专利名称：便携式音频驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种便携式音频驱动装置，其具有一基于一音频信号进行驱动的磁致伸缩致动器。
背景技术：
日本专利申请公开H04-313999已经公开了一种音频输出设备，其通过使用一磁致伸缩致动器驱动振动膜来得到音频输出。该磁致伸缩致动器指的是使用磁致伸缩元件的致动器，该磁致伸缩元件在施加外部磁场时形状改变。
图1表示这种类型的音频输出设备300的结构图。该音频输出设备300具有一播放器301、一放大器302、一磁致伸缩致动器303及一振动膜304。
该播放器301对诸如压缩盘(CD)、迷你盘(MD)、数字通用盘(DVD)进行重现以输出音频信号。该放大器302放大从播放器301接收到的音频信号，并将其提供给磁致伸缩致动器303。该磁致伸缩致动器303具有一驱动杆303a，用来传递由此产生的位移输出。该驱动杆303a的一端紧靠着振动膜304。
该磁致伸缩致动器303根据音频信号驱动振动膜304。即，对应于音频信号的波形使磁致伸缩致动器303的驱动杆303a产生位移，接下来该位移又被传递给振动膜304。相应地，振动膜304根据该音频信号输出音频。
发明内容
由于在磁致伸缩元件中发生任何形变时，磁致伸缩致动器都会产生大的应力，因而即使磁致伸缩致动器很小，也可以通过特定类型的振动膜来产生相对大的音量。磁致伸缩致动器甚至可以通过一个相对硬的振动膜(如铁片等)来输出音频。并且，该磁致伸缩致动器的响应速度优异，其磁致伸缩元件单独工作在纳秒数量级上。
这里只考虑具有可携带性的扬声器系统。一个典型的扬声器应当根据其音量大小确定其直径。如果强调便携性以使扬声器变得更小、更轻，则应当减小扬声器的直径。然而，在这样的扬声器中，可能无法保证足够大的音量。即，在便携性和音量大小之间需要做折衷。
理想的是提供一种便携式音频驱动装置，在保证可携带性的前提下其能够获得足够大的音量。
根据本发明的一个具体实施方式
，这里提供一种便携式音频驱动装置。该便携式音频驱动装置具有一壳体、一音频信号输出部件用来输出音频信号、和一磁致伸缩致动器，其基于来自音频信号输出部件的音频信号进行驱动。该磁致伸缩致动器包括一位移传递部。该位移传递部具有一驱动杆并传递该驱动杆的位移。磁致伸缩致动器被放置在壳体中，而位移传递部从壳体突出。位移传递部也可收回进壳体内。
根据本发明的具体实施方式
，该便携式音频驱动装置配置有一磁致伸缩致动器。该磁致伸缩致动器基于从音频信号输出部件接收到的音频信号进行驱动。例如，如果该便携式音频驱动装置是一个硬盘驱动器(HDD)的播放器，该磁致伸缩致动器基于通过解压缩从该HDD读取的压缩音频数据所得到的音频信号进行驱动。再例如，如果该便携式音频驱动装置是一个移动电话，该磁致伸缩致动器基于通过在一音频处理部解压缩压缩音频数据所得到的音频信号进行驱动。
将上述磁致伸缩致动器设置在壳体中，而用来传递驱动杆位移的位移传递部从壳体突出。可选地，可以将磁致伸缩致动器设置在壳体中，而将该位移传递部收回到壳体内。在该便携式音频驱动装置中，通过允许位移传递部突出于壳体以紧靠预定振动膜，有可能使该振动膜振动，从而获得音频输出。
在上述
具体实施例方式
中，可以将磁致伸缩致动器容纳在例如一个小容器中，该容器的一个表面由振动膜组成，且驱动杆紧靠着这个表面，并连接到一个位移增大器，该位移增大器用来放大驱动杆的位移量，或者也可以将该磁致伸缩致动器不容纳在小容器中，也不连接在位移增大器上，即使其裸露在外面。
当将磁致伸缩致动器容纳在小容器中时，位移传递部接触到构成振动膜的一个表面。此外，当将磁致伸缩致动器连接到位移增大器时，位移传递部接触到该位移增大器。并且，当磁致伸缩致动器是裸露的时，位移传递部接触到驱动杆。
根据作为本发明具体实施方式
的便携式音频驱动装置，如果位移传递部紧靠着的预定振动膜很大，有可能得到足够大的音量，并且有可能避免大的振动膜以在保证便携性的前提下得到足够大的音量。需要注意的是，如果驱动杆是可收回到壳体内的，只有当允许驱动杆紧靠着预定振动膜以获得音频输出时才将该驱动杆突出于壳体，从而有可能防止突出的驱动杆成为障碍的情况发生。
例如，壳体上具有吸盘以将壳体固定在预定振动膜上，且位移传递部可以紧靠着该振动膜。通过使用该吸盘将该壳体粘接到振动膜上，能够确保位移传递部紧靠在振动膜上。这样能够使用户不必为了将位移传递部保持这种紧靠的状态而持着该壳体，从而提高了可用性。
例如，可以将一用来校正音频信号频率响应的均衡器部插入到音频信号输出部和磁致伸缩致动器之间。这样可以允许用户在多个校正内容中选择一个需要通过均衡器校正的内容。从预定振动膜输出的音频的频率响应会受到预定振动膜材料(木质，玻璃，金属或塑料)、振动膜厚度等因素的影响，其中位移传递部紧靠着该预定振动膜。因此，通过在与预定振动膜的多种可能的材料和厚度对应的校正内容中选择需要通过均衡器部校正的内容，可以相应于预定振动膜的实际材料和厚度进行频率响应的校正，从而使音频输出的频率响应更加接近于与预定振动膜的材料和厚度无关的预定频率响应。
根据本发明的另一个具体实施方式
，便携式音频驱动装置可以具有一切换机构，该切换机构能够使磁致伸缩致动器在第一状态和第二状态之间切换，其中第一状态为驱动杆突出于壳体的状态，第二状态为驱动杆紧靠着振动膜的状态。在该具体实施方式
中，在第二状态中驱动杆没有突出于壳体，而是紧靠着振动膜。这样允许通过振动该振动膜来获得音频输出。
根据本发明的再一个具体实施方式
，可以将磁致伸缩致动器可分离地设置在壳体中。如果这样的话，该便携式音频驱动装置可以具有一无线发送部以及一无线接收部，当磁致伸缩致动器与壳体分离时该无线发送部发送由音频信号输出部输出的音频信号，当磁致伸缩致动器与壳体分离时该无线接收部接收来自该无线发送部的音频信号。将该无线接收部集成固定在该磁致伸缩致动器上。
当磁致伸缩致动器与壳体分离时，通过无线发送部将音频信号输出部输出的音频信号发送到在磁致伸缩致动器一侧上的无线接收部。磁致伸缩致动器基于无线接收部接收的音频信号进行驱动。因而，通过允许磁致伸缩致动器的位移传递部与该壳体分离以紧靠预定振动膜，该振动膜可以振动以获得一音频输出。
这种情况只有当允许磁致伸缩致动器与壳体分离以紧靠预定振动膜的时候才可以实现，因而易于操作。在上述情况中，可以将磁致伸缩致动器例如通过吸盘固定到预定振动膜上，从而提高了用户的可用性。
本说明书的结论部分特别指出并直接要求本发明的主题。然而本领域的熟练技术人员只有结合附图，通过阅读说明书的其余部分，才能最好地理解本发明的结构组织和操作方法，以及本发明的更多优点和目的。在附图中相同的附图标记表示相同的元件。
图1表示采用磁致伸缩致动器的音频输出设备结构的方框图；图2是根据本发明的第一具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的HDD播放器电路结构的方框图；图3A表示磁致伸缩致动器的结构图，图3B是阐释磁致伸缩致动器中的磁力线的示意图；图4是从其前面看到的HDD播放器的透视示意图；图5是从其后面看到的HDD播放器(在这里驱动杆突出)的透视示意图；图6是从其后面看到的HDD播放器(在这里驱动杆被收回)的透视示意图；图7是从其后面看到的HDD播放器(在这里驱动杆突出)的后视图；图8表示突出的驱动杆紧靠振动膜的状态的示意图；图9是均衡器对校正特性的选择的说明性示意图；图10是表示存储在HDD中、音调匹配“木质材料”的一个显示实施例的说明性示意图；图11是从其后面看到的HDD播放器(在这里驱动杆被收回)的后视图；图12是驱动杆被收回状态的附图；图13表示在致动器输出状态和耳机输出状态之间作出选择的说明性示意图；
图14是具有两个设置在壳体中的磁致伸缩致动器、且驱动杆突出于壳体的HDD播放器的后视图；图15是具有两个设置在壳体中的磁致伸缩致动器、且驱动杆突出于壳体的HDD播放器的横截面视图；图16是表示根据本发明的第二具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的HDD播放器电路结构的方框图；图17表示根据本发明的第三具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的HDD播放器主体部的电路结构方框图；图18表示根据本发明的第三实施例的、作为便携式音频驱动设备的HDD播放器中磁致伸缩致动器电路结构的方框图；图19是在无线和有线两种使用状态之间作出选择的说明性示意图；图20表示磁致伸缩致动器如何容纳于壳体中或如何与壳体分离的说明性示意图；图21表示驱动杆突出或收回状态的说明性示意图；图22表示磁致伸缩致动器部分被放置在磁性物质的壳壁上的一种状态的示意图；图23表示具有吸盘的磁致伸缩致动器部分被放置在非磁性物质的壳壁上的一种状态的示意图；图24表示具有吸盘的磁致伸缩致动器部分被放置在操作台的上面板(由非磁性物质组成)上的一种状态的示意图；图25A表示具有吸盘的磁致伸缩致动器部分的侧视图，图25B是它的前视图，它们的每一个都表示具有吸盘的磁致伸缩致动器的结构；图26表示音频输出设备结构的附图；图27表示音频输出设备的一个应用示例的附图；图28表示音频输出设备的另一个应用示例的附图；图29A是磁致伸缩致动器安装在其上的位移增大器的前视图，图29B是其侧视图；图30A表示磁致伸缩致动器被戴在人类头部的一种状态的说明性示意图，图30B是表示磁致伸缩致动器安装在其上的一种设备的附图；图31表示根据本发明的第四具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的移动电话结构的方框图；图32A是磁致伸缩致动器安装在其上的移动电话的前视图，而图32B是其侧视图，它们的每一个都表示磁致伸缩致动器安装在移动电话壳体上的一种状态；以及图33表示使用骨骼传导的骨骼电话一种使用状态的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的第一具体实施方式
。图2表示根据本发明第一具体实施方式
、作为便携式音频驱动装置的HDD播放器100的电路结构图。
该HDD播放器100具有一控制电路101，用来控制整个播放器的操作。一操作部102和一显示部103作为用户接口连接到该控制电路101。显示部103例如由液晶显示器(LCD)组成。
该HDD播放器100还具有一外设接口(I/F)104、HDD 105、解码器106、均衡器107、数/模转换器108、输出放大器109、磁致伸缩致动器110、转换开关116和耳机插座117。
外设接口104例如是一个通用串行总线(USB)接口或一个IEEE 1394接口，用来用个人电脑(PC，未示出)传输压缩音频数据。
HDD 105通过外设接口104从个人电脑接收压缩音频数据并存储。解码器106解压缩从HDD 105读取的压缩音频数据。均衡器107对从解码器106输出的音频数据的频率响应执行校正操作。
如后面将要描述的，用户可以通过他或她的操作在致动器输出状态和耳机输出状态之间切换，致动器输出状态用来将来自输出放大器109的音频信号作为驱动信号提供给磁致伸缩致动器110中；耳机输出状态用来将来自输出放大器109的音频信号输出到耳机插座117。并且，在致动器输出状态下，用户可以选择突出状态(第一状态)，其中驱动杆110a突出于壳体120，或者收回状态(第二状态)，其中驱动杆110a被收回到凹部122。
如果在致动器输出状态下选择第一状态，音频输出将通过磁致伸缩致动器110的驱动杆110a紧靠着的预定振动膜来得到。该音频输出信号的频率响应受到预定振动膜的材料(例如木质、玻璃、金属或塑料)、振动膜的厚度等因素的影响。因此，在该状态下，用户可以在与多种材料和厚度对应的校正内容中选择需要通过均衡器107进行校正的内容。
另外，如果在致动器输出状态下选择第二状态，将允许驱动杆110a紧靠在壳体顶部安装的振动膜上。这将使通过均衡器107校正的内容自动设置成与振动膜对应的校正内容。在耳机输出状态下，通过均衡器107校正的内容在控制电路101的控制下自动设置成与耳机对应的校正内容。
数/模转换器108将已经由均衡器107校正过频率响应的音频数据的数字信号转换成模拟信号。输出放大器109放大来自数/模转换器108的音频信号。
在控制电路101控制下，转换开关116在来自输出放大器109、作为驱动信号输出到磁致伸缩致动器110的音频信号和输出到耳机插座117的音频信号之间切换。该转换开关116的可移动端子连接到输出放大器109的输出端，其一个固定端子116a连接到磁致伸缩致动器110，而另一个固定端子116b连接到耳机插座117。
如果用户选择致动器输出状态，则转换开关116连接到固定端子116a。随后来自输出放大器109的音频信号通过转换开关116的该固定端子116a作为驱动信号输出到磁致伸缩致动器110中。另一方面，如果用户选择耳机输出状态，则转换开关116连接到固定端子116b。随后来自输出放大器109的音频信号通过转换开关116的该固定端子116b输出到耳机插座117中。
图3A表示磁致伸缩致动器110的结构。磁致伸缩致动器110具有一能够在延伸方向上产生位移的棒状磁致伸缩元件151，一电磁铁线圈152，用作磁场产生部件，并围绕该磁致伸缩元件151设置，以在该磁致伸缩元件151上施加控制磁场，一驱动杆110a，为了传递磁致伸缩致动器110的位移输出而作为可移动件与该磁致伸缩元件151的一端耦合，，以及一容纳部154，用来容纳该磁致伸缩元件151和电磁铁线圈152。
容纳部154由一固定板161、一永磁体162及圆筒状壳体163组成。磁致伸缩元件151的另一端耦合到固定板161上，从而使该磁致伸缩元件151可以由固定板161支撑。用来在磁致伸缩元件151上施加一静态偏置磁场的永磁体162，和组成一磁路的圆筒壳体163，围绕容纳于其中的磁致伸缩元件151放置。圆筒壳体163安装在永磁体162的驱动杆110a的一侧上，以及固定板161的一侧面上，并且可以由铁磁性材料制造，以使其能够有效地在该磁致伸缩元件151上施加静态偏置磁场。并且，固定板161也可以由铁磁性材料制造，以进一步有效地在磁致伸缩元件151上施加静态偏置磁场。
确保在驱动杆110a和容纳部154之间有一缝隙155，并且驱动杆110a由铁磁性材料制成，从而其可以被永磁体162吸引。相应地，在驱动杆110a和容纳部154之间发生磁吸引，从而施加一个预加负载于安装在驱动杆110a上的磁致伸缩元件151上。
图3B表示在如图3A所示的磁致伸缩致动器110上的磁通线。磁通线从永磁体162发出，以这样的顺序通过圆筒壳体163、缝隙155、驱动杆110a、固定板161和另一圆筒壳体163，并返回到永磁体162。相应地，在驱动杆110a和容纳部154之间发生磁吸引，从而施加预加负载到磁致伸缩元件151上。并且，一些磁通线以这样的顺序通过圆筒壳体163、缝隙155、驱动杆110a、磁致伸缩元件151、固定板161和另一圆筒壳体163，并返回到永磁体162。因此可以在磁致伸缩元件151上施加一静态偏置磁场。
由于在该磁致伸缩致动器110中驱动杆110a没有被滚柱轴承支撑，在驱动杆110a和滚柱轴承之间没有摩擦的问题，从而将大幅减小位移输出损失。
进而，由于在该磁致伸缩致动器110中通过磁吸引在磁致伸缩元件151上施加一预加负载，即使磁致伸缩元件151的位移周期很短，也可能在其上连续施加预加负载。这将允许正确地得到与输入到电磁铁线圈152的控制电流对应的位移输出。
相应地，在该磁致伸缩致动器110中，流过电磁铁线圈152的控制电流与驱动杆110a的位移量之间的关系接近线性关系，从而可能减轻由该磁致伸缩致动器110的特性引起的变形，从而可以减少在反馈校正上的负载。
此外，在该磁致伸缩致动器110中，永磁体162被放置在两个圆筒壳体163，163之间，从而可以使施加在磁致伸缩元件151上的静态偏置磁场比有一永磁体安装在固定板161处的壳体上的磁场更均匀。并且，不必提供滚柱轴承来支撑驱动杆110a、连接驱动杆110a和容纳部154的耦合件，也不必提供弹簧在磁致伸缩元件151上施加一预加负载，从而使该装置易于小型化，并能减少构造它的任何费用。
下面将详细描述如图2所示的HDD播放器100的操作。
HDD 105通过外设接口104接收来自个人电脑(未示出)的压缩音频数据并存储之。
在对其重现过程中，用户对操作部102进行操作，以选择致动器输出状态或者耳机输出状态。如果选择致动器输出状态，则转换开关116连接到固定端子116a上。另一方面，如果选择耳机输出状态，则转换开关116连接到固定端子116b上。
在该重现过程中，将压缩音频数据从HDD 105中读出，并输入到解码器106。解码器106解压缩该压缩音频数据。将来自该解码器106的音频数据输出输入到均衡器107中。均衡器107对该音频数据执行任何频率响应的校正处理操作。如果在致动器输出状态下选择第一状态，用户在与多个厚度和材料对应的校正内容中选择预定的校正内容。此外，如果在致动器输出状态下选择第二状态，则自动选择与安装在壳体顶部的振动膜对应的校正内容。进而，如果选择耳机输出状态，则自动选择与耳机对应的校正内容。
数/模转换器108将已经被均衡器107校正过频率响应的音频数据的数字信号转换成模拟信号。随后输出放大器109放大数/模转换器108输出的音频信号。此外，如果选择致动器输出状态，则将输出放大器109输出的音频信号通过转换开关116的固定端子116a、作为驱动信号提供给磁致伸缩致动器110。另一方面，如果选择耳机输出状态，将输出放大器109输出的音频信号通过转换开关116的固定端子116b输出到耳机插座117中。
图4-6分别表示HDD播放器100的外部视图。图4是从其前面看到的HDD播放器100的示意性透视图，图5和图6分别是从后面看到的HDD播放器100的示意性透视图。
如图4所示，在HDD播放器100壳体120的前表面，设置着操作部102和显示部103。此外，在壳体120的左侧上设置有耳机插座117。此外，如图4所示，在壳体120的顶端上安装有由预定材料、例如金属制成的振动膜121。
此外，如图5和图6所示，在壳体120的背面，在其上部形成一凹部122，用来以这样的方式容纳磁致伸缩致动器110，从而其可以被收回。此外，在壳体120背面的四个角上安装有吸盘125，下面将进行描述，这些吸盘125用来在从该壳体中突出的驱动杆110a紧靠着预定振动膜的情况下将壳体120固定在预定振动膜上。
如图5所示，如果设置在壳体120背面上的滑动操作部123被设置为“开”，则磁致伸缩致动器110绕旋转轴线124旋转(图5中未示出)，从而允许驱动杆110a从壳体120中突出(第一状态)。图7表示从其背面看到的这种突出状态。
如图8所示，磁致伸缩致动器110的驱动杆110a突出于壳体120并紧靠在预定振动膜130上。如果在该紧靠状态下，磁致伸缩致动器110基于如上所述由输出放大器109放大的音频信号进行驱动，振动膜对应该音频信号振动，从而基于振动膜130的音频信号输出音频输出。
在这样的状态下，即磁致伸缩致动器110的驱动杆110a紧靠着预定的振动膜130，从而可以通过该振动膜130产生音频输出，用户可以选择与该预定振动膜130的材料对应的校正内容作为在上述均衡器107中要校正的校正内容。
如图9所示，如果将滑动操作部123设为“开”，则安装在壳体120前面的显示部103上显示材料和厚度的选项(尽管在图9的显示实施例中只有材料选项，厚度选项例如可以在选择了任一材料选项之后给出)。在该显示状态下，用户可以操作操作部102来选择上述预定振动膜130的材料或近似相当的材料。相应地，也可以对应预定振动膜130的材料来设置均衡器107中频率响应的校正内容，从而该预定振动膜130音频输出的频率响应可以接近于与振动膜130的材料无关的预定频率响应。
需要注意的是通过在HDD 105中将与不同材料制成的振动膜匹配的音乐下载或预设成初始内容，可以使回放和享受与预定振动膜130的材料匹配的音乐成为可能。例如，图10表示将在HDD 105中存储的与“木质”材料匹配的音乐，例如音乐A、B、C显示在显示部103上的情况。用户可以在该显示状态下操作操作部102，以选择一首想听的音乐。
此外，在驱动杆110a紧靠预定振动膜130的情况下，有可能通过使用安装在壳体120背面的吸盘125来将壳体120粘接到预定振动膜130上。由此在即使用户没有持续手持壳体120的情况下也有可能保持该紧靠状态并提高其可用性。
此外，如图6所示，如果将配置在壳体120背面的滑动操作部123设置为“关”，则磁致伸缩致动器110绕旋转轴线124(图6中未示出)旋转，从而将驱动杆110a收回到凹部122(第二状态)。图11表示从其背面看到的这种收回状态。
如图11和12所示的，在驱动杆110a收回到凹部122的收回状态下，磁致伸缩致动器110的驱动杆110a紧靠振动膜121。在该紧靠状态下，当磁致伸缩致动器110如上所述基于输出放大器109放大的音频信号进行驱动时，振动膜121对应该音频信号发生振动，由此产生基于音频信号的音频输出。需要注意的是，将需要由均衡器107校正频率响应的校正内容自动设定为对应于该振动膜121的校正内容。
需要注意的是，如图13所示，当选择致动器输出状态或耳机输出状态时，设置在壳体120前侧上的显示部103显示致动器和耳机的选项。在该显示状态下，用户可以操作操作部102，以选择致动器输出状态或耳机输出状态。
根据上述的HDD播放器100，，通过增大从壳体120突出的驱动杆110a所紧靠的预定振动膜130的尺寸，有可能获得足够大的音量，并且，有可能避免为获得足够大的音量而配置大的振动膜，从而能够确保便携性。
此外，在该HDD播放器100中，只有当通过使该驱动杆110a紧靠预定振动膜130而得到音频输出时，才允许驱动杆110a突出于壳体120之外。否则，将驱动杆110a收回进凹部122，从而避免突出的驱动杆110a成为障碍。
为更易于理解，前面已经描述的都是单声道HDD播放器100，在其壳体120中只设置有一个磁致伸缩致动器110。然而，可以类似地配置立体声HDD播放器100’，只要将两个磁致伸缩致动器110设置在其壳体120中。图14和15表示在其壳体120中设置有两个磁致伸缩致动器110的HDD播放器100’，该HDD播放器100’中驱动杆110a、110b突出于壳体120之外。
此外，尽管已经将上述HDD播放器100描述成可以在致动器输出状态和耳机输出状态之间切换的类型，但其也可以这样配置，从而可以同时使用这两种输出状态。
图16表示根据本发明第二具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的HDD播放器100B的结构，其中可以同时使用致动器输出状态和耳机输出状态。在图16中，与图2中的部件对应的部件采用相同的附图标记来表示，其具体解释就省略了。
该HDD播放器100B具有一均衡器107A、一数/模转换器108A和一输出放大器109A，这样配置以得到一用于磁致伸缩致动器110的驱动信号。均衡器107A、数/模转换器108A和输出放大器109A分别对应图2中的均衡器107、数/模转换器108和输出放大器109。
在本具体实施方式
中，如果选择驱动杆110a突出于壳体120的突出状态(第一状态)时，那么就将需要均衡器107A校正频率响应的校正内容设定为用户从与多种材料和厚度对应的校正内容中选择的预定校正内容。另一方面，如果选择将驱动杆110a收回进壳体120的收回状态(第二状态)时，将需要均衡器107A校正频率响应的校正内容自动设定为与安装在壳体120顶部的振动膜121(参见图4至6)对应的校正内容。
该HDD播放器100B还具有一均衡器107H、一数/模转换器108H和一输出放大器109H，这样配置以得到一耳机输出。均衡器107H、数/模转换器108H和输出放大器109H分别对应图2中的均衡器107、数/模转换器108和输出放大器109。在本具体实施方式
中，将需要由均衡器107H校正频率响应的校正内容设定为与耳机对应的校正内容。
以与图2中的HDD播放器100同样的方式配置该HDD播放器100B中的其它部件。
在该HDD播放器100B中，将来自解码器106的音频数据以这样的顺序通过均衡器107A、数/模转换器108A和输出放大器109A、作为驱动信号输入到磁致伸缩致动器110。此外，在该HDD播放器100B中，将来自解码器106的音频数据以这样的顺序通过均衡器107H、数/模转换器108H和输出放大器109H、作为耳机的音频信号输入到耳机插座117中。
因此，在如图16所示的HDD播放器100B中，可以同时使用致动器输出状态和耳机输出状态。因此，在通过连接到耳机插座117的耳机得到音频输出的状态下，通过驱动磁致伸缩致动器110以使振动膜振动，可以由该振动膜得到一音频输出。
下面将详细描述本发明的第三具体实施方式
。图17表示根据本发明的第三具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的HDD播放器100A的主体部分的结构。在图17中，与图2中元件对应的元件采用相同的附图标记表示，其详细解释将适当地省略。
该HDD播放器100A具有一控制电路101，用来控制主体部分的操作。一操作部102和一显示部103作为用户接口连接到该控制电路101上。控制电路101同样控制整个播放器的操作。
该HDD播放器100A还具有一外设接口104、一HDD 105、一解码器106和一均衡器107。它们与图2中HDD播放器100的相应部件完全相同。
HDD播放器100A还具有一转换开关111、一数据接口(I/F)112、一基带处理部113，一无线部114和一发射天线115。其中基带处理部113、无线部114和发射天线115组成一无线发送部。
转换开关111选择性地将已经由均衡器107校正过频率响应的音频数据输入到数据接口112(I/F)或基带处理部113。当将后面将要描述的磁致伸缩致动器部连接到主体部分并使用它时，在控制电路101的控制下转换开关111连接到其固定端子111a。随后由均衡器107输出的音频数据经转换开关111的固定端子111a输入到用户接口112。另一方面，当断开磁致伸缩致动器部与主体部分的连接并使用它时，在控制电路101的控制下转换开关111连接到其固定端子111b。随后由均衡器107输出的音频数据经转换开关111的固定端子111b输入到基带处理部113。
当将后面将要描述的磁致伸缩致动器部连接到主体部分并使用它时，数据接口112起到终端段的作用，与磁致伸缩致动器部的数据接口相连接。基带处理部113对音频数据执行例如用于蓝牙标准通信的调制处理，并将由此得到的数字调制信号转换成模拟信号，从而得到基带信号。无线部114将由基带处理部113输出的模拟信号转换成基带频率为2.5GHz(即RF通信频率)的信号并将其输入到发射天线115中。通过发射天线115，将由无线部114发送出来的2.5GHz基带频率的信号以无线电信号的方式发射出去。
需要注意的是，如果磁致伸缩致动器部断开与主体部分的连接并在控制电路101的控制下使用时，基带处理部113和无线部114才进入有效工作状态。
图18表示磁致伸缩致动器部140的结构，其可以在连接到如图17所示的HDD播放器100A的主体部分或与其断开连接的情况下使用。在图18中，与图2中元件对应的元件采用相同的附图标记来表示，其详细解释将适当地省略。
该磁致伸缩致动器部140具有一控制电路141，用来控制其整体的操作。该磁致伸缩致动器部140还具有一接收天线142、一无线部143和一基带处理部144。其中接收天线142、无线部143和基带处理部144组成一无线接受部。
接收天线142接收在蓝牙标准通信过程中具有2.5GHz基带频率的无线电信号。无线部143对通过接收天线142接收到的信号进行某种频率转换以得到基带信号。基带处理部144将由无线部143得到的模拟基带信号转换为数字信号，并解调制该数字信号以得到音频数据。
此外，磁致伸缩致动器部140具有一转换开关145、一数据接口(I/F)146、一数/模转换器108、一输出放大器109和一磁致伸缩致动器110。
当将磁致伸缩致动器部140连接到上述HDD播放器100A的主体部分并使用它时，数据接口146作为终端段连接到该主体部分的数据接口112上。转换开关145选择性地将提供给数据接口146的音频数据或通过基带处理部144得到的音频数据输入到数/模转换器108中。
当将磁致伸缩致动器部140连接到主体部分并使用它时，在控制电路141的控制下将转换开关145连接到其固定端子145c上。随后将输入到数据接口146的音频数据经转换开关145的固定端子145c输入到数/模转换器108。另一方面，当断开磁致伸缩致动器部140与主体部分的连接并在无线通信时使用它时，在控制电路141的控制下将转换开关145连接到其固定端子145d上。随后将基带处理部144得到的音频数据经转换开关145的固定端子145d输入到数/模转换器108中。
数/模转换器108、输出放大器109和磁致伸缩致动器110与在图2所示的HDD播放器100中的相应元件是相同的。
如上所述，在HDD播放器100A中磁致伸缩致动器部140可以在其与主体部分连接或断开连接的情况下使用。用户可以任意地选择是在有线状态下还是在无线状态下使用磁致伸缩致动器部。如图19所示，在这种情况下，用户可以操作操作部102，以在设置在HDD播放器100A壳体120前面的显示部103上显示一个选择界面。随后用户选择“开”(无线使用)或“关”(有线使用)。需要注意的是在图19中，数字120a指示设置发射天线115(参见图17)的位置。
如图20所示，如果在有线状态下使用磁致伸缩致动器部140，则磁致伸缩致动器部140被容纳在壳体120的凹部122中。磁致伸缩致动器部140具有这样的结构，从而使包括无线接收部等的电路板部140a连接到磁致伸缩致动器110上。在这样的状态下，将磁致伸缩致动器部140收纳于壳体120的凹部122中，将主体部分的数据接口112(参见图17)连接到磁致伸缩致动部140(图中未示出)中的数据接口146上(参见图18)。
类似于在上述HDD播放器100中的磁致伸缩致动器110，该磁致伸缩致动器部140可以在驱动杆110a突出的状态(第一状态)或驱动杆110a被收回的状态(第二状态)下使用。
也就是说，如果将设置在壳体120背面的滑动操作部123设置为“开”，如图20和21中实线所示，磁致伸缩致动器部140围绕旋转轴线124旋转，以使驱动杆110a从壳体120中突出。另一方面，如果将滑动操作部123设置为“关”，如图20和21中虚线所示，磁致伸缩致动器部140围绕旋转轴线124旋转，以使驱动杆110a收回进凹部122，从而驱动杆110a可以紧靠着振动膜121。
需要注意的是在图20和21中，与图7、8、11和12中元件对应的元件使用相同的附图标记来表示，其解释将适当地省略。
如果在无线状态下使用磁致伸缩致动器部140，如图20中虚线所示，就将磁致伸缩致动器部140从壳体120的凹部122中取出。进而，在该磁致伸缩致动器部140中，使用磁致伸缩致动器110的驱动杆110a，将其置于预定的振动膜上，在这种状态下，该驱动杆110a紧靠着该预定振动膜上。
图22表示将磁致伸缩致动器部140放置在由磁性材料组成的壁130a上的状况，该壁130a用作预定振动膜。在此情况下，由于组成磁致伸缩致动器部140的永磁体162(参见图3)的磁力作用，磁致伸缩致动器部140被固定在磁性壁130a上。
此外，图23表示将磁致伸缩致动器部140放置在由非磁性材料制成的壁130b上的状况，该壁130b用作预定振动膜。图24表示将磁致伸缩致动器部140放置在操作台上面板130c(由非磁性材料制成)的下表面上的情况，该上面板130c用作预定的振动膜。由此，如果将磁致伸缩致动器部140放置在非磁性壁130b或操作台的上面板(非磁性材料)130c上时，磁致伸缩致动器140将例如通过吸盘147固定在壁130b或操作台的上面板130c上。
图25A-25B表示具有吸盘147的磁致伸缩致动器部140的结构。图25A为其侧视图，图25B为其前视图，即从驱动杆110a突出的面看过去的视图。在该磁致伸缩致动器部140中，在磁致伸缩致动器110的驱动杆110a的一端上，例如固定有一具有一圆形孔149的方形吸盘连接片148，驱动杆110a穿过该圆形孔149的中心。将吸盘147吸附在该吸盘连接片148的四角。通过使用吸盘147这样将磁致伸缩致动器部140粘接到预定振动膜上，磁致伸缩致动器部140的驱动杆110a可以紧靠振动膜固定，而不需要用户持续以这种紧靠状态保持磁致伸缩致动器部140，从而可以提高可用性。
下面将详细描述如图17所示的HDD播放器100A主体部分和如图18所示的磁致伸缩致动器部140的重现操作。
首先，将描述“有线使用”的操作，通过该操作将磁致伸缩致动器部140连接到主体部分并在这种状态下使用。在主体部分中，将转换开关111连接到固定端子111a，从而基带处理部113和无线部114处于不工作的状态，而在磁致伸缩致动器部140中，将转换开关145连接到固定端子145c上，从而无线部143和基带处理部144处于不工作的状态。
从硬盘驱动器105中读出压缩音频数据并输入到解码器106中。解码器106解压缩该压缩音频数据。将由解码器106输出的音频数据提供到均衡器107。均衡器107对音频数据的频率响应执行某些校正处理。
将已经由均衡器107校正过频率响应的音频数据经转换开关145的固定端子111a和数据接口112输入到磁致伸缩致动器140中的数据接口146上。
数据接口146接收由此输入的音频数据，并经过转换开关145的固定端子145c将其输入到数/模转换器108。数/模转换器108将音频数据的数字信号转换成模拟信号。将由数/模转换器108输出的模拟音频信号通过输出放大器109放大，随后作为驱动信号输入到磁致伸缩致动器110。
相应地，在驱动杆110a突出于壳体120的状态(第一状态)下，该驱动杆110a紧靠的预定振动膜振动，由此产生音频输出。另一方面，当驱动杆110a被收回的状态(第二状态)时，安装在壳体120中并由该驱动杆110a紧靠的振动膜121发生振动，由此产生音频输出。
下面，将描述“无线使用”操作，通过该操作使磁致伸缩致动器部140与主体部分断开连接，并在断开连接的状态下使用它。在主体部分中，将转换开关111连接到固定端子111b上，以使基带处理部113和无线部114处于工作状态，而在磁致伸缩致动器部140中，将转换开关145连接到固定端子145d上，以使无线部143和基带处理部144处于工作状态。
从HDD 105中读出压缩音频数据，并输入到解码器106。解码器106解压缩该压缩音频数据。将由该解码器106输出的音频数据输入到均衡器107。均衡器107对音频数据的频率响应执行某种校正处理。
将已经被均衡器107校正过频率响应的音频数据经转换开关111的固定端子111b输入到基带处理部113。基带处理部113对音频数据进行调制并将其转换成模拟信号，以得到一基带信号。将该基带信号在无线部114中转换成具有2.5GHz基带频率的信号，并作为射频信号从发射天线115发射出去。
然后，磁致伸缩致动器部140中的接收天线142接收由此从主体部中的发射天线115发射的射频信号。将由接收天线142接收的射频信号输入到无线部143中，在这里将其频率进行转换以提供一基带信号。将该基带信号输入到基带处理部144中。基带处理部144将该模拟基带信号转换成数字信号，并将其解调制以得到音频数据。
将该音频数据经转换开关145的固定端子145d输入到数/模转换器108。数/模转换器108将该数字信号转换成模拟信号。将由数/模转换器108输出的模拟音频信号通过输出放大器109放大，然后输入到磁致伸缩致动器110中作为驱动信号。相应地，磁致伸缩致动器部140中的驱动杆110a紧靠的预定振动膜发生振动，从而产生一音频输出。
根据上述HDD播放器100A，与如图2所示的HDD播放器100中的情况一样，在驱动杆110a从壳体120中突出的状态下，通过增大驱动杆110a所紧靠的预定振动膜130的尺寸，有可能得到足够大的音量。这样避免了为获得足够大的音量而配置大的振动膜，从而能够确保便携性。
此外，根据该HDD播放器100A，可以将磁致伸缩致动器部140与主体部分离。如果这样的话，可以从主体部射频发射音频数据到磁致伸缩致动器部140，从而不需要将整个HDD播放器100A、而只需要将磁致伸缩致动器部140放置在预定振动膜上，就可以驱动磁致伸缩致动器部140中的磁致伸缩致动器110。这样能够获得易于操作的优点。
尽管在上述具体实施方式
中，已经描述了磁致伸缩致动器部140的驱动杆110a紧靠预定振动膜的例子，然而如图26所示，也可以认为可以将磁致伸缩致动器部140容纳到一箱形小容器150中，在其一表面上以这样的方式放置作为位移传递部的振动膜151，从而该磁致伸缩致动器部140的驱动杆110a可以紧靠该振动膜151。该小容器150可以用作音频输出设备160。在小容器150上，在其振动膜151的一侧设置有吸盘153，以将该音频输出设备160粘接到壁等物体上。
图27表示一多声道扬声器系统的应用实施例，该系统不仅使用振动膜151，而且使用房间170的壁171作为振动膜，上述音频输出设备160安装在该壁上。此外，图28表示另一应用实施例，该系统不仅使用振动膜151，而且使用床180的板181作为振动膜，上述音频输出设备160安装在该板181上。
尽管在上述具体实施例中，已经描述了磁致伸缩致动器部140的驱动杆110a紧靠预定振动膜的例子，然而如图29A和29B所示，也可以认为通过将磁致伸缩致动器部140安装在位移增大器190上来使用它，该位移增大器190用来放大该驱动杆110a的位移。图29A和29B分别是其前视图和侧视图。
位移增大器190例如由弹簧材料，如磷青铜制成。在该位移增大器190中，驱动杆110a在与该驱动杆110a的轴向正交的位移增大器190的一截面处的位移Δd用乘以p(＞1)的一个值表示。电路板部140a配置有吸盘191，该吸盘191用来将由此与位移增大器190连接的磁致伸缩致动器部140固定在壁等物体上。
尽管在上述具体实施方式
中，已经描述了用来传递磁致伸缩致动器部140的驱动杆110a的位移的位移传递部(包括驱动杆110a本身、安装在小容器150上的振动膜151和位移增大器190的位移传递部190a)紧靠着作为振动膜的壁等物体上的例子，该位移传递部也可以紧靠人体的任何部位，从而可以通过骨骼传导(bone conduction)来获得音频输出。
例如，如图30B所示，将磁致伸缩致动器部140连接到一颈带(neckband)193上，并且如图30A所示驱动杆110a紧靠着例如耳朵194后面的某一部位上。在这种情况下，颅骨根据驱动杆110a的位移发生振动，从而通过骨骼传导来得到一音频输出。
在上述具体实施方式
中，没有将磁致伸缩致动器110容纳在小容器150中或连接到位移增大器190上，但却容纳于壳体120的凹部122中，即处于所谓的裸露状态。然而可以将该磁致伸缩致动器110容纳于壳体120的凹部122中(同时它容纳于小容器150中)(参见图26)或连接到位移增大器190(参见图29)上。需要注意的是如果磁致伸缩致动器110处于裸露状态，则用来传递驱动杆110a位移的位移传递部只与驱动杆110a自身有关。此外，如果将磁致伸缩致动器110容纳于小容器150中，则位移传递部与振动膜151组成的表面有关。此外，如果将磁致伸缩致动器110连接到位移增大器190，则位移传递部与与驱动杆110a轴向正交的位移增大器190的一截面有关。
下面将描述本发明的第四具体实施方式
，图31表示根据本发明的第四具体实施方式
的、作为便携式音频驱动装置的移动电话200的结构。
将该移动电话200配置成集成有一微电脑，且具有一控制部201，用来控制整个移动电话的操作。控制部201分别连接到用户可以在其上执行一系列操作的一按键操作部202、由LCD等组成、用来显示发射/接收状态、操作状态等的一显示部203、以及用作电话本存储器等、在其中存储有许多其他客户的电话号码等的一存储器204。
该移动电话200还具有一发射/接收天线205、一无线部206、一基带处理部207和一音频处理部208。无线部206执行频率转换处理和调制/解调处理。基带处理部207对音频信息、数据信息等执行分离/合成处理。音频处理部208对音频信号执行编码/解码处理。
将一磁致伸缩致动器110和一麦克风210连接到该音频处理部208。需要注意的是该磁致伸缩致动器110与如图2所示组成HDD播放器100的磁致伸缩致动器110相同(参见图3A和3B)。
图32A-32B表示将磁致伸缩致动器110安装在移动电话200中的状态。在该移动电话200中，将磁致伸缩致动器110设置在壳体211中，且驱动杆110a突出于壳体211外。
对如图31所示的移动电话200的操作将简述于此。首先，将解释接收时的操作。将由发射/接收天线205接收的移动电话信号(高频信号)提供给无线部206。无线部206通过一混频器将该移动电话信号转换成一中频信号，从而解调制出一基带信号。随后将该基带信号提供给基带处理部207。
在基带处理部207中，将音频信息、数据信息(包括图像信息和文本信息)等从基带信号中分离出来。其中，将音频信息输入到音频处理部208，数据信息输入到控制部201。控制部201基于该数据信息执行控制操作，并作为情景命令(occasion demand)命令控制显示部203以在其屏幕上显示一图像或字符等。
音频处理部208解码音频信息以获得一音频信号。将与该音频信号对应的驱动信号Sd从音频处理部208提供给磁致伸缩致动器110。如图33所示，用户使磁致伸缩致动器110的驱动杆110a与例如耳前或耳后的一部位接触从而振动颅骨，从而基于该音频信号听到任何接收到的声音(骨骼传导的声音)。
需要注意的是通过允许磁致伸缩致动器110的驱动杆110a紧靠预定振动膜，该预定振动膜发生振动，从而使基于音频信号的接收到的声音可以从该振动膜输出。
接下来将解释其发射时的操作。将来自麦克风110的音频信号提供给音频处理部208。音频处理部208解码该音频信号以获得音频信息。将该音频信息提供给基带处理部207。
基带处理部207合成音频信息和从控制部201接收到的数据信息，以产生要发射的基带信号。将该基带信号提供给无线部206。
无线部206调制该基带信号以产生一中频信号，并随之由混频器转换成移动电话信号(高频信号)，将该移动电话信号提供给发射/接收天线205以发射出去。
根据上述移动电话200，使磁致伸缩致动器110的驱动杆110a突出于壳体211之外，从而使驱动杆110a与例如耳后或耳前的部位接触，从而可以容易地通过骨骼传导获得接收到的声音(骨骼传导的声音)。可选择地，通过允许驱动杆110a紧靠预定振动膜，可以容易地从该预定振动膜获得接收到的声音。
尽管已经对根据本发明具体实施方式
的便携式音频驱动装置应用到HDD播放器和移动电话的情况进行了描述，但本发明并不仅限于此。
此外，根据本发明的上述具体实施方式
，有可能在保证便携性的情况下获得足够大的音量。
应当理解的是，取决于设计需要和其它因素，本领域熟练技术人员可以对本发明作出各种修改、组合、变形和改变，只要其处于后附的权利要求及其等价物的范围之内。
权利要求
1.一种便携式音频驱动装置，包括一壳体；一音频信号输出部，用来输出音频信号；以及一磁致伸缩致动器，基于音频输出部输出的音频信号进行驱动，所述磁致伸缩致动器包括一位移传递部，该位移传递部具有一驱动杆并传递该驱动杆的位移，其中将该磁致伸缩致动器设置于壳体中，而位移传递部从壳体突出。
2.如权利要求1所述的便携式音频驱动装置，其中位移传递部可收回进壳体中。
3.如权利要求1所述的便携式音频驱动装置，其中将磁致伸缩致动器收纳于一容器中，该容器的一个表面由振动膜组成，且驱动杆紧靠在该表面上。
4.如权利要求2所述的便携式音频驱动装置，其中将磁致伸缩致动器收纳于一容器中，该容器的一个表面由振动膜组成，且驱动杆紧靠在该表面上。
5.如权利要求1所述的便携式音频驱动装置，其中将磁致伸缩致动器安装在一位移增大器上，该位移增大器用来放大驱动杆的位移。
6.如权利要求2所述的便携式音频驱动装置，其中将磁致伸缩致动器安装在一位移增大器上，该位移增大器用来放大驱动杆的位移。
7.如权利要求1所述的便携式音频驱动装置，其中壳体具有吸盘，该吸盘将壳体吸附到一预定振动膜上，并且位移传递部紧靠该预定振动膜。
8.如权利要求2所述的便携式音频驱动装置，其中壳体具有吸盘，该吸盘将壳体吸附到一预定振动膜上，并且位移传递部紧靠该预定振动膜。
9.如权利要求1所述的便携式音频驱动装置，还包括一均衡器，用来校正音频信号的频率响应，所述均衡器嵌入在音频信号输出部和磁致伸缩致动器之间；以及一校正内容选择部，其允许用户在多个校正内容中选择一由均衡器校正的内容。
10.如权利要求2所述的便携式音频驱动装置，还包括一均衡器，用来校正音频信号的频率响应，所述均衡器嵌入在音频信号输出部和磁致伸缩致动器之间；以及一校正内容选择部，其允许用户在多个校正内容中选择一由均衡器校正的内容。
11.如权利要求2所述的便携式音频驱动装置，还包括一连接到壳体的振动膜；以及一转换机构，该转换机构使磁致伸缩致动器在第一状态和第二状态之间切换，其中第一状态为位移传递部突出于壳体的状态，第二状态为位移传递部紧靠振动膜的状态。
12.如权利要求2所述的便携式音频驱动装置，其中磁致伸缩致动器可分离地设置在壳体中，并且其中该便携式音频驱动装置还包括一无线发射部，该无线发射部在磁致伸缩致动器与壳体分离时发射由音频信号输出部输出的音频信号；以及一无线接收部，该无线接收部在磁致伸缩致动器与壳体分离时接收来自无线发射部的音频信号，且所述无线接收部被固定集成在磁致伸缩致动器上。
13.如权利要求12所述的便携式音频驱动装置，其中磁致伸缩致动器具有吸盘，该吸盘将磁致伸缩致动器吸附到一预定振动膜上，并且位移传递部紧靠该预定振动膜。
全文摘要
一种便携式音频驱动装置，包括一壳体、一用来输出音频信号的音频信号输出部及一基于音频输出部输出的音频信号进行驱动的磁致伸缩致动器。该磁致伸缩致动器包括一位移传递部，该位移传递部具有一驱动杆并传递该驱动杆的位移。将该磁致伸缩致动器设置于壳体中，使位移传递部突出于壳体之外或收回进壳体内。
文档编号H04R15/00GK1960577SQ20061016271
公开日2007年5月9日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年10月7日
发明者铃木伸和, 瓜生胜, 大桥芳雄 申请人:索尼株式会社