具有用于立体声音频录音的麦克风的便携式电子装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种便携式电子装置(100)，包括：用于立体声拾音的至少两个指向性麦克风(105a、105b)，所述两个指向性麦克风(105a、105b)中的每一个界定所述指向性麦克风(105a、105b)被导引朝向的直达声音方向以及相反的声音方向；以及外壳(101)，所述外壳(101)包括用于所述指向性麦克风(105a、105b)中的每一个的第一孔(109)和第二孔(111)，所述第一孔(109)与所述第二孔(111)相比位于所述便携式电子装置(100)的不同边处。
【专利说明】具有用于立体声音频录音的麦克风的便携式电子装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具有用于立体声音频录音的麦克风的便携式电子装置，具体来说涉及具有用于立体声音频录音的麦克风的移动电话、智能电话以及平板电脑。
【背景技术】
[0002]如图9中所描绘的用于立体声音频录音的XY技术使用两个重合的麦克风905a、905b，这意味着在相同位置处的麦克风炭精盒，即两个麦克风905a、905b紧密地安装在一起以防止几乎全部时延效应。在理想条件下，这将产生纯强度立体声信号，所述信号可以集中到单声道上而没有梳齿形滤波器效应。这提供了不受限制的单声道兼容性。
[0003]XY技术使用两个相同的指向性麦克风905a、905b，例如心形麦克风或8字形麦克风。相对于录音轴910，它们布置在相对其立体声录音的主要方向902a的相等且相对的偏移角α处。或者换句话说，相对于由一对重合的指向性麦克风905a、905b形成的指向性麦克风布置的录音轴910，两个重合的麦克风905a、905b经布置使得指向性麦克风的直达声音方向902a从录音轴910偏移相等以及相对的偏移角α。录音轴910还被称作麦克风布置的录音方向910、用于立体声录音的中心轴910或者用于立体声录音的中心方向910。典型的偏移角α远离由录音轴910表示的立体声录音的中心方向-/+30°与-/+60°之间。对于心形麦克风，如图9中所示，指向左方的X麦克风905b直接供应左侧信号，而指向右方的Y麦克风905a供应右侧信号。立体声特性取决于麦克风的指向特性以及偏移角α。减小的角α将提供最小的或狭窄的立体图像，而较大的角α将提供较宽的立体图像。因此，如图9中所描绘的角β (其中β =2*α)表示立体图像的宽度的量度，其中角β越大，所感知的立体图像的宽度越宽。
[0004]图10绘示了基于8字形麦克风的布鲁姆林(Blumlein)立体声布置。L麦克风1005b将其主波瓣指向左方并且直接提供左侧信号，而R麦克风1005a呈现完美的对称性并且提供右侧信号。两个麦克风1005a、1005b对应于图9的两个指向性麦克风905a、905b，并且两个指向性麦克风1005a、1005b的直达声音方向1002a对应于图9的两个指向性麦克风905a,905b的直达声音方向902a。
[0005]布鲁姆林对由双向拾音制式的两个匹配的麦克风1005a、1005b阵列构成，它们距离彼此90°定位，对应于两个指向性麦克风1005a、1005b中的每一个相对用于立体声录音的中心方向1010的45°的偏移角α。理想的是，转换器应占据同一物理空间；因为麦克风炭精盒不可能尽可能地以物理方式靠近彼此放置，通常是一个麦克风1005a直接在另一个1005b上方居中。麦克风阵列经取向使得线1010平分两个麦克风1005a与1005b之间的角β，即录音轴1010指向将被录音的声源。麦克风对的拾音制式结合其定位在源信号中提供较高程度的立体声分离。
[0006]在当前的移动电话中有两种典型的麦克风配置。第一种仅具有用于通信以及单声道拾音的单个的全向麦克风。另一种配置在图11中示出。移动电话具有两个全向麦克风:主要麦克风1113以及辅助麦克风1107。主要麦克风1113布置在移动电话的底边1117上，其可以与用于可选基座配件的基座连接器1109以及USB端口 1111关联在一起。辅助麦克风1107与摄像头1105(例如，具有自动对焦的5百万像素摄像头)、摄像头闪光灯1101以及扬声器1103 —起位于移动电话的背面1115或后盖处。主要麦克风1113用于拾音，即，用于通信应用以及简单的音频/视频录音。辅助麦克风1107用于噪声抵消以及增益控制。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供具有立体声拾音能力的移动装置，例如移动电话、智能电话或平板电脑等。
[0008]本发明的另一目的是提供具有改进的立体声拾音能力的移动装置，例如移动电话、智能电话或平板电脑等。
[0009]这些目的通过独立权利要求的特征实现。通过从属权利要求、描述以及附图，其它的实施形式是显而易见的。
[0010]本发明是基于以指向性麦克风代替移动电话的全向麦克风改进了立体声拾音能力的发现。本发明描述了用于指向性麦克风的特定的外壳。通常，智能电话的厚度被限制为几毫米；这种特定的形状因子与例如摄像头和可携式摄像机等其它终端完全不同，并且就麦克风位置以及外壳来说也施加了不同的限制。本发明通过非重合地放置指向性麦克风用于立体声拾音改进了现状，其中每一个指向性麦克风具有布置在装置的不同边上的两个孔。由于麦克风之间的距离，此类布置为例如移动电话、智能电话以及平板电脑等小型便携式电子装置提供了更佳的左/右分离以及更宽的立体声图像。
[0011]与需要两个孔的指向性麦克风不同，全向麦克风在终端中仅需要一个孔。全向麦克风在所有方向上提供一致的方向图案，相当于一个球体，并且随后仅需要一个用于麦克风外壳1113的孔。孔以及实际麦克风外壳1113的尺寸将影响整个系统的方向性，但是单个孔足以用于完美的拾音。为了获得立体声录音，还可以使用以几厘米间距安装的两个全向麦克风，然而，由于在移动电话上安装时的短距离以及限制麦克风之间的能差的一致方向性，此类系统将仅提供有限的立体图像。
[0012]为了详细描述本发明，将使用以下术语、缩写和符号:
[0013]Mic:麦克风，
[0014]L:左侧信道，
[0015]R:右侧信道，
[0016]a:加权因子，
[0017]A，B，C，D:用户。
[0018]在本申请案的上下文中，如果没有以不同方式提及，那么术语“拾音”和“录音”同义使用，并且一般来说表示声学信号转换为电子信号。换句话说，术语“录音”不应解释为记录并且存储音频信号(例如，在存储器中或者在磁带上或在任何其它存储介质上的模拟或数字形式)的限制含义，因为本发明的实施例还可以用于简单地将声学信号转换为电子信号从而将它们发送到任何信息接收器上，其中信息接收器可以是另一终端、存储介质等。
[0019]在下文中，界定方向极化图案。给定的麦克风的方向图案(称为其极化图案)通过在麦克风炭精盒中实施的特定转换器设计来界定。极化图(polar diagram)或极化图案(polar pattern)是示出在声波的不同入射角处通常以dB为单位的麦克风的输出的二维等高线图形式。从中心开始的曲线越大，在所述角处麦克风的输出就越大。指定炭精盒的极化图案的图形表示是为了示出其平均响应。精确的图案将取决于频率。一般来说，大多数离轴衰减发生在波长较短的较高频率处，因此，主体的掩蔽效应最大。
[0020]以下五种最常见的方向性特征被称为:
[0021]?全向(四周)的，
[0022].正面以及背面八字形(双向)的，
[0023].心脏形状的心形(单向)的，
[0024].极佳心形的，
[0025].超心形的，
[0026]其中，术语指向性麦克风作为通用术语用于并非全向麦克风的所有麦克风，并且是指以不同方式响应从不同方向到达的声音的麦克风，其中通过指向性麦克风的方向图案界定或者描述对声学信号的取决于方向的灵敏度。
[0027]更详细地说，所有麦克风通过感测在被称为隔膜的薄片的任一侧上的压力差来工作。最后，实际上只有两种基本的麦克风原理-压力操作式(全向的)以及压力梯度式(指向的)。
[0028]在压力操作式麦克风中，隔膜的一侧朝向大气并且能够响应表不声音的压力中的微小变化。另一侧面向实际上含有固定的“参考”气压的封闭体，因此隔膜响应于穿过声波的压力与参考压力之间的差异而移动。声波从哪个方向来或朝哪个方向行进无关紧要，麦克风仅感测其存在，并且因此在其极化图案中是全向的。
[0029]在压力梯度式麦克风中，隔膜仍对任一侧上压力中的差异灵敏(但是此时两侧均接触大气)并且因此对因穿过声波而造成的改变的压力灵敏。到达隔膜的平面中的声音将在两侧上呈现相同的压力，并且因此将不存在净移动。跨越隔膜不存在压力梯度并且因此麦克风听不到在此轴上的声音。相反，垂直于隔膜到达的声音将在正面与背面之间产生较大压力差，结果隔膜被最大限度地移动。因此，此机制的极化图案看起来就像数字八，具有对到隔膜的轴上声音的最高灵敏度以及对垂直于隔膜的最低灵敏度。相同的原理适用于心形的、极佳心形的以及超心形的麦克风。
[0030]因此，术语指向性麦克风涵盖例如8字形麦克风、心形麦克风、极佳心形麦克风以及超心形麦克风但并不涵盖全向麦克风。
[0031]术语“重合的麦克风”是指尽可能靠近彼此放置的两个(或两个以上)麦克风，使得从任何声源到重合的麦克风中的任一麦克风的路径长度实际上相同。实际上，与音频信号的波长相比，那么麦克风之间的距离可以被视为可忽略不计。因此，术语“重合的麦克风”是指以下麦克风布置:其中两个或两个以上麦克风(通常是一对指向性麦克风)经布置彼此间隔开少于2cm，优选地彼此间隔开少于1cm，并且更优选地重叠，其中重合的麦克风的转换器越靠近，重合的麦克风之间的传播时延就越少，并且通过例如简单地使用从重合的指向性麦克风获得的音频信号而获得的立体图像就越好。与重合的麦克风不同，术语“非重合的”麦克风是指间隔开的两个(或两个以上)麦克风以便取决于声音的方向在不同信号之间引入一些时延。因此，术语“非重合的麦克风”是指以下麦克风布置:其中两个或两个以上麦克风(通常是一对指向性麦克风)经布置彼此间隔开超过2cm。
[0032]根据第一方面，本发明涉及一种便携式电子装置，包括:用于立体声拾音的至少两个指向性麦克风，两个指向性麦克风中的每一个界定指向性麦克风被导引朝向的直达声音方向以及相反的声音方向；以及外壳，所述外壳包括用于指向性麦克风中的每一个的第一孔和第二孔，第一孔与第二孔相比位于便携式电子装置的外壳的不同边处。
[0033]直达声音方向是指向性麦克风的敏感性为具有正权的最大值时的方向，相反的声音方向在与直达声音方向相反的方向上。第一孔是经布置用于在直达声音方向上拾音的孔，第二孔是经布置用于在相反的声音方向上拾音的孔。第一孔可以但是并不必须位于外壳的正面中。第二孔可以但是并不必须位于外壳的背面中。每一个麦克风的直达声音方向朝向第一孔取向。所述方向可以对齐到第一孔的中心或者对齐到第一孔中的另一座标。每一个麦克风的相反的声音方向朝向第二孔取向。同样，所述方向可以对齐到第二孔的中心或者对齐到第二孔中的另一座标。
[0034]在根据第一方面的便携式电子装置的第一可能的实施形式中，外壳经配置用于容纳便携式电子装置并且形成为通过由顶边、底边以及第一侧边和第二侧边形成框架的两个主要区域界定的板，其中两个主要区域界定外壳的正面以及背面。
[0035]所述板是中空板，用于容纳具有便携式电子装置的电子电路的印刷电路板。其边缘可以成圆形以避免任何损伤风险。外壳可以由合成材料或塑料构成。外壳可以是移动电话的常用外壳，例如在图11中所描绘。屏幕通常布置在外壳的正面处，即布置在是板的主要区域中的一个的一面处。主要区域是具有最大尺寸的区域。板的正面或者外壳的正面是当用户与电子装置互动时面向用户的一面。背面是与正面相反的一面。取决于电子装置的空间位置，顶边可以是在电子装置的顶部位置处的一边，底边可以是在电子装置的底部位置处的一面，并且侧边可以是在电子装置的侧向位置处的边。
[0036]应理解，外壳可以具有许多不同设计，并且具体来说，背面、顶边、底边以及两个侧边不限于平坦的并且布置为与邻接边成直角的边。相反，根据第一方面以及其实施形式中的任一实施形式的便携式电子装置的外壳可以具有许多不同设计，其中具体来说，背面、顶边、底边以及两个侧边可以是平坦的、弯曲的、渐变的等，并且其中，此外取决于面的形状，在相邻面之间的转变可以是平稳的，具体来说在辐射状的或圆形的背面的情况下。
[0037]在根据第一方面的第一实施形式的便携式电子装置的第二可能的实施形式中，用于第一指向性麦克风的第一孔位于第一侧边中，用于第二指向性麦克风的第一孔位于第二侧边中，并且用于第一和第二麦克风的第二孔位于外壳的底边或顶边中，使得两个指向性麦克风的方向极化图案被导弓I朝向外壳的侧边。
[0038]方向极化图案朝向麦克风的直达声音方向取向。
[0039]在根据第一方面的第一实施形式的便携式电子装置的第三可能的实施形式中，用于第一指向性麦克风的第一孔位于顶边中，用于第二指向性麦克风的第一孔位于底边中，并且用于第一和第二麦克风的第二孔位于外壳的第一侧边或第二侧边中，使得两个指向性麦克风的方向极化图案被导引朝向外壳的顶边和底边。
[0040]在根据第一方面的第一实施形式的便携式电子装置的第四可能的实施形式中，用于第一指向性麦克风的第一孔以及用于第二指向性麦克风的第一孔位于正面中，并且用于第一指向性麦克风的第二孔以及用于第二指向性麦克风的第二孔位于外壳的背面中，使得两个指向性麦克风的方向极化图案朝向外壳的正面取向。
[0041]在根据第一方面的第四实施形式的便携式电子装置的第五可能的实施形式中，用于第一指向性麦克风的第一孔位于正面中在距离外壳的侧边第一距离dl的范围内，而用于第一指向性麦克风的第二孔位于背面中在距离外壳的侧边大于或等于第一距离dl的第三距离d3的范围内，其中第三距离d3与第一距离dl的差值经尺寸设定用于确定由两个指向性麦克风相对外壳的侧边形成的立体声录音布置的立体声录音宽度。
[0042]在根据第一方面的第四实施形式或者根据第一方面的第五实施形式的便携式电子装置的第六可能的实施形式中，用于第一指向性麦克风的第一孔位于正面中在距离外壳的底边第二距离d2的范围内，而用于第一指向性麦克风的第二孔位于背面中在距离外壳的底边大于或等于第二距离d2的第四距离d4的范围内，其中第四距离d4与第二距离d2的差值经尺寸设定用于确定由两个指向性麦克风相对外壳的底边形成的立体声录音布置的立体声录音宽度。
[0043]距离dl、d2、d3和d4确定指向性麦克风的取向以及因此立体声录音宽度。一方面dl与d3之间的比率，以及另一方面d2与d4之间的比率允许调节立体声录音宽度以及取向。随后立体声麦克风布置的中心方向朝向屏幕前方的用户的优选位置取向。dl小于d3以及d2小于d4的实际情况允许将第一孔定位在正面上的屏幕区域外，并且随后可以将第二孔定位在屏幕后方外壳的背面上，使得能够在外壳中节省一些空间，因为麦克风可以以物理方式定位在屏幕后方。随后可以将正面孔恰好定位在屏幕的边缘处。
[0044]应注意,对于每一个麦克风,距离dl、d2、d3和d4可以不同并且可以经界定从而获得所需的立体声麦克风布置的立体声录音宽度以及中心方向。
[0045]在根据照此第一方面或者根据第一方面的前述实施形式中的任一实施形式的便携式电子装置的第七可能的实施形式中，便携式电子装置包括沿着便携式电子装置的两个邻接边布置的至少三个指向性麦克风，至少三个指向性麦克风中的一个为两个邻接边所共用，并且至少三个指向性麦克风中的其它两个布置在便携式电子装置的两个邻接边中的不同者处。
[0046]在根据第一方面的第七实施形式的便携式电子装置的第八可能的实施形式中，便携式电子装置进一步包括:用于检测便携式电子装置的取向的陀螺仪；以及控制器，其中控制器经配置以取决于便携式电子装置的取向选择至少三个指向性麦克风中的一对指向性麦克风用于立体声录音。
[0047]在根据第一方面的第八实施形式的便携式电子装置的第九可能的实施形式中，控制器经配置以选择至少三个指向性麦克风中经水平地取向或最接近于水平取向的一对指向性麦克风。
[0048]在根据第一方面的第八实施形式或者根据第一方面的第九实施形式的便携式电子装置的第十可能的实施形式中，控制器经配置以在便携式电子装置移动期间取决于便携式电子装置的取向转换对至少三个指向性麦克风中的一对指向性麦克风的选择，从第一对转换为第二对。
[0049]在根据第一方面的第十实施形式的便携式电子装置的第i^一可能的实施形式中，控制器经配置以取决于便携式电子装置的取向通过应用至少三个指向性麦克风的加权组合来执行转换。通过应用至少三个指向性麦克风的加权组合的此转换还被称作指向性麦克风的平稳转换。
[0050]在根据第一方面的第八到第十一实施形式中的任一实施形式的便携式电子装置的第十二可能的实施形式中，便携式电子装置包括在便携式电子装置的不同拐角处布置的至少四个指向性麦克风，其中控制器经配置以取决于便携式电子装置的取向选择至少四个指向性麦克风中的至少一对指向性麦克风用于立体声录音。至少四个指向性麦克风中的至少一对指向性麦克风用于立体声录音的选择还被称作指向性麦克风对的平稳选择。
[0051]在根据照此第一方面或者根据第一方面的前述实施形式中的任一实施形式的便携式电子装置的第十三可能的实施形式中，至少两个指向性麦克风是心形麦克风或8字形麦克风。
[0052]在根据照此第一方面或者根据第一方面的前述实施形式中的任一实施形式的便携式电子装置的第十四可能的实施形式中，外壳的厚度小于2cm，具体来说小于1cm。
[0053]在根据第一方面的第一实施形式的便携式电子装置的第十五可能的实施形式中，用于第一指向性麦克风的第一孔以及用于第二指向性麦克风的第一孔位于背面中，并且用于第一指向性麦克风的第二孔以及用于第二指向性麦克风的第二孔位于外壳的正面中，使得两个指向性麦克风的方向极化图案朝向外壳的背面取向。
[0054]在根据第一方面的便携式电子装置的第十六可能的实施形式中，在外壳中非重合地放置至少两个指向性麦克风，使得每一个麦克风的直达声音方向朝向第一孔取向并且每一个麦克风的相反的声音方向朝向第二孔取向。
[0055]根据第二方面，本发明涉及一种用于制造便携式电子装置的方法，包括:提供用于立体声拾音的至少两个指向性麦克风，两个指向性麦克风中的每一个界定指向性麦克风被导引朝向的直达声音方向和相反的声音方向；提供外壳，所述外壳包括用于指向性麦克风中的每一个的第一孔和第二孔，第一孔与第二孔相比位于外壳的不同边处。
[0056]在根据第二方面的便携式电子装置的第一实施形式中，在外壳中非重合地放置至少两个指向性麦克风，使得每一个麦克风的直达声音方向朝向第一孔并且每一个麦克风的相反的声音方向朝向第二孔。
[0057]根据第三方面，本发明涉及一种用于操作便携式电子装置的方法，包括:操作便携式电子装置，所述便携式电子装置包括用于立体声拾音的至少两个指向性麦克风，两个指向性麦克风中的每一个界定指向性麦克风被导引朝向的直达声音方向和相反的声音方向；外壳，所述外壳包括用于指向性麦克风中的每一个的第一孔和第二孔，第一孔与第二孔相比位于外壳的不同边处，其中每一个麦克风的直达声音方向朝向第一孔取向并且每一个麦克风的相反的声音方向朝向第二孔取向。
[0058]在根据第三方面用于操作便携式电子装置的方法的第一实施形式中，在外壳中非重合地放置至少两个指向性麦克风。
[0059]根据第三方面用于操作便携式电子装置的方法的其它实施形式涉及用于操作根据第一方面的便携式电子装置的实施形式中的任一实施形式的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0060]将参考以下附图描述本发明的进一步的实施例，其中:
[0061]图1绘示包含根据实施形式的在竖式位置中布置的便携式电子装置的正视图、底视图以及侧视图的透视图；
[0062]图2绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置的正视图、底视图以及侧视图的透视图；
[0063]图3绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置的正视图、后视图以及侧视图的透视图；
[0064]图4绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置的正视图、后视图以及侧视图的透视图；
[0065]图5绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置的正视图、后视图以及侧视图的透视图；
[0066]图6绘示用于操作根据实施形式的便携式电子装置的第一情境；
[0067]图7绘示用于操作根据实施形式的便携式电子装置的第二情境；
[0068]图8绘示用于操作根据实施形式的便携式电子装置的第三情境；
[0069]图9绘示用于立体声录音的两个常规XY麦克风的示意图；
[0070]图10绘示用于立体声录音的一对常规的布鲁姆林(Blumlein)麦克风的示意图；以及
[0071]图11绘示包含常规移动电话的后视图以及底视图的透视图。
【具体实施方式】
[0072]图1绘示包含根据实施形式的在竖式位置中布置的便携式电子装置100的正视图180、底视图182以及侧视图184的透视图。
[0073]便携式电子装置100包括用于立体声拾音的两个指向性麦克风105a、105b。两个指向性麦克风105a、105b中的每一个界定指向性麦克风105a、105b被导引朝向的直达声音方向106a以及相反的声音方向106b。便携式电子装置100包括外壳101，用于容纳便携式电子装置，即，(例如)便携式电子装置100的电子电路以及印刷电路板。在外壳中布置用于指向性麦克风105a、105b中的每一个的第一孔109和第二孔111，第一孔109与第二孔111相比位于便携式电子装置100的不同边处。当外壳101具有移动电话外壳的典型形状，即，如具有圆形边缘的长方形中空板时，两个麦克风105a、105b的第一孔109位于外壳101 (以及因此便携式电子装置100)的较长侧边处，而两个麦克风的第二孔111均位于底边处。在替代的实施形式中，两个麦克风105a、105b的第一孔109位于外壳101 (以及因此便携式电子装置100)的较长侧边处，而两个麦克风的第二孔111均位于顶边处。图1绘示通过装置支架171固定在竖式模式中的便携式电子装置。外壳101 (以及因此便携式电子装置100)的顶边对应于图式的正视图180中的顶边，并且外壳101 (以及因此便携式电子装置100)的底边对应于图式的正视图180中的底边。
[0074]两个指向性麦克风105a、105b非重合地放置在外壳101 (以及因此便携式电子装置100)中，即，不放置在外壳101的同一位置处，这意味着放置在外壳101中的不同位置处。每一个麦克风105a、105b的直达声音方向106a朝向第一孔109取向并且每一个麦克风105a、105b的相反的声音方向106b朝向第二孔111取向。
[0075]在一实施形式中，便携式电子装置是移动电话。在一实施形式中，便携式电子装置是智能电话。在一实施形式中，便携式电子装置是平板电脑。
[0076]外壳101形成为通过两个主要区域界定的中空板，两个主要区域是具有最大尺寸的区域，此处是承载屏幕185的区域以及与承载屏幕185的区域相反的区域(即可以承载如图11中所描绘的摄像头的后盖面)。这两个主要区域界定外壳101的正面161以及背面163。正面161以及背面163由顶边151、底边153以及第一侧边155和第二侧边157形成框架。顶边151位于图1的正视图180图示的移动装置100的顶部处。底边153位于正视图180图示的移动装置100的底部处。第一侧边155位于正视图180图示的移动装置100的左侧边处并且第二侧边157位于正视图180图示的移动装置100的右侧边处。
[0077]在一实施形式中,夕卜壳101形成为长方形的板。在一实施形式中,夕卜壳形成为正方形的板。
[0078]在一实施形式中，两个指向性麦克风105a、105b是心形麦克风或8字形麦克风。在一实施形式中，例如当外壳101容纳笔记本电脑时，外壳101具有小于2cm的厚度。在一实施形式中，例如当外壳101容纳平板电脑时，外壳101具有小于Icm的厚度。在一实施形式中，例如当外壳101容纳移动电话或智能电话时，外壳101具有小于0.8cm的厚度。
[0079]用于第一指向性麦克风105a的第一孔109位于第一侧边155中，即在外壳101的左侧边中。用于第二指向性麦克风105b的第一孔109位于第二侧边157中，即在外壳101的右侧边中。用于第一麦克风105a和第二麦克风105b的第二孔111位于外壳的底边153中。根据孔109,111的此定位，两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b被导引朝向外壳101的侧边155、157。
[0080]在一替代的实施形式中，用于第一麦克风105a和第二麦克风105b的第二孔111位于在外壳101的顶边151中。根据孔109、111的此定位，两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a 108b也被导引朝向外壳101的侧边155、157。
[0081]不同于全向麦克风，指向性麦克风需要在外壳101中的两个孔109、111以便测量声压梯度。两个指向性麦克风105a、105b沿着装置的长边放置。在装置100的短边153中有两个孔111，并且每一个指向性麦克风105a、105b的另一孔109放置在装置100的长边155、157中。两个麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b被导引朝向装置100的长边 155,157ο
[0082]图2绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置200的正视图180、底视图182以及侧视图184的透视图。
[0083]便携式电子装置200包括用于立体声拾音的两个指向性麦克风105a、105b。两个指向性麦克风105a、105b中的每一个界定指向性麦克风105a、105b被导引朝向的直达声音方向106a以及相反的声音方向106b。便携式电子装置100包括外壳101，用于容纳便携式电子装置200的电子电路以及印刷电路板。在外壳101中布置用于指向性麦克风105a、105b中的每一个的第一孔109和第二孔111，第一孔109与第二孔111相比位于外壳101的不同边处。
[0084]用于第一指向性麦克风105a的第一孔109位于进一步表示为顶边的顶边151中，但是通过从根据图1的竖式模式移动到根据图2的横向模式，顶边151现在位于图2中所描绘的正视图180的左侧边处。因此，图2图示了相对在图1中所描绘的图示逆时针旋转90度的便携式电子装置200。
[0085]用于第二指向性麦克风105b的第一孔109位于进一步表示为底边的底边153中，但是通过从根据图1的竖式模式移动到根据图2的横向模式，底边153现在位于图2中所描绘的正视图180的右侧边处。用于第一麦克风105a和第二麦克风105b的第二孔111位于进一步表示为第一侧边155和第二侧边157的外壳101的第一侧边155或第二侧边157中，但是通过从根据图1的竖式模式移动到根据图2的横向模式，第一侧边155现在位于图2中所描绘的正视图180的底边处并且第二侧边157现在位于图2中所描绘的正视图180的顶边处。通过孔109、111以及麦克风105a、105b的位置，两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b被导引朝向外壳101的顶边151以及底边153。
[0086]当外壳101具有移动电话外壳的典型形状，即，如具有圆形边缘的长方形中空板时，两个麦克风105a、105b的第二孔111均位于外壳101的较长第一侧边155中，第一麦克风105a的第一孔109位于顶边151中并且第二麦克风105b的第一孔109位于外壳101的底边153中。
[0087]在图2中，在装置200的长边155中有两个孔111。并且每一个指向性麦克风105a、105b的另一孔109放置在装置200的短边151、153中。两个麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b被导引朝向装置200的短边151、153。每一个麦克风105a、105b的角α
确定立体图像宽度。
[0088]图3绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置300的正视图180、后视图186以及侧视图184的透视图。
[0089]便携式电子装置300包括用于立体声拾音的两个指向性麦克风105a、105b。两个指向性麦克风105a、105b中的每一个界定指向性麦克风105a、105b被导引朝向的直达声音方向106a以及相反的声音方向106b。便携式电子装置300包括外壳101，用于容纳便携式电子装置300的电子电路以及印刷电路板。在外壳101中布置用于指向性麦克风105a、105b中的每一个的第一孔109和第二孔111，用于两个麦克风105a、105b的第一孔109位于外壳101的正面161中并且用于两个麦克风105a、105b的第二孔111位于外壳101的背面163中。通过所述布置，两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b朝向外壳101的正面161取向。
[0090]在图3中未示出的替代的实施形式中，用于第一指向性麦克风105a的第一孔109以及用于第二指向性麦克风105b的第一孔109位于外壳101的背面163中，并且用于第一指向性麦克风105a的第二孔111以及用于第二指向性麦克风105b的第二孔111位于外壳101的正面161中。通过所述布置，两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b朝向外壳101的背面163取向。
[0091]在图3中所描绘的便携式电子装置300的实施形式中，用于第一指向性麦克风105a的第一孔109位于正面161中在距离外壳101的第二侧边157第一距离dl的范围内，而用于第一指向性麦克风105a的第二孔111位于背面163中在距离外壳101的第二侧边157第三距离d3的范围内。第三距离d3大于或等于第一距离dl，S卩，dl〈 = d3。第三距离d3与第一距离dl的差值经尺寸设定用于确定相对外壳101的第二侧边157的两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b的宽度，并且此外，用于确定由两个指向性麦克风形成的立体声录音布置的立体声录音宽度。用于第一指向性麦克风105a的第一孔109位于正面161中在距离外壳101的底边153第二距离d2的范围内，而用于第一指向性麦克风105a的第二孔111位于背面163中在距离外壳101的底边153第四距离d4的范围内。第四距离d4大于或等于第二距离d2，即，d2〈 = d4。第四距离d4与第二距离d2的差值经尺寸设定用于确定相对外壳101的底边153的两个指向性麦克风105a、105b的方向极化图案108a、108b的宽度，并且此外，用于确定由两个指向性麦克风形成的立体声录音布置的立体声录音宽度。
[0092]根据图1或图2中所描绘的实施形式的此替代的实施形式也是基于两个指向性麦克风105a、105b。每一个指向性麦克风105a、105b的孔109、111放置在相对面中，即分别放置在装置300的正面161以及背面163中。四个距离dl、d2、d3和d4用于界定孔109、111与指向性麦克风105a、105b相关联的位置。因此，它们界定方向图案108a、108b的取向，SP，指向性麦克风105a、105b将被导引朝向的直达声音方向。如果d2小于d4，那么当d4-d2的差值增加时立体图像的宽度增加。同样，如果dl小于d3，那么麦克风105a、105b将被导引更朝向装置300的顶部，在图3的正视图180中所述顶部是根据在图1中所描绘的竖式取向界定的第二侧边157。所述取向提供更少的高度印象。在优选实施例中，dl等于d3，并且麦克风105a、105b被导引朝向装置的正面，S卩，被导引朝向当注视屏幕185时用户预期的位置。此实施例已经改进了立体声方向图案的取向的可挠性。如果用户在移动装置300的前方，那么主要的立体声方向或中心方向可以指向用户。
[0093]图4绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置400的正视图180、后视图186以及侧视图184的透视图。
[0094]便携式电子装置400包括用于立体声拾音的三个指向性麦克风105a、105b和105c。三个指向性麦克风105a、105b、105c中的每一个界定指向性麦克风105a、105b、105c被导引朝向的直达声音方向106a以及相反的声音方向106b。便携式电子装置400包括外壳101，用于容纳便携式电子装置400的电子电路以及印刷电路板。在外壳101中布置用于指向性麦克风105a、105b、105c中的每一个的第一孔109和第二孔111，根据在图3中所描绘的布置，用于所有三个麦克风105a、105b、105c的第一孔109位于外壳101的正面161中并且用于所有三个麦克风105a、105b、105c的第二孔111位于外壳101的背面163中。通过所述布置，三个指向性麦克风105a、105b、105c的方向极化图案108a、108b、108c朝向外壳101的正面161取向。
[0095]三个指向性麦克风105a、105b、105c沿着便携式电子装置400的两个邻接边布置。第一指向性麦克风105a为两个邻接边所共用，并且第二指向性麦克风105b和第三指向性麦克风105c布置在便携式电子装置400的两个邻接边中的不同者处。根据相对图1的外壳101的边的界定，第一指向性麦克风105a布置在第一侧边157处以及在顶边151处，而第二指向性麦克风105b布置在顶边151处并且第三指向性麦克风105c布置在第一侧边157处。
[0096]在一实施形式中，便携式电子装置400包括用于检测便携式电子装置400的取向的陀螺仪以及取决于便携式电子装置400的取向从三个指向性麦克风105a、105b、105c中选择一对麦克风用于立体声录音的控制器。在一实施形式中，控制器经配置以选择三个指向性麦克风105a、105b、105c中位于便携式电子装置400的顶部处的一对指向性麦克风。在一实施形式中，控制器经配置以在便携式电子装置400移动期间取决于便携式电子装置400的取向转换对三个指向性麦克风105a、105b和105c中的一对指向性麦克风的选择，从第一对转换为第二对。在一实施形式中，控制器经配置以取决于便携式电子装置400的取向通过应用三个指向性麦克风105a、105b、105c的加权组合来执行平稳转换。
[0097]此替代的实施形式可以基于陀螺仪(即基于装置400的取向)选择麦克风对。在图4中，当移动装置400在横向模式中时，Mic (麦克风)1 105a和Mic 3 105c被选定用于立体声录音。在竖式模式中，Mic I 105a和Mic 2 105b被选定用于立体声录音。应注意，对应于左侧以及右侧的麦克风分别取决于实际由下而上的取向。
[0098]图5绘示包含根据实施形式的在横向位置中布置的便携式电子装置500的正视图180、后视图186以及侧视图184的透视图。
[0099]便携式电子装置500包括用于立体声拾音的四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d。四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d布置在便携式电子装置500的不同拐角处。四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d中的每一个界定指向性麦克风105a、105b、105c和105d被导引朝向的直达声音方向106a以及相反的声音方向106b。便携式电子装置500包括外壳101，用于容纳便携式电子装置500的电子电路以及印刷电路板。在外壳101中布置用于指向性麦克风105a、105b、105c和105d中的每一个的第一孔109和第二孔111，根据在图3和4中所描绘的布置，用于所有四个麦克风105a、105b、105c和105d的第一孔109位于外壳101的正面161中并且用于所有四个麦克风105a、105b、105c和105d的第二孔111位于外壳101的背面163中。通过所述布置，四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d的方向极化图案108a、108b、108c、108d朝向外壳101的正面161取向。
[0100]在一实施形式中，便携式电子装置500包括用于检测便携式电子装置500的取向的陀螺仪以及取决于便携式电子装置500的取向从四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d中选择一对麦克风用于立体声录音的控制器。在一实施形式中，控制器经配置以选择四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d中位于便携式电子装置500的顶部处的一对麦克风。在一实施形式中，控制器经配置以在便携式电子装置500移动期间取决于便携式电子装置500的取向转换对四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d中的一对指向性麦克风的选择，从第一对转换为第二对。在一实施形式中，控制器经配置以取决于便携式电子装置500的取向平稳地选择四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d中的一对用于立体声录音。在一实施形式中，控制器经配置以取决于便携式电子装置500的取向通过应用来自四个指向性麦克风105a、105b、105c和105d中的三个的加权组合来执行平稳转换。
[0101]在图5中所描绘的实施形式中，在横向取向与竖式取向之间转变期间且反之亦然，取决于陀螺仪信息在可用麦克风之间平稳地选定麦克风对。立体图像是基于通过加权组合的至少三个麦克风，允许取向的平稳转变。立体图像可以被界定为提供更多稳定性并且提供改进的高度信息的两对麦克风的组合。当移动装置500在横向模式中时，Mic I105a和Mic 4 105d(或者Mic 2 105b和Mic 3 105c或者这两对的组合)被选定用于立体声录音。在竖式模式中时，Mic I 105a和Mic2 105b (或者Mic 3 105c和Mic4 105d或者这两对的组合)被选定用于立体声录音。对应于左侧以及右侧的麦克风分别取决于实际由下而上的取向。在图5中，使用适用于在图1到4中所描绘的装置100、200、300、400的相同界定。在转变期间，例如，Mic I 105a和Mic 4 105d位于最初模式的横向模式的顶部处，并且Micl 105a和Mic 2 105b位于最终模式的竖式模式的顶部处，立体声录音将基于麦克风Mic I 105a、Mic 2 105b和Mic 3 105c的加权组合。
[0102]Mic I 105a是最初的右侧信道并且Mic 4 105d是最初的左侧信道。当旋转到竖式模式时，最终位置将是Mic 2 105b是最终的右侧信道并且Mic I 105a是最终的左侧信道。在通过陀螺仪指定的中间位置处，Mic 2 105b是中间的右侧信道并且Mic 4 105d是中间的左侧信道。在最初的位置与中间的位置之间，信道被界定为:
[0103]L = Mic 4，
[0104]R = a Mic l+(l_a)Mic 2。
[0105]“a”是在最初的位置与中间的位置之间从I到O演变的变量。
[0106]在中间的位置与最终的位置之间，信道被界定为:
[0107]L = a Mic 4+(l_a)Mic I,
[0108]R = Mic 2。
[0109]“a”是在中间的位置与最终的位置之间从I到O演变的变量。
[0110]在以下图6、7和8中描述用户使用根据本发明的方面的便携式电子装置100、200、300、400、500以应用立体声录音的方法。
[0111]图6绘示用于操作根据实施形式的便携式电子装置的第一情境。在第一情境中，用户601可以放下装置603在桌子605上，并且对正面，即屏幕面607进行立体声拾音。如根据图1到5所描述的便携式电子装置603可以在此情境中使用。用户601就将他的移动电话603放下在桌子605上并且录下在他的客厅中的每个声音。为了指向主要用户(即，在屏幕607前方的用户)的位置，或者在桌子605前方的讲话者601的位置，可以界定用于界定立体声录音的取向的角，即，主要方向，根据如根据图9和10所描述的录音轴910、1010，所述主要方向被界定为与每一个指向性麦克风方向等距的方向。
[0112]图7绘示用于操作根据实施形式的便携式电子装置的第二情境。在第二情境中，用户A、B可以使用装置703以进行点对点呼叫。如根据图4到5所描述的便携式电子装置可以在此情境中使用。用户A更喜欢使用横向取向的装置703，而用户B更喜欢竖式取向。当A与B彼此交谈时，他们可以均享用立体声通信。对于图4中示出的三个麦克风配置，用户A的装置703的麦克风I和3被启用，并且用户B的装置705的麦克风I和2被启用。对于图5中示出的四个麦克风配置，用户A的装置703的麦克风I和4或者2和3被启用，并且用户B的装置的麦克风I和2或者3和4被启用。
[0113]图8绘示用于操作根据实施形式的便携式电子装置803的第三情境。在第三情境中，用户A、B、C、D可以使用此装置803进行电话会议。他们可以就将装置803放在桌子805上并且围着桌子805坐下。如根据图5所描述的便携式电子装置803可以在此情境中使用。围着桌子805的每个参与者A、B、C、D的语音可以使用正确的空间换片信号恰当地录下来。在电话会议另一端的参与者可以容易地辨别每个人A、B、C、D以及他们的相关位置。
【权利要求】
1.一种便携式电子装置(100)，包括: 用于立体声拾音的至少两个指向性麦克风(105a、105b)，所述两个指向性麦克风(105a、105b)中的每一个界定所述指向性麦克风(105a、105b)被导引朝向的直达声音方向以及相反的声音方向；以及 外壳(101)，所述外壳(101)包括用于所述指向性麦克风(105a、105b)中的每一个的第一孔(109)和第二孔(111)，所述第一孔(109)与所述第二孔(111)位于所述便携式电子装置的外壳的不同边处， 其中每一个麦克风(105a、105b)的所述直达声音方向朝向所述第一孔(109)取向并且每一个麦克风(105a、105b)的所述相反的声音方向朝向所述第二孔(111)取向。
2.根据权利要求1所述的便携式电子装置(100)，其中所述外壳(101)经配置用于容纳所述便携式电子装置(100)并且形成为通过由顶边(151)、底边(153)以及第一侧边和第二侧边(155、157)形成框架的两个主要区域界定的板，其中所述两个主要区域界定所述外壳(101)的正面(161)以及背面(163)。
3.根据权利要求2所述的便携式电子装置(100)，其中用于第一指向性麦克风(105)的所述第一孔(109)位于所述第一侧边(155)中，用于第二指向性麦克风(107)的所述第一孔(109)位于所述第二侧边(157)中，并且用于所述第一和第二麦克风(105a、105b)的所述第二孔(111)位于所述外壳(101)的所述底边(153)或所述顶边(151)中，使得所述两个指向性麦克风(105a、105b)的方向极化图案被导引朝向所述外壳(101)的所述侧边(155,157)。
4.根据权利要求2所述的便携式电子装置(100)，其中用于第一指向性麦克风(105)的所述第一孔(109)位于所述顶边(151)中，用于第二指向性麦克风(107)的所述第一孔(109)位于所述底边(153)中，并且用于所述第一和第二麦克风(105a、105b)的所述第二孔(111)位于所述外壳(101)的所述第一侧边(155)或所述第二侧边(157)中，使得所述两个指向性麦克风(105a、105b)的方向极化图案被导引朝向所述外壳(101)的所述顶边和所述底边(151、153)。
5.根据权利要求2所述的便携式电子装置(100)， 其中用于第一指向性麦克风(105a)的所述第一孔(109)以及用于第二指向性麦克风(105b)的所述第一孔(109)位于所述正面(161)中，并且其中用于所述第一指向性麦克风(105a)的所述第二孔(111)以及用于所述第二指向性麦克风(105b)的所述第二孔(111)位于所述外壳(101)的所述背面(163)中，使得所述两个指向性麦克风(105a、105b)的方向极化图案朝向所述外壳(101)的所述正面(161)取向。
6.根据权利要求5所述的便携式电子装置(100)， 其中用于所述第一指向性麦克风(105a)的所述第一孔(109)位于所述正面(161)中在距离所述外壳(101)的侧边(155、157)第一距离(dl)的范围内，而用于所述第一指向性麦克风(105a)的所述第二孔(111)位于所述背面(163)中在距离所述外壳(101)的所述侧边(155、157)大于或等于所述第一距离(dl)的第三距离(d3)的范围内， 其中所述第三距离(d3)与所述第一距离(dl)的差值经尺寸设定用于确定由所述两个指向性麦克风(105a、105b)相对于所述外壳(101)的所述侧边(155、157)形成的所述立体声录音布置的立体声录音宽度。
7.根据权利要求5或权利要求6所述的便携式电子装置(100)， 其中用于所述第一指向性麦克风(105a)的所述第一孔(109)位于所述正面(161)中在距离所述外壳(101)的所述底边(153)第二距离(d2)的范围内，而用于所述第一指向性麦克风(105a)的所述第二孔(111)位于所述背面(163)中在距离所述外壳(101)的所述底边(153)大于或等于所述第二距离(d2)的第四距离(d4)的范围内， 其中所述第四距离(d4)与所述第二距离(d2)的差值经尺寸设定用于确定由所述两个指向性麦克风(105a、105b)相对于所述外壳(101)的所述底边(153)形成的所述立体声录音布置的立体声录音宽度。
8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，包括沿着所述便携式电子装置(100)的两个邻接边布置的至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)，所述至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)中的一个为两个邻接边所共用，并且所述至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)中的其它两个布置在所述便携式电子装置(100)的所述两个邻接边中的不同者处。
9.根据权利要求8所述的便携式电子装置(100)，进一步包括: 用于检测所述便携式电子装置(100)的取向的陀螺仪；以及 控制器， 其中所述控制器经配置以取决于所述便携式电子装置(100)的所述取向选择所述至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)中的一对用于立体声录音。
10.根据权利要求9所述的便携式电子装置(100)， 其中所述控制器经配置以选择所述至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)中经水平地取向或最接近于所述水平取向的一对指向性麦克风。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的便携式电子装置(100)， 其中所述控制器经配置以在所述便携式电子装置(100)移动期间取决于所述便携式电子装置(100)的所述取向将所述至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)中的一对的选择从第一对转换为第二对。
12.根据权利要求11所述的便携式电子装置(100)， 其中所述控制器经配置以取决于所述便携式电子装置(100)的所述取向通过应用至少三个指向性麦克风(105a、105b、105c)的加权组合来执行转换。
13.根据权利要求9到12中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，包括在所述便携式电子装置(100)的不同拐角处布置的至少四个指向性麦克风(105a、105b、105c、105d)，其中所述控制器经配置以取决于所述便携式电子装置(100)的所述取向选择所述至少四个指向性麦克风(105a、105b、105c、105d)中的至少一对指向性麦克风用于立体声录音。
14.根据前述权利要求中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，其中所述至少两个指向性麦克风(105a、105b)是心形麦克风或8字形麦克风。
15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，其中所述外壳(101)的厚度小于2cm,具体来说小于1cm。
【文档编号】H04R5/027GK104429050SQ201280074641
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2012年7月18日 优先权日:2012年7月18日
【发明者】张德明, 大卫·维雷特, 郎玥 申请人:华为技术有限公司