音频设备和振荡单元制造技术

移动呼叫(100)根据输入到多个麦克风(121、122)的语音来至少检测用户说话位置的方向，并且控制扬声器单元(110)的语音输出的输出方向以与检测的说话位置相匹配。因此，可以提供只对于特定用户具有足够音量的声音，而不会在周围引起噪音。麦克风可以与形成扬声器单元的压电振子一起形成矩阵，或者可以与扬声器单元分离地形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种音频设备，例如移动电话，具体地涉及一种包括麦克风和扬声器单元在内的音频设备及其振荡单元。
技术介绍
近年来，对于诸如移动电话或笔记本计算机之类的便携电子设备的需求逐渐增力口。在这些电子设备中，已经开发了具有商业价值的视频电话或视频再现的声音功能的纤薄移动终端、自动电话等的商业价值。在这些开发过程中，对于作为音频部件的电声换能器 (扬声器设备)的高质量声音以及尺寸和厚度的减小存在逐渐增加的需求。当前，在电子设备(例如移动电话)中，电动电声换能器用作电声换能器。电动电声换能器配置为包括永磁铁、音圈和振动膜。然而，由于电动电声换能器的工作原理和结构，电动电声换能器在厚度减小方面具有限制。另一方面，专利文献I和2公开了使用压电元件作为电声换能器。此外，作为使用压电元件的振荡单元的其他示例(专利文献4)，除了扬声器设备之外，诸如声波传感器之类的多种电子设备(参考专利文献3)也是已知的，声波传感器使用从压电元件振荡的声波来检测对象的距离。现有技术文献专利文献[专利文献I]日本专利申请重新公开(PCT申请的国内重新公开)Νο·2007-026736[专利文献2]日本专利申请重新公开(PCT申请的国内重新公开)Νο·2007-083497[专利文献3]日本未审专利申请公开No.平03-270282[专利文献4]日本未审专利申请公开No.2005-16592
技术实现思路
当前，作为音频设备的移动电话等具有除了呼叫功能之外的功能。作为这些功能之一，存在观看电影、音乐等的功能。在呼叫期间以靠近头部一侧的状态中使用这种移动电话，但是当观看电影、音乐等时在从与头部前方具有间隔的状态中使用。然而，在这种状态下不容易从移动电话输出具有足够音量的输出声音。另一方面，对于相邻的人从这种移动电话输出具有足够音量的声音惹人讨厌。已经考虑到上述问题来实现本专利技术，本专利技术的目的是提供一种诸如移动电话之类的音频设备，能够只针对特定用户提供具有足够音量的声音。本专利技术的音频设备包括定向扬声器单兀；多个麦克风，向所述麦克风输入用户的语音；以及定向性控制单元，定向性控制单元根据所述多个麦克风的输入结果来至少检测所述用户的方向，并且基于检测的结果控制所述扬声器单元的语音输出的输出方向。本专利技术的振荡单元包括压电振子，在压电振子中通过第一弹性构件支撑第一压电元件；以及麦克风，其中通过第二弹性构件支撑第二压电元件。将多个压电振子和多个麦克风进行排列以便形成相同的矩阵。根据本专利技术，可以只针对特定的用户提供具有足够音量的声音。附图说明根据下面描述的优选实施例和以下附图，使得上述目的、其他目的、特征和优势更加清楚。图1是示出了作为本专利技术实施例的音频设备的移动电话的电路结构的示意性方框图。图2是示出了移动电话的外观的示意性正视图。 图3是示出了作为振荡单元的扬声器单元的主要部分的结构的纵向截面侧视图。图4是示出了扬声器单元的结构的示意性正视图。图5是示出了移动电话的处理操作的流程图。图6是示出了改进的扬声器单元的结构的示意性正视图。具体实施例方式将参考图1至图5描述本专利技术的实施例。如图1所示，作为本实施例的音频设备的移动电话100包括定向扬声器单元110 ;多个麦克风121和122，向麦克风输入用户的语音；以及定向性控制单元130，定向性控制单元根据多个麦克风121和122的输入结果来至少检测用户的说话位置，来控制扬声器单元110的语音输出的输出方向。更具体地，如图2所示，在本实施例的移动电话100中，将显示单元102设置在纵向主体外壳101的前表面的上半部分中，并且将键盘单元103设置在下半部分中。此外，将麦克风121和122分别设置在外壳下端的左右两侧。将扬声器单元140设置在外壳101上端的中部。扬声器单兀140是用于电话的通用电动扬声器。外壳101除了扬声器单元140之外还具有扬声器单元110。扬声器单元140是参数化扬声器，并且用于自动呼叫、听音乐等。如图1所示，麦克风121和122分别通过放大器123和124与定向性控制单元130相连。定向性控制单元130与扬声器单元110相连。此外，麦克风121和122也与呼叫发送电路相连，呼叫发送电路无线地发送输入呼叫语音。扬声器单元140与呼叫接收电路(图中未示出)相连。该呼叫接收电路无线地接收呼叫语音，并且通过扬声器单元140输出接收的呼叫语音。定向性控制单元130由大规模集成电路(LSI)构成，例如专用集成电路(ASIC)，根据两个麦克风121和122的输出检测用户沿水平方向的位置，并且控制扬声器单元110沿水平方向的语音输出。如图3所示，扬声器单元110具有压电振子113，在压电振子113中通过弹性构件112支撑压电元件111。通过高刚性框114支撑弹性构件112。此外，如图4所示，在扬声器单元110中，将多个压电振子113排列成矩阵。定向性控制单元130通过执行多个压电振子113的每一个的驱动控制来输出沿所需方向的高定向性语音。此外，用于形成压电元件111的材料不具体地局限于无机材料和有机材料，只要它们是具有压电效应的材料即可。例如，这些材料是具有高机电转换效率的材料。例如，这些材料是锆钛酸铅(PZT)、钛酸钡(BaTiO3)等。此外，尽管没有具体的限制，优选地压电元件111的厚度大于或等于10 μ m并小于等于500μπι。例如，在将厚度小于10 μ m的陶瓷材料薄膜(这是易碎材料)用作压电元件111的情况下，存在由于弱机械强度而导致在处理期间压电元件111中出现破裂或损坏的可能性。这使得难以处理压电元件111。此外，在将厚度大于500 μ m的陶瓷用作压电元件111的情况下，过度地降低了将电能转换为机械能的转换效率。因此不能获得对于扬声器单元110的令人满意的性能。 通常，在通过输入电信号而产生电致伸缩效应的压电陶瓷中，转换效率依赖于电场强度。因为电场强度由(输入电压)/(沿极化方向的厚度)来表示，厚度的增加必然导致转换效率的降低。在本专利技术的压电元件111中，上电极层和下电极层(图中未示出)形成于主表面上以便产生电场。上电极层和下电极层的材料没有具体的限制，只要这些层由导电材料制成，优选地使用银或银/钯。银作为常用低阻电极层，因此在制造工艺、成本等方面存在优势。同时，因为银/钯是具有极佳抗氧化性的低阻材料，从可靠性的方面来看银/钯存在优势。此外，上/下电极层的厚度没有具体的限制，但是优选地，所述厚度大于等于Iym且小于等于50 μ m。例如，如果上电极层和下电极层每一个的厚度小于等于I μ m,因为膜厚度较薄，不能均匀地形成上电极层和下电极层。因此，转换效率降低。此外，作为形成薄膜上电极层和下电极层的技术，存在以糊的形式来涂覆导体的方法。然而，当压电元件111是诸如陶瓷之类的多晶材料时，因为压电元件111的表面状态是绸锻处理表面(satin-finished surface),在涂覆期间润湿态较差。因此,除非电极层具有一定程度的厚度，否则不能使得电极层的膜厚度均匀。另一方面，在上电极层和下电极层各自的膜厚度超过100 μ m时，制造这些层时没有什么具体的问题，但是上电极层和下电极层成为相对于作为压电元件111的压电陶瓷材料的约束面。结果，能量转换效率降低。在本实施例的扬声器单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.23 JP 2010-1665441.一种音频设备，包括 定向扬声器单兀； 多个麦克风，向所述麦克风输入用户的语音；以及 定向性控制单元，所述定向性控制单元根据所述多个麦克风的输入结果来至少检测所述用户的方向，并且基于检测结果控制所述扬声器单元的语音输出的输出方向。2.根据权利要求1所述的音频设备， 其中所述麦克风中的每一个具有第一压电元件和支撑所述第一压电元件的第一弹性构件；以及 在所述扬声器单元中，将多个压电振子和所述麦克风一起排列以便形成矩阵，在所述压电振子中由第二弹性构件支撑第二压电元件。3.根据权利要求2所述的音频设备， 其中将所述麦克风设置在所述矩阵的最外围的部分中。4.根据权利要求3所述的音频设备， 其中将所述麦克风设置在所述矩阵的四个角的至少两个中。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：岸波雄一郎，大西康晴，菰田元喜，村田行雄，黑田淳，佐藤重夫，
申请(专利权)人：NEC卡西欧移动通信株式会社，
类型：
国别省市：