专利名称：便携音响设备的制作方法
技术领域：
本发明设计使用者把放音孔按压到耳壳腔(concha外耳)部分上收听的便携电话的便携音响设备。
背景技术：
作为在便携电话机、小型无线通信机、小型便携收音机和小型录音再生机等便携音响设备内部安装的起到接收(受话器)或者扬声器作用的部件，有把声音信号输入到音响变换元件变换为语音和音乐等声音输出的受话音响部件。在使用了该受话音响部件的便携音响设备中，在进行声音的收听时使用者把设置在设备箱体上的放音孔(在便携电话机中也称为受话口)按压到耳壳腔部分上进行。一般，在便携音响设备上安装受话音响部件时，作为结构，如果不能够确保位于音响变化元件的振动板(振动片)背面的部分，即后气室的容积充分大，则具有音响变换元件的振动系统的硬度(容量的倒数)增加，特别是低频的输出音压特性恶化的问题。这是因为包括音响变换元件的振动系统总体的谐振频率f0与振动系统的等效质量和等效容量之积的1/2次方成反比。但是，一般在谋求便携用的小型音响设备中，从安装容积的制约出发，大多难以把后气室做得较大。另外，适用在小型的音响设备中的受话音响部件虽然与其音响设备的箱体相吻合安装小直径的音响变换元件，但是在这样小直径的音响变换元件中，与大直径的元件相比较，包括振动片的振动系统的质量小，另外硬度也很容易增大，因此具有受话音响部件单体的最低谐振频率f0升高的倾向。
为解决该问题，在把受话音响部件安装在内部的箱体中，在后气室的后面，设置通向箱体外部的穿通孔(放音孔)，通过添加、调整起因于该背面孔的音响质量，不扩大后气室的容积，降低包括振动板的音响振动系统总体的最低谐振频率f0，谋求改善低频特性的技术一般广为人们所知。另外，还知道调整由于设置了该放音孔而引起的插入声阻，进行再生频带扩大的技术。利用这样的知识，在称为内头戴受话器的耳塞中谋求低频特性改善的技术例如记载在特开平1-166696号公报，特开昭61-123300号公报，特开平7-170590号公报，特开平7-170591号公报，特开平8-172691号公报等中。
内头戴受话器与成为本发明对象的便携音响设备的使用形态不同，但是作为理解本发明的帮助，引用上述特开平1-166696号公报说明其构造或者特征。
图6是模式地示出上述文献中记载的插入到耳孔内类型的耳塞的构造的剖面图，图7是示出其安装状态的模式图，图8是示出与其音响构造相对应的音响等效电路的电路图。
图6中，在由部分多孔质材料构成的箱体6的内部，收容与箱体6的放音孔3相对而且形成前气室2的音响变换元件1。另外，在音响变换元件1的背面与箱体6之间设置后气室14。进而，在箱体6的背面设置与后气室4连接的低频修正用的导管50。
如图8所示，该构造的音响等效电路具有用信号源V，音响变换元件1的机械振动系统具有的等效声阻R0，等效音响质量M0，与前气室2具有的音响容量表现为一体的等效音响容量C0表现的电路10。另外，作为电路结构添加后气室4具有的音响容量Cb，低频特性修正用的导管50具有的音响质量Md，通过使用多孔质的材料构成箱体6的一部分而产生的声阻Rd。进而，作为结构，如图7所示，示出在把该耳塞插入到耳孔22中时的耳孔22内的音响容量Cf，箱体6与耳孔22的微小间隙中产生的声阻Rr，音响质量Mr。
在这种耳塞中，对于后气室4的音响容量Cb分别并排配置通过配置了导管50提供的音响质量Md，通过使用多孔质的材料构成了箱体6的一部分产生的声阻Rd。从而，与上述一般的知识相同，即使后气室4的音响容量Cb发生变化，作为振动系统总体，与在音响变换元件1的等效音响质量M0上加入了导管50的音响质量Md相当，音响振动系统总体的最低谐振频率f0下降。另外，并排插入的声阻Rd起因于使用多孔质的材料构成了箱体6的一部分，而如果该声阻大，则虽然谐振系统的Q减小扩展再生频带，但是中低频带的音压降低。反之，在该声阻Rd小的情况下，虽然谐振系统的Q增大，最低谐振频率f0附近的音压升高，但是再生频带狭窄。作为其结果，在该耳塞中，通过导管50的配置，具有再生频率的下限降低的效果，同时由于能够独立地控制音响质量Md和声阻Rd，因此能够容易调整音压与频带的平衡。
另外，在上述其它文献中记述的耳塞也有对于插入到耳孔的类型的内耳塞，与上述特开平1-166696号公报中叙述的相同，通过在后气室4中提供音响质量和声阻，谋求得到降低振动系统整体的谐振频率效果的耳塞，这不过是在该音响质量Md和声阻Rd的提供方法方面加入了变形的情况。
这里，在插入到该耳孔22内的类型的耳塞中，如图7所示，耳孔22与箱体6的匹配部分几乎都是设计成密闭。这种情况下，用箱体6和耳孔22包围的空间音响容量Cf换算成相当大约2cc的容积，非常小，而且，与几乎固定的容积相当。虽然依赖于箱体6的形状或者材质，但是在箱体6与耳孔22的微小间隙中产生。声阻Rr的伴随其间隙的泄漏的粘性阻力是主成分。通过把由该粘性阻力引起的比较大的声阻Rr，微小的音响质量Mr，小音响容量Cf加在一起，成为具有非常高的声阻。另外，根据该声阻Rr与音响质量Mr以及耳孔内音响容量Cf的关系，产生构成了旁路滤波器相同的效果，与完全没有间隙的情况相比较，具有成为切断了低频特性的特性这样的特征。其中，每种情况下特征都是在上述的内耳塞中，匹配的条件(与此相伴随的音响容量Cf，声阻Rr，音响质量Mr)假设与使用者无关几乎不变动，由导管50引起的音响质量Md，能够预先固定地设定由箱体6引起的声阻Rd。
如上所述，在内耳塞中，由于仅假设耳孔22与箱体6之间的匹配非常好(几乎不发生间隙，即使发生也极小)的情况，因此由应该设定在后气室4中的导管50引起的音响质量Md或者箱体6引起的声阻Rd的条件如果决定音响变换1的振动系统的条件和耳孔与箱体6的匹配条件，则几乎能够一意地决定。从而，该音响质量Md以及声阻Rd的插入位置也能够朝向振动片背面方向一意地决定。
以往的耳塞如以上那样构成，但是在便携电话机那样的便携音响设备中具有以下的问题。当使用者把便携音响设备的放音孔按压到耳朵上时，耳壳腔与便携音响设备的箱体之间始终产生间隙。这种情况下，仅是在后气室中设定固定的音响质量Md以及声阻Rd，对于振动系统串联(单一环内)插入，根据使用者或者依赖于受话器音响部件的箱体的保持位置的使用条件，具有由匹配引起的音响容积Cf，声阻Rr，音响质量Mr的变化直接反映到频率特性中的问题。
图4是从正面观看了人耳的说明图，人的耳壳腔部分23已知一般以直径25mm(以下，作业标准直径。)的圆柱近似。从而，在按压到耳壳腔部分23使用的便携音响设备中，如果在放音孔的周围至少用进入到人的耳壳腔部分的标准直径以上圆的箱体构成，则能够认为耳壳腔部分23与箱体的匹配没有间隙，始终稳定。这种情况下，插入到耳孔内的类型的内耳塞相同，能够一意地决定应该设定在后气室中的导管引起的音响质量Md或者由箱体引起的声阻Rd的条件。
发明内容
本发明是为解决上述的问题而产生的，目的在于得到降低振动系统及音响变换元件的最低谐振频率的同时，不依赖于匹配的条件能够始终提供特性变化少的频率特性的便携音响设备。
本发明的便携音响设备，由使用者按压到耳壳腔部分上收听，在便携音响设备的箱体的前壁上设置放音孔，在箱体内支撑设置音响变换元件使得与前壁之间形成前气室，同时，与箱体的后壁之间形成后气室，把箱体周围外轮廓的最小内侧宽度设定为人的耳壳腔部分的标准直径以下，在放音孔的周围的前壁上设置通向箱体外部的导管。
由此，在把放音面按压到耳壳腔部分上使用的便携音响设备中适用的情况下，具有使振动系统即音响变换元件的最低谐振频率降低的同时，不依赖于匹配的条件始终提供特性变化少的频率特性的效果。
图1是示出本发明实施形态1的便携音响设备的部分构造的构造图。
图2是示出本发明实施形态1的便携音响设备的使用状态的说明图。
图3是示出本发明实施形态1的音响等效电路的电路图。
图4是示出从正面观看人耳的结构的说明图。
图5是示出本发明实施形态2的便携音响设备的使用状态的说明图。
图6是模式地示出以往的插入到耳孔内类型的耳塞的构造的剖面图。
图7是示出以往的耳塞安装状态的模式图。
图8是示出与以往耳塞的音响构造相对应的音响等效电路的电路图。
具体实施例方式
以下，为了更详细地说明本发明，根据
用于实施本发明的最佳形态。
实施形态1图1A、1B是示出本发明实施形态1的便携音响设备的部分构造的正面图和剖面图。图2A、B是示出图1所示的便携音响设备的使用状态的说明图，图3是示出与图1以及图2相对应的音响等效电路的电路图。另外，各图中，与图6至图8相同或者相当的部分标注相同的符号。
图1中，示出在便携音响设备的箱体6的放音孔3的内侧支撑固定的音响变换元件1。箱体6具有圆柱或者多角柱的周围外轮廓63，其最小内宽度W设定为低于人的耳壳腔部分的标准直径的尺寸。在箱体6的前壁61上具备放音孔3。在箱体6的内部支撑固定音响变换元件1使得与放音孔3相对，而且与前壁之间形成预定的前气室2。在音响变换元件1的背面与箱体6的后壁62之间设置预定的后气室4。另外，在箱体6的前壁61上，在放音孔3的周围12.5mm(耳壳腔部分的标准直径的一半)以内的位置上，设置与后气室4连接通向箱体外部的低频特性修正用的导管5。在该导管5的箱体内部一侧的开口部分中覆盖式地粘贴声阻布(声阻材料)7使得增大在导管5中产生的声阻。
图2A示出把组装了受话音响部件的便携音响设备按压到耳朵上的状态，图2B示出这时的箱体6与耳壳腔部分23的位置关系。
图3中，音响等效电路具有信号源V，音响变换元件1的机械振动系统具有等效声阻R0，等效音响质量M0，与前气室2具有的音响容量表现为一体的等效音响容量C0的串联连接。另外，后气室4具有的音响容量Cb具有低频特性修正用的导管5持有的音响质量Md，由在导管5上粘贴的声阻布7产生的声阻Rd。Rrad在图2中是从箱体6与耳壳腔部分23的间隙发射声音时的发射阻抗，在间隙大(大约有1～2mm以上的幅度)的情况下，在即使打开其以上间隙的情况下，也能够大致表现为几乎恒定的阻抗。另外，存在耳孔内的音响容量Cf，分别被箱体6和耳壳腔部分覆盖部分的音响容量Cc和音响质量Mc。
下面，使用图3的音响等效电路说明该实施形态1的动作。
由连接到后气室4而设置的导管5产生的音响质量Md和声阻布7产生的声阻Rd直接与由耳壳腔部分23产生的音响阻抗连接。其结果，形成从放音孔3经过导管5返回到后气室4的反馈回路。这时，在总体的振动系统中，提供音响质量Md和声阻Rd的同时，形成相对插入放射阻抗Rrad以及耳孔内的音响质量Cf，耳壳腔部分23的音响容量Cc和音响质量Mc(Cc、Mc是耳壳腔部分的实质的负载阻抗)的环而言独立的环。这时，放射阻抗Rrad并没有通过箱体6向耳壳腔部分23的按压方法发生变化而发生很大变化。另一方面，耳孔22内的音响容量Cf，耳壳腔部分的音响质量Cc以及音响质量Mc容易而且很大地发生变化，但是在插入该Md、Rd的环中，由于放射阻抗Rrad的变化小，因此难以受到Cc、Mc变化的影响。即，通过把Md、Rd插入到独立的环中，能够降低系统整体的最低谐振频率的同时，对于伴随匹配条件变化的负载阻抗的变化，特性变化少，能够长时得到良好的频率特性。
如以上述，本实施形态1把便携音响设备的箱体6周围外轮廓63的最小内侧宽度W设定为人的耳壳腔部分的标准直径以下，在放音孔3周围的前壁61上设置通向箱体外部的导管5，生成降低音响交换元件1的最低谐振频率的音响质量和声阻。从而，在使用者把便携音响设备按压到耳壳腔部分上使用时，使振动系统即音响变换元件的最低谐振频率f0降低的同时，可以得到不依赖于匹配的条件始终提供特性变化少的特定频率特性的效果。
另外，在本实施形态1中，由于从放音孔3在人的耳壳腔部分的标准直径的一半以内的位置设置导管，因此当使用者把便携音响设备耐压到耳壳腔部分上使用时，能够可靠地生成降低音响变换元件1的最低谐振频率的音响质量和声阻使得放音孔3和导管5同时位于使用者的耳壳腔部分的范围内。进而，通过把声阻布7设置在导管5的箱体内部一侧的开口部分上，可以得到能够增大由导管5产生的声阻的效果。
实施形态2在实施形态1中，假设把由箱体6的圆柱形构成的周围外轮廓的最小内侧宽度设定为人的耳壳腔部分的标准直径以下，而在本实施形态2中，对于具有标准直径以上的最小内侧宽度的箱体，说明与实施形态1同样发挥作用的情况。
图5是说明本方明实施形态2的便携音响设备的使用状态的说明图。作为内部构造以图1为参考进行说明。箱体6的周围外轮廓63的最小内侧幅度W设定成人的耳壳腔部分的标准直径即25mm以上。另外，在放音孔3的中心与箱体6的周围外轮廓63的距离中至少设置低于标准直径的一半即12.5mm的部分。进而，在放音孔3的周围的后壁62上设置通向箱体外部的导管51。在便携音响设备中通过具有这样的结构，与实施形态1完全相同的匹配条件以及音响等效电路成立。另外，还可以在该导管51的箱体内部一侧的开口部分设置增大由导管51产生的声阻的声阻布7。
如上所述，本实施形态2把便携音响设备的箱体6的周围外轮廓63的最小内侧幅度W设定为人的耳壳腔部分的标准直径以上，在放音孔的中心与周围外轮廓63的内侧的距离中至少设置低于标准直径一半的部分，在放音孔3的周围的后壁62上设置通向箱体外部的导管51使得生成降低音响变换元件1的最低谐振频率的音响质量、声阻。从而，与实施形态1相同，即使在把放音面按压到耳壳腔部分上使用的情况下，也能够得到降低振动系统即音响变换元件的最低谐振频率f0的同时，不依赖于匹配条件而始终提供特性变化少的频率特性的效果。另外，由于把导管51设置在从放音孔3起人的耳壳腔部分的标准直径的一半以内的位置上，因此当使用者把便携音响设备按压到耳壳腔部分上使用时，放音孔3和导管51的双方同时位于使用者的耳壳腔部分的范围，能够可靠地生成降低音响变换元件1的最低谐振频率的音响质量和声阻。进而，通过在导管51的箱体内部一侧的开口部分设置声阻布7，可以得到能够增大由导管51产生的声阻的效果。
近年来虽然便携电话机正在普及，但是在便携电话机中，大多情况下对于耳孔的匹配因人而异。从而，本发明的便携音响设备由于能够不依赖于匹配条件始终提供变换特性少的频率特性，因此如果使用在便携电话机上，则能够极大地期待其效果。
权利要求
1.一种便携音响设备，该便携音响设备由使用者按压到耳壳腔部分上进行收听，其特征在于在该便携音响设备的箱体的前壁上设置放音孔，在上述箱体内支撑固定音响变换元件使得在与上述前壁之间形成前气室的同时，在与上述箱体的后壁之间形成后气室，把上述箱体的周围外轮廓的最小内侧幅度设定为人的耳壳腔部分的标准直径以下，在上述放音孔的周围的上述前壁上设置通向箱体外部的导管。
2.根据权利要求1所述的便携音响设备，其特征在于导管设置在从放音孔起人的耳壳腔部分的标准直径的一半以内的位置上。
3.根据权利要求1所述的便携音响设备，其特征在于在上述导管的箱体内部一侧的开口部分上设置增大由导管产生的声阻的声阻材料。
4.根据权利要求2所述的便携音响设备，其特征在于在上述导管的箱体内部一侧的开口部分上设置增大由导管产生的声阻的声阻材料。
5.一种便携音响设备，该便携音响设备由使用者按压到耳壳腔部分上进行收听，其特征在于在该便携音响设备的箱体的前壁上设置放音孔，在上述箱体内支撑固定音响变换元件使得在与上述前壁之间形成前气室的同时，在与上述箱体的后壁之间形成后气室，把上述箱体的周围外轮廓的最小内侧幅度设定为人的耳壳腔部分的标准直径以上，在上述放音孔的中心与上述周围外轮廓的内侧之间的距离上设置至少低于上述标准值一半的部分，在上述放音孔的周围的上述前壁上设置通向箱体外部的导管。
6.根据权利要求5所述的便携音响设备，其特征在于导管设置在从放音孔起人的耳壳腔部分的标准直径的一半以内的位置上。
7.根据权利要求5所述的便携音响设备，其特征在于在上述导管的箱体内部一侧的开口部分上设置增大由导管产生的声阻的声阻材料。
8.根据权利要求6所述的便携音响设备，其特征在于在上述导管的箱体内部一侧的开口部分上设置增大由导管产生的声阻的声阻材料。
全文摘要
提供一种便携音响设备，该便携音响设备的箱体(6)的前壁(61)上设置放音孔(3)，在箱体内支撑固定音响变换元件(1)使得在与箱体(6)的前壁(61)之间形成前气室(2)的同时，在与箱体(6)的后壁(62)之间形成后气室(4)，把箱体(6)的周围外轮廓(63)的最小内侧幅度(W)设定为人的耳壳腔部分的标准直径以下，在放音孔(3)的周围的前壁(61)上设置通向箱体外部的导管(51)。
文档编号H04M1/03GK1692675SQ200380100310
公开日2005年11月2日 申请日期2003年12月24日 优先权日2003年1月14日
发明者松冈文启, 水谷保恭 申请人:三菱电机株式会社