帶有增強低頻響應的裝置的電話機的製作方法
2023-06-10 09:50:01 1
專利名稱：帶有增強低頻響應的裝置的電話機的製作方法
技術領域：
本發明涉及帶有增強低頻響應的裝置的電話機，詳細地說，涉及外殼聽筒部分的後面安裝揚聲器、聽筒部分的中央區域有至少一個由揚聲器產生的聲音從中發出的聲開孔這種類型的電話機。
在上述技術領域中，電話機的音質一般並不總是完美的，這是盡人皆知的。其主要原因是電話機的頻率響應有限(在約300和3400赫之間)。對頻率響應的限制在不同的正式批准的規章中作了規定，它們大都基於由不再存在的CCITT(國際電報電話機諮詢委員會、過去稱作ITU(國際遠程通信聯盟)委員會、它本身是一個聯合國談判(treaty)組織制定的草案。為了保證測量的復演性，建議的測試方法採用明確規定的設備，諸如頻率響應測量用的人工耳和口。
按照普遍接受的測試方法，電話機中揚聲器的頻率響應用測試微音器測量，後者藉助氣密密封直接耦合到揚聲器上面。測試微音器一般裝在電話機機外殼聽筒部分的中央，亦即緊靠在位於所述聽筒部分後方的揚聲器的上方。先有電話機製造技術完全能夠做到使頻率響應足夠平坦，而且在藉助上述揚聲器和微音器之間的氣密密封的測試過程中完全在規定的限度以內，因而電話機可以通過測試。
但是，由於如上所述該測試規定氣密密封，所以即使在揚聲器和微音器之間存在很小的縫隙，都會使揚聲器的頻率響應不太令人滿意。在現實生活中，在揚聲器和用戶的耳朵之間很少有完善的密封。相反，通常電話機都與人耳保持一段小距離。對行動電話機尤為如此，這裡的接收響度高，而且噪聲電平可能相當大，用戶很可能在他的耳朵和電話機揚聲器之間保持某個距離。其結果是通過揚聲器接收的聲音的頻率較低的區域將呈現不出揚聲器鑑定測試期間所表現的完善的響度；而是低頻的聲音振幅比平坦頻率響應的理想情況低得多。
以前解決上述問題的已知方法涉及提升從揚聲器發出的聲音的低頻區域，其中在把電話機的總體頻率響維持在足夠平坦的電平方面出現困難。另外，一個明顯的途徑是利用優質的聲學、電學或電子學組件來整個降低噪聲。但是，這個途徑意味著電話機的製造成本上升。
本發明的一個目的是解決上述問題。在本質上，電話機的低頻響應可以用本發明的實現方法加以提升低頻損失可以用一個裝置來糾正，它放大聲音的低頻區域並使聲音從與聽筒中央分開的地方發出，揚聲器的聲音通常由聽筒的中央發出，而且在鑑定試驗過程中測試微音器與聽筒中央氣密密封耦合。換句話說，按照本發明，在測試過程中在聽筒中央獲得的頻率響應保持在足以通過測試的平坦電平，而同時聲音的低頻(亦即低音)得到放大，並從聽筒或電話機外殼的非中央部分發出。由於本發明，該電話機仍舊能夠通過鑑定試驗，而同時用戶在正常使用過程中，在人耳和電話機揚聲器之間保持某個距離的情況下，將享受改進後的低音音質。
於是，對於一種電話機實現了本發明的目的所述電話機包括安裝在外殼聽筒部分後面的揚聲器，聽筒部分的中央區域有至少一個聲開孔，揚聲器產生的聲音通過所述開孔發出，在外殼遠離中央聲開孔的地方設置至少一個低音開孔；並且設置一種裝置、用來通過低音聲開孔產生低頻特性得到增強的聲音。
將在隨後的詳細的公開、附圖和後附的權利要求書中描述本發明的其他目的、特徵和優點。
現將參照附圖較詳細地描述本發明的最佳實施例，附圖中
圖1是按照本發明一個實施例的電話機的一部分的示意的剖面圖；圖2是圖1實施例的示意的電路圖；圖3是圖1實施例的另一個示意的電路圖；
圖4和5是舉例說明圖1-3實施例的頻率響應的曲線圖；圖6是本發明第二個實施例的示意的剖面圖；以及圖7是舉例說明圖6所示實施例的的頻率響應的曲線圖。
圖1舉例說明按照本發明的帶有低頻響應提升裝置的電話機的第一實施例。該電話機包括裝置外殼30，後者帶有設置了聲開孔40的聽筒部分20。第一揚聲器10以傳統方式安裝在裝置外殼30內聽筒部分20的後面，對準聲開孔40。第一揚聲器10設計成具有滿足上述已經批准的規定的平坦頻率響應，這裡的頻率響應是用藉助氣密密封安裝在聽筒部分20上的測試微音器進行測量的。另外，該電話機還配備第二揚聲器70，它安裝在裝置外殼30內部，第一揚聲器10的後面。正如後面將要描述的，第二揚聲器70安排成通過裝置外殼30上的低音開孔60產生低頻特性得到增強的聲音。
正如在圖1中看到的，低音開孔60位於遠離聽筒部分20中央處的中央聲開孔40的地方。另外，第一揚聲器10配備有由壁14形成的第一音腔12，而第二揚聲器70具有由壁64形成的第二音腔62。音腔12和62在聲學上是彼此隔離的。
下稱平坦響應揚聲器的第一揚聲器10和下稱低音揚聲器的第二揚聲器都連接到一個公用的放大器72上。平坦響應揚聲器10直接連接到這個放大器72，從而提供圖4中所示的平坦的頻率響應，而低音揚聲器70通過中間的低通濾波器74連接到放大器72，該低通濾波器對提供給低音揚聲器70的驅動信號的較高頻率進行衰減，並如圖4舉例說明的，提供主要在低頻區域的頻率響應。正如圖2中舉例說明的，低通濾波器74包括一個與10μF(微法)電容78串聯的10nH(毫亨)線圈76。這種類型的低通濾波器在本技術領域是眾所周知的，因而以下不再更詳細地描述了。
這樣，低音揚聲器70安排成通過非中央的低音聲開孔60發出低音或低頻特性得到增強的聲音。低音聲開孔60位於離中央聲開孔40足夠遠的地方，使之不影響在聽筒部分20中央區域進行的上述鑑定測試的測量結果。另一方面，正常使用時，正如圖5中舉例說明的，通過低音開孔60提供增強的低音聲音將改善提供給用戶的音質。
圖5最下面的曲線代表只用平坦響應揚聲器10(亦即，相當於只用一個揚聲器的先有技術的電話機)時，由與包括聽筒部分的電話機一端保持2cm(釐米)距離的微音器獲得的音質。圖5中上面的一條曲線代表使用按照本發明上述實施例的雙揚聲器配置時用位於離電話機相同距離的相同微音器測得的音質。正如圖5清楚表明的，由於本發明，低頻區域的音質顯著地得到改善。
正如圖3中舉例說明的，作為對圖2中兩個揚聲器10和70共用一個放大器72的替代方案，平坦響應揚聲器10和低音揚聲器70可以由各自的放大器80和82驅動。低通濾波器84連接在第二放大器82之前，使得在提供給低音揚聲器70的驅動信號中只有低頻被放大。正如本專業技術人員所理解的，低通濾波器84可以用諸如電阻和電容等傳統的無源元件來實現。或者，該低通濾波可以用數位訊號處理器(DSP)來實現。
現將參照圖6和7描述本發明的第二實施例。第二實施例提供一個比第一實施例緊湊的解決方案，因為它不需要使用額外的低音揚聲器70。圖6中給出了第二實施例的示意圖。該電話機包括裝置外殼30，後者帶有設置了中央聲開孔40的聽筒部分20。揚聲器10安裝在裝置外殼30內部，聽筒部分20的後面。另外，裝置外殼30在離開聽筒部分20中央區域和中央聲開孔40一段距離的地方備有低音聲開孔60。至今所描述的元件與圖1中所描述的第一實施例中的對應的元件相同或類似。
與第一實施例不同，圖6的電話機沒有附加的低音揚聲器。代之以低音腔92，後者安排在中央音腔12的兩側。低音腔92由壁96形成，並與各自的低音聲開孔60相連。另外，每一個低音腔92通過壁96上的小孔90與中央音腔12相連。另外，每一個低音腔92都包含聲學衰減材料94，後者安排來把從中央聲腔12通過開孔90洩漏到各自的低音腔92的聲音中的高頻分量濾除。
單個揚聲器10由諸如放大器和濾波器等放大裝置驅動，使得從揚聲器10發出的聲音的低頻區域得到放大。低頻區域的這種提升看來象是與用測試微音器通過中央聲開孔40檢測的聲音平坦響應要求衝突。但是，由揚聲器10在中央音腔12中產生的一定數量的聲音通過開孔90洩漏到低音腔92。這部分聲音中頻率較高的區域被衰減材料94以及開孔90本身衰減，但是一定數量的頻率較低的分量將通過低音聲開孔60發出，從而使處於離聽筒部分20某個距離的人耳接收的總音量的低音部分得到增強。
為了既在藉助氣密密封直接在中央聲開孔40上進行測量時獲得足夠平坦的頻率響應，又在電話機正常使用傾聽時獲得所希望的低音增強，中央音腔12以及低音腔92、開孔90和60以及聲學衰減材料94都需要精心設計並在現實生活和實驗室測試過程中進行調整。給出上述基本指導原則之後，進行這樣的調整這是本專業技術人員力所能及的事。
圖7中示出用緊密頂住聽筒部分20的測試微音器進行測量的第二實施例的頻率響應。最下面的曲線代表不作低頻損失的放大或補償時揚聲器10的頻率響應。最上面的曲線代表用來改善低音聲音特性的放大器的頻率響應。正如在圖7中看到的，該放大器安排來向直至大約300赫的頻率提供高電平放大，向約300赫至900赫的頻率提供線性減小的放大倍數。對於900赫以上的頻率，該放大器提供低電平放大。所得揚聲器10的合成頻率響應由中間的曲線說明，它表明本發明第二實施例獲得的總音質呈現出足夠平坦的頻率響應特性。
正常使用時獲得的合成頻率特性基本上相當於第一實施例的示於圖5中的頻率響應。
以上已經參照第一和第二實施例描述了本發明。但是，正如後附的獨立權利要求所定義的，在本發明的範圍之內，不同於這裡明白公開的實施例的各種實施例也是可能的。例如，就第一實施例而言，兩個揚聲器也可以一個放在另一個旁邊，而不是一個放在另一個後面。另外，所有的放大和濾波功能可以用這裡公開的裝置以外的裝置實現。此外，對中央聲開孔和較遠的低音聲開孔可以作不同的安排，數目可以比圖中畫出的和上面描述的更多或更少。就第二實施例而言(圖6)，通過細心設計低音腔92和開孔90和60的聲學特性，可以避免使用聲學衰減材料94。
權利要求
1．一種電話機，它包括安裝在外殼(30)聽筒部分(20)後面的揚聲器(10)，聽筒部分的中央區域至少有一個聲開孔(40)，所述揚聲器產生的聲音通過所述開孔發出，其特徵在於位於外殼(30)中遠離所述至少一個中央聲開孔(40)的地方的至少一個低音開孔(60)，以及用來通過所述至少一個低音聲開孔(60)產生具有增強的低頻特性的聲音的裝置(70，72，74；70，82，84；10，92，94)。
2．按照權利要求1的電話機，其特徵在於所述用來產生具有增強的低頻特性的聲音的裝置包括附加的揚聲器(70)。
3．按照權利要求2的電話機，其特徵在於所述附加的揚聲器(70)在聲學上與安裝在聽筒部分(20)後面的揚聲器(10)隔離。
4．按照權利要求1-3中任何一個的電話機，其特徵在於所述用來產生具有增強的低頻特性的聲音的裝置包括放大器(72；82)和低通濾波器(74；84)。
5．按照權利要求1的電話機，其特徵在於所述用來產生具有增強的低頻特性的聲音的裝置包括空腔(92)，後者用來把所述揚聲器(10)產生的聲音引導到所述至少一個低音聲開孔(60)。
6．按照權利要求5的電話機，其特徵在於所述空腔(92)包括聲學衰減材料(94)。
全文摘要
一種電話機具有安裝在外殼(30)聽筒部分(20)後面的揚聲器(10),聽筒部分的中央區域具有至少一個聲開孔(40),所述揚聲器產生的聲音通過所述開孔發出。在外殼(30)中遠離中央聲開孔(40)的地方設置至少一個低音開孔(60),並設置一些用來通過所述至少一個低音聲開孔(60)產生具有增強的低頻特性的聲音的裝置(10,70)。
文檔編號H04R1/22GK1293880SQ9980408
公開日2001年5月2日 申請日期1999年2月3日 優先權日1998年3月19日
發明者J·諾爾德斯特倫 申請人:艾利森電話股份有限公司