调节传声器输出功率及增益之电子装置的制造方法
【专利摘要】一种调节传声器输出功率及增益之装置，包括麦克风、喇叭、储存单元、距离侦测单元、处理器、声控单元。其中，储存单元用于预储存使用者到电子装置的距离与喇叭的输出功率、麦克风的增益的对应关系；距离侦测单元用于侦测使用者到电子装置的实时距离；处理器用于根据储存单元预存储的对应关系与距离侦测单元所侦测的实时距离输出控制信号；声控单元与处理器连接，用于依据控制信号调节喇叭的输出功率和麦克风的增益。本发明调节传声器输出功率及增益之电子装置，可以自动依据使用者的移动距离调整喇叭的输出功率及麦克风的增益，实现了自动优化传声器的目标，给使用者带来极大便利。
【专利说明】
调节传声器输出功率及増益之电子装置
技术领域
[0001]本发明涉及通信领域的声音处理，尤其涉及一种调节传声器输出功率及增益之电子装置。
【背景技术】
[0002]现有的改变声音输出音量的操作，大部分都是通过声音输出设备上的不同的按键或旋钮控制完成，使用者只能操作按键或旋钮来调节音量。而通过按键或旋钮的方式调节音量，使用者必须靠近声音输出设备才能调节音量。同时，声音也会随着聆听的距离衰减，当使用者在较远处时，无法调节其所在位置的音量大小，也无法控制麦克风的输入参数。这给使用者造成了不便。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，有必要提供一种调节传声器输出功率及增益之电子装置，通过调节传声器输出功率和增益以解决上述问题。
[0004]本发明提供的一种调节传声器输出功率及增益之装置，包括麦克风、喇叭、储存单元、距离侦测单元、处理器、声控单元。其中，储存单元用于预储存使用者到电子装置的距离与喇叭的输出功率、麦克风的增益的对应关系；距离侦测单元用于侦测使用者到电子装置的实时距离；处理器用于根据储存单元预存储的对应关系与距离侦测单元所侦测的实时距离输出控制信号；声控单元与处理器连接，用于依据控制信号调节喇叭的输出功率和麦克风的增益。
[0005]优选地，对应关系为预先根据多个采样距离与对应的喇叭输出功率、麦克风的增益演算出来的曲线。
[0006]优选地，对应关系为麦克风的增益随着实时距离的增大而减小，喇叭的输出功率随着实时距离的增大而增大，以避免麦克风和喇叭产生回音。
[0007]优选地，距离侦测单元利用超声波侦测实时距离。
[0008]优选地，距离侦测单元包括超声波单元，超声波单元用于定时发射超声波并接收反射的超声波，以判断发射的超声波的频率和反射的超声波的频率是否一致。
[0009]优选地，还包括时间记录单元，时间记录单元用于记录超声波单元发射超声波的时间及接收到反射的超声波的时间。
[0010]优选地，当发射的超声波的频率与反射的超声波的频率不一致时，距离侦测单元才会计算接收到的反射超声波与发射的超声波的时间差，以侦测使用者到电子装置的实时距离。
[0011]优选地，声控单元包括前置放大器和模数转换器。其中，前置放大器与麦克风连接，用于放大麦克风接收到的语音模拟信号；模数转换器与前置放大器连接，用于将放大后的语音模拟信号转换为数字信号。
[0012]优选地，声控单元包括数模转换器和功率放大器。其中，数模转换器与处理器连接，用于将处理器输出的语音数字信号转换为模拟信号；功率放大器与数模转换器、喇叭连接，用于对模拟信号进行功率放大后输出至喇叭。
[0013]优选地，还包括通信单元，用于与其他电子装置进行通信。
[0014]本发明调节传声器输出功率及增益之电子装置，可以自动依据使用者的实时距离调整喇叭的输出功率及麦克风的增益，给使用者带来极大便利。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的电子装置一实施方式的模块架构图。
[0016]图2为本发明的声控单元一实施方式的模块架构图。
[0017]图3为本发明距离与麦克风增益间的对应关系一实施方式的示意图。
[0018]图4为本发明距离与喇叭输出功率间的对应关系一实施方式的示意图。
[0019]主要元件符号说明
[0020]电子装置10
[0021]麦克风101
[0022]喇叭102
[0023]储存单元103
[0024]距离侦测单元104
[0025]处理器105
[0026]声控单元106
[0027]通信单元107
[0028]电源108
[0029]显示单元109
[0030]前置放大器211
[0031]模数转换器212
[0032]数模转换器221
[0033]功率放大器222
[0034]如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本发明。
【具体实施方式】
[0035]请一并参阅图1，图1为本发明的电子装置10—实施方式的模块架构图。在本实施方式中，主要着重于解决一些用于通信的电子装置10内部调节传声器之输出功率及增益，电子装置10通常为手机、电话等一些用于进行语音通信的设备，传声器则指的是麦克风和喇叭。
[0036]在本实施方式中，电子装置10包括麦克风101与喇叭102、储存单元103、距离侦测单元104、处理器105和声控单元106。
[0037]其中，储存单元103用于预储存使用者到电子装置10的距离与麦克风101的增益、喇叭102的输出功率的对应关系。当电子装置10设置于不同的环境中时，使用者可以根据不同的环境设置特定距离所对应的麦克风101的增益、喇叭102输出功率。电子装置10先获得使用者设置的多个采样距离与对应的麦克风101的增益、喇叭102输出功率，再通过演算，得到具体每一个具体距离与麦克风101的增益、喇叭102输出功率的对应关系，在本实施方式中，对应关系为根据多个采样距离与对应的麦克风101的增益、喇叭102输出功率演算出来的曲线，在此所用的算法为常用的离散分析方法，如最小二乘法等。
[0038]距离侦测单元104用于侦测使用者到电子装置10的实时距离。在本实施方式中，距离侦测单元104利用超声波侦测实时距离。距离侦测单元104包括超声波单元和时间记录单元(图中无示出)。超声波单元用于定时发射超声波并接收反射的超声波，以判断发射的超声波的频率和反射的超声波的频率是否一致。时间记录单元用于记录超声波单元发射超声波及接收到反射的超声波的时间。
[0039]根据多普勒效应(Doppler effect)，当物体在移动时，物体福射的波长会因为波源和观测者的相对运动而产生变化。在运动的波源前面，波被压缩，波长变得较短，频率变得较高；在运动的波源后面时，会产生相反的效应。波长变得较长，频率变得较低，因此可以根据此效应，当超声波单元发射的超声波的频率和反射的超声波的频率发生改变时，使用者与电子装置10之间的距离将发生改变。
[0040]当发射的超声波的频率和反射的超声波的频率不一致时，距离侦测单元才会计算接收到的反射超声波与反射的超声波的时间差，并根据声波的传输速度，侦测使用者到电子装置的实时距离。
[0041]处理器105用于根据储存单元预存储的对应关系与距离侦测单元所侦测的实时距离输出控制信号，在本实施方式中，处理器105可以为独立的芯片或集成在各个功能模块里面的多个控制器(如各种controller)。因电子装置10设置与不同的环境中时，其发出的超声波在碰撞到固定的障碍物(如墙壁或门)时，也会发生发射。因此，为了避免电子装置10误动作，在本实施方式中，处理器105只会在距离侦测单元104检测到发射的超声波的频率和反射的超声波的频率不一致时，才输出控制信号。
[0042]声控单元106与处理器105连接，用于依据控制信号调节麦克风101的增益、喇叭102输出功率。
[0043]为了实现通信等一些常规功能，本发明的电子装置10还可以包括通信单元107、电源108和显示单元109，其中通信单元107用于与其他电子装置进行通信，电源108用于提供电子装置10所需的电能，显示单元109用于显示各种操作界面。由于本电子装置10的通信、供电及显示技术皆为现有技术，在此不作详述。
[0044]请参阅图2，图2为本发明的声控单元106 —实施方式的模块架构图。在本实施方式中，声控单元106包括两路控制电路，第一路控制电路用于控制麦克风101的增益，第二路控制电路用于控制喇叭102的输出功率。
[0045]其中第一路控制电路包括前置放大器211和模数转换器212。前置放大器211与麦克风101连接，用于放大麦克风101接收到的语音模拟信号；模数转换器212，与前置放大器211连接，用于将放大后的使用者语音模拟信号转换为数字信号。
[0046]第二路控制电路包括数模转换器221和功率放大器222。数模转换器221与处理器105连接，用于将处理器105输出的语音数字信号转换为模拟信号；功率放大器222与数模转换器221、喇叭102连接，用于对模拟信号进行功率放大后输出至喇叭102。
[0047]请一并参阅图3和图4，图3为本发明距离与麦克风101增益间的对应关系一实施方式的示意图，图4为本发明距离与喇叭102输出功率间的对应关系一实施方式的示意图。
[0048]电子装置10在进入工作状态后，使用者预先设置多个采样距离与麦克风101的增益、喇叭102输出功率的对应关系。依据此对应关系，电子装置10于二维坐标上标出相应的位置关系，再根据常用的离散分析方法，如最小二乘法等演算方法进行演算，从而得到如图3和图4所不的对应关系曲线。
[0049]在得到对应关系曲线后，距离侦测单元104开始侦测使用者到电子装置10的实时距离。发射的超声波的频率与反射的超声波的频率不一致时，处理器105获取距离侦测单元104侦测的实时距离，再从对应关系曲线中获取相应距离与麦克风101的增益、喇叭102的输出功率的对应关系，则进而发出控制信号至声控单元106以改变麦克风101的增益、喇叭102的输出功率。
[0050]举例而言，如图3和图4所示，当实时距离为Dl时，处理器105将输出控制信号至声控单元106，使得麦克风101的增益、喇叭102的输出功率分别为G1、SP1。当实时距离变为D2时，则相应地将麦克风101的增益、喇叭102的输出功率分别改变为G2、SP2。当实时距离变为D3时，则相应地将麦克风101的增益、喇叭102的输出功率分别改变为G3、SP3。在本实施方式中，在设定的实时距离内，麦克风101的增益随着实时距离的增大而减小，喇叭102的输出功率则随着实时距离的增大而增大，以避免麦克风101和喇叭102在进行语音通信时产生回音。
[0051]本发明调节传声器输出功率及增益之电子装置，可以自动依据使用者的移动距离调整喇叭的输出功率及麦克风的增益，实现了自动优化传声器的目标，给使用者带来极大便利。
【主权项】
1.一种电子装置，包括麦克风与喇叭，其特征在于，还包括: 储存单元，用于预储存使用者到所述电子装置的距离与所述喇叭的输出功率、所述麦克风的增益的对应关系； 距离侦测单元，用于侦测使用者到所述电子装置的实时距离； 处理器，用于根据所述储存单元预存储的对应关系与所述距离侦测单元所侦测的实时距离输出控制信号；及 声控单元，与所述处理器连接，用于依据所述控制信号调节所述喇叭的输出功率和所述麦克风的增益。2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述对应关系为预先根据多个采样距离与对应的所述喇叭输出功率、所述麦克风的增益演算出来的曲线。3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述对应关系为所述麦克风的增益随着所述实时距离的增大而减小，所述喇叭的输出功率随着所述实时距离的增大而增大，以避免麦克风和喇叭产生回音。4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述距离侦测单元利用超声波侦测所述实时距离。5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述距离侦测单元包括超声波单元，所述超声波单元用于定时发射超声波并接收反射的超声波，以判断所述发射的超声波的频率和所述反射的超声波的频率是否一致。6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，还包括时间记录单元，所述时间记录单元用于记录所述超声波单元发射所述超声波的时间及接收到所述反射的超声波的时间。7.如权利要求6所述的电子装置，其特征在于，当所述发射的超声波的频率与所述反射的超声波的频率不一致时，所述距离侦测单元才会计算接收到的所述反射超声波与所述发射的超声波的时间差，以侦测所述使用者到所述电子装置的实时距离。8.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述声控单元包括: 前置放大器，与所述麦克风连接，用于放大所述麦克风接收到的语音模拟信号；及 模数转换器，与所述前置放大器连接，用于将放大后的所述语音模拟信号转换为数字信号。9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述声控单元包括: 数模转换器，与所述处理器连接，用于将所述处理器输出的语音数字信号转换为模拟信号；及 功率放大器，与所述数模转换器、所述喇叭连接，用于对所述模拟信号进行功率放大后输出至所述喇叭。10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括通信单元，用于与其他电子装置进行通信。
【文档编号】H04R3/00GK105828225SQ201510012010
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年1月9日
【发明人】洪国维
【申请人】国基电子（上海）有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司