(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の質量を有する振動体と、前記振動体を支持する弾性支持部材と、前記振動体に振動力を与える駆動部とを有する振動機構部、および前記振動機構部を駆動する駆動回路部とが設けられた振動発生装置において、
前記駆動回路部は、複数の楽器の音データが混在した音楽情報からいずれかの楽器の音データを抽出する音データ抽出部と、抽出された音データからレベルが所定値以上または所定値を超えるデータ区間を抽出する区間抽出部と、前記振動体を固有振動数で駆動しまたは固有振動数に近似した振動数で駆動するための一定の周波数の駆動パルスを、抽出されたデータ区間に出力させるパルス変換部、とを有し、
前記振動機構部は、前記振動体が複数の固有振動数で振動するものであり、前記音データ抽出部で、前記音楽情報から複数の楽器の音データが個別に抽出され、前記パルス変換部では、前記振動体を異なる固有振動数で駆動しまたは異なる固有振動数に近似した振動数で駆動するための複数の駆動パルスが用意されて、異なる音データから得られる複数のデータ区間中に、各データ区間ごとに相違する駆動パルスが出力されるものであり、
異なる周波数の駆動パルスを発生している複数のデータ区間が重なったときに、いずれか一方の周波数の駆動パルスを選択して前記振動機構部に与える、またはいずれか一方の周波数の駆動パルスを時刻を遅らせて前記振動機構部に与える選択部が設けられていることを特徴とする振動発生装置。
【請求項２】
所定の質量を有する振動体と、前記振動体を支持する弾性支持部材と、前記振動体に振動力を与える駆動部とを有する振動機構部、および前記振動機構部を駆動する駆動回路部とが設けられた振動発生装置において、
前記駆動回路部は、複数の楽器の音データが混在した音楽情報からいずれかの楽器の音データを抽出する音データ抽出部と、抽出された音データからレベルが所定値以上または所定値を超えるデータ区間を抽出する区間抽出部と、前記振動体を固有振動数で駆動しまたは固有振動数に近似した振動数で駆動するための一定の周波数の駆動パルスを、抽出されたデータ区間に出力させるパルス変換部、とを有し、
前記振動機構部は、前記振動体が複数の固有振動数で振動するものであり、前記パルス変換部では、１つの音データから得られるデータ区間中に、異なる周波数の駆動パルスを混在させて出力させることを特徴とする振動発生装置。
【請求項３】
所定の質量を有する振動体と、前記振動体を支持する弾性支持部材と、前記振動体に振動力を与える駆動部とを有する振動機構部、および前記振動機構部を駆動する駆動回路部とが設けられた振動発生装置において、
前記駆動回路部は、複数の楽器の音データが混在した音楽情報からいずれかの楽器の音データを抽出する音データ抽出部と、抽出された音データからレベルが所定値以上または所定値を超えるデータ区間を抽出する区間抽出部と、前記振動体を固有振動数で駆動しまたは固有振動数に近似した振動数で駆動するための一定の周波数の駆動パルスを、抽出されたデータ区間に出力させるパルス変換部、とを有し、
前記振動機構部は、前記振動体が複数の固有振動数で振動するものであり、前記音データ抽出部で、前記音楽情報から複数の楽器の音データが個別に抽出され、前記パルス変換部では、前記振動体を異なる固有振動数で駆動しまたは異なる固有振動数に近似した振動数で駆動するための複数の駆動パルスが用意されて、異なる音データから得られる複数のデータ区間中に、各データ区間ごとに相違する駆動パルスが出力されるものであり、
前記振動機構部では、前記弾性支持部材の変形方向に応じて、前記振動体が異なる固有振動数で振動することを特徴とする振動発生装置。
【請求項４】
前記振動機構部では、前記弾性支持部材の変形方向に応じて、前記振動体が異なる固有振動数で振動する請求項２記載の振動発生装置。
【請求項５】
前記音楽情報がアナログ情報であり、前記音データ抽出部が、いずれかの楽器に相当する周波数の音データを抽出するバンドパスフィルターである請求項１ないし４のいずれかに記載の振動発生装置。
【請求項６】
前記音楽情報がディジタル情報であり、前記音データ抽出部が、いずれかの楽器に相当する音データであるディジタルデータを抽出するディジタル処理部である請求項１ないし４のいずれかに記載の振動発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音楽情報に合わせたリズムで振動を発生することができる振動発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、携帯電話の着信時にメロディーを音として発生するとともに、着信メロディーに対応させた振動を発生する振動源駆動装置が開示されている。
【０００３】
この振動源駆動装置は、ローパスフィルターによって、音楽信号から低域成分を抽出し低域成分の信号で振動を発生させるというものである。振動を発生する機構としては、低域成分の信号を増幅器で増幅してＤＣモータを駆動する。ＤＣモータの回転軸にウエイトが偏心して設けられて、回転軸が回転することで振動が発せられる。あるいは、バイブレーションスピーカを使用し、音楽信号の低域成分で振動が発せられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１２１０７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載されている振動源駆動装置は、音楽信号の低域成分を使用して振動を発生するものである。そのため、携帯電話の着信メロディーのように伴奏や打楽器の音を伴わない単純な音階から成る音楽データを音源として使用する場合には、音楽信号から低音域を抽出することで、再生音楽に合わせた振動を発生させることが可能かもしれない。しかし、実際のライブ音楽を録音した音楽情報のように、複数の楽器の音データが混在する音楽情報を音源にした場合には、その低域成分を抽出しても、複数の楽器の音データの低域成分が混在したままであるため、音楽の再生音に合わせたリズムを振動で効果的に発生させることは難しい。
【０００６】
また、振動発生源がＤＣモータであると、音楽情報の細かなリズムに追従させた振動を発生させるのが困難である。
【０００７】
さらに、特許文献１には、音楽の再生音と振動とを同じバイブレーションスピーカから発生することも記載されている。この方法は、携帯電話の着信メロディーのような単調なメロディーを音源としたときは可能かもしれないが、複数の楽器の音データが混在する音楽情報を音源とした場合に、複数の楽器の音が混在している音楽再生音に合わせて振動でリズムを与えることは難しい。
【０００８】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、ライブ音楽を録音した音楽情報のように、複数の楽器の音データが混在する音楽情報を音源にした場合であっても、例えばドラムなどの打楽器やベースなどの音データのリズムに合わせた振動を発生させることが可能な振動発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、所定の質量を有する振動体と、前記振動体を支持する弾性支持部材と、前記振動体に振動力を与える駆動部とを有する振動機構部、および前記振動機構部を駆動する駆動回路部とが設けられた振動発生装置において、
前記駆動回路部は、複数の楽器の音データが混在した音楽情報からいずれかの楽器の音データを抽出する音データ抽出部と、抽出された音データからレベルが所定値以上または所定値を超えるデータ区間を抽出する区間抽出部と、前記振動体を固有振動数で駆動しまたは固有振動数に近似した振動数で駆動するための一定の周波数の駆動パルスを、抽出されたデータ区間に出力させるパルス変換部、とを有することを基本的な特徴とするものである。
【００１０】
本発明の振動発生装置は、複数の楽器の音データが混在している音楽情報から、いずれかの楽器の音データを抽出し、この音データのレベルを検知して振動を発生させている。そのため、例えばライブの音楽を録音して得られた伴奏や打楽器の音が含まれている音楽情報から、ドラムやベースなど所定の楽器のデータを取り出してその楽器の発音に対応させた振動を発生させることができる。
【００１１】
また、いずれかの楽器の音データから抽出されたデータ区間に、振動体を固有振動数または固有振動数に近い振動で駆動させるための一定の周波数の駆動パルスを発生しているため、選択された楽器の音データに合わせて、振動駆動部において、キレの良い大きな振動を発生させることが可能である。
【００１２】
本発明は、前記音楽情報がアナログ情報であり、前記音データ抽出部が、いずれかの楽器に相当する周波数の音データを抽出するバンドパスフィルターである。あるいは、前記音楽情報がディジタル情報であり、前記音データ抽出部が、いずれかの楽器に相当する音データであるディジタルデータを抽出するディジタル処理部である。
【００１３】
本発明の振動発生装置はさらに、前記振動機構部は、前記振動体が複数の固有振動数で振動するものであり、前記音データ抽出部で、前記音楽情報から複数の楽器の音データが個別に抽出され、前記パルス変換部では、前記振動体を異なる固有振動数で駆動しまたは異なる固有振動数に近似した振動数で駆動するための複数の駆動パルスが用意されて、異なる音データから得られる複数のデータ区間中に、各データ区間ごとに相違する駆動パルスが出力されるものであり、
異なる周波数の駆動パルスを発生している複数のデータ区間が重なったときに、いずれか一方の周波数の駆動パルスを選択して前記振動機構部に与える、またはいずれか一方の周波数の駆動パルスを時刻を遅らせて前記振動機構部に与える選択部が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
上記振動発生装置では、ライブ音楽を録音して得られた音楽情報から例えばドラムとベースなど複数種類の楽器の音データを抽出して、楽器毎に異なる周波数のパルスで振動を発生することができ、ライブ音楽などに合わせたリズムを振動で与えることが可能である。
【００１７】
あるいは、本発明の振動発生装置はさらに、前記振動機構部は、前記振動体が複数の固有振動数で振動するものであり、前記パルス変換部では、１つの音データから得られるデータ区間中に、異なる周波数の駆動パルスを混在させて出力させることを特徴とする。
【００１８】
上記振動発生装置では、例えばシンバルやホルンなどの楽器の音データに対応する振動に余韻を付けるなどして、多様なリズムで振動を発生させることができる。
【００１９】
あるいは、本発明の振動発生装置はさらに、前記振動機構部は、前記振動体が複数の固有振動数で振動するものであり、前記音データ抽出部で、前記音楽情報から複数の楽器の音データが個別に抽出され、前記パルス変換部では、前記振動体を異なる固有振動数で駆動しまたは異なる固有振動数に近似した振動数で駆動するための複数の駆動パルスが用意されて、異なる音データから得られる複数のデータ区間中に、各データ区間ごとに相違する駆動パルスが出力されるものであり、
前記振動機構部では、前記弾性支持部材の変形方向に応じて、前記振動体が異なる固有振動数で振動することを特徴とする。
【００２０】
ただし、本発明は複数の振動機構部が備えられて、それぞれの振動駆動部において、振動体が異なる固有振動数で振動するものとして構成することもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の振動発生装置は、ライブ演奏を録音した音楽情報などのように複数の楽器の音データが混在している音楽情報から、いずれかの楽器の音データを抽出してその音データに対応したリズムなどを振動で表現することができる。
【００２２】
また、複数の固有振動数で動作する振動機構部を使用することで、例えばベースとドラムなど、複数種類の楽器に対応する音データに基づいて複数種類の振動を発生させることができる。
【００２３】
また、音データに対応するデータ区間に、振動体を固有振動数またはこの固有振動数に近似した振動数で駆動する駆動パルスを発生させることで、常にキレのよい、大きな振動を発生することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態の振動発生装置を搭載した携帯用音響機器の説明図、
【図２】本発明の実施の形態の振動発生装置に用いられる振動機構部の分解斜視図、
【図３】図２に示す振動機構部の振動体と弾性支持部材を示す底面図、
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図、
【図５】弾性支持部材の拡大平面図、
【図６】磁気駆動部の磁石の配置を示す説明図、
【図７】本発明の実施の形態の振動発生装置に用いられる駆動回路部のブロック図、
【図８】図７の駆動回路部に含まれている変換回路の構成例を示すブロック図、
【図９】駆動回路部の動作を示す波形図、
【図１０】変換回路の動作を説明する波形図、
【図１１】パルス変換回路の他の動作例を示す波形図、
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１に示す携帯用音響機器１は、ケースの表示に画面２が設けられ、その上部にスピーカを備えた発音部３が設けられている。携帯用音響機器１のケースの側部に、音声出力部４が設けられ、この音声出力部４にイヤホーン５が接続される。音楽情報は、発音部３に設けられたスピーカとイヤホーン５のいずれかから再生される。
【００２６】
携帯用音響機器１のケースの内部に、振動機構部６とこの振動機構部６を駆動する駆動回路部７が内蔵されている。
【００２７】
図２ないし図６に振動機構部６の一例が示されている。この振動機構部６は、２つの固有振動数を有して振動動作を行うことができる。
【００２８】
図２に示すように、振動機構部６は、筐体１０と、振動体２０と、振動体２０を保持する支持体３０と、筐体１０の内部で振動体２０および支持体３０を支持する弾性支持部材３３とを有している。筐体１０と振動体２０との間には、磁気駆動部４０が設けられている。
【００２９】
図２に示すように、筐体１０は、底板部１１と、底板部１１から直角に折り曲げられてＸ方向に対向する一対の固定板部１２，１２と、底板部１１から直角に折り曲げられてＹ方向に対向する一対の磁石支持板部１３，１３とが一体に形成されている。
【００３０】
振動体２０は、磁芯２１と、磁性ヨーク２２とを有している。磁芯２１は、磁性金属材料で板状に形成されており、その周囲に、磁気駆動部４０を構成するコイル４１が設けられている。コイル４１は、細い銅線が磁芯２１の周囲に多重に巻かれて構成されている。
【００３１】
磁性ヨーク２２は、磁芯２１と同じ磁性金属材料で形成されている。磁性ヨーク２２は、中央部に凹部２２ｂが形成され、凹部２２ｂを挟んでＹ方向の両側に上向きの接続面２２ａ，２２ａが形成されている。磁芯２１が磁性ヨーク２２の上に重ねられると、コイル４１の下半分が凹部２２ｂに収納され、磁芯２１のコイル４１から突出する突出部の下向きの接続面２１ａ，２１ａが、磁性ヨーク２２の接続面２２ａ，２２ａに重ねられて接続されて、接着剤などで固定されている。
【００３２】
振動体２０を支持する支持体３０は、板ばね材料を折り曲げて形成されている。例えば筐体１０は鉄系などの磁性材料の板材で形成され、支持体３０は、ステンレスなどの非磁性金属板で形成されている。支持体３０は、支持底部３１と、支持底部３１から直角に折り曲げられてＹ方向に対向する一対の対向板部３２，３２とを有している。それぞれの対向板部３２，３２には、Ｘ方向に向けて細長く形成された開口部３２ａ，３２ａが形成されている。
【００３３】
図３と図４に示すように、支持体３０に振動体２０が搭載される。図２に示すように、磁芯２１には、前記接続面２１ａ，２１ａよりもさらにＹ方向に突出する突出端部２１ｂ，２１ｂが一体に形成されており、突出端部２１ｂ，２１ｂが、対向板部３２，３２の開口部３２ａ，３２ａに嵌合して、振動体２０が、支持体３０に位置決めされて固定されている。
【００３４】
支持体３０には、Ｘ方向の両側において、支持底部３１から連続する弾性支持部材３３，３３が一体に形成されている。
【００３５】
図２と図３に示すように、支持底部３１からＸ方向の一方へ突出する弾性支持部材３３と、Ｘ方向の他方へ突出する弾性支持部材３３は、Ｙ−Ｚ面を挟んで互いに面対称構造である。
【００３６】
図５に拡大して示すように、弾性支持部材３３は、中間板部３４を有している。図４に示すように、中間板部３４は、支持体３０の支持底部３１のＸ方向に向く側部からＺ方向の上向きに直角に折り曲げられて形成されている。図５では、中間板部３４のＹ方向の長さ寸法がＷで示されている。
【００３７】
弾性支持部材３３では、前記中間板部３４からＸ方向の外側に間隔を空けた位置に挟持部３５が設けられている。図４に示すように、挟持部３５に、前記中間板部３４と平行な保持板部３５ａと、保持板部３５ａに対向するように曲げられた弾性保持片３５ｂとが一体に形成されている。図５に示すように、保持板部３５ａと弾性保持片３５ｂとで、筐体１０の固定板部１２が挟まれる。このとき、保持板部３５ａが固定板部１２の内面１２ａに密着し、弾性保持片３５ｂが固定板部１２の外面１２ｂに弾圧されて、挟持部３５が固定板部１２に固定される。
【００３８】
図５に示すように、中間板部３４の外面３４ａと保持板部３５ａの内面３５ｃは互いに平行であり、その間に、第１の弾性変形部３６が設けられている。第１の弾性変形部３６は、支持体３０を構成している板ばね材によって、中間板部３４および保持板部３５ａと一体に形成されている。
【００３９】
第１の弾性変形部３６は、２つの変形板部３６ａ，３６ｂを有している。変形板部３６ａ，３６ｂは、Ｚ方向の幅寸法よりもＹ方向の長さ寸法が大きい帯板形状である。変形板部３６ａ，３６ｂは、板厚方向がＸ方向に向けられて、幅方向がＺ方向へ向けられ、長手方向がＹ方向に向けられている。
【００４０】
変形板部３６ａの基部は、基部曲げ部３６ｃを介して中間板部３４と連続しており、変形板部３６ｂの基部は、基部曲げ部３６ｄを介して保持板部３５ａと連続している。変形板部３６ａの先部と変形板部３６ｂの先部は、中間曲げ部３６ｅを介して連続している。
【００４１】
変形板部３６ａと変形板部３６ｂは、主にＸ方向に曲げ歪みを発生し、その曲率方向はＹ方向である。基部曲げ部３６ｃと基部曲げ部３６ｄおよび中間曲げ部３６ｅは、折り曲げの中心線がＺ方向へ向けられており、主にＸ方向に曲げ歪みを発生する。
【００４２】
第１の弾性変形部３６は、変形板部３６ａ，３６ｂのそれぞれの曲げ歪みおよび基部曲げ部３６ｃ，３６ｄと中間曲げ部３６ｅのそれぞれの曲げ歪みによって、Ｘ方向へ第１の弾性係数を有して弾性変形する。第１の弾性変形部３６にＸ方向への曲げ歪みを与えるのに要する曲げ応力は小さく、第１の弾性係数は比較的小さい値である。第１の弾性変形部３６のＸ方向の歪みによって、振動体２０およびこれを搭載した支持体３０が、Ｘ方向へ第１の固有振動数によって振動可能である。
【００４３】
このときの振動体２０のＸ方向への振動の第１の固有振動数は、振動体２０および支持体３０の合計の質量と前記第１の弾性係数とで決まる。第１の弾性係数が比較的小さい値であるため、第１の固有振動数は比較的低い。
【００４４】
図５に示すように、弾性支持部材３３では、中間板部３４の両端部において、支持体３０の支持底部３１をＸ方向に切り込む切欠き部３７，３７が形成されている。図５では、切欠き部３７，３７の切り込み深さ寸法がＤで示されている。支持底部３１を構成する板ばね材であって、切欠き部３７，３７で挟まれた範囲、すなわち図５において幅寸法Ｗと切り込み深さ寸法Ｄで挟まれた部分の板ばね材が変形板部３８となっている。変形板部３８は、振動体２０を構成する磁性ヨーク２２の下面２２ｃに対して、接着剤などによって固定されていない。変形板部３８とこの変形板部３８から折り曲げられている前記中間板部３４とで第２の弾性変形部３９が構成されている。
【００４５】
振動体２０および支持体３０が、Ｚ方向へ振動するときに、第２の弾性変形部３９が弾性変形する。第２の弾性変形部３９の主な変形部は変形板部３８であり、振動体２０および支持体３０のＺ方向の移動に対して、変形板部３８がＺ方向へ曲げ歪みを発生する。このとき、中間板部３４と変形板部３８との曲げ境界部にも曲げ歪みが発生する。
【００４６】
第２の第２の弾性変形部３９の主な変形部である変形板部３８は、幅方向であるＹ方向に長く、曲げられたときの曲率方向であるＸ方向の寸法が短い。そのため、振動体２０と支持体３０がＺ方向へ振動して第２の弾性変形部３９が曲がるときの第２の弾性係数は、第１の弾性変形部３６のＸ方向での第１の弾性係数に比べてきわめて高い値になる。振動体２０および支持体３０がＺ方向へ振動する際の第２の固有振動数は、振動体２０および支持体３０の質量と第２の弾性係数とで決まる。第２の固有振動数は、第１の固有振動数よりも高い。
【００４７】
切欠き部３７，３７の切り込み深さＤを変化させると、変形板部３８のＸ方向の長さ寸法が変化し、第２の弾性係数が変化する。よって切り込み深さＤを変えることで、振動体２０および支持体３０の第２の方向であるＺ方向への第２の固有振動数を調整することができる。
【００４８】
図２に示すように、筐体１０にはＹ方向に対向する対を成す磁石支持板部１３，１３が設けられている。一方の磁石支持板部１３の内面に、コイル４１と共に磁気駆動部４０を構成する磁界発生部材４２ａが固定され、他方の固定板部１２の内面に、同じくコイル４１と共に磁気駆動部４０を構成する磁界発生部材４２ｂが固定されている。
【００４９】
図６（Ａ）に示すように、一方の磁界発生部材４２ａは、上側に位置する上部磁石４３ａと、底板部１１側に位置する下部磁石４４ａとを有している。上部磁石４３ａと下部磁石４４ａは共に、Ｚ方向の幅寸法よりもＸ方向の長さ寸法が大きい細長形状である。上部磁石４３ａの中心Ｏ１は、図６（Ａ）において、左側に位置し、下部磁石４４ａの中心Ｏ２は、図６（Ａ）において、右側に位置している。上部磁石４３ａは、磁芯２１の突出端部２１ｂに対向する面がＮ極に着磁され、下部磁石４４ａは、突出端部２１ｂに対向する面がＳ極に着磁されている。
【００５０】
振動体２０に外力が作用しておらず、振動体２０が弾性支持部材３３，３３によって中立姿勢に支持されているとき、磁芯２１の突出端部２１ｂの中心Ｏ０は、前記中心Ｏ１と中心Ｏ２に対してＸ方向において中間点に位置し、Ｚ方向において中間点に位置している。
【００５１】
図６に示す磁界発生部材４２ａと対向している他方の磁界発生部材４２ｂは、Ｘ−Ｚ面を挟んで、前記磁界発生部材４２ａと面対称構造である。磁界発生部材４２ｂは、前記上部磁石４３ａと面対称の上部磁石４３ｂと、前記下部磁石４４ａと面対称の下部磁石４４ｂを有している。なお、図２には下部磁石４４ｂが図面に現れていない。磁界発生部材４２ｂの上部磁石４３ｂは、磁芯２１の突出端部２１ｂに対向する面がＳ極に着磁され、下部磁石４４ｂは、突出端部２１ｂに対向する面がＮ極に着磁されている。すなわち、対向する上部磁石４３ａと上部磁石４３ｂの表面が互いに逆の磁極であり、対向する下部磁石４４ａと下部磁石４４ｂの表面が互いに逆の磁極である。
【００５２】
振動機構部６は２つの共振モードを有している。１つの共振モードは、振動体２０と支持体３０がＸ方向へ振動するときの第１の固有振動数による振動である。第２の共振モードは、振動体２０と支持体３０がＺ方向へ振動するときの第２の固有振動数による振動である。前述のように、第２の固有振動数は第１の固有振動数よりも十分に高い。
【００５３】
振動機構部６を第１の共振モードで駆動するときは、コイル４１に対して、第１の固有振動数に一致する第１の周波数またはこれに近い周波数の第１の駆動パルスＰ１が与えられる。このときに、磁芯２１の突出端部２１ｂの表面の磁極がＮ極またはＳ極に変わる周波数が、第１の固有振動数に一致しまたは第１の固有振動数に近い値となる。
【００５４】
コイル４１に通電されて磁芯２１の突出端部２１ｂが磁極として機能すると、図６（Ｂ）に示すように、突出端部２１ｂの中心Ｏ０に対して中心Ｏ１，Ｏ０，Ｏ２が並ぶ直線方向へ駆動力Ｆが作用する。駆動信号が第１の周波数またはこれに近い周波数のときは、駆動力ＦのＸ方向の分力Ｆｘによって、振動体２０と支持体３０がＸ方向へ第１の共振モードで共振する。
【００５５】
振動機構部６を第２の共振モードで駆動するときは、コイル４１に対して、第２の固有振動数に一致する第２の周波数またはこれに近い周波数の第２の駆動パルスＰ２が与えられる。このとき、駆動力ＦのＺ方向の分力Ｆｚによって、振動体２０と支持体３０がＺ方向へ第２の共振モードで共振する。
【００５６】
例えば、第１の固有振動数が１５０〜２００Ｈｚ程度に設定され、第２の固有振動数が４００〜６００Ｈｚ程度に設定される。
【００５７】
振動機構部６は、図１に示す携帯用音響機器１のケースの内面に固定されているため、携帯用音響機器１を保持している手に、第１の固有振動数の振動または第２の固有振動数の振動を感じさせることができる。
【００５８】
図７に示す駆動回路部７では、オーディオアンプ５１から得られる音楽情報Ｄ０が音源として使用される。この音楽情報Ｄ０は、ＣＤやメモリに記録されたデータを復元して再生した情報、またはラジオ電波から受信した情報などであり、ライブの音楽演奏を再現するアナログ情報である。この音楽情報Ｄ０は、打楽器、弦楽器、木管楽器、金管楽器、電子楽器などの複数の楽器の実際の演奏音を再現したものであり、複数の楽器の演奏音が混在している。以下においては、実際の楽器ごとの演奏音を音データと呼ぶ。
【００５９】
図７に示すように、駆動回路部７に、音楽情報Ｄ０を増幅する増幅回路５３が設けられており、この増幅回路５３で増幅された音楽情報Ｄ０の再生音がスピーカ５４から出力される。この再生音は、図１に示す携帯用音響機器１のケースに設けられた発音部３から外部に発せられる。なお、ケースに設けられた音声出力部４にイヤホーンが接続されたときは、発音部３から再生音が出力されずに、イヤホーン５から再生音が発せられる。
【００６０】
駆動回路部７では、増幅回路５３に与えられるのと同じアナログの音楽情報Ｄ０が、音データ抽出部である２つのバンドパスフィルター５５ａ，５５ｂに同時に与えられる。第１の音データ抽出部であるバンドパスフィルター５５ａには、電圧増幅回路５６ａ、第１の区間抽出部である電圧比較回路５７ａおよび第１のパルス変換部であるパルス変換回路５８ａが順に接続されている。第２の音データ抽出部であるバンドパスフィルター５５ｂには、電圧増幅回路５６ｂ、第２の区間抽出部である電圧比較回路５７ｂおよび第２のパルス変換部であるパルス変換回路５８ｂが順に接続されている。
【００６１】
パルス変換回路５８ａとパルス変換回路５８ｂは共に選択部である選択回路６０に接続され、選択回路６０にスイッチ部として機能するトランジスタ６５が接続される。図２ないし図６に示した振動機構部６のコイル４１とダイオード６６とが並列に接続されており、この並列部に電源電圧が与えられ、前記トランジスタ６５のスイッチ機能によって、コイル４１に駆動電流が断続的に与えられる。
【００６２】
図７に示す駆動回路部７の各ブロックは、それぞれが個別の回路部として構成されていてもよいし、それぞれのブロックが、マイクロコンピュータのＣＰＵにおいてソフトウエアに基づいて実行されてもよい。この場合には、オーディオアンプ５１から得られたアナログの音楽情報Ｄ０がディジタル値に変換されてＣＰＵに与えられる。あるいは、バンドパスフィルター５５ａ，５５ｂが音楽情報Ｄ０をアナログ処理するものであり、バンドパスフィルター５５ａ，５５ｂからの出力がディジタル値に変換されてＣＰＵに与えられて、電圧増幅回路５６ａ，５６ｂ以下に相当する処理が行われてもよい。
【００６３】
次に、図９の波形図に基づいて、駆動回路部７の動作を説明する。
オーディオアンプ５１から得られるアナログの音楽情報Ｄ０には、複数の楽器の音データが混在している。実施の形態では、音楽情報Ｄ０に、ベースの音を再生する音データ、ドラムの音を再生する音データ、トランペットの音を再生する音データ、エレキギターの音を再生する音データなどが含まれている。
【００６４】
図７に示すバンドパスフィルター５５ａ，５５ｂは、共に一定の周波数帯の音データを抽出するものである。一方のバンドパスフィルター５５ａによって、音楽情報Ｄ０からベースの音域を含む帯域幅の音データＤ１ａが抽出され、他方のバンドパスフィルター５５ｂによって、音楽情報Ｄ０からドラムの音域を含む帯域の音データＤ１ｂが抽出される。
【００６５】
バンドパスフィルター５５ａ，５５ｂは、抽出する音域および帯域幅を可変して設定できるように、プログラマブルなフィルターを使用することが好ましい。これにより、音データＤ１ｂとして比較的高音域の音を発するスネアドラムの帯域の音データを抽出したり、音データＤ１ｂとして比較的低音域の音を発するバスドラムの帯域の音データを抽出することができる。
【００６６】
また、ベースの音データやドラムの音データに限られず、それ以外の楽器の音データ、例えばトランペットの帯域の音データやエレキギターの帯域の音データを抽出することも可能である。
【００６７】
バンドパスフィルター５５ａで抽出された音データＤ１ａは電圧増幅回路５６ａで増幅され、バンドパスフィルター５５ｂで抽出された音データＤ１ｂは電圧増幅回路５６ｂで増幅される。図９には、音データＤ１ａ，Ｄ１ｂが増幅された増幅データＤ２ａ，Ｄ２ｂの波形が示されている。電圧比較回路５７ａでは、ベースの音域の音データＤ１ａを増幅した増幅データＤ２ａと参照電圧Ｓ１とが比較されて比較データＤ３ａが得られる。比較データＤ３ａは、増幅データＤ２ａのうちの参照電圧Ｓ１よりも高い電圧となるデータ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・を抽出したものである。同様に、電圧比較回路５７ｂでは、ドラムの音域の音データＤ１ｂを増幅した増幅データＤ２ｂと参照電圧Ｓ２とが比較されて比較データＤ３ｂが得られる。比較データＤ３ｂは、増幅データＤ２ｂのうちの参照電圧Ｓ２よりも電圧が高いデータ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・を抽出したものである。
【００６８】
第１のパルス変換部であるパルス変換回路５８ａと、第２のパルス変換部であるパルス変換回路５８ｂはマルチバイブレータなどで構成されている。
【００６９】
パルス変換回路５８ａは発振回路を内蔵しており、この発振回路では基礎発振パルスが分周されて一定の周波数の第１の駆動パルスＰ１が生成される。第１の駆動パルスＰ１は、振動機構部６を第１の共振モードで駆動することのできる周波数に設定されている。すなわち、第１の駆動パルスＰ１は、振動体２０をＸ方向へ向けて第１の固有振動数、または第１の固有振動数に近似した振動数で振動させることができる周波数に設定されている。
【００７０】
パルス変換回路５８ａでは、図９に示すように、比較データＤ３ａで抽出されたデータ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・の区間内に、一定の周期の第１の駆動パルスＰ１が出力され、これが第１の駆動信号Ｄ４ａとなる。
【００７１】
パルス変換回路５８ｂに内蔵された発振回路で、基礎発振パルスが分周されて第２の駆動パルスＰ２が生成される。第２の駆動パルスＰ２は、振動機構部６を第２の共振モードで駆動することのできる周波数に設定されている。すなわち、第２の駆動パルスＰ２は、振動体２０をＺ方向へ向けて第２の固有振動数、または第２の固有振動数に近似した振動数で振動させることができる周波数に設定されている。
【００７２】
パルス変換回路５８ｂでは、図９に示すように、比較データＤ３ｂで抽出されたデータ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・の区間内に、一定の周期の第２の駆動パルスＰ２が出力され、これが第２の駆動信号Ｄ４ｂとなる。
【００７３】
図８に示すように、選択部である選択回路６０は、第１の駆動信号Ｄ４ａを保持するメモリ６１ａと、第２の駆動信号Ｄ４ｂを保持するメモリ６１ｂと、メモリ６１ａに保持された第１の駆動信号Ｄ４ａとメモリ６１ｂに保持された第２の駆動信号Ｄ４ｂとを比較する比較判定部６２とを有し、比較判定部６２から複合駆動信号Ｄ５が得られる。
【００７４】
比較判定部６２では、ベースの音域の音データＤ１ａから得られた第１の駆動信号Ｄ４ａと、ドラムの音域の音データＤ１ｂから得られた第２の駆動信号Ｄ４ｂとが時間的に重複したときに、いずれか一方を選択する。この実施の形態では、比較判定部６２において高い周波数の駆動パルスＰ２が優先されて選択される。なお、第１の駆動信号Ｄ４ａと第２の駆動信号Ｄ４ｂとが時間的に重複しないときは、第１の駆動信号Ｄ４ａと第２の駆動信号Ｄ４ｂがそのまま比較判定部６２を通過する。
【００７５】
さらに詳しく説明すると、図１０（Ａ）に示すように、第２の駆動信号Ｄ４ｂでは、データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・の期間中に第２の駆動パルスＰ２が出力している。図１０（Ｂ）に示すように、第１の駆動信号Ｄ４ａは、データ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・の期間中に第１の駆動パルスＰ１が出力している。データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・とデータ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・が時間的に重複しないときは、第２の駆動信号Ｄ４ｂと第１の駆動信号Ｄ４ａが、そのまま複合駆動信号Ｄ５に含まれる。
【００７６】
図１０（Ｃ）に示すように、データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・とデータ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・が時間的に重複するときは、複合駆動信号Ｄ５に、重複時間に限って、高い周波数の第２の駆動パルスＰ２が優先されて出力され、第２の駆動パルスＰ２が与えられているデータ区間およびその前後の短時間の区間は、低い周波数の第１の駆動パルスＰ１が出力されない。
【００７７】
図７に示すように、選択回路６０から得られる複合駆動信号Ｄ５は、トランジスタ６５に与えられ、複合駆動信号Ｄ５に含まれる第１の駆動パルスＰ１と第２の駆動パルスＰ２のタイミングおよび周期に合わせて振動機構部６のコイル４１に駆動電流が与えられる。
【００７８】
振動機構部６は、第１の駆動パルスＰ１で駆動されるとき、振動体２０がＸ方向へ比較的低い周波数の第１の固有振動数またはこれに近似した振動数で駆動され、第２の駆動パルスＰ２で駆動されるときは、振動体２０がＺ方向へ比較的高い周波数の第２の固有振動数またはこれに近似した振動数で駆動される。
【００７９】
第１の駆動信号Ｄ４ａの第１の駆動パルスＰ１で駆動されるとき、データ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・の区間で比較的周波数の低い振動が発生し、これが携帯用音響機器１のケースに与えられる。このケースを保持している手に対し、音楽情報Ｄ０の再生音のベースが演奏されるタイミングに合わせて低い周波数の振動がリズミカルに与えられる。
【００８０】
第２の駆動信号Ｄ４ｂの第２の駆動パルスＰ２で駆動されるとき、データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・の区間で比較的周波数の低い振動が発生し、これが携帯用音響機器１のケースに与えられる。このケースを保持している手に対し、音楽情報Ｄ０の再生音のドラムが演奏されるリズムに合わせて高い周波数の振動がリズミカルに与えられる。
【００８１】
さらに、図１０（Ｃ）に示すように、データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・と、データ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・が時間的に重複するときは、高い周波数の第２の駆動パルスＰ２による駆動が優先されるため、ケースを保持している手に対して、ベースの演奏タイミングに合わせた振動と、ドラムの演奏リズムに合わせた振動とが同時に与えられているように感じさせることが可能である。
【００８２】
この振動発生装置では、振動機構部６が第１の固有振動数またはそれに近い振動数で駆動され、また第２の固有振動数またはそれに近い振動数で駆動されるために、振動機構部６からキレのよい大きな振動を得ることができる。また、高い周波数の第２の固有振動数によって、ケースを保持する手に対して高い周波数の軽快なリズムの振動を与えることができ、低い周波数の第１の固有振動数によって、ケースを保持する手に対して低い周波数の重厚な振動を与えることができ、２種類の楽器に対応したことなる感触の振動を発生することができる。
【００８３】
また、図８に示す選択回路６０によって、第１の駆動パルスＰ１と第２の駆動パルスＰ２とを選択するタイミングを種々に設定することができる。
【００８４】
例えば、図１０（Ａ）（Ｂ）に示すように、第１の駆動パルスＰ１を含むデータ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・と、第２の駆動パルスＰ２を含むとデータ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・とが時間的に重複したときに、データ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・と、データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・のいずれかの時間をわずかに遅延させることで、データ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・と、データ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・との重複を無くし、または重複する時間をなるべく短くするように設定することができる。
【００８５】
データ区間Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・、またはデータ区間Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・を短時間だけ遅延させても、スピーカ５４から発せられる再生音との振動とがわずかな時間ずれるだけであり、この程度の時間のずれは人の手でほとんど感じることはない。
【００８６】
次に、図１１に示す例では、バンドパスフィルターによって、音楽情報Ｄ０から音データＤ２ｃが抽出される。図１１（Ａ）に示す音データＤ２ｃは、例えばシンバルまたはトロンボーンやホルンなどのように、音の発生時間が比較的長く且つ音響的な余韻を含む楽器の音域を含む帯域から抽出されたものである。駆動回路部７では、音データＤ２ｃのみが抽出されてもよいし、音データＤ２ｃとベースやドラムなどの他の楽器の音域の音データが一緒に抽出されてもよい。
【００８７】
電圧比較回路において、増幅された音データＤ２ｃと参照電圧Ｓ３とが比較され、図１１（Ｂ）に示すように、参照電圧Ｓ３よりも電圧が高いデータ区間Ｔｃを示す比較データＤ３ｃが得られる。そして、図１１（Ｃ）に示すように、パルス変換回路では、データ区間Ｔｃの期間内に第１の駆動パルスＰ１と第２の駆動パルスＰ２を混在させて出力させる。これにより、１つのデータ区間Ｔｃ内において、振動機構部６の振動体２０を、第１の固有振動数と第２の固有振動数とを混在させた周波数で駆動することができる。
【００８８】
例えば、図１１（Ｃ）に示すように、データ区間Ｔｃの最初に高い周波数の第２の駆動パルスＰ２を発生させ、データ区間Ｔｃの後半に低い周波数の駆動パルスＰ１を発せさせることで、シンバルまたはトロンボーンやホルンなど音の再生に合わせて、最初に細かな衝撃が与えられ、その後に低い周波数の余韻が続くような振動を発生させることができる。
【００８９】
また、図７に示す駆動回路部７では、オーディオアンプ５１から得られるアナログの音楽情報Ｄ０からバンドパスフィルター５５ａ，５５ｂを使用して、異なる音データが抽出されているが、音源としてライブの音楽の再生音をディジタル化したデータベース、例えばＣＤやメモリに記録されているデータベースを使用することができる。この場合には、音データ抽出部によって、それぞれの楽器に対応する音域のディジタルデータがディジタル処理部において抽出され、さらに、一定の音量レベルを超えたデータ区間が抽出され、パルス変換回路でデータ区間内に、駆動パルスＰ１または駆動パルスＰ２が発せられる。
【００９０】
なお、前記実施の形態では、振動体２０を振動させるための駆動部として磁気駆動部４０が使用されているが、この駆動部は圧電素子などの磁気駆動以外の駆動方式を使用したものであってもよい。この場合、振動体２０は必ずしも磁性金属材料で形成する必要はない。
【００９１】
また振動機構部６は、携帯用音響機器１のケースに限られず、ゲーム装置のケース、リモートコントローラのケース、またはイヤホーンなどに搭載することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  振動発生装置
１０  筐体
２０  振動体
２１  磁芯
２２  磁性ヨーク
３０  支持体
３３  弾性支持部材
３６  第１の弾性変形部
３９  第２の弾性変形部
４０  磁気駆動部
４１  コイル
４２ａ，４２ｂ  磁界発生部材
５５ａ，５５ｂ  バンドパスフィルター（音データ抽出部）
５７ａ，５７ｂ  電圧比較回路（区間抽出部）
５８ａ，５８ｂ  パルス変換回路（パルス変換部）
６０  選択回路（選択部）
Ｄ０  音楽情報
Ｄ１ａ，Ｄ１ｂ  音データ
Ｐ１  第１の駆動パルス
Ｐ２  第２の駆動パルス
Ｔａ１，Ｔａ２，Ｔａ３，・・・  データ区間
Ｔｂ１，Ｔｂ２，Ｔｂ３，・・・  データ区間
【図１】
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【図２】
0005840427.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005840427.tif 000005
【図５】
0005840427.tif 000006
【図６】
0005840427.tif 000007
【図７】
0005840427.tif 000008
【図８】
0005840427.tif 000009
【図９】
0005840427.tif 000010
【図１０】
0005840427.tif 000011
【図１１】
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