KR100540791B1 - 입력 장치 및 이것을 이용한 휴대 기기 - Google Patents

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마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤
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Abstract

소형이고, 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능한 입력 장치 및 이것을 이용한 휴대 기기. 조작 입력부는 사용자가 조작하여 입력을 행하기 위해 이용된다. 또한, 음향 진동도 전달한다. 결합부는, 조작 입력부와 결합하여, 조작 입력부와의 사이에 폐 공극을 형성한다. 폐 공극에 인접하여 형성된 음향 진동 전달부는, 폐 공극을 통해, 조작 입력부와 음향 진동 전달부의 어느 한쪽으로부터의 음향 진동을 다른쪽에 전달한다. 휴대 기기는, 상술의 입력 장치와, 음향 진동 소자를 포함한다. 이 휴대 기기에서, 음향 진동 소자는 입력 장치의 음향 진동 전달부에 결합한다. 입력 장치의 폐 공극 및 음향 진동 전달부를 통해, 조작 입력부와 진동 소자의 어느 한쪽으로부터의 음향 진동이 다른쪽으로 전달된다.

Description

입력 장치 및 이것을 이용한 휴대 기기{INPUT UNIT AND PORTABLE APPARATUS COMPRISING IT}
본 발명은, 주로 휴대 전화나 휴대 정보 단말기 등의 각종 전자 기기에 이용되는 입력 장치, 특히 음향의 입출력에 이용할 수 있는 입력 장치, 및 이것을 이용한 휴대 기기에 관한 것이다.
최근, 휴대 전화나 휴대 정보 단말기 등의 고 기능화와 소형화가 진행되고 있다. 이들에 이용되는 입력 장치도, 한정된 스페이스안에서 다양한 조작이나 표시에 이용되고 있다.
종래의 입력 장치 및 이것을 이용한 휴대 기기의 예에 관해서, 도 7 및 도 8을 이용하여 설명한다.
도 7은 휴대 전화를 예로 한 종래의 휴대 기기의 요부 단면도이다.
도 8은 그 휴대 기기의 평면도이다.
도 7과 도 8에서, 절연 수지제의 하우징(1)의 상면에, 스피커(2) 및 입력 장치(3)가 설치되어 있다. 하면에 스위치 접점(도시하지 않음)이 형성된 다수의 조작 키(4), 마이크로폰(5)이 배치되어 있다.
또한, 입력 장치(3)는, 소위 투명 터치 패널이고, 투명한 상부 기판(11), 투 명한 하부 기판(13), 스페이서(15)를 포함한다.
상부 기판(11)은 하면에 산화인듐-주석이나 산화주석 등의 투명한 상부 도전층(12)이 형성된 필름 등을 갖는다. 하부 기판(13)은 그 상면에 형성된 투명한 하부 도전층(14)을 갖는다. 액자 형상의 스페이서(15)는, 그 상하면에 점착제가 도포되어, 상부 기판(11)과 하부 기판(13)이 맞붙여진다. 또한, 하부 도전층(14) 상면에 소정 간격으로 형성된 다수의 도트 스페이서(16)가, 상부 기판(11)과 하부 기판(13)을 소정의 간극을 두고 대향시킨다.
상부 기판(11)의 상면이, 손가락 혹은 펜 등으로 가압 조작되면, 상부 기판(11)이 휘어지고, 가압된 개소의 상부 도전층(12)이 하부 도전층(14)에 접촉한다. 이 때, 상부 도전층(12) 양단 및 이것과 직교 방향의 하부 도전층(14) 양단에 형성된 상하 전극(도시하지 않음) 사이의 저항비에 의해, 이 가압된 개소가 검출된다.
또한, 입력 장치(3)의 아래쪽에는 LCD 등의 표시 소자(6)가 배치된다. 사용자는, 투명한 입력 장치(3)를 통해서, 표시 소자(6)에 표시된 문자나 기호, 도안 등을 보고 확인, 선택을 행한다. 또한, 사용자는, 입력 장치(3)를 조작하여, 각 기능의 전환을 행한다.
이상과 같이, 입력 장치(3)를 이용한 휴대 기기가 구성되어 있다.
이상의 구성에서, 사용자는, 다수의 조작 키(4)를 조작하여, 표시 소자(6)에, 예를 들면, 성명이나 전화번호 등을 표시시킨다. 또한, 사용자는 입력 장치(3)를 조작하여, 표시 소자(6)에 표시된 성명이나 전화번호 등을 선택한 후, 소정의 조작 키를 가압하여 발호하고, 스피커(2)나 마이크로폰(5)을 이용하여 통화 등을 한다.
이상에 기술한 것과 같은 종래의 입력 장치를 이용한 휴대 기기에서는, 입력 장치(3)나 다수의 조작 키(4)에 추가하여, 통화 등을 위한 스피커(2)나 마이크로폰(5)이 하우징(1) 상면에 배치되어 있다. 따라서, 기기의 고 기능화에 따라, 입력 장치(3)를 크게 하거나, 조작 키(4)를 늘리고자 하면, 기기 전체의 형상이 커진다. 이것은 고 기능화와 소형화의 양립을 어렵게 한다.
본 발명은, 소형이며, 고 기능의 기기에 이용되고, 또한 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능한 입력 장치 및 이것을 이용한 휴대 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 입력 장치는 이하의 구성을 갖는다.
조작 입력부는 사용자가 조작하여 입력을 하기 위해서 이용된다. 또한, 음향 진동도 전달한다.
결합부는, 조작 입력부와 결합하여, 조작 입력부와의 사이에 폐(閉) 공극을 형성한다.
폐 공극에 인접하여 형성된 음향 진동 전달부는, 폐 공극을 통해, 조작 입력부와 음향 진동 전달부의 어느 한쪽으로부터의 음향 진동을 다른쪽으로 전달한다.
이 입력 장치는, 조작 입력을 입력하기 위한 입력 소자나 진동 소자 등으로부터 전해지는 음성 등의 음향 진동을, 폐 공극을 통해 전달하는 음향 진동 전달부 를 갖는다. 이것에 의해, 입력 소자의 배면이나 측면에 진동 소자 등을 배치할 수 있다. 이 때문에, 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능하고, 또한 소형의 입력 장치가 공급된다.
또한, 본 발명의 휴대 기기는, 상술의 입력 장치와, 음향 진동 소자를 포함한다.
이 휴대 기기에서, 음향 진동 소자는, 입력 장치의 음향 진동 전달부에 결합한다. 입력 장치의 폐 공극 및 음향 진동 전달부를 통해, 조작 입력부와 진동 소자의 어느 한쪽으로부터의 음향 진동이 다른쪽으로 전달된다.
이렇게 해서, 소형화되고, 또한 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능한 휴대 기기가 공급된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태의 휴대 기기의 요부 단면도,
도 2는 제1 실시 형태의 휴대 기기의 평면도,
도 3은 제1 실시 형태의 휴대 기기의 부분 평면도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태의 휴대 기기의 요부 단면도,
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태의 휴대 기기의 평면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태의 휴대 기기의 요부 단면도,
도 7은 종래의 휴대 기기의 요부 단면도,
도 8은 종래의 휴대 기기의 평면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도 1 내지 도 6을 이용하여 설명한다.
(실시 형태 1)
도 1은 휴대 전화를 예로 한 본 발명의 제1 실시 형태의 휴대 기기의 요부 단면도이다.
도 2는 이 휴대 기기의 평면도이다.
도 1과 2에서, 절연 수지제의 하우징(21)의 윗쪽 부분에, 입력 소자(22)가 배치되어 있다.
이 입력 소자(22)는 소위 투명 터치 패널로서 하기와 같이 구성되어 있다.
입력 소자(22)에서는, 투명한 상부 기판(24), 투명한 하부 기판(26)이 액자형상의 스페이서(27)에 의해 맞붙여져 있다.
투명한 상부 기판(24)은, 폴리에틸렌텔레프탈레이트 필름 등으로 형성되고, 하면에 산화인듐-주석이나 산화주석 등의 투명한 상부 도전층(23)이 형성되어 있다. 투명한 하부 기판(26)은, 상면에 투명한 하부 도전층(25)이 형성되어 있다. 액자 형상의 스페이서(27)는, 상하면에 점착제가 도포되어 있고, 상부 기판(24)과 하부 기판(26)에 맞붙여져 있다. 또한, 하부 도전층(25) 상면에 소정의 간격으로 형성된 다수의 도트 스페이서(28)가, 상부 기판(24)과 하부 기판(26)을 소정의 간극을 두고 대향시키고 있다.
상부 기판(24)의 상면이, 손가락 혹은 펜 등으로 가압 조작되면, 상부 기판(24)이 휘어지고, 가압된 개소의 상부 도전층(23)이 하부 도전층(25)에 접촉한다. 이 때, 상부 도전층(23) 양단 및 이것과 직교 방향의 하부 도전층(25) 양단에 형성된 전극(도시하지 않음) 사이의 저항비에 의해, 이 가압된 개소가 검출된다.
여기서, 상부 기판(24)과 상부 도전층(23)은 조작 입력부를 형성한다. 하부 도전층(25), 하부 기판(26)과 스페이서(27)는 결합부를 형성한다.
즉, 상부 기판(24)과 하부 기판(26)이, 액자 형상의 스페이서(27)로 맞붙여져 결합하여, 폐 공극(31)을 형성한다.
입력 소자(22)의 배면에는, LCD 등의 표시 소자(56)가 배치된다. 광 투과성의 입력 소자(22)를 통해서, 표시 소자(56)에 표시된 문자나 기호, 도안 등을 보고 확인, 선택이 행해진다. 또한, 입력 소자(22)의 조작에 의해, 각 기능의 전환이 행해진다.
여기서, 하우징(21) 윗쪽 부분에는 스피커 등이 배치되어 있지 않다. 이 때문에, 이 입력 소자(22)는, 종래의 스피커가 입력 장치 상측의 스페이스에 배치되는 휴대 전화보다도, 윗쪽으로 외형 형상이 크게 형성될 수 있다. 그만큼 넓은 면적을 갖는 투명 터치 패널이 배치될 수 있다. 따라서, 넓은 면적의 스페이스를 사용하는 조작이 가능하다.
또한, 이 종래의 휴대 전화에 비해, 스페이스가 넓어진 개소의 상부 기판(24) 상면에는, 아이콘 등의 기호나 문자가 표시된 표시 시트(29)가 붙여진다. 이 넓어진 개소의 가압 조작은 표시 시트(29)를 통해 행해진다.
또한, 이 아래쪽의 하부 기판(26) 단부에는 음향 전달부로서의 개구 구멍(30)이 형성된다. 입력 장치(32)에서, 이 개구 구멍(30)이, 입력 소자(22) 내의 상부 기판(24)과 하부 기판(26) 사이에 형성된 폐 공극(31)에 연결되어 있다.
또한, 입력 장치(32)의 개구 구멍(30) 배면에는, 음성 출력용의 진동 소자로서의 스피커(33)가 배치된다. 또한, 하우징(21) 상면의 아래쪽 부분에는, 하면에 스위치 접점(도시하지 않음)을 갖는 다수의 조작 키(54)나, 음성 입력용의 마이크로폰(55)이 배치된다. 이렇게 해서, 이 예의 휴대 전화와 같은 휴대 기기가 구성된다.
이상의 구성에서, 다수의 조작 키(54)가 조작되어, 표시 소자(56)에 예를 들면 성명이나 전화번호 등을 표시시킨다. 혹은 입력 장치(32)가 조작되어, 표시 소자(56)에 표시된 성명이나 전화번호 등이 선택된 후, 소정의 조작 키가 가압되어, 통화 등이 행해진다.
이 때, 음성의 입력은 마이크로폰(55)을 이용하여 행해진다. 한편, 음성의 출력에 의한 음향 진동은, 스피커(33)로부터, 음향 전달부로서의 개구 구멍(30) 및 폐 공극(31)을 통해, 입력 소자(22)의 상부 기판(24)에 전달된다.
즉, 스피커(33)로부터 출력된 음성은 개구 구멍(30)으로부터 폐 공극(31)에 전달된다. 여기서, 폐 공극(31) 내의 공기가 진동함으로써 상부 기판(24)이 진동한다. 이것에 의해, 입력 소자(22)의 상부 기판(24)으로부터, 휴대 기기의 외부로 음성이 출력된다.
이와 같이 본 실시 형태에 의하면, 입력 소자(22) 내에 형성된 폐 공극(31)과 진동 소자로서의 스피커(33)와의 사이에, 폐 공극(31)으로 음향 진동을 전하는 음향 진동 전달부로서의 개구 구멍(30)이 형성된다. 또한, 이 개구 구멍(30)과 폐 공극(31)을 통해, 스피커(33)로부터의 음성 등의 음향 진동이, 입력 소자(22)의 상 부 기판(24)에 전달된다.
이와 같이 하여, 입력 장치(32)가 구성됨으로써, 입력 소자(22)의 배면에 스피커(33)를 배치할 수 있다.
이렇게 해서, 넓은 면적의 스페이스를 사용하여 조작 가능한 입력 장치가 얻어진다. 또한, 이 입력 장치는 휴대 기기를 더욱 소형으로 한다.
또한, 도 3의 부분 평면도에 도시하는 바와 같이, 입력 장치(32)에, 음향 전달부로서의 개구 구멍(30)이, 다수개 형성되는 동시에, 이 배면에 다수의 스피커(33)가 배치되어도 된다.
이 경우도, 스피커로부터의 음성 등의 음향 진동이 폐 공극(31)에 전달된다. 이 때, 투명 터치 패널로서의 조작 범위는, 스피커가 다수 위치되는만큼 좁아지지만, 예를 들면 스테레오 효과 등, 다양한 형으로 음향 진동이 전달된다.
또한, 폐 공극(31)에, 불소나 실리콘 오일 등의 액체가 충전되어도 된다. 이것에 의해, 상부 기판(24) 하면과 하부 기판(26) 상면의 광 반사를 방지할 수 있다. 즉, 입력 소자에 투명 터치 패널 등의 광 투과성의 것이 이용되는 경우, 액체에 의해 폐 공극을 사이에 끼우는 상하 면의 광의 반사가 방지된다. 이 때문에, 입력 소자 전체로서의 투과율이 향상하고, 입력 장치(32) 배면의 표시 소자(56)의 표시를 보기 쉽게 할 수 있다.
이 때, 스피커(33)로부터 발생하는 음향 진동은 액체를 통해 상부 기판(24)에 전달된다.
이상과 같이, 입력 소자나 외부의 진동 소자 등으로부터의 음성 등의 진동 을, 폐 공극을 통해 전달하는 음향 전달부를 설치한다. 이것에 의해, 입력 소자의 배면이나 측면에 진동 소자 등을 배치할 수 있다. 이 때문에, 소형화되고, 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능한 입력 장치가 얻어진다.
(실시 형태 2)
실시 형태 1의 구성과 동일 구성의 부분에는 동일 부호를 붙여, 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 제2 실시 형태에 의한 휴대 기기의 요부 단면도이다.
도 5는 이 휴대 기기의 평면도이다.
도 4 및 도 5에서, 하우징(21) 상면에 입력 장치(32)나, 다수의 조작 키(54)가 배치되어 있다. 이것은, 실시 형태 1의 경우와 동일한데, 하우징(21)의 아래쪽에는 입력 소자(22)와는 별도의 투명 터치 패널로서 구성된 입력 소자(35)가 배치되어 있다.
이 입력 소자(35)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 다음과 같이 구성되어 있다.
움직일 수 있는 판(36)의 하면에, 감압층(37)이 부착 혹은 인쇄 형성되어 있다. 움직일 수 있는 판(36)은 폴리에틸렌텔레프탈레이트나 폴리카보네이트 필름 등으로 형성된다. 감압층(37)은 클로로플렌 고무나 실리콘 고무, 부타디엔 고무 등에 카본이 분산되어 있다.
움직일 수 있는 판(36)의 상면을 손가락 혹은 펜 등으로 가압 조작하면, 감압층(37) 단부의 직교하는 방향으로 형성된 전극(도시하지 않음) 사이의 저항비가 검출된다. 입력 소자(35)는, 이 저항비에 의해, 이 가압된 개소가 검출되는, 소위 터치 패드로서 구성되어 있다.
입력 장치(41)는 다음과 같이 구성되어 있다.
결합부인 상자 형상의 프레임(38)은, 입력 소자(35)의 아래쪽에, 입력 소자(35)에 인접하는 폐 공극(39)을 형성한다.
또한, 프레임(38)의 측면에는 음향 진동 전달부로서의 중공관(中空管)(40)이 설치된다. 이 일단이 폐 공극(39)에 접속된다.
즉, 입력 소자(35)는 조작 입력부를 형성하고, 프레임(38)은 조작 입력부에 결합하여, 유지하는 결합부를 형성한다.
또한, 중공관(40)의 프레임(38)과 결합하는 부분에 대한 타단에는 음성 입력용의 진동 소자로서의 마이크로폰(42)이 측방에 배치된다.
이와 같이 휴대 기기가 구성되어 있다.
이상의 구성에서, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 사용자는, 다수의 조작 키(54)를 조작하여, 표시 소자(56)에, 예를 들면, 성명이나 전화번호 등을 표시시킨다. 혹은, 사용자는, 입력 장치(32)를 조작하여, 표시 소자(56)에 표시된 성명이나 전화번호 등을 선택한다.
표시 소자(56)의 표시 내용은, 입력 장치(41)에 의해, 선택 가능하다.
이 때, 실시 형태 1의 경우와 마찬가지로, 스피커(도시하지 않음)로부터의 음성이 입력 장치(32)로부터 출력된다.
한편, 음성의 입력은 입력 장치(41)를 통해 행해진다.
즉, 사용자가, 입력 장치(41)를 향해, 발성함으로써 입력 소자(35)의 움직일 수 있는 판(36)이 진동한다. 이것에 의해 폐 공극(39) 내의 공기가 진동하여, 이 음향 진동이 음향 진동 전달부로서의 중공관(40)으로부터, 음성으로서 마이크로폰(42)에 입력된다.
이와 같이 본 실시 형태에 의하면, 입력 소자(35)에 인접한 폐 공극(39)과 중공관(40)을 설치함으로써, 입력 장치(41)로부터의 음성 등의 진동의 입력이 가능해진다.
또한, 소정의 길이를 갖는 중공관(40)을 이용하여 진동을 전달함으로써, 입력 소자(35)와 외부의 진동 소자로서의 마이크로폰(42) 등과의 접속을 다양한 형으로 행할 수 있다. 이 때문에, 마이크로폰(42) 등의 진동 소자가, 비교적 자유롭게, 여러 부분에 배치되는 것이 가능하다.
이렇게 해서, 입력 장치(41)의 조작을 위해, 넓은 면적의 스페이스가 이용될 수 있다.
또한, 도 6의 요부 단면도에 도시하는 바와 같이, 프레임(38)의 중간부에, 폴리에틸렌텔레프탈레이트나 폴리카보네이트 필름 등의 시트(44)가 설치되어도 된다. 이렇게 해서, 입력 소자(35)와 인접한 폐 공극(39)이 다수로 분할된다.
이 때, 이 시트(44)의 두께나 강도가 조정됨으로써, 폐 공극(39)에 전달된 진동이 증감하거나, 차단된다. 이와 같이 하여, 음량이나 음질을 조정할 수 있으므로, 입력 소자(35)와 스피커(33)나 마이크로폰(42) 사이에서 소망의 진동이 전달된다.
또, 이상의 설명에서는, 입력 장치(32나 41)를, 각각 투명 터치 패널로서 구성된 입력 소자(22)나, 터치 패드로서 구성된 입력 소자(35)를 이용하여 설명했다.
또한, 하면에 줄무늬 형상의 다수의 전극이 형성된 상부 필름과, 상면에 이것과 직교하는 방향으로 줄무늬 형상의 다수의 전극이 형성된 하부 필름을, 아크릴 이나 실리콘계의 접착제로 붙인 정전용량 방식의 입력 소자가 이용되어도 된다.
또한, 가요성을 갖는 필름 등에 변형 게이지가 장착된 입력 소자 등이 이용되어도 된다.
이상과 같이, 입력 소자나 외부의 진동 소자 등으로부터의 음성 등의 진동을, 폐 공극을 통해 전달하는 음향 전달부가 설치되어 있다. 이것에 의해, 입력 소자의 배면이나 측면에 진동 소자 등을 배치할 수 있다. 이 때문에, 소형화이고, 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능한 입력 장치가 얻어진다.
또한, 앞에 기술한 바와 같이, 휴대 기기는, 상술의 입력 장치와, 마이크로폰 등의 음향 진동 소자를 포함하도록 구성된다.
이 휴대 기기에서, 음향 진동 소자는, 입력 장치의 음향 진동 전달부에 결합된다. 입력 장치의 폐 공극 및 음향 진동 전달부를 통해, 조작 입력부와 진동 소자의 어느 한쪽으로부터의 음향 진동이 다른쪽에 전달된다.
이 휴대 기기는, 소형이고, 또한 넓은 스페이스를 이용하여 조작이 가능하다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 소형화되고, 넓은 범위의 스페이스를 이용하 여 조작이 가능한 입력 장치, 및 이것을 이용한 휴대 기기를 얻을 수 있다.

Claims (10)

  1. 입력 장치에 있어서,
    조작 입력부와,
    상기 조작 입력부와 결합하여, 상기 조작 입력부와의 사이에 폐 공극을 형성하는 결합부를 포함하고,
    상기 폐 공극에 액체가 충전되며,
    상기 폐 공극에 인접하여 형성된 음향 진동 전달부가, 상기 폐 공극을 통해, 상기 조작 입력부와 상기 음향 진동 전달부의 어느 한쪽으로부터 전달되는 음향 진동을 다른쪽에 전달하는 입력 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 조작 입력부는 터치 패널 입력 소자의 상부 기판을 포함하고,
    상기 결합부는 상기 터치 패널 입력 소자의 하부 기판과 스페이서를 포함하고,
    상기 폐 공극은, 상기 상부 기판, 상기 하부 기판과 상기 스페이서에 의해 형성되며,
    음향 진동 전달부는 상기 결합부에 형성된 개구부를 포함하는 입력 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 조작 입력부는 터치 패널 입력 소자를 포함하고,
    상기 결합부는 상자 형상의 프레임을 포함하고,
    상기 폐 공극은, 상기 조작 입력부와, 상기 상자 형상의 프레임에 의해 형성되는 입력 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    다수의 상기 음향 진동 전달부를 설치하고, 이것을 통해 음향 진동을 전달하는 입력 장치.
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 음향 진동 전달부는 중공의 관을 포함하는 입력 장치.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서,
    상기 폐 공극이 다수로 분할된 입력 장치.
  7. 삭제
  8. 휴대 기기에 있어서,
    a) 입력 장치이고,
    조작 입력부와,
    상기 조작 입력부와 결합하고, 상기 조작 입력부와의 사이에 폐 공극을 형성하는 결합부를 포함하고,
    상기 폐 공극에 인접하여 형성된 음향 진동 전달부가, 상기 폐 공극을 통해, 상기 조작 입력부와 상기 음향 진동 전달부의 어느 한쪽으로부터 전달되는 음향 진동을 다른쪽으로 전달하는 입력 장치와,
    b) 상기 음향 진동 전달부에 결합하는 음향 진동 소자를 포함하고,
    상기 폐 공극에 액체가 충전되며,
    상기 폐 공극 및 상기 음향 진동 전달부를 통해, 상기 조작 입력부와 상기 진동 소자의 어느 한쪽으로부터의 음향 진동을 다른쪽에 전달하는 휴대 기기.
  9. 제8항에 있어서, 상기 음향 진동 소자가 스피커인, 휴대 기기.
  10. 제8항에 있어서, 상기 음향 진동 소자가 마이크로폰인, 휴대 기기.
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