JP6758455B1 - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】使用形態によらず、高音質で音響再生がなされる電子機器を提供する。【解決手段】電子機器１は、ディスプレイ１０３を実装する第１筐体１０１と、第１筐体１０１にヒンジ機構１２１で結合した第２筐体１０２と、第２筐体１０２の第１面１０２ｃに設けられた第１スピーカ１０４と、第２筐体１０２の第２面１０２ｄに設けられた第２スピーカ１０５と、第１筐体１０１および第２筐体１０２の姿勢を検出する姿勢センサ１０６と、姿勢センサ１０６で検出された第１筐体１０１および第２筐体１０２の姿勢に基づいて使用モードを設定し、前記使用モードに基づいて、第１スピーカ１０４および第２スピーカ１０５に出力する音響データの周波数特性を制御する制御部１０７と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器に関する。

例えばノート型ＰＣなどの電子機器には、スピーカが搭載されている。電子機器に搭載されるスピーカは、ユーザが音を聞き取りやすいように配置されている。
近年では、複数の使用形態をとることができる電子機器が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１７−３３１１６号公報

前記電子機器は、使用形態によっては、スピーカによる高音質の音響再生が難しい場合があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされ、使用形態によらず、高音質で音響再生がなされる電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、ディスプレイを実装する第１筐体と、前記第１筐体にヒンジ機構で結合した第２筐体と、前記第２筐体の、前記ディスプレイに対向可能な第１面に設けられた第１スピーカと、前記第２筐体の、前記第１面とは反対の第２面に設けられた第２スピーカと、前記第１筐体および前記第２筐体の姿勢を検出する姿勢センサと、前記姿勢センサで検出された前記第１筐体および前記第２筐体の姿勢に基づいて使用モードを設定し、前記使用モードに基づいて、前記第１スピーカおよび前記第２スピーカに出力する音響データの周波数特性を制御する制御部とを備える電子機器を提供する。

前記制御部は、前記使用モードを設定するモード切換部と、前記モード切換部が設定する使用モードによって前記第１スピーカおよび前記第２スピーカに出力する音響データの周波数特性を調整する音響調整部と、を有することが好ましい。

前記使用モードは、前記第２筐体に対する前記第１筐体の角度θが１５度＜θ＜１９０度を満たし、前記第２筐体の前記第２面が載置面に向けられたクラムシェルモードであり、前記制御部は、前記音響データのうち高音域データを前記第１スピーカに出力するとともに、前記高音域データに比べて低音域である低音域データを前記第２スピーカに出力することができる。

前記使用モードは、前記第２筐体に対する前記第１筐体の角度θが１９０度≦θ＜３４５度を満たし、前記第２筐体の前記第１面が載置面に向けられたスタンドモードであり、前記制御部は、前記音響データの全音域のデータを少なくとも前記第２スピーカに出力することができる。

前記第１筐体と前記第２筐体とは、一方の端部同士が前記ヒンジ機構で結合し、前記使用モードは、前記第２筐体に対する前記第１筐体の角度θが１９０度≦θ＜３４５度を満たし、前記第１筐体の他方の端部および前記第２筐体の他方の端部が載置面に向けられたテントモードであり、前記制御部は、前記音響データの全音域のデータを少なくとも前記第２スピーカに出力することができる。

前記第１スピーカは、前記音響データの高音域成分の出力特性が低音域成分の出力特性に比べて優れた高音域用スピーカであり、前記第２スピーカは、前記音響データの全音域のデータに対応したフルレンジスピーカであってよい。

前記第１スピーカおよび前記第２スピーカは、前記音響データの全音域のデータに対応したフルレンジスピーカであってよい。

本発明の一態様によれば、使用形態によらず、高音質で音響再生がなされる。

実施形態に係る電子機器の構成例の側面図である。 システム筐体の第１面の平面図である。 システム筐体の第２面の平面図である。 クラムシェルモードの説明図である。 スタンドモードの説明図である。 テントモードの説明図である。 実施形態に係る電子機器における音響出力にかかるブロック図である。

次に、本実施形態に係る電子機器１の構成例について説明する。
図１は、本実施形態に係る電子機器１の構成例を示す側面図である。図２は、システム筐体１０２の第１面１０２ｃを示す平面図である。図３は、システム筐体１０２の第２面１０２ｄを示す平面図である。以下、図１に即して上下の位置関係を仮に定める。図１における上方は高さ方向である。ここで定めた位置関係は、電子機器１の使用時の姿勢を限定しない。

図１に示すように、電子機器１（情報処理装置）は、例えば、ノート型ＰＣ（ＰＣ：パーソナルコンピュータ）である。電子機器１は、載置面１００に載置される。載置面１００は、例えば水平面である。

電子機器１は、ディスプレイ筐体１０１（第１筐体）と、システム筐体１０２（第２筐体）と、一対の第１スピーカ１０４，１０４（図２参照）と、一対の第２スピーカ１０５，１０５（図３参照）と、一対の姿勢センサ１０６，１０６と、制御部１０７とを備える。

ディスプレイ筐体１０１とシステム筐体１０２とは、ヒンジ機構１２１を用いて結合されている。ディスプレイ筐体１０１は、システム筐体１０２に対して、ヒンジ機構１２１がなす回転軸の周りに相対的に回動可能とする。システム筐体１０２に対するディスプレイ筐体１０１の角度を「開き角θ」という。開き角θは、システム筐体１０２の第１面１０２ｃとディスプレイ筐体１０１の第１面１０１ｃとがなす角度である。

ディスプレイ筐体１０１の端部のうち、ヒンジ機構１２１が設けられた端部を第１基端部１０１ｂ（一方の端部）と呼ぶ。第１基端部１０１ｂとは反対側の端部を第１開放端部１０１ａ（他方の端部）と呼ぶ。システム筐体１０２の端部のうち、ヒンジ機構１２１が設けられた端部を第２基端部１０２ｂ（一方の端部）と呼ぶ。第２基端部１０２ｂとは反対側の端部を第２開放端部１０２ａ（他方の端部）と呼ぶ。

ディスプレイ筐体１０１の第１面１０１ｃには、ディスプレイ１０３が搭載されている。ディスプレイ１０３は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬ（ＥＬ：Electro-Luminescence）ディスプレイなどである。ディスプレイ筐体１０１の第１面１０１ｃとは反対面を第２面１０１ｄという。

システム筐体１０２において、第２開放端部１０２ａから第２基端部１０２ｂに向かう方向を「後方」と呼ぶ。後方の反対の方向を「前方」と呼ぶ。図２における左方および右方を、それぞれ「左方」および「右方」と呼ぶ。左方および右方を「左右方向」と総称する。

図２に示すように、システム筐体１０２の第１面１０２ｃには、キーボード１０８およびタッチパッド１０９が搭載されている。キーボード１０８とタッチパッド１０９は、入力デバイスを構成する。入力デバイスには、キーボード１０８およびタッチパッド１０９のほか、タッチセンサ（図示せず）およびマウス（図示せず）が含まれてもよい。第１面１０２ｃは、開き角θが０度のとき、ディスプレイ１０３に対向する。そのため、第１面１０２ｃは、ディスプレイ１０３に対向可能な面である。
図１に示すように、システム筐体１０２の第１面１０２ｃとは反対面を第２面１０２ｄという。第２面１０２ｄには、１または複数の脚部１１０が形成されている。

図２に示すように、第１スピーカ１０４，１０４は、システム筐体１０２の第１面１０２ｃに設けられている。第１スピーカ１０４，１０４は、第１面１０２ｃの後部、すなわち第２基端部１０２ｂに近い位置に設けられている。第１スピーカ１０４，１０４は、左右方向に間隔をおいて形成されている。なお、図２では脚部１１０の図示を省略する。

図３に示すように、第２スピーカ１０５，１０５は、システム筐体１０２の第２面１０２ｄに設けられている。第２スピーカ１０５，１０５は、第２面１０２ｄの前部、すなわち第２開放端部１０２ａに近い位置に設けられている。第２スピーカ１０５，１０５は、左右方向に間隔をおいて形成されている。

電子機器１の使用モード（使用形態）について、図４〜図６を参照して説明する。電子機器１の使用モードは、クラムシェルモード、スタンドモード、およびテントモードのうち少なくとも１つを含む。図４はクラムシェルモードの説明図である。図５はスタンドモードの説明図である。図６はテントモードの説明図である。

図４に示すように、クラムシェルモードでは、開き角θは一例として１５度＜θ＜１９０度（例えば、９０度≦θ≦１８０度）を満たす。クラムシェルモードでは、システム筐体１０２は、載置面１００に沿う姿勢をとる。システム筐体１０２は、載置面１００に載置される。システム筐体１０２の第２面１０２ｄは載置面１００に向けられている。第２面１０２ｄは、例えば、載置面１００に平行である。クラムシェルモードでは、ディスプレイ１０３、キーボード１０８およびタッチパッド１０９（図２参照）が使用可能である。
なお、システム筐体１０２の第２面１０２ｄが載置面１００に向けられていない場合でも、開き角θが前記範囲にあれば、クラムシェルモードと判定してもよい。

図５に示すように、スタンドモードでは、開き角θは一例として１９０度≦θ＜３４５度（例えば、２７０度≦θ＜３４５度）を満たす。スタンドモードでは、システム筐体１０２の第１面１０２ｃは載置面１００に向けられている。システム筐体１０２は、載置面１００に沿う姿勢をとる。システム筐体１０２は、載置面１００に載置される。第１開放端部１０１ａは第１基端部１０１ｂより高い位置にある。

図６に示すように、テントモードでは、開き角θは一例として１９０度≦θ＜３４５度（例えば、２７０度≦θ＜３４５度）を満たす。テントモードでは、第１開放端部１０１ａおよび第２開放端部１０２ａは載置面１００に向けられ、載置面１００に当接（着地）している。ディスプレイ筐体１０１およびシステム筐体１０２は、載置面１００に載置される。第１基端部１０１ｂは第１開放端部１０１ａより高い位置にある。第２基端部１０２ｂは第２開放端部１０２ａより高い位置にある。

クラムシェルモード（図４参照）、スタンドモード（図５参照）およびテントモード（図６参照）では、ユーザは、ディスプレイ１０３に対面する位置で電子機器１を操作することができる。

図１に示すように、姿勢センサ１０６，１０６は、ディスプレイ筐体１０１およびシステム筐体１０２にそれぞれ設けられている。姿勢センサ１０６としては、例えば、３Ｄジャイロセンサ、３Ｄ加速度センサなどを採用できる。３Ｄジャイロセンサは、３つの互いに直交する検出軸を備え、３次元空間における角速度を検出できる。３Ｄ加速度センサは、３つの互いに直交する検出軸を備え、３次元空間における加速度を検出できる。

ディスプレイ筐体１０１に設けられた姿勢センサ１０６は、ディスプレイ筐体１０１の姿勢を検出する。第２筐体１０２に設けられた姿勢センサ１０６は、システム筐体１０２の姿勢を検出する。
ディスプレイ筐体１０１およびシステム筐体１０２の姿勢は、少なくとも開き角θに基づいて定義される。ディスプレイ筐体１０１およびシステム筐体１０２の姿勢は、開き角θに加えて、ディスプレイ筐体１０１およびシステム筐体１０２の方向（向き）、水平面に対するディスプレイ筐体１０１およびシステム筐体１０２の傾斜角度などによって定義してもよい。

図７は、電子機器１における音響出力に関するブロック図である。
図７に示すように、制御部１０７は、モード切換部７２と、音響調整部７４とを有する。モード切換部７２は、姿勢センサ１０６（図１参照）からの入力に基づいて、電子機器１（図１参照）の使用モードを設定する。
例えば、図４に示すように、開き角θが１５度＜θ＜１９０度を満たし、かつシステム筐体１０２の第２面１０２ｄが載置面１００に向けられている場合、電子機器１の使用モードはクラムシェルモードであると設定できる。
図５に示すように、電子機器１の開き角θが１９０度≦θ＜３４５度を満たし、かつシステム筐体１０２の第１面１０２ｃが載置面１００に向けられている場合、電子機器１の使用モードはスタンドモードであると設定できる。

図６に示すように、第１筐体１０１が前方に行くほど下降するように傾斜している場合、第１開放端部１０１ａは載置面１００に向けられているといえる。第２筐体１０２が前方に行くほど下降するように傾斜している場合、第２開放端部１０２ａは載置面１００に向けられているといえる。
電子機器１の開き角θが１９０度≦θ＜３４５度を満たし、かつ、第１開放端部１０１ａおよび第２開放端部１０２ａが載置面１００に向けられている場合、電子機器１の使用モードはテントモード（図６参照）であると設定できる。

音響調整部７４は、前記使用モードに応じて、第１スピーカ１０４および第２スピーカ１０５に出力する音響データの周波数特性を調整する。音響調整部７４は、ハイパスフィルタ８６と、ローパスフィルタ８８とを有する。ハイパスフィルタ８６は、音響データ７８から高音域データ（高域周波数のデータ。第１音域データ）を抽出する。ローパスフィルタ８８は、音響データ７８から低音域データ（低域周波数のデータ。第２音域データ）を抽出する。低音域データは、高音域データに比べて低音域のデータである。音響データ７８は、記憶部（図示略）に記憶されているデータでもよいし、通信回線からリアルタイムで供給されるデータでもよい。

高音域とは、例えば１ｋＨｚ以上（例えば１ｋＨｚ以上、２０ｋＨｚ以下）の周波数帯域である。低音域とは、例えば１ｋＨｚ未満（例えば３００Ｈｚ以上、１ｋＨｚ未満）の周波数帯域である。

モード切換部７２は、スイッチ７６に働きかけ、電子機器１の使用モードに応じた切換え処理を行う。電子機器１の使用モードがクラムシェルモード（図４参照）である場合、音響調整部７４は、第１スピーカ１０４に対して、音響データ７８を、ハイパスフィルタ８６を通して出力させる。ハイパスフィルタ８６を経た音響データ７８は、出力部８０を介して第１スピーカ１０４に出力される。音響データ７８は、ハイパスフィルタ８６に通すことにより低域音がカットされるため、第１スピーカ１０４はツイータとして機能する。

音響調整部７４は、第２スピーカ１０５に対して、音響データ７８を、ローパスフィルタ８８を通して出力させる。ローパスフィルタ８８を経た音響データ７８は、出力部８２を介して第２スピーカ１０５に出力される。音響データ７８は、ローパスフィルタ８８に通すことにより高域音がカットされるため、第２スピーカ１０５はウーファとして機能する。

図４に示すように、クラムシェルモードでは、システム筐体１０２は第１面１０２ｃが上向きとなる姿勢をとるため、第１スピーカ１０４は上向きとなり、第２スピーカ１０５は下向きとなる。

第２スピーカ１０５は載置面１００に対向するため、指向性の高い高域音については載置面１００によって遮られたり、反射することが考えられる。
これに対し、電子機器１では、前述のように、第２スピーカ１０５からの出力は、指向性の低い低域音が主であるため、載置面１００の影響を受けずに周囲に伝搬される。一方、第１スピーカ１０４は、ユーザが再生音を聴き取りやすい適正な場所（システム筐体１０２の上面）に配置されている。そのため、高域音は減衰せずにユーザに届く。したがって、ユーザは低域音および高域音を適正に聴きとることができる。第１スピーカ１０４は、高域での特性に優れたスピーカを使用できることから、高音質となる。第２スピーカ１０５は、高域音を少なくできるため、高域音が載置面１００で反射することによる不自然な反響音を抑制できる。よって、電子機器１は、クラムシェルモードにおいて、高音質の音響再生が可能である。

図７に示すように、電子機器１の使用モードがスタンドモード（図５参照）であるとき、音響調整部７４は、第２スピーカ１０５に対して、音響データ７８を、ハイパスフィルタ８６およびローパスフィルタ８８を通さずに出力する。そのため、第２スピーカ１０５には、高音域と低音域の両方を含むフルレンジ（全音域、全周波数帯域）の音響データ７８が出力される。第２スピーカ１０５は、フルレンジのスピーカとして機能する。
音響調整部７４は、第１スピーカ１０４に対しては、音響データ７８を出力しなくてもよい。音響調整部７４は、フルレンジの音響データ７８を第１スピーカ１０４に出力してもよい。

図５に示すように、スタンドモードでは、システム筐体１０２は第２面１０２ｄが上向きとなる姿勢をとるため、第２スピーカ１０５は上向きとなる。
スタンドモードでは、第２スピーカ１０５は、ユーザが再生音を聴き取りやすい適正な場所（システム筐体１０２の上面）に配置されている。そのため、高域音は減衰せずにユーザに届く。したがって、ユーザは低域音および高域音を適正に聴きとることができる。よって、高音質の音響再生が可能である。

図７に示すように、電子機器１の使用モードがテントモード（図６参照）であるとき、音響調整部７４は、第２スピーカ１０５に対して、音響データ７８を、ハイパスフィルタ８６およびローパスフィルタ８８を通さずに出力する。そのため、第２スピーカ１０５には、高音域と低音域の両方を含むフルレンジ（全音域、全周波数帯域）の音響データ７８が出力される。第２スピーカ１０５は、フルレンジのスピーカとして機能する。
音響調整部７４は、第１スピーカ１０４に対しては、音響データ７８を出力しなくてもよい。音響調整部７４は、フルレンジの音響データ７８を第１スピーカ１０４に出力してもよい。

図６に示すように、テントモードでは、システム筐体１０２は第２面１０２ｄがユーザ側に向いた姿勢をとるため、第２スピーカ１０５は、ユーザが再生音を聴き取りやすい適正な場所に配置されている。そのため、高域音は減衰せずにユーザに届く。したがって、ユーザは低域音および高域音を適正に聴きとることができる。よって、高音質の音響再生が可能である。

このように、電子機器１では、いずれの使用モード（例えば、クラムシェルモード、スタンドモードおよびテントモード）においても高音質で音響再生がなされる。

制御部１０７の動作は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現される。制御部１０７の動作は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。

第１スピーカ１０４および第２スピーカ１０５の具体的な構成としては、例えば、次の２つを挙げることができる。

（第１の構成例）
第１の構成例では、第１スピーカ１０４として、高周波数帯（高音域）の音響再生に特化したスピーカ（高音域用スピーカ）を使用できる。高音域用スピーカは、音響データの高音域成分の出力特性が低音域成分の出力特性に比べて優れている。出力特性としては、例えば、音圧、指向性、音割れしにくさなどが挙げられる。第２スピーカ１０５は、低周波数から高周波数に及ぶ全周波数帯域（全音域）の音響データに対応したスピーカ（フルレンジスピーカ）である。

第１の構成例を採用する場合、第１スピーカ１０４および第２スピーカ１０５は、次のように使用することができる。クラムシェルモードでは、第１スピーカ１０４には、ハイパスフィルタ８６（図７参照）を経た音響データ（高音域データ）が出力される。第２スピーカ１０５には、ローパスフィルタ８８（図７参照）を経た音響データ（低音域データ）が出力される。

スタンドモードおよびテントモードでは、第１スピーカ１０４には音響データは出力されない。第２スピーカ１０５には全周波数帯域の音響データ（全音域データ）が出力される。
第１の構成例は、第１スピーカ１０４として高音域用スピーカを使用できるため、電子機器１の小型化およびコスト抑制などを図ることができる。

（第２の構成例）
第２の構成例では、第１スピーカ１０４および第２スピーカ１０５は、いずれも全周波数帯域に対応したスピーカ（フルレンジスピーカ）である。
第２の構成例を採用する場合、クラムシェルモードでは、第１スピーカ１０４には、ハイパスフィルタ８６（図７参照）を経た音響データ（高音域データ）が出力される。第２スピーカ１０５には、ローパスフィルタ８８（図７参照）を経た音響データ（低音域データ）が出力される。

スタンドモードおよびテントモードでは、第１スピーカ１０４には音響データが出力されなくてもよい。第１スピーカ１０４には全音域データが出力されてもよい。第２スピーカ１０５には全音域データが出力される。
第２の構成例は、第１スピーカ１０４および第２スピーカ１０５としてフルレンジスピーカを使用するため、多様な音響再生が可能となる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は上述の実施形態に限られず、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。上述の実施形態において説明した各構成は、任意に組み合わせることができる。
前記実施形態では、電子機器としてノート型ＰＣを例示したが、実施形態の電子機器はこれに限らない。実施形態の電子機器は、スマートフォン、携帯電話端末などにも適用可能である。電子機器の使用モードとしては、クラムシェルモード、スタンドモードおよびテントモードのほか、タブレットモード、ブックモードなどがある。

１…電子機器、７２…モード切換部、７４…音響調整部、１００…載置面、１０１…ディスプレイ筐体（第１筐体）、１０２…システム筐体（第２筐体）、１０２ｃ…第１面、１０２ｄ…第２面、１０３…ディスプレイ、１０４…第１スピーカ、１０５…第２スピーカ、１０６…姿勢センサ、１０７…制御部、１２１…ヒンジ機構、θ…システム筐体に対するディスプレイ筐体の角度。

Claims (7)

1. ディスプレイを実装する第１筐体と、
   前記第１筐体にヒンジ機構で結合した第２筐体と、
   前記第２筐体の、前記ディスプレイに対向可能な第１面に設けられた第１スピーカと、
   前記第２筐体の、前記第１面とは反対の第２面に設けられた第２スピーカと、
   前記第１筐体および前記第２筐体の姿勢を検出する姿勢センサと、
   前記姿勢センサで検出された前記第１筐体および前記第２筐体の姿勢に基づいて使用モードを設定し、前記使用モードに基づいて、前記第１スピーカおよび前記第２スピーカに出力する音響データの周波数特性を制御する制御部と、
   を備える電子機器。
2. 前記制御部は、前記使用モードを設定するモード切換部と、
   前記モード切換部が設定する使用モードによって前記第１スピーカおよび前記第２スピーカに出力する音響データの周波数特性を調整する音響調整部と、を有する、請求項１記載の電子機器。
3. 前記使用モードは、前記第２筐体に対する前記第１筐体の角度θが１５度＜θ＜１９０度を満たし、前記第２筐体の前記第２面が載置面に向けられたクラムシェルモードであり、
   前記制御部は、前記音響データのうち、高音域データを前記第１スピーカに出力するとともに、前記高音域データに比べて低音域である低音域データを前記第２スピーカに出力する、請求項１または２記載の電子機器。
4. 前記使用モードは、前記第２筐体に対する前記第１筐体の角度θが１９０度≦θ＜３４５度を満たし、前記第２筐体の前記第１面が載置面に向けられたスタンドモードであり、
   前記制御部は、前記音響データのうち全音域のデータを少なくとも前記第２スピーカに出力する、請求項１または２に記載の電子機器。
5. 前記第１筐体と前記第２筐体とは、一方の端部同士が前記ヒンジ機構で結合し、
   前記使用モードは、前記第２筐体に対する前記第１筐体の角度θが１９０度≦θ＜３４５度を満たし、前記第１筐体の他方の端部および前記第２筐体の他方の端部が載置面に向けられたテントモードであり、
   前記制御部は、前記音響データのうち全音域のデータを少なくとも前記第２スピーカに出力する、請求項１または２に記載の電子機器。
6. 前記第１スピーカは、前記音響データの高音域成分の出力特性が低音域成分の出力特性に比べて優れた高音域用スピーカであり、
   前記第２スピーカは、前記音響データの全音域のデータに対応したフルレンジスピーカである、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電子機器。
7. 前記第１スピーカおよび前記第２スピーカは、前記音響データの全音域のデータに対応したフルレンジスピーカである、請求項１〜５のうちいずれか１項に記載の電子機器。

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