(57)【要約】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。【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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いない状態における音圧−周波数特性との差分に基づいて補償された特性である受話器。
【請求項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。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項記載の受話器を備えた電子機器。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【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く、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化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く、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】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、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っ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った事情があった。【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。【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、筐体と耳との隙間から音声が漏洩した状態での音圧−周波数特性が平坦化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い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、電気機械音響変換器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、筐体と耳との隙間から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、電気機械音響変換器の音圧−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−周波数特性が平坦化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。【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、筐体と耳との隙間から音声が漏洩した状態での音圧−周波数特性が平坦化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、電気機械音響変換器１００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１０４と、振動板１０５と、フレーム１０６とを備える。【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は電線が巻回されて構成され、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、電気機械音響変換器１０から音孔１２を介して放射される音声は、ユーザの耳１４に直接伝わる音声と、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φ１０ｍｍのダイナミックレシーバを用いた。また、漏洩がない状態の特性３０１はＩＥＣ−３１８カプラを用いた漏洩が全くない状態で、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。【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換器１０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φ１３ｍｍのダイナミックレシーバを用いた。また、漏洩がない状態の特性５０１はＩＥＣ−３１８カプラを用いた漏洩が全くない状態で、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換器１０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い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っている。【００３３】  すなわち、電気機械音響変換器１０の最低共振周波数ｆ０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ｆ０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】
2006106955.tif 000002
【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、弾性率が高い順に、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ｆ０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ｆ０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ｆ０が約５５０［Ｈｚ］である。この場合、最低共振周波数ｆ０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、漏洩がある状態におい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が、最低共振周波数ｆ０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、ＰＥＩの振動板の振動板材厚ｔが８．６［μｍ］であれば、振動系質量Ｍｍｓは１６〜３２［ｍｇ］程度が好ましい。【００４１】
【表１】
2006106955.tif 000003
【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ｆ０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】
2006106955.tif 000004
【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−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−周波数特性が平坦化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。【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、電気機械音響変換器１０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が、ダイナミックスピーカやセラミックレシーバ、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い。【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２１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い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−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−周波数特性が平坦化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く、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の電気機械音響変換器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ついて測定し、その測定結果に基づいて補償量を求めてもよい。【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ってもよい。【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３１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、電気機械音響変換器の音圧−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−周波数特性が平坦化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、電子機器のデザインや形状に変更を加えることなく、漏洩の影響を低減させることができる。【００５６】  なお、第１の実施形態では、受話器１００の電気機械音響変換器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ついて測定し、その測定結果に基づいて補償量を求めてもよい。【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。
【図１】
2006106955.tif 000005
【図２】
2006106955.tif 000006
【図３】
2006106955.tif 000007
【図４】
2006106955.tif 000008
【図５】
2006106955.tif 000009
【図６】
2006106955.tif 000010
【図７】
2006106955.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月5日(2006.9.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】請求の範囲
【請求項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換器と、
前記電気機械音響変換器を収容する筐体と、
前記筐体の前記電気機械音響変換器と対向する位置に設けられた音孔と、
前記音孔周囲を取り囲み、前記電気機械音響変換器を保持する保持体と、を有し、
前記電気機械音響変換器は、前記筐体と耳との隙間から前記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前記音圧−周波数特性を補償することを特徴とする受話器。
【請求項２】（削除）
【請求項３】  請求項１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。
【請求項４】  請求項１または請求項２記載の受話器を備えた電子機器。
【請求項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、
前記電気機械音響変換器を収容する筐体と、
前記筐体の前記電気機械音響変換器と対向する位置に設けられた音孔と、
前記音孔周囲を取り囲み、前記電気機械音響変換器を保持する保持体と、を有し、
前記電気機械音響変換器は、前記筐体と耳との隙間から前記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前記音圧−周波数特性を補償することを特徴とする通信装置。
１３
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月8日(2006.11.8)
【手続補正１】
【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】
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、
前記電気機械音響変換器を収容する筐体と、
前記筐体の前記電気機械音響変換器と対向する位置に設けられた音孔と、
前記音孔周囲を取り囲み、前記電気機械音響変換器を保持する保持体と、
を有し、
前記電気機械音響変換器は、前記筐体と耳との隙間から前記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前記音圧−周波数特性を補償することを特徴とする受話器。
【請求項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、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。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の受話器を備えた電子機器。
【請求項４】
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、
前記電気機械音響変換器を収容する筐体と、
前記筐体の前記電気機械音響変換器と対向する位置に設けられた音孔と、
前記音孔周囲を取り囲み、前記電気機械音響変換器を保持する保持体と、
を有し、
前記電気機械音響変換器は、前記筐体と耳との隙間から前記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前記音圧−周波数特性を補償することを特徴とする通信装置。
【手続補正２】
【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、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く、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化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く、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。
【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】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、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っ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った事情があった。
【０００６】
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】
【０００７】
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。
【０００８】
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、筐体と耳との隙間から音声が漏洩した状態での音圧−周波数特性が平坦化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。
【０００９】
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いて補償された特性である。
【００１０】
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、電気機械音響変換器の特性を良好に設定することができる。
【００１１】
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。
【００１２】
この構成により、筐体と耳との隙間から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。
【００１３】
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、電気機械音響変換器の音圧−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−周波数特性が平坦化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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、筐体と耳との隙間から音声が漏洩した状態での音圧−周波数特性が平坦化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】
【００１６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
図２に示すように、電気機械音響変換器１００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１０４と、振動板１０５と、フレーム１０６とを備える。
【００２１】
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は電線が巻回されて構成され、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。
【００２２】
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、電気機械音響変換器１０から音孔１２を介して放射される音声は、ユーザの耳１４に直接伝わる音声と、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。
【００２３】
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φP０ｍｍのダイナミックレシーバを用いた。また、漏洩がない状態の特性３０１はＩＥＣ−３１８カプラを用いた漏洩が全くない状態で、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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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換器１０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。
【００２７】
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φP３ｍｍのダイナミックレシーバを用いた。また、漏洩がない状態の特性５０１はＩＥＣ−３１８カプラを用いた漏洩が全くない状態で、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。
【００２８】
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換器１０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。
【００２９】
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い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っている。
【００３０】
すなわち、電気機械音響変換器１０の最低共振周波数ｆ０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。
【００３１】
ここで、最低共振周波数ｆ０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。
【００３２】
【数１】
2006106955.tif 000012
【００３３】
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。
【００３４】
振動板に用いられる材料としては、例えば、弾性率が高い順に、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。
【００３５】
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ｆ０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ｆ０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。
【００３６】
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ｆ０が約５５０［Ｈｚ］である。この場合、最低共振周波数ｆ０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、漏洩がある状態において良好な特性を得ることができる。
【００３７】
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が、最低共振周波数ｆ０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、ＰＥＩの振動板の振動板材厚ｔが８．６［・香nであれば、振動系質量Ｍｍｓは１６〜３２［ｍｇ］程度が好ましい。
【００３８】
【表１】
2006106955.tif 000013
【００３９】
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ｆ０が４３０［Ｈｚ］程度以下となる条件を満たす組合せである。
【００４０】
【表２】
2006106955.tif 000014
【００４１】
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。
【００４２】
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−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−周波数特性が平坦化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。
【００４３】
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。
【００４４】
また、本実施形態では、電気機械音響変換器１０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が、ダイナミックスピーカやセラミックレシーバ、セラミックスピーカであってもよい。
【００４５】
（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い。
【００４６】
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２１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い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。
【００４７】
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。
【００４８】
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−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−周波数特性が平坦化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く、漏洩の影響を低減させることができる。
【００４９】
なお、第１の実施形態では、受話器１００の電気機械音響変換器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ついて測定し、その測定結果に基づいて補償量を求めてもよい。
【００５０】
（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ってもよい。
【００５１】
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３１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。
【００５２】
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、電気機械音響変換器の音圧−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−周波数特性が平坦化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、電子機器のデザインや形状に変更を加えることなく、漏洩の影響を低減させることができる。
【００５３】
なお、第１の実施形態では、受話器１００の電気機械音響変換器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ついて測定し、その測定結果に基づいて補償量を求めてもよい。
【００５４】
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。
【００５５】
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】
【００５６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【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】
【００５８】
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
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006106955.tif 000015
【図２】
2006106955.tif 000016
【図３】
2006106955.tif 000017
【図４】
2006106955.tif 000018
【図５】
2006106955.tif 000019
【図６】
2006106955.tif 000020
【図７】
2006106955.tif 000021
【国際調査報告】
2006106955.tif 000022
2006106955.tif 000023
2006106955.tif 000024
2006106955.tif 000025