CN106034272A - 扬声器补偿系统及便携式移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种扬声器补偿系统及便携式移动终端，应用于移动终端设备，其中：包括扬声器；麦克风，用以检测扬声器播出的音频信号，并形成播音信号输出；比较单元；功率放大器，通过在扬声器的出音方向设置一个采集扬声器播出声音的麦克风，并形成播音信号反馈至比较单元，比较单元根据标准语音信号判断扬声器输出的语音信号是否有失真，并形成一比较结果输出。功率放大器根据所述比较结果形成一补偿信号通过输出端输出至所述扬声器，对扬声器输出的声音进行检测并形成反馈信号，并对反馈信号进行比较获得比较结果，功率放大器根据比较结果输出补偿信号补偿扬声器输出的信号，提高移动终端输出音频信号的音质。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种扬声器补偿系统及便携式移动终端。
背景技术
移动终端从最初的厚度为3.5毫米发展到现在的厚度为2毫米，超薄是现有的移动终端的发展趋势，移动终端的厚度往往是由移动终端的屏幕、背板以及电池三者决定，因电池尺寸相对较小，故通常将移动终端的扬声器安装在电池的延伸方向上。因移动终端越来越薄，则要求扬声器的厚度也越来越薄。例如现有的一种扬声器，主要由线圈、振膜和磁铁组成，振膜与线圈一体连接，磁铁提供磁场，根据电磁感应定律，通电线圈在磁场中做反向切割磁力线运动，线圈就会带动振膜振动，振膜从而带动空气振动形成声音。但是扬声器越来越薄，则磁铁就越来越小，磁铁形成的有效磁场面积则会减小，有效磁场面积减少在中高频信号的传输过程中损失较小，但在低频信号中，则易出现信号失真或者无法发音的现象，因而低频信号的行程较长(频率越高，行程越短)，该行程长度可能会超过磁铁形成有效磁场面积，对于超过有效磁场面积的行程无法做切割磁力线运动，进而导致信号失真或者不发音的现象发生。进而导致移动终端播放的音质较差，尤其是低频音质效果较低。
现有技术通常采用两种方式：第一种技术方案是：于扬声器前端设置一功率放大电路，用以对低频信号进行放大，但是此种方法仅仅只有对低频信号放大的作用，而放大后的低频信号是否出现失真或者其他现象，该技术方案无法解决。第二种技术方案是在前述方案的基础上设置一传感器，传感器采集检测扬声器的等效电阻大小，并进行前置补偿，但是此种方式失真还是很大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种扬声器补偿系统及便携式移动终端，旨在提高扬声器输出的音频信号的音质。
一种扬声器补偿系统，应用于移动终端设备，其特征在于：包括
扬声器，用以播放音频信号；
麦克风，沿所述扬声器出音方向设置，用以检测所述扬声器播出的所述音频信号，并形成一播音信号输出；
比较单元，第一输入端连接一音频装置输出端，第二输入端连接所述麦克风的输出端，用以分别接收所述音频输出端输出的标准语音信号和所述麦克风输出的所述播音信号，并根据所述标准语音信号和所述播音信号形成一比较结果输出；
功率放大器，连接所述比较单元，用以接收所述比较单元输出的所述比较结果，并根据所述比较结果形成一补偿信号通过输出端输出至所述扬声器。
上述的扬声器补偿系统，其中，还包括一声学腔体，设置于于所述扬声器的出音方向设置并封闭所述扬声器，所述声学腔体用以结合所述扬声器形成所述扬声器的音腔，其中所述麦克风设置于所述声学腔体靠近所述扬声器的一侧。
上述的扬声器补偿系统，其中，所述麦克风与所述扬声器之间设有一预定间隔。
上述的扬声器补偿系统，其中，所述麦克风与所述扬声器之间间隔距离为1毫米～3毫米。
上述的扬声器补偿系统，其中，还包括低通滤波器，连接于所述麦克风的输出端与所述比较单元之间，用以滤除所述麦克风输出的所述播音信号中的高频信号，并将经滤波处理后的所述播音信号输出至所述比较单元。
上述的扬声器补偿系统，其中，所述低通滤波器的带宽范围为300HZ～400KHZ。
上述的扬声器补偿系统，其中，于所述音腔上开设一收音孔，使得所述麦克风的振膜对准所述收音孔。
本发明同时提供一种便携式移动终端，其中，具有上述任意一项所述的扬声器补偿系统。
与现有技术相比，本发明的优点是：
通过在扬声器的出音方向设置一个采集扬声器播出声音的麦克风，并形成播音信号反馈至比较单元，比较单元根据标准语音信号判断扬声器输出的语音信号是否有失真，并形成一比较结果输出。功率放大器根据所述比较结果形成一补偿信号通过输出端输出至所述扬声器。采用此种方式，对扬声器输出的声音进行检测并形成反馈信号，并对反馈信号进行比较获得比较结果，功率放大器根据比较结果输出补偿信号补偿扬声器输出的信号，提高移动终端输出音频信号的音质。
附图说明
图1为本发明的扬声器补偿系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
如图1所示，一种扬声器补偿系统，应用于移动终端设备，其中：包括
扬声器，用以播放音频信号；
麦克风，沿所述扬声器出音方向设置，用以检测所述扬声器播出的所述音频信号，并形成一播音信号输出；
比较单元，第一输入端连接一音频装置输出端，第二输入端连接所述麦克风的输出端，用以分别接收所述音频输出端输出的标准语音信号和所述麦克风输出的所述播音信号，并根据所述标准语音信号和所述播音信号形成一比较结果输出；
功率放大器，连接所述比较单元，用以接收所述比较单元输出的所述比较结果，并根据所述比较结果形成一补偿信号通过输出端输出至所述扬声器。
本发明的工作原理是：通过在扬声器的出音方向设置一个采集扬声器播出声音的麦克风，并形成播音信号反馈至比较单元，比较单元根据标准语音信号判断扬声器输出的语音信号是否有失真，并形成一比较结果输出。功率放大器根据所述比较结果形成一补偿信号通过输出端输出至所述扬声器。采用此种方式，对扬声器输出的声音进行检测并形成反馈信号，并对反馈信号进行比较获得比较结果，功率放大器根据比较结果输出补偿信号补偿扬声器输出的信号，提高移动终端输出音频信号的音质。移动终端可为通信移动终端(如手机)、平板电脑、音乐播放器、笔记本电脑等等。
其中，本发明中，也可以将音频装置连接功率放大器，此种方式下，音频装置输出两路信号，一路信号传输至功率放大器，一路信号作为标准语音信号传输至比较单元。
作为进一步优选实施方案，上述的扬声器补偿系统，其中，还包括一声学腔体，设置于于所述扬声器的出音方向设置并封闭所述扬声器，所述声学腔体用以结合所述扬声器形成所述扬声器的音腔，其中所述麦克风设置于所述声学腔体靠近所述扬声器的一侧。
作为进一步优选实施方案，上述的扬声器补偿系统，其中，所述麦克风与所述扬声器之间设有一预定间隔。通常预定间隔越短越好，因为间隔越短，麦克风采集的扬声器输出的声音的衰减较小，失真较小，提高了功率放大器比较的准确度，提高了功率放大器输出补偿信号的准确度，同时因距离较短，麦克风反馈播音信号的迟延时间短，能够及时对扬声器输出的语音信号进行补偿，提高了语音信号补偿的效率，进一步提高了移动终端输出的语音信号的音质。
作为进一步优选实施方案，上述的扬声器补偿系统，其中，所述麦克风与所述扬声器之间间隔距离为1毫米～3毫米。声音在空气中的传播速度为340m/s，当麦克风与扬声器之间的间隔为3毫米时，麦克风反馈的播音信号的迟延为8.7微秒，在语音信号传输中，即相当于扬声器补偿系统可以为8.7微秒后的语音信号进行补偿，通常在语音传输过程中，迟延8.7微秒为中低频的语音信号传输损失较小，当麦克风与扬声器之间的间隔低于3毫米时，其补偿的准确度更高。
作为进一步优选实施方案，上述的扬声器补偿系统，其中，还包括低通滤波器，连接于所述麦克风的输出端与所述比较单元之间，用以滤除所述麦克风输出的所述播音信号中的高频信号，并将经滤波处理后的所述播音信号输出至所述比较单元。高频信号的频率较快，传输过程较短，因此对高频信号的补偿没有意义(当补偿信号输出时，高频信号可能已经播音完毕)，因此采用低通滤波器滤波高频信号，滤除高频信号，仅仅保留人耳较为敏感的中低频信号，降低比较单元的运算复杂度，提高了比较单元的运算效率，间接提高了信号补偿的准确性和及时性。
作为进一步优选实施方案，上述的扬声器补偿系统，其中，所述低通滤波器的带宽范围为300HZ～400KHZ。频率为300HZ～400KHZ的音频信号为人耳较敏感的声波频率。仅仅对300HZ～400KHZ的音频信号进行比较补偿，进一步提高了比较单元的运算效率。
作为进一步优选实施方案，上述的扬声器补偿系统，其中，于所述音腔上开设一收音孔，使得所述麦克风的振膜对准所述收音孔。能够提高麦克风采集音频信号的信噪比。进一步提高了信号补偿的准确性。
本发明同时提出一种便携式移动终端，其中，具有上述任意一项所述的扬声器补偿系统。该扬声器补偿系统中的扬声器可由便携式移动终端自身扬声器形成，其工作原理如上所述，此处不做赘述。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种扬声器补偿系统，应用于移动终端设备，其特征在于：包括
扬声器，用以播放音频信号；
麦克风，沿所述扬声器出音方向设置，用以检测所述扬声器播出的所述音频信号，并形成一播音信号输出；
比较单元，第一输入端连接一音频装置输出端，第二输入端连接所述麦克风的输出端，用以分别接收所述音频输出端输出的标准语音信号和所述麦克风输出的所述播音信号，并根据所述标准语音信号和所述播音信号形成一比较结果输出；
功率放大器，连接所述比较单元，用以接收所述比较单元输出的所述比较结果，并根据所述比较结果形成一补偿信号输出至所述扬声器。
2.根据权利要求1所述的扬声器补偿系统，其特征在于，还包括一声学腔体，设置于所述扬声器的出音方向设置并封闭所述扬声器，所述声学腔体用以结合所述扬声器形成所述扬声器的音腔，其中所述麦克风设置于所述声学腔体靠近所述扬声器的一侧。
3.根据权利要求1所述的扬声器补偿系统，其特征在于，所述麦克风与所述扬声器之间设有一预定间隔。
4.根据权利要求1所述的扬声器补偿系统，其特征在于，所述麦克风与所述扬声器之间间隔距离为1毫米～3毫米。
5.根据权利要求1所述的扬声器补偿系统，其特征在于，还包括低通滤波器，连接于所述麦克风的输出端与所述比较单元之间，用以滤除所述麦克风输出的所述播音信号中的高频信号，并将经滤波处理后的所述播音信号输出至所述比较单元。
6.根据权利要求5所述的扬声器补偿系统，其特征在于，所述低通滤波器的带宽范围为300HZ～400KHZ。
7.根据权利要求1所述的扬声器补偿系统，其特征在于，于所述音腔上开设一收音孔，使得所述麦克风的振膜对准所述收音孔。
8.一种便携式移动终端，其特征在于，具有权利要求1至7任意一项所述的扬声器补偿系统。
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