(57)【要約】【課題】スピーカ形状を変えることなく防水機能を向上させる電気音響変換装置を実現する。【解決手段】制御部１１は、硬化後にゴム状弾性体となる弾性接着剤を用いて防水構造を持たせた動電型のスピーカ１８の近傍で検出した温度で定まる入力電力上限値Ｗｕを超えないように当該スピーカ１８に供給される音量を制御する。つまり、接着部２５に加わる応力を緩和させて防水機能の信頼性低下を回避することでスピーカ形状を変えずに防水機能を向上させる。【選択図】図５
2013121036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカと、
前記スピーカの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御手段と
を具備することを特徴とする電気音響変換装置。
【請求項２】
前記音量制御手段は、
前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記スピーカの防水機能の信頼性低下を招かない入力電力上限値を発生する上限値発生手段と、
前記スピーカに供給される音量に対応した入力電力が、前記上限値発生手段により生成された入力電力上限値を超えているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により入力電力が入力電力上限値を超えていると判別された場合に、当該入力電力上限値を超えないように前記スピーカに供給される音量を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の電気音量変換装置。
【請求項３】
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカと、
前記スピーカ近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記湿度検出手段により検出された湿度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御手段と
を具備することを特徴とする電気音響変換装置。
【請求項４】
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの温度を検出する温度検出過程と、
前記温度検出過程により検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御過程と
を具備することを特徴とする電気音響変換方法。
【請求項５】
前記音量制御過程は、
前記温度検出過程により検出された温度に応じて、前記スピーカの防水機能の信頼性低下を招かない入力電力上限値を発生する上限値発生過程と、
前記スピーカに供給される音量に対応した入力電力が、前記上限値発生過程で生成された入力電力上限値を超えているか否かを判別する判別過程と、
前記判別過程により入力電力が入力電力上限値を超えていると判別された場合に、当該入力電力上限値を超えないように前記スピーカに供給される音量を制御する制御過程と
を具備することを特徴とする請求項４記載の電気音量変換方法。
【請求項６】
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの近傍の湿度を検出する湿度検出過程と、
前記湿度検出過程により検出された湿度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御過程と
を具備することを特徴とする電気音響変換方法。
【請求項７】
コンピュータに、
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップで検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項８】
前記音量制御ステップは、
前記温度検出ステップで検出された温度に応じて、前記スピーカの防水機能の信頼性低下を招かない入力電力上限値を発生する上限値発生ステップと、
前記スピーカに供給される音量に対応した入力電力が、前記上限値発生ステップで生成された入力電力上限値を超えているか否かを判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより入力電力が入力電力上限値を超えていると判別された場合に、当該入力電力上限値を超えないように前記スピーカに供給される音量を制御する制御ステップと
を具備することを特徴とする請求項７記載のプログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの近傍の湿度を検出する湿度検出ステップと、
前記湿度検出ステップで検出された湿度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯端末などの電子機器に用いて好適な電気音響変換装置、電気音響変換方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの電子機器では、ヨークと当該ヨークの内部に配置された磁石とからなる磁気回路の間に、磁石の上方に位置する振動板から垂下して設けられたボイスコイルを配置した構成の動電型スピーカを用いることが多い。なお、この種のスピーカについては、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０５１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の防水型端末の普及により防水型スピーカの開発が活発的に行われている。防水型スピーカでは、水を浸透させない振動膜（ダイヤフラム）や各種構成部材を接合する接合部の防水構造が重要な要素となる。振動膜については、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムを使うことで防水機能を満たす為に防水スピーカ特有の問題はないが、接合部の水密構造については接合部分の封止が重要な技術とされている。
【０００５】
通常、接合部では防水機能を有する接着剤を用いて固着封止させるが、スピーカ鳴動時に応力が集中する箇所、例えば振動膜とフレームとの接合部では経年劣化により接着剤が剥離して防水機能の低下を招致する。とりわけ動電型スピーカでは、振動膜の下に磁気回路が形成される為、防水機能が失われると、電気的短絡などの不具合や機能低下を招く虞がある。
【０００６】
このような弊害を回避するには、振動膜とフレームとの接合部を保護する為の新たなロック機構を設ければよいが、そうした新たな機構を追加すると、サイズアップを招き、スタイリッシュ化を訴求する昨今の携帯端末ではデバイスサイズの制約から採用し難い。つまり、言い換えれば、スピーカ形状を変えることなく防水機能を向上させることが出来ない、という問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、スピーカ形状を変えることなく防水機能を向上させることができる電気音響変換装置、電気音響変換方法およびプログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電気音響変換装置は、硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカと、前記スピーカの温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段により検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の電気音響変換方法は、硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの温度を検出する温度検出過程と、前記温度検出過程により検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御過程とを具備することを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明のプログラムは、コンピュータに、硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの温度を検出する温度検出ステップと、前記温度検出ステップで検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御ステップとを実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、スピーカ形状を変えることなく防水機能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の一形態によるスピーカ１８の構造を示す断面図である。
【図２】硬化した弾性接着剤の特性（せん断弾性率Ｇおよび対数減衰率αＴ）を示すグラフである。
【図３】温度／入力電力テーブルの一例を示す図である。
【図４】実施の一形態による電気音響変換装置を備えた携帯端末１００の構成を示すブロック図である。
【図５】入力電力制御処理の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
Ａ．発明の概要
図１は、実施の一形態によるスピーカ１８の構造を示す断面図である。この図に示すスピーカ１８は、フレーム２０、ヨーク２１、磁石２２、プレート２３、振動膜２４、接着部２５およびボイスコイル２６からなる公知の動電型を構成する。フレーム２０は、非磁性材（例えばＡＢＳ等の樹脂材）にて円筒容器状に形成される。ヨーク２１は、フレーム２０の底部に設けられ、磁性材から形成される底付円筒状の凹部を有する。ヨーク２１の凹部の中には、その周側壁との間に所定の間隙を隔てて円柱形状の磁石２２が固着される。
【００１４】
磁石２２の上面には、ポールピースとして作用する円板状磁性体のプレート２３が固着される。こうした配置により、ヨーク２１、磁石２２およびプレート２３が磁気回路を構成する。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）などの樹脂フィルムで形成される振動膜２４は、その外周縁部が接着部２５によりフレーム２０の外周縁部に固着される。磁石２２およびプレート２３の上方に位置する振動膜２４から垂下して設けられるボイスコイル２６は、その上端部が振動膜２４の裏面に固着され、上下可動に配置される。
【００１５】
本発明の特徴は、上記構造による動電型のスピーカ１８において、振動膜２４の外周縁部をフレーム２０の外周縁部に固着させる接着部２５に、硬化後にゴム状弾性体となる弾性接着剤を用いると共に、後述の実施形態で述べるように、スピーカ１８の温度に応じて、当該スピーカ１８に入力される電力（音量レベルに相当）を制御し、これにより振動膜２４をフレーム２０に固着させる接着部２５に加わる応力を緩和して防水機能を向上させる。
【００１６】
接着部２５に用いられる弾性接着剤は、図２に図示する硬化後の特性（対数減衰率αＴ／せん断弾性率Ｇ）から明かなように、高剛性で応力集中しやすいエポキシ系接着剤に比べ、低い温度（ガラス転移温度Ｔｇ）から高温までのゴム状弾性領域で粘り強くかつ応力集中しにくい接着特性を備える。したがって、硬化後にゴム状弾性体となる接着部２５が、ボイスコイル２６の上下振動に応じて生じる応力を分散する。
【００１７】
また、ゴム状弾性領域であっても、低温域では接着部２５の弾性低下により応力を分散させる能力も低下することから、振動膜２４がフレーム２０から剥離する可能性が高まり、防水機能の信頼性低下を招く。そこで、本発明では、スピーカ１８の温度と、防水機能の信頼性低下を招く入力電力との関係を表す温度／入力電力テーブルを実験的な知見に基づき取得した。
【００１８】
図３は、温度／入力電力テーブルの一例を示す図である。このテーブルは横軸がスピーカ１８の入力電力Ｗ（単位：Ｗ）、縦軸が温度Ｔ（単位：℃）であり、○印は信頼性適合、×および△印は信頼性不適合を示す。具体的には、例えばスピーカ１８の温度が０℃の場合には０．２Ｗの入力電力まで許容され、スピーカ１８の温度が３０℃の場合には１Ｗの入力電力まで許容されることを表す。後述の実施形態では、こうした温度／入力電力テーブルをデータテーブルとしてＲＯＭ１２に記憶される。
【００１９】
Ｂ．実施形態
（１）構成
図４は、実施の一形態による電気音響変換装置を備えた携帯端末１００の構成を示すブロック図である。携帯端末１００は、アンテナＡＮＴを有する通信処理部１０、制御部１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、表示部１４、操作部１５、マイク１６、温度センサ１７および前述したスピーカ１８から構成される。
【００２０】
通信処理部１０は、アンテナＡＮＴを介して入力された受信信号を復調して音声データを生成し、この生成された音声データを制御部１１に出力する一方、制御部１１から供給される音声データを変調して得た送信信号を高周波増幅してアンテナＡＮＴから無線送信する。
【００２１】
制御部１１は、ＣＰＵおよびベースバンド信号処理用のＤＳＰ等から構成され、ＲＯＭ１２に記憶されている各種処理プログラムを読み出して各種演算を行うとともに、後述する操作部１５から供給される操作イベントに応じて端末各部の動作を制御する。具体的には、通信処理部１０から出力された通話中の音声データを伸張処理し、さらに伸張された音声データをアナログ音声信号にＤ／Ａ変換してスピーカ１８から発音させると共に、マイク１６から出力されるアナログ音声信号をＡ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換されたデータを圧縮処理して得られた音声データを通信処理部１０に供給する。また、制御部１１では、温度センサ１７により検出されるスピーカ１８近傍の温度に応じて、当該スピーカ１８への入力電力（音量レベルに相当）を制御する入力電力制御処理（後述する）を実行する。
【００２２】
ＲＯＭ１２は、プログラムエリアおよびデータエリアを備える。ＲＯＭ１２のプログラムエリアには、制御部１１により実行される各種処理プログラムが記憶される。各種処理プログラムには、後述する入力電力制御処理が含まれる。ＲＯＭ１２のデータエリアには、上述した温度／入力電力テーブル（図３参照）が記憶される。ＲＡＭ１３は、制御部１１が実行する各種処理に使われるフラグやレジスタデータを一時記憶するワークエリアの他、例えば発着信履歴や送受信メールなどを記憶するデータエリアを備える。
【００２３】
表示部１４は、カラー液晶パネルおよび表示ドライバから構成され、制御部１１の制御の下に待受画面など各種画面を表示する。操作部１５は、電源スイッチ、通話開始／終了時に操作されるオフフック／オンフックスイッチ等の各種スイッチを有し、これらスイッチの操作に応じた各種操作イベントを発生する。温度センサ１７は、スピーカ１８近傍に配置され、制御部１１の制御の下に温度を検出して出力する。
【００２４】
（２）動作
次に、図５を参照して携帯端末１００の制御部１１が実行する入力電力制御処理の動作を説明する。入力電力制御処理は、音声信号をスピーカ１８に出力する状態において所定周期毎のタイマ割り込みとして実行される。その実行タイミングになると、制御部１１は、図５に図示するステップＳ１に進み、スピーカ１８近傍に配置される温度センサ１７の出力に基づき温度を検出する。
【００２５】
続いて、ステップＳ２では、上記ステップＳ１にて検出された温度に対する入力電力上限値Ｗｕを、ＲＯＭ１２に記憶される温度／入力電力テーブルから取得する。なお、ここで言う入力電力上限値Ｗｕとは、検出温度に対して信頼性適合した入力電力の最大値を指す。具体的には、例えば図３に図示した温度／入力電力テーブルにおいて、検出温度が１５℃であれば、この検出温度に対して○印が付与され、信頼性適合した入力電力の内の最大値「０．７Ｗ」が入力電力上限値Ｗｕとなる。
【００２６】
こうして、検出温度に対応した入力電力上限値ＷｕをＲＯＭ１２の温度／入力電力テーブルから読み出すと、ステップＳ３に進み、現在の音量レベル（ｄＢ）を入力電力Ｗｖに換算する。そして、ステップＳ４では、入力電力Ｗｖが入力電力上限値Ｗｕ以上であるか否か、すなわち防水機能の信頼性低下を招く入力電力がスピーカ１８に供給されているかどうかを判断する。
【００２７】
防水機能の信頼性低下を招く入力電力がスピーカ１８に供給されていなければ、判断結果は「ＮＯ」になり、本処理を終えるが、防水機能の信頼性低下を招く入力電力がスピーカ１８に供給されていると、判断結果が「ＹＥＳ」になり、ステップＳ５に進み、入力電力Ｗｖが入力電力上限値Ｗｕを超えないように音量制御して本処理を終える。
【００２８】
以上のように、本実施形態では、スピーカ１８の振動膜２４をフレーム２０に固着させる接着部２５に、硬化後にゴム状弾性体となる弾性接着剤を用いると共に、スピーカ１８近傍で検出した温度で定まる入力電力上限値Ｗｕを超えないように当該スピーカ１８に供給される音量を制御する。つまり、接着部２５に加わる応力を緩和させて防水機能の信頼性低下を回避する為、スピーカ形状を変えることなく防水機能を向上させることができる。
【００２９】
なお、上述した実施形態では、スピーカ１８の近傍で検出した温度に対応した入力電力上限値Ｗｕを取得するようにしたが、これに替えて、硬化後の弾性接着剤の弾性率が湿度にも依存することから、スピーカ１８の近傍で検出した湿度に対応した入力電力上限値Ｗｕを取得する態様とし、その入力電力上限値Ｗｕを超えないように音量制御することによって、スピーカ形状を変えることなく防水機能を向上させることもできる。
【００３０】
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々変形することが可能である。一例として挙げれば、本実施形態は、携帯電話やスマートフォン等の端末装置に限らず、音声出力する機能を備えた他の装置（ゲーム装置、タブレットＰＣ、ラップトップ／ノートＰＣなど）にも適用可能であることは言うまでもない。
【００３１】
Ｃ．付記
次に、本発明の特徴を付記する。なお、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のように記載され得るが、その記載に限定されるものではない。
【００３２】
（付記１）
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカと、
前記スピーカの温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御手段と
を具備することを特徴とする電気音響変換装置。
【００３３】
（付記２）
前記音量制御手段は、
前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記スピーカの防水機能の信頼性低下を招かない入力電力上限値を発生する上限値発生手段と、
前記スピーカに供給される音量に対応した入力電力が、前記上限値発生手段により生成された入力電力上限値を超えているか否かを判別する判別手段と、
前記判別手段により入力電力が入力電力上限値を超えていると判別された場合に、当該入力電力上限値を超えないように前記スピーカに供給される音量を制御する制御手段と
を具備することを特徴とする請求項１記載の電気音量変換装置。
【００３４】
（付記３）
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカと、
前記スピーカ近傍の湿度を検出する湿度検出手段と、
前記湿度検出手段により検出された湿度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御手段と
を具備することを特徴とする電気音響変換装置。
【００３５】
（付記４）
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの温度を検出する温度検出過程と、
前記温度検出過程により検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御過程と
を具備することを特徴とする電気音響変換方法。
【００３６】
（付記５）
前記音量制御過程は、
前記温度検出過程により検出された温度に応じて、前記スピーカの防水機能の信頼性低下を招かない入力電力上限値を発生する上限値発生過程と、
前記スピーカに供給される音量に対応した入力電力が、前記上限値発生過程で生成された入力電力上限値を超えているか否かを判別する判別過程と、
前記判別過程により入力電力が入力電力上限値を超えていると判別された場合に、当該入力電力上限値を超えないように前記スピーカに供給される音量を制御する制御過程と
を具備することを特徴とする請求項４記載の電気音量変換方法。
【００３７】
（付記６）
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの近傍の湿度を検出する湿度検出過程と、
前記湿度検出過程により検出された湿度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御過程と
を具備することを特徴とする電気音響変換方法。
【００３８】
（付記７）
コンピュータに、
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの温度を検出する温度検出ステップと、
前記温度検出ステップで検出された温度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【００３９】
（付記８）
前記音量制御ステップは、
前記温度検出ステップで検出された温度に応じて、前記スピーカの防水機能の信頼性低下を招かない入力電力上限値を発生する上限値発生ステップと、
前記スピーカに供給される音量に対応した入力電力が、前記上限値発生ステップで生成された入力電力上限値を超えているか否かを判別する判別ステップと、
前記判別ステップにより入力電力が入力電力上限値を超えていると判別された場合に、当該入力電力上限値を超えないように前記スピーカに供給される音量を制御する制御ステップと
を具備することを特徴とする請求項７記載のプログラム。
【００４０】
（付記９）
コンピュータに、
硬化後に弾性体となる弾性接着剤を用いた防水構造を備えたスピーカの近傍の湿度を検出する湿度検出ステップと、
前記湿度検出ステップで検出された湿度で定まる入力電力上限値に応じて、前記スピーカに供給される音量を制御する音量制御ステップと
を実行させることを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【００４１】
１０  通信処理部
１１  制御部
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  表示部
１５  操作部
１６  マイク
１７  温度センサ
１８  スピーカ
２０  フレーム
２１  ヨーク
２２  磁石
２３  プレート
２４  振動膜
２５  接着部
２６  ボイスコイル
１００  携帯端末
【図１】
2013121036.tif 000003
【図２】
2013121036.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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