(57)【要約】  電子機器（１００）は、相対的に高指向性の第１スピーカを有する第１着脱式スピーカユニット（１２０）と、相対的に低指向性の第２スピーカを有する第２着脱式スピーカユニット（１３０）とを有する。電子機器（１００）は、更に、第１着脱式スピーカユニット（１２０）又は第２着脱式スピーカユニット（１３０）の何れか一方が択一的に、着脱可能に内部に装着されるスロット（１１３）が形成された本体部（電子機器本体（１１０））と、本体部に設けられ、第１及び第２スピーカを制御する制御部と、を有する。
2012090382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に高指向性の第１スピーカを有する第１着脱式スピーカユニットと、
相対的に低指向性の第２スピーカを有する第２着脱式スピーカユニットと、
前記第１着脱式スピーカユニット又は前記第２着脱式スピーカユニットの何れか一方が択一的に、着脱可能に内部に装着されるスロットが形成された本体部と、
前記本体部に設けられ、前記第１及び第２スピーカを制御する制御部と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記第１着脱式スピーカユニット及び前記第２着脱式スピーカユニットの外形形状が互いに同一であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１スピーカを制御する第１発音制御部と、前記第２スピーカを制御する第２発音制御部と、を含んで構成され、
前記第１着脱式スピーカユニットが前記スロットに装着された状態において、前記第１発音制御部が前記第１スピーカを制御し、
前記第２着脱式スピーカユニットが前記スロットに装着された状態において、前記第２発音制御部が前記第２スピーカを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記第１着脱式スピーカユニットに形成され、前記第１スピーカと電気的に接続された第１端子と、
前記第２着脱式スピーカユニットに形成され、前記第２スピーカと電気的に接続された第２端子と、
前記スロット内に形成され、前記第１発音制御部と電気的に接続された第３端子と、
前記スロット内に形成され、前記第２発音制御部と電気的に接続された第４端子と、
を有し、
前記第１着脱式スピーカユニットが前記スロットに装着されることにより、前記第１端子と前記第３端子とが接触し、
前記第２着脱式スピーカユニットが前記スロットに装着されることにより、前記第２端子と前記第４端子とが接触することを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記第１着脱式スピーカユニットに形成され、前記第１スピーカと電気的に接続された第１端子と、
前記第２着脱式スピーカユニットに形成され、前記第２スピーカと電気的に接続された第２端子と、
前記スロット内に形成された第３端子と、
前記第３端子を前記第１発音制御部又は前記第２発音制御部の何れか一方に対して択一的に電気的に接続させる切替スイッチと、
を有し、
前記第１着脱式スピーカユニットが前記スロットに装着されることにより、前記第１端子と前記第３端子とが接触し、且つ、前記切替スイッチは前記第３端子を前記第１発音制御部に対して電気的に接続させ、
前記第２着脱式スピーカユニットが前記スロットに装着されることにより、前記第２端子と前記第３端子とが接触し、且つ、前記切替スイッチは前記第３端子を前記第２発音制御部に対して電気的に接続させることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【請求項６】
前記第１着脱式スピーカユニットと前記第２着脱式スピーカユニットの何れが前記スロットに装着されたのかを検出する検出部を更に備え、
前記切替スイッチは、前記検出部による検出結果に応じて、前記第３端子の接続先を前記第１発音制御部又は前記第２発音制御部に切り替えることを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項７】
前記第１スピーカはパラメトリックスピーカであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記第１スピーカは、複数の圧電振動子をアレイ状の配列で有していることを特徴とする請求項７に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第２スピーカは単一の圧電振動子を有していることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記第２スピーカは動電型スピーカであることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などの電子機器においては、ＴＶ電話、動画再生、ハンズフリー通話機能などの音響に関する機能を商品価値とした薄型でスタイリッシュな機器が開発されている。このような電子機器のスピーカとしてはパラメトリックスピーカなどの高指向性のスピーカや、動電型スピーカなどの低指向性のスピーカがある。【０００３】
特許文献１には、スピーカユニットを装着可能なスロットを複数箇所に備える携帯電話機が記載されている。【０００４】
特許文献２には、携帯電話機の本体にスピーカジャック孔が形成され、スピーカユニットのプラグをスピーカジャック孔に差し込むことにより、スピーカユニットのスピーカを用いて通話を行うことが可能な携帯電話機が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２７９２８８号公報
【特許文献２】特開２００３−２６３２４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、携帯電話機などの電子機器の音声機能の利用シーンは多様であり、例えば、公共の場においてプライバシーを確保しつつ一人のユーザが利用する場合や、複数人で音声を聞く場合がある。
前者の場合、高指向性のスピーカを用いてユーザの近傍にのみ音声が聞こえるようにすることが挙げられ、後者の場合、低指向性のスピーカを用いて電子機器から広範囲に放射状に音声を出力することが挙げられる。【０００７】
また、携帯電話機などの電子機器は、小型であることが要求される。【０００８】
本発明の目的は、電子機器の大型化を抑制しつつ、必要に応じて音声の指向性を切り替えることが可能な電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、相対的に高指向性の第１スピーカを有する第１着脱式スピーカユニットと、
相対的に低指向性の第２スピーカを有する第２着脱式スピーカユニットと、
前記第１着脱式スピーカユニット又は前記第２着脱式スピーカユニットの何れか一方が択一的に、着脱可能に内部に装着されるスロットが形成された本体部と、
前記本体部に設けられ、前記第１及び第２スピーカを制御する制御部と、
を有することを特徴とする電子機器を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電子機器の大型化を抑制しつつ、必要に応じて音声の指向性を切り替えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。【００１２】
【図１】第１の実施形態に係る電子機器の分解斜視図である。
【図２】第１着脱式スピーカユニットの斜視図である。
【図３】第２着脱式スピーカユニットの斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る電子機器の平面図である。
【図５】第１の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【図６】圧電素子の模式図である。
【図７】圧電振動子の層構造を示す断面図である。
【図８】第２の実施形態に係る電子機器の平面図である。
【図９】第２の実施形態に係る電子機器のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
〔第１の実施形態〕
図１は第１の実施形態に係る電子機器１００の分解斜視図、図２は第１着脱式スピーカユニット１２０の斜視図、図３は第２着脱式スピーカユニット１３０の斜視図、図４は第１の実施形態に係る電子機器１００の平面図、図５は第１の実施形態に係る電子機器１００のブロック図である。
【００１５】
本実施形態に係る電子機器１００は、相対的に高指向性の第１スピーカ（例えば、パラメトリックスピーカ１２２）を有する第１着脱式スピーカユニット１２０と、相対的に低指向性の第２スピーカ（例えば、単一の圧電素子１３１を有するスピーカ）を有する第２着脱式スピーカユニット１３０と、第１着脱式スピーカユニット１２０又は第２着脱式スピーカユニット１３０の何れか一方が択一的に、着脱可能に内部に装着されるスロット１１３が形成された本体部（電子機器本体１１０）と、本体部に設けられ、第１及び第２スピーカを制御する制御部１４０と、を有する。電子機器は、例えば、携帯電話機、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、小型ゲーム機器、ラップトップ型パーソナルコンピュータなどの携帯端末装置である。以下、詳細に説明する。
【００１６】
図１に示すように、本実施形態に係る電子機器１００は、例えば、携帯電話機である。この電子機器１００は、電子機器本体１１０と、第１着脱式スピーカユニット１２０と、第２着脱式スピーカユニット１３０と、を有している。
【００１７】
詳細は後述するように、第１及び第２着脱式スピーカユニット１２０、１３０は、それぞれスピーカを有している。そして、第１着脱式スピーカユニット１２０が有するスピーカ（後述するように、例えば、パラメトリックスピーカ１２２）の方が、第２着脱式スピーカユニット１３０が有するスピーカ（後述するように、例えば、可聴音を出力する単一の圧電素子１３１を有するスピーカ）よりも高指向性である。
【００１８】
第１着脱式スピーカユニット１２０と第２着脱式スピーカユニット１３０とは、外形形状が互いに同一である。
【００１９】
電子機器本体１１０には、スロット１１３が形成されている。このスロット１１３内には、第１着脱式スピーカユニット１２０と、第２着脱式スピーカユニット１３０と、の何れか一方を択一的に、着脱自在に装着できるようになっている。
【００２０】
第１及び第２着脱式スピーカユニット１２０、１３０は、それぞれ、扁平な形状（薄型形状）に形成されている。第１及び第２着脱式スピーカユニット１２０、１３０は、例えば、平面視矩形状に形成されている。
スロット１１３の内部空間は、第１着脱式スピーカユニット１２０と第２着脱式スピーカユニット１３０との何れか一方をほぼ隙間無く収容できるような形状となっている。
また、第１着脱式スピーカユニット１２０又は第２着脱式スピーカユニット１３０をスロット１１３内に装着した状態で、第１着脱式スピーカユニット１２０又は第２着脱式スピーカユニット１３０の厚み方向と電子機器本体１１０の厚み方向（例えば後述する第１筐体１１１の厚み方向）とが一致するようになっている。
【００２１】
電子機器本体１１０は、扁平な形状（薄型形状）に形成されている。電子機器本体１１０は、例えば、ヒンジ機構を介して相互に開閉可能に連結された第１筐体１１１及び第２筐体１１２を有している。そして、第１及び第２筐体１１１、１１２は、例えば、それぞれ扁平な直方体形状に形成されている。なお、例えば、第２筐体１１２には液晶表示装置１１７が設けられ、各種の表示動作が可能となっている。
【００２２】
また、スロット１１３は、例えば、一方の筐体の側面（例えば第１筐体１１１の側面１１１ａ）に開口するように形成されている。
【００２３】
スロット１１３内に第１着脱式スピーカユニット１２０が装着された状態において、例えば、側面１１１ａと第１着脱式スピーカユニット１２０の側面１２０ａとがほぼ面一となるようになっている。
同様に、スロット１１３内に第２着脱式スピーカユニット１３０が装着された状態において、例えば、側面１１１ａと第２着脱式スピーカユニット１３０の側面１３０ａとがほぼ面一となるようになっている。
【００２４】
更に、電子機器本体１１０には（例えば、第１筐体１１１には）、スロット１１３の内部空間と電子機器本体１１０の外部空間とを連通させる音孔１１４が例えば複数形成されている。
【００２５】
図２に示すように、第１着脱式スピーカユニット１２０は、例えば、アレイ状に配置された複数の圧電素子１２１を有するパラメトリックスピーカ１２２を備えている。なお、第１着脱式スピーカユニット１２０は、例えば、扁平な直方体形状のケース１２３を有し、このケース１２３内に、複数の圧電素子１２１が収容されている。そして、ケース１２３の上面１２３ａには、複数の音孔（図示略）が形成されている。これら音孔は、各圧電素子１２１と対応する位置に少なくとも１つ以上形成されている。
第１着脱式スピーカユニット１２０がスロット１１３内に装着された状態において、圧電素子１２１から発振される音波は、これら音孔と音孔１１４とを通じて、電子機器本体１１０の外部へ出力される。
なお、上記側面１２０ａは、例えば、ケース１２３の側面である。
【００２６】
詳細は後述するが、パラメトリックスピーカ１２２の複数の圧電素子１２１は、それぞれ超音波（例えば、周波数２０ｋＨｚ以上）を発振し、これら圧電素子１２１から発振された超音波が復調されることにより、可聴音が再生されるようになっている。パラメトリックスピーカ１２２は、例えば、フェーズドアレイ法などにより、可聴音が再生される音場を特定の領域に形成することができるように構成されている。
【００２７】
図３に示すように、第２着脱式スピーカユニット１３０は、例えば、単一の圧電素子１３１を有している。圧電素子１２１よりも圧電素子１３１の方が平面寸法が大きく形成されている。なお、第２着脱式スピーカユニット１３０は、例えば、扁平な直方体形状のケース１３３を有し、このケース１３３内に、圧電素子１３１が収容されている。そして、ケース１３３の上面１３３ａには、複数の音孔（図示略）が形成されている。
第２着脱式スピーカユニット１３０がスロット１１３内に装着された状態において、圧電素子１３１から発振される音波は、これら音孔と音孔１１４とを通じて、電子機器本体１１０の外部へ出力される。
なお、上記側面１３０ａは、例えば、ケース１３３の側面である。
圧電素子１３１は、可聴音（例えば、周波数１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚ）を発振（出力）するように構成されている。
【００２８】
図４に示すように、第１着脱式スピーカユニット１２０には（例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０の裏面には）、複数の第１端子１２４が形成されている。これら第１端子１２４は、パラメトリックスピーカ１２２の圧電素子１２１と電気的に接続されている。
【００２９】
同様に、第２着脱式スピーカユニット１３０には（例えば、第２着脱式スピーカユニット１３０の裏面には）、複数の第２端子１３４が形成されている。これら第２端子１３４は、圧電素子１３１と電気的に接続されている。
【００３０】
また、スロット１１３内には、複数の第３端子１１５と、複数の第４端子１１６と、が形成されている。
【００３１】
そして、第１着脱式スピーカユニット１２０がスロット１１３に装着されることにより、各第１端子１２４が、それぞれ対応する第３端子１１５と接触するようになっている。
一方、第２着脱式スピーカユニット１３０がスロット１１３に装着されることにより、各第２端子１３４が、それぞれ対応する第４端子１１６と接触するようになっている。
【００３２】
本実施形態の場合、第１着脱式スピーカユニット１２０における第１端子１２４の配置と、第２着脱式スピーカユニット１３０における第２端子１３４の配置と、が互いに異なっている。
また、第３端子１１５と第４端子１１６とは互いに離間して配置されている。
【００３３】
図５に示すように、電子機器本体１１０には、パラメトリックスピーカ１２２の各圧電素子１２１の制御と、第２着脱式スピーカユニット１３０の圧電素子１３１の制御と、を行う制御部１４０が設けられている。この制御部１４０は、例えば、一方の筐体（例えば第１筐体１１１）内に設けられている。
【００３４】
この制御部１４０は、パラメトリックスピーカ１２２の各圧電素子１２１を制御する第１発音制御部１４１と、圧電素子１３１を制御する第２発音制御部１４２と、を含んで構成されている。
【００３５】
第１発音制御部１４１は、第３端子１１５と電気的に接続されている。そして、第１着脱式スピーカユニット１２０がスロット１１３に装着された状態においては、第１端子１２４と第３端子１１５とが接触し、第１発音制御部１４１は、第３端子１１５及び第１端子１２４を介して、パラメトリックスピーカ１２２の各圧電素子１２１の制御を行う（図５（ａ））。
【００３６】
また、第２発音制御部１４２は、第４端子１１６と電気的に接続されている。そして、第２着脱式スピーカユニット１３０がスロット１１３に装着された状態においては、第２端子１３４と第４端子１１６とが接触し、第２発音制御部１４２は、第４端子１１６及び第２端子１３４を介して、圧電素子１３１の制御を行う（図５（ｂ））。
【００３７】
スロット１１３内への第１着脱式スピーカユニット１２０の着脱は、例えば以下のような機構により実現される。
スロット１１３内には、例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０をスロット１１３外へ押し出す方向に付勢するバネ（図示略）が配置されている。そして、このバネによる付勢に抗して第１着脱式スピーカユニット１２０をスロット１１３内に押し込んで該スロット１１３内に装着することにより、図示しない第１係合機構により第１着脱式スピーカユニット１２０と電子機器本体１１０とが相互に係合（ラッチ）するように、スロット１１３の内部と第１着脱式スピーカユニット１２０とに係合機構が設けられている。
また、スロット１１３内に装着された第１着脱式スピーカユニット１２０をスロット１１３外に取り出すときには、例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０を上記のバネによる付勢に抗してスロット１１３の奥に向けて一旦押し込むことにより、第１着脱式スピーカユニット１２０と電子機器本体１１０との係合を解除できるようになっている。その後、その押し込みを解除することにより、そのバネの付勢に従って第１着脱式スピーカユニット１２０がスロット１１３外に向かう方向に押し出され、容易に第１着脱式スピーカユニット１２０をスロット１１３外に取り出すことができるようになっている。
スロット１１３内への第２着脱式スピーカユニット１３０の着脱についても同様である。
【００３８】
図６はパラメトリックスピーカ１２２の圧電素子１２１の模式図である。
【００３９】
圧電素子１２１は、例えば、シート状の振動部材３２と、圧電振動子３３と、支持部材３４と、を備えている。圧電振動子３３は、振動部材３２の一方の面に取り付けられている。支持部材３４は、振動部材３２の縁を支持している。また、支持部材３４は、第１着脱式スピーカユニット１２０のケース１２３に固定されている。
第１発音制御部１４１は、圧電振動子３３に発振信号を入力することによって圧電振動子３３を振動させて、圧電振動子３３及び振動部材３２より音波を発振させる発振回路を構成している。
【００４０】
振動部材３２は、圧電振動子３３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。なお、圧電振動子３３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。また振動部材３２は、圧電振動子３３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の機械剛性であるため、振動部材３２の剛性を制御することで、圧電振動子３３の基本共振周波数を制御できる。なお、振動部材３２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３２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３２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３２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３３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。
【００４１】
圧電振動子３３の平面形状は、例えば円形である。ただし圧電振動子３３の平面形状は円形に限定されない。圧電振動子３３は、振動部材３２に対向する面の全面が接着剤によって振動部材３２に固定されている。これにより、圧電振動子３３の片面の全面が振動部材３２によって拘束される。
【００４２】
第１発音制御部１４１は、圧電振動子３３に入力する電気信号、すなわち圧電素子１２１における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。第１発音制御部１４１は、再生すべき音声の音声信号に応じて、圧電振動子３３を制御する。
【００４３】
図７は、圧電振動子３３の厚さ方向の層構造を示す断面図である。圧電振動子３３は、圧電体３６、上面電極３７及び下面電極３８を有している。
【００４４】
圧電体３６は厚さ方向に分極している。圧電体３６を構成する材料は、圧電効果を有する材料であれば、無機材料及び有機材料のいずれであってもよい。ただし、電気機械変換効率が高い材料、例えばジルコン酸チタン酸塩（ＰＺＴ）やチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）であるのが好ましい。圧電体３６の厚さｈ１は、例えば１０μｍ以上１ｍｍ以下である。厚さｈ１が１０μｍ未満の場合、圧電素子１２１の製造時に圧電振動子３３が破損する可能性が生じる。また厚さｈ１が１ｍｍ超の場合、電気機械変換効率が低くなりすぎてしまい、十分な大きさの振動を得られない可能性がある。その理由は、圧電振動子３３の厚さが厚くなると、圧電振動子３３内における電界強度は反比例して小さくなるためである。
【００４５】
上面電極３７及び下面電極３８を構成する材料は特に限定されないが、例えば、銀や銀／パラジウムを使用することができる。銀は低抵抗で汎用的な電極材料として使用されているため、製造プロセスやコストなどに利点がある。銀／パラジウムは耐酸化に優れた低抵抗材料であるため、信頼性の観点から利点がある。また、上面電極３７及び下面電極３８の厚さｈ２は特に限定されないが、その厚さｈ２が１μｍ以上５０μｍ以下であるのが好ましい。厚さｈ２が１μｍ未満では、上面電極３７及び下面電極３８を均一に成形することが難しくなり、その結果、電気機械変換効率が低下する可能性がある。また、上面電極３７及び下面電極３８の膜厚が１００μｍを超える場合は、上面電極３７及び下面電極３８が圧電体３６に対して拘束面となり、エネルギー変換効率を低下させてしまう可能性が生じる。
【００４６】
圧電振動子３３は、外径＝φ１８ｍｍ、内径＝φ１２ｍｍ、厚み＝１００μｍとすることができる。また上面電極３７及び下面電極３８としては、例えば厚み８μｍの銀／パラジウム合金（重量比は例えば７：３）を用いることができる。また振動部材３２は、外径＝φ２０ｍｍ、厚み＝５０μｍ（０．３ｍｍ）のリン青銅を用いることができる。支持部材３４は圧電素子１２１のケースとして機能するものであり、例えば、外径＝φ２２ｍｍ、内径＝φ２０ｍｍの筒状（例えば円筒状）に形成されている。
【００４７】
パラメトリックスピーカ１２２は、複数の圧電素子１２１それぞれからＡＭ変調やＤＳＢ変調、ＳＳＢ変調、ＦＭ変調をかけた超音波（輸送波）を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音を出現させるものである。ここでの非線形とは、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移することを示す。音波は流体内で微少にじょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。特に超音波周波数帯では音波の非線形性が容易に観察できる。そして超音波を空気中に放射した場合、音波の非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。また音波は、空気中において分子密度に濃淡が生じる疎密状態である。そして空気分子が圧縮するよりも復元するのに時間を要した場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じる。この衝撃波により可聴音が発生する、つまり可聴音が再生（復調）される。パラメトリックスピーカ１２２は、音の指向性が高いという利点がある。
【００４８】
一方、圧電素子１３１も、圧電素子１２１と同様に構成されている。圧電素子１３１は、第２発音制御部１４２により制御される。第２発音制御部１４２による圧電素子１３１の制御の仕方は、第１発音制御部１４１による圧電素子１２１の制御の仕方と同様である。圧電素子１３１の振動部材３２は、圧電素子１３１の圧電振動子３３から発生した振動によって振動し、音波を発振する。また、圧電素子１３１の圧電振動子３３も、自身が振動することによって音波を発振する。ただし、圧電素子１３１の圧電振動子３３及び振動部材３２は、例えば周波数が１００Ｈｚ〜１０ｋＨｚの音波を発振する。これにより、圧電素子１３１は、可聴音を出力する。
【００４９】
次に、一連の動作を説明する。
【００５０】
例えば、公共の場においてプライバシーを確保しつつ一人のユーザで電子機器１００を利用する場合、すなわち、電子機器１００から出力される音声を第３者に聞かれたくない場合（プライバシー音源が必要な場合）、ユーザは、スロット１１３内に第１着脱式スピーカユニット１２０を差し込んで装着する。この状態で電子機器１００から音声が出力される際には、第１発音制御部１４１の制御下でパラメトリックスピーカ１２２により音声が出力される。パラメトリックスピーカ１２２から出力される音声は指向性が高く直進性があるので、ユーザ近傍のみに、音波を伝播させることができる。なお、音声が出力される方向を特定の方向に絞り込むために、例えば、フェーズドアレイ法を適用することができる。
【００５１】
一方、電子機器１００から出力される音声を複数人で聞く場合（パブリック音源が必要な場合）、ユーザは、スロット１１３内に第２着脱式スピーカユニット１３０を差し込んで装着する。この状態で電子機器１００から音声が出力される際には、第２発音制御部１４２の制御下で圧電素子１３１より可聴音が出力される。この音声は並進的に伝播する、すなわち電子機器１００から広範囲に（例えば全周囲に）放射状に伝播する。このため、音声を複数人で聞くことができる。
【００５２】
以上のような第１の実施形態によれば、電子機器本体１１０のスロット１１３に装着するスピーカユニット（第１及び第２着脱式スピーカユニット１２０、１３０）を交換するだけで、ユーザが電子機器１００の利用シーンにあわせて容易にスピーカを変更することができる。各スピーカユニットのスピーカは、予め、所定の周波数に設定されており、これらスピーカユニットを選択的にスロット１１３に装着することにより、容易にスピーカを変更でき、多彩な音響機能の実現が可能となる。すなわち、スピーカを変更することにより、音声の指向性を切り替えることができる。
また、複数種類のスピーカを電子機器１００に搭載する場合と比べて、実装上の制約を少なくすることができるし、電子機器１００の大型化を抑制することができる。
要するに、電子機器１００の大型化を抑制しつつ、必要に応じて音声の指向性を切り替えることが可能である。
【００５３】
また、第１及び第２着脱式スピーカユニット１２０、１３０の外形形状が互いに同一であるため、これら第１及び第２着脱式スピーカユニット１２０、１３０を同一のスロット１１３内に択一的に装着する構成を容易に実現できる。
【００５４】
また、第１着脱式スピーカユニット１２０は、具体的には、複数の圧電素子１２１を備えて構成されている。圧電素子１２１は機械品質係数が高いため、共振周波数近傍で振動エネルギーが集中する。このため、圧電素子１２１は、特定の周波数帯域を利用するパラメトリックスピーカ１２２用の超音波振動子として特に好適である。
【００５５】
また、第２着脱式スピーカユニット１３０は、例えば単一の圧電素子１３１を備えて構成されている。圧電素子１３１は、本実施形態のように、可聴音を再生する電気音響変換器の薄型の駆動源として利用することもできる。
【００５６】
〔第２の実施形態〕
図８は第２の実施形態に係る電子機器１００の平面図、図９は第２の実施形態に係る電子機器１００のブロック図である。
【００５７】
上記の第１の実施形態では、スロット１１３内に、第１着脱式スピーカユニット１２０の端子（第１端子１２４）が接触される第３端子１１５と、第２着脱式スピーカユニット１３０の端子（第２端子１３４）が接触される第４端子１１６と、が形成されている例を説明した。これに対し、第２の実施形態では、スロット１１３内の端子（第３端子１１５）が第１端子１２４の接続用と第２端子１３４の接続用に共用である。すなわち、第１着脱式スピーカユニット１２０がスロット１１３に装着されることにより、第１端子１２４と第３端子１１５とが接触し、第２着脱式スピーカユニット１３０がスロット１１３に装着されることにより、第２端子１３４と第３端子１１５とが接触するようになっている。本実施形態の場合、スロット１１３内に第４端子１１６は形成されていない。
【００５８】
また、本実施形態の場合、電子機器１００は、例えば、第３端子１１５を第１発音制御部１４１又は第２発音制御部１４２の何れか一方に対して択一的に電気的に接続させる切替スイッチ１６０を有する。この切り替え切替スイッチ１６０は、例えば、電子機器本体１１０の第１筐体１１１に設けられている。
この切替スイッチ１６０は、第１着脱式スピーカユニット１２０がスロット１１３に装着された状態では、第３端子１１５を第１発音制御部１４１に対して電気的に接続させる。
また、切替スイッチ１６０は、第２着脱式スピーカユニット１３０がスロット１１３に装着された状態では、第３端子１１５を第２発音制御部１４２に対して電気的に接続させる。
【００５９】
また、本実施形態の場合、電子機器１００は、例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０と第２着脱式スピーカユニット１３０の何れがスロット１１３に装着されたのかを検出する検出部を更に備えている。この検出部は、例えば、スロット１１３に第１着脱式スピーカユニット１２０又は第２着脱式スピーカユニット１３０の何れか一方（例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０）が装着されたことを検出する検出スイッチ（例えば、第１着脱式スピーカユニット検出スイッチ１５０）である。第１着脱式スピーカユニット検出スイッチ１５０は、スロット１１３に第１着脱式スピーカユニット１２０が装着された場合に、検出信号を切替スイッチ１６０へ出力する。この検出信号が切替スイッチ１６０に入力されると、切替スイッチ１６０は、第３端子１１５を第１発音制御部１４１に対して電気的に接続させる。なお、例えば、スロット１１３に第１着脱式スピーカユニット１２０が装着されている時以外は、切替スイッチ１６０は、第３端子１１５を第２発音制御部１４２に対して電気的に接続させる。このように、切替スイッチ１６０は、第１着脱式スピーカユニット検出スイッチ１５０による検出結果に応じて、第３端子１１５の接続先を第１発音制御部１４１又は第２発音制御部１４２に切り替える。
【００６０】
更に、第１着脱式スピーカユニット１２０又は第２着脱式スピーカユニット１３０の何れか一方（例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０）には、上記検出スイッチ（例えば、第１着脱式スピーカユニット検出スイッチ１５０）により検出される被検出部として、例えば、突起１２５が形成されている。なお、突起１２５の代わりに凹部などが形成されていても良い。
【００６１】
以上のような第２の実施形態によれば、スロット１１３内の第３端子１１５を第１端子１２４の接続用と第２端子１３４の接続用とに共用することができる。
【００６２】
上記の各実施形態では、第２着脱式スピーカユニット１３０のスピーカが単一の圧電素子１３１により構成されている例を説明したが、第２着脱式スピーカユニット１３０のスピーカは動電型スピーカ（動電型電気音響変換器）であっても良い。動電型スピーカは、永久磁石とボイスコイルと振動膜とを備えて構成される。
【００６３】
また、上記の各実施形態では、電子機器１００が、第１着脱式スピーカユニット１２０のパラメトリックスピーカ１２２を制御する第１発音制御部１４１と、第２着脱式スピーカユニット１３０のスピーカを制御する第２発音制御部１４２と、を個別に有する例を説明したが、共通の制御部によって、第１着脱式スピーカユニット１２０のパラメトリックスピーカ１２２と第２着脱式スピーカユニット１３０のスピーカとをそれぞれ制御するようにしても良い。この場合、例えば、第２の実施形態で説明したような手法によって、第１着脱式スピーカユニット１２０と第２着脱式スピーカユニット１３０の何れがスロット１１３に装着されたのかを検出し、制御部は、その検出結果に応じて、対応するスピーカ（例えば、第１着脱式スピーカユニット１２０のパラメトリックスピーカ１２２、又は、第２着脱式スピーカユニット１３０のスピーカ）を制御するための制御信号を第３端子へ出力する。
【００６４】
この出願は、２０１０年１２月２８日に出願された日本出願特願２０１０−２９１８６９号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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