特許 7539505 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】 8

(21)【出願番号】P 2022581516

(86)(22)【出願日】2022-08-10

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-01

(86)【国際出願番号】 CN2022111351

(87)【国際公開番号】W WO2024016403

(87)【国際公開日】2024-01-25

【審査請求日】2022-12-28

(31)【優先権主張番号】202210850132.8

(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】惠耀

(72)【発明者】

【氏名】▲儲▼宇芬

【審査官】山下 剛史

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－２０９７０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５３７８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０１１２３４２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１３／００４０９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０３９４５６２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０２１／０３６８２６０（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】

出音口が設けら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含み、前記スピーカボックスは、側面発声に用いられる音声出力開口を含み、前記スピーカモジュールは、前記音声出力開口に接続されたメガホンをさらに含み、前記メガホンは、中空構造を呈し、前記音声出力開口は、前記スピーカボックスの横軸方向に間隔を隔てて設置された第１音声出力開口と、前記スピーカボックスの縦軸方向に設置された第２音声出力開口とを含み、前記メガホンは、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セグメントの前記第１音声出力開口から離れる一端から折り曲げて延在する第２セグメント及び第３セグメントとを含み、前記第２セグメントの前記第１セグメントから離れる一端は、前記出音口を接続するために用いられ、前記第３セグメントの両端は、それぞれ前記第２音声出力開口と前記第２セグメントに接続されていることを特徴とするスピーカモジュール。

【請求項2】

前記スピーカボックスは、矩形状を呈し、前記第１音声出力開口は、前記スピーカボックスの長手方向の一方側に位置し、前記第２音声出力開口は、前記スピーカボックスの短手方向の一方側に位置し、前記第２セグメントは、前記第１セグメントから前記スピーカボックスの前記第２音声出力開口が設けられた短手方向の一方側が位置する平面を超えるまで折り曲げて延在す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セグメントの横断面積は、その出音方向に沿って徐々に減少し、前記第２セグメントの横断面積は、その出音方向に沿って徐々に大きくなり、前記第３セグメントの横断面積は、その出音方向に沿って変化しないことを特徴とする請求項２に記載のスピーカモジュール。

【請求項4】

前記第１セグメントの底面は、第１平面であり、前記第１セグメントの頂面は、斜面であり、前記第２セグメントの底面は、第２平面であり、前記第２セグメントの頂面は、弧形面と、前記弧形面に接続された第３平面とを含み、前記第３セグメントの底面及び頂面は、いずれも第４平面であり、前記第１平面と前記第２平面は、同一平面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5】

前記第２セグメントは、その出音方向の中心線に沿って軸対称構造を呈す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6】

前記第２セグメントは、ラッパ状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】

前記メガホンは複数あり、複数の前記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長手方向に沿って並んで設置され、複数の前記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短手方向に沿って並んで設置されてい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8】

前記第２セグメント及び／又は前記第３セグメント内に吸音材料が充填されてい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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気音響変換の技術分野に関し、特にスピーカモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

電気音響変換技術の発展に伴い、現在コンピュータ、携帯電話、ＭＰ４、ＰＤＡなどの端末電子装置に応用されている。電子業界及び科学技術の継続的な進歩及び発展に伴い、視聴者は、必然的にスピーカの音響性能に対してもより高く要求しているため、スピーカモジュールは、様々な端末装置において広く応用されている。

【0003】

関連技術のスピーカのメガホンの端末装置の厚さ方向での上頂面と下底面はいずれも平面であり、上頂面は、端末装置の上ケース面と平行であり、下底面は、端末装置の下ケース面と平行であり、メガホンは、端末装置の厚さ方向に垂直なメガホンの長さ方向に、メガホン口からメガホン喉頭口まで延伸を有する。これにより、端末装置の厚さが薄いという制約を前提として、スピーカボックスとメガホンを組み合わせ、共振周波数Ｆ０が低く、ラウドネスが大きいという目的を達成する。

【0004】

しかしながら、関連技術のメガホンの体積が大きく、形状拡張に対する要求が高く、ハウジングへの適合効果が低く、共振効果が低い。

【0005】

したがって、新たなスピーカモジュールを提供して上記問題を解決する必要がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする技術課題は、体積が小さく、ハウジングへ適合効果が高く、多段共振効果が良く、周波数帯域範囲を効果的に拡大する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】

【0007】

上記技術課題を解決するために、本発明は、出音口が設けら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含み、前記スピーカボックスは、側面発声に用いられる音声出力開口を含み、前記スピーカモジュールは、前記音声出力開口に接続されたメガホンをさらに含み、前記メガホンは、中空構造を呈し、前記音声出力開口は、前記スピーカボックスの横軸方向に間隔を隔てて設置された第１音声出力開口と、前記スピーカボックスの縦軸方向に設置された第２音声出力開口とを含み、前記メガホンは、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セグメントの前記第１音声出力開口から離れる一端から折り曲げて延在する第２セグメント及び第３セグメントとを含み、前記第２セグメントの前記第１セグメントから離れる一端は、前記出音口を接続するために用いられ、前記第３セグメントの両端は、それぞれ前記第２音声出力開口と前記第２セグメントに接続されている。

【0008】

好ましくは、前記スピーカボックスは、矩形状を呈し、前記第１音声出力開口は、前記スピーカボックスの長手方向の一方側に位置し、前記第２音声出力開口は、前記スピーカボックスの短手方向の一方側に位置し、前記第２セグメントは、前記第１セグメントから前記スピーカボックスの前記第２音声出力開口が設けられた短手方向の一方側が位置する平面を超えるまで折り曲げて延在する。

【0009】

好ましくは、前記第１セグメントの横断面積は、その出音方向に沿って徐々に減少し、前記第２セグメントの横断面積は、その出音方向に沿って徐々に大きくなり、前記第３セグメントの横断面積は、その出音方向に沿って変化しない。

【0010】

好ましくは、前記第１セグメントの底面は、第１平面であり、前記第１セグメントの頂面は、斜面であり、前記第２セグメントの底面は、第２平面であり、前記第２セグメントの頂面は、弧形面と、前記弧形面に接続された第３平面とを含み、前記第３セグメントの底面及び頂面はいずれも第４平面であり、前記第１平面と前記第２平面は、同一平面である。

【0011】

好ましくは、前記第２セグメントは、その出音方向の中心線に沿って軸対称構造を呈する。

【0012】

好ましくは、前記第２セグメントは、ラッパ状である。

【0013】

好ましくは、前記メガホンは、複数あり、複数の前記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長手方向に沿って並んで設置され、複数の前記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短手方向に沿って並んで設置されている。

【0014】

好ましくは、前記第２セグメント及び／又は前記第３セグメント内に吸音材料が充填されている。

【発明の効果】

【0015】

関連技術に比べて、本発明のスピーカモジュールは、スピーカボックスの側面に音声出力開口を設置し、メガホンを音声出力開口に接続し、前記メガホンは、中空構造を呈し、前記音声出力開口は、スピーカボックスの横軸方向に間隔を隔てて設置された第１音声出力開口と、前記スピーカボックスの縦軸方向に設置された第２音声出力開口とを含み、前記メガホンは、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セグメントの前記第１音声出力開口から離れる一端から折り曲げて延在する第２セグメント及び第３セグメントとを含み、前記第２セグメントの前記第１セグメントから離れる一端は、前記出音口を接続するために用いられ、前記第３セグメントの両端は、それぞれ前記第２音声出力開口と前記第２セグメントに接続され、メガホンを３つの部分に設置することにより、スピーカの横軸方向の出音側から音声出力開口までの対称式のメガホンが多段共振を生成し、周波数帯域範囲を拡大し、スピーカの縦軸方向の出音側から装置の音声出力開口までの第３セグメントのメガホンは、対称式のメガホンの応答曲線を補償し、ハウジング孔による高周波周波応答低下を解消し、高周波性能をさらに向上させ、また、体積が小さく、スペース利用率が高く、異なる端末装置のハウジングに適合しやすい。

【0016】

本発明の実施例における技術案をより明確に説明するために、以下に実施例の説明に必要な図面を簡単に紹介し、明らかに、以下に説明する図面は本発明のいくつかの実施例だけであり、当業者にとって、創造的労働をしない前提で、さらに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。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るスピーカモジュールの構造概略図である。

【図2】本発明に係るスピーカモジュールの分解斜視図である。

【図3】本発明に係るスピーカモジュールの右側面図である。

【図4】本発明に係るスピーカモジュールの第３セグメントがない構造概略図である。

【図5】本発明に係るスピーカモジュールのオーバーラップ式の複数のメガホンの構造概略図である。

【図6】本発明に係るスピーカモジュールのマッチングＳＰＬ曲線図である。

【図7】本発明に係るスピーカモジュールに減衰材料が充填された時の音圧レベルＳＰＬ曲線図である。

【図8】本発明に係るスピーカモジュールの音響性能試験結果ＳＰＬ曲線図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下は本発明の実施例における図面を参照して、本発明の実施例における技術案を明確で、完全に説明し、明らかなように、記述される実施例は本発明の一部の実施例だけであり、全ての実施例ではない。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに得ることができる全ての他の実施例は、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。

【0019】

図１～４に示すように、出音口９が設けられた携帯端末（図示せず）に用いられるスピーカモジュール１００を提供する。前記スピーカモジュール１００は、スピーカボックス１を含み、前記スピーカボックス１は、側面発声に用いられる音声出力開口１１を含み、前記スピーカモジュール１００は、前記音声出力開口１１に接続されたメガホン２をさらに含み、前記メガホン２は、中空構造を呈し、前記音声出力開口１１は、前記スピーカボックス１の横軸方向に間隔を隔てて設置された第１音声出力開口１１１と、前記スピーカボックス１の縦軸方向に設置された第２音声出力開口１１２とを含み、前記メガホン２は、前記第１音声出力開口１１１に接続された第１セグメント２１と、前記第１セグメント２１の前記第１音声出力開口１１１から離れる一端から折り曲げて延在する第２セグメント２２及び第３セグメント２３とを含み、前記第２セグメント２２の前記第１セグメント２１から離れる一端は、前記出音口９を接続するために用いられ、前記第３セグメント２３の両端は、それぞれ前記第２音声出力開口１１２と前記第２セグメント２２に接続される。

【0020】

出音口９は、複数あり、かつ並列で均一に分布して設置され、出音効果が均一であり、音響性能が良い。

【0021】

具体的には、スピーカボックス１は、音声を発するために用いられ、音声出力開口１１は、スピーカボックス１の音声を伝達するために用いられる。音声出力開口１１は、メガホン２に接続される。前記メガホン２は、中空構造を呈し、スピーカボックス１１が発した音声を携帯端末の出音口９に伝達するために用いられ、出音口９を介して声伝播を行い、それによりスピーカモジュール１００の音響性能を向上させる。

【0022】

具体的には、前記音声出力開口１１は、前記スピーカボックス１の横軸方向に間隔を隔てて設置された第１音声出力開口１１１、及び縦軸方向に設置された第２音声出力開口１１２を含む。第１音声出力開口１１１及び第２音声出力開口１１２をスピーカボックス１の側面に設置することにより、音声出力を実現するために用いられる。好ましくは、当該側面は、同一側、隣接する側又は対応する側などであってもよい。スピーカの長手（Ｘ軸）方向の音声出力側から音声出力開口１１までの対称式のメガホン２は、多段共振を生成し、周波数帯域範囲を拡大する。スピーカボックス１の短手（Ｙ軸）方向の出音側から装置の音声出力開口１１までのメガホン２は対称式のメガホン２の応答曲線を補償し、さらに高周波性能を向上させる。好ましくは、長手は横軸であり、短手は縦軸である。

【0023】

第１音声出力開口１１１を第１セグメント２１に接続し、第２音声出力開口１１２を第３セグメント２３に接続し、前記第３セグメント２３の両端がそれぞれ前記第２音声出力開口１１２と前記第２セグメント２２に接続され、第２セグメント２２の外側の開口が出音口９に対応して設置されることにより、音声が伝送しやすい。同時に、スピーカモジュール１００全体は、体積が小さく、スペース利用率が高く、異なる携帯端末のハウジングに適合しやすく、適合効果が高い。減衰材料を充填する必要がなく、コストが低い。

【0024】

本実施形態において、前記スピーカボックス１は、矩形状を呈し、前記第１音声出力開口１１１は、前記スピーカボックス１の長手方向の一方側に位置し、前記第２音声出力開口１１２は、前記スピーカボックス１の短手方向の一方側に位置し、前記第２セグメント２２は、前記第１セグメント２１から前記スピーカボックス１の前記第２音声出力開口１１２が設けられた短手方向の一方側が位置する平面を超えるまで折り曲げて延在する。スピーカの長手方向の出音側から音声出力開口までの対称式のメガホンが多段共振を生成し、周波数帯域範囲を拡大する。

【0025】

本実施形態において、メガホン２は、第１セグメント２１及び第２セグメント２２のみを含む場合、音声出力開口１１は、スピーカボックス１の一側面に設置され、音声出力開口１１を介して音声を第１セグメント２１から第２セグメント２２に順に伝送し、第２セグメント２２から出音口９を介してハウジングの外部に出力することにより、携帯端末の音響性能が良好である。

【0026】

本実施形態では、前記第１セグメント２１の横断面積は、その出音方向に沿って徐々に減少し、前記第２セグメント２２の横断面積は、その出音方向に沿って徐々に大きくなり、前記第３セグメント２３の横断面積は、その出音方向に沿って変化しない。

【0027】

第１セグメント２１と第２セグメント２２の薄壁の厚さが一致するため、第１セグメント２１の厚さは、前記出音方向に沿って前記第２セグメント２２に近づくほど漸増する場合、メガホン２は、拡張式を呈し、多段共振を実現し、高周波放射能力を向上させ、周波数帯域範囲を拡大することができる。

【0028】

本実施形態において、前記第１セグメント２１の底面は、第１平面３であり、前記第１セグメント２１の頂面は、斜面４であり、前記第２セグメント２２の底面は、第２平面５であり、前記第２セグメント２２の頂面は、弧形面６と、前記弧形面６に接続された第３平面７とを含み、前記第３セグメント２３の底面と頂面はいずれも第４平面８であり、第１平面３と第２平面５は、同一平面である。第１セグメント２１、第２セグメント２２及び第３セグメント２３の底面をいずれも平面にすることにより、携帯端末に取り付けやすく、接触面が広く、安定性が高い。前記第１セグメント２１の頂面は、斜面４であり、前記第２セグメント２２の頂面は、弧形面６と、前記弧形面６に接続された第３平面７とを含み、メガホン２の各部分の断面寸法が異なり、メガホン２の各部分のインピーダンスを十分に結合させ、それにより小体積での多段共振を実現し、周波数帯域範囲を拡大する効果を実現する。

【0029】

本実施形態では、前記第２セグメント２２は、その出音方向の中心線に沿って軸対称構造を呈する。軸対称構造により、第２セグメント２２の音声伝送を出音口９に均一に分散させ、音響性能が良好である。

【0030】

本実施形態において、前記第２セグメント２２は、ラッパ状である。ラッパ状は、高周波放射能力を向上させやすく、周波数帯域範囲を拡大する。

【0031】

具体的には、携帯端末のハウジング孔が加わった後、対称式のメガホン２の周波応答曲線は、１１．５ｋＨｚで極めて深いボトム値を生成し、図６に示すように、当該周波数は、スピーカの長手方向に音圧ノードが現れ、音声出力にボトムが存在する。短手方向に音声出力口を増加させ、長手両側の音圧強度を変更し、１１．５ｋＨｚのボトム値を向上させ、音響性能が良好になる。

【0032】

本実施形態において、図５に示すように、前記メガホン２は、複数あり、複数の前記メガホン２の複数の前記第１セグメント２１は、前記スピーカボックス１の長手方向に沿って並んで設置され、複数の前記メガホン２の複数の前記第２セグメント２２は、前記スピーカボックス１の厚さ方向に沿って交互に積層して設置され、複数の前記メガホン２の複数の前記第３セグメント２３は、前記スピーカボックス１の短手方向に沿って並んで設置される。好ましくは、複数メガホン２は、２つ、３つ、４つ等であり、具体的には、実際の需要に応じて選択される。

【0033】

具体的には、スピーカでメガホン２ごとに多層に交互に重ねることにより、単層のメガホン２の幅が半波長よりも小さくなるように制御し、メガホン２のカットオフ周波数を向上させ、音声伝送の平滑を実現し、高周波性能を向上させる。第１セグメント２１及び第２セグメント２２の２本メガホン２の断面を徐々に変化させることにより、各メガホン２の共振ピークを結合し、高周波性能を向上させる。さらに、体積及び空間の需要を減少させ、２つの第１セグメント２１及び第２セグメント２２の長さを延長し、共振周波数の数を増加させることができる。複数のメガホン２が部分的に多段共振を制御することにより、複数の周波数の高周波の向上効果を実現する。

【0034】

好ましくは、メガホン２が３つである場合、３つのメガホン２は、並列するか又は互いに交差して設置される。２つのメガホン２が並列し、１つのメガホンと２つのメガホンのうちの１つと重なるか又は２つのメガホン間に設置されてもよい。複数のメガホン２が部分的に多段共振を制御することにより、複数の周波数の高周波の向上効果を実現する。

【0035】

本実施形態において、前記第２セグメント２２及び／又は前記第３セグメント２３内に吸音材料が充填されている。吸音材料を充填することによりメガホン２のダンピングを増加させ、対称式のメガホン２の応答曲線を補償し、高周波性能を向上させる。

【0036】

具体的には、図７に示すように、図においてｏｒｉのＳＰＬ曲線とｏｒｉ＋内部インピーダンス１１００Ｐａ＊ｓ／ｍ＋拡張空間のＳＰＬ曲線を比較することにより分かるように、スピーカの長手方向の出音側から装置の音声出力開口１１までの対称式のメガホン２は、高周波位置に谷を生成し、小チャンバに減衰材料を充填することにより、パイプのダンピングを増加させ、高周波ＳＰＬ曲線を平坦化する。局所体積を増加させることにより、音響容量を変化させ、さらに共振周波数点に対する制御を実現する。

【0037】

本実施例において、図８に示すように、通常の側面発声モジュール２の同一周波数での感度は、いずれも多段ホーン＋出音口マッチングモデル１、初版の２段ホーン３、初版の２段ホーン＋吸音材料４、多段の断面が変化するホーン５、多段の断面が変化するホーン＋吸音材料６及び大バックチャンバモジュールの正面発声７の感度よりも低い。したがって、上記試験結果から分かるように、通常の側面発声モジュール２と比較して、各種類のメガホンの解決手段はいずれも高周波周波数帯域が向上し、そのうち、多段メガホンのマッチング＋出音孔のマッチングモデル１は、周波数帯域幅及び周波応答の変動はいずれも他の解決手段よりも高い。

【0038】

関連技術に比べて、本発明のスピーカモジュールは、スピーカボックスの側面に音声出力開口を設置し、メガホンを音声出力開口に接続し、前記メガホンは、中空構造を呈し、前記音声出力開口は、スピーカボックスの側面に間隔を隔てて設置された第１音声出力開口及び第２音声出力開口を含み、前記メガホンは、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セグメントの第１音声出力開口から離れる一端から折り曲げて延在する第２セグメント及び第３セグメントとを含み、前記第２セグメントの前記第１セグメントから離れる一端は、前記出音口を接続するために用いられ、前記第３セグメントの両端は、それぞれ前記第２音声出力開口と前記第２セグメントに接続され、メガホンを３つの部分にすることにより、スピーカの長手方向の出音側から音声出力開口までの対称式のメガホンが多段共振を生成し、周波数帯域範囲を拡大する。スピーカの短手方向の出音側から装置の音声出力開口までの第３セグメントのメガホンは、対称式のメガホン応答曲線を補償し、高周波性能をさらに向上させ、また、体積が小さく、スペース利用率が高く、異なる端末装置のハウジングに適合しやすい。

【0039】

以上は本発明の実施形態に過ぎず、当業者であれば本発明の思想を逸脱することなく改良を加えることができるが、これらは全て本発明の保護範囲に含まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】