聲音產(chǎn)生器的制造方法
【專利說明】聲音產(chǎn)生器
[0001]優(yōu)先權(quán)要求
[0002]本申請案要求2013年7月5日申請的名為“用于提供對于音頻信號的頻率響應(yīng)的設(shè)備和方法(APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING A FREQUENCY RESPONSE FOR AUD1SIGNALS) ”的美國臨時申請案第61/843，275號和2013年12月18日申請的名為“用于提供對于音頻信號的頻率響應(yīng)的設(shè)備和方法(APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING AFREQUENCY RESPONSE FOR AUD1 SIGNALS) ” 的美國非臨時申請案第 14/133，092 號的優(yōu)先權(quán)，兩個美國申請案中的每個的內(nèi)容以全文引用的方式并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明大體上與提供對于音頻信號的頻率響應(yīng)相關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0004]技術(shù)的進步已經(jīng)產(chǎn)生了更小且更強大的計算裝置。舉例來說，目前存在各種便攜式個人計算裝置，包含無線計算裝置，例如較小、輕重量且易于由用戶攜帶的便攜式無線電話、個人數(shù)字助理(PDA)和尋呼裝置。更確切地說，例如蜂窩式電話和因特網(wǎng)協(xié)議(IP)電話等便攜式無線電話可經(jīng)由無線網(wǎng)絡(luò)傳送語音和數(shù)據(jù)包。另外，許多此類無線電話包含并入其中的其它類型的裝置。舉例來說，無線電話還可包含數(shù)字靜態(tài)相機、數(shù)碼攝像機、數(shù)字記錄器和音頻文件播放器。并且，此類無線電話可處理可執(zhí)行指令，其包含可用于接入因特網(wǎng)的軟件應(yīng)用程序，例如，網(wǎng)頁瀏覽器應(yīng)用程序。照此，這些無線電話可以包含大量計算能力。
[0005]可限制便攜式計算裝置的聲音再現(xiàn)能力。舉例來說，無線電話可支持在窄聲頻范圍內(nèi)對音頻信號的音頻信號再現(xiàn)。然而，對支持用于更寬范圍的聲頻的音頻信號再現(xiàn)的需求不斷增加。為進行說明，存在對無線電話支持超寬帶頻率范圍內(nèi)(例如，從約50赫茲(Hz)到約14千赫茲(kHz))的音頻信號和/或超聲波信號(例如，范圍為約20kHz到60kHz以上的信號)的需求。常規(guī)的無線電話的耳機不能夠為超寬帶頻率范圍內(nèi)的每一音頻信號或為超聲波信號提供高保真度頻率響應(yīng)。舉例來說，無線電話可包含移動質(zhì)量換能器。移動質(zhì)量換能器可使用大膜片以再現(xiàn)在低頻率處的聲音。然而，高頻信號產(chǎn)生來自移動質(zhì)量換能器的不規(guī)則的頻率響應(yīng)(例如，歸因于膜片的振動)。
[0006]常規(guī)耳機還可限制特定環(huán)境下無線電話的能力。舉例來說，常規(guī)耳機可包含與移動質(zhì)量換能器相關(guān)聯(lián)的聲學(xué)端口以提供對音頻信號的頻率響應(yīng)。聲學(xué)端口可能使得無線電話的內(nèi)部線路受到由水或其它環(huán)境因素引起的損害。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明揭示用于提供對音頻信號的頻率響應(yīng)的方法和設(shè)備。音頻信號可包含在上頻帶內(nèi)的高頻分量和在下頻帶內(nèi)的低頻分量。濾波器(例如，高通濾波器和低通濾波器)可分離高頻分量與低頻分量。音頻信號的高頻分量可經(jīng)放大且提供到耦合到外殼或移動裝置的前側(cè)玻璃的第一致動器(例如，壓電元件)，且低頻分量可經(jīng)放大且提供到耦合到外殼或移動裝置的前側(cè)玻璃的第二致動器(例如，電磁元件或移動質(zhì)量換能器)。壓電元件可致使外殼的第一部分響應(yīng)于接收放大的高頻分量而振動，且電磁元件可致使外殼的第二部分響應(yīng)于接收放大的低頻分量而振動。第一聲波可通過壓電元件響應(yīng)于外殼的第一部分的振動而產(chǎn)生，且第二聲波可通過電磁元件響應(yīng)于外殼的第一和第二部分的振動而產(chǎn)生。沿著外殼的位置(例如，“甜點(sweet spot)”)(其中第一聲波與第二聲波交叉)可提供經(jīng)提高的音頻質(zhì)量(例如，提高的聲音質(zhì)量)。舉例來說，沿著外殼的位置可為覆蓋整個超寬帶頻率范圍(例如，從約50赫茲(Hz)到14千赫茲(kHz))和/或覆蓋超聲波信號的音頻信號提供頻率響應(yīng)。
[0008]在特定實施例中，設(shè)備包含外殼和耦合到外殼的壓電元件。設(shè)備還包含耦合到外殼的電磁元件。壓電元件經(jīng)配置以通過振動外殼的第一部分而將第一頻帶內(nèi)的第一信號轉(zhuǎn)化成第一聲波。電磁元件經(jīng)配置以通過振動外殼的第一部分和外殼的第二部分而將第二頻帶內(nèi)的第二信號轉(zhuǎn)化成第二聲波。
[0009]在另一特定實施例中，方法包含使用在第一頻帶內(nèi)的第一信號驅(qū)動耦合到外殼的第一部分的壓電元件。壓電元件通過振動外殼的第一部分將第一信號轉(zhuǎn)化成第一聲波。方法還包含使用在第二頻帶內(nèi)的第二信號驅(qū)動耦合到外殼的第二部分的電磁元件。電磁元件通過振動外殼的第一部分和外殼的第二部分將第二信號轉(zhuǎn)化成第二聲波。
[0010]在另一特定實施例中，非暫時性計算機可讀媒體包含在由處理器執(zhí)行時致使處理器使用在第一頻帶內(nèi)的第一信號驅(qū)動耦合到外殼的第一部分的壓電元件的指令。壓電元件通過振動外殼的第一部分將第一信號轉(zhuǎn)化成第一聲波。也可執(zhí)行指令以致使處理器使用在第二頻帶內(nèi)的第二信號驅(qū)動耦合到外殼的第二部分的電磁元件。電磁元件通過振動外殼的第一部分和外殼的第二部分將第二信號轉(zhuǎn)化成第二聲波。
[0011]在另一特定實施例中，設(shè)備包含外殼和用于將第一信號轉(zhuǎn)化成第一聲波的裝置。用于將第一信號轉(zhuǎn)化成第一聲波的裝置包含響應(yīng)于接收第一信號而振動外殼的第一部分的第一致動器。響應(yīng)于振動外殼的第一部分的第一致動器而產(chǎn)生第一聲波。設(shè)備還包含用于將第二信號轉(zhuǎn)化成第二聲波的裝置。用于將第二信號轉(zhuǎn)化成第二聲波的裝置包含響應(yīng)于接收第二信號而振動外殼的第一部分和外殼的第二部分的第二致動器。響應(yīng)于振動外殼的第一部分和外殼的第二部分的第二致動器而產(chǎn)生第二聲波。
[0012]由所揭示的實施例中的至少一個提供的一個特定優(yōu)點是為在超寬帶頻率范圍內(nèi)(例如，從約50赫茲(Hz)到約14千赫茲(kHz))的音頻信號提供頻率響應(yīng)的能力。由所揭示的實施例中的至少一個提供的另一優(yōu)點是無需外殼中的聲學(xué)端口而產(chǎn)生聲波的能力，其可由于外殼中不存在開口而改進用于手持式音頻裝置的防水技術(shù)。本發(fā)明的其它方面、優(yōu)點及特征將在審閱整個申請案之后變得顯而易見，所述申請案包含以下部分:【附圖說明】、實施方式和權(quán)利要求。
【附圖說明】
[0013]圖1是可操作以為擴展的頻率范圍內(nèi)的音頻信號提供頻率響應(yīng)的系統(tǒng)的特定說明性實施例的框圖；
[0014]圖2是耦合到外殼的圖1的致動器的圖；
[0015]圖3是對應(yīng)于沿著圖2的外殼傳播的聲波的振動的圖；
[0016]圖4是為擴展的頻率范圍內(nèi)的音頻信號提供頻率響應(yīng)的方法的特定實施例的流程圖；以及
[0017]圖5是包含可操作的組件以為在擴展的頻率范圍內(nèi)的音頻信號提供頻率響應(yīng)的無線裝置的框圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1說明可操作以為在特定頻率范圍內(nèi)的音頻信號提供頻率響應(yīng)的系統(tǒng)100的特定說明性實施例。舉例來說，系統(tǒng)100可為超寬帶頻率范圍(例如，從約50赫茲(Hz)到約14千赫茲(kHz))內(nèi)的音頻信號提供頻率響應(yīng)。系統(tǒng)100可包含音頻編碼器/解碼器(CODEC) 102、高通濾波器104、低通濾波器106、第一放大器108、第二放大器110、壓電元件112和電磁元件114。
[0019]音頻CODEC 102可經(jīng)配置以產(chǎn)生音頻信號120。舉例來說，音頻CODEC 102可包含數(shù)模轉(zhuǎn)換器，且可將數(shù)字音頻信號解碼成音頻信號120(例如，模擬音頻信號)。在特定實施例中，音頻信號120可具有在超寬帶頻率范圍或超聲波范圍內(nèi)的頻率分量。作為非限制性實例，音頻信號120可具有大致范圍為從1kHz到14kHz的高頻分量，且音頻信號120可具有大致范圍為從50Hz到1kHz的低頻分量。音頻信號120可提供到高通濾波器104且提供到低通濾波器106。
[0020]高通濾波器104可經(jīng)配置以接收音頻信號120且通過清除音頻信號120的低頻分量而產(chǎn)生第一驅(qū)動信號122 (例如，高頻驅(qū)動信號)。舉例來說，高通濾波器104可將音頻信號120的高頻分量(例如，具有1kHz以上的頻率的分量)提供到第一放大器108，且高通濾波器104可阻擋音頻信號120的低頻分量。舉例來說，高通濾波器104可減小提供到第一放大器108的音頻信號120的低頻分量的量。低通濾波器106還可經(jīng)配置以接收音頻信號120且通過清除音頻信號120的高頻分量而產(chǎn)生第二驅(qū)動信號124 (例如，低頻驅(qū)動信號)。舉例來說，低通濾波器106可將音頻