CN101208987A - 在无线通信设备中的扬声器装置 - Google Patents
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Abstract
在本发明中,将两个扬声器的后腔加以组合,使得将一个扬声器(102)作为通常的扬声器使用,而另一个扬声器(101)向该通常的扬声器提供提升效果。例如,另一个扬声器(101)能够作为通常的扬声器(102)的超重低音音箱。通过管状腔(103)延伸该扬声器(101)的后腔(104)。管状腔(103)能够延伸到移动电话的前面板或后面板,从而提升位于相应面板处的另一个扬声器(102)。
Description
技术领域
本发明涉及扬声器装置,并进一步涉及包括扬声器装置的无线通信设备。本发明还进一步涉及用于增强声音质量的方法。本发明仍进一步涉及用于增强声音质量的计算机程序。
背景技术
诸如移动电话的便携式手持装置包括扬声器布置。声学音频技术对此装置的用户扮演了重要的角色。移动电话可以有耳机扬声器和集成的免提(IHF)扬声器。耳机扬声器和IHF扬声器基本上被彼此相对独立地驱动。实现好且清晰的扬声器音量的可能性受到了限制。因此,移动电话的声音质量可能是糟糕的。例如,低音或高音响应可能受损,并且其可能不够好。而且,来自环境的声音失真可能成为干扰,尤其在嘈杂的环境中。
而且,移动电话的设计和扬声器在该移动电话中的放置可能是个问题。例如,当电话在使用时,可能将耳机扬声器放置得非常接近于用户的耳朵,例如,接近于电话中的拐角区域。作为结果,适当的密封变得更加困难,并增加了耳机扬声器的载荷以补偿密封中的不足。就120dB安全性原因而言,泄漏控制是重要的,其对于噪声条件也产生足够高的声音级别。所实现的耳机扬声器的主观声音质量不是最可能的。例如,在已有的耳机变换器中,低音响应是不充分的。将来,最小化所允许的用于耳机的空间的压力还会增加,并且同时对实现更宽带的耳机变换器的需要也在增加。
在已有设计中,通过使用非常大的IHF和耳机扬声器组件,并尤其是通过设计非常大的围绕它们的环绕空腔空间,可以避免所描述的声音级别和质量问题。然而,移动电话(即,手持装置)的小型化趋势为音频组件设立了严格的要求。而且,已知的事实是,小的活动膜片元件需要更大的移动来保持声压级别足够高。继而,更大的移动降低了可接受的声音质量。
发明内容
因此,本发明的目的在于通过增宽和/或提高频率响应来改善声音质量,同时考虑便携式手持通信装置的小型化趋势。
根据本发明的第一方面,提供了一种无线通信设备的扬声器装置,所述扬声器装置包括:
第一扬声器,包括振动元件和环绕所述振动元件的边缘的后腔,以及
第二扬声器,包括振动元件和环绕所述振动元件的边缘的后腔,其中,所述扬声器装置进一步包括从所述第一扬声器的后腔延伸出来的伸长腔。
根据本发明的第二方面,提供了一种无线通信设备,包括:
耳机扬声器,被配置为产生声音,以及
集成免提扬声器,被配置为产生比耳机扬声器更大的声音;其中
所述无线通信设备进一步包括用于组合两个扬声器的所述声音使得将一个扬声器配置成作为另一个扬声器的超重低音音箱或向另一个扬声器提供声音提升的器件。
根据本发明的第三方面,提供了一种用于增强无线通信设备的声音质量的方法,其中,所述无线通信设备包括被配置为产生声音的第一扬声器,以及被配置为产生比所述第一扬声器更大声音的第二扬声器;所述方法包括:
组合两个扬声器的声音,使得一个扬声器作为另一个扬声器的超重低音音箱或向另一个扬声器提供声音提升。
在本发明的多种进一步的实施方式中,免提扬声器提升耳机扬声器。根据多种进一步的实施方式,耳机扬声器可以作为免提扬声器的超重低音音箱。在多种进一步的实施方式中,扬声器的后腔通过伸长腔而延伸,例如,通过诸如小截面管道的管状腔而延伸。
在又一个进一步的实施方式中,伸长腔可以延伸到移动电话的前面板或后面板,因而提升放置在相应面板上的另一个扬声器,或作为其超重低音音箱。
在多种进一步的实施方式中,在移动电话中可以获得增强的音频特征,而无需同样添加新的额外超重低音音箱组件。已有的扬声器组件可以作为超重低音音箱或声音提升器。节省了在电话内部重要的空间,并且,无需添加额外的超重低音音箱。根据多种进一步的实施方式,可以增强声音质量。而且,在多种进一步的实施方式中,获得了更好的低音响应。因而,获得了更宽而且可能更平坦的频谱。
附图说明
现在,通过仅引用附图来举例子的方式描述本发明,其中:
图1示出了根据本发明的进一步实施方式的被配置作为超重低音音箱而提升集成的免提扬声器的耳机扬声器;
图2示出了根据本发明的进一步的实施方式的集成的免提扬声器的声音级别响应;
图3示出了本发明的进一步的实施方式,其中耳机扬声器和集成免提扬声器作为双声道扬声器而共同工作;
图4展示了进一步的实施方案的剖视图;以及
图5示出了根据本发明的进一步的实施方式的耳机扬声器的声音级别响应。
具体实施方式
作为免提扬声器的超重低音音箱的耳机扬声器
在多种实施方式中,涉及作为免提扬声器的超重低音音箱的耳机的通常的原则是,同常规的情况相反,使用用于耳机扬声器的后腔容积(back volume),以及诸如伸长腔的反射管(reflex tube)。接近于亥姆霍兹(Helmholtz)谐振,扬声器薄膜位移非常小,并且因此可以增加低端性能以维持主扬声器,而不会使耳机扬声器超负载。
图1的进一步的实施方式示出了配置为作为超重低音音箱来提升IHF扬声器102的耳机扬声器101。可选地,可将耳机扬声器101称为耳机变换器或简单地称为耳机。
进一步的实施方式示出了如何通过使用作为用于IHF 102的超重低音音箱的耳机扬声器101使声音质量变得更好的例子,例如,单个IHF扬声器更宽的低音响应和/或声音级别生成。优选地,耳机101的基本特性是本质上比已知的通常效用更健壮,以确保较宽的带宽的需要。因而,耳机扬声器101作为用于IHF 102的超重低音音箱而运行。例如可在像游戏的交互应用中使用该实施方式。
再次参看图1的进一步的实施方式,移动电话100包括耳机扬声器101。后腔104环绕耳机101的外围。可将用户的耳朵109放置得接近于或连接到前腔(或直接地),以及进一步地接近于或连接到耳机101。可使耳机101旨在向电话100的前侧113产生声音。应该指出,在多种进一步的实施方式中,关于移动电话的前侧的概念可能变化。例如,其可以是与放置键盘的侧面相同的侧面,或是与放置耳机扬声器的侧面相同的侧面。因而,不应将其解释为限制范围。
移动电话100进一步包括IHF102。后腔105环绕IHF扬声器102的外围。IHF扬声器102可以产生比耳机扬声器101更响的声音,使得,可以在“免提”距离或甚至用胳膊够到它的距离来操作移动电话。IHF扬声器102可以有比耳机101更大的结构。特别地,由于在电话100中IHF102的安置不像耳机那样关键(在下面有更多例子)。可以指示IHF102来向电话100的后侧114(即,后面板)产生声音。电话的后侧也可以根据定义而变化。例如,其可以是放置键盘、IHF扬声器、耳机扬声器等的侧面。从而,不应将其解释为限制本发明。
参看图1的进一步的实施方式,耳机扬声器101和IHF扬声器102共同运行作为扬声器,例如双声道扬声器或者类似物。通常,耳机101作为IHF扬声器102的超重低音音箱而运行,以便使宽带声音更好,从而例如增加IHF102的低音响应。移动电话100包括伸长的或管状的腔103,其从后腔104延伸出来。管状腔103可以是到移动电话100机壳的外侧环境的管道。有利地,管状腔103从扬声器101后腔104延伸到移动电话100的外面直至相同侧面114出来,其中,指引IHF扬声器102来产生声音(如图1中所示)。应该注意,管状腔103也可以从后腔104向接近于用户的耳朵的空间延伸。该空间可以是封闭的或开放的空气空间(air space)。而且,管状腔103可以将后腔102延伸到紧邻IHF扬声器102。
在多种进一步的实施方式中,后腔104和管状腔103形成了谐振器。耳机扬声器101被设计为当由于谐振而最小化了膜片的偏移时,尽可能地在接近已有结构的亥姆霍兹谐振器的谐振频率工作。该谐振器包括耳机101的后腔104和到外面环境的管状腔103。同IHF扬声器102的谐振相比较,该谐振器的经调谐的谐振频率较低,但该谐振器在低频中也有一定限制。
再次参看图1的进一步的实施方式,可将耳机101和IHF 102放置得彼此相距一定距离107。根据多种进一步的实施方式,可将扬声器101和102放置得彼此远离。耳机101的基本特性优选地是本质上比常规使用更健壮(即,更大),以通过较大的膜片偏移来确保宽带需求,例如低音响应需求。在多种进一步的实施方式中,可选地,可使用至少一个泄漏孔106,来保护用户免遭高的声音级别,例如通常高于120dB的级别。
在图1的进一步的实施方式中,IHF扬声器102通过具有更好的低音响应而可以实现更好的声音质量。因而,能够获得更宽而且可能更平坦的频谱。当在嘈杂的条件中使用时,也可以增加声音的级别。同IHF102单独运行的情形相比,可以在较小的空间中实现这一点。这尤其可应用于/适合于小型设备。
而且,移动(电话)100包括音频控制器件108或类似物,其配置为控制耳机扬声器101和IHF扬声器102的协作。例如,移动电话100的音频控制器能够包括音频控制器件108。可由软件或由可编程逻辑,例如电路,来实现音频控制器件。音频控制器件108控制扬声器101和102的协作,使得耳机扬声器101作为用于免提扬声器102的超重低音音箱。此外,音频控制器件108可以实现立体声效果。
图2示出了图1的进一步的实施方式的IHF扬声器102的声音级别响应。曲线图201示出了由耳机101产生的声音级别响应。曲线图202示出了由IHF102产生的声音级别响应。因而,有利地,从曲线图201和202中能够看到所生成的声音级别的增加的低音响应,其中公共区域服从如图2中的点线203所指示的那样的低音响应。
本发明的一些进一步的实施方式,需要耳机扬声器更加面向性能。因而,可将此用于显示屏没有在所有方向上达到电话的顶部边缘的无线通信设备。从而,允许更灵活的耳机扬声器设计。
在多种进一步的实施方式中,能够根据环绕的空间而控制扬声器的属性。可选地,当需要额外的好的声音质量时,它们可以共同产生相对于嘈杂的环境更高的声音级别,或更宽而且更平坦的频谱(低失真)。因而,该装置的音频特性是可控制的。可配置音频控制器件108来使扬声器101和102适于环绕的环境。而且,移动电话100可以包括输入或反馈器件以便使扬声器101和102适于环绕的环境。
提升耳机扬声器的免提扬声器
时尚和小型化正要求越来越小的耳机。同时,将耳机孔推到更加接近于电话的较上方边缘,因而增加了空气抽吸能力需求。
通常,将IHF扬声器放置在电话的顶部,例如,典型的在Nokia整体块配置中。可以使用来自例如伸长腔的反射管的输出,来提升小扬声器缺少的较低端,该反射管来自IHF扬声器的后腔容积。因为在低于后腔容积的亥姆霍兹谐振的频率处提供该提升,所以,没有引起对IHF性能的不利影响。
现在参看图3的进一步的实施方式,耳机扬声器101和IHF扬声器102作为双声道扬声器而共同工作。在进一步的实施方式中,IHF扬声器102作为用于耳机扬声器101的超重低音音箱而给出提升。这可以,例如,提高在电话中的声音质量。因而,耳机扬声器101和IHF扬声器102作为双声道扬声器而共同运行。在多种进一步的实施方式中,基本上可将它们放置得接近于彼此。然而,应注意假设为典型的耳机扬声器101和IHF扬声器102的尺寸,所需要的空间可以压缩,使得关于在移动电话内的扬声器位置的多种进一步实施方式是灵活的。
一个伸长的或管状的腔103’将IHF腔105连接到机壳的侧面,原则上耳机扬声器101被设计用于向机壳的该侧面产生声音。例如,小截面管道103’将IHF腔105连接到耳机101的前面板113。管状腔103’能够作为低通滤波器而运行,以防止从IHF102中传送出较高的频率。在图3中示出的进一步的实施方式中,可将耳机扬声器101和IHF扬声器102放置在设备相对的侧面。然而,管状腔103’将IHF102连接到耳机101。在理论上,如果系统中没有泄露,低音响应将是恒定的水平并且独立于频率。
应该指出,在多种进一步的实施方式中,关于设备的前侧面的概念也可以变化。例如,其可以是同放置键盘的侧面相同的侧面,或同放置耳机扬声器的侧面的相同的侧面。因而,不应将其解释为限制范围。管状腔103’也可以从后腔105延伸到接近于用户的耳朵的空间中。该空间可以是封闭的或开放的空气空间。而且,管状腔103’可将后腔105延伸到紧邻耳机扬声器101。
在多种进一步的实施方式中,可在接近于耳机101处使用泄露孔106’来保护用户免遭高于102dB的声音级别。
能够根据环绕的环境而控制同图3相关的扬声器的属性。可选地,当需要额外的好的声音质量时,它们可以共同产生相对于嘈杂的环境更高的声音级别,或更宽而且更平坦的频谱(较低失真)。因而,该装置的音频特性是可控制的。可以配置音频控制器件108,以使扬声器101和102适于环绕的环境。而且,设备100可以包括输入或反馈器件,以便使扬声器101和102适于环绕的环境。而且,设备100包括音频控制器件108或类似物,其配置为控制耳机扬声器101和IHF扬声器102的协作。例如,移动电话100的音频控制器能够包括音频控制器件108。可由软件或由可编程逻辑,例如电路,来实现音频控制器件。音频控制器件108控制扬声器101和102的协作,使得耳机扬声器101作为用于免提扬声器102的超重低音音箱。此外,音频控制器件108可以实现立体声效果。
图4示出了同图3相关的进一步实施方式的剖视图。将管状腔103”示出在移动电话100的前面板上。而且,使泄露孔106’分散在耳机接口的周围。使前腔110的孔112分散在该面板上。
图5示出了图3和4的实施方式的耳机扬声器的声音级别响应。曲线图301示出了由耳机扬声器101产生的声音级别。曲线图302示出了由IHF扬声器302产生的声音级别。从曲线图301和302中可以看到增加的低音响应,以及因而,耳机变换器的更宽的响应。而且,如点线304所指示,公共区域服从增加的低音响应。
无线通信设备可以是可在移动通信网络中操作的移动手持终端。然而,存在实现无线通信设备的各种方式。移动电话100是可应用这些实施方式的无线通信设备的例子。
手持设备
手持设备通常由电池供电,并且正成为日常的移动活动中常见的同伴。除此以外,它们中的一些(像蜂窝移动电话)将轻易地允许交互的应用,因为它们具有返回通道。手持设备的例子包括:蜂窝移动电话。PDA,它们的优点一般来说是比移动电话有更大的屏幕,然而有混合这两种设备的趋势。便携式视频游戏设备:它们的主要优点是非常适用于电视应用,并且它们正在例如青年人之间变得流行。
便携式设备
便携式设备是那些不具有小屏幕、可移动的并且用电池供电的设备。例如:电池供电的平板屏幕的电视机:有一些厂商正在提供此类设备,作为其用途的一个例子,允许在房间内移动使用(从厨房到卧室)。便携式DVD播放器、膝上计算机等是其他例子。
具体化和范围
尽管上文描述包括许多细节,但提供它们仅用于示出本发明,并且不应被解释对本发明范围的限制。还应该注意到,可将许多细节以多种方式在单个或多个实施方式中组合。因此,对本领域技术人员而言,显然在本发明的装置和处理中可以作出多种修改和变形,而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (25)
1.一种扬声器装置,包括:
第一扬声器,包括振动元件和环绕所述振动元件的边缘的后腔,以及
第二扬声器,包括振动元件和环绕所述振动元件的边缘的后腔;其特征在于所述扬声器装置进一步包括从所述第一扬声器的所述后腔延伸出来的伸长腔。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述伸长腔被配置为向所述第二扬声器提供超重低音音箱效果。
3.根据权利要求2所述的扬声器装置,其中所述第一扬声器包括耳机扬声器而所述第二扬声器包括免提扬声器,使得所述耳机扬声器被配置为作为所述免提扬声器的超重低音音箱工作。
4.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中所述伸长腔被配置为向所述第二扬声器提供音频提升效果。
5.根据权利要求4所述的扬声器装置,其中所述第一扬声器包括免提扬声器而所述第二扬声器包括耳机扬声器,使得所述免提扬声器被配置为提升所述耳机扬声器。
6.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中所述伸长腔包括管状腔。
7.根据权利要求6所述的扬声器装置,其中所述伸长腔包括管道。
8.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中所述扬声器装置进一步包括被配置为控制所述第一扬声器和所述第二扬声器的协作的控制器件。
9.根据权利要求8所述的扬声器装置,其中所述控制器件控制在所述第一扬声器和所述第二扬声器之间的音频提升效果。
10.根据权利要求9所述的扬声器装置,其中所述音频提升效果包括所述伸长腔的超重低音音箱效果。
11.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中,所述第一扬声器和所述第二扬声器被放置为彼此相距一定距离,以便产生立体声效果。
12.根据权利要求1所述扬声器装置,其中所述伸长腔从所述扬声器的所述后腔延伸到无线通信设备机壳的外表面。
13.根据权利要求12所述的扬声器装置,其中所述第二扬声器和所述伸长腔两者都被配置为向所述无线通信设备的大体上相同的侧面产生声音。
14.根据权利要求3或5的扬声器装置,其中,所述伸长腔自所述耳机扬声器的所述后腔延伸。
15.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中所述伸长腔将所述第一扬声器的所述后腔连接到包括此类扬声器的无线通信设备的后面板。
16.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中所述伸长腔被配置为作为所述声音的低通滤波器工作。
17.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中所述装置进一步包括至少一个泄露孔。
18.根据权利要求17所述的扬声器,其中所述泄露孔位于紧邻所述扬声器处,以便衰减所述扬声器的可能的峰值声音。
19.根据权利要求1所述的扬声器装置,其中将所述伸长腔(103’)配置为将所述第一扬声器的所述后腔连接到包括此类扬声器的无线通信设备的前面板。
20.根据权利要求19所述的扬声器装置,其中所述第一扬声器和所述第二扬声器被放置为彼此紧邻,使得所述第一扬声器适于向所述包括此类扬声器的无线通信设备的一个侧面产生声音,以及所述第二扬声器适于向所述包括此类扬声器的无线通信设备的另一侧面产生声音。
21.根据权利要求19所述的扬声器装置,其中所述第一扬声器的所述伸长腔和所述后腔两者都被配置为同所述第一扬声器的所述后腔排成一行。
22.一种包括根据前述任何一个权利要求所述的扬声器装置的无线通信设备。
23.一种无线通信设备,包括:
耳机扬声器,被配置为产生声音,以及
集成免提扬声器,被配置为产生比所述耳机扬声器更大的声音;
用于组合所述两个扬声器的声音使得一个扬声器被配置为作为另一个扬声器的超重低音音箱或向另一个扬声器提供声音提升的器件。
24.一种用于增强无线通信设备的声音质量的方法,其中,所述无线通信设备包括被配置为产生声音的第一扬声器,以及被配置为产生比所述第一扬声器更大声音的第二扬声器;所述方法包括
组合所述两个扬声器的声音,使得一个扬声器作为另一个扬声器的超重低音音箱或向另一个扬声器提供声音提升。
25.一种用于实现权利要求24的方法的计算机程序。
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PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080625 |