CN111970607B - 扬声器调整方法与使用此方法的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种用于调整多个扬声器的扬声器调整方法，包括以下步骤：利用一个麦克风分别取得多个扬声器的多个频率响应；取得此麦克风与所述多个扬声器之间的距离信息；以及根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的输出。此外，一种使用此方法的电子装置亦被提出。

Description

扬声器调整方法与使用此方法的电子装置

技术领域

本发明涉及一种扬声器调校技术，尤其涉及一种多个扬声器之间的扬声器调整方法以及使用此方法的电子装置。

背景技术

在现今双声道的行动装置中，虽然喇叭的出音孔设置于对称的两端，但是由于喇叭单体在量产时允许±3dB的公差，加上行动装置内部的机构设计差异，行动装置的左、右声道信号的频率响应(frequency response)常会发生不一致的现象，也就造成音场偏移行动装置的中心。举例来说，当左声道的频率响应大于右声道的频率响应时，音场就会向左偏移；反之当右声道的频率响应大于左声道的频率响应时，音场就会向右偏移。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种扬声器调整方法与使用此方法的电子装置，能够通过一个麦克风来良好地调整多个扬声器的输出，使多个扬声器能够在播音时达到目标音场。

本发明实施例的扬声器调整方法用于调整多个扬声器。所述扬声器调整方法包括以下步骤：利用一个麦克风分别取得多个扬声器的多个频率响应；取得此麦克风与所述多个扬声器之间的距离信息；以及根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的输出。

本发明实施例的电子装置包括多个扬声器、麦克风以及处理器。多个扬声器用以分别拨放扫频信号。麦克风用以分别接收所述多个扬声器播放扫频信号时的多个声音信号。处理器耦接于所述多个扬声器以及所述麦克风，用以：根据所述多个声音信号取得所述多个扬声器的多个频率响应；取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的距离信息；以及根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的输出。

基于上述，本发明实施例所提出的扬声器调整方法及使用此方法的电子装置利用同一个麦克风来取得多个扬声器的多个频率响应，然后再根据这些频率响应来调整多个扬声器的输出。特别是，在根据这些频率响应来调整多个扬声器的输出时更将麦克风与多个扬声器之间的距离信息纳入考量，这样的扬声器调整方法无须考虑麦克风在大量制造时的单体差异，还能够排除麦克风到多个扬声器之间不同距离所造成的音量影响，达到良好的音场调整。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1A示出本发明一实施例的电子装置的概要方块图；

图1B示出本发明一实施例的电子装置的示意图；

图2示出本发明一实施例的扬声器调整方法的流程图；

图3示出本发明一实施例的频率响应的示意图。

具体实施方式

本发明实施例的扬声器调整方法是通过麦克风来对多个扬声器进行调整。由于麦克风与多个扬声器之间的距离可能不同，而不同的距离会导致麦克风接收到的扬声器所发出的音量具有不同的衰减，因此本发明实施例中的扬声器调整方法会将麦克风与扬声器之间的距离纳入考量来调整扬声器的输出。特别的是，使用单一个麦克风来对多个扬声器进行调整时，无须考虑多个麦克风之间的单体差异，因此只要将麦克风与多个扬声器之间的距离纳入考量即可以得到良好的调整结果。

在以下说明中通过设置有多个扬声器以及单一个麦克风的电子装置来对扬声器调整方法进行说明，但必须说明的是本发明并不限于此，所提出的扬声器调整方法也可以适用于电影院、家庭剧院等其他音响系统或电子系统。

图1A示出本发明一实施例的电子装置的概要方块图。

请参照图1A，在本实施例中，电子装置100例如包括处理器110、第一扬声器120_1、第二扬声器120_2以及麦克风130，其中第一扬声器120_1、第二扬声器120_2以及麦克风130皆耦接于处理器110。必须说明的是，本实施例中是两个扬声器作为示范性说明，但本发明并不在此限制扬声器的数量。

处理器110例如是双核心、四核心或八核心等各类型的中央处理器(centralprocessing unit，CPU)、系统芯片(system-on-chip，SOC)、应用处理器(applicationprocessor)、媒体处理器(media processor)、微处理器(microprocessor)、数字信号处理器(digital signal processor)、可程序化控制器、特殊应用集成电路(applicationspecific integrated circuits,ASIC)、可程序化逻辑装置(programmable logicdevice,PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，本发明不在此限。此外，为了方便说明，以下说明中第一扬声器120_1以及第二扬声器120_2的位置系分别指电子装置100的左声道以及右声道的出音孔位置，而麦克风130的位置系指电子装置100的出音孔的位置。

图1B示出本发明一实施例的电子装置的示意图。

请参照图1B，在本实施例中，电子装置100例如是掀盖式电子装置，包括可相互开阖的上盖140与下座150。举例来说，上盖140可以用来设置电子装置100的显示面板(未示出)，而下座150可以用来设置电子装置100的处理器110、存储器(未示出)等等，本发明并不在此设限。在本实施例中，第一扬声器120_1与第二扬声器120_2对称地固定设置于电子装置100的下座150。此外，麦克风130是固定设置于电子装置100的上盖140。

在本实施例中，第一扬声器120_1与第二扬声器120_2是对称设置，而处理器110会负责执行扬声器调整方法来调整第一扬声器120_1和/或第二扬声器120_2，使得电子装置100的音场得以维持在正中间。

值得一提的是，在本实施例中，麦克风130到第一扬声器120_1的距离d1与麦克风130到第二扬声器120_2的距离d2并不相同(例如，麦克风130不位于上盖140的中心线上)。然而，本发明并不限于此，在一些实施例中，麦克风130到第一扬声器120_1的距离d1与麦克风130到第二扬声器120_2的距离d2也可以相同(例如，麦克风130位于上盖140的中心线上)。

图2示出本发明一实施例的扬声器调整方法的流程图。

本实施例的扬声器调整方法适用于图1A、图1B中的电子装置100，故以下将会搭配电子装置100来进行说明。然而必须理解的是，本实施例的扬声器调整方法亦可适用于其他的音响系统或电子系统，而不局限于电子装置100。

请参照图2，在步骤S210中，利用麦克风来分别取得多个扬声器的多个频率响应。具体来说，每一个扬声器会分别拨放扫频信号(frequency scanning signal)，并且由麦克风来分别接收每一个扬声器播放扫频信号时的声音信号，以取得每一个扬声器的频率响应。扫频信号例如是振幅不变但频率有变化的信号，本领域技术人员当可理解扫频信号的意义，故不在此赘述。

在本实施例中，处理器110会先通过第一扬声器120_1播放扫频信号。麦克风130会接收第一扬声器120_1播放扫频信号时的声音信号，因此处理器110便能够得到第一扬声器120_1的第一频率响应。接着，处理器110会通过第二扬声器120_2播放同一扫频信号。麦克风130会接收第二扬声器120_2播放扫频信号时的声音信号，因此处理器110便能够得到第二扬声器120_2的第二频率响应。

值得一提的是，在第一扬声器120_1与第二扬声器120_2播放相同振幅的信号时，麦克风130所接收到来自第一扬声器120_1与第二扬声器120_2的声音信号的音量影响比值会正比于log(d1/d2)。也就是说，第一频率响应以及第二频率响应会关联于距离d1以及距离d2，因此若直接根据第一频率响应以及第二频率响应来调整扬声器，则这样的调整方式将会因麦克风130的位置不同而产生不同的调整结果。

在步骤S220中，取得麦克风与多个扬声器之间的距离信息。为了补偿麦克风与多个扬声器之间的距离可能造成的音量影响，必须取得麦克风与多个扬声器之间的距离相关信息，例如麦克风到每一个扬声器的距离比例，或麦克风到每一个扬声器的绝对距离等，本发明并不在此设限。

在本实施例中，处理器110可以根据电子装置100的设计，也就是第一扬声器120_1、第二扬声器120_2以及麦克风130在电子装置100上的设置位置来得到距离d1与距离d2，或是得到距离d1与距离d2之间的距离比例d1/d2。

在一些实施例中，当电子装置100为掀盖式电子装置时，其阖盖角度(即，上盖140与下座150之间的夹角)会直接影响到麦克风130、第一扬声器120_1与第二扬声器120_2之间的距离信息。此时，处理器110可以先取得上述的阖盖角度，再根据阖盖角度来计算麦克风130、第一扬声器120_1与第二扬声器120_2之间的距离信息。

然而，本发明并不在此限制距离信息的具体取得方式。在其他实施例中，电子装置100也可以设置用以量测麦克风130到第一扬声器120_1的距离d1以及麦克风130到第二扬声器120_2的距离d2的距离感测元件(未示出)，而处理器110可以直接通过距离感测元件得到距离信息。

在步骤S230中，根据所取得的多个频率响应以及距离信息调整多个扬声器。如前段落所述，在步骤S210中所取得的多个频率响应会关联于麦克风与多个扬声器之间的距离，因此在根据这些频率响应来调整多个扬声器时还必须将步骤S220中所取得的麦克风与多个扬声器之间的距离信息纳入考量。

在本实施例中，处理器110在步骤S220中取得的距离信息例如是距离比例d1/d2。据此，处理器110可以根据麦克风130所接收到来自第一扬声器120_1与第二扬声器120_2的声音信号的音量影响比值log(d1/d2)来将第一频率响应以及第二频率响应校正为第一等距离频率响应以及第二等距离频率响应，其中第一等距离频率响应与第二等距离频率响应分别用以表示排除麦克风130到第一扬声器120_1与第二扬声器120_2的距离不同所造成的音量影响后，第一扬声器120_1与第二扬声器120_2各自的频率响应。举例来说，若距离d1大于距离d2，则处理器110例如可以根据音量影响比值log(d1/d2)将第一频率响应的幅度(分贝)增加和/或将第二频率响应的幅度(分贝)减低，以排除麦克风130到第一扬声器120_1与第二扬声器120_2的距离不同所造成的音量影响。

图3示出本发明一实施例的频率响应的示意图。

请参照图3，图3中示出了第一等距离频率响应L’、第二等距离频率响应R’以及目标频率响应RT。在本实施例中，在排除了麦克风130到第一扬声器120_1与第二扬声器120_2的距离不同所造成的音量影响后，第一等距离频率响应L’与第二等距离频率响应R’仍然不相同。这样的现象可能是由第一扬声器120_1与第二扬声器120_2两者之间机构设计的差或电子装置100的元件布局等因素产生。基此，处理器110可以根据第一等距离频率响应L’以及第二等距离频率响应R2来调整多个扬声器的输出，进而调整电子装置100的音场对称性。

在本实施例中，为了平衡电子装置100的音场，处理器110例如会决定一个目标频率响应RT，以根据所决定的目标频率响应RT来调整第一扬声器120_1与第二扬声器120_2的输出，以将第一等距离频率响应L’与第二等距离频率响应R’朝向目标频率响应RT进行调整。

目标频率响应RT可以与步骤S210中所取得的多个频率响应相关或无关。在一些实施例中，目标频率响应RT可以由使用者预先定义。在一些实施例中，目标频率响应RT可以是由处理器110根据第一等距离频率响应L’与第二等距离频率响应R’所决定。举例来说，处理器110可以选择第一等距离频率响应L’与第二等距离频率响应R’的其中之一作为目标频率响应RT。举另一例来说，处理器110可以根据第一等距离频率响应L’与第二等距离频率响应R’来利用平均和/或移动平均等手段计算出目标频率响应RT。换言之，本发明并不在此限制目标频率响应RT的具体决定方式，所属领域具备通常知识者当可依其需求来实作之。

在本实施例中，在调整多个扬声器的输出时，处理器110例如是调整第一扬声器120_1以及第二扬声器120_2所对应的等化器(equalizer，EQ)，以将第一等距离频率响应L’以及第二等距离频率响应R’朝向目标频率响应RT调整。如此一来，电子装置100在通过第一扬声器120_1以及第二扬声器120_2播放音讯时能够有对称且平衡的音场。

值得一提的是，本发明并不在此限制调整多个扬声器的输出时的具体调整项目。除了各个扬声器所对应的等化器之外，也可以通过快速傅立叶转换(Fast FourierTransform，FFT)或小波转换(wavelet transform)等手段来对扬声器的输出进行调整。

综上所述，本发明实施例所提出的扬声器调整方法及使用此方法的电子装置利用同一个麦克风来取得多个扬声器的多个频率响应，然后再根据这些频率响应来调整多个扬声器的输出。特别是，在根据这些频率响应来调整多个扬声器的输出时更将麦克风与多个扬声器之间的距离信息纳入考量，这样的扬声器调整方法无须考虑麦克风在大量制造时的单体差异，还能够排除麦克风到多个扬声器之间不同距离所造成的音量影响，达到良好的音场调整。

虽然本发明已以实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更改与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求所界定的为准。

Claims (8)

1.一种扬声器调整方法，用于调整多个扬声器，所述扬声器调整方法包括：

利用麦克风分别取得所述多个扬声器的多个频率响应；

取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的距离信息；以及

根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的输出，

其中所述多个扬声器以及所述麦克风设置于掀盖式电子装置，其中取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的所述距离信息的步骤包括：

取得所述掀盖式电子装置的阖盖角度；以及

根据所述阖盖角度计算所述距离信息，

其中所述多个扬声器包括第一扬声器以及第二扬声器，其中取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的所述距离信息的步骤包括：

计算所述麦克风到所述第一扬声器的第一距离与所述麦克风到所述第二扬声器的第二距离的距离比例，

其中所述掀盖式电子装置包括上盖与下座，所述麦克风位于所述上盖的上方靠近中心处，所述第一扬声器以及所述第二扬声器分别位于所述下座的下方靠左侧处以及下方靠右侧处。

2.根据权利要求1所述的扬声器调整方法，其中根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出的步骤包括：

根据所述距离信息校正所述多个频率响应，以得到所述多个扬声器对应的多个等距离频率响应；以及

调整所述多个扬声器的所述输出，以将所述多个扬声器所对应的所述多个等距离频率响应朝向目标频率响应进行调整。

3.根据权利要求1所述的扬声器调整方法，其中根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出的步骤包括：

根据所述多个频率响应决定目标频率响应；以及

根据所述目标频率响应、所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出。

4.根据权利要求1所述的扬声器调整方法，其中根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出的步骤包括：

调整各扬声器对应的等化器。

5.一种电子装置，包括：

多个扬声器，用以分别播放扫频信号；

麦克风，用以分别接收所述多个扬声器播放所述扫频信号时的多个声音信号；以及

处理器，耦接于所述多个扬声器以及所述麦克风，用以：

根据所述多个声音信号取得所述多个扬声器的多个频率响应；

取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的距离信息；以及

根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的输出，

其中所述电子装置为掀盖式电子装置，其中在取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的所述距离信息时，所述处理器用以：

取得所述掀盖式电子装置的阖盖角度；以及

根据所述阖盖角度计算所述距离信息，

其中所述多个扬声器包括第一扬声器以及第二扬声器，其中在取得所述麦克风与所述多个扬声器之间的所述距离信息时，所述处理器用以：

计算所述麦克风到所述第一扬声器的第一距离与所述麦克风到所述第二扬声器的第二距离的距离比例，

其中所述掀盖式电子装置包括上盖与下座，所述麦克风位于所述上盖的上方靠近中心处，所述第一扬声器以及所述第二扬声器分别位于所述下座的下方靠左侧处以及下方靠右侧处。

6.根据权利要求5所述的电子装置，其中在根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出时，所述处理器用以：

根据所述距离信息校正所述多个频率响应，以得到所述多个扬声器对应的多个等距离频率响应；以及

调整所述多个扬声器的所述输出，以将所述多个扬声器所对应的所述多个等距离频率响应朝向目标频率响应进行调整。

7.根据权利要求5所述的电子装置，其中在根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出时，所述处理器用以：

根据所述多个频率响应决定目标频率响应；以及

根据所述目标频率响应、所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出。

8.根据权利要求5所述的电子装置，其中在根据所述多个频率响应以及所述距离信息调整所述多个扬声器的所述输出时，所述处理器用以：

调整各扬声器对应的等化器。

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