JP7038145B2 - パターニングされた電極を含む分布振動モード形スピーカアクチュエータ - Google Patents
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Description
いくつかの装置では、分布振動モード形スピーカ(distributed mode loudspeaker:DML)を用いて音を生成している。DMLはパネルを振動させることによって音を生成するスピーカである。DMLは、ボイスコイルアクチュエータの代わりに分布振動モード形アクチュエータ(distributed mode actuator:DMA)(たとえば、圧電変換器)を用いてパネルを振動させて音を生成してもよい。たとえば、スマートフォンは、スマートフォンのディスプレイパネル(たとえば、LCDパネルまたはOLEDパネル)に力を加えるDMAを含み得る。この力によってもたらされるディスプレイパネルの振動が周囲の空気と連動して、たとえば、人の耳に聞こえ得る20Hz~20kHzの範囲の音波を生成する。
分布振動モード形スピーカにおける圧電変換器は、異なる周波数で音を生成するのに用いられる複数の電極対を含み得る。たとえば、圧電変換器は、各々の電極対の間に延在する圧電材料(たとえば、圧電セラミック材料)の層を含み得る。たとえば、この層は、電極対のうち当該層の上にある第1の電極と、電極対のうち当該層の下にある第2の電極とを有し得る。
詳細な説明
図1A~図1Cは、分布振動モード形スピーカ102を含むデバイス100の例を示す。スマートフォンまたは別のタイプのコンピュータなどのデバイス100は、図1Cに示される分布振動モード形スピーカ102を用いて音を生成する。音は、電話での会話、音楽、オーディオストリーム、ビデオ用の音、またはゲーム用の音などの如何なるタイプの音であってもよい。
Claims (14)
- 方法であって、
周波数の範囲内の音波を生成するためにパネルを振動させるための力を生成するように適合された分布振動モード形スピーカの圧電変換器のために、音を出力する周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定するステップを含み、前記分布振動モード形スピーカは、力を前記圧電変換器から前記パネルに伝える支持部を備え、前記支持部は、前記圧電変換器から前記パネルを分離しており、前記支持部は第1の端部が前記パネルに取付けられているとともに第2の端部が前記圧電変換器に取付けられており、前記圧電変換器は、前記パネルと平行に前記支持部から前記圧電変換器の自由端にまで延在しており、前記方法はさらに、
前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる2つ以上の電極対から1つ以上の電極対を選択するステップとを含み、各々の電極対は、前記圧電変換器に含まれる層の第1の側の第1の電極と、前記層のうち前記第1の側とは反対側の第2の側にある第2の電極とを含み、前記層の別の部分に接続され、前記方法はさらに、
前記2つ以上の電極対の各々に接続された駆動モジュールによって、前記選択された1つ以上の電極対の各々に電流を与えて、前記パネルへの印加時に前記パネルに前記周波数のサブセット内の前記音を生成させる力を前記圧電変換器に生成させるステップを含み、
前記音を出力する前記周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定するステップは、前記音を出力する高周波数範囲サブセットを前記周波数の範囲から決定するステップを含み、
前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から前記1つ以上の電極対を選択するステップは、前記決定された高周波数範囲サブセットに基づいて、前記支持部に最も近接している特定の1つの電極対を選択するステップを含む、方法。 - 前記音とは異なる音である第2の音を出力する中周波数範囲サブセットを、前記周波数の範囲から決定するステップと、
前記決定された中周波数範囲サブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる3つ以上の電極対から2つ以上の特定の電極対を選択するステップとを含み、前記3つ以上の電極対は前記2つ以上の電極対を含んでおり、前記方法はさらに、
前記3つ以上の電極対の各々に接続されている前記駆動モジュールによって、前記選択された2つ以上の電極対の各々に電流を与えて、前記圧電変換器から前記パネルに力を加えさせるとともに、前記パネルに前記中周波数範囲サブセット内の前記第2の音を生成させるステップを含む、請求項1に記載の方法。 - 前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から前記1つ以上の電極対を選択するステップは、前記周波数のサブセットに基づいて前記2つ以上の電極対のすべてを選択するステップを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 前記音を出力する前記周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定するステップは、前記音を出力する低周波数範囲サブセットを前記周波数の範囲から決定するステップを含み、
前記周波数のサブセットに基づいて前記2つ以上の電極対のすべてを選択するステップは、前記決定された低周波数範囲サブセットに基づいて前記2つ以上の電極対のすべてを選択するステップを含む、請求項3に記載の方法。 - システムであって、
分布振動モード形スピーカを備え、前記分布振動モード形スピーカは、
圧電変換器を含み、前記圧電変換器は、
2つ以上の電極対を含み、前記2つ以上の電極対の各々は、a)前記圧電変換器に含まれる層の第1の側に第1の電極を含み、b)前記層のうち前記第1の側とは反対側の第2の側に第2の電極を含み、c)前記層のうち異なる部分に接続されており、
周波数の範囲内の音波を生成するようにパネルを振動させるための力を生成するように適合されており、前記分布振動モード形スピーカはさらに、
力を前記圧電変換器から前記パネルに伝える支持部を備え、前記支持部は、前記圧電変換器から前記パネルを分離しており、前記支持部は第1の端部が前記パネルに取付けられているとともに第2の端部が前記圧電変換器に取付けられており、前記圧電変換器は、前記パネルと平行に前記支持部から前記圧電変換器の自由端にまで延在しており、前記分布振動モード形スピーカはさらに、
コントローラを備え、前記コントローラは、
前記圧電変換器のために、音を出力する周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定し、
前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から1つ以上の電極対を選択するように構成されており、
前記音を出力する前記周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定することは、前記音を出力する高周波数範囲サブセットを前記周波数の範囲から決定することを含み、
前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から前記1つ以上の電極対を選択することは、前記決定された高周波数範囲サブセットに基づいて、前記支持部に最も近接している特定の1つの電極対を選択することを含み、前記分布振動モード形スピーカはさらに、
駆動モジュールを備え、前記駆動モジュールは、
前記2つ以上の電極対の各々に接続されているとともに、前記2つ以上の電極対のうち少なくともいくつかに電流を与えて、前記パネルへの印加時に前記パネルに音を生成させる力を前記圧電変換器に生成させるように適合されており、
前記選択された1つ以上の電極対の各々に電流を与えて、前記パネルへの印加時に前記パネルに前記周波数のサブセット内の前記音を生成させる力を前記圧電変換器に生成させるように構成されている、システム。 - 前記分布振動モード形スピーカは、前記圧電変換器に固定して接続された支持部を含み、前記支持部は、前記パネルに接続されると、前記圧電変換器によって生成される前記力のうち少なくともいくらかを前記パネルに伝える、請求項5に記載のシステム。
- 前記2つ以上の電極対のうち少なくともいくつかの電極対は共通の接地を共有している、請求項5または6に記載のシステム。
- 前記2つ以上の電極対のうち各々の電極対は別個の接地を有する、請求項5または6に記載のシステム。
- 前記層はセラミックである、請求項5から8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
前記音とは異なる音である第2の音を出力する中周波数範囲サブセットを、前記周波数の範囲から決定するよう構成されており、
前記決定された中周波数範囲サブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる3つ以上の電極対から2つ以上の特定の電極対を選択するよう構成されており、前記3つ以上の電極対は前記2つ以上の電極対を含み、
前記駆動モジュールは、前記3つ以上の電極対の各々に接続されている前記駆動モジュールによって、前記選択された2つ以上の電極対の各々に電流を与えて、前記圧電変換器から前記パネルに力を加えさせるとともに、前記パネルに前記中周波数範囲サブセット内の前記第2の音を生成させるように構成されている、請求項5~9のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記コントローラは、前記周波数のサブセットに基づいて前記2つ以上の電極対のすべてを選択することにより、前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から前記1つ以上の電極対を選択するように構成されている、請求項5から10のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記コントローラは、
前記音を出力する低周波数範囲サブセットを前記周波数の範囲から決定することによって、前記音を出力する前記周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定し、
前記決定された低周波数範囲サブセットに基づいて前記2つ以上の電極対のすべてを選択することによって、前記周波数のサブセットに基づいて前記2つ以上の電極対のすべてを選択するように構成されている、請求項11に記載のシステム。 - 装置であって、
内容を表示するように構成されたディスプレイと、
圧電変換器とを含み、前記圧電変換器は、
2つ以上の電極対を含み、前記2つ以上の電極対の各々は、a)前記圧電変換器に含まれる層の第1の側に第1の電極を含み、b)前記層のうち前記第1の側とは反対側の第2の側に第2の電極を含み、c)前記層のうち異なる部分に接続されており、
周波数の範囲内の音波を生成するようにパネルを振動させるための力を生成するように適合されており、前記装置はさらに、
力を前記圧電変換器から前記パネルに伝える支持部を備え、前記支持部は、前記圧電変換器から前記パネルを分離しており、前記支持部は第1の端部が前記パネルに取付けられているとともに第2の端部が前記圧電変換器に取付けられており、前記圧電変換器は、前記パネルと平行に前記支持部から前記圧電変換器の自由端にまで延在しており、前記装置はさらに、
コントローラを含み、前記コントローラは、
前記圧電変換器のために、音を出力する周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定し、
前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から1つ以上の電極対を選択するように構成されており、
前記音を出力する前記周波数のサブセットを前記周波数の範囲から決定することは、前記音を出力する高周波数範囲サブセットを前記周波数の範囲から決定することを含み、
前記音を生成するために、前記周波数のサブセットに基づいて、前記圧電変換器に含まれる前記2つ以上の電極対から前記1つ以上の電極対を選択することは、前記決定された高周波数範囲サブセットに基づいて、前記支持部に最も近接している特定の1つの電極対を選択することを含み、前記装置はさらに、
駆動モジュールを含み、前記駆動モジュールは、
前記2つ以上の電極対の各々に接続されているとともに、前記2つ以上の電極対のうち少なくともいくつかに電流を与えて、前記パネルへの印加時に前記パネルに音を生成させる力を前記圧電変換器に生成させるように適合されており、
前記選択された1つ以上の電極対の各々に電流を与えて、前記パネルへの印加時に前記パネルに前記周波数のサブセット内の前記音を生成させる力を前記圧電変換器に生成させるように構成されており、前記装置はさらに、
前記装置のためのアプリケーションを実行するように構成された1つ以上のアプリケーションプロセッサと、
命令が格納されている1つ以上のメモリとを含み、前記命令は、前記1つ以上のアプリケーションプロセッサによって実行されると、前記1つ以上のアプリケーションプロセッサに前記アプリケーションを実行させるように動作可能であり、
前記装置はスマートフォンである、装置。 - 前記ディスプレイは前記パネルを含む、請求項13に記載の装置。
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