JPH11187487A - 受話器口の漏れ耐性を改善する方法および装置 - Google Patents

受話器口の漏れ耐性を改善する方法および装置

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JPH11187487A
JPH11187487A JP10281441A JP28144198A JPH11187487A JP H11187487 A JPH11187487 A JP H11187487A JP 10281441 A JP10281441 A JP 10281441A JP 28144198 A JP28144198 A JP 28144198A JP H11187487 A JPH11187487 A JP H11187487A
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volume
acoustic
capsule
ear
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Juha Backman
バックマン ユーハ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 受話器口の漏れ耐性を改善するための装置を
提供する。 【解決手段】 音響復帰路３１４，３１３，３１１，３
１２，３２０が受話器口カプセル３０１の背部から受話
器口３００とユーザーの耳３０６との間の第１音響ボリ
ューム３０７に向けられる。とくに低周波数のための最
適の、制御される負荷が達成され、この場合、受話器口
と耳３０６との間のボリューム３０７の変化は、感知さ
れる音の音量や質に僅かな影響しか及ぼさない。これよ
り、受話器口カプセルの背後に設けられるボリュームは
小さいのに、良好な漏れ耐性が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は受話器口における漏
れ耐性（leak tolerance）を改善する方法および装置に
関する。本発明は、端末装置に、とくに移動局（mobile
station）に、好ましく使用され得る。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】電気
通信端末装置（teleterminals）は、普通は、受信した
音響信号を再生するための受話器口を有する受信部を含
んでいる。受話器口は、普通は、該受話器口がユーザー
の耳にぴったりと密着されているときに最大音量および
最善の音質を生じさせるように設計される。受話器口と
ユーザーの耳との間にギャップ即ち漏れ（leak）がある
と、感知される音圧は普通は著しく弱まる。また、感知
される音の周波数分布は元の音響信号とは一致せず、高
周波数よりも低周波数が大幅に減衰する。受話器口と耳
との間のギャップが変化するときに該受話器口がその音
響特性を維持する能力は漏れ耐性と呼ばれている。
【０００３】移動局がユーザーの耳に完全に密着される
ことは稀であるので、前記問題は移動局ではとくに非常
に深刻である。一方、移動局に関する規格は、主とし
て、移動局と人工耳との間のギャップに緊密なシールが
存在する場合の測定値に基づいている。現実の動作条件
でも再生される音の音量および周波数分布が仕様に準拠
するように、受話器口の装置には極めて良好な漏れ耐性
が必要である。
【０００４】漏れ耐性を改善するための、次のような方
法が従来から知られている。受話器口カプセル内で音波
を生じさせる膜に緩いカップリングを設け、受話器口カ
プセル（earpiece capsule）の背後に位置する割合に大
きなボリューム（volume）でそれに負荷をかけることに
よって漏れ耐性を改善することができる。受話器口カプ
セルの背後のボリュームは開放しているのが最も好都合
であり、その場合には前述したボリュームは可能な限り
大きくなる。漏れ耐性を改善する他の方法は、音響復帰
路（acoustic return path）を用いることによって装置
の音響出力インピーダンスを減少させることである。
【０００５】図５は、従来技術の受話器口１００を示し
ている。該受話器口１００は、電気信号を音響に変換す
る受話器口カプセル１０１を有する。受話器口カプセル
１０１は、そのエッジ１０２で受話器口のハウジング１
０３に結合されている。受話器口カプセルにより形成さ
れる音波は、当該受話器口カプセル１０１，エッジ１０
２およびハウジング１０３の間のボリューム１０４内に
生じ、そこから音波は孔１０５を通ってハウジングの外
のボリュームに移る。ハウジング１０３と耳１０６との
間には、最善の状態では閉じられるボリューム１０７が
ある。受話器口が移動局の一部分であるならば、ハウジ
ング１０３は好ましくは移動局のカバーである。
【０００６】図５に示されている解決策では、受話器口
カプセルの背部からその前部へ音響復帰路を設けること
によって漏れ耐性が改善されている。その音響復帰路
は、受話器口カプセルの背部の孔１１４と、受話器口カ
プセルの背後のボリューム１１３と、受話器口カプセル
の側部のボリューム１１２と、受話器口カプセルの前部
エッジの孔１１５とから形成されている。図５の解決策
では、前記音響復帰路のために設けられているボリュー
ムは特別のケーシング１１０で閉鎖されているが、その
ボリュームは移動局などの装置の通常のケーシングと、
その内部のコンポーネントとによっても形成され得る。
図５の解決策では、音響路のために音響ボリューム１１
３が設けられており、それは高周波数成分を減衰させる
材料を内蔵することができる。図５に示されている解決
策で漏れ耐性を改善する能力は、とくに低周波数用に設
けられた復帰路が低周波数では受話器口カプセルについ
ての音響負荷として作用するという事実に基づいてお
り、この場合には外部の負荷の変動は受話器口カプセル
の総音響負荷に対しては小さな相対的影響を及ぼすに過
ぎない。
【０００７】前記従来技術の欠点は、音響復帰路により
生じる負荷を最適化するのが困難であるということであ
る。達成するべき漏れ耐性は、本質的に、受話器口カプ
セルの背後に設けられるボリュームのサイズに依存す
る。移動局のような小型の装置では、最善の音響負荷を
達成するために充分に大きなボリュームを設けることは
しばしば不可能である。
【０００８】図６は、図５の受話器口の音響等価回路を
示している。この回路で、受話器口カプセルは音響源２
０１として動作して圧力波を形成し、内部インピーダン
ス（feedback impedance）２０４を有する。圧力波はケ
ーシングの孔を通って受話器口の外に伝播してゆき、そ
の孔はインピーダンス２０５を形成し、外部のボリュー
ムは負荷インピーダンス２０６を形成する。図６では受
話器口と外部のボリュームとの間の境界に２０７という
符号が付されている。音響復帰路はフィードバック・イ
ンピーダンス２１５として作用する。負荷インピーダン
ス２０６は、主として、耳により生じる負荷と、受話器
口と耳との間での漏れから生じる負荷とからなる。負荷
に移転される音響出力に対して主要な影響を及ぼすのは
負荷インピーダンス２０６の変動であり、フィードバッ
ク・インピーダンスによっては負荷の変動の効果を僅か
しか減少させることができないことがこの等価回路から
分かる。
【０００９】本発明の目的は、移動局などの小型の無線
装置において良好な漏れ耐性を達成する受話器口解決策
を工夫することである。
【００１０】本発明の１つのアイデアは、音響復帰路が
受話器口カプセルの背部から受話器口とユーザーの耳と
の間のボリュームに向けられるということである。本発
明の解決策により、とくに低周波数のための最適な、制
御された負荷が達成され、この場合、受話器口と耳との
間のボリュームの変化は、感知される音の音量や周波数
分布に僅かな影響しか及ぼさない。この解決策により、
受話器口カプセルの背後に設けられるボリュームは小さ
いのに、良好な漏れ耐性が達成される。
【００１１】
【課題を解決するための手段】受話器口カプセルにより
形成された音が第１音響路を通してユーザーの耳と該受
話器口カプセルおよび耳の間のハウジング部分とにより
画定される第１ボリュームへ向けられるように受話器口
の漏れ耐性を改善する本発明の方法は、前記受話器口カ
プセルにより形成された音が当該受話器口カプセルの背
部から第２音響路により前記第１ボリュームへ向けられ
るようになっていることを特徴とする。
【００１２】受話器口の漏れ耐性を改善する本発明の装
置は、受話器口カプセルと、該受話器口カプセルとユー
ザーの耳との間に位置し、ユーザーの耳との間に第１音
響ボリュームを画定するハウジング部分と、前記受話器
口カプセルの前部と第１音響ボリュームとの間に設けら
れ、受話器口カプセルの前部から第１音響ボリュームへ
音を向ける第１音響路とからなり、前記受話器口カプセ
ルの背部から前記第１ボリュームへ設けられた第２音響
路を更に有することを特徴とする。
【００１３】本発明の移動局の受話器口は、受話器口カ
プセルと、該受話器口カプセルとユーザーの耳との間に
位置し、ユーザーの耳との間に第１音響ボリュームを画
定するハウジング部分と、前記受話器口カプセルの前部
と第１音響ボリュームとの間に設けられ、受話器口カプ
セルの前部から第１音響ボリュームへ音を向ける第１音
響路とからなり、漏れ耐性を改善するために、前記受話
器口カプセルの背部から前記第１ボリュームへ設けられ
た第２音響路を更に有することを特徴とする。
【００１４】本発明の好ましい実施例が従属クレームに
おいて提示されている。
【００１５】本明細書においては、受話器口カプセルの
前部および背部という用語は、受話器口カプセル内にあ
って音を生じさせる膜の前部および背部を意味してお
り、これら前部および背部で生じた音波は互いに逆位相
である。
【００１６】本明細書においては、受話器口という用語
は、受話器口カプセルと、これに結合されている音響構
造および機械的構造とを意味する。
【００１７】次に、添付図面を参照して本発明を詳しく
説明する。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、受話器口の漏れ耐性を改
善するための本発明の装置を示す。該装置は、電気信号
を音響に変換する受話器口カプセル３０１を有する。受
話器口カプセル３０１はエッジ３０２でハウジング部分
３０３に結合されている。受話器口カプセルにより形成
される音波は、受話器口カプセル３０１と、エッジ３０
２とハウジング部分３０３との間のボリューム３０４内
で生成され、そこから音波は第１音響路を形成する孔３
０５を通ってハウジング外のボリュームへ移る。ハウジ
ング部分３０３と耳３０６との間に第１ボリューム３０
７が画定される。受話器口が移動局の一部分であれば、
前記ハウジング部分はその移動局のカバーであるのが好
ましい。
【００１９】図１に示されている解決策では、本発明に
従って受話器口カプセル３０１の背部から第１ボリュー
ム３０７へ第２音響路を設けることによって漏れ耐性が
改善されている。この第２音響路は、受話器口カプセル
の背部の孔３１４と、受話器口カプセルの背後のボリュ
ーム３１３と、受話器口カプセルの側のボリューム３１
２と、ハウジング部分に設けられた孔３２０とからな
る。
【００２０】受話器口カプセルの側に設けられたボリュ
ームは、図１の解決策では特別のケーシング３１０で閉
じられている。更に、図１に示されている解決策では、
受話器口カプセルの背後に、高周波数成分を減衰させる
ための材料を内蔵することのできる最善の音響ボリュー
ム３１３が設けられている。しかし、ボリューム３１３
および３１２は必ずしも互いに分離されたボリュームで
なくてもよく、１つの複合ボリュームであってもよい。
【００２１】図１に示されている解決策において漏れ耐
性を改善する能力は、本発明によれば、とくに低周波数
用に設けられた音響復帰路が低周波数では受話器口カプ
セルについての音響負荷として作用するという事実に基
づいており、この場合には外部の負荷の変動は受話器口
カプセルの総音響負荷に対しては小さな相対的影響を及
ぼすに過ぎない。第２音響路が本発明に従って耳とハウ
ジング部分との間の第１ボリュームへ向けられていると
きには、受話器口カプセルの背後の小さなボリュームを
第２音響路を設けるために使用すると共になお低周波数
で最善の負荷を得ることが可能である。したがって、た
とえば、移動局に応用すれば、本発明の装置はその移動
局のサイズを増大させることはないし、その形状に影響
を及ぼすこともない。
【００２２】第２音響路を形成するために設けられてい
るハウジング部分３０３の孔３２０は、好ましくは、第
１音響路向けに設けられた孔３０５と同じサイズ範囲に
ある。ハウジング部分のこれらの追加の孔３２０は、ユ
ーザーが見ることのできる本発明の装置の唯一の細部で
ある。したがって、本発明の装置は装置の外観に顕著な
影響を及ぼさない。
【００２３】図２は、図１の受話器口の簡略化された音
響等価回路を示している。同図において、受話器口カプ
セルは圧力波を生じさせる音源４０１として機能し、こ
れに内部インピーダンス４０４が更に結合されている。
その圧力波はケーシングの孔を通って受話器口装置の外
へ伝播し、その孔は音響インピーダンス４０５を形成
し、外部のボリュームは負荷インピーダンス４０６を形
成する。図２では受話器口と外部のボリュームとの間の
境界に符号４０７が付されている。ここで音響復帰路は
フィードバック・インピーダンス４２０として作用す
る。この等価回路から、フィードバック・インピーダン
ス４２０がケーシングの孔３０５の効果を、即ち音響イ
ンピーダンス４０５の効果を補償するので、負荷インピ
ーダンス４０６の変化が該負荷に移転される音響出力に
及ぼす影響をフィードバック・インピーダンス４２０に
よって最小限に減少させ得ることが分かる。本発明を図
６に示されている従来技術と比べると、音源から見て一
定のインピーダンス値で聞く人の耳４０６へ一定圧力レ
ベル（電気回路の電圧に相当する）を達成するために必
要な音響体積速度（電気回路の電流に相当する）は、本
発明の解決策では比較的に小さいということも分かる。
このことは、与えられたレベルの可聴度を達成するため
に、受話器口カプセル内で必要な膜の運動が比較的に小
さいことを意味する。
【００２４】次に、移動局への本発明の応用について検
討する。最初に、図３により、在来の移動局の動作につ
いて説明し、その後に図４により本発明の移動局の機械
的構造について説明する。
【００２５】図３は、本発明の実施例である移動局のブ
ロック図である。この移動局は、マイクロホン５３１，
キーボード５３７，ディスプレイ５３６，受話器口５０
１，送信／受信カップリング５３８，アンテナ５３９お
よび制御ユニット５３５などの、この種の装置に通常設
けられている部品を有する。また、この図は、移動局に
通常設けられている送信ブロック５３４および受信ブロ
ック５４１も示している。
【００２６】送信ブロック５３４は、音声符号化、チャ
ネル符号化、暗号化、および変調に必要な機能と、ＲＦ
機能とを有する。受信ブロック５４１は、対応するＲＦ
機能と、復調、解読、チャネル復号、および音声復号に
必要な機能とを有する。マイクロホン５３１から生じて
増幅段５３２で増幅されＡ／Ｄ変換器でディジタル形に
変換された信号は送信ブロック５３４に、通常は該送信
ブロックに含まれている音声符号化エレメントに、転送
される。送信ブロックによって整形され、変調され増幅
された送信信号は送信／受信カップリング５３８によっ
てアンテナ５３９へ送られる。受信された信号はアンテ
ナから送信／受信カップリング５３８を介して受信ブロ
ック５４１に送られ、この受信ブロックは、受け取った
信号を復調し、解読およびチャネル復号を実行する。最
終結果として受け取られた音声信号はＤ／Ａ変換器５４
２を介して増幅器５４３へ転送され、更に受話器口５０
１に送られる。制御ユニット５３５は、移動局の動作を
制御し、ユーザーによりキーボード５３７から与えられ
た制御コマンドを読み取り、ディスプレイ５３６を介し
てユーザーにメッセージを送る。
【００２７】本発明の受話器口装置が使用されるときに
は、受話器口の周波数応答は従来技術の装置の周波数応
答とは異なるかも知れない。増幅器５４３に含まれてい
るフィルターによって周波数応答を類推的に補償するこ
とができる。他の方法は、ブロック５４１のデジタル信
号処理装置（ＤＳＰ）におけるデジタル信号処理と関連
させて補償を行うことである。デジタル信号処理装置で
周波数応答を補正するときには、コンポーネントの変更
は必ずしも必要ではなくて、デジタル信号処理装置を制
御するプログラムに所要の追加を行うことによって補正
を実行することができる。
【００２８】図４は、正面および側面から見た本発明の
移動局６００の機械的構造を示している。側面図（ｂ）
は正面図（ａ）と比べて２：１に拡大されていて、本発
明の受話器口の部分の断面Ａ−Ａを示している。正面図
（ａ）は、在来の移動局に含まれているマイクロホン６
３１と、キーボード６３７と、ディスプレイ６３６とを
示している。移動局の頂部には、受話器口カプセルの前
部から装置の外側に至る第１音響路を形成する孔６０５
と、第２音響路の一部分である孔６２０とが見られる。
断面図（ｂ）では、第２音響路の一部分であるボリュー
ム６１２および６１３も見られる。ボリューム６１２お
よび６１３は必ずしも分離されていなくてもよく、１つ
の複合ボリュームを形成していてもよい。受話器口の、
受話器口とユーザーの耳との間のハウジングは、移動局
においては好ましくは装置のカバー６０３であり、それ
に受話器口の他の機械的部分が結合される。
【００２９】以上、本発明の解決策の実施例について説
明した。本発明の原理は、当然に、たとえば具体的構造
の細部や用途範囲を修正することによって、特許請求の
範囲により定義されている範囲の中で修正されてもよ
い。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、移動局などの小型の無
線装置において良好な漏れ耐性を達成することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】受話器口の漏れ耐性を改善するための本発明の
装置を示す図である。
【図２】図１の受話器口装置の音響等価回路を示す図で
ある。
【図３】本発明を好ましく応用することのできる従来公
知の移動局のブロック図である。
【図４】本発明の移動局を前および横から示す図であ
る。
【図５】従来技術の受話器口装置を示す図である。
【図６】図１の受話器口装置の音響等価回路を示す図で
ある。
【符号の説明】
３００ 受話器口 ３０１ 受話器口カプセル ３０３ ハウジング部分 ３０５ 第１音響路 ３０６ ユーザーの耳 ３０７ 第１音響ボリューム ３１２、３１３ ボリューム ３１４、３２０ 孔

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受話器口カプセル（３０１）により形成
    された音が第１音響路（３０５）を通してユーザーの耳
    （３０６）と該受話器口カプセル（３０１）および耳
    （３０６）の間のハウジング部分（３０３）とにより画
    定される第１音響ボリューム（３０７）へ向けられるよ
    うに受話器口（３００）の漏れ耐性を改善する方法であ
    って、前記受話器口カプセル（３０１）により形成され
    た音が当該受話器口カプセル（３０１）の背部から第２
    音響路（３１４，３１３，３１２，３２０）により前記
    第１ボリューム（３０７）へ向けられるようになってい
    る方法。
  2. 【請求項２】 受話器口カプセル（３０１）と、受話器
    口カプセル（３０１）とユーザーの耳（３０６）との間
    に位置し、ユーザーの耳（３０６）との間に第１音響ボ
    リューム（３０７）を画定するハウジング部分（３０
    ３）と、前記受話器口カプセル（３０１）の前部と第１
    音響ボリュームとの間に設けられ、受話器口カプセルの
    前部から音響ボリューム（３０７）へ音を向ける第１音
    響路（３０５）とからなる、受話器口（３００）の漏れ
    耐性を改善する装置であって、前記受話器口カプセル
    （３０１）の背部から前記第１ボリューム（３０７）へ
    設けられた第２音響路（３１４，３１３，３１２，３２
    ０）を更に有する装置。
  3. 【請求項３】 前記第２音響路が、前記ハウジング部分
    （３０３）に設けられた孔（３２０）からなる請求項２
    記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第２音響路が、高音響周波数成分を
    減衰させる構造（３１３）を有する請求項２または３記
    載の装置。
  5. 【請求項５】 高音響周波数成分を減衰させる前記構造
    が、前記第２音響路のために設けられている第２音響ボ
    リューム（３１３）である請求項４記載の装置。
  6. 【請求項６】 移動局（６００）において、その受話器
    口が、受話器口カプセル（６０１）と、該受話器口カプ
    セル（６０１）とユーザーの耳との間に位置し、ユーザ
    ーの耳との間に音響ボリュームを画定するハウジング部
    分（６０３）と、前記受話器口カプセルの前部と前記音
    響ボリュームとの間に設けられ、受話器口カプセルの前
    部から音響ボリュームへ音を向ける第１音響路（６０
    ５）とからなり、漏れ耐性を改善するために、前記受話
    器口カプセル（６０１）の背部から前記音響ボリューム
    へ設けられた第２音響路（６１３，６１２，６２０）を
    更に有する移動局。
  7. 【請求項７】 前記第２音響路が、前記移動局に設けら
    れて高音響周波数成分を減衰させるボリュームを有する
    請求項６記載の移動局。
  8. 【請求項８】 前記ハウジング部分（６０３）が、前記
    移動局（６００）のカバーである請求項６または７記載
    の移動局。
  9. 【請求項９】 ディジタル信号処理またはアナログ・フ
    ィルタリングによって受話器口の前記周波数応答を補償
    するための手段を有する請求項６、７または８記載の移
    動局。
JP10281441A 1997-10-06 1998-10-02 受話器口の漏れ耐性を改善する方法および装置 Pending JPH11187487A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
FI973892A FI973892L (fi) 1997-10-06 1997-10-06 Menetelmä ja järjestely kuulokkeen vuotosiedon parantamiseksi
FI973892 1997-10-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11187487A true JPH11187487A (ja) 1999-07-09

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ID=8549672

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