WO2007086524A1 - 電子機器及び音響再生方法 - Google Patents

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Jun Kuroda
Yukio Murata
Ukyou Mori
Yasuhiro Sasaki
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Nec Corporation
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Definitions

  • the present invention relates to an electronic device and a sound reproduction method, and more specifically, a small electronic device equipped with a small sound reproduction device having excellent frequency characteristics, and sound reproduction using such a small electronic device. Regarding the method.
  • a mobile terminal device such as a mobile phone has a small housing size, and therefore, by mounting an electromagnetic micro-speaker or piezoelectric micro-speaker having a diameter of 2 cm or less as a spinning force, Playing sound such as music.
  • Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a speaker such as a mobile phone.
  • Patent Document 3 discloses a speaker unit equipped with a vibration actuator, and Patent Documents 4 and 5 disclose a vibration actuator.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-198680
  • Patent Document 2 JP-A-11 191795
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 2004-23431
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-343035
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-62396
  • An object of the present invention is to provide an electronic device equipped with an acoustic reproduction device that can reproduce sound covering a wider frequency band than before and has excellent frequency characteristics, and reproduces sound using such an electronic device. It is to provide a sound reproducing method.
  • An electronic apparatus includes a first acoustic output unit configured by a speaker, a vibration actuator that converts an electric signal into vibration, and a second member that is driven by the vibration actuator. And an acoustic output unit.
  • any type of speaker may be used, for example, any of an electromagnetic type, a piezoelectric type, and an electrostatic type speaker.
  • the vibration actuator is not particularly limited in type, and may be, for example, an electromagnetic type, a piezoelectric type, or an electrostatic type actuator.
  • Examples of the electronic device of the present invention include portable electronic devices such as mobile phone terminals and PDAs.
  • the structural member is, for example, a plate material that constitutes a part of the housing. Also, if the structural member is integrated with the housing, it may be a separate member.
  • the first sound output unit includes a high-pass filter connected to a signal input side, and the second sound output unit is connected to a signal input side and cuts the high-pass filter.
  • a low-pass filter having a cutoff frequency equivalent to the off-frequency is included.
  • the first sound output unit composed of the spin force has good characteristics on the high frequency side (for example, 1 kHz or more) of the audible frequency, and the second sound output unit composed of the vibration actuator is low in the audible frequency. Since it has good characteristics on the frequency side (for example, 1 kHz or less), it is possible to reproduce sound well over a wide frequency range by combining both.
  • the electronic device of the present invention may have a drive unit that drives the second sound output unit in conjunction with, for example, key input or in conjunction with a telephone call signal or the like. preferable. This facilitates confirmation at the time of key input and calling.
  • the portable terminal device has first and second casing parts that are rotatably coupled to each other, and the first sound output unit is disposed in the first casing part, It is preferable that the second sound output unit is disposed in the second casing portion.
  • the sound reproduction method of the present invention is a method of reproducing sound using a mobile terminal device constituting the electronic device according to the present invention, wherein the mobile terminal device is connected to an external housing, It is mounted on a device or a cradle and reproduces sound.
  • the electronic device of the present invention is preferably applied to a small portable terminal device.
  • the electronic device is mounted on an external casing, a charging device, a cradle or the like that easily vibrates. It is preferable to play and play sound. The invention's effect
  • both the first and second sound output units have different frequency characteristics that can be complemented with each other, so that the sound reproduction is good in a wide frequency range. Sound reproduction is possible.
  • FIG. 1 is a perspective view of an electronic apparatus having a sound reproduction device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the electronic device of FIG. 1 in a state where the electronic device is unfolded except for its lower housing part.
  • FIG. 3 is a graph showing sound pressure characteristics when sound is reproduced by the electronic device of FIG. 1.
  • FIG. 4 is a perspective view of an electronic apparatus having the sound reproducing device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an electronic apparatus having a sound reproducing device according to a third embodiment of the present invention installed on a cradle.
  • FIG. 6 is a block diagram of an electronic apparatus having a sound reproduction device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a graph showing a cutoff characteristic of a filter in the sound reproduction device of FIG.
  • FIG. 8 is a perspective view of an electronic device according to a modification of the embodiment of FIG.
  • FIG. 1 shows a mobile phone terminal 10 which is an electronic device equipped with the sound reproducing device according to the first embodiment of the present invention.
  • the cellular phone terminal 10 has a folded housing structure, and includes a lower housing 11 on which a key board 12 is mounted and an upper housing 21 on which a display device 22 is mounted. Both housings 11 and 21 are connected by a hinge 31.
  • the upper housing 21 is equipped with a pair of micro-speakers 23 that constitute the first acoustic (sound) output unit
  • the lower housing 11 is equipped with the vibration actuator 13 that constitutes the second acoustic output unit. Is done.
  • the microspeaker 23 is an electromagnetic, piezoelectric, or electrostatic microspinning force similar to the conventional one, and when both the casings 11, 21 are opened by the hinge 31, the upper casing 21 is provided. It is arranged so that the front side of the speaker comes to the front side.
  • the vibration actuator 13 can be used with any vibration mechanism. An actuator having a piezoelectric element is preferable.
  • the lower housing 11 When playing music or the like on the mobile phone terminal 10, as shown in the figure, the lower housing 11 is placed on a flat plate 32 such as a desk or a box, and the sound from the vibration actuator 13 is the sound. It is preferable to increase the radiation area.
  • FIG. 2 is a development view showing the mobile phone terminal 10 of FIG. 1 in a state where the front side casing portion of the lower casing 11 is removed.
  • a substrate 14 on which various electronic components, semiconductor devices, batteries, and the like are mounted, and a vibration actuator 13 are fixed to a housing portion on the back side of the lower housing 11.
  • the vibration actuator 13 extends along the side of the lower housing 11 adjacent to the hinge 31, and is attached to the panel portion on the back side of the lower housing 11.
  • the microspeakers 23 are arranged in pairs on both side portions near the hinge 31 of the upper housing 21.
  • Fig. 3 is a graph showing the results of measurement of the acoustic frequency characteristics of the mobile phone terminal 10 in the state of Fig. 1, with the acoustic frequency (Hz) on the horizontal axis and the sound pressure level (dB). Are plotted on the vertical axis.
  • the graph (a) in the figure shows the acoustic characteristics of the micro speaker 23 alone
  • the graph (b) shows the acoustic characteristics of the single unit when a piezoelectric element is used for the vibration actuator 13, and the graph () shows the acoustic characteristics when both are combined. Respectively.
  • the measurement was performed on the screen center axis of the display device 22 of the mobile phone terminal 10 and at a separation distance of 10 cm, and a measurement condenser microphone was used.
  • the microspeaker 23 to be measured was an electromagnetic type with a diameter of 16 mm.
  • the vibration actuator 13 is a piezoelectric cuboid actuator, and the dimensions of the cuboid were 25 mm in length, 4 mm in width, and 4 mm in thickness.
  • a board made of resin having a length of 15 cm, a width of 15 cm, and a thickness of 10 cm was used.
  • the power consumption of the audio drive amplifier that drives the sound output unit was adjusted to be about 0.5 W at lk Hz. Comparing the characteristics (a) of the microspeaker 23 and the characteristics (b) of the vibration actuator 13 However, the characteristic (b) of the vibration actuator 13 exceeds the characteristic (a) of the microspeaker 23 at lower and lower frequencies. In particular, in the frequency band below the primary resonance frequency of the vibration actuator 13, the vibration actuator 13 The characteristic (1)) of the eta 13 exceeds the characteristic (&) of the micro speaker 23 by about 20 dB or more. This is the result of enabling low-frequency reproduction that is difficult for the microspeaker 23 by vibrating the external housing 32 having a low vibration resonance frequency with a piezoelectric actuator that can vibrate to a low frequency of 100 Hz or less. is there.
  • a vibration actuator is mounted to drive the housing of the electronic device and the like.
  • the playback performance in the mid-low range which was difficult to reproduce in the past, is significantly improved. For this reason, sound pressure in all frequency bands is improved, and good sound reproduction is possible. It was also confirmed that the acoustic characteristics in the mid-low range could be greatly improved by vibration of the electronic equipment casing itself, even when no external casing was used.
  • FIG. 4 shows a mobile phone terminal 10A having a sound reproducing device according to the second embodiment of the present invention.
  • the micro speaker 23 installed in the upper housing 21 is monaural, and other configurations are the same as those of the first embodiment. Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • the sound reproducing device of the present invention it is possible to use an accessory part of a small electronic device and a charge adapter or cradle as a separately purchased part as an external casing (sound animal body).
  • a hinge having a structure in which the lower housing 11 of the small electronic device 10B is folded to the back side of the upper housing 21.
  • the micro speaker 23 is disposed in the upper housing 21 and the vibration actuator 13 is mounted in the lower housing 11 as in the previous embodiment.
  • the small electronic device 10B is placed on the charging adapter or the cradle 33, and the display device.
  • FIG. 6 is a block diagram showing an electronic device equipped with the sound reproducing device according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the portable electronic device 10C includes an acoustic signal source 41, a DSP 42 including a demodulation circuit 43, a composite circuit 44, and an acoustic signal processing circuit 45, a first acoustic output unit 23 including a micro speaker, and a second piezoelectric element force.
  • An acoustic output unit 13, a first drive circuit 51 for driving the first acoustic output unit 23, a second drive circuit 56 for driving the second acoustic output unit 13, and the first acoustic output unit 23 and Housings 21 and 11 are mounted with second sound output units 13 respectively.
  • the first drive circuit 51 includes a D / A converter 47, a high-pass filter 48, a driver amplifier 49, and a low-pass filter 50.
  • the second drive circuit 56 includes a DZA comparator 52, a low-pass filter 53, a driver amplifier 54, and a low-pass filter 55. Both DZA converters 47 and 52 convert the output of the DSP 42 into an analog signal.
  • the high-pass filter 48 of the first drive circuit 51 cuts off the frequency component in the low frequency range by, for example, a cutoff frequency of 1 kHz and a cutoff characteristic of 3 dB / oct.
  • the low-pass filter of the second drive circuit 56 cuts off frequency components in the high frequency range by using a cutoff frequency of 1 kHz and a cutoff characteristic of 3 dBZoct, for example.
  • the outputs of both driver amplifiers 49 and 54 are output from the second and first acoustic output units 13 and 23, respectively, after the frequency components higher than the audible frequency are removed by the low-pass filters 50 and 55.
  • FIG. 7 shows the frequency characteristics of the high-pass filter 48 and the low-pass filter 53.
  • the output of the acoustic signal source 41 is signal-processed by the DSP 42 and input to the first and second drive circuits 51 and 56.
  • the first drive circuit 51 the low frequency side frequency component is removed by the high-pass filter 48, and the frequency component higher than the audible frequency is removed by the low-pass filter 50. 1 acoustic output 2 3 is output.
  • the second drive circuit 56 is also a piezoelectric type actuator because the high frequency component is removed by the low pass filter 53 and the frequency component higher than the audible frequency is removed by the low pass filter 55. Output from the second sound output unit 13.
  • the piezoelectric actuator 13 Since the piezoelectric actuator 13 has a substantially pure capacitive impedance electrically, it has a low impedance in the high frequency range, making it difficult to drive at a low current. Therefore, in the present embodiment, the piezoelectric actuator 13 employs a configuration in which high-frequency components are removed. In addition, the electromagnetic microspeaker 23 is likely to be distorted in a low-frequency signal having a large volume with low reproduction performance in a low-frequency region. For this reason, the electromagnetic microspinning force 23 is input excluding low-frequency components. With this construction, in this embodiment, low current driving and driving with reduced audio distortion in the low frequency range are possible.
  • filter 'equalizer processing is performed inside the force signal processing unit in which the band-pass filter is inserted to the signal analog-converted by the DZA converters 47 and 52 or inside the DZA converter. It is also possible to do this.
  • FIG. 8 is a modification of the embodiment of FIG.
  • the vibration actuator 13 is disposed in the casing portion on the back side of the upper casing 21.
  • the vibration actuator 13 does not necessarily have to be installed on the casing portion (lower casing 11) in contact with the outer casing 32, as in the above modification.
  • it may be arranged near the display device 22.
  • the vibration actuator 13 improves the acoustic characteristics by vibrating the entire casing of the electronic device 10D.
  • the vibration actuator according to the present invention does not have to be directly mounted on the housing.
  • the vibration actuator is a portion mechanically coupled to the housing and easily transmits vibration. Even on the board.
  • the present invention has been described based on its preferred embodiments.
  • the electronic device and the sound reproduction method of the present invention are not limited to the configurations of the above embodiments, and the configuration of the above embodiments.
  • each configuration described as a preferred aspect of the present invention and each configuration described in the embodiment is preferably used together with the essential configuration of the present invention, but even if used alone, it has a beneficial effect. All that has been described as an essential configuration of the present invention. It is not necessary to use it together with the configuration.
  • the present invention is effective for high-quality sound reproduction in an electronic device having a low sound reproduction capability such as voice and music, because the housing has a small size like a portable terminal device such as a mobile phone.

Abstract

折り畳み型電子機器には、上部筐体に１対のマイクロスピーカが搭載され、下部筐体には振動アクチュエータが搭載されており、これらのマイクロスピーカ及び振動アクチュエータの双方が音響を再生する。振動アクチュエータは、下部筐体及び外部筐体を振動させて、特に低周波域におけるマイクロスピーカの音響特性を補完する。また、この電子機器を構成する携帯端末装置を使用して音響を再生する場合には、前記携帯端末装置を、外部筐体、充電装置又はクレードルに搭載して音響を再生する。

Description

明 細 書
電子機器及び音響再生方法
技術分野
[0001] 本発明は、電子機器、及び、音響再生方法に関し、更に詳しくは、周波数特性に 優れた小型音響再生装置を搭載した小型電子機器、及び、そのような小型電子機器 を利用した音響再生方法に関する。
背景技術
[0002] 一般に、携帯電話機などの携帯端末装置は、その筐体のサイズが小さいため、スピ 一力として、直径 2cm以下の電磁型マイクロスピーカ又は圧電型マイクロスピーカ等 を搭載することにより、音声又は音楽等の音響の再生を行っている。携帯電話機など のスピーカに関しては、例えば特許文献 1及び特許文献 2にその記載がある。また、 特許文献 3には、振動ァクチユエータを搭載したスピーカユニットが開示され、特許文 献 4及び 5には、振動ァクチユエータが開示されている。
[0003] 特許文献 1 :特開 2003— 198680号公報
特許文献 2 :特開平 11 191795号公報
特許文献 3 :特開 2004— 23431号公報
特許文献 4：特開 2000 - 343035号公報
特許文献 5：特開 2001— 62396号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、携帯電話機などの小型電子機器に搭載されるマイクロスピーカでは 、音声放射面積が小さぐそのため振動による体積排除量が小さいので、大音量で の音響再生が困難であるという問題点がある。また、マイクロスピーカでは、低周波領 域での音響放射インピーダンスの低下が顕著なため、中間の周波数領域から低周波 領域まで、例えば数十 Hzから 1kHzまでの周波数範囲では、音響再生性能が低いと いう問題点がある。従って、このような小型電子機器では、音量感がある音響再生を 行うためには、マイクロスピーカの周波数特性の向上が課題であった。 [0005] 本発明の目的は、従来より広い周波数帯域をカバーする音響再生が可能で周波 数特性が優れた音響再生装置を備えた電子機器、及び、そのような電子機器を用い て音響を再生する音響再生方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明に係る電子機器は、スピーカから構成される第 1の音響出力部と、電気信号 を振動に変換する振動ァクチユエータ及びこの振動ァクチユエータによって駆動され る構造部材から構成される第 2の音響出力部と、を有することを特徴とする。
[0007] 本発明の電子機器では、スピーカの型式はどのようなものでもよぐ例えば電磁型、 圧電型又は静電型スピーカのいずれであってもよい。また、振動ァクチユエータも、 特に型式は問わず、例えば電磁型、圧電型又は静電型ァクチユエータであってもよ い。本発明の電子機器としては、例えば、携帯電話端末、 PDAなどの携帯型電子機 器が挙げられる。
[0008] 前記構造部材は、例えば筐体の一部を構成する板材であることが好ましぐまた、 筐体と一体となって 、れば別部材でもよ ヽ。
[0009] 更に、例えば、前記第 1の音響出力部は、信号入力側に接続されたハイパスフィル タを有し、前記第 2の音響出力部は、信号入力側に接続され前記ハイパスフィルタの カットオフ周波数と同等のカットオフ周波数を有するローノ スフィルタを有する。スピ 一力から構成される第 1の音響出力部は可聴周波数の高周波側（例えば 1kHz以上 )に良好な特性を有し、振動ァクチユエ一タカ 構成される第 2の音響出力部は可聴 周波数の低周波側（例えば 1kHz以下）に良好な特性を有するため、双方を組み合 わせることにより、広い周波数範囲で良好な音響再生が可能となる。
[0010] 更にまた、本発明の電子機器では、例えばキー入力に連動させて、又は、電話の 呼出し信号などに連動させて、前記第 2の音響出力部を駆動する駆動部を有するこ とが好ましい。これにより、キー入力及び呼出の際の確認が容易になる。
[0011] このような電子機器は、例えば、携帯端末装置に組み込まれるものである。そして、 前記携帯端末装置が、相互に回動可能に結合された第 1及び第 2の筐体部分を有 し、前記第 1の音響出力部が前記第 1の筐体部分に配置され、前記第 2の音響出力 部が前記第 2の筐体部分に配置されて 、ることが好ま 、。 [0012] また、本発明の音響再生方法は、本発明に係る電子機器を構成する携帯端末装 置を使用して音響を再生する方法であって、前記携帯端末装置を、外部筐体、充電 装置又はクレードルに搭載して音響を再生することを特徴とする。
[0013] 本発明の電子機器は、小型の携帯端末装置に適用することが好ましぐまた、この 場合には、電子機器を、振動し易い外部筐体、充電装置、又は、クレードルなどに搭 載して音響を再生することが好まし 、。 発明の効果
[0014] 本発明の電子機器及び音響再生方法では、第 1及び第 2の音響出力部の双方が、 互いに補完が可能な異なる周波数特性を持つことから、音響の再生に際して広い周 波数範囲で良好な音響の再生が可能である。
図面の簡単な説明
[0015] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る音響再生装置を有する電子機器の斜視図であ る。
[図 2]図 1の電子機器を、その下部筐体部分を除いて展開した状態で示す斜視図で ある。
[図 3]図 1の電子機器で音声を再生した際の音圧特性を示すグラフである。
圆 4]本発明の第 2の実施形態に係る音響再生装置を有する電子機器の斜視図であ る。
[図 5]本発明の第 3の実施形態に係る音響再生装置を有する電子機器をクレードル 上に設置した状態で示す斜視図である。
[図 6]本発明の第 4の実施形態に係る音響再生装置を有する電子機器のブロック図 である。
[図 7]図 6の音響再生装置におけるフィルタのカットオフ特性を示すグラフである。
[図 8]図 1の実施形態の変形例に係る電子機器の斜視図である。
符号の説明
[0016] 10、 10A〜： LOD :電子機器
11 :下部筐体
12 :キーボード 13:：振動ァクチユエータ (圧電素子)
14: ：基板
21: ：上部筐体
22: ：表示装置
23: ：スピーカ
31: ：ヒンジ
41: ：音響信号源
42: ： DSP
43: ：復調回路
44: ：複合回路
45: ：音響信号処理回路
47, , 52:DZAコンバータ
48: ：ハイパスフィルタ
49, .54:ドライバアンプ
53、 .50、 55:ローパスフィルタ
51: ：第 1の駆動回路
56: ：第 2の駆動回路
発明を実施するための最良の形態
[0017] 以下、本発明の好適実施形態について、添付の図面を参照して具体的に説明す る。図 1は、本発明の第 1実施形態に係る音響再生装置を搭載する電子機器である 携帯電話端末 10を示す。携帯電話端末 10は、 2つ折り形状の筐体構造を有し、キ 一ボード 12が搭載された下部筐体 11と、表示装置 22が搭載された上部筐体 21とか ら構成される。双方の筐体 11、 21は、ヒンジ 31で結合される。上部筐体 21には第 1 の音響 (音声）出力部を構成する 1対のマイクロスピーカ 23が搭載され、また、下部筐 体 11には第 2の音響出力部を構成する振動ァクチユエータ 13が搭載される。
[0018] マイクロスピーカ 23は、従来同様の電磁型、圧電型、又は、静電型のマイクロスピ 一力であり、ヒンジ 31で双方の筐体 11、 21を開いたときに、上部筐体 21の前面側に スピーカ前面がくるように配置される。振動ァクチユエータ 13は、任意の振動機構を 有するァクチユエータでよいが、好適には圧電素子が選ばれる。本携帯電話端末 10 で音楽などを再生する場合には、図示のように、下部筐体 11は、机又は箱などの平 板 32上に配置して、振動ァクチユエータ 13からの音響について、その音響放射面積 を大きくすることが好ましい。
[0019] 図 2は、下部筐体 11の前面側筐体部分を除いた状態で、図 1の携帯電話端末 10 を示す展開図である。下部筐体 11の内部には、各種電子部品、半導体装置及び電 池等を搭載した基板 14と、振動ァクチユエータ 13とが、下部筐体 11の背面側の筐 体部分に固定されている。振動ァクチユエータ 13は、ヒンジ 31に隣接する下部筐体 11の辺に沿って延びており、下部筐体 11の背面側となるパネル部分に貼付されて いる。マイクロスピーカ 23は、上部筐体 21のヒンジ 31に近い両側部分に対となって 配置されている。
[0020] 図 3は、上記携帯電話端末 10における音響の周波数特性を、図 1の状態で測定し た結果を示すグラフで、音響の周波数 (Hz)を横軸に、音圧レベル (dB)を縦軸に、 それぞれプロットしている。同図のグラフ（a)はマイクロスピーカ 23単体の音響特性を 、グラフ (b)は振動ァクチユエータ 13に圧電素子を使用したときの単体の音響特性を 、グラフ ）は双方を組み合わせたときの音響特性をそれぞれ示している。測定は、 携帯電話端末 10の表示装置 22の画面中心軸上で且つ 10cmの離隔距離で行い、 測定用コンデンサマイクロホンを用いた。測定対象のマイクロスピーカ 23は、電磁型 で 16mm径のものを使用した。また、振動ァクチユエータ 13は、圧電型の直方体ァク チユエータであり、直方体の寸法としては、長さが 25mm、幅が 4mm、厚さが 4mmの ものを使用した。携帯電話端末 10を搭載する外部筐体 32には、長さが 15cm、幅が 15cm,厚さが 10cmの榭脂製の板材を用いた。
[0021] 測定に際しては、音響出力部を駆動するオーディオ駆動アンプの消費電力が、 lk Hzで 0. 5W程度となるように調整した。マイクロスピーカ 23の特性 (a)と、振動ァクチ ユエータ 13の特性 (b)とを比較すると、 5kHz以上の高域では、マイクロスピーカ 23 の特性 (a)が振動ァクチユエータ 13の特性 (b)を上回るが、それ以下の中低域では 、振動ァクチユエータ 13の特性 (b)がマイクロスピーカ 23の特性 (a)を上回る。特に、 振動ァクチユエータ 13の第一次共振周波数以下の周波数帯域では、振動ァクチュ エータ 13の特¾^ (1))が、約 20dB以上もマイクロスピーカ 23の特¾ (&)より上回って いる。これは、 100Hz以下の低域まで振動が得られる圧電ァクチユエータにより、低い 振動共振周波数を有する外部筐体 32を振動させたことにより、マイクロスピーカ 23で は困難な低域再生を可能とした結果である。
[0022] 図 3にグラフ（c)で示すように、双方の音響出力部 13、 23が同時に駆動されると、 双方の音圧が加え合わされることにより、高域力 低域までの広い周波数範囲をカバ 一したオーディオ再生が可能となる。また、本携帯電話端末 10では、ユーザによるキ 一押下や電話呼出しに合わせて、振動ァクチユエータ 13に低域信号を入力すること により、端末全体が細かく振動することを利用すれば、キーのクリック感及び呼出し音 などを向上させることも可能である。
[0023] 上記に説明したように、本発明の電子機器では、従来力 搭載されているマイクロ スピーカに加えて、振動ァクチユエータを搭載して電子機器の筐体などを駆動し、か つ電子機器を搭載する外部筐体を用いることにより、従来では再生が困難であった 中低域の再生性能が著しく向上する。このため、全周波数帯域の音圧が向上し、良 好な音響再生が可能になる。また、外部筐体を用いない場合でも、電子機器の筐体 自体の振動により、中低域部における音響特性の大幅な向上が得られることも確認 した。
[0024] 図 4は、本発明の第 2の実施形態に係る音響再生装置を有する携帯電話端末 10A を示す。本実施形態では、上部筐体 21に設置するマイクロスピーカ 23をモノラルとし たものであり、その他の構成は第 1の実施形態と同様である。本実施形態例でも、第 1の実施形態と同様な効果が得られる。
[0025] 本発明の音響再生装置では、小型電子機器の付属部品と、別途購入部品としての 充電アダプタ又はクレードル等を外部筐体 (鳴動物体）として用いることが可能である 。その場合には、例えば図 5 (第 3実施形態）に示すように、小型電子機器 10Bの下 部筐体 11を上部筐体 21の背面側に折り畳む構造のヒンジを採用することが好ましい 。図 5の例では、先の実施形態と同様に、マイクロスピーカ 23は上部筐体 21に配置 し、振動ァクチユエータ 13は下部筐体 11に搭載している。このようなヒンジ構造を採 用すると、小型電子機器 10Bを充電アダプタ又はクレードル 33に配置し、表示装置 22の画面上に表示された動画と、スピーカ 23及び振動ァクチユエータ 13によって広 い帯域で再生された音声 (音）とを同時に楽しむことが可能になる。なお、図 5におい て、図 1と同一構成物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
[0026] 図 6は、本発明の第 4の実施形態に係る音響再生装置を搭載した電子機器を示す ブロック図である。携帯電子機器 10Cは、音響信号源 41と、復調回路 43、複合回路 44及び音響信号処理回路 45を含む DSP42と、マイクロスピーカからなる第 1の音響 出力部 23と、圧電素子力もなる第 2の音響出力部 13と、第 1の音響出力部 23を駆動 する第 1の駆動回路 51と、第 2の音響出力部 13を駆動する第 2の駆動回路 56と、第 1の音響出力部 23及び第 2の音響出力部 13を夫々搭載する筐体 21、 11とを備える
[0027] 第 1の駆動回路 51は、 D/Aコンバータ 47と、ハイパスフィルタ 48と、ドライバアン プ 49と、ローパスフィルタ 50とを有する。また、第 2の駆動回路 56は、 DZAコンパ一 タ 52と、ローパスフィルタ 53と、ドライバアンプ 54と、ローパスフィルタ 55とを有する。 双方の DZAコンバータ 47、 52は、 DSP42の出力をアナログ信号に変換する。第 1 の駆動回路 51のハイパスフィルタ 48は、例えば 1kHzのカットオフ周波数、及び、 3d B/octのカットオフ特性によって低周波域の周波数成分を遮断する。また、第 2の駆 動回路 56のローパスフィルタは、例えば 1kHzのカットオフ周波数、及び、 3dBZoct のカットオフ特性によって高周波域の周波数成分を遮断する。双方のドライバアンプ 49、 54の出力は、ローパスフィルタ 50、 55によって、可聴周波以上の周波数成分が 除去されて、夫々第 2及び第 1の音響出力部 13、 23から出力される。
[0028] 図 7は、ハイパスフィルタ 48及びローパスフィルタ 53の周波数特性を示す。ハイパ スフィルタ 48及びローパスフィルタ 53のカットオフ周波数（1kHz)及びカットオフ特性 (3dBZoct)を図示のように揃えたことにより、全体の出力音響信号が、実質的に平 坦な周波数特性を有する。
[0029] 本実施形態では、音響信号源 41の出力は、 DSP42により信号処理されて、第 1及 び第 2の駆動回路 51、 56に入力される。第 1の駆動回路 51では、ハイノ スフィルタ 4 8により、低域側の周波数成分が除かれて、また、ローパスフィルタ 50により可聴周波 以上の周波数成分が除かれて、電磁型マイクロスピーカから成る第 1の音響出力部 2 3ら出力される。また、第 2の駆動回路 56は、ローパスフィルタ 53により高域側の周波 数成分が除かれて、また、ローパスフィルタ 55により可聴周波以上の周波数成分が 除かれて、圧電型ァクチユエ一タカもなる第 2の音響出力部 13から出力される。
[0030] 圧電型ァクチユエータ 13は、電気的にはほぼ純粋な容量性インピーダンスである ため、高周波域では低インピーダンスとなって低電流駆動が困難となる。従って、本 実施形態では、圧電型ァクチユエータ 13には、高周波成分を除いて入力する構成を 採用している。また、電磁型マイクロスピーカ 23は、低周波域における再生性能が低 ぐ大音量の低周波域の信号では歪みを発生し易い。このため、電磁型マイクロスピ 一力 23には、低周波成分を除いて入力している。掛カる構成により、本実施形態例 では、低電流駆動と、低周波域での音声の歪みを抑えた駆動とを可能にしている。
[0031] なお、本実施形態では、 DZAコンバータ 47、 52でアナログ変換された信号に対し て帯域通過フィルタを挿入している力 信号処理部の内部又は DZAコンバータの 内部にてフィルター 'イコライザー処理を行うことも可能である。
[0032] 図 8は、図 1の実施形態の変形例である。本変形例の電子機器 10Dでは、振動ァク チユエータ 13を上部筐体 21の背面側の筐体部分に配置している。その他の構成は 、図 1の構成と同様である。つまり、本発明の音響再生装置を有する電子機器では、 振動ァクチユエータ 13は、必ずしも外部筐体 32に接触する筐体部分 (下部筐体 11) 上に設置しなくてもよぐ上記変形例のように表示装置 22の近傍に配置してもよい。 この場合、振動ァクチユエータ 13は、電子機器 10Dの筐体全体を振動させることによ り、音響特性を改善する。また、本発明における振動ァクチユエータは、筐体に直接 に搭載しなくともよぐ例えば、筐体と機械的に結合された部分であって振動が伝わり やす 、構造であれば、電子部品などを搭載する基板上であってもよ 、。
[0033] 以上、本発明をその好適な実施態様に基づいて説明したが、本発明の電子機器 及び音響再生方法は、上記実施態様の構成にのみ限定されるものではなぐ上記実 施態様の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。 また、本発明の好適な態様として記載した各構成及び実施形態で記載した各構成に ついては、本発明の必須の構成と共に用いることが好ましいが、単独であっても有益 な効果を奏する構成にっ 、ては、必ずしも本発明の必須の構成として説明した全て の構成と共に用いる必要はな 、。
産業上の利用可能性
本発明は、携帯電話機等の携帯端末装置のように、その筐体のサイズが小さいた め、音声及び音楽等の音響の再生能力が低い電子機器における高音質再生に有 効である。

Claims

請求の範囲
[1] スピーカ力 構成される第 1の音響出力部と、
電気信号を振動に変換する振動ァクチユエータ及びこの振動ァクチユエータによつ て駆動される構造部材から構成される第 2の音響出力部と、
を有することを特徴とする電子機器。
[2] 前記スピーカが、電磁型、圧電型又は静電型スピーカであることを特徴とする請求 項 1に記載の電子機器。
[3] 前記振動ァクチユエ一タカ 電磁型、圧電型又は静電型ァクチユエータであること を特徴とする請求項 1又は 2に記載の電子機器。
[4] 前記構造部材が筐体の一部を構成する板材であることを特徴とする請求項 1乃至 3 の!、ずれか 1項に記載の電子機器。
[5] 前記第 1の音響出力部は、信号入力側に接続されたハイパスフィルタを有し、 前記第 2の音響出力部は、信号入力側に接続され前記ハイパスフィルタのカットォ フ周波数と同等のカットオフ周波数を有するローパスフィルタを有することを特徴とす る請求項 1乃至 4のいずれ力 1項に記載の電子機器。
[6] キー入力に連動させて前記第 2の音響出力部を駆動する駆動部を有することを特 徴とする請求項 1乃至 5のいずれ力 1項に記載の電子機器。
[7] 携帯端末装置に組み込まれるものであることを特徴とする請求項 1乃至 6のいずれ 力 1項に記載の電子機器。
[8] 前記携帯端末装置が、相互に回動可能に結合された第 1及び第 2の筐体部分を有 し、
前記第 1の音響出力部が前記第 1の筐体部分に配置され、
前記第 2の音響出力部が前記第 2の筐体部分に配置されていることを特徴とする請 求項 7に記載の電子機器。
[9] 請求項 7又は 8に記載の携帯端末装置を用いて音響を再生する方法であって、前 記携帯端末装置を、外部筐体、充電装置又はクレードルに搭載して音響を再生する ことを特徴とする音響再生方法。
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