CN100524196C - 平板计算机的扬声系统及其喇叭单元定位方法 - Google Patents

Abstract

提供一种平板计算机的扬声系统及其喇叭单元定位方法。此扬声系统包括分别装设于平板计算机的框架上的至少二个喇叭单元、装设于平板计算机的框架上的方位检测器、用于驱动喇叭单元的音频驱动器以及音频调整装置。其中，音频驱动器使用音频设定来调整这些喇叭单元的输出音场；方位检测器用来于框架相对地面转动时产生方位信息；而音频调整装置根据方位信息来更新音频设定，以使喇叭单元的输出音场实质等同于预设立体音场。

Description

平板计算机的扬声系统及其喇叭单元定位方法

技术领域

本发明是有关于一种平板计算机(Tablet Personal Computer)，且特别是有关于一种平板计算机的扬声系统及其喇叭定位方法。

背景技术

随着软件工业的日新月异，计算机操作系统结合人性化的手写输入功能，推出各式的平板计算机(Tablet Personal Computer)，不仅具有强大的计算功能、宽大的显示屏幕等优点，更具有个人数字助理(Personal DigitalAssistant)所拥有的手写输入功能，加上有别于一般笔记本型计算机「屏幕在上，键盘在下」的操作限制，平板计算机可允许使用者于操作时顺时针或逆时针地任意旋转屏幕，大幅地改变人们使用传统计算机的习惯，不仅可让旁观者轻易地阅读屏幕上的数据，更可适用于不同操作场合的需求。

一般而言，已知的笔记本型计算机的扬声系统的喇叭单元是设置于固定位置(例如喇叭固定于屏幕左右两侧)上，以产生左右声道的立体音场，由于已知的笔记本型计算机的转动角度有限，因此不会改变喇叭单元产生左右声道的方式。然而，由于平板计算机可任意变换使用方位，因而容易使喇叭单元产生声道错置的问题。

请参照图1A至图1C，图1A至图1C是根据已知技术所绘示的平板计算机的喇叭单元配置图。请参照图1A，若以图1A的方位为基准，平板计算机的喇叭单元101与102是配置于屏幕100的左右两侧的下方位置，其中喇叭单元101与102分别提供预设立体音场的左声道与右声道音响，即喇叭单元101设定为左声道，而喇叭单元102设定为右声道。如图1B所示，当平板计算机的屏幕100顺时针旋转90°时，喇叭101与102亦跟着屏幕100旋转90°，此时，喇叭单元101与102的位置全部移至屏幕100的左方)，即喇叭单元101与102均自左边出声，设定为右声道的喇叭单元102便失去了自右边出声的作用，因而无法产生前述的预设立体音场。如图1C所示，当平板计算机的屏幕100顺时针旋转180°时，喇叭单元101与102亦跟着屏幕100旋转180°，此时，喇叭单元101与102的配置是位于屏幕100靠近上方的位置，而且正好左右相反，即喇叭单元101(左声道)是自右边出声，喇叭单元102(右声道)是自左边出声，使得所播放的声道音响正好左右相反，因而亦无法产生前述的预设立体音场，造成声道错置的现象，大幅地影响平板计算机的音效品质，进而限制了使用者的操作方位，降低使用上的便利性。

发明内容

因此，本发明的目的之一就是在提供一种平板计算机扬声系统及其喇叭定位方法，来克服上述的声道错置的问题，以让使用者在各种方位上操作平板计算机时，均可以获得优良的音效品质。

根据本发明上述的目的，提出一种平板计算机的扬声系统，藉以于各种方位上提供预设立体音场。

依照本发明的较佳实施例，此扬声系统包括至少二个喇叭单元、音频驱动器(Audio Driver)、方位检测器以及音频调整装置。这些喇叭单元是装设于平板计算机的框架上，并且这些喇叭单元之间是相距一段距离。

音频驱动器是用于驱动喇叭单元，其中音频驱动器根据一组音频设定来调整这些喇叭单元的输出音场，而此组音频设定包括设定每一个喇叭单元为左声道、右声道或无声。

方位检测器安装于平板计算机的框架上，用以于框架相对于地面转动时，产生方位信息。

音频调整装置根据此方位信息，来更新音频驱动器的音频设定，以使喇叭单元的输出音场实质等同于预设立体音场。

依照本发明的较佳实施例，此扬声系统的喇叭定位方法包括下述步骤：首先，装设至少二个喇叭单元于平板计算机的框架上，其中喇叭单元之间是相距一段距离。接着，提供音频驱动器，使用一组音频设定来调整喇叭单元的输出音场，其中此组音频设定包括设定每一个喇叭单元为左声道、右声道或无声。并且，安装方位检测器于平板计算机的框架上，当框架相对于地面转动时，方位检测器产生方位信息。然后，根据方位信息来更新该音频设定，以使喇叭单元的输出音场实质等同于预设立体音场。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：

图1A至图1C是根据已知技术所绘示的平板计算机的喇叭单元配置图；

图2A至图2D是根据本发明的第一较佳实施例所绘示一系列具有不同转动方位的平板计算机的喇叭单元配置示意图；

图3A至图3D是根据本发明的第二较佳实施例所绘示一系列具有不同转动方位的平板计算机的喇叭单元配置示意图；

图4A是根据本发明的一较佳实施例所绘示的平板计算机的扬声装置的功能方块图；以及

图4B是根据图4A所绘示的平板计算机的喇叭单元配置示意图。

[主要元件标号说明]

100：屏幕                 200、300、400：平板计算机

101、102、201a、201b、201c、301a、301b、301c、301d、401a、401b、401c、401d：喇叭单元

402：框架                 403：方位检测器

405：中央处理系统         405a：中央处理器

405b：芯片组              407：模拟数字转换器

409：音频调整装置         411：音频驱动器

413：暂存器

具体实施方式

本发明的技术特征是提供至少二个喇叭单元，使平板计算机产生预设立体音场。当平板计算机相对于地面转动时，通过方位检测器来检测出各平板计算机相对于地面的方位数据，再以音频调整装置，根据内建的数据/音频设定关系表，使音频驱动器调整喇叭单元的输出音场，进而产生实质等同于预设立体音场的音场。

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，以下将利用本发明的较佳实施来详细阐述本发明的技术优势。

实施例一

请参照图2A至图2D，图2A至图2D是根据本发明的第一较佳实施例所绘示一系列具有不同转动方位的平板计算机的喇叭单元配置示意图。

在本发明的第一较佳实施例之中，平板计算机200的扬声装置具有三个喇叭单元201a、201b与201c。在基准状态时(如图2A所绘示)，喇叭单元201a与201b分别处于打开(ON)的状态，喇叭单元201c则处于关闭(OFF)的状态，此时喇叭单元201a为左声道，喇叭单元201b为右声道。当使用者相对于地面以逆时针方向转动平板计算机200时，由方位检测器所测得的方位信息(转动角值；例如：转动0°、90°、180°、或270°)，可提供音频调整装置作为声道调整的依据。在本实施例之中平板计算机200的扬声装置包括由微软公司所提供的应用程序界面(Application Programming Interface；API)系统，其中API系统会内建方位数据/音频设定关系表，如表一所示：

表一

 

转动方位(角度)	201a	201b	201c
				0°	L	R	OFF
90°	OFF	L	R
				180°	R	L	OFF
270°	OFF	R	L

API系统会根据方位检测器所测得的方位数据，比对方位数据/音频设定关系表以调整音频驱动器的音频设定，以控制喇叭单元201a、201b与201c的开与关。

当平板计算机200逆时针旋转90°时(如图2B所绘示)，API系统会根据上述关系表关闭喇叭单元201a，同时打开喇叭单元201b与201c，此时喇叭单元201b为左声道，喇叭单元201c为右声道。当平板计算机200逆时针旋转180°时(如图2C所绘示)，API系统会根据上述关系表关闭喇叭单元201c，同时打开喇叭单元201与201b，此时喇叭单元201b为左声道，喇叭单元201a为右声道。而当平板计算机200逆时针旋转270°时(如图2D所绘示)，API系统会根据上述增值表关闭喇叭单元201a，同时打开喇叭单元201b与201c，此时喇叭单元201c为左声道，喇叭单元201b为右声道。

实施例二

请参照图3A至图3D，图3A至图3D是根据本发明的第二较佳实施例所绘示一系列具有不同转动方位的平板计算机的喇叭单元配置示意图。

在本发明的第二较佳实施例之中，平板计算机300的扬声装置具有四个喇叭单元301a、301b、301c与301d。与第一较佳实施例最大的不同是：四个喇叭单元301a、301b、301c与301d全部处于打开的状态，只是声音输出的内容会随着不同转动方位有所调整。

在基准状态时(如图3A所绘示)，喇叭单元301a与301d分别为左声道，喇叭单元301b与301c分别为右声道。当使用者相对于地面逆时针转动平板计算机300时，由方位检测器所测得的方位数据(例如转动0°、90°、180°、或270°)，可提供音频调整装置作为声道调整的依据。在本实施例的平板计算机300的扬声装置包括由微软公司所提供的API系统，其中API系统会内建方位数据/音频设定关系表，如表二所示：

表二

 

转动方位(角度)	301a	301b	301c	301d
					0°	L	R	R	L
90°	R	R	L	L
					180°	R	L	L	R
270	L	L	R	R

API系统会根据方位检测器所测得的方位数据，比对方位数据/音频设定关系表以调整音频驱动器的音频设定，以控制喇叭单元301a、301b、301c与301d输出的声音内容，例如音量及音频。

当平板计算机300逆时针旋转90°时(如图3B所绘示)，API系统会根据上述关系表，使喇叭单元301a与301b输出右声道的声音内容，喇叭单元301c与301d输出左声道的声音内容。当平板计算机300逆时针旋转180°时(如图3C所绘示)，API系统会根据上述关系表，使喇叭单元301b与301c输出左声道的声音内容，喇叭单元301a与301d输出右声道的声音内容。当平板计算机300逆时针旋转270°时(如图3D所绘示)，API系统会根据上述关系表，使喇叭单元301c与301d输出右声道的声音内容，喇叭单元301a与301b输出左声道的声音内容。

本发明的扬声装置包括至少二个喇叭单元、方位检测器、音频驱动器以及音频调整装置。请参照图4A，图4A是根据本发明的一较佳实施例所绘示的平板计算机的扬声装置的功能方块图，其中四个喇叭单元401a、401b、401c与401d系分别装设于平板计算机上，其中每一个喇叭单元(401a、401b、401c与401d)之间彼此是相距一段距离。在本发明的较佳实施例中，喇叭单元401a、401b、401c与401d是分别位于方形平板计算机400的框架402的四个角落(如图4B所绘示)。

音频驱动器411与喇叭单元401a、401b、401c与401d电性连结。音频驱动器411具有可调整的音频设定，藉以调整每一个喇叭单元401a、401b、401c或401d所输出的音场，例如定义每一个喇叭的输出音量、输出音频或喇叭的开与关，将每一个喇叭的输出音场定义为左声道或右声道。进而用来产生一个预设的多声道立体音场。音频驱动器411可以是由例如一组芯片组、音频控制芯片、音频控制软件、或上述任意组合所组成。

方位检测器403是与平板计算机400中的中央处理系统405电性连接，其中方位检测器403用来检测平板计算机400的框架402相对于地面转动时所产生方位数据。在本发明的较佳实施例之中，方位检测器403是由加速度计(Accelerometer)所构成的微机电装置(Micro-Electrical-MechanicalDevice)，用来检测框架402相对于地面的转动角度与转动方向，以提供中央处理系统405数字信号或模拟信号，进而根据喇叭单元401a、401b、401c与401d与框架402的相对位置来计算出方位信息。例如，根据上述信号计算出喇叭单元401a、401b、401c与401d的相对转动位移。

在本发明的较佳实施例之中，方位检测器403还包括模拟数字转换器407(analog-to-digital converter，ADC)，用来将模拟信号转换成数字信号，再由中央处理系统405计算出喇叭单元401a、401b、401c与401d的相对转动位移。值得注意的是，在本发明的实施例之中，中央处理系统405包括平板计算机400的中央处理单元405a(Central-Processing Unit，CPU)以及其它芯片组405b(System Chipset)。

音频调整装置409是装设于平板计算机400之内，并且与方位检测器403以及音频驱动器411电性连接，其中音频调整装置409是根据喇叭单元401a、401b、401c与401d的相对转动位移，来更新音频驱动器411的音频设定，藉以调整喇叭单元401a、401b、401c与401d的输出音场，进而产生实质等同于预设立体音场的音场。

其中，音频调整装置409可以是由例如一组芯片组、音频控制芯片、音频控制软件、或上述任意组合所组成，其中音频调整装置409内建有一个方位数据/音频设定关系表，用于定义音频驱动器411的音频设定与平板计算机相对地面转动所产生的方位数据两者之间的关系。另外音频调整装置409还包括一个显示装置(未绘示)，用来显示方位检测器403所提供的方位信息。在本发明的较佳实施例之中，显示装置可以是窗口屏幕或是一组显示灯号。

在本发明的实施例之中，音频调整装置409包括暂存器413，用来储存喇叭单元401a、401b、401c与401d的方位信息(例如，相对转动角度)，此方位信息系由方位检测器403检测，再由中央处理系统405计算而得。音频调整装置409会将方位数据与预设的方位数据/音频设定关系表作比较，当方位数据发生变化时，自动根据方位数据/音频设定关系表更新音频驱动器411的音频设定。然而值得注意的是，在其它实施例之中，音频驱动器411会不断监控比对相对转动位移的变化，当相对转动位移发生变化时，音频驱动器411会主动更新音频设定，以调整喇叭单元401a、401b、401c与401d的输出音场，进而产生实质等同于预设多声道的立体音场的多声道立体音场。

在本发明的另一些较佳实施例之中，音频调整装置409包括应用程序，例如微软(Microsoft)公司所提供的API函数库，可用来自行定义开发预设的功能，例如内建方位数据/音频设定关系表，以控制音频驱动器411自动更新音频设定，以调整喇叭单元401a、401b、401c与401d的输出音场，例如调整每一个喇叭单元的音频、音量或切换喇叭的开与关，以定义每一个喇叭所输出的音场实质为左声道、右声道或静音，进而产生实质等同于预设多声道的立体音场的多声道立体音场。值得一提的是，上述的音频设定更新步骤可以直接由API函数库自动执行；也可以先透过加速计测得喇叭单元401a、401b、401c与401d的相对转动位移，并显示于显示装置上，再由使用者调用API系统来进行后续的声道调整，藉以提供使用者更大的操作自由。

必须注意的是，在本发明的一些其它实施例之中，音频驱动器411还可以是一组手动调整开关，使用者可以根据显示装置所显示的相对转动位移，来选择是否使用手动调整开关来更新音频驱动器411的音频设定，以调整喇叭单元401a、401b、401c与401d的输出音场，以产生实质等同于预设多声道的立体音场的多声道立体音场。

根据以上所述的较佳实施例，本发明的技术特征是提供至少二个喇叭单元，使平板计算机产生预设多声道立体音场。当平板计算机相对于地面转动时，通过方位检测器来检测出各平板计算机相对于地面的方位数据，再以音频调整装置，根据内建的数据/音频设定关系表，使音频驱动器调整喇叭单元的输出音场，进而产生实质等同于预设多声道的立体音场的多声道立体音场。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (11)

1.一种扬声系统，装设于平板计算机之中，藉以提供预设立体音场，其中该扬声系统包括：

至少二喇叭单元，装设于该平板计算机的框架上，其中该些喇叭单元之间相距一距离；

音频驱动器，用于驱动该些喇叭单元，其中该音频驱动器使用音频设定来调整该些喇叭单元的输出音场，其中该音频设定包括设定该些喇叭单元中的每一个喇叭单元为左声道、右声道或无声；

方位检测器，安装于该平板计算机的该框架上，用以于该框架相对于地面转动时产生方位信息；以及

音频调整装置，用于根据该方位信息，来更新该音频设定，以使该输出音场实质等同于该预设立体音场。

2.根据权利要求1所述的扬声系统，其中该方位检测器包括加速度计，用来检测该框架相对于地面的转动角度与转动方向，进而根据该些喇叭单元与该框架的相对位置来计算出该方位信息。

3.根据权利要求1所述的扬声系统，其中该音频设定还包括设定该些喇叭的输出音量和输出音频。

4.根据权利要求1所述的扬声系统，其中该音频驱动器包括芯片组、音频控制芯片、音频控制软件。

5.根据权利要求1所述的扬声系统，其中该音频调整装置包括显示装置，用来显示该方位检测器所提供的该方位信息。

6.根据权利要求5所述的扬声系统，其中该音频调整装置还包括手动调整开关，藉以让使用者根据该显示装置，来调整该音频设定。

7.根据权利要求1所述的扬声系统，其中该音频调整装置还包括：

暂存器，用于储存该方位信息，其中当该暂存器的该方位信息发生变化时，会自动更新该音频设定。

8.一种扬声系统的喇叭单元定位方法，用于平板计算机，以提供预设立体音场，该喇叭单元定位方法包括：

装设至少二喇叭单元于该平板计算机的框架上，其中该些喇叭单元之间相距一距离；

提供音频驱动器，其中该音频驱动器使用音频设定来调整该些喇叭单元的输出音场，该音频设定包括设定该些喇叭单元中的每一个喇叭单元为左声道、右声道或无声；

安装方位检测器于该平板计算机的该框架上，用以于该框架相对于地面转动时产生方位信息；以及

根据该方位信息，更新该音频设定，以使该输出音场实质等同于该预设立体音场。

9.根据权利要求8所述的喇叭单元定位方法，其中调整该音频设定，包括调整该些喇叭单元中的每一个喇叭单元的输出音量和输出音频。

10.根据权利要求8所述的喇叭单元定位方法，其中更新该音频设定是直接调用应用程序界面来进行。

11.根据权利要求8所述的喇叭单元定位方法，其中更新该音频设定是使用手动调整开关来进行。

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