ｃ５０を使用して、カバー１０が取り付けられている場合と取り付けられていない場合の発話の明瞭さを推定しており、その際、区画１５は空であった、すなわち多孔質本体１７は使用しなかった。
【００４９】
Ｃ５０テストでは、初期の音反射の音響エネルギーを後で到着する音響エネルギーと比較する。これはｄＢで表され、高い値は発話の明瞭さに関しポジティブである。このテストは標準化されており、ＩＳＯ３３８２−１として利用可能である。
【００５０】
図８は、Ｃ５０の結果の相対的な測定値を示している。グラフ３１は、カバー１０が取り付けられた場合の結果を示し、グラフ３２は、カバー１０が取り付けられていない場合の結果を示している。サウンド掃引は、Ｔｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオを介して２００Ｈｚから１０ｋＨｚの周波数で実行された。
【００５１】
図７および図８に示される測定値は、カバー１０自体が、区画１５を介して受信される音を増強するという事実を示しており、音は、より大きいだけでなく、より明瞭でもある。
【００５２】
区画１５内に多孔質本体１７を配置することの効果は、図９および図１０に示されている。
【００５３】
図９は、カバー１０が取り付けられておらず、グラフ３３に示されているように風がある場合に測定された状況、およびグラフ３４に示されている風がない場合に測定された状況を示している。
【００５４】
風の効果はファンで発生させた。２ＫＨｚ後の風切り音の明らかな増加は、風切り音ではなく、ファン自体の音である。これは、電話自体によって行われた圧縮が原因である可能性が高く、風のない状況と比較して、風の中でファンのノイズと掃引測定の音の大きさが静かになる。圧縮は、特定のしきい値を超えて減衰するプロセスであり、その結果、大きな音と静かな音との差が小さくなり、したがって、同じ測定パラメータ内で掃引が以前よりも静かな場合、信号の合計は掃引レベルの減少と同じかそれに近い量だけ減衰されている。この圧縮を調整するために、掃引測定値が参照として使用された。測定の結果、風を加えると掃引が約１０ｄＢ静かになることがわかった。１０ｄＢで調整された相対的な風切り音を図１０に示す。補償された測定値は、区画１５に取り付けられた多孔質本体１７を含むカバーがある場合とない場合の１４〜１７ｄＢの差を示している。カバー１０は１００Ｈｚ未満のすべてに影響を与えるわけではない可能性があるが、高周波数領域ではこれが当てはまる。
【００５５】
図１１は、カバーを付けた場合と付けない場合の風の周波数応答の測定値を示している。グラフ３７は、カバー１０を取り付けた状態で得られた結果であり、グラフ３８は、カバー１０を電話機に取り付けなかった場合の結果を示している。
【００５６】
グラフは、２ＫＨｚ付近で、カバーが取り付けられていない状況と比較して１４ｄＢの減少があり、２ＫＨｚより上で、風が吹いているときにカバーが取り付けられている状況と比較して１４〜２４ｄＢの減少があることを示している。これは、カバー１０が取り付けられている場合、通過する所望の音の量が、カバーが存在しない場合よりも著しく多いことを意味する。
【００５７】
支持フレーム（１０）の第１の下端面（１４）は、人間からの発話の典型的な周波数範囲に適合された適合音響インピーダンスを有する材料によって構成され得る。それにより、発話は、減衰することなく、または少なくとも最小の減衰で、支持フレーム（１０）の端面（１４）の材料を通って、少なくとも１つのマイクロフォンに伝えられる。同じ材料を、支持フレーム（１３）の延長要素（１６）に使用することもできる。
【００５８】
図１および図２は、多孔質本体１７の非限定的な特定の形状を有する支持フレーム１３の例を示している。図１２は、延長要素１６および支持フレーム１３の端面１４によって画定される空間１５の異なる例の形状に適合された多孔質本体１７の可能な形状のいくつかの例を示している。イラスト１７（ａ）、イラスト１７（ｂ）、イラスト１７（ｃ）およびイラスト１７（ｄ）は、上から見た本体１７の異なる形状を示している。イラスト１７（ｅ）は、１７（ｂ）に示される本体の斜視図であり、これは、図２および図３に示される例で使用される本体１７と同じ形状である。
【００５９】
図１３は、多孔質本体１８の実施形態の他の例を示している。これらの例では、本体１８の中央の切り欠きは、例えば携帯電話筐体への電力ケーブルの接続を可能にするように適合されている。対応する開口部は、延長要素１６の側面および元の支持フレーム１３の第１の下端面１４に配置される。イラスト１８（ｂ）およびイラスト１８（ｄ）は、本体１８の側面から見た多孔質本体１８を示し、イラスト１８（ａ）およびイラスト１８（ｃ）は、本体１８の上面から見た本体１８を示している。イラスト１８（ｅ）は、多孔質本体１８（ａ）の実施形態の例の斜視図である。
【００６０】
さらに、マイクロフォンが、ディスプレイを含む筐体の側面を含む携帯電話筐体の側面（マイクロフォンは、ディスプレイ面のエッジに位置し得る）、およびディスプレイ側とは反対の背面のいずれかに配置され得ることも本願発明の範囲内である。さらに、それぞれのマイクロフォンの開口部と一致するフレーム１３の側面の適合された切り欠きを含み得る少なくとも支持フレーム１３を含む携帯電話カバーを提供することも本願発明の範囲内である。さらに、携帯電話のディスプレイ側および／または背面に位置するマイクロフォンは、ディスプレイ面の一部（ディスプレイ面のエッジ領域内）の上に延びる、および／または携帯電話筐体の背面にある、カバーの延長部によって覆われ得る。それぞれのマイクロフォンの位置の切り欠きを、上記のように多孔質本体１７，１８に使用される材料のような材料で構成することができる。
【００６１】
図１４は、携帯電話のカメラレンズの上に切り欠き２０、携帯電話のマイクロフォンの上に切り欠き２１、およびＬＥＤベースのフラッシュライト用の切り欠き２２を有する支持フレーム１３の背面の例を示している。マイクロフォンの上の切り欠き２１の周りには、切り欠き２１の周りに配置され且つ上述のような多孔質媒体の本体（図示せず）を支持するフレーム１９が存在する。この特定のマイクロフォンの風雑音も低減される。
【００６２】
例えば、前述のＡｐｐｌｅのｉＰｈｏｎｅ７には、フラッシュライトを提供するＬＥＤと電話のカメラ開口部との間にマイクロフォンがある。支持フレーム１３の延長部は、携帯電話筐体の背面全体を必ずしも覆うことなく、多孔質媒体の本体を含むマイクロフォンの上の切り欠きに加えて、カメラおよびＬＥＤベースのフラッシュライトのための切り欠きを含む上部エッジ１２から下に延びて配置され得る。
【００６３】
スウェーデンのＳＰ技術研究所（ＳＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）は、スポンジ状の材料や発泡ゴム材料などの多孔質材料を使用して、風切り音の低下に対する効果を確立する実験も実施した。２０１７年１月１７日付けのレポートには、識別番号６Ｐ０９０４４Ｒｅｖ１がある。
【００６４】
調査では、風切り音低減材を使用しない状況とノイズ低減材を使用する状況との間のノイズ音圧差を測定した。圧力が低下すると、それに応じてメンブレンまたはダイアフラムへの反響が減少する、つまり、風雑音が減る。
【００６５】
試験風速が２ｍ／ｓの場合の風切り音の音圧の低下は約３５％、試験風速が８ｍ／ｓの場合の低下は７６％、風速が１２ｍ／ｓの場合の低下は７１％であった。風速４ｍ／ｓから８ｍ／ｓの間で、平均７４％の低下が見られた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年12月23日(2020.12.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話のマイクロフォンにおける風雑音のパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に組み込まれたマイクロフォンは、通常、携帯電話筐体の表面に配置される。マイクロフォンの数、それぞれのマイクロフォンの位置は、同じメーカーの異なる電話モデルであっても、電話ごとに異なる。例えば、マイクロフォンは、携帯電話筐体の側面、またはディスプレイを含む前面のエッジの近く、または通常は携帯電話筐体の背面にあるカメラおよびカメラレンズに関連付けられた背面に配置され得る。
【０００３】
それぞれ異なる位置を使用する理由は、録音品質の向上、各モデル間の電話機の追加または改善された技術的性能など、あるいは単に設計上の考慮事項である可能性がある。例えば、携帯電話が使用されている位置の周囲環境からのノイズは、電話での会話を聞き取りにくく、理解しにくくする可能性がある。したがって、アクティブノイズリダクション（ＡＮＲ）および／またはパッシブノイズリダクション（ＰＮＲ）は、現代の携帯電話の一般的な機能である。ＡＮＲシステムは、例えば、電話によって受信されたノイズおよび／または周囲音信号と逆位相の電気信号を生成し、それにより、携帯電話内の電子機器は、発話および／または音楽信号、すなわち従来技術で知られている音声信号から周囲の音および／またはノイズ信号をキャンセルする。
【０００４】
ＰＮＲシステムは、周囲のノイズや音の影響を低減または減衰させるマイクロフォンのシールドのような受動素子を使用する。
【０００５】
ＡＮＲシステムは、少なくとも２つのマイクロフォンを含み得、第１のマイクロフォンは、携帯電話の周囲領域からノイズ（すなわち、周囲音）を受信するために使用され、これは、逆位相信号を生成するＡＮＲシステムに通信され、他方のマイクロフォンは、例えば、携帯電話を使用して人間の声を受信するために使用される。マイクロフォンのさまざまな目的が、携帯電話の筐体上のマイクロフォンの位置を決定づける可能性があることは明らかである。例えば、電話をかけるときに人間の発話を受信するための専用のマイクロフォンは、好ましくは、人間の話者から発せられる音波との良好な音声信号接触を提供する位置に配置されるべきである。明らかな位置は、携帯電話を使用している人の口の近くである。
【０００６】
スマートフォンでビデオを作成するときに音声信号を録音するには、録音する動機からマイクロフォンが音声信号を受信できる必要がある。一般的な位置は、携帯電話のカメラのレンズに近い電話筐体の背面である。ＡＮＲシステムおよび自動利得増幅器は、従来技術で知られているように、高品質で音声を録音することができる。
【０００７】
また、携帯電話に接続されたイヤピースやヘッドセットにマイクロフォンを有することも一般的である。そのようなマイクロフォンは、例えば、携帯電話を使用してユーザの骨（スカル）を通って伝播する発話から音波を受信することができ、および／またはユーザの位置で周囲環境からのノイズ（すなわち可聴音）を記録するために使用することができ、これは、アクティブノイズリダクションシステムへの入力として使用され得る。
【０００８】
複数のマイクロフォンが携帯電話筐体の周りに分散されている別の理由は、従来技術で知られているように、それぞれの音源への方向を検出する能力である。この検出に基づいて、方向を検出する携帯電話で実行されている制御アルゴリズムは、一部のマイクロフォンの増幅を低下させる可能性があり、他のマイクロフォンは増幅を増加させる可能性がある。その結果、対象の音源に最も近いマイクロフォンの増幅が高まり、他のマイクロフォンの増幅が低下する可能性がある。
【０００９】
ただし、周囲のノイズや音を録音するために使用されるマイクロフォンは、アンチノイズリダクションシステムが使用されている場合でも、適切な逆位相信号を提供する信号を受信できる必要がある。
【００１０】
ＡｐｐｌｅＴＭのｉＰｈｏｎｅ７ＴＭには、例えば４つのマイクロフォンがある。それらのうちの２つは、Ｌｉｇｈｔｎｉｎｇポート（電話の電源および外部通信ポート）の両側にある。もう１つのマイクロフォンは、ｉＰｈｏｎｅ７ＴＭの背面のカメラとＬＥＤベースのフラッシュライトの間にある。４つ目のマイクロフォンは、ｉＰｈｏｎｅＴＭイヤピースの内側にある。
【００１１】
ｉＰｈｏｎｅ７ＴＭのそれぞれのマイクロフォンは、アクティブノイズキャンセリングを提供し、これにより周囲の音やノイズを低減する。別の機能は、音源への方向を検出することであり、ここで、例えばビデオを記録するときに、最高の録音品質を提供するマイクロフォンの１つが選択される。ｉＰｈｏｎｅ７ＴＭでは、これは前述のように携帯電話筐体の背面にあるマイクロフォンになる。
【００１２】
携帯電話でステレオサウンドを録音できる場合は、少なくとも２つのマイクロフォンを選択する必要がある。
【００１３】
アクティブノイズキャンセレーションは携帯電話などのさまざまなサウンドシステムで広く使用されているが、ノイズ源としての風はアクティブノイズリダクションシステムにとって依然として問題である。この問題の背後にある理由の１つは、マイクロフォンが音波を検出する方法に関連している。
【００１４】
それは通常、マイクロフォンのメンブレンまたはダイアフラムに当たる到着音波の衝撃によって動かされるメンブレンまたはダイアフラムであり、次に、これは、例えば、メンブレンまたはダイアフラムに出入りする動きを音波の電気信号レプリカを表す電気信号に変換する適合された電子回路によって検出される。
【００１５】
ただし、マイクロフォンのメンブレンまたはダイアフラムに向かって吹く風は、メンブレンまたはダイアフラムの直前に局所化された垂直頂点を作成する傾向がある。これらの局所的に誘発された垂直頂点は、メンブレンまたはダイアフラムを前後に動かすことができるメンブレンまたはダイアフラムの前の圧力の局所的な変化を提供し、これにより、検出されて電気信号に変換される「音波」が誘発され、これは通常、一種の「ゴロゴロノイズ」として聞こえる可聴音のようである。したがって、風切り音（ｗｉｎｄ−ｎｏｉｓｅ）は、ノイズをキャンセルするときにアクティブノイズリダクションシステムに入力されることを目的とした、マイクロフォンによって検出または受信された周囲環境の音源からの音またはノイズとは相関しない。
【００１６】
「風雑音（ｗｉｎｄ  ｉｎｄｕｃｅｄ  ｎｏｉｓｅ）」の物理的性質により、ＡＲＮシステムに接続されたマイクロフォンの風雑音と電話のユーザから音波を受信するマイクロフォンとの間に相関関係がない可能性があるため、風雑音をキャンセルするときにアクティブノイズリダクションシステムが適切に機能することはめったにない。
【００１７】
風切り音現象は、例えばテレビ業界でよく知られている。屋外の自由な空気の中で人々にインタビューするテレビジャーナリストは、例えば、フードのような毛皮で使用するマイクロフォンを「ドレスアップする」ことを含むパッシブな風切り音キャンセリング技術を使用する。もう１つの一般的な材料は、発泡ゴムまたはスポンジ状の材料でマイクロフォンを「ドレスアップ」することである。これらの材料の多孔性により、音波がマイクロフォンのメンブレンまたはダイアフラムに通過することができ、風によって誘発される頂点が保護材料の外側に作成され得るため、局所的に誘発された頂点は、メンブレンまたはダイアフラムの表面のすぐ近くから離れて移動し、そして、起こり得る影響が減少する。多孔質材料はまた、防波堤構成のように流入する風を分割する傾向があり、メンブレンまたはダイアフラムへの風の影響を低減する。
【００１８】
同じ風切り音現象は、屋外の自由な空気の中で携帯電話を使用するとき、通常の電話をかけるとき、または携帯電話のカメラでビデオを録画するときにも発生する可能性のある問題である。携帯電話筐体上のマイクロフォンの位置によっては、携帯電話筐体にある他のマイクロフォンよりも、一部のマイクロフォンで風切り音現象が支配的である場合がある。
【００１９】
したがって、携帯電話に高度なアクティブノイズリダクションシステムが存在する場合でも、屋外の自由な空気の中で携帯電話を使用する場合は、風切り音が問題になる可能性がある。
【００２０】
特許文献１は、携帯電話のマイクロフォンに隣接して配置されたフィルタ区画を有する携帯電話カバーを開示している。フィルタ区画は、マイクロフォンの前で空気が移動することに起因してマイクロフォンの開口部が受け取る音を低減するように構成されたサウンドフィルタ（多孔質本体）を含む。
【００２１】
従来技術の解決策は、風雑音と対象の可聴音波の両方を減衰させることである。従来技術は、マイクロフォン信号を受信する増幅器の利得を増加させることによってこの問題を解決する傾向がある。ただし、これは、例えば多孔質部材でマイクロフォンをドレスアップする場合に、サウンドフィルタによって阻止されない風雑音の一部を増加させることも知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】ＵＳ２０１４２８７８０２Ａ１
【発明の概要】
【００２３】
本発明の一態様によれば、本発明による携帯電話カバーは、風雑音を阻止することができ、可聴音波パワーの損失を少なくして、対象の可聴音波を通過させることもできる。
【００２４】
したがって、携帯電話で使用できる改良されたパッシブな風切り音リダクションシステム、特にアクティブノイズリダクションシステムと一緒に使用するのに有益なパッシブノイズリダクションシステムが必要である。
【００２５】
特に、本発明の目的は、カバーが携帯電話に取り付けられたときに、携帯電話のマイクロフォン入力開口部の前に導波管のようなチャネル内の所定の位置に保持された、多孔質材料の少なくとも１つの本体を含む携帯電話カバーを提供することである。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、従来技術に代わるものを提供することである。
【００２７】
したがって、上記の目的および他のいくつかの目的は、少なくとも１つのマイクロフォン音声入力信号のパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバーを提供することによる本発明の第１の態様において得られることを意図している：
−携帯電話カバーは、携帯電話に取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く外周側面を有する支持フレームを含み、
−周辺側面は、上部外端面と第１の外側下端面とを有し、
−携帯電話カバーは、支持フレームの第１の外側下端面から延在する延長要素を備え、それによって、第１の外側下端面と平行に走る支持フレームの第２の下端面を提供し、
−平行な第１および第２の端面は、支持フレームと第１および第２の端面との間に内部区画を画定し、
−取り付け時に携帯電話のディスプレイ側に向かって上向きの区画の上面は少なくとも部分的に開いており、区画の部分的に開いた上面の反対側に位置する区画の底面は覆われており、
−多孔質材料の本体は、区画を満たすように配置され、且つ、カバーが取り付けられたときに区画に隣接する携帯電話筐体の端面に配置された少なくとも１つのマイクロフォン開口部に隣接して配置される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
次に、本発明による携帯電話カバーについて、添付の図面を参照してより詳細に説明する。これらの図は、本発明の実施形態の例を示しており、添付の請求項セットの範囲内にある他の可能な実施形態に限定されると解釈されるべきではない。さらに、実施形態のそれぞれの例は、それぞれ、実施形態の他の例のいずれかと組み合わせることができる。
【００２９】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す図である。
【図２】図１の例のさらなる詳細を示す図である。
【図３】別の観点から見た図２の実施形態の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態のさらなる例を示す図である。
【図５】図４に示される実施形態の例のさらなる詳細を示す図である。
【図６ａ】本発明の実施形態の使用例を示す図である。
【図６ｂ】本発明の実施形態の別の使用例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態の例の性能測定の例を示す図である。
【図８】本発明の実施形態の例の性能測定の別の例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態の例の性能測定の別の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態の例の性能測定の別の例を示す図である。
【図１２】本発明によるノイズリダクション要素の可能な形状を示す図である。
【図１３】本発明によるノイズリダクション要素のさらなる可能な形状を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明は、特定の実施形態に関連して説明されてきたが、本実施例に限定されるものとして解釈されるべきではない。本発明の範囲は、添付の請求項セットによって示される。請求項の文脈において、「含んでいる」または「含む」という用語は、他の可能な要素またはステップを除外するものではない。また、「ａ」または「ａｎ」などの参照の言及は、複数を除外するものとして解釈されるべきではない。図に示されている要素に関する請求項における参照符号の使用もまた、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。さらに、異なる請求項で言及された個々の特徴は、おそらく有利に組み合わせることができ、異なる請求項でこれらの特徴に言及することは、特徴の組み合わせが不可能であり有利でないことを排除するものではない。
【００３１】
本開示は、少なくとも携帯電話のカバーを含むパッシブノイズリダクションシステムに関する。携帯電話カバーは通常、携帯電話筐体の機械的完全性を高め、通常はガラス製のスマートフォンのより大きなディスプレイ面を保護するために使用される。
【００３２】
本発明による携帯電話カバーの例を図１に示す。図１の実施形態の例は、取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く周辺側面を有する支持フレーム１３を含む携帯電話カバー１０を示している。カバー１０は、携帯電話筐体の周囲に被さるように構成され、それにより、支持フレーム１３を携帯電話に取り付ける。この実施形態の例では、背面１１は開いている、すなわち背面はない。したがって、携帯電話カバー１０は、携帯電話筐体のディスプレイ側（すなわち前面）から電話筐体にカバーを引っ張ることによって携帯電話筐体に取り付けることができる。これで、電話のユーザはディスプレイ側にアクセスできるようになる。
【００３３】
支持フレーム１３は、例えば、携帯電話筐体の機械的完全性を高める堅い背面プレートを含む、背面全体または背面の一部のみを覆うカバーを有し得ることもまた、本発明の範囲内である。次に、携帯電話の背面を備えた携帯電話筐体を最初に支持フレーム１３に押し込むことによって、携帯電話カバー１０をカバーに取り付けることができる。携帯電話のディスプレイ側または前面は、電話のユーザがアクセスできるようになる。
【００３４】
支持フレーム１３の内側側面と携帯電話筐体の周辺側との間の隙間が狭いため、支持フレーム１３はいずれの場合も携帯電話筐体にしっかりと取り付けられる。特定の支持フレーム１３は、特定の携帯電話モデルにサイズ（およびおそらく外観）が適合される。異なるサイズの支持フレーム１３を、他のそれぞれの携帯電話モデルに適合させることができる。
【００３５】
支持フレーム１３の周辺側面は、取り付けられたときに携帯電話筐体の周囲を取り巻く。周辺側面は、上部周辺側面１２と第１の下部周辺側面１４とを有する。支持フレーム１３の延長部は、第１の下部周辺側面１４からのカバー１０の延長部として構成され、その延長部は、第１の下部周辺側面１４と平行に走る第２の下部周辺側面１６で終わり、すなわち、第１および第２の下部周辺側面１４，１６の両方は、携帯電話の下部周辺側と平行に走っている。第１および第２の下部周辺側面１４，１６の間に、空の区画１５が構成される。カバー１０の背面は、開いているか、または上記のようにプレートで構成することができる。いずれの場合も、区画１５の下部は常にプレートで覆われているが、携帯電話の前面（ディスプレイ側）と同じ側で上向きの区画１５の前面は、少なくとも常に部分的に開いており、すなわち、区画１５の前面の開口部の一部は部分的に覆われていてもよいが、区画１５の前面の一部は常に覆われていない。
【００３６】
本発明による携帯電話カバー１０を備えた携帯電話を使用する場合、上部周辺側面１２は携帯電話ユーザの耳の近くに位置し、区画１５は携帯電話ユーザの口の近くに位置する。携帯電話筐体の下端面は携帯電話のユーザの口に近いため、この部分に少なくとも１つのマイクロフォンを配置するのが一般的である。したがって、携帯電話の少なくとも１つのマイクロフォンは、携帯電話カバー１０への延長部の区画１５の内側に配置される。
【００３７】
図２では、図１の区画１５は、多孔質材料で作製された本体１７で満たされているか、または多孔質材料で作製された本体１７を備えている。例えば、スポンジ状の材料や発泡ゴムである。多孔質本体１７の目的は、上記のように風切り音の影響を軽減することである。図３は、上から見た図２の実施形態の例を示している。
【００３８】
図４では、図２および図３に開示されているような支持フレーム１０の第１の下端面１４は、いくつかの画定された開口部を備えている。これらの開口部の位置は、携帯電話筐体の下端面に設けられた、対応して位置するスピーカ開口部および／またはマイクロフォン開口部と相互に関係している。第２の下端面１６もまた、第１の下端面１４の開口部に対応する開口部を備えている。
【００３９】
図５は、図４の実施形態の例の斜視図を示しており、多孔質材料を含む本体１７は、上記のように区画１５の内側に位置する。
【００４０】
図６ａは、人間の口からの音波２３が、口から空間を通って区画１５に向かってどのように伝播するかを示している。音波２３は、ユーザの口に面する区画１５の前面開口部を通って区画１５に部分的に入る。電話カバーのマイクロフォン開口部２４は、携帯電話筐体の下端面の区画１５に隣接して配置されている。図４および図５を参照すると、携帯電話筐体の下部周辺端面のマイクロフォン位置に対応して、第１および第２の下部周辺側面１４，１６に切り欠きを配置することもできる。
【００４１】
図６ｂは、区画１５の底面が、カバー１０の下部から４５°の傾斜角度でどのように配置され得るかを示している。その効果は、図に示されているように、入ってくる音波が携帯電話筐体のマイクロフォン開口部に向かって反射されることである。
【００４２】
本発明者は、本発明の例示的な実施形態のいくつかの試験を実施した。
【００４３】
目的は、本発明によるカバーによって、風雑音がどれだけうまく低減または軽減されるかを特定することであった。多孔質本体１７は、上記のように、風雑音を阻止または軽減する。同時に、多孔質本体１７は、可聴音波が多孔質媒体の細孔を通過するようにする。さらに、区画１５は、図１から図５に示されるように、区画１５の開いた前面から携帯電話筐体の下部周辺側面に位置するマイクロフォン開口部に向かう導波管のようなチャネルを構成する。
【００４４】
テストはｉＰｈｏｎｅ  ＸＳ  ＭａｘＴＭとＳａｍｓｕｎｇ  Ｓ１０＋ＴＭで実行され、ほぼ同じ結果が得られた。測定に使用した音源は、Ｔｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオと周波数掃引ジェネレータであった。Ｔｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオには、低音と高音との間の位相の問題がない単一のメンブレンスピーカがある。周波数応答は不均一であるが、相対的な差のみが測定され、それによって不均一な周波数応答が補正された。電話で受信した音は、電話のスピーカで測定された。
【００４５】
図７は、区画１５が空であり、カバーが図６ａに示されている通りである、本発明によるカバー１０の効果の測定を示している。
【００４６】
図７は、区画１５が空で、接続されたＴｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオからの音によって６０Ｈｚから３０．０ｋＨｚまでの周波数掃引が提供された、ｉＰｈｏｎｅ  ＸＳ  ＭａｘＴＭを使用した結果を示している。通常の人間の発話は、約１ｋＨｚから約４．５ｋＨｚの周波数範囲にある。
【００４７】
図７の曲線３０は、区画１５によって構成される導波管のようなチャネルの性能を明らかにしている。音の振幅は、一般に周波数範囲全体で１ｄＢ増加し、特に通常の人間の発話の周波数範囲内で大幅に増加した。
【００４８】
発話の明瞭さもまた、本発明の効果を評価する際の重要な要素である。測定セットアップでは、テスト標準Ｃ５０を使用して、カバー１０が取り付けられている場合と取り付けられていない場合の発話の明瞭さを推定しており、その際、区画１５は空であった、すなわち多孔質本体１７は使用しなかった。
【００４９】
Ｃ５０テストでは、初期の音反射の音響エネルギーを後で到着する音響エネルギーと比較する。これはｄＢで表され、高い値は発話の明瞭さに関しポジティブである。このテストは標準化されており、ＩＳＯ３３８２−１として利用可能である。
【００５０】
図８は、Ｃ５０の結果の相対的な測定値を示している。グラフ３１は、カバー１０が取り付けられた場合の結果を示し、グラフ３２は、カバー１０が取り付けられていない場合の結果を示している。サウンド掃引は、Ｔｉｖｏｌｉ  Ｐａｌラジオを介して２００Ｈｚから１０ｋＨｚの周波数で実行された。
【００５１】
図７および図８に示される測定値は、カバー１０自体が、区画１５を介して受信される音を増強するという事実を示しており、音は、より大きいだけでなく、より明瞭でもある。
【００５２】
区画１５内に多孔質本体１７を配置することの効果は、図９および図１０に示されている。
【００５３】
図９は、カバー１０が取り付けられておらず、グラフ３３に示されているように風がある場合に測定された状況、およびグラフ３４に示されている風がない場合に測定された状況を示している。
【００５４】
風の効果はファンで発生させた。２ＫＨｚ後の風切り音の明らかな増加は、風切り音ではなく、ファン自体の音である。これは、電話自体によって行われた圧縮が原因である可能性が高く、風のない状況と比較して、風の中でファンのノイズと掃引測定の音の大きさが静かになる。圧縮は、特定のしきい値を超えて減衰するプロセスであり、その結果、大きな音と静かな音との差が小さくなり、したがって、同じ測定パラメータ内で掃引が以前よりも静かな場合、信号の合計は掃引レベルの減少と同じかそれに近い量だけ減衰されている。この圧縮を調整するために、掃引測定値が参照として使用された。測定の結果、風を加えると掃引が約１０ｄＢ静かになることがわかった。１０ｄＢで調整された相対的な風切り音を図１０に示す。補償された測定値は、区画１５に取り付けられた多孔質本体１７を含むカバーがある場合とない場合の１４〜１７ｄＢの差を示している。カバー１０は１００Ｈｚ未満のすべてに影響を与えるわけではない可能性があるが、高周波数領域ではこれが当てはまる。
【００５５】
図１１は、カバーを付けた場合と付けない場合の風の周波数応答の測定値を示している。グラフ３７は、カバー１０を取り付けた状態で得られた結果であり、グラフ３８は、カバー１０を電話機に取り付けなかった場合の結果を示している。
【００５６】
グラフは、２ＫＨｚ付近で、カバーが取り付けられていない状況と比較して１４ｄＢの減少があり、２ＫＨｚより上で、風が吹いているときにカバーが取り付けられている状況と比較して１４〜２４ｄＢの減少があることを示している。これは、カバー１０が取り付けられている場合、通過する所望の音の量が、カバーが存在しない場合よりも著しく多いことを意味する。
【００５７】
支持フレーム（１０）の第１の下端面（１４）は、人間からの発話の典型的な周波数範囲に適合された適合音響インピーダンスを有する材料によって構成され得る。それにより、発話は、減衰することなく、または少なくとも最小の減衰で、支持フレーム（１０）の端面（１４）の材料を通って、少なくとも１つのマイクロフォンに伝えられる。同じ材料を、支持フレーム（１３）の延長要素（１６）に使用することもできる。
【００５８】
図１および図２は、多孔質本体１７の非限定的な特定の形状を有する支持フレーム１３の例を示している。図１２は、延長要素１６および支持フレーム１３の端面１４によって画定される空間１５の異なる例の形状に適合された多孔質本体１７の可能な形状のいくつかの例を示している。イラスト１７（ａ）、イラスト１７（ｂ）、イラスト１７（ｃ）およびイラスト１７（ｄ）は、上から見た本体１７の異なる形状を示している。イラスト１７（ｅ）は、１７（ｂ）に示される本体の斜視図であり、これは、図２および図３に示される例で使用される本体１７と同じ形状である。
【００５９】
図１３は、多孔質本体１８の実施形態の他の例を示している。これらの例では、本体１８の中央の切り欠きは、例えば携帯電話筐体への電力ケーブルの接続を可能にするように適合されている。対応する開口部は、延長要素１６の側面および元の支持フレーム１３の第１の下端面１４に配置される。イラスト１８（ｂ）およびイラスト１８（ｄ）は、本体１８の側面から見た多孔質本体１８を示し、イラスト１８（ａ）およびイラスト１８（ｃ）は、本体１８の上面から見た本体１８を示している。イラスト１８（ｅ）は、多孔質本体１８（ａ）の実施形態の例の斜視図である。
【００６０】
さらに、マイクロフォンが、ディスプレイを含む筐体の側面を含む携帯電話筐体の側面（マイクロフォンは、ディスプレイ面のエッジに位置し得る）、およびディスプレイ側とは反対の背面のいずれかに配置され得ることも本願発明の範囲内である。さらに、それぞれのマイクロフォンの開口部と一致するフレーム１３の側面の適合された切り欠きを含み得る少なくとも支持フレーム１３を含む携帯電話カバーを提供することも本願発明の範囲内である。さらに、携帯電話のディスプレイ側および／または背面に位置するマイクロフォンは、ディスプレイ面の一部（ディスプレイ面のエッジ領域内）の上に延びる、および／または携帯電話筐体の背面にある、カバーの延長部によって覆われ得る。それぞれのマイクロフォンの位置の切り欠きを、上記のように多孔質本体１７，１８に使用される材料のような材料で構成することができる。
【００６１】
図１４は、携帯電話のカメラレンズの上に切り欠き２０、携帯電話のマイクロフォンの上に切り欠き２１、およびＬＥＤベースのフラッシュライト用の切り欠き２２を有する支持フレーム１３の背面の例を示している。マイクロフォンの上の切り欠き２１の周りには、切り欠き２１の周りに配置され且つ上述のような多孔質媒体の本体（図示せず）を支持するフレーム１９が存在する。この特定のマイクロフォンの風雑音も低減される。
【００６２】
例えば、前述のＡｐｐｌｅＴＭのｉＰｈｏｎｅ７には、フラッシュライトを提供するＬＥＤと電話のカメラ開口部との間にマイクロフォンがある。支持フレーム１３の延長部は、携帯電話筐体の背面全体を必ずしも覆うことなく、多孔質媒体の本体を含むマイクロフォンの上の切り欠きに加えて、カメラおよびＬＥＤベースのフラッシュライトのための切り欠きを含む上部エッジ１２から下に延びて配置され得る。
【００６３】
スウェーデンのＳＰ技術研究所（ＳＰ  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ）は、スポンジ状の材料や発泡ゴム材料などの多孔質材料を使用して、風切り音の低下に対する効果を確立する実験も実施した。２０１７年１月１７日付けのレポートには、識別番号６Ｐ０９０４４Ｒｅｖ１がある。
【００６４】
調査では、風切り音低減材を使用しない状況とノイズ低減材を使用する状況との間のノイズ音圧差を測定した。圧力が低下すると、それに応じてメンブレンまたはダイアフラムへの反響が減少する、つまり、風雑音が減る。
【００６５】
試験風速が２ｍ／ｓの場合の風切り音の音圧の低下は約３５％、試験風速が８ｍ／ｓの場合の低下は７６％、風速が１２ｍ／ｓの場合の低下は７１％であった。風速４ｍ／ｓから８ｍ／ｓの間で、平均７４％の低下が見られた。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯電話筐体の下端面に配置された少なくとも１つのマイクロフォン音声入力開口部（２４）の前に導波管のような構成でパッシブノイズリダクションを提供する携帯電話カバー（１０）であって、
前記携帯電話に取り付けられたときに前記携帯電話筐体の周囲を取り巻く外周側面を有する支持フレーム（１３）を含み、
前記周辺側面は、上部外端面（１２）と、第１の外側下端面（１４）とを有し、
前記携帯電話カバー（１０）は、前記支持フレーム（１３）の前記第１の外側下端面（１４）から延在する延長要素を備え、それにより、前記第１の外側下端面（１４）と平行に走る前記支持フレーム（１３）の第２の下端面（１６）を提供し、
前記平行な第１および第２の端面（１４，１６）は、前記支持フレーム（１３）と前記第１および第２の端面（１４，１６）との間に内部区画（１５）を画定し、前記カバーが取り付けられたときに、前記区画（１５）の覆われた底面は前記携帯電話のディスプレイ側に向かって上向きの前記区画（１５）の上面側とは反対側に位置しており、
前記コンパートメント（１５）は、前記少なくとも１つのマイクロフォン音声入力開口部（２４）を覆う多孔質材料製の本体（１７）で満たされ、
前記コンパートメント（１５）の上面側の開口部は、前記少なくとも１つのマイクロフォン音声入力開口部（２４）の上に位置するように配置されている、
携帯電話カバー（１０）。
【請求項２】
前記支持フレーム（１３）の少なくとも前記第１の下端面（１４）は、人間からの発話信号の典型的な周波数範囲に適合された適合音響インピーダンスを有する材料によって構成される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項３】
前記支持フレーム（１３）の前記延長要素は、人間からの発話信号の典型的な周波数範囲に適合された適合音響インピーダンスを有する材料によって構成される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項４】
少なくとも１つの切り欠きが、前記携帯電話筐体の前記少なくとも１つのマイクロフォン入力開口部（２４）の位置と一致する前記支持フレーム（１３）の前記第１の下端面（１４）の位置に配置される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項５】
少なくとも１つの切り欠きが、前記携帯電話筐体の前記少なくとも１つのマイクロフォン入力開口部（２４）の位置と一致する前記支持フレーム（１３）の前記第２の端面（１６）の位置に配置される、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項６】
前記支持フレーム（１３）は、前記支持フレーム（１３）の任意の側面に少なくとも１つの延長要素を備え、延長要素を有する前記支持フレーム（１３）の特定の側面は、少なくとも１つのマイクロフォン入力開口部を覆う、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項７】
前記支持フレーム（１３）は、開いた背面（１１）を有する、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項８】
前記支持フレーム（１３）は、鋼板または同様の材料のような堅い材料によって構成される、覆われた、または部分的に覆われた背面（１１）を有する、請求項１に記載の携帯電話カバー。
【請求項９】
前記覆われた背面（１１）は、前記カバー（１０）が前記携帯電話筐体上に被せられたときに、前記携帯電話筐体上のマイクロフォン入力開口部の上に配置された少なくとも１つの切り欠き（２１）を有する、請求項８に記載の携帯電話カバー。
【請求項１０】
フレーム（１９）が、多孔質材料製の本体を保持する前記マイクロフォン入力位置（２１）の上の前記切り欠き（２１）の周りに配置されている、請求項９に記載の携帯電話カバー。
【請求項１１】
前記本体（１７）の多孔質材料は、発泡ゴムまたはスポンジ状材料である、請求項１または請求項１０に記載の携帯電話カバー。
【請求項１２】
風雑音が１４ｄＢから２４ｄＢの範囲内の量で低減される、請求項１から１１のいずれか一項に記載の携帯電話カバー。
【請求項１３】
請求項１に記載の携帯電話カバー内の発泡ゴムまたはスポンジ状材料のような多孔質材料の使用。
【国際調査報告】
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