CN107343069A - 终端及声波信号传输方法 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种终端及声波信号传输方法，属于终端技术领域。所述终端包括：控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元；控制单元与信号转换单元相连；信号转换单元与压电陶瓷单元相连；压电陶瓷单元固定在终端的机体上；其中，所述控制单元，用于输出与声波信号对应的数字信号；所述信号转换单元，用于将所述数字信号转换为模拟信号；所述压电陶瓷单元，用于根据所述模拟信号振动并带动所述终端的机体振动来发送声波信号，所述声波信号包括语音声波信号和超声波信号中的至少一种。本公开解决了在实现手机听筒功能和距离检测功能时使用两套硬件电路，导致器件成本高，电路占用空间大的问题，达到了节省器件，缩小电路占用空间的效果。

Description

终端及声波信号传输方法

技术领域

本公开涉及终端技术领域，特别涉及终端及声波信号传输方法。

背景技术

手机的前面板上设置有许多器件，以实现手机的不同功能，比如听筒、距离检测器等。听筒用于在接听电话时向外传输声音信号。距离检测器用于检测外部物体与手机之间的距离，当用户接听电话或将手机放入口袋时，通过距离检测器判断出手机贴近人脸或衣服而关闭屏幕的触控功能，避免误操作。

通常手机的听筒使用的是薄膜式扬声器，听筒内部包含一个薄膜，薄膜与线圈相连，线圈的位置是可以改变的，另外还有一个永磁铁固定在听筒的机体上，当有电流流过线圈时，线圈产生的磁场发生变化，永磁铁和线圈之间的磁力发生变化，使得永磁铁和线圈的距离发生变化，从而带动薄膜振动，薄膜带动空气振动，从而将声音信号向外传输。

距离检测器通过红外灯发射红外线，当红外线被近距离物体反射后，红外探测器根据接收到的红外线的强度测算距离，在距离小于阈值时控制屏幕熄灭。

由于在实现手机听筒功能和距离检测功能时使用的器件不同，对应的硬件电路也不同，因此在终端中需要有两套硬件电路，一套对应听筒的物理功能，另一套对应距离检测的物理功能，从而导致器件成本高，各个电路所占用的空间也较大。

发明内容

本公开实施例提供了一种终端及声波信号传输方法。所述技术方案如下：

根据本公开实施例的第一方面，提供了一种终端，所述终端包括：控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元；

所述控制单元与所述信号转换单元相连；

所述信号转换单元与所述压电陶瓷单元相连；

所述压电陶瓷单元固定在所述终端的机体上；

其中，所述控制单元，用于输出与声波信号对应的数字信号；所述信号转换单元，用于将所述数字信号转换为模拟信号；所述压电陶瓷单元，用于根据所述模拟信号振动并带动所述终端的机体振动来发送所述声波信号，所述声波信号包括语音声波信号和超声波信号。

可选的，所述终端为手机，所述终端的机体包括所述手机的中框，所述压电陶瓷单元固定在所述中框上。

可选的，所述终端为手机，所述终端的机体包括所述手机的触控屏，所述压电陶瓷单元固定在所述触控屏的下方。

可选的，所述终端为手机，所述压电陶瓷单元为听筒或超声波发射器。

可选的，所述终端还包括：声波接收单元；

所述声波接收单元，用于在所述控制单元输出与第一超声波信号对应的数字信号后，接收所述终端外部返回的第二超声波信号，根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测，所述预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

可选的，所述声波接收单元包括至少两个位置不同或接收方向不同的声波接收器件，每个所述声波接收器件对应一个所述第二超声波信号。

可选的，所述预定检测为距离检测；

所述声波接收单元，用于针对每个所述声波接收器件，利用每个所述第二超声波信号的接收时刻减去对应的所述第一超声波信号的发送时刻得到时间差，利用所述时间差的一半乘以声速得到所述终端与外部物体的距离，根据每个所述声波接收器件确定出的距离，计算所述外部物体与所述终端的相对空间位置。

可选的，所述预定检测为手势识别检测；

所述声波接收单元，用于针对每个所述声波接收器件，检测所述第二超声波信号的多普勒频率，根据所述多普勒频率计算人手的运动方向和运动速度，根据每个所述声波接收器件计算出的运动方向和运动速度，确定对应的手势。

可选的，所述信号转换单元包括数模转换器和功率放大器；

所述数模转换器，用于将所述数字信号转换为模拟信号；

所述功率放大器，用于对所述模拟信号进行信号放大。

根据本公开实施例的第二方面，提供了一种声波信号传输方法，应用在如第一方面所述的终端中，所述方法包括：

当所述控制单元接收到所述声波信号的输出请求时，输出与所述声波信号对应的数字信号，所述声波信号包括语音声波信号和超声波信号；

所述信号转换单元将所述数字信号转换为模拟信号；

所述压电陶瓷单元根据所述模拟信号振动，并带动所述终端的机体振动来发送所述声波信号；

其中，当所述声波信号包括所述语音声波信号时，所述声波信号用于进行语音通话；当所述声波信号包括所述超声波信号时，所述声波信号用于进行预定检测，所述预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

可选的，所述声波信号为第一超声波信号；

所述压电陶瓷单元根据所述模拟信号振动，并带动所述终端的机体振动之后，还包括：

所述声波接收单元接收所述终端外部返回的第二超声波信号；

所述声波接收单元根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测。

可选的，所述声波接收单元包括至少两个位置不同或接收方向不同的声波接收器件，每个所述声波接收器件对应一个所述第二超声波信号。

可选的，所述预定检测为距离检测；

所述声波接收单元根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测，包括：

所述声波接收单元针对每个所述声波接收器件，利用每个所述第二超声波信号的接收时刻减去对应的所述第一超声波信号的发送时刻得到时间差；

所述声波接收单元利用所述时间差的一半乘以声速得到所述终端与外部物体的距离；

所述声波接收单元根据每个所述声波接收器件确定出的距离，计算所述外部物体与所述终端的相对空间位置。

可选的，所述预定检测为手势识别检测；

所述声波接收单元根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测，包括：

所述声波接收单元针对每个所述声波接收器件，检测所述第二超声波信号的多普勒频率；

所述声波接收单元根据所述多普勒频率计算人手的运动方向和运动速度；

所述声波接收单元根据每个所述声波接收器件计算出的运动方向和运动速度，确定对应的手势。

可选的，所述信号转换单元将所述数字信号转换为模拟信号，包括：

所述信号转换单元中的数模转换器将所述数字信号转换为模拟信号；

所述信号转换单元中的功率放大器对所述模拟信号进行信号放大。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

通过控制单元输出与语音声波信号和/或超声波信号对应的数字信号，通过信号转换单元将数字信号转换为模拟信号，通过压电陶瓷单元根据模拟信号振动并带动终端的机体振动，从而将声波信号发送出去。通过控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元组成一个声波信号发送电路，由于该声波信号发送电路可以发送语音声波信号，从而可以实现听筒的功能，另外，由于该声波信号发送电路可以发送超声波信号，利用超声波信号可以实现距离检测和手势识别检测，从而替代了距离检测器的功能。因此，该声波信号发送电路可以同时实现听筒和超声波发射器的功能，但只需要共用一套电路，从而节省了电路中的器件，缩小了电路占用的空间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图；

图2是根据另一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种声波信号传输过程的示意图；

图4是根据再一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图；

图6是根据另一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图；

图7是根据再一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图；

图8是根据再一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种用于传输声波信号的装置的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种终端的结构示意图。如图1所示，该终端100包括控制单元110、信号转换单元120和压电陶瓷单元130。

控制单元110与信号转换单元120相连，信号转换单元120与压电陶瓷单元130相连，压电陶瓷单元130固定在终端100的机体上。

控制单元110，用于输出与声波信号对应的数字信号。

信号转换单元120，用于将数字信号转换为模拟信号。

压电陶瓷单元130，用于根据模拟信号振动并带动终端100的机体振动。

其中，声波信号包括语音声波信号和超声波信号。

语音声波信号是指终端播放的能够被人耳听见的声波信号，比如：通过过程中的语音信号、通过音乐应用程序播放的音乐信号。

可选的，当声波信号为语音声波信号时，压电陶瓷单元为手机的听筒，即压电陶瓷单元实现听筒的功能。

可选的，当声波信号为超声波信号时，压电陶瓷单元为超声波发射器，即压电陶瓷单元实现发射超声波的功能。

可选的，当声波信号为语音声波信号和超声波信号时，压电陶瓷单元既可以用作手机的听筒，也可以用作超声波发射器。由于语音声波信号与超声波信号的频率不同，因此语音声波信号和超声波信号可以混合在一起进行传输。

需要说明的是，压电陶瓷单元在功能上同时用作手机的听筒和超声波发射器，但在单位时间内，压电陶瓷单元可以只发送语音声波信号，可以只发送超声波信号，也可以发送语音声波信号和超声波信号。

可选的，由于终端100的机体上各部件是相连的，压电陶瓷单元可以固定在终端100的机体上的任意位置，或固定在终端100的机体中的任意部件上。

由于压电陶瓷单元的固定位置不同会影响发声效果，因此压电陶瓷实际上的固定位置需要根据发声效果来确定。

可选的，终端100为手机，终端100的机体包括手机的中框和手机的触控屏中的至少一种。

压电陶瓷单元的固定位置为手机的中框或手机的触控屏。

当终端100的机体为手机的中框时，压电陶瓷单元固定在中框上。

当终端100的机体为手机的触控屏时，压电陶瓷单元固定在触控屏的下方。

可选的，固定方式可以是粘贴、卡合或螺丝固定。

可选的，压电陶瓷单元还可以固定在手机的中框和手机的触控屏上。

同时固定在手机的中框和手机的触控屏上，针对的是压电陶瓷单元与手机的中框和手机的触控屏同时接触的情况。比如：压电陶瓷包括上表面和侧表面，其中，压电陶瓷的上表面与触控屏相接触，压电陶瓷的侧表面与中框相接触。

压电陶瓷单元130用于将电信号转换为机械能，通过微振方式与终端100的机体实现共振，带动空气振动，将声音传播至人耳。

可选的，结合参考图2，信号转换单元120包括数模转换器121和功率放大器122。

数模转换器121，用于将数字信号转换为模拟信号。数模转换器为数字模拟转换器(英文：Digital to analog converter，简称：DAC)。

功率放大器122，用于对模拟信号进行信号放大。

结合参考图3，以压电陶瓷单元作为手机听筒，对声波信号的传输过程进行示例性地说明。控制单元110输出数字信号10，数字信号10被传输至数模转换器121，得到模拟信号20，模拟信号20被传输至功率放大器122，得到放大的模拟信号30，模拟信号30被传输至压电陶瓷单元130，压电陶瓷单元130将电能转换为机械能40，压电陶瓷单元130将机械能40传递给终端机体140进行共振，终端机体140振动，带动空气振动，将声波50传递给人耳150。

可选的，结合参考图4，终端100还包括声波接收单元160。

可选的，声波接收单元160与控制单元110相连。

声波接收单元160，用于在控制单元110输出与第一超声波信号对应的数字信号后，接收终端外部返回的第二超声波信号，根据第一超声波信号和第二超声波信号进行预定检测，预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

可选的，声波接收单元160将接收的第二超声波信号发送至控制单元110，由控制单元110进行数据分析。

当压电陶瓷单元130通过振动带动终端100的机体振动时，终端100的机体带动空气振动，通过空气振动将超声波向外传播，超声波在传播过程中遇到外部障碍物会被反射回来，反射回来的超声波信号即为第二超声波信号。

可选的，声波接收单元160包括至少两个位置不同或接收方向不同的声波接收器件，每个声波接收器件对应一个第二超声波信号。

可选的，声波接收器件为麦克风。

声波接收器件的位置不同，以麦克风为例，一个麦克风设置在终端100的底部，另一个麦克风设置在终端100的前面板上。

声波接收器件的接收方向不同，以麦克风为例，麦克风通常需要开孔，用来接收空气的振动，从而将机械能转换为电信号，开孔方向不同，对应的接收方向也不同。

终端100通过压电陶瓷单元130发射超声波，通过声波接收单元160接收超声波，然后通过分析发射的第一超声波信号和接收的第二超声波信号，可以实现超声波的应用，包括距离检测和手势识别检测。

可选的，当预定检测为距离检测时，声波接收单元160，用于针对每个声波接收器件，利用每个第二超声波信号的接收时刻减去对应的第一超声波信号的发送时刻得到时间差，利用时间差的一半乘以声速得到终端与外部物体的距离，根据每个声波接收器件确定出的距离，计算外部物体与终端的相对空间位置。

相对空间位置不仅用于指示外部物体与终端之间的距离，还用于指示外部物体相对于终端的方向。

由于声波接收单元160包括至少两个声波接收器件，不同的声波接收器件由于位置不同或接收方向不同，接收到的第二超声波信号也不同。根据不同的声波接收器件确定出的距离，结合不同的声波接收器件的位置，可以计算出外部物体与终端之间的相对空间位置。

可选的，终端100利用超声波检测距离，还可以根据接收到的超声波的频率、幅度等声波特性分析出距离，本公开实施例不对超声波检测距离的具体实现方式进行限定。

可选的，当预定检测为手势识别检测时，声波接收单元160，用于针对每个声波接收器件，检测第二超声波信号的多普勒频率，根据多普勒频率计算人手的运动方向和运动速度，根据每个声波接收器件计算出的运动方向和运动速度，确定对应的手势。

若多普勒频率变大，表明人手正在靠近终端100；若多普勒频率变小，表明人手正在远离终端100。

由于第二超声波的频率与第一超声波的频率、声速、运动速度相关，因此根据发送的第一超声波的频率和接收的第二超声波的频率可以计算运动速度。

可选的，在终端100根据超声波信号进行手势识别检测之前，终端100先根据不同的手势返回的第二超声波信号进行训练，确定出不同的声波接收器件在不同手势下接收到的第二超声波信号的特征。在训练完成后，声波接收单元160在接收到第二超声波信号时，将接收到的第二超声波信号与训练的与手势对应的第二超声波信号进行匹配，根据匹配结果确定出对应的手势。

可选的，终端100利用超声波进行手势识别检测，还可以有其他实现方法，本公开实施例不对超声波手势识别检测的具体实现方式进行限定。

图5是根据一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图，本实施例以该声波信号传输方法应用于图1至图4所示的终端100中举例说明。该声波信号传输方法可以包括如下几个步骤。

在步骤201中，当控制单元接收到声波信号的输出请求时，输出与声波信号对应的数字信号，声波信号包括语音声波信号和超声波信号。

声波信号的输出请求中包含声波信号，控制单元根据声波信号输出对应的数字信号。

比如：声波信号的输出请求用于请求发送频率为50000Hz的超声波，控制单元输出对应的超声波的数字信号。

又比如：在手机通话时，麦克风将用户说话的机械声波信号转换为模拟信号，模拟信号经过放大，再经过模数转换得到数字信号，通过天线传输出去，接听电话的终端接收到数字信号，控制单元输出数字信号并输出给信号转换模块。

在步骤202中，信号转换单元将数字信号转换为模拟信号。

由于控制单元输出的是数字信号，需要将数字信号经过数模转换成模拟信号，然后才能转换为机械声波信号，相当于通过过程中麦克风生成语音声波信号的逆过程。

在步骤203中，压电陶瓷单元根据模拟信号振动，并带动终端的机体振动来发送声波信号。

其中，当声波信号包括语音声波信号时，声波信号用于进行语音通话；当声波信号包括超声波信号时，声波信号用于进行预定检测，预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

可选的，当声波信号同时包括语音声波信号和超声波信号时，语音声波信号与超声波信号可以同时发送，语音声波信号与超声波信号也可以错开预定时间发送，比如：语音声波信号先发送，超声波信号后发送；或者，超声波信号先发送，语音声波信号后发送。

压电陶瓷单元能够将电信号转换为机械能，即将模拟信号转换为机械声波信号，压电陶瓷单元能够根据接收到的模拟信号进行振动。

由于压电陶瓷单元是固定在终端的机体上的，因此压电陶瓷单元的振动会引起终端的机体的共振，终端的机体振动带动空气振动，从而发出声音，发出的声音通过空气传播到人耳中。

综上所述，本公开实施例提供的声波信号传输方法，通过控制单元输出与语音声波信号和/或超声波信号对应的数字信号，通过信号转换单元将数字信号转换为模拟信号，通过压电陶瓷单元根据模拟信号振动并带动终端的机体振动，从而将声波信号发送出去。通过控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元组成一个声波信号发送电路，由于该声波信号发送电路可以发送语音声波信号，从而可以实现听筒的功能，另外，由于该声波信号发送电路可以发送超声波信号，利用超声波信号可以实现距离检测和手势识别检测，从而替代了距离检测器的功能。因此，该声波信号发送电路可以同时实现听筒和超声波发射器的功能，但只需要共用一套电路，从而节省了电路中的器件，缩小了电路占用的空间。

图6是根据另一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图，本实施例以该声波信号传输方法应用于图1至图4所示的终端100中举例说明。该声波信号传输方法可以包括如下几个步骤。

在步骤301中，当控制单元接收到语音声波信号的输出请求时，输出与语音声波信号对应的数字信号。

在手机通话时，麦克风将用户说话的机械声波信号转换为模拟信号，模拟信号经过放大，再经过模数转换得到数字信号，通过天线传输出去，接听电话的终端接收到数字信号，控制单元输出数字信号并输出给信号转换模块。

在步骤302中，信号转换单元中的数模转换器将数字信号转换为模拟信号。

由于控制单元输出的是数字信号，需要将数字信号经过数模转换成模拟信号，然后才能转换为机械声波信号，相当于通过过程中麦克风生成语音声波信号的逆过程。

在步骤303中，信号转换单元中的功率放大器对模拟信号进行信号放大。

功率放大器对模拟信号进行信号放大，可以将微小的模拟信号放大，从而使得压电陶瓷单元转换得到更多的机械能，振动幅度更大，从而发出的声音更大。

在步骤304中，压电陶瓷单元根据模拟信号振动，并带动终端的机体振动。

压电陶瓷单元能够将电信号转换为机械能，即将模拟信号转换为机械声波信号，压电陶瓷单元能够根据接收到的模拟信号进行振动。

由于压电陶瓷单元是固定在终端的机体上的，因此压电陶瓷单元的振动会引起终端的机体的共振，终端的机体振动带动空气振动，从而发出声音，发出的声音通过空气传播到人耳中。

综上所述，本公开实施例提供的声波信号传输方法，通过控制单元输出与语音声波信号和/或超声波信号对应的数字信号，通过信号转换单元将数字信号转换为模拟信号，通过压电陶瓷单元根据模拟信号振动并带动终端的机体振动，从而将声波信号发送出去。通过控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元组成一个声波信号发送电路，由于该声波信号发送电路可以发送语音声波信号，从而可以实现听筒的功能，另外，由于该声波信号发送电路可以发送超声波信号，利用超声波信号可以实现距离检测和手势识别检测，从而替代了距离检测器的功能。因此，该声波信号发送电路可以同时实现听筒和超声波发射器的功能，但只需要共用一套电路，从而节省了电路中的器件，缩小了电路占用的空间。

另外，通过功率放大器对信号放大，可以将微小的信号放大，使得压电陶瓷单元能够转换得到更大的机械能，从而振动幅度更大，输出的声波信号更大。

图7是根据再一示例性实施例示出的一种声波信号传输方法的流程图，本实施例以该声波信号传输方法应用于图1至图4所示的终端100中举例说明。该声波信号传输方法可以包括如下几个步骤。

在步骤401中，当控制单元接收到第一超声波信号的输出请求时，输出与第一超声波信号对应的数字信号。

比如：声波信号的输出请求请求发送频率为50000Hz的超声波，控制单元输出对应的超声波的数字信号。

在步骤402中，信号转换单元中的数模转换器将数字信号转换为模拟信号。

由于控制单元输出的是数字信号，需要将数字信号经过数模转换成模拟信号，然后才能转换为机械声波信号。

在步骤403中，信号转换单元中的功率放大器对模拟信号进行信号放大。

功率放大器对模拟信号进行信号放大，可以将微小的模拟信号放大，从而使得压电陶瓷单元转换得到更多的机械能，振动幅度更大，从而发出的声音更大。

在步骤404中，声波接收单元接收终端外部返回的第二超声波信号。

当压电陶瓷单元通过振动带动终端的机体振动时，终端的机体带动空气振动，通过空气振动将超声波向外传播，超声波在传播过程中遇到外部障碍物会被反射回来，反射回来的超声波信号即为第二超声波信号。

可选的，声波接收单元包括至少两个位置不同或接收方向不同的声波接收器件，每个声波接收器件对应一个第二超声波信号。

可选的，声波接收器件为麦克风。

在步骤405中，声波接收单元根据第一超声波信号和第二超声波信号进行预定检测。

预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

可选的，结合参考图8，当预定检测为距离检测时，步骤405可以实现为步405a至步骤405c，当预定检测为手势识别检测时，步骤405可以实现为步骤405d至步骤405f。

在步骤405a中，声波接收单元针对每个声波接收器件，利用每个第二超声波信号的接收时刻减去对应的第一超声波信号的发送时刻得到时间差。

根据第二超声波信号的接收时刻减去第一超声波信号的发送时刻，可以得到超声波信号在空气中从发送到接收经过的时长。

在步骤405b中，声波接收单元利用时间差的一半乘以声速得到终端与外部物体的距离。

由于超声波信号从发送到接收经历了一个往返路程，因此计算距离时使用的是时间差的一半。

步骤405c，声波接收单元根据每个声波接收器件确定出的距离，计算外部物体与终端的相对空间位置。

可选的，终端利用超声波检测距离，还可以根据接收到的超声波的频率、幅度等声波特性分析出距离，本公开实施例不对超声波检测距离的具体实现方式进行限定。

在步骤405d中，声波接收单元针对每个声波接收器件，检测第二超声波信号的多普勒频率。

在步骤405e中，声波接收单元根据多普勒频率计算人手的运动方向和运动速度。

由于第二超声波的频率与第一超声波的频率、声速、运动速度相关，因此根据发送的第一超声波的频率和接收的第二超声波的频率可以计算运动速度。

在步骤405f中，声波接收单元根据每个声波接收器件计算出的运动方向和运动速度，确定对应的手势。

可选的，终端利用超声波进行手势识别检测，还可以有其他实现方法，本公开实施例不对超声波手势识别检测的具体实现方式进行限定。

可选的，在实际实现时，步骤405a至步骤405c可以在步骤405d和步骤405f之前执行，步骤405a至步骤405c也可以在步骤405d至步骤405f之后执行，步骤405a至步骤405c还可以与步骤405d至步骤405f同时执行。

综上所述，本公开实施例提供的声波信号传输方法，通过控制单元输出与语音声波信号和/或超声波信号对应的数字信号，通过信号转换单元将数字信号转换为模拟信号，通过压电陶瓷单元根据模拟信号振动并带动终端的机体振动，从而将声波信号发送出去。通过控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元组成一个声波信号发送电路，由于该声波信号发送电路可以发送语音声波信号，从而可以实现听筒的功能，另外，由于该声波信号发送电路可以发送超声波信号，利用超声波信号可以实现距离检测和手势识别检测，从而替代了距离检测器的功能。因此，该声波信号发送电路可以同时实现听筒和超声波发射器的功能，但只需要共用一套电路，从而节省了电路中的器件，缩小了电路占用的空间。

另外，通过功率放大器对信号放大，可以将微小的信号放大，使得压电陶瓷单元能够转换得到更大的机械能，从而振动幅度更大，输出的声波信号更大。

另外，通过对压电陶瓷单元发送的第一超声波信号和声波接收单元接收到的第二超声波信号进行分析，可以利用超声波信号实现距离检测或手势识别检测等应用，从而丰富终端的功能。

可选的，在实际应用中，控制单元还可以发送语音声波信号和超声波信号的混合信号，即同时执行上述图6和图7所示的步骤，由于语音声波信号和超声波信号的频率不同，因此声波接收单元可以根据接收到的声波信号分离出第二超声波信号进行数据分析，从而进行距离检测和手势识别检测。

图9是根据一示例性实施例示出的一种用于传输声波信号的装置的框图。例如，装置500可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图9，装置500可以包括以下一个或多个组件：处理组件502，存储器504，电源组件506，多媒体组件508，音频组件510，输入/输出(I/O)接口512，传感器组件514，以及通信组件516。

处理组件502通常控制装置500的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件502可以包括一个或多个处理器520来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件502可以包括一个或多个模块，便于处理组件502和其他组件之间的交互。例如，处理组件502可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件508和处理组件502之间的交互。

存储器504被配置为存储各种类型的数据以支持在装置500的操作。这些数据的示例包括用于在装置500上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器504可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件506为装置500的各种组件提供电力。电源组件506可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置500生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件508包括在所述装置500和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件508包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置500处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件510被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件510包括一个麦克风(MIC)，当装置500处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器504或经由通信组件516发送。在一些实施例中，音频组件510还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口512为处理组件502和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件514包括一个或多个传感器，用于为装置500提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件514可以检测到装置500的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置500的显示器和小键盘，传感器组件514还可以检测装置500或装置500一个组件的位置改变，用户与装置500接触的存在或不存在，装置500方位或加速/减速和装置500的温度变化。传感器组件514可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件514还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件514还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件516被配置为便于装置500和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置500可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。在一个示例性实施例中，通信组件516经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件516还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置500可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述声波信号传输方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器504，上述指令可由装置500的处理器520执行以完成上述声波信号传输方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由装置500的处理器执行时，使得装置500能够执行一种声波信号传输方法，所述方法包括：

当控制单元接收到声波信号的输出请求时，输出与声波信号对应的数字信号，声波信号包括语音声波信号和超声波信号中的至少一种；

信号转换单元将数字信号转换为模拟信号；

压电陶瓷单元根据模拟信号振动，并带动终端的机体振动来发送声波信号。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种终端，其特征在于，所述终端包括：控制单元、信号转换单元和压电陶瓷单元；

所述控制单元与所述信号转换单元相连；

所述信号转换单元与所述压电陶瓷单元相连；

所述压电陶瓷单元固定在所述终端的机体上；

其中，所述控制单元，用于输出与声波信号对应的数字信号；所述信号转换单元，用于将所述数字信号转换为模拟信号；所述压电陶瓷单元，用于根据所述模拟信号振动并带动所述终端的机体振动来发送所述声波信号，所述声波信号包括语音声波信号和超声波信号。

2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端为手机，所述终端的机体包括所述手机的中框，所述压电陶瓷单元固定在所述中框上。

3.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端为手机，所述终端的机体包括所述手机的触控屏，所述压电陶瓷单元固定在所述触控屏的下方。

4.根据权利要求2或3所述的终端，其特征在于，所述终端为手机，所述压电陶瓷单元为听筒或超声波发射器。

5.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：声波接收单元；

所述声波接收单元，用于在所述控制单元输出与第一超声波信号对应的数字信号后，接收所述终端外部返回的第二超声波信号，根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测，所述预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的终端，其特征在于，所述声波接收单元包括至少两个位置不同或接收方向不同的声波接收器件，每个所述声波接收器件对应一个所述第二超声波信号。

7.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述预定检测为距离检测；

所述声波接收单元，用于针对每个所述声波接收器件，利用每个所述第二超声波信号的接收时刻减去对应的所述第一超声波信号的发送时刻得到时间差，利用所述时间差的一半乘以声速得到所述终端与外部物体的距离，根据每个所述声波接收器件确定出的距离，计算所述外部物体与所述终端的相对空间位置。

8.根据权利要求6所述的终端，其特征在于，所述预定检测为手势识别检测；

所述声波接收单元，用于针对每个所述声波接收器件，检测所述第二超声波信号的多普勒频率，根据所述多普勒频率计算人手的运动方向和运动速度，根据每个所述声波接收器件计算出的运动方向和运动速度，确定对应的手势。

9.根据权利要求1所述的终端，其特征在于，所述信号转换单元包括数模转换器和功率放大器；

所述数模转换器，用于将所述数字信号转换为模拟信号；

所述功率放大器，用于对所述模拟信号进行信号放大。

10.一种声波信号传输方法，其特征在于，应用在如权利要求1至7任一所述的终端中，所述方法包括：

当所述控制单元接收到所述声波信号的输出请求时，输出与所述声波信号对应的数字信号，所述声波信号包括语音声波信号和超声波信号；

所述信号转换单元将所述数字信号转换为模拟信号；

所述压电陶瓷单元根据所述模拟信号振动，并带动所述终端的机体振动来发送所述声波信号；

其中，当所述声波信号包括所述语音声波信号时，所述声波信号用于进行语音通话；当所述声波信号包括所述超声波信号时，所述声波信号用于进行预定检测，所述预定检测包括距离检测和手势识别检测中的至少一种。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述声波信号为第一超声波信号；

所述压电陶瓷单元根据所述模拟信号振动，并带动所述终端的机体振动之后，还包括：

所述声波接收单元接收所述终端外部返回的第二超声波信号；

所述声波接收单元根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述声波接收单元包括至少两个位置不同或接收方向不同的声波接收器件，每个所述声波接收器件对应一个所述第二超声波信号。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定检测为距离检测；

所述声波接收单元根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测，包括：

所述声波接收单元针对每个所述声波接收器件，利用每个所述第二超声波信号的接收时刻减去对应的所述第一超声波信号的发送时刻得到时间差；

所述声波接收单元利用所述时间差的一半乘以声速得到所述终端与外部物体的距离；

所述声波接收单元根据每个所述声波接收器件确定出的距离，计算所述外部物体与所述终端的相对空间位置。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定检测为手势识别检测；

所述声波接收单元根据所述第一超声波信号和所述第二超声波信号进行预定检测，包括：

所述声波接收单元针对每个所述声波接收器件，检测所述第二超声波信号的多普勒频率；

所述声波接收单元根据所述多普勒频率计算人手的运动方向和运动速度；

所述声波接收单元根据每个所述声波接收器件计算出的运动方向和运动速度，确定对应的手势。

15.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述信号转换单元将所述数字信号转换为模拟信号，包括：

所述信号转换单元中的数模转换器将所述数字信号转换为模拟信号；

所述信号转换单元中的功率放大器对所述模拟信号进行信号放大。