(57)【要約】本発明は、空中波放送の視聴または画像通話時、別途の付加的な装置なく使うことができ、エコー現象のない超音波スピーカーシステムを備える移動体通信端末用ボードを提供する。このため本発明は、音声データを処理するためのベースバンドチップと；前記ベースバンドチップから出力される信号の入力を受けて超音波帯域に変調させるための超音波駆動チップと；及び上記の超音波駆動チップからの超音波信号を外部へ出力させるための超音波スピーカーとを含む移動体通信端末用ボードを提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声データを処理するためのベースバンドチップと；
前記ベースバンドチップから出力される信号の入力を受け超音波帯域に変調させるための超音波駆動チップと；及び
前記超音波駆動チップからの超音波信号を外部へ出力させるための超音波スピーカーとを含む移動体通信端末用ボード。
【請求項２】
前記超音波駆動チップ及び超音波スピーカーが一体型モジュールに具現されて装着されることを特徴とする、請求項１記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項３】
前記超音波スピーカーが復数の薄膜型超音波変換器により具現されることを特徴とする、請求項１記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項４】
前記超音波スピーカーがPVDFフィルム型の圧電素子を用いた超音波変換器であることを特徴とする、請求項１記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項５】
前記超音波スピーカーがMEMS技術により具現されることを特徴とする、請求項１記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項６】
前記超音波スピーカーと超音波駆動チップとを一つの半導体チップに具現することを特徴とする、請求項５記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項７】
前記超音波駆動チップは、
前記ベースバンドチップから出力された音声データの入力を受け、これを帯域補償及び歪曲補償などの処理を行う前処理部と；
超音波帯域の搬送波を生成する搬送波発生部と；
前記前処理部の出力信号を搬送波を利用して超音波帯域に変調させるための変調部と；及び
前記変調部の出力信号を増幅させるための超音波増幅部とを備える、請求項１記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項８】
超音波帯域に変調された出力信号を出力するための超音波スピーカーと；及び
前記超音波スピーカーを駆動するための超音波駆動チップを統合して備え、音声データを処理するベースバンドチップを備える移動体通信端末用ボード。
【請求項９】
前記超音波スピーカーが復数の薄膜型超音波変換器により具現されることを特徴とする、請求項８記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項１０】
前記超音波スピーカーがPVDFフィルム型の圧電素子を用いた超音波変換器であることを特徴とする、請求項８記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項１１】
前記超音波スピーカーがMEMS技術により具現されることを特徴とする、請求項８記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項１２】
前記超音波スピーカーと前記超音波駆動チップとを一つの半導体チップに具現することを特徴とする、請求項１１記載の移動体通信端末用ボード。
【請求項１３】
前記超音波駆動チップは、
前記ベースバンドチップから出力された音声データの入力を受け、これを帯域補償及び歪曲補償などの処理を行う前処理部と；
超音波帯域の搬送波を生成する搬送波発生部と；
前記前処理部の出力信号を、搬送波を利用して超音波帯域に変調させるための変調部と；及び
前記変調部の出力信号を増幅させるための超音波増幅部とを備える、請求項８記載の移動体通信端末用ボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体通信端末に関し、特に超音波スピーカーシステムを備える移動体通信用ボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会の急激な発達は、単に音声だけを伝達する通信端末以外にも多様な機能が追加された複合通信端末を要求している。
【０００３】
このような要求に応じ、いわゆる「カメラフォン」という移動体通信端末が開発され、これは、従来の移動体通信端末と同じく音声通話機能を有するだけでなく、デジタルカメラを有するので、撮影した映像を通信端末を介し無線で他の端末へ送ることができ、また、ＰＣ（パソコン）等と連結してＰＣの画面に出力、及びＰＣ内の貯蔵装置に貯蔵することができる。
【０００４】
また、空中波放送プログラムを受信できる移動体通信端末やインターネットに連結され、インターネット情報をダウンロードできる移動体通信端末及び動画をディスプレーできる移動体通信端末が開発された。
【０００５】
したがって、マルチメディア時代に合わせて音声送受信機能及び画像送受信機能はもちろん、前述した機能等が全て遂行可能な次世代移動体通信端末(IMT-2000)が開発されている。
【０００６】
一方、このような複合通信端末を使って画像通話をする場合、使用者の画像を送り、受信した相手の画像を確認しながら通話するために端末との間隔を一定距離以上維持しなければならない。このためには移動体通信端末に有無線のイヤーセット(earset)やヘッドセット(headset)を連結して使うか、またはスピーカーフォン(speaker phone)機能を使わなければならない。
【０００７】
ところが、前記のように有無線のイヤーセットやヘッドセットを連結して使う場合、使用者がこれをいつも携帯しなければならない不便がある。
【０００８】
また、スピーカーフォン機能を使う場合は、移動体通信端末に使われるスピーカーが振動板を振動させて音波を発生させる構造で具現されているため発生された音が四方に広がる。その結果、周辺に騷音を誘発させ、私生活が露出される恐れがある。そして、スピーカーを通じて出力された音の反射音が端末のマイクを通じて入力されて発生するエコーにより高性能のスピーカーフォンを具現するのに技術的に困難がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたもので、空中波放送の視聴または画像通話時、別途の付加的な装置なく使うことができ、エコー現象のない超音波スピーカーシステムを備える移動体通信端末用ボードを提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記技術的課題を達成するための本発明の一側面によれば、音声データを処理するためのベースバンドチップと；前記ベースバンドチップから出力される信号を受けて超音波帯域に変調させるための超音波駆動チップと；及び前記超音波駆動チップからの超音波信号を外部へ出力させるための超音波スピーカーとを含む移動体通信端末用ボードが提供される。
【００１１】
本発明の他の側面によれば、超音波帯域に変調された出力信号を出力するための超音波スピーカーと；及び前記超音波スピーカーを駆動するための超音波駆動チップを統合して備え、移動体通信端末を駆動制御するベースバンドチップを備える移動体通信端末用ボードが提供される。
【発明の効果】
【００１２】
前述した本発明は移動体通信用端末に超音波スピーカーシステムを使うことによって、出力信号を超音波帯域に変調して出力し、所望の領域で可聴音場が形成されるようにする。よって、従来、振動板を振動させたため音が四方に広がって発生された騒音発生または私生活の露出などの問題を解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者が本発明の技術的思想を容易に実施できる程度に詳しく説明するために、本発明の最も望ましい実施例を添付した図を参照して説明することにする。
【００１４】
図１は本発明の第1実施例に係る超音波マイクロスピーカーを備えた移動体通信端末用ボードの構成図である。
【００１５】
図１を参照すれば、移動体通信端末用ボード(PCB；Printed Circuit Board；１００)は信号を出力するためのベースバンドチップ１１０と、ベースバンドチップ１１０から出力される信号を受けて超音波帯域に変調させるための超音波駆動チップ１２０と、超音波駆動チップ１２０から出力される超音波信号を出力させるための超音波スピーカー１３０と、超音波駆動チップ１２０に電源を供給するための電源供給部１４０を備える。
【００１６】
そして移動体通信端末を手に持って通話する場合、４０〜６０ｃｍ以内で使用者の顔部分に可聴音場が形成されれば通話に無理がないので、超音波駆動チップ１２０は４０〜６０ｃｍ程度の距離で６０ｄＢ程度のオーディオ出力を出すように設計されるのが望ましい。
【００１７】
動作を簡略に説明すれば、ベースバンドチップ１１０を通じて出力された信号が超音波駆動チップ１２０で超音波帯域に変調された後、超音波スピーカー１３０を通じて出力される。出力された超音波帯域の信号は空気の非線型性によって直進性と指向性を有する本来の可聴信号に復調されて使用者だけが聞くことができるようにすることが可能である。
【００１８】
本発明は出力信号を超音波帯域に変調して出力させ、超音波信号によって形成される可聴音場外ではこれを聞くことができないので、周辺に騷音が発生せず、私生活が露出される問題が発生しない。また、従来のような別途装置の携帯は必要でなく、出力された信号がフィードバックされないのでエコー現象のない高性能のスピーカーフォンの具現が可能である。
【００１９】
次では、前記過程の中でベースバンドチップ１１０の出力信号の入力を受けて超音波帯域に変調させる超音波駆動チップ１２０の内部ブロック及び動作に対し説明する。
【００２０】
図２は、図１の超音波駆動チップ１２０の内部ブロック図及び当該出力信号を出力させるための超音波スピーカー１３０が附着された場合を示した図である。
【００２１】
図２を参照すれば、超音波駆動チップ１２０は音楽、音声などの可聴信号の入力を受けてこれを帯域補償及び歪曲補償などの処理を行う前処理部１２２と、超音波帯域の搬送波を生成する搬送波発生部１２４と、前処理部１２２の出力信号を搬送波を利用して超音波帯域に変調させるための変調部１２６と、変調部１２６の出力信号を増幅させるための超音波増幅部１２８を備える。
【００２２】
そして超音波スピーカー１３０は超音波駆動チップ１２０内の超音波増幅部１２８から出力される超音波信号を外部へ出力させる。
【００２３】
動作を簡略に見れば、信号源から入力される音楽、音声などの可聴信号を前処理部１２２で帯域補償、歪曲補償などの前処理を行う。引き継き、前処理された信号は搬送波発生部１２４から発生する超音波搬送波を利用して変調部１２６で超音波帯域に変調される。これは超音波増幅部１２８で増幅されて出力され、超音波スピーカー１３０を通じて空気中へ直接放射される。
【００２４】
参考に、前述した超音波駆動チップ１２０は４０〜６０ｃｍ程度の距離で６０ｄＢ程度のオーディオ出力を出すよう設計することが望ましい。
【００２５】
図３は超音波スピーカー及び超音波駆動チップをモジュールに具現した場合の斜視図であり、入力された可聴信号を超音波帯域に変調するための超音波駆動回路ボード１４０と、超音波駆動回路ボード１４０の出力信号を外部へ出力するための超音波スピーカー１５０が一体型に具現される。
【００２６】
そして超音波駆動回路ボード１４０は外部から信号の入力を受けるための信号入力線ａ及び信号接地線ｂを有し、また駆動のための電源の供給を受けるための電源供給線ｃ及び電源接地線ｄを有する。
【００２７】
参考に、一体型モジュールで設計された超音波駆動回路ボード１４０と超音波スピーカー１５０は既存の移動体通信端末で使われるスピーカーと類似の大きさ及び厚さを有する。
【００２８】
図４は、図３の超音波駆動回路ボード１４０の内部構成を簡略に示した図であって、駆動チップ１４２が搭載されたことが分かる。
【００２９】
超音波駆動チップ１４２を搭載した超音波駆動回路ボード１４０と超音波スピーカー１５０とを一体型に具現し、前記提示された移動体通信端末用ボード１００に使うことができる。
【００３０】
このように一体型モジュールで具現された超音波スピーカーシステムは、その模様や大きさ、及び使用方法などが既存のスピーカーと類似するため、既存の移動体通信端末に別途大きな修正をしなくても容易に使用され得るという長所を有する。
【００３１】
図５は、本発明の第２実施例に係る超音波マイクロスピーカーと、これを駆動するための駆動回路とを備えるベースバンドチップを搭載した移動通体信端末用ボードの概念図であって、ベースバンドチップ２２０に超音波駆動チップ２２２がハードウェアブロックの形態に統合され超音波スピーカー２４０を駆動する。
【００３２】
これを図１の本発明の第１実施例と比較してみれば、移動体通信端末用ボード２００内の超音波駆動チップ２２２がベースバンドチップ２２０に一つのハードウェアブロックとして統合され、マイクロ超音波スピーカー２４０を駆動するように具現されたことが分かる。
【００３３】
このようにベースバンドチップ２２０に超音波駆動チップ２２２が統合されて具現されれば、小型化することで電力消耗を減らすことができ、生産単価を低めることができる。
【００３４】
図６は、前述した超音波駆動チップ及び超音波スピーカーを半導体チップで集積して具現した場合を示した図であって、一つの半導体チップ１６０上に MEMS（Micro Electro Mechanical System）技術により具現された超音波スピーカー１６４と超音波駆動チップ１６２を集積した。即ち、超音波スピーカーオンチップ（USOC:Ultrasonic-Speaker-on-a-Chip）ということができる。
【００３５】
このように半導体設計技術で具現された超音波駆動チップ１６２と、MEMS技術で具現された超音波スピーカー１６４が一体型に具現されれば、より容易に小型化することができ、電力消耗もさらに低減させることができる。
【００３６】
また、これは図１及び図５を通じて提示された移動体通信端末用ボード１００、２００に使われ得る。
【００３７】
次では、本発明に使われるスピーカーを移動体通信端末に使用可能になるように小型化するための様々な技術を適用して具現する場合に対して説明する。
【００３８】
図７は、図１及び図５での超音波スピーカー１３０、２４０を圧電素子により具現した場合の概念図であって、複数個の超音波変換器１７０を配列した形に具現される。
【００３９】
図８は、図１及び図５での超音波スピーカー１３０、２４０を薄膜型に具現した場合を示した図であって、PVDF（Polyvinylidene difluoride）フィルム型の圧電素子を利用した超音波変換器１８０を通じて超音波スピーカー１３０、２４０を具現する。
【００４０】
このような場合、低電力消耗の具現が可能である。
【００４１】
図９は、図１及び図５での超音波スピーカー１３０、２４０をMEMS技術により具現した場合を示した図であって、MEMS技術により具現された超音波変換器１９０を通じて超音波スピーカーを具現する。
【００４２】
MEMS技術により具現された超音波変換器を通じて超音波スピーカーを具現する場合、高效率の小型超音波スピーカー製作が可能である。
【００４３】
前述した超音波スピーカーシステムを備える移動体通信用端末を使って画像通話をする場合、使用者は別途の装置を備えければならない不便を減らすことができる。また、出力信号を超音波帯域に変調し、これを４０〜６０ｃｍ距離ほど離れている使用者の顔に集中して出力させるため、可聴音場以外では出力信号を聞くことができないので私生活が保護されるだけでなく騷音の発生を防止することができる。
【００４４】
また、移動体通信用端末を使って空中波放送を聞く場合にも使用され得、この場合にも騷音の発生を防止する效果と私生活保護の效果を得ることができる。
【００４５】
また、音声通話のための移動体通信用端末を使う場合に本発明は応用可能であり、このような場合人体に及ぶ電磁波の影響を減らすことができる。
【００４６】
移動体通信端末を頭に当てて通話する場合、移動体通信端末で発生する電磁波が使用者の脳に直接悪影響を及ぼすと報告されている。幸いに電磁波はその強度が距離に反比例するので、使用者が移動体通信端末から数十ｃｍ離れて通話することだけで使用者に及ぶ電磁波の影響は相当減る。よって、前述した発明を使うようになれば数十ｃｍ程度の間隔をおいて離れて通話をすることができるようになるので、電磁波の影響を減らすことができる效果を得ることができる。
【００４７】
本発明の一実施例に係る移動体通信端末用ボードでは電源供給部が超音波駆動チップへ電源を供給することを例示したが、電源供給部は超音波駆動チップだけでなくベースバンドチップなどにも電源を供給して駆動させることができるので本発明はこれに制限を受けない。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
このように本発明は前述した実施例及び添付された図によって限定されるものではなくて、本発明の技術的思想を外れない範囲内で様々な置換, 変形及び変更が可能であるということが本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者において明白であるはずである。
【００４９】
前述した本発明は、移動体通信用端末に超音波スピーカーシステムを用いて出力信号を超音波帯域に出力し、所望の領域で可聴音場を形成させるので、使用者が画像通話をし、または空中波放送を視聴する場合にも騷音を誘発させず、私生活が保護される。そして出力信号がフィードバックされないので、これによるエコー問題が発生しない。
【００５０】
また、移動体通信端末と一程距離を維持して使うことができるので、移動体通信端末で発生する電磁波による疾病を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第1実施例に係る超音波マイクロスピーカーを備えた移動体通信端末用ボードの構成図である。
【図２】図１の超音波駆動チップの内部ブロック図及び当該出力信号を出力させるための超音波スピーカーが附着された場合を示した図である。
【図３】超音波スピーカー及び超音波駆動チップをモジュールに具現した場合の斜視図である。
【図４】図３の超音波駆動回路ボードの内部構成を簡略に示した図である。
【図５】本発明の第２実施例に係る超音波マイクロスピーカーと、これを駆動するための駆動回路とを備えるベースバンドチップの概念図である。
【図６】前述した超音波駆動チップ及び超音波スピーカーを半導体チップで集積して具現した場合を示した図である。
【図７】図１及び図５における超音波スピーカーを圧電素子により具現した場合の概念図である。
【図８】図１及び図５における超音波スピーカーを薄膜型に具現した場合を示した図である。
【図９】図１及び図５での超音波スピーカーをMEMS技術により具現した場合を示した図である。
【図２】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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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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