特許 7539504 スピーカモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-15

(45)【発行日】2024-08-23

(54)【発明の名称】スピーカモジュール

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/30 20060101AFI20240816BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

H04R1/30 A

H04R1/02 101G

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022580937

(86)(22)【出願日】2022-08-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-14

(86)【国際出願番号】 CN2022111195

(87)【国際公開番号】W WO2024016400

(87)【国際公開日】2024-01-25

【審査請求日】2022-12-27

(31)【優先権主張番号】202210849590.X

(32)【優先日】2022-07-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】518131698

【氏名又は名称】エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100169904

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100198650

【弁理士】

【氏名又は名称】小出 宗一郎

(72)【発明者】

【氏名】▲儲▼宇芬

(72)【発明者】

【氏名】惠耀

(72)【発明者】

【氏名】ユハ バックマン

【審査官】山下 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－１７４２７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５０８２３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／２５２７９７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／００４０９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００２／００３８７４０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３５３１９８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／００－１／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

出音口が設置された携帯端末に用いられるスピーカモジュールであって、
前記スピーカモジュールは、スピーカボックスを備え、前記スピーカボックスは、側面発音のための第１音声出力開口及び第２音声出力開口を備え、前記第１音声出力開口と前記第２音声出力開口は、それぞれ前記スピーカボックスの対向する２つの側面に設置され、
前記スピーカモジュールは、いずれも中空でありかつ両端が開口した第１メガホン及び第２メガホンをさらに備え、
前記第１メガホンは、一端が前記スピーカボックスの側面に接続されかつ前記第１音声出力開口と連通し、他端が前記携帯端末の出音口に接続するために用いられ、
前記第２メガホンは、一端が前記スピーカボックスの側面に接続されかつ前記第２音声出力開口と連通し、他端が前記携帯端末の出音口に接続するために用いられ、
前記第１メガホンと前記第２メガホンは、前記スピーカボックスに対して非対称に設置される、ことを特徴とするスピーカモジュール。

【請求項2】

前記第１メガホンは複数あり、前記第２メガホンは複数ある、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカモジュール。

【請求項3】

前記第１メガホンは、前記第１音声出力開口に接続された第１セグメントと、前記第１セグメントの前記スピーカボックスから離れた一端から折り曲げて延在しかつ前記スピーカボックスと間隔を隔てる第２セグメントと、前記第２セグメントの前記第１セグメントから離れた一端から延在して形成された第３セグメントとを備え、前記第３セグメントは、前記携帯端末の出音口に接続するために用いられる、ことを特徴とする請求項１に記載のスピーカモジュール。

【請求項4】

前記第２メガホンは、第２音声出力開口に接続されかつ折り曲げて設置された第４セグメントと、前記第４セグメントの前記スピーカボックスから離れた一端から折り曲げて延在しかつ前記スピーカボックスと間隔を隔てる第５セグメントとを備え、前記第５セグメントは、前記携帯端末の出音口に接続するために用いられる、ことを特徴とする請求項３に記載のスピーカモジュール。

【請求項5】

前記第３セグメントの横断面積は、前記第１メガホンの出音方向に沿って徐々に大きくなり、前記第５セグメントの横断面積は、前記第２メガホンの出音方向に沿って徐々に大きくなる、ことを特徴とする請求項４に記載のスピーカモジュール。

【請求項6】

前記第１メガホンの共振ピークの数は、前記第１メガホンの長さに正比例することである、ことを特徴とする請求項３に記載のスピーカモジュール。

【請求項7】

前記スピーカボックスは矩形状をなし、前記第１音声出力開口と前記第２音声出力開口は、それぞれ前記スピーカボックスの２つの短手方向の辺に設置され、前記第１メガホンの前記第３セグメント及び前記第２メガホンの前記第５セグメントは、いずれも前記スピーカボックスの長手方向の辺が位置する平面を超える位置まで延在する、ことを特徴とする請求項４に記載のスピーカモジュール。

【請求項8】

前記第１メガホンは複数あり、複数の前記第１メガホンの複数の前記第１セグメントは、前記スピーカボックスの短手方向に沿って並んで設置され、複数の前記第１メガホンの複数の前記第２セグメントは、前記スピーカボックスの厚さ方向に沿って交互に積層して設置され、複数の前記第１メガホンの複数の前記第３セグメントは、前記スピーカボックスの長手方向に沿って並んで設置される、ことを特徴とする請求項７に記載のスピーカモジュール。

【請求項9】

前記第２メガホンは複数あり、複数の前記第２メガホンの複数の前記第４セグメントの前記スピーカボックスに近い部分は、前記スピーカボックスの短手方向に沿って並んで設置され、複数の前記第２メガホンの複数の前記第４セグメントの前記スピーカボックスから離れた部分は、前記スピーカボックスの厚さ方向に沿って交互に積層して設置され、複数の前記第２メガホンの複数の前記第５セグメントは、前記スピーカボックスの長手方向に沿って並んで設置される、ことを特徴とする請求項７に記載のスピーカモジュール。

【請求項10】

前記第２セグメント及び／又は前記第３セグメント及び／又は前記第５セグメント内には、吸音材料が充填されている、ことを特徴とする請求項４に記載のスピーカモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は音響電気変換技術の分野に属し、特にスピーカモジュールに関するものである。

【背景技術】

【0002】

携帯電話、タブレット及びゲーム機などの携帯端末では、音声をよりよく再生するために、その内部のスピーカボックスと携帯端末の出音口との間にメガホンを増設することが一般的であり、スピーカボックスとメガホンを組み合わせてスピーカモジュールと呼ぶことができる。

【0003】

既存のスピーカモジュールは、次のような方式によって音響性能が改善されている。
第１方式は、スピーカの前チャンバに減衰チャンバを増加させかつ吸音材料を充填することにより、共振ピークを改善し、かつメガホンのパイプを長くして、前チャンバの共振ピークの数ピークの幅を改善させるものであり、このような方式では音響性能をある程度改善できるが、吸音材料の充填は製造コストを増加させ、しかもその高周波放射能力が弱く、周波数帯域幅が不足している。
第２方式は、減衰チャンバとメガホンの仕切りはバッフル板によって実現されるものであり、このような方式では、音響性能をある程度改善しつつ、スペース利用率を向上させることができるが、共振ピークが少なく、高周波性能を向上させることができない。

【0004】

上記から分かるように、既存のスピーカモジュールは、製造コストが高いだけでなく、高周波性能が低く、周波数帯域範囲も不足する。したがって、これらの問題を解決するために、新たなスピーカモジュールを提供する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明が解決しようとする技術課題は、既存のスピーカモジュールは製造コストが高いだけでなく、高周波性能が低く、周波数帯域範囲が不足するという問題を解決するためのスピーカモジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、出音口が設置された携帯端末に用いられるスピーカモジュールを提供し、前記スピーカモジュールは、スピーカボックスを備え、前記スピーカボックスは、側面発音のための第１音声出力開口と第２音声出力開口とを備え、前記第１音声出力開口と前記第２音声出力開口は、それぞれ前記スピーカボックスの対向する２つの側面に設置され、前記スピーカモジュールは、いずれも中空でありかつ両端が開口した第１メガホン及び第２メガホンをさらに備え、前記第１メガホンの一端は前記スピーカボックスの側面に接続されかつ前記第１音声出力開口と連通し、前記第１メガホンの他端は前記携帯端末の出音口に接続するために用いられ、前記第２メガホンの一端は前記スピーカボックスの側面に接続されかつ前記第２音声出力開口と連通し、前記第２メガホンの他端は前記携帯端末の出音口に接続するために用いられ、前記第１メガホンと前記第２メガホンは前記スピーカボックスに対して非対称に設置される。

【0007】

さらに、前記第１メガホンは複数あり、前記第２メガホンは複数ある。

【0008】

さらに、前記第１メガホンは、前記第１音声出力開口に接続された第１セグメントと、前記第１セグメントの前記スピーカボックスから離れた一端から折り曲げて延在しかつ前記スピーカボックスと間隔を隔てる第２セグメントと、前記第２セグメントの前記第１セグメントから離れた一端から延在して形成された第３セグメントとを備え、前記第３セグメントは前記携帯端末の出音口に接続するために用いられる。

【0009】

さらに、前記第２メガホンは第２音声出力開口に接続されかつ折り曲げて設置された第４セグメントと、前記第４セグメントの前記スピーカボックスから離れた一端から折り曲げて延在しかつ前記スピーカボックスと間隔を隔てる第５セグメントとを備え、前記第５セグメントは前記携帯端末の出音口に接続するために用いられる。

【0010】

さらに、前記第１メガホンの出音方向に沿って、前記第３セグメントの横断面積が徐々に大きくなって、前記第２メガホンの出音方向に沿って、前記第５セグメントの横断面積が徐々に大きくなる。

【0011】

さらに、前記第１メガホンの共振ピークの数は、前記第１メガホンの長さに正比例する。

【0012】

さらに、前記スピーカボックスは矩形状をなし、前記第１音声出力開口と前記第２音声出力開口は、それぞれ前記スピーカボックスの２つの短手方向の辺に設置され、前記第１メガホンの前記第３セグメント及び前記第２メガホンの前記第５セグメントは、いずれも前記スピーカボックスの長手方向の辺が位置する平面を超える位置まで延在する。

【0013】

さらに、前記第１メガホンは複数あり、複数の前記第１メガホンの複数の前記第１セグメントは、前記スピーカボックスの短手方向に沿って並んで設置され、複数の前記第１メガホンの複数の前記第２セグメントは、前記スピーカボックスの厚さ方向に沿って交互に積層して設置され、複数の前記第１メガホンの複数の前記第３セグメントは、前記スピーカボックスの長手方向に沿って並んで設置される。

【0014】

さらに、前記第２メガホンは複数あり、複数の前記第２メガホンの複数の前記第４セグメントの前記スピーカボックスに近い部分は、前記スピーカボックスの短手方向に沿って並んで設置され、複数の前記第２メガホンの複数の前記第４セグメントの前記スピーカボックスから離れた部分は、前記スピーカボックスの厚さ方向に沿って交互に積層して設置され、複数の前記第２メガホンの複数の前記第５セグメントは、前記スピーカボックスの長手方向に沿って並んで設置される。

【0015】

さらに、前記第２セグメント及び／又は前記第３セグメント及び／又は前記第５セグメント内には、吸音材料が充填されている。

【発明の効果】

【0016】

既存の技術に比べて、本発明のスピーカモジュールは、異なる長さ、寸法、体積及び造形の第１メガホン及び第２メガホンを用いることによって、周波応答ピークボトムの補完が完了し、共振ピークの多段階結合が実現され、高周波性能を向上させるだけでなく、周波数帯域範囲を広げることができるとともに、吸音材料を充填する必要がないため、スピーカモジュールの製造コストを低減させることができる。
本発明の実施例又は既存の技術における技術案をより明確に説明するために、以下では、実施例又は既存の技術の説明で使用される必要がある図面を簡単に紹介するが、以下の説明における図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、本発明が属する技術分野の当業者にとって、創造的な労働を要さない前提で、これらの図面に基づいて他の図面を取得することができることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施例によるスピーカモジュールの構造を模式的に示す斜視図である。

【図2】本発明の実施例によるスピーカモジュールの構造を模式的に示す分解図である。

【図3】本発明の実施例によるスピーカモジュールにおける第１メガホン及び第２メガホンの音響パワーグラフである。

【図4】本発明の実施例によるスピーカモジュールの音響性能試験結果を示す模式図である。

【図5】本発明の実施例によるスピーカモジュールの音圧レベル（ＳＰＬ）グラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下では、本発明の目的、技術案および利点がより明確になるように、図面および実施例を結合しながら、本発明をさらに詳細に説明する。ここで記載される具体的な実施例は、本発明を説明するためにのみ用いられ、本発明を限定することに用いられるものではないと理解されるべきである。

【0019】

本発明の実施例はスピーカモジュール１００を提供し、図１及び図２に示すように、出音口が設置された携帯端末に用いられ、スピーカモジュール１００はスピーカボックス１を備え、スピーカボックス１は、側面発音のための第１音声出力開口１１及び第２音声出力開口１２を備え、第１音声出力開口１１及び第２音声出力開口１２は、それぞれスピーカボックス４の対向する２つの側面に設置され、スピーカモジュール１００は、いずれも中空でありかつ両端が開口した第１メガホン２及び第２メガホン３をさらに備え、第１メガホン２の一端は、スピーカボックス１の側面に接続されかつ第１音声出力開口１１と連通し、第１メガホン２の他端は、携帯端末の出音口に接続するために用いられ、第２メガホン３の一端は、スピーカボックス１の側面に接続されかつ第２音声出力開口１２と連通し、第２メガホン３の他端は、携帯端末の出音口に接続するために用いられ、第１メガホン２と第２メガホン３は、スピーカボックス１に対して非対称に設置される。

【0020】

ここで、第１メガホン２と第２メガホン３は、スピーカボックス１に対して非対称に設置され、すなわち、第１メガホン２と第２メガホン３との長さ、寸法、体積及び造形が異なることを指す。

【0021】

本実施例では、第１メガホン２及び第２メガホン３は、いずれも１つである。当然のことながら、実際の需要に応じて、第１メガホン２及び第２メガホン３は、いずれも複数であってもよく、例えば２つ、３つ、４つ、５つなどである。

【0022】

本実施例では、スピーカボックス１は矩形状をなし、第１音声出力開口１１及び第２音声出力開口１２は、それぞれスピーカボックス１の２つの短手方向の辺に設置されている。当然のことながら、実際の需要に応じて、スピーカボックス１は、他の形状に設計することも可能である。

【0023】

本実施例では、第１メガホン２の共振ピークの数は、第１メガホン２の長さに正比例している。このように設計することによって、中間周波数（１ｋ－８ｋＨｚ）ラウドネスを向上させることができる。

【0024】

本実施例では、第１メガホン２は、第１音声出力開口１１に接続された第１セグメント２１と、第１セグメント２１のスピーカボックス１から離れた一端から折り曲げて延在しかつスピーカボックス１と間隔を隔てる第２セグメント２２と、第２セグメント２２の第１セグメント２１から離れた一端から延在して形成された第３セグメント２３とを備え、第３セグメント２３は、携帯端末の出音口に接続するために用いられる。

【0025】

本実施例では、第１セグメント２１は、第１方向に沿って９０度折り曲げるように設置され、第２セグメント２２は、第１方向の逆方向に沿って１８０度折り曲げるように設置される。このように設置することによって、同等のスペースの前提で、第１メガホン２の長さを長くし、スペース利用率を向上させることができる。

【0026】

ここで、第１方向は、第１音声出力開口１１の音声出力方向である。

【0027】

本実施例では、第１メガホン２の出音方向に沿って、第３セグメント２３の横断面積が徐々に大きくなっている。

【0028】

本実施例では、第２メガホン３は、第２音声出力開口１２に接続されかつ折り曲げて設置された第４セグメント３１と、第４セグメント３１のスピーカボックス１から離れた一端から折り曲げて延在しかつスピーカボックス１と間隔を隔てる第５セグメント３２とを備え、第５セグメント３２は、携帯端末の出音口に接続するために用いられる。第２メガホン３を２つのセグメントのみに設計することにより、スピーカモジュール１００の占有スペースをある程度減少させることができる。

【0029】

本実施例では、第２メガホン３の出音方向に沿って、第５セグメント３２の横断面積が徐々に大きくなる。

【0030】

本実施例では、第１メガホン２の第３セグメント２３及び第２メガホン４の第５セグメント４２は、いずれもスピーカボックス１の長手方向の辺が位置する平面を超える位置まで延在する。

【0031】

第１メガホン２の他の実施例として、第１メガホン２は複数あり、複数の第１メガホン２の複数の第１セグメント２１は、スピーカボックス１の短手方向に沿って並んで設置され、複数の第１メガホン２の複数の第２セグメント２２は、スピーカボックス１の厚さ方向に沿って交互に積層し設置され、複数の第１メガホン２の複数の第３セグメント２３は、スピーカボックス１の長手方向に沿って並んで設置される。

【0032】

第２メガホン３の他の実施例として、第２メガホン３は複数あり、複数の第２メガホン３の複数の第４セグメント３１のスピーカボックス１に近い部分は、スピーカボックス１の短手方向に沿って並んで設置され、複数の第２メガホン３の複数の第４セグメント３１のスピーカボックス１から離れた部分は、スピーカボックス１の厚さ方向に沿って交互に積層し設置され、複数の第２メガホン３の複数の第５セグメント３２は、スピーカボックス１の長手方向に沿って並んで設置される。

【0033】

第１メガホン２及び第２メガホン３の具体的な実施例として、第１メガホン２は２つであり、第２メガホン３も２つである。当然のことながら、実際の需要に応じて、第１メガホン２は、３つ、４つ、５つなどであってもよく、第２メガホン３は、３つ、４つ、５つなどであってもよい。

【0034】

既存の技術に比べて、本実施例のスピーカモジュール１００は、異なる長さ、寸法、体積及び造形の第１メガホン２及び第２メガホン３を利用することによって、周波応答ピークボトムの補完を完成させ、共振ピークの多段階結合を実現し、高周波性能を向上させるだけでなく、周波数帯域範囲を広げることができるとともに、吸音材料を充填する必要がないため、スピーカモジュール１００の製造コストを低減することができる。

【0035】

また、本実施例に係るスピーカモジュール１００は、フレキシブルな設計も可能であり、携帯端末における非対称な筐体にも対応でき、構造上の指定位置を回避できる。図３はスピーカモジュール１００における第１メガホン２（Ｌａｒｇｅ ｈｏｒｎ）及び第２メガホン３（Ｓｍａｌｌ ｈｏｒｎ）の音響パワー（ｄＢ）グラフであり、その片側の第２メガホン３が高周波でピットボトムが出現しやすく、このときに第２メガホン３を利用してピークボトム補償を行い、両者の曲線をマッチングすることができ、図中のａはＬａｒｇｅ ｈｏｒｎ音響パワー曲線を示すために用いられ、ｂはＳｍａｌｌ ｈｏｒｎ音響パワー曲線を示すために用いられ、図４はスピーカモジュール１００の音響性能試験結果を示す模式図であり、図から分かるように、既存の側発音モジュールの試験結果曲線ｄの同一周波数における感度は、多段ホーンプラス出音口マッチングモデルの試験結果曲線ｃ、初版２段ホーンの試験結果曲線ｅ、初版２段ホーンプラス吸音材料の試験結果曲線ｆ、多段変断面ホーンの試験結果曲線ｇ、多段変断面ホーンプラス吸音材料の試験結果曲線ｈ、及び大後チャンバモジュール正発音の試験結果曲線ｉのそれぞれの感度よりも低いものであり、また、上記の試験結果から分かるように、既存の側発音モジュールの発音に比べて、ホーンを用いた各種技術案は、いずれも高周波数帯域が向上し、中でも多段ホーンプラス出音口マッチングモデルは、周波数帯域幅及び周波応答浮動が他の技術案よりも高い。

【0036】

スピーカモジュール１００のさらに別の実施例として、第２セグメント２２及び／又は第３セグメント２３及び／又は第５セグメント３２内には、吸音材料が充填されている。このようにすると、スピーカの製造コストが増加するが、第１メガホン２及び／又は第２メガホン３の応答曲線を補完して、スピーカモジュール１００の高周波性能を向上させることができる。

【0037】

図５は、このスピーカモジュール１００の音圧レベル（ＳＰＬ）グラフであり、図において、ｊはｏｒｉのＳＰＬ曲線を示し、ｋはｏｒｉ＋ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ １１００（内部抵抗１１００Ｐａ^＊ｓ／ｍ）＋ｅｘｔｅｎｄ ｓｐａｃｅ（拡張スペース）のＳＰＬ曲線を示し、スピーカボックス１の横軸方向出音側から携帯端末までのメガホンは、高周波位置でピットボトムを発生するときに、小チャンバを用いて吸音材料を充填してメガホンのダンピングを増加させて、高周波ＳＰＬ曲線が平坦化することができ、そして、体積を徐々に増加させることにより、音響容量を変更し、さらに共振周波数点への制御を実現ことができる。

【0038】

以上の記載は、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではなく、本発明の精神及び原則内で行われたいかなる修正、同等置換及び改善などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

【符号の説明】

【0039】

１００：スピーカモジュール、１：スピーカボックス、１１：第１音声出力開口、１２：第２音声出力開口、２：第１メガホン、２１：第１セグメント、２２：第２セグメント、２３：第３セグメント、３：第２メガホン、３１：第４セグメント、３２：第５セグメント。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】