可控制的聲學變換器的制造方法
【專利摘要】一種裝置包括：聲學變換器，以及耦合至該聲學變換器的聲音通道，該聲音通道包括具有電可控的形狀的元件；其中該元件的形狀是電可控的以改變該聲音通道的聲學屬性。
【專利說明】可控制的聲學變換器
[0001 ] 分案申請說明
[0002]本申請是2011年12月29日進入中國國家階段的、國際申請日為2010年3月26日、申請號為201080029602.X的發明專利申請(名稱為“可控制的聲學變換器”)的分案申請。
技術領域
[0003]本發明涉及一種裝置。本發明進一步涉及但不限于用于在移動設備中使用的裝置。
【背景技術】
[0004]例如移動電話之類的多種便攜設備包括諸如麥克風、耳機和揚聲器之類的多個聲學變換器。此類變換器是移動電話音頻/聲學設計中的關鍵組件。一般地，將存在與每個聲學變換器相關聯的一個或者多個背腔(back cavity)和聲音通道。此類聲音通道可以確保針對變換器獲得特定頻率響應，并且必須被仔細設計作為設備硬件的機械配置的部分。在聲音通道或者腔的尺寸和配置中的小變化對于組合變換器/聲音通道的聲學屬性可以具有大的影響。
[0005]在已知的聲學變換器配置中，聲音通道的機械設計在硬件設計和設備制造完成時是固定的，并且在后來的使用期間無法針對專用或者期望配置來調整。作為替代，通過在向變換器應用表示聲音輸出的電信號之前對該信號進行濾波，來實現期望的聲學屬性。典型地，這需要使用大量的處理能力，通常由專用數字信號處理器(DSP)來提供該處理能力。
[0006]通常，可以在DSP中實現變換器的聲學響應的特定限制和優化修改，以便在設備使用期間在需要時調整聲學屬性。然而，此方式是有問題的，并且難以克服由變換器的機械設計施加的約束。
[0007]由機械設計施加的示例約束在于，有向麥克風的某些配置在麥克風模塊周圍的硬件中需要設計兩個聲音出口。在某些條件下，已知有向麥克風具有比全向麥克風更好的性能。然而，在不同條件下也可能是相反的，例如，已知有向麥克風對有風條件是敏感的。由于麥克風的硬件設計是固定的，因此對于當前條件的任何調整必須以電子形式提供。
[0008]類似地，已知耳機設計可以是傳統的或者容忍泄漏的。真正并且有效的容忍泄漏的耳機設計在不同環境條件下對于下行鏈路音頻的回放提供幾乎恒定的體驗，在該不同環境條件下用戶將包括耳機的設備貼在他們的耳部，此時實現的密封并非完美。由于耳機的容忍泄漏特性，在手持機和用戶耳部之間的泄漏幾乎不可察覺。
[0009]然而，容忍泄漏的耳機的機械設計面臨挑戰，并且除非重新考慮耳機的機械設計，否則傳統設計無法直接被轉換至容忍泄漏的設計。
[0010]然而在某些情況下，容忍泄漏耳機設計可能不是優選的，例如，某些用戶更喜歡提高的低頻響應，這當在手持機中提供傳統耳機設計時是可能的。另外，如果用戶將手持機非常好地貼在他們的耳部時，則傳統耳機設計提供被動放大(聽起來聲音較大)。
[0011]根據當前設計，耳機的硬件集成要求針對容忍泄漏設計和傳統設計是不同的，并且一旦硬件設計已經固定，則即使可能也難以配置傳統耳機來充當容忍泄漏耳機。
[0012]當手持機被設計為開放式(open)或封閉式(closed)背部，其他示例包括免提揚聲器和其他附件。
[0013]因此，能夠調整變換器的機械硬件設計以在設備使用期間根據包括變換器的設備的期望操作模式來調整聲學屬性，這將是有益的。
[0014]然而，改變聲學變換器(尤其是微型的聲學變換器)的屬性并非簡單任務。在變換器配置中提供靈活性的先前嘗試通常需要將多個變換器集成到系統中，并且多個變換器的輸入/輸出繼而可以通過在DSP中進行處理而結合以產生所需效果。
[0015]如上所述，變換器的頻率響應取決于與變換器相關聯的聲音通道和腔的大小和形狀。由此在已知設備中，變換器的頻率響應是隨著將硬件集成到設備中而固定。然而存在如下情況:其中能夠修改頻率響應將是有利的。
[0016]例如，已知大多數風噪的能量是低頻的。由此，如果被設計為拾取低頻聲音，則全向麥克風的性能可能在有風條件下也是較差的。
[0017]揚聲器或者耳機的聲學屬性需求可以取決于情況而變化。這可以導致尤其是在沒有足夠資源(能力、計算能力)可用于以電子形式固定輸出時、應用中的問題。
[0018]然而，如果有可能修改變換器的硬件配置，則可以在無需處理器密集型濾波的情況下實現改進的性能。
[0019]另外，在當前電話應用中常見的是使用窄帶編解碼器，其中僅有相對較小范圍的頻率被記錄并通過電話網絡傳輸。然而，某些運營商提供對寬帶編解碼器的使用，其中大得多的范圍的頻率。為了支持使用寬帶編解碼器，手持機將包括對支持寬帶操作的變換器的硬件集成。然而，針對寬帶編解碼器而優化的變換器對于使用窄帶編解碼器而言可能不再理想，并且反之亦然。因而，如果可以在使用期間修改在需要時針對利用寬帶或者窄帶編解碼器的操作進行優化的變換器的硬件配置，則這會是有利的。
【發明內容】
[0020]本發明的至少某些實施方式目的在于解決這些問題中的一個或者多個問題。
[0021 ]根據本發明的一個方面，提供了一種裝置，該裝置包括:聲學變換器，以及耦合至聲學變換器的聲音通道，聲音通道包括具有電可控形狀的元件;其中元件的形狀是電可控的以改變聲音通道的聲學屬性。
[0022]該裝置可以進一步包括被配置以控制元件的形狀的控制器。
[0023]根據某些實施方式，元件可以由電活性聚合物形成。元件的形狀在第一形狀和第二形狀之間是電可控的，其中第一形狀中聲音通道被打開，而第二形狀中聲音通道被阻塞。
[0024]該裝置可以包括音頻輸出和/或輸入設備，并且改變聲音通道的聲學屬性可以包括改變音頻輸出和/或輸入設備的頻率響應。
[0025]聲學變換器可以包括麥克風或揚聲器。
[0026]該裝置可以進一步包括處理器，被配置以通過使用至少兩個音頻編解碼器之一來將用于變換器的音頻數據進行解碼，該控制器可操作以依據用于對音頻數據進行解碼的音頻編解碼器來控制元件的形狀。
[0027]該裝置可以包括兩個聲音通道，該聲音通道耦合至麥克風并且被配置以提供麥克風的有向操作，元件電學可控地阻塞聲音通道之一，從而使得麥克風充當全向麥克風。
[0028]該裝置可以包括至少兩個麥克風的麥克風陣列，每個麥克風耦合至相應的聲音通道，麥克風陣列被配置以提供有向操作，元件電學可控地阻塞聲音通道之一，從而使得麥克風陣列充當全向麥克風。
[0029]聲音通道可以耦合至聲音腔。
[0030]該裝置可以進一步包括定位于揚聲器附近的麥克風，控制器耦合至麥克風并且被配置以依據由麥克風生成的信號來控制元件的形狀。
[0031]控制器可以被配置以依據麥克風的飽和水平控制元件的形狀。
[0032]元件可以是可控的以在聲音通道內形成防水密封，控制器被配置以控制元件的形狀，以便當檢測到水進入聲音通道的風險時將聲音通道密封。
[0033]電子設備可以包括如上所述的裝置。
[0034]根據本發明的第二方面，提供了一種方法，該方法包括:在包括聲學變換器以及耦合至聲學變換器的聲音通道的裝置內，在聲音通道內提供具有電可控形狀的元件；以及電控制元件的形狀以由此改變通道的聲學屬性。
[0035]電控制元件的形狀可以包括:在第一形狀和第二形狀之間電控制元件的形狀，其中第一形狀中聲音通道被打開，而第二形狀中聲音通道被阻塞。
[0036]其中該裝置可以包括音頻輸出和/或輸入設備，并且電控制元件的形狀可以包括改變音頻輸出和/或輸入設備的頻率響應。
[0037]該方法可以進一步包括:通過使用至少兩個音頻編解碼器之一來將用于變換器的音頻數據進行解碼；以及依據用于對音頻數據進行解碼的音頻編解碼器電控制元件的形狀。
[0038]該裝置可以包括兩個聲音通道，該聲音通道耦合至麥克風并且可以被配置以提供麥克風的有向操作，并且電控制元件的形狀可以包括:電控制元件的形狀以阻塞所述通道之一，從而使得麥克風充當全向麥克風。
[0039]該裝置可以包括至少兩個麥克風的麥克風陣列，每個麥克風可以耦合至相應的聲音通道，麥克風陣列優選地被配置以提供有向操作，并且電控制元件的形狀可以包括:電控制元件的形狀以阻塞所述聲音通道之一，從而使得麥克風陣列充當全向麥克風。
[0040]該裝置可以進一步包括定位于揚聲器附近的麥克風，并且該方法可以進一步包括依據由麥克風生成的信號來電控制元件的形狀。
[0041]該方法可以進一步包括:依據麥克風的飽和水平電控制元件的形狀。
[0042]該方法可以進一步包括:基于檢測到水進入聲音通道的風險而電控制元件以形成防水密封。
[0043]根據本發明的第三方面，提供了一種編碼有指令的計算機可讀存儲介質，如果該指令由計算機執行則執行處理，該處理包括:在包括聲學變換器和耦合至聲學變換器的聲音通道的裝置中(其中聲音通道包括具有電可控的形狀的元件)，電控制元件的形狀以改變通道的聲學屬性。
[0044]根據本發明的第四方面，提供了一種包括變換裝置以及耦合至變換裝置的聲音通道的裝置，聲音通道包括電可控的形狀改變裝置以用于改變聲音通道的聲學屬性。
【附圖說明】
[0045]為了更好地理解本發明，現在將以示例方式參考附圖，其中:
[0046]圖1示意性地示出了使用本發明的實施方式的電子設備；
[0047]圖2示意性地示出了根據某些實施方式的麥克風出口；
[0048]圖3a示出了根據某些實施方式的、用于將變換器集成至設備中的示例拓撲；
[0049]圖3b示出了根據某些實施方式的將變換器集成至設備的進一步示例拓撲；
[0050]圖4示出了根據某些實施方式的方法；
[0051]圖5示出了根據某些實施方式的、具有可以為開放式或封閉式的孔的網片(mesh);
[0052]圖6圖示了根據某些實施方式的、用于控制聲音通道的開和關的兩種配置；
[0053]圖7示出了根據某些實施方式的耳機；
[0054]圖8示出了根據某些實施方式的麥克風；
[0055]圖9示出了根據某些實施方式的方法；以及
[0056]圖10示出了根據某些實施方式的方法。
【具體實施方式】
[0057]以下進一步詳細描述用于提供具有可變聲學屬性的變換器的適合的裝置和可能的機制。就此，首先參考圖1，其示出了示例性裝置或者電子設備10的示意性框圖，該電子設備10可以結合具有根據某些實施方式的可變聲學屬性的變換器。
[0058]電子設備10例如可以是無線通信系統的用戶設備或者移動終端。
[0059]電子設備10包括麥克風11，該麥克風11經由模數轉換器(ADC)14鏈接至處理器21。處理器21進一步經由數模轉換器(DAC)32鏈接至揚聲器33。處理器21進一步鏈接至收發機(TX/RX)13、用戶接口(UI)15和存儲器22。
[0060]處理器21可以被配置以執行各種程序代碼。所執行的程序代碼可以包括編碼代碼例程。所執行的程序代碼23可以進一步包括音頻解碼代碼。所執行的程序代碼23例如可以存儲在存儲器22中，以供需要時由處理器21獲取。存儲器22可以進一步提供用于存儲數據的區段24。
[0061 ]用戶接口 15可以支持用戶例如經由小鍵盤向電子設備1輸入命令，和/或例如經由顯示器從電子設備10獲取信息。收發機13支持例如經由無線通信網絡與其他電子設備通信。收發機13在本發明的某些實施方式中可以被配置以通過有線連接與其他電子設備通
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[0062]應當再次理解，電子設備10的結構可以按照多種方式被補充或者改變。
[0063]電子設備10的用戶可以使用麥克風11以用于輸入話音或者其他聲音信號，該話音或信號將被傳輸至某些其他電子設備或者將被存儲在存儲器22的數據區段24中。為此目的，已經由用戶經由用戶接口 15激活了相應應用。可以由處理器21運行的此應用使得處理器21執行在存儲器22中存儲的編碼代碼。
[0064]模數轉換器14可以將輸入模擬音頻信號轉換為數字音頻信號并向處理器21提供該數字音頻信號。
[0065]處理器21繼而可以按照與參考以下的描述所述的方式相同的方式處理數字音頻信號。
[0066]所得的比特流被提供至收發機13以用于向另一電子設備傳輸。備選地，已編碼數據可以存儲在存儲器22的數據區段24中，例如用于稍后傳輸或者用于稍后由相同電子設備1呈現。
[0067]電子設備10還可以經由收發機13從另一電子設備接收具有相應編碼的數據的比特流。在此情況下，處理器21可以執行在存儲器22中存儲的解碼程序代碼。處理器21因而可以對所接收的數據進行解碼，并向數模轉換器32提供已解碼數據。數模轉換器32可以將數字解碼的數據轉換至模擬音頻數據并向揚聲器33輸出模擬信號。解碼程序代碼的執行也可以由應用來觸發，該應用已經由用戶經由用戶接口 15調用。
[0068]在某些實施方式中，揚聲器33可以由耳機套件補充或者替換，該耳機套件可以與電子設備10或者裝置進行無線通信，例如經由收發機13通過藍牙配置通信，或者通過使用傳統有線連接通信。
[0069]某些實施方式通過調整和控制包括在施加電壓時改變形狀的材料的元件，來允許控制變換器(諸如麥克風11或者揚聲器33)的硬件集成。
[0070]具有可以電子地改變形狀的材料的示例是電活性聚合物(EAP)，但是可以使用任意此類材料。通過在設備中結合可以按照電子形式改變的材料(諸如EAP)，可以通過使用電可改變的材料來電改變聲學出口、通道和腔的維度，來控制變換器和聲學系統的屬性。通過使用所述技術甚至可以將聲學通道和出口完全閉合。
[0071 ]可以使用的其他電可改變的材料包括壓電材料和形狀記憶材料。
[0072]某些實施方式在基于微電子機械系統(MEMS)技術的組件的情況中尤其有用，其中維度通常是小的并且在通道的維度中實現顯著相對差異僅需要微小的絕對變化。在某些實施方式中，所述功能可以通過使用MEMS技術和工藝來制造為組件。
[0073]在圖2中示出了根據某些實施方式的變換器的一般操作。諸如用于麥克風11的麥克風出口包括聲音通道46，在此情況下是單個聲孔，聲波可以通過該聲孔進入麥克風11。在聲音通道46內布置由電可改變的材料形成的元件40。根據一個實施方式，該元件包括在兩個電極42、44之間夾有被動彈性膜的電活性聚合物，然而還可以使用其他電可改變的材料布置。提供網片或者格柵50以保護聲音通道并阻止外界物體進入。
[0074]跨電極42、44施加電壓導致生成靜電力。在電極之間的力擠壓彈性膜而導致元件40形狀的變化。由此，通過控制向電極42、44施加的電壓可以改變形狀，從而使得當該元件充滿聲音通道46時完全地或者部分地阻塞聲音通道，或者當元件40被壓縮時通道48被打開以允許聲音進入麥克風。
[0075]根據某些實施方式，有向麥克風具有一個或者多個聲音端口，或者聲音通道46，其被置于薄膜的任一側，從而使得聲音通過兩個聲音通道接口而進入麥克風，這對于源自期望方向的聲音是建設性的，并且對于其他方向的聲音是破壞性的。由此，通過將圖2中所示的聲音通道46結合至有向麥克風設計中，麥克風可以通過阻塞薄膜一側的聲音通道46充當全向麥克風。
[0076]在進一步的操作模式中，聲音通道46可以僅部分地被元件40阻塞，而導致麥克風11的有向屬性的改變。
[0077]圖3a和3b示出了根據某些實施方式的變換器可以如何集成至較大系統中的兩個示例。圖3a的系統包括設備DSP系統104，其具有第一和第二輸入/輸出端口，該第一和第二輸入/輸出端口耦合至具有可變聲學裝置106的變換器。在圖3a的系統中，DSP被配置以驅動/接收變換器輸入/輸出信號110以及經由控制信號112控制變換器的可變聲學裝置。由此，根據在DSP系統104內執行的軟件來在設備DSP系統104內執行對變換器的控制。
[0078]圖3b的系統包括設備DSP系統104，該設備DSP系統104具有耦合至組合變換器/控制單元108的輸入/輸出信號。組合變換器/控制單元108包括具有控制邏輯的ASIC 114，該控制邏輯用于通過控制向具有可變聲學裝置106的變換器中的元件40施加的電壓來控制聲學屬性。ASIC 114具有第一和第二輸入/輸出端口，該端口耦合至變換器106并且被配置以向變換器106提供控制信號112和變換器輸入/輸出信號IlOt3ASIC可以基于例如來自變換器的音頻信號的質量來確定適當的聲學設置。
[0079]備選地，ASIC 114可以利用運行適當配置的軟件的處理器、或者能夠向變換器106提供所需控制信號的任何其他邏輯電路來替換。
[0080]圖4示出了針對圖2中所示的有向麥克風的控制系統的操作的方法。在第一階段，確定是否期望麥克風11在有向模式中操作。如果是，則跨電極42、44施加電壓，以導致彈性體40被壓縮并且打開麥克風入口。然而，如果期望麥克風在全向模式中操作，則對跨電極的電壓進行放電，以導致彈性體40松弛并且阻塞麥克風入口。
[0081]根據某些實施方式，電改變材料形狀的相同概念可以用于執行麥克風11內的聲學切換。例如，麥克風背板中的孔可以被部分地阻塞以便使得麥克風薄膜更硬(由此降低靈敏度)，支持在極高噪音壓強等級(>>149dB)時使用麥克風11。此外，麥克風11內的聲學通道可以被改變以便改變靈敏度或者頻率響應。頻率響應例如可以被改變，從而使得低頻轉降點(roll off point)移位至較高頻率，以便在檢測到風噪或者其他飽和狀態時降低干擾。這例如可以通過創建平行于麥克風薄膜的可開關聲音端口以形成針對薄膜的聲學跨接濾波器而實現。
[0082]在圖5中示出了適用于阻塞麥克風背板中的孔的布置。背板52包括一個或者多個聲音通道54。上述元件40被布置在一個或者多個聲音通道54內以允許通過對元件40的電子控制而使得通道打開或者選擇性地阻塞或者部分阻塞。
[0083]根據某些實施方式，揚聲器33的頻率響應可以通過改變與揚聲器33相關聯的聲學通道的維度來控制。通過阻塞和打開去往揚聲器33的聲音通道，附加揚聲器/耳機33背體積可以被納入使用或者不被使用。這可以例如通過使用關于圖5所描述的布置來實現。
[0084]在圖6示出了用于阻塞單個聲音通道的備選布置。在一個布置中，元件40被布置在聲音通道開口的前面，從而使得當沒有施加電壓時，元件阻塞開口。元件40的形狀響應于打開通道的激活而改變。在圖6的其他布置中，元件40定位于通道內，展開至充滿并且由此阻塞通道，并且當被激活時打開通道。
[0085]根據某些實施方式，變換器11、33可以被設計為包括某些專用聲音通道，包括可控元件40以用于與寬帶編解碼器結合使用。當檢測到正在使用寬帶編解碼器時，專用聲音通道可以被激活。這可以具有控制變換器共振頻率的效果，從而使得頻率帶寬相對于聲音出口維度被升高或者降低，以便支持寬帶編解碼器和窄帶編解碼器兩者。元件40可以基于正在使用的編解碼器類型由例如在處理器21上執行軟件進行自動控制。
[0086]根據某些實施方式，耳機可以被設計為通過控制孔表面來使其可以被轉換至容忍泄漏設計，或者反之依然。在圖5中示出了支持可以在容忍泄漏模式和傳統模式兩者中操作的耳機的某些實施方式。
[0087]在圖7中示出的耳機2包括與揚聲器33相關聯的主出口34。全向麥克風56被集成至緊靠主出口 34。還提供了至少一個泄漏孔17。泄漏孔17包括元件40(未示出)以便允許可控地阻塞與該泄漏孔相關聯的聲音通道。
[0088]在使用中，麥克風56檢測相對于用戶將耳機貼在他們耳部的良好程度的聲音壓強水平。如果麥克風信號超過閾值水平，則泄漏孔17可以被激活，從而使得用戶將對于由麥克風33輸出的下行鏈路音頻信號而體驗穩定的水平。手持機麥克風11也可以支持耳機回放，因為如果手持機麥克風檢測到環境噪聲水平超過特定閾值，則泄漏孔17可以受到相應控制。
[0089]根據某些實施方式，元件40可以基于由麥克風11或者由在設備中存在的任何其他麥克風檢測到的環境噪聲水平來受到控制，以便調整揚聲器33的回放水平。這提供了簡單的方法以基于環境噪聲控制回放水平，并且相對于已知方法可以需要降低的處理資源。
[0090]許多現代移動電話包括免提或者會議呼叫功能，以允許在不將電話保持在用戶耳部的情況下接聽電話。某些實施方式允許通過提供在免提模式中使用的專用出口來改進免提功能。
[0091]例如，某些手持機可以具有可變幾何形狀，諸如被折疊。通過使用如上所述的元件40將允許根據手持機的幾何形狀來自動激活或者阻塞不同聲音通道。由此，對于可折疊手持機(在被折疊時可以在免提模式操作)，在手持機被折疊時可以激活某些專用于免提操作的出口以增加變換器的帶寬，例如，可以激活低音反射端口以支持低頻音頻。當手持機未被折疊時，可以禁用專用免提出口。
[0092]根據某些實施方式，在多功能變換器(例如，組合耳機、揚聲器和振動電機)的情況下，改變設備中的聲音通道的屬性也是有用的。在耳機和揚聲器模式中，期待來自變換器的聲音輸出的不同屬性。設計具有包括根據所述實施方式的元件40的聲音通道的變換器允許電子地改變變換器的聲學屬性。按照此方式改變變換器的聲學屬性的能力可以顯著改進聲音質量。
[0093]根據某些實施方式，麥克風包括聲學跨接濾波器，該聲學跨接濾波器操作以防止麥克風的機械飽和。聲學跨接濾波器包括從麥克風的背體積到麥克風薄膜前部的旁路孔。一般地，聲學跨接濾波器應當被定位于靠近麥克風薄膜并且應當包括短的旁路通道。
[0094]圖8示出了包括根據某些實施方式的聲學跨接濾波器84的麥克風。麥克風11包括麥克風薄膜86，該麥克風薄膜86保持在薄膜支持結構80內。背板82在薄膜86之下，在背體積88內。聲學跨接濾波器84包括在支持結構80內的短的通道。元件40定位于聲學跨接濾波器84內。
[0095]在使用中，元件40可以是受控的，從而使得在聲學跨接濾波器84內的通道可以完全或者部分地打開或者阻塞。對元件進行控制由此允許對麥克風11的靈敏度和/或頻率響應進行調整。
[0096]圖10示出了用于對圖8的實施方式進行控制的操作的示例方法。如果檢測到麥克風正在接近飽和水平，例如由于在麥克風處正檢測到風噪，則元件40被激活以打開聲音通道，并激活聲學跨接濾波器。由于聲學跨接濾波器激活，麥克風對于風噪的靈敏度被降低，以防止麥克風的機械飽和。
[0097]然而，如果麥克風沒有接近飽和水平，則元件40可以受控而阻塞通道，并且將聲學跨接濾波器解激活。由此，可以基于對在麥克風信號中的飽和或者失真的檢測而通過軟件控制濾波器。
[0098]以此方式，對于具有低切斷頻率的高質量麥克風可以選擇性地切換，用于在較差聲學條件下使用，否則在該較差聲學環境中該麥克風將變為飽和。
[0099]圖9示出了根據本發明的某些實施方式的方法，其中元件40包括具有電可控的、可以用于改進設備的防風雨性的形狀的材料。尤其是，已經做出努力以嘗試產生防風雨或者防水的設備(例如，移動電話)。然而，有必要在這種設備中提供聲音出口，并且這些出口可以允許水進入設備。
[0100]設備被配置以實現圖9的方法，在設備的聲音出口內包括元件40，并且該元件40可控的以阻塞聲音出口。如果檢測到水的風險，例如如果該設備被浸入水中并且水開始進入聲音出口，則元件受控以阻塞聲音通道，并且由此將設備密封以防水。根據某些實施方式，設備的用戶可以將設備置入防風雨/防水模式，在其中聲音出口可以被密封以免水進入。
[0101]某些所描述的實施方式可以提供優于現有技術系統的一個或者多個優點，諸如改進的聲音質量，以及改變硬件中音頻參數的能力，而不是需要在DSP(例如處理器21)中對信號進行濾波(這可能降低聲音質量)，從而降低所需處理能力水平并改進電池壽命。此外，某些實施方式可以允許降低變換器的大小以允許微型化的實現。
[0102]由此，用戶設備可以包括如上所述的一個或者多個變換器。
[0103]應當理解，術語“用戶設備”旨在覆蓋無線用戶設備的任意適合類型，諸如移動電話、便攜式數據處理設備或者便攜式web瀏覽器。此外，應當理解，術語聲學聲音通道旨在覆蓋聲音出口、通道和腔，并且這些聲音通道可以與變換器集成地形成，或者作為部分來與設備的變換器機械集成。
[0104]通常，本發明的各種實施方式可以在硬件或者專用電路、軟件、邏輯或者其任意組合中實現。例如，某些方面可以在硬件中實現，而其他方面可以在固件或者軟件(可以由控制器、微處理器或者其他計算設備執行)中實現，雖然本發明并不局限于此。盡管本發明的各個方面可以被圖示并描述為框圖、流程圖或者使用某些其他圖像表示，應當充分理解，在此描述的這些框、裝置、系統、技術或者方法可以實現為(非限制性示例)硬件、軟件、固件、專用電路或者邏輯、通用硬件或者控制器或者其他計算設備或者其某些組合。
[0105]本發明的實施方式可以由計算機軟件實現，該計算機軟件可以由移動設備的數據處理器(諸如在處理器實體中)、或者由硬件、或者由軟件和硬件的結合執行。此外，在此方面應當注意，在附圖中的任何邏輯流的框可以表示程序步驟或者互聯邏輯電路、框和功能、或者程序步驟以及邏輯電路、框和功能的組合。軟件可以存儲在這種物理介質上如在處理器內實現的存儲器條或者存儲器塊、磁介質(諸如硬盤或者軟盤)、以及光介質(諸如DVD及其數據變體、CD)。
[0106]存儲器可以是適用于本地技術環境的任意類型并且可以通過使用任意適合的數據存儲技術來實現，諸如基于半導體的存儲器設備、磁性存儲器設備和系統、光學存儲器設備和系統、固定存儲器和可移除存儲器。數據處理器可以是任意類型的適合的本地技術環境，并且作為非限制性示例可以包括一個或者多個通用計算機、專用計算機、微處理器、數字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、柵極電路和基于多核處理器架構的處理器。
[0107]本發明的示例可以在諸如集成電路模塊的各種組件中實現。集成電路的涉及總體是高度自動化的處理。復雜并有力的軟件工具可用于將邏輯級設計轉換為半導體電路設計以便被蝕刻并在半導體基板上形成。
[0? O8] 程序(諸如由加利福尼亞州山景城的Sy nop sy s公司提供的、以及由加利福尼亞州圣荷塞的Cadence Design公司提供的那些)自動路由導體，并使用良好建立的設計規則和預存儲的設計模塊庫來在半導體芯片上定位組件。一旦半導體電路的設計已經完成，則結果的設計可以按照標準化電子格式(例如，Opus、GDSII等)被傳輸至半導體工廠設施或者“工廠以用于制造。如在本申請中使用的，術語“電路”指以下全部:
[0109](a)純硬件電路實現(諸如僅以模擬和/或數字電路形式實現)；以及
[0110](b)電路和軟件(和/或固件)的組合，諸如:(i)處理器的組合;或者(ii)處理器/軟件(包括數字信號處理器、軟件和存儲器)的部分，其一起工作以生成一種裝置(諸如移動電話或者服務器)以執行各種功能；以及
[0111](C)電路，諸如微處理器或者微處理器的部分，其需要軟件或者固件以用于操作，甚至沒有物理地存在軟件或者固件。
[0112]“電路”的定義適用于在本申請中該術語的全部使用，包括任何權利要求。作為進一步的示例，如在本申請中使用的，術語“電路”也將覆蓋僅處理器(或者多個處理器)或者處理器的部分及其所附軟件和/或固件的實現。如果適用于特定要求的元素，則術語“電路”還將覆蓋例如基帶集成電路或者應用處理器集成電路，以用于移動電話或者類似的集成電路服務器、蜂窩網絡設備或者其他網絡設備。
[0113]上述說明書已經按照示例性而非限制性示例提供對本發明的示例性實施方式的全面和信息性的描述。然而，在參考上述說明書的情況下，當結合附圖和所附權利要求閱讀時，各種修改和調整對相關領域技術人員是顯然的。然而，針對本發明教導的全部此類和類似修改仍然落入如所附權利要求中定義的本發明的范圍內。
【主權項】
1.一種用于控制聲學信號的裝置，包括: 包含薄膜的聲學變換器； 在所述薄膜下方、上方或旁邊的聲音通道，所述聲音通道包括在所述聲音通道內具有一形狀的元件；以及 被配置為控制所述元件的形狀的控制器； 其中所述元件的形狀是電可控的，以通過改變所述元件的尺寸來改變所述聲音通道的聲學屬性。2.根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置還包括:在所述薄膜下方、上方或旁邊的多個另外的聲音通道，并且所述元件的形狀是電可控的，以至少部分地打開或者阻塞某些聲音通道。3.根據權利要求1所述的裝置，其中所述元件的形狀在第一形狀和第二形狀之間是電可控的，其中在所述第一形狀中所述聲音通道是打開的，并且在所述第二形狀中所述聲音通道是被阻塞的。4.根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置還包括:定位于所述薄膜旁邊的聲學跨接濾波器，所述聲音通道被包括在所述聲學跨接濾波器內，并且其中所述元件的形狀是電可控的，以打開或者阻塞所述聲音通道。5.根據權利要求1所述的裝置，其中所述裝置包括:音頻輸出和/或輸入設備，并且其中改變所述聲音通道的所述聲學屬性包括:改變所述音頻輸出和/或輸入設備的頻率響應。6.根據權利要求1所述的裝置，其中所述聲學變換器包括:麥克風，并且所述控制器被配置為依據所述麥克風的飽和水平來控制所述元件的形狀。7.根據權利要求1所述的裝置，其中所述聲學變換器包括:揚聲器，并且所述裝置還包括:定位于所述揚聲器附近的麥克風，所述控制器耦合至所述麥克風并且被配置為依據由所述麥克風生成的信號來控制所述元件的形狀。8.根據權利要求1所述的裝置，還包括:處理器，被配置為通過使用至少兩個音頻編解碼器之一來將用于所述聲學變換器的音頻數據進行解碼； 其中所述控制器可操作以依據用于對所述音頻數據進行解碼的所述音頻編解碼器來控制所述元件的形狀。9.根據權利要求1所述的裝置，其中所述聲學變換器包括:至少兩個麥克風的麥克風陣列，每個麥克風具有定位于其中的相應的聲音通道，所述麥克風陣列被配置以提供有向操作； 其中所述元件的形狀是電可控的，以阻塞一個相應的聲音通道，從而使得所述麥克風陣列操作為全向麥克風。10.根據權利要求1至9中任一項所述的裝置，其中所述元件是可控制的，以在所述聲音通道內形成防水密封，所述控制器被配置為控制所述元件的形狀，以便當檢測到水進入所述聲音通道的風險時將所述聲音通道密封。11.一種包括權利要求1至10中任一項所述的裝置的電子設備。12.—種用于控制聲學信號的方法，包括: 在一個包括包含薄膜的聲學變換器以及包括在所述薄膜下方、上方或旁邊的聲音通道的裝置中，在所述聲音通道內提供一元件，所述元件在所述聲音通道內具有一形狀;以及 電控制所述元件的形狀，以通過改變所述元件的尺寸來改變所述聲音通道的聲學屬性。13.根據權利要求12所述的方法，其中所述裝置還包括:在所述薄膜下方、上方或旁邊的多個另外的聲音通道，并且電控制所述元件的形狀包括:電控制所述元件的形狀以至少部分地打開或者阻塞某些聲音通道。14.根據權利要求12所述的方法，其中電控制所述元件的形狀包括:在第一形狀和第二形狀之間電控制所述元件的形狀，其中在所述第一形狀中所述聲音通道是打開的，并且在所述第二形狀中所述聲音通道是被阻塞的。15.根據權利要求12所述的方法，其中所述裝置還包括:定位于所述薄膜旁邊的聲學跨接濾波器，所述聲音通道被包括在所述聲學跨接濾波器內，并且其中電控制所述元件的形狀包括:電控制所述元件的形狀以打開或者阻塞所述聲音通道。16.根據權利要求12所述的方法，其中所述裝置包括:音頻輸出和/或輸入設備，并且其中電控制所述元件的形狀包括:改變所述音頻輸出和/或輸入設備的頻率響應。17.根據權利要求12所述的方法，其中所述聲學變換器包括:麥克風，所述方法進一步包括:依據所述麥克風的飽和水平來電控制所述元件的形狀。18.根據權利要求12所述的方法，其中所述聲學變換器包括:揚聲器，并且所述裝置還包括:定位于所述揚聲器附近的麥克風，所述方法進一步包括:依據由所述麥克風生成的信號來電控制所述元件的形狀。19.根據權利要求12所述的方法，進一步包括: 通過使用至少兩個音頻編解碼器之一來將用于所述聲學變換器的音頻數據進行解碼；以及 依據用于對所述音頻數據進行解碼的所述音頻編解碼器，電控制所述元件的形狀。20.根據權利要求12所述的方法，其中所述聲學變換器包括:至少兩個麥克風的麥克風陣列，每個麥克風被耦合到一個相應的聲音通道，所述麥克風陣列被配置以提供有向操作，其中電控制所述元件的形狀包括:電控制所述元件的形狀以阻塞相應的聲音通道，從而使得所述麥克風陣列操作為全向麥克風。21.根據權利要求12至20中任一項所述的方法，進一步包括:基于檢測到水進入所述聲音通道的風險而電控制所述元件以在所述聲音通道內形成防水密封。
【文檔編號】H04R19/04GK106060741SQ201610389485
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2010年3月26日
【發明人】M·敘萬托, K·奧茨坎
【申請人】諾基亞技術有限公司