[发明专利]用于为音频信号提供频率响应的设备和方法

说明书

优先权要求

本申请案主张2013年7月5日提交的名称为“用于为音频信号提供频率响应的方法和装置(APPARATUSANDMETHODFORPROVIDINGAFREQUENCYRESPONSEFORAUDIOSIGNALS)”的美国临时申请案第61/843,276号，以及2013年12月18日申请的名为“用于为音频信号提供频率响应的方法和装置(APPARATUSANDMETHODFORPROVIDINGAFREQUENCYRESPONSEFORAUDIOSIGNALS)”的美国非临时申请案第14/132,928号的优先权，所述申请案的全文内容以引用的方式并入。

技术领域

本发明大体上涉及为音频信号提供频率响应。

背景技术

技术进步已经产生较小并且较强大的计算装置。举例来说，当前存在多种便携式个人计算装置，包含无线计算装置，例如便携式无线电话、个人数字助理(PDA)和寻呼装置，其体积小，重量轻并且易于由用户携带。更具体来说，例如蜂窝电话和因特网协议(IP)电话等便携式无线电话可以经由无线网路传达语音和数据包。此外，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，无线电话还可以包含数字静态相机、数码摄像机、数字记录器和音频文件播放器。而且，此类无线电话可以处理可执行指令，包含软件应用程序，例如可用以接入因特网的网络浏览器应用程序。由此，这些无线电话可以包含大量计算能力。

可以限制便携式计算装置的声音再现能力。举例来说，无线电话可以支持用于窄声频范围内的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逐渐增加。为进行说明，存在对无线电话支持超宽带频率范围(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，设计为用于低频响应的换能器可能需要较大的辐射表面(例如，隔膜)以在低频下提供空气泵送能力。然而，高频信号可以引起隔膜振动，从而导致不规则的频率响应。此外，常规换能器中的元件的响应可以因环境因素而变化，环境因素可以使用更高频信号(例如，超声波信号)限制应用程序的侦测范围。举例来说，温度的变化可以引起传统换能器的隔膜变硬，从而限制换能器对高频信号的响应。

发明内容

本发明揭示一种方法和一种装置，所述方法和所述装置用于为超宽带频率范围内的音频信号提供频率响应，为超声波信号提供频率响应，或都提供。音频信号可以包含超宽带频率范围的上频带内的高频分量和超宽带频率范围的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)可以分离高频分量与低频分量。可以放大低频分量并且将其提供到移动块换能器(movingmasstransducer)的线圈，而且可以放大音频信号的高频分量并且将其提供到移动块换能器的表面(例如，压电元件)。举例来说，音频信号的高频分量可以分开驱动压电元件。响应于线圈磁场与磁体磁场的相互作用，表面可以第一方式移动(例如，包含压电元件的移动块可以平移或移位)以为低频信号提供频率响应。此外，通过音频信号的放大的高频分量分开驱动压电元件可以使压电元件以第二方式移动(例如，在形状上振动或波动)以为高频信号提供频率响应。

在特定实施例中，设备包含移动块换能器。移动块换能器通过由压电元件限定的表面的移位而产生声音。压电元件响应于第一信号与磁场的相互作用而移位。压电元件被配置成通过第二信号分开驱动。

在另一特定实施例中，方法包含通过第一信号驱动移动块换能器的线圈。移动块换能器通过由压电元件限定的表面的移位而产生声音。压电元件响应于第一信号与磁场的相互作用而移位。所述方法进一步包含通过第二信号驱动压电元件。

在另一特定实施例中，设备包含用于通过第一信号驱动移动块换能器的线圈的装置。移动块换能器通过由压电元件限定的表面的移位而产生声音。压电元件响应于第一信号与磁场的相互作用而移位。所述设备进一步包含用于通过第二信号驱动压电元件的装置。

在另一特定实施例中，非暂时性计算机可读媒体包含以下指令：在由处理器执行时使所述处理器产生驱动移动块换能器线圈的第一信号的指令。移动块换能器通过由压电元件限定的表面的移位而产生声音。压电元件响应于第一信号与磁场的相互作用而移位。指令还可执行以使处理器产生驱动压电元件的第二信号。