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JP2015195420A - Audio device and audio system - Google Patents

Audio device and audio system Download PDF

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JP2015195420A
JP2015195420A JP2013174703A JP2013174703A JP2015195420A JP 2015195420 A JP2015195420 A JP 2015195420A JP 2013174703 A JP2013174703 A JP 2013174703A JP 2013174703 A JP2013174703 A JP 2013174703A JP 2015195420 A JP2015195420 A JP 2015195420A
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JP
Japan
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piezoelectric element
unit
audio device
audio
microphone
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JP2013174703A
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堀井 省次
Shoji Horii
省次 堀井
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an audio device from which a sound of small sound volume difference can be acquired over a wide range.SOLUTION: An audio device 10 includes a housing 20, a piezoelectric vibration unit 60 arranged in the housing 20 and having a piezoelectric element, and a communication unit for receiving an audio signal. While the load of the audio device 10 itself is applied to the piezoelectric vibration unit 60, the piezoelectric element is deformed by applying a received audio signal to cause deformation of the piezoelectric vibration unit 60, and the contact surface 200 of the audio device 10 is vibrated by deformation of the piezoelectric vibration unit 60 to generate a sound.

Description

本発明は、音声装置及び音声システムに関するものである。   The present invention relates to an audio device and an audio system.

従来、例えば通信ネットワークを介して遠隔地の会議室を接続して、音声会議を行うための音声装置が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。この種の音声装置は、マイク及びスピーカを備え、音声装置を会議室のテーブル等に載置して、自室の音声をマイクで収音して相手会議室の音声装置(相手装置)に送話音声信号として送信し、相手装置から送られてきた受話音声信号(相手会議室の音声)をスピーカから出力している。スピーカは、主としてダイナミックスピーカが使用されている。   Conventionally, various audio devices have been proposed for conducting audio conferences by connecting remote conference rooms via a communication network, for example (see Patent Document 1, for example). This type of audio device includes a microphone and a speaker, places the audio device on a table in a conference room, picks up the sound of the own room with a microphone, and sends it to the audio device (the other device) in the other conference room The received voice signal (voice of the other party's conference room) transmitted from the partner apparatus is output from the speaker. As the speaker, a dynamic speaker is mainly used.

特開2008−245250号公報JP 2008-245250 A

しかしながら、従来の音声装置は、ダイナミックスピーカを使用しているため、スピーカは音の拡散性が低く、スピーカから離れるに従って聞こえる音が小さくなるなど、スピーカとの位置関係によってはスピーカの音が聞き取りにくくなる。   However, since the conventional audio device uses a dynamic speaker, the speaker has low sound diffusibility, and the sound that can be heard decreases with distance from the speaker. For example, the sound of the speaker is difficult to hear depending on the positional relationship with the speaker. Become.

したがって、かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、広範囲に亘って音量差の小さい音声を取得可能な音声装置及び音声システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention made in view of such a viewpoint is to provide an audio device and an audio system capable of acquiring audio with a small volume difference over a wide range.

上記目的を達成する本発明に係る音声装置は、
筺体と、
前記筐体に配置された圧電素子を有する圧電振動部と、
音声信号を受信する通信部と、
前記圧電振動部に、当該音声装置自体の荷重が与えられた状態で、前記圧電素子に前記受話音声信号を印加することで該圧電素子が変形して前記圧電振動部が変形し、該圧電振動部の変形により当該音声装置が接する接触面を振動させて該接触面から音を発生させる。
An audio device according to the present invention that achieves the above object is as follows.
The body,
A piezoelectric vibration unit having a piezoelectric element disposed in the housing;
A communication unit for receiving an audio signal;
When the received voice signal is applied to the piezoelectric element in a state where the load of the sound device itself is applied to the piezoelectric vibration part, the piezoelectric element is deformed and the piezoelectric vibration part is deformed, and the piezoelectric vibration Due to the deformation of the part, the contact surface with which the sound device is in contact is vibrated to generate sound from the contact surface.

前記圧電振動部は、前記筺体の前記接触面と対向する部位に配置されるとよい。   The piezoelectric vibration unit may be disposed at a portion facing the contact surface of the housing.

音声を集音して音声信号を出力するマイクを備え、
前記通信部は、前記マイクからの音声信号を送信してもよい。
It has a microphone that collects audio and outputs audio signals.
The communication unit may transmit an audio signal from the microphone.

前記マイクは、前記圧電振動部の変形に起因する振動を低減させるダンパーを介して前記筺体に保持されるとよい。   The microphone may be held by the housing via a damper that reduces vibration caused by deformation of the piezoelectric vibrating portion.

前記圧電素子の振動方向と前記マイクの振動板の振動方向とが交差するとよい。   The vibration direction of the piezoelectric element and the vibration direction of the diaphragm of the microphone may cross each other.

前記マイクは、前記筺体から分離して配置されてもよい。   The microphone may be arranged separately from the housing.

前記通信部は、前記音声信号を、他の音声装置から受信してもよい。   The communication unit may receive the audio signal from another audio device.

前記筐体に配置されて前記受話音声信号を拡声するスピーカと、
前記接触面と前記圧電振動部との接触状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された接触状態に基づいて、前記スピーカ及び前記圧電振動部を制御する制御部と、をさらに備えてもよい。
A speaker that is arranged in the housing and that amplifies the received voice signal;
A detection unit for detecting a contact state between the contact surface and the piezoelectric vibration unit;
A control unit that controls the speaker and the piezoelectric vibration unit based on the contact state detected by the detection unit may be further included.

前記圧電素子は、積層型圧電素子であり、積層方向に沿って伸縮変形するものであってもよい。   The piezoelectric element is a multilayer piezoelectric element, and may be elastically deformed along the stacking direction.

前記圧電振動部は、前記圧電素子の変形に起因する振動を前記接触面に伝えて前記接触面を振動させる被覆部材を含んでいてもよい。   The piezoelectric vibration unit may include a covering member that transmits vibration due to deformation of the piezoelectric element to the contact surface to vibrate the contact surface.

前記接触面は、当該音声装置が載置される載置面であってもよい。   The contact surface may be a mounting surface on which the audio device is mounted.

さらに、上記目的を達成する本発明に係る音声システムは、
マイク部と、スピーカ部と、を備える音声システムであって、
前記マイク部は、音声を集音して音声信号を出力するマイクと、前記音声信号を前記スピーカ部に送信する送信部とを備え、
前記スピーカ部は、筺体と、前記筐体に配置された圧電素子を有する圧電振動部と、前記音声信号を受信する受信部とを備え、
前記圧電振動部に、当該音声装置自体の荷重がかかった状態で、前記圧電素子に前記音声信号を印加することで該圧電素子が変形して前記圧電振動部が変形し、該圧電振動部の変形により当該音声装置が接する接触面を振動させて該接触面から音を発生させる。
Furthermore, an audio system according to the present invention that achieves the above object is
An audio system including a microphone unit and a speaker unit,
The microphone unit includes a microphone that collects sound and outputs an audio signal, and a transmission unit that transmits the audio signal to the speaker unit.
The speaker unit includes a housing, a piezoelectric vibration unit having a piezoelectric element disposed in the housing, and a receiving unit that receives the audio signal.
In a state where the load of the sound device itself is applied to the piezoelectric vibration part, the piezoelectric element is deformed by applying the sound signal to the piezoelectric element, and the piezoelectric vibration part is deformed. Due to the deformation, the contact surface in contact with the sound device is vibrated to generate sound from the contact surface.

本発明によると、広範囲に亘って音量差の小さい音声を取得可能な音声装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the audio | voice apparatus which can acquire an audio | voice with a small volume difference over a wide range can be provided.

第1実施の形態に係る音声装置の外観斜視図及び側面図である。It is the external appearance perspective view and side view of the audio apparatus which concern on 1st Embodiment. 圧電振動部及びその保持部の説明図である。It is explanatory drawing of a piezoelectric vibration part and its holding | maintenance part. 積層型圧電素子の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a lamination type piezoelectric element. 積層型圧電素子の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a lamination type piezoelectric element. 圧電振動部の部分拡大断面図である。It is a partial expanded sectional view of a piezoelectric vibration part. 音声装置の要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the principal part of an audio | voice apparatus. 圧電素子駆動部の一例の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of an example of a piezoelectric element drive part. LPFの周波数特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the frequency characteristic of LPF. 圧電振動部及び足部の配置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of arrangement | positioning of a piezoelectric vibration part and a leg part. 音声装置による音発生動作の説明図である。It is explanatory drawing of the sound generation operation | movement by an audio | voice apparatus. 圧電振動部及び足部の配置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of arrangement | positioning of a piezoelectric vibration part and a leg part. 図1の音声装置を備える音声会議システムの一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of an audio conference system provided with the audio | voice apparatus of FIG. 第2実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the audio | voice apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the audio | voice apparatus which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施の形態の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of 3rd Embodiment. 第4実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the audio | voice apparatus which concerns on 4th Embodiment. 図16の音声装置の要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the principal part of the audio | voice apparatus of FIG. 図16の音声装置の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the audio | voice apparatus of FIG. 第5実施の形態に係る音声システムの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the audio | voice system which concerns on 5th Embodiment. 図19の音声システムの要部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the principal part of the audio | voice system of FIG. 圧電振動部の保持態様の三つの変形例を示す図である。It is a figure which shows the three modifications of the holding | maintenance aspect of a piezoelectric vibration part. 圧電振動部の変形例を示す要部の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the principal part which shows the modification of a piezoelectric vibration part.

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施の形態)
図1(a)及び(b)は、本発明の第1実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図及び側面図である。本実施の形態に係る音声装置10は、会議室に設置されるテーブル200に載置可能な形状の筐体20を備える。筐体20は、図1では、外観形状が概略円盤形状を成しているが、テーブル200に載置できれば任意の外観形状とすることができる。ここで、テーブル200は、音声装置10が接する接触面の一例である。したがって、以下の説明では、テーブル200を載置面200又は接触面200ともいう。筐体20には、上面20a側に操作部30及びマイク40が配置され、底面20b側に足部50及び圧電振動部60が配置されている。
(First embodiment)
1A and 1B are a perspective view and a side view showing a schematic configuration of an audio device according to the first embodiment of the present invention. The audio device 10 according to the present embodiment includes a housing 20 having a shape that can be placed on a table 200 installed in a conference room. In FIG. 1, the housing 20 has a substantially disk shape in FIG. 1, but can have any outer shape as long as it can be placed on the table 200. Here, the table 200 is an example of a contact surface with which the audio device 10 contacts. Therefore, in the following description, the table 200 is also referred to as a placement surface 200 or a contact surface 200. In the case 20, the operation unit 30 and the microphone 40 are disposed on the upper surface 20a side, and the foot 50 and the piezoelectric vibration unit 60 are disposed on the bottom surface 20b side.

操作部30は、電話会議を行う相手先電話番号等を入力するダイヤルキーや機能キー等の操作キー31及び操作キー31による入力情報等を表示する液晶ディスプレイ等の公知の表示部32を有している。マイク40は、周囲の会議参加者等の音声を集音して送話音声信号を出力するもので、コンデンサマイクやダイナミックマイク等の公知のマイクで構成される。本実施の形態において、マイク40は、例えばラバーゴム等からなるダンパー70を介して筐体20に保持される。足部50は、例えばゴム、シリコーン、ポリウレタン等の弾性部材からなり、底面20bに複数個設けられて、圧電振動部60とともに筐体20をテーブル200上に支持する。   The operation unit 30 includes a known key such as a dial key for inputting a destination telephone number for performing a conference call, an operation key 31 such as a function key, and a known display unit 32 such as a liquid crystal display for displaying input information by the operation key 31. ing. The microphone 40 collects voices of surrounding conference participants and outputs a transmitted voice signal, and is constituted by a known microphone such as a condenser microphone or a dynamic microphone. In the present embodiment, the microphone 40 is held by the housing 20 via a damper 70 made of, for example, rubber rubber. The foot 50 is made of, for example, an elastic member such as rubber, silicone, or polyurethane, and a plurality of feet 50 are provided on the bottom surface 20 b to support the housing 20 on the table 200 together with the piezoelectric vibrating portion 60.

図2は、圧電振動部60及びその保持部の説明図である。圧電振動部60は、図2に筐体20の底部の部分断面を示すように、筐体20に形成された保持部100に収納保持される。つまり、圧電振動部60は、筐体20における接触面200と対向する部位に配置される。保持部100は、筐体20が水平面上に載置された状態で、筐体20の底面20bに開口して鉛直方向に延在する一様な幅のスリット101を有する。   FIG. 2 is an explanatory diagram of the piezoelectric vibrating portion 60 and its holding portion. The piezoelectric vibrating portion 60 is housed and held in a holding portion 100 formed in the housing 20 as shown in a partial cross section of the bottom portion of the housing 20 in FIG. That is, the piezoelectric vibration unit 60 is disposed at a portion of the housing 20 that faces the contact surface 200. The holding unit 100 includes a slit 101 having a uniform width that opens in the bottom surface 20b of the housing 20 and extends in the vertical direction in a state where the housing 20 is placed on a horizontal plane.

圧電振動部60は、図2に分解して示すように、圧電素子61と、Oリング62と、被覆部材である絶縁性のキャップ63とを備える。圧電素子は、電気信号(電圧)を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または屈曲する素子である。これらの素子は、例えばセラミックや水晶からなるものが用いられる。圧電素子は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、バイモルフを積層した(例えば8層から40層程度積層した)積層型バイモルフ素子や、例えばPZT(チタン酸ジルコン酸鉛)からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成されるスタックタイプのものがある。ユニモルフは電気信号が印加されると伸縮し、バイモルフは電気信号が印加されると屈曲し、スタックタイプの積層型圧電素子は電気信号が印加されると積層方向に沿って伸縮する。   As shown in an exploded view in FIG. 2, the piezoelectric vibration unit 60 includes a piezoelectric element 61, an O-ring 62, and an insulating cap 63 that is a covering member. A piezoelectric element is an element that expands or contracts or bends according to an electromechanical coupling coefficient of a constituent material by applying an electric signal (voltage). These elements are made of, for example, ceramic or quartz. The piezoelectric element may be a unimorph, bimorph or multilayer piezoelectric element. The multilayer piezoelectric element includes a multilayer bimorph element in which bimorphs are laminated (for example, about 8 to 40 layers), a plurality of dielectric layers made of, for example, PZT (lead zirconate titanate), and the plurality of dielectric layers. There is a stack type composed of a laminated structure with electrode layers arranged between body layers. A unimorph expands and contracts when an electric signal is applied, a bimorph bends when an electric signal is applied, and a stack type stacked piezoelectric element expands and contracts along the stacking direction when an electric signal is applied.

本実施の形態では、圧電素子61がスタックタイプの積層型圧電素子からなる。積層型圧電素子61は、例えば、図3(a)及び(b)に拡大した断面図及び平面図を示すように、例えばPZT等のセラミックスからなる誘電体61aと、断面櫛歯状の内部電極61bとが交互に積層されて構成される。内部電極61bは、第1側面電極61cと接続されるものと、第2側面電極61dに接続されるものとが交互に積層されて、それぞれ第1側面電極61c又は第2側面電極61dに電気的に接続される。   In the present embodiment, the piezoelectric element 61 is formed of a stack type stacked piezoelectric element. The laminated piezoelectric element 61 includes, for example, a dielectric 61a made of ceramics such as PZT and an internal electrode having a comb-like cross section, as shown in the enlarged cross-sectional view and plan view in FIGS. 61b are alternately stacked. The internal electrode 61b is formed by alternately laminating the electrode connected to the first side electrode 61c and the electrode connected to the second side electrode 61d, and electrically connects the first side electrode 61c or the second side electrode 61d, respectively. Connected to.

図3(a)及び(b)に示した積層型圧電素子61は、一方の端面に、第1側面電極61cに電気的に接続された第1リード接続部61eと、第2側面電極61dに電気的に接続された第2リード接続部61fとが形成されている。第1リード接続部61e及び第2リード接続部61fには、それぞれ第1リード線61g及び第2リード線61hが接続される。また、第1側面電極61c、第2側面電極61d、第1リード接続部61e、及び第2リード接続部61fは、第1リード接続部61e及び第2リード接続部61fに、それぞれ第1リード線61g及び第2リード線61hが接続された状態で、絶縁層61iで覆われている。   The laminated piezoelectric element 61 shown in FIGS. 3A and 3B has, on one end face, a first lead connection portion 61e electrically connected to the first side surface electrode 61c and a second side surface electrode 61d. An electrically connected second lead connecting portion 61f is formed. A first lead wire 61g and a second lead wire 61h are connected to the first lead connecting portion 61e and the second lead connecting portion 61f, respectively. In addition, the first side electrode 61c, the second side electrode 61d, the first lead connection portion 61e, and the second lead connection portion 61f are connected to the first lead connection portion 61e and the second lead connection portion 61f, respectively. 61g and the second lead wire 61h are connected and covered with an insulating layer 61i.

積層型圧電素子61は、積層方向の長さが例えば5mm〜120mmである。また、積層型圧電素子61の積層方向と直交する方向の断面形状は、例えば2mm角〜10mm角の略正方形状や、正方形状以外の任意の形状とすることができる。なお、積層型圧電素子61の積層数や断面積は、音声装置10の重量に応じて、圧電振動部60が接触するテーブル等の接触面から発生する音の音圧あるいは音質が十分確保できるように、適宜決定される。   The stacked piezoelectric element 61 has a length in the stacking direction of, for example, 5 mm to 120 mm. Moreover, the cross-sectional shape in the direction orthogonal to the stacking direction of the multilayer piezoelectric element 61 can be, for example, a substantially square shape of 2 mm square to 10 mm square or an arbitrary shape other than the square shape. Note that the number of laminated piezoelectric elements 61 and the cross-sectional area of the stacked piezoelectric element 61 can ensure sufficient sound pressure or sound quality of sound generated from a contact surface such as a table with which the piezoelectric vibrating unit 60 contacts according to the weight of the audio device 10. It is determined as appropriate.

積層型圧電素子61には、後述するように、圧電素子駆動部を介して制御部から受話音声信号が供給される。換言すれば、積層型圧電素子61には、圧電素子駆動部を介して、制御部から音声信号に応じた電圧が印加される。制御部から印加される電圧が交流電圧の場合、第1側面電極61cに正の電圧が印加されるときには、第2側面電極61dには負の電圧が印加される。反対に、第1側面電極61cに負の電圧が印加されるときには、第2側面電極61dには正の電圧が印加される。第1側面電極61c及び第2側面電極61dに電圧が印加されると、誘電体61aに分極が起こり、積層型圧電素子61は電圧が印加されない状態から伸縮する。積層型圧電素子61の伸縮の方向は、誘電体61aと内部電極61bの積層方向にほぼ沿っている。あるいは、積層型圧電素子61の伸縮方向は、誘電体61aと内部電極61bの積層方向とほぼ一致している。積層型圧電素子61は、積層方向にほぼ沿って伸縮するため、伸縮方向の振動伝達効率がよいという利点がある。   As will be described later, the stacked piezoelectric element 61 is supplied with a received voice signal from the control unit via the piezoelectric element driving unit. In other words, a voltage corresponding to the audio signal is applied to the multilayer piezoelectric element 61 from the control unit via the piezoelectric element driving unit. When the voltage applied from the control unit is an AC voltage, when a positive voltage is applied to the first side electrode 61c, a negative voltage is applied to the second side electrode 61d. Conversely, when a negative voltage is applied to the first side electrode 61c, a positive voltage is applied to the second side electrode 61d. When a voltage is applied to the first side electrode 61c and the second side electrode 61d, polarization occurs in the dielectric 61a, and the stacked piezoelectric element 61 expands and contracts from a state where no voltage is applied. The direction of expansion and contraction of the stacked piezoelectric element 61 is substantially along the stacking direction of the dielectric 61a and the internal electrode 61b. Alternatively, the expansion / contraction direction of the multilayer piezoelectric element 61 substantially coincides with the lamination direction of the dielectric 61a and the internal electrode 61b. Since the laminated piezoelectric element 61 expands and contracts substantially along the stacking direction, there is an advantage that the vibration transmission efficiency in the stretching direction is good.

本発明者は、このような積層型圧電素子61が、音声装置10がテーブル等に接触する接触面200から受話音声を発生させるための振動素子として有効であることに想到した。   The present inventor has conceived that such a laminated piezoelectric element 61 is effective as a vibration element for generating a received voice from the contact surface 200 where the audio device 10 contacts a table or the like.

なお、図3(a)及び(b)において、第1側面電極61c及び第2側面電極61dは、内部電極61bに交互に接続され、かつ第1リード接続部61e及び第2リード接続部61fにそれぞれ接続されたスルーホールとすることもできる。また、図3(a)及び(b)において、第1リード接続部61e及び第2リード接続部61fは、図4に示すように、積層型圧電素子61の一端部において第1側面電極61c及び第2側面電極61dに形成してもよい。   3A and 3B, the first side electrode 61c and the second side electrode 61d are alternately connected to the internal electrode 61b, and are connected to the first lead connection portion 61e and the second lead connection portion 61f. It can also be a through-hole connected to each other. 3 (a) and 3 (b), the first lead connecting portion 61e and the second lead connecting portion 61f are formed of a first side electrode 61c and a first side electrode 61c at one end of the multilayer piezoelectric element 61, as shown in FIG. You may form in the 2nd side electrode 61d.

積層型圧電素子61は、図5に部分拡大断面図を示すように、第1リード接続部61e及び第2リード接続部61fを有する一端部側面が、筐体20の保持部100のスリット101に接着剤102(例えば、エポキシ樹脂)を介して固定される。また、積層型圧電素子61の他端部には、キャップ63が挿入されて、接着剤102により固定される。   As shown in the partial enlarged cross-sectional view of FIG. 5, the laminated piezoelectric element 61 has one end side surface having the first lead connection portion 61 e and the second lead connection portion 61 f in the slit 101 of the holding portion 100 of the housing 20. It is fixed via an adhesive 102 (for example, epoxy resin). Further, a cap 63 is inserted into the other end portion of the multilayer piezoelectric element 61 and is fixed by the adhesive 102.

キャップ63は、積層型圧電素子61による伸縮振動を、テーブル等の載置面(接触面)に確実に伝達できる材質、例えば硬質プラスチック等により形成される。なお、載置面の傷つきを抑制したい場合には、キャップ63は、硬質プラスチックではなく、比較的軟らかいプラスチックであっても良い。キャップ63には、積層型圧電素子61に装着された状態で、スリット101内に位置する進入部63aと、筐体20から突出する突出部63bとが形成されており、スリット101内に位置する進入部63aの外周にOリング62が配置される。Oリング62は、例えばシリコーンゴムによって形成される。Oリング62は、積層型圧電素子61の可動保持用であると同時に、スリット101の内部に水分又は塵を侵入しにくくする。また、突出部63bは、先端部が半球形状に形成されている。なお、突出部63bの先端部は、半球形状に限らず、テーブル等の載置面(接触面)に確実に点接触又は面接触して、積層型圧電素子61による伸縮振動を伝達できる形状であれば任意の形状とすることができる。圧電振動部60は、保持部100に装着された状態で、キャップ63の突出部63bが筐体20の底面20bから突出する。また、キャップ63の突出部63bは、筐体20の底面20bと対向する面である対向面63cを有する。図5に示すように、積層型圧電素子61に電圧が印加されておらず積層型圧電素子61が伸縮しない状態で、対向面63cは、底面20bから長さdだけ離間している。   The cap 63 is formed of a material that can reliably transmit the expansion and contraction vibration caused by the laminated piezoelectric element 61 to a mounting surface (contact surface) such as a table, for example, hard plastic. When it is desired to suppress the mounting surface from being damaged, the cap 63 may not be a hard plastic but may be a relatively soft plastic. The cap 63 is formed with an entry portion 63 a located in the slit 101 and a projection 63 b protruding from the housing 20 in a state of being attached to the multilayer piezoelectric element 61, and located in the slit 101. An O-ring 62 is disposed on the outer periphery of the entry portion 63a. The O-ring 62 is made of, for example, silicone rubber. The O-ring 62 is used to move and hold the multilayer piezoelectric element 61 and at the same time makes it difficult for moisture or dust to enter the slit 101. The protrusion 63b has a hemispherical tip. The tip of the protruding portion 63b is not limited to a hemispherical shape, but has a shape that can reliably make point contact or surface contact with a mounting surface (contact surface) such as a table and transmit expansion and contraction vibration by the stacked piezoelectric element 61. Any shape can be used. In the state in which the piezoelectric vibrating portion 60 is attached to the holding portion 100, the protruding portion 63 b of the cap 63 protrudes from the bottom surface 20 b of the housing 20. Further, the protruding portion 63 b of the cap 63 has a facing surface 63 c that is a surface facing the bottom surface 20 b of the housing 20. As shown in FIG. 5, the opposing surface 63c is separated from the bottom surface 20b by a length d in a state where no voltage is applied to the multilayer piezoelectric element 61 and the multilayer piezoelectric element 61 does not expand or contract.

図6は、本実施の形態に係る音声装置10の要部の機能ブロック図である。音声装置10は、上述した操作キー31、表示部32、マイク40及び積層型圧電素子61の他に、通信部110、圧電素子駆動部120及び制御部130を備える。操作キー31、表示部32、マイク40及び通信部110は、制御部130に接続される。積層型圧電素子61は、圧電素子駆動部120を介して制御部130に接続される。   FIG. 6 is a functional block diagram of a main part of the audio device 10 according to the present embodiment. The audio device 10 includes a communication unit 110, a piezoelectric element driving unit 120, and a control unit 130 in addition to the operation key 31, the display unit 32, the microphone 40, and the stacked piezoelectric element 61 described above. The operation key 31, the display unit 32, the microphone 40, and the communication unit 110 are connected to the control unit 130. The stacked piezoelectric element 61 is connected to the control unit 130 via the piezoelectric element driving unit 120.

通信部110は、電話線、イーサネットケーブル等の通信ケーブルあるいは無線により公衆電話回線やIP網等の通信ネットワークに接続される。制御部130は、音声装置10の全体の動作を制御するプロセッサである。制御部130は、圧電素子駆動部120を介して通信部110で受信された音声信号(例えば通話相手の音声信号に応じた電圧)を積層型圧電素子61に印加する。   The communication unit 110 is connected to a communication network such as a public telephone line or an IP network by a communication cable such as a telephone line, an Ethernet cable, or by radio. The control unit 130 is a processor that controls the overall operation of the audio device 10. The control unit 130 applies a voice signal (for example, a voltage corresponding to the voice signal of the communication partner) received by the communication unit 110 via the piezoelectric element driving unit 120 to the stacked piezoelectric element 61.

圧電素子駆動部120は、例えば図7に示すように、信号処理回路121、昇圧回路122及びローパスフィルタ(LPF)123を備える。信号処理回路121は、例えばイコライザやA/D変換回路等を有するデジタルシグナルプロセッサ(DSP)等で構成され、制御回路130からのデジタル信号に対して、イコライジング処理やD/A変換処理等の所要の信号処理を行って、アナログの音声信号を生成し、昇圧回路122に出力する。なお、信号処理回路121の機能は、制御回路130に内蔵させてもよい。   The piezoelectric element driving unit 120 includes a signal processing circuit 121, a booster circuit 122, and a low-pass filter (LPF) 123, for example, as shown in FIG. The signal processing circuit 121 is configured by, for example, a digital signal processor (DSP) having an equalizer, an A / D conversion circuit, and the like, and the digital signal from the control circuit 130 is required for equalization processing, D / A conversion processing, and the like. The signal processing is performed to generate an analog audio signal, which is output to the booster circuit 122. Note that the function of the signal processing circuit 121 may be incorporated in the control circuit 130.

昇圧回路122は、入力されたアナログの音声信号の電圧を昇圧して、LPF123を介して積層型圧電素子61に印加する。ここで、昇圧回路122により積層型圧電素子61に印加する音声信号の最大電圧は、例えば10Vpp〜50Vppとすることができるが、かかる範囲に限定されず、音声装置10の重量や積層型圧電素子61の性能に応じて適宜調整可能である。なお、積層型圧電素子61に印加される音声信号は、直流電圧がバイアスされてもよく、そのバイアス電圧を中心に最大電圧が設定されてもよい。   The booster circuit 122 boosts the voltage of the input analog audio signal and applies it to the multilayer piezoelectric element 61 via the LPF 123. Here, the maximum voltage of the audio signal applied to the laminated piezoelectric element 61 by the booster circuit 122 can be, for example, 10 Vpp to 50 Vpp, but is not limited to this range, and the weight of the audio device 10 and the laminated piezoelectric element are not limited thereto. It can be suitably adjusted according to the performance of 61. Note that the audio signal applied to the multilayer piezoelectric element 61 may be biased with a DC voltage, and a maximum voltage may be set around the bias voltage.

また、積層型圧電素子61に限らず、圧電素子は、一般に高周波ほど電力損失が大きいため、LPF123は、10kHz〜50kHz程度以上の周波数成分の少なくとも一部を減衰又はカットする周波数特性、あるいは漸次に又は段階的に減衰率が高くなる周波数特性を有するように設定される。図8は、一例として、カットオフ周波数を約20kHzとした場合のLPF123の周波数特性を示す。このように高周波成分を減衰又はカットすることにより、消費電力を抑制できると共に、積層型圧電素子61の発熱を抑制することができる。   In addition to the multilayer piezoelectric element 61, the piezoelectric element generally has higher power loss at higher frequencies. Therefore, the LPF 123 has a frequency characteristic that attenuates or cuts at least part of a frequency component of about 10 kHz to 50 kHz or more, or gradually. Alternatively, it is set to have a frequency characteristic in which the attenuation rate increases stepwise. FIG. 8 shows, as an example, the frequency characteristics of the LPF 123 when the cutoff frequency is about 20 kHz. Thus, by attenuating or cutting the high-frequency component, power consumption can be suppressed and heat generation of the multilayer piezoelectric element 61 can be suppressed.

次に、圧電振動部60及び足部50の配置の一例について説明する。図9は、音声装置10が、底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置された様子を示す。ここで、テーブルは、音声装置10の被接触部材の一例であり、載置面200は、音声装置10が接触する接触面(載置面)の一例である。図9に示す配置例は、圧電振動部60が底面20bの周縁部に配置され、同様に底面20bの周縁部に配置された複数の足部50とともに、音声装置10を載置面200上に多点(例えば、4点)で支持する場合を示す。点Gは、音声装置10の重心を示している。   Next, an example of the arrangement of the piezoelectric vibrating portion 60 and the foot portion 50 will be described. FIG. 9 shows a state in which the audio device 10 is placed on a horizontal placement surface 200 such as a table with the bottom surface 20b side down. Here, the table is an example of a contacted member of the audio device 10, and the mounting surface 200 is an example of a contact surface (mounting surface) with which the audio device 10 comes into contact. In the arrangement example shown in FIG. 9, the piezoelectric vibrating portion 60 is arranged at the peripheral portion of the bottom surface 20 b, and the audio device 10 is placed on the placement surface 200 together with a plurality of feet 50 similarly arranged at the peripheral portion of the bottom surface 20 b. The case where it supports by many points (for example, 4 points) is shown. A point G indicates the center of gravity of the audio device 10.

図9において、足部50は、最下端部501を有する。最下端部501は、足部50のうち、音声装置10が底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されたとき載置面200と当接する箇所である。   In FIG. 9, the foot portion 50 has a lowermost end portion 501. The lowermost end portion 501 is a portion of the foot portion 50 that comes into contact with the placement surface 200 when the audio device 10 is placed on a horizontal placement surface 200 such as a table with the bottom surface 20b side down.

圧電振動部60は、最下端部601を有する。最下端部601は、圧電振動部60のうち、音声装置10が底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されたとき載置面200と当接する箇所である。最下端部601は、例えばキャップ63の先端部である。   The piezoelectric vibration part 60 has a lowermost end part 601. The lowermost end portion 601 is a portion of the piezoelectric vibrating portion 60 that comes into contact with the placement surface 200 when the audio device 10 is placed on a horizontal placement surface 200 such as a table with the bottom surface 20b side down. . The lowermost end 601 is, for example, the tip of the cap 63.

音声装置10は、最下端部101を有する。最下端部101は、音声装置10のうち、音声装置10が底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されたときに、圧電振動部60が存在しないと仮定した場合に載置面200と当接する箇所である。音声装置10の最下端部101は、例えば筐体20の縁部であるが、これに限られない。底面20bに、底面20bから突出する突出部が設けられている場合には、その突出部が音声装置10の最下端部101となってもよい。   The audio device 10 has a lowermost end portion 101. The lowermost end portion 101 is assumed that the piezoelectric vibrating portion 60 does not exist when the audio device 10 is placed on a horizontal placement surface 200 such as a table with the bottom surface 20b down. In this case, it is a place that comes into contact with the mounting surface 200. The lowermost end 101 of the audio device 10 is, for example, an edge of the housing 20, but is not limited thereto. When the bottom surface 20 b is provided with a protruding portion that protrudes from the bottom surface 20 b, the protruding portion may be the lowermost end portion 101 of the audio device 10.

図9において、点線Lは、音声装置10が底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されたとき、音声装置10の重心Gを通り載置面200に垂直な線(仮想の線)である。また、一点鎖線Iは、圧電振動部60が存在しないと仮定した場合に、載置面200に当接する最下端部101及び点線Lを通る載置面200と平行な線(仮想の線)である。   9, the dotted line L passes through the center of gravity G of the audio device 10 and is perpendicular to the mounting surface 200 when the audio device 10 is mounted on a horizontal mounting surface 200 such as a table with the bottom surface 20b down. A straight line (virtual line). The alternate long and short dash line I is a line (virtual line) parallel to the mounting surface 200 passing through the lowermost end 101 and the dotted line L, which is in contact with the mounting surface 200 when it is assumed that the piezoelectric vibrating portion 60 does not exist. is there.

図9において、領域R1は、点線Lによって区切られる音声装置10の一方側の領域である。また、領域R2は、点線Lによって区切られる音声装置10の他方側の領域である。足部50は、底面20bにおいて、領域R1側に設けられるものとする。また、圧電振動部60は、底面20bにおいて、領域R2側に設けられるものとする。   In FIG. 9, a region R <b> 1 is a region on one side of the audio device 10 that is delimited by a dotted line L. The region R2 is a region on the other side of the audio device 10 that is delimited by a dotted line L. The foot 50 is provided on the bottom surface 20b on the region R1 side. Moreover, the piezoelectric vibration part 60 shall be provided in the area | region R2 side in the bottom face 20b.

この場合、圧電振動部60は、底面20bの領域R2側において、点線Lにできるだけ近い位置に設けられることが好ましい。これにより、圧電振動部60にかかる荷重が、圧電振動部60が底面20bの領域R2側において点線Lから離間した位置に設けられる場合に比べて、大きくなる。   In this case, the piezoelectric vibrating portion 60 is preferably provided at a position as close as possible to the dotted line L on the region R2 side of the bottom surface 20b. As a result, the load applied to the piezoelectric vibrating portion 60 becomes larger than when the piezoelectric vibrating portion 60 is provided at a position separated from the dotted line L on the region R2 side of the bottom surface 20b.

足部50は、底面20bの領域R1側において、点線Lからできるだけ遠い位置に設けられることが好ましい。これにより、圧電振動部60を点線Lにできるだけ近い位置に設けた場合にも、足部50と圧電振動部60との間の距離が十分確保され、音声装置10を安定して載置面200に載置することができる。   The foot 50 is preferably provided at a position as far as possible from the dotted line L on the region R1 side of the bottom surface 20b. Thereby, even when the piezoelectric vibrating portion 60 is provided at a position as close as possible to the dotted line L, a sufficient distance between the foot portion 50 and the piezoelectric vibrating portion 60 is ensured, and the sound device 10 is stably mounted. It can be mounted on.

圧電振動部60の最下端部601は、積層型圧電素子61に電圧が印加されず積層型圧電素子61が伸縮しない状態から最も伸びたとき或いは積層型圧電素子61の最大振幅時に、一点鎖線Iよりも載置面200側に位置するとよい。すなわち、最下端部601は、積層型圧電素子61に電圧が印加されず積層型圧電素子61が伸縮しない状態から最も伸びたとき或いは積層型圧電素子61の最大振幅時に、一点鎖線Iよりも載置面200側に突出しているとよい。これにより、圧電振動部60により載置面200を適切に振動させることができる。   The lowest end portion 601 of the piezoelectric vibrating portion 60 is a one-dot chain line I when a voltage is not applied to the laminated piezoelectric element 61 and the laminated piezoelectric element 61 extends most from a state where it does not expand or contract or when the laminated piezoelectric element 61 has a maximum amplitude. It is better to be positioned closer to the mounting surface 200 side. That is, the lowermost end portion 601 is placed more than the alternate long and short dash line I when no voltage is applied to the multilayer piezoelectric element 61 and the multilayer piezoelectric element 61 extends most from a state where it does not expand or contract or when the multilayer piezoelectric element 61 has the maximum amplitude. It is good to protrude to the mounting surface 200 side. Thereby, the mounting surface 200 can be appropriately vibrated by the piezoelectric vibrating portion 60.

また、圧電振動部60の最下端部601は、積層型圧電素子61に電圧が印加されず積層型圧電素子61が伸縮しない状態から積層型圧電素子61が最も縮んだとき或いは積層型圧電素子61の最小振幅時に、一点鎖線Iよりも載置面200側に位置するとよい。すなわち、最下端部601は、積層型圧電素子61に電圧が印加されず積層型圧電素子61が伸縮しない状態から積層型圧電素子61が最も縮んだとき積層型圧電素子61の最小振幅時に、一点鎖線Iよりも載置面200側に突出しているとよい。これにより、音声装置10の最下端部101が載置面200に接触しにくくなり、例えば、筐体20の塗装の種類によっては、塗装が剥がれにくくなる。また、最下端部101と載置面200との間で異音が発生しにくくなる。   The lowermost end 601 of the piezoelectric vibration unit 60 is applied when the laminated piezoelectric element 61 is contracted most from the state in which no voltage is applied to the laminated piezoelectric element 61 and the laminated piezoelectric element 61 does not expand or contract, or the laminated piezoelectric element 61. It is good to be located in the mounting surface 200 side rather than the dashed-dotted line I at the time of the minimum amplitude. That is, the lowest end portion 601 is one point at the time when the multilayer piezoelectric element 61 is at the minimum amplitude when the multilayer piezoelectric element 61 contracts the most from the state in which the voltage is not applied to the multilayer piezoelectric element 61 and the multilayer piezoelectric element 61 does not expand and contract. It is good to protrude from the chain line I to the mounting surface 200 side. Thereby, the lowermost end portion 101 of the audio device 10 is less likely to come into contact with the placement surface 200. For example, depending on the type of coating of the housing 20, the coating is difficult to peel off. Further, abnormal noise is less likely to occur between the lowermost end portion 101 and the placement surface 200.

図10(a)、(b)及び(c)は、本実施の形態に係る音声装置10による音発生動作の説明図である。音声装置10は、図10(a)に示すように、筐体20の底面20b側を下方にして、圧電振動部60のキャップ63及び足部50がテーブル等の載置面(接触面)200に接触するように載置される。これにより、圧電振動部60には、音声装置10の重量が荷重として与えられる。なお、図10(a)に示す状態では、積層型圧電素子61は、電圧が印加されていないため、伸縮しない。   10A, 10B, and 10C are explanatory diagrams of the sound generation operation by the audio device 10 according to the present embodiment. As shown in FIG. 10A, the audio device 10 has the bottom surface 20b side of the housing 20 facing downward, and the cap 63 and the foot portion 50 of the piezoelectric vibration unit 60 are placed on a mounting surface (contact surface) 200 such as a table. Is placed in contact with the Thereby, the weight of the audio device 10 is given to the piezoelectric vibration unit 60 as a load. In the state shown in FIG. 10A, the stacked piezoelectric element 61 does not expand and contract because no voltage is applied.

その状態で、圧電振動部60の積層型圧電素子61が音声信号により駆動されると、積層型圧電素子61は、図10(b)及び(c)に示すように、いずれか1個又は複数個の足部50の載置面(接触面)200への接触部分を支点として、キャップ63が載置面(接触面)200から離間することなく、音声信号に応じて伸縮振動する。なお、下端部101が載置面200に接触して異音が発生する等の不都合がなければ、多少離間してもよい。積層型圧電素子61の最も伸びたときの長さと最も縮んだときの長さとの差は、例えば0.05μm〜50μmである。これにより、積層型圧電素子61の伸縮振動がキャップ63を通して載置面200に伝達されて載置面200が振動し、載置面200が振動スピーカとして機能して載置面200から音が発生する。なお、最も伸びたときの長さと最も縮んだときの長さとの差が0.05μm未満だと、載置面を適切に振動させられないおそれがあり、一方、50μmを超えると、振動が大きくなり音声装置10ががたつくおそれがある。   In this state, when the multilayer piezoelectric element 61 of the piezoelectric vibration unit 60 is driven by an audio signal, one or a plurality of multilayer piezoelectric elements 61 are provided as shown in FIGS. 10B and 10C. The cap 63 does not move away from the placement surface (contact surface) 200, but expands and contracts in response to an audio signal, with the contact portion of the individual foot 50 to the placement surface (contact surface) 200 as a fulcrum. If there is no inconvenience such as the lower end 101 contacting the placement surface 200 and generating abnormal noise, the lower end 101 may be slightly separated. The difference between the length of the laminated piezoelectric element 61 when it is most expanded and the length when it is most contracted is, for example, 0.05 μm to 50 μm. As a result, the expansion and contraction vibration of the multilayer piezoelectric element 61 is transmitted to the mounting surface 200 through the cap 63 to vibrate the mounting surface 200, and the mounting surface 200 functions as a vibration speaker and generates sound from the mounting surface 200. To do. In addition, if the difference between the length when stretched most and the length when shrunk most is less than 0.05 μm, there is a possibility that the mounting surface cannot be vibrated properly. Therefore, there is a risk that the sound device 10 may rattle.

ここで、上述したように、キャップ63の先端部は、積層型圧電素子61が最も伸びたときに、図9の一点鎖線Iよりも載置面200側に位置するとよい。また、キャップ63の先端部は、積層型圧電素子61が最も縮んだときに、上記一点鎖線Iよりも載置面200側に位置するとよい。   Here, as described above, the tip of the cap 63 may be positioned closer to the mounting surface 200 than the one-dot chain line I in FIG. 9 when the multilayer piezoelectric element 61 is extended most. Further, the tip of the cap 63 may be positioned closer to the placement surface 200 than the one-dot chain line I when the multilayer piezoelectric element 61 is contracted most.

また、図5に示す底面20bとキャップ63の対向面63cとの間の距離dは、積層型圧電素子61に電圧が印加されておらず積層型圧電素子61が伸縮しない状態から最も縮んだ状態となったときの変位量よりも長いとよい。これにより、積層型圧電素子61が最も縮んだ状態(図10(c)に示す状態)でも、筐体20の底面20bとキャップ63とが接触しにくくできる。したがって、キャップ63が圧電素子61から脱落しにくくなる。   Further, the distance d between the bottom surface 20b and the facing surface 63c of the cap 63 shown in FIG. 5 is the state where the voltage is not applied to the multilayer piezoelectric element 61 and the multilayer piezoelectric element 61 is contracted most from the state where the multilayer piezoelectric element 61 does not expand and contract. It is better to be longer than the amount of displacement when This makes it difficult for the bottom surface 20b of the housing 20 and the cap 63 to come into contact with each other even when the multilayer piezoelectric element 61 is contracted most (the state shown in FIG. 10C). Therefore, it becomes difficult for the cap 63 to fall off the piezoelectric element 61.

圧電素子部60の底面20bにおける配置箇所、積層型圧電素子61の積層方向の長さ、キャップ63の寸法等は、上記の条件を満たすように適宜決定される。   The arrangement location on the bottom surface 20b of the piezoelectric element portion 60, the length of the stacked piezoelectric element 61 in the stacking direction, the size of the cap 63, and the like are appropriately determined so as to satisfy the above-described conditions.

次に、図11を参照して圧電振動部60及び足部50の配置の他の例について説明する。図11に示す配置例は、筐体20の底面20bの周縁部に複数個(3個以上)の足部50を設け、底面20bの中央部で、音声装置20を水平面上に載置した際に、重心Gを通る鉛直線上に圧電振動部60を配置したものである。したがって、足部50が4個の場合、音声装置10は、載置面200上に、4個の足部50と1個の圧電振動部60との5点で支持されることになる。   Next, another example of the arrangement of the piezoelectric vibrating portion 60 and the foot portion 50 will be described with reference to FIG. In the arrangement example shown in FIG. 11, when a plurality (three or more) of foot portions 50 are provided on the peripheral edge of the bottom surface 20b of the housing 20, and the audio device 20 is placed on the horizontal plane at the center of the bottom surface 20b. In addition, the piezoelectric vibrating portion 60 is arranged on a vertical line passing through the center of gravity G. Therefore, when the number of the foot portions 50 is four, the audio device 10 is supported on the placement surface 200 at five points of the four foot portions 50 and the one piezoelectric vibrating portion 60.

図11において、点線Lは、図9と同様に、音声装置10が底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されたとき、音声装置10の重心Gを通る載置面200に垂直な線(仮想の線)である。図11では、点線Lを通る点線Lの両側に、対を成す足部50が設けられている。したがって、この場合、足部50は、4個以上の偶数個設けられる。ここで、点線L1は、対を成す一方側の足部50を通り載置面200に垂直な線(仮想の線)である。点線L2は、対を成す他方側の足部50を通り載置面200に垂直な線(仮想の線)である。点線L1は、水平方向で点線Lから長さD1離間している。点線L2は、水平方向で点線Lから長さD2離間している。   In FIG. 11, the dotted line L passes through the center of gravity G of the audio device 10 when the audio device 10 is placed on a horizontal placement surface 200 such as a table with the bottom surface 20 b side down, as in FIG. 9. This is a line (virtual line) perpendicular to the mounting surface 200. In FIG. 11, pairs of legs 50 are provided on both sides of the dotted line L passing through the dotted line L. Accordingly, in this case, four or more even number of the foot portions 50 are provided. Here, the dotted line L <b> 1 is a line (virtual line) that passes through the paired foot portions 50 and is perpendicular to the placement surface 200. The dotted line L2 is a line (virtual line) that passes through the paired foot 50 and is perpendicular to the placement surface 200. The dotted line L1 is separated from the dotted line L by a length D1 in the horizontal direction. The dotted line L2 is separated from the dotted line L by a length D2 in the horizontal direction.

図11において、領域R1は、点線Lによって区切られる一方側の領域である。また、領域R2は、点線Lによって区切られる他方側の領域である。一方側の足部50は、底面20bにおいて、領域R1側に圧電振動部60から水平方向に長さD1離間して配置される。他方側の足部50は、底面20bにおいて、領域R2側に圧電振動部60から水平方向に長さD2だけ離間して配置される。   In FIG. 11, a region R <b> 1 is a region on one side delimited by a dotted line L. The region R2 is a region on the other side delimited by the dotted line L. The foot 50 on one side is disposed on the bottom surface 20b on the region R1 side with a distance D1 in the horizontal direction from the piezoelectric vibrating portion 60. The other leg portion 50 is arranged on the bottom surface 20b on the region R2 side, spaced apart from the piezoelectric vibrating portion 60 by a length D2 in the horizontal direction.

圧電振動部60は、底面20bにおいて、点線L上に設けられる。すなわち、圧電振動部60は、音声装置10が底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されたとき、音声装置10の重心Gを通り載置面200に垂直な線上に配置される。これにより、音声装置10の重量を荷重として圧電振動部60に与えることができ、圧電振動部60の伸縮振動を載置面(接触面)200に効率良く伝達することができる。なお、D1=D2のとき、すなわち対を成す2個の足部50が、圧電振動部60を挟んで水平方向で対称な位置に設けられると、音声装置10を安定して載置面200に載置することができる。   The piezoelectric vibrating portion 60 is provided on the dotted line L on the bottom surface 20b. That is, the piezoelectric vibration unit 60 passes through the center of gravity G of the audio device 10 and is perpendicular to the mounting surface 200 when the audio device 10 is mounted on a horizontal mounting surface 200 such as a table with the bottom surface 20b side down. Placed on a straight line. Thereby, the weight of the audio device 10 can be applied to the piezoelectric vibration unit 60 as a load, and the expansion and contraction vibration of the piezoelectric vibration unit 60 can be efficiently transmitted to the placement surface (contact surface) 200. When D1 = D2, that is, when the two legs 50 forming a pair are provided at symmetrical positions in the horizontal direction across the piezoelectric vibrating part 60, the audio device 10 is stably placed on the placement surface 200. Can be placed.

圧電振動部60は、積層型圧電素子61が音声信号により駆動されると、キャップ63が載置面(接触面)200から離間することなく、音声信号に応じて伸縮振動する。なお、足部50の下端部が載置面200に接触して異音が発生する等の不都合がなければ、圧電振動部60の駆動によって、足部50の下端部が載置面200から多少離間してもよい。   When the stacked piezoelectric element 61 is driven by an audio signal, the piezoelectric vibrating unit 60 vibrates and expands according to the audio signal without the cap 63 being separated from the placement surface (contact surface) 200. In addition, if there is no inconvenience such as abnormal noise generated when the lower end portion of the foot portion 50 comes into contact with the placement surface 200, the lower end portion of the foot portion 50 is slightly moved away from the placement surface 200 by driving the piezoelectric vibrating portion 60. It may be separated.

足部50は、音声装置10が、底面20b側を下方にしてテーブル等の水平な載置面200上に載置されると、音声装置10の重量が荷重として与えられ、弾性変形する。すなわち、足部50は、音声装置10の重量によって載置面200と垂直な方向に縮む。積層型圧電素子61に電圧が印加されず積層型圧電素子61が伸縮しない状態における足部50の弾性変形量は、積層型圧電素子61の、電圧が印加されず伸縮しない状態から最も伸びたときの変位量よりも大きいとよい。これにより、積層型圧電素子61が最も伸びた時に足部50が載置面200から離間しにくくなり、音声装置10が安定して載置面200に載置される。   When the audio device 10 is placed on a horizontal placement surface 200 such as a table with the bottom surface 20b down, the foot 50 is elastically deformed by the weight of the audio device 10 being applied as a load. That is, the foot portion 50 contracts in a direction perpendicular to the placement surface 200 due to the weight of the audio device 10. The amount of elastic deformation of the foot 50 in a state in which no voltage is applied to the multilayer piezoelectric element 61 and the multilayer piezoelectric element 61 does not expand and contract is the maximum when the voltage of the multilayer piezoelectric element 61 is not expanded and contracted. It is good that it is larger than the displacement amount. Thereby, when the laminated piezoelectric element 61 is extended most, the foot portion 50 is less likely to be separated from the placement surface 200, and the audio device 10 is stably placed on the placement surface 200.

図12は、本実施の形態に係る音声装置10を備える音声会議システム(音声システム)の一構成例を示す図である。音声装置10は、公衆電話回線やIP網等の通信ネットワーク300を介して遠隔地の会議相手の音声装置10と接続される。なお、各音声装置10と通信ネットワーク300との間は、電話線、イーサネットケーブル等の通信ケーブルあるいは無線により接続される。そして、自己の音声装置10からの送話音声信号が会議相手の音声装置10に送信され、会議相手の音声装置10からの音声信号が自己の音声装置10が載置されたテーブル等の接触面から出力されて音声会議が実行される。なお、会議相手の音声装置は、従来の構成のものでもよいことはもちろんである。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of an audio conference system (audio system) including the audio device 10 according to the present embodiment. The audio device 10 is connected to the audio device 10 of a remote conference partner via a communication network 300 such as a public telephone line or an IP network. Note that each audio device 10 and the communication network 300 are connected by a communication cable such as a telephone line, an Ethernet cable, or by radio. Then, a transmission voice signal from the own voice device 10 is transmitted to the conference partner voice device 10, and a voice signal from the conference partner voice device 10 is a contact surface such as a table on which the own voice device 10 is placed. The audio conference is executed. Of course, the audio device of the conference partner may have a conventional configuration.

本実施の形態に係る音声装置10によると、圧電素子を振動源として利用しているので、ダイナミックスピーカを備える従来の音声装置と比較して、装置の小型軽量化が図れる。また、音声装置10を載置するテーブル等の接触面を振動させて音声を出力するので、装置からの距離にかかわらず、指向性なく、均質な音量の音声を出力でき、会議室の広範囲に亘って均質で良好な音声特性を得ることが可能となる。したがって、ダイナミックスピーカを備える従来の音声装置と比較して、本体周りの音を大きくする必要がない。また、マイク40がダンパー70を介して筐体20に保持されているので、マイク40に伝達される圧電振動部60の振動を有効に減衰できる。したがって、マイク40への音の回り込みも小さくでき、エコーなどの雑音を小さくできる。   According to the audio device 10 according to the present embodiment, since the piezoelectric element is used as a vibration source, the device can be reduced in size and weight as compared with a conventional audio device including a dynamic speaker. In addition, since the sound is output by vibrating the contact surface of the table or the like on which the sound device 10 is placed, it is possible to output sound with a uniform volume without directivity regardless of the distance from the device, and in a wide range of conference rooms. It is possible to obtain uniform and good audio characteristics. Therefore, it is not necessary to increase the sound around the main body as compared with a conventional audio device including a dynamic speaker. Further, since the microphone 40 is held by the housing 20 via the damper 70, the vibration of the piezoelectric vibrating portion 60 transmitted to the microphone 40 can be effectively attenuated. Therefore, sound sneaking into the microphone 40 can be reduced, and noise such as echo can be reduced.

また、圧電素子として、スタックタイプの積層型圧電素子61を用いて、音声信号により積層方向に沿って伸縮振動させ、その伸縮振動を載置面(接触面)200に伝達するので、載置面(接触面)200に対する伸縮方向(変形方向)の振動伝達効率が良く、載置面(接触面)200を効率良く振動させることができる。しかも、キャップ63を介して積層型圧電素子61を載置面(接触面)200に接触させるので、積層型圧電素子61の破損も防止できる。また、キャップ63に音声装置10の重量が荷重としてかかるので、キャップ63を載置面(接触面)200に確実に接触させて、圧電振動部60の伸縮振動を載置面(接触面)200に効率良く伝達することができる。   In addition, a stack type stacked piezoelectric element 61 is used as the piezoelectric element, and the expansion and contraction vibration is transmitted along the stacking direction by an audio signal, and the expansion and contraction vibration is transmitted to the mounting surface (contact surface) 200. The vibration transmission efficiency in the expansion / contraction direction (deformation direction) with respect to the (contact surface) 200 is good, and the placement surface (contact surface) 200 can be vibrated efficiently. In addition, since the multilayer piezoelectric element 61 is brought into contact with the mounting surface (contact surface) 200 via the cap 63, the multilayer piezoelectric element 61 can be prevented from being damaged. Further, since the weight of the audio device 10 is applied to the cap 63 as a load, the cap 63 is securely brought into contact with the placement surface (contact surface) 200, and the expansion / contraction vibration of the piezoelectric vibrating portion 60 is placed on the placement surface (contact surface) 200. Can be transmitted efficiently.

(第2実施の形態)
図13は、本発明の第2実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る音声装置11は、第1実施の形態に係る音声装置10において、マイク40が筐体20の側面20cに複数個(図13は、直交する4方向に)配置されたものである。マイク40は、当該マイク40を構成する振動板の振動方向(両矢印Aで示す)が、圧電振動部60の振動方向(両矢印Bで示す)と交差して、好ましくは直交して筐体20の側面20cに配置される。なお、マイク40は、筐体20に直接取り付けられてもよいし、第1実施の形態と同様にダンパーを介して筐体20に取り付けられてもよい。その他の構成は第1実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 13 is a perspective view showing a schematic configuration of an audio device according to the second embodiment of the present invention. The audio device 11 according to the present embodiment is the audio device 10 according to the first embodiment, in which a plurality of microphones 40 are arranged on the side surface 20c of the housing 20 (FIG. 13 is in four orthogonal directions). It is. The microphone 40 has a casing in which the vibration direction (indicated by a double arrow A) of the diaphragm constituting the microphone 40 intersects with the vibration direction (indicated by a double arrow B) of the piezoelectric vibrating portion 60 and is preferably orthogonal. 20 on the side surface 20c. The microphone 40 may be directly attached to the housing 20 or may be attached to the housing 20 via a damper as in the first embodiment. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施の形態によれば、マイク40の振動板の振動方向Aが圧電振動部60の振動方向Bと交差しているので、マイク40に伝達される圧電振動部60の振動をより効果的に減衰することができる。したがって、マイク40への音の回り込みをより小さくでき、エコーなどの雑音をより小さくできる。特に、ダンパーを介してマイク40を筐体20に保持すれば、その効果はより顕著となる。   According to the present embodiment, since the vibration direction A of the diaphragm of the microphone 40 intersects the vibration direction B of the piezoelectric vibration part 60, the vibration of the piezoelectric vibration part 60 transmitted to the microphone 40 can be more effectively performed. Can be attenuated. Therefore, sound sneaking into the microphone 40 can be made smaller, and noise such as echo can be made smaller. In particular, if the microphone 40 is held in the housing 20 via a damper, the effect becomes more remarkable.

(第3実施の形態)
図14は、本発明の第3実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る音声装置12は、第2実施の形態に係る音声装置11において、複数個のマイク40をそれぞれ装置本体の筐体20から分離したものである。その他の構成は第2実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。マイク40は、ケーブル41を介して、あるいは無線により筐体20に配置された制御部130(図6参照)に接続される。なお、マイク40は、筐体20が載置されるテーブル等の接触面上に載置されて使用されもよいし、ピンマイクのように会議参加者に装着されて使用されてもよい。
(Third embodiment)
FIG. 14 is a perspective view showing a schematic configuration of an audio device according to the third embodiment of the present invention. The audio device 12 according to the present embodiment is obtained by separating the plurality of microphones 40 from the casing 20 of the apparatus body in the audio device 11 according to the second embodiment. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The microphone 40 is connected to the control unit 130 (see FIG. 6) disposed in the housing 20 via the cable 41 or wirelessly. The microphone 40 may be used by being placed on a contact surface such as a table on which the housing 20 is placed, or may be used by being attached to a conference participant like a pin microphone.

このように、マイク40を装置本体から分離すれば、マイク40を会議参加者の近傍に配置できるので、マイク感度を高くすることなく送話音声を効率的に電気信号に変換することが可能となる。したがって、出力された受話音声のマイク40への回り込みを小さくでき、エコーなどの雑音を小さくできる。なお、マイク40が、筐体20が載置されるテーブル等の接触面上に載置されて使用される場合は、図15に示すように、各マイク40に、筐体20の足部50と同様の弾性部材からなる複数の足部42を設けるのが好ましい。このようにすれば、足部42によりマイク40に伝達される接触面の振動を減衰することができるので、マイク40への音の回り込みを小さくでき、エコーなどの雑音を小さくできる。   As described above, if the microphone 40 is separated from the apparatus main body, the microphone 40 can be disposed in the vicinity of the conference participant, so that the transmitted voice can be efficiently converted into an electric signal without increasing the microphone sensitivity. Become. Therefore, it is possible to reduce the wraparound of the output received voice to the microphone 40 and to reduce noise such as echo. In addition, when the microphone 40 is used by being placed on a contact surface such as a table on which the casing 20 is placed, as shown in FIG. It is preferable to provide a plurality of foot portions 42 made of the same elastic member. In this way, the vibration of the contact surface transmitted to the microphone 40 by the foot portion 42 can be attenuated, so that the sound wraparound to the microphone 40 can be reduced and noise such as echo can be reduced.

(第4実施の形態)
図16は、本発明の第4実施の形態に係る音声装置の概略構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る音声装置13は、第2実施の形態に係る音声装置11において、スピーカ80と検出部90とをさらに備えるものである。その他の構成は第2実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。スピーカ80は、音声信号を出力する音出力デバイスで、例えば高音域の周波数特性に優れた小型なダイナミックスピーカ、圧電スピーカ、コンデンサスピーカ等からなる。スピーカ80は、筐体20の上面20aから受話音声を出力するように筐体20内に設けられる。
(Fourth embodiment)
FIG. 16 is a perspective view showing a schematic configuration of an audio device according to the fourth embodiment of the present invention. The audio device 13 according to the present embodiment further includes a speaker 80 and a detection unit 90 in the audio device 11 according to the second embodiment. Since other configurations are the same as those of the second embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The speaker 80 is a sound output device that outputs an audio signal, and includes, for example, a small dynamic speaker, a piezoelectric speaker, a capacitor speaker, and the like that have excellent frequency characteristics in a high sound range. The speaker 80 is provided in the housing 20 so as to output a received voice from the upper surface 20a of the housing 20.

検出部90は、筐体20の底面20b側に設けられて、圧電振動部60が載置面200と接触しているか否か、すなわち載置面(接触面)200と圧電振動部60との接触状態を検出する。検出部90は、例えば、赤外線センサ、超音波センサ、近接センサ、メカニカルスイッチ、カメラ、圧力センサ等、圧電振動部60と載置面200との間の接触状態を検出できるデバイスで構成される。また、圧電振動部60の出力をセンサとして用いることにより、圧電振動部60を検出部90として構成することもできる。スピーカ80及び検出部90は、図17に機能ブロック図を示すように、制御部130に接続される。   The detection unit 90 is provided on the bottom surface 20 b side of the housing 20, and whether or not the piezoelectric vibration unit 60 is in contact with the placement surface 200, that is, between the placement surface (contact surface) 200 and the piezoelectric vibration unit 60. Detect contact status. The detection unit 90 is configured by a device that can detect a contact state between the piezoelectric vibration unit 60 and the mounting surface 200, such as an infrared sensor, an ultrasonic sensor, a proximity sensor, a mechanical switch, a camera, and a pressure sensor. Further, the piezoelectric vibration unit 60 can be configured as the detection unit 90 by using the output of the piezoelectric vibration unit 60 as a sensor. The speaker 80 and the detection unit 90 are connected to the control unit 130 as shown in the functional block diagram of FIG.

図18は、本実施の形態に係る音声装置13の動作の一例を示すフローチャートである。まず、制御部130は、音声信号の有無を確認する(ステップS101)。音声信号が無い場合(Noの場合)、制御部130は、積層型圧電素子61及びスピーカ80に音信号を印加することなく、このフローを終了する。音声信号が有る場合(Yesの場合)、制御部130は、スピーカ80へ音声信号を出力する(ステップS102)。   FIG. 18 is a flowchart showing an example of the operation of the audio device 13 according to the present embodiment. First, the control unit 130 confirms the presence or absence of an audio signal (step S101). When there is no audio signal (in the case of No), the control unit 130 ends this flow without applying a sound signal to the multilayer piezoelectric element 61 and the speaker 80. When there is an audio signal (in the case of Yes), the control unit 130 outputs the audio signal to the speaker 80 (step S102).

次に、制御部130は、検出部90が圧電振動部60と載置面200との接触を検出しているか否かを確認する(ステップS103)。検出部90が圧電振動部60と載置面200との接触を検出していない場合(Noの場合)、制御部130は、積層型圧電素子61に対して音声信号を出力しない。したがって、この場合、載置面200から受話音声は発生せず、スピーカ80からのみ受話音声が出力される。   Next, the control unit 130 confirms whether or not the detection unit 90 detects contact between the piezoelectric vibration unit 60 and the placement surface 200 (step S103). When the detection unit 90 does not detect contact between the piezoelectric vibrating unit 60 and the mounting surface 200 (in the case of No), the control unit 130 does not output an audio signal to the stacked piezoelectric element 61. Therefore, in this case, no reception voice is generated from the placement surface 200 and the reception voice is output only from the speaker 80.

一方、検出部90が圧電振動部60と載置面200との接触を検出している場合(Yesの場合)、制御部130は、圧電素子駆動部120(図6参照)を介して積層型圧電素子61へ音声信号を出力する(ステップS104)。したがって、この場合は、スピーカ80と載置面200との双方から受話音声が発生する。制御部130は、図18の一連の動作を繰り返すことにより、圧電振動部60と載置面200との接触状態に基づいて、スピーカ80と圧電素子61とに出力する音声信号を制御する。   On the other hand, when the detection unit 90 detects the contact between the piezoelectric vibration unit 60 and the mounting surface 200 (in the case of Yes), the control unit 130 is stacked via the piezoelectric element driving unit 120 (see FIG. 6). An audio signal is output to the piezoelectric element 61 (step S104). Therefore, in this case, the received voice is generated from both the speaker 80 and the placement surface 200. The control unit 130 controls the audio signal output to the speaker 80 and the piezoelectric element 61 based on the contact state between the piezoelectric vibrating unit 60 and the mounting surface 200 by repeating the series of operations in FIG.

このように、圧電振動部60が載置面200に接触している場合に、載置面200とスピーカ80との双方から音声信号を出力すれば、スピーカ80は高音域の周波数特性に優れ、載置面200は比較的低音域の周波数特性に優れているので、全体として低音域から高音域に亘って周波数特性に優れた音声を出力することができる。また、高音域の周波数特性に優れるスピーカ80は、小型で済むので、装置全体の小型軽量化も図れる。   In this way, when the piezoelectric vibration unit 60 is in contact with the placement surface 200, if the sound signal is output from both the placement surface 200 and the speaker 80, the speaker 80 has excellent frequency characteristics in the high sound range, Since the mounting surface 200 is relatively excellent in frequency characteristics in the low sound range, it is possible to output a sound having excellent frequency characteristics from the low sound range to the high sound range as a whole. Further, since the speaker 80 having excellent frequency characteristics in the high sound range can be small, the entire apparatus can be reduced in size and weight.

なお、本実施の形態においては、圧電振動部60が載置面200に接触している場合、載置面200とスピーカ80との双方から音声信号を出力させるようにしたが、載置面200のみから音声信号を出力させてもよい。また、載置面200とスピーカ80との双方から音声信号を出力させる場合は、載置面200からの出力音を検出し、その周波数特性を補正するようにスピーカ80に印加する音声信号の周波数特性を制御したり、スピーカ80の周波数特性を補正するように積層型圧電素子61に印加する音声信号の周波数特性を補正したりしてもよい。   In the present embodiment, when the piezoelectric vibrating portion 60 is in contact with the placement surface 200, audio signals are output from both the placement surface 200 and the speaker 80. An audio signal may be output only from Further, in the case of outputting an audio signal from both the mounting surface 200 and the speaker 80, the frequency of the audio signal applied to the speaker 80 so as to detect the output sound from the mounting surface 200 and correct the frequency characteristic thereof. The characteristics may be controlled, or the frequency characteristics of the audio signal applied to the laminated piezoelectric element 61 may be corrected so as to correct the frequency characteristics of the speaker 80.

(第5実施の形態)
図19は、本発明の第5実施の形態に係る音声システムの概略構成を示す斜視図である。本実施の形態に係る音声システムは、互いに分離されたマイク部45と音声装置14とを備える。音声装置14は、スピーカ部を構成するもので、筐体20と、筐体20に保持された圧電振動部60と、を備える。圧電振動部60は、上述した実施の形態と同様の構成からなり、筐体20に同様に保持される。
(Fifth embodiment)
FIG. 19 is a perspective view showing a schematic configuration of an audio system according to the fifth embodiment of the present invention. The audio system according to the present embodiment includes a microphone unit 45 and an audio device 14 that are separated from each other. The audio device 14 constitutes a speaker unit, and includes a housing 20 and a piezoelectric vibration unit 60 held by the housing 20. The piezoelectric vibration unit 60 has the same configuration as that of the above-described embodiment, and is similarly held by the housing 20.

図20は、本実施の形態に係る音声システムの要部の機能ブロック図である。マイク部45は、音声を集音して音声信号を出力するマイク46と、マイク46からの音声信号を無線送信する送信部47とを備える。音声装置14は、マイク部45の送信部47から無線送信される音声信号を受信する受信部150と、圧電振動部60を構成する積層型圧電素子61を駆動する圧電素子駆動部120と、制御部130とを備える。   FIG. 20 is a functional block diagram of the main part of the audio system according to the present embodiment. The microphone unit 45 includes a microphone 46 that collects sound and outputs an audio signal, and a transmission unit 47 that wirelessly transmits the audio signal from the microphone 46. The audio device 14 includes a receiving unit 150 that receives an audio signal wirelessly transmitted from the transmitting unit 47 of the microphone unit 45, a piezoelectric element driving unit 120 that drives the stacked piezoelectric element 61 that constitutes the piezoelectric vibrating unit 60, and a control. Unit 130.

本実施の形態に係る音声システムは、マイク部45において、マイク46により音声を集音して、その音声信号を送信部47から無線送信する。マイク部45から送信された音声信号は、音声装置14において、受信部150で受信されて制御部130に入力され、制御部130から圧電素子駆動部120を経て積層型圧電素子61に印加される。これにより、音声装置14が載置されて圧電振動部60が接触している接触面が振動して再生音が発生する。   In the sound system according to the present embodiment, the microphone unit 45 collects sound by the microphone 46 and wirelessly transmits the sound signal from the transmission unit 47. The audio signal transmitted from the microphone unit 45 is received by the receiving unit 150 and input to the control unit 130 in the audio device 14, and is applied to the stacked piezoelectric element 61 from the control unit 130 via the piezoelectric element driving unit 120. . As a result, the contact surface on which the audio device 14 is placed and the piezoelectric vibrating portion 60 is in contact vibrates to generate reproduced sound.

したがって、本実施の形態においても、上述した実施の形態と同様に、音声装置14により、音声装置14の載置面を介して広範囲に亘って音量差の小さい音声を発生することができる。また、マイク部45から音声装置14へ音声信号を無線により送信するので、音声装置14による音声信号の受信可能範囲で、マイク部45と音声装置14とを事由に離間できる。したがって、例えばマイク部45と音声装置14とを別々の載置面に載置したり、別々の部屋に配置したりして音声を遠隔出力することができるので、より自由な使用態様が可能となり、汎用性を向上することができる。なお、マイク部45および音声装置14は、1つに限らず、夫々複数個あってもよい。   Therefore, also in the present embodiment, as in the above-described embodiment, the sound device 14 can generate sound with a small volume difference over a wide range via the mounting surface of the sound device 14. In addition, since the audio signal is wirelessly transmitted from the microphone unit 45 to the audio device 14, the microphone unit 45 and the audio device 14 can be separated from each other within a receivable range of the audio signal by the audio device 14. Therefore, for example, since the microphone unit 45 and the audio device 14 can be placed on different placement surfaces or placed in different rooms and voices can be remotely output, a more flexible usage mode is possible. , Versatility can be improved. Note that the microphone unit 45 and the audio device 14 are not limited to one, and a plurality of each may be provided.

本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態において、圧電振動部60を保持部100に対して固定する構造は、図5に示すものに限られない。例えば、図21(a)〜(c)に示すように、圧電振動部60を保持部100に保持してもよい。図21(a)に示す保持部100は、底面20bに開口する幅広のスリット101aと、該スリット101aに連続する幅狭のスリット101bとを有する。積層型圧電素子61は、一端部が幅狭のスリット101bに配置されて側面が接着剤102を介してスリット101bに固定される。また、幅広のスリット101aには、積層型圧電素子61との隙間に、積層型圧電素子61の伸縮動作の妨げとならないシリコーンゴムやゲル等の充填剤103が充填される。このように圧電振動部60を保持部100に保持すれば、Oリング等の防水パッキンを用いることなく、音声装置10をより確実に防水することができる。また、積層型圧電素子61の底面20bから突出する部分に絶縁性のキャップを被せることにより、積層型圧電素子61の絶縁も確実に行うことができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and many variations or modifications are possible. For example, in the above embodiment, the structure for fixing the piezoelectric vibrating portion 60 to the holding portion 100 is not limited to that shown in FIG. For example, as shown in FIGS. 21A to 21C, the piezoelectric vibrating unit 60 may be held by the holding unit 100. The holding unit 100 shown in FIG. 21A includes a wide slit 101a that opens to the bottom surface 20b, and a narrow slit 101b that continues to the slit 101a. The laminated piezoelectric element 61 has one end portion arranged in the narrow slit 101 b and the side surface fixed to the slit 101 b via the adhesive 102. Further, the wide slit 101 a is filled with a filler 103 such as silicone rubber or gel that does not hinder the expansion and contraction operation of the multilayer piezoelectric element 61 in the gap with the multilayer piezoelectric element 61. If the piezoelectric vibrating portion 60 is held by the holding portion 100 in this manner, the audio device 10 can be waterproofed more reliably without using a waterproof packing such as an O-ring. In addition, by covering the portion protruding from the bottom surface 20 b of the multilayer piezoelectric element 61 with an insulating cap, the multilayer piezoelectric element 61 can be reliably insulated.

図21(b)に示す保持部100は、底面20bに向けて拡開するテーパ状スリット101cと、該テーパ状スリット101cに連続する幅狭のスリット101dとを有する。積層型圧電素子61は、一端部が幅狭のスリット101dに配置されて側面が接着剤102を介してスリット101dに固定される。また、テーパ状スリット101cには、積層型圧電素子61との隙間に、積層型圧電素子61の伸縮動作の妨げとならないシリコーンゴムやゲル等の充填剤103が充填される。このように構成すれば、図21(a)の保持部100と同様の効果が得られる他、テーパ状スリット101cを有しているので、積層型圧電素子61の保持部100への組み付けが容易にできる利点がある。   The holding unit 100 shown in FIG. 21B includes a tapered slit 101c that expands toward the bottom surface 20b, and a narrow slit 101d that continues to the tapered slit 101c. The laminated piezoelectric element 61 has one end portion disposed in the narrow slit 101 d and the side surface fixed to the slit 101 d via the adhesive 102. The tapered slit 101 c is filled with a filler 103 such as silicone rubber or gel that does not hinder the expansion and contraction operation of the multilayer piezoelectric element 61 in the gap with the multilayer piezoelectric element 61. With this configuration, the same effect as that of the holding unit 100 of FIG. 21A can be obtained, and since the tapered slit 101c is provided, the multilayer piezoelectric element 61 can be easily assembled to the holding unit 100. There are advantages that can be made.

図21(c)に示す保持部100は、上記実施の形態と同様に、一様な幅のスリット101を有するが、積層型圧電素子61は、一端部側の端面が接着剤102を介してスリット101に固定されている。また、スリット101内で積層型圧電素子61の適宜の箇所には、Oリング62が配置されている。このような積層型圧電素子61の保持態様は、特に、積層型圧電素子61が、図4に示したように、リード線の接続部が側面電極に形成されている場合に、リード線の引き回し等の点で有利となる。   The holding unit 100 shown in FIG. 21C has a slit 101 having a uniform width as in the above embodiment, but the laminated piezoelectric element 61 has an end face on one end side via an adhesive 102. It is fixed to the slit 101. Further, an O-ring 62 is disposed at an appropriate position of the multilayer piezoelectric element 61 in the slit 101. Such a holding mode of the laminated piezoelectric element 61 is particularly suitable when the laminated piezoelectric element 61 has a lead wire connecting portion formed on a side electrode as shown in FIG. Etc. are advantageous.

また、上記実施の形態や図21(a)〜(c)の変形例において、圧電振動部60は、キャップ63を省略し、積層型圧電素子61の先端面を直接、あるいは絶縁部材等からなる振動伝達部材を介して接触面に接触させてもよい。また、圧電素子は、上述したスタックタイプの積層型圧電素子に限らず、ユニモルフ、バイモルフあるいは積層型バイモルフ素子を用いてもよい。図22は、バイモルフを用いた場合の要部の概略構成を示す図である。バイモルフ65は、長尺の矩形状をなし、筐体20の底面20bに一方の表面65aが露出して長尺の両端部が保持部100に保持される。保持部100は、バイモルフ65を保持する開口部101eを有し、開口部101eのバイモルフ65の裏面65b側の内面が湾曲して形成される。かかる構成によれば、バイモルフ65が載置面に接触するように筐体20を載置面に載置して、バイモルフ65を音声信号により駆動すると、バイモルフ65が屈曲(湾曲)振動する。これにより、バイモルフ65の振動が載置面(接触面)に伝達されて、載置面(接触面)が振動スピーカとして機能して載置面(接触面)から再生音が発生する。なお、バイモルフ65の表面65aには、ポリウレタン等の被覆層が形成されていてもよい。   Further, in the above embodiment and the modified examples of FIGS. 21A to 21C, the piezoelectric vibrating portion 60 omits the cap 63, and the tip surface of the multilayer piezoelectric element 61 is formed directly or made of an insulating member or the like. You may make it contact a contact surface via a vibration transmission member. In addition, the piezoelectric element is not limited to the stack type stacked piezoelectric element described above, and a unimorph, bimorph, or stacked bimorph element may be used. FIG. 22 is a diagram showing a schematic configuration of a main part when a bimorph is used. The bimorph 65 has a long rectangular shape, one surface 65 a is exposed on the bottom surface 20 b of the housing 20, and both long ends are held by the holding unit 100. The holding unit 100 has an opening 101e that holds the bimorph 65, and the inner surface of the opening 101e on the back surface 65b side of the bimorph 65 is curved. According to this configuration, when the housing 20 is placed on the placement surface so that the bimorph 65 contacts the placement surface, and the bimorph 65 is driven by the audio signal, the bimorph 65 bends (curves) and vibrates. Thereby, the vibration of the bimorph 65 is transmitted to the placement surface (contact surface), and the placement surface (contact surface) functions as a vibration speaker, and a reproduction sound is generated from the placement surface (contact surface). Note that a coating layer such as polyurethane may be formed on the surface 65 a of the bimorph 65.

更に、図7において、信号処理回路121と昇圧回路122との間に、LPF123と同様の特性を有するLPFを設けてもよい。また、図7において、LPF123の機能を信号処理回路121のイコライザ等に持たせて、LPF123を省略してもよい。   Further, in FIG. 7, an LPF having the same characteristics as the LPF 123 may be provided between the signal processing circuit 121 and the booster circuit 122. In FIG. 7, the LPF 123 may be omitted by providing the equalizer of the signal processing circuit 121 with the function of the LPF 123.

また、上記実施の形態では、被接触部材がテーブルであり、接触面がテーブルの水平な載置面であるとして説明を行ったが、接触面はこれに限定されない。   Moreover, in the said embodiment, although the to-be-contacted member was a table and the contact surface was demonstrated as a horizontal mounting surface of a table, the contact surface is not limited to this.

10、11、12、13、14 音声装置
20 筐体
20a 上面
20b 底面
20c 側面
30 操作部
40 マイク
45 マイク部
46 マイク
47 送信部
50 足部
60 圧電振動部
61 積層型圧電素子(圧電素子)
62 Oリング
63 キャップ
70 ダンパー
80 スピーカ
90 検出部
100 保持部
101 スリット
102 接着剤
110 通信部
120 圧電素子駆動部
121 信号処理回路
122 昇圧回路
123 ローパスフィルタ(LPF)
130 制御部
150 受信部
200 載置面(接触面)
10, 11, 12, 13, 14 Audio device 20 Housing 20a Upper surface 20b Bottom surface 20c Side surface 30 Operation unit 40 Microphone 45 Microphone unit 46 Microphone 47 Transmitting unit 50 Foot 60 Piezoelectric vibration unit 61 Multilayer piezoelectric element (piezoelectric element)
62 O-ring 63 Cap 70 Damper 80 Speaker 90 Detection unit 100 Holding unit 101 Slit 102 Adhesive 110 Communication unit 120 Piezoelectric element driving unit 121 Signal processing circuit 122 Booster circuit 123 Low-pass filter (LPF)
130 Control unit 150 Reception unit 200 Placement surface (contact surface)

Claims (12)

筺体と、
前記筐体に配置された圧電素子を有する圧電振動部と、
音声信号を受信する通信部と、
前記圧電振動部に、当該音声装置自体の荷重がかかった状態で、前記圧電素子に前記音声信号を印加することで該圧電素子が変形して前記圧電振動部が変形し、該圧電振動部の変形により当該音声装置が接する接触面を振動させて該接触面から音を発生させる、
音声装置。
The body,
A piezoelectric vibration unit having a piezoelectric element disposed in the housing;
A communication unit for receiving an audio signal;
In a state where the load of the sound device itself is applied to the piezoelectric vibration part, the piezoelectric element is deformed by applying the sound signal to the piezoelectric element, and the piezoelectric vibration part is deformed. Vibrating the contact surface in contact with the audio device by deformation to generate sound from the contact surface;
Audio device.
前記圧電振動部は、前記筺体の前記接触面と対向する部位に配置される、
請求項1に記載の音声装置。
The piezoelectric vibration part is disposed at a portion facing the contact surface of the housing.
The audio device according to claim 1.
音声を集音して音声信号を出力するマイクを備え、
前記通信部は、前記マイクからの音声信号を送信する、
請求項1又は請求項2に記載の音声装置。
It has a microphone that collects audio and outputs audio signals.
The communication unit transmits an audio signal from the microphone.
The audio device according to claim 1 or 2.
前記マイクは、前記圧電振動部の変形に起因する振動を低減させるダンパーを介して前記筺体に保持される、
請求項3に記載の音声装置。
The microphone is held by the housing via a damper that reduces vibration caused by deformation of the piezoelectric vibration unit.
The audio device according to claim 3.
前記圧電素子の振動方向と前記マイクの振動板の振動方向とが交差する、
請求項3又は4に記載の音声装置。
The vibration direction of the piezoelectric element and the vibration direction of the diaphragm of the microphone intersect,
The audio device according to claim 3 or 4.
前記マイクは、前記筺体から分離して配置されている、
請求項3に記載の音声装置。
The microphone is arranged separately from the housing,
The audio device according to claim 3.
前記通信部は、前記音声信号を、他の音声装置から受信する、
請求項3乃至6のいずれか一項に記載の音声装置。
The communication unit receives the audio signal from another audio device;
The audio device according to any one of claims 3 to 6.
前記筐体に配置されて前記音声信号を拡声するスピーカと、
前記接触面と前記圧電振動部との接触状態を検出する検出部と、
前記検出部により検出された接触状態に基づいて、前記スピーカ及び前記圧電振動部を制御する制御部と、を備える、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の音声装置。
A speaker that is arranged in the housing and that amplifies the audio signal;
A detection unit for detecting a contact state between the contact surface and the piezoelectric vibration unit;
A control unit that controls the speaker and the piezoelectric vibration unit based on the contact state detected by the detection unit;
The audio device according to any one of claims 1 to 7.
前記圧電素子は、積層型圧電素子であり、積層方向に沿って伸縮変形する、
請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の音声装置。
The piezoelectric element is a laminated piezoelectric element, and expands and contracts along the lamination direction.
The audio device according to any one of claims 1 to 8.
前記圧電振動部は、前記圧電素子の変形に起因する振動を前記接触面に伝えて前記接触面を振動させる被覆部材を含む、
請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載の音声装置。
The piezoelectric vibration unit includes a covering member that transmits vibration due to deformation of the piezoelectric element to the contact surface to vibrate the contact surface.
The audio device according to any one of claims 1 to 9.
前記接触面は、当該音声装置が載置される載置面である、
請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の音声装置。
The contact surface is a mounting surface on which the audio device is mounted.
The audio device according to any one of claims 1 to 10.
マイク部と、スピーカ部と、を備える音声システムであって、
前記マイク部は、音声を集音して音声信号を出力するマイクと、前記音声信号を前記スピーカ部に送信する送信部とを備え、
前記スピーカ部は、筺体と、前記筐体に配置された圧電素子を有する圧電振動部と、前記音声信号を受信する受信部とを備え、
前記圧電振動部に、当該音声装置自体の荷重がかかった状態で、前記圧電素子に前記音声信号を印加することで該圧電素子が変形して前記圧電振動部が変形し、該圧電振動部の変形により当該音声装置が接する接触面を振動させて該接触面から音を発生させる、
音声システム。

An audio system including a microphone unit and a speaker unit,
The microphone unit includes a microphone that collects sound and outputs an audio signal, and a transmission unit that transmits the audio signal to the speaker unit.
The speaker unit includes a housing, a piezoelectric vibration unit having a piezoelectric element disposed in the housing, and a receiving unit that receives the audio signal.
In a state where the load of the sound device itself is applied to the piezoelectric vibration part, the piezoelectric element is deformed by applying the sound signal to the piezoelectric element, and the piezoelectric vibration part is deformed. Vibrating the contact surface in contact with the audio device by deformation to generate sound from the contact surface;
Voice system.

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