專利名稱：移動電話機的音響室設(shè)計的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種移動電話機的音響室設(shè)計，尤其是一種提高移動電話機音響室的低頻響應(yīng)，并且使其響應(yīng)曲線平坦化的音響室設(shè)計。
背景技術(shù)：
隨著通訊產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，移動電話機的需求量大增。在移動電話機的設(shè)計中，為了將電訊號轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)振動以產(chǎn)生聲音，又或?qū)⒙曇艮D(zhuǎn)換為電訊號以供傳遞，必須具備電聲轉(zhuǎn)換組件(Electro-acoustic Transducer)，例如送話器(Transmitter)、揚聲器(Loudspeaker)，以達到傳播、溝通的目的。在電聲轉(zhuǎn)換組件之中，最廣泛使用的就是揚聲器(Loudspeaker)。揚聲器是一將電訊號轉(zhuǎn)換為聲音以為撥放的組件，通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使輸入的電訊轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)的震動，以產(chǎn)生聲音。一般而言，依據(jù)電訊驅(qū)動結(jié)構(gòu)震動的原理的不同，揚聲器可區(qū)分為(Moving Coil)動圈型、靜電型(Electrostatic)與壓電型(Piezoelectric)三種。
近年來，由于移動電話機逐漸朝向輕薄短小的方向發(fā)展，以符合攜帶的便利性。因此，在移動電話機中所使用的揚聲器，其尺寸大小也就受到限制。又，為了使揚聲器的發(fā)聲得到良好的共鳴，通常是直接利用移動電話機的內(nèi)部空間，充作揚聲器的音響室，以維持理想的發(fā)聲品質(zhì)。
參照圖1，圖1是一典型移動電話機的示意圖。在移動電話機100的外殼102內(nèi)設(shè)置有一電路板104，而電路板104的前方設(shè)置有顯示器、輸入組件(如按鍵、手寫輸入面板等)、揚聲器單體與送話器。另外，在電路板104的后方裝有電池1 06以提供移動電話機運作所需的電源。參照圖2，圖2是對應(yīng)至圖1中的A-A’剖面線，即揚聲器單體所在位置(對應(yīng)至外殼102上的前音孔108)所作的剖面圖。如圖中所示，移動電話機100的內(nèi)部空間被電路板104區(qū)分為前部空間120與后部空間140，而揚聲器單體110設(shè)置于移動電話機的外殼102上，并將該前部空間120區(qū)分為一前音響室122與一后音響室124。該前后音響室122與124即是揚聲器單體110得以共鳴發(fā)聲的共振腔。借此，揚聲器單體110的發(fā)聲，經(jīng)由前后音響室122與124的共鳴，并通過制作于外殼102上的前音孔108，而傳送至外界。
參照圖3，圖3是一典型的Helmholtz共振腔示意圖。Helmholtz共振腔是廣泛應(yīng)用于音響系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其是用于仿真系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，以作為設(shè)計的依據(jù)。如圖中所示，Helmholtz共振腔包括有一剛性空腔(Rigid-WallCavity)，而該空腔通過一短而小的頸部與外界的聲場空間相連通。在該頸部的孔徑與深度遠小于聲波波長的情況下，可將位于頸部內(nèi)的空氣視為一質(zhì)量塊，又，空腔的體積是遠大于頸部，而產(chǎn)生有空氣彈簧的作用。當(dāng)外界傳入該共振腔的聲波頻率和該空腔的自然頻率相等時，頸部內(nèi)的空氣柱因而產(chǎn)生劇烈震動，并且頸部測壁摩擦而產(chǎn)生聲音。
根據(jù)1936年Temkin的推導(dǎo)，典型Helmholtz共振腔的共振頻率為f=c2πsVl′]]>其中，c代表聲音的速度，其單位為米/秒；s代表頸部的開口面積，其單位為平方米；V代表共振腔體積，其單位為立方米；l′代表共振等效長度，其單位為米。又就一圓形開口的頸部而言，該等效長度為l′＝l+0.8d。其中，l代表頸部的深度，其單位為米；d代表該圓形開口的直徑，其單位為米。由前述公式可知，共振腔的尺寸越大(即公式中的V)，其有效的諧振頻率越低。又，隨著現(xiàn)今移動電話機的尺寸逐步縮小，移動電話機的低頻發(fā)聲效果也就隨的下降。
根據(jù)上述，同時也參照圖2所示，傳統(tǒng)移動電話機100的架構(gòu)中，揚聲器單體110的共振腔局限于位于電路板前方的空間120。因而導(dǎo)致?lián)P聲器單體110的共振腔空間不足，而造成低頻響應(yīng)效果不佳。又，若為了改善揚聲器的低頻響應(yīng)效果，而增加移動電話機的內(nèi)部空間，又將導(dǎo)致移動電話機的整體結(jié)構(gòu)體積增加，而影響移動電話機的可移植性。
于是，在維持移動電話機整體結(jié)構(gòu)體積的條件下，如何提高移動電話機內(nèi)部的共振腔體積，以提高移動電話機的低頻發(fā)聲效果，是屬移動電話機的發(fā)聲效果中，最需要改善的范疇。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種移動電話機，其外殼上具有一前音孔。一電路板設(shè)置于該外殼的內(nèi)部空間中，并且將該內(nèi)部空間基本上分隔為一第一音響室與一第二音響室。一發(fā)聲裝置設(shè)置于第一音響室，并電連接至該電路板。由于該電路板上具有至少一通音孔，該通音孔連通第一音響室與第二音響室，因此，該發(fā)聲裝置的共振腔體積得以提高，以改善其低頻響應(yīng)效果。
本發(fā)明的另一目的，是提供一種移動電話機，其外殼上具有至少一調(diào)音孔，以將前述第一音響室或第二音響室與外界連通。以使手機整體的諧振頻率曲線平坦化，以改善聲音品質(zhì)。
在本發(fā)明的一實施例中，發(fā)聲裝置位于前音孔的后方，且通音孔位于發(fā)聲裝置的后方，使發(fā)聲裝置介于前音孔與通音孔之間。
在本發(fā)明的一實施例中，發(fā)聲裝置的中心點基本上是對正于通音孔。
在本發(fā)明的一實施例中，調(diào)音孔位于外殼的側(cè)壁上，以將第一音響室與外界連通。
在本發(fā)明的一實施例中，第一音響室與第二音響室通過通音孔相互連通，并且，調(diào)音孔位于外殼的側(cè)壁上，以將第二音響室與外界連通。
關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以通過以下的發(fā)明詳述及參照附圖得到進一步的了解。


圖1是一典型移動電話機的示意圖。
圖2是對應(yīng)圖1中的A-A’剖面線所作的剖面示意圖。
圖3是一典型Helmholtz共振腔的示意圖。
圖4是本發(fā)明移動電話機第一實施例的示意圖。
圖5是就圖2與圖4的移動電話機進行仿真，所計算的頻率響應(yīng)曲線圖。
圖6是本發(fā)明移動電話機第二實施例的示意圖。
圖7是就圖2與圖6的移動電話機進行仿真，所計算的頻率響應(yīng)曲線圖。
圖8是本發(fā)明移動電話機第三實施例的示意圖。
圖9是本發(fā)明移動電話機第四實施例的示意圖。
圖10是本發(fā)明移動電話機第五實施例的示意圖。
圖11是本發(fā)明移動電話機第六實施例的示意圖。
附圖符號說明移動電話機100，200 外殼102，202電路板104，204，214 電池106前音孔108，208 前部空間120后部空間140 前音響室122，222后音響室124，224 揚聲器單體110，210第一音響室220第二音響室240通音孔207調(diào)音孔20具體實施方式
在以下的說明中，為能求得本發(fā)明技術(shù)解說的一貫性，故在不同的實施例中，若有組件的功能相同但形狀略異者，則仍用相同的名稱與圖號。
參照圖4，圖4是本發(fā)明移動電話機第一實施例的示意圖。該示意圖是于該移動電話機200中，發(fā)聲裝置210的所在位置的剖面示意圖。如圖中所示，移動電話機的外殼202包圍有一內(nèi)部空間，在該外殼202上具有至少一前音孔208使該內(nèi)部空間與外界相通，而該前音孔的開孔面積介于1平方mm至100平方mm之間。一電路板204設(shè)置于內(nèi)部空間中，并且將該內(nèi)部空間基本上分隔為一第一音響室220與一第二音響室240。發(fā)聲裝置210，例如一揚聲器單體，設(shè)置于第一音響室220內(nèi)，并電連接至該電路板204(未圖示該連接路徑)，以取得驅(qū)動電壓。此外，在電路板204上還具有一連通第一音響室220與第二音響室240的通音孔207，以提高該發(fā)聲裝置210的共振腔體積，借此改善其低頻響應(yīng)效果。
參照圖5，圖5就圖2與圖4的移動電話機100與200進行仿真，以計算其頻率響應(yīng)曲線。首先，就圖2的移動電話機100而言，即圖5中的實例一，假定前音孔108的開孔面積為40平方mm，揚聲器單體110的直徑為19mm，前音響室122的容積為1.15毫升，后音響室124的容積為2.04毫升，而電路板104的厚度為1mm，移動電話機外殼102的厚度為1mm。而就圖4的移動電話機200而言，即圖5中的實例二，假定前音孔208的開孔面積也為40平方mm，揚聲器單體210的直徑為19mm，前音響室222的容積為1.15毫升，后音響室224的容積為2.04毫升，而電路板204的厚度為1mm，移動電話機外殼202的厚度為1mm。另外，并假設(shè)通音孔207的開孔面積為240平方mm，孔數(shù)為1，而第二音響室240的容積為2.04毫升。
由此模擬圖可得知，增加通音孔207以連通第一音響室220與第二音響室240，可以驅(qū)使頻率響應(yīng)曲線的高峰(即諧振頻率的位置)往低頻處移動，而提高發(fā)聲的低頻響應(yīng)效果。
然而，如圖5所示，無論有無通音孔的設(shè)計，頻率響應(yīng)曲線均在諧振頻率處呈現(xiàn)明顯的尖銳高峰。因此，發(fā)聲裝置所發(fā)出的聲音，在諧振頻率附近的頻率會產(chǎn)生激烈震動，而形成刺耳的聲音，造成聲音品質(zhì)的降低。
如圖6所示，在本發(fā)明的第二實施例中，利用調(diào)音孔的設(shè)計，以使頻率響應(yīng)曲線平坦化。與圖2的移動電話機相比，本實施例的移動電話機外殼202上具有一調(diào)音孔203，以將后音響室224與外界連通。
此外，再參照圖7，圖7是就圖2與圖6的移動電話機進行仿真，以計算其頻率響應(yīng)曲線的變化。首先，就圖2的移動電話機100而言，即圖7中的實例一，假定前音孔108的開孔面積為40平方mm，揚聲器單體110的直徑為19mm，前音響室122的容積為1.15毫升，后音響室124的容積為2.04毫升，而電路板104的厚度為1mm，移動電話機外殼102的厚度為1mm。而就圖6的移動電話機而言，即圖7中的實例三，假定前音孔208的開孔面積也為40平方mm，揚聲器單體210的直徑為19mm，前音響室222的容積為1.15毫升，后音響室224的容積為2.04毫升，而電路板204的厚度為1mm，移動電話機外殼202的厚度為1mm。另外，并假設(shè)調(diào)音孔203的開孔面積為200平方mm，孔數(shù)為1。
由此模擬圖可得知，增加調(diào)音孔203將后音響室224與外界連接，可以使頻率響應(yīng)曲線的高峰(即諧振頻率的位置)平坦化，以避免尖銳發(fā)聲。同時，也可以驅(qū)使該高峰位置往低頻處移動，以提高發(fā)聲的低頻響應(yīng)效果。
如圖8所示，在本發(fā)明的第三實施例中，是針對圖4的移動電話機，改善其頻率響應(yīng)曲線尖銳化的問題。相較于圖4的移動電話機，本實施例的移動電話機200，除了在電路板204上制作有通音孔207以連通第一音響室220與第二音響室240，同時，也在移動電話機的外殼202上制作一調(diào)音孔203，以將第二音響室240與外界連通。
在上述第一至第三實施例中，通音孔207與調(diào)音孔203的數(shù)量均設(shè)定為1個，然而也不限于此。通音孔207的數(shù)量可介于1至15個之間，其相對應(yīng)的開口面積可介于1平方mm至500平方mm之間。而調(diào)音孔203的數(shù)量可介于1至5個之間，其相對應(yīng)的開口面積是介于1平方mm至500平方mm之間。又，為了使移動電話機的整體體積不致過大，以維持其可移植性，前述第一音響室220的容積是介于0.01cc至10cc之間，第二音響室240的容積是介于0.01cc至10cc之間，而揚聲器單體210的尺寸是介于10mm至25mm之間。另外，外殼202的厚度是介于0.5mm至4mm之間，電路板204的厚度是介于0.5mm至5mm之間。
如圖9所示，在本發(fā)明的第四實施例中，使用有二個通音孔207，以使第一音響室220與第二音響室240相通，以提高發(fā)聲裝置210的共振腔體積。另外，如圖10所示，在本發(fā)明的第五實施例中，電路板214的寬度是小于外殼202所包圍的內(nèi)部空間的寬度，因此，第一音響室220與一第二音響室240相通。同時，在外殼202的一側(cè)具有二個并列的調(diào)音孔203a與203b，分別使第一音響室220及第二音響室240與外界連通，以使頻率響應(yīng)曲線平坦化。又，如圖11所示，在本發(fā)明的第六實施例中，除了在電路板204上制作通音孔207，以使第一音響室220與第二音響室240相通，在移動電話機外殼202的兩側(cè)，也分別制作一調(diào)音孔203，以將第二音響室240與外界連通。
如上所述，可見本發(fā)明移動電話機的發(fā)聲效果相較于傳統(tǒng)的移動電話機，具有下列優(yōu)點一、本發(fā)明移動電話機的電路板204上制作有通音孔207以連通第一音響室220與第二音響室240，因而可以充分利用圖2的傳統(tǒng)移動電話機100中，未加利用的后部空間140，也即可以增加移動電話機內(nèi)部共振腔的容積，以提高移動電話機發(fā)聲的低頻響應(yīng)效果。
二、本發(fā)明移動電話機的外殼202上制作有調(diào)音孔203，以將第一音響室220或第二音響室240與外界連通。此外界的空間可視為一無窮大的Helmholtz共振腔，以緩合移動電話機外殼202內(nèi)的共振腔在諧振頻率下的劇烈共振現(xiàn)象，而使頻率響應(yīng)曲線的高峰(即諧振頻率的位置)平坦化，以避免尖銳發(fā)聲。
三、本發(fā)明制作通音孔207與調(diào)音孔203以改善移動電話機發(fā)聲的方法，并不會增加移動電話機的整體結(jié)構(gòu)體積，因此，可以維持移動電話機的可移植性。
以上所述是利用優(yōu)選實施例詳細說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍，而且本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員都能明了，適當(dāng)而作些微的改變及調(diào)整，仍將不失本發(fā)明的要義所在，也不脫離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種電子裝置，包括一具有一前音孔與一內(nèi)部空間的外殼；一電路板，該電路板設(shè)置于該內(nèi)部空間內(nèi)，將該內(nèi)部空間基本上分隔為一第一音響室與一第二音響室，該電路板上具有至少一通音孔，該通音孔連通該第一音響室與該第二音響室；及一設(shè)置于該第一音響室內(nèi)的發(fā)聲裝置，該發(fā)聲裝置與該電路板電連接。
2.如權(quán)利要求1的電子裝置，其特征在于該電子裝置是一移動電話機。
3.如權(quán)利要求1的電子裝置，其特征在于該發(fā)聲裝置設(shè)置于該前音孔后方，該通音孔設(shè)置于該發(fā)聲裝置后方，使該發(fā)聲裝置介于該前音孔與該通音孔之間。
4.如權(quán)利要求1的電子裝置，其特征在于該外殼還具有一外殼側(cè)壁，該外殼側(cè)壁上具有一調(diào)音孔，該調(diào)音孔將該第一音響室與外界連通。
5.如權(quán)利要求1的電子裝置，其特征在于該外殼還具有一外殼側(cè)壁，該外殼側(cè)壁上具有一調(diào)音孔，該調(diào)音孔將該第二音響室與外界連通。
6.如權(quán)利要求1的電子裝置，其特征在于該前音孔的開孔面積介于1平方mm至100平方mm之間，該揚聲器單體的尺寸是介于10mm至25mm之間，該外殼的厚度是介于0.5mm至4mm之間，該電路板的厚度是介于0.5mm至5mm之間，該第一音響室的容積介于0.01毫升至10毫升之間，而該第二音響室的容積介于0.01毫升至10毫升之間。
7.如權(quán)利要求1的電子裝置，其特征在于該通音孔的開口面積是介于1平方mm至500平方mm之間，而其數(shù)量是介于1至15個之間。
8.如權(quán)利要求4或5的電子裝置，其特征在于該調(diào)音孔的開口面積是介于1平方mm至500平方mm之間，而其數(shù)量是介于1至15個之間。
9.一種電子裝置，包括一外殼，該外殼具有一內(nèi)部空間，一前音孔與一第一調(diào)音孔；一設(shè)置于該內(nèi)部空間中的電路板；及一設(shè)置于該前音孔與該電路板之間的發(fā)聲裝置，該發(fā)聲裝置將該內(nèi)部空間分隔為一前音響室與一后音響室，該前音響室與該前音孔連通，該后音響室與該第一調(diào)音孔連通，其中，該前音響室通過該前音孔與外界連通，而該后音響室通過該第一調(diào)音孔與外界連通。
10.如權(quán)利要求9的電子裝置，其特征在于該外殼還具有一第二調(diào)音孔，其中，該第一調(diào)音孔與該第二調(diào)音孔分別設(shè)置于該外殼的左右兩側(cè)，該后音響室通過該第一調(diào)音孔及該第二調(diào)音孔而與外界連通。
11.如權(quán)利要求9的電子裝置，其特征在于該外殼還具有一第二調(diào)音孔，其中，該第一調(diào)音孔與該第二調(diào)音孔分別位于該電路板前方與該電路板前方后方，該后音響室通過該第一調(diào)音孔及該第二調(diào)音孔而與外界連通。
全文摘要
一種移動電話機的音響室設(shè)計，該移動電話機外殼上具有一前音孔，一電路板設(shè)置于該外殼的內(nèi)部空間中，并且將該內(nèi)部空間基本上分隔為第一音響室與第二音響室，而一發(fā)聲裝置設(shè)置于第一音響室，并電連接至電路板。該電路板上具有至少一通音孔以連通第一音響室與第二音響室，以提高該發(fā)聲裝置的共振腔體積，改善其低頻響應(yīng)效果。此外，外殼上另具有一調(diào)音孔，以將前述第一音響室或第二音響室與外界連通，以使手機整體的諧振頻率曲線平坦化，改善聲音品質(zhì)。
文檔編號H04M1/62GK1658622SQ20041000542
公開日2005年8月24日 申請日期2004年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月18日
發(fā)明者楊宗龍 申請人:明基電通股份有限公司