(57)【要約】【課題】  後気室内に発生する音声帯域の定在波を抑制し、音声帯域の音質および効率の向上を実現可能な小型の通話装置を提供する。【解決手段】  通話モジュールＭＪのハウジングＡ１と、ハウジングＡ１に取り付けられて、一方面側からハウジングＡ１外へ音声情報を出力するスピーカＳＰと、ハウジングＡ１内でスピーカＳＰの他方面側に形成された後気室Ｂｒと、一端を開口し他端を閉塞した中空に形成され開口を介して後気室内に連通した音響管４０とを備え、後気室Ｂｒを包囲する各面は、互いに対向する面間の距離が５０ｍｍ以下に形成され、音響管４０は、無限大の大きさを有するバッフル板に取り付けられた場合と等価なスピーカＳＰの第１の最低共振周波数と音響管４０を設けていないハウジングＡ１に取り付けられたスピーカＳＰの第２の最低共振周波数との間の周波数の１／４波長の奇数倍に基づく長さに設定される。【選択図】図１
2009049964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面側から外部へ音声情報を出力するスピーカと、
スピーカの他方面側に形成された空間である後気室と、
少なくとも１つの開口が設けられ、当該開口を介して後気室内に連通した音響管とを備え、
後気室を包囲する各面は、互いに対向する面間の距離が５０ｍｍ以下に形成され、
音響管は、無限大の大きさを有するバッフル板に取り付けられた場合と等価なスピーカの最低共振周波数と当該音響管を設けていないときのスピーカの最低共振周波数との間に共振周波数を有する
ことを特徴とする通話装置。
【請求項２】
前記音響管は、一端を開口し他端を閉塞した中空に形成され、当該音響管の全長は、前記共振周波数の波長の１／４の奇数倍の長さに基づいて設定されることを特徴とする請求項１記載の通話装置。
【請求項３】
前記共振周波数は、後気室の容量が小さいことによって低下するスピーカ出力の所定周波数であることを特徴とする請求項１または２記載の通話装置。
【請求項４】
前記音響管は、前記後気室を包囲する各面のうち、複数の面に亘って連続して形成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の通話装置。
【請求項５】
互いに長さが同一である複数の前記音響管を備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通話装置。
【請求項６】
互いに長さの異なる複数の前記音響管を備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の通話装置。
【請求項７】
前記音響管の閉塞した他端面の形状を、音響管の軸方向に対して斜めに形成したことを特徴とする請求項１乃至６いずれか記載の通話装置。
【請求項８】
前記後気室内または前記音響管内に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１乃至７いずれか記載の通話装置。
【請求項９】
前記音響管は、屈曲した形状に形成されて後気室内に設けられることを特徴とする請求項１乃至８いずれか記載の通話装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通話装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、スピーカをキャビネットに取り付けて、スピーカ（振動板）の表面側から外部空間に向かって音声情報が出力されるスピーカ装置があり、通話装置に用いられている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３７６３６８２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、インターホン、携帯電話、ハンズフリー通話機等の通話装置の需要が増えており、これらの通話装置に用いられるスピーカは、一般に通話で使用される音声帯域６００Ｈｚ〜３ＫＨｚでの音質、効率が重要となる。
【０００４】
一般に、通話装置のキャビネット内には、スピーカの裏面側に形成された後気室があり、スピーカの裏面から後気室に放射される音波が、後気室を包囲する内面で反射して、互いに対向する内面間の距離が半波長の整数倍に等しくなる周波数の定在波を生じる。後気室内に生じる定在波は、スピーカの振動板の動きを阻害する作用を担うので、スピーカの出力から定在波と同一の周波数成分が低下してしまい、スピーカの音質、効率を劣化させる大きな要因となっている。而して、このような定在波が音声帯域で発生した場合、主に人の音声を出力する通話装置では、音声内容が聞き取り難くなったり、消費電力が大きくなるという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、後気室内に発生する音声帯域の定在波を抑制し、音声帯域の音質および効率の向上を実現可能な小型の通話装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、一方面側から外部へ音声情報を出力するスピーカと、スピーカの他方面側に形成された空間である後気室と、少なくとも１つの開口が設けられ、当該開口を介して後気室内に連通した音響管とを備え、後気室を包囲する各面は、互いに対向する面間の距離が５０ｍｍ以下に形成され、音響管は、無限大の大きさを有するバッフル板に取り付けられた場合と等価なスピーカの最低共振周波数と当該音響管を設けていないときのスピーカの最低共振周波数との間に共振周波数を有することを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、後気室内に３ＫＨｚ以下の定在波が発生することはなく、後気室内に発生する定在波によって音声帯域でのスピーカの音質、効率が悪化することを防止できる。また、音響管によって、スピーカの最低共振周波数が低周波数側に移行し、さらにはスピーカの音圧レベルが増加するので、後気室が小容量であっても音声帯域の音質および効率が向上する。さらに、音響管の共振周波数を、バッフル板を用いた場合の最低共振周波数と音響管無し時の最低共振周波数との間に設定することによって、断面積の小さい音響管であってもスピーカの音質および効率の向上効果が効率的に実現される。すなわち、後気室内に発生する音声帯域の定在波を抑制し、音声帯域の音質および効率の向上を実現可能な小型の通話装置を提供することができる。なお、無限大の大きさを有するバッフル板に取り付けられた場合と等価なスピーカの最低共振周波数は、例えばＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準バッフルまたは標準密閉箱にスピーカを取り付けて測定できる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記音響管は、一端を開口し他端を閉塞した中空に形成され、当該音響管の全長は、前記共振周波数の波長の１／４の奇数倍の長さに基づいて設定されることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、音響管によって音声帯域の音質および効率の向上を実現することができる。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２において、前記共振周波数は、後気室の容量が小さいことによって低下するスピーカ出力の所定周波数であることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、後気室の容量が小さいことによる音声帯域でのスピーカの音質、効率の悪化を防止することができる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１乃至３いずれかにおいて、前記音響管は、前記後気室を包囲する各面のうち、複数の面に亘って連続して形成されることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、音響管を必要に応じて長くすることができる。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、互いに長さが同一である複数の前記音響管を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、所定周波数の音圧レベルを大幅に向上させることができる。
【００１６】
請求項６の発明は、請求項１乃至４いずれかにおいて、互いに長さの異なる複数の前記音響管を備えることを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、複数の周波数の音圧レベルを向上させることができる。
【００１８】
請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかにおいて、前記音響管の閉塞した他端面の形状を、音響管の軸方向に対して斜めに形成したことを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、１つの音響管によって向上可能な音圧レベルの周波数帯域を広げることができる。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかにおいて、前記後気室内または前記音響管内に吸音材を設けたことを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、音響管によって音圧レベルを向上させたい周波数近傍で発生する音圧レベルの落ち込みを抑制することができる。
【００２２】
請求項９の発明は、請求項１乃至８いずれかにおいて、前記音響管は、屈曲した形状に形成されて後気室内に設けられることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、小容量の後気室内に音響管を配置することができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように、本発明では、後気室内に発生する音声帯域の定在波を抑制し、音声帯域の音質および効率の向上を実現可能な小型の通話装置を提供できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２６】
（実施形態１）
本実施形態の通話装置Ａは図１、図２に示され、音声スイッチＳＷ１を設けた矩形函状の装置本体Ａ２に通話モジュールＭＪを収納して構成され、部屋間で双方向の通話が可能なインターホンとして機能するものである。通話装置Ａの電源は、設置場所の近傍に設けたコンセントから供給されるか、あるいは情報線Ｌｓを介して供給される。なお、装置本体Ａ２は、例えば２つの樹脂成形部材を接合して形成され、通話モジュールＭＪを収納した後、各接合部材を嵌合手段または接着剤等によって接合する。
【００２７】
通話モジュールＭＪは、後面に開口を形成した函状のボディＡ１０と、ボディＡ１０の開口に覆設した平面状のカバーＡ１１とでハウジングＡ１を構成し、ハウジングＡ１に、スピーカＳＰ、マイクロホン基板ＭＢ１、音声処理部１０を備える。そして、ハウジングＡ１の後述する音孔１２が、装置本体Ａ２の前面に穿設した複数の音孔６０に対向するように配置される。
【００２８】
スピーカＳＰは、鉄系材料で形成されて一端を開口した円筒状のヨーク２０（冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ，ＳＰＣＥＮ）、電磁軟鉄（ＳＵＹ）等の厚み０．８ｍｍ程度の鉄系材料）を具備し、ヨーク２０は、その開口端から外側に向かって円形の支持体２１が延設されている。ヨーク２０の筒内には円柱型永久磁石２２（円柱型のネオジウム磁石、残留磁束密度１．３９Ｔ〜１．４３Ｔ）を配置し、ドーム型の振動板２３（ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）またはＰＥＩ（ポリエーテルイミド）等の熱可塑性プラスチック（例えば、厚み３５μｍ〜５０μｍ））の外周側の縁部が支持体２１の縁端面に固定されている。振動板２３の背面には筒状のボビン２４が固定されており、このボビン２４の後端にはボイスコイル２５（クラフト紙の紙管にポリウレタン銅線を巻回したもの）が設けられている。ボビン２４およびボイスコイル２５は、ボイスコイル２５がヨーク２０の開口端に位置するように設けられており、ヨーク２０の開口端近傍を前後方向に自在に移動する。そして、ボイスコイル２５のポリウレタン銅線に音声信号を入力すると、この音声信号の電流と永久磁石２２の磁界とにより、ボイスコイル２５に電磁力が発生するため、ボビン２４が振動板２３を伴なって前後方向に振動させられる。このとき、振動板２３から音声信号に応じた音が発せられる。
【００２９】
そして、スピーカＳＰの振動板２３が対向するボディＡ１０の前面内側には、リブ１１が形成されており、スピーカＳＰの円形の支持体２１の外周端部から前面側に突出した凸部２１ａの端面をリブ１１に当接させた状態で、振動板２３がボディＡ１０の前面に内側から対向する状態でスピーカＳＰが固定される。また、振動板２３に対向するボディＡ１０の箇所には複数の音孔１２が穿設されている。
【００３０】
ハウジングＡ１内にスピーカＳＰが固定されると、ハウジングＡ１の前面内側とスピーカＳＰの表面側（振動板２３側）とで囲まれた空間である前気室Ｂｆ、ハウジングＡ１の後面内側および側面内側とスピーカＳＰの裏面側（ヨーク２０側）とで囲まれた空間である後気室Ｂｒが形成される。前気室Ｂｆは、ボディＡ１０の前面に複数設けた音孔１２を介して外部に連通している。後気室Ｂｒは、スピーカＳＰの支持体２１の凸部２１ａとハウジングＡ１の内面のリブ１１とが密着することで、前気室Ｂｆとは絶縁した（連通していない）空間となる。
【００３１】
次に、マイクロホン基板ＭＢ１は、マイクロホンＭ１およびマイクロホンＭ２をモジュール基板２の一面に各々実装し、ハウジングＡ１の外面に取付可能に構成される。本実施形態では、モジュール基板２の一面をハウジングＡ１の前面外側に沿って配置し、マイクロホンＭ１はハウジングＡ１前面の開口１３を挿通する。そして、マイクロホンＭ１の集音面は、前気室Ｂｆに向かってスピーカＳＰの振動板２３に対向しており、スピーカＳＰからの音声を確実に集音することができる。また、マイクロホンＭ２は、ハウジングＡ１の前面に設けた凹部１４に嵌合し、マイクロホンＭ２の集音面は、モジュール基板２に穿設した集音孔２ａ、装置本体Ａ２の前面に穿設した音孔６１を介して通話装置Ａの外部（前方）に面しているので、通話装置Ａの前方に位置する話者からの音声を確実に集音することができる。すなわち、スピーカＳＰが発する音声と話者の発する音声とをマイクロホンＭ１，Ｍ２で分離して集音しているのである。
【００３２】
そして音声処理部１０は、他の部屋等に設置されている通話装置Ａから情報線Ｌｓを介して送信された音声信号をスピーカＳＰから出力したり、通話スイッチＳＷ１を操作することで通話可能状態となった場合に、マイクロホンＭ２で集音した通話音声から，マイクロホンＭ１で集音したスピーカ音を除去することで、スピーカＳＰから回り込んだ音声をキャンセルするハウリング防止処理を施して、情報線Ｌｓを介して他の部屋等に設置されている通話装置Ａへ音声信号を送信する。
【００３３】
上記のように構成された通話モジュールＭＪは、幅４０ｍｍ×高さ３０ｍｍ×厚さ８ｍｍのハウジングＡ１内にスピーカＳＰを配置している。そして、スピーカＳＰの裏面側の空間である後気室Ｂｒの寸法は、上記寸法４０ｍｍ×３０ｍｍ×８ｍｍより小さくなり、本実施形態では後気室Ｂｒの容量を３８００ｍｍ３（または３８００ｍｍ３以下）に設定している。一般に通話で使用される音声帯域は６００Ｈｚ〜３ＫＨｚであり、後気室Ｂｒ内に３ＫＨｚ以下の定在波を発生させるためには、後気室Ｂｒを包囲する面間の距離が５０ｍｍ以上必要になる。したがって、本実施形態のように後気室Ｂｒを包囲する面間の距離が５０ｍｍ以下の小型の装置では、後気室Ｂｒ内に３ＫＨｚ以下の定在波が発生することはなく、後気室Ｂｒ内に発生する定在波によって通話音質が悪化することは考えられない。しかし、後気室Ｂｒの容量が小さいことによってスピーカＳＰの放射音圧が低下し、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏが高周波数側にずれて、スピーカＳＰの音質、効率が悪化する恐れがある。
【００３４】
ここで、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏは、一般に、スピーカの振動系の等価質量（振動板、ボイスコイル、空気付加質量）Ｍｏと、それを支持するエッジ等のスティフネスＳｏと、後気室Ｂｒ内の空気のスティフネスＳｒとによって決まり、［数１］で表される。
【００３５】
【数１】
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【００３６】
図４はスピーカＳＰの前方における放射音圧の周波数特性を示しており、ＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準バッフルにスピーカＳＰを取り付けた場合と、密閉された後気室の容量が３８００ｍｍ３（または３８００ｍｍ３以下）のハウジング（本実施形態のハウジングＡ１から後述する音響管４０を無くしたハウジング）にスピーカＳＰを取り付けた場合との両方の場合について各結果を示す。
【００３７】
まず、ＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準バッフルにスピーカＳＰを取り付けた場合の放射音圧特性（図４の特性Ｙ１）は、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ１＝６００Ｈｚとなる。このＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準バッフルを用いれば、図５に示す無限大の大きさを有するバッフル板Ｃ（理想的なバッフル板）にスピーカＳＰを取り付けた場合と等価な最低共振周波数を測定することができる。さらには、このようにして測定された最低共振周波数ｆｏ１は、スピーカＳＰ単体での特性と同じ理想的な特性であるともいえる。なお、本実施形態では、ＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準バッフルを用いたが、ＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準密閉箱を用いても、図５に示す無限大の大きさを有するバッフル板Ｃ（理想的なバッフル板）にスピーカＳＰを取り付けた場合と等価な最低共振周波数を測定することができる。
【００３８】
次に、本実施形態のハウジングＡ１から後述する音響管４０を無くしたハウジングを用いた場合の放射音圧特性については、後気室の容量が十分に大きければＪＩＳ  Ｃ５５３２に規定されている標準バッフル（以後、ＪＩＳ標準バッフルと称す）と同様の特性を得ることができるが、後気室の容量が小さいと、後気室内の空気のスティフネスＳｒが大きくなり、スピーカＳＰの最低共振周波数は高くなり、放射音圧が低下して、通話音質および効率が悪化する。本実施形態のハウジングＡ１から後述する音響管４０を無くしたハウジングを用いた場合の放射音圧特性（図４の特性Ｙ２）は、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ２＝１２００Ｈｚとなり、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合に比べて最低共振周波数が高周波数側にずれ、さらには８００Ｈｚ以下の周波数帯域でＪＩＳ標準バッフルを用いた場合に比べて音圧レベルが５〜２０ｄＢ程度減少しており、スピーカＳＰの音質および効率が悪化している。後気室の容量を大きくすればスピーカＳＰの音質は改善されるが、後気室の容量を大きくするとハウジングも大型化し、通話装置の小型化が困難になる。
【００３９】
そこで、本実施形態では、図１、図３に示すように、スピーカＳＰ裏面の後気室Ｂｒを包囲するボディＡ１０の内壁面に沿って、一端を内壁面から離し、他端を内壁面に連続させた管壁４１が立設されており、この管壁４１とボディＡ１０の内壁面とカバーＡ１１の裏面とで中空の音響管４０が形成され、この音響管４０が小容量の後気室Ｂｒ内に配置されている。音響管４０は、後気室Ｂｒの３つの内壁面に沿って屈曲し、後気室Ｂｒの周囲を略３／４周に亘って形成された矩形の断面形状を有する中空の閉管で、一端を開口し（開口端４０ａ）、他端を閉塞して（閉塞端４０ｂ）形成され、管内は開口端４０ａを介して後気室Ｂｒ内に連通している。音響管とは、閉管の共振周波数ｆｒ（波長の略１／４（以後、略１／４波長と称す）の奇数倍が管の全長に一致する周波数）で入力インピーダンスが極めて小さくなることを利用したもので、共振周波数ｆｒの音波が入射すると、その反射波は入射波に対して位相が反転した波形となり、入射波と反射波とが互いに打ち消しあうことで、開口端４０ａから外部へ伝播する音波を低減させている。
【００４０】
そして、共振周波数ｆｒが８００Ｈｚに設定された音響管４０をハウジングＡ１に設け、音響管４０の管内が開口端４０ａを介して後気室Ｂｒ内に連通することによって、音響管４０を備えた場合の放射音圧特性（図４の特性Ｙ３）は、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ３＝８００Ｈｚとなって、音響管無しの特性Ｙ２（最低共振周波数ｆｏ２＝１２００Ｈｚ）に比べて最低共振周波数が低周波数側に移行し、さらには８００Ｈｚ以下の低域の音圧レベルが増大しており、スピーカＳＰの音質および効率が向上している。
【００４１】
また、ボディＡ１０の内壁面を音響管４０の一部として利用し、さらに音響管４０を後気室Ｂｒの複数の内壁面に亘って連続して形成することで、音響管４０による後気室Ｂｒの容量低減を抑制しつつ、小容量の後気室Ｂｒ内に設けられる音響管４０を必要に応じて長くして見栄えよく配置することができる。さらに音響管４０を屈曲した形状に形成することで、小容量の後気室Ｂｒ内に小型の音響管４０を配置することができる。
【００４２】
以下、音響管４０の作用について詳細に説明する。まず、図６は、後気室Ｂｒに音響管４０を備えたスピーカ装置、および音響管４０を備えていないスピーカ装置の各概略構成とその振動モデルとを示しており、音響管４０を備えていないハウジングＡ１では、スピーカＳＰの振動系の等価質量Ｍｏが、この振動系を支持するスピーカＳＰのエッジ等の減衰定数ｍ１およびばね定数ｍ２の並列回路と、後気室Ｂｒ内の減衰定数ｍ３とを介して固定端に接続している。一方、音響管４０を備えたハウジングＡ１では、上記音響管４０を備えていない構成に加えて、質量、減衰定数、ばね定数を合成して表される音響管４０のインピーダンスＺｐ（以後、音響インピーダンスＺｐと称す）が、後気室Ｂｒ内の減衰定数ｍ３と固定端との間に存在する。
【００４３】
そして、上記音響管４０を備えた場合の振動モデルの等価回路は、図７のように、電気系回路Ｋｅと機械系回路Ｋｓと音響系回路Ｋａとで構成される。なお、［スピーカＳＰの振動系の等価質量Ｍｏ］＝［振動板とボイスコイルの質量Ｍｓ］＋［空気付加質量２Ｍａ］とする。
【００４４】
電気系回路Ｋｅは、電圧源Ｅの出力端間に直列接続されたスピーカＳＰのボイスコイルインピーダンスＺｅ［ボイスコイル抵抗ＲｅとボイスコイルインダクタンスＬｅの直列回路］で構成され、機械系回路Ｋｓは、振動板２３の機械インピーダンスＺｍｓ［振動板の機械抵抗Ｒｓと振動板およびボイスコイルの重量ＭｓとスピーカＳＰのエッジ等のスティフネスＳｏとの直列回路］で構成され、電気系回路Ｋｅの電気エネルギーは、トランスＴ１を介して機械エネルギーに変換されて機械系回路Ｋｓに伝達される。具体的には、電気系回路Ｋｅのボイスコイルを流れる電流Ｉ（Ａ）、変換時の力係数Ｇ（Ｎ／Ａ）とすると、スピーカＳＰの振動板２３には力Ｆｓ＝ＧＩ（Ｎ）が加わり振動板速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）で振動する。
【００４５】
また、音響系回路Ｋａは、放射インピーダンスＺａ［後気室Ｂｒ内の空気の機械抵抗Ｒａと空気付加質量Ｍａの直列回路］と、後気室インピーダンスＺｒ（後気室Ｂｒ内の空気のスティフネスＳｒ）と音響インピーダンスＺｐの並列回路との直列回路で構成され、機械系回路Ｋｓの機械エネルギーは、トランスＴ２を介して音響エネルギーに変換されて音響系回路Ｋａに伝達される。具体的には、振動板速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）で振動するスピーカＳＰの振動板２３から、体積速度Ｕａ（ｍ３／ｓ）の音波が放射される。
【００４６】
上記電気系回路Ｋｅと機械系回路Ｋｓと音響系回路Ｋａとで構成される等価回路は、さらに図８に示す機械系等価回路に置き換えられる。この機械系等価回路は、振動板２３を振動板速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）で振動させる力Ｆｓを発生する加振源Ｆ１を有し、この加振源Ｆ１の両端間には、機械系電気インピーダンスＺｍｅ（＝Ｚｅ／Ｇ２）と、振動板インピーダンスＺｓ（＝Ｚｍｓ＋Ｚａ）と、後気室インピーダンスＺｒ（後気室Ｂｒ内の空気のスティフネスＳｒ）と音響インピーダンスＺｐとの並列回路と、前気室Ｂｆ内の空気のスティフネスＳｆと音孔１２のインピーダンスＺｆ［音孔抵抗Ｒｂと空気付加質量Ｍｂ］との並列回路とを直列接続して構成される。
【００４７】
このような機械系等価回路において、後気室Ｂｒ前方のゾーンＨ１（図６参照）での振動板インピーダンスＺｓは［数２］で表され、
【００４８】
【数２】
2009049964.tif 000004
【００４９】
さらに、振動板２３による音源を半径Ｄの呼吸球とみなし、空気密度をρ、音速をｃ、Ｂｅｓｓｅｌ関数をＪ１、Ｓｔｒｕｖｅ関数をＫ１、位相定数をｋとすると、放射インピーダンスＺａは［数３］で表される。
【００５０】
【数３】
2009049964.tif 000005
【００５１】
そして、ハウジングＡ１に取り付けたスピーカＳＰの音圧レベルの周波数特性Ｙ１１、および自由インピーダンスの周波数特性Ｙ１２を［数２］［数３］に基づいて算出すると図９のように各々示され、ともに６００Ｈｚ付近でピークとなる特性を有している。なお、自由インピーダンスとは、二端子対の系で出力側に接続する負荷のインピーダンスがゼロのときの入力側から見たインピーダンスのことである。
【００５２】
次に、音響管４０を含む後気室Ｂｒ後方のゾーンＨ２（図６参照）での音響管４０による作用について、図１０（ａ）（ｂ）に示すような後気室Ｂｒの外部に音響管４０’を設けた構成を用いて理論的に説明する。なお、後気室Ｂｒ内は平面波音場であり、ハウジングＡ１および音響管４０’は、その断面形状が波長に比較して小さい剛壁であるとする。
【００５３】
後気室Ｂｒ内の進行波（振動板２３の裏面からハウジングＡ１の底面に向かう方向に進む音波）の圧力Ｐｒ+、粒子速度Ｖｒ+とし、後気室Ｂｒ内の反射波（ハウジングＡ１の底面から振動板２３の裏面に向かう方向に進む音波）の圧力Ｐｒ-、粒子速度Ｖｒ-とした場合、後気室Ｂｒ内の振動板２３寄りの面１０１（音波の進行方向を法線とする面）での圧力Ｐｒ１、粒子速度Ｖｒ１は［数４］で表され、
【００５４】
【数４】
2009049964.tif 000006
【００５５】
面１０１から距離ＸｒだけハウジングＡ１の底面寄りに位置する面１０２（音波の進行方向を法線とする面）での圧力Ｐｒ２、粒子速度Ｖｒ２は［数５］で表される。
【００５６】
【数５】
2009049964.tif 000007
【００５７】
したがって、後気室Ｂｒの断面積をＱｒ、面１０１での体積速度をＵｒ１、面１０２での体積速度をＵｒ２とした場合、上記［数４］［数５］より、伝達行列は［数６］で表される。
【００５８】
【数６】
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【００５９】
そして、音響管４０’の開口端４０ａ’を、面１０２と同様に面１０１から距離ＸｒだけハウジングＡ１の底面寄りに設けたとすると、後気室Ｂｒの長さをＬｒとし、音響管４０’の断面積をＱｐ、長さをＬｐとした場合、閉管の条件より閉塞端での粒子速度＝０となることから、後気室インピーダンスＺｒ、音響インピーダンスＺｐは、［数７］で表される。
【００６０】
【数７】
2009049964.tif 000009
【００６１】
そして、後気室Ｂｒと音響管４０’のつなぎ目での境界条件として、後気室Ｂｒおよび音響管４０’での各体積速度および圧力が同じであることを適用すると、後気室Ｂｒでの機械系インピーダンスＺｍｒ、および音響管４０’での機械系インピーダンスＺｍｐは、［数８］で表され、
【００６２】
【数８】
2009049964.tif 000010
【００６３】
上記機械系インピーダンスＺｍｒ、Ｚｍｐの合成インピーダンスＺｍは、［数９］で表される。
【００６４】
【数９】
2009049964.tif 000011
【００６５】
上記［数７］の音響インピーダンスＺｐは、音響管４０’の管壁の粘性による減衰を考慮していないが、以下、音響管４０’の管壁の粘性による減衰を考慮した音響インピーダンスＺｐを求める。まず、［数１０］で表される交番力Ｆａが空気に作用することを考慮して、音響管４０’内の運動方程式を解くと、管壁の粘性によって粒子速度が影響を受ける範囲δｏは、音波の波長をλ、周波数をｆ、空気の粘性をμとした場合には［数１１］のようになり、範囲δｏは図１１に示すように周波数が高いほど狭くなる。
【００６６】
【数１０】
2009049964.tif 000012
【００６７】
【数１１】
2009049964.tif 000013
【００６８】
そして、図１２に示すように、音響管４０’の開口端４０ａ’での圧力をＰｐ１、粒子速度をＶｐ１とし、開口端４０ａ’から距離Ｘｐだけ閉塞端４０ｂ’寄りの位置での圧力をＰｐ２、粒子速度をＶｐ２とし、さらにαを波長定数、βを減衰定数、γを伝播定数、ｄを音響管４０’の内径（半径）とすると、音響管４０’内を軸方向に進む音波の位相定数ｋは、［数１２］で表される。なお、［数１２］中の減衰定数β、および管内音波の速度ｃ”は、図１３および図１４に示すように周波数が高いほど大きくなる。
【００６９】
【数１２】
2009049964.tif 000014
【００７０】
また、音響管４０’内を軸方向に進む音波の振幅速度ｕは、音響管４０’の管壁の粘性の影響を受けない振幅速度をＶｏとした場合、［数１３］で表される。
【００７１】
【数１３】
2009049964.tif 000015
【００７２】
したがって、開口端４０’での体積速度をＵｐ１、開口端４０ａ’から距離Ｘｐだけ閉塞端４０ｂ’寄りの位置での体積速度をＵｐ２とし、［数１４］に位相定数ｋ＝−ｊγを代入して、音響管４０’の概略音響インピーダンスＺｐ’を求めると［数１５］のようになる。
【００７３】
【数１４】
2009049964.tif 000016
【００７４】
【数１５】
2009049964.tif 000017
【００７５】
ここで、［数１６］に示す開口端補正値ΔＬと、［数１７］に示す音響管４０’の開口端４０ａ’での圧力損失Δｐを考慮すると、音響管４０’の音響インピーダンスＺｐは［数１８］のようになる。
【００７６】
【数１６】
2009049964.tif 000018
【００７７】
【数１７】
2009049964.tif 000019
【００７８】
【数１８】
2009049964.tif 000020
【００７９】
この音響管４０’の長さＬｐ＝９５ｍｍ、断面積Ｑｐ＝９ｍｍ２とした場合の比音響インピーダンスＺｐ／ρｃ（音響インピーダンスＺｐを、空気の特性インピーダンス=ρｃで割った値）の周波数特性は図１５に示され、Ｙ２１は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮していない比音響インピーダンスであり、Ｙ２２は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮した比音響インピーダンスであり、管壁の粘性を考慮していない場合は、比音響インピーダンスの極大値、極小値の変動が大きくなる。また、図１５中において、比音響インピーダンスが１以下であれば、音響インピーダンスが空気の特性インピーダンスより小さく、吸音効果があることを示す。
【００８０】
図１０（ａ）（ｂ）に示すような後気室Ｂｒの外部に音響管４０’を設けた構成を用いて音響管の作用を上記説明したが、図１，図３のように、後気室Ｂｒ内に音響管４０を設けた構成であっても、音響管４０の作用は同様に説明でき、音響管４０（４０’）の全長Ｌｐを、音圧レベルを増大させたい周波数（ここでは７００〜８００Ｈｚ付近の低周波数）の略１／４波長の奇数倍に設定する（すなわち、音響管の共振周波数ｆｒ＝７００〜８００Ｈｚに設定する）ことで、スピーカＳＰの最低共振周波数が低周波数側に移行し、さらにはスピーカＳＰの音圧レベルが増加するので、後気室Ｂｒが小容量であってもスピーカＳＰの音質および効率が向上する。音圧レベルを増大させたい周波数と音響管４０の全長Ｌｐとの関係は［数１９］に示される。
【００８１】
【数１９】
2009049964.tif 000021
【００８２】
そして、図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、音響管４０を備えたハウジングＡ１に取り付けたスピーカＳＰの放射音圧特性を示しており、後気室Ｂｒの容量：３８００ｍｍ２、音響管４０の長さ：９５ｍｍは共通で、音響管４０の断面積のみが異なり、図１６（ａ）は音響管４０の断面積が３．８ｍｍ２（φ２．２ｍｍ相当）の場合の特性であり、Ｙ３１（破線）は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮していない音圧レベルの理論値、Ｙ３２（実線）は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮した音圧レベルの理論値、Ｙ３３（△マーク）は音圧レベルの実験結果を示す。また、図１６（ｂ）は音響管４０の断面積が９．０ｍｍ２（φ３．４ｍｍ相当）の場合の特性であり、Ｙ４１（破線）は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮していない音圧レベルの理論値、Ｙ４２（実線）は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮した音圧レベルの理論値、Ｙ４３（△マーク）は音圧レベルの実験結果を示す。また、図１６（ｃ）は音響管４０の断面積が１２．６ｍｍ２（φ４．０ｍｍ）の場合の特性であり、Ｙ５１（破線）は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮していない音圧レベルの理論値、Ｙ５２（実線）は音響管の管壁の粘性による減衰を考慮した音圧レベルの理論値、Ｙ５３（△マーク）は音圧レベルの実験結果を示す。
【００８３】
而して、音響管の管壁の粘性による減衰を考慮した音圧レベルの理論値と実験結果とはほぼ一致しており、共振周波数ｆｒが８００Ｈｚに設定された音響管４０を設けたハウジングＡ１では、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ３＝８００Ｈｚとなって、図４に示す音響管無しの特性Ｙ２（最低共振周波数ｆｏ２＝１２００Ｈｚ）に比べて最低共振周波数が低周波数側に移行し、さらには８００Ｈｚ以下の低域の音圧レベルが増大しており、スピーカＳＰの音質および効率が向上している。また、図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）によると、音響管４０の断面積が小さいほど、１０００Ｈｚ近傍での音圧レベルの落ち込みが小さくなることがわかる。
【００８４】
また、音響管４０の開口端４０ａ近傍に、不織布等の吸音材を配設することで、吸音効果を高めて、音響管４０の共振周波数ｆｒを微調整することができ、図１６（ａ）（ｂ）（ｃ）の９００〜１０００Ｈｚ付近で発生している音圧レベルの落ち込みを抑制して、音圧レベルを上げることができる。この吸音材は、微調整の度合によって、後気室Ｂｒ内または音響管４０内の各所に配置すればよい。
【００８５】
次に、音響管４０の全長Ｌｐと、スピーカＳＰの最低共振周波数ｆｏ１，ｆｏ２との関係について説明する。まず、前気室Ｂｆの影響を考慮しないとして、音響管４０を備えていない振動モデルの機械系等価回路は、図１７に示すように、振動板２３を振動板速度Ｖｓ（ｍ／ｓ）で振動させる力Ｆｓを発生する加振源Ｆ１と、機械系電気インピーダンスＺｍｅと、振動板インピーダンスＺｓと、後気室インピーダンスＺｒとを直列接続して構成される。そして、ハウジングＡ１の小型化に伴って、加振源Ｆ１の両端に接続される全合成インピーダンスＺ（＝Ｚｍｅ＋Ｚｓ＋Ｚｒ）が増大し、低周波数領域において音圧が不足する。すなわち、［数２０］で示される振動板速度Ｖｓが、低周波数領域で低下するのである。なお、［数２０］内の各要素は複素数で表される。
【００８６】
【数２０】
2009049964.tif 000022
【００８７】
したがって、全合成インピーダンスＺを小さくすれば、振動板速度Ｖｓが速くなるので、音圧レベルを上げたい周波数において全合成インピーダンスＺを小さくし、振動板速度Ｖｓを速くすればよい。そこで、図１８に示すように、共鳴吸音構造の音響インピーダンスＺｐ（音響管４０）を後気室インピーダンスＺｒに並列接続し、
（１）特定の周波数において音響インピーダンスＺｐと後気室インピーダンスＺｒとの合成インピーダンスＺ２を小さくする
（２）合成インピーダンスＺ２と振動板インピーダンスＺｓとの組み合わせによって全合成インピーダンスＺの低減効果をより発揮させる
ことを考えた。
【００８８】
而して、上記のような共鳴吸音効果を有する音響管４０を後気室Ｂｒ内に設け、音響管４０の共振周波数ｆｒを、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合の上記最低共振周波数ｆｏ１と、本実施形態のハウジングＡ１から音響管４０を無くした場合の上記最低共振周波数ｆｏ２との間の周波数ｆｏ３付近に設定することで（音響管４０の共振周波数ｆｒ＝ｆｏ３）、上記（１）（２）を実現させた。
【００８９】
まず、上記（１）について説明する。図１９は、振動板インピーダンスＺｓ、後気室インピーダンスＺｒ、音響インピーダンスＺｐ、および本実施形態のハウジングＡ１から音響管４０を無くした場合の合成インピーダンスＺ１ｂ（＝Ｚｓ＋Ｚｒ）の周波数特性を示しており、振動板インピーダンスＺｓが最小となる周波数が最低共振周波数ｆｏ１であり、合成インピーダンスＺ１ｂが最小となる周波数が最低共振周波数ｆｏ２である。そして、音響管４０の音響インピーダンスＺｐは、その共振周波数ｆｒ（＝ｆｏ３）で最小値となって、共振周波数前後では十分小さい値となる。また、音響インピーダンスＺｐが後気室インピーダンスＺｒよりも小さい領域では吸音効果がある。さらに、後気室インピーダンスＺｒは、［数２１］に示すように周波数に反比例しており、高周波数になるほど低減することから、音響管４０の共振周波数ｆｒをより高い周波数に設定したほうが後気室インピーダンスＺｒをより小さくでき、効率がよい。したがって、音響管４０の全長Ｌｐを、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合の最低共振周波数ｆｏ１と音響管無し時の最低共振周波数ｆｏ２との間の周波数ｆｏ３の略１／４波長の奇数倍に設定することによって（音響管４０の共振周波数ｆｒ＝ｆｏ３）、周波数ｆｏ３において合成インピーダンスＺ２（＝Ｚｐ＋Ｚｒ）を小さくすることができ、結果的に全合成インピーダンスＺが低減される。
【００９０】
【数２１】
2009049964.tif 000023
【００９１】
次に、上記（２）について説明する。図２０は振動板インピーダンスＺｓの周波数特性（図１９の振動板インピーダンスＺｓのみを抜き出したもの）を示し、振動板インピーダンスＺｓは、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合の最低共振周波数ｆｏ１付近で最小となり、最低共振周波数ｆｏ１を境にして周波数の増減に対して変化する傾きが異なる。すなわち、最低共振周波数ｆｏ１より低周波数側の領域では、周波数が低下するにしたがって振動板インピーダンスＺｓが増加する傾きが急であり、最低共振周波数ｆｏ１より高周波数側の領域では、周波数が上昇するにしたがって振動板インピーダンスＺｓが増加する傾きが緩やかになっている。すなわち、最低共振周波数ｆｏ１より低周波数側の［ｆｏ１−γ］における振動板インピーダンスＺｓの増加分ΔＺｓ１と、最低共振周波数ｆｏ１より高周波数側の［ｆｏ１＋γ］における振動板インピーダンスＺｓの増加分ΔＺｓ２とは、ΔＺｓ１＞ΔＺｓ２の関係にあり、最低共振周波数ｆｏ１より高周波数側の領域を用いたほうが、振動板インピーダンスＺｓを小さくできる。したがって、音響管４０の全長Ｌｐを、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合の最低共振周波数ｆｏ１と音響管無し時の最低共振周波数ｆｏ２との間の周波数ｆｏ３の略１／４波長の奇数倍に設定することによって（音響管４０の共振周波数ｆｒ＝ｆｏ３）、振動板インピーダンスＺｓを可能な限り小さくして、上記（１）による全合成インピーダンスＺの低減効果が大きくなるようにしている。
【００９２】
このように、音響管４０の全長Ｌｐを、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合の最低共振周波数ｆｏ１と音響管無し時の最低共振周波数ｆｏ２との間の周波数ｆｏ３の略１／４波長の奇数倍に設定することによって（音響管４０の共振周波数ｆｒ＝ｆｏ３）、図２１に示すように、合成インピーダンスＺ２（＝Ｚｐ＋Ｚｒ）は、周波数ｆｏ３で最小となり、音響管４０を設けた場合の合成インピーダンスＺ１ａ（＝Ｚｓ＋Ｚｒ＋Ｚｐ）が、音響管４０が無い場合の合成インピーダンスＺ１ｂ（＝Ｚｓ＋Ｚｒ）より周波数ｆｏ３付近では小さくなる。なお、図１９〜図２３において、ＪＩＳ標準バッフルを用いた場合の最低共振周波数ｆｏ１＝５１０Ｈｚ、音響管が無い場合の最低共振周波数ｆｏ２＝１１５０Ｈｚ、音響管がある場合の最低共振周波数ｆｏ３＝６６０Ｈｚ、音響管４０の共振周波数ｆｒ＝６６０Ｈｚに設定される。
【００９３】
また、ＪＩＳ標準バッフルにスピーカＳＰを取り付けた場合の音圧Ｐ１は、最低共振周波数ｆｏ１以上の領域では質量制御領域となるため、図２２に示す周波数特性となる。ＪＩＳ標準バッフルに取り付けたスピーカＳＰの振動板インピーダンスＺｓは、［数２］に示される。そして、スピーカは一般に質量系が重く、共振周波数付近以外の領域では、［数２］中の放射抵抗Ｒｏが機械リアクタンスＸｏに比べてかなり小さくなる。
【００９４】
そして、加振源Ｆ１が発生する力Ｆｓに対する音圧Ｐ１は、振動板２３から測定位置の距離ｒ、振動板２３の半径ａとすると［数２２］に示される。
【００９５】
【数２２】
2009049964.tif 000024
【００９６】
最低共振周波数ｆｏ１以下の領域では、［振動板インピーダンスＺｓ≒−ｊＳｏ／ω］より、音圧Ｐ１は［数２３］で示され、周波数の二乗に比例して増加する。
【００９７】
【数２３】
2009049964.tif 000025
【００９８】
最低共振周波数ｆｏ１以上の領域では、［振動板インピーダンスＺｓ≒ｊωＭｏ］より、音圧Ｐ１は［数２４］で示され、周波数に対して一定となる。
【００９９】
【数２４】
2009049964.tif 000026
【０１００】
そして、振動板インピーダンスＺｓは上記音圧Ｐ１の略逆特性を有しており、図２０のように表される。
【０１０１】
図２３は、スピーカＳＰをＪＩＳ標準バッフルに取り付けた場合の音圧レベルＹａ（最低共振周波数ｆｏ１＝５１０Ｈｚ）、音響管４０を備えていない場合の音圧レベルＹｂ（最低共振周波数ｆｏ２＝１１５０Ｈｚ）、音響管４０の全長Ｌｐを周波数ｆｏ３’＝３６０Ｈｚ（＝ｆｏ１−１５０Ｈｚ）の略１／４波長（約２３９ｍｍ）に設定した場合の音圧レベルＹｃ、音響管４０の全長Ｌｐを周波数ｆｏ３＝６６０Ｈｚ（＝ｆｏ１＋１５０Ｈｚ）の略１／４波長（約１３０ｍｍ）に設定した場合の音圧レベルＹｄを示す。図２３からもわかるように、最低共振周波数ｆｏ１より高い周波数ｆｏ３を設定した場合の音圧レベルＹｄは、最低共振周波数ｆｏ１より低い周波数ｆｏ３’を設定した場合の音圧レベルＹｃに比べて、低域での音圧ピークが音圧差ΔＰだけ大きくなり、音響管４０の全長Ｌｐを、最低共振周波数ｆｏ１と最低共振周波数ｆｏ２との間の周波数ｆｏ３の略１／４波長に設定することによって、音響管４０によるスピーカＳＰの音質および効率の向上効果が効率的に実現されている。
【０１０２】
また、音響管４０の全長Ｌｐを最低共振周波数ｆｏ１より低い周波数ｆｏ３’の略１／４波長（約２３９ｍｍ）に設定した場合、共振周波数での音圧レベルを十分に向上させるためには、音響管４０の断面積を大きくしなければならず、ハウジングＡ１の小型化を阻む要因となってしまう。しかし、本実施形態のように音響管４０の全長Ｌｐを最低共振周波数ｆｏ１より高い周波数ｆｏ３の略１／４波長（約１３０ｍｍ）に設定した場合、音響管４０の断面積は２〜１５ｍｍ２であれば、共振周波数での音圧レベルを十分に向上させることができ、ハウジングＡ１の小型化を実現できる。
【０１０３】
さらに、通話装置Ａの用途を考慮した場合、音声帯域６００Ｈｚ〜３ＫＨｚ、つまり最低共振周波数ｆｏ１より高い周波数領域での音質および効率の向上が重要である。したがって、上記のように音響管４０の全長Ｌｐを最低共振周波数ｆｏ１より低い周波数ｆｏ３’の略１／４波長（またはその奇数倍）に設定する必要はなく、音響管４０の全長Ｌｐを最低共振周波数ｆｏ１より高い周波数ｆｏ３の略１／４波長（またはその奇数倍）に設定すれば、通話装置Ａにとって重要な周波数領域での音響特性を向上させることができる。
【０１０４】
また、音響管４０の断面形状は矩形に限定されず、円、楕円、多角形等の形状でもよく、さらに１つの音響管４０で異なる形状の断面形状を連続して形成してもよい。（例えば、音響管４０の前半分の断面形状を円とし、後ろ半分の断面形状を矩形とする）。このように、音響管４０の断面形状に制約を設けないことによって、音響管４０と後気室Ｂｒおよび他部品との配置を効率よく設計でき、音響管４０の小型化を図ることができる。
【０１０５】
（実施形態２）
実施形態１ではハウジングＡ１内に音響管を１つ設けていたが、本実施形態では図２４の概略図に示すように、ハウジングＡ１の後気室Ｂｒに複数の音響管４０１，４０２，４０３（本実施形態では３つ）を設けており、音響管４０１，４０２，４０３を互いに異なる長さに設定すれば、その共振周波数も互いに異なる周波数となる。したがって、スピーカＳＰの音圧レベルを、複数の周波数で増大させることができ、音響管４０１，４０２，４０３の各全長を適宜設定することで、所望の音質および効率を得ることができる。
【０１０６】
また、音響管４０１，４０２，４０３の長さを同一にすれば、所定周波数の音圧レベルを大幅に向上させるとともに、小型化と効率のよい配置を実現することができる。
【０１０７】
なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１０８】
（実施形態３）
本実施形態の通話装置Ａは、図２５（ａ）の概略図に示すように通話モジュールＭＪのハウジングＡ１の外周に沿って音響管４１０を形成しており、後気室Ｂｒの容量を低減することなく、音響管４１０によるスピーカＳＰの音質および効率の向上効果を得ることができる。また、ボディＡ１０の外壁面を音響管の一部として利用し、さらに音響管４１０を後気室Ｂｒの複数の外壁面に亘って連続して形成することで、音響管４１０を必要に応じて長くして見栄えよく配置することができる。さらに音響管４１０を屈曲した形状に形成することで、音響管４１０を小型化できる。
【０１０９】
また、図２５（ｂ）の概略図に示すように、通話モジュールＭＪのハウジングＡ１の外側に複数の音響管４１１，４１２（本実施形態では２つ）を設けて、音響管４１１，４１２の長さを同一にすれば、所定周波数の音圧レベルを大幅に向上させるとともに、小型化と効率のよい配置を実現することができる。
【０１１０】
さらに音響管４１１，４１２を互いに異なる長さに設定すれば、その共振周波数も互いに異なる周波数となる。したがって、スピーカＳＰの音圧レベルを、複数の周波数で増大させることができ、音響管４１１，４１２の各全長を適宜設定することで、所望の音質および効率を得ることができる。
【０１１１】
また、音響管の形態として、図２６の概略図のようにハウジングＡ１の外部からチューブ状の音響管４１３を後気室Ｂｒに差し込む形態でもよい。この音響管４１３にウレタンチューブ等を用いると、全長Ｌｐを任意に設定、変更することができる。
【０１１２】
なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１１３】
（実施形態４）
本実施形態の通話装置Ａは、図２７、図２８に示すように、矩形の断面形状を有する中空の筒体を後気室Ｂｒの内壁面に沿って屈曲させ、当該筒体の一端を開口し（開口端４０ａ）、他端を閉塞した（閉塞端４０ｂ）音響管４２０を、通話モジュールＭＪのハウジングＡ１内に配置している。ハウジングＡ１は、後気室Ｂｒを包囲するボディＡ１０の内壁面に沿って隔壁４２が立設されており、この隔壁４２とボディＡ１０の内壁面とカバーＡ１１の裏面とで囲まれた空間に音響管４２０が収納される。この音響管４２０は、可とう性を有する材料で形成され、管壁の薄型化を図っている。
【０１１４】
また、図２９に示すように、矩形の断面形状を有する中空の筒体に蛇腹部４２１ａを１乃至複数設けた音響管４２１を配置してもよく、蛇腹部４２１ａで屈曲自在に構成されるので、音響管自体の小型化、およびハウジングＡ１内への収納が容易となる。
【０１１５】
（実施形態５）
本実施形態の通話装置Ａおよび通話モジュールＭＪの基本構成は実施形態１と同様であるが、図３０に示すように、通話モジュールＭＪのハウジングＡ１の前面には円形の凹部５０が形成され、凹部５０の底面には円形の開口部５１が穿設されており、スピーカＳＰの振動板２３の外周側の縁部２３ａを、ハウジングＡ１の開口部５１周縁に取り付けることによって、ハウジングＡ１にスピーカＳＰを固定しており、ハウジングＡ１の内壁面とスピーカＳＰの裏面側（ヨーク２０側）とで囲まれた空間である後気室Ｂｒが形成される。そして、振動板２３をハウジングＡ１に取り付けることによってハウジングＡ１とスピーカＳＰを一体構造にしており、スピーカＳＰをハウジングＡ１に固定するための固定用部品が後気室Ｂｒ内に不要となり、さらには、支持体２１（図１参照）を省略できてスピーカＳＰの構成を簡略化できる。したがって、後気室Ｂｒの容量が、上記固定用部品の削減および構成の簡略化によって増加するので、スピーカＳＰの放射音圧が増加し、スピーカＳＰの最低共振周波数が低周波数側にずれ、スピーカＳＰの音質、効率がさらに向上する。さらに、部品点数の減少および構成の簡略化によって、組立工数の低減および低コスト化を図ることができる。
【０１１６】
なお、他の構成は実施形態１と同様であり、説明は省略する。
【０１１７】
（実施形態６）
実施形態１において、音響管４０の閉塞端４０ｂを、図３１に示すように、音響管４０の軸方向に対して斜めに形成された閉塞面とすることで、管内の経路長に差ができ、１つの音響管４０によって向上可能な音圧レベルの周波数帯域を広げることができる。
【０１１８】
また、実施形態２乃至５においても音響管の閉塞面を同様に形成すれば、同様の効果を得ることができる。
【０１１９】
（実施形態７）
上記実施形態１乃至６では、一端を開口し（開口端４０ａ）、他端を閉塞した（閉塞端４０ｂ）中空の閉管で音響管４０を構成しているが、両端を開口した中空の管で音響管４０を構成してもよい。この場合も、両端を開口した音響管４０の作用によって、スピーカＳＰの最低共振周波数が低周波数側に移行し、さらにはスピーカＳＰの音圧レベルが増加するので、後気室Ｂｒが小容量であってもスピーカＳＰの音質および効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】実施形態１の構成を示す側面断面図である。
【図２】（ａ）（ｂ）同上の斜視図である。
【図３】同上のボディの概略斜視図である。
【図４】スピーカの放射音圧特性を示す図である。
【図５】理想的なバッフル板を用いた場合の構成を示す一部側面断面図である。
【図６】スピーカ装置の振動モデルを示す図である。
【図７】スピーカ装置の等価回路を示す図である。
【図８】スピーカ装置の機械系等価回路を示す図である。
【図９】後気室前方のゾーンにおけるスピーカの周波数特性を示す図である。
【図１０】音響管の作用を理論説明するための構成を示す図である。
【図１１】音響管の管壁の粘性によって粒子速度が影響を受ける範囲の周波数特性を示す図である。
【図１２】音響管内の音場を示す図である。
【図１３】減衰定数の周波数特性を示す図である。
【図１４】管内音波の速度の周波数特性を示す図である。
【図１５】音響管の比音響インピーダンスの周波数特性を示す図である。
【図１６】（ａ）（ｂ）（ｃ）音響管を設けた場合の放射音圧特性を示す図である。
【図１７】音響管が無い場合の機械系等価回路を示す図である。
【図１８】音響管がある場合の機械系等価回路を示す図である。
【図１９】機械系インピーダンスの周波数特性を示す図である。
【図２０】振動板インピーダンスの周波数特性を示す図である。
【図２１】機械系インピーダンスの周波数特性を示す図である。
【図２２】スピーカ単体の音圧の周波数特性を示す図である。
【図２３】スピーカの放射音圧特性を示す図である。
【図２４】実施形態２の音響管を示す概略図である。
【図２５】（ａ）（ｂ）実施形態３の音響管を示す概略図である。
【図２６】同上の音響管の別の形態を示す概略図である。
【図２７】実施形態４の構成を示す側面断面図である。
【図２８】同上の音響管を示す概略図である。
【図２９】同上の音響管の別の形態を示す概略図である。
【図３０】実施形態５の構成を示す側面断面図である。
【図３１】実施形態６の音響管の閉塞面の形状を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
Ａ  通話装置
ＭＪ  通話モジュール
Ａ１  ハウジング
ＳＰ  スピーカ
Ｂｆ  前気室
Ｂｒ  後気室
４０  音響管
４０ａ  開口端
４０ｂ  閉塞端
【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６】
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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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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