JPH1069369A - ノートブック・コンピュータ・スピーカ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ノートブック型コンピュータのスピーカーにお
いて、低周波数での可聴音の音質を向上させること。 【解決手段】本発明のスピーカー構成は、高周波数「上
部」スピーカと低周波数「下部」スピーカとを含む。下
部スピーカは、下向きに、ノートブック・コンピュータ
を支持する卓上面に配向される。プロセッサ・ボードと
キーボード・ハウジングのベース部との間に形成される
開放空間は、下部スピーカ用のスピーカ・ボックス・チ
ャンバを画定し、テーブルなど平坦な支持表面は、ハウ
ジング下面と組み合わされ、他のサウンド・チャンバお
よびポート開口部を形成する。これにより、音響低域フ
ィルタを形成が形成される

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的には、可聴音声
を放出する１つまたは複数のラウドスピーカーを有する
ポータブル・コンピュータに関し、詳細には、低周波数
での可聴音の音質を向上させるノートブック型コンピュ
ータのラウドスピーカー構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来型の典型的なノートブック・コンピ
ュータは、ほぼ標準用紙の寸法（たとえば、２１．６ｃ
ｍ×２７．９ｃｍ、ヤード・ポンド法では８．５インチ
×１１．０インチ）である。このようなノートブック・
コンピュータの厚みは、通常５．０〜８．０ｃｍであ
る。可搬性および使い勝手を向上させるために、より小
型で軽量のポータブル・コンピュータが開発されてい
る。通常のノートブック・コンピュータは、キーボード
・ハウジングにヒンジ止めされたディスプレイ・スクリ
ーン・ハウジングを含む。ディスプレイ・スクリーン・
ハウジングはキーボードに対して折り畳まれ、そこで２
つのハウジングが互いにラッチされる。多くの場合、キ
ーボード・ハウジング内にプロセッサ・ボード、キーボ
ード、ディスク・ドライブが取り付けられる。他の機能
には、入出力ポートと、ＰＣカード（すなわち、パーソ
ナル・コンピュータ・ベースの周辺機器用のＰｅｒｓｏ
ｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃａｒｄ Ｉ
ｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ
（ＰＣＭＣＩＡ）規格を満たす周辺装置）を受容する１
つまたは複数のコンパートメントとが含まれる。マルチ
メディア・アプリケーションをノートブック・コンピュ
ータに導入するために、ラウドスピーカーおよびサウン
ド・カードを含めることもできる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ノートブック・コンピ
ュータと共に使用されるラウドスピーカーの欠点は一般
に、従来型のステレオ・シェルフトップ・スピーカ、あ
るいは場合によってはデスクトップ・コンピュータと共
に使用される内部スピーカまたは外部スピーカと比べて
達成される音質が劣ることである。音質が劣る１つの理
由は、スピーカの寸法が比較的小さいことである。スピ
ーカの寸法が小さいと、広い周波数範囲にわたり、特に
低周波数で高品質の音声を生成することが困難になる。
ラウドスピーカーが収納されるスピーカ・ボックス容量
も制限されるので、低周波数で高品質の音声を達成する
ことは困難である。より大型のスピーカ・ボックスで
は、所与の波長の音波に適応する空間が与えられる。し
かし、ノートブック・コンピュータの寸法を増加させ大
きなスピーカボックス寸法に適応させることは望ましく
ない。そうした場合、コンピュータの可搬性が犠牲にな
る。したがって、コンピュータ・ハウジングの寸法要件
を増大させずに音質を向上させる、ノートブック・コン
ピュータにおけるスピーカ構成が必要である。本発明の
目的は、上記した従来技術の問題点を解決することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】ラウドスピーカーは基本
的に、音響的には高域装置である。音質を向上させるに
は、通常ノートブック・コンピュータと共に使用される
小型スピーカの周波数範囲を拡大することが望ましい。
本発明によれば、ノートブック・コンピュータ用のラウ
ドスピーカー構成は、１つまたは複数の高周波数「上
部」スピーカと低周波数「下部」スピーカとを含む。下
部スピーカは、上部スピーカから聞こえる音声を改善す
る点音源として働く。少なくとも上部スピーカ周波数帯
域の一部にわたって、上部スピーカは、非点音源として
見ることができる。スピーカは、その半径が、放出され
る音声の波長の６分の１よりも短いときに点音源として
見ることができる。スピーカ半径の６分の１よりも短い
波長を有する音声は、点音源として認識されない（たと
えば、指向性源である）。

【０００５】本発明の一態様によれば、各上部スピーカ
は、ノートブック・コンピュータのディスプレイ・キャ
ビネット内に取り付けられ、下部スピーカは、ノートブ
ック・コンピュータのキーボード・ハウジング内に取り
付けられる。そのような下部スピーカは、下向きに、ノ
ートブック・コンピュータを支持する卓上面（デスクト
ップ）またはその他の表面上に配向される。一実施例で
は、下部スピーカは、上部スピーカよりもかなり大きな
スピーカ直径を有する。また、（キーボード・ハウジン
グ内の）プロセッサ・ボードとキーボード・ハウジング
のベース部との間に形成される開放空間は、下部スピー
カ用のスピーカ・ボックス・チャンバを画定する。ベー
ス表面の格子（グリル）開口部は、下部スピーカの音波
がキーボード・ハウジングから出られるようにするいく
つかの開口部を画定する。テーブルやデスクなど平坦な
支持表面は、ハウジング下面と組み合わされ、キーボー
ド・ハウジングの外部のスピーカ用の他のサウンド・チ
ャンバおよびポート開口部を形成する。

【０００６】本発明の他の態様によれば、外部サウンド
・チャンバは、下部スピーカから放出できる高周波数音
波の振幅（音量）を制限する音響低域フィルタを形成す
る。下部スピーカの内部スピーカ・ボックスの高域通過
機能だけでなく、２つのサウンド・ボックスは音響帯域
通過構造も画定する。さらに、周波数帯域内の音波は、
スピーカ直径の３分の１よりもずっと大きい。したがっ
て、リスナは、下部スピーカから放出される音声の特定
の音源位置を検知することはできない。

【０００７】本発明の１つの利点は、上部スピーカから
放出される音声が、下部スピーカの非指向性低周波数音
声によって改善され、それによって音質が向上すること
である。本発明の他の利点は、ノートブック・コンピュ
ータの寸法を増加させずに音質を向上させることであ
る。本発明のこれらおよびその他の態様および利点は、
下記の詳細な説明を添付の図面と共に参照すればより良
く理解されよう。

【０００８】

【実施例】

概要 図１は、本発明の実施例によるノートブック・コンピュ
ータ１０を示す。コンピュータ１０は、キーボード・ハ
ウジング１６にヒンジ止めされたディスプレイ・スクリ
ーン・ハウジング１４を含む。メイン・プロセッサ・ボ
ード（図示せず）は、キーボード１８およびポインティ
ング・デバイス２０からの入力を受け取る。プロセッサ
・ボードは、ディスプレイ・スクリーン２２への出力を
生成する。ハード・ディスク・ドライブ、フロッピー・
ディスク・ドライブ、ＣＤ−ＲＯＭドライブなど他の構
成要素が、様々な実施例に含まれ、プロセッサ・ボード
に電気的に接続される。また、ある種の実施例には、Ｐ
ｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｍｅｍｏｒｙ Ｃ
ａｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ａｓｓｏｃｉａ
ｔｉｏｎ（ＰＣＭＣＩＡ）規格を満たすモデムまたはそ
の他の周辺装置を具体化する１つまたは複数のＰＣカー
ドが含められる。たとえば、マルチメディア・アプリケ
ーションに適応する実施例には、サウンド・カードおよ
び１つまたは複数のラウドスピーカー（すなわち、電磁
スピーカ）が含まれる。ディスプレイ・ハウジング１４
内に１つまたは複数の上部スピーカ２４（図１参照）が
取り付けられ、キーボード・ハウジング１６内に下部ス
ピーカ２６（図２参照）が取り付けられる。

【０００９】スピーカの取り付け 図３は、上部スピーカ２４を含むディスプレイ・ハウジ
ング１４の部分分解図を示す。上部スピーカ２４は、フ
ォーム・シール３０を介してディスプレイ・ケース１４
のそれぞれのスピーカ・グリル２８に取り付けられる。
フォーム・シール３０は、位相のずれた音波をスピーカ
２４の前部および背部から音響的に分離し、「密閉ボッ
クス(Sealed box)」取り付け部を画定する。通常、スピ
ーカ・ボックスのスピーカの後方にはほとんど空間がな
い。それぞれのスピーカ２４に隣接する局所領域にあ
る、ディスプレイ・ハウジングのいくつかの開口部によ
ってスピーカ・グリル２８が画定される。スピーカ２４
は、音波をスピーカ・グリル２８を通じて外側に、ノー
トブック・コンピュータ１０で作業するコンピュータ・
ユーザの方へ放出するように配向される。一実施例で
は、直径２３ｍｍの１つまたは複数のスピーカ、たとえ
ば韓国ソウルのケイリン・エレクトロニクス社（Ｋｅｙ
ｒｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｌ
ｔｄ．）によって製造されている機種番号ＫＲ−２３１
が使用される。これと対応する実施例では、シール３０
は、オレゴン州ポートランドのボイド・ラバー社（Ｂｏ
ｙｄ Ｒｕｂｂｅｒ Ｃｏｒｐ．）によって製造されて
いるヒューレット・パッカード（Ｈｅｗｌｅｔｔ−Ｐａ
ｃｋａｒｄ）部品番号Ｆ１０６５−２０００２である。

【００１０】図４は、キーボード１８と、プロセッサ・
ボード３２と、下部スピーカ２６とを含むキーボード・
ハウジング１６の部分断面図である。実施例では、下部
スピーカ２６は、フォーム・シールを介してキーボード
・ハウジング１６のプラスチック製ベース表面３４に取
り付けられる。フォーム・シールは、オレゴン州ポート
ランドのボイド・ラバー社によって製造されているヒュ
ーレット・パッカード部品番号Ｆ１０６７−２０００１
である。フォーム・シールは、位相のずれた音波をスピ
ーカ２６の前部および背部から音響的に分離し、密閉ボ
ックス取り付け部を画定する。ベース表面３４の、下部
スピーカ２６に隣接する位置にあるいくつかの開口部に
よってスピーカ・グリル３６が画定される。下部スピー
カ２６は、音声をスピーカ・グリル３６から下向きに、
コンピュータ１０が載せられた下方の支持表面の方へ放
出するように配向される。キーボード・ハウジング１６
内のスピーカ２６を囲む空気容量としてスピーカ・ボッ
クス３８が画定される。そのようなスピーカ・ボックス
３８は、１つの境界としてベース表面３４を含み、他の
境界としてプロセッサ・ボード３２を含む。スピーカ２
６は、ベース表面３４およびプロセッサ・ボード３２と
共に、音響帯域通過フィルタの閉鎖ボックス部４２（図
５参照）として働く音響チャンバを画定する。スピーカ
２６は、ベース表面３４に対して密封される。実施例で
は、ベース表面３４は、厚さ約１．５ｍｍであり、ＰＣ
／ＡＢＳプラスチックで構成される。実施例では、直径
３６ｍｍのスピーカ、たとえば韓国ソウルのケイリン・
エレクトロニクス社によって製造されている機種番号３
６−８Ｂ−５１ＢＣが使用される。

【００１１】多くの用途では、コンピュータ１０はテー
ブル、デスク、その他のほぼ平坦な表面３９上に置かれ
る。通常、コンピュータ１０は、コンピュータ１０自体
を支持表面３９の上方へ上昇させるフッティング４１を
含む。コンピュータ・ベース表面３４の下面は、平坦な
支持表面またはその他の支持表面３９と共に、他のサウ
ンド・チャンバ４４（図５参照）の境界を画定する。フ
ッティング４１の高さおよびベース表面３４の面積は通
常、この追加サウンド・チャンバ４４の体積を画定す
る。 実施例では、フッティングは高さ約２ｍｍであ
る。ベース表面３４と支持表面３９との間の空間(volum
e)内の、フッティング４１間に形成された開口部は、音
波が出られるようにする４つの音響ポート４６、４８、
５０、５２（図５参照）を画定する。

【００１２】図５を参照すると、密閉スピーカ・ボック
ス３８および追加サウンド・ボックス４４がスピーカ２
６と共に示されている。スピーカ２６およびスピーカ・
ボックス３８からの音波は、グリル・プレート３６を通
過しサウンド・チャンバ４４に入る。音波は、スピーカ
・ボックス３８を通過してポート４６、４８、５０、５
２から出る。図５は、スピーカ・ボックス３８が音響高
域構造として働き、外部サウンド・ボックス４４が音響
低域構造として働く音響帯域構成図を示す。

【００１３】スピーカの音響特性 上部スピーカ２４は、ある周波数範囲にわたる音波を放
出する。実施例では、スピーカ２４は公称インピーダン
ス３２Ωで動作する。ディスプレイ・ハウジング１４に
取り付けられたスピーカ２４の周波数範囲は、約４００
Ｈｚないし１５０００Ｈｚである。第１のスピーカ２４
の後方の面積が比較的小さいので、スピーカのローエン
ド周波数範囲は制限される。直径が２３ｍｍのスピーカ
２４では、周波数が５０００Ｈｚよりもずっと高い音波
が指向性音声として発生する。スピーカの直径１ｍｍに
対して、波長が３ｍｍよりもずっと大きな音声は非指向
性である。スピーカの直径が２３ｍｍである場合、波長
が６９ｍｍよりもずっと大きな音声は非指向性である。
音速を３４５ｍ／秒とみなすと、６９ｍｍの音波に対応
する周波数は約５ｋＨｚである。したがって、直径が２
３ｍｍのスピーカでは、周波数が５ｋＨｚよりもずっと
低い音声は通常、非指向性である。

【００１４】実施例では、３６ｍｍの下部スピーカ２６
は、周波数範囲が約１５０Ｈｚないし７０００Ｈｚであ
り、公称インピーダンス８Ωで動作する。他の実施例で
は、スピーカ２６は、上部スピーカ２４のインピーダン
スに合致する公称インピーダンスで動作する（たとえ
ば、３２Ω）。下部スピーカ２６を上部スピーカ２４よ
りも低いインピーダンスで動作させると、下部スピーカ
音波の振幅が上部スピーカ音波と比べて増大する。上部
スピーカの直径が２３ｍｍである場合、波長が１０８ｍ
ｍよりも短い、放出される音波は指向性である。これ
は、３．２ｋＨｚよりも高い周波数に対応する。周波数
が３．２ｋＨｚよりも低い、下部スピーカから放出され
る音波は一般に非指向性であり、３．２ｋＨｚよりも高
い音声は指向性である。

【００１５】動作時には、下部スピーカ２６がベース表
面３４の平面に対して上下に振動する。そのような振動
はスピーカ・ボックス３８内の空気を圧縮する。コンピ
ュータ１０が支持表面（たとえば、テーブル・デスク）
上に静止している場合、ベース表面３４下面および支持
表面によって追加サウンド・チャンバ４４が画定され
る。そのようなスピーカ・ボックス３８およびサウンド
・チャンバ４４は、帯域通過フィルタ４０の一部として
働く。

【００１６】実施例では、３６ｍｍスピーカ２６が、Ｐ
Ｃ／ＡＢＳプラスチックで構成された厚さが１．５ｍｍ
のベース表面３４に取り付けられる。ベース表面３４と
プロセッサ・ボード３２との間に約４００，０００立方
ｍｍの空気容量が画定される。プロセッサ・ボードは、
ＦＲ４材料で構成され、厚さが約１．０ｍｍである（た
だし、有効厚さは、構成要素がボード３２に取り付けら
れる領域では異なる）。通過する音声は、３６ｍｍスピ
ーカでは通常、指向性遮断周波数よりも低い周波数であ
る。したがって、スピーカ２６で発生しキーボード・ハ
ウジング１６から放出される音声は非指向性であり、そ
のため、音声は、ディスプレイ・ハウジング１４内のよ
り指向性のスピーカ・システム（スピーカ２４）で発生
しているように認識される。音波の近似非指向性を決定
するのはスピーカの半径または直径だけである。

【００１７】フッティング４１によって上昇されたノー
トブック・コンピュータのベースは、支持表面３９上で
静止しているときには、周波数が約５０００Ｈｚないし
７０００Ｈｚよりも高い音声をかなり減衰させる低域フ
ィルタを画定する。したがって、内部スピーカ・ボック
ス３８および外部サウンド・ボックス４４は帯域通過装
置として働く。帯域通過構造、具体的には、スピーカ２
６を下向きにベース表面３４内へ配向させ、かつコンピ
ュータ１０用の支持表面に隣接するように配向させるこ
とによって形成される帯域通過構造の低域部分が、スピ
ーカ２４、２６の全体的な音質を向上させることが判明
している。特に、下部スピーカ２６および上部スピーカ
２４の非指向性低周波数音声は、上部スピーカ２４の高
周波数指向性音声を改善する。

【００１８】本発明の実施態様を以下に示す。 （実施態様１）上部ハウジング（１４）と、下部ハウジ
ング（１６）と、ディスプレイ・スクリーン（２２）
と、プロセッサ・ボード（３２）と、キーボード（１
８）と、第１の電磁スピーカ（２４）と、第２の電磁ス
ピーカ（２６）とを備えるポータブル・コンピュータ
（１０）であって、ディスプレイ・スクリーンおよび第
１のスピーカが上部ハウジング内に存在し、プロセッサ
・ボード、キーボード、第２のスピーカが下部ハウジン
グ内に存在し、下部ハウジングが、ポータブル・コンピ
ュータのベース表面（３４）にスピーカ・グリル（３
６）を画定し、第２のスピーカが、スピーカ・グリルに
近接して取り付けられ、かつ音波をスピーカ・グリルを
通じて放射するように下向きに配向され、第２のスピー
カ用の内部スピーカ・ボックス（３８）が、下部ハウジ
ング内のベース表面および隣接する表面によって画定さ
れ、第２のスピーカ用の高域音響フィルタを画定し、外
部スピーカ・ボックス（４４）が、ベース表面と、ポー
タブル・コンピュータ・ベース表面が載せられる支持表
面（３９）によって画定され、外部スピーカが、第２の
スピーカ用の低域音響フィルタを画定し、内部スピーカ
・ボックスおよび外部スピーカ・ボックスが、第２のス
ピーカ用の帯域音響フィルタ（４０）を画定することを
特徴とするポータブル・コンピュータ。 （実施態様２）第１のスピーカが、ある範囲の音声を放
出し、この範囲が、第１のスピーカの直径の３分の１よ
りも短い波長を有する指向性音声を含み、第１のスピー
カの指向性音声が、第２のスピーカの帯域通過音響フィ
ルタ内を伝搬する非指向性音声によって改善されること
を特徴とする請求項１に記載のポータブル・コンピュー
タ。 （実施態様３）さらに、第３のスピーカ（２４）を備
え、第３のスピーカが、上部ハウジング内に存在し、第
１のスピーカおよび第３のスピーカがステレオ・サウン
ドを生成することを特徴とする請求項１または２に記載
のポータブル・コンピュータ。 （実施態様４）低域音響フィルタが、第２のスピーカの
指向性周波数の音波を減衰させることを特徴とする請求
項１、２または３に記載のポータブル・コンピュータ。 （実施態様５）第２のスピーカが、第１のスピーカより
も大きな空気容量を有し、低域音響フィルタが、第１の
スピーカのみの音声周波数範囲よりも広い音声周波数範
囲を与えるように第１のスピーカの周波数範囲の範囲外
の周波数を含む音波を通過させることを特徴とする請求
項１、２、３または４に記載のポータブル・コンピュー
タ。 （実施態様６）さらに、第１のスピーカの一方の側から
の音波を第１のスピーカの対向側の音波から音響的に分
離するために第１のスピーカと上部ハウジングとの間に
フォーム・シール（３０）を備えることを特徴とする請
求項１、２、３、４または５に記載のポータブル・コン
ピュータ。 （実施態様７）さらに、第２のスピーカの一方の側から
の音波を第２のスピーカの対向側の音波から音響的に分
離するために第２のスピーカと下部ハウジングとの間に
フォーム・シール（３７）を備えることを特徴とする請
求項１、２、３、４、５または６に記載のポータブル・
コンピュータ。 （実施態様８）低域音響フィルタが、７０００Ｈｚより
も高い周波数を備える音波を減衰させることを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６または７に記載のポー
タブル・コンピュータ。

【００１９】

【発明の効果】本発明の１つの利点は、上部スピーカか
ら放出される音声が、下部スピーカの非指向性低周波数
音声によって改善され、それによって音質が向上するこ
とである。本発明の他の利点は、ノートブック・コンピ
ュータの寸法を増大させずに音質を向上させることであ
る。したがって、下部スピーカは、上部スピーカのみに
よって生成される周波数範囲（下限）を拡張する。同様
に、上部スピーカが存在することによって、下部スピー
カのみによって生成される周波数範囲（上限）が拡張さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例によるノートブック・コンピュ
ータの斜視図である。

【図２】図１のノートブック・コンピュータの外部ベー
ス表面の平面図である。

【図３】図１のディスプレイ・ハウジングおよび上部ス
ピーカの部分拡大図である。

【図４】図１のキーボード・ハウジングを、キーボード
・ハウジング内に取り付けられた構成要素と共に示す部
分断面図である。

【図５】図４のスピーカおよび隣接するチャンバによっ
て画定される音響体の図である。

【符号の説明】

１４：上部ハウジング １６：下部ハウジング ２２：ディスプレイ・スクリーン ３２：プロセッサ・ボード １８：キーボード ２４：第１の電磁スピーカ ２６：第２の電磁スピーカ １０：ポータブル・コンピュータ ３４：ベース表面 ３６：スピーカ・グリル ３８：第２のスピーカ用の内部スピーカ・ボックス ４４：外部スピーカ・ボックス ３９：支持表面３９ ４０：第２のスピーカ用の帯域音響フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン・ジー・スプレッドバリー アメリカ合衆国オレゴン州コーヴァリス, ノースウエスト マキシン プレイス3434 (72)発明者 デニス・アール・エスターバーグ アメリカ合衆国オレゴン州フィロマス，シ ダー プレイス512

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部ハウジング（１４）と、下部ハウジ
   ング（１６）と、ディスプレイ・スクリーン（２２）
   と、プロセッサ・ボード（３２）と、キーボード（１
   ８）と、第１の電磁スピーカ（２４）と、第２の電磁ス
   ピーカ（２６）とを備えるポータブル・コンピュータ
   （１０）であって、 ディスプレイ・スクリーンおよび第１のスピーカが上部
   ハウジング内に存在し、プロセッサ・ボード、キーボー
   ド、第２のスピーカが下部ハウジング内に存在し、 下部ハウジングが、ポータブル・コンピュータのベース
   表面（３４）にスピーカ・グリル（３６）を画定し、第
   ２のスピーカが、スピーカ・グリルに近接して取り付け
   られ、かつ音波をスピーカ・グリルを通じて放射するよ
   うに下向きに配向され、第２のスピーカ用の内部スピー
   カ・ボックス（３８）が、下部ハウジング内のベース表
   面および隣接する表面によって画定され、第２のスピー
   カ用の高域音響フィルタを画定し、 外部スピーカ・ボックス（４４）が、ベース表面と、ポ
   ータブル・コンピュータ・ベース表面が載せられる支持
   表面（３９）によって画定され、外部スピーカが、第２
   のスピーカ用の低域音響フィルタを画定し、内部スピー
   カ・ボックスおよび外部スピーカ・ボックスが、第２の
   スピーカ用の帯域音響フィルタ（４０）を画定すること
   を特徴とするポータブル・コンピュータ。