JP2008294493A - フレキシブルスピーカの音質補正装置および音質補正装置を備えたスピーカシステム - Google Patents

Abstract

【課題】シート状で可撓性を有するスピーカが使用時に変形しても、安定した音質の音声を出力することを可能とする、フレキシブルスピーカの音質補正装置を提供する。
【解決手段】スピーカ３の湾曲度合いを計測する曲げセンサ４を備えたセンサ付きスピーカ３０に接続され、音声信号を受信する受信部６と、受信した音声信号を、周波数帯域別に振幅を所定量増減するように補正する、固有の補正パターンをそれぞれ備えた複数のフィルタ７と、曲げセンサ４により計測された湾曲度合いに応じて、予め設定された条件にしたがって前記フィルタ７の１つを選択するフィルタ選択部８と、を備え、選択されたフィルタ７によりスピーカ３の湾曲度合いに対応した音声信号をスピーカ３に出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、フレキシブルディスプレイに一体に搭載されたスピーカの形状変化による音質変化を補正する装置に関する。

近年、電子ペーパー、電子書籍等と呼ばれる、薄型かつ軽量の画像表示装置の開発が進められている。特に、可撓性を有するシート状の画像表示装置（フレキシブルディスプレイ）は、円柱等の曲面に備えることも可能であり、また、丸めて収納することが可能であるため大画面であっても携帯性を損なうことがなく、広告等の掲示用や、ＰＤＡ（携帯情報端末）等の表示装置として注目されている。

本発明者らは、このフレキシブルディスプレイにスピーカを備えることで、画像と音声の両方を出力可能な、例えばフレキシブルなテレビ受像機とすることを試みた。

ディスプレイに一体に備えられたスピーカに関しては、ノート型パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯電話の液晶表示装置等で既に実用化されている。これは、表示装置の表示面側に透明なアクリル板等を配設し、周縁部にアクチュエータ（エキサイタ）を取り付けてアクリル板等を振動させて音声を出力するものである。特許文献１には、スピーカの振動板を表示面と一体とする技術が開示されている。さらに、特許文献２には、可撓性を有し、携帯電話の折り畳み部に連続して備えられるスピーカの技術も開示されている。また、特許文献３には、可撓性を有したままスピーカを内蔵するディスプレイの技術が開示されている。また、特許文献４には、振動板を駆動するための圧電素子を複数備えることで、振動板を曲面としても優れた音質を出力するスピーカの技術が開示されている。

一方、出力音声の質の向上としては、周囲の雑音等に応じてリアルタイムに音質を補正する技術が知られており、特許文献５には雑音を取り込むためのマイクを備えた車両搭載用のオーディオ装置、特許文献６には携帯電話機の受話装置それぞれについて、雑音と同じ周波数帯域の出力音声の音量を増幅させて自動的に補正する技術が開示されている。
特開２００３−２１１０８７号公報（請求項１） 特開２００５−３３５０５号公報（段落００４７〜００５８、図５） 特開２００３−１２５３１５号公報（段落０００９〜００１２） 特開平８−８８８９６号公報（段落０００６〜０００７） 特開平５−２９９９５７号公報（請求項１） 特開平９−４６１５４号公報（段落００２５〜００２６）

ここで、フレキシブルスピーカの場合、スピーカの振動板の形状（湾曲度合い）が変化すると、振動板の駆動手段にかかわらず、音質（振幅周波数特性、音量）が変動する。上記従来技術においては、いずれも製品として完成したスピーカが変形することを想定しておらず、特許文献３についても、スピーカの変形と音質の関係については検証されていない。特許文献２についても、携帯電話機の折り畳み部における部分は振動板として機能させていない。そのため、使用時すなわち音声出力時には平面等設定された形状に枠体で固定する必要がある。これは、広告等、固定して使用する場合には問題ないが、携帯用として新聞や雑誌のように書類感覚で緩く撓めた状態で把持して視聴すると、音質がそのときどきで異なってしまうので、枠体等の支持部材を設けて固定する必要があり、スピーカの収納時における大きさおよび重量が増大する。一方、振動板をフレキシブルディスプレイと一体とせず、スピーカは変形しないように筐体に格納し、例えばフレキシブルディスプレイの端部に備える方法も挙げられる。しかしながら、この場合は筐体の分だけ装置が大きくなって携帯性を損ねる上、振動板の面積が小さくなるため音量を大きくすることが困難となり、広告等には不向きとなる。

本発明は前記問題点に鑑み創案されたもので、フレキシブルディスプレイに一体に備えられ、変形させても安定した音質の音声を出力することを可能とするフレキシブルスピーカの音質補正装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明者らは、振動板の変形の程度すなわち曲率（湾曲度合い）が同じ場合は音質の変位差も同じであることに着目し、振動板の曲率に応じて音声信号を補正する思想に至った。

すなわち、請求項１に係る音質補正装置は、シート状で可撓性を有するスピーカに前記スピーカの湾曲度合いを計測するセンサ手段を備えたセンサ付きスピーカに接続され、前記スピーカの出力音声の音質を補正する音質補正装置であって、音声信号を受信する音声信号受信手段と、前記音声信号受信手段により受信した音声信号を、周波数帯域別に振幅を所定量増減するように補正する、固有の補正パターンをそれぞれ備えた複数のフィルタと、前記センサ手段により計測された湾曲度合いに応じて、予め設定された条件にしたがって前記フィルタの１つを選択する選択手段と、を備え、前記選択手段により選択されたフィルタにより補正された音声信号を、前記スピーカに出力することを特徴とする。

かかる構成により、シート状のスピーカが変形しても、安定した音声を出力させることが可能である。

また、請求項２に係る音質補正装置は、請求項１に記載の音質補正装置において、前記選択手段は、前記センサ手段により計測された湾曲度合いに応じて、予め設定された条件にしたがって前記フィルタの２つを選択し、前記選択手段により選択された２つのフィルタに予め設定されたフィルタ係数を前記湾曲度合いに応じた比率で合成して、この合成されたフィルタ係数にしたがって前記音声信号受信手段により受信した音声信号を補正するフィルタ合成音声補正手段をさらに備え、前記フィルタ合成音声補正手段により補正された音声信号を、前記スピーカに出力することを特徴とする。

かかる構成により、フィルタの数以上に補正パターンを細分化できるので、出力音声の音質の精度が向上する。

また、請求項３に係るスピーカシステムは、シート状で可撓性を有するスピーカに前記スピーカの湾曲度合いを計測するセンサ手段を備えたセンサ付きスピーカと、前記スピーカの出力音声の音質を補正する請求項１または請求項２に記載の音質補正装置と、を備え、前記センサ手段は、前記スピーカの表面または周縁部に沿って所定長さに亘って設けられることを特徴とする。

かかる構成により、シート状のスピーカの使用時の形状にかかわらず、安定した音声を出力するスピーカシステムが得られる。

また、請求項４に係るスピーカシステムは、請求項３に記載のスピーカシステムにおいて、前記スピーカは平面視形状が四角形であり、前記センサ手段は、前記スピーカの横方向の辺に沿って設けられて前記スピーカの横方向の湾曲度合いを計測する第１センサと、前記スピーカの縦方向の辺に沿って設けられて前記スピーカの縦方向の湾曲度合いを計測する第２センサと、からなることを特徴とする。

かかる構成により、平面視形状が四角形のシート状のスピーカの縦横２方向の湾曲に対して、安定した音声を出力するスピーカシステムが得られる。

請求項１に係る音質補正装置によれば、この音質補正装置を備えることにより、シート状のスピーカは、使用時の形状が変化しても安定した音質の出力音声が得られる。請求項２に係る音質補正装置によれば、さらに安定した音質の出力音声が得られる。

請求項３に係るスピーカシステムによれば、丸めたり折り畳めたりできるので大型化（大面積化）しても携帯性を損ねず、さらに使用時の形状が限定されない、安定した音質のスピーカシステムとすることが可能である。また、スピーカを特定の形状に固定する必要がないので、使用する場所や状態が限定されず、利用者が手で持って使用する程度の大きさであれば支持部材も不要であり、大型のものでも、例えば吊り下げるだけでもよく全面を固定する必要がない。請求項４に係るスピーカシステムによれば、縦横２方向に変形するスピーカとしても安定した音質のスピーカシステムとすることが可能である。

以下、本発明に係る音質補正装置を実現するための最良の形態について、図を参照して説明する。図１は、本発明に係る音質補正装置を備えるスピーカ付きフレキシブルディスプレイの模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）はスピーカ付きフレキシブルディスプレイの断面図である。図２は本発明の実施形態に係るスピーカシステムの構成を示すブロック図である。以下に、本発明に係る音質補正装置、および、これを備えるスピーカ付きフレキシブルディスプレイを構成する各要素について説明する。

スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０は、図１（ａ）に示すように、可撓性を有し、平面視が長方形のシート状で、映像信号入力ケーブルおよび音声信号入力ケーブルが接続されている。また、図１（ｂ）に示すように、その構成は、ディスプレイ（表示装置）２およびスピーカ３からなる。また、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０には、その湾曲度合いを計測する曲げセンサ（センサ手段）４が備えられている。

ディスプレイ２は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）、液晶、有機ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）およびこれらの複合等により構成される。図１（ｂ）に示すディスプレイ２は有機ＥＬからなる。また、図示しない駆動用デバイス等も備える。いずれの方式においても、基板（透明基板２１、封止基板２４）は可撓性を有するプラスチック等の素材からなるため、装置全体としても可撓性を有する。ディスプレイ２の厚さは方式等にもよるが、０．１〜０．５ｍｍである。

スピーカ３は、ディスプレイ２と一体に備えられ、膜状の圧電体である圧電膜３２を駆動してこれを振動させて音声を出力する。圧電膜３２は、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ：Ｐｏｌｙ ＶｉｎｙｌｉＤｅｎｅ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ）が挙げられ、図１（ｂ）に示すように、一対の電極３３ａ，３３ｂに挟まれてディスプレイ２の裏面側（画像表示面を表面とする）に配設される。この電極に挟まれたＰＶＤＦ膜は、約０．１ｍｍである。なお、圧電膜３２および電極３３ａ，３３ｂが透明な材料であれば、ディスプレイ２の表面側に配設されてもよい。

曲げセンサ４は、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０の下辺に沿って備えられた第１センサ４１と左辺に沿って備えられた第２センサ４２からなり、それぞれがスピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０のＸ方向とＹ方向の湾曲度合いを計測する。この曲げセンサ４（４１，４２）は公知のものでよく、例えば、歪みゲージとも呼ばれ、屈曲によって電気抵抗が変動する物質で構成され、曲率に応じて抵抗が特定の変動を生じるものが挙げられる。これは、曲率が０（平面）で抵抗値が約１０ｋΩであり、湾曲をきつく（曲率を大きく）していくと、３０〜４０ｋΩまで増加する。すなわち、曲げセンサ４は、可変抵抗であり、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０の曲率に応じて、一定の電流に対して変動した電圧が出力される。なお、曲げセンサ４は、スピーカ３の周縁部に備える構成としているが、スピーカ３の湾曲度合いを計測可能であれば、周縁全長に亘って設けていなくともよいし、スピーカ３（およびディスプレイ２）の駆動や視聴に支障がなければ、スピーカ３の面内に備える構成としてもよい。また、スピーカ３の圧電膜３２とは別に圧電体を設け、その出力電圧で振動板の形状変化を計測する方法もある。

図２に示すように、音質補正装置５は、音声信号Ｓ０を受信する受信部（音声信号受信手段）６と、受信した音声信号Ｓ０を補正する複数のフィルタ７（７１，７２，…，７Ｎ）と、曲げセンサ４の出力に応じてフィルタ７１，７２，…，７Ｎから１つを選択するフィルタ選択部（選択手段）８とから構成される。そして、図１（ａ）に示すように、音質補正装置５は、ケーブルを介してスピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０に接続された筐体に格納されてもよいし、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０の端部等に直接備えられてもよい。なお、前記ケーブルは、曲げセンサ４に接続するケーブルと音質補正装置５の出力であり、後者は前記のスピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０の音声信号入力ケーブルである。また、筐体の外側には、電源のＯＮ／ＯＦＦスイッチ、音質補正機能のＯＮ／ＯＦＦスイッチ、チャンネル切替スイッチ、音量調節つまみ等を備える（図示せず）。

受信部６は、スピーカ３で出力する音声の音声信号Ｓ０を受信するインターフェース装置（Ｉ／Ｆ）であり、図１（ａ）に示すようにアンテナに接続してもよいし、オーディオ装置等の出力端子に接続してもよい。

フィルタ７は複数備えられ、その内の１つが、フィルタ選択部８の命令に基づいて受信部６で受信した音声信号Ｓ０を受け、その音質を補正してスピーカ３へ出力する装置である。補正とは、入力された音声信号を周波数帯域別に振幅やゲインを所定量増減させて出力することで、その詳細は後述する。フィルタ７はいわゆるイコライザであり公知の方法に基づいて設計される。

フィルタ選択部８は、曲げセンサ４の出力電圧を受け、この出力電圧を所定の閾値で複数の段階に振り分けるための演算装置（ＣＰＵ）である曲げ情報処理部８１と、その段階に応じてフィルタ７を１つ選択する選択部８２と、選択部８２が選択した１つのフィルタ７を駆動させるフィルタ切替部８４と、これらの処理を実行させるプログラムや出力電圧の閾値およびフィルタ７の選択条件を記憶するメモリ８３と、を備える。したがって、フィルタ選択部８は、演算装置（ＣＰＵ）およびメモリからなる。

次に、本発明の実施形態に係る音質補正装置による補正方法および音質補正装置の詳細な構成について、図２、図３および図４を参照して説明する。図３はスピーカの曲率を変えたときの出力音声の振幅周波数特性を示すグラフであり、図４は音声の振幅周波数特性を補正するイメージを示す図である。

図３に示すように、スピーカ３の曲率を変えると、同一の音声信号Ｓ０による出力音声の音質、すなわち周波数に対する振幅、および音量（≒振幅）が変化する。そして、スピーカ３の曲率と出力音声の音質の関係は一定であり、すなわち、スピーカ３の形状（湾曲度合い）が同一であれば出力音声の音質は一致する。このことから、スピーカ３の変形に対応した音質補正パターンを予め登録しておき、スピーカ３の形状に合わせて、この音質補正パターンが登録されたフィルタ７（７１，７２，…，７Ｎ）で音声信号Ｓ０を変換してスピーカ３に出力すれば、あるべき音質の音声が出力されることになる。

図４は、音声の振幅周波数特性を補正するイメージを示す図であると同時に、図３の振幅周波数特性を、音声信号Ｓ０の本来の音質を基準（＝０）とした振幅周波数特性を示した図でもある。この基準との差を埋めるため、スピーカ３の２種類の曲率Ａ，Ｂに合わせた、それぞれ異なる補正を行うフィルタ７（７Ａ，７Ｂ）により音声信号Ｓ０を補正することで、曲率Ａ，Ｂどちらの形状のスピーカ３においても、本来の音質で音声が出力される。そして、フィルタ７（７１，７２，…，７Ｎ）は、それぞれに異なる振幅の増減量（補正値）が設定されている。フィルタ７の数は音質補正パターンの数だけ備えられるが、その数が多いほど、すなわち音質補正パターンが細分化されているほど、音質補正の精度は向上する。

音質補正パターンの数すなわちフィルタ７の数は、そのままスピーカ３の形状のパターンの数である。可撓性を有するスピーカ３の形状の変化は本来無限であるので、スピーカ３の使用時（音声出力時）における形状の変化の範囲で、補正後の音質に違和感がない程度に形状のパターンを有限に分割することにする。

スピーカ３の形状は、スピーカ３の周縁に備えた曲げセンサ４が計測した曲率から複数のパターン（段階）に振り分けられる。この曲率は前述したように、例えばアナログ電圧として出力される。なお、図１（ａ）では、曲げセンサ４（４１，４２）はスピーカ３（スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０）の縦横各１辺に備えられているが、例えばスピーカ３が、軸がＹ方向の円筒状に丸くなるだけの構造であれば、Ｘ方向の第１センサ４１のみを備えればよい。さらに、画像表示面側が内側になる（凹面になる）方向にだけ変形するのであれば、片方向の曲げセンサ４を備えればよい。このような場合は、スピーカ３の形状のパターンの数も少なくなるため、フィルタ７の数は少なくなる。一方、錐面形状のように上下間や左右間で曲率が異なる場合は、対向する２辺にそれぞれ曲げセンサ４を備える必要がある。さらに、大型のスピーカ３で、その１辺における位置によって曲率が大きく異なるような形状が想定される場合は、曲げセンサ４を分割して備える。そして、これらのように複数の曲げセンサ４を備える場合は、各曲げセンサ４の曲率を合成してスピーカ３の形状のパターンに振り分ける。その方法としては、例えばマトリクス状の振り分け表をフィルタ選択部８のメモリ８３に記憶させておく等が挙げられる。これらの処理は、フィルタ選択部８の曲げ情報処理部８１で実行される。

次に、本発明の実施形態に係る音質補正装置による補正手順について、図４、図５および適宜図２を参照して説明する。図５はスピーカの２種類の曲率におけるそれぞれの音声信号を補正する過程を説明する図である。

音質補正装置５は、製造時（出荷前）に、予め計測されたスピーカ３の曲率と音質との相関から、曲げセンサ４の出力電圧を段階に振り分ける閾値を設定され、その段階別に適用するフィルタ７（７Ａ，７Ｂ）を選択するための設定条件と、前記閾値とをフィルタ選択部８のメモリ８３に記憶させる。スピーカ３の曲率と音質との相関は、同一形状のスピーカ３で実際に計測してもよいし、シミュレーション等により算出してもよい。

スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０および音質補正装置５を起動させると、受信部６が音声信号Ｓ０を受信する。音声信号Ｓ０を受信すると、受信部６はフィルタ選択部８にフィルタ７の選択を指示する。受信部６の指示を受けたフィルタ選択部８は、曲げセンサ４の出力電圧を受け、曲げ情報処理部８１がそれぞれを記憶された閾値および選択条件に基づいて段階を決定する。そして、選択部８２がこの段階に対応する１つのフィルタ７（７Ａまたは７Ｂ）を指定して、フィルタ切替部８４は指定されたフィルタを駆動させる。

次に、フィルタ選択部８（選択部８２）に指定されたフィルタ７Ａ（またはフィルタ７Ｂ）は、受信部６から音声信号Ｓ０を受け、これを補正してスピーカ３に出力する。フィルタ７Ａで補正された音声信号Ｓ１ａを曲率Ａのスピーカ３で出力すると、本来の音質の出力音声が得られる。同様に、フィルタ７Ｂで補正された音声信号Ｓ１ｂを曲率Ｂのスピーカ３で出力すると、同一音質の出力音声となる。そして、フィルタ７の選択が所定時間毎に繰り返されることで、使用中（音声出力中）にスピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０（スピーカ３）の形状が変化しても、出力音声の音質があるべき音質に保たれる。この、フィルタ７の選択を繰り返す所定時間は特に限定されないが、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０の面積や用途に応じて設定されることが好ましい。また、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０の形状が固定されて使用される場合は、電源ＯＮ時や音声信号の受信開始時にのみフィルタ７の選択が実行される仕様にしてもよい。なお、受信部６がフィルタ選択部８に対してフィルタ７の選択命令を出す形式としたが、フィルタ選択部８が受信部６に音声信号の受信の有無を照会する形式にしてもよい。

スピーカ３の曲率によっては、フィルタ選択部８がいずれのフィルタ７も選択せず、音声信号Ｓ０を補正しないでそのままスピーカ３に出力する構成としてもよい。この場合、フィルタ７の数はスピーカ３の形状のパターンの数より少なくなる。また、個々の補正パターンに合わせたフィルタ７を複数備えるのではなく、振幅増減量の変更可能なフィルタ７を１つ備え、複数の補正パターンをメモリ８３に予め格納し、選択部８２が補正パターンの１つを選択してフィルタ７を書き換える構成としてもよい。この場合、フィルタ７は１つなのでフィルタ切替部８４は不要である。

次に、本発明の別の実施形態に係る音質補正装置による補正手順について、図６を参照して説明する。図６は本発明の別の実施形態に係る音質補正装置による音声信号の補正を説明する図である。なお、前記の実施形態と共通する要素については、説明を省略する。

本実施形態に係る音質補正装置５１はフィルタ合成音声補正部（フィルタ合成音声補正手段）９をさらに備える。そして、曲げ情報処理部８１が曲げセンサ４の出力電圧を受けて曲率Ｃの段階を振り分けるときに、複数のフィルタ７のそれぞれの補正パターンに略一致する曲率とならない場合、曲げ情報処理部８１は、この曲率Ｃを挟んでもっとも近い曲率Ａと曲率Ｂを検出する。さらに、曲率Ｃの曲率Ａ−Ｂ間における位置、すなわち、曲率Ｃ＝ｘ＊曲率Ａ＋（１−ｘ）＊曲率Ｂ、が成立する比率ｘ（０＜ｘ＜１）を算出する。この式から、比率ｘは、ｘ＝（曲率Ｃ−曲率Ｂ）／（曲率Ａ−曲率Ｂ）、で算出できるので、曲げ情報処理部８１（フィルタ選択部８）は、この比率ｘをフィルタ合成音声補正部９に伝達する。一方、曲げ情報処理部８１の検出結果を受けて、選択部８２は、曲率Ａに対応するフィルタ７Ａと曲率Ｂに対応するフィルタ７Ｂの２つのフィルタ７を選択する。

選択されたフィルタ７Ａ，７Ｂは、それぞれのフィルタ係数（周波数帯域別の振幅増減量）Ｋａ，Ｋｂをフィルタ合成音声補正部９に出力する。フィルタ合成音声補正部９は、フィルタ選択部８から得た比率ｘに基づき、これら２つのフィルタ係数Ｋａ，Ｋｂを合成してフィルタ係数Ｋｃを得る。すなわち、ｘ＊Ｋａ＋（１−ｘ）＊Ｋｂ＝Ｋｃ、となる。そして、受信部６から音声信号Ｓ０を受け、これを得られたフィルタ係数Ｋｃにしたがって補正して音声信号Ｓ１ｃとする。この補正された音声信号Ｓ１ｃを曲率Ｃのスピーカ３に出力する。このような構成とすれば、スピーカ３の形状のパターンの数だけフィルタ７を設ける必要がなく、かつ、出力音声の音質とあるべき音質との誤差を小さくすることができ、精度が向上する。

以上の方法で、可撓性を有するシート状のスピーカの形状変化に伴う音質補正が可能となる。また、上記の音声補正装置に、音質補正をしない（音質補正ＯＦＦ）ように使用者が選択できる機能を付加してもよい。また、フィルタ７の入力または出力側のどちらかに図示しないフィルタを別に設け、使用者による音量調整操作にしたがって振幅を増減させる機能を追加してもよい。さらに、別の図示しないフィルタを設け、スピーカ付きフレキシブルディスプレイ１０または音質補正装置５にマイクを備え、周囲の雑音に対応した音質補正を組み合わせる構成にしてもよい。なお、本発明に係る音質補正装置をスピーカ付きフレキシブルディスプレイに備える場合、ディスプレイに映像信号を入力する映像装置（映像信号受信装置、画質調整装置等）と一体としてもよい。また、スピーカ付きフレキシブルディスプレイと音質補正装置（および映像装置）とを共通電源とすれば、電源ケーブルは一対で足りる。また、スピーカをフレキシブルディスプレイと一体の装置（スピーカ付きフレキシブルディスプレイ）として説明したが、スピーカ単独の装置においても同様の音質補正が可能である。

また、スピーカ３は、振動板および振動板を駆動するアクチュエータ３１からなる構成としてもよい。図７に、本発明に係る音質補正装置を備える別の態様のスピーカ付きフレキシブルディスプレイの断面図を示す。図７に示すように、アクチュエータ３１は、ディスプレイ２の端部に備えられ、ディスプレイ２を振動板として駆動する。または、ディスプレイ２の裏面側に備えられて、ディスプレイ２の封止基板２４（図１（ｂ）参照）を振動板として駆動してもよいし、ディスプレイ２の表面側に備えられて、ディスプレイ２の透明基板２１を振動板として駆動してもよい。アクチュエータ３１の配置は、ディスプレイ２の駆動および表示を妨げなければ特に限定されず、振動板（ディスプレイ２）の大きさやスピーカ３の機能に応じて配設される。また、振動板は、スピーカ３の機能に合わせ、ディスプレイ２の全領域に設けなくともよいし、分割して設けてもよい。アクチュエータ３１は、公知のもので、例えばピエゾ素子や、コイルおよび磁石からなる動電形アクチュエータが挙げられる。なお、ディスプレイ２の構成は図１（ｂ）と同様であるので、説明を省略する。

以上、本発明を実施するための最良の形態について述べてきたが、以下に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではない。

フレキシブルなテレビ受像機のための本発明に係る音質補正装置を作製する。はじめに、音質補正の対象となるテレビ受像機を作製する。テレビ受像機は約Ａ４サイズとし、表示画面の大きさは２９７×２１０ｍｍとした。なお、本実施例においては、携帯用のテレビ受像機とし、ディスプレイ（およびスピーカ）の変形は、表示画面が凹面になる方向にのみ変形可能な構成と仮定した。すなわち、表示画面を内側にして丸めて収納するものとし、使用時には、両手で左右の辺を把持する、または一箇所を把持したり壁等に立て掛けた状態で平面（または緩やかな凹面）が維持されるような構成を想定した。ディスプレイの方式は有機ＥＬとした。

スピーカは、ディスプレイの裏面側の基板であるプラスチック製フィルムをそのまま振動板とし、アクチュエータとしてノート型ＰＣ用マイクロスピーカの駆動装置（フォスター電機（株）製）をディスプレイの左右両端に各１２個配列した。そして、さらにプラスチック製フィルムを封止用に貼り合わせてテレビ受像機を完成させた。完成したテレビ受像機の厚さは約０．３ｍｍとなった。このテレビ受像機に音声信号および映像信号を入力するためのケーブルを接続した。

本実施例においては、テレビ受像機はＸ方向（長手方向）のみに変形した場合の音質補正を行うこととしたので、曲げセンサ（（有）浅草ギ研製）はテレビ受像機の下辺に沿って１つ貼り付けた。この曲げセンサに音質補正装置に接続される入力電圧用および出力電圧用の２本のケーブルを接続した。

次に音質補正装置を設計する。まず、テレビ受像機の湾曲度合いの変化による振幅周波数特性を計測する。テレビ受像機に備えた曲げセンサの入力電圧ケーブルを直流電源に、出力電圧ケーブルを電圧計にそれぞれ出力した。また、テレビ受像機に接続された音声信号入力ケーブルには試験用の音声信号入力装置を接続した。そして、テレビ受像機を変形させながら音声を出力し、出力音声の振幅周波数特性と曲げセンサからの出力電圧とを同時に計測した。

得られた出力音声の振幅周波数特性をそのばらつきの程度に合わせて、いくつかのパターンに振り分けた。前記の通り、本実施例におけるテレビ受像機はＸ方向で一方向にしか変形しない構成としたため、その曲率は一元であり、その変化の範囲は、使用状態を想定して曲率半径１０〜１７０ｃｍとした。この範囲の形状における出力音声の振幅周波数特性は、振幅の変動が±１０ｄＢの範囲となった。この結果を受けて、振幅周波数特性を５パターンに振り分けることとした。そして、この振幅周波数特性パターンの振り分け区分に合致する曲げセンサからの出力電圧を閾値として設定した。

次に、前記振幅周波数特性の各パターンに合わせて音声信号を補正するフィルタを作製した。振幅周波数特性のパターンが５つであるので、フィルタも５つ作製した。そして、これらのフィルタ、音声信号用Ｉ／Ｆ（図２の受信部６に相当）、マイコン装置（図２のフィルタ選択部８に相当）、および曲げセンサのケーブルを図２のように接続して、本実施例における音質補正装置を作製した。

作製した音質補正装置の出力端子（フィルタの出力）をテレビ受像機の音声信号入力ケーブルに接続し、音質補正装置の入力端子（音声信号用Ｉ／Ｆの入力）に試験用の音声信号入力装置を接続した。そして、テレビ受像機を曲率半径１０〜１７０ｃｍの範囲で変形させながらスピーカを駆動させ、その出力音声の振幅周波数特性を計測した。その結果、振幅の変動は±２．５ｄＢの範囲に収まり、違和感のない出力音声が得られた。また、出力音声の最大振幅（最大音量）は、最小となる曲率において７０ｄＢＳＰＬ以上であり、これはテレビ受像機からその表示画面に対して垂直方向に約１ｍ離れた人に十分に聞こえる音量である。

本発明に係る音質補正装置を備えるスピーカ付きフレキシブルディスプレイの模式図であり、（ａ）は外観図、（ｂ）はスピーカ付きフレキシブルディスプレイの断面図である。 本発明の実施形態に係るスピーカシステムの構成を示すブロック図である。 スピーカの曲率を変えたときの出力音声の振幅周波数特性を示すグラフである。 音声の振幅周波数特性を補正するイメージを示す図である。 スピーカの２種類の曲率におけるそれぞれの音声信号を補正する過程を説明する図である。 本発明の別の実施形態に係る音質補正装置による音声信号の補正を説明する図である。 本発明に係る音質補正装置を備える別の態様のスピーカ付きフレキシブルディスプレイの断面図である。

符号の説明

１ スピーカシステム
１０ スピーカ付きフレキシブルディスプレイ
２ ディスプレイ
３０ センサ付きスピーカ
３ スピーカ
３１ アクチュエータ
３２ 圧電膜
４ 曲げセンサ（センサ手段）
４１ 第１センサ
４２ 第２センサ
５，５１ 音質補正装置
６ 受信部（音声信号受信手段）
７，７１，７２，…，７Ｎ フィルタ
８ フィルタ選択部（選択手段）
９ フィルタ合成音声補正部（フィルタ合成音声補正手段）

Claims (4)

1. シート状で可撓性を有するスピーカに前記スピーカの湾曲度合いを計測するセンサ手段を備えたセンサ付きスピーカに接続され、前記スピーカの出力音声の音質を補正する音質補正装置であって、
   音声信号を受信する音声信号受信手段と、
   前記音声信号受信手段により受信した音声信号を、周波数帯域別に振幅を所定量増減するように補正する、固有の補正パターンをそれぞれ備えた複数のフィルタと、
   前記センサ手段により計測された湾曲度合いに応じて、予め設定された条件にしたがって、前記フィルタの１つを選択する選択手段と、を備え、
   前記選択手段により選択されたフィルタにより補正された音声信号を、前記スピーカに出力することを特徴とする音質補正装置。
2. 前記選択手段は、前記センサ手段により計測された湾曲度合いに応じて、予め設定された条件にしたがって前記フィルタの２つを選択し、
   前記選択手段により選択された２つのフィルタに予め設定されたフィルタ係数を、前記湾曲度合いに応じた比率で合成して、この合成されたフィルタ係数にしたがって、前記音声信号受信手段により受信した音声信号を補正するフィルタ合成音声補正手段をさらに備え、
   前記フィルタ合成音声補正手段により補正された音声信号を、前記スピーカに出力することを特徴とする請求項１に記載の音質補正装置。
3. シート状で可撓性を有するスピーカに前記スピーカの湾曲度合いを計測するセンサ手段を備えたセンサ付きスピーカと、前記スピーカの出力音声の音質を補正する請求項１または請求項２に記載の音質補正装置と、を備え、
   前記センサ手段は、前記スピーカの表面または周縁部に沿って所定長さに亘って設けられることを特徴とするスピーカシステム。
4. 前記スピーカは平面視形状が四角形であり、
   前記センサ手段は、前記スピーカの横方向の辺に沿って設けられて前記スピーカの横方向の湾曲度合いを計測する第１センサと、前記スピーカの縦方向の辺に沿って設けられて前記スピーカの縦方向の湾曲度合いを計測する第２センサと、からなることを特徴とする請求項３に記載のスピーカシステム。

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