TW201711484A - 具有揚聲器外殼感測器之電子裝置 - Google Patents

具有揚聲器外殼感測器之電子裝置 Download PDF

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Abstract

一種電子裝置可具有用於將音訊呈現至一使用者之一揚聲器。該揚聲器可具有安裝於一揚聲器外殼中且使用一揚聲器驅動器予以驅動之一揚聲器隔膜。諸如一氣體感測器、微粒感測器或其他環境感測器之一感測器可安裝於該揚聲器外殼內。該電子裝置中之控制電路系統可移動該揚聲器隔膜以將新鮮空氣汲取至該揚聲器外殼中或捕捉一液體樣本，同時使用該環境感測器以進行感測器量測。該控制電路系統可基於來自該環境感測器之環境資料而使用一顯示器、其他視覺輸出裝置、音訊輸出裝置及/或振動輸出組件以將提醒呈現至該使用者。

Description

具有揚聲器外殼感測器之電子裝置
本申請案主張2015年5月27日申請之美國專利申請案第14/722,708號之優先權，該美國專利申請案之全文特此以引用之方式併入本文中。
本發明大體上係關於電子裝置，且更特定言之，係關於具有感測器之電子裝置。
諸如蜂巢式電話、電腦、手錶及其他裝置之電子裝置含有感測器。舉例而言，壓力感測器可用以量測大氣壓力，且周圍光感測器可用以量測環繞電子裝置之光之量。
可需要在電子裝置中提供額外感測器以向電子裝置之使用者提供關於該使用者之環境的較多資訊。此會提出挑戰。對於最佳效能，可需要將感測器安裝於感測器對環境改變敏感的裝置部位中。若感測器深深地嵌入於裝置內，則感測器可不能夠對環境進行準確量測且可在裝置內消耗多於所要空間之空間。在裝置之表面上之曝露部位中，感測器可對環境敏感，但可易遭受碰撞損害。
因此將需要能夠提供具有改良式感測器配置之電子裝置。
一種電子裝置可具有用於將音訊呈現至一使用者之一揚聲器。該揚聲器可具有安裝於一揚聲器外殼中之一揚聲器隔膜(speaker diaphragm)。該揚聲器隔膜可使用一揚聲器驅動器予以控制。
諸如一氣體感測器、微粒感測器或其他環境感測器之一感測器可安裝於該揚聲器外殼內。該外殼中之該感測器可進行溫度量測、濕度量測、諸如生物學量測的對液體之量測、對空氣中之微粒量之量測、對周圍空氣氣體濃度之量測、及其他量測。
該電子裝置中之控制電路系統可移動該揚聲器隔膜以將新鮮空氣汲取至該揚聲器外殼中，同時使用該環境感測器以進行感測器量測。該隔膜亦可用以在感測器量測期間將一液體樣本固持於鄰近於一感測器之適當位置中。
該控制電路系統可基於來自一環境感測器之環境資料而使用一顯示器或其他視覺輸出裝置、音訊輸出裝置及機械輸出組件以將提醒呈現至一使用者。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧殼體
14‧‧‧顯示器
16‧‧‧揚聲器埠/音訊埠
16'‧‧‧揚聲器外殼開口
18‧‧‧按鈕
20‧‧‧控制電路系統
22‧‧‧輸入輸出裝置
30‧‧‧顯示器覆蓋層
32‧‧‧顯示層
34‧‧‧揚聲器外殼
36‧‧‧背部容積埠(開口)
38‧‧‧揚聲器背部容積
40‧‧‧延伸揚聲器背部容積
42‧‧‧揚聲器隔膜
42-1‧‧‧位置
42-2‧‧‧經超速驅動部位
42-3‧‧‧位置
42-4‧‧‧位置
42'‧‧‧經變形隔膜
44‧‧‧線圈
46‧‧‧磁體
48‧‧‧感測器
48A‧‧‧感測器
48B‧‧‧感測器
48-1‧‧‧光源
48-2‧‧‧光偵測器
48-3‧‧‧光偵測器
52‧‧‧通風口(開口)
54‧‧‧多孔材料
56‧‧‧多孔結構/內部區域
58‧‧‧基板
60‧‧‧組件/感測器
62‧‧‧揚聲器
64‧‧‧揚聲器驅動器/致動器
66‧‧‧揚聲器容積/揚聲器腔
66'‧‧‧部分/經密封區域
66"‧‧‧部分
70‧‧‧外部區域
90‧‧‧光
90-1‧‧‧經散射光
90-2‧‧‧光
92‧‧‧微粒
94‧‧‧縱向軸線
96‧‧‧內部表面
100‧‧‧步驟
102‧‧‧線
104‧‧‧步驟
106‧‧‧步驟
110‧‧‧步驟
112‧‧‧步驟
114‧‧‧線
圖1為根據一實施例的具有諸如揚聲器及感測器之組件之說明性電子裝置的透視圖。
圖2為根據一實施例的圖1所展示之類型之說明性電子裝置的示意圖。
圖3為根據一實施例的具有包括感測器之說明性揚聲器外殼之電子裝置的橫截面側視圖。
圖4為根據一實施例的具有量測空浮微粒之感測器之說明性揚聲器外殼之部分的橫截面側視圖。
圖5為根據一實施例的展示在不同類型之操作期間可如何將揚聲器中之隔膜置放於不同位置中之說明性揚聲器外殼的橫截面側視圖。
圖6為根據一實施例的呈一組態之說明性揚聲器外殼的橫截面側視圖，在該組態中，已以延伸狀態置放隔膜以將材料自該揚聲器外殼中清空。
圖7為根據一實施例的涉及到使用電子裝置中之感測器以對環繞 電子裝置之環境進行量測之說明性步驟的流程圖。
為了評估電子裝置操作所處之環境，電子裝置可具備感測器。該等感測器可包括用於監測空氣、用於評估水樣本及用於對使用者之外界進行其他量測的感測器。此等感測器中之一或多者可定位於電子裝置中之揚聲器外殼內。藉由將感測器定位於揚聲器外殼內，可節約電子裝置內之空間。揚聲器中之隔膜之移動亦可幫助循環正被取樣之空氣或水，使得感測器量測準確地反映環繞裝置之當前環境。
圖1中展示可具備含有感測器電路系統之揚聲器外殼的類型之說明性電子裝置。電子裝置10可為諸如以下各者之計算裝置：膝上型電腦；含有嵌入式電腦之電腦監測器；平板電腦；蜂巢式電話；媒體播放器，或其他手持型或攜帶型電子裝置；諸如腕錶裝置(例如，具有腕帶之手錶)、懸垂裝置、頭戴式耳機或聽筒裝置、嵌入於眼鏡中之裝置或穿戴於使用者頭部上之其他設備的小裝置，或其他可穿戴式或小型裝置；電視；不含有嵌入式電腦之電腦顯示器；遊戲裝置；導航裝置；諸如具有顯示器之電子設備安裝於查詢一體機或汽車中所處之系統的嵌入式系統；實施此等裝置中之兩者或兩者以上之功能性的設備；或其他電子設備。在圖1之說明性組態中，裝置10為諸如蜂巢式電話、媒體播放器、平板電腦、腕用裝置或其他攜帶型計算裝置之攜帶型裝置。可視需要針對裝置10使用其他組態。圖1之實例僅僅為說明性的。
在圖1之實例中，裝置10包括諸如安裝於殼體12中之顯示器14的顯示器。有時可被稱作外殼或機殼之殼體12可由塑膠、玻璃、陶瓷、纖維複合物、金屬(例如，不鏽鋼、鋁、鈦、金等等)、其他合適材料或此等材料中之任何兩者或兩者以上之組合形成。殼體12可使用殼體12之一些或全部被加工或模製為單一結構的單體式組態予以形成，或 可使用複數個結構(例如，內部框架結構、形成外部殼體表面之一或多個結構等等)予以形成。
顯示器14可為併有導電電容性觸控感測器電極或其他觸控感測器組件(例如，電阻性觸控感測器組件、聲學觸控感測器組件、基於力之觸控感測器組件、基於光之觸控感測器組件等等)之層的觸控螢幕顯示器，或可為並非觸控敏感的顯示器。電容性觸控螢幕電極可由氧化銦錫襯墊或其他透明導電結構之陣列形成。
顯示器14可包括由液晶顯示器(LCD)組件形成之像素陣列、電泳像素陣列、電漿像素陣列、有機發光二極體像素或其他發光二極體之陣列、電潤濕像素陣列，或基於其他顯示器技術之像素。
顯示器14可使用諸如透明玻璃、清透塑膠、藍寶石或其他透明材料之層的顯示器覆蓋層予以保護。顯示器覆蓋層可為平面的或彎曲的，且可具有矩形外形、圓形外形，或其他形狀之外形。視需要，可將開口形成於顯示器覆蓋層中。舉例而言，可將開口形成於顯示器覆蓋層中以容納按鈕、揚聲器埠或其他組件。可將開口形成於殼體12中以形成通信埠(例如，音訊插口埠、數位資料埠等等)，以形成用於按鈕之開口，或以形成音訊埠(例如，用於揚聲器及/或麥克風之開口)。在圖1之實例中，殼體12具有形成揚聲器埠16之開口及用以容納按鈕18之開口。視需要，可針對殼體12使用其他配置。
圖2為裝置10之示意圖。如圖2所展示，電子裝置10可具有控制電路系統20。控制電路系統20可包括用於支援裝置10之操作的儲存及處理電路系統。儲存及處理電路系統可包括諸如硬碟機儲存體、非揮發性記憶體(例如，經組態以形成固態磁碟機之快閃記憶體或其他電可程式化唯讀記憶體)、揮發性記憶體(例如，靜態或動態隨機存取記憶體)等等之儲存體。控制電路系統20中之處理電路系統可用以控制裝置10之操作。處理電路系統可基於一或多個微處理器、微控制器、 數位信號處理器、基頻處理器、功率管理單元、音訊晶片、特殊應用積體電路等等。
可使用裝置10中之輸入輸出電路系統(諸如輸入輸出裝置22)可用以允許將資料供應至裝置10及允許將資料自裝置10提供至外部裝置。輸入輸出裝置22可包括按鈕、操縱桿、滾輪、觸控板、小鍵盤、鍵盤、麥克風、揚聲器、音調產生器、振動器、攝影機、感測器(例如，周圍光感測器、近接感測器、磁性感測器、力感測器、觸控感測器、加速度計、及其他感測器)、發光二極體及其他狀態指示器、資料埠等等。使用者可藉由經由輸入輸出裝置22來供應命令而控制裝置10之操作，且可使用輸入輸出裝置22之輸出資源而自裝置10接收狀態資訊及其他輸出。
控制電路系統20可用以在裝置10上執行軟體，諸如作業系統程式碼及應用程式。在裝置10之操作期間，在控制電路系統20上執行之軟體可使用裝置22中之感測器以蒐集感測器資料。視需要，控制電路系統20可回應於經蒐集感測器資料及其他資訊而使用裝置22以發出提醒且採取其他合適動作。舉例而言，可將可見提醒顯示於顯示器上，可使用振動器以提供振動提醒，可使用揚聲器或其他音訊輸出裝置以產生可聽提醒，發光二極體或發光二極體集合可產生具有用作提醒之色彩及/或強度之圖案的光，或可提供向使用者提醒及告知環境條件之其他輸出。可提供提醒以增強使用者之安全性，以向使用者提供健康與保健資訊，以提供天氣資訊，或以向使用者告知關於環境感測器資料之其他資訊。
圖3中展示包括環境感測器之電子裝置之部分的橫截面側視圖。如圖3所展示，裝置10可具有諸如殼體12之殼體。顯示器14可安裝於殼體12中。顯示器14可包括顯示層32(例如，液晶顯示器模組、有機發光二極體顯示器、其他類型之顯示層等等)。顯示器14之表面可使 用顯示層32中之一個層予以保護或由顯示器覆蓋層30保護。顯示器覆蓋層30可為諸如塑膠、玻璃、藍寶石或其他透明材料之層的透明材料層。
殼體12可具有形成音訊埠16之一或多個開口。諸如揚聲器62之揚聲器可具有諸如經安裝成與殼體12中形成埠16之開口對準之揚聲器外殼開口16'的對應開口。在裝置10中可存在各自具有一對應揚聲器埠16之複數個音訊埠，或在裝置10中可存在單一揚聲器及關聯音訊埠16。單一揚聲器被展示為與單一音訊埠對準的圖3之組態僅僅為說明性的。
揚聲器62可具有諸如安裝於諸如揚聲器外殼34之揚聲器外殼中之揚聲器驅動器64的揚聲器驅動器。揚聲器外殼34可具有以下各者之形狀：矩形盒、具有彎曲表面及/或平面表面之盒，或形成用於揚聲器62之揚聲器腔之任何其他合適外殼。揚聲器外殼34之壁可由以下各者形成：塑膠(例如，模製塑膠)；金屬；含有玻璃纖維、碳纖維或其他材料股線之塑膠；或其他材料。
揚聲器驅動器64可包括諸如線圈及磁體之電磁致動器結構以用於控制揚聲器隔膜42之移動。揚聲器隔膜42之移動可由來自控制電路系統20之信號控制。如圖3所展示，用於隔膜42之電磁致動器結構可由諸如線圈44之電線線圈及諸如磁體46之磁體形成。線圈44可耦接至隔膜42且可回應於由控制電路系統20施加至線圈44之信號而移動隔膜42。此類型之配置(其有時可被稱作移動線圈配置)僅僅為說明性的。驅動器64可使用移動磁體配置或其他合適組態以用於控制隔膜42之位置。
隔膜42可由塑膠、紙(例如，塗料紙)或金屬形成，可由被塗佈有金屬或其他材料之塑膠或其他材料形成，或可由其他合適材料形成。隔膜42較佳地具足夠可撓性以在將電流施加至揚聲器驅動器64時變 形，如在圖3之實例中由經變形隔膜42'所說明(例如，隔膜42可在圖3之說明性隔膜42之水平平面外向上及向下偏轉)。
揚聲器外殼34可形成圍封諸如揚聲器容積66之揚聲器容積的腔。埠16(亦即，裝置10中由殼體12中之開口形成且與外殼開口16'對準之開口)允許外部區域70中之空氣及/或水傳遞至揚聲器容積66中。揚聲器外殼34之部分亦可形成圍封揚聲器背部容積38之揚聲器背部容積腔。選用的背部容積埠(開口)36可允許背部容積38與諸如延伸揚聲器背部容積40之額外揚聲器背部容積區域連通(例如，以調諧揚聲器62之聲學回應)。隔膜42可形成將揚聲器容積66與揚聲器背部容積38分離之可撓性壁。
為了避免歸因於周圍壓力改變(例如，歸因於高度改變之空氣壓力改變)而對揚聲器62之損害，可將諸如通風口(開口)52之壓力通風口形成於延伸揚聲器背部容積40(裝置10之內部)與揚聲器容積66之間。通風口52可被覆蓋有諸如多孔材料54(例如，發泡體、網狀物等等)之多孔材料。可選擇用於通風口52之開口之大小及多孔材料54之密度以縮減通過通風口52之空氣流。此在處於不同周圍壓力之環境之間採取裝置10時允許通風口52用作壓力等化路徑，同時保持揚聲器外殼34之圍封本質(亦即，同時確保在全部側上(惟在揚聲器埠16處除外)圍封揚聲器容積66以支援適當聲學操作)。多孔結構56(例如，具有微穿孔之塑膠或金屬層、開放氣室式發泡體層、及/或網狀物層)可置放於埠16上方以防止污跡及其他污染物侵入至揚聲器容積66中。
裝置10中之內部組件可安裝於殼體12內部的諸如內部區域56之區中。裝置10中之內部組件可安裝於諸如基板58之一或多個基板上。基板58可為(例如)印刷電路(例如，由諸如玻璃纖維填充環氧樹脂之剛性印刷電路板材料形成之剛性印刷電路板，或由諸如聚醯亞胺層或其他可撓性聚合物薄片之可撓性材料形成之可撓性印刷電路)。如圖3所 展示，諸如組件60之組件可安裝於基板58上。組件60可包括感測器、積體電路、及其他電路系統(例如，圖2之控制電路系統20及輸入輸出裝置22)。
諸如感測器48之一或多個感測器可安裝於揚聲器外殼34內。舉例而言，感測器48可安裝於揚聲器容積66(亦即，由揚聲器外殼34圍封且通過埠16而與外部區域70連通之腔)中。在此位置中，感測器48可曝露於空氣、水、及裝置殼體12之外部上之其他材料，諸如鄰近於埠16之外部區域70中之材料。在操作期間，可藉由隔膜42之移動而通過埠16將空氣及/或水(例如，諸如大氣中之氣體以及水及其他液體之環境流體)汲取至內部容積66中及/或推動離開內部容積66。舉例而言，當向下移動隔膜42時，可通過埠16將外部區域70中之環境流體汲取至鄰近於感測器48之揚聲器容積66中，且當向上移動隔膜42時，可通過埠16將經汲取至容積66中之流體自容積66排出至外部70。
在不存在通過埠16之空氣流的情況下，鄰近於感測器48之空氣可變得停滯。因此，感測器量測可不準確。然而，當移動隔膜42時，可充分地再新揚聲器腔66中之空氣以允許運用感測器及感測器量測來進行準確量測。(例如，當由致動器64向上移動隔膜42時)。隔膜42之移動亦可用以再新腔66中之液體，及/或可用以幫助蒐集及暫時固持與感測器48接觸之液體樣本。
感測器48相比於諸如感測器60之內部感測器(其可通過諸如通風口52之受限流動通道而曝露於空氣)可較快速地感測環境改變(例如，環繞裝置10之空氣之改變)。因此，視需要，可結合來自感測器48之讀數而使用來自感測器60之讀數(例如，出於校準目的、用以縮減感測器48中之雜訊，等等)。
感測器48可包括諸如以下各者之環境感測器：溫度感測器、揮發性有機化合物感測器、微粒感測器、一氧化碳感測器、二氧化碳感 測器、氧氣感測器、臭氧感測器、其他氣體感測器、濕度感測器、水分感測器、量測水或其他液體中或空氣中之化合物及/或生物學物質之感測器(例如，水質感測器)、其他液體感測器，或用於量測環境之其他感測器。感測器48可安裝於一或多個基板上(例如，感測器48可以陣列而安裝於印刷電路上)，可安裝於一或多個封裝內(獨自地或以兩個或兩個以上感測器之群組)，可安裝於揚聲器容積66之上部壁上(如圖3所展示)，可安裝於其他內部壁表面上，或可使用其他配置予以安裝。
圖4為展示用於粒子感測器之說明性感測器安裝配置的圖解。在圖4之說明性組態中，感測器48具有諸如發射光90之光源48-1的光源。感測器48亦具有諸如光偵測器48-2及48-3之一或多個光偵測器。偵測器48-2及48-3可用以監測自光源48-1發射之光。揚聲器外殼34具有沿著縱向軸線94而延伸之狹長形狀。就一個合適配置而言，光源48-1定位於外殼34之一個末端處，且光偵測器48-2及48-3定位於外殼34之對置末端處。光90可在揚聲器腔66內由空氣中之微粒92散射。經散射光90-1可由光偵測器48-2偵測。在光源48-1與偵測器48-2之間的路徑中存在微粒92亦可影響偵測器48-2處接收之光(在圖4中被展示為光90-2)。藉由分析光90-1及/或光90-2，微粒感測器48之偵測器可特性化微粒92。舉例而言，可量測諸如微粒大小、微粒密度(微粒計數)及其他微粒特性之特性。
可控制揚聲器隔膜42之位置以控制揚聲器容積66中之空氣及/或液體之移動。作為一實例，考慮用於圖5之揚聲器隔膜42之不同說明性位置。在位置42-1中，揚聲器容積66中之空氣及/或液體可在揚聲器容積66之部分66"與揚聲器容積66之部分66'之間移動。揚聲器隔膜42通常可延伸為不進一步超出位置42-1(例如，當播放響亮音訊時)。在音訊播放期間，隔膜移動可足以增強通過容積66之空氣流，且藉此 確保諸如說明性感測器48A及48B之感測器接收新鮮空氣以供分析。在一些情形中，可不存在作用中音訊播放及/或可需要額外新鮮空氣。在此等情形中，可將較大驅動信號提供至驅動器64以將隔膜42超速驅動至經超速驅動部位42-2。若不需要可聽音訊播放，則可以可聽限下頻率(sub-audible frequency)(例如，1Hz至5Hz、1Hz至20Hz、小於3Hz、小於5Hz、小於15Hz、小於20Hz之頻率，或對於人耳而言為不可聽的其他合適頻率)驅動隔膜42。視需要，亦可將可聽限下頻率調變強加於現有音訊信號之頂部上。
為了捕捉及固持用於分析之樣本(例如，為了捕捉空氣或水樣本)，可將隔膜42置放於位置42-3中。在此位置中，隔膜42接觸揚聲器外殼34之內部表面96且將經捕捉樣本固持於揚聲器容積66之經密封區域66'中以供區域66'中之感測器48B分析。在裝置10浸沒於液體中時，亦可藉由完全地縮回隔膜42(亦即，在圖5之實例中向下移動隔膜42)來捕捉液體樣本，藉此將液體樣本汲取至腔66中。視需要，可將經捕捉樣本固持達一延長時間段(例如，1秒至10秒、大於10秒等等)以允許感測器48B完全地分析該樣本。在分析樣本或需要清空揚聲器外殼之內部的其他操作條件之後，可將揚聲器隔膜42延伸至圖6之位置42-4(例如，通過揚聲器外殼開口16'及殼體12中之對應開口將容積66中之空氣或液體之大部分或全部排出至裝置10之外部的位置)。
圖7中展示涉及到在操作揚聲器62以及圖1、圖2及圖3之裝置10中之其他組件時使用一或多個感測器48的說明性步驟。
在步驟100處，裝置10(例如，控制電路系統20)可判定是否自揚聲器容積66中之感測器48中之一或多者蒐集感測器資料。資料蒐集操作可由任何合適觸發事件觸發。舉例而言，控制電路系統20可自使用者蒐集指示應進行感測器量測之輸入(例如，觸控螢幕上之觸控輸入、按鈕輸入、來自語音辨識系統之語音辨識輸入等等)。控制電路 系統20亦可監測裝置10中之感測器及其他電路系統以判定是否已滿足感測器量測觸發準則。舉例而言，控制電路系統20可基於來自一氧化碳感測器(例如，當已超過預定一氧化碳含量時)或其他環境感測器之輸入而運用微粒感測器或其他環境感測器來進行量測，可在已到達特定地理部位時(例如，在裝置10中之衛星導航系統電路系統指示已到達預定部位時)進行環境感測器量測，可在已達到預定時間及日期時(亦即，根據排程)進行環境感測器量測，可在加速度計記錄裝置10之特定運動時進行量測，或基於滿足其他合適感測器觸發準則來進行量測。
若將不進行運用環境感測器之量測，則處理可循環回至用於進一步觸發條件監測之步驟100，如由線102所指示。
若在步驟100之操作期間判定將進行環境感測器量測，則處理可在步驟104處繼續。在步驟104處，控制電路系統20可判定是否將調整揚聲器隔膜42。在正常音訊播放或其他條件期間，揚聲器隔膜42可充分地移動以確保揚聲器腔66中之材料不停滯。在此情形中，可不需要隔膜42之額外啟動且處理可前進至步驟110。然而，若不存在經由揚聲器62之音訊播放且揚聲器隔膜42為靜態或以其他方式未充分地移動以確保腔66內之材料不停滯(例如，若音訊播放音量低)，或若需要移動隔膜42以捕捉液體樣本，則可在步驟106處將適當驅動信號施加至揚聲器62。
在步驟106之操作期間，可將隔膜42循環一或多次以再新腔66之空氣或其他內容物。隔膜42被循環的頻率及振幅可基於來自環境感測器或其他感測器之感測器讀數予以判定，可基於使用者輸入(例如，使用者調整設定)予以判定，可基於時間及日期資訊，或可基於其他合適參數。在一些情形中，感測器48正用以量測空氣樣本，因此，充分地移動隔膜42將會幫助確保腔66內之空氣新鮮且準確地反映使用者 之當前外界(亦即，經取樣空氣將表示使用者正在呼吸的空氣)。在其他情形中，裝置10可浸沒於諸如水之液體內以捕捉液體樣本。作為一實例，使用者可指導裝置10捕捉水樣本。裝置10可接著發出指導使用者將裝置10及埠16浸潤於水中之可見訊息。在此類型之情形中，可將隔膜42移動至諸如圖5之位置42-3的樣本捕捉位置(或完全縮回隔膜位置)，以幫助蒐集樣本且將經捕捉樣本固持於適當位置中達足夠長的時間以供環境感測器分析。可將可見輸出或其他輸出提供至使用者以指示何時已完成樣本捕捉操作(例如，使得使用者可將裝置自裝置已被浸潤之水縮回)。
一旦隔膜42已移動及/或正以所要移動而移動以最佳化感測器量測及/或捕捉樣本，就可在步驟110處使用感測器48以蒐集環境感測器資料。舉例而言，控制電路系統20可使用感測器48以蒐集溫度讀數、揮發性有機化合物讀數、微粒密度資料、一氧化碳資料、氧氣資料、臭氧資料、二氧化碳資料、水分資料、濕度資料，或其他感測器資料。資料可儲存於控制電路系統20中之儲存體中，且可使用控制電路系統20之處理電路系統予以分析。
在步驟112處，控制電路系統20可基於來自環境感測器48及/或其他感測器之經分析資料、基於時間及日期資訊、基於地理資料、基於使用者輸入及/或基於其他資料來採取合適動作。可將感測器資料保留於記錄檔中以供後續分析，可發出提醒，且可基於由控制電路系統20執行之環境感測器資料分析之結果來變更裝置操作。可產生之提醒可包括顯示器上之視覺提醒(例如，文字提醒訊息及/或圖形提醒訊息)、一或多個發光二極體或其他狀態指示器燈之集合上之可見提醒、涉及光閃爍圖案之可見提醒、涉及改變輸出光色彩之可見提醒，或其他可見提醒。所產生之提醒亦可包括可聽提醒。舉例而言，裝置10可發出提醒音調或音調圖案，可播放警告訊息，或可使用其他聲音 輸出以向使用者告知已使用環境感測器及/或其他資料而偵測之環境條件或其他條件。基於振動之提醒及其他觸覺提醒(錘擊等等)可用以提醒使用者而不產生可見及/或可聽擾動，及/或可結合可見及/或可聽提醒訊息輸出而使用。
視需要，可藉由運用環境感測器48及來自其他源之資料來偵測特定條件而觸發其他動作。作為一實例，可使用輸入輸出裝置22中之無線或有線通信電路系統以將文字訊息、電子郵件或其他電子提醒訊息發送至本端或遠端提醒訊息接收端。可使用訊息以將資料發送至遠端伺服器(例如，用於健康追蹤及其他資料記錄應用、用於進一步監測及分析等等)。若受到使用者指示，則裝置10可自動地將環境感測器讀數及其他資料告示至私用或公用網站或其他雲端服務。
作為一實例，考慮裝置10之使用者進入具有高粒子計數之環境的情境。在此情形中，裝置10可發出已超過安全微粒含量或有超過安全微粒含量之危險的提醒。可指示使用者穿戴遮罩或其他保護性衣服。
作為另一實例，使用者可進入新近噴漆之房間。該房間中之漆可正發射揮發性有機化合物。裝置10可使用揮發性有機化合物感測器以偵測化合物，向使用者告知化合物之經偵測濃度，且在已超過化合物之預定濃度的情況下警告使用者離開該區。
使用者可在熱天運動。隨著使用者在運動，裝置10可使用溫度感測器以監測當前溫度。若溫度過高，則可提醒使用者。可使用偵測使用者移動之加速度計或其他感測器及/或其他感測器以改進提醒。舉例而言，若使用者相對不活動，則可僅當已超過相對高溫度時才發出提醒，而若使用者活動，及/或濕度含量升高，則可在較低溫度時發出提醒。亦可使用經量測臭氧含量以判定何時發出提醒。若臭氧含量高，則可指示使用者放棄過度運動。
使用者可使用裝置10以監測由煙霧產生之微粒。舉例而言，在裝置10監測指示煙霧之微粒之存在時，使用者可正在睡覺。若偵測到煙霧，則可使用振動提醒、可聽提醒、可見提醒、無線傳輸提醒或其他提醒以喚醒使用者，指示使用者定位新鮮空氣，且尋求幫助。亦可使用諸如一氧化碳讀數、二氧化碳讀數、氧氣讀數及其他氣體量測之氣體感測器讀數來判定是否應發出提醒。
視需要，可發出其他類型之提醒且可基於來自一或多個揚聲器腔感測器之環境感測器資料及可用於裝置10之其他資料來採取其他類型之動作。前述實例僅僅為說明性的。
視需要，可不斷地執行圖7之程序，如由線114所指示。裝置10可使用腔66中之感測器48中之一些或全部來進行環境感測器量測，可使用已由使用者接通之感測器來進行量測，可基於來自遠端裝置之無線接收指令來進行量測，或可基於其他合適準則來進行量測。
根據一實施例，提供一種電子裝置，其包括：一殼體，其具有一揚聲器埠；一揚聲器，其與該揚聲器埠對準地安裝於該殼體內且具有圍封一揚聲器容積之一揚聲器腔；及在該揚聲器腔中之至少一個感測器，其量測通過該揚聲器埠所接收之材料。
根據另一實施例，該揚聲器具有形成該揚聲器腔之一揚聲器外殼。
根據另一實施例，通過該揚聲器埠所接收之該材料為空氣，且該感測器包括一環境感測器。
根據另一實施例，該感測器包括一氣體感測器。
根據另一實施例，該感測器包括一液體感測器。
根據另一實施例，該感測器包括一臭氧感測器。
根據另一實施例，該感測器包括選自由以下各者組成之群組的一感測器：一氧氣感測器、一一氧化碳偵測器、及一二氧化碳偵測 器。
根據另一實施例，該感測器包括一微粒感測器。
根據另一實施例，該感測器包括選自由以下各者組成之群組的一感測器：一溫度感測器、一濕度感測器、及一生物學感測器。
根據另一實施例，該材料為空氣，該揚聲器具有將該揚聲器容積與一背部容積分離之一隔膜，且該揚聲器包括一揚聲器驅動器，該揚聲器驅動器以一可聽限下頻率移動該隔膜以通過該殼體中之一揚聲器埠將該空氣汲取至該揚聲器容積中，而不將該空氣汲取至該背部容積中。
根據另一實施例，該電子裝置包括一輸入輸出裝置、及自該感測器蒐集感測器資料之控制電路系統，該控制電路系統至少部分地基於該感測器資料而使用該輸入輸出裝置以發出一提醒。
根據另一實施例，該揚聲器具有一隔膜，且該控制電路系統移動該隔膜以捕捉該材料之一樣本來運用該感測器進行量測。
根據另一實施例，該揚聲器具有一隔膜，且該控制電路系統在運用該感測器來蒐集該感測器資料時以一可聽限下頻率移動該隔膜。
根據另一實施例，該材料為空氣，且該揚聲器具有在運用該感測器來蒐集感測器資料的同時將該空氣汲取至該揚聲器容積中之一隔膜。
根據一實施例，提供一種電子裝置，其包括：一殼體，其具有一揚聲器埠開口；一揚聲器，其具有安裝於一揚聲器外殼中之一隔膜，該揚聲器外殼具有與該揚聲器埠開口對準之一開口；及在該揚聲器外殼內之一環境感測器，其對歸因於該隔膜之移動而通過該揚聲器埠開口及該揚聲器外殼中之該開口所汲取的材料進行感測器量測。
根據另一實施例，該材料包括空氣，且該電子裝置包括控制電路系統，在該控制電路系統運用該環境感測器來進行該等感測器量測 時，該控制電路系統以一可聽限下頻率移動該隔膜以將該空氣汲取至該揚聲器外殼中。
根據另一實施例，該材料包括液體，且該電子裝置包括控制電路系統，在該控制電路系統運用該環境感測器而對該液體進行該等感測器量測時，該控制電路系統將該隔膜置放於用以將該液體之一樣本固持於該揚聲器外殼內之一位置中。
根據另一實施例，該環境感測器包括選自由以下各者組成之群組的一感測器：一揮發性有機化合物感測器、一微粒感測器、一氧氣感測器、一臭氧感測器、一一氧化碳感測器、及一二氧化碳感測器。
根據另一實施例，該感測器包括選自由以下各者組成之群組的一感測器：一溫度感測器、一液體感測器、及一濕度感測器。
根據一實施例，提供一種電子裝置，其包括：一殼體；在該殼體中之一塑膠揚聲器外殼，其與該殼體中之一揚聲器埠對準；在該塑膠揚聲器外殼中之一揚聲器隔膜；及在該塑膠揚聲器外殼中之一氣體感測器，其量測自該殼體外部通過該揚聲器埠而汲取至該塑膠揚聲器外殼中之空氣。
根據另一實施例，該電子裝置包括控制電路系統，該控制電路系統在採用來自該氣體感測器之讀數時移動該揚聲器隔膜。
前文僅僅為說明性的，且熟習此項技術者可在不脫離所描述實施例之範疇及精神的情況下進行各種修改。可個別地或以任何組合實施前述實施例。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧殼體
14‧‧‧顯示器
16‧‧‧揚聲器埠/音訊埠
16'‧‧‧揚聲器外殼開口
30‧‧‧顯示器覆蓋層
32‧‧‧顯示層
34‧‧‧揚聲器外殼
36‧‧‧背部容積埠(開口)
38‧‧‧揚聲器背部容積
40‧‧‧延伸揚聲器背部容積
42‧‧‧揚聲器隔膜
42'‧‧‧經變形隔膜
44‧‧‧線圈
46‧‧‧磁體
48‧‧‧感測器
52‧‧‧通風口(開口)
54‧‧‧多孔材料
56‧‧‧多孔結構/內部區域
58‧‧‧基板
60‧‧‧組件/感測器
62‧‧‧揚聲器
64‧‧‧揚聲器驅動器/致動器
66‧‧‧揚聲器容積/揚聲器腔
70‧‧‧外部區域

Claims (21)

  1. 一種電子裝置，其包含：一殼體，其具有一揚聲器埠；一揚聲器，其與該揚聲器埠對準地安裝於該殼體內且具有圍封一揚聲器容積之一揚聲器腔；及在該揚聲器腔中之至少一個感測器，其量測通過該揚聲器埠所接收之材料。
  2. 如請求項1之電子裝置，其中該揚聲器具有形成該揚聲器腔之一揚聲器外殼。
  3. 如請求項1之電子裝置，其中通過該揚聲器埠所接收之該材料為空氣，且其中該感測器包含一環境感測器。
  4. 如請求項1之電子裝置，其中該感測器包含一氣體感測器。
  5. 如請求項1之電子裝置，其中該感測器包含一液體感測器。
  6. 如請求項1之電子裝置，其中該感測器包含一臭氧感測器。
  7. 如請求項1之電子裝置，其中該感測器包含選自由以下各者組成之群組的一感測器：一氧氣感測器、一一氧化碳偵測器、及一二氧化碳偵測器。
  8. 如請求項1之電子裝置，其中該感測器包含一微粒感測器。
  9. 如請求項1之電子裝置，其中該感測器包含選自由以下各者組成之群組的一感測器：一溫度感測器、一濕度感測器、及一生物學感測器。
  10. 如請求項1之電子裝置，其中該材料為空氣，其中該揚聲器具有將該揚聲器容積與一背部容積分離之一隔膜，且其中該揚聲器包括一揚聲器驅動器，該揚聲器驅動器以一可聽限下頻率移動該隔膜以通過該殼體中之一揚聲器埠將該空氣汲取至該揚聲器 容積中，而不將該空氣汲取至該背部容積中。
  11. 如請求項1之電子裝置，其進一步包含：一輸入輸出裝置；及自該感測器蒐集感測器資料之控制電路系統，其中該控制電路系統至少部分地基於該感測器資料而使用該輸入輸出裝置以發出一提醒。
  12. 如請求項11之電子裝置，其中該揚聲器具有一隔膜，且其中該控制電路系統移動該隔膜以捕捉該材料之一樣本來運用該感測器進行量測。
  13. 如請求項11之電子裝置，其中該揚聲器具有一隔膜，且其中該控制電路系統在運用該感測器來蒐集該感測器資料時以一可聽限下頻率移動該隔膜。
  14. 如請求項1之電子裝置，其中該材料為空氣，且其中該揚聲器具有在運用該感測器來蒐集感測器資料的同時將該空氣汲取至該揚聲器容積中之一隔膜。
  15. 一種電子裝置，其包含：一殼體，其具有一揚聲器埠開口；一揚聲器，其具有安裝於一揚聲器外殼中之一隔膜，其中該揚聲器外殼具有與該揚聲器埠開口對準之一開口；及在該揚聲器外殼內之一環境感測器，其對歸因於該隔膜之移動而通過該揚聲器埠開口及該揚聲器外殼中之該開口所汲取的材料進行感測器量測。
  16. 如請求項15之電子裝置，其中該材料包含空氣，且其中該電子裝置進一步包含控制電路系統，在該控制電路系統運用該環境感測器來進行該等感測器量測時，該控制電路系統以一可聽限下頻率移動該隔膜以將該空氣汲取至該揚聲器外殼中。
  17. 如請求項15之電子裝置，其中該材料包含液體，且其中該電子裝置進一步包含控制電路系統，在該控制電路系統運用該環境感測器而對該液體進行該等感測器量測時，該控制電路系統將該隔膜置放於用以將該液體之一樣本固持於該揚聲器外殼內之一位置中。
  18. 如請求項15之電子裝置，其中該環境感測器包含選自由以下各者組成之群組的一感測器：一揮發性有機化合物感測器、一微粒感測器、一氧氣感測器、一臭氧感測器、一一氧化碳感測器、及一二氧化碳感測器。
  19. 如請求項15之電子裝置，其中該感測器包含選自由以下各者組成之群組的一感測器：一溫度感測器、一液體感測器、及一濕度感測器。
  20. 一種電子裝置，其包含：一殼體；在該殼體中之一塑膠揚聲器外殼，其與該殼體中之一揚聲器埠對準；在該塑膠揚聲器外殼中之一揚聲器隔膜；及在該塑膠揚聲器外殼中之一氣體感測器，其量測自該殼體外部通過該揚聲器埠而汲取至該塑膠揚聲器外殼中之空氣。
  21. 如請求項20之電子裝置，其進一步包含控制電路系統，該控制電路系統在採用來自該氣體感測器之讀數時移動該揚聲器隔膜。
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