用于提供对于音频信号的频率响应的设备及方法技术

本发明专利技术涉及一种设备，其包含外壳和耦合到所述外壳的压电元件。所述设备还包含耦合到所述外壳的电磁元件。所述压电元件经配置以通过振动所述外壳的第一部分而将第一频带内的第一信号转化成第一声波。所述电磁元件经配置以通过振动所述外壳的所述第一部分和所述外壳的第二部分而将第二频带内的第二信号转化成第二声波。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】优先权要求本申请案要求2013年7月5日申请的名为“用于提供对于音频信号的频率响应的设备和方法(APPARATUSANDMETHODFORPROVIDINGAFREQUENCYRESPONSEFORAUDIOSIGNALS)”的美国临时申请案第61/843,275号和2013年12月18日申请的名为“用于提供对于音频信号的频率响应的设备和方法(APPARATUSANDMETHODFORPROVIDINGAFREQUENCYRESPONSEFORAUDIOSIGNALS)”的美国非临时申请案第14/133,092号的优先权，两个美国申请案中的每个的内容以全文引用的方式并入本文中。
本专利技术大体上与提供对于音频信号的频率响应相关。
技术介绍
技术的进步已经产生了更小且更强大的计算装置。举例来说，目前存在各种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如较小、轻重量且易于由用户携带的便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置。更确切地说，例如蜂窝式电话和因特网协议(IP)电话等便携式无线电话可经由无线网络传送语音和数据包。另外，许多此类无线电话包含并入其中的其它类型的装置。举例来说，无线电话还可包含数字静态相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。并且，此类无线电话可处理可执行指令，其包含可用于接入因特网的软件应用程序，例如，网页浏览器应用程序。照此，这些无线电话可以包含大量计算能力。可限制便携式计算装置的声音再现能力。举例来说，无线电话可支持在窄声频范围内对音频信号的音频信号再现。然而，对支持用于更宽范围的声频的音频信号再现的需求不断增加。为进行说明，存在对无线电话支持超宽带频率范围内(例如，从约50赫兹(Hz)到约14千赫兹(kHz))的音频信号和/或超声波信号(例如，范围为约20kHz到60kHz以上的信号)的需求。常规的无线电话的耳机不能够为超宽带频率范围内的每一音频信号或为超声波信号提供高保真度频率响应。举例来说，无线电话可包含移动质量换能器。移动质量换能器可使用大膜片以再现在低频率处的声音。然而，高频信号产生来自移动质量换能器的不规则的频率响应(例如，归因于膜片的振动)。常规耳机还可限制特定环境下无线电话的能力。举例来说，常规耳机可包含与移动质量换能器相关联的声学端口以提供对音频信号的频率响应。声学端口可能使得无线电话的内部线路受到由水或其它环境因素引起的损害。
技术实现思路
本专利技术揭示用于提供对音频信号的频率响应的方法和设备。音频信号可包含在上频带内的高频分量和在下频带内的低频分量。滤波器(例如，高通滤波器和低通滤波器)可分离高频分量与低频分量。音频信号的高频分量可经放大且提供到耦合到外壳或移动装置的前侧玻璃的第一致动器(例如，压电元件)，且低频分量可经放大且提供到耦合到外壳或移动装置的前侧玻璃的第二致动器(例如，电磁元件或移动质量换能器)。压电元件可致使外壳的第一部分响应于接收放大的高频分量而振动，且电磁元件可致使外壳的第二部分响应于接收放大的低频分量而振动。第一声波可通过压电元件响应于外壳的第一部分的振动而产生，且第二声波可通过电磁元件响应于外壳的第一和第二部分的振动而产生。沿着外壳的位置(例如，“甜点(sweetspot)”)(其中第一声波与第二声波交叉)可提供经提高的音频质量(例如，提高的声音质量)。举例来说，沿着外壳的位置可为覆盖整个超宽带频率范围(例如，从约50赫兹(Hz)到14千赫兹(kHz))和/或覆盖超声波信号的音频信号提供频率响应。在特定实施例中，设备包含外壳和耦合到外壳的压电元件。设备还包含耦合到外壳的电磁元件。压电元件经配置以通过振动外壳的第一部分而将第一频带内的第一信号转化成第一声波。电磁元件经配置以通过振动外壳的第一部分和外壳的第二部分而将第二频带内的第二信号转化成第二声波。在另一特定实施例中，方法包含使用在第一频带内的第一信号驱动耦合到外壳的第一部分的压电元件。压电元件通过振动外壳的第一部分将第一信号转化成第一声波。方法还包含使用在第二频带内的第二信号驱动耦合到外壳的第二部分的电磁元件。电磁元件通过振动外壳的第一部分和外壳的第二部分将第二信号转化成第二声波。在另一特定实施例中，非暂时性计算机可读媒体包含在由处理器执行时致使处理器使用在第一频带内的第一信号驱动耦合到外壳的第一部分的压电元件的指令。压电元件通过振动外壳的第一部分将第一信号转化成第一声波。也可执行指令以致使处理器使用在第二频带内的第二信号驱动耦合到外壳的第二部分的电磁元件。电磁元件通过振动外壳的第一部分和外壳的第二部分将第二信号转化成第二声波。在另一特定实施例中，设备包含外壳和用于将第一信号转化成第一声波的装置。用于将第一信号转化成第一声波的装置包含响应于接收第一信号而振动外壳的第一部分的第一致动器。响应于振动外壳的第一部分的第一致动器而产生第一声波。设备还包含用于将第二信号转化成第二声波的装置。用于将第二信号转化成第二声波的装置包含响应于接收第二信号而振动外壳的第一部分和外壳的第二部分的第二致动器。响应于振动外壳的第一部分和外壳的第二部分的第二致动器而产生第二声波。由所揭示的实施例中的至少一个提供的一个特定优点是为在超宽带频率范围内(例如，从约50赫兹(Hz)到约14千赫兹(kHz))的音频信号提供频率响应的能力。由所揭示的实施例中的至少一个提供的另一优点是无需外壳中的声学端口而产生声波的能力，其可由于外壳中不存在开口而改进用于手持式音频装置的防水技术。本专利技术的其它方面、优点及特征将在审阅整个申请案之后变得显而易见，所述申请案包含以下部分：附图说明、实施方式和权利要求。附图说明图1是可操作以为扩展的频率范围内的音频信号提供频率响应的系统的特定说明性实施例的框图；图2是耦合到外壳的图1的致动器的图；图3是对应于沿着图2的外壳传播的声波的振动的图；图4是为扩展的频率范围内的音频信号提供频率响应的方法的特定实施例的流程图；以及图5是包含可操作的组件以为在扩展的频率范围内的音频信号提供频率响应的无线装置的框图。具体实施方式图1说明可操作以为在特定频率范围内的音频信号提供频率响应的系统100的特定说明性实施例。举例来说，系统100可为超宽带频率范围(例如，从约50赫兹(Hz)到约14千赫兹(kHz))内的音频信号提供频率响应。系统100可包含音频编码器/解码器(CODEC)102、高通滤波器104、低通滤波器106、第一放大器108、第二放大器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，其包括：外壳；压电元件，其耦合到所述外壳；以及电磁元件，其耦合到所述外壳；其中所述压电元件经配置以通过振动所述外壳的第一部分将第一频带内的第一信号转化成第一声波，且其中所述电磁元件经配置以通过振动所述外壳的所述第一部分和所述外壳的第二部分将第二频带内的第二信号转化成第二声波。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.05 US 61/843,275;2013.12.18 US 14/133,0921.一种设备，其包括：
外壳；
压电元件，其耦合到所述外壳；以及
电磁元件，其耦合到所述外壳；
其中所述压电元件经配置以通过振动所述外壳的第一部分将第一频带内的第一
信号转化成第一声波，且其中所述电磁元件经配置以通过振动所述外壳的所述第
一部分和所述外壳的第二部分将第二频带内的第二信号转化成第二声波。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述压电元件为第一致动器，且其中所述电磁元
件为第二致动器。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳并不包括声学端口。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳与手持式音频装置的耳机相关联。
5.根据权利要求1所述的设备，其中声音的质量在对应于所述第一声波的第一振动与
对应于所述第二声波的第二振动交叉的位置处经提高。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳包括玻璃部分，且其中所述外壳的所述
第一部分、所述外壳的所述第二部分或两者是所述玻璃部分的一部分。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳包括塑料部分，且其中所述外壳的所述
第一部分、所述外壳的所述第二部分或两者是所述塑料部分的一部分。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳、所述压电元件和所述电磁元件经整合
到手持式音频装置中。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述手持式音频装置包括便携式电话。
10.根据权利要求1所述的设备，其中所述外壳包括移动装置的前侧玻璃部分。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述压电元件包括：
压电材料；
第一电极，其耦合到所述压电材料的第一侧面；以及
第二电极，其耦合到所述压电材料的第二侧面；
其中所述第一电极和所述第二电极经耦合以经由电触点接收所述第一信号。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一电极和所述第二电极响应于接收到所
述第一信号而跨越所述压电材料产生电场，其中所述压电材料响应于所述电场而改
变形状，且其中响应于与所述外壳的所述第一部分接触的所述压电材料的振动而产
生所述第一声波。
13.根据权利要求1所述的设备，其中所述电磁元件为移动质量换能器。
14.根据权利要求1所述的设备，其中所述电磁元件包括：
磁体；
线圈，其经耦合以经由电触点接收所述第二信号；以及
第一材料，其耦合到所述外壳的所述第二部分；
其中所述线圈响应于接收到所述第二信号而产生磁场，其中所述磁体响应于所
述磁场而移动，且其中响应于所述磁体的移动而产生所述第二声波。
15.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：里卡多·德耶苏·伯纳尔·卡斯蒂略，安德烈·古斯塔沃·普奇·舍维茨瓦，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US