音声出力装置
【課題】空気中の湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることが可能な音声出力装置を提供する。
【解決手段】音声出力装置１００は、圧電振動子１０を有する発振装置と、発振装置にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部（例えば、制御部５０により構成される）と、湿度を示す湿度情報を取得する取得部（例えば、操作部兼表示部４０）を有する。音声出力装置１００は、更に、取得部が取得した湿度情報に応じて、変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部（例えば、制御部５０により構成される）を有する。
【解決手段】音声出力装置１００は、圧電振動子１０を有する発振装置と、発振装置にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部（例えば、制御部５０により構成される）と、湿度を示す湿度情報を取得する取得部（例えば、操作部兼表示部４０）を有する。音声出力装置１００は、更に、取得部が取得した湿度情報に応じて、変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部（例えば、制御部５０により構成される）を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パラメトリックスピーカは、超音波搬送波を可聴音信号によりＡＭ・ＦＭなどの方式を用いて変調し、空気中に超音波のまま高指向性を保持して放射し、空気中における音波の非線形現象により可聴音を復調するものである。ゆえに、超音波スピーカの音孔からある距離において、復調される可聴音の音圧が最大となるが、その距離は、変調方式・変調度・超音波搬送波音圧などにより制御することが可能である。また、空気中における超音波の非線形現象の挙動は、空気中の湿度により大きく左右される。
【０００３】
パラメトリックスピーカについては、例えば、特許文献１、２に記載されている。
なお、特許文献２には、湿度等の変化に伴う圧電振動子（同文献の変換器）の共振周波数の変化に応じてインダクター及びコンデンサーを同調させることにより、圧電振動子の振動効率を最適化し、その消費電力を最小化する技術が記載されている。
また、特許文献３には、熱電対により圧電振動子の温度変化を検出し、その検出した温度に応じて、発振器の周波数特性を補正することにより、圧電振動子の振動効率を最適化する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献４には、電子機器の表示装置の背面側に、圧電スピーカを配置することが記載されている。特許文献５にも、電子機器の表示装置の背面側にスピーカを配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２３４１０号公報
【特許文献２】特表２００４−５１５０９１号公報
【特許文献３】特開平６−３１９１９４号公報
【特許文献４】特開２００６−０８０８２５号公報
【特許文献５】特開２０１０−１１９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、空気中における超音波の非線形現象の挙動は、空気中の湿度により大きく左右されるため、パラメトリックスピーカから出力された超音波が復調されることにより再生される可聴音が最大となる位置（音孔からの距離とも言える）は、湿度により変化する。
このため、湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることが可能な技術が求められている。
【０００７】
本発明の目的は、空気中の湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることが可能な音声出力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、圧電振動子を有する発振装置と、
前記発振装置にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部と、
湿度を示す湿度情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記湿度情報に応じて、前記変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、前記変調信号の変調度と、前記圧電振動子から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部と、
を有することを特徴とする音声出力装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空気中の湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る音声出力装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２】実施形態に係る音声出力装置のブロック図である。
【図３】空気中の湿度と可聴音の音圧が最大となる距離との関係を示す図である。
【図４】実施形態に係る音声出力装置の操作画面の例を示す図である。
【図５】実施形態に係る音声出力装置の操作画面の例を示す図である。
【図６】実施形態に係る音声出力装置の操作画面の例を示す図である。
【図７】実施形態に係る音声出力装置の模式的な断面図である。
【図８】実施形態に係る音声出力装置の模式的な平面図である。
【図９】複数の圧電振動子の配置の一例を示す平面図である。
【図１０】圧電振動子の周辺の構造の一例を示す断面図である。
【図１１】圧電振動子の周辺の構造の他の一例を示す断面図である。
【図１２】参考例に係る音声出力装置の模式図である。
【図１３】温度と圧電振動子の共振周波数との関係を示す図である。
【図１４】複数の圧電振動子の配置の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１２】
図１は実施形態に係る音声出力装置１００（図２、図１０、図１１）の動作の流れを示すフローチャートである。図２は音声出力装置１００のブロック図である。図３は空気中の湿度と可聴音の音圧が最大となる距離（音孔２０（図１０）からの距離）との関係を示す図である。図４乃至図６は音声出力装置１００の操作画面の例を示す図である。図７は音声出力装置１００の模式的な断面図、図８は音声出力装置１００の模式的な平面図である。図９は複数の圧電振動子１０の配置の一例を示す平面図である。図１０は圧電振動子１０の周辺の構造の一例を示す断面図、図１１は圧電振動子１０の周辺の構造の他の一例を示す断面図である。
【００１３】
本実施形態に係る音声出力装置１００は、圧電振動子１０を有する発振装置７０と、発振装置７０にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部（例えば、制御部５０により構成される）と、湿度を示す湿度情報を取得する取得部（例えば、操作部兼表示部４０）と、取得部が取得した湿度情報に応じて、変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部（例えば、制御部５０により構成される）と、を有する。ここで、パラメトリックスピーカは、スピーカ制御部及び圧電振動子１０を含んで構成される。音声出力装置１００は、例えば、携帯電話機或いはその他の携帯通信端末装置、携帯電話機或いはその他の携帯情報端末装置、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、或いは小型ゲーム機器などの電子機器であることが挙げられる。以下、詳細に説明する。
【００１４】
図７に示すように、音声出力装置１００は、例えば、筐体１と、筐体１内に配置された回路基板２と、表示画面４１が筐体１の一面から露出するように筐体１に設けられた操作部兼表示部４０と、を有している。例えば、回路基板２上には、１つ或いは複数の（例えば２つの）振動子アレイ３が設けられ、各振動子アレイ３は筐体１内に収容されている。より具体的には、各振動子アレイ３の少なくとも一部分は、表示装置としての操作部兼表示部４０の背面側に配置されている。
【００１５】
図７及び図８に示すように、筐体１において、振動子アレイ３の圧電振動子１０と対向する位置には、筐体１の内外を連通させる音孔２０が形成されている。すなわち、表示画面４１と同一平面上に音孔２０が配置されている。音孔２０の数は任意であるが、例えば、各振動子アレイ３と対応して、それぞれ複数の音孔２０を設けることができる。
【００１６】
振動子アレイ３の圧電振動子１０から発振される超音波は、操作部兼表示部４０の側方近傍の領域、及び音孔２０を介して、筐体１の外部へ放射される。このため、表示画面４１の近傍から音声が出力されるようにすることができ、映像と音が一体となるような臨場感のあるＡＶ機能を実現することができる。
【００１７】
操作部兼表示部４０と圧電振動子１０との距離（操作部兼表示部４０と振動子アレイ３との距離）（図７の距離Ｘ）は、圧電振動子１０から出力される超音波の波長の１／４未満であることが好ましい。このようにすることにより、音波の干渉を抑制し、より高効率に音波を放射することができる。また、周波数が２０ｋＨｚ以上の、いわゆる超音波帯域の、直進性のある音波を圧電振動子１０から発振することにより、指向性制御を効果的に行うことができる。音波の指向性制御は、例えばフェーズドアレイ法により行うことができる。
【００１８】
なお、表示画面４１の上下寸法Ｘ１（図８）は、音孔２０の配置領域２１（図８）の上下寸法Ｘ２の１０倍よりも大きいことが好ましい。
【００１９】
図９に示すように、振動子アレイ３は、それぞれ圧電振動子１０を有する発振装置７０をアレイ状の配置で有している。
【００２０】
例えば図１０に示すように、発振装置７０は、シート状の振動部材７１と、圧電振動子１０と、支持部７２と、を備えている。圧電振動子１０は、振動部材７１の一方の面に取り付けられている。支持部７２は、振動部材７１の縁を支持している。
【００２１】
振動部材７１は、圧電振動子１０から発生した振動によって振動し、例えば周波数が２０ｋＨｚ以上の音波を発振する。圧電振動子１０も、自身が振動することによって、例えば周波数が２０ｋＨｚ以上の音波を発振する。振動部材７１は、圧電振動子１０の基本共振周波数を調整する。機械振動子の基本共振周波数は、負荷重量と、コンプライアンスに依存する。コンプライアンスは圧電振動子１０の機械剛性であるため、振動部材７１の剛性を制御することで、圧電振動子１０の基本共振周波数を制御できる。なお、振動部材７１の厚みは５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。また、振動部材７１は、剛性を示す指標である縦弾性係数が１ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下であることが好ましい。振動部材７１の剛性が低すぎる場合や、高すぎる場合は、機械振動子として特性や信頼性を損なう可能性が出てくる。なお、振動部材７１を構成する材料は、金属や樹脂など、脆性材料である圧電振動子１０に対して高い弾性率を持つ材料であれば特に限定されないが、加工性やコストの観点からリン青銅やステンレスなどが好ましい。
【００２２】
圧電振動子１０の平面形状は、例えば円形であるが、圧電振動子１０の平面形状は円形に限定されない。圧電振動子１０は、例えば、振動部材７１に対向する面の全面が接着剤によって振動部材７１に固定されている。これにより、圧電振動子１０の片面の全面が振動部材７１によって拘束される。
【００２３】
支持部７２は、例えば、金属により構成され、筒状（例えば円筒状）に形成されている。支持部７２は、その一端側が接着材、或いは、両面テープなどを介して筐体１に対して接着されている。
【００２４】
なお、発振装置７０は、例えば、図１１に示すように、振動部材７１の縁を支持する樹脂膜７３を有し、この樹脂膜７３の縁が支持部７２によって支持されている構造であっても良い。この場合、樹脂膜７３の剛性を振動部材７１の剛性よりも小さくすることにより、図１０の構成よりも圧電振動子１０及び振動部材７１の振幅を増大させることができる。
【００２５】
圧電振動子１０に対し、後述する制御部５０から発振信号を入力することによって、圧電振動子１０を振動させて、圧電振動子１０より音波を発振させる。制御部５０は、圧電振動子１０に入力する変調信号（パラメトリックスピーカ用の変調信号）を生成する。変調信号の輸送波は、例えば、周波数が２０ｋＨｚ以上の超音波であり、具体的には、例えば１００ｋＨｚの超音波である。制御部５０は、外部から入力された情報に応じて、圧電振動子１０を制御する。
【００２６】
パラメトリックスピーカは、超音波搬送波を可聴音信号によりＡＭ変調やＤＳＢ変調、ＳＳＢ変調、ＦＭ変調などの変調方式を用いて変調し、空気中に超音波のまま高指向性を保持して放射し、空気中における音波の非線形現象により可聴音を復調するものである。ゆえに、音孔２０からある距離において、復調される可聴音の音圧が最大となる。
【００２７】
ここで、変調信号の変調方式、変調信号の変調度、及び、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧が一定である場合、空気中の湿度に応じて、復調される可聴音の音圧が最大となる距離（音孔２０からの距離）が変動する。具体的には、例えば図３に示すように、空気中の湿度が高くなるほど、可聴音の音圧が最大となる距離（音孔２０からの距離）が短くなる傾向がある。
【００２８】
図２に示すように、音声出力装置１００は、各種の表示動作を行うとともに、ユーザによる入力操作を受け付ける操作部としても機能する操作部兼表示部４０を有している。操作部兼表示部４０は、例えば、タッチパネル式の液晶表示装置などにより構成することができ、単なる表示動作を行うだけでなく、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としても機能する。
【００２９】
音声出力装置１００は、更に、圧電振動子１０、及び、操作部兼表示部４０の動作制御を行う制御部５０を有している。制御部５０は、制御・演算部と、記憶部と、を有し、この記憶部には、テーブル５１が記憶保持されている。
【００３０】
制御部５０は、湿度によらず、常に最適な位置（音孔２０からの距離）で、復調される可聴音の音圧が最大となるように、変調信号の変調方式と、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する。
【００３１】
テーブル５１は、湿度と、パラメトリックスピーカの制御用パラメータと、の対応関係を示す情報を含んでおり、制御部５０は、テーブル５１より、湿度に応じた制御用パラメータを取得する。そして、この取得した制御用パラメータを用いてパラメトリックスピーカを制御することにより、湿度によらず、常に最適な位置で、復調される可聴音の音圧が最大となるように、変調方式と変調度との組み合わせ、変調度、及び、超音波搬送波の音圧のうち少なくとも何れか１つを調節する。
【００３２】
操作部兼表示部４０に対し、ユーザが現在の湿度を入力操作（例えば、後述するように、湿度を選択する選択操作）すると、すなわち、音声出力装置１００が湿度を示す湿度情報を取得すると、制御部５０は、この入力された湿度に応じて超音波スピーカを制御する。
【００３３】
具体的には、制御部５０は、例えば、入力された湿度が高いほど、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧を減少させる。例えば、湿度増加に対して、音圧を単調に減少させる。
【００３４】
或いは、制御部５０は、変調方式を一定とする場合において、入力された湿度が高いほど、変調度（ＦＭ変調の場合、変調指数）を減少させる。例えば、湿度増加に対して、変調度を単調に減少させる。
【００３５】
或いは、制御部５０は、入力された湿度に応じて、変調方式と変調度（ＦＭ変調の場合、変調指数）との組み合わせとして最適なものを選択する。
一例として、湿度が５０％のときに、変調度６０％のＳＳＢ変調を行い、湿度７５％のときに、変調指数１００のＦＭ変調を行い、湿度１００％のときに、変調度８０％のＳＳＢ変調を行うことが挙げられる。
【００３６】
このような制御により、湿度によらず、常に最適な位置（音孔２０からの距離）で、復調される可聴音の音圧が最大となるようにすることができる。
【００３７】
音声出力装置１００は、例えば、携帯通信端末装置であることが挙げられ、その場合、通信機能を実現するための通信部（図示略）を有している。また、音声出力装置１００は、通信機能として、通話機能を実現するものであっても良い。更に、音声出力装置１００は、音声再生機能の一例として、音楽再生機能を有していても良い。
【００３８】
次に、図１と図４乃至図６とを参照して一連の動作を説明する。
【００３９】
先ず、通常状態（例えば、音楽を再生しつつ、着信待ち受けをしている状態など）では、例えば、図４に示すように、各種の機能選択ボタンを含む機能選択ボタン群４２が、操作部兼表示部４０の表示画面４１に表示されている。機能選択ボタン群４２には、湿度選択モードへの移行の要求操作を行うための湿度選択ボタン４２ａが含まれる。
この状態において、制御部５０は、湿度選択ボタン４２ａに対する操作の有無を監視している（図１のステップＳ１１）。湿度選択ボタン４２ａへの操作がなされない限り、この監視状態が継続する（ステップＳ１１の判定でＮＯとなった場合、ステップＳ１１の判定が繰り返し実行される）。
【００４０】
その後、機能選択ボタン群４２の湿度選択ボタン４２ａがタッチ操作されたとする。この操作は、タッチパネル式の操作部兼表示部４０により検出され、該検出された旨を示す検出信号が操作部兼表示部４０から制御部５０に入力される。
【００４１】
すると、制御部５０は、湿度選択モードへの移行を要求する操作がなされたと判定する（ステップＳ１１のＹＥＳ）。
続いて、制御部５０は、音声出力装置１００の動作モードを、湿度選択モードへ移行させる。この際、操作部兼表示部４０は、制御部５０の制御下で、例えば、図５に示すような湿度選択ウィンドウ４３を表示画面４１に表示する（湿度選択画面を表示する）（ステップＳ１２）。
【００４２】
図５に示すように、湿度選択ウィンドウ４３には、湿度の選択操作を促すメッセージ（例えば、「超音波スピーカの動作を最適化するために現在の湿度を選択してください。」といった文字列）とともに、湿度範囲の選択候補４４が表示される。例えば、１０〜２０％、２０〜３０％、３０〜４０％、・・・、８０〜９０％、９０〜１００％、１００％以上といったように、１００％までは１０％刻みで湿度範囲を選択できるように、それら湿度範囲が選択候補４４として湿度選択ウィンドウ４３に表示される。更に、湿度選択ウィンドウ４３には、例えば、湿度範囲の選択に用いられるカーソル４５が表示される。
【００４３】
この状態において、制御部５０は、湿度範囲のいずれかの選択候補４４に対する選択操作の有無を監視している（図１のステップＳ１３）。いずれかの選択候補４４に対する選択操作がなされない限り、この監視状態が継続する（ステップＳ１３の判定でＮＯとなった場合、ステップＳ１３の判定が繰り返し実行される）。
【００４４】
例えば、ユーザが、表示画面４１における３０〜４０％との表示箇所に対してタッチ操作を行うと、この操作が、タッチパネル式の操作部兼表示部４０により検出され、該検出された旨を示す検出信号が操作部兼表示部４０から制御部５０に入力される。
すると、制御部５０は、カーソル４５を３０〜４０％との表示箇所に移動させる表示制御を操作部兼表示部４０に対して指令するとともに、湿度範囲として３０〜４０％が選択された（入力された）と判定する（ステップＳ１３のＹＥＳ）。
【００４５】
続いて、制御部５０は、選択された湿度範囲に応じた制御用パラメータをテーブル５１より取得し（ステップＳ１４）、例えば図６に示すように、超音波スピーカの設定変更の確認ウィンドウ４６を表示画面４１に表示する（設定変更の確認画面を表示する）（ステップＳ１５）。
【００４６】
図６に示すように、確認ウィンドウ４６には、例えば、「現在の湿度は３０〜４０％の範囲であると選択されました。超音波スピーカの設定を変更してよろしいですか？」というメッセージとともに、「はい」及び「いいえ」の選択ボタン群４７と、その何れかの選択ボタンの選択用のカーソル４８が表示される。
【００４７】
この状態において、制御部５０は、「はい」又は「いいえ」の選択ボタンに対する選択操作の有無、すなわち、超音波スピーカの設定変更の要求操作の有無を監視している（図１のステップＳ１６）。「いいえ」が選択された場合（ステップＳ１６のＮＯ）、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。「はい」が選択された場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、制御部５０は、超音波スピーカの設定変更の要否を判断する（ステップＳ１７）。すなわち、これまでの設定に用いられていた制御用パラメータと、今回選択された湿度範囲と対応する制御用パラメータとが一致するか否かを判定する。
【００４８】
その判定の結果、これまでの設定に用いられていた制御用パラメータと、今回選択された湿度範囲と対応する制御用パラメータとが同一の場合、制御部５０は、設定変更が不要である（ステップＳ１８のＮＯ）、すなわちこれまでの設定を継続すれば良いと判定し、図１の処理を終了する。
【００４９】
一方、これまでの設定に用いられていた制御用パラメータと、今回選択された湿度範囲と対応する制御用パラメータとが異なる場合、制御部５０は、設定変更が必要である（ステップＳ１８のＹＥＳ）と判定し、先のステップＳ１４にて取得した制御用パラメータに従って、パラメトリックスピーカを制御する。すなわち、湿度に応じて、変調方式、変調度、及び、超音波搬送波の音圧のうち少なくとも何れか１つを調節する（ステップＳ１９）。
これにより、音孔２０から放射される超音波が復調されることにより再生される可聴音が、所望の位置（想定されるユーザ視聴位置）にて最大となるように、パラメトリックスピーカを制御することができる。
【００５０】
以上のような実施形態によれば、圧電振動子１０を有する発振装置７０と、発振装置７０にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部（例えば、制御部５０により構成される）と、湿度を示す湿度情報を取得する取得部（例えば、操作部兼表示部４０）と、取得部が取得した湿度情報に応じて、変調信号の変調方式と、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部（例えば、制御部５０により構成される）と、を有するので、空気中の湿度によらず、音孔２０から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることができる。
【００５１】
〔参考例〕
図１２は参考例に係る音声出力装置２００の模式図、図１３は温度変化に伴う圧電振動子１０の共振周波数のずれを示す図、図１４は複数の圧電振動子１０の配置の一例を示す平面図である。
【００５２】
超音波スピーカでは、鳴動時には圧電振動子１０や接合部品が発熱するため基本共振周波数の変化が著しく生じてしまう。例えば、図１３に示すように、圧電振動子１０の共振周波数は、温度が上昇すると高くなる。
また、接合部等に有機材料が用いられるため温度変化による影響を強く受ける。
このため環境温度を検知し駆動電圧や共振周波数を制御するシステムの開発が望まれている。
【００５３】
本参考例では、温度変化に伴い圧電振動子１０の共振周波数がずれてしまうのに応じて、圧電振動子１０の駆動条件（駆動電圧、共振周波数）を調節する。
【００５４】
図１２に示すように、本実施形態に係る音声出力装置２００は、パラメトリックスピーカ２１０と、圧電温度センサ２２０と、アンプ２３０と、温度解析部２４０と、適正キャリア周波数生成部２５０と、を有している。
【００５５】
図１４に示すように、本実施形態の場合、音声出力装置２００は、音声出力用の複数の圧電振動子１０と、圧電振動子１０と同様の圧電振動子により構成されているが温度検出に用いられる圧電温度センサ２２０と、を有する振動子アレイ２６０を有している。なお、圧電振動子１０を含む個々の発振装置７０の構成は、上記の実施形態と同様である。
振動子アレイ２６０は、例えば、マトリクス状に配置され、それぞれ圧電振動子１０を含む発振装置７０と、１つの圧電温度センサ２２０と、を有している。
【００５６】
圧電温度センサ２２０は、焦電効果を利用して温度検出を行う。圧電温度センサ２２０による検出結果は、アンプ２３０により増幅された後、温度解析部２４０に入力され、該温度解析部２４０により温度が解析される。そして、温度解析部２４０による解析結果、すなわち、圧電温度センサ２２０の温度を示す温度情報は、適正キャリア周波数生成部２５０に入力される。
適正キャリア周波数生成部２５０は、温度解析部２４０から入力される温度情報に応じて、適正なキャリア周波数を生成し、このキャリア周波数により圧電振動子１０を制御する。
これにより、温度変化に伴い圧電振動子１０の共振周波数がずれてしまうのに応じて、最適なキャリア周波数で圧電振動子１０を駆動させることができ、圧電振動子１０の振動効率を最適化することができる。
なお、キャリア周波数だけでなく、駆動電圧の調整も併せて行うことも好ましく、これにより、一層、圧電振動子１０の振動効率を最適化することができる。
【００５７】
なお、圧電振動子１０を有する振動子アレイ２６０の一部を構成する圧電温度センサ２２０により、圧電振動子１０の駆動時の温度を検知することができるため、温度変化に伴う圧電振動子１０の共振周波数の変化を高精度に検出できるため、信頼性の高いパラメトリックスピーカ２１０を実現することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 筐体
２ 回路基板
３ 振動子アレイ
１０ 圧電振動子
２０ 音孔
２１ 配置領域
４０ 操作部兼表示部
４１ 表示画面
４２ 機能選択ボタン群
４２ａ 湿度選択ボタン
４３ 湿度選択ウィンドウ
４５ カーソル
４６ 確認ウィンドウ
４７ 選択ボタン群
４８ カーソル
５０ 制御部
５１ テーブル
７０ 発振装置
７１ 振動部材
７２ 支持部
７３ 樹脂膜
１００ 音声出力装置
２００ 音声出力装置
２１０ パラメトリックスピーカ
２２０ 圧電温度センサ
２３０ アンプ
２４０ 温度解析部
２５０ 適正キャリア周波数生成部
２６０ 振動子アレイ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パラメトリックスピーカは、超音波搬送波を可聴音信号によりＡＭ・ＦＭなどの方式を用いて変調し、空気中に超音波のまま高指向性を保持して放射し、空気中における音波の非線形現象により可聴音を復調するものである。ゆえに、超音波スピーカの音孔からある距離において、復調される可聴音の音圧が最大となるが、その距離は、変調方式・変調度・超音波搬送波音圧などにより制御することが可能である。また、空気中における超音波の非線形現象の挙動は、空気中の湿度により大きく左右される。
【０００３】
パラメトリックスピーカについては、例えば、特許文献１、２に記載されている。
なお、特許文献２には、湿度等の変化に伴う圧電振動子（同文献の変換器）の共振周波数の変化に応じてインダクター及びコンデンサーを同調させることにより、圧電振動子の振動効率を最適化し、その消費電力を最小化する技術が記載されている。
また、特許文献３には、熱電対により圧電振動子の温度変化を検出し、その検出した温度に応じて、発振器の周波数特性を補正することにより、圧電振動子の振動効率を最適化する技術が記載されている。
【０００４】
特許文献４には、電子機器の表示装置の背面側に、圧電スピーカを配置することが記載されている。特許文献５にも、電子機器の表示装置の背面側にスピーカを配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２２３４１０号公報
【特許文献２】特表２００４−５１５０９１号公報
【特許文献３】特開平６−３１９１９４号公報
【特許文献４】特開２００６−０８０８２５号公報
【特許文献５】特開２０１０−１１９０３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、空気中における超音波の非線形現象の挙動は、空気中の湿度により大きく左右されるため、パラメトリックスピーカから出力された超音波が復調されることにより再生される可聴音が最大となる位置（音孔からの距離とも言える）は、湿度により変化する。
このため、湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることが可能な技術が求められている。
【０００７】
本発明の目的は、空気中の湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることが可能な音声出力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、圧電振動子を有する発振装置と、
前記発振装置にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部と、
湿度を示す湿度情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記湿度情報に応じて、前記変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、前記変調信号の変調度と、前記圧電振動子から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部と、
を有することを特徴とする音声出力装置を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空気中の湿度によらず、音孔から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る音声出力装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図２】実施形態に係る音声出力装置のブロック図である。
【図３】空気中の湿度と可聴音の音圧が最大となる距離との関係を示す図である。
【図４】実施形態に係る音声出力装置の操作画面の例を示す図である。
【図５】実施形態に係る音声出力装置の操作画面の例を示す図である。
【図６】実施形態に係る音声出力装置の操作画面の例を示す図である。
【図７】実施形態に係る音声出力装置の模式的な断面図である。
【図８】実施形態に係る音声出力装置の模式的な平面図である。
【図９】複数の圧電振動子の配置の一例を示す平面図である。
【図１０】圧電振動子の周辺の構造の一例を示す断面図である。
【図１１】圧電振動子の周辺の構造の他の一例を示す断面図である。
【図１２】参考例に係る音声出力装置の模式図である。
【図１３】温度と圧電振動子の共振周波数との関係を示す図である。
【図１４】複数の圧電振動子の配置の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
【００１２】
図１は実施形態に係る音声出力装置１００（図２、図１０、図１１）の動作の流れを示すフローチャートである。図２は音声出力装置１００のブロック図である。図３は空気中の湿度と可聴音の音圧が最大となる距離（音孔２０（図１０）からの距離）との関係を示す図である。図４乃至図６は音声出力装置１００の操作画面の例を示す図である。図７は音声出力装置１００の模式的な断面図、図８は音声出力装置１００の模式的な平面図である。図９は複数の圧電振動子１０の配置の一例を示す平面図である。図１０は圧電振動子１０の周辺の構造の一例を示す断面図、図１１は圧電振動子１０の周辺の構造の他の一例を示す断面図である。
【００１３】
本実施形態に係る音声出力装置１００は、圧電振動子１０を有する発振装置７０と、発振装置７０にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部（例えば、制御部５０により構成される）と、湿度を示す湿度情報を取得する取得部（例えば、操作部兼表示部４０）と、取得部が取得した湿度情報に応じて、変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部（例えば、制御部５０により構成される）と、を有する。ここで、パラメトリックスピーカは、スピーカ制御部及び圧電振動子１０を含んで構成される。音声出力装置１００は、例えば、携帯電話機或いはその他の携帯通信端末装置、携帯電話機或いはその他の携帯情報端末装置、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、或いは小型ゲーム機器などの電子機器であることが挙げられる。以下、詳細に説明する。
【００１４】
図７に示すように、音声出力装置１００は、例えば、筐体１と、筐体１内に配置された回路基板２と、表示画面４１が筐体１の一面から露出するように筐体１に設けられた操作部兼表示部４０と、を有している。例えば、回路基板２上には、１つ或いは複数の（例えば２つの）振動子アレイ３が設けられ、各振動子アレイ３は筐体１内に収容されている。より具体的には、各振動子アレイ３の少なくとも一部分は、表示装置としての操作部兼表示部４０の背面側に配置されている。
【００１５】
図７及び図８に示すように、筐体１において、振動子アレイ３の圧電振動子１０と対向する位置には、筐体１の内外を連通させる音孔２０が形成されている。すなわち、表示画面４１と同一平面上に音孔２０が配置されている。音孔２０の数は任意であるが、例えば、各振動子アレイ３と対応して、それぞれ複数の音孔２０を設けることができる。
【００１６】
振動子アレイ３の圧電振動子１０から発振される超音波は、操作部兼表示部４０の側方近傍の領域、及び音孔２０を介して、筐体１の外部へ放射される。このため、表示画面４１の近傍から音声が出力されるようにすることができ、映像と音が一体となるような臨場感のあるＡＶ機能を実現することができる。
【００１７】
操作部兼表示部４０と圧電振動子１０との距離（操作部兼表示部４０と振動子アレイ３との距離）（図７の距離Ｘ）は、圧電振動子１０から出力される超音波の波長の１／４未満であることが好ましい。このようにすることにより、音波の干渉を抑制し、より高効率に音波を放射することができる。また、周波数が２０ｋＨｚ以上の、いわゆる超音波帯域の、直進性のある音波を圧電振動子１０から発振することにより、指向性制御を効果的に行うことができる。音波の指向性制御は、例えばフェーズドアレイ法により行うことができる。
【００１８】
なお、表示画面４１の上下寸法Ｘ１（図８）は、音孔２０の配置領域２１（図８）の上下寸法Ｘ２の１０倍よりも大きいことが好ましい。
【００１９】
図９に示すように、振動子アレイ３は、それぞれ圧電振動子１０を有する発振装置７０をアレイ状の配置で有している。
【００２０】
例えば図１０に示すように、発振装置７０は、シート状の振動部材７１と、圧電振動子１０と、支持部７２と、を備えている。圧電振動子１０は、振動部材７１の一方の面に取り付けられている。支持部７２は、振動部材７１の縁を支持している。
【００２１】
振動部材７１は、圧電振動子１０から発生した振動によって振動し、例えば周波数が２０ｋＨｚ以上の音波を発振する。圧電振動子１０も、自身が振動することによって、例えば周波数が２０ｋＨｚ以上の音波を発振する。振動部材７１は、圧電振動子１０の基本共振周波数を調整する。機械振動子の基本共振周波数は、負荷重量と、コンプライアンスに依存する。コンプライアンスは圧電振動子１０の機械剛性であるため、振動部材７１の剛性を制御することで、圧電振動子１０の基本共振周波数を制御できる。なお、振動部材７１の厚みは５μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。また、振動部材７１は、剛性を示す指標である縦弾性係数が１ＧＰａ以上５００ＧＰａ以下であることが好ましい。振動部材７１の剛性が低すぎる場合や、高すぎる場合は、機械振動子として特性や信頼性を損なう可能性が出てくる。なお、振動部材７１を構成する材料は、金属や樹脂など、脆性材料である圧電振動子１０に対して高い弾性率を持つ材料であれば特に限定されないが、加工性やコストの観点からリン青銅やステンレスなどが好ましい。
【００２２】
圧電振動子１０の平面形状は、例えば円形であるが、圧電振動子１０の平面形状は円形に限定されない。圧電振動子１０は、例えば、振動部材７１に対向する面の全面が接着剤によって振動部材７１に固定されている。これにより、圧電振動子１０の片面の全面が振動部材７１によって拘束される。
【００２３】
支持部７２は、例えば、金属により構成され、筒状（例えば円筒状）に形成されている。支持部７２は、その一端側が接着材、或いは、両面テープなどを介して筐体１に対して接着されている。
【００２４】
なお、発振装置７０は、例えば、図１１に示すように、振動部材７１の縁を支持する樹脂膜７３を有し、この樹脂膜７３の縁が支持部７２によって支持されている構造であっても良い。この場合、樹脂膜７３の剛性を振動部材７１の剛性よりも小さくすることにより、図１０の構成よりも圧電振動子１０及び振動部材７１の振幅を増大させることができる。
【００２５】
圧電振動子１０に対し、後述する制御部５０から発振信号を入力することによって、圧電振動子１０を振動させて、圧電振動子１０より音波を発振させる。制御部５０は、圧電振動子１０に入力する変調信号（パラメトリックスピーカ用の変調信号）を生成する。変調信号の輸送波は、例えば、周波数が２０ｋＨｚ以上の超音波であり、具体的には、例えば１００ｋＨｚの超音波である。制御部５０は、外部から入力された情報に応じて、圧電振動子１０を制御する。
【００２６】
パラメトリックスピーカは、超音波搬送波を可聴音信号によりＡＭ変調やＤＳＢ変調、ＳＳＢ変調、ＦＭ変調などの変調方式を用いて変調し、空気中に超音波のまま高指向性を保持して放射し、空気中における音波の非線形現象により可聴音を復調するものである。ゆえに、音孔２０からある距離において、復調される可聴音の音圧が最大となる。
【００２７】
ここで、変調信号の変調方式、変調信号の変調度、及び、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧が一定である場合、空気中の湿度に応じて、復調される可聴音の音圧が最大となる距離（音孔２０からの距離）が変動する。具体的には、例えば図３に示すように、空気中の湿度が高くなるほど、可聴音の音圧が最大となる距離（音孔２０からの距離）が短くなる傾向がある。
【００２８】
図２に示すように、音声出力装置１００は、各種の表示動作を行うとともに、ユーザによる入力操作を受け付ける操作部としても機能する操作部兼表示部４０を有している。操作部兼表示部４０は、例えば、タッチパネル式の液晶表示装置などにより構成することができ、単なる表示動作を行うだけでなく、ＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）としても機能する。
【００２９】
音声出力装置１００は、更に、圧電振動子１０、及び、操作部兼表示部４０の動作制御を行う制御部５０を有している。制御部５０は、制御・演算部と、記憶部と、を有し、この記憶部には、テーブル５１が記憶保持されている。
【００３０】
制御部５０は、湿度によらず、常に最適な位置（音孔２０からの距離）で、復調される可聴音の音圧が最大となるように、変調信号の変調方式と、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する。
【００３１】
テーブル５１は、湿度と、パラメトリックスピーカの制御用パラメータと、の対応関係を示す情報を含んでおり、制御部５０は、テーブル５１より、湿度に応じた制御用パラメータを取得する。そして、この取得した制御用パラメータを用いてパラメトリックスピーカを制御することにより、湿度によらず、常に最適な位置で、復調される可聴音の音圧が最大となるように、変調方式と変調度との組み合わせ、変調度、及び、超音波搬送波の音圧のうち少なくとも何れか１つを調節する。
【００３２】
操作部兼表示部４０に対し、ユーザが現在の湿度を入力操作（例えば、後述するように、湿度を選択する選択操作）すると、すなわち、音声出力装置１００が湿度を示す湿度情報を取得すると、制御部５０は、この入力された湿度に応じて超音波スピーカを制御する。
【００３３】
具体的には、制御部５０は、例えば、入力された湿度が高いほど、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧を減少させる。例えば、湿度増加に対して、音圧を単調に減少させる。
【００３４】
或いは、制御部５０は、変調方式を一定とする場合において、入力された湿度が高いほど、変調度（ＦＭ変調の場合、変調指数）を減少させる。例えば、湿度増加に対して、変調度を単調に減少させる。
【００３５】
或いは、制御部５０は、入力された湿度に応じて、変調方式と変調度（ＦＭ変調の場合、変調指数）との組み合わせとして最適なものを選択する。
一例として、湿度が５０％のときに、変調度６０％のＳＳＢ変調を行い、湿度７５％のときに、変調指数１００のＦＭ変調を行い、湿度１００％のときに、変調度８０％のＳＳＢ変調を行うことが挙げられる。
【００３６】
このような制御により、湿度によらず、常に最適な位置（音孔２０からの距離）で、復調される可聴音の音圧が最大となるようにすることができる。
【００３７】
音声出力装置１００は、例えば、携帯通信端末装置であることが挙げられ、その場合、通信機能を実現するための通信部（図示略）を有している。また、音声出力装置１００は、通信機能として、通話機能を実現するものであっても良い。更に、音声出力装置１００は、音声再生機能の一例として、音楽再生機能を有していても良い。
【００３８】
次に、図１と図４乃至図６とを参照して一連の動作を説明する。
【００３９】
先ず、通常状態（例えば、音楽を再生しつつ、着信待ち受けをしている状態など）では、例えば、図４に示すように、各種の機能選択ボタンを含む機能選択ボタン群４２が、操作部兼表示部４０の表示画面４１に表示されている。機能選択ボタン群４２には、湿度選択モードへの移行の要求操作を行うための湿度選択ボタン４２ａが含まれる。
この状態において、制御部５０は、湿度選択ボタン４２ａに対する操作の有無を監視している（図１のステップＳ１１）。湿度選択ボタン４２ａへの操作がなされない限り、この監視状態が継続する（ステップＳ１１の判定でＮＯとなった場合、ステップＳ１１の判定が繰り返し実行される）。
【００４０】
その後、機能選択ボタン群４２の湿度選択ボタン４２ａがタッチ操作されたとする。この操作は、タッチパネル式の操作部兼表示部４０により検出され、該検出された旨を示す検出信号が操作部兼表示部４０から制御部５０に入力される。
【００４１】
すると、制御部５０は、湿度選択モードへの移行を要求する操作がなされたと判定する（ステップＳ１１のＹＥＳ）。
続いて、制御部５０は、音声出力装置１００の動作モードを、湿度選択モードへ移行させる。この際、操作部兼表示部４０は、制御部５０の制御下で、例えば、図５に示すような湿度選択ウィンドウ４３を表示画面４１に表示する（湿度選択画面を表示する）（ステップＳ１２）。
【００４２】
図５に示すように、湿度選択ウィンドウ４３には、湿度の選択操作を促すメッセージ（例えば、「超音波スピーカの動作を最適化するために現在の湿度を選択してください。」といった文字列）とともに、湿度範囲の選択候補４４が表示される。例えば、１０〜２０％、２０〜３０％、３０〜４０％、・・・、８０〜９０％、９０〜１００％、１００％以上といったように、１００％までは１０％刻みで湿度範囲を選択できるように、それら湿度範囲が選択候補４４として湿度選択ウィンドウ４３に表示される。更に、湿度選択ウィンドウ４３には、例えば、湿度範囲の選択に用いられるカーソル４５が表示される。
【００４３】
この状態において、制御部５０は、湿度範囲のいずれかの選択候補４４に対する選択操作の有無を監視している（図１のステップＳ１３）。いずれかの選択候補４４に対する選択操作がなされない限り、この監視状態が継続する（ステップＳ１３の判定でＮＯとなった場合、ステップＳ１３の判定が繰り返し実行される）。
【００４４】
例えば、ユーザが、表示画面４１における３０〜４０％との表示箇所に対してタッチ操作を行うと、この操作が、タッチパネル式の操作部兼表示部４０により検出され、該検出された旨を示す検出信号が操作部兼表示部４０から制御部５０に入力される。
すると、制御部５０は、カーソル４５を３０〜４０％との表示箇所に移動させる表示制御を操作部兼表示部４０に対して指令するとともに、湿度範囲として３０〜４０％が選択された（入力された）と判定する（ステップＳ１３のＹＥＳ）。
【００４５】
続いて、制御部５０は、選択された湿度範囲に応じた制御用パラメータをテーブル５１より取得し（ステップＳ１４）、例えば図６に示すように、超音波スピーカの設定変更の確認ウィンドウ４６を表示画面４１に表示する（設定変更の確認画面を表示する）（ステップＳ１５）。
【００４６】
図６に示すように、確認ウィンドウ４６には、例えば、「現在の湿度は３０〜４０％の範囲であると選択されました。超音波スピーカの設定を変更してよろしいですか？」というメッセージとともに、「はい」及び「いいえ」の選択ボタン群４７と、その何れかの選択ボタンの選択用のカーソル４８が表示される。
【００４７】
この状態において、制御部５０は、「はい」又は「いいえ」の選択ボタンに対する選択操作の有無、すなわち、超音波スピーカの設定変更の要求操作の有無を監視している（図１のステップＳ１６）。「いいえ」が選択された場合（ステップＳ１６のＮＯ）、ステップＳ１２からの処理を繰り返す。「はい」が選択された場合（ステップＳ１６のＹＥＳ）、制御部５０は、超音波スピーカの設定変更の要否を判断する（ステップＳ１７）。すなわち、これまでの設定に用いられていた制御用パラメータと、今回選択された湿度範囲と対応する制御用パラメータとが一致するか否かを判定する。
【００４８】
その判定の結果、これまでの設定に用いられていた制御用パラメータと、今回選択された湿度範囲と対応する制御用パラメータとが同一の場合、制御部５０は、設定変更が不要である（ステップＳ１８のＮＯ）、すなわちこれまでの設定を継続すれば良いと判定し、図１の処理を終了する。
【００４９】
一方、これまでの設定に用いられていた制御用パラメータと、今回選択された湿度範囲と対応する制御用パラメータとが異なる場合、制御部５０は、設定変更が必要である（ステップＳ１８のＹＥＳ）と判定し、先のステップＳ１４にて取得した制御用パラメータに従って、パラメトリックスピーカを制御する。すなわち、湿度に応じて、変調方式、変調度、及び、超音波搬送波の音圧のうち少なくとも何れか１つを調節する（ステップＳ１９）。
これにより、音孔２０から放射される超音波が復調されることにより再生される可聴音が、所望の位置（想定されるユーザ視聴位置）にて最大となるように、パラメトリックスピーカを制御することができる。
【００５０】
以上のような実施形態によれば、圧電振動子１０を有する発振装置７０と、発振装置７０にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部（例えば、制御部５０により構成される）と、湿度を示す湿度情報を取得する取得部（例えば、操作部兼表示部４０）と、取得部が取得した湿度情報に応じて、変調信号の変調方式と、変調信号の変調度と、圧電振動子１０から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部（例えば、制御部５０により構成される）と、を有するので、空気中の湿度によらず、音孔２０から所望の距離において可聴音の音圧が最大となるようにすることができる。
【００５１】
〔参考例〕
図１２は参考例に係る音声出力装置２００の模式図、図１３は温度変化に伴う圧電振動子１０の共振周波数のずれを示す図、図１４は複数の圧電振動子１０の配置の一例を示す平面図である。
【００５２】
超音波スピーカでは、鳴動時には圧電振動子１０や接合部品が発熱するため基本共振周波数の変化が著しく生じてしまう。例えば、図１３に示すように、圧電振動子１０の共振周波数は、温度が上昇すると高くなる。
また、接合部等に有機材料が用いられるため温度変化による影響を強く受ける。
このため環境温度を検知し駆動電圧や共振周波数を制御するシステムの開発が望まれている。
【００５３】
本参考例では、温度変化に伴い圧電振動子１０の共振周波数がずれてしまうのに応じて、圧電振動子１０の駆動条件（駆動電圧、共振周波数）を調節する。
【００５４】
図１２に示すように、本実施形態に係る音声出力装置２００は、パラメトリックスピーカ２１０と、圧電温度センサ２２０と、アンプ２３０と、温度解析部２４０と、適正キャリア周波数生成部２５０と、を有している。
【００５５】
図１４に示すように、本実施形態の場合、音声出力装置２００は、音声出力用の複数の圧電振動子１０と、圧電振動子１０と同様の圧電振動子により構成されているが温度検出に用いられる圧電温度センサ２２０と、を有する振動子アレイ２６０を有している。なお、圧電振動子１０を含む個々の発振装置７０の構成は、上記の実施形態と同様である。
振動子アレイ２６０は、例えば、マトリクス状に配置され、それぞれ圧電振動子１０を含む発振装置７０と、１つの圧電温度センサ２２０と、を有している。
【００５６】
圧電温度センサ２２０は、焦電効果を利用して温度検出を行う。圧電温度センサ２２０による検出結果は、アンプ２３０により増幅された後、温度解析部２４０に入力され、該温度解析部２４０により温度が解析される。そして、温度解析部２４０による解析結果、すなわち、圧電温度センサ２２０の温度を示す温度情報は、適正キャリア周波数生成部２５０に入力される。
適正キャリア周波数生成部２５０は、温度解析部２４０から入力される温度情報に応じて、適正なキャリア周波数を生成し、このキャリア周波数により圧電振動子１０を制御する。
これにより、温度変化に伴い圧電振動子１０の共振周波数がずれてしまうのに応じて、最適なキャリア周波数で圧電振動子１０を駆動させることができ、圧電振動子１０の振動効率を最適化することができる。
なお、キャリア周波数だけでなく、駆動電圧の調整も併せて行うことも好ましく、これにより、一層、圧電振動子１０の振動効率を最適化することができる。
【００５７】
なお、圧電振動子１０を有する振動子アレイ２６０の一部を構成する圧電温度センサ２２０により、圧電振動子１０の駆動時の温度を検知することができるため、温度変化に伴う圧電振動子１０の共振周波数の変化を高精度に検出できるため、信頼性の高いパラメトリックスピーカ２１０を実現することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１ 筐体
２ 回路基板
３ 振動子アレイ
１０ 圧電振動子
２０ 音孔
２１ 配置領域
４０ 操作部兼表示部
４１ 表示画面
４２ 機能選択ボタン群
４２ａ 湿度選択ボタン
４３ 湿度選択ウィンドウ
４５ カーソル
４６ 確認ウィンドウ
４７ 選択ボタン群
４８ カーソル
５０ 制御部
５１ テーブル
７０ 発振装置
７１ 振動部材
７２ 支持部
７３ 樹脂膜
１００ 音声出力装置
２００ 音声出力装置
２１０ パラメトリックスピーカ
２２０ 圧電温度センサ
２３０ アンプ
２４０ 温度解析部
２５０ 適正キャリア周波数生成部
２６０ 振動子アレイ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電振動子を有する発振装置と、
前記発振装置にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部と、
湿度を示す湿度情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記湿度情報に応じて、前記変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、前記変調信号の変調度と、前記圧電振動子から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部と、
を有することを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
前記調節部は、前記湿度情報に応じて、前記変調信号の前記変調方式と前記変調度との組み合わせを選択することを特徴とする請求項１に記載の音声出力装置。
【請求項３】
前記調節部は、前記湿度が高いほど、前記変調度を減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の音声出力装置。
【請求項４】
前記調節部は、前記湿度が高いほど、前記超音波搬送波の音圧を減少させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の音声出力装置。
【請求項１】
圧電振動子を有する発振装置と、
前記発振装置にパラメトリックスピーカ用の変調信号を入力するスピーカ制御部と、
湿度を示す湿度情報を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記湿度情報に応じて、前記変調信号の変調方式と変調度との組み合わせと、前記変調信号の変調度と、前記圧電振動子から出力される超音波搬送波の音圧と、のうち少なくとも何れか１つを調節する調節部と、
を有することを特徴とする音声出力装置。
【請求項２】
前記調節部は、前記湿度情報に応じて、前記変調信号の前記変調方式と前記変調度との組み合わせを選択することを特徴とする請求項１に記載の音声出力装置。
【請求項３】
前記調節部は、前記湿度が高いほど、前記変調度を減少させることを特徴とする請求項１又は２に記載の音声出力装置。
【請求項４】
前記調節部は、前記湿度が高いほど、前記超音波搬送波の音圧を減少させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の音声出力装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２１６９００（Ｐ２０１２−２１６９００Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８９９１（Ｐ２０１１−７８９９１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（３１０００６８５５）ＮＥＣカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 (1,081)
【Ｆターム（参考）】
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