声学装置.pdf

声学装置即使在小巧的外壳也可以提供呈现立体声效果的声音，其中，在第二外壳的第一表面内部，由扬声器的声音输出表面、正面侧面机壳、及扬声器的声音输出表面和正面侧机壳之间形成的内壁限定了用于各个扬声器的每个声音导向空间(声音谐振空间)，此外，配备了输出高频声带声音的第一声音输出孔，和输出中频声带和低频声带声音的第二声音输出孔，以便可以和各自的声音导向空间(声音谐振空间)相通。

1.  一种声学装置，包括：
外壳；
位于外壳中的两个声音输出装置；
形成在外壳中并且对应两个声音输出装置的两个声音导向空间；
形成在外壳的第一表面中并且与声音导向空间连接的两个第一声音输出孔；
形成在与外壳的第一表面不同的另一个表面中并且与声音导向空间连接的第二声音输出孔；
第二声音输出孔的声音谐振频率比第一声音输出孔的声音谐振频率低。

2.  根据权利要求1所述的声学装置，其中显示单元位于外壳的第一表面中，外壳上的其它表面是与第一表面相邻的两个侧面，第二声音输出孔分别形成在两个侧面上。

3.  根据权利要求2所述的声学装置，其中外壳的第一表面形成为矩形，第一声音输出孔与第一表面的短边方向平行安排。

4.  根据权利要求1所述的声学装置，其中每个声音输出装置面对对应的声音导向空间。

5.  一种声学装置，包括：
包括操作单元的第一外壳；
第二外壳；及
耦合第一外壳和第二外壳的耦合单元，
其中第二外壳包括：
显示单元，
位于第二外壳内部的两个声音输出装置，
形成在第二外壳中并且对应两个声音输出装置的两个声音导向空间，
形成在第二外壳的第一表面中并且连接声音导向空间的两个第一声音输出孔，和
形成在与第二外壳的第一表面不同的其它表面中并且连接声音导向空间的第二声音输出孔，
第二声音输出孔的声音谐振频率比第一声音输出孔的声音谐振频率低。

6.  根据权利要求5所述的声学装置，其中显示单元位于外壳的第一表面中，外壳中的其它表面是与第一表面相邻的两个侧面，第二声音输出孔分别形成在两个侧面中。

7.  根据权利要求6所述的声学装置，其中外壳的第一表面形成为矩形，第一声音输出孔与第一表面的短边方向平行安排。

8.  根据权利要求5所述的声学装置，其中每个声音输出装置面对对应的声音导向空间。

声学装置
技术领域
本发明涉及内置两个扬声器并且可以提供立体声的诸如便携式电话(蜂窝电话或移动电话)、个人数字助理(PDA)或数码相机之类的声学装置。
背景技术
例如，日本待审专利公开(Kokai)No.2004-32352中揭示了诸如蜂窝电话、PDA或数码相机之类的其中配备了两个扬声器，并且每个扬声器输出独立声音以形成立体声的便携式电子设备。
但是，由于这种便携式电子设备的外壳形成得很小以便缩小它的尺寸，因此两个扬声器在外壳上靠近排列，而且用于扬声器的声音输出孔排列得也很近，这就产生了不利的声干扰，特别是在高频声带很容易发生这种情况，从而难以提供立体声效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种即使外壳的尺寸较小也能够获得在高频声带具有很小或很少声干扰的立体声效果的输出声的声学装置。
根据本发明的第一个方面，所提供的声学装置具有：外壳；位于外壳中的两个声音输出装置；形成在外壳中并且对应两个声音输出装置的声音导向空间；形成在外壳第一表面中并且连接声音导向导空间的两个第一声音输出孔；以及形成在与外壳的第一表面不同的其它表面中并且连接声音导向空间的第二声音输出孔。并且，第二声音输出孔的声音谐振频率比第一声音输出孔的低。
根据本发明的第二个方面，所提供的声学装置具有：包括操作单元的第一外壳；第二外壳；和耦合第一外壳和第二外壳的耦合单元。并且，第二外壳具有显示单元，两个设置在外壳内部的声音输出装置，形成在外壳内并对应两个声音输出装置的两个声音导向空间，形成在外壳的第一表面中并连接声音导向空间的两个第一声音输出孔，以及形成在与外壳的第一表面不同的其它表面中并且连接声音导向空间的第二声音输出孔。另外，第二声音输出孔的声音谐振频率比第一声音输出孔的低。
优选的是，显示单元位于外壳的第一表面上，它的其它表面是与第一表面相邻的两个侧面，并且在两个侧面上分别形成第二声音输出孔。
优选的是，外壳的第一表面形成为矩形，并且第一声音输出孔与第一表面的短边平行排列。
根据本发明，可以降低声干扰，输出具有立体声效果的声音。
附图说明
通过更详细地参考附图，将使本发明实施例的上述和其它特征变得更加明显，其中：
图1是根据本发明实施例的蜂窝电话在打开状态下的外形透视图；
图2是图1中的蜂窝电话在闭合状态下的外形透视图；
图3A到3C是解释根据本实施例的蜂窝电话声音输出结构的示意图，其中图3A是图1中蜂窝电话的前视图；图3B是它的侧视图；图3C是第二外壳的声音输出结构的简化截面图；
图4是显示在只形成第二声音输出孔的情况下以及形成第二声音输出孔及附加的第一声音输出孔的情况下的频率特征的曲线；
图5A是显示在只配备第二声音输出孔的情况下的声音传播特征的曲线；而图5B是显示在配备第二声音输出孔及附加的第一声音输出孔的情况下的声音传播特征的曲线。
优选实施方式
下面参考附图描述本发明的优选实施例。
图1和图2是作为根据本发明的声学装置的实例的蜂窝电话实施例的外形透视图。图1显示了蜂窝电话打开地状态，而图2显示了它的闭合状态。
蜂窝电话1配备了第一外壳2和第二外壳3。第一外壳2的端部2a和第二外壳3的端部3a通过耦合单元(铰链单元)4转动地耦合，以使两个外壳能够打开和闭合。
第一外壳2和第二外壳3在表面(正面)侧面分别配备了前侧面机壳2c和3c，它们在闭合状态时彼此相对，在它的背侧面配备了背侧面机壳2d和3d。形成那些正侧面机壳2c和3c使得在闭合状态时从一个外壳侧面看另一个外壳侧面几乎可以匹配相对面的轮廓，并且与第一外壳2和第二外壳3的耦合的端部不同的端部2b和3b(可打开和可闭合侧)在闭合状态时也匹配。
第一外壳2的正面上有操作单元5。在操作单元5上，排列着10个数字键5a和其它用来操作蜂窝电话1的其他按键(按压单元)。另外，在操作单元5上，用来采集声音的开口部分6设置在排列10个数字键5a的区域中。应该注意，开口6可以配备有保护膜，用来防止尘土或其它颗粒进入到第一外壳2中。
第二外壳3在各自表面上配备了用来前正面(第一表面)31上显示图象的主显示单元(第一显示单元)7，和用来在它的背面30上显示另一个图象的子显示单元(第二显示单元)8。用来露出子显示单元8的背侧面机壳3d上的打开窗口被形成为圆形。主显示单元7和子显示单元8由例如，透明型或反射型液晶显示器构成。应该注意，也可以采用有机场致发光显示器或其它显示装置作为显示器。
在第二外壳3的背面32，设置有用来指示子显示单元8操作的按键(按钮单元)9。按键9由例如树脂或硬橡胶制成，并且可以移动地放置在与背侧面机壳3d的子显示单元8所在的表面垂直的方向上。
此外，在根据本实施例的可打开闭合的蜂窝电话1中，发射和接收天线10内置在第一外壳2侧面的端部2b，扬声器11内置在第二外壳3的端部3b。在第一外壳2和第二外壳3处于图2所示的闭合状态的情况下，安排天线10与安排在第二外壳3的端部3b中的扬声器11相邻地相对。相反，在打开状态，如图2所示，安排天线10与扬声器11分开。
在本实施例中，作为提供立体声效果的声音输出单元(装置)的两个扬声器12和13内置在第二外壳3中，并且与矩形的第二外壳3的短边方向平行，在图1中的主显示单元7的下端部附近。
在本实施例中，即使两个扬声器12和13被靠近放置，也采用这种在高频音带很难产生声干扰的输出声音并呈现立体声效果的结构。
下面，详细描述这种声音输出结构。
图3A到3C是解释根据本实施例的蜂窝电话1的声音输出结构的示意图。图3A是蜂窝电话的前视图，图3B是它的侧视图，图3C是第二外壳3的声音输出结构部分的简化截面图。应该注意，在图3A到3C中，省略了耦合部分。
如上所述，第二外壳3设置有安排在第一表面31中的主显示单元7，并且如图3C所示在主显示单元7的底边部分的内部，两个扬声器12和13按预定距离分开排列在第二外壳3的短边方向(图中水平方向)，使得在厚度方向对着它们(图中垂直方向)。
在第二外壳3的第一表面31内部，由扬声器12的声音输出表面12a、正面侧机壳3c、和形成在扬声器12的声音输出表面12a和正面侧机外壳3c之间的内壁34a限定了扬声器12的声音导向空间(声音谐振空间)32a。
以同样的方法，在第二外壳3的第一表面31内部，由扬声器13的声音输出表面13a、正面侧机壳3c、和形成在扬声器13的声音输出表面13a和正面侧机壳3c之间的内壁34b定义了扬声器13的声音导向空间(声音谐振空间)32b。
在第二外壳3的第一表面靠近主显示单元7底边部分的图中左侧，形成具有圆形截面并且扬声器12的声音导向空间32a相通的第一声音输出孔35a。在不同于第一表面31的另一侧侧面33a，形成具有椭圆形截面并且连接扬声器12的声音导向空间32a的第二声音输出孔36a。
以同样的方法，在第二外壳3的第一表面31靠近主显示单元7底边部分的图中右侧，形成具有圆形截面并且与扬声器13的声音导向空间32b相通的第一声音输出孔35b。在不同于第一表面31的另一侧表面33b，形成具有椭圆形截面并且连接扬声器13的声音导向空间32b的第二声音输出孔36b。
这样，在第一表面31中形成第一声音输出孔35a和35b，在一个侧面33a中形成第二声音输出孔36a，而在另一个侧表面33b中形成第二声音输出孔36b。这里，设置第二声音输出孔36a和36b的声音谐振频率的频率比第一声音输出孔35a和35b的声音谐振频率的频率低。
这里，可以用公式1表示第一声音输出孔35a和35b的声音谐振频率，用公式2表示第二声音输出孔36a和36b的声音谐振频率。
f 1 = c / 2 π × ( S / V ( L + 1.3 A ) ) - - - ( 1 ) ]]>
其中，V表示声音导向空间32a(或32b)的音量，
A表示第一声音输出孔35a(或35b)的半径，
L表示第一声音输出孔35a(或35b)的深度，
S表示第一声音输出孔35a(或35b)开口部分的面积，
c表示音速(在正常环境温度下大约340m/s)，和
f₁表示声音谐振频率。
f 2 = c / 2 π × ( T / W ( M + 1.3 B ) ) - - - ( 2 ) ]]>
其中，W表示声音导向空间32a(或32b)的音量，
B表示第二声音输出孔36a(或36b)的半径，
M表示第二声音输出孔36a(或36b)的深度，
T表示第二声音输出孔36a(或36b)开口部分的面积，
c表示音速(在正常环境温度下大约340m/s)，并且
f₂表示声音谐振频率。
在公式1和2中，当第一声音输出孔35a和35b以及第二声音输出孔36a和36b分别具有不同形状的情况下，可以通过获得每个孔的开口部分的面积并且假设是圆形面积作为结果来计算每个半径。
如上所述，本实施例的声音输出结构单元放置有内置的两个扬声器12和13，放置扬声器12和13声音输出表面12a和13a与作为放置主显示单元7的表面的第一表面31相对，并安排扬声器12和13声音输出表面12a和13a与第二外壳3的短边方向平行，从而在第二外壳3的厚度范围内形成声音结构单元。
因此，利用结构单元，不用改变蜂窝电话的厚度，就可以在观看主显示单元7的同时收听到声音的音响特征。
分别在扬声器12和13前面形成的声音导向空间(声音谐振空间)32a和32b与朝向主显示单元7的显示表面的左侧面和右侧面(第二表面)33a和33b中的第二声音输出孔36a和36b相通，并且被形成为能够从左右对称方向输出声音，从而即使扬声器12和13距离很近也可以获得所谓的立体声声道的隔离。
为了获得上述效果，最好将第一声音输出孔35a和35b的声音谐振频率f₁设置在大于或等于6000Hz的范围，第二声音输出孔36a和36b的声音谐振频率f₂设置在小于6000Hz的范围。因此，可以获得在高频声带产生低声学干扰的立体声。
此外，在折叠式蜂窝电话1的情况下，第一声音输出孔35a和35b与形成第一外壳2的操作单元5的表面相对，这样就不可能指望太好的音响效果。但是，在蜂窝电话1被折叠的情况下，第二声音输出孔36a和36b朝外，并且形成操作单元5的表面的位置靠近两个扬声器12和13前面的声音输出孔35a和35b，这样可以增强立体声声道隔离，因此，改善了音响向周围扩散的特征(难以产生干扰)。
上述特征带来的好处是当折叠式蜂窝电话接听电话呼叫时会给出铃声提示。
另外，利用第一声音输出孔35a和35b以及第二声音输出孔36a和36b，可以形成导致低音停滞(声音保持力)和声音定位稳定的音响空间。
此外，在例如一只手拿着折叠式蜂窝电话1的情况下，可以关闭第二声音输出孔36a和36b。但是，在这种情况下，防止靠近第一声音输出孔35a和35b，从而不会遇到听不到来电铃声的不利情况。
这里，将考虑只配备第二声音输出孔36a和36b的情况以及配备第二输出孔36a和36b及第一声音输出孔35a和35b的情况下的频率特征。
图4和图5A及5B显示了在第一声音输出孔35a和35b的声音谐振频率被定义为1kHz并且第二声音输出孔36a和36b的声音谐振频率被定义为8kHz的条件下，由音频分析器对与第一表面31相距一米的位置设置的麦克风采集到的声音进行分析的结果的曲线。
图4是显示了由曲线A说明的在只形成第二声音输出孔36a和36b情况下的频率特征，以及由曲线B说明的在形成第一声音输出孔35a和35b及第二声音输出孔36a和36b情况下的频率特征。
在图4中，横坐标表示频率，而纵坐标表示声压等级。
从图4的表示中可以理解，在配备了第一声音孔35a和35b以及第二声音孔36a和36b的情况下，与只配备第二声音孔36a和36b的情况相比，改善了在大于或等于6kHz的高频声带中的特征。
下面将考虑在只配备第二声音输出孔36a和36b的情况下以及配备第二输出孔36a和36b及第一声音输出孔35a和35b的情况下的声音扩散特征。
图5A显示了在只配备第二声音输出孔36a和36b的情况下的声音扩散特征，而图5B显示了在配备了第一声音输出孔35a和35b及第二声音输出孔36a和36b的情况下的声音传播特征。
如图5A所示，在只配备第二声音输出孔36a和36b的情况下，中频声带(1kHz)中的声音扩散特征很稳定，但是，同样情况下在高频声带(8kHz)，由于声波的干扰产生了不稳定的接收角度(听角度)。
另一方面，如图5B所示，在配备了第一声音输出孔35a和35b以及第二声音输出孔36a和36b的情况下，与配备了第二声音输出孔36a和36b的情况类似，声音扩散特征在中频声带很稳定，同样情况下在高频声带插入了第一声音输出孔35a和35b的输出，因此声音扩散特征得到了改善并且保持稳定。
如上所述，根据本实施例，在第二外壳3的第一表面31内部，由扬声器12的声音输出表面12a、前侧机壳3c、和扬声器12的声音输出表面12a和前侧机壳3c之间形成的内壁34a限定了用于扬声器12的声音导向空间(声音谐振空间)32a，并且由扬声器13的声音输出表面13a、前侧机壳3c、和扬声器13的声音输出表面13a和前侧机壳3c之间形成的内壁34b限定了用于扬声器13的声音导向空间(声音谐振空间)32b。另外，还配备了输出高频声带声音的第一声音输出孔35a和35b以及输出中频声带和低频声带声音的第二声音输出孔36a和36b，以便与各自的声音导向空间(声音谐振空间)32a和32b相通。因此，具有降低高频声带中的声干扰和提供呈现立体声效果的声音的优点。
应该注意，如图1和图3A和3B所示，诸如根据本实施例这样的折叠式蜂窝电话，当在打开状态时从正面看，在第一外壳2位于第二外壳3前面的这种结构单元的情况下，两个扬声器12和13最好位于第二外壳3的端部3a，并且第一声音输出孔35a和35b位于第一表面31的端部3a侧。通过以这种方式形成的结构单元，从第一声音输出孔35a和35b输出的声音沿着第一外壳2的边缘表面向外提供，因此，可以提高声压。
本发明不局限于蜂窝电话，还可以应用在PHS、PDA、数码相机、游戏机、或其它电子产品中。可打开和可关闭的电子产品不局限于诸如本实施例这样的折叠式装置。它可以通过耦合(连接)单元连接，以便外壳能够在外壳彼此重叠的关闭状态和外壳的一部分相对的部分在闭合状态被露出的打开状态之间分别移动。因此，可以包括例如，转动第一外壳和第二外壳以便沿着面对彼此的表面滑动两个外壳的、所谓水平旋转型装置的装置。
本领域技术人员应该理解，可以根据涉及要求和其它因素对本发明进行各种改进、组合、重组和变化，这些改进、组合、重组和变化或其等同物在所附权利要求范围内。