WO2014054784A1 - 音響デバイス及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

音響デバイス及びそれを用いた電子機器 Download PDF

Info

Publication number
WO2014054784A1
WO2014054784A1 PCT/JP2013/077097 JP2013077097W WO2014054784A1 WO 2014054784 A1 WO2014054784 A1 WO 2014054784A1 JP 2013077097 W JP2013077097 W JP 2013077097W WO 2014054784 A1 WO2014054784 A1 WO 2014054784A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ultrasonic transducer
group
ultrasonic
disposed
acoustic device
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/077097
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康晴 大西
黒田　淳
大介 杉井
岸波　雄一郎
Original Assignee
Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 filed Critical Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社
Publication of WO2014054784A1 publication Critical patent/WO2014054784A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00—Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/32—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only
    • H04R1/40—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers
    • H04R1/403—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired directional characteristic only by combining a number of identical transducers loud-speakers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2217/00—Details of magnetostrictive, piezoelectric, or electrostrictive transducers covered by H04R15/00 or H04R17/00 but not provided for in any of their subgroups
    • H04R2217/03—Parametric transducers where sound is generated or captured by the acoustic demodulation of amplitude modulated ultrasonic waves
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2499/00—Aspects covered by H04R or H04S not otherwise provided for in their subgroups
    • H04R2499/10—General applications
    • H04R2499/11—Transducers incorporated or for use in hand-held devices, e.g. mobile phones, PDA's, camera's

Definitions

  • the present invention is based on a Japanese patent application: Japanese Patent Application No. 2012-223182 (filed on October 05, 2012), and the entire contents of this application are incorporated in the present specification by reference.
  • the present invention relates to an acoustic device and an electronic device using the same, and more particularly to a piezoelectric electroacoustic transducer and an electronic device equipped with the same, and in particular, a piezoelectric electroacoustic transducer or parametric speaker that emits ultrasonic waves.
  • a piezoelectric electroacoustic transducer and an electronic device equipped with the same, and in particular, a piezoelectric electroacoustic transducer or parametric speaker that emits ultrasonic waves.
  • Patent Document 1 discloses a mobile phone in which speakers are respectively arranged at two corners of a surface having an image display surface. One of the two speakers is arranged to face the left ear of the listener, and the other of the two speakers is arranged to face the right ear of the receiver. However, both speakers are basically directed to one listener.
  • Patent Document 2 discloses an audiovisual reproduction apparatus in which an image display surface is arranged at the center of a surface, and an annular ultrasonic transducer array is arranged at a peripheral portion of the surface, that is, around the image surface. Yes. All of the ultrasonic transducers constituting the annular ultrasonic transducer array are oriented in the same direction.
  • this parametric speaker As a means for forming a sound field only in the vicinity of a user in a mobile phone.
  • this parametric speaker propagates an audio signal using an ultrasonic wave of 20 kHz or higher as a carrier wave. Then, the demodulated sound is reproduced by the influence of the collision wave accompanying the nonlinear phenomenon in the air by radiating FM or AM-modulated ultrasonic waves into the atmosphere.
  • a highly directional sound field can be formed, and a private sound that can be heard only in the vicinity of the user can be realized.
  • the size of the electroacoustic transducer that oscillates ultrasonic waves since a sound wave is generated near the resonance frequency where the energy is maximized, from the viewpoint of periodicity, a parametric speaker using ultrasonic waves is more independent of a transducer alone than a transducer that reproduces a normal audible band. The size can be reduced.
  • both speakers are basically installed in the direction of a single listener, it is possible to provide sound to a plurality of people, particularly people located in different directions. Have difficulty.
  • the first ultrasonic transducer group disposed on the first surface facing the first direction and the second direction facing the second direction different from the first direction A second ultrasonic transducer group disposed on the surface; a first sound hole group that opens in the first direction and emits ultrasonic waves from the first ultrasonic transducer group;
  • An acoustic device comprising: a second sound hole group that opens toward the second direction and radiates ultrasonic waves from the second ultrasonic transducer group.
  • the direction of a surface is a normal direction of the surface, and for example, the first direction is a normal direction of the first surface.
  • the electronic apparatus includes a frame having a front surface or a rear surface on which an image display unit is disposed, and a plurality of side surfaces facing the directions different from each other around the front surface and the rear surface, 1st ultrasonic transducer group arranged on the 1st side which turned to the 1st direction among 2 sides of the above, and arranged on the 2nd side which turned to the 2nd direction among these side surfaces
  • an electronic device including a second sound hole group that opens in a direction and emits ultrasonic waves from the second ultrasonic transducer group.
  • the above-mentioned acoustic device or electronic device contributes to the provision of sound to a plurality of users located in different directions by means of ultrasonic transducer groups or sound hole groups oriented in different directions.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the acoustic device and the electronic device illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 2 is a component diagram illustrating the acoustic device illustrated in FIG. 1.
  • It is a perspective perspective view of the ultrasonic transducer
  • It is a perspective view which shows the outline of the external appearance of the acoustic device and electronic device shown in FIG.
  • the acoustic device 1 according to an embodiment or the electronic device 2 on which the acoustic device 1 is mounted has arrayed ultrasonic transducers (21, 22), (23, 24) arranged on their side surfaces.
  • the ultrasonic transducer 4 preferably the ultrasonic transducer 4 that oscillates ultrasonic waves of 20 kHz or more, can reduce the length in the minor axis direction, it can be arranged on the side surface of the electronic device 2 such as a mobile phone. . That is, in the case of a parametric speaker using ultrasonic waves as a carrier wave, the frequency of only the carrier wave is oscillated, and therefore, it is superior to making the electronic device 2 thinner than a normal speaker that reproduces audible sound.
  • the minor axis direction of the ultrasonic transducer 3 can be shortened by matching the frequency of the carrier wave with the fundamental resonance frequency of the transducer itself in consideration of the oscillation efficiency of the ultrasonic wave. This is because this resonance frequency is inversely proportional to the length of the vibrator.
  • L-shaped array-type ultrasonic transducers (21, 22) and (23, 24) are arranged on the diagonal of the electronic device 2. With this arrangement, it is possible to emit ultrasonic waves in four directions. Thus, the electronic device 2 can selectively form a sound field in a direction where a specific user is present, and can also form a sound field in all directions. Therefore, the usage scene of the electronic device 2 is expanded.
  • the electronic device 2 can be applied to, for example, a video conference communication terminal.
  • a private sound source that selectively transmits sound to a specific user can be realized.
  • the contribution to energy efficiency is also great, and its industrial value is great.
  • the acoustic device 1 composed of an L-shaped array-type ultrasonic transducer can be easily mounted on the electronic device 2 and can be easily mounted in a narrow space of a mobile phone, for example.
  • parametric speakers are arranged in an L shape in both corners on the diagonal line, that is, in a high-strength portion.
  • the sound field can be freely formed in a plurality of directions, and the electronic device 2 can be reduced in size.
  • FIG. 1 is a surface view of an acoustic device and an electronic apparatus according to an embodiment.
  • an acoustic device 1 includes a first ultrasonic transducer disposed on a first surface (upper side surface) 11 facing a first direction (upward in the drawing).
  • a second ultrasonic transducer group 22 disposed on a group 21 and a second surface (left side surface) 12 facing a second direction (left direction in the figure) different from the first direction;
  • a first sound hole group 31 that opens in the direction of 1 and emits ultrasonic waves from the first ultrasonic transducer group 21, and a second ultrasonic transducer group that opens in the second direction and opens.
  • a second sound hole group 32 that radiates ultrasonic waves from 22.
  • the first and second directions differ by 90 degrees.
  • the first and second ultrasonic transducer groups 21 and 22 constitute a first L-shaped array type ultrasonic transducer (21, 22).
  • the acoustic device 1 includes a third ultrasonic transducer disposed on a third surface (lower side surface) 13 facing a third direction (downward direction in the drawing) different from the first and second directions.
  • the fourth ultrasonic vibration disposed on the group 23 and the fourth surface (right side surface) 14 facing the fourth direction (right direction in the drawing) different from the first, second and third directions.
  • a second sound hole group 34 that radiates ultrasonic waves from the ultrasonic transducer group 24.
  • the first to fourth directions are different from each other by 90 degrees.
  • the third and fourth ultrasonic transducer groups 23 and 24 constitute a second L-shaped array ultrasonic transducer (23, 24).
  • the electronic device 2 equipped with the acoustic device 1 includes a frame 3.
  • the frame 3 has a front surface 15 to a rear surface 16 on which an image display unit (LCD) 17 is arranged, and a plurality of side surfaces 11 to 14 that are directed around the front surface 15 and the rear surface 16 in different directions.
  • LCD image display unit
  • the electronic device 2 has a first ultrasonic transducer group 21 disposed on the upper side surface 11, a second ultrasonic transducer group 22 disposed on the left side surface 12, and faces upward in the figure.
  • the first sound hole group 31 that opens and radiates ultrasonic waves from the first ultrasonic transducer group 21 and the ultrasonic waves from the second ultrasonic transducer group 22 that open toward the left in the figure and that are open.
  • a second sound hole group 32 that radiates.
  • the first and second ultrasonic transducer groups 21 and 22 constitute a first L-shaped array type ultrasonic transducer (21, 22) with the first corner 3a of the frame 3 interposed therebetween.
  • the electronic device 2 includes a third ultrasonic transducer group 23 arranged on the lower side surface 13, a fourth ultrasonic transducer group 24 arranged on the right side surface 14, and a downward direction in the figure.
  • a first sound hole group 33 that opens and radiates ultrasonic waves from the third ultrasonic transducer group 23, and an ultrasonic wave that opens from the fourth ultrasonic transducer group 24 and opens in the right direction in the figure.
  • a second sound hole group 34 for emitting sound waves.
  • the third and fourth ultrasonic transducer groups 23 and 24 constitute a second L-shaped array type ultrasonic transducer across the second corner 3b of the frame 3.
  • the first corner 3 a and the second corner 3 b face each other on the diagonal line of the frame 3.
  • the first and second L-shaped array type ultrasonic transducers (21, 22), (23, 24) are arranged opposite to each other on the diagonal line of the frame 3. Since the corners of the frame 3 of the electronic device 2 such as a cellular phone have high rigidity, the ultrasonic vibrators 4 are disposed at the first corner 3a and the second corner 3b, thereby causing vibration of the frame 3 and the like. Sound pressure attenuation can be suppressed.
  • the first and second L-shaped array type ultrasonic transducers (21, 22) can be integrally formed with the frame 3. That is, by integrating the plurality of ultrasonic transducers 4, the mounting of the plurality of ultrasonic transducers 4 with respect to the wiring and the circuit becomes easy.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the acoustic device and the electronic apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a component diagram illustrating the acoustic device illustrated in FIG. 1.
  • 4 is a perspective perspective view of an ultrasonic transducer constituting the acoustic device shown in FIG.
  • the sound hole 5 which is a constituent element of the sound hole group (31 to 34) is a front surface of the ultrasonic vibrator 4 which is a constituent element of the ultrasonic vibrator group (21 to 24).
  • a ventilation hole 6 is formed on the back side of the ultrasonic transducer 4.
  • a piezoelectric vibrator is preferably used for the ultrasonic vibrator 4.
  • a structure in which the main surface of the piezoelectric ceramic 4a is constrained by a metal plate 4b can be suitably employed.
  • a piezoelectric vibrator having another structure can be adopted as the ultrasonic vibrator 4.
  • the ultrasonic vibrator 4 or the piezoelectric ceramic 4a is preferably constrained by an elastic member (not shown) and joined to the frame 3 through this elastic member to form an electroacoustic transducer.
  • the ultrasonic transducer 4 is preferably used as a parametric speaker that uses ultrasonic waves having a frequency of 20 kHz or more as a carrier wave.
  • the piezoelectric ceramic 4a preferably has a ratio of the major axis to the minor axis of 5 or more and a minor axis length of 10 mm or less.
  • the outer periphery of the piezoelectric ceramic 4a is preferably 3 mm or less in consideration of the shape of the frame 3 and the metal plate 4b.
  • the short diameter can be shortened, and the ultrasonic transducer 4 can be easily disposed on the side surface of the electronic device 2 such as a mobile phone. It becomes.
  • the size of the piezoelectric ceramic 4a it is possible to reduce costs and to prevent damage (such as chipping or cracking) of the piezoelectric ceramic 4a during manufacturing, thereby improving manufacturing stability. Further, since the bending of the piezoelectric ceramic 4a is alleviated, there is a merit that the impact stability at the time of dropping is improved.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an outline of the external appearance of the acoustic device and the electronic apparatus shown in FIG.
  • the electronic device 2 includes ultrasonic waves emitted from the first L-shaped array type ultrasonic transducers (21, 22) facing upward and leftward, A sound field is formed substantially in all directions by the ultrasonic waves emitted from the second L-shaped array-type ultrasonic transducers (23, 24) facing downward and to the right, and a large number of users At the same time. Therefore, the electronic device 2 can be used as a video conference communication terminal or a public speaker.
  • the first L-shaped array type ultrasonic transducer (21, 22) and the second L-shaped array type ultrasonic transducer (23, 24) are selectively driven.
  • a private sound field can be formed in a specific direction, and voice can be provided only to a specific small number of users. Therefore, the electronic device 2 can be used as a private communication terminal, for example, a mobile phone, a smart phone, a game machine, or the like.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

　異なる方向に位置する複数のユーザへの音声の提供に寄与する音響デバイスおよびそれを搭載する電子機器を提供すること。第１の方向を向いた第１の面上に配置された第１の超音波振動子群と、前記第１の方向とは異なる第２の方向を向いた第２の面上に配置された第２の超音波振動子群と、前記第１の方向を向いて開口し前記第１の超音波振動子群からの超音波を放射する第１の音孔群と、前記第２の方向を向いて開口し前記第２の超音波振動子群からの超音波を放射する第２の音孔群と、を備える。

Description

音響デバイス及びそれを用いた電子機器
　［関連出願についての記載］
　本発明は、日本国特許出願：特願２０１２－２２３１８２号（２０１２年１０月０５日出願）に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
　本発明は、音響デバイス及びそれを用いた電子機器に関し、特に、圧電型電気音響変換器及びそれを搭載した電子機器に関し、中でも、超音波を放射する圧電型電気音響変換器ないしパラメトリックスピーカを搭載した電子機器に関する。
　携帯電話においては、音楽再生、ハンズフリーなどの音響機能を商品価値とした薄型スタイリッシュ携帯の開発が活発化している。また、携帯電話においては、動画再生など映像と音を利用したＡＶ機能を重視した商品訴求が必要とされていると同時に、個人情報の保護からユーザのみにしか視聴できない超指向性スピーカの開発が要求されている。すなわち、ユーザ近傍のみに音場を形成し、いつでもどこでも大音量を、ストレスフリーで再生することが強く要求されている。
　特許文献１には、画像表示面がある表面の二つの隅にそれぞれ、スピーカを配置した携帯電話が開示されている。両スピーカの一方は受話者の左耳を向き、両スピーカの他方は受話者の右耳を向くよう配置されるが、両スピーカは、基本的に、一人の受話者の方向を向いている。
　特許文献２には、表面の中央に画像表示面が配置され、表面の周縁部に、すなわち、画像表面の周りに、環状の超音波変換器アレイが配置されたオーディオビジュアル再生装置が開示されている。環状の超音波変換器アレイを構成する超音波変換器は全て、同一方向を向いている。
特開２００２－１１１８１７号公報 特開２００７－１８９６９１号公報
　上記特許文献の全開示内容は、引用をもって本書に組込み記載されるものとする。以下の分析は、本発明によって与えられたものである。
　音響設計において、大音圧を実現するにはより大口径の音響デバイスないし電気音響変換器の搭載が不可欠である。しかし、例えば、スマートホンのように大画面サイズのＬＣＤが要求される端末においては、電気音響変換器を実装できるスペースは制約がより厳しくなる。
　また、ＬＣＤ背面に電気音響変換器を配置する手法もある。しかし、画面に対して反対方向に電気音響変換器が配置されるため、音波伝播効率の観点から、音圧が減衰するという問題点がある。これを解決する手段としては、短冊状のスピーカを液晶画面などの額縁に配置することが考えられている。しかしながら、電気音響変換器を短冊状に形成した場合、放射面積や振動膜への駆動力の伝達効率の観点から、著しく音圧レベルが減少する。このため、大振幅の発生が必要とされる低域での音圧が確保できず、音質上の問題点がある。
　この一方、携帯電話においてユーザ近傍のみに音場を形成する手段としては、パラメトリックスピーカがある。このパラメトリックスピーカは、例えば、２０ｋＨＺ以上の超音波を搬送波として音声信号を伝播させるものである。そして、ＦＭやＡＭ変調した超音波を大気中に放射することで、空気中の非線形現象に伴う衝突波の影響により、復調音を再生させることを特徴とする。このように、パラメトリックスピーカからの超音波を用いて音を搬送させるため、指向性の強い音場を形成することができ、ユーザ近傍にしか聞こえないプライベートサウンドを実現させることができる。加えて、超音波を発振させる電気音響変換器の小型化も可能である。すなわち、エネルギが最大化する共振周波数近傍から音波を発生させため、周期性の観点から、超音波を用いるパラメトリックスピーカの方が、通常の可聴帯域を再生する変換器に比べて、振動子単体のサイズを縮小することができる。
　しかしながら、パラメトリックスピーカにおいてはビームフォーミング法を用いて指向性制御を行うため、複数の振動子をアレイ状に配置する必要があり、実装制約が大きいという問題点がある。
　特許文献１の携帯電話によれば、両スピーカは、基本的に一人の受話者の方向を向いて設置されているから、音声を複数人、特に、異なる方向に位置する人々に提供することが困難である。
　特許文献２のオーディオビジュアル再生装置によれば、超音波変換器は全て同一方向を向いているから、異なる方向に音場を形成することが困難である。
　異なる方向に位置する複数のユーザに対する音声の提供に寄与する音響デバイスおよびそれを搭載する電子機器を提供することが望まれる。
　第１の視点において、第１の方向を向いた第１の面上に配置された第１の超音波振動子群と、前記第１の方向とは異なる第２の方向を向いた第２の面上に配置された第２の超音波振動子群と、前記第１の方向を向いて開口し前記第１の超音波振動子群からの超音波を放射する第１の音孔群と、前記第２の方向を向いて開口し前記第２の超音波振動子群からの超音波を放射する第２の音孔群と、を備える音響デバイスを提供する。
　なお、本明細書において、面の方向とは、その面の法線方向のことであり、例えば、第１の方向は、第１の面の法線方向のことである。
　第２の視点において、画像表示部が配置された表面ないし裏面と、前記表面および裏面の周囲に互いに異なる方向を向いた複数の側面と、を有するフレームを備えた電子機器であって、前記複数の側面のうち第１の方向を向いた第１の側面上に配置された第１の超音波振動子群と、前記複数の側面のうち第２の方向を向いた第２の側面上に配置された第２の超音波振動子群と、前記第１の方向を向いて開口し前記第１の超音波振動子群からの超音波を放射する第１の音孔群と、前記第２の方向を向いて開口し前記第２の超音波振動子群からの超音波を放射する第２の音孔群と、を備える電子機器を提供する。
　上記音響デバイス又は電子機器は、異なる方向を向いた超音波振動子群ないし音孔群により、異なる方向に位置する複数のユーザに対する音声の提供に寄与する。
一実施形態に係る音響デバイスおよび電子機器の表面図である。 図１に示した音響デバイスおよび電子機器の横断面図である。 図１に示した音響デバイスを示す部品図である。 図１に示した音響デバイスを構成する超音波振動子の斜視透視図である。 図１に示した音響デバイスおよび電子機器の外観の概略を示す斜視図である。
　一実施形態の概要について、図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。
　図１を参照すると、一実施形態に係る音響デバイス１ないしそれを搭載する電子機器２は、アレイ型超音波振動子（２１，２２），（２３，２４）を、それらの側面に配置する。
　超音波振動子４、好ましくは２０ｋＨｚ以上の超音波を発振する超音波振動子４は、短径方向の長さを縮小できるため、携帯電話などの電子機器２の側面への配置が可能となる。すなわち、超音波を搬送波として用いるパラメトリックスピーカの場合、搬送波のみの周波数を発振させるため、可聴音を再生する通常のスピーカに比べて、電子機器２の薄型化に関して優位である。
　一実施形態によれば、超音波の発振効率を考慮し、搬送波の周波数と、振動子自体の基本共振周波数を一致させることにより、超音波振動子３の短径方向を短縮できる。この共振周波数は、振動子の長さと反比例関係にあるからである。
　図１を参照すると、一実施形態に係る電子機器２においては、電子機器２の対角に、Ｌ字状のアレイ型超音波振動子（２１，２２），（２３，２４）を配置する。この配置によって、４方向への超音波の放射が可能となる。かくして、電子機器２は、特定のユーザがいる方向に選択的に音場を形成させることもでき、又、全方向への音場も形成できる。したがって、電子機器２の利用シーンは拡大されている。電子機器２を、例えば、テレビ会議の通信端末に適用することができる。
　このように、音響デバイス１を電子機器２の側面に搭載し、パラメトリックスピーカとして利用する電子機器２、例えば、携帯電話によれば、選択的に特定のユーザに音を伝達するプライベート音源の実現に寄与するとともに、不特定複数のユーザへの音の伝達に寄与するため、エネルギ効率化への寄与も大であり、その工業価値は大である。
　また、Ｌ字状のアレイ型超音波振動子から構成される音響デバイス１は、電子機器２への実装が容易であり、例えば、携帯電話の狭小空間に実装することが容易である。
　好ましくは、一実施形態に係る音響デバイス１を搭載する電子機器２、例えば、携帯電話においては、好ましくは、対角線上の両隅、すなわち、高強度な部分に、Ｌ字状にパラメトリックスピーカを並べ、複数の方向に音場を自在に形成することができ、かつ電子機器２の小型化ができる。
　続いて、一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、以降の記述において、多くの具体的事項は、説明のため、本発明の理解を助けるためになされたものである。
　図１は、一実施形態に係る音響デバイスおよび電子機器の表面図である。
　図１を参照すると、一実施形態に係る音響デバイス１は、第１の方向（図中上方向）を向いた第１の面（上側面）１１上に配置された第１の超音波振動子群２１と、第１の方向とは異なる第２の方向（図中左方向）を向いた第２の面（左側面）１２上に配置された第２の超音波振動子群２２と、第１の方向を向いて開口し第１の超音波振動子群２１からの超音波を放射する第１の音孔群３１と、第２の方向を向いて開口し第２の超音波振動子群２２からの超音波を放射する第２の音孔群３２と、を備えている。第１と第２の方向は、９０度異なっている。
　第１および第２の超音波振動子群２１，２２は、第１のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２）を構成している。
　さらに、音響デバイス１は、第１および第２の方向と異なる第３の方向（図中下方向）を向いた第３の面（下側面）１３上に配置された第３の超音波振動子群２３と、第１、第２および第３の方向とは異なる第４の方向（図中右方向）を向いた第４の面（右側面）１４上に配置された第４の超音波振動子群２４と、第３の方向を向いて開口し第３の超音波振動子群２３からの超音波を放射する第１の音孔群３３と、第４の方向を向いて開口し第４の超音波振動子群２４からの超音波を放射する第２の音孔群３４と、を備えている。第１～第４の方向は、互いに９０度異なっている。
　第３および第４の超音波振動子群２３，２４は、第２のＬ字状アレイ型超音波振動子（２３，２４）を構成している。
　音響デバイス１を搭載した電子機器２は、フレーム３を備えている。フレーム３は、画像表示部（ＬＣＤ）１７が配置された表面１５ないし裏面１６と、表面１５および裏面１６の周囲に互いに異なる方向を向いた複数の側面１１～１４と、を有している。
　電子機器２は、上側面１１上に配置された第１の超音波振動子群２１と、左側面１２上に配置された第２の超音波振動子群２２と、図中上方向を向いて開口し第１の超音波振動子群２１からの超音波を放射する第１の音孔群３１と、図中左方向を向いて開口し第２の超音波振動子群２２からの超音波を放射する第２の音孔群３２と、を備えている。
　第１および第２の超音波振動子群２１，２２は、フレーム３の第１の隅３ａを挟んで第１のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２）を構成している。
　さらに、電子機器２は、下側面１３上に配置された第３の超音波振動子群２３と、右側面１４上に配置された第４の超音波振動子群２４と、図中下方向を向いて開口し第３の超音波振動子群２３からの超音波を放射する第１の音孔群３３と、図中右方向を向いて開口し第４の超音波振動子群２４からの超音波を放射する第２の音孔群３４と、を備えている。
　第３および第４の超音波振動子群２３，２４は、フレーム３の第２の隅３ｂを挟んで第２のＬ字状アレイ型超音波振動子を構成している。第１の隅３ａと第２の隅３ｂは、フレーム３の対角線上で対向している。結局、第１と第２のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２），（２３，２４）は、フレーム３の対角線上に対向して配置されている。携帯電話などの電子機器２のフレーム３の隅部は、剛性が高いため、第１の隅３ａと第２の隅３ｂに、超音波振動子４を配置することによって、フレーム３の振動などによる音圧減衰を抑制することができる。
　なお、第１および第２のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２）は、フレーム３と一体成型することも可能である。すなわち、複数の超音波振動子４を集約することによって、複数の超音波振動子４と配線や回路との接合に関して、実装が容易となる。
　図２は、図１に示した音響デバイスおよび電子機器の横断面図である。図３は、図１に示した音響デバイスを示す部品図である。図４は、図１に示した音響デバイスを構成する超音波振動子の斜視透視図である。
　図２～図４を参照して、音孔群（３１～３４）の構成要素である音孔５は、超音波振動子群（２１～２４）の構成要素である超音波振動子４の前面側に配置され、超音波振動子４の背面側には、通気孔６が形成されている。
　一実施形態において、好ましくは、超音波振動子４には圧電型振動子を利用する。特に、図３を参照すると、圧電型の超音波振動子４の一例として、圧電セラミックス４ａの主面を金属板４ｂで拘束する構造を好適に採用できる。しかし、超音波振動子４として、他の構造を有する圧電型振動子を採用することもできる。
　超音波振動子４ないし圧電セラミックス４ａは、好ましくは、不図示の弾性部材で拘束され、この弾性部材を介してフレーム３と接合されて、電気音響変換器を形成する。
　また、超音波振動子４は、好ましくは、２０ｋＨｚ以上の周波数の超音波を搬送波として利用するパラメトリックスピーカとして用いられる。この場合、圧電セラミックス４ａは、好ましくは、長径と短径との比が５以上であり、短径の長さが１０ｍｍ以下である。圧電セラミックス４ａの外周は、フレーム３や金属板４ｂの形状を考慮すると、好ましくは、３ｍｍ以下である。
　超音波振動子４の機能を、超音波の発振に特化させることにより、短径を短縮することができ、超音波振動子４を携帯電話などの電子機器２の側面へ配置することが容易となる。加えて、圧電セラミックス４ａをサイズダウンすることで、コストの削減や、製造時の圧電セラミックス４ａの破損（欠け又は割れなど）を抑制でき、製造安定性が向上する。また、圧電セラミックス４ａの撓みが緩和されるため、落下時の衝撃安定性も向上するメリットが生じる。
　次に、以上説明した音響デバイス１ないし電子機器２の機能を説明する。図５は、図１に示した音響デバイスおよび電子機器の外観の概略を示す斜視図である。
　特に、図１および図５を参照すると、電子機器２は、上方向および左方向に向いている第１のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２）から放射される超音波と、下方向および右方向に向いている第２のＬ字状アレイ型超音波振動子（２３，２４）から放射される超音波とによって、実質的に全方向に音場を形成し、多数のユーザに同時に音声を提供することができる。よって、電子機器２は、テレビ会議の通信端末や、公衆用スピーカとして利用することができる。
　また、電子機器２においては、第１のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２）と第２のＬ字状アレイ型超音波振動子（２３，２４）を選択的に駆動すること、或いは、第１および第２のＬ字状アレイ型超音波振動子（２１，２２），（２３，２４）を構成する複数の超音波振動子４のうち一又は複数の超音波振動子４を選択的に駆動することにより、特定方向にプライベートな音場を形成し、特定少数のユーザのみに音声を提供することもできる。よって、電子機器２は、プライベートな通信端末、例えば、携帯電話、スマートホン、ゲーム機などとして利用することができる。
　以上、一実施形態を説明したが、本発明は、上記した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。
　なお、上記の特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。
　１　音響デバイス
　２　電子機器
　３　フレーム（筐体）
　３ａ　第１の隅
　３ｂ　第２の隅
　４　超音波振動子
　４ａ　圧電セラミックス
　４ｂ　金属板
　５　音孔
　６　通気孔
１１　第１の面，上側面
１２　第２の面，左側面
１３　第３の面，下側面
１４　第４の面，右側面
１５　表面
１６　裏面
１７　画像表示部（ＬＣＤ）
２１　第１の超音波振動子群
２２　第２の超音波振動子群
２３　第３の超音波振動子群
２４　第４の超音波振動子群
（２１，２２）　第１のＬ字状アレイ型超音波振動子
（２３，２４）　第２のＬ字状アレイ型超音波振動子
３１　第１の音孔群
３２　第２の音孔群
３３　第３の音孔群
３４　第４の音孔群

Claims (10)

  1. 　第１の方向を向いた第１の面上に配置された第１の超音波振動子群と、
    　前記第１の方向とは異なる第２の方向を向いた第２の面上に配置された第２の超音波振動子群と、
    　前記第１の方向を向いて開口し前記第１の超音波振動子群からの超音波を放射する第１の音孔群と、
    　前記第２の方向を向いて開口し前記第２の超音波振動子群からの超音波を放射する第２の音孔群と、
    　を備える、ことを特徴とする音響デバイス。
  2. 　前記第１および第２の超音波振動子群は、Ｌ字状の第１のアレイ状超音波振動子を構成する、ことを特徴とする請求項１記載の音響デバイス。
  3. 　さらに、
    　前記第１および第２の方向とは異なる第３の方向を向いた第３の面上に配置された第３の超音波振動子群と、
    　前記第１、第２および第３の方向とは異なる第４の方向を向いた第４の面上に配置された第４の超音波振動子群と、
    　前記第３の方向を向いて開口し前記第３の超音波振動子群からの超音波を放射する第３の音孔群と、
    　前記第４の方向を向いて開口し前記第４の超音波振動子群からの超音波を放射する第４の音孔群と、
    　を備える、ことを特徴とする請求項２記載の音響デバイス。
  4. 　前記第３および第４の超音波振動子群は、Ｌ字状の第２のアレイ状超音波振動子を構成する、ことを特徴とする請求項３記載の音響デバイス。
  5. 　前記第１と第２のアレイ状超音波振動子は、対角線上に対向して配置される、ことを特徴とする請求項４記載の音響デバイス。
  6. 　２０ｋＨｚ以上の周波数の超音波を搬送波として利用するパラメトリックスピーカであることを特徴とする請求項１記載の音響デバイス。
  7. 　画像表示部が配置された表面ないし裏面と、前記表面および裏面の周囲に互いに異なる方向を向いた複数の側面と、を有するフレームを備えた電子機器であって、
    　前記複数の側面のうち第１の方向を向いた第１の側面上に配置された第１の超音波振動子群と、
    　前記複数の側面のうち第２の方向を向いた第２の側面上に配置された第２の超音波振動子群と、
    　前記第１の方向を向いて開口し前記第１の超音波振動子群からの超音波を放射する第１の音孔群と、
    　前記第２の方向を向いて開口し前記第２の超音波振動子群からの超音波を放射する第２の音孔群と、
    　を備える、ことを特徴とする電子機器。
  8. 　前記第１および第２の超音波振動子群は、前記フレームの第１の隅を挟んでＬ字状の第１のアレイ状超音波振動子を構成する、ことを特徴とする請求項７記載の電子機器。
  9. 　さらに、
    　前記第１および第２の方向とは異なる第３の方向を向いた第３の側面上に配置された第３の超音波振動子群と、
    　前記第１、第２および第３の方向とは異なる第４の方向を向いた第４の側面上に配置された第４の超音波振動子群と、
    　前記第３の方向を向いて開口し前記第３の超音波振動子群からの超音波を放射する第３の音孔群と、
    　前記第４の方向を向いて開口し前記第４の超音波振動子群からの超音波を放射する第４の開孔群と、
    　を備える、ことを特徴とする請求項８記載の電子機器。
  10. 　前記第３および第４の超音波振動子群は、前記フレームの前記第１の隅と対角線上で対向する第２の隅を挟んでＬ字状の第２のアレイ状超音波振動子を構成する、ことを特徴とする請求項９記載の電子機器。
PCT/JP2013/077097 2012-10-05 2013-10-04 音響デバイス及びそれを用いた電子機器 WO2014054784A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012223182 2012-10-05
JP2012-223182 2012-10-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014054784A1 true WO2014054784A1 (ja) 2014-04-10

Family

ID=50435103

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2013/077097 WO2014054784A1 (ja) 2012-10-05 2013-10-04 音響デバイス及びそれを用いた電子機器

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2014054784A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112272347A (zh) * 2020-10-27 2021-01-26 维沃移动通信有限公司 发声装置、电子设备及其发声方法
CN113573217A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 维沃移动通信有限公司 扬声器及电子设备
CN113573207A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 维沃移动通信有限公司 电子设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008079909A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fujifilm Corp 超音波用探触子及び超音波撮像装置
JP2009071406A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Sony Corp 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法
WO2012011255A1 (ja) * 2010-07-23 2012-01-26 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 音響機器および発振ユニット

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008079909A (ja) * 2006-09-28 2008-04-10 Fujifilm Corp 超音波用探触子及び超音波撮像装置
JP2009071406A (ja) * 2007-09-11 2009-04-02 Sony Corp 波面合成信号変換装置および波面合成信号変換方法
WO2012011255A1 (ja) * 2010-07-23 2012-01-26 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 音響機器および発振ユニット

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113573217A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 维沃移动通信有限公司 扬声器及电子设备
CN113573207A (zh) * 2020-04-29 2021-10-29 维沃移动通信有限公司 电子设备
CN113573217B (zh) * 2020-04-29 2024-03-05 维沃移动通信有限公司 扬声器及电子设备
CN112272347A (zh) * 2020-10-27 2021-01-26 维沃移动通信有限公司 发声装置、电子设备及其发声方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1507438B1 (en) Sound reproduction device and portable terminal apparatus
US8116508B2 (en) Dual-mode loudspeaker
TWI244303B (en) Resonation chambers within a cell phone
JP4861825B2 (ja) スピーカシステム
US8907733B2 (en) Oscillator
JP2008516509A (ja) パネル音響トランスデューサを有する表示装置及び透光性パネル音響トランスデューサ
US20100246863A1 (en) Piezoelectric acoustic device and electronic apparatus
US8131329B2 (en) Distributed mode speaker for mobile devices
KR20060126704A (ko) 굴곡파 패널 확성기
JPWO2006011604A1 (ja) スピーカシステム、携帯端末装置および電子機器
CN105191349A (zh) 声音输出装置、声音输出方法和视频显示装置
JP2006333021A (ja) パネル型スピーカ付き表示装置
JP2005110216A (ja) 音響再生装置および携帯端末装置
CN103270776B (zh) 振荡装置和电子设备
WO2023185412A1 (zh) 发声模组和电子设备
WO2014054784A1 (ja) 音響デバイス及びそれを用いた電子機器
WO2021000104A1 (zh) 扬声器箱
KR20150024002A (ko) 패널 가진형 스피커
CN212850997U (zh) 发声单元及电子设备
JP5812009B2 (ja) 発振装置および電子機器
JP2008177692A (ja) 電気音響変換器
JP3775682B2 (ja) 音響再生装置
US20230052353A1 (en) Loudspeaker and electronic device
JP2014075671A (ja) 音響デバイス及びそれを用いた電子機器
WO2021218307A1 (zh) 电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13843350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13843350

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP