具有用于立体声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)，其包含：包含至少一个孔(103)的外壳(101)；以及安装在所述外壳(101)中并且重合地放置以用于立体声拾音的至少两个方向性麦克风(105a、105b)，所述麦克风(105a、105b)中的每一者界定主要声音轴线并且所述两个方向性麦克风(105a、105b)中的每一者界定描述所述主要声音轴线的两个相反方向的直达声音方向和相反声音方向，其中所述至少一个孔(103)是所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)之间共用的公共孔(103a)，使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)的所述主要声音轴线在不同方向上指向穿过所述公共孔(103a)。
【专利说明】具有用于立体声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录音的麦克风的便携式电子装置，确切地说涉及具有用于立体声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6中所描绘的用于立体声录音的XY技术使用两个重合的麦克风605a、605b，这意味着，麦克风炭精盒在同一位置处，即，两个麦克风605a、605b紧密地安装在一起以几乎完全防止时延影响。在理想条件下，这产生纯强度立体声信号，所述立体声信号可以集中到单声道上而没有梳状滤波效应。这提供了无限制的单声道兼容性。
[0003]XY技术使用两个相同的方向性麦克风605a、605b，例如，心型或8字形麦克风。相对于录音轴线610，它们安排在关于其立体声录音的主要方向602a相等以及相反的偏移角α处。或换句话说，相对于由该对重合的方向性麦克风605a、605b形成的方向性麦克风安排的录音轴线610,安排这两个重合的麦克风605a、605b,使得方向性麦克风的直达声音方向602a从录音轴线610偏移相等以及相反的偏移角α。录音轴线610也称为麦克风安排的录音方向610、立体声录音的中心轴线610或立体声录音的中心方向610。典型的偏移角α是远离由录音轴线610表示的立体声录音的中心方向-/+30°与-/+60°之间的角。对于心型麦克风，如图6中所示，指向左的X麦克风605b直接供应左侧信号，并且指向右的Y麦克风605a供应右侧信号。立体声特性取决于麦克风的方向特性以及偏移角a。减小的角度α将提供最小的或较窄的立体声像，而较大的角度α将提供较宽的立体声像。因此，如图6中所描绘的角度β (其中β =2*α)表示立体声像的宽度的量度，其中角度β越大，所感知的立体声像的宽度越大。
[0004]图7示出了基于8字形麦克风的布鲁姆林(Blumlein)立体声安排。L麦克风705b使其主瓣指向左并且直接提供左侧信号，而R麦克风705a提供完美的对称并且提供右侧信号。两个麦克风705a、705b对应于图6的两个方向性麦克风605a、605b，并且两个方向性麦克风705a、705b的直达声音方向702a对应于图6的两个方向性麦克风605a、605b的直达声音方向602a。
[0005]布鲁姆林(Blumlein)对由距彼此β = 90°而定位的双向拾音模式的两个匹配麦克风705a、705b的阵列组成，所述β对应于两个方向性麦克风705a、705b中的每一者关于立体声录音的中心方向710的45°的偏移角a。理想地，换能器应占据相同的物理空间，但这是不可能的，所以麦克风炭精盒尽可能实体地靠近彼此而放置，通常是一个麦克风705a在另一个麦克风705b正上方居中。对麦克风阵列进行定向，使得线710平分两个麦克风705a、705b之间的角度β，即，录音轴线710指向待录音的声源。与其定位结合的麦克风对的拾音模式传递源信号中的较高程度的立体声分离。
[0006]在当前的移动电话中存在两种典型的麦克风配置。第一者仅具有用于通信以及单声道拾音的一个单一全向性麦克风。另一种配置在图8中示出。移动电话具有两个全向性麦克风:主要麦克风813以及辅助麦克风807。主要麦克风813安排在移动电话的底面817上，所述底面可以与用于任选的基座配件的基座连接器809以及USB端口 811关联在一起。辅助麦克风807与相机805 (例如，具有自动对焦的5百万像素相机)、闪光灯801以及扬声器803 —起位于移动电话的背面815或后盖819处。主要麦克风813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807用于噪声消除以及增益控制。
【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。
[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。
[0009]这些目的是通过独立权利要求的特征来实现。进一步的实施形式通过从属权利要求、说明书以及图式清楚可见。
[0010]本发明是基于以下发现:在移动装置中(例如在移动电话中)采用方向性麦克风不仅引入了用于移动装置的立体声拾音能力，而且引入了与使用全向性麦克风相比改进的立体声拾音能力。此外，本发明描述了用于方向性麦克风的特定的外壳。通常，智能电话的厚度被约束为若干毫米；此特定的形状因素与相机以及摄像机等其它终端相当不同，并且就麦克风位置以及外壳而言施加不同的约束。本发明通过重合放置用于立体声拾音的两个方向性麦克风来改进所述情形，其中外壳中的公共孔被两个麦克风共用。由于重合的麦克风之间的最小距离，此公共孔安排为小型便携式电子装置(例如，移动电话、智能电话以及平板电脑)提供了较好的左/右分离以及较宽的立体声像。同时，方向性麦克风的此重合安排以及公共孔安排提供了用于移动装置的位置节约的设计，并且使得将移动装置的外壳中的孔的数目以及尺寸保持在最小值。
[0011]与需要两个孔的方向性麦克风相反，全向性麦克风在终端中仅需要一个孔。全向性麦克风提供等效于球面的在所有方向上一致的方向性图案，并且随后仅需要一个孔以用于麦克风外壳813。孔的尺寸以及实际的麦克风外壳813将影响整个系统的方向性,但单一的孔足以进行完美拾音。还可以使用以若干厘米的间距进行安装的两个全向性麦克风以便获得立体声录音，然而，由于在安装在移动电话上时的较短距离以及限制由所述两个麦克风拾取的信号之间的能量差的一致的方向性，此类系统将提供仅有限的立体声像。随后可能使用方向性麦克风，此类设计需要四个单独的孔，每个方向性麦克风使用两个，即，对于两个方向性麦克风中的每一者，一个用于直达声音方向且一个用于相反声音方向。因为用于相反方向的孔必须安排在麦克风的头部的相对侧，所以方向性麦克风的定位受到像便携式电子装置的其它组件(例如，电路板、显示器或电池组)的内部安排一样的其它技术设计约束的限制。为了限制外壳对方向性麦克风方向性的影响，所述孔必须足够大。在四个单独孔的情况下，这可能对便携式电子装置的设计具有较强的影响。
[0012]为了详细描述本发明，将使用以下术语、缩写以及符号:
[0013]Mic: 麦克风，
[0014]L:左声道，
[0015]R:右声道，
[0016]A, B, C:用户。
[0017]在本申请案的上下文内，如果没有以不同方式提及，那么术语“拾音”和“录音”用作同义词，并且一般来说指代声学信号到电子信号的转换。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，在存储器中或在磁带上或在任何其它存储介质上采用模拟或数字形式)的有限意义，因为本发明的实施例还可以用于简单地将声学信号转换成电子信号以将其发送给任何信息接收器，其中所述信息接收器可以是另一终端、存储介质等。
[0018]在下文中，定义方向性极坐标图案。给定麦克风的方向性图案(称为其极坐标图案)通过在所述麦克风的炭精盒中实施的特定换能器设计来定义。极坐标图或极坐标图案是示出在声波的不同入射角度处通常以dB为单位的麦克风的输出的二维等高线图的形式。曲线距中心越远，在该角度处麦克风的输出越大。给定炭精盒的极坐标图案的图形表示意图示出其平均响应。准确的图案将是频率相关的。一般来说，大部分离轴衰减在其中波长较短的较高频率下发生，因此主体的掩蔽效应最大。
[0019]以下五个最常见的方向性特性被称为:
[0020]?全向性(四周)，
[0021].8字形(双向性)正面以及背面，
[0022].心型(单向性)心脏形状，
[0023].超心型，
[0024].过心型，
[0025]其中，术语“方向性麦克风”用作非全向性麦克风的所有麦克风的通用术语，并且指代以不同方式对来自不同方向的声音作出反应的麦克风，其中对声学信号的方向相关的灵敏度是通过方向性麦克风的方向性图案来定义或描述。
[0026]更详细地说，所有麦克风通过感测在被称为膜片的薄片的任一侧上的压力差来工作。最终，实际上仅存在两种基本的麦克风原理-压力操作式(全向性)以及压力梯度式(方向性)。
[0027]在压力操作式麦克风中，膜片的一个侧面朝向大气开放并且能够响应于表示声音的压力的细微变化。另一个侧面面向有效地含有固定‘参考’空气压力的封闭体积，因此膜片响应于经过的声波与参考之间的差异而移动。声波来自哪一个方向或它朝向哪里是无关紧要的，麦克风仅感测其存在并且因此在其极坐标图案中是全向性的。
[0028]在压力梯度式麦克风中，膜片仍对任一侧上的压力上的差异敏感，但此时两个侧面均暴露于大气中，并且因此膜片对因经过的声波导致的变化的压力敏感。到达膜片的平面中的声音将在两个侧面上呈现相同的压力，并且因此将不存在净移动。不存在跨越膜片的压力梯度并且因此麦克风听不到在此轴线上的声音。相反，垂直于膜片而到达的声音将在正面与背面之间产生较大压力差，并且因此所述膜片将移动最大的量。因此此机制的极坐标图案看起来像8字形，所述机制具有对在膜片的轴上的声音的最高灵敏度以及对垂直于膜片的声音的最低灵敏度。相同的原理适用于心型、超心型以及过心型麦克风。
[0029]因此，术语“方向性麦克风”涵盖(例如)8字形麦克风、心型心脏形麦克风、超心型麦克风以及过心型麦克风，但不涵盖全向性麦克风。
[0030]术语“重合的麦克风”指代尽可能靠近彼此放置的两个(或更多个)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出于各种实际目的是相同的。实际上，与音频信号的波长相比，麦克风之间的距离随后可以被认为是可忽略的。因此，术语“重合的麦克风”指代麦克风安排，其中两个或更多个麦克风(通常是一对方向性麦克风)被安排成彼此间隔开少于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换能器越靠近，在重合的麦克风之间的传播时延越小，并且通过(例如)简单地使用从重合的方向性麦克风获得的音频信号而获得的立体声像越好。
[0031]根据第一方面，本发明涉及一种便携式电子装置，其包含:包含至少一个孔的外壳；以及安装在外壳中并且重合地放置以用于立体声拾音的至少两个方向性麦克风，所述方向性麦克风中的每一者界定主要声音轴线、直达声音方向以及相反声音方向。
[0032]此便携式电子装置为小型便携式电子装置(例如，为移动电话、智能电话以及平板电脑)提供较好的左/右分离以及较宽的立体声像。此外，位置节约的设计可以用于移动装置的实施。
[0033]主要声音轴线是通过其中方向性麦克风的灵敏度在其最大值处的点与麦克风自身之间的轴线来界定的轴线，直达声音方向是其中灵敏度在其具有正向加权的最大值处的方向，相反声音方向与直达声音方向处于相反的方向。直达声音方向以及相反声音方向描述主要声音轴线的相反方向。外壳可以包含用于重合麦克风或公共孔的直达以及相反声音方向中的每一者的单独的孔。麦克风重合地放置在外壳中，即，麦克风(例如)通过使用在相同位置处的麦克风炭精盒而位于外壳中的相同位置处，即，两个麦克风紧密安装在一起以几乎完全防止时延影响。
[0034]在根据第一方面的便携式电子装置的第一可能实施形式中，所述至少一个孔是在所述至少两个方向性麦克风之间共用的公共孔，使得所述至少两个方向性麦克风的直达声音方向在不同方向上指向穿过公共孔。
[0035]根据包含重合的方向性麦克风的第一实施形式的便携式电子装置允许设计并且制造外壳，所述外壳仅包含替代两个或更多个孔的一个公共孔以用于所述至少两个方向性麦克风的直达声音方向。公共孔越小，重合麦克风的膜片之间的距离越小。
[0036]公共孔是经安排用于在直达声音方向上的拾音的孔，所需用于两个方向性麦克风的另两个孔是经安排用于在相反声音方向上的拾音的孔。公共孔可以但并非必须位于外壳的正面中。另两个孔可以但并非必须位于外壳的背面中。每个麦克风的主要声音方向朝向公共孔定向。更具体来说，每个麦克风的直达声音方向朝向公共孔定向。直达声音方向可以与公共孔中的坐标对准，使得所述直达声音方向指向穿过公共孔。每个麦克风的相反声音方向朝向另两个孔中的对应的一者定向。相反声音方向可以与对应的另一个孔的中心或与在对应的另一个孔中的另一坐标对准。外壳可以包含替代在尺寸上可能较小的另两个孔的一个另外的较大孔。
[0037]在根据第一方面或第一方面的第一实施形式的便携式电子装置的第二可能实施形式中，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面、底面以及两个侧面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外壳的正面以及背面。
[0038]所述板是用于容纳便携式电子装置的具有电子电路的印刷电路板的中空板。其边缘可以经磨圆以避免任何损伤的风险。外壳可以由合成材料或塑料形成。外壳可以是移动电话的常见外壳，例如在图8中所描绘。屏幕通常安排在外壳的正面处，即，在作为板的主要区域中的一者的一面处。主要区域是具有最大尺寸的区域。板的或外壳的正面是当用户与电子装置交互时面向用户的一面。背面是与正面相反的一面。根据电子装置的空间位置，顶面可以是在电子装置的顶部位置处的一面，底面可以是在电子装置的底部位置处的一面，并且侧面可以是在电子装置的侧向位置处的面。
[0039]应理解，外壳可以具有许多不同设计，并且确切地说，背面、顶面、底面以及两个侧面并不限于平坦且安排成与相邻面成直角的面。相反，根据第一方面以及其实施形式中的任一者的便携式电子装置的外壳可以具有许多不同的设计，确切地说其中背面、顶面、底面以及两个侧面可以是平坦的、弯曲的、梯度形的等，并且此外其中，确切地说在辐射状或磨圆的背面的情况下，根据面的形式，相邻面之间的过渡可以是平滑的。
[0040]在根据第一方面的第二实施形式的便携式电子装置的第三可能实施形式中，外壳包含第二孔以及第三孔；并且所述至少两个方向性麦克风安装在外壳中，使得所述至少两个麦克风中的第一者的相反方向朝向第二孔定向并且所述至少两个麦克风中的第二者的相反方向朝向第三孔定向。
[0041]在根据第一方面的第三实施形式的便携式电子装置的第四可能实施形式中，公共孔位于外壳的底面中，使得至少两个方向性麦克风的方向性极坐标图案指向外壳的底面；并且第二孔位于正面的底部部分中且第三孔位于外壳的背面的底部部分中。
[0042]方向性极坐标图案朝向麦克风的直达声音方向定向。
[0043]根据第四实施形式的便携式电子装置引入了对便携式电子装置的内部技术设计的其余部分的最小影响(因为重合的麦克风安排在外壳的底部处)，并且允许拾取具有较宽的立体声像以及对音频源的清楚的左右分离的立体声像。
[0044]在根据第一方面的第三实施形式的便携式电子装置的第五可能实施形式中，公共孔位于外壳的顶面中，使得至少两个方向性麦克风的方向性极坐标图案指向外壳的顶面；并且第二孔位于正面的顶部部分中且第三孔位于外壳的背面的顶部部分中。
[0045]根据第五实施形式的便携式电子装置引入对便携式电子装置的内部技术设计的其余部分的最小影响(因为重合的麦克风安排在外壳的底部处)，并且允许通过将便携式电子装置固持成像数字记录器一样(即，顶侧指向音频源)来拾取具有较宽立体声像以及对音频源的清楚的左右分离的立体声像。
[0046]在根据第一方面的第三实施形式的便携式电子装置的第六可能实施形式中，公共孔位于外壳的正面中，使得至少两个方向性麦克风的方向性极坐标图案指向外壳的正面；并且第二孔以及第三孔位于外壳的底面中。
[0047]根据第六实施形式的便携式电子装置引入对便携式电子装置的内部技术设计的其余部分的最小影响(因为重合的麦克风安排在外壳的底部处)，并且允许拾取具有较宽立体声像以及在移动电话或智能电话的典型的使用位置中的任一者中的音频源的清楚的左右分离的立体声像，例如，当将所述移动电话或智能电话固持到耳朵上时，但确切地说，在如对于会议电话以及视频会议电话典型的使用位置中，其中终端固定或固持在用户以及参与电话会议的其它用户的前方，正面包含显示器并且任选地相机面向用户并且方向性麦克风的直达声音方向也指向用户以及会议的其他与会者。由于音频源的清楚的左右分离，在电话会议的另一侧上的收听者可以更加容易分开不同与会者的语音。
[0048]在根据第一方面本身或根据第一方面的以上实施形式中的任一者的便携式电子装置的第七可能实施形式中，两个方向性麦克风安排在外壳(101)中以形成确定两个方向性麦克风的立体声像宽度的角度β，确切地说在60与120度之间的角度β。
[0049]在根据第一方面的第三到第七实施形式中的任一者的便携式电子装置的第八可能实施形式中，公共孔以及第二和第三孔安排在外壳中以形成确定两个麦克风的方向性的角度Y。
[0050]在根据第一方面的实施形式中的任一者的便携式电子装置的第九可能实施形式中，便携式电子装置包含四个方向性麦克风以及至少一个第一和一个第二公共孔，其中所述第一公共孔是在第一与第二方向性麦克风之间共用的公共孔；并且其中所述第二公共孔是在第三与第四方向性麦克风之间共用的公共孔。
[0051]在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实施形式中，便携式电子装置包含第三以及第四公共孔，其中所述第三公共孔是在第一与第二方向性麦克风之间共用的公共孔；并且其中所述第四公共孔是在第三与第四方向性麦克风之间共用的公共孔。
[0052]在根据第一方面的第九或第十实施形式的便携式电子装置的第i^一可能实施形式中，第一以及第二公共孔位于外壳的正面中。
[0053]根据第十一可能实施形式的便携式电子装置引入了在外壳的正面中的第一以及第二孔，其中第一方向性麦克风的直达声音方向以及第二方向性麦克风的相反声音方向朝向第一孔定向，并且其中第三方向性麦克风的直达声音方向以及第四方向性麦克风的相反声音方向朝向第二孔定向。
[0054]在根据第一方面的第十或第i^一实施形式的便携式电子装置的第十二可能实施形式中，第三以及第四公共孔位于外壳的背面中。
[0055]在根据第一方面的第九到第十二实施形式中的任一者的便携式电子装置的第十三可能实施形式中，第一和第三方向性麦克风以及第二和第四方向性麦克风安排为外壳中的重合方向性麦克风对。
[0056]在根据第一方面的第十三实施形式的便携式电子装置的第十四可能实施形式中，两对重合的方向性麦克风安排在外壳中以形成确定两对麦克风的立体声像宽度的角度β，确切地说在60与120度之间的角度β。
[0057]在根据第一方面的第十三实施形式或根据第一方面的第十四实施形式的便携式电子装置的第十五可能实施形式中，便携式电子装置包含安装在外壳的正面中的第一相机、安装在外壳的背面中的第二相机以及用以控制对两对重合的方向性麦克风中的一者的选择以及对两个相机中的一者的选择的控制器。
[0058]在根据第一方面的第十三到第十五实施形式中的任一者的便携式电子装置的第十六可能实施形式中，便携式电子装置包含安装在外壳的正面中的第一相机、安装在外壳的背面中的第二相机以及用以控制对两对麦克风中的一者的选择以及对两个相机中的一者的选择的控制器，使得当选择第一相机时，选择具有在正面的方向上的录音方向的重合方向性麦克风对，和/或当选择第二相机时，选择具有在背面的方向上的录音方向的重合方向性麦克风对。
[0059]这些实施形式的优点中的一者是能够控制朝向所选择的面的立体声录音的定向。对方向性麦克风对的选择可以与对相机的选择一起受到控制。当终端经配备用于具有两个相机(例如，一个相机定位在正面中且另一个相机在背面上)的视频会议应用时，用户可以选择使用并且发送哪一个相机。在此实施形式中，对麦克风对的选择可以与所选择的相机相关联。
[0060]在根据第一方面的第九到第十六实施形式中的任一者的便携式电子装置的第十七可能实施形式中，四个方向性麦克风安排在外壳中，使得第一方向性麦克风的直达声音方向指向第二方向性麦克风的相反声音方向并且使得第三方向性麦克风的直达声音方向指向第四方向性麦克风的相反声音方向。
[0061 ] 在根据第一方面的以上实施形式中的任一者的便携式电子装置的第十八可能实施形式中，所述至少两个方向性麦克风是心型麦克风或8字形麦克风。
[0062]在根据第一方面的以上实施形式中的任一者的便携式电子装置的第十九可能实施形式中，外壳的厚度小于2cm,确切地说小于1cm。
[0063]在根据第一方面的第一实施形式的便携式电子装置的第二十可能实施形式中，便携式电子装置包含四个方向性麦克风以及第一和第二公共孔，其中所述第一公共孔是在四个方向性麦克风之间共用的公共孔；并且其中所述第二公共孔是在四个方向性麦克风之间共用的公共孔。
[0064]根据第二方面，本发明涉及一种用于产生便携式电子装置的方法，其包含:提供包含至少一个孔的外壳；并且将至少两个方向性麦克风重合地安装在外壳中以用于立体声拾音，所述麦克风中的每一者界定直达声音方向以及相反声音方向，其中所述至少一个孔是在至少两个方向性麦克风之间共用的公共孔，使得至少两个方向性麦克风的直达声音方向朝向公共孔定向。
[0065]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，其包含:操作便携式电子装置，所述便携式电子装置包含包含至少一个孔的外壳；以及安装在外壳中并且重合地放置以用于立体声拾音的至少两个方向性麦克风，所述麦克风中的每一者界定直达声音方向以及相反声音方向，其中所述至少一个孔是在至少两个方向性麦克风之间共用的公共孔，使得至少两个方向性麦克风的直达声音方向朝向公共孔定向。
[0066]第一、第二以及第三方面的实施形式可以容易地进行调适，使得方向性麦克风的直达声音方向以及相反声音方向相对于在前述实施形式中所描述的实施形式进行互换。因此，至少两个方向性麦克风的相反声音方向在不同方向上指向穿过公共孔。所有相对应的实施形式都可以容易地从前述实施形式中得到。
【专利附图】
【附图说明】
[0067]本发明的另外实施例将关于以下图式进行描述，其中:
[0068]图1示出了包括根据一个实施形式安排在直式位置中的便携式电子装置的正视图、背视图、底视图以及侧视图的透视图；
[0069]图2示出了包括根据一个实施形式安排在直式位置中的便携式电子装置的正视图、背视图、底视图以及侧视图的透视图；
[0070]图3示出了包括根据一个实施形式安排在直式位置中的便携式电子装置的正视图、背视图、底视图以及侧视图的透视图；
[0071]图4示出了用于操作根据一个实施形式的便携式电子装置的第一情形；
[0072]图5示出了用于操作根据一个实施形式的便携式电子装置的第二情形；
[0073]图6示出了用于立体声录音的两个常规XY麦克风的示意图；
[0074]图7示出了用于立体声录音的麦克风的常规的布鲁姆林(Blumlein)对的示意图；以及
[0075]图8示出了包括常规的移动电话的背视图以及底视图的透视图。
【具体实施方式】
[0076]图1示出了包括根据一个实施形式安排在直式位置中的便携式电子装置100的正视图180、背视图186、底视图182以及侧视图184的透视图。
[0077]便携式电子装置100包含用于立体声拾音的两个方向性麦克风105a、105b。两个方向性麦克风105a、105b中的每一者界定方向性麦克风105a、105b所指向的直达声音方向106a以及相反声音方向106b。便携式电子装置100包含用于容纳便携式电子装置100 (例如，便携式电子装置100的电子电路以及印刷电路板)的外壳101。对于两个方向性麦克风105a、105b，公共孔103a安装在外壳101中，并且对于方向性麦克风105a、105b中的每一者，另两个孔安装在外壳101中，即，用于第一方向性麦克风105a的第二孔103b以及用于第二方向性麦克风105b的第三孔103c。公共孔103a安装在外壳101的底面153中，第二孔103b安装在外壳101的正面161中，并且第三孔103c安装在外壳101的背面163中。两个方向性麦克风105a、105b在不同的方向上指向穿过公共孔103a。
[0078]当外壳101具有移动电话外壳的典型的形式(即，作为具有圆形边缘的矩形中空板)时，用于麦克风105a、105b的第二以及第三孔103b、103c安装在外壳101的正面161以及背面163中，并且由两个麦克风105a、105b共用的公共孔103a安装在底面153中。在一个替代实施形式中，用于麦克风105a、105b的第二以及第三孔103b、103c安装在外壳101的正面161以及背面163中，并且由两个麦克风105a、105b共用的公共孔103a安装在顶面153 中。
[0079]两个方向性麦克风105a、105b重合地放置在外壳101中，即，放置在外壳101的同一位置处。每个麦克风105a、105b的直达声音方向106a朝向公共孔103a定向，并且每个麦克风105a、105b的相反声音方向106b对应地朝向第二孔103b以及第三孔103c定向。
[0080]在一个实施形式中，便携式电子装置是移动电话。在一个实施形式中，便携式电子装置是智能电话。在一个实施形式中，便携式电子装置是平板电脑。
[0081]外壳101形成为通过两个主要区域界定的中空板，所述主要区域是最大尺寸的区域，且在此处是承载屏幕185的区域以及其相对的区域，即，可以承载如图8中所描绘的相机的后盖面。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由顶面151、底面153以及第一侧面155和第二侧面157形成边框。顶面151在图1的正视图180图示中位于移动装置100的顶部处。底面153在正视图180图示中位于移动装置100的底部处。第一侧面155在正视图180图示中位于移动装置100的左侧处并且第二侧面157在正视图180图示中位于移动装置100的右侧处。
[0082]在一个实施形式中，外壳101形成为矩形板。在一个实施形式中，外壳形成为正方形板。
[0083]在另外的实施例中，外壳101可以具有不同的设计，其中确切地说，背面163、顶面151、底面153以及两个侧面155、157可以是平坦的、弯曲的、梯度形的等，并且此外其中，确切地说在辐射状或磨圆的背面的情况下，根据面的形式，相邻面之间的过渡可以是平滑的。
[0084]在一个实施形式中，两个方向性麦克风105a、105b是心型麦克风或8字形麦克风。在一个实施形式中，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。在一个实施形式中，例如当外壳101容纳平板电脑时，外壳101具有小于Icm的厚度。在一个实施形式中，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。
[0085]在一个实施形式中，公共孔103a位于外壳101的底面153中，使得两个方向性麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向外壳101的底面153。第二孔103b位于正面161的底部部分中并且第三孔103c位于外壳101的背面163的底部部分中。根据孔103a、103b、103c的此定位，两个方向性麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向外壳101的底面153。
[0086]在一个替代实施形式中，公共孔103a位于外壳101的顶面151中，使得两个方向性麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向外壳101的顶面151。第二孔103b位于正面161的顶部部分中并且第三孔103c位于外壳101的背面163的顶部部分中。根据孔103a、103b、103c的此定位，两个方向性麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向外壳101的顶面151。
[0087]不同于全向性麦克风，方向性麦克风需要在外壳101中的两个孔103a、103b来测量声压梯度。根据本发明的各方面，那两个孔103a、103b中的一者是由两个方向性麦克风共用的公共孔。
[0088]公共孔103a在两个方向性麦克风105a、105b之间共用。此孔103a位于装置100的底部153处。另两个孔103b、103c对应地放置在装置100的正面161以及背面163中。两个麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向装置100的底部153。在一个替代实施例中，立体声麦克风105a、105b指向装置100的顶部151。公共孔103a位于装置100的顶部151处并且另两个孔103b、103c在装置100的顶部正面以及顶部背面中。这种立体声麦克风可以用于立体声录音，例如，用于记者应用。
[0089]图2示出了包括根据一个实施形式安排在直式位置中的便携式电子装置200的正视图180、背视图186、底视图182以及侧视图184的透视图。
[0090]便携式电子装置200包含用于立体声拾音的两个方向性麦克风105a、105b。两个方向性麦克风105a、105b中的每一者界定方向性麦克风105a、105b所指向的直达声音方向106a以及相反声音方向106b。便携式电子装置200包含用于容纳便携式电子装置200的电子电路以及印刷电路板的外壳101。对于两个方向性麦克风105a、105b，公共孔103a安装在外壳101中，并且对于方向性麦克风105a、105b中的每一者，另两个孔安装在外壳101中，即，用于第一方向性麦克风105a的第二孔103b以及用于第二方向性麦克风105b的第三孔103c。公共孔103a安装在外壳101的正面161中，第二孔103b以及第三孔103c安装在外壳101的底面153中。通过孔103a、103b、103c以及麦克风105a、105b的所述定位，两个方向性麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108在相对于水平方向(根据图2的定向，或更一般地，相对于通过正面界定的平面的正交方向)的角度Y下并且在关于通过正面161界定的平面的角度δ下指向外壳101的正面161，其中γ + δ =90°。
[0091]当外壳101具有移动电话外壳的典型的形式(即，作为具有圆形边缘的矩形中空板)时，用于麦克风105a、105b的第二以及第三孔103b、103c安装在外壳101的底面153中，并且由两个麦克风105a、105b共用的公共孔103a安装在正面161中。
[0092]在一个替代实施形式中，用于麦克风105a、105b的第二以及第三孔103b、103c安装在外壳101的顶面151中，并且由两个麦克风105a、105b共用的公共孔103a安装在正面161 中。
[0093]在一个替代实施形式中，用于麦克风105a、105b的第二以及第三孔103b、103c安装在外壳101的底面153中，并且由两个麦克风105a、105b共用的公共孔103a安装在背面163 中。
[0094]在一个替代实施形式中，用于麦克风105a、105b的第二以及第三孔103b、103c安装在外壳101的顶面151中，并且由两个麦克风105a、105b共用的公共孔103a安装在背面163 中。
[0095]在图2中，在装置200的较短底面153中存在两个孔103b、103c。每个方向性麦克风105a、105b的公共孔103a放置在装置200的较长正面161中。两个麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向装置200的较长正面161。每个麦克风105a、105b相对于水平方向的角度Y以及相对于竖直方向的角度S确定录音方向610、710，其中角度β确定立体声像宽度。
[0096]公共孔103a放置在装置200的正面161中，举例来说，刚好在智能电话或平板电脑的屏幕185下。两个方向性麦克风105a、105b的另两个孔103b、103c位于装置200的底部153中。这两个方向性麦克风105a、105b的方向性极坐标图案108指向装置200的正面161。通过正面孔(S卩，公共孔103a)的位置以及底部孔(即，第二孔103b以及第三孔103c)的位置界定的角度Y (对应地，S)界定立体声麦克风的方向性以及用于立体声录音的麦克风安排的录音方向610、710。对于较大Y，方向性麦克风朝向便携式电子装置的顶部定向。为了具有用于位于屏幕前方的用户的良好质量，角度Y应选择为小于45度。出于此目的，界定公共孔的位置的与便携式电子装置的底面的距离d应选择为尽可能小的。
[0097]在图2以及图3中所描述的实施例的替代实施例中，两个方向性麦克风的相反声音方向指向公共孔103a。两个方向性麦克风的直达声音方向指向两个分开的孔(103b以及103c)。
[0098]图3示出了包括根据一个实施形式安排在直式位置中的便携式电子装置300的正视图180、背视图186、底视图182以及侧视图184的透视图。
[0099]便携式电子装置300包含用于立体声拾音的四个方向性麦克风105a、105b、105c以及105d。四个方向性麦克风105a、105b、105c以及105d中的每一者界定方向性麦克风105a、105b、105c以及105d所指向的直达声音方向106a以及相反声音方向106b。便携式电子装置300包含用于容纳便携式电子装置300的电子电路以及印刷电路板的外壳101。对于每一对方向性麦克风105a、105b以及105c、105d，至少一个公共孔安装在外壳101中，■P，用于第一对方向性麦克风105a、105b的第一公共孔123a以及用于第二对方向性麦克风105cU05d的第二公共孔143a。第一公共孔123a安装在外壳101的正面161中，第二公共孔143a安装在外壳101的背面163中。所需用于方向性麦克风的另外(补充)的孔123b以及143b安装在外壳101的正面161中以用于123b以及在背面163中以用于143b，从而形成X。通过两个公共孔123a、123b的所述定位，四个补充孔以及四个方向性麦克风105a、105b、105c、105d的四个麦克风105a、105b、105c、105d方向性极坐标图案108指向正面161以及指向外壳101的背面163。
[0100]第一公共孔123a表不用于第一方向性麦克风105a的正面孔以及用于第二方向性麦克风105b的背面孔，其中第一方向性麦克风105a以及第二方向性麦克风105b (例如)安装在彼此上方(对应地，在彼此下方)，如图3中所示。第二公共孔123b表示用于第三方向性麦克风105c的正面孔以及用于第四方向性麦克风105d的背面孔，其中所述第三方向性麦克风105c以及所述第四方向性麦克风105d(例如)安装在彼此上方(对应地在彼此下方)，如图3中所示。第三公共孔143a表示用于第三方向性麦克风105c的背面孔以及用于第四方向性麦克风105d的正面孔。第四公共孔143b表示用于第一方向性麦克风105a的背面孔以及用于第二方向性麦克风105b的正面孔。
[0101]第一和第二方向性麦克风105a、105b以及第三和第四方向性麦克风105c、105d成对安排在外壳101中。两对方向性麦克风105a、105b、105c、105d安排在外壳101中以形成确定两个立体声麦克风安排的立体声像宽度的角度β，其中105a以及105c是第一立体声麦克风安排并且105b以及105d是第二立体声麦克风安排。在一个实施形式中，角度β在60与120度之间。
[0102]在一个实施形式中，便携式电子装置300包含第一相机131，S卩，安装在外壳101的正面161中的前置相机；以及第二相机133，S卩，安装在外壳101的背面163中的后置相机。图3中未图示的控制器根据选择标准控制对两对麦克风105a、105b、105c、105d的选择以及对两个相机131、133的选择。
[0103]在一个实施形式中，便携式电子装置300包含两个公共孔123以及143，其中123a以及123b合并在公共孔123中并且143a以及143b合并在公共孔143中。
[0104]在一个实施形式中，四个方向性麦克风105a、105b、105c、105d安排在外壳101中，使得第一方向性麦克风105a的直达声音方向106a指向第二方向性麦克风105b的相反声音方向106b,并且第三方向性麦克风105c的直达声音方向106a指向第四方向性麦克风105d的相反声音方向106b。
[0105]图3中示出的便携式电子装置300是基于四个方向性麦克风105a、105b、105c以及105d (举例来说，心型麦克风)，所述装置具有放置在正面161中的两个公共孔123a和123b以及放置在装置300的背面163中的两个公共孔143a和143b，举例来说，刚好在智能电话或平板电脑的屏幕185下。方向性麦克风105a、105b、105c以及105d成对安排在外壳101中。对于每个对，两个麦克风指向相反的方向，一个朝向装置300的正面161且另一个朝向背面163。两对麦克风105a、105b以及105c、105d之间的角度β确定两个立体声麦克风安排105a和105c以及105b和105d的立体声像宽度。
[0106]此实施形式的优点中的一者是能够控制朝向所选择的面的立体声录音的定向。在一个替代实施形式中，对两个立体声麦克风安排(105a和105c以及105b和105d)中的一者的选择与对相机的选择一起受到控制。当终端经配备用于具有两个相机(例如，一个相机131定位在正面中且另一个相机133在背面163上)的视频会议应用时，用户可以选择使用并且发送哪一个相机。在此实施形式中，对立体声麦克风安排的选择(105a和105c或105b和105d)与所选择的相机131、133相关联。例如，方向性麦克风105a以及105c形成方向性麦克风的第一立体声麦克风安排并且在前置相机131被选择的情况下被选择，其中所述方向性麦克风的直达声音方向指向正面，而方向性麦克风105b以及105d形成方向性麦克风的第二立体声麦克风安排并且在背面相机133被选择的情况下被选择，其中所述方向性麦克风的直达声音方向指向背面。
[0107]图4示出了用于操作根据如关于图1到3中的一者所描述的一个实施形式的便携式电子装置405的第一情形400。在第一情形中，用户B固持装置405并且使立体声麦克风403指向声源以进行立体声录音。用户B同时与另两个用户A以及C进行谈话。用户B使用其移动电话来记录包括两个说话者A以及C的立体声现场。当所记录的立体声信号通过立体声再现系统播放出时，A以及C被定位成如同他们就坐在收听者的前方一样。
[0108]图5示出了用于操作根据一个实施形式的便携式电子装置的第二情形500。在第二情形中，用户501将装置507放在桌子505上并且对正面进行立体声拾音。用户501仅将其移动电话507放在桌子505上并且记录在其客厅中的每一个声音。界定立体声录音的定向(即，被界定为与每个方向性麦克风方向等距的方向的立体声麦克风安排的中心方向)的角度Y可以经界定以指向竖直方向，即，在屏幕的前方，以便获得声音现场的最佳立体声表不。
【权利要求】
1.一种便携式电子装置(100)，其包含: 包含至少一个孔(103)的外壳(101);以及 安装在所述外壳(101)中并且重合地放置以用于立体声拾音的至少两个方向性麦克风(105a、105b)，所述两个方向性麦克风(105a、105b)中的每一者界定主要声音轴线并且所述两个方向性麦克风(105a、105b)中的每一者界定描述所述主要声音轴线的相反方向的直达声音方向和相反声音方向； 其中所述至少一个孔(103)是所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)之间共用的公共孔(103a)，使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)的所述主要声音轴线在不同方向上指向穿过所述公共孔(103a)。
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)并且被形成为通过由顶面(151)、底面(153)以及两个侧面(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)，其中所述外壳(101)包含第二孔(103b)以及第三孔(103c);并且其中所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)安装在所述外壳(101)中，使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)的所述直达声音方向(106a)在不同方向上指向穿过所述公共孔(103a)，所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)中的第一者(105a)的所述相反方向(106b)朝向所述第二孔(103b)并且使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)中的第二者(105b)的所述相反方向(106b)朝向所述第三孔(103c)。
4.根据权利要求3所述的便携式电子装置(100)，其中所述公共孔(103a)位于所述外壳(101)的所述底面(153)中，使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)的方向性极坐标图案(108)指向所述外壳(101)的所述底面(153);以及其中所述第二孔(103b)位于所述正面(161)的底部部分中并且所述第三孔(103c)位于所述外壳(101)的所述背面(163)的底部部分中。
5.根据权利要求3所述的便携式电子装置(100)，其中所述公共孔(103a)位于所述外壳(101)的所述顶面(151)中，使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)的方向性极坐标图案(108)指向所述外壳(101)的所述顶面(151);以及其中所述第二孔(103c)位于所述正面(161)的顶部部分中并且所述第三孔(103c)位于所述外壳(101)的所述背面(163)的顶部部分中。
6.根据权利要求3所述的便携式电子装置(100)，其中所述公共孔(103a)位于所述外壳(101)的所述正面(161)中，使得所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)的方向性极坐标图案(108)指向所述外壳(101)的所述正面(161);以及其中所述第二孔(103b)以及所述第三孔(103c)位于所述外壳(101)的所述底面(153)中。
7.根据权利要求1到6中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，其中所述两个方向性麦克风安排在所述外壳(101)中，以便形成确定所述两个方向性麦克风的立体声像宽度的角度，确切地说，在60与120度之间的角度(β)。
8.根据权利要求3到7中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，其中所述公共孔(103a)以及所述第二(103b)以及第三(103c)孔安排在所述外壳(101)中以形成确定所述两个方向性麦克风(105a、105b)的所述重合安排的中心方向(610、710)的角度(Y ；δ)。
9.根据权利要求2所述的便携式电子装置(100)，其包含四个方向性麦克风(105a、105b、105c、105d)以及至少一个第一(123a)以及一个第二(123b)公共孔，其中所述第一公共孔(123a)是在所述第一与所述第二方向性麦克风(105a、105b)之间共用的公共孔；并且其中所述第二公共孔(123b)是在所述第三与所述第四方向性麦克风(105c、105d)之间共用的公共孔。
10.根据权利要求9所述的便携式电子装置(100)，其中所述第一以及所述第二公共孔(123a、123b)位于所述外壳(101)的所述正面(161)中。
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)，其中所述第一以及所述第三方向性麦克风(105a、105c)以及所述第二以及所述第四方向性麦克风(105b、105d)被安排为在所述外壳(101)中的重合方向性麦克风对。
12.根据权利要求11所述的便携式电子装置(100)，其中所述两对重合方向性麦克风(105a、105b、105c、105d)被安排在所述外壳(101)中以形成确定所述两对麦克风(105a、105b、105c、105d)的立体声像宽度的角度，确切地说，在60与120度之间的角度(β)。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的便携式电子装置(100)，其包含安装在所述外壳(101)的所述正面(161)中的第一相机(131)，安装在所述外壳(101)的所述背面(163)中的第二相机(133)，以及用以控制对所述两对麦克风(105a、105b、105c、105d)中的一者的选择以及对所述两个相机(131、133)中的一者的选择的控制器。
14.根据权利要求9到13中任一权利要求所述的便携式电子装置(100)，其中所述四个方向性麦克风(105a、105b、105c、105d)被安排在所述外壳(101)中，使得所述第一方向性麦克风(105a)的直达声音方向(106a)指向所述第二方向性麦克风(105b)的相反声音方向(106b),并且使得所述第三方向性麦克风(105c)的直达声音方向(106a)指向所述第四方向性麦克风(105d)的相反声音方向(106b)。
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)，其中所述至少两个方向性麦克风(105a、105b)是心型麦克风或8字形麦克风；和/或 其中所述外壳(101)的厚度小于2cm，确切地说小于1cm。
【文档编号】H04M1/03GK104429049SQ201280074640
【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