音频设备、音频系统、图像显示设备和图像投影设备的制造方法
【专利摘要】一种音频设备10，包括：壳体20；压电振动单元60，设置在壳体20上并且具有压电元件；以及通信单元，用于接收音频信号。当接收到的声频信号被施加至压电元件并且音频设备10的负载被施加至压电振动单元60时，压电元件变形而引起压电振动单元60的变形，从而与音频设备10接触的接触表面200振动并产生声音。
【专利说明】首频设备、首频系统、图像显不设备和图像投影设备
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年8月26日提交的第2013-174703号、第2013-174737号以及第2013-174838号的日本专利申请的优先权和利益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
[0003]本公开涉及音频设备、音频系统、图像显示设备和图像投影设备。
【背景技术】
[0004]传统上已提出了允许通过经由网络通信连接至位于远程位置的会议室的语音会议的各种音频设备(例如，参照专利文献I)。这种音频设备设有传声器和扬声器，并且当放置在会议室中的桌子等上时，用传声器获得室内的声音并且向对方的会议室中的另一音频设备(对方的音频设备)传输作为传输音频信号的声音，并且从扬声器输出从对方的音频设备传输的、接收到的音频信号(对方的会议室中的声音)。电动扬声器通常作为扬声器使用。
[0005]此外，例如，传统的电视接收机(下文中简称为“TV”)从设置在TV的扬声器处产生声音。作为传统TV的扬声器，通常使用电动扬声器，并且，例如专利文献2描述了使用该电动扬声器的电视。
[0006]进一步地，例如，传统投影设备从设置在传统投影设备的扬声器处产生声音。通常使用电动扬声器作为传统投影设备的扬声器。例如，专利文献3描述了具有电动扬声器的结构的振动产生设备，该电动扬声器设置有磁铁、声圈、振动膜以及用于容纳这些部件的盒。由电动扬声器产生的声音的频率特性受电动扬声器的尺寸的影响。例如，为了再产生低音调的声音，需要大的电动扬声器。
[0007]先行技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献I:日本专利公开公报“特开2008-245250”
[0010]专利文献2:日本专利公开公报“特开2011-35552”
[0011]专利文献3:日本实用新型公开公报“实开平5-85192”
【实用新型内容】
[0012]实用新型要解决的问题
[0013]然而，由于电动扬声器具有较差的声音扩散性，所以根据与扬声器的位置关系，难以听到来自扬声器的声音，例如，音量按与扬声器的距离成比例地变小。
[0014]此外，由于电动扬声器需要磁铁、声圈、振动膜等各种部件，因此不可避免的是，扬声器包括大量的组件。因此，大的扬声器导致设备尺寸上的增大，并且因此难以使用。特别是由于最近的TV具有薄型设计趋势，因此难以在其上安装大的扬声器。结果，TV和投影设备可能在低频范围内具有不充足的声压。这种不便由可以产生声音并且显示静态图像或视频图像的TV和投影设备以及各种图像显示设备和各种图像投影设备引起。
[0015]因此，鉴于上述观点，本实用新型的目的在于提供能够获得在广阔的范围内具有小的音量差的声音的音频设备和音频系统。
[0016]而且，本实用新型的目的在于提供能够以优选的方式产生声音的图像显示设备和图像投影设备。
[0017]解决问题所需手段
[0018]为了实现以上目标，在本文中公开的音频设备包括:
[0019]壳体；
[0020]压电振动单元，具有设置在壳体上的压电元件；以及[0021 ]通信单元，配置为接收音频信号，其中
[0022]当接收到的音频信号被施加至压电元件并且音频设备的负载被施加至压电振动单元时，压电元件变形而引起压电振动单元的变形，从而与音频设备接触的接触表面振动而产生声音。
[0023]优选地，压电振动单兀设置在壳体与接触表面相对的部分。
[0024]音频设备可包括传声器，该传声器配置为获得声音并输出音频信号，并且通信单元可传输从传声器输出的音频信号。
[0025]优选地，传声器通过缓冲器而保持在壳体中，所述缓冲器配置为减少由压电振动单元的变形引起的振动。
[0026 ]优选地，压电元件的振动方向和传声器的振动方向彼此相交。
[0027]传声器可与壳体分离地设置。
[0028]通信单元可从另一音频设备接收音频信号。
[0029]音频设备还可以包括:
[0030]扬声器，设置在壳体上并且放大接收到的音频信号；
[0031]检测单元，配置为检测接触表面和压电振动单元之间的接触状态；以及
[0032]控制器，配置为基于由检测单元检测的接触状态控制扬声器和压电振动单元。
[0033]压电元件可以是层叠式压电元件并且沿着层叠方向伸缩变形。
[0034]压电振动单元可包括盖部件，盖部件配置为向接触表面传递由压电元件的变形引起的振动，从而使接触表面振动。
[0035]接触表面可以是具有放置表面，在该放置表面上放置有音频设备。
[0036]为了完成以上目标，进一步地，在本文中公开的音频系统包括传声器单元和扬声器单元，其中
[0037]传声器单元设置有:
[0038]传声器，配置为获得声音并输出音频信号；以及[0039 ]传输单元，配置为向扬声器单元传输音频信号，
[0040]扬声器单元设置有:
[0041]壳体；
[0042]压电振动单元，具有设置在壳体上的压电元件；以及
[0043]接收单元，配置为接收音频信号，并且
[0044]当音频信号被施加至压电元件并且音频设备的负载被施加至压电振动单元时，压电元件变形而引起压电振动单元的变形，从而与音频设备接触的接触表面振动而产生声曰O
[0045]为了实现以上目标，本文中公开的图像显示设备包括:
[0046]壳体；
[0047]显示单元，保持在壳体中并且显示图像；以及
[0048]控制器，配置为控制压电元件，其中当控制器将声音信号施加于压电元件并且图像显示设备的负载施加至压电振动单元时，压电元件变形，而引起压电振动单元的变形，从而与图像显示设备接触的接触表面振动而产生声音。
[0049]压电振动单兀可设置在壳体与接触表面相对的部分。
[0050]图像显示设备可包括配置为支撑壳体的支撑部件，并且压电振动单元可设置在支撑部件与接触表面相对的部分。
[0051]图像显示设备可包括配置为检测接触表面和压电振动单元之间的接触状态的检测单元，并且控制器可基于接触状态控制压电元件。
[0052]图像显示设备可包括扬声器，并且控制器可同时驱动扬声器和压电元件。
[0053]图像显示设备可包括配置为包括配置为存储扬声器的频率特性的存储单元，并且控制器可基于存储的、扬声器的频率特性控制压电元件。
[0054]控制器可以控制待施加至压电元件的声音信号，以补偿存储的、扬声器的频率特性的声压的不足。
[0055]图像显示设备可包括记录单元，配置为记录从接触表面产生的声音的频率特性，并且控制器可基于记录的频率特性控制扬声器。
[0056]控制器可以控制扬声器的频率特性的声压，以补偿记录的频率特性的声压的不足。
[0057]压电元件可以是层叠式压电元件并且沿着层叠方向伸缩变形。
[0058]压电振动单元可设置有盖部件，盖部件配置为向接触表面传递由压电元件的变形引起的振动，从而使接触表面振动。
[0059]接触表面可以是放置表面，在放置表面上放置有图像显示设备。
[0060]接触表面可以是壁表面，在壁表面上悬挂有图像显示设备。
[0061]为了实现以上目标，本文中公开的图像投影设备包括:
[0062]壳体；
[0063]压电振动单元，具有压电元件；
[0064]投影单元，保持在壳体中并配置为在投影面上显示图像；以及
[0065]控制器，配置为控制压电元件，其中
[0066]当控制器把声音信号被施加至压电元件并且图像投影设备的负载被施加至压电振动单元时，压电元件变形而引起压电振动单元的变形，从而与图像投影设备接触的接触表面振动并产生声音。
[0067]压电振动单元可设置在距图像投影设备的重心预定的距离之内并且与接触表面相对的位置。
[0068]图像投影设备可包括配置为支撑壳体的支撑部件，并且压电振动单元可设置于支撑部件与接触表面相对的部分。
[0069]图像投影设备还可包括前支撑部和后支撑部，前支撑部和后撑部夹着图像投影设备的重心，其中，前支撑部定位在投影面所在一侧的前方，后支撑部定位在投影面所在一侧的相对侧的后方，其中
[0070]压电振动单元可设置在后支撑部处。
[0071]图像投影设备可包括检测单元，配置为检测接触表面和压电振动单元之间的接触状态，并且控制器可基于接触状态控制压电元件。
[0072]图像投影设备可包括扬声器，并且控制器可同时驱动扬声器和压电元件。
[0073]图像投影设备可包括配置为存储扬声器的频率特性的存储单元，并且控制器可基于所存储的、扬声器的频率特性控制压电元件。
[0074]控制器可以控制待施加至压电元件的声音信号，以补偿存储的、扬声器的频率特性的声压的不足。
[0075]图像投影设备可包括记录单元，配置为记录从接触表面处产生的声音的频率特性，并且控制器可基于记录的频率特性控制扬声器。
[0076]控制器可以控制扬声器的频率特性的声压，以补偿记录的频率特性的声压的不足。
[0077]压电元件可以是层叠式压电元件并且沿着层叠方向伸缩变形。
[0078]压电振动单元可包括盖部件，盖部件配置为向接触表面传递由压电元件的变形而引起的振动，从而使接触表面振动。
[0079]接触表面可以是放置表面，在放置表面上放置有图像投影设备。
[0080]接触表面可以是壁表面，在壁表面上悬挂有图像投影设备。
[0081 ](有利的效果)
[0082]根据在本文中的公开，可提供能够获得在广阔的范围具有小的音量差的声音的音频设备和首频系统。
[0083]根据在本文中的公开，还可提供能够以优良的方式产生声音的图像显示设备和图像投影设备。
【附图说明】
[0084]图1A是根据第一实施方式的音频设备的外部透视图。
[0085]图1B是图1A的音频设备的侧视图。
[0086]图2是压电振动单元和用于该压电振动单元的保持部的说明性视图。
[0087]图3A是示出层叠式压电元件的结构的放大剖视图。
[0088]图3B是图3A的层叠式压电元件的平面图。
[0089]图4图是示出层叠式压电元件的变形例的视图。
[0090]图5是压电振动单元的局部放大剖视图。
[0091 ]图6是音频设备的主要部分的功能框图。
[0092]图7是示出压电元件驱动单元的配置示例的功能框图。
[0093]图8图是示出LPF的频率特性示例的视图。
[0094]图9是示出压电振动单元和支脚的设置示例的视图。
[0095]图1OA是通过音频设备执行的声音产生操作的说明性视图。
[0096]图1OB是通过音频设备执行的声音产生操作的说明性视图。
[0097]图1OC是通过音频设备执行的声音产生操作的说明性视图。
[0098]图11是示出压电振动单元和支脚的另一配置示例的视图。
[0099]图12是示出包括图1的音频设备的语音会议系统的配置示例的视图。
[0100]图13是示出根据第二实施方式的音频设备的示意性配置的透视图。
[0101]图14是示出根据第三实施方式的音频设备的示意性配置的透视图。
[0102]图15是示出第三实施方式的变形例的透视图。
[0103]图16是示出根据第四实施方式的音频设备的示意性配置的透视图。
[0104]图17是图16的音频设备的主要部分的功能框图。
[0105]图18是示出图16的音频设备的操作示例的流程图。
[0106]图19是示出根据第五实施方式的音频系统的示意性配置的透视图。
[0107]图20是图19的音频系统的主要部分的功能框图。
[0108]图21A是示出根据第六实施方式的图像显示设备的示意性配置的正视图。
[0109]图21B是图21A的图像显示设备的侧视图。
[0110]图22是将图21A的壳体的前侧分解并示出主要部分的示意性透视图。
[0?11 ]图23是图21A的压电振动单兀的局部放大剖视图。
[0112]图24是图21A的TV的主要部分的功能框图。
[0113]图25是示出图24的控制器的操作的流程图。
[0114]图26A是示出根据第六实施方式的声音信号控制示例的说明性视图。
[0115]图26B是示出根据第六实施方式的另一声音信号控制示例的说明性视图。
[0116]图27是示出图21A的TV中的压电振动单元和支撑件的配置的视图。
[0117]图28A是说明图21A的TV中的压电振动单元的操作的示意图。
[0118]图28B是说明图21A的TV中的压电振动单元的操作的示意图。
[0119]图28C是说明图21A的TV中的压电振动单元的操作的示意图。
[0120]图29A是示出根据第七实施方式的图像显示设备的示意性配置的正视图。
[0121 ]图29B是图29A的图像显示设备的侧视图。
[0122]图30是示出根据第八实施方式的图像显示设备的示意性配置的侧视图。
[0123]图31是当假设没有壁表面时根据第八实施方式的图像显示设备的侧视图。
[0124]图32A是示出根据第九实施方式的图像投影设备的示意性配置的外部透视图。
[0125]图32B是图32A的图像投影设备的正视图。
[0126]图32C是图32A的图像投影设备的侧视图。
[0127]图33是将图32A的图像投影设备的底部分解并示出主要部分的示意性透视图。
[0128]图34是图32B的压电振动单元的局部放大剖视图。
[0129]图35是图32A的图像投影设备的主要部分的功能框图。
[0130]图36是示出图35的控制器的操作的流程图。
[0131]图37A是示出根据第九实施方式的声音信号控制示例的说明性视图。
[0132]图37B是示出根据第九实施方式的另一声音信号控制示例的说明性视图。
[0133]图38是示出图32A的图像投影设备中的压电振动单元的配置的视图。
[0134]图39A是说明图38的图像投影设备中的压电振动单元的操作的示意图。
[0135]图39B是说明图38的图像投影设备中的压电振动单元的操作的示意图。
[0136]图39C是说明图38的图像投影设备中的压电振动单元的操作的示意图。
[0137]图40A是示出根据第十实施方式的图像投影设备的外部透视图。
[0138]图40B是图40A的图像投影设备的正视图。
[0139]图40C是图40A的图像投影设备的侧视图。
[0140]图41是示出根据第十实施方式的图像投影设备的投影图像的模糊比较的视图。
[0141]图42是示出根据第十一实施方式的图像投影设备的示意性配置的侧视图。
[0142]图43A是示出压电振动单元的保持方式的变形例的视图。
[0143]图43B是示出压电振动单元的保持方式的另一变形例的视图。
[0144]图43C是示出压电振动单元的保持方式的又一变形例的视图。
[0145]图44是示出主要部分的示意性配置的视图，该主要部分的示意性配置示出压电振动单元的变形例。
【具体实施方式】
[0146]在下文中，将参考附图描述本公开的实施方式。
[0147](第一实施方式)
[0148]图1A和图1B分别是示出了根据第一实施方式的音频设备的示意性配置的透视图和侧视图。根据本实施方式的音频设备10包括壳体20，壳体20呈允许其放置于设置在会议室中的桌子200上的形状。虽然图1A和图1B中的壳体20采用大体上的圆盘形状作为其外部形状，但是壳体20可采用任何形状，只要允许壳体20定位在桌子200上。桌子200是与音频设备10接触的接触表面的示例。在以下的描述中，桌子称为接触表面200或放置表面200。壳体20包括:顶面20a，具有配置在其上的操作单元30和传声器40;以及底面20b，具有配置在其上的支脚50和压电振动单元60。
[0149]操作单元30包括已知的显示单元32(诸如液晶显示器)，其用于显示操作键31(诸如拨号键或功能键)以输入电话会议的另一方的电话号码等并且显示通过操作键31输入的信息。传声器40获得附近的会议参与者等的语音并且输出传输音频信号。传声器40可通过使用已知的传声器(例如电容传声器或电动传声器)构成。根据本实施方式，传声器40经由例如由橡胶等制成的缓冲器70保持在壳体20上。支脚50由弹性材料(诸如橡胶、硅树脂、聚氨酯等)组成，并且以与压电振动单元60—起将壳体20支撑在桌子200上的方式在底面20b上设置多个。
[0150]图2是压电振动单元60和用于该压电振动单元60的保持部的说明性视图。如在图2中的壳体20的底部的局部剖面中示出的，压电振动单元60容纳并保持在形成于壳体20内的保持部100中。压电振动单元60配置在与壳体20的接触表面200相对的位置。保持部100具有统一宽度的缝隙101，当壳体20放置在水平表面上时向壳体20的底面20b打开并且在垂直于底面20b的方向上延伸。
[0151]如在图2中的分解图中示出的，压电振动单元60包括压电元件61、0形环62和用作绝缘盖部件的盖63。压电元件61是通过在其上的施加电信号(电压)按照组成物质的机电耦合系数伸缩或者弯曲的元件。压电元件61例如由陶瓷或晶体组成。压电元件61可以是单层压电晶片、双压电晶片或层叠式压电元件。层叠式压电元件包括由多个电介层与配置在该多个电介层之间的电极层的层叠结构体构成的堆叠类型的层叠式压电元件，其中，该多个电介层由层叠了双压电晶片(例如，层叠8至40层)的层叠式双压电晶片元件和例如PZT(锆钛酸铅)组成。
[0152]当电信号施加至单层压电晶片时该单层压电晶片伸缩，并且当电信号施加至双压电晶片时该双压电晶片弯曲。当电信号施加至堆叠类型的层叠式压电元件时其沿着层叠方向伸缩。
[0153]根据本实施方式，压电元件61是堆叠类型的层叠式压电元件。如在图3A中的扩大剖面图和图3B中的平面图所示出的，层叠式压电元件61例如通过将由陶瓷(诸如PZT)制成的电介质6 Ia和具有梳状剖面的内部电极61b交替层叠而形成。电气联接至第一侧电极61 c的内部电极61b和电气联接至第二侧电极61d的内部电极61b是交替层叠的。
[0154]图3A和图3B中示出的层叠式压电元件61包括具有第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f的一个端部，其中，第一引线连接部分61e电气联接至第一侧电极61c，第二引线连接部分61f电气联接至第二侧电极61d。第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f分别连接第一引线61g和第二引线61h。此外，在第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f分别连接至第一引线61g和第二引线61h的情况下，第一侧电极61c、第二侧电极61d、第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f由绝缘层61i覆盖。
[0155]层叠式压电元件61在层叠方向上具有例如5毫米至120毫米的长度。层叠式压电元件61与层叠方向正交的剖面形状可以是2毫米乘2毫米至10毫米乘10毫米的大体上正方形的形状，或者是除了正方形形状外的任何形状。层叠式压电元件61的层数和剖面面积的大小基于音频设备10的重量适当地确定，以充分保证从接触表面(例如与压电振动单元60接触的桌子)产生的声音的声压或音质。
[0156]如下文所描述的，通过压电元件驱动单元从控制器接收到的音频信号向层叠式压电元件61提供。也就是说，对应于音频信号的电压通过压电元件驱动单元由控制器施加至层叠式压电元件。在由控制器施加AC电压作为电压的情况下，当正电压施加于第一侧电极6 Ic时，负电压施加于第二侧电极6 Id，并且另一方面，当负电压施加于第一侧电极61 c时，正电压施加于第二侧电极61d。当电压施加于第一侧电极61c和第二侧电极61d时，在电介质61a处发生极化，这引起层叠式压电元件61从没有电压施加于其上的状态伸缩。层叠式压电元件61的伸缩方向大体上沿着电介质61a和内部电极61b的层叠方向。或者，层叠式压电元件61的伸缩方向大体上与电介质61a和内部电极61b的层叠方向一致。由于层叠式压电元件61大体上沿着其层叠方向伸缩，所以具有在伸缩方向上提供极好的振动传递效率的优点。
[0157]
【申请人】已经想到层叠式压电元件61可有效地作为用于从桌子等与音频设备10接触的接触表面200处产生接收到的语音的振动元件。
[0158]在图3A和图3B中，第一侧电极61c和第二侧电极6Id可具有通孔连接部，该通孔连接部交替地连接至内部电极61b并且还分别连接至第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f。或者，如图4所示，图3A和图3B的第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f可分别在层叠式压电元件61的一个端部形成第一侧电极61 c和第二侧电极61d。
[0159]如图5中的局部放大剖面图所示，层叠式压电元件61包括一个侧面端部，一个侧面端部具有第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f，该第一引线连接部分61e和第二引线连接部分61f通过粘合剂102(例如，环氧树脂)固定至壳体20的保持部100的缝隙101。此外，层叠式压电元件61的另一端部由盖63覆盖并且通过粘合剂102固定。
[0160]盖63由材料例如可以可靠地向例如桌子等的放置表面(接触表面)传递层叠式压电元件61的伸缩振动的硬塑料制成。如果想要抑制对放置表面的损坏，则盖63可由相对软的塑料而不是硬塑料制成。盖63包括进入部分63a和凸出部分63b。当盖63附接至层叠式压电元件61时，进入部分63a位于缝隙101内部，并且凸出部分63b从壳体20凸出。O形环62设置在位于缝隙101内部的进入部分63a的周围。O形环62例如由硅橡胶组成。O形环62可移动地支撑层叠式压电元件61并且同时防止水分和灰尘进入缝隙101。凸出部分63b在其一端以半球状形成。凸出部分63b的端部不限于半球形状，而且，只要可靠地点接触或面接触桌子等的放置表面(接触表面)并且能够传递层叠式压电元件61的伸缩振动，凸出部分63b的端部可采用任何形状。当压电振动单元60附接至保持部100时，盖63的凸出部分63b从壳体20的底面20b凸出。盖63的凸出部分63b具有与壳体20的底部20b相对的相对表面63c。如图5所示，当层叠式压电元件61没有施加于其上的电压并且因此不伸缩时，相对表面63c与底面20b间隔距离d。
[0161]图6是根据本实施方式的音频设备10的主要部分的功能框图。音频设备10除了包括以上描述的操作键盘31、显示单元32、传声器40和层叠式压电元件61外，还包括通信单元110、压电元件驱动单元120和控制器130。操作键盘31、显示单元32、传声器40和通信单元110连接至控制器130。层叠式压电元件61通过压电元件驱动单元120连接至控制器130。
[0162]通信单元110通过电话线或通信电缆(例如以太网(注册商标)电缆)或者以无线的方式连接至通信网络，诸如公共电话线路或IP网络。控制器130是用于控制音频设备10的全部操作的处理器。控制器130将由通信单元110接收到的音频信号(例如，对应于通话对象的音频信号的电压)通过压电元件驱动单元120施加至层叠式压电元件61。
[0163]如图7所示，压电元件驱动单元120例如包括信号处理器电路121、升压电路122和低通滤波器(LPF)123。信号处理器电路121由例如具有均衡器和A/D转换电路的数字信号处理器(DSP)等组成。信号处理器电路121执行必要的信号处理，诸如对于从控制器130接收到的数字信号进行的均衡处理和D/A转换处理，从而产生模拟音频信号，并且向升压电路122输出模拟音频信号。信号处理器电路121的功能可并入控制器130。
[0164]升压电路122提高已输入的模拟音频信号的电压并且将因此得到的信号通过LPF123施加至层叠式压电元件61。由升压电路122施加至层叠式压电元件61的最大电压可以在例如1Vpp至50Vpp的范围内，但是不限于此。最大电压可基于音频设备10的重量和层叠式压电元件61的性能适当调整。施加于层叠式压电元件61的音频信号可具有偏置的DC电压，该偏置的DC电压具有设置在其附近的最大电压。
[0165]不仅层叠式压电元件61通常具有与频率成比例的、更多的功率损耗，而且压电元件也通常具有与频率成比例的、更多的功率损耗。因此，LPF123设置为具有使处于近似1kHz至50kHz或者更高的频率分量的至少一部分衰减或减少的频率特性或者具有逐渐或分阶段增加衰减率的频率特性。例如，图8示出具有处于大约20kHz的截止频率的LPF 123的频率特性。这种方式衰减或减少高频分量允许通过层叠式压电元件61抑制电力消耗以及热量产生。
[0166]接下来，将描述压电振动单元60和支脚50的配置示例。图9示出音频设备10以底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200上的状态。桌子是音频设备10的被接触物体的示例，并且放置表面200是与音频设备10接触的接触表面(放置表面)的示例。在图9中示出的配置示例中，压电振动单元60配置在底面20b的外围，并且与以相同方式设置在底面20b的外围的多个支脚50—起在多个位置(例如，四个位置)将音频设备10支撑在放置表面200上。点G代表音频设备1的重心。
[0167]在图9中，支脚50包括最低端部501，最低端部501是当音频设备10以底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200时与放置表面200接触的部分。
[0168]压电振动单元60包括最低部分601，最低部分601是当音频设备10以底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200上时与放置表面200接触的部分。例如，最低端部501是盖63的顶端。
[0169]音频设备10包括最低端部101。假设没有压电振动单元60，音频设备10的最低端部101是在音频设备10以底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200上时与放置表面200接触的部分。音频设备10的最低端部101例如是壳体20的边缘，但不限于此。当底面20b具有从底面20b凸出的凸出部分时，凸出部分可用作音频设备10的最低端部101。
[0170]在图9中，虚线L表示当音频设备10以底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200上时穿过音频设备10的重心G并且垂直于放置表面200的线(虚拟线)。假设不存在压电振动单元60，则虚线I表示穿过与放置表面200接触的最低端部101和线L并且平行于放置表面200的线(虚拟线)。
[0171]在图9中，区域Rl是由线L分开音频设备10的区域中的一个，并且区域R2是另一个。支脚50设置在区域Rl内的底面20上。压电振动单元60设置于区域R2内的底面20b。
[0172]在这种情况下，压电振动单元60优选地尽可能接近线L定位在区域R2内的底面20b上。因此，施加于压电振动单元60的负载变得比压电振动单元60远离线L定位在区域R2内的底面20b上时的负载大。
[0173]支脚50优选地尽可能远离线L定位在区域Rl内的底面20b上。因此，当压电振动单元60尽可能接近线L安置时，在支脚50和压电振动单元60之间确保充分的距离，使得音频设备10平稳地放置在放置表面200上。
[0174]当层叠式压电元件61从没有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大延伸时，或者当层叠式压电元件61处于最大振幅时，压电振动单元60的最低部分601可定位于虚线I和放置表面200之间。也就是说，当层叠式压电元件61从没有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大延伸时，或者当层叠式压电元件61处于最大振幅时，最低部分601可从虚线I向放置表面200凸出。因此，压电振动单元60可适当地使放置表面200振动。
[0175]此外，当层叠式压电元件61从没有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大收缩时，或者当层叠式压电元件61处于最小振幅时，压电振动单元60的最低部分601可定位于虚线I和放置表面200之间。也就是说，当层叠式压电元件61从电压没有施加于其上的未延伸/收缩状态到最大收缩时，或者当层叠式压电元件61处于最小振幅时，最低部分601可从虚线I向放置表面200凸出。从而，音频设备1的最低部分1I变得难以接触放置表面200，并且例如根据壳体20的涂层类型，涂层变得难以脱离。此外，在最低部分101和放置表面200之间难以产生异常噪声。
[0176]图10A、10B和1C是根据本实施方式的音频设备10的声音产生操作的说明性视图。如图1OA所示，以壳体20的底面20b朝下并且压电振动单元60的盖63和支脚50接触桌子等的放置表面200(接触表面)的方式放置音频设备10。从而，音频设备10的重量用作压电振动单元60的负载。在图1OA示出的状态下，层叠式压电元件61不具有施加于其上的电压，并且因此不伸缩。
[0177]在这种状态下，当压电振动单元60的层叠式压电元件61根据音频信号驱动时，如图1OB和1C所示，层叠式压电元件61通过将支脚50中的任一个或多个与放置表面(接触表面)200的接触用作支撑部而根据音频信号伸缩振动，在振动期间盖63保持与放置表面(接触表面)200接触。只要不包括诸如由于最低部分101接触放置表面200而导致产生异常噪声等缺点，盖63可稍微与放置表面(接触表面)200间隔开。层叠式压电元件61在最大延伸时的长度和其在最大收缩时的长度之间的差值例如是0.05微米至50微米。因此，层叠式压电元件61的伸缩振动通过盖63传递至放置表面200，从而放置表面200振动并且用作产生声音的振动扬声器。当层叠式压电元件61在最大延伸时的长度和其在最大收缩时的长度之间的差值小于0.05微米时，放置表面200可能不能适当地振动。另一方面，当差值大于50微米时，放置表面200振动过多，可能使音频设备10发出噪音。
[0178]如上所述，在图9中，当层叠式压电元件61处于最大延伸时，盖63的顶端可定位于虚线I和放置表面200之间。此外，当层叠式压电元件61处于最大收缩时，盖63的顶端可定位于虚线I和放置表面200之间。
[0179]此外，底面20b和盖63的相对表面63c之间的距离d可以比层叠式压电元件从没有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大收缩状态的位移量长。从而，当层叠式压电元件61处于最大收缩状态时(图1OC中示出的状态)，壳体20的底面20b和盖63变得难以相互接触。因此，盖63变得难以从压电元件61脱离。
[0180]适当地确定在压电元件60的底面20b上的位置、在层叠式压电元件61的层叠方向上的长度、盖63的尺寸等以满足以上条件。
[0181]接下来，参考图11，将描述压电振动单元60和支脚50的另一配置示例。在图11中所示出的另一配置示例中，多个(三个以上的)支脚50配置在壳体20的底面20b的外围，并且在底面20b的中央部分，当音频设备放置在水平表面上时压电振动单元60配置在穿过重心G的垂直线上。因此，当设置四个支脚50时，音频设备10在放置表面200上通过四个支脚50和一个压电元件60支撑。
[0182]在图11中，与图9相同，线L是穿过音频设备10的重心G且当音频设备10底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200时垂直于放置表面200的线(虚拟线)。在图11中，在穿过音频设备10的重心G的虚线L两侧设置成对的支脚50。在这种情况下，支脚50的数目是4以上的偶数。虚线LI是穿过在一侧的支脚50并且垂直于放置表面200的线(虚拟线)。虚线L2是穿过在另一侧的支脚50并且垂直于放置表面200的线(虚拟线)。虚线LI在水平方向上与线L间隔距离Dl。虚线L2在水平方向上与线L间隔距离D2。
[0183]在图11中，区域Rl是通过虚线L分开的区域中的一个，并且区域R2是另一个。在底面20b上，位于一侧的支脚50在水平方向上与压电振动单元60间隔距离Dl设置在区域Rl内。在底面20b上，位于另一侧的支脚50在水平方向上与压电振动单元60间隔距离D2设置在区域R2内。
[0184]在底面20b上，压电振动单元60设置于虚线L。也就是说，压电振动单元60配置在穿过音频设备10的重心的线上并且当音频设备10以底面20b朝下放置在水平的放置表面200上时垂直于放置表面200的线上。从而，音频设备10的重量可用作向压电振动单元60施加的负载，并且压电振动单元60的伸缩振动可有效传递至放置表面(接触表面)200。当满足Dl =D2时，也就是说，当一对支脚50以对称的方式相对于压电振动单元60配置时，音频设备10可平稳地放置在放置表面200上。
[0185]当层叠式压电元件61根据音频信号驱动时，压电振动单元60根据音频信号伸缩振动，在振动期间盖63保持与放置表面(接触表面)200接触。只要不包括诸如由于支脚51的最低部分接触放置表面200导致产生异常噪声等的缺点，支脚50的最低部分可在压电振动单元60被驱动时稍微与放置表面(接触表面)200间隔开。
[0186]当音频设备10以底面20b朝下放置在桌子等水平的放置表面200上时，支脚50承受音频设备10作为负载的重量，并且因此发生弹性形变。也就是说，由于音频设备10的重量，支脚50在垂直于放置表面200的方向上收缩。当层叠式压电元件61不具有施加于其上的电压并且因此处于不伸缩的状态下时，支脚50的弹性形变量优选地大于层叠式压电元件61从未有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大延伸状态的位移量。从而，当层叠式压电元件61处于最大延伸时，支脚50难以与放置表面200分离，使得音频设备10平稳地放置在放置表面200上。
[0187]图12是示出具有根据本实施方式的音频设备10的语音会议系统(音频系统)的配置示例的视图。音频设备10通过通信网络NW(诸如公共电话线或IP网络)连接至在远程位置的对方音频设备10。音频设备10中的每个通过电信电缆(诸如电话线或以太网(注册商标)电缆)或者以无线的方式连接至通信网络NW。从本方音频设备10传输的音频信号发送至会议的对方音频设备10，并且来自会议的对方音频设备10的音频信号从接触表面(诸如上面放置有本方音频设备10的桌子)输出。通过上述方式实现音频会议。当然，会议的另一方可使用具有传统结构的音频设备。
[0188]由于根据本实施方式的音频设备10将压电元件用作振动源，所以音频设备10可以比具有电动扬声器的传统音频设备小且轻。此外，由于音频设备10通过使在上面放置有音频设备10的桌子等的接触表面振动输出声音，因此不考虑距音频设备的距离且在没有方向性的情况下，可以以均匀的音量输出声音，在会议室中广阔的范围内提供均匀且优良的音频特性。因此，与具有电动扬声器的传统音频设备不同，不必提高音频设备周围的声音。此外，由于传声器40通过缓冲器70保持在壳体20中，因此可以有效地使传递至传声器40的、压电振动单元60的振动衰减。因此，可减少到传声器40的环绕声音，从而可以同时降低噪音，诸如回声。
[0189]此外，由于将堆叠类型的层叠式压电元件61用作压电元件并且使其基于音频信号沿着层叠方向伸缩振动，而且，此外伸缩振动被传递至放置表面(接触表面)200，因此在伸缩方向上的振动可有效地传递至放置表面(接触表面)200，从而有效地使放置表面(接触表面)200振动。而且，由于层叠式压电元件61通过盖63与放置表面(接触表面)200接触，因此可以防止压电元件61损坏。此外，由于音频设备10的重量作为负载施加至盖63，所以盖63可以可靠地接触放置表面(接触表面)200，并且有效地向放置表面(接触表面)200传递压电振动单元60的伸缩振动。
[0190](第二实施方式)
[0191]图13是示出根据第二实施方式的音频设备的示意性结构的透视图。根据本实施方式的音频设备11由根据第一实施方式的音频设备10组成，多个传声器40(朝向图13中相互正交的两条线的四个方向中的每个)设置在音频设备11上。传声器40设置在壳体20的侧面20c上，使得组成传声器40的振动膜的振动方向(由双向箭头A指示)与压电振动单元60的振动方向(由双向箭头B指示)相交或者优选地正交于压电振动单元60的振动方向。传声器40可直接附接至壳体20或者与第一实施相同通过缓冲器附接至壳体20。其他结构与第一实施方式相同，而且相同的组件标记相同的参考符号并且将省略对其的描述。
[0192]根据本实施方式，由于传声器40的振动膜的振动方向A与压电振动单元60的振动方向B相交，因此可以更有效地使传递至传声器40的、压电振动单元60的振动衰减。因此，可减少到传声器40的环绕声音，从而可以同时减少噪音，诸如回声。这种效果在传声器40通过缓冲器保持在壳体20中时尤其显著地显现。
[0193](第三实施方式)
[0194]图14是示出根据第三实施方式的音频设备的示意性结构的透视图。根据本实施方式的音频设备12由根据第二实施方式的音频设备11组成，音频设备12使多个传声器40中的每个与用作主体的壳体20分离。其他结构与第二实施方式相同，而且相同的组件标记相同的参考符号并且将省略对其的描述。传声器40通过电缆41或以无线的方式连接至设置在壳体20中的控制器130(参见图6)。传声器40可以放置在桌子等的接触表面上使用，或者可以由会议参加者以别针麦克风的方式穿戴使用，在该桌子上放置有壳体20。
[0195]传声器40以这种方式从主体的分离使得传声器40配置为接近会议参加者。因此，在不提高传声器灵敏度的情况下，传输语音可有效地转换成电信号。因此，可以减少到传声器40的、输出的接收语音的环绕声音，从而可以同时减少噪音，诸如回声。如图15所示，当传声器40放置在其上放置有壳体20的桌子等的接触表面上使用时，传声器40中的每个优选地设有由与壳体20的支脚50相同的弹性材料制成的多个支脚42。因此，支脚42可使传递至传声器40的、接触表面的振动衰减，减少到传声器40的环绕声音，从而减少噪音，诸如回声。
[0196](第四实施方式)
[0197]图16是示出根据第四实施方式的音频设备的示意性结构的透视图。根据本实施方式的音频设备13由还包括扬声器80和检测单元90的、根据第二实施方式的音频设备11组成。其他结构与第二实施方式相同，而且相同的组件标记相同的参考符号并且将省略对其的描述。扬声器80是用于输出音频信号的声音输出装置，并且通过使用在高声区内具有优良频率特性的微型电动扬声器、压电扬声器、电容扬声器等构成。扬声器80配置在壳体20中以输出来自壳体20的顶面20a的接收语音。
[0198]检测单元90配置在壳体20的底面20b上并且检测压电振动单元60是否与放置表面200接触，也就是说，检测放置表面(接触表面)200和压电振动单元60之间的接触状态。检测单元90通过使用能够检测放置表面200和压电振动单元60之间的接触状态的装置组成，例如红外传感器、超声波传感器、近程式传感器、机械开关、照相机、压力传感器等。检测单元90可通过将压电振动单元60的输出用于传感器从而通过压电振动单元60构成。如图17中的功能框图所示，扬声器80和检测单元90连接至控制器130。
[0199]图18是示出根据本实施方式的音频设备13的操作示例的流程图。首先，控制器130确认是否存在音频信号(步骤S101)。当不存在音频信号(步骤SlOl中“否”的情况)时，控制器130结束流程而不将音频信号施加至层叠式压电元件61和扬声器80。当存在音频信号时(步骤SlOl中“是”的情况)，控制器130向扬声器80输出音频信号(步骤S102)。
[0200]然后，控制器130确认检测单元90是否检测到压电振动单元60和放置表面200之间的接触(步骤S103)。当检测单元90没有检测到压电振动单元60和放置表面200之间的接触时(步骤S103中“否”的情况)，控制器130不向层叠式压电元件61输出音频信号。在这种情况下，接收到的语音不从放置表面200处产生，而是仅从扬声器80处输出。
[0201]在另一方面，当检测单元90检测到压电振动单元60和放置表面200之间的接触时(步骤S103中“否”的情况)，控制器130通过压电元件驱动单元120(参见图6)向层叠式压电元件61输出音频信号(步骤S104)。在这种情况下，接收到的语音从扬声器80和放置表面200两处产生。控制器130通过重复图18中的一系列操作根据压电振动单元60和放置表面200之间的接触状态控制音频信号向扬声器80和压电元件61的输出。
[0202]如上所述，当压电振动单元60与放置表面200接触并且音频信号从放置表面200和扬声器80两处输出时，由于扬声器80在高声区内具有优良的频率特性并且放置表面200在较低的声区内具有优良的频率特性，所以可以输出具有优良的频率特性的、跨越低声区到高声区的所有声音。此外，在高声区内具有优良的频率特性的扬声器80可以具有较小尺寸，从而允许降低整个音频设备的尺寸和重量。
[0203]虽然根据本实施方式在压电振动单元60与放置表面200接触时，音频信号从放置表面200和扬声器80两处输出，但是音频信号可以仅从放置表面200输出。此外，当音频信号从放置表面200和扬声器80两处输出时，检测来自放置表面200的声音输出，可以控制待施加至扬声器80的音频信号的频率特性以补偿该输出声音的频率特性的不足。或者，可以校正待施加至层叠式压电元件61的声音信号的频率特性以补偿扬声器80的频率特性的不足。
[0204](第五实施方式)
[0205]图19是示出根据第五实施方式的音频系统的示意性配置的透视图。根据本实施方式的音频系统包括传声器单元45和音频设备14，传声器单元45和音频设备14相互分离。音频设备14构成扬声器单元并且包括壳体20和保持在壳体20中的压电振动单元60。压电振动单元60具有与以上实施方式中的压电振动单元相同的配置并且以相同的方式通过壳体20保持。
[0206]图20是根据本实施方式的音频系统的部件的框图。传声器单元45包括:传声器46，用于获得声音并输出音频信号；以及传输单元47，用于无线传输来自传声器46的音频信号。音频设备14包括:接收单元150，用于接收从传声器单元45的传输单元47传输的音频信号；压电元件驱动单元120，用于驱动构成压电振动单元60的层叠式压电元件61;以及控制器130。
[0207]在根据本实施方式的音频系统中，传声器单元45通过使用传声器46获得声音并且无线传输来自传输单元47的音频信号。从传声器单元45传输的音频信号由音频设备14的接收单元150接收并输入至控制器130，然后由控制器经由压电元件驱动单元120施加至层叠式压电元件61。从而，使上面放置有音频设备14且与压电振动单元60接触的接触表面振动而产生再生的声音。
[0208]根据本实施方式，与上述实施方式相同，音频设备14通过音频设备14与接触表面接触的表面可以产生在广阔的范围内具有小音量差的声音。此外，由于音频信号从传声器单元45无线传输至音频设备14，所以在可接收到来自音频设备14的音频信号的范围内，传声器单元45可放置于远离音频设备14的任何位置。因此，例如，由于传声器单元45和音频设备14可放置在不同的放置表面上，或者甚至可以放置在不同的房间内，所以可以得到音频系统的更自由的使用模式并且可以提高音频系统的通用性。应该注意，传声器45和音频设备14的数目不限于一个，而是可以多于一个。
[0209](第六实施方式)
[0210]图21A和图21B分别是示出根据第六实施方式的图像显示设备的示意性结构的透正视图和侧视图。根据本实施方式的图像显示设备是称为立式型的TV 210,TV 210包括壳体220、显示单元230、扬声器240、支撑部件250、压电振动单元260、检测单元270和传声器281 oTV 210将负载施加至压电振动单元260。壳体220具有大体上长方形的外部形状。显示单元230保持在壳体220内οTV 210放置在桌子等水平的放置表面290上。桌子是被接触物体的示例，并且放置表面290是TV 210接触的接触表面(放置表面)的示例。
[0211]如图21B所示，在正常使用时，TV 210通过设置在后侧的支撑部件250支撑在放置表面290上，支撑部件250用于支撑压电振动单元260和壳体220。优选地以相对于壳体220的倾斜角可调节的方式设置支撑部件250。
[0212]显示单元230是薄的显示装置，例如液晶显示器、等离子显示器、有机EL显示器或者无机EL显示器。扬声器240例如是声音输出装置，诸如电动扬声器或电容扬声器。
[0213]检测单元270检测压电振动单元260是否与放置表面290接触，也就是说，检测放置表面(接触表面)290和压电振动单元260之间的接触状态。与根据第四实施方式的检测单元90相同，检测单元270通过使用能够检测压电振动单元260和放置表面290之间的接触状态的装置组成，例如，红外传感器、超声波传感器、近程式传感器、机械开关、照相机、压力传感器等。检测单元270可通过将压电振动单元260的输出用于传感器从而通过压电振动单元260构成。
[0214]传声器281与以下描述的记忆单元一起构成记录单元，记录单元用于记录从桌子等与压电振动单元260接触的接触表面(放置表面290)产生的声音的频率特性。记录单元通过使用传声器281获得从接触表面产生的声音并且将声音存储在记忆单元中。记忆单元设置在壳体220中。
[0215]图22是图21A将壳体220的前侧分解示出主要部分的示意性透视图。壳体220包括前遮光板221和后盖223，前遮光板221和后盖223将构成显示单元230的显示面板模块222保持在二者之间。前遮光板221是在TV 210前侧的外盖。显示面板模块222通过前遮光板221的开口暴露于前侧。例如，当显示单元230是液晶显示器时，显示面板模块222包括液晶面板和背光单元。显示面板模块222的后侧通过由金属(诸如铝或铁)制成的平板状面板底座形成。在面板底架的后侧设有例如用于显示图像的电路，诸如控制板、驱动板、TV调谐器基板等。后盖223保护安装在显示面板模块222的面板底架上的电路板。根据本实施方式的TV 210设有用于在壳体220的底侧容纳并保持压电振动单元260的保持部300。压电振动单元260设置在与放置表面(接触表面)290相对的、壳体的部分上。保持部300包括具有均一宽度的缝隙301，缝隙301例如在大体上垂直于使用中的TV 210的方向上延伸并且向壳体220的后盖223的底面220a打开。
[0216]压电振动单元260包括压电元件261、0形环262和用作绝缘盖部件的盖263，并且具有与根据第一实施方式的压电振动单元60相同的配置。因此，在该实施方式中，压电元件261也通过使用堆叠类型的层叠式压电元件构成。
[0217]如图23中的局部放大剖面图所示，层叠式压电元件261包括一个侧面端部，该侧面端部具有在第一实施方式中描述的第一引线连接部分和第二引线连接部分，该第一引线连接部分和第二引线连接部分通过粘合剂302(例如，环氧树脂)固定至壳体220的保持部300的缝隙301。此外，层叠式压电元件261的另一端部由盖63覆盖并且通过粘合剂302固定。
[0218]盖263包括进入部分263a和凸出部分263b。当盖263附接至层叠式压电元件261时，进入部分263a定位在缝隙301内部，并且凸出部分263b从壳体220凸出。0形环262设置在定位于缝隙301内部的进入部分263a的周围。当压电振动单元260附接至保持部300并且前遮光板221附接至壳体220时，盖263的凸出部分263b从壳体220的底面220a处凸出。盖263的凸出部分263b具有与壳体220的底面220a相对的相对表面263c。如图23所示，当层叠式压电元件261没有施加于其上的电压并且因此不伸缩时，相对表面263c与底面220a间隔距离d。
[0219]图24是根据本实施方式的TV210的主要部分的功能框图。TV 210除了包括以上描述的显示单元230、扬声器240、检测单元270、记录单元280和层叠式压电元件261外，还包括信号接收单元310、DSP 320、控制器330和存储单元340。显示单元230、检测单元270、信号接收单元310和存储单元340连接至控制器330。如上所述，记录单元280包括传声器281和记忆单元282。记忆单元282连接至控制器330。扬声器240和层叠式压电元件261通过DSP 320连接至控制器330 ASP 320可安装在控制器330内。记忆单元282和存储单元340可通过使用一个存储器构成。
[0220]信号接收单元310具有已知的结构，并且接收以有线或无线的方式传输且在TV210上放映的广播信号，诸如视频信号和声音信号。控制器330是用于控制TV 210的全部操作的处理器。在该实施方式中，控制单元330是一个控制单元，但是不限于这种结构。例如，控制器330可通过使用用于提供不同功能的多个控制器构成。控制器330通过DSP 320将声音信号施加至层叠式压电元件261和扬声器240。声音信号可基于存储在内部存储器中的音乐数据，或包括在广播信号中。
[0221]控制器330基于由检测单元270检测的压电振动单元260和放置表面290之间的接触状态控制待施加至层叠式压电元件261和扬声器240的声音信号。例如，当检测单元270检测到压电振动单元260和放置表面290相互接触时，控制器330将声音信号施加至层叠式压电元件261和扬声器240两处。在这种情况下，压电振动单元260和扬声器240被同时驱动。另一方面，当检测单元270检测到压电振动单元260和放置表面290不相互接触时，控制器330在不将声音信号施加至层叠式压电元件261的情况下仅将声音信号施加至扬声器240。
[0222]图25是示出用于将声音信号施加至层叠式压电元件261和扬声器240的控制器330的操作的流程图。首先，控制器330确认是否存在待施加的声音信号(步骤S201)。当没有待施加的声音信号时(步骤S201中“否”的情况)，控制器330结束流程而不将声音信号施加至层叠式压电元件261和扬声器240。当存在待施加的声音信号时(步骤S201中“是”的情况)，控制器330确定将声音信号施加至扬声器240(步骤S202)。然后，控制器330确认检测单元270是否检测到压电振动单元260和放置表面290之间的接触(步骤S203)。当检测单元270未检测到压电振动单元260和放置表面290之间的接触时(步骤S203中“否”的情况)，控制器330仅将声音信号施加至扬声器240而不将声音信号施加至层叠式压电元件261 (步骤S207)。在这种情况下，声音不从放置表面290产生，而是仅从扬声器240输出。
[0223]另一方面，当检测单元270检测到压电振动单元260和放置表面290之间的接触时(步骤S203中“是”的情况)，控制器330确定将声音信号施加至层叠式压电元件261(步骤S204)。然后，控制器330获得关于声音的频率特性的信息(步骤S205)。关于声音的频率特性的信息是指，例如关于存储在存储单元340中的、从扬声器240处产生的声音的频率特性的信息。控制器330基于如此获得的信息控制例如待施加至层叠式压电元件261的声音信号(步骤S206)并且将声音信号施加至层叠式压电元件261和扬声器240(步骤S207)。随后将详细描述由控制器330执行的声音信号在步骤S206的控制。以这种方法，声音从放置表面290和扬声器240两处产生。当TV 210打开时，控制器330重复图25中的一系列操作，并且从而基于由检测单元270检测的压电振动单元260和放置表面290之间的接触状态控制待施加至扬声器240和层叠式压电元件261的声音信号。
[0224]接下来，将描述由控制器330执行的声音信号在步骤S206中的控制。控制器330基于关于从存储单元340获得的、扬声器240的频率特性的信息控制声音信号。图26A中的区域400表示存储在存储单元340中的、扬声器240的频率特性示例。如在图26A中可见的，与传统的电动扬声器的典型趋势相同，扬声器240具有在低频带内声压低的频率特性。因此，当声音仅通过使用扬声器240产生时，观看TV 210的用户难以听到低音调的声音。特别是在处于频率fl或更低的频率的频带内，声压是0，而且扬声器240不能以频率fl或更低的频率产生声音。此外，扬声器240具有形成凸曲线的频率特性，该凸曲线在频率f3(>fl)附近具有顶点。也就是说，当仅用扬声器240产生声音时，在频率f3附近所产生的声音大，并且随着频率变得高于或低于频率f3，所产生的声音的音量变小。
[0225]在步骤S206中，控制器330控制待施加至压电元件261的声音信号以补偿扬声器240的频率特性的声压的不足。对频率特性的声压的不足的补偿例如包括:在具有低声压的频带内提高声压使得在该频带中的声音容易听到;在整个频带内提高声压以便提高整体的音量;在特定频带内增加声压以便使特定频带内的声音增强。控制器330例如通过补偿声压的不足控制待施加至压电元件261的声音信号以呈现类似于图26A中的区域410内的频率特性的方式。在步骤S207中，控制器330将如此控制的声音信号施加至压电元件261。以这种方式控制声音信号提高了低频带内的声压。此外，在从频率f2 (fl<f2<f3)到频率f4 (>f3)的频带内，声压变得大体上相等，从而减少了从TV 210产生的、每个频率的声音的强度差异。
[0226]在步骤S205中，控制器330可获得有关由记录单元280记录的、从接触表面产生的声音的频率特性的信息，并且在步骤S206中基于如此获得的信息控制待施加至扬声器240的声音信号。在这种情况下，当TV 210放置在放置表面290上后，并且在其实际使用之前，控制器330将以均一电压的纯音扫描信号作为声音信号施加至压电元件261，并且使压电元件261振动，从而从接触表面产生声音。所产生的声音的频率特性由记录单元280的传声器281获得并且通过记忆单元282记录。然后，在实际使用期间，控制器330获得有关存储的频率特性的信息并且基于该信息控制待施加至扬声器240的声音信号。对于在放置于放置表面290后难以移动至另一放置表面上的图像显示设备，诸如根据本实施方式的TV210，在频率特性通过记忆单元282记录后，控制器330可重复获得记录的频率特性。在另一方面，对于可能经常移动到其他放置表面上的图像显示设备，诸如数码相框，每次在步骤S204中确定声音信号向压电元件261的施加时，频率特性可从传声器281处获得并且通过记忆单元282记录。在这种情况下，控制器330获得上次由记忆单元282记录的频率特性，并且基于关于频率特性的获得信息控制待施加至扬声器240的声音信号。[Ο227]图26Β中的区域420表示由记录单元280记录的、从接触表面处产生的声音的频率特性的示例。参考记录的频率特性，控制器33通过补偿声压的不足控制待施加至扬声器240的声音信号，以便可获得由图26Β中的区域430表示的频率特性。控制器330在步骤S207中将如此控制的声音信号施加至扬声器240。为了获得要求的频率特性的声压，控制器330可控制待施加至压电元件261的声音信号和待施加至扬声器240的声音信号两者。
[0228]DSP 320对于来自控制器330的数字信号执行必要的信号处理，诸如补偿处理、D/A转换处理、升压处理、滤波处理等，并且将必要的声音信号施加至扬声器240和压电元件261。
[0229]施加至层叠式压电元件261的再生声音信号的最大电压例如可以在1Vpp至50Vpp的范围内，但是不限于此。再生声音信号的最大电压可根据TV 210的重量以及扬声器240和层叠式压电元件261的功能适当地调整。施加至层叠式压电元件261的声音信号可以具有偏置的DC电压，在偏置的DC电压附近具有最大电压。
[0230]不仅层叠式压电元件261通常具有与频率成比例的更多功率损耗，而且压电元件通常也具有与频率成比例的更多功率损耗。因此，施加至层叠式压电元件261的声音信号的、通过DSP 320执行的滤波处理设置为使频率特性以大约1kHz至50kHz或更高的频率分量的至少一部分衰减或削减，或者使频率特性逐渐或分阶段增加衰减率。例如，与图8相同，层叠式压电元件281具有截止频率是大约20kHz的频率特性。通过这种方式使高频分量衰减或消减，允许减少电力消耗以及抑制由层叠式压电元件261产生的热。
[0231]接下来，将参考图27描述压电振动单元260和支撑部件250的设置。图27示出TV210在使用时并且被放置在桌子等水平的放置表面290上的状态。如图27所示，TV 210通过压电振动单元260和支撑部件250支撑在放置表面290上。点G表示TV 210的重心。在图27中，支撑部件250包括最低部分2501。最低部分2501是在壳体220以底面220a朝下放置在桌子等水平的放置表面290上时支撑部件250接触放置表面290的部分。
[0232]压电振动单元260包括最低部分2601。最低部分2601是在壳体220以底面220a朝下放置在桌子等水平的放置表面290上时压电振动单元260接触放置表面290的部分。最低部分2601例如是盖263的顶端。
[0233]TV 210包括最低部分2104。假设不存在压电振动单元260，则最低部分2104是在TV210以底面220a朝下放置在桌子等水平的放置表面290上时接触放置表面290的部分。TV210的最低部分2104例如是壳体220的边缘，但不限于此。当底面220a设有从底面220a处凸出的凸出部分时，凸出部分可用作TV 210的最低部分2104。
[0234]在图27中，虚线LI表示穿过TV 210的重心G且在TV 210以底面220a朝下放置在桌子等水平的放置表面290上时垂直于放置表面290的线(虚拟线)。假设不存在压电振动单元260，则虚线I是在支撑部件250的最低部分2501和TV 210的最低部分2104之间连接的线(虚拟线)。
[0235]在图27中，区域Rl是TV 210通过虚线LI隔开的区域中的一个，并且区域R2是另一个。支撑部件250设置在区域Rl中并且接触放置表面290。具有压电振动单元260的壳体220的底面220a定位在区域R2中。
[0236]优选地，压电振动单元260在区域R2内尽可能接近虚线LI定位。优选地，具有压电振动单元260的壳体220被支撑为尽可能近于垂直放置表面290。从而，施加至压电振动单元260的负载变得比在压电振动单元260远离线LI定位在区域R2中时的负载重。
[0237]优选地，支撑部件250在区域Rl内尽可能远离虚线LI定位。从而，当压电振动单元260尽可能接近虚线LI放置时，可在支撑部件250和压电振动单元260之间确保充分的距离，使得TV 210平稳地放置在放置表面290上。
[0238]优选地，当层叠式压电元件261从电压未施加于其上的未延伸/收缩状态极大延伸时或者在层叠式压电元件261处于最大振幅时，压电振动单元260的最低部分2601定位在虚线I和放置表面290之间。也就是说，当层叠式压电元件261从电压为施加于其上的未延伸/收缩状态极大延伸时或者在层叠式压电元件261处于最大振幅时，最低部分2601优选地从虚线I向放置表面290凸出。从而，压电振动单元260可适当地使放置表面290振动。
[0239]优选地，当层叠式压电元件261从电压未施加于其上的未收缩/收缩状态极大收缩时或者在层叠式压电元件261处于最小振幅时，压电振动单元260的最低部分2601定位在虚线I和放置表面290之间。也就是说，当层叠式压电元件261从电压未施加于其上的未收缩/收缩状态极大收缩时或者在层叠式压电元件261处于最小振幅时，最低部分2601优选地从虚线I向放置表面290凸出。从而，TV 210的最低部分2104变得难以接触放置表面290，并且例如根据壳体220的涂层的类型，涂层变得难以脱离。此外，在最低部分2104和放置表面290之间难以产生异常噪声。
[0240]图28A、28B和28C是说明由根据本实施方式的由TV210执行的、产生声音的操作的示意图。如图28A所示，当TV 210的压电振动单元260从放置表面290产生声音时，配置TV210以使得壳体220的底面220a朝下以压电振动单元260的盖263和支撑部件250接触桌子等的放置表面(接触表面)290。从而，TV 210的重量作为负载施加至压电振动单元260。在图28A中示出的状态下，层叠式压电元件261不具有施加于其上的电压，并且因此不伸缩。
[0241 ]在这种状态下，当压电振动单元260的层叠式压电元件261根据再生声音信号驱动时，如图28B和图28C所示，层叠式压电元件261将支撑部件250与放置表面(接触表面)290的部分用作支撑部并且根据再生声音信号伸缩振动，在伸缩振动期间盖263保持与放置表面(接触表面)290接触。层叠式压电元件261在最大延伸时的长度和其在最大收缩时的长度之间的差值例如是0.05微米至50微米。从而，层叠式压电元件261的伸缩振动通过盖263传递至放置表面290，并且因此放置表面290振动并作为振动扬声器产生声音。当层叠式压电元件261在最大延伸时的长度和其在最大收缩时的长度之间的差值小于0.05微米时，放置表面290可能不适当地振动。在另一方面，当差值大于50微米时，放置表面290振动过多，可能使TV 210发出噪音。
[0242]如上所述，当层叠式压电元件261处于最大延伸时，假设不存在压电振动单元260，盖263的顶端优选地定位在与连接支撑部件250的最低部分2501和TV 210的最低部分2104的线(图27中的虚线I)相比更靠近放置表面290的位置。此外，当层叠式压电元件261最大最大收缩时，盖263的顶端优选地定位在于虚拟线相比更靠近放置表面290的位置。
[0243]此外，优选地，图23中示出的、底面220a和盖263的相对表面263c之间的距离d可以比层叠式压电元件261从电压未施加于其上的未延伸/收缩状态到最大收缩状态的位移量长。从而，当层叠式压电元件261极大收缩时(图28C中示出的状态)，壳体220的底面220a和盖263变得难以与彼此接触。因此，盖263变得难以从压电元件261脱离。
[0244]适当地确定压电元件260在底面220a上的位置、层叠式压电元件261在层叠方向上的长度、盖263的尺寸等以满足以上条件的方式。
[0245]根据本实施方式的图像显示设备，由于压电元件用作振动源并且声音从放置表面(接触表面)290产生，所以与仅从电动扬声器产生声音的、具有相同体积和重量的传统图像显示设备相比，可产生具有更好频率特性的声音。此外，由于压电元件使得声音在通过小型电动扬声器难以获得优良频率特性的低频带内能够再生，因此不必向图像显示设备提供大的电动扬声器，从而允许减少图像显示设备的尺寸和重量。特别是当优良的频率特性可以仅通过压电元件获得时，不必提供扬声器，从而允许明显减少图像显示设备的尺寸和重量。进一步地，由于本实施方式的图像显示设备从放置表面(接触表面)200产生声音，因此与只从电动扬声器处产生声音的传统图像显示设备相比声音扩散率高。因此，相比位于扬声器前面的用户，传统图像显示设备难以向位于扬声器前面之外的用户传递声音。然而，根据本实施方式的图像显示设备可传递均匀的声音而不考虑用户的位置。
[0246]此外，根据本实施方式的图像显示设备将堆叠类型的层叠式压电元件261用作压电元件，使层叠式压电元件261根据再生声音信号在层叠方向上伸缩振动，并且向放置表面(接触表面)290传递伸缩振动。因此，可获得在伸缩方向(形变方向)上向放置表面(接触表面)290的优良振动传递效率，而且可有效地使放置表面(接触表面)290振动。进一步地，由于层叠式压电元件261通过盖263与放置表面(接触表面)290接触，所以可以防止层叠式压电元件261损坏。此外，当TV 210在使用时且压电振动单元260的盖263接触放置表面(接触表面)290时，由于TV 210的重量作为负载施加至盖263，所以盖263可以可靠地接触放置表面(接触表面)290并有效地向放置表面(接触表面)290传递压电振动单元260的伸缩振动。
[0247]此外，由于根据本实施方式的图像显示设备可直接向放置表面(接触表面)传递以层叠式压电元件的振动为主的振动，与向另一弹性体传递层叠式压电元件的振动的传统技术不同，不取决于另一弹性体可以振动的最大频率来产生声音。应该注意，另一弹性体可振动的最大频率是从另一弹性体由压电元件引起形变到返回允许再次形变的状态的时间之中最短时间的倒数。鉴于此，根据本实施方式的图像显示设备优选地具有即使压电元件形变也不弯曲变形的程度的刚度(抗弯强度)。
[0248](第七实施方式)
[0249]图29A和图29B分别是示出根据第七实施方式的图像显示设备的示意性结构的透正视图和侧视图。根据本实施方式的图像显示设备是称为立式型的TV 210。下文省略与第六实施方式的相同点而说明不同于第六实施方式的方面。
[0250]如图29所示，壳体220包括通过可移动单元251于其后侧的支撑部件250。壳体220的倾斜角可以通过可移动单元251调节。支撑部件250包括接触放置表面(接触表面)290的平板状部件252和用于支撑壳体220的柱状部件253。平板状部件252可包括在底面252a上的弹性部件254。弹性部件254例如由橡胶、硅树脂、聚氨酯等组成。
[0251]根据本实施方式的TV210包括用于在平板状部件252的底面252a容纳并保持压电振动单元260的保持部300。保持部300具有均一宽度的缝隙301，缝隙301大体上垂直于底面252a延伸并且向底面252a打开。为了将足够的负载施加至压电振动单元260，压电振动单元260在底面252a优选地接近于穿过TV 210的重心且垂直于放置表面290的线放置。例如，压电振动单元260优选地放置在穿过TV 210的重心且垂直于放置表面290的线上。
[0252]当平板状部件252以底面252a朝下放置在桌子等水平的放置表面290上时，弹性部件254承受包括可移动单元251和支撑部件250的TV210的重量并且发生弹性形变。也就是说，弹性部件254由于TV 210的重量而在垂直于放置表面290的方向上收缩。当层叠式压电元件261不具有施加于其上的电压而不伸缩时，弹性部件254的弹性形变量优选地大于层叠式压电元件从其未有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大延伸状态的位移量。因此，当层叠式压电元件261处于最大延伸时，弹性部件254难以与放置表面290分离，使得TV 210平稳地放置在放置表面290上。
[0253](第八实施方式)
[0254]图30是示出根据第八实施方式的图像显示设备的示意性结构的侧视图。根据本实施方式的图像显示设备是称为壁装配式的TV 210。下文省略与第六实施方式的相同点而说明不同于第六实施方式的方面。
[0255]图30中示出的TV210包括:槽224，用于在壳体220的后表面220b的上部区域的钩接合，并且当槽224悬挂在附接至壁表面291的钩255上时，TV 210保持在臂表面291上。壳体220的后表面220b还包括用于容纳并保持压电振动单元260的保持部300。保持部300包括宽度均一的缝隙301，缝隙301沿着TV 210的厚度方向延伸并且向后表面220b打开。
[0256]为了向壁表面(接触表面)291传递压电振动单元260的振动并且从壁表面接触表面)291产生声音，TV 210需要将负载施加至压电振动单元260。图31是示出假设没有壁表面(接触表面)291时TV 210的状态的侧视图。图31示出虽然TV 210被认为是通过钩255保持在槽224处但是不存在壁表面(接触表面)291的状态，并且因此压电振动单元260不通过盖263支撑在壁表面291上。因此，在图31中，TV 210仅通过吊钩255保持。当存在壁表面(接触表面)291时(如图30所示)，垂直线L2和壳体220的后表面220b之间形成的角度由Θ表示，当假设不存在壁表面(接触表面)291时(如图31所示)，垂直线L3和壳体220的后表面220b之间形成的角度由Θ’表示。为了在使用TV 210时将负载施加至压电振动单元260，至少需要Θ大于Θ。此外，为了将更重的负载施加至压电振动单元260，θ’优选地是更大的角度。适当确定压电元件260在后表面220b上的位置、层叠式压电元件261在层叠方向上的长度、盖263的尺寸、TV 210的重心、吊钩255的附接位置和形状等以满足以上条件。
[0257](第九实施方式)
[0258]图32A、32B和32C是分别示出根据第九实施方式的图像投影设备的透视图、正视图和侧视图。根据本实施方式的图像投影设备是称为立式型的投影仪510，并且其包括壳体520、投影单元530、扬声器540、压电振动单元560、检测单元570和传声器581。投影仪510放置在水平的放置表面590(例如桌子)上用于使用。此时，投影仪510通过压电振动单元560和壳体520的底部部分520b支撑，并且将负载施加至压电振动单元560。投影仪510在其后表面包括各种信号输入终端，例如用于联接至个人电脑的USB终端、用于信号输入的显示终端、VGA(视频图形阵列)终端等。壳体520具有大体长方体的外部形状。投影单元530保持在壳体520上。桌子是被接触物体的示例，并且放置表面590是与投影仪510接触的接触表面(放置表面590)的不例。
[0259]投影单元530是用于在投影面(例如屏幕等)上显示图像显示元素的放大图像的投影透镜。扬声器540是声音输出装置，例如电动扬声器、电容扬声器等。
[0260]检测单元570检测压电振动单元560是否与放置表面590接触，S卩，检测放置表面(接触表面)590和压电振动单元560之间的接触状态。与根据第四实施方式的检测单元90相同，检测单元570通过使用能够检测压电振动单元560和放置表面590之间的接触状态的装置组成，例如，红外传感器、超声波传感器、近程式传感器、机械开关、照相机、压力传感器等。检测单元570可通过将压电振动单元560的输出用于传感器从而通过使用压电振动单元560构成。
[0261 ] 传声器581与以下描述的记忆单元一起构成记录单元，记录单元用于记录从桌子与压电振动单元560接触的接触表面(放置表面590)处产生的声音的频率特性。记录单元通过使用传声器581获得从接触表面产生的声音并且将声音存储在记忆单元中。记忆单元设置在壳体520中。
[0262]图33是将图32的壳体520的底部分解并示出主要部分的示意性透视图。壳体520包括主体盒521和底盖522。主体盒521是投影仪510的外盖，并且例如包括图像投影机构523、冷却机构524、电子线路板525、电力供应单元526等。图像投影机构523包括光源和图像显示元件。例如当投影仪510是LCD(液晶显示器)类型时，液状晶体用作图像显示元件，或者当投影仪510是DLP(数字光处理)类型时，DMD(数字微反射镜)用作图像显示元件。当光源通过电源设备526驱动时，光源向图像显示元件发射投影光，并且因此通过投影单元530在屏幕上显示图像。冷却机构524例如是用于冷却图像投影机构523并且从排气孔527排出热量的冷却风扇。电子线路板525控制投影仪510的每个机构。根据本实施方式的投影仪510在壳体520的底侧包括用于容纳并保持压电振动单元560的保持部600。压电振动单元560设置在壳体与放置表面(接触表面)590相对的部分。保持部600包括宽度均一的缝隙601，缝隙601在大体上垂直于投影仪510的底盖522的方向上延伸并且向壳体520的底盖打开。此外，底盖522包括允许压电振动单元560接触放置表面(接触表面)590的孔522a。
[0263]压电振动单元560包括压电元件561、0形环562和用作绝缘盖部件的盖563，并且具有与在第一实施方式中描述的压电振动单元60相同的结构。在本实施方式中，压电元件561同样通过使用堆叠类型的层叠式压电元件组成。
[0264]如图34的局部放大剖面图所示，层叠式压电元件561包括一个侧面端部，该侧面端部具有第一引线连接单元和第二引线连接单元，该第一引线连接单元和第二引线连接单元在第一实施方式中描述并且通过粘合剂602(例如，环氧树脂)固定至壳体520的支撑部600的缝隙601。层叠式压电元件561的另一端部由盖563覆盖并且通过粘合剂602固定。
[0265]盖563包括进入部分563a和凸出部分563b。当盖563附接至层叠式压电元件561时，进入部分563a定位在缝隙601内部，并且凸出部分563b从壳体520凸出。0形环562设置在定位于缝隙601内部的进入部分563a的周围。当压电振动单元560附接至保持部600并且底盖522附接至壳体520时，盖563的凸出部分从底面520a凸出。盖563的凸出部分563b具有与壳体520的底面520a相对的相对表面563c。如图34所示，当层叠式压电元件561没有施加于其上的电压并且因此不伸缩时，相对表面563c与底面520a间隔距离d。
[0266]图35是根据本实施方式的投影仪510的部件的功能框图。投影仪除了包括以上描述的图像投影机构523、投影单元530、扬声器540、检测单元570、记录单元580和层叠式压电元件561外，还包括信号输入单元610、DSP 620、控制器630和存储单元640。图像投影机构523、检测单元570、信号输入单元610和存储单元640连接至控制器630。如上所述，存储单元580包括传声器581和记忆单元582。记忆单元582连接至控制器630。投影单元530通过图像投影机构523连接至控制器630。扬声器540和层叠式压电元件561通过DSP 620连接至控制器630 ASP 620可安装在控制器630内。记忆单元582和存储单元640可通过使用一个存储器构成。
[0267]信号输入单元610具有已知的结构并且从各种信号输入终端输入信号，例如声音信号和通过使用投影仪510收看的视频信号。控制器630是用于控制投影仪510的全部操作的处理器。在该实施方式中，控制器630构造成一个控制单元，但是不限于这种结构。例如，控制器630可通过使用用于提供不同功能的多个控制器构成。控制器630通过DSP 620将声音信号施加至层叠式压电元件661和扬声器640。声音信号可基于存储在内部存储器中的音乐数据，或包括在广播信号中。
[0268]控制器630基于由检测单元570检测的压电振动单元560和放置表面590之间的接触状态控制待施加至层叠式压电元件561和扬声器540的声音信号。例如，当检测单元570检测到压电振动单元560和放置表面590与彼此接触时，控制器630将声音信号施加至层叠式压电兀件561和扬声器540。在这种情况下，压电振动单兀560和扬声器540被同时驱动。另一方面，当检测单元570检测到压电振动单元560和放置表面590不与彼此接触时，控制器630只将声音信号施加至扬声器540而不将声音信号施加至层叠式压电元件561。
[0269]图36是示出用于将声音信号施加至层叠式压电元件561和扬声器540的控制器630的操作的流程图。首先，控制器630确认是否存在待施加的声音信号(步骤S301)。当没有待施加的声音信号时(步骤S301中“否”的情况)，控制器630结束流程而不将声音信号施加至层叠式压电元件561和扬声器540。当存在待施加的声音信号时(步骤S301中“是”的情况)，控制器630确定将声音信号施加至扬声器540(步骤S302)。然后，控制器630确认检测单元570是否检测到压电振动单元560和放置表面590之间的接触(步骤S303)。当检测单元570未检测到压电振动单元560和放置表面590之间的接触时(步骤S303中“否”的情况)，控制器630仅将声音信号施加至扬声器540而不将声音信号施加至层叠式压电元件561 (步骤S307)。在这种情况下，声音不从放置表面590产生，而是仅从扬声器540产生。
[0270]在另一方面，当检测单元570检测到压电振动单元560和放置表面590之间的接触时(步骤S303中“是”的情况)，控制器630确定将声音信号施加至层叠式压电元件561 (步骤S304)。然后，控制器630获得关于声音的频率特性的信息(步骤S305)。关于声音的频率特性的信息是指，例如关于存储在存储单元640中的、从扬声器540产生的声音的频率特性的信息。控制器630基于如此获得的信息控制例如施加至层叠式压电元件561的声音信号(步骤S306)并且将声音信号施加至层叠式压电元件561和扬声器540(步骤S307)。随后将在步骤S306详细描述由控制器630执行的声音信号的控制。以这种方法，声音从放置表面590和扬声器540两处产生。当投影仪510打开时，控制器630重复图36中的一系列操作，并且从而基于压电振动单元560和放置表面590之间的接触状态控制待施加至扬声器540和层叠式压电元件561的声音信号。
[0271]接下来，将在步骤S306中描述由控制器630执行的声音信号的控制。控制器630基于关于从存储单元640获得的、扬声器540的频率特性的信息控制声音信号。图37A中的区域700表示存储在存储单元640中的、扬声器540的频率特性示例。如在图37A中可见的，与传统的电动扬声器的典型趋势相同，扬声器540具有在低频带内声压低的频率特性。因此，当声音仅通过使用扬声器540产生时，观看通过投影仪510投影的用户难以听到低音调的声音。特别是在处于频率fl或更低的频率的频带内，声压是0，而且扬声器240不能以频率fl或更低的频率产生声音。此外，扬声器540具有形成凸曲线的频率特性，该凸曲线在频率f3(>fl)附近具有顶点。也就是说，当仅用扬声器540产生声音时，在频率f3附近产生的声音大，随着频率变得高于或低于频率f3，所产生的声音的音量变小。
[0272]在步骤S306中，控制器630控制待施加至压电元件561的声音信号以补偿扬声器540的频率特性的声压。对频率特性的声压的不足的补偿例如包括:在具有低声压的频带内增加声压使得在该频带的声音容易听到；在整个频带内增加声压以便增加整体的音量；以及在特定频带内增加声压以便在特定频带的声音增强。控制器630例如通过补偿声压的不足控制待施加至压电元件561的声音信号以呈现类似于图37A中的区域710的频率特性。在步骤S307中，控制器630将如此控制的声音信号施加至压电元件561。以这种方式控制声音信号提高了在低频带的声压。此外，在从频率f2(f!〈f2〈f3)到频率f4(>f3)的频带内，声压变得大体上相等，从而减少了从投影仪510产生的、每个频率的声音的强度差异。
[0273]在步骤S305中，控制器630可获得有关由记录单元580记录的、从接触表面处产生的声音的频率特性的信息，并且在步S306中基于如此获得的信息控制待施加至扬声器540的声音信号。在这种情况下，当投影仪510放置在放置表面590上后，并且在其实际使用之前，控制器630将以均一电压的纯音扫描信号作为声音信号施加至压电元件561，并且使压电元件561振动，从而从接触表面产生声音。所产生的声音的频率特性由记录单元580的传声器581获得并且通过记忆单元582记录。然后，在实际使用期间，控制器630获得关于记录的频率特性的信息并且基于该信息控制待施加至扬声器540的声音信号。
[0274]图37B中的区域720表示由记录单元580记录的、从接触表面处产生的声音的频率特性的示例。基于记录的频率特性，控制器630例如通过补偿声压的不足控制待施加至扬声器540的声音信号，以使得能获得由图37B中的区域730表示的频率特性。在步骤S307中，控制器630将如此控制的声音信号施加至扬声器540。为了获得要求的频率特性的声压，控制器330可控制待施加至压电元件561的声音信号和待施加至扬声器540的声音信号两处。
[0275]DSP 620对于来自控制器630的数字信号执行必要的信号处理，例如补偿处理、D/A转换处理、升压处理、过滤处理等，并且将必要的声音信号施加至扬声器540和压电元件561。
[0276]施加至层叠式压电元件561的再生声音信号的最大电压例如可以在1Vpp至50Vpp的范围内，但是不限于此。再生声音信号的最大电压可根据投影仪510的重量以及扬声器540和层叠式压电元件561的功能适当地调整。施加至层叠式压电元件561的声音信号可以具有偏置的DC电压，偏置的DC电压具有设置于其附近的最大电压。
[0277]用于施加至层叠式压电元件561的、通过DSP620执行的声音信号的滤波处理设置为使频率特性以大约1kHz至50kHz或更高频率的频率分量的至少一部分衰减或削减，或者使频率特性逐渐或分阶段增加衰减比。例如，与图8相同，层叠式压电元件561具有截止频率是大约20kHz的频率特性。通过这种方式使高频分量衰减或消减，允许减少电力消耗以及抑制由层叠式压电元件561产生的热。
[0278]接下来，将参考图38描述压电振动单元560的设置。图38示出投影仪510在使用时并且放置在桌子等水平的放置表面590上的状态。如图38所示，投影仪510通过压电振动单元560和壳体520的后底部部分520b支撑在放置表面590上。点G表示投影仪510的重心。在图38中，压电振动单元560包括最低部分5601。最低部分5601是压电振动单元560在壳体520以底面520a朝下放置在桌子等水平的放置表面590上时接触放置表面590的部分。最低部分5601例如是盖563的顶端。
[0279]在图38中，虚线LI是穿过投影仪510的重心G并且在投影仪510以底面520a朝下放置在桌子等水平的放置表面590上时垂直于放置表面590的线(虚拟线)。当虚线LI将投影仪510分开时，区域Rl是投影仪510的后部区域。区域R2是投影仪510的前部区域。后底部520b在区域Rl内接触放置表面590。压电振动单元设置在区域R2内的底面520a上。
[0280]优选地，压电振动单元560在区域R2内的底面520a上设置在距虚线LI预定距离内的位置。更优选地，压电振动单元560设置为尽可能接近虚线LI。优选地，预定距离是指，与当压电振动单元560定位在虚线LI上时从放置表面(接触表面)590产生的声音的声压相比，声压降低5%以下的距离(第一距离)。从而，与当压电的振动单元560设置在区域R2内的底面520a上远离虚线LI的位置时施加至压电振动单元560的负载相比，施加至压电振动单元560的负载大。预定距离可以是在声压高时声压降低10%以下的距离(第二距离)，或者可以是在声压足够高时声压降低20%以下的距离(第三距离)。
[0281 ] 优选地，后底部520b在区域Rl内定位成尽可能远离虚线L。换言之，优选地，重心G在投影仪10中位于更前方。这样，当压电振动单元560定位成尽可能接近虚线LI时，在后底部520b和压电振动单元560之间可以确保足够的距离。相应地，由于投影仪510可以平稳地放置在放置表面590上，因此使得更稳定地显示投影图像。
[0282]图39A、39B和39C是用于说明投影仪510产生声音的操作的示意图。为了使投影仪510的压电振动单元560导致放置表面590产生声音，如图39A所示，投影仪510以壳体520的底面520a朝下的方式放置并且压电振动单元560的盖563和后底部520b接触桌子等的放置表面(接触表面)590。从而，投影仪的重量作为负载施加至压电振动单元560。在图39A中示出的状态下，层叠式压电元件561不具有施加于其上的电压，并且因此不伸缩。
[0283]在该状态下，当压电振动单元560的层叠式压电元件561根据再生声音信号驱动时，如图39B和图39C所示，层叠式压电元件561通过将后底面520b用作支撑部而根据再生声音信号伸缩振动，在伸缩振动期间盖563保持与放置表面(接触表面)590接触。层叠式压电元件561在最大延伸时的长度和其在最大收缩时的长度之间的差值例如是0.05微米至50微米。因此，层叠式压电元件561的伸缩振动通过盖563传递至放置表面590，并且因此放置表面590振动并作为振动扬声器产生声音。当层叠式压电元件261在最大延伸时的长度和其在最大收缩时的长度之间的差值小于0.05微米时，放置表面590可能不能适当地振动。另一方面，当该差值大于50微米时，放置表面590振动过多，可能使投影仪510发出噪音。
[0284]图34中示出的、底面520a和盖563的相对表面563c之间的距离d优选地比层叠式压电元件561从其未延伸/收缩的状态到最大收缩状态的位移量长。因此，当层叠式压电元件561处于最大收缩时(如图39C所示出的状态)，壳体520的底面520a和盖563难以相互接触。因此，盖563难以从压电元件561脱落。
[°285] 适当地确定压电元件560在底面520a上的位置、层叠式压电元件561在层叠方向上的长度、盖563的尺寸等以满足以上条件。
[0286]根据本实施方式的图像投影设备，由于压电元件用作振动源并且声音从放置表面(接触表面)590处产生，所以与仅从电动扬声器产生声音的、具有相同体积和重量的传统图像投影设备相比，可产生具有更好频率特性的声音。此外，由于压电元件使得声音在通过小型电动扬声器难以获得优良频率特性的低频带内能够再生，因此不必向图像投影设备提供大的电动扬声器，从而允许减少图像投影设备的尺寸和重量。特别是当优良的频率特性可以仅通过压电元件获得时，不必提供扬声器，从而使得图像投影设备的尺寸和厚度明显减少。而且，由于本实施方式的图像投影设备从放置表面(接触表面)590产生声音，因此与只从电动扬声器产生声音的传统图像投影设备相比声音扩散率高。因此，相比位于扬声器前面的用户，传统图像投影设备难以向位于扬声器前面之外的用户传递声音。然而，根据本实施方式的图像显示设备可传递均匀的声音而不考虑用户的位置。
[0287]此外，根据本实施方式的图像投影设备将堆叠类型的层叠式压电元件561用作压电元件，使层叠式压电元件561根据再生声音信号在层叠方向上伸缩振动，并且向放置表面(接触表面)590传递伸缩振动。因此，可获得在伸缩方向(形变方向)上向放置表面(接触表面)590的优良振动传递效率，而且可有效地使放置表面(接触表面)590振动。进一步地，由于层叠式压电元件561通过盖563接触放置表面(接触表面)290，所以可以防止层叠式压电元件561损坏。此外，当使用510时，当压电振动单元560的盖563接触放置表面(接触表面)590时，由于投影仪510的重量作为负载施加至盖563，所以盖563可以可靠地接触放置表面(接触表面)590，从而有压电振动单元560的伸缩振动可以有效地传递至放置表面(接触表面)590。
[0288]此外，由于根据本实施方式的图像投影设备可直接向放置表面(接触表面)传递以层叠式压电元件的振动为主的振动，与向另一弹性体传递层叠式压电元件的振动的传统技术不同，不需要取决于另一弹性体可以振动的最大频率来声音产生。注意，另一弹性体可振动的最大频率是从另一弹性体由压电元件引起形变到返回允许再次形变的状态的时间之中最短时间的倒数。鉴于此，根据本实施方式的图像显示设备优选地具有即使压电元件形变也不弯曲变形的程度的刚度(抗弯强度)。
[0289](第十实施方式)
[0290]图40A、40B和40C是分别示出根据第十实施方式的图像投影设备的透视图、正视图和侧视图。根据本实施方式的图像投影设备与第九实施方式相同的、称为立式型的投影仪510。下文省略与第九实施方式的投影仪510的相同点而说明不同于第九实施方式的投影仪510的方面。
[0291 ]如图40所示，壳体520包括:位于前侧的两个前支撑部550，投影面定位在前侧；以及位于与前侧相对的后侧的两个后支撑部551。前支撑部550和后支撑部551接触放置表面590并且支撑壳体520。壳体520的倾斜角通过调节前支撑部550可调节。前支撑部550和后支撑部551可在其底部设有弹性部件。弹性部件例如由橡胶、硅树脂、聚氨酯等制成。虽然在本实施方式中存在两个前支撑部550和两个后支撑部551，但是前支撑部和后支撑部的数目不限于此。可以存在一个前支撑部550和两个后支撑部551，或者两个前支撑部550和一个后支撑部551。
[0292]根据本实施方式的投影仪510在后支撑部551的底部包括用于容纳并保持压电振动单元560的保持部600。压电振动单位560可以提供至两个后支撑部551中的一个或者提供至两个后支撑部551两个。保持部600具有宽度均一的缝隙601，缝隙601沿着大体上垂直于底面的方向延伸并且向底面打开。
[0293]当投影仪510以底面520a放置在桌子等水平的放置表面590上时，弹性部件承受投影仪510的重量作为负载，并且发生弹性形变。也就是说，弹性部件由于投影仪510的重量在垂直于放置表面590的方向上收缩。在层叠式压电元件561不具有施加于其上的电压，并且因此不伸缩时，优选地，与层叠式压电元件561从其未有电压施加于其上的未延伸/收缩状态到最大延伸状态的位移量相比，弹性部件的弹性形变量大。因此，当层叠式压电元件561处于最大延伸时，弹性部件难以与放置表面590分离，使得投影仪510平稳地放置在放置表面590上。
[0294]根据本实施方式，压电振动单元560可以设置在前支撑部550的底部，但是优选地设置在后支撑部551以抑制投影图像的模糊。这里，将参考图41描述将压电振动单元60设置在后支撑部551比将将压电振动单元60设置在前支撑部550更能减少投影图像的模糊的原因。在图41中，S表示显示图像的投影面的位置，F表示前支撑部550的位置，并且B表示后支撑部551的位置。位置F位于位置S和位置B之间。投影仪510由压电振动单元560的振动引起的振动振幅用a表示。在图41中，为了示出投影图像在相同方向上的模糊，当压电振动单元560定位在前支撑部550时引起的振动的方向和当压电振动单元560定位在后支撑部551时引起的振动的方向显示为彼此相对。也就是说，在图41中，相对于压电振动单元560不振动时的参考位置800，示出了前支撑部550通过压电元件561延伸而从基准位置800向上位移振幅a的情况和后支撑部551通过压电元件561收缩而从参考位置800向下位移振幅a情况。当压电振动单元560定位在前支撑部550时，投影图像通过将后支撑部551用作支撑部而向上移动高度H。另一方面，当压电振动单元560定位在后支撑部551时，投影图像通过将前支撑部550用作支撑部而向上移动高度h。如图41中明显示出，这些支撑部具有相同振幅a，所以投影图像在压电振动单元560定位于前支撑部550时引起的位移H大于在压电振动单元560定位于后支撑部551时引起的位移h。因此，压电振动单元560优选地定位在后支撑部551而不定位在前支撑部550，从而投影图像模糊更少并且图像易于看到。
[0295](第^实施方式)
[0296]图42是示出根据第十一实施方式的图像投影设备的示意性结构的侧视图。根据本实施方式的图像投影设备是称为壁装配式的投影仪510。下文省略与第九实施方式的投影仪510的相同点而说明不同于第九实施方式的投影仪510的方面。
[0297]图42中示出的投影仪510在壳体520上包括向投影仪510的前方延伸且呈臂状的支撑部552。支撑部552的末端采用钩形状，并且当末端附接至壁表面(例如白色书写板)等时，投影仪510保持在壁表面591上。支撑部552与壁表面591接触的接触区域包括用于容纳并保持压电振动单元560的保持部600。保持部600具有缝隙601，缝隙601具有均一宽度，在投影仪510使用时沿着垂直于壁表面591的方向延伸，在支撑部552与壁表面591接触的接触区域打开。由于支撑部552支撑投影仪510，因此投影仪510的负载通过支撑部552施加至压电元件部分560，从而声音从壁表面(接触表面)591产生。通过这种方式，由于声音可从用户观看的壁表面提供给观看壁表面(例如白色书写板)的用户，所以用户可具有与从称为平板扬声器处获得的感觉相同的亲临现场的感觉，该平板扬声器从显示面板处产生声音。
[0298]在本文中，本公开不限于以上实施方式，但是可以以多种方式进行改变或修改。例如，在以上描述的第一至第五实施方式中，将压电振动单元60固定至保持部100的结构不限于图5中所示的结构。例如，压电振动单元60可通过保持部100以如图43A至43C所示的方式保持。图43A中示出的保持部100包括打开到底面20b的宽缝隙1la和邻接缝隙1la的窄缝隙10 lb。层叠式压电元件61具有定位在窄缝隙1lb内的一个端部和通过粘合剂102固定至缝隙1lb的侧面。宽缝隙1la和层叠式压电元件61之间的间隙用不妨碍层叠式压电元件61的伸长和收缩的填充物103(例如硅树脂、凝胶等)充满。当压电振动单元60以上述方式由保持部100保持时，不必使用防水填料(例如O形环)就可以更可靠地对音频设备10防水。而且，当层叠式压电元件61从底面20b处凸出的部分用绝缘盖盖住时，层叠式压电元件61可以可靠地绝缘。
[0299]图43B中示出的保持部100包括朝向底面20b变宽的锥形缝隙1lc和与锥形缝隙1lc邻接的窄缝隙1ld。层叠式压电元件61具有定位在窄缝隙1ld内的一个端部和通过粘合剂102固定至缝隙1ld的侧面。锥形缝隙1lc和层叠式压电元件61之间的间隙用不妨碍层叠式压电元件61伸长和收缩的填充物103例如硅树脂、凝胶等充满。这种配置提供能够获得与图43A的保持部100的效果相同的效果，并且还提供便于层叠式压电元件61向保持部100附接的优点。
[0300]图43C中示出的保持部100包括宽度均一的缝隙101，并且层叠式压电元件61具有通过粘合剂102固定至缝隙101的一个端部表面。O形环62配置在位于缝隙101内的层叠式压电元件上的适当位置。以这种方式保持的层叠式压电元件61特别是当层叠式压电元件61具有形成在侧电极上的引线连接部分时(如图4所示)对于引线的缠绕是有利的。
[0301]此外，压电元件不限于以上描述的堆叠类型的层叠式压电元件，而可以是单层压电片、双压电晶片或多层的双压电晶片元件。图44是示出使用双压电晶片的主要部分的示意性结构。双压电晶片65具有拉长的长方形形状，双压电晶片65具有暴露在壳体20的底面20b的一个表面65a上和由保持部100支撑的两个纵向端部。保持部100包括支撑双压电晶片65的开口部分1le，该开口部1le具有面对双压电晶片65的后表面65b的弯曲的内表面。通过这种结构，当放置壳体20使得双压电晶片65接触放置表面并且双压电晶片65通过音频信号驱动时，双压电晶片65以弯曲(曲线)的方式振动。从而，双压电晶片65的振动传递至放置表面(接触表面)，从而放置表面(接触表面)起到振动扬声器的作用而产生再生声音。应该注意，双压电晶片65的表面65a上可以形成有由聚氨酯等制成的涂层。
[0302]而且，在图7中，具有与LPF 123相同特性的LPF可设置在信号处理器电路121和升压电路122之间。在图7中，信号处理器电路121的均衡器等可以具有LPF 123的功能使得允许省略LPF 123。
[0303]而且，虽然在以上描述的第一实施方式至第五实施方式中被接触物体是接触表面是桌子的水平放置表面，但是接触表面不限于此。
[0304]此外，在第六实施方式中，压电振动单元260可设置在支撑部件250接触放置表面290的表面上。也就是说，压电振动单元260可以设置于支撑部件250与放置表面(接触表面)290相对的部分。在第八实施方式中，TV 210也可以在不使用钩255的情况下通过螺钉等可以直接固定至壁表面(接触表面)291。在第六实施方式至第八实施方式中，也可以视情况省略扬声器240、检测单元270、记录单元280和存储单元340。而且，在第六实施方式中，支撑部件250可以根据TV 210的形状省略，即当壳体220具有例如盒形状时省略。
[0305]而且，虽然在以上描述的第六实施方式至第八实施方式中图像显示设备是TV210，但是图像显示设备不限于此。本文中的公开可以通过能够显示静态图像或视频图像并且同时产生声音的任何图像显示设备实现，例如个人电脑、液晶显示器、数码相框、电视电话设备等。
[0306]例如，在第九实施方式中，压电振动单元560可以设置在图38中的区域Rl内。也就是说，压电振动单元560设置在投影仪510的重心G后面。在这种情况下，投影仪510由压电振动单元560和壳体520的前底部部分支撑。在以上描述的第九实施方式至第^^一实施方式中，同样可以视情况省略扬声器540、检测单元570、记录单元580和存储单元640。
[0307]此外，虽然在以上描述的第九实施方式至第十一实施方式中的图像投影设备是具有一个投影单元的投影仪510，但是图像投影设备不限于此。在本文中的公开可以通过能够显示静态图像或视频图像并且同时产生声音的任何图像投影设备实现，例如具有多个投影单元的天象投影仪等。
[0308]此外，在图43A至43C以及图44中示出的变形例也可适用于以上的第六实施方式至第十一实施方式。而且，在以上实施方式中以及在图43A至图43C的变形例中，可以省略压电振动单元的盖使得压电振动单元在其端部表面直接与接触表面接触，或通过由绝缘部件等制成的振动传递部件与接触表面接触。
[0309]而且，虽然在以上描述的第六实施方式至第十一实施方式中桌子或壁表面用作被接触物体，并且桌子等的水平的放置表面或竖直的壁用作接触表面，但是在本文中的公开不限于此。接触表面不必是水平表面或竖直表面。另一被接触物体可以例如是用于分隔空间的分隔物。
[0310]符号说明
[0311]10、11、12、13、14 音频设备
[0312]20 壳体
[0313]40传声器
[0314]45传声器单元
[0315]46传声器
[0316]47传输单元
[0317]60压电振动单元
[0318]61层叠式压电元件(压电元件)
[0319]63 盖
[0320]70缓冲器
[0321]80扬声器
[0322]90检测单元
[0323]HO通信单元
[0324]120压电元件驱动单元
[0325]130控制器
[0326]150接收单元
[0327]200放置表面(接触表面)
[0328]210 TV(图像显示设备)
[0329]220 壳体
[0330]230显示单元
[0331]240扬声器
[0332]250支撑部件
[0333]260压电振动单元
[0334]261层叠式压电元件(压电元件)
[0335]263 盖
[0336]270检测单元
[0337]280记录单元
[0338]281传声器
[0339]282记忆单元
[0340]290放置表面(接触表面)
[0341]291壁表面(接触表面)
[0342]330控制器
[0343]340存储单元
[0344]510投影仪(图像投影设备)
[0345]520 壳体
[0346]30投影单元
[0347]40扬声器
[0348]50前支撑部
[0349]51后支撑部
[0350]52支撑部
[0351 ]60压电振动单元
[0352]61层叠式压电元件(压电元件)
[0353]63 盖
[0354]70检测单元
[0355]80记录单元
[0356]81传声器
[0357]82记忆单元
[0358]90放置表面(接触表面)
[0359]91壁表面(接触表面)
[0360]130控制器
[0361]140存储单元
【主权项】
1.一种音频设备，其特征在于，所述音频设备包括: 壳体；以及 具有层叠式压电元件的振动单元，其中 所述振动单元设置在所述壳体上并且接触与所述音频设备接触的接触表面。2.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于， 所述层叠式压电元件是长形，其中所述层叠式压电元件的纵向方向与所述接触表面相交。3.根据权利要求2所述的音频设备，其特征在于，所述层叠式压电元件的纵向方向垂直于所述接触表面。4.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于， 所述层叠式压电元件具有由多个介质层和介于所述多个介质层之间的电极层组成的层叠结构，并且在层叠方向上伸缩变形。5.根据权利要求4所述的音频设备，其特征在于， 所述层叠式压电元件是长形并且在所述纵向方向上伸缩变形。6.根据权利要求5所述的音频设备，其特征在于， 所述层叠式压电元件的伸缩方向与所述接触表面相交。7.根据权利要求6所述的音频设备，其特征在于， 所述层叠式压电元件的所述伸缩方向与所述接触表面垂直。8.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述振动单元具有盖部件，所述盖部件具有从所述壳体凸出并且与所述接触表面接触的凸出部分。9.根据权利要求8所述的音频设备，其特征在于，所述盖部件具有相对表面，所述相对表面与所述壳体的底部表面相对，并且 所述底部表面和所述相对表面之间的距离比所述层叠式压电元件从其未延伸/收缩状态到最大收缩状态的位移量长。10.根据权利要求9所述的音频设备，其特征在于，所述层叠式压电元件具有缝隙，所述缝隙向所述壳体的所述底部表面延伸并且向所述壳体的所述底部表面打开。11.根据权利要求10所述的音频设备，其特征在于，所述盖部件还具有进入部分，所述进入部分在所述盖部件附接至所述层叠式压电元件时位于所述缝隙中。12.根据权利要求11所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括: O形环，设置在所述进入部分的周围。13.根据权利要求12所述的音频设备，其特征在于，所述层叠式压电元件通过填充在所述层叠式压电元件和所述缝隙之间的粘合剂或填充物固定至所述缝隙。14.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括: 设置在所述壳体上的支脚，其中 所述支脚接触所述接触表面并且与所述振动单元一起支撑所述壳体。15.根据权利要求14所述的音频设备，其特征在于，所述支脚由橡胶、硅树脂或聚氨酯制成。16.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括: 通过缓冲器由所述壳体保持的传声器。17.根据权利要求16所述的音频设备，其特征在于，所述缓冲器由橡胶材料制成。18.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述振动单元设置在所述壳体与所述接触表面相对的部分处。19.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述音频设备还包括: 用于支撑所述壳体的支撑部件，其中 所述振动部分设置在所述支撑部件与所述接触表面相对的部分。20.根据权利要求1所述的音频设备，其特征在于，所述壳体具有平板状形状，并且 将所述振动单元设置在所述壳体上使得所述振动单元的一部分从所述壳体具有平板状形状的侧面凸出。
【文档编号】H04R7/04GK205545886SQ201490000923
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年8月20日
【发明人】堀井省次
【申请人】京瓷株式会社