用户设备和驱动用户设备中的扬声器的方法与流程

本发明涉及一种用户设备。此外，本发明还涉及一种驱动所述用户设备中的扬声器的方法以及一种实施所述方法的计算机程序产品。

背景技术：

手机很大程度上被人们用来进行通信、娱乐等等。通常，一个手机具有两个不同的用来产生声音的组件，即：耳机和主扬声器。一般情况下，当手机在所谓的听筒模式或手持模式下工作时，只使用耳机；当手机在免提模式或所谓的高频扬声器模式下工作时，只使用主扬声器。

当手机用于娱乐，诸如播放音乐、观看电影以及玩游戏时，手机通常在免提模式或高频扬声器模式下工作。在这种情况下，预期手机产生音量大且音质好的声音。

越来越多的手机设计地尽可能小巧，这样只剩下非常小的空间用来配置主扬声器，这限制了选择作为主扬声器的扬声器的尺寸。因此，由主扬声器产生的声音响度和音质仍然无法满足预期需求。

技术实现要素：

本发明实施例的一个目的是提供一种能够产生音质好且音量大的声音的方案。

上述目的由独立权利要求的主题来实现。本发明的更多有利实施形式可在对应于可能实施形式的附属权利要求中发现。

根据本发明的第一方面，上述提及的目的通过一种用户设备实现，所述用户设备包括：

处理器，用于处理音频信号以得到第一驱动信号和第二驱动信号，使得所述第一驱动信号只包括所述音频信号中频率高于阈值频率的分量以及使得所述第二驱动信号包括所述音频信号中频率高于和低于所述阈值频率(即还包括所述阈值频率)的分量；

其中所述处理器用于同时提供所述第一驱动信号和所述第二驱动信号；

第一扬声器，用于基于所述第一驱动信号来产生声音；以及

第二扬声器，用于基于所述第二驱动信号来产生声音。

根据所述第一方面，在所述用户设备的第一可能实施形式中，所述处理器用于调整所述阈值频率。

根据所述第一方面的所述第一可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第二可能实施形式中，所述阈值频率为1000hz或所述可调阈值频率的最小值为1000hz。

根据所述第一方面的任一前述实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第三可能实施形式中，所述音频信号包括第一声道信号和第二声道信号；所述处理器用于滤波所述第一声道信号以得到所述第一声道信号中频率高于所述阈值频率的高频分量和所述第一声道信号中频率不高于所述阈值频率的低频分量；所述处理器用于(仅)基于所述第一声道信号的所述高频分量来得到所述第一驱动信号；所述处理器还用于基于所述第一声道信号的所述低频分量以及所述第二声道信号来得到所述第二驱动信号。

根据所述第一方面的所述第三可能实施形式，在所述用户设备的第四可能实施形式中，所述处理器用于计算所述第一声道信号与所述第二声道信号之间的音量差，以及所述处理器用于基于所述计算的音量差来调整所述第一驱动信号和/或所述第二驱动信号以相比于所述计算的音量差减小所述第一驱动信号与所述第二驱动信号之间的所述音量差。

根据所述第一方面的所述第三可能实施形式或所述第四可能实施形式，在所述用户设备的第五可能实施形式中，所述处理器用于计算所述第一声道信号与所述第二声道信号之间的相位差，以及所述处理器用于基于所述计算的相位差来调整所述第一驱动信号的相位和/或所述第二驱动信号的相位以将所述第一驱动信号与所述第二驱动信号之间的所述相位差设为预定相位差。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第六可能实施形式中，所述处理器用于：当所述用户设备在免提或高频扬声器模式下工作时，同时提供所述第一驱动信号和所述第二驱动信号；以及所述处理器用于：(仅)当将所述用户切换到听筒或手持模式时，停止提供所述第二驱动信号并继续提供所述第一驱动信号。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第七可能实施形式中，所述处理器用于获取所述第一扬声器的状态信息，以及所述处理器用于基于所述获取的所述第一扬声器的状态信息来调整(或控制)所述阈值频率。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第八可能实施形式中，所述第一扬声器的所述状态信息包括以下信息中的至少一个：所述第一扬声器的当前偏移、当前温度、当前最低谐振频率f0和当前q参数。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第九可能实施形式中，所述处理器用于进一步获取所述第一扬声器的温度和/或偏移，以及控制所述第一驱动信号(例如所述第一驱动信号的振幅)以确保所述第一扬声器不会因温度太高和/或偏移太多而损坏。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第十可能实施形式中，所述处理器用于调整所述第一驱动信号和所述第二驱动信号以平衡由所述第一扬声器产生的声音音量和由所述第二扬声器产生的声音音量。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第十一可能实施形式中，所述第一扬声器的尺寸小于所述第二扬声器的尺寸。

根据所述第一方面的任意前述可能实施形式或根据所述第一方面，在所述用户设备的第十二可能实施形式中，所述第一扬声器是一个耳机(还称为听筒，通常用于听筒或手持模式下)，所述第二扬声器是一个主扬声器(还称为高频扬声器，通常用于高频扬声器或免提模式下)。

根据本发明的第二方面，上面提及的目的通过一种驱动包含在用户设备内的扬声器的方法来实现。

所述方法包括：

处理音频信号以得到第一驱动信号和第二驱动信号，使得所述第一驱动信号只包括所述音频信号中频率高于阈值频率的分量以及使得所述第二驱动信号包括所述音频信号中频率高于和低于所述阈值频率的分量；以及

同时提供所述第一驱动信号给第一扬声器和提供所述第二驱动信号给第二扬声器，其中所述第一扬声器和所述第二扬声器包含在所述用户设备内；

其中所述第一驱动信号用于驱动所述第一扬声器以产生声音，以及

所述第二驱动信号用于驱动所述第二扬声器以产生声音。

本发明还涉及一种计算机程序，其特征在于代码，当代码由处理装置运行时，使得所述处理装置执行根据本发明的任意方法。

根据所述第一方面的本用户设备、方法和计算机程序提供了多个优点。在本发明实施例中，通过将所述第一扬声器也用作高频扬声器，所述第一扬声器实际上用作所述第二扬声器的补充。基于该技术，由所述用户设备产生的声音具有非常大的音量。此外，所述第一扬声器产生高频率声音，所以由所述用户设备产生的所述声音将包含更多的高频分量，于是具有非常好的音质，因为高频率使音质更好。另外，通过控制向所述第一扬声器提供的所述第一驱动信号只包括所述音频信号中频率高于所述阈值频率的分量，不需要所述第一扬声器产生低频率声音，而且不会产生或产生很少像削波之类的噪声，从而进一步提高由所述用户设备产生的声音的音质。此外，由于所述第一扬声器的尺寸有限并且小于所述第二扬声器的尺寸，所以，通过滤波出较低频率，所述第一扬声器能够免受过压和损坏。此外，向所述第二扬声器提供的所述第二驱动信号还包括小于所述阈值频率的频率，所以所述第二扬声器能够产生低频率声音。因此，这种方法提供的驱动信号能够使所述用户设备产生的声音还包括有关低频率的信息，但是没有像削波之类的噪声。

附图说明

附图意在阐明和阐释本发明的各项实施例，其中：

图1所示为本发明一实施例的用户设备。

图2所示为根据本发明一实施例的在用户设备中使用的扬声器的频率响应的示例；

图3所示为根据本发明一实施例的驱动包含在用户设备内的扬声器的装置；

图4所示为根据本发明一实施例的驱动包含在用户设备内的扬声器的方法。

具体实施方式

如在本发明的背景技术中描述，一种具有在不同模式下单独工作的耳机和主扬声器的手机在产生音量大且音质好的声音时会遭遇很多问题。实际上，使用在不同模式下工作的尺寸不同的扬声器的任何用户装置(userequipment，ue)或用户设备均面临该问题。提供本发明实施例来解决该问题。

图1所示为根据本发明一实施例的用户设备10(还指定为下文中的ue10)。ue10包括处理器20、第一扬声器30和第二扬声器40。应该意识到，所提及的ue10的各部分通过使用图1中的线条图示的通信构件适当地相互连接。处理器20用于提供第一驱动信号给第一扬声器30，提供第二驱动信号给第二扬声器40。第一扬声器30和第二扬声器40分别用于在它们对应的驱动信号的驱动下产生声音。第一扬声器30是一个耳机或听筒。第二扬声器40是一个主扬声器或高频扬声器。第一扬声器30的尺寸小于第二扬声器40的尺寸。

ue10可以在听筒模式/手持模式下或在高频扬声器/免提模式下工作。当ue10在听筒模式/手持模式下工作时，只有第一扬声器30(基于第一驱动信号)产生声音。当ue10在高频扬声器模式/免提模式下工作时，第一扬声器30能够作为高频扬声器与第二扬声器40一起工作以(基于处理器20提供的第一驱动信号的第二驱动信号)在同一时间产生声音。

在听筒模式/手持模式下，处理器20用于处理音频信号以得到第一驱动信号，以及提供第一驱动信号给第一扬声器30。

在一实施例中，在听筒/手持模式下，音频信号可以直接由处理器20提供，而第一驱动信号只提供给第一扬声器30，处理器20对音频信号实施的处理只是将音频信号分发给第一扬声器30。

在另一实施例中，处理器20对音频信号实施以得到第一驱动信号的处理可包括：从音频信号中移除一些无用的频率分量或噪声，以及只提供剩余音频信号给第一扬声器30作为第一驱动信号。处理器20可通过滤波音频信号来移除无用频率或噪声。通过从音频信号中移除无用频率或噪声，由第一扬声器30产生的声音将很悦耳。

图2所示为扬声器的频率响应的示例。图2的横轴显示单位为hz的频率，而图2的纵轴显示单位为dbspl的音量。从图2可以看出，300hz至8000hz频带中的频率响应相比于其它频带中的频率响应相对平坦。平坦的频率响应能够使声音听起来很舒服。为了使第一扬声器30产生舒服的声音，处理器20用于实现带通滤波器的一个功能以移除300hz至8000hz频带之外的频率分量，并且提供滤波后的音频信号给第一扬声器30作为第一驱动信号。

虽然上面实施例只描述可对音频信号实施的处理的两个实施方式，但是，只要处理音频信号的结果是只向第一扬声器30提供第一驱动信号，处理器20对音频信号实施的处理就可存在许多实施方式。

当ue10在高频扬声器/免提模式下工作时，处理器20用于处理音频信号以产生第一驱动信号和第二驱动信号，并且同时将第一驱动信号和第二驱动信号分别提供给第一扬声器30和第二扬声器40。第一驱动信号驱动第一扬声器30产生声音，而第二驱动信号驱动第二扬声器40产生声音。应该注意的是，在高频扬声器或免提模式下驱动第一扬声器30的第一信号是通过以下实施例中描述的方法来获取的。

在本实施例中，通过将第一扬声器也用作高频扬声器，第一扬声器实际上被用作所述第二扬声器的补充。因此，可以实现用户设备通过同时驱动扬声器30、40两者产生的声音具有非常大的音量。

一般而言，产生大音量声音不是扬声器在主要用于听筒模式/手持模式时的必备能力。当人们设计一个ue时，通常预期该ue的尺寸小、重量轻、结构紧凑，所以只剩下非常窄的空间来部署主要用于听筒模式/手持模式的扬声器。因此，部署在ue中主要用于听筒模式/手持模式的扬声器必须小且薄。对于仅用于高频扬声器/免提模式的扬声器，产生大音量声音是一种必备能力，所以主要用于高频扬声器/免提模式的扬声器始终具有大的尺寸。然而，发明人发现：仅用于高频扬声器模式/免提模式的扬声器(主扬声器或高频扬声器)在产生低频率声音时通常比仅用于听筒模式/手持模式的扬声器(耳机或听筒)的性能好，因为尺寸小的耳机或听筒限制了扬声器在低频率时的薄膜的偏移。这将导致耳机或听筒产生大音量、低频率的像削波之类的噪声。因此，如果仅用于听筒模式/手持模式的扬声器和仅用于高频扬声器/免提模式的扬声器都同时工作，则它们所产生的声音的音质可能比主要用于高频扬声器/免提模式的扬声器产生的声音的音质差，这是因为仅用于听筒模式/手持模式的扬声器会产生像削波之类的噪声。

为了避免上述提及的问题，处理器20用于处理音频信号，使得得到的第一驱动信号只包括音频信号中频率高于阈值频率的分量，以及使得第二驱动信号包括音频信号中频率高于和低于阈值频率的分量。只是为了说明，应当理解的是，高于和低于阈值频率的频率应还包括阈值频率本身。

由于处理器20提供的驱动第一扬声器30的第一驱动信号只包括音频信号中频率高于阈值频率的分量，所以不需要第一扬声器30产生低频率声音，而且不会产生像削波之类的噪声。另外，第二驱动信号还包括小于阈值频率的频率，所以第二扬声器40能够产生低频率声音。因此，在高频扬声器/免提模式下工作的ue所产生的声音还包括有关低频率的信息，但是没有像削波之类的噪声。

另外，包含的高频分量越多，声音的音质就越好。因此，在高频扬声器模式/免提模式下工作且同时使用第一扬声器30和第二扬声器40的ue10所产生的声音的音质比在高频扬声器模式/免提模式下只驱动扬声器40的ue所产生的声音的音质好。

在本发明中，用户设备和用户装置是指相同物件，并且可称为诸如具有至少两个用于产生声音的扬声器的移动电话、蜂窝电话、平板电脑或膝上型电脑。至少两个扬声器中的一个(第一扬声器30)具有较小尺寸并且通常设计为直接放置在耳朵附近，至少两个扬声器中的另一个(第二扬声器40)具有较大尺寸并且通常设计为远离耳朵放置。

处理器20可按以下方式中的任一种处理音频信号以得到第一驱动信号和第二驱动信号：

(1)处理器20复制音频信号中频率高于阈值频率的分量，将它们分发给连接到第一扬声器30的电路作为第一驱动信号，以及将音频信号分发给连接到第二扬声器40的电路作为第二驱动信号。

(2)处理器20将音频信号分解为音频信号的两个副本，通过使用高通滤波器来滤波一个副本以得到第一驱动信号，以及将另一副本分发给连接到第二扬声器40的电路作为第二驱动信号。高通滤波器的截止频率是阈值频率。

(3)处理器20将音频信号分解为音频信号的两个副本(第一副本和第二副本)，将第一副本分解为作为音频信号中频率高于阈值频率的分量的第一部分以及作为音频信号中频率不高于阈值频率的分量的第二部分，将第一部分分发给连接到第一扬声器30的电路作为第一驱动信号，以及将第二部分与第二副本混合以形成第二驱动信号。在本实施例中，第一副本中频率不高于阈值频率的分量不丢弃，而是与第二副本混合以驱动第二扬声器40，从而提高ue产生的低频率声音的音量。

在上述实施例中，音频信号是单个信号。在其它实施例中，音频信号可包括两个信号或甚至更多。例如，音频信号是一种立体声信号，其通常至少包括左声道信号和右声道信号。处理器20将音频信号分成左声道信号和右声道信号，并且将右声道信号分解为两部分：第一部分包括右声道信号中频率高于阈值频率的分量，第二部分包括右声道信号中频率不高于阈值频率的分量。处理器20提供第一部分给第一扬声器30作为第一驱动信号。处理器20将第二部分与左声道信号混合以形成第二驱动信号，并且提供第二驱动信号给第二扬声器40。

通过提供右声道信号的高频部分，即频率高于阈值频率的分量，给第一扬声器30以及提供右声道的低频部分和左声道给第二扬声器40，ue10不仅能够产生立体声，而且还免受像削波之类的噪声的干扰，从而提高ue10所产生的声音的音质。

在上述实施例中，正是将音频信号的右声道信号分解为两部分，而且只提供右声道信号的高频部分给第一扬声器30。

在另一实施例中，处理器将左声道信号分解为两部分，提供左声道信号中频率高于阈值频率的那部分给第一扬声器30作为第一驱动信号，以及将左声道信号中频率不高于阈值频率的那部分与右声道信号混合以形成用于第二扬声器40的第二驱动信号。

虽然上述实施例以作为立体声信号的音频信号为例，但是音频信号还可以是单声道信号，而且音频信号可包括两个相同的单声道信号。上面描述的方案还可以应用于以下情况：仅通过使用一个单声道信号替换左声道信号以及使用另一单声道信号替换右声道信号。

根据本发明一实施例，音频信号可由处理器20从包含在ue10内的解码器接收。在另一实施例中，音频信号由处理器20通过使用mp3、wav、flac等对声音文件格式进行解码来获取。

一般而言，如果预期产生的低频率声音的音量与高频率声音的音量相同，则扬声器将消耗过多能量或功率，而且扬声器的薄膜的偏移可能超过该扬声器的最大偏移，这会使扬声器损坏。用作第一扬声器30的扬声器通常能够在短期内只在高功率模式下工作，但是能够在低功率模式下持续工作。通常，用作第一扬声器30的扬声器具有32ohms的dc阻抗，并且能够在高达70mw的功率下持续工作，但是如果功率高达100mw，则只能在短期内工作。当第一扬声器30在高频扬声器模式/免提模式下作为高频扬声器工作时，预期第一扬声器30在音频信号的全频带内尽可能地产生音量尽可能大的声音，所以第一扬声器30需要供应高功率。如果供应给第一扬声器30的功率太高，则第一扬声器30可能会损坏。如果第一扬声器30只需要在音频信号的高频带内产生声音，则第一扬声器还能够通过供应相对较低功率来产生大音量的声音，而被损坏的风险很低。因此，根据一实施例的处理器20将在低频带内提供尽可能少的音频信号的分量给第一扬声器30，并将阈值频率设为相对较高的频率。例如，阈值频率可以设为1000hz。通过将阈值频率设为1000hz，不仅扬声器30不会产生像削波之类的噪声，而且还可以避免第一扬声器30在高频扬声器/手持模式下持续工作时受到损坏。

在其它实施例中，处理器20可调整阈值频率。该阈值频率可以在某一频率范围内调整。在一实施例中，频率范围内的最小频率是1000hz。

在本发明的又一实施例中，处理器20还可提取左声道信号的声音特征以及在右声道信号被处理器20分解为两部分之前提取右声道信号的声音特征。每个声道信号的声音特征可包括至少以下之一：音量、相位和能量分布。声音特征的提取在本领域众所周知，不需要解释。

基于左声道信号的音量和右声道信号的音量，处理器20计算左声道信号与右声道信号之间的音量差。根据音量差，处理器20还用于调整第一驱动信号的音量和/或第二驱动信号的音量以相比于右声道信号与左声道信号之间的音量差减小第一驱动信号与第二驱动信号之间的音量差。

如前论述，第一扬声器30相比于第二扬声器40具有较小的尺寸，所以即使它们供应有相同的驱动信号，它们在产生声音的能力方面也有差异。例如，当第一扬声器30和第二扬声器40供应有相同驱动信号时，由第一扬声器30产生的声音音量比由第二扬声器40产生的声音音量低得多，而且由第一扬声器30产生的声音和由第二扬声器40产生的声音形成的总声场将被拉到第二扬声器40。通过减小第一驱动信号与第二驱动信号之间的音量差，由第一扬声器30产生的音量将接近(甚至等于)由第二扬声器40产生的音量，效果是增强了在高频扬声器/免提模式下工作的ue产生的声音的立体声感觉。

基于右声道信号的相位和左声道信号的相位，处理器20计算左声道信号与右声道信号之间的相位差。根据相位差，处理器20调整第一驱动信号的相位和/或第二驱动信号的相位以将第一驱动信号与第二驱动信号之间的相位差设为预定相位差。在本示例中，预定相位差能够使人们感觉在高频扬声器模式/免提模式下工作的ue10产生的声音来自正确或期望方向。通过控制第一驱动信号与第二驱动信号之间的相位差，由ue10产生的声音能够使人们感觉到声音是来自某个特定方面，因此声音具有良好的立体声效果。

在本发明的又一实施例中，可以调整第一驱动信号与第二驱动信号之间的音量差以及第一驱动信号与第二驱动信号之间的相位差两者以实现良好的立体声效果。

在本发明一实施例中，处理器20可基于右声道信号的能量分布调整阈值频率。如果在低频上分布的功率低于保持第一扬声器30免受损坏的安全水平，则处理器20将阈值频率调整到较低频率。通过这种调整，第一驱动信号将包括更多低频率，于是由ue10产生的声音将具有更好的立体声效果。

在上述提及实施例的更具体实施例中，处理器20还可获取第一扬声器30的状态信息。在一示例中，第一扬声器30的状态信息包括至少以下之一：第一扬声器30的最低谐振频率f0和q参数。状态信息可通过监控供应给第一扬声器30的第一驱动信号的电压和/或电流来获取。这种监控可由包含在ue10内的监控元件来实施，还可由处理器20自身来实施。例如，传统智能功率放大器(poweramplifier，pa)可用于监控扬声器以获得上述提及的状态信息。本发明各实施例可利用这种现有元件或设备监控第一扬声器30以获得上述提及的状态信息。这种状态信息被提供给处理器20。如果处理器20监控第一扬声器本身，则处理器20可用于实现这种监控功能本身。

基于所获取的第一扬声器30的状态信息，处理器20可调整阈值频率，以便控制要提供音频信号的哪些频率分量作为第一驱动信号来驱动第一扬声器30。通过这种方式，提高或增强了第一扬声器30和第二扬声器40产生的声音的立体声效果。

扬声器的f0和q参数对低频率的第一扬声器30的性能有影响。一些f0和/或q参数可能使扬声器在相对较低的频率处仍然具有良好的性能，而其它f0和/或q参数可能使扬声器仅在相对较高的频率处具有良好的性能。因此，阈值频率可参考第一扬声器30的f0和/或q参数来设置。

在本发明一实施例中，阈值频率可以设为扬声器30的f0。在另一实施例中，阈值频率可以设为低于扬声器30的f0的值。

在本发明另一实施例中，阈值频率可以设为：

其中k为权重系数，plow为音频信号中频率小于f0的分量的功率，ptotal为音频信号的总功率。权重系数可以是0和1之间的值。当在不同环境下使用ue10时，第一扬声器30的f0和q参数可能不同。当ue10的使用环境改变时，第一扬声器30的f0和q参数会改变。在本发明一实施例中，处理器20获取第一扬声器30的当前f0和/或当前q参数，然后调整阈值频率。在本实施例中，当ue10的使用环境改变时，ue10仍然能够通过调整阈值频率在高频扬声器/免提模式下产生良好音质和/或良好立体声效果的声音。

在又一实施例中，处理器20可获取当前状态信息，例如第一扬声器30的当前温度或偏移，以及调整第一驱动信号以确保当前温度和/或偏移不会超过它们对应的允许最大值。一般而言，允许最大温度是温度超过时第一扬声器30受损坏的温度。如果第一扬声器30需要在长期内产生包括很多高频分量的大声音，则会产生高温，然后高温会对第一扬声器30产生某些损坏。为了避免第一扬声器30受高温损坏，处理器20控制第一驱动信号的振幅，使得所产生的温度不会损坏第一扬声器30。第一驱动信号的振幅可以通过许多现有方式，例如通过实现滤波器或限幅器的功能进行控制。如果当前温度已经超过温度的允许最大值，则处理器20将第一驱动信号的振幅调整到一个较小值，直到实时监控的温度低于温度的允许最大值。之后，处理器20可返回正常操作，并基于输入音频信号将第一驱动信号的振幅调整到期望水平。

在又一实施例中，如果当前温度小于温度的允许最大值，则处理器20可将第一驱动信号的振幅调整到较高值，以使第一扬声器30产生的声音尽可能地大或者减小第一扬声器30与第二扬声器40之间的音量差。

第一扬声器30的偏移还可通过控制或调整第一驱动信号的振幅来控制。温度控制方法还可应用于控制第一扬声器30的偏移。换句话说，处理器20用于调整第一驱动信号，使得第一扬声器30的偏移始终低于第一扬声器30的预定义最大值。例如，处理器20可采用限幅器将第一驱动信号的振幅限制到一个值，其产生的第一扬声器30的偏移接近但仍然低于预定义最大偏移。

在上述提及的实施例中的又一具体实施例中，在将第一驱动信号和第二驱动信号分别提供给第一扬声器30和第二扬声器40之前，处理器20还可调整第一驱动信号和/或第二驱动信号以平衡由第一扬声器30产生的音量和第二扬声器40产生的音量。

ue10可在听筒模式/手持模式与高频扬声器模式/免提模式之间随意切换。当ue10从高频扬声器模式/免提模式切换到听筒模式/手持模式时，处理器20停止提供第二驱动信号给第二扬声器40，但是继续提供第一驱动信号给第一扬声器30。

虽然上述实施例描述了ue10有时需要第一扬声器30产生声音，有时需要第一扬声器30和第二扬声器40都产生声音，但是本发明还可应用于始终需要两个扬声器同时工作的ue。上述实施例中公开的有关高频扬声器模式/免提模式的方案可以应用于这种情况。

在一实施例中，ue10还可包括第一放大器和第二放大器(其未在图1中示出)。第一放大器用于控制处理器20提供给第一扬声器30的驱动信号的增益，第二放大器用于控制处理器20提供给第二扬声器40的驱动信号的增益。

根据另一实施例，图3中提供了一种装置作为在上述实施例中提到的处理器20的可能具体实施。该装置包括：提取特征元件201、202、增强立体声元件203、滤波器204、控制效果元件205、206和保护元件207、208。以处理包括右声道信号i1和左声道信号i2的音频信号以得到第一驱动信号和第二驱动信号为例，每个元件如何工作的详细内容如下描述。

提取特征元件201和提取特征元件202分别提取右声道信号i1的声音特征和左声道信号i2的声音特征，然后将右声道信号i1的声音特征和左声道信号i2的声音特征分别提供给增强立体声元件203。右声道信号i1和左声道信号i2中每一个的声音特征可分别包括至少以下之一：音量、相位和能量分布。提取特征元件201还将右声道信号i1提供给滤波器204，提取特征元件202还将左声道信号i2提供给控制效果元件206。

增强立体声元件203计算右声道信号i1的声音特征与左声道信号i2的声音特征之间的差异。增强立体声元件203可获取音量差或相位差。基于所计算的右声道信号i1的声音特征与左声道信号i2的声音特征之间的音量差和/或相位差，增强立体声元件203可对控制效果元件205和控制效果元件206进行控制。

滤波器204将右声道信号i1分解为两部分：第一部分为右声道信号i1中频率高于阈值频率的分量，第二部分为声音信号i2中频率不高于阈值频率的分量。滤波器204还用于将第一部分提供给控制效果元件205以及将第二部分提供给控制效果元件206。

控制效果元件205提供第一部分给保护元件207作为第一驱动信号。控制效果元件206将第二部分与左声道信号i2混合以形成第二驱动信号。在一实施例中，在第一部分被提供给保护元件207之前，控制效果元件205可在增强立体声模块203控制下调整第一部分的音量或相位。在第二驱动信号被提供给保护元件208之前，控制元件206还可在增强立体声模块203控制下调整第二驱动信号的音量或相位。

例如，当增强立体声元件203计算右声道信号i1与左声道信号i2之间的相位差时，增强立体声元件203可指示控制效果元件205调整第一驱动信号的相位，和/或可指示控制效果元件206调整第二驱动信号的相位，使得第一驱动信号与第二驱动信号之间的相位差被设为预定相位差。该预定相位差能够使人们感觉在高频扬声器模式/免提模式下工作的ue所产生的声音来自正确或期望方向。

在另一示例中，当增强立体声元件204计算右声道信号i1与左声道信号i2之间的音量差时，增强立体声元件203可指示控制效果元件205调整第一驱动信号的音量，和/或可指示控制效果元件206调整第二驱动信号的音量，以便平衡第一扬声器30产生的声音音量和第二扬声器40产生的声音音量。

通过控制第一驱动信号和/或第二驱动信号的音量，增强或提高了ue10在高频扬声器/免提模式下产生的声音的立体声效果。

保护元件207从控制效果元件205接收第一驱动信号，基于第一驱动信号监控第一扬声器30的状态，以及提供第一驱动信号o1给第一扬声器30。第一扬声器30的状态可包括：第一扬声器30的最低谐振频率f0和q参数。保护元件207可将第一扬声器30的状态反馈给滤波器204。滤波器204调整阈值频率来控制将右声道信号i1的哪些频率分量在第一驱动信号中提供给第一扬声器30。通过控制提供给第一扬声器30的右声道信号i1的频率分量的数量，确保第一扬声器30不会受到损坏，而且ue10会产生质量良好和立体声效果的声音。

保护元件208从控制效果元件206接收第二驱动信号，基于第二驱动信号监控第二扬声器40的状态，以及提供第二驱动信号o2给第二扬声器40。第二扬声器40的状态可包括：第二扬声器40的最低谐振频率f0和q参数。

在一实施例中，和保护元件207还可获取第一扬声器30的偏移和/或温度，并控制第一驱动信号以基于所获取到的第一扬声器30的偏移和/或温度来避免由于温度太高或偏移太大而损坏第一扬声器30。因此，保护元件208的功能等于保护元件207的功能，其中每个保护元件207、208适用于其连接的扬声器30、40来保护扬声器30、40免受损坏。

保护元件208和保护元件207可相互通信，以便平衡第一扬声器30产生的声音音量和第二扬声器40产生的声音音量。它们相互通信，将关于驱动信号的增益、电流或电压的信息传送给第一扬声器30和第二扬声器40。例如，当第一驱动信号的增益从高值改变到低值时，保护元件208将第二驱动信号的增益从高值改变到低值，以便保持第一扬声器30产生的声音音量与第二扬声器40产生的声音音量仍然平衡。这种控制可以是动态的，这意味着，一旦一个驱动信号的一个参数改变，则另一个驱动信号的对应参数会立刻改变。

虽然在本实施例中的音频信号是一个具有右声道信号i1和左声道信号i2的立体声信号，但是在其它实施例中音频信号可以是单声道信号。如果音频信号是一个单声道信号，则只需要用单声道信号取代输入i1和输入i2两者，而且上述提及的元件实施的其它处理与音频信号作为立体声信号的实施例相同。

应当了解的是，提取属性元件201、202、增强立体声元件203、控制效果元件205和保护元件207、208在一些实施例中并不是必需的。

对应于上述实施例中公开的处理器20，图4所示为一种由处理器20实施的用来驱动包含在ue10内的扬声器的方法。该方法包括：

步骤s1：处理音频信号以得到第一驱动信号和第二驱动信号，使得第一驱动信号只包括音频信号中频率高于阈值频率的分量以及所述第二驱动信号包括音频信号中频率高于和低于阈值频率的分量；以及

步骤s2：同时将第一驱动信号提供给第一扬声器30和将第二驱动信号提供给第二扬声器40。

第一驱动信号驱动第一扬声器30产生声音，而第二驱动信号驱动第二扬声器40产生声音。

在该方法中，由于第一扬声器30(例如听筒或耳机)和第二扬声器40(例如高频扬声器或主扬声器)两者同时提供有驱动信号，所以具有第一扬声器30和第二扬声器40的ue产生的声音将具有非常大的音量。另外，声音包含的高频分量越多，声音的音质就越好。因此，在高频扬声器模式/免提模式下工作的ue10产生的声音的音质比只有一个扬声器产生的声音的音质好。此外，处理器提供的用来驱动第一扬声器30的第一驱动信号只包括音频信号中频率高于阈值频率的分量，不需要第一扬声器30产生低频率声音。因此，避免第一扬声器30产生像削波消波之类的噪声。另外，第二驱动信号还包括低于阈值频率的频率，所以第二扬声器40能够产生低频率声音。因此，这种方法提供的驱动信号能够使ue10产生的声音具有大音量且还包括关于低频率的信息，但是没有像消波之类的噪声。

本文公开的方法由处理器20用来驱动第一扬声器30和第二扬声器40，所以该方法还包括任意前述实施例中论述的更多详细内容。

应当注意的是，上述右声道信号可以被左声道信号取代，相应地，左声道信号可以被右声道信号取代。

此外，根据本发明的任意方法可以在具有代码的计算机程序中实现，当通过处理构件运行时，可使所述处理构件执行方法步骤。计算机程序包括在计算机程序产品的计算机可读介质之中。计算机可读介质基本可以包括任意存储器，如只读存储器(read-onlymemory，rom)、可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)、可擦除可编程只读存储器(erasableprom，eprom)、闪存、电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprom，eeprom)以及硬盘驱动器。

此外，本领域技术人员可意识到本发明的用户设备10的处理器20可包括例如中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)、数字信号处理(digitalsignalprocessing，dsp)设备、处理单元、处理电路、处理器、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、微处理器或可解释和执行指令的其它处理逻辑的一个或多个实例。术语“处理器”因此可表示包括多个处理电路的处理电路，所述多个处理电路实例为以上列举项中的任何、一些或所有项。所述处理电路可进一步执行数据处理功能，输入、输出以及处理数据，所述功能包括数据缓冲和装置控制功能，例如，呼叫处理控制、用户界面控制等。

最后，应了解，本发明并不局限于上述实施例，而是同时涉及且并入所附独立权利要求书的范围内的所有实施例。