JP2011182368A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電子機器の重量や姿勢に影響されることなく、電子機器を設置する設置面を良好に振動させることができる電子機器を提供する。
【解決手段】 音声信号に応じて変位するアクチュエータを用いて、電子機器2を設置する設置面6を振動させることにより音声を出力する第1音声出力部12と、前記設置面6と前記第1音声出力部12との接触圧を制御する制御部14a,14bとを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】 音声信号に応じて変位するアクチュエータを用いて、電子機器2を設置する設置面6を振動させることにより音声を出力する第1音声出力部12と、前記設置面6と前記第1音声出力部12との接触圧を制御する制御部14a,14bとを備える。
【選択図】 図1
Description
本発明は、電子機器に関するものである。
テーブルまたは床に設置される映像表示装置の質量を受け、音声信号に応じて変位する超磁歪アクチュエータを用いてテーブルまたは床を振動させることにより音声を出力するスピーカ装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、特許文献1記載のスピーカ装置については、大型で重い映像表示装置に対してその機能を十分に発揮するのに対し、例えばデジタルフォトフレーム、ネットブック及びポータブルDVDプレイヤー等の小型で軽量の電子機器に対してスピーカとしての十分な音量及び音質を得るのは困難であった。
本発明の目的は、電子機器の重量や姿勢に影響されることなく、電子機器を設置する設置面を良好に振動させることができる電子機器を提供することである。
本発明の電子機器は、音声信号に応じて変位するアクチュエータを用いて、電子機器を設置する設置面を振動させることにより音声を出力する第1音声出力部と、前記設置面と前記第1音声出力部との接触圧を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明の電子機器によれば、電子機器の重量や姿勢に影響されることなく、電子機器を設置する設置面を良好に振動させることができる。
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る電子機器としてのデジタルフォトフレーム(以下、DPFという。)について説明する。なお、一般に、DPFとしては机等の上に立て掛けて設置するものや、壁に掛けて設置するもの等が存在するが、本発明の実施の形態としては、机等に立て掛けて設置するもの(電子写真立て)を例にして説明する。図1は、第1の実施の形態に係るDPFの構成を示す図であり、図1(a)は正面図、図1(b)は側面図である。DPF2は、ガラスやプラスチック等からなる筐体4を備え、筐体4の裏面には、筐体4を床や机等の設置面6に立て掛けて設置するための脚部8が設けられている。また、筐体4の前面には、観賞用画像や時刻等の情報を電気的に表示する表示部としてのLCDパネル10が設けられている。
また、筐体4の下部には、音楽や音声が出力されるスピーカ12、設置面6とスピーカ12との接触圧を調整するための調整部14a,14bが内蔵されている。図2は、スピーカ12の構成を示す断面図である。図2に示すように、スピーカ12は、DPF2の内部メモリ(図示せず)等に記録され、オーディオデコーダ(図示せず)により復号化された音声データに基づく音声信号に応じて変位するピエゾアクチュエータ16及び振動子18を備えている。
振動子18は、ピエゾアクチュエータ16に取り付けられ、設置面6に密着される。また、振動子18と設置面6との間に磁石(設置面6が金属の場合に限る)、粘着性または微小な弾性を有するジェル等の材料を挟むことにより、振動子18の設置面6への密着度が高まる。そして、振動子18の設置面6への密着度が高まることにより、ピエゾアクチュエータ16の変位による振動を振動子18を介して設置面6に適切に伝達することができる。但し、振動子18と設置面6との間に挟む材料が柔らかすぎた場合、振動が設置面6に伝達しないおそれがあるため、振動を設置面6に伝達可能であり、かつ設置面6への密着度を高めることができる硬さの材料を用いる。このように、ピエゾアクチュエータ16を変位させ、振動子18を介して設置面6を適切に振動させることにより、スピーカ12から音声が出力される。
図3は、調整部14aの構成を示す断面図である。なお、調整部14bは、調整部14aと同一の構成を有する。図3に示すように、調整部14aは、吸盤20、コイルスプリング22、コイルスプリング22の張力を調整するためのネジ24を備えている。吸盤20は、コイルスプリング22に取り付けられ、設置面6に調整部14aを接着させる接着子として機能する。なお、接着子としては、吸盤20に代えて、磁石(設置面6が金属の場合に限る)、粘着材等を用いることもできる。コイルスプリング22は、吸盤20と筐体4との間を繋ぐ弾性体として機能する。なお、弾性体としては、弾性を有するゴム等の有機材料を用いることもできる。また、弾性体に代えて、金属等の安価な材料を用いることもできる。この場合には、弾性体を備えている場合と比較して音質は低下するが、材料にかかるコストを削減することができる。
ネジ24は、設置面6とスピーカ12との接触圧が適正な値となるように、コイルスプリング22の張力を調整する調整部として機能する。なお、コイルスプリング22及びネジ24に代えて、電流量やシリンダ内圧力を増減させることにより、設置面6とスピーカ12との接触圧を制御することができるボイスコイルモータや空気圧シリンダ等を用いることもできる。この場合には、弾性体(コイルスプリング22)及び調整部(ネジ24)の機能を一体化することができる。また、ネジ24を締めたり緩めたりすることにより手動で調整するのに対し、ボイスコイルモータや空気圧シリンダ等を用いた場合には、自動で調整する構成にすることもできる。
DPF2を設置面6に設置する際には、まず、調整部14a,14bの吸盤20を設置面6に取り付け、吸盤20と筐体固定部4a(図3参照)とをコイルスプリング22を介して接合する。そして、設置面6とスピーカ12との接触圧が適正な値となるように、ネジ24を締緩することによりコイルスプリング22の張力を調整する。即ち、コイルスプリング22の張力を調整することにより、ピエゾアクチュエータ16により駆動させる振動子18は設置面6に密着され、振動子18と設置面6との接触圧が調整される。
振動子18と設置面6との適正な接触圧は、スピーカ12に係るDPF2の重量、設置面6が水平か水平でないか等の設置面6の状態、設置面6の材質等の表面状態、及び設置面6に対するDPF2の姿勢の少なくとも1つに基づいて変化する。例えば、設置面6の材質が可塑性の高いものである場合には接触圧を弱く、設置面6の材質が可塑性の低いもの、弾性の強いものである場合には接触圧を強く、設置面6の材質が剛性の高いものである場合には接触圧を更に強くする。また、設置面6が平滑な場合には接触圧を弱く、設置面6が凹凸のある面の場合には接触圧を強くする。
第1の実施の形態に係るDPF2によれば、DPF2の重量や姿勢に影響されることなく、DPF2を設置する設置面6を良好に振動させることができ、スピーカ12から良好な音声を出力させることができる。即ち、DPF2のような軽量の電子機器であっても、調整部14a,14bにより振動子18と設置面6との接触圧を適切な値に調整することができるため、振動子18を設置面6に、設置面6が良好に振動するように密着させることができ、スピーカ12から出力される音声の大きさや音質の低下を抑制することができる。また、重量の大きい電子機器であっても、調整部14a,14bにより振動子18と設置面6との接触圧を適切な値に調整することができるため、接触圧が大きくなりすぎることを抑制することができ、振動子18を設置面6に、設置面6が良好に振動する程度に密着させることができる。また、DPF2の重量や姿勢だけでなく、設置面6の状態に応じて変化する振動子18と設置面6との接触圧も適切な値に調整することができる。
次に、図面を参照して、本発明の第2の実施の形態に係るDPFについて説明する。なお、第2の実施の形態に係るDPFの構成については、第1の実施の形態に係るDPF2の構成に、第2スピーカ30(図4参照)を追加したものであるため、第1の実施の形態に係るDPF2と同一の構成についての説明を省略する。また、第2の実施の形態に係るDPFの機能や動作の説明においては、第1の実施の形態に係るDPF2の構成と同一の構成には同一の符号を用いる。
第2スピーカ30は、例えば筐体4の両側面等に内蔵または取り付けられており、設置面6でない他の材料を振動させることにより、内部メモリ34(図4参照)等に記録されオーディオデコーダ36(図4参照)により復号化された音声データに基づく音声信号に応じた音声を出力する。即ち、第2の実施の形態に係るDPFは、種類の異なるスピーカ(スピーカ(以下、第1スピーカという。)12及び第2スピーカ30)を備えている。図4は、第2の実施の形態に係るDPFの音声出力に関するシステム構成を示すブロック図である。
外部音声入力I/F32は、外部から音声信号が入力される際のインターフェースである。内部メモリ34には、LCDパネル10に表示するための画像の画像データや、第1スピーカ12及び第2スピーカ30の少なくとも一方から出力される音声の音声データ等が記憶される。オーディオデコーダ36は、内部メモリ34に記憶されている音声データを復号化する。
入力セレクタ38は、外部音声入力I/F32から入力される音声信号かオーディオデコーダ36により復号化された音声信号かを選択し、選択した音声信号のみを後述する周波数分別回路40及びアナログスイッチ48に対して出力する。周波数分別回路40は、入力セレクタ38から出力された音声信号を高周波音声信号と低周波音声信号とに分別し、分別された高周波音声信号をA/D42に対して、分別された低周波音声信号をA/D44に対して出力する。なお、高周波が例えば500Hzより大きく20000Hz以下、低周波が例えば500Hz以下等、予め設定されている。A/D42,44は、入力された音声信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するコンバータであり、変換した音声信号をCPU46に対して出力する。
CPU46は、A/D42から出力された高周波音声信号に含まれる音声情報と、A/D44から出力された低周波音声信号に含まれる音声情報とを比較し、比較結果に基づいて第1スピーカ12により音声を出力するか、第2スピーカ30により音声を出力するかを選択する。例えば、人に聞こえる周波数帯域等を考慮し、どちらの音声情報に大きさや音質等の重要視すべき音声が含まれているかを判定する。そして、A/D42から出力された高周波音声信号に重要視すべき音声が含まれていると判定した場合には、CPU46は、第2スピーカ30により音声出力を行うことを選択し、アナログスイッチ48に対してアンプ52との接続をオンし、アクチュエータドライバ50との接続をオフするよう指示する指示信号を出力する。一方、A/D44から出力された低周波音声信号に重要視すべき音声が含まれていると判定した場合には、CPU46は、第1スピーカ12により音声出力を行うことを選択し、アナログスイッチ48に対してアクチュエータドライバ50との接続をオンし、アンプ52との接続をオフするよう指示する指示信号を出力する。
アナログスイッチ48は、CPU46から出力される指示信号に基づいて、アクチュエータドライバ50との接続のオンオフ、及びアンプ52との接続のオンオフを行うスイッチである。アクチュエータドライバ50は、入力セレクタ38から出力され、アナログスイッチ38を介して入力された音声信号に応じてピエゾアクチュエータ16が変位するように、ピエゾアクチュエータ16に対して駆動信号を出力する。ピエゾアクチュエータ16は、アクチュエータドライバ50からの駆動信号に基づいて変位し、ピエゾアクチュエータ16が変位することにより設置面6が振動し、第1スピーカ12から音声が出力される。アンプ52は、入力セレクタ38から出力され、アナログスイッチ38を介して入力された音声信号を増幅し、第2スピーカ30は、アンプ52により増幅された音声信号に応じた音声を出力する。
次に、第2の実施の形態に係るDPFにおいて音声を出力する際の処理について説明する。CPU46は、図示しない操作ボタン等を介したユーザーからの指示に基づいて、入力セレクタ38に対して、第1スピーカ12または第2スピーカ30により出力する音声の音声信号(外部音声入力I/F32から入力される音声信号、または内部メモリ34に記憶されオーディオデコーダ36により復号化された音声信号等)を選択するよう指示する。そして、入力セレクタ38により選択され、周波数分別回路40により周波数分別され、A/D42,44から入力された音声信号を取得する。次に、CPU46は、A/D42及びA/D44から出力された音声信号に含まれる音声情報を比較し、比較結果に基づいてアナログスイッチ48に対して指示信号を出力する。例えばA/D42から出力された高周波音声信号がより重要であると判定された場合には、アナログスイッチ48に対してアンプ52への接続をオンし、アクチュエータドライバ50への接続をオフするよう指示する指示信号を出力する。その結果、入力セレクタ38により出力され、アナログスイッチ48及びアンプ52を介した音声信号に応じた音声が第2スピーカ30より出力される。
一方、A/D44から出力された低周波音声信号がより重要であると判定された場合には、アナログスイッチ48に対してアクチュエータドライバ50への接続をオンし、アンプ52への接続をオフするよう指示する指示信号を出力する。その結果、入力セレクタ38により出力され、アナログスイッチ48及びアクチュエータドライバ50を介した音声信号に応じてピエゾアクチュエータ16は変位することにより第1スピーカ12から音声が出力される。なお、CPU46は、第1スピーカ12の設置面6への接触圧の調整が適切になされていない場合には、各A/D42,44から出力される音声信号に含まれる音声情報の比較を行うことなく、アナログスイッチ48に対してアンプ52への接続をオンし、アクチュエータドライバ50への接続をオフするよう指示する指示信号を出力する。即ち、第1スピーカ12からの音声の出力を行わず、第2スピーカ30から音声を出力する。
第2の実施の形態に係るDPFによれば、DPF2の重量や姿勢、設置面6の状態に応じて、振動子18と設置面6との接触圧を適切な値に調整することができるため、設置面6を良好に振動させることができ、第1スピーカ12から良好な音声を出力させることができる。また、低周波音の再生を得意とする第1スピーカ12に追加して、高周波音の再生を得意とし、第1スピーカ12の構成と異なる構成を有する第2スピーカ30を備えているため、出力される音声に応じて、第1スピーカ12を用いて音声を出力するか第2スピーカ30を用いて音声を出力するかを自動で選択することができる。したがって、周波数の違いによる音質の低下を抑制することができる。
なお、第2の実施の形態においては、高周波音声信号と低周波音声信号とを比較し、比較結果に基づいて第1スピーカ12より音声出力を行うか第2スピーカ30より音声出力を行うかを選択しているが、周波数分別回路40により第1スピーカ12により出力する低周波音声に基づく低周波音声信号と、第2スピーカ30により出力する高周波音声に基づく高周波音声信号とに分別し、第1スピーカ12により低周波音声の出力を行い、第2スピーカ30により高周波音声の出力を行う構成にすることもできる。図5は、この場合におけるDPFの音声出力に関するシステム構成を示すブロック図である。なお、図5において、図4に示す構成と同一の構成には同一の符号を用い、その説明を省略する。
この場合には、入力セレクタ38により選択された音声信号は、まず、周波数分別回路40により高周波音声信号と低周波音声信号とに分別される。そして、低周波音声信号に基づく低周波音声は、アクチュエータドライバ50を介してピエゾアクチュエータ16が低周波音声信号に応じて変位することにより第1スピーカ12から出力される。一方、高周波音声信号に基づく高周波音声は、アンプ52を介して第2スピーカ30より出力される。即ち、第1スピーカ12または第2スピーカ30の何れかではなく、第1スピーカ12及び第2スピーカ30の両方から音声が出力される。この場合には、低周波音の再生を得意とする第1スピーカ12から低周波音声が出力され、高周波音の再生を得意とする第2スピーカ30から高周波音声が出力されるため、スピーカから出力される音質を向上させることができる。
次に、本発明の第3の実施の形態に係るDPFについて説明する。第3の実施の形態に係るDPFは、第2の実施の形態に係るDPFと同様、第1の実施の形態に係るDPF2の構成(図1参照)に、第2スピーカ30(図6参照)を追加したものである。図6は、第3の実施の形態に係るDPFのシステム構成を示すブロック図である。なお、第3の実施の形態に係るDPFの構成については、第2の実施の形態に係るDPFと同一の構成についての説明を省略する。また、第3の実施の形態に係るDPFの機能や動作の説明においては、第2の実施の形態に係るDPFの構成(図4参照)と同一の構成には同一の符号を用いる。
図6に示すビデオデコーダ60は、内部メモリ34に記憶されている画像データを復号化し、復号化された画像データに基づく画像がLCDパネル10に表示される。
次に、第3の実施の形態に係るDPFにおいて音声を出力する際の処理について説明する。CPU46は、LCDパネル10に表示する画像の画像データ、及び第1スピーカ12または第2スピーカ30により出力する音声(LCDパネル10に表示する画像に対応する音声)の音声データを内部メモリ34から取得する。そして、CPU46は、取得した画像データ及び音声データの情報、即ち再生コンテンツの内容に基づいて、第1スピーカ12で音声を再生するか、第2スピーカ30で音声を再生するか、または第1スピーカ12及び第2スピーカ30の両方で音声を再生するかを選択する。例えば、映画等の動画コンテンツを再生する場合には、高音質が求められるため、第1スピーカ12及び第2スピーカ30の両方を用いて音声を再生する。また、複数の写真をスライドショーで表示すると同時に音声としてBGMを再生する場合には、音質より聞き易さ及びLCDパネル10に表示される写真への悪影響の少なさ等が求められるため、第2スピーカ30のみを用いて音声を再生する。このように、LCDパネル10に表示される画像及び再生される音声の内容に基づいて、音声を再生するスピーカを選択する。
次に、CPU46は、音声を再生するスピーカを選択した後、アナログスイッチ48に対して、アクチュエータドライバ50及びアンプ52への接続のオンオフを指示する指示信号を出力する。具体的には、映画等の動画コンテンツを再生する場合には、アクチュエータドライバ50及びアンプ52への接続をオンするよう指示する指示信号を出力し、写真をスライドショーで表示し、同時にBGMを再生する場合には、アクチュエータドライバ50への接続をオフし、アンプ52への接続をオンするよう指示する指示信号を出力する。アクチュエータドライバ50への接続がオンされると、音声が第1スピーカ12から出力され、アンプ52への接続がオンされると、音声が第2スピーカ30から出力される。
第3の実施の形態に係るDPFによれば、DPF2の重量や姿勢、設置面6の状態に応じて、振動子18と設置面6との接触圧を適切な値に調整することができるため、設置面6を良好に振動させることができ、第1スピーカ12から良好な音声を出力させることができる。また、低周波音の再生を得意とする第1スピーカ12に追加して、高周波音の再生を得意とし、第1スピーカ12の構成と異なる構成を有する第2スピーカ30を備えているため、再生される画像や音声のコンテンツに応じて、第1スピーカ12を用いて音声を出力するか、第2スピーカ30を用いて音声を出力するか、または第1スピーカ12及び第2スピーカ30の両方を用いて音声を出力するかを自動で選択することができる。したがって、LCDパネル10の表示される画像に適した音声の再生を行うことができる。
なお、上述の各実施の形態に係るDPFにおいては、図1に示すように、筐体4の下部にスピーカ(第1スピーカ)12及び調整部14a,14bを内蔵しているが、図7(a)(b)に示すように、筐体4の下部に調整部14a,14b、脚部8の下部にスピーカ12を内蔵する構成にすることもできる。また、筐体4の下部にスピーカ12、脚部8の下部に調整部14a,14bを内蔵する構成、または脚部8の下部にスピーカ12及び調整部14a,14bを内蔵する構成にすることもできる。
また、上述の各実施の形態に係るDPFにおいては、図1に示すように、筐体4の下部にスピーカ12及び調整部14a,14bを内蔵しているが、例えばDPFが脚部8が回動可能に構成されており、筐体4の側部を設置面6に設置可能に構成されている場合には、筐体4の側部にもスピーカ12と同様の構成を有するスピーカと、調整部14a,14bと同様の構成を有する調整部とを内蔵する構成にするとよい。即ち、DPFを90度回転させた状態で設置面6に設置可能な場合等、DPFが設置面6に設置可能な面を複数有する場合には、設置可能な面毎にスピーカ及び調整部を内蔵する構成にするとよい。但し、上述したように、脚部8の下部にスピーカ12及び調整部14a,14bを内蔵している場合には筐体4の設置可能な面毎にスピーカ及び調整部を、脚部8の下部にスピーカ12のみを内蔵している場合には筐体4の設置可能な面毎にスピーカを、脚部8の下部に調整部14a,14bのみを内蔵している場合には筐体4の設置可能な面毎に調整部を内蔵する必要はない。
また、上述の各実施の形態に係るDPFにおいては、机等の設置面6に立て掛けて設置するものを例に挙げて説明したが、壁に掛けて設置するもの、及び机等に立て掛けることもでき、かつ壁に掛けることもできるものにも本発明を適用することができる。壁に掛けて設置する場合には、筐体の裏面、即ち壁に接触する面に、スピーカ12及び調整部14a,14bと同様の構成を有するスピーカ及び調整部を設ける。そして、ピエゾアクチュエータを変位させ、振動子を介して設定面としての壁面を適切に振動させることにより、スピーカから音声が出力される。また、調整部により振動子と壁面との接触圧を適切な値に調整する。
また、上述の各実施の形態においては、スピーカ12がピエゾアクチュエータ16を備えているが、ピエゾアクチュエータ16に代えてボイスコイルモータや超磁歪素子によるアクチュエータ等を備える構成にしてもよい。
また、上述の各実施の形態においては、本発明の電子機器としてDPFを例に挙げて説明したが、ネットブックやポータブルDVDプレイヤー等の表示装置を備えた小型(軽量)の電子機器、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイを備えた大型(重量)の電子機器等にも本発明を適用することができる。
また、上述の各実施の形態においては、本発明の電子機器として画像等を表示するLCDパネル10を備えたDPFを例に挙げて説明したが、LCDパネル等の表示装置を備えない電子機器、即ちスピーカ機能のみを備えた電子機器(例えば、スピーカ装置)にも本発明を適用することができる。この場合における第3の実施の形態については、例えば、他の表示装置と本発明に係るスピーカ装置とを接続し、他の表示装置において画像の表示を行い、本発明に係るスピーカ装置において画像に対応する音声の再生を行う。
2…DPF、4…筐体、6…設置面、8…脚部、10…LCDパネル、12…スピーカ(第1スピーカ)、14a,14b…調整部、30…第2スピーカ。
Claims (6)
- 音声信号に応じて変位するアクチュエータを用いて、電子機器を設置する設置面を振動させることにより音声を出力する第1音声出力部と、
前記設置面と前記第1音声出力部との接触圧を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする電子機器。 - 前記制御部は、前記第1音声出力部にかかる前記電子機器の重量、前記設置面の状態、及び前記設置面に対する前記電子機器の姿勢の少なくとも1つに基づいて、前記接触圧を制御することを特徴とする請求項1記載の電子機器。
- 前記音声信号に応じた音声を出力する第2音声出力部と、
前記音声信号に基づいて、前記第1音声出力部または前記第2音声出力部により前記音声を出力することを選択する選択部と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子機器。 - 前記音声信号に応じた音声を出力する第2音声出力部と、
前記音声信号に基づいて、前記第1音声出力部及び前記第2音声出力部により出力させる前記音声を選択する選択部と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子機器。 - 前記音声信号に応じた音声を出力する第2音声出力部と、
画像表示部に表示される画像に基づいて、前記第1音声出力部及び前記第2音声出力部の少なくとも一方により前記画像に対応する音声を出力することを選択する選択部と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載の電子機器。 - 前記設置面に設置可能な前記電子機器の面毎に前記音声出力部及び前記制御部の少なくとも一方を備えることを特徴とする請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の電子機器。
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