TW202145803A - 手持式電子裝置 - Google Patents

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Abstract

一種手持式電子裝置，具有一第一揚聲器、一第二揚聲器與一音訊控制器。音訊控制器包括一訊號接收單元、一分頻單元、一諧波產生單元、一低頻強化單元與一訊號合成單元。訊號接收單元接收一原始聲音訊號據以產生第一聲道訊號與第二聲道訊號。分頻單元具有一預設分頻點，過濾第一聲道訊號以產生一低頻訊號。諧波產生單元係利用低頻訊號產生複數諧波。低頻強化單元利用這些諧波產生一強化低頻訊號。訊號合成單元係利用強化低頻訊號取代低頻訊號以產生第一聲道強化訊號以驅動第一揚聲器。

Description

手持式電子裝置
本案係關於一種手持式電子裝置，特別是關於一種具有多個揚聲器的手持式電子裝置。
傳統的手持式電子裝置，如智慧型手機，受到其內部空間限制，為求雙聲道平衡以及播放影片時與音場之匹配，往往需要犧牲下揚聲器之音質音色，來配合條件較差的上揚聲器，而影響整體音質呈現。
本案提供一種手持式電子裝置。此手持式電子裝置包括一第一揚聲器、一第二揚聲器、一殼體與一音訊控制器。其中，殼體具有一第一空間與一第二空間，分別用以容納第一揚聲器與第二揚聲器。音訊控制器係設置於殼體內，且包括一訊號接收單元、一分頻單元、一諧波產生單元、一低頻強化單元與一訊號合成單元。其中，訊號接收單元係接收一原始聲音訊號，並依據原始聲音訊號產生一第一聲道訊號與一第二聲道訊號。分頻單元係接收第一聲道訊號，並具有一預設分頻點用以過濾第一聲道訊號以產生一低頻訊號。諧波產生單元係利用低頻訊號產生複數諧波。低頻強化單元係利用這些諧波產生一強化低頻訊號。訊號合成單元係利用強化低頻訊號取代低頻訊號以產生一第一聲道強化訊號。其中，第一聲道強化訊號係用以驅動第一揚聲器，第二聲道訊號係用以驅動第二揚聲器。
本案所提供的手持式電子裝置透過強化第一聲道訊號之低頻部分，改善設置於第一空間之第一揚聲器的發聲效果，解決第一空間不足對於揚聲器之結構特性的限制，以達到雙聲道平衡，同時提升整體的音質呈現。
本案所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及圖式作進一步之說明。
下面將結合示意圖對本案的具體實施方式進行更詳細的描述。根據下列描述和申請專利範圍，本案的優點和特徵將更清楚。需說明的是，圖式均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本案實施例的目的。
第一圖係本案手持式電子裝置一實施例之外觀示意圖，第二圖係第一圖之手持式電子裝置內部空間示意圖。此手持式電子裝置100可以是一手機、平板電腦或是其他具有多個喇叭提供多聲道音效的手持式電子裝置。
此手持式電子裝置100包括一第一揚聲器120、一第二揚聲器140與一音訊控制器160（圖中未示，請一併參照第三圖）。此手持式電子裝置100之殼體110內部具有一第一空間A1與一第二空間A2分別用以容納第一揚聲器120與第二揚聲器140。第二空間A2係大於第一空間A1，因此，第二空間A2可容納尺寸較大的揚聲器。
手持式電子裝置100的底部可利用的空間通常大於頂部可利用的空間，因此，以下第一空間A1以頂部空間為例、第二空間A2以底部空間為例進行說明。
在一實施例中，第二揚聲器140之最大震幅差(max excursion, Xmax(peak))大於第一揚聲器120之最大震幅差。在一實施例中，第二揚聲器140與第一揚聲器120之最大震幅差的差值大於或等於0.1mm。
在一實施例中，第一揚聲器120係一高功率受話器(receiver)，第二揚聲器140係一傳統振幅揚聲器。在一實施例中，第一揚聲器120係一傳統振幅揚聲器，第二揚聲器140係一超線性揚聲器(super linear speaker)。在一實施例中，第一揚聲器120為正出音（即朝向使用者之方向發出聲音），第二揚聲器140為側出音（即朝向手持式電子裝置之下方）。不過亦不限於此。在一實施例中，第二揚聲器140亦可為正出音。
請一併參照第三圖所示，第三圖係第一圖之手持式電子裝置一實施例之方塊示意圖。音訊控制器160係設置於殼體110內，以電性連接第一揚聲器120與第二揚聲器140。此音訊控制器160包括一訊號接收單元162、一分頻單元164、一諧波產生單元166、一低頻強化單元168與一訊號合成單元169。在一實施例中，此音訊控制器160可以是一獨立的音訊控制晶片。在一實施例中，此音訊控制器160可以是控制晶片中的部分電路。在一實施例中，此音訊控制器160可以是單純硬體，或是硬體與軟體之結合。
其中，訊號接收單元162係接收一原始聲音訊號S0，並依據此原始聲音訊號S0產生一第一聲道訊號S1與一第二聲道訊號S2。此原始聲音訊號S0可來自通話聲音、手持式電子裝置內建音樂撥放器所撥放的音樂檔案、手持式電子裝置內建影像撥放器所撥放的影音檔案等。在一實施例中，前述原始聲音訊號S0係一雙聲道訊號，第一聲道訊號S1與第二聲道訊號S2分別為左聲道訊號與右聲道訊號。
分頻單元164係接收第一聲道訊號S1，並具有一預設分頻點用以過濾第一聲道訊號S1以產生一低頻訊號Slf。在一實施例中，此預設分頻點為750~850Hz。此預設分頻點的位置須視第一揚聲器120之結構特性進行調整。在一實施例中，此分頻單元164包括一低通過濾器1642，用以依據預設分頻點過濾第一聲道訊號S1以產生低頻訊號Slf。
諧波產生單元166係利用低頻訊號Slf產生複數諧波(harmonic wave)Sh2, Sh3…Shi，其中，i代表諧波的次數(order)。在一實施例中，這些諧波Sh2, Sh3…Shi係此低頻訊號Slf之整數倍諧波(integer harmonic wave)。
低頻強化單元168係利用這些諧波Sh2, Sh3…Shi產生一強化低頻訊號Slf’。在一實施例中，低頻強化單元168係利用對應至這些諧波Sh2, Sh3…Shi之複數預設諧波權重值w2, w3…wi加權這些諧波Sh2, Sh3…Shi以產生強化低頻訊號S1f’。諧波產生單元166產生之諧波次數(order)與諧波數量，以及預設諧波權重值w2, w3…wi的數值，需視第一揚聲器120之結構特性以及第一揚聲器120與第二揚聲器140間之聲音平衡而定。在一實施例中，低頻強化單元168可利用低頻訊號Slf之二至八次諧波產生此強化低頻訊號Slf’，且對應至這些諧波的預設諧波權重值小於0.6。
在前述實施例中，低頻強化單元168係利用二次(order)以上的諧波Sh2, Sh3…Shi產生強化低頻訊號S1f’，而未利用原本的低頻訊號Slf（此低頻訊號Slf為基波，或稱為一次諧波）。不過亦不限於此。在一實施例中，低頻強化單元168亦可納入一次諧波，並賦予對應之諧波權重值以產生適合第一揚聲器120之結構特性的強化低頻訊號S1f’。
訊號合成單元169係利用強化低頻訊號Slf’取代原本的低頻訊號Slf以產生一第一聲道強化訊號S1’。在一實施例中，訊號合成單元169係對第一聲道訊號S1與低頻訊號Slf進行減法處理，並將處理後的訊號(S1-Slf)與強化低頻訊號Slf’進行加法處理，以產生第一聲道強化訊號S1’。此經過低頻強化後的第一聲道強化訊號S1’係用以驅動第一揚聲器120，第二聲道訊號S2則是用以驅動第二揚聲器140。
在第三圖之實施例中，訊號合成單元169係對第一聲道訊號S1與低頻訊號Slf進行減法處理，並將處理後的訊號與強化低頻訊號Slf’進行加法處理，以產生第一聲道強化訊號S1’不過，本案亦不限於此。在一實施例中，如第四圖所示，第四圖係本案手持式電子裝置200另一實施例之方塊示意圖。分頻單元264係設定預設分頻點將第一聲道訊號S1區分出一低頻訊號Slf與一高頻訊號Shf。在一實施例中，分頻單元264可包括一低通過濾器2642與一高通過濾器2644，用以依據所設定的預設分頻點過濾第一聲道訊號S1以產生低頻訊號Slf與高頻訊號Shf。關於低頻訊號Slf之後續強化處理與第三圖之實施例相同，在此不予贅述。
低頻強化單元168產生強化低頻訊號Slf’後，本實施例之訊號合成單元269係合併高頻訊號Shf與強化低頻訊號Slf’，以產生第一聲道強化訊號S1’，而不需對第一聲道訊號S1與低頻訊號Slf進行減法處理。
第五圖係本案手持式電子裝置又一實施例之內部空間示意圖。本實施例之手持式電子裝置300係一手機。相較於第二圖之實施例，本實施例之手持式電子裝置300更包括一麥克風380。此麥克風380係位於殼體110內之第二空間A2以接收使用者通話聲音，並將所接收之外部聲音轉換為輸入訊號傳送至音訊控制器160供後續處理。舉例來說，此輸入訊號可轉換為聲音檔案儲存，或是透過無線網路傳送至其他通話對象。
本案所提供的手持式電子裝置100, 200, 300透過強化第一聲道訊號S1之低頻部分，改善設置於頂部空間之第一揚聲器120的發聲效果，解決頂部空間不足對於第一揚聲器120之結構特性的限制，以達到雙聲道平衡，同時提升整體的音質呈現。
上述僅為本案較佳之實施例而已，並不對本案進行任何限制。任何所屬技術領域的技術人員，在不脫離本案的技術手段的範圍內，對本案揭露的技術手段和技術內容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本案的技術手段的內容，仍屬於本案的保護範圍之內。
100,200,300:手持式電子裝置 120:第一揚聲器 140:第二揚聲器 160:音訊控制器 110:殼體 A1:第一空間 A2:第二空間 162:訊號接收單元 164,264:分頻單元 166:諧波產生單元 168:低頻強化單元 169,269:訊號合成單元 S0:原始聲音訊號 S1:第一聲道訊號 S2:第二聲道訊號 Slf:低頻訊號 1642,2642:低通過濾器 2644:高通過濾器 Sh2,Sh3,...Shi:諧波 S1f':強化低頻訊號 w2,w3,...wi:諧波權重值 S1':第一聲道強化訊號 Shf:高頻訊號 380:麥克風
第一圖係本案手持式電子裝置一實施例之外觀示意圖； 第二圖係第一圖之手持式電子裝置內部空間示意圖； 第三圖係第一圖之手持式電子裝置一實施例之方塊示意圖； 第四圖係本案手持式電子裝置另一實施例之方塊示意圖；以及 第五圖係本案手持式電子裝置又一實施例之內部空間示意圖。
100:手持式電子裝置
120:第一揚聲器
140:第二揚聲器
160:音訊控制器
162:訊號接收單元
164:分頻單元
166:諧波產生單元
168:低頻強化單元
169:訊號合成單元
S0:原始聲音訊號
S1:第一聲道訊號
S2:第二聲道訊號
S1f:低頻訊號
1642:低通過濾器
Sh2,Sh3,...Shi:諧波
S1f’:強化低頻訊號
w2,w3,...wi:諧波權重值
S1’:第一聲道強化訊號

Claims (10)

  1. 一種手持式電子裝置，包括： 一第一揚聲器； 一第二揚聲器； 一殼體，具有一第一空間與一第二空間分別用以容納該第一揚聲器與該第二揚聲器；以及 一音訊控制器，包括： 一訊號接收單元，接收一原始聲音訊號，並依據該原始聲音訊號產生一第一聲道訊號與一第二聲道訊號； 一分頻單元，接收該第一聲道訊號，並設定一預設分頻點過濾該第一聲道訊號以產生一低頻訊號； 一諧波產生單元，利用該低頻訊號產生複數諧波；以及 一低頻強化單元，利用該些諧波產生一強化低頻訊號；以及 一訊號合成單元，利用該強化低頻訊號取代該低頻訊號以產生一第一聲道強化訊號； 其中，該第一聲道強化訊號係用以驅動該第一揚聲器，該第二聲道訊號係用以驅動該第二揚聲器。
  2. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該第二揚聲器之最大震幅差(max excursion)大於該第一揚聲器之最大震幅差。
  3. 如請求項2所述之手持式電子裝置，其中，該第二揚聲器與該第一揚聲器之最大震幅差的差值大於或等於0.1mm。
  4. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該第二揚聲器係一超線性揚聲器(super linear speaker)。
  5. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該第一揚聲器係一高功率受話器(receiver)。
  6. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該預設分頻點為750~850Hz。
  7. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該分頻單元包括一低通過濾器，用以依據該預設分頻點過濾該第一聲道訊號以產生該低頻訊號。
  8. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該些諧波係整數倍諧波(integer harmonic wave)。
  9. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該低頻強化單元係依據對應至該些諧波之複數預設諧波權重值加權該些諧波以產生該強化低頻訊號。
  10. 如請求項1所述之手持式電子裝置，其中，該第二空間大於該第一空間。
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