CN109275064A - 音箱和应用于音箱的控制方法 - Google Patents

Abstract

公开了音箱和应用于音箱的控制方法。所述音箱包括：腔体，在其外壁上具有第一开口和第二开口；第一扬声器，位于所述腔体内，通过所述第一开口朝向所述腔体外设置；第二扬声器，位于所述腔体内，通过所述第二开口朝向所述腔体外设置；以及控制器，用于对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作；而对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作。

Description

音箱和应用于音箱的控制方法

技术领域

本公开涉及声学领域，更具体地说，涉及音箱和应用于音箱的控制方法。

背景技术

随着笔记本电脑、平板电脑、平板电视、智能手机等新型音频消费类电子产品的快速发展，传统音箱有朝小型化方向发展的趋势。

目前，音箱小型化的方案主要有两大类。一类是单纯的密闭箱，而另一类是倒相箱。倒相箱体在低频段有更高的效率，但是在箱体的共振频率以下，频率响应衰减迅速。而密闭箱虽然低频段无法通过声学结构得到补偿，但是扬声器的低频衰减平缓，在更低频率，效率反而比倒相式音箱的效率更高。

也就是说，倒相箱和密闭箱都存在自身的不足。具体来说，倒相箱高效，但是在共振频率以下即使通过功率补偿也难以增加低频延伸。密闭箱低频效率低，虽然可以增加低频延伸，但是需要消耗大量的功率来进行补偿，同时低频补偿的扬声器振动质量大，惯性大，且声音的瞬态表现差，具体表现为中高音音质差。

发明内容

鉴于以上情形，期望提供一种新型的音箱和应用于所述音箱的控制方法。

根据本公开的一个方面，提供了一种音箱，包括：腔体，在其外壁上具有第一开口和第二开口；第一扬声器，位于所述腔体内，通过所述第一开口朝向所述腔体外设置；第二扬声器，位于所述腔体内，通过所述第二开口朝向所述腔体外设置；以及控制器，用于对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作；而对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作。

根据本公开的一种实施方式，所述第一音频数据是目标频率以上频段的数据，而所述第二音频数据是目标频率以下频段的数据，并且所述目标频率是当所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作时发生共振的频率。

根据本公开的一种实施方式，所述控制器进一步被配置为：对于所述第一音频数据，向所述第一扬声器提供所述第一音频数据，而不向第二扬声器提供所述第一音频数据。其中，当第一扬声器输出所述第一音频数据时，所述第二扬声器在所述第一扬声器辐射的声波信号的带动下被动地辐射声波信号。

根据本公开的一种实施方式，所述控制器进一步被配置为：对于所述第二音频数据，向所述第一扬声器提供所述第二音频数据，并且向所述第二扬声器提供所述第二音频数据。其中，当所述第二音频数据输出时，所述第一扬声器和所述第二扬声器主动地辐射的声波信号同相位。

根据本公开的一种实施方式，所述音箱可以进一步包括：第一功率放大器，其输入端与控制器连接，用于接收音频数据，而其输出端与所述第一扬声器连接，用于输出经功率调整后的音频数据；以及第二功率放大器，其输入端与控制器连接，用于接收音频数据，而其输出端与所述第二扬声器连接，用于输出经功率调整后的音频数据，其中所述控制器进一步被配置为：向所述第一功率放大器和所述第二功率放大器提供所述第二音频数据。

根据本公开的一种实施方式，所述第一功率放大器向所述第一扬声器输出经功率缩小后的音频数据；和/或其中，所述第二功率放大器向所述第二扬声器输出经功率放大后的音频数据。

根据本公开的一种实施方式，所述第二开口位于所述腔体的底部，并且所述音箱在所述腔体的底部进一步包括多个支撑件，用于当将所述音箱放置在支撑面上时，在所述第二扬声器与所述支撑面之间提供空隙。

根据本公开的另一方面，提供了一种控制方法，包括：对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作；以及对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作，其中，所述第一扬声器是位于音箱腔体内通过第一开口朝向所述腔体外设置的扬声器，所述第二扬声器是位于所述腔体内通过第二开口朝向所述腔体外设置的扬声器。

根据本公开的一种实施方式，所述第一音频数据是目标频率以上频段的数据，而所述第二音频数据是目标频率以下频段的数据，并且所述目标频率是当所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作时发生共振的频率。

根据本公开的一种实施方式，对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作的步骤进一步包括：对于所述第一音频数据，向所述第一扬声器提供所述第一音频数据，而不向第二扬声器提供所述第一音频数据；其中，当第一扬声器输出所述第一音频数据时，所述第二扬声器在所述第一扬声器辐射的声波信号的带动下被动地辐射声波信号。

根据本公开的一种实施方式，对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作的步骤进一步包括：对于所述第二音频数据，向所述第一扬声器提供所述第二音频数据，并且向所述第二扬声器提供所述第二音频数据；其中，当所述第二音频数据输出时，所述第一扬声器和所述第二扬声器主动地辐射的声波信号同相位。

根据本公开的一种实施方式，所述控制方法可以进一步包括：对所述第二音频数据进行功率调整；以及向所述第一扬声器输出经功率缩小后的音频数据；和/或向所述第二扬声器输出经功率放大后的音频数据。

通过根据本公开的实施例的音箱和控制方法，针对不同的音频数据，对两个扬声器实施不同的控制，从而能够将音箱设置在适合不同音频数据的不同模式，从而实现更高的低频效率和更大的低频延伸。

附图说明

图1是图示根据本公开的第一实施例的音箱的结构示意图；

图2是图示根据本公开的第一实施例的音箱的配置的功能性框图；

图3是图示根据本公开的第二实施例的音箱的配置的功能性框图；

图4是图示根据本公开的第三实施例的音箱的结构示意图；

图5是图示根据公开的第一实施例的应用于音箱的控制方法的过程的流程图；以及

图6是图示根据公开的第二实施例的应用于音箱的控制方法的过程的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图对本公开的各个优选的实施方式进行描述。提供以下参照附图的描述，以帮助对由权利要求及其等价物所限定的本公开的示例实施方式的理解。其包括帮助理解的各种具体细节，但它们只能被看作是示例性的。因此，本领域技术人员将认识到，可对这里描述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本公开的范围和精神。而且，为了使说明书更加清楚简洁，将省略对本领域熟知功能和构造的详细描述。

首先，将参照图1描述根据本公开的实施例的音箱。图1是图示根据本公开的第一实施例的音箱的结构示意图。如图1所示，音箱100包括：腔体101、第一扬声器102和第二扬声器103。

在腔体101的外壁上具有第一开口和第二开口。第一扬声器102位于所述腔体101内，通过所述第一开口朝向所述腔体外设置。第二扬声器103位于所述腔体101内，通过所述第二开口朝向所述腔体外设置。

这里，需要说明的是，在图1中，仅示例性地绘出了第一扬声器102和第二扬声器103的位置和大小。然而，这不应理解为对本公开的限制。事实上，本领域的技术人员应该理解，任何其他的扬声器的放置方式都应该包括在本公开的范围内。

另外，图2示出了根据本公开的第一实施例的音箱的功能性框图。如图2所示，除了两个扬声器之外，音箱100还进一步包括控制器201，用于对于第一音频数据，控制所述第一扬声器102主动工作且所述第二扬声器103不主动工作；而对于第二音频数据，控制所述第一扬声器102和所述第二扬声器103均主动工作。

当第二扬声器103不主动工作时，第二扬声器103相当于被动辐射器，与第一扬声器102组成倒相箱。第一扬声器102主动发声，第二扬声器103在第一扬声器102工作所产生的声波的带动下被动发声。当第一扬声器102、第二扬声器103均工作时，相当于一个密闭箱中安装了两个扬声器，均主动发声。

通过根据本公开的第一实施例的音箱，针对不同的音频数据，对两个扬声器实施不同的控制，从而对于第一音频数据而言，将音箱100切换到第一音频数据更适合的倒相箱模式，而对于第二音频数据而言，将音箱100切换到第二音频数据更适合的密闭箱模式。因此，通过这种区别性的控制，能够将音箱自动地在倒相箱模式与密闭箱模式之间切换，从而能够融合倒相箱和密闭箱的优点，既具有倒相箱的低频高效率，又具有密闭箱的低频延伸。

所述第一音频数据是目标频率以上频段的数据，而所述第二音频数据是目标频率以下的频段，并且所述目标频率是当所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作时发生共振的频率。这里所说的共振是指赫姆霍兹共振。在倒相箱发生赫姆霍兹共振时，主动扬声器的振幅极小，而被动辐射器的振幅极大，相当于主动扬声器将能量传递给被动辐射器。也就是说，根据本公开的音箱可以根据音频数据频率的不同，自动地切换于被动辐射器式倒相音箱和密闭式音箱。并且，因为负责的频率范围不同，一个音箱可以工作于上述两种不同的箱体原理的工作模式。

在高效低频段(共振频率附近及以上频率)，音箱工作于赫姆霍兹共振方式。这时，音箱辐射声压的效率很高。所述控制器进一步被配置为：对于所述第一音频数据，向所述第一扬声器提供所述第一音频数据，而不向第二扬声器提供所述第一音频数据。

其中，当第一扬声器输出所述第一音频数据时，所述第二扬声器在所述第一扬声器辐射的声波信号的带动下被动地辐射声波信号。

在共振频率以下，音箱工作于密闭箱的状态。所述控制器进一步被配置为：对于所述第二音频数据，向所述第一扬声器提供所述第二音频数据，向所述第二扬声器提供所述第二音频数据。如果不向第一扬声器提供信号，换言之第一扬声器不主动工作而作为被动辐射器，那么第一扬声器将会在第二扬声器辐射的声波的带动下反相振动，进而造成声短路。

其中，当所述第二音频数据输出时，所述第一扬声器和所述第二扬声器主动地辐射的声波信号同相位。确保第一扬声器和第二扬声器所辐射的声波信号同相位是为了防止二者相互抵消，进而影响辐射声压效率。

图3示出了根据本公开的第二实施例的音箱的功能性框图。如图3所示，除了两个扬声器和控制器之外，音箱300还可以进一步包括：第一功率放大器301和第二功率放大器302。

第一功率放大器301的输入端与控制器201连接，用于接收音频数据，而第一功率放大器301的输出端与所述第一扬声器102连接，用于输出经功率调整后的音频数据。

第二功率放大器302的输入端与控制器201连接，用于接收音频数据，而第二功率放大器302的输出端与所述第二扬声器103连接，用于输出经功率调整后的音频数据。

在该实施例中，所述控制器201进一步被配置为：向所述第一功率放大器和所述第二功率放大器提供所述第二音频数据。

在该实施例中，对于共振频率以下的音频数据，可以通过功率补偿来进一步增加低频延伸。具体来说，对于第二音频数据，所述第二功率放大器302向所述第二扬声器103输出经功率放大后的音频数据。

另外，当音箱工作于密闭箱模式下时，第一扬声器和第二扬声器均主动发声。然而，为了进一步减小失真，可以使第一扬声器的振幅非常小。也就是说，第一扬声器之所以主动发声，不是为了让用户听到所播放的音频，而是为了帮助第二扬声器营造一个接近密闭箱的工作环境。因此，在这种情况下，输入到第一扬声器的电信号幅值可以控制得非常小，进而第一扬声器的振幅小，从而减小失真。具体来说，对于第二音频数据，所述第一功率放大器301可以向所述第一扬声器102输出经功率缩小后的音频数据。

图4示出了根据本公开的第三实施例的音箱的结构示意图。由于第二扬声器在超低频段主动工作，因此其辐射的声波没有指向性，可以将其放置在任意位置，如用户难以看到的箱体底部的隐藏式位置。

因此，如图4所示，在根据本公开的第三实施例的音箱400中，所述第二开口位于所述腔体的底部，并且所述音箱在所述腔体的底部进一步包括多个支撑件401，用于当将所述音箱放置在支撑面上时，在所述第二扬声器103与所述支撑面之间提供空隙。

在上文中，已经参照图1到图4详细描述了根据本公开的实施例的音箱。在下文中，将参照图5描述应用于所述音箱的控制方法。如上文中所述，所述音箱包括：腔体，在其外壁上具有第一开口和第二开口；第一扬声器，位于所述腔体内，通过所述第一开口朝向所述腔体外设置；第二扬声器，位于所述腔体内，通过所述第二开口朝向所述腔体外设置。如图5所示，所述控制方法包括如下步骤。

首先，在步骤S501，判断音频数据是第一音频数据还是第二音频数据。

如果在步骤S501判断出音频数据为第一音频数据，则处理进行到步骤S502。在步骤S502，对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作。

另一方面，如果在步骤S501判断出音频数据为第二音频数据，则处理进行到步骤S503。在步骤S503，对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作。

通过根据本公开的实施例的控制方法，针对不同的音频数据，对两个扬声器实施不同的控制，从而对于第一音频数据而言，将音箱100切换到第一音频数据更适合的倒相箱模式，而对于第二音频数据而言，将音箱100切换到第二音频数据更适合的密闭箱模式。因此，通过这种区别性的控制，能够将音箱自动地在倒相箱模式与密闭箱模式之间切换，从而能够融合倒相箱和密闭箱的优点，既具有倒相箱的低频高效率，又具有密闭箱的低频延伸。

其中，所述第一音频数据是目标频率以上频段的数据，而所述第二音频数据是目标频率以下的频段，并且所述目标频率是当所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作时发生共振的频率。也就是说，根据本公开的控制方法可以根据音频数据频率的不同，控制音箱自动地切换于被动辐射器式倒相音箱和密闭式音箱。并且，因为负责的频率范围不同，可以进行控制使得一个音箱工作于上述两种不同的箱体原理的工作模式。

对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作的步骤进一步包括：对于所述第一音频数据，向所述第一扬声器提供所述第一音频数据，而不向第二扬声器提供所述第一音频数据。

其中，当第一扬声器输出所述第一音频数据时，所述第二扬声器在所述第一扬声器辐射的声波信号的带动下被动地辐射声波信号。

对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作的步骤进一步包括：对于所述第二音频数据，向所述第一扬声器提供所述第二音频数据，向所述第二扬声器提供所述第二音频数据。

其中，当所述第二音频数据输出时，所述第一扬声器和所述第二扬声器主动地辐射的声波信号同相位。确保第一扬声器和第二扬声器所辐射的声波信号同相位是为了防止二者相互抵消，进而影响辐射声压效率。

图6示出了根据本公开的第二实施例的控制方法的具体过程。如图6所示，在第二实施例中，进一步增加了功率补偿的步骤。

具体来说，首先，在步骤S601，判断音频数据是第一音频数据还是第二音频数据。

如果在步骤S601判断出音频数据为第一音频数据，则处理进行到步骤S602。在步骤S602，对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作。

另一方面，如果在步骤S601判断出音频数据为第二音频数据，则处理进行到步骤S603。在步骤S603，对于第二音频数据，对所述第二音频数据进行功率调整。接下来，在步骤S604，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作，并向第一扬声器和/或第二扬声器提供经功率调整后的音频数据。然后，

在该实施例中，对于共振频率以下的音频数据，可以通过功率补偿来进一步增加低频延伸。具体来说，对于第二音频数据，向所述第二扬声器输出经功率放大后的音频数据。

另外，当音箱工作于密闭箱模式下时，第一扬声器和第二扬声器均主动发声。然而，为了进一步减小失真，可以使第一扬声器的振幅非常小。也就是说，第一扬声器之所以主动发声，不是为了让用户听到所播放的音频，而是为了帮助第二扬声器营造一个接近密闭箱的工作环境。因此，在这种情况下，输入到第一扬声器的电信号幅值可以控制得非常小，进而第一扬声器的振幅小，从而减小失真。具体来说，对于第二音频数据，向所述第一扬声器输出经功率缩小后的音频数据。

迄今为止，已经参照图1到图6详细描述了根据本公开的各实施例的音箱和控制方法。通过根据本公开的实施例的音箱和控制方法，针对不同的音频数据，对两个扬声器实施不同的控制，从而对于第一音频数据而言，将音箱切换到第一音频数据更适合的倒相箱模式，而对于第二音频数据而言，将音箱切换到第二音频数据更适合的密闭箱模式。因此，通过这种区别性的控制，能够将音箱自动地在倒相箱模式与密闭箱模式之间切换，从而能够融合倒相箱和密闭箱的优点，既具有倒相箱的低频高效率，又具有密闭箱的低频延伸。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

最后，还需要说明的是，上述一系列处理不仅包括以这里所述的顺序按时间序列执行的处理，而且包括并行或分别地、而不是按时间顺序执行的处理。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本公开可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过软件来实施。基于这样的理解，本公开的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本公开各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上对本公开进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本公开的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本公开的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本公开的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本公开的限制。

Claims (10)

1.一种音箱，包括：

腔体，在其外壁上具有第一开口和第二开口；

第一扬声器，位于所述腔体内，通过所述第一开口朝向所述腔体外设置；

第二扬声器，位于所述腔体内，通过所述第二开口朝向所述腔体外设置；以及

控制器，用于对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作；而对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作。

2.根据权利要求1所述的音箱，其中所述第一音频数据是目标频率以上频段的数据，而所述第二音频数据是目标频率以下频段的数据，并且所述目标频率是当所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作时发生共振的频率。

3.根据权利要求1所述的音箱，其中所述控制器进一步被配置为：对于所述第一音频数据，向所述第一扬声器提供所述第一音频数据，而不向第二扬声器提供所述第一音频数据；

其中，当第一扬声器输出所述第一音频数据时，所述第二扬声器在所述第一扬声器辐射的声波信号的带动下被动地辐射声波信号。

4.根据权利要求1所述的音箱，其中所述控制器进一步被配置为：对于所述第二音频数据，向所述第一扬声器提供所述第二音频数据，并且向所述第二扬声器提供所述第二音频数据；

其中，当所述第二音频数据输出时，所述第一扬声器和所述第二扬声器主动地辐射的声波信号同相位。

5.根据权利要求1所述的音箱，进一步包括：

第一功率放大器，其输入端与控制器连接，用于接收音频数据，而其输出端与所述第一扬声器连接，用于输出经功率调整后的音频数据；以及

第二功率放大器，其输入端与控制器连接，用于接收音频数据，而其输出端与所述第二扬声器连接，用于输出经功率调整后的音频数据，

其中所述控制器进一步被配置为：向所述第一功率放大器和所述第二功率放大器提供所述第二音频数据。

6.根据权利要求5所述的音箱，其中，所述第一功率放大器向所述第一扬声器输出经功率缩小后的音频数据；和/或

其中，所述第二功率放大器向所述第二扬声器输出经功率放大后的音频数据。

7.根据权利要求1所述的音箱，其中所述第二开口位于所述腔体的底部，并且所述音箱在所述腔体的底部进一步包括多个支撑件，用于当将所述音箱放置在支撑面上时，在所述第二扬声器与所述支撑面之间提供空隙。

8.一种控制方法，包括：

对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作；以及

对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作；

其中，所述第一扬声器是位于音箱腔体内通过第一开口朝向所述腔体外设置的扬声器，所述第二扬声器是位于所述腔体内通过第二开口朝向所述腔体外设置的扬声器。

9.根据权利要求8所述的方法，

其中对于第一音频数据，控制所述第一扬声器主动工作且所述第二扬声器不主动工作的步骤进一步包括：对于所述第一音频数据，向所述第一扬声器提供所述第一音频数据，而不向第二扬声器提供所述第一音频数据；其中，当第一扬声器输出所述第一音频数据时，所述第二扬声器在所述第一扬声器辐射的声波信号的带动下被动地辐射声波信号；或

其中对于第二音频数据，控制所述第一扬声器和所述第二扬声器均主动工作的步骤进一步包括：对于所述第二音频数据，向所述第一扬声器提供所述第二音频数据，并且向所述第二扬声器提供所述第二音频数据；其中，当所述第二音频数据输出时，所述第一扬声器和所述第二扬声器主动地辐射的声波信号同相位。

10.根据权利要求8所述的方法，进一步包括：

对所述第二音频数据进行功率调整；以及

向所述第一扬声器输出经功率缩小后的音频数据；和/或向所述第二扬声器输出经功率放大后的音频数据。