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減少聲泄漏效應的電子裝置和相關方法與流程

文檔序號:12009216閱(yue)讀:333來源(yuan):國知局(ju)
減少聲泄漏效應的電子裝置和相關方法與流程
本發明涉及用于減少聲泄漏(acousticleakage)效應的移動通信終端。

背景技術:
移動通信終端(諸如蜂窩電話)通常包括位于終端殼體上的用于例如在電話交談期間向用戶耳朵發出聲音的揚聲器。當不使用單獨的免提或者耳機單元時,這種操作模式可以稱為“手持模式”。用戶耳朵聽到的聲音特征會隨著位置和向用戶耳朵施加的力而變化,這會導致不同程度的聲泄漏。通過聲學和/或機械設計,可以改進特定移動通信終端的泄漏容限。然而,這些設計可能要求相對強效并且大的換能器,這伴隨有移動電話的大小、重量和/或功率消耗方面的缺點。另外,泄漏導致頻率響應變化,使得一些頻率與其它頻率不同地受到影響。例如,當聲泄漏相對較大時,用戶通常更難以聽見低頻率。因此,增加揚聲器的音量不能夠充分地解決聲泄漏的問題。國際公開號WO2010/145723討論了適于估計用于減少聲泄漏效應的傳遞特性的控制單元。基于施加到揚聲器的輸入端口的電輸入信號和從聲傳感器的輸出端口接收的電輸出信號來估計傳遞特性。控制單元基于所估計的傳遞特性估計從用戶耳朵的聲泄漏程度。然而,需要用于減少聲泄漏效應的附加技術。

技術實現要素:
在一些實施方式中,電子裝置包括殼體,所述殼體包括被構造為定位于鄰近用戶耳朵的揚聲器和殼體上的位置敏感區域,該位置敏感區域被構造為當耳朵定位于鄰近揚聲器時感測用戶耳朵相對于殼體的位置并且響應于所感測到的用戶耳朵的位置來生成聲泄漏位置信號。控制單元與揚聲器和位置敏感區域通信,并且被構造為向揚聲器提供電輸入信號。控制單元還被構造為接收聲泄漏位置信號并響應于聲泄漏位置信號來調整電輸入信號。在一些實施方式中,聲泄漏位置信號包括用戶耳朵與電子裝置之間的接觸點。在一些實施方式中,聲泄漏位置信號包括用戶耳朵與電子裝置之間的一個或者更多個距離。在一些實施方式中,控制單元被構造為響應于聲泄漏位置信號,通過修改可調節濾波器并對到揚聲器的電輸入信號應用可調節濾波器來調整電輸入信號。可調節濾波器可以被構造為增加選擇的聲頻率的增益。可調節濾波器可以被構造為相對于較高頻率增加較低頻率上的增益。可調節濾波器可以被構造為以比針對比所估計的峰值頻率更高的頻率的增益的增加量要大的量,增加針對比所述估計的峰值頻率更低的頻率的增益。估計的峰值頻率可以在大約1kHz到2kHz之間。控制單元可以被構造為響應于聲泄漏位置信號來估計所估計的聲泄漏量并且響應于估計的聲泄漏量來修改可調節濾波器。在一些實施方式中,提供用于減少電子裝置中的聲泄漏的方法。電子裝置包括:殼體,所述殼體具有被構造為定位于鄰近用戶耳朵的揚聲器以及被構造為當耳朵定位于鄰近揚聲器時感測用戶耳朵相對于殼體的位置的位置敏感區域;以及控制單元,控制單元與揚聲器和位置敏感區域通信并且被構造為向揚聲器提供電輸入信號。在電子裝置的位置敏感區域接收位置輸入。響應于在位置敏感區域接收位置輸入,生成聲泄漏位置信號。響應于聲泄漏位置信號,在控制單元處調整至揚聲器的電輸入信號。在一些實施方式中,聲泄漏位置信號包括用戶耳朵與電子裝置之間的接觸點。在一些實施方式中,聲泄漏位置信號包括用戶耳朵與電子裝置之間的一個或者更多個距離。在一些實施方式中,響應于聲泄漏位置信號,通過修改可調節濾波器并對至揚聲器的電輸入信號應用可調節濾波器來調整電輸入信號。利用可調節濾波器可以修改選擇的聲頻率上的增益。利用可調節濾波器相對于較高頻率可以增加較低頻率的增益。以比針對比所估計的峰值頻率更高的頻率的增益的增加量要大的量,增加針對比所估計的峰值頻率更低的頻率的增益。在一些實施方式中,估計的峰值頻率可以在大約1kHz到2kHz之間。在一些實施方式中,響應于聲泄漏位置信號來估計所估計的聲泄漏量并且響應于估計的聲泄漏量來修改可調節濾波器。在一些實施方式中,提供用于減少電子裝置的聲泄漏的計算機程序產品。電子裝置包括殼體,殼體具有被構造為定位于鄰近用戶耳朵的揚聲器以及被構造為當耳朵定位于鄰近揚聲器時感測用戶耳朵相對于殼體的位置的位置敏感區域。計算機程序產品包括計算機可讀存儲介質,計算機可讀存儲介質具有在所述介質中實現的計算機可讀程序代碼。計算機可讀程序代碼包括被配置為在電子裝置的位置敏感區域處接收位置輸入的計算機可讀程序代碼、被配置為響應于在位置敏感區域接收位置輸入來生成聲泄漏位置信號的計算機可讀程序代碼以及被配置為響應于聲泄漏位置信號調整電輸入信號以適用于揚聲器的計算機可讀程序代碼。附圖說明附圖被包括在本申請中構成本申請的一部分,與說明書一起例示本發明的實施方式,并且用于解釋本發明的原理。圖1是根據本發明的一些實施方式的移動終端的示意圖。圖2A是根據本發明的一些實施方式的具有被定位于鄰近用戶耳朵的位置敏感區域的移動終端的側視圖。圖2B是根據本發明的一些實施方式的圖2A的移動終端以及位置圖像的前視圖。圖3A是根據本發明的一些實施方式的在鄰近用戶耳朵的另一位置的圖2A至圖2B的移動終端的側視圖。圖3B是根據本發明的一些實施方式的圖3A的移動終端以及與圖3A所示的位置相對應的位置圖像的前視圖。圖4A是根據本發明的一些實施方式的在鄰近用戶耳朵的另一位置的圖2A至圖2B的移動終端的側視圖。圖4B是根據本發明的一些實施方式的圖4A的移動終端以及與圖4A所示的位置相對應的位置圖像的前視圖。圖5是例示來自包括人造耳朵的頭和身體模擬器(HATS)的示例性測量的圖,測量包括從輸入電壓對揚聲器的幅頻響應。圖6是例示根據本發明的一些實施方式的示例性操作的流程圖。具體實施方式在下文將參照附圖和示例描述本發明,附圖中示出了本發明的多個實施方式。然而,本發明可以以許多不同形式來實施,并且不應當解釋為僅限于這里闡述的實施方式。而是,提供這些實施方式從而本公開是充分并且完整的,并將向本領域的技術人員全面傳達本發明的范圍。類似的附圖標記全篇指代類似的元件。在附圖中,為了清楚可以夸大特定線、層、部件、元件或特征的厚度。本文所使用的術語旨在僅描述特定的實施方式,并且不旨在限制本發明。如本文所使用的,除非上下文另外明確地指出,否則單數形式的“一”、“一種”、“所述”也旨在包含復數形式。還將理解的是,當措辭“包括”和/或“包含”用于本說明書時,指明了所陳述的特征、步驟、操作、元件和/或組件的存在,但不排除一個或更多個其它特征、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組的存在或添加。如這里所使用的,措辭“和/或”包括相關列出項目的一個或更多個的任意和所有組合。如此處所用的,諸如“X與Y之間”和“大約X與Y之間”這樣的語句應被解釋為包括X和Y。如此處所用的,諸如“大約X與Y之間”表示“大約X與大約Y之間”。如本文所用的,諸如“從大約X到Y”表示“從大約X到大約Y”。除非另有定義,這里使用的所有術語(包括技術和科學術語)都具有本發明所屬領域的普通技術人員所共同理解的相同含義。還要理解的是,諸如常用詞典中定義的那些術語的術語應當解釋為具有與它們在本說明書的背景中的含義一致的含義,并且不能從理想化或者過于形式化的意義上去解釋,除非在這里明確這樣定義。為了簡潔和清楚起見,將不再詳細描述已知的功能或構造。應理解當元件被稱為在另一個元件“上”、“附接到”、“連接到”、“耦接到”、“接觸”等另一個元件時,它可以直接在另一個元件上、直接附接到、連接到、耦接到或者接觸該另一個元件,或者還可以存在中間元件。相反地,當元件被稱為例如“直接”在另一個元件“上”、“直接附接到”、“直接連接到”、“直接耦接到”或“直接接觸”另一個元件時,不存在中間元件。本領域技術人員應理解的是提到的與另一特征“相鄰”設置的結構或特征的引用可以具有與該相鄰特征交疊或位于該相鄰特征下面的部分。空間關系措辭,諸如“下”、“下方”、“下部”、“上”、“上部”等可以在此使用以便于描述如在附圖中例示的一個元件或者特征與另一個元件或者特征的關系。應理解的是空間上的相對性的措辭可以旨在除了附圖中描繪的方向之外還包括使用中或者操作中的裝置的不同方向。例如,如果裝置在附圖中被翻轉,則描述為在其它元件或者特征“下方”或“下面”的元件將取向為在該其它元件或者特征“上方”。因而,示例性措辭“下方”可包括上方和下方兩個方向。裝置可以取其它方向(旋轉90度或者其它方向)并且相應地理解此處使用的空間關系描述語。類似地,僅為了說明,在此使用了措辭“向上”、“向下”、“豎直”、“水平”等,除非相反地指示。應理解的是,雖然本文可以使用措辭第一、第二等來描述各種元件,但是這些元件不應被這些措辭限制。這些措辭僅用于從另一元件區分一個元件。例如,在不脫離本公開的教導的情況下,下面討論的第一元件可以稱為第二元件。操作(或步驟)序列不限于權利要求或附圖中提供的順序,除非另有明確的指示。以下參照例示根據本發明的實施方式的方法、裝置(系統和/或裝置)和/或計算機程序產品的框圖和/或流程圖來描述本發明。應理解的是框圖和/或流程圖例示的框、以及框圖和/或流程圖例示中的框的組合可以通過本文中被稱為“電子線路”或“電路”的硬件和/或軟件實現(包括固件、駐留軟件、微代碼等)。例如,一些功能可以通過計算機程序指令實現,這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專用計算機、數字信號處理器和/或其它可編程數據處理裝置的處理器以產生機器,使得指令當通過計算機和/或其它可編程數據處理裝置的處理器被執行時,能創建用于實現框圖和/或流程框中指定的功能/動作的裝置(功能)和/或結構。這些計算機程序指令還可以存儲在可引導計算機的處理器和/或其它可編程數據處理裝置以特定方式起作用的計算機可讀存儲器中,從而在計算機可讀存儲器中存儲的指令產生包括用于實現框圖和/或流程框中指定的功能/動作的指令的產品。計算機程序指令還可以加載到計算機和/或其它可編程數據處理裝置中,以使得在計算機和/或其它可編程裝置上進行一系列操作步驟以產生計算機可實現的處理,從而在計算機或者其它可編程裝置上執行的指令提供用于實現框圖和/或流程框中指定的功能/動作的步驟。計算機可用或計算機可讀介質可以是例如(但不限于)電子、磁、光、電磁、半導體系統、裝置或設備。計算機可讀介質的更多具體的示例(非窮盡列表)可以包括以下各項:便攜式計算機磁盤、隨機存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦除可編程只讀存儲器(EPROM或閃存存儲器)、便攜式光和/或磁介質(例如閃存盤或者CD-ROM)。應注意的是,在某些另選的實現中,在框中標出的功能/動作可以不按照在流程圖中標出的順序發生。例如,根據所涉及的功能/動作,連續示出的兩個框實際上可以大體上同時執行或者有時以相反的順序執行框。此外,流程圖和/或框圖的給定框的功能可以分為多個框,并且/或者流程圖和/或框圖的兩個或更多個框的功能可以至少部分地整合。最后,在所例示的框之間可以添加/插入其它框。盡管一些圖中包括位于通信路徑上的箭頭來示出通信的主要方向,應理解的是通信可以在與所示箭頭的相反的方向上進行。僅為了例示和說明,主要在包括觸摸屏顯示器的移動終端的環境中描述了本發明的各個實施方式;然而,應理解的是本發明不限于這些實施方式,并且可以總體上在采用觸摸敏感或者位置敏感區域的任意系統中實現,諸如采用保持在耳朵附近的揚聲器的耳機、頭戴式耳機和/或其它電子裝置。如此處所用的,“位置敏感區域”可以是指終端的具有適于識別例如用戶耳朵位置的傳感器的區域,傳感器包括壓力或觸摸敏感傳感器以及可以感測接近該傳感器的物體的傳感器,例如可以用于檢測用戶耳朵到揚聲器和/或麥克風的距離的紅外檢測器。位置敏感區域可以提供或者可以不提供被構造為檢測在安裝有傳感器的區域上基于觸摸和/或運動的用戶輸入的用戶接口,諸如電子輸入裝置(例如,觸摸屏)。觸摸屏可以包括被構造為感測屏幕和放置在屏幕附近的對象之間距離的傳感器。移動終端的示例性位置敏感區域包括基于電容的觸摸敏感接口、電阻、表面聲波(SAW)、紅外、應力計、光學成像、色散信號、聲脈沖成像、受抑全內反射和/或其它觸摸或距離/位置感測技術。包括電磁輻射發射器(諸如紅外發射器)的示例性位置敏感裝置被構造為檢測對象和發射器之間的距離,這在2010年10月6日提交的美國申請序列號No.12/899,037中進行描述,其公開在此通過引用被整體并入。應理解的是這些位置敏感裝置可以包含到觸摸屏中或位于裝置的任何適當位置(例如,殼體)處。如此處所用的,術語“觸摸屏”或“觸摸敏感”裝置包括被構造為檢測物理觸摸以及該裝置和傳感器附近的另一非接觸對象之間的距離的裝置。圖1是例示根據本發明的一些實施方式的具有位置敏感區域的電子裝置的框圖。如圖1所示,示例性電子裝置100包括收發器125、存儲器130、揚聲器138、處理器140和用戶接口155。收發器125通常包括能夠協作以經由天線165向/從基站收發器發送和接收射頻信號的發送器電路150和接收器電路145。在電子裝置100和基站收發器之間發送的射頻信號可以包括用于建立和保持與另一方或目的地的通信的業務和控制信號(例如,用于來電呼叫的尋呼信號/消息)。射頻信號還可以包括分組數據信息,例如,蜂窩數字分組數據(CDPD)信息。另外,收發器125可以包括被構造為向/從其它電子裝置發送/接收信號的紅外(IR)、藍牙和/或Wi-Fi收發器。存儲器130可以代表包括易失性和/或非易失性存儲器的一系列存儲器,諸如可移除的快閃、磁的和/或光的可重寫非易失性存儲器。存儲器130可以被構造為存儲多個類別的軟件,諸如操作系統、應用程序和輸入/輸出(I/O)裝置驅動程序。操作系統可以控制系統資源的管理和/或操作并且可以協調處理器140的程序執行。I/O裝置驅動程序通常包括應用程序通過操作系統存取以與輸入輸出裝置通信的軟件例程,諸如用戶接口155中包括的那些軟件例程和/或存儲器130的其它部件。處理器140連接到收發器125、存儲器130、揚聲器138和用戶接口155。處理器140例如可以是市場上能買到的或者定制的微處理器,其被構造為協調和管理收發器125、存儲器130、揚聲器138和用戶接口155的操作。用戶接口155可以包括麥克風120、顯示屏110(諸如液晶顯示器)、位置敏感區域115、操縱桿170、鍵盤/小鍵盤105、撥號盤175、方向導航鍵180和/或指示裝置185(諸如鼠標、軌跡球等)。然而,依賴于電子裝置100提供的功能,實際上可以提供用戶接口155的附加的和/或更少的元件。例如,在一些實施方式中,位置敏感區域115可以實現為顯示屏110上的覆蓋物以提供觸摸敏感顯示屏(或“觸摸屏”)。更一般地,盡管通過例示在具體框中示出了具體功能,但是不同框的功能和/或其部分可被組合、劃分和/或取消。如圖2A至圖2B所示,移動終端200包括殼體202,殼體202上具有顯示屏210和揚聲器238。顯示屏210可以是提供第一位置敏感區域的觸摸敏感顯示屏。殼體202還包括一起可以形成組合位置敏感區域215的第二位置敏感區域212。如以上所例示的,在使用期間,用戶耳朵204定位在揚聲器238附近。如此處所用的,“揚聲器”可以包括揚聲器輸出端或者耳機(包括管道、振動板或者將聲信號傳遞到電話上某位置的其它聲學導管)。例如,揚聲器238可以包括例如定位在顯示器210下方的具有使聲音在電話外部能再現的管道和/或振動板的揚聲器電子器件。位置敏感區域215被構造為當耳朵定位在揚聲器238附近時感測用戶耳朵相對于殼體的位置,并且響應于所感測到的用戶耳朵的位置(如圖像206A所指示的)生成位置信號。為了例示,在圖2B中示出了圖像206A;然而,應理解的是圖像206A可以不必呈現在屏幕210或者區域212上,并且圖像206A指示耳朵204形成繞著揚聲器238在位置敏感區域215上的總體上環形接觸。如圖1所例示,控制器140被構造為向揚聲器138提供電輸入信號。電輸入信號使得揚聲器例如從電話或者通信連接或者其它音頻源發出聲音。控制器140進一步被構造為從位置敏感區域215(如位置圖像206A表示)接收位置信號并且響應于位置信號將電輸入信號適用于揚聲器238。位置信號可以包括與估計聲泄漏的量或者質量(quality)有關的數據(例如關于用戶耳朵的位置或形狀的信息),這些數據包括耳朵接觸移動終端200的點和/或耳朵204到移動終端200之間的距離。因而,位置信號可以代表二維(例如,耳朵204和終端200之間的接觸位置)或者三維(例如,耳朵204和終端200之間的距離和接觸點,諸如三維距離曲線)的數據。因此,控制器140可以利用位置信號或感測圖像206A來估計由于用戶耳朵相對于移動通信終端200的揚聲器238和殼體202的位置引起的聲泄漏的程度或質量。當耳朵204總體上與位置敏感區域215緊密接觸時,如圖2A至圖2B所示,有可能發生總體上低程度的聲泄漏。相反,如圖3A至圖3B所示,用戶耳朵204被定位為耳朵204的頂端部分不與位置敏感區域212接觸,如圖像206B所指示的。圖像206B指示的所檢測到的接觸點指示有可能發生總體上高程度的聲泄漏。盡管在關于圖2A至圖2B和圖3A至圖3B描述的實施方式,可以基于圖像206A和206B估計聲泄漏,圖像206A和206B指示了耳朵204在何處與位置敏感區域215接觸,但是應理解的是,當耳朵204的至少一部分不與終端200接觸時,可以基于耳朵204和終端200之間的距離來估計聲泄漏。例如,如圖4B所例示,耳朵204向如圖像206C所例示的位置敏感區域215提供輸入。圖像206C包括與位置感測區域215總體接觸的部分206C'(由實線指示)和與位置感測區域215隔開的另一個部分206''(由虛線指示)。因此,在一些實施方式中,可以使用耳朵204的總體上三維圖像來生成耳朵204的位置以及聲泄漏的量或質量的對應估計。如關于圖1所討論的,響應于位置敏感區域215生成的位置信號,控制器140可以使電輸入信號適用于揚聲器138。從耳朵204泄漏的聲音的程度和/或質量可以導致依賴于耳朵204相對于揚聲器238和殼體202的位置而被用戶不同地感知的聲音。通常地,聲泄漏效應或者頻率到更大程度上和更高的頻率,使得對于更大程度的泄漏,如用戶所感知的,在較低的頻率比較高的頻率通常存在更大程度的衰減。在一些實施方式中,為了將電輸入信號適用于揚聲器138,控制器140可以應用可調節濾波器。可調節濾波器可以被構造為將輸入信號濾波,使得生成的經濾波的信號被提供到揚聲器130。控制單元140響應于估計的聲泄漏程度和/或質量來調節可調節濾波器,以補償耳朵204的位置。也就是說,由于耳朵204的給定位置,不同頻率會被不同地受到影響或者衰減,并且可以修改或者調節該可調節濾波器以抵消這種效應,使得減少或消除了用戶感知的聲音的整體質量和特性的聲泄漏。可以響應于針對具有對應聲學屬性的特定移動終端形狀和/或揚聲器的測量結果,來確定可調節濾波器。例如,如圖5所例示,使用包括人造耳朵的頭和身體模擬器(HATS)來測量從輸入電壓對揚聲器的幅頻響應。使用了Briiel&KjaerSound&VibrationMeasurementsA/S(Naerum,Denmark)的4128C型號的HATS;然而,可以使用任何適當的人造耳朵或者HART構造。如所例示的,聲泄漏越大,低頻率輸出降低的越多。另外,觀察到響應中的峰值,通常在約1到2kHz時。聲泄漏越大,響應峰值的頻率越高。在一些實施方式中,控制器140可以估計響應峰值的頻率并且響應于所估計的響應峰值來修改可調節揚聲器。因此,控制器140可以向揚聲器138的電輸入信號應用濾波器,該濾波器例如根據HATS或者其它人工耳朵測量和對應的移動終端位置,對更低頻率比對更高頻率更多地增大振幅或增益。如圖6所示,在移動終端的位置敏感區域接收位置輸入(框300),并且生成與在移動終端的位置敏感區域處的位置輸入相對應的位置信號(框302)。控制單元(諸如圖1中的控制器140)響應于該位置信號,將電輸入信號適用于移動終端的揚聲器(框304)。例如,控制單元可以對電輸入信號應用濾波器,該濾波器可以在增益或者放大中包括頻率依賴調節,這種調節在一些實施方式中相對于較高頻率增加較低頻率的增益。在國際專利申請公開號WO2010/145723中討論了基于聲泄漏程度的示例性濾波器,其公開在此通過引用被整體并入。以上是本發明的示例并且不應理解為對本發明的限制。盡管已經描述了本發明的幾個示例性實施方式,在實質上不背離本發明的新穎的教導和優點的情況下,本領域技術人員將容易地理解可以在示例性實施方式中進行很多修改。因此,全部這些修改旨在被包括在權利要求所限定的本發明的范圍內。因此,應理解的是以上是本發明的例示并且不應理解為對本發明的限制,并且對所公開的實施方式的修改以及其它實施方式旨在包括在所附權利要求的范圍內。本發明由以下權利要求限定,權利要求的等同物包括在本發明中。
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