CN110915237B - 主动分布模式致动器 - Google Patents

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Abstract

用于改变分布模式扩音器的基本频率的方法、系统以及装置，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。系统中的一个包括分布模式扩音器、支撑元件以及频率选择模块，该分布模式扩音器包括：包括被支撑部分和悬臂部分的致动器，该悬臂部分具有长度、第一基本频率，并且适于创建力以使得负载的振动使用第一基本频率产生声波；该支撑元件连接到致动器的被支撑部分并且适于基于支撑元件的形状的变化来调节悬臂部分的长度的大小以将第一基本频率改变为负载将利用其产生声波的第二基本频率；该频率选择模块向支撑元件提供信号以使得支撑元件改变形状。

Description

主动分布模式致动器
背景技术
一些设备使用分布模式扩音器(“DML”)来产生声音。DML是通过使得面板振动来创建声音的扬声器。代替音圈致动器，DML可以使用例如压电换能器的分布模式致动器(“DMA”)以使得面板振动并产生声音。例如，智能手机可以包括向智能手机中的显示面板(例如LCD或OLED面板)施加力的DMA。该力创建了显示面板的振动，该振动与周围空气相耦合以产生例如在20Hz至20kHz范围内的人耳可以听到的声波。
发明内容
为了允许分布模式扩音器(“DML”)对DML利用其产生声波的基本频率进行调节，DML对包含在DML中的分布模式致动器(“D MA”)的悬臂部分的长度进行调节。这允许DML基于输出模式、输出声音的音量、包含在输出声音中的内容或者这些中的两个或多个的组合来产生更宽范围的频率。产生更宽范围的频率可以允许DML更准确地再现声音。
例如，DML可以包括具有被支撑部分和悬臂部分的DMA。DMA具有基于悬臂部分的第一长度的第一基本频率。DML在由第一基本频率所限定的第一频率范围内产生声音，所述第一频率范围例如是低频范围。
为了使得DML能够动态地在与第一频率范围不同的第二频率范围内产生声音，所述第二频率范围例如是更高的频率范围，DML改变DMA的被支撑部分的长度，这使得悬臂部分的第一长度变化，即因为DMA的总长度保持基本恒定。例如，DML可以增大被支撑部分的长度，这使得悬臂部分的第一长度减小并且DMA的基本频率增大。替代地，当DML减小被支撑部分的长度时，第一长度增大并且DMA的基本频率减小。
DML可以包括例如数字信号处理器(“DSP”)的向支撑件提供信号的频率选择模块。当支撑件接收到信号时，支撑件的长度变化，这使得DMA的被支撑部分的长度和悬臂部分的第一长度变化并且使得DML的基本频率变化。
频率选择模块可以使用DML的输出模式、DML将产生的声音的内容类型、DML将产生的声音的音量或者这些中的两个或更多个的组合来确定基本频率的变化。例如，频率选择模块可以确定诸如智能手机的包括DML的设备是将以例如使用扬声电话的“免提”模式还是手持模式作为输出模式来输出声音。频率选择模块可以为手持模式选择较低的基本频率并且为免提模式选择较高的基本频率。在一些示例中，频率选择模块可以选择较低的基本频率以用于产生较低音量的声音或者选择较高的基本频率以用于产生较高音量的声音。
通常，在本说明书中所描述的主题的一个创新方面可具体体现在下述方法中，该方法包括动作：由分布模式扬声器接收表示要产生的声音的信号；由分布模式扩音器中的频率选择模块确定是否改变包含在分布模式扩音器中的致动器的当前基本频率；由频率选择模块基于对是否改变致动器的当前基本频率的确定来向支撑元件发送信号；并且在将信号发送到支撑元件之后，由分布模式扩音器将激活信号提供给致动器以使得致动器产生使产生声音的负载振动的力。该方面的其它实施例包括相应计算机系统、装置以及记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，其中每一个被配置为执行所述方法的动作。一个或多个计算机的系统可被配置为借助于安装在系统上的其在操作中使得系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定操作或动作。一个或多个计算机程序可被配置为借助于包括指令来执行特定操作或动作，所述指令在由数据处理装置执行时使得装置执行动作。
通常，在本说明书中所描述的主题的一个创新方面可具体体现在包括分布模式扩音器的系统中，所述分布模式扩音器包括：致动器，该致动器包括被支撑部分和悬臂部分，该悬臂部分具有长度、第一基本频率，并且适于创建力以使得负载的振动使用第一基本频率产生声波；支撑元件，该支撑元件与致动器的被支撑部分相连并且适于基于支撑元件的形状的变化来调节悬臂部分的长度的大小以将第一基本频率改变为负载将利用其产生声波的第二基本频率；以及频率选择模块，该频率选择模块向支撑元件提供信号以使得支撑元件改变形状。该方面的其它实施例包括相应计算机系统、方法以及记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，其中每一个被配置为借助于安装在系统上的其在操作中使得系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定操作或动作。一个或多个计算机程序可被配置为借助于包括指令来执行特定操作或动作，所述指令在由数据处理装置执行时使得装置执行动作。
通常，在本说明书中所描述的主题的一个创新方面可具体体现在包括智能手机的系统或装置中，所述智能手机包括被配置为呈现内容的显示器以及分布模式扩音器，该分布模式扩音器包括：致动器，该致动器包括被支撑部分和悬臂部分，该悬臂部分具有长度、第一基本频率并且适于创建力以使得负载的振动使用第一基本频率产生声波；支撑元件，该支撑元件连接到致动器的被支撑部分并且适于基于支撑元件的形状的变化来调节悬臂部分的长度的大小以将第一基本频率改变为负载将利用其产生声波的第二基本频率；以及频率选择模块，该频率选择模块向支撑元件提供信号以使得支撑元件改变形状。该方面的其它实施例包括相应计算机系统、方法以及记录在一个或多个计算机存储设备上的计算机程序，其中每一个被配置为执行操作的动作。该计算机系统可以包括一个或多个计算机并且可被配置为借助于安装在系统上的其在操作中使得系统执行动作的软件、固件、硬件或它们的组合来执行特定操作或动作。一个或多个计算机程序可被配置为借助于包括指令来执行特定操作或动作，所述指令在由数据处理装置执行时使得装置执行动作。
前述和其它实施例的均可以可选地单独地或组合地包括一个或多个以下特征。频率选择模块可以选择一定量的电流作为要提供给支撑元件的信号。频率选择模块可以确定分布模式扩音器的输出模式；并且可以使用所确定的输出模式来选择要提供给支撑元件的信号。输出模式可以是以下中的一个：听筒模式或免提模式。频率选择模块可以基于频率选择模块确定输出模式是听筒模式来选择将使得长度增大并且第二基本频率低于第一基本频率的信号。频率选择模块可以基于频率选择模块确定输出模式是免提模式来选择使得长度减小并且第二基本频率高于第一基本频率的信号。
在一些实现中，频率选择模块可以确定要产生的音频内容的类型，并且可以使用要产生的内容的类型来选择要提供给支撑元件的信号。要产生的音频内容的类型可以是音乐、电话交谈、视频播放、游戏的音频、或设备反馈声音中的一个。频率选择模块可以确定负载将产生的声音的输出音量是否满足阈值音量；并且可以基于确定负载将产生的声音的输出音量是否满足阈值音量来选择要提供给支撑元件的信号。频率选择模块可以基于输出音量不满足阈值音量来选择将使得长度增大并且第二基本频率低于第一基本频率的信号。频率选择模块可以基于输出音量满足阈值音量来选择将使得长度减小并且第二基本频率高于第一基本频率的信号。
在一些实现中，分布模式扩音器可以包括与支撑元件的第一表面相邻的基座，所述第一表面与和致动器的被支撑部分相邻的支撑元件的第二表面相对。支撑元件可以包括：包括第一表面的电活性元件以及包括第二表面的调节支撑件，与第一表面相对的电活性元件的第三表面连接到与第二表面相对的调节支撑件的第四表面。频率选择模块可以将信号提供给电活性元件以使得电活性元件向调节支撑件施加力，改变调节支撑件的形状，调节长度的大小并且将第一基本频率改变为负载将利用其产生声波的第二基本频率。电活性元件可以是压电材料。电活性元件可以是具有低延迟反应的材料。调节支撑件可以是弹性体。弹性体可以是氯丁橡胶或硅化合物中的一个。致动器可以是压电材料。悬臂部分的长度和被支撑部分的第二长度可以沿着分布模式扩音器的同一轴。致动器的总长度可以基本上是固定的。总长度可以是第一长度与第二长度的和。频率选择模块可以是数字信号处理器。显示器可以包括负载。
与其它系统相比，除其它优点之外，以下所述的系统和方法可以允许分布模式扩音器产生在更宽范围频率内的、具有更大音量的或这两者的声音。例如，分布模式扩音器可以基于输出模式、包含在声音中的内容、声音的音量或者这些中的两个或更多个的组合来动态地选择在产生声音时要使用的基本频率。产生在更宽频率范围内的声音、动态地选择致动器基本频率或这两者可以允许分布模式扩音器更准确地再现声音，例如更接近声音的原始呈现、产生更高的音量声音或者这两者。
在附图和以下描述中阐述了在本说明书中所描述的主题的一个或多个实现的细节。本主题的其它特征、方面以及优点将根据说明书、附图以及权利要求变得显而易见。
附图说明
图1A-1C示出了包括分布模式扩音器的设备的示例。
图2描绘了针对两个不同基本频率的频率对比声压级的曲线图。
图3A-B示出了具有支撑元件的分布模式扩音器的示例，该支撑元件在形状改变时改变致动器的悬臂部分的长度。
图4是用于改变致动器的基本频率的过程的流程图。
在各个附图中相同的附图标记和标号指示相同的元件。
详细说明
图1A-C示出了包括分布模式扩音器102的设备100的示例。诸如智能手机或另一类型的计算机的设备100使用图1C所示的分布模式扩音器102以产生声音。声音可以是诸如电话交谈、音乐、音频流、视频声音或游戏声音的任何类型的声音。设备100可以是包括分布模式扩音器102的任何适当类型的设备。
分布模式扩音器102包括振动并产生声波的面板104。面板104可以是包含在设备100中的可产生声波的任何适当面板。例如，面板104可以是包含在设备100中的显示面板。显示面板可以包括触摸屏或任何其它适当类型的显示器。
分布模式扩音器102包括使面板104与致动器110相连的支撑模制件106，致动器110例如是分布模式致动器。例如，支撑模制件106刚性地连接到面板104、致动器110或这两者以使得支撑模制件106能够将致动器110所产生的力传递到面板104并且使得面板产生声音。为了避免疑问，术语“支撑模制件”不应被理解为是指支撑模制件必须全部地或部分地通过模制工艺制造。
在一些实现中，一个或多个其它组件可以是面板104与支撑模制件106之间的连接的一部分。例如，支撑模制件106可以刚性地连接到底架112，底架112刚性地连接到面板104。在一些示例中，底架112不是分布模式扩音器102的一部分。在一些示例中，底架112是分布式模式扩音器的一部分。
分布模式扩音器102可使用支撑元件108来调节致动器110的共振模式。如参考图3A-B更详细地描述的，支撑元件108可以包括一个或多个层，其中每一个层均与面板104平行的。层中的一个或多个在整个层中可以具有一致的属性、恒定的属性或这两者。例如，一旦接收到输入信号，支撑元件108的空间体积或包含在支撑元件108中的层可以在整个支撑元件108中一致地变化。空间体积可以响应于接收到输入信号而一致地增大。空间体积可以响应于接收到输入信号而一致地减小。
分布模式扩音器102可以通过改变支撑元件108的长度来调节致动器110的共振模式，例如通过增大支撑元件的空间体积，这继而改变了致动器110的被支撑部分的第一长度L0以及致动器110的悬臂部分的长度L1。对致动器110的共振模式的调节可以使致动器110的性能最优以用于产生在各种频率范围内的声音，例如可以使得致动器110对特定输出频率产生具有更大分贝级的声音。
例如，当分布模式扩音器102减小支撑元件108的长度和致动器110的被支撑部分的长度L0时，分布模式扩音器102通过增大致动器110的悬臂部分的长度L1来减小致动器110的基本频率F0。基本频率F0的这种减小可以使分布模式扩音器102的低带宽扩展增大，例如使得分布模式扩音器102能够产生更高音量、更低频率的声音。与具有减小的低带宽扩展的第二线204相比，由图2所示的曲线图200中的第一线202示出了低带宽扩展增大的示例。例如，当产生约300Hz的声音时、当面板104靠近用户的耳朵时(例如与用户的耳朵接触)或者这两者时，分布模式扩音器102可以在听筒模式下使用致动器110的较长长度L1的悬臂部分。在一些示例中，当产生在200与300Hz之间的声音时，分布模式扩音器102可以使用较长长度L1的悬臂部分。
图2描绘了针对两个不同基本频率的频率对比声压级的曲线图200。例如，具有较低基本频率F0和较长长度L1的悬臂部分的致动器可以具有由第一线202所表示的频率。具有较高基本频率F0和较短长度L3的悬臂部分的致动器可以具有由第二线204所表示的频率。
返回图1A-C，如从图1B中的时间T0变为图1C中的时间T1所示，当分布模式扩音器102增大支撑元件108的长度时，致动器110的被支撑部分的长度L0增大到L2并且致动器110的悬臂部分的长度L1减小到L3。致动器的悬臂部分的长度减小到L3使致动器110的基本频率F0增大，这可使分布模式扩音器102的高带宽扩展增大，例如使得分布模式扩音器102能够产生更高音量、更高频率的声音。与具有减小的高带宽扩展的第一线202相比，由图2所示的曲线图200中的第二线204示出了高带宽扩展增大的示例。例如，当产生大约450Hz的声音时、当设备处于“扬声电话”模式时或在这两者时，分布模式扩音器102可以在免提模式下使用致动器的较短长度L3的悬臂部分。在一些示例中，当产生在350与20kHz之间的声音时，分布模式扩音器102可以使用较短长度L3的悬臂部分。
分布模式扩音器102包括频率选择模块，该频率选择模块确定在分布模式扩音器102产生声音时致动器110的期望的基本频率F0。频率选择模块使用期望的基本频率F0来确定致动器110的悬臂部分的长度。频率选择模块可以允许分布模式扩音器102根据分布模式扩音器102的输出模式以及该输出模式的对应最优输出频率范围来自动地调节致动器110的悬臂部分的长度。
当致动器110的悬臂部分的期望长度与悬臂部分的当前长度相同时，频率选择模块可以确定不改变悬臂部分的长度。例如，在当悬臂部分具有长度L1的时间段T0期间，频率选择模块可以接收分布模式扩音器102的输入信号。频率选择模块使用输入信号来确定致动器110的期望基本频率F0以及将使得致动器110具有期望基本频率F0的悬臂部分的长度。当所确定的长度与致动器110的悬臂部分的当前长度L1相同时，频率选择模块确定不改变致动器110的悬臂部分的长度。
当所确定的致动器110的悬臂部分的长度与当前长度不同时，频率选择模块向支撑元件108发送信号以使得支撑元件的大小改变以改变致动器110的悬臂部分的长度。例如，频率选择模块可以在悬臂部分具有长度L1的时间段T0期间接收分布模式扩音器102的输入信号。频率选择模块使用输入信号确定悬臂部分应具有长度L3以供分布模式扩音器102基于该输入信号产生声音。因为当前长度L1与所需长度L3不同，因此频率选择模块向支撑元件108发送信号以使得支撑元件108改变形状并使致动器110的悬臂部分的长度从L1变为L3。当支撑元件108在时间段T1期间接收到信号时，支撑元件108改变形状，例如变得更长，这使得致动器110的悬臂部分的长度改变。例如，如图1B-C所示，致动器110的悬臂部分的长度可以从L1减小为L3。
图3A-B示出了具有支撑元件306的分布模式扩音器300的示例，所述支撑元件306在形状改变时改变致动器308的悬臂部分308b的长度。分布模式扩音器300可以在设备100中例如用作分布模式扩音器102。分布模式扩音器300包括面板302，例如诸如面板104。
包含在分布模式扩音器300中的基座托架304使支撑模制件310和致动器308连接到面板302。例如，在制造分布模式扩音器300期间，基座托架304可以刚性连接到支撑模制件310。在制造分布模式扩音器300期间，基座托架304可以刚性地连接到面板302。基座托架304与面板302和支撑模制件310两者之间的连接足以允许基座托架304将致动器308所产生的力从支撑模制件310传递到面板302以使得面板302产生声音。
如图3A-B所示，支撑模制件310可以围绕致动器308以将致动器308保持在适当位置。支撑模制件310可以刚性地连接到致动器308以将致动器308所产生的力从致动器308传递到基座托架304和面板302。
在一些实现中，分布模式扩音器300包括在基座托架304与面板302之间的一个或多个其它组件。例如，分布模式扩音器300可以包括使基座托架304与面板302刚性相连的底架。
在一些实现中，包括分布模式扩音器300的系统包括在基座托架304与面板302之间的一个或多个其它组件。例如，该系统可以包括使基座托架304和面板302刚性相连的底架，所述底架、基座托架304和面板302中的后两者包含在分布模式扩音器300之中。
分布模式扩音器300包括支撑元件306。支撑元件306可以包括响应于接收到信号而使得支撑元件306改变形状的一层或多层，所述形状例如是空间体积。例如，支撑元件306可以包括电活性元件306a和调节支撑件306b，例如作为包含在支撑元件306中的一层或多层。
电活性元件306a和调节支撑件306b的组合可以使得支撑元件306成为可变顺应性支撑组件。例如，当包含在分布模式扩音器300中的频率选择模块向电活性元件306a施加控制电压时，电活性元件306a可以具有压缩调节支撑件306b的z维位移，所述z维位移例如与所施加的电压成比例。调节支撑件306b的压缩使得调节支撑件306b改变形状，例如使得调节支撑件306b的宽度、长度或这两者增大。调节支撑件306b的形状变化使致动器308的被支撑部分308a的第一长度增大并且使致动器308的悬臂部分308b的第二长度减小。致动器308的悬臂部分308b的第二长度的变化使得致动器308的基本频率F0变化。例如，支撑元件306的顺应性——例如诸如支撑元件306的空间体积或形状或这两者的属性——的变化可以改变调节支撑件306b的有效长度并允许在分布模式扩音器300的操作限制之内对致动器308的基本频率F0进行调节。
分布模式扩音器300使用具有电活性元件306a和调节支撑件306b的支撑元件306可以允许分布模式扩音器基于分布模式扩音器300的输出模式——例如最优输出频率范围——来自动地调节其基本频率F0。因为不同输出模式可以具有不同输出频率范围，因此分布模式扩音器300可以使用特定输出模式的最优频率范围以针对该最优频率范围来调节致动器308的基本频率F0。例如，免提输出模式可以比听筒输出模式具有更低的最优频率范围。与针对听筒输出模式的较高基本频率F0相比，分布模式扩音器300可以针对免提输出模式选择较低基本频率F0。
例如分布模式扩音器300的设备或者包括分布模式扩音器300的设备可以监测由分布模式扩音器300在近场中所产生的声音的频率响应以确定设备的机械耦合，例如设备是在听筒模式中还是免提模式中正在被使用。分布模式扩音器300可使用频率响应来根据设备的机械耦合调节基本频率F0以使分布模式扩音器300的性能最优。例如，设备可以确定设备是可能被手持并且处于听筒模式还是设备可能接触表面并且处于免提模式。设备可以使用该确定的结果来确定是否改变致动器308的基本频率F0。
在一些实现中，设备或分布模式扩音器300可通过监测在设备上运行的例如电话应用、音乐应用、视频应用等的一个或多个应用来确定设备的当前输出模式。在设备上运行的应用可以指示出包含在分布模式扩音器300要产生的输出声音中的内容。例如分布模式扩音器300的设备可以使用一个或多个应用的数据确定当前输出模式、致动器308的基本频率F0或这两者。一个或多个应用的数据可以指示出哪些应用正在设备上执行、哪些应用正在产生声音、哪些应用最近接收到用户输入或者这些中的两个或更多个的组合。例如，当为音乐应用或视频应用产生应在免提模式下呈现的声音时，分布模式扩音器300可以增大悬臂部分308b的长度。当为电话应用产生应在听筒模式下呈现的声音时，分布模式扩音器300可以减小悬臂部分308b的长度。
在一些示例中，例如除了或代替使用在设备上执行的一个或多个应用的数据，分布模式扩音器300可以使用包括分布模式扩音器300的设备的用户的一个或多个属性来针对致动器308确定输出基本频率F0。例如，当设备通常处于听筒模式以进行电话交谈时，与将用于免提模式的长度相比，分布模式扩音器300可以使用致动器308的更长长度的悬臂部分308b。当设备通常处于免提模式以进行电话交谈时，与将用于听筒模式的长度相比，分布模式扩音器300可以使用致动器308的较短长度的悬臂部分308b。可以基于用户输入、例如历史数据的对用户与设备的交互的分析或这两者来确定用户的一个或多个属性。
在一些实现中，分布模式扩音器300可以基于分布模式扩音器300要产生的声音的音量来调节致动器308的基本频率F0。例如，分布模式扬声器300可以选择较高的基本频率F0以用于产生较高音量的声音。分布模式扩音器可以选择较低的基本频率F0以用于产生较低音量的声音。
在一些实现中，分布模式扩音器300可以确定在致动器的当前基本频率F0下分布模式扩音器300所产生的声音是否将满足阈值音量。当分布模式扩音器220所产生的声音将满足阈值音量——例如大于或等于阈值音量——时，分布模式扩音器300可以基于当前基本频率F0确定不改变悬臂部分308b的长度或者确定减小悬臂部分308b的长度并增大致动器308的基本频率F0。当分布模式扩音器所产生的声音将不满足阈值音量——例如小于或等于阈值音量——时，分布模式扩音器300可以基于当前基本频率F0来确定增大悬臂部分308b的长度并减小致动器308的基本频率F0。
电活性元件306a是由基于输入信号进行物理反应的元件制成的。输入信号可以是热、电荷或这两者。电活性元件306a可以具有低延迟反应时间。电活性元件306a可以是聚合物。在一些示例中，电活性元件306a可以是压电材料。例如，电活性元件306a可以是陶瓷或晶体压电材料。陶瓷压电材料的示例包括例如钛酸钡、钛酸铅锆、铁酸铋以及铌酸钠。晶体压电材料的示例包括黄玉、钛酸铅、铌酸锂以及钽酸锂。
调节支撑件306b可以是由响应于压力而改变空间体积形状的元件制成的。例如，调节支撑件306b可以是由在整个调节支撑件306b中具有一致、恒定或这两者的属性的材料制成的以允许调节支撑件306b在接收到电活性元件306a的压力时一致性地改变形状。调节支撑件306b可以是弹性体，例如氯丁橡胶或硅化合物。
图4是用于改变致动器的基本频率的过程400的流程图。例如，过程400可由分布模式扩音器102或分布模式扩音器300使用。
分布模式扩音器接收表示要产生的声音的信号(402)。例如，包含在分布模式扩音器中的频率选择模块可以接收标识要产生的声音的信号。信号可以是用于扬声器、分布模式扩音器或这两者的任何适当类型的信号。频率选择模块可以接收来自在设备上执行的应用的输入，所述应用例如是智能手机上的电话或音乐应用。设备可以包括分布模式扩音器，例如包括分布模式扩音器的智能手机。分布模式扩音器可以与设备分离并且例如通过电缆或无线地连接到设备。
分布模式扬声器确定输出模式、声音的音量、包含在声音中的内容或这些中的两个或更多个的组合(404)。例如，频率选择模块可以确定输出模式、声音的音量或者包含在声音中的内容中的一个或多个。在一些示例中，频率选择模块可以通过对所接收到的信号进行分析来确定输出模式、声音的音量或者包含在声音中的内容中的一个或多个。频率选择模块可以接收标识输出模式、声音的音量或者包含在声音中的内容中的一个或多个的数据。例如，频率选择模块可以接收来自设备的数据。数据可以包含在所接收到的信号中或者可以与信号分开接收。
分布模式扩音器基于输出模式、声音的音量、包含在声音中的内容或者这些中的两个或更多个的组合来确定是否改变致动器的当前基本频率(406)。例如，频率选择模块确定包含在分布模式扩音器中的致动器的当前基本频率是否是在产生声音时要使用的最优基本频率。当确定致动器的当前基本频率是否是在产生声音时要使用的最优基本频率时，分布模式扩音器——例如频率选择模块——将使用输出模式、声音的音量或者包含在声音中的内容中的一个或多个。
响应于确定改变致动器的当前基本频率，分布模式扩音器确定致动器的更新的基本频率(408)。分布模式扬声器——例如频率选择模块——可以使用输出模式、声音的音量或者包含在声音中的内容中的一个或多个来确定更新的基本频率。在一些示例中，分布模式扩音器可以使用频率或频率范围来确定更新的基本频率。
更新的基本频率可以是致动器在产生声音时要使用的最优基本频率。例如，与其它基本频率相比，最优基本频率可以允许分布模式扩音器产生更高音量的声音、更准确地再现声音或这两者。
分布模式扩音器向支撑元件发送信号以使得支撑元件改变形状并使致动器的当前基本频率变为更新的基本频率(410)。例如，频率选择模块可以向支撑元件发送信号以使得支撑元件改变形状。信号可以是特定电流、热或这两者。
分布模式扩音器——例如频率选择模块——可以基于更新的基本频率来确定要提供给支撑元件的电流量、热量或这两者。例如，电流量可以指示当前基本频率必须改变以使得致动器具有更新的基本频率的程度。
在一些实现中，分布模式扬声器——例如频率选择模块——可以基于更新的基本频率来确定要提供给支撑元件的电流变化、热变化或这两者。当分布模式扩音器已向支撑元件提供了电流、热或这两者以保持支撑元件的形状、空间体积或这两者以及致动器的对应基本频率时，分布模式扩音器可以确定提供给支撑元件的电流、热或这两者的增大或减少使得致动器将具有更新的基本频率。
分布模式扩音器向致动器提供激活信号(412)。例如，分布模式扩音器可以向包含在致动器中的一个或多个电极提供用于使得致动器致动并产生力的激活信号。信号可以是电流。当分布模式扩音器向支撑元件发送信号时，分布模式扩音器可以在使致动器的当前基本频率变为更新的基本频率之后向致动器提供激活信号。
当分布模式扩音器确定不改变致动器的当前基本频率时，分布模式扩音器将激活信号提供给致动器而无需改变致动器的基本频率。例如，分布模式扩音器在接收到表示要产生的声音的信号之后向致动器提供电流并且无需基于该信号向支撑元件发送信号。
分布模式扩音器可以包括驱动模块，该驱动模块向包含在致动器中的一个或多个电极提供电流。驱动模块可以是与频率选择模块相同的组件。驱动模块可以是包含在分布模式扩音器中的与频率选择模块不同的组件。
分布模式扩音器利用致动器产生力(414)。例如，致动器接收激活信号并致动，这使得致动器产生力。包含在致动器中的电极接收到电流可以使得致动器致动并产生力。
分布模式扩音器将力提供给负载以产生声音(416)。例如，致动器与支撑模制件之间的刚性连接可以使得致动器将所产生的力中的至少一些提供给支撑模制件。支撑模制件与面板之间的刚性连接可以使得支撑模制件向面板提供所产生的力中的至少一些。支撑模制件与面板之间的刚性连接可以包括将至少一些力从支撑模制件传递到面板的基座托架。
在一些实现中，过程400可包括额外步骤、更少步骤、或者步骤中的一些可被划分为多个步骤。例如，分布模式扩音器可以确定是否改变致动器的当前基本频率，确定更新的基本频率并向支撑元件发送信号以使得支撑元件将当前基本频率变为更新的基本频率而不执行过程400的其它步骤。
在一些实现中，在该文档中所描述的组件中的一个或多个可被包括在除分布模式扩音器之外的设备中。例如，触觉反馈系统可以使用例如是分布模式致动器的致动器、支撑元件、频率选择模块或这些中的两个或更多个的组合来产生触觉反馈。触觉反馈系统可以使用致动器以产生在250Hz与300Hz之间的频率范围内的能量。触觉反馈系统可以包含在设备中的分布模式扩音器，例如上述分布模式扩音器。触觉反馈系统可以使用还产生用于创建声音的能量的致动器，例如当该触觉反馈系统和分布模式扩音器使用相同致动器以用于不同类型的输出时。
在一些实现中，当分布模式扩音器包含在智能手机中时，智能手机可以包括例如显示面板的显示器、一个或多个处理器以及一个或多个存储器。显示器可以是分布模式扩音器所使用的以产生声音的负载。在一些示例中，智能手机可以包括与显示器不同的负载以供分布模式扩音器在产生声音时使用。
存储器可以存储应用的指令，例如分布模式扬声器可从所述应用接收标识要输出的声音的输入。例如一个或多个应用处理器的一个或多个处理器可以使用存储在一个或多个存储器上的指令来执行应用。在执行例如电话应用或音乐应用或游戏的应用期间，应用可以确定要输出给用户的声音。应用向分布模式扩音器提供声音的数据。
包含在分布模式扩音器中的频率选择模块或驱动模块或这两者接收声音的数据以作为输入。频率选择模块在智能手机中可以是与驱动模块相同的组件。在一些示例中，频率选择模块在智能手机中是与驱动模块不同的组件。频率选择模块使用声音的数据来确定是否改变包含在分布模式扩音器中的致动器的当前基本频率，并且如果需要的话，向包含在分布模式扩音器中的支撑元件提供信号。在为产生声音而对当前基本频率进行任何改变之后，驱动模块向包含在分布模式扩音器中的一个或多个电极对提供电流。
在一些示例中，一个或多个处理器、一个或多个存储器或这两者与驱动模块、频率选择模块或这两者分开。例如，频率选择模块、驱动模块或这两者可以包括至少一个处理器、至少一个存储器或这两者。至少一个处理器可以是与一个或多个处理器不同的一组处理器。至少一个存储器可以是与一个或多个存储器不同的存储器。
在本说明书中所描述的主题和功能操作的实施例可是在数字电子电路中、在有形体现的计算机软件或固件中、在包括在本说明书中所公开的结构及其结构等效体的计算机硬件中或者它们中的一个或多个的组合中实现的。在本说明书中所描述的主题的实施例可以是作为一个或多个计算机程序实现的，所述一个或多个计算机程序即编码在有形的非暂时性程序载体上的计算机程序指令的一个或多个模块以供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。替代地或附加地，程序指令可被编码在例如机器产生的电、光或电磁信号的人工产生的传播信号上，该信号被产生以对信息进行编码以用于传输到适当接收器装置以由数据处理装置执行。计算机存储介质可是机器可读存储设备、机器可读存储衬底、随机或串行存取存储设备或者它们中的一个或多个的组合。
术语“数据处理装置”是指数据处理硬件并且涵盖用于处理数据的所有类型的装置、设备以及机器，其例如包括可编程处理器或多个处理器。该装置还可是或进一步包括例如FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)的专用逻辑电路。除了硬件之外，该装置可以可选地包括用于为计算机程序创建执行环境的代码，例如构成了处理器固件、协议栈、操作系统或它们中的一个或多个的组合的代码。
例如，分布模式扬声器——例如频率选择模块或驱动模块或这两者——可以包括数据处理装置。分布模式扩音器可以与至少一个存储器结合使用数据处理装置以执行在本文档中所描述的一个或多个操作。
还可以被称为或描述为程序、软件、软件应用、模块、软件模块、脚本或代码的计算机程序可以以包括编译或解释语言、或说明性或过程语言的任何形式的编程语言来编写，并且它可是以任何形式部署的，其包括作为独立程序或模块、组件、子例程或者适合在计算环境中使用的其它单元。计算机程序可以但不是必须与文件系统中的文件相对应。程序可被存储在保持其它程序或数据的文件的一部分中，例如存储在标记语言文档中的一个或多个脚本；存储在专用于所述程序的单个文件中、或者存储在多个协调文件中，例如用于存储一个或多个模块、子程序或代码的一部分的文件。可将计算机程序部署为在一个计算机上或者在位于一个地点或跨多个地点分布且通过通信网络互连的多个计算机上执行。
在本说明书中所描述的处理和逻辑流可由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器执行以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行功能。处理和逻辑流还可由专用逻辑电路来执行，并且装置还可被实现为专用逻辑电路，所述专用逻辑电路例如是FPGA(可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
适于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器或这两者以及任何其他类型的中央处理单元。通常，中央处理单元将接收来自只读存储器或随机存取存储器或这两者的指令和数据。计算机的基本元件是用于实行或执行指令的中央处理单元以及用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还将包括用于存储数据的一个或多个海量存储设备或者操作地与所述一个或多个海量存储设备相耦合以接收来自所述一个或多个海量存储设备的数据或将数据传送到所述一个或多个海量存储设备或者这两者，所述一个或多个海量存储设备例如是磁盘、磁光盘或光盘。然而，计算机不是必须具有这样的设备。此外，可将计算机嵌入到另一设备中，所述另一设备例如是移动电话、个人数字助理(PDA)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(GPS)接收器或者便携式存储设备，仅举几例，例如通用串行总线(USB)闪存驱动。
适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质以及存储器设备，其包括例如：半导体存储器设备，例如EPROM、EEPROM以及闪速存储器设备；磁盘，例如内部硬盘或可移动盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路补充或合并入专用逻辑电路中。
分布模式扩音器可以包括存储指令的一个或多个存储器，所述指令当由分布模式扩音器执行时使得分布模式扩音器执行在本文档中所描述的一个或多个操作。例如，指令可以使得分布模式扩音器——例如频率选择模块——确定输出频率子集，激励一个或多个电极或这两者。在一些示例中，频率选择模块或驱动模块或这两者可以包括一个或多个存储器或一个或多个存储器中的一些。
为了提供与用户的交互，在本说明书中所描述的主题的实现可是在计算机上实现，所述计算机具有例如CRT(阴极射线管)监视器的用于向用户显示信息的显示设备；以及例如鼠标或跟踪球的用户通过其可向计算机提供输入的键盘和指示设备。其它类型的设备可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可是例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈的任何形式的感测反馈；以及来自用户的输入可是以包括声学、语音或触觉输入的任何形式接收的。
虽然本说明书包含许多具体实现细节，但是这些细节不应当被解释为对可以要求保护的范围的限制，而应当被解释为对可以专用于特定示例的特征的描述。在本说明书中在分开的实施例的上下文中所描述的某些特征还可是在单个实施例中组合地实现的。相反地，在单个实施例的上下文中所描述的各个特征还可分开地在多个实施例中实现或者可在任何适当的子组合中实现。此外，尽管可能在上面将特征描述为以某些组合起作用并且甚至最初如此要求保护，但是在一些情况下可将来自所要求保护的组合的一个或多个特征从该组合中删去，并且所要求保护的组合可以涉及子组合或者子组合的变型。
类似地，虽然在附图中以特定顺序描绘了操作，但是不应当将这理解为需要以所示的特定顺序或者以连续顺序执行这样的操作或者需要执行所有说明的操作以实现期望结果。在某些情况下，多任务以及并行处理可能是有利的。此外，不应当将上述实施例中的各种系统模块和组件的分开理解为在所有实施例中均需要这样的分开，并且应当理解的是通常可将所述程序组件和系统一起集成在单个软件产品中或者封装成多个软件产品。
已对该主题的特定实施例进行了描述。其它实施例在以下权利要求的范围之内。例如，权利要求中所记载的动作可以以不同的顺序执行并且仍然实现期望结果。作为一个示例，在附图中所描绘的处理不一定需要所示的特定顺序或相继顺序以实现期望的结果。在一些情况下，多任务和并行处理可能是有利的。

Claims (20)

1.一种分布模式扩音器，包括：
致动器，所述致动器包括：
被支撑部分，以及
悬臂部分，所述悬臂部分具有长度、第一基本频率，并且适于创建力以使得负载的振动使用所述第一基本频率产生声波；
支撑元件，所述支撑元件连接到所述致动器的所述被支撑部分并且适于基于所述支撑元件的形状的变化来调节所述悬臂部分的所述长度的大小以将所述第一基本频率改变为第二基本频率，所述负载将利用所述第二基本频率产生声波；以及
频率选择模块，所述频率选择模块适于向所述支撑元件提供信号以使得所述支撑元件改变形状。
2.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块适于选择一定量的电流作为要提供给所述支撑元件的所述信号。
3.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块适于：
确定所述分布模式扩音器的输出模式；并且
使用所确定的输出模式来选择要提供给所述支撑元件的所述信号。
4.根据权利要求3所述的分布模式扩音器，其中，所述输出模式包括听筒模式或免提模式中的一个。
5.根据权利要求4所述的分布模式扩音器，其中：
所述频率选择模块适于基于所述频率选择模块确定所述输出模式是所述听筒模式而选择将使得所述长度增大并且所述第二基本频率低于所述第一基本频率的所述信号；或
所述频率选择模块适于基于所述频率选择模块确定所述输出模式是所述免提模式而选择将使得所述长度减小并且所述第二基本频率高于所述第一基本频率的所述信号。
6.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块适于：
确定要产生的音频内容的类型；并且
使用要产生的内容的所述类型来选择要提供给所述支撑元件的所述信号。
7.根据权利要求6所述的分布模式扩音器，其中，要产生的音频内容的所述类型包括音乐、电话交谈、视频播放、游戏的音频、或设备反馈声音中的一个。
8.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块适于：
确定所述负载将产生的声音的输出音量是否满足阈值音量；并且
基于所述负载将产生的所述声音的所述输出音量是否满足所述阈值音量的确定，选择要提供给所述支撑元件的所述信号。
9.根据权利要求8所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块适于基于所述输出音量不满足所述阈值音量而选择将使得所述长度增大并且所述第二基本频率低于所述第一基本频率的信号。
10.根据权利要求8所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块适于基于所述输出音量满足阈值音量而选择将使得所述长度减小并且所述第二基本频率高于所述第一基本频率的信号。
11.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中：
所述分布模式扩音器包括与所述支撑元件的第一表面相邻的基座，所述第一表面与和所述致动器的所述被支撑部分相邻的所述支撑元件的第二表面相对；
所述支撑元件包括：包括所述第一表面的电活性元件以及包括所述第二表面的调节支撑件，与所述第一表面相对的所述电活性元件的第三表面连接到与所述第二表面相对的所述调节支撑件的第四表面；并且
所述频率选择模块适于将所述信号提供给所述电活性元件以使得所述电活性元件向所述调节支撑件上施加力，用于改变所述调节支撑件的形状、调节所述长度的大小并且将所述第一基本频率改变为所述负载产生声波将所利用的所述第二基本频率。
12.根据权利要求11所述的分布模式扩音器，其中，所述电活性元件包括具有低延迟反应的材料。
13.根据权利要求11所述的分布模式扩音器，其中，所述调节支撑件包括弹性体。
14.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述致动器包括压电材料。
15.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述悬臂部分的长度和所述被支撑部分的第二长度沿着所述分布模式扩音器的同一轴。
16.根据权利要求15所述的分布模式扩音器，其中，所述致动器的总长度是固定的，所述总长度包括所述长度与所述第二长度的和。
17.根据权利要求1所述的分布模式扩音器，其中，所述频率选择模块包括数字信号处理器。
18.一种智能手机，包括：
显示器，所述显示器被配置为呈现内容；以及
分布模式扩音器，包括：
致动器，所述致动器包括：
被支撑部分，以及
悬臂部分，所述悬臂部分具有长度、第一基本频率，并且适于创建力以使得负载的振动使用所述第一基本频率产生声波；
支撑元件，所述支撑元件连接到所述致动器的所述被支撑部分并且适于基于所述支撑元件的形状的变化来调节所述悬臂部分的所述长度的大小以将所述第一基本频率改变为第二基本频率，所述负载将利用所述第二基本频率产生声波；以及
频率选择模块，所述频率选择模块向所述支撑元件提供信号以使得所述支撑元件改变形状。
19.根据权利要求18所述的智能手机，其中，所述显示器包括所述负载。
20.一种用于改变声音的基本频率的方法，包括：
由分布模式扩音器接收表示要产生的声音的信号；
由所述分布模式扩音器中的频率选择模块确定是否改变包含在所述分布模式扩音器中的致动器的当前基本频率，其中，所述致动器包括：被支撑部分以及悬臂部分，所述悬臂部分具有长度、第一基本频率，并且适于创建力以使得负载的振动使用所述第一基本频率产生声波；
由所述频率选择模块基于对是否改变所述致动器的所述当前基本频率的确定来向连接所述致动器的所述被支撑部分的支撑元件发送信号，其中，所述支撑元件的所述信号使得所述支撑元件改变形状并且基于所述支撑元件的形状的变化来调节所述悬臂部分的所述长度的大小以将所述第一基本频率改变为第二基本频率，所述负载将利用所述第二基本频率产生声波；以及
在将所述信号发送到所述支撑元件之后，由所述分布模式扩音器将激活信号提供给所述致动器以使得所述致动器产生力，所述力使产生所述声音的所述负载振动。
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