移动设备制造技术

一种操作为在听筒模式和免提模式之间切换的移动设备。诸如移动电话的移动设备通常具有两个扬声器，一个用于在听筒模式中使用，一个用于在免提模式中使用。描述了一种操作为在听筒模式和免提模式之间切换的移动设备(1100)，该移动设备包括在移动设备的听筒模式和免提模式中操作的接收机扬声器(10)，以及在移动设备的免提模式中操作的免提扬声器(12)。移动设备在免提模式中操作，以便将至少一个音频信号路由到接收机扬声器和免提扬声器。使用免提扬声器和接收机扬声器可在不增加成本的情况下改进声音质量。

【技术实现步骤摘要】
移动设备
本专利技术涉及可操作为在听筒操作模式和免提操作模式之间切换的移动设备。
技术介绍
诸如移动电话或平板电脑的大多数移动设备支持听筒和免提或扬声器电话声音重现模式。图1中示出了一种示例已知移动电话100。在听筒模式中，使用了所谓的接收机扬声器10。所述接收机扬声器10或扬声器在声学上被设计和调谐为在与耳部声学耦合时提供最佳的声学响应。接收机扬声器10的声学端口(其是手机外壳中的声音出口)总是位于手机正面顶部。接收机扬声器10的额定阻抗典型地是16或32欧姆，且其通常由具有等于或小于电池电源电压的最大峰值输出电压的专用功率放大器来驱动，其中电池电源电压典型地等于或小于3.7或4.2伏。免提扬声器12典型地安装于封闭盒中，大多数时候位于手机的底部，装于正面()、背面(8X)或侧面(5)。免提扬声器12被设计和调谐成在远场收听状况中提供其最佳声学响应。它的额定阻抗典型地是4到8欧姆，且它典型地由具有大于或等于5伏的最大峰值输出电压的提升功率放大器来驱动。图2示出了在移动设备中使用的典型布置。接收机均衡(equalization)滤波器18和免提均衡滤波器14分别表示用来调整所述接收机和免提扬声器的声学响应的均衡滤波器。在只有接收机扬声器或免提扬声器活动的情况下，听筒模式和免提模式是相互排斥的。这在图2中由开关22示意性地表示，所述开关22可实际被实施为软件、硬件或软硬件的组合。这一点的原因是，两种扬声器都被设计为在它们各自的使用情况中最优地工作。接收机扬声器10的尺寸较小，导致与较大的免提扬声器相比具有较低的效率(SPL/瓦)以及较低的机械和热限制；接收机扬声器具有较高的DC阻抗，其典型地是32欧姆。当与当前用于接收机扬声器的具有受限干线电压的音频放大器组合使用时，这将限制输出功率可能性。接收机扬声器10通常被设计为用于开放后盖配置中，开放后盖配置的特点在于扬声器后盖未被密封。这导致会降低远场重现的声学捷径(shortcut)，尤其在低频处更是如此。图3示出了当由相同的信号电驱动时典型的智能手机(比如5)上在远场(典型地，离扬声器20cm)测量的接收机扬声器和免提扬声器的频谱300。该信号可以是例如低电平白噪声。免提扬声器具有合理平坦的频率响应24，而远场接收机扬声器频率响应26在音频质量方面要差得多。一些移动设备配备有两个免提扬声器，例如具有两个装于正面的免提扬声器。这导致在声压水平和立体映像方面都有显著的提高。然而，使用两个免提扬声器在材料、空间和功率消耗方面都导致成本更高。
技术实现思路
在所附的权利要求中对本专利技术的各个方面进行了定义。在第一方面中，描述了一种可操作为在听筒模式和免提模式之间切换的移动设备，所述移动设备包括可在所述移动设备的所述听筒模式和所述免提模式中操作的接收机扬声器，和可在所述移动设备的所述免提模式中操作的免提扬声器，其中所述移动设备可在免提模式中操作，以便将至少一个音频信号路由到所述接收机扬声器和所述免提扬声器。与只是免提扬声器的情况相比较，接收机扬声器与免提扬声器相组合导致比更广的空间声音映像。在实施方式中，移动设备可包括具有耦合到接收机扬声器的输出端的接收机均衡滤波器、具有耦合到免提扬声器的输出端的免提均衡滤波器；其中所述移动设备可在免提模式中运行，以便将至少一个音频信号路由到所述接收机均衡滤波器的输入端和所述免提均衡滤波器的输入端。接收机均衡器(equaliser)滤波器可被用来成形(shape)频率响应，以便将所述接收机扬声器的高频响应与所述免提扬声器的高频响应更接近地匹配。在实施方式中，所述接收机均衡滤波器可在听筒模式中具有第一滤波器特性，而在免提模式中具有不同的第二滤波器特性。在实施方式中，所述移动设备可包括高通滤波器，其中所述移动设备可在免提模式中操作，以便在滤波器级联中耦合高通滤波器和接收机均衡滤波器，并且将所述至少一个音频信号路由到所述滤波器级联。高通滤波器在免提模式中阻挡来自所述接收机扬声器的低频，以便限制扬声器的扬声器膜片的位移(excursion)。所述高通滤波器和所述接收机均衡滤波器可被布置在级联中。可在不影响性能的情况下改变滤波器在级联中的顺序。在实施方式中，所述移动设备可包括交叉路径滤波器，其中交叉路径滤波器的输入端耦合到所述接收机扬声器的输入端，以及所述交叉路径滤波器的输出端耦合到所述免提扬声器的输入端。所述交叉路径滤波器可具有低通滤波器特性。在实施方式中，交叉路径滤波器和高通滤波器可操作为交叉滤波器网络。在交叉滤波器网络中，所述低通滤波器的阻带可对应于所述高通滤波器的通带。在一些实施方式中，在所述阻带和通带之间可以存在重叠。当音频信号是具有两个音频声道的立体声时，被高通滤波器阻挡的第一声道中的频率被路由到免提扬声器并与第二声道混合。这可确保原始立体声信号的音频内容不丢失。在实施方式中，所述移动设备可向接收机扬声器和免提扬声器传送相同的音频信号。对于单声道音频信号，由于所有音频内容都在一个声道中，所以不需要交叉路径滤波器。在音频信号是立体声信号的实施方式中，所述移动设备可在免提模式中操作，以将所述音频信号的第一声道传送到免提扬声器并将所述音频信号的第二声道传送到所述接收机扬声器。在实施方式中，所述移动设备可包括空间声音处理器。该空间声音处理器42可使用本领域人员已知的处理技术来以立体声拓宽或3D虚拟化的形式提供进一步改进的空间声音体验。这些技术可包括极性反转，这得到了已知用来提供增加的感知声音舞台宽度的偶极(图8)频率响应。在免提模式中在接收机音频信号路径上具有高通滤波器的实施方式可以包括低通滤波器，该低通滤波器具有耦合到免提均衡滤波器的输入端的输出端。这在免提模式中可用于单声道信号输入或下混合立体声信号输入，并允许交叉操作模式。由于免提扬声器通常比接收机扬声器的尺寸更大，所以音频信号的低音频率被传送或路由到免提扬声器，并且高音频率被传送或路由到接收机扬声器。交叉频率可被选为使得免提扬声器操作于只需要机械保护的频率范围中，而接收机扬声器可操作于只需要热保护的范围中。这可以简化这一模式中要求的扬声器线圈监测和保护并可改进感知到的声音质量。移动设备的实施方式可包括耦合到高通滤波器的输入端的接收机音频处理器，耦合到免提均衡滤波器的输入端的免提音频处理器，以及耦合到免提音频处理器、接收机音频处理器和所述高通滤波器的增益对齐器(aligner)；其中所述增益对齐器可操作为将路由到接收机扬声器的音频信号和路由到免提扬声器的另一音频信号之间的时间变化增益对齐。可通过增益对齐器来调节各个音频信号路径上的音频处理器，从而对齐所述时间变化增益。这可通过例如将两个增益都设为最小值来完成。在处理到免提扬声器和接收机扬声器的各自音频信号路径之间的增益的过程中，这可对由于音频信号路径的不同特性而导致的变化进行补偿。在高音频回放电平处，接收机音频路径增益可被限制为防止放大器限幅(clipping)或扬声器损坏。所述增益对齐导致对所述免提扬声器的次优使用。所述增益对齐器还能动态地控制高通滤波器截止(cut-off)频率。较高的截止频率会增加信号净空(headroom)，且其可允许在接收机音频路径上并从而在免提音频路径上(由于增益对齐)均具有的更高增益。在低回放电平处，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种操作为在听筒模式和免提模式之间切换的移动设备，该移动设备包括：接收机扬声器，所述接收机扬声器在所述移动设备的所述听筒模式和所述免提模式中进行操作，以及免提扬声器，所述免提扬声器在所述移动设备的所述免提模式中进行操作；其中所述移动设备在免提模式中操作，以便将至少一个音频信号路由到所述接收机扬声器和所述免提扬声器。

【技术特征摘要】
2013.07.02 EP 13174791.71.一种操作为在听筒模式和免提模式之间切换的移动设备，该移动设备包括：接收机扬声器，所述接收机扬声器接收至少一个音频信号，并在所述移动设备的所述听筒模式和所述免提模式中进行操作，免提扬声器，所述免提扬声器在所述移动设备的所述免提模式中进行操作，接收机均衡滤波器，所述接收机均衡滤波器操作为在所述听筒模式中具有第一滤波器特性，以及在所述免提模式中具有不同的第二滤波器特性，所述第二滤波器特性为用于将接收机扬声器的声学响应与免提扬声器的声学响应相匹配的特性，所述接收机均衡滤波器具有耦合到所述接收机扬声器的输出端，免提均衡滤波器，所述免提均衡滤波器具有耦合到所述免提扬声器的输出端；交叉路径滤波器，所述交叉路径滤波器具有输入端和低通滤波特性，其被配置为在免提模式中所述交叉路径滤波器的输入端耦合到所述接收机扬声器的输入端；混合器，被配置把交叉路径滤波器的输出与至少一个音频信号混合，并将混合后的信号耦合到免提扬声器的输入端；其中所述移动设备响应于切换到免提模式，将至少一个音频信号路由到所述接收机均衡滤波器的输入端和所述免提均衡滤波器的输入端，并响应于将所述移动设备切换到听筒模式，将音频信号路由到接收机均衡滤波器的输入端。2.根据权利要求1所述的移动设备，所述移动设备还包括高通滤波器，其中所述移动设备在免提模式中操作，以便在滤波器级联中耦合所述高通滤波器和所述接收机均衡滤波器并且将所述至少一个音频信号路由到所述滤波器级联。3.根据权利要求2所述的移动设备，其中所述交叉路径滤波器和所述高通滤波器操作为交叉滤波器网络。4.根据权利要求1或2所述的移动设备，其中所述移动设备在所述免提模式中操作，以便将至少一个音频信号中的第一音频信号路由到所述免提扬声器并将至少一个音频信号中的第二音频信号路由到所述接收机扬声器。5.根据权利要求1或2所述的移动设备，所述移动设备还包括：空间声音处理器，所述空间声音处理器耦合到所述接收机均衡滤波器的所述输出端和所述免提均衡滤波器的所述输出端，以及在操作中，所述空间声音处理器在所述音频信号路径之一上处理所述至少一个音频信号，以使得所述接收机扬声器和所述免提扬声器的所感知的空间分离增加。6.根据权利要求2所述的移动设备，所述移动设备还包括输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·马库斯，
申请(专利权)人：恩智浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL