CN101459864B - 用于输出高质量声音的移动通信终端的扬声器设备 - Google Patents

Abstract

一个用于提供高质量声音特性的采用隔板结构的扬声器设备。特别的，额外提供一个独立的扬声器单元，以便改善现存扬声器后侧产生的共鸣器特性。同样，从附加扬声器单元输出的声音抑制了到达共鸣器末端的后侧的声音，从而改善特性，比如清晰度，总谐波失真等等。

Description

用于输出高质量声音的移动通信终端的扬声器设备

技术领域

本发明涉及移动通信终端，特别是适合能提供高质量声音的扬声器设备。

背景技术

典型地，一个移动通信终端提供一个用于安装扬声器设备的空间，由于这个移动通信终端的尺寸限制，该空间的尺寸受限。因此，声音质量和清晰度的改善可认为是取决于怎么使用空间。

如今，为了提供一个适合DMB(数字多媒体广播)的扬声器设备，除用于输出接收声音和铃声的扬声器单元以外，额外提供一个分离的扬声器单元。为了允许用户使用DMB，需要的是高质量音频性能来输出类似原声的声音。

在过去，曾做过通过安装扬声器并保证共鸣空间密封以改善音量及音质的尝试。通过这个手段，可实现增加声压和部分低音。然而，仍需要进一步改进声音质量，清晰度，和THD(总谐波失真)。为了解决这个问题，开发了一种通过执行扬声器设备使用隔板结构来改善低音区的方法。

图1举例说明了一个移动通信设备的扬声器设备100的例子，其采用传统隔板结构，其中，该扬声器设备100包括一个拥有子壳体101a和盖101b的扬声器壳体。该扬声器壳体提供有一个安装空间102a，用于安装扬声器单元109，和连接到安装空间102a的一个共鸣空间102b。

子壳体101a的一边是敞开的，在子壳体101a中形成不同形状的多个隔板113。隔板113用于隔开子壳体101a的内部空间。这个采用上述隔板结构的扬声器设备必需在THD方面得到改善，THD是恶化高质量音频性能的主要原因。

如此，由于扬声器设备的现有结构，当使用DMB等时，在提供类似原音的声音的过程中有很多限制。另外，由于用户通常在音量增加的状态下使用DMB，因此需要在声音特性方面改进扬声器设备，即使是在音量增加的状态下。此外，还需要发展一种能够改进清晰度和THD的扬声器设备，弥补了在低音再现特性薄弱的区域。

发明内容

相应地，本发明就是用于解决现有技术中的上述问题，本发明提供一个适合能够提供高质量声音性能的扬声器设备，即使它被安装在一个移动通信终端里面。

此外，本发明意欲提供一个移动通信终端的适合能够改进THD(总谐波失真)的扬声器设备，因此，当用户使用DMB(数字多媒体广播)时能提供类似原音的声音。

依据本发明的第一个方面，提供一种用于输出高质量声音的移动通信终端的扬声器设备，包括一个有内部空间子壳体，该子壳体的内部空间分为一个装备第一扬声器单元的装备空间和一个在内部空间内由隔板形成的共鸣空间，其中，子壳体进一步包括一个由隔板形成的声音通道，以及第二扬声器单元安装在声音通道关于安装空间的的远端部分，以抑制第一扬声器单元后侧的声音；以及一个连接到子壳体的盖子。

依据本发明的第二个方面，提供一种移动通信终端的用于输出高质量声音的扬声器设备，包括一个用于放大并输出音频信号的放大器；第一扬声器单元连接到放大器输出端子；该第一扬声器单元向外面输出从放大器输入的音频信号；并且第二扬声器单元连接到放大器输入端子，在其中，如果一个和放大器输入的音频信号相同的音频信号输入到第二扬声器单元，第二扬声器单元向第一扬声器单元的安装空间输出该输入的音频信号，以抑制第一扬声器单元的后侧输出的音频信号，其中，扬声器设备具有内部空间，该内部空间被扬声器设备内形成的隔板分成多个空间，以及也由隔板形成的声音通道，在由隔板形成的空间中，第二扬声器单元被放置在声音通道关于第一扬声器单元安装空间的远端部分，以抑制第一扬声器单元后侧的声音。

附图说明

通过以下与附图相结合的详细说明，本发明的上述及其它目标，特征和优点将是显而易见的，其中：

图1是一个分解透视图，显示一个用于移动通信终端的扬声器设备，其采用传统的隔板结构；

图2是一个分解透视图，显示一个用于移动通信终端的扬声器设备，其根据本发明实施例提供一个附加扬声器单元；

图3是一个示意图，显示一个具有图2的扬声器设备的移动通信终端的结构；

图4是一个示意图，显示根据本发明另一个实施例的一个用于立体声移动通信终端的扬声器设备的结构；和

图5是一个示意图，显示根据本发明另一个实施例的一个用于立体声移动通信终端的扬声器设备的结构。

具体实施方式

在下文中，将描述有关附图的本发明典型实施例。在本发明以下描述中，为简明清楚起见，将省略结合在这里的已知功能和构造的详细描述。

本发明提供一个采用隔板结构的扬声器设备，其用于提供高质量声音特性。特别的，本发明在这个采用隔板结构的扬声器设备中额外安装一个独立的扬声器单元，以此改善出现在新的扬声器单元后侧的共鸣器特性。同样的，从新的扬声器单元后侧产生的和到达共鸣器的远端部分的声音被附加扬声器单元提供的声音抑制，由此特性，比如清晰度和THD(总谐波失真)，可以被改进。

现在，参考图2描述的一个移动通信终端的扬声器设备，其提供有根据本发明实施例的附加扬声器单元。

图2举例说明了当扬声器设备拆开时一个子壳体200的例子，其中子壳体200具有被隔板205分割的一个内部空间。一个共鸣空间215由隔板205形成，其中共鸣空间215被定义为安装扬声器单元的空间之外的空间。换句话说，该由形成在扬声器设备内的隔板分割的内部空间，在第一扬声器单元安装空间外提供一个共鸣空间。共鸣空间215的子壳体200连接有一个盖子(未示出)，从而被封闭。

根据本发明，额外提供第二扬声器单元以改善特性，比如由于第一扬声器单元后侧声音的THD等。参考安装第一和第二扬声器单元的位置，第一扬声器单元安装在由参考数字210指定的空间内，及第二扬声器单元安装在由参考数字220指定的空间内。这时，第二扬声器单元更适宜安装在隔板205间的声音通道远端部分，以此抑制到达声音通道远端部分的第一扬声器单元后侧的声音

同时，当在一个移动通信终端的扬声器设备内构造一个共鸣空间时，共鸣频率由扬声器设备的容积和声音通道的长度决定。也就是说，一个扬声器设备的共鸣频率和扬声器设备的内部空间容积及声音通道长度成反比，并且和声音通道的横截面积成正比。然而，由于扬声器设备的尺寸受限以及扬声器壳体的内部空间也受限，因此需要设计声音通道，以便在固定的共鸣空间改善声音特性。该设计以这样的方式形成，增加声音通道的长度，减少该扬声器壳体内的共鸣空间的声音通道的横截面积。通过以此方式设计声音通道，就可以保障一个不使用分离共鸣箱的具有共鸣隔板的共鸣空间，并且通过使用这种隔板结构，有利于加强从扬声器设备输出的声音的低音区域。

通常，如果一个用于特殊频段的扬声器设备安装在没有隔板的子壳体200中，扬声器设备难以正确的提供特定频段以外的声音。例如，如果第一扬声器单元用于1KHz频段，它的共鸣频率会增加到大于1至1.2KHz。如果这样，扬声器设备不能正确的提供低音区域的声音。在该情况中，为了补足第一扬声器单元低于1KHz的低音区，声音通道的长度设置为对应于1KHz频率的波长34厘米处λ/2的长度，也就是相当于17cm的长度。如此，在本发明的扬声器设备中，更可取的是设置声音通道长度为相对于扬声器单元共鸣频率的波长的一半。按照这种声音通道长度构成共鸣空间215，第一扬声器单元后侧传输的影响将会降低。

现在，将参考图3显示的具有图2显示的扬声器设备的移动通信终端描述本发明。

图3举例说明了移动通信终端300的示意结构，特别是元件，如一个声音处理单元310，一个子壳体200等等。

声音处理单元310包括一个放大器320和一个滤波器330，其中的放大器320放大和传输输入的音频信号到第一扬声器单元340。第一扬声器单元340与放大器320的输出端子相连，并且提供向外输出从放大器320输入的音频信号。

同输入到放大器320的音频信号一样的音频信号传输到第二扬声器单元350。可能会在放大器320的输入端子和滤波器330的输入端子间额外提供一个滤波器330，以便用户使用所希望的频段。结果是，同输入到放大器320的音频信号一样的音频信号通过滤波器330滤波并传输到第二扬声器单元350。这里，如果第二扬声器单元350是一个全频带的扬声器单元，滤波器330仅通过一个相应于用户所希望的频段的信号波形，并传输这个信号波形至第二单元350。为了滤波器330执行这种功能，可采用低通滤波器(LPF)，高通滤波器(HPF)和带通滤波器(BPF)。

同样的，第二扬声器单元350可直接或通过滤波器330与放大器320的输入端子相连。如果同输入到放大器320的音频信号一样的音频信号输入至第二扬声器单元350，第二扬声器单元350向第一扬声器单元340安置的空间输出输入的音频信号，以此用第二扬声器单元350输出的音频信号抑制在第一扬声器单元后侧产生的音频信号。第二扬声器单元350关于第一扬声器设备200内由隔板205分成的内部空间中的第一扬声器单元安置空间定位在由隔板205构建的声音通道的远端部分。

同时，第一扬声器单元340用于输出由DMB(数字多媒体广播)产生的声音，及第二扬声器单元350用于改善第一扬声器单元340的输出特性而不是输出声音。特别的，从第二扬声器单元350输出的信号大小应当实际等于第一扬声器单元340后侧的声音的信号，以便用第二扬声器单元350输出的信号抑制后侧的声音。这样，在第一扬声器单元前侧的声音之外，也从第一扬声器单元后侧输出声音。假定前侧的声音和后侧的声音以9∶1，8∶1比率来输出的，或大小上相似，从第二扬声器单元350输出的信号大小实际等于第一扬声器单元340后侧的信号，因为从第二扬声器单元350输出的信号没有经过放大器320。

现在，将详细描述第二扬声器单元350的操作过程。

如果一个输入的信号同时传输到放大器320和滤波器330两者，每个第一扬声器单元340和第二扬声器单元350都输出一个信号。这时，从第一扬声器单元340后侧产生的声音沿着由隔板205形成的声音通道移动并到达声音通道的末端部分，其中所述声音被安置在声音通道远端的第二扬声器单元350产生的声音抑制。即，第一扬声器单元340后侧的声音遇到第二扬声器单元350前侧的声音，并被第二扬声器单元350的前侧的声音抑制。以这种方式，第一扬声器单元340后侧的声音不会听见，并可听见第一扬声器单元340前侧的声音，而不被后侧的声音阻碍。

另外，根据本发明，如果在上述所有使用隔板的场点额外使用独立的扬声器，可以处理存在于所使用的扬声器周围的声音以输出声音。

其间，使用上述额外安装的独立的扬声器来抑制噪音的手段可应用在立体声移动通信端子。图4举例说明了一个装备了附加扬声器的立体声移动通信终端。立体声移动通信终端的左侧和右侧分别相应地装备了2个扬声器。在图4中，如果扬声器单元相应的右侧是一个第一扬声器单元340，并且这个输出一个通过放大器360输入的信号的扬声器单元是第三扬声器单元370，就可以通过安装第二扬声器单元350抑制从第一扬声器单元340和第三扬声器370产生的信号。与图4所示不同，该扬声器设置可以如所图5所示实行，所以输入的信号分别传输到放大器320，滤波器330，放大器360，分别用于第一，第二和第三扬声器单元340，350，370。

为了观察当采用本发明的附加扬声器单元时，THD(总谐波失真)改善了多少，下文中表1和表2作为参考。表1和表2对比显示了用于传统通信终端扬声器设备的功能和本发明的扬声器设备的特性。

表1

THD	传统	本发明	改善率
				800Hz	14.44％	12.59％	12.81％以上
1kHz	10.78％	9.41％	12.7％以上
				5kHz	0.10％	0.10％	-

表1显示了在低增益的情况中，总谐波失真特征的改善比率。如表1对比所示，可发现与传统的扬声器设备相比较，本发明扬声器设备的声音在总谐波失真特征中改善了12％或更高。

表2

THD	传统	本发明	改善率
				800Hz	18.37％	15.80％	14％以上
1kHz	13.97％	11.89％	14.9％以上
				5kHz	0.10％	0.10％	-

表2显示了在高增益的情况中，总谐波失真特征的改善比率。

从表1到表2，可发现在高增益中改善率高于在低增益中改善率。这意味着，将音量调高时，用户可听到更好的声音。考虑到用户通常增加音量观看DMB(数字多媒体广播)，可总结出改善声音质量更有效。

根据本发明，当欣赏多媒体文件，观看DMB等时，通过改善扬声器设备的声压输出，可提供类似原音的声音。另外，根据本发明，只需通过增加一个扬声器单元就可改善声音特性，以此改进由扬声器后侧发射的声音而导致的共鸣特性。特别的，可提供大量的高质量声音。

虽然参考某些相关的优选实施例，本发明已得以显示和描述，但本领域技术人员应当理解到，可在其中做出各种形式和细节上的变化，而不脱离附加的权利要求所定义的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.用于输出声音的扬声器设备，包括：

具有内部空间的壳体，所述内部空间被形成于该内部空间中的至少一个隔板分为一个用于安装第一扬声器单元的安装空间和一个共鸣空间，其中壳体进一步包括一个由隔板形成的声音通道，及一个安装在声音通道远端的第二扬声器单元，

其中第二扬声器单元输出一个第二声音以抑制从第一扬声器单元后侧输出的声音，

其中第一扬声器单元用于输出声音，第二扬声器单元用于改善第一扬声器单元的输出特性。

2.如权利要求1中所要求的扬声器设备，其中声音通道的长度相当于第一扬声器单元共鸣频率波长的一半。

3.用于输出高质量声音的扬声器设备，包括：

一个输出第一音频信号的放大器；

一个与该放大器输出端子相连的第一扬声器单元，这个第一扬声器单元从第一音频信号输出第一声音；和

一个与放大器输入端子相连的第二扬声器单元，其中，当与输入到放大器的第一输入音频信号相同的第二输入音频信号输入到第二扬声器单元时，第二扬声器单元输出一个第二声音以抑制从第一扬声器单元后侧输出的声音，

其中该扬声器设备有一个内部空间，所述内部空间被隔板分成一个声音通道和一个用于安装第一扬声器单元的安装空间，第二扬声器单元关于该安装空间放置在声音通道的远端部分，

其中第一扬声器单元用于输出声音，第二扬声器单元用于改善第一扬声器单元的输出特性。

4.如权利要求3中所要求的扬声器设备，进一步包括连接在放大器输入端子和第二扬声器单元输入端子间的滤波器，其中，当与第一音频信号相同的第三音频信号输入到滤波器时，该滤波器滤波第三音频信号并传输这个被滤波的第三音频信号到第二扬声器单元。

5.如权利要求4中所要求的扬声器设备，其中该滤波器至少是低通滤波器，高通滤波器和带通滤波器中的一个。

6.如权利要求3中所要求的扬声器设备，其中声音通道的长度相当于第一扬声器单元共鸣频率波长的一半。

7.如权利要求3中所要求的扬声器设备，其中内部空间提供有一个位于安装空间之外并与之相连的共鸣空间。

8.如权利要求1中所要求的扬声器设备，其中第二扬声器单元关于安装空间被安装在声音通道远端部分，以便抑制第一扬声器单元后侧的声音。

9.如权利要求1中所要求的扬声器设备，进一步包括一个偶接到壳体的盖。

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