CN104115509B - 集成的扬声器组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种集成的扬声器组件连同相关联的方法和***，用于增强来自包括这样的集成的扬声器组件的消费电子设备的音频输出。更特别地，公开了一种集成的扬声器组件，配置成利用相关联的消费电子设备的箱作为后腔。还公开了用于优化具有集成的扬声器组件的消费电子设备的音频性能的方法和***。

Description

集成的扬声器组件
相关申请的交叉引用
本申请为要求由佩尔.贡纳斯.里斯贝里(Gunnars Risberg)等于2012年1月9日提交的、名为“集成的扬声器组件”的第61/584,473号美国临时申请的权益和优先权的国际申请，这里通过引用将其全部内容并入以用于所有目的。
技术领域
本公开致力于用于改进从消费电子设备输出的音频的***和方法。更准确地，本公开针对用于增强来自具有高度约束的形状因素的设备的音频的集成的扬声器组件以及相关联的音频处理***和方法。本公开还针对用于作为设计和/或制造过程的一部分而优化这样的音频处理***的***和方法。
背景技术
在全世界，移动技术和消费电子设备(CED)在用途和范围方面持续扩展。与持续的扩散同时地，存在设备硬件和组件的快速的技术进步，导致增加的计算能力和设备上的新外设的并入，连同在设备大小、功耗等方面的减少。
音频体验为消费电子设备的设计中考虑的众多因素之一。经常地，音频***、扬声器等的质量被折衷以利于其他设计因素，其中有诸如成本、视觉感染力、形状因素、屏幕实际使用面积、壳体材料选择、硬件布局、以及装配考虑。
通常由一个或多个组件供应商按照规范来制作和测试音频部件并且接着由设备装配制造商将音频部件装配到消费电子设备中，其中，所述音频部件包括扬声器、连接器、滤波器、衬垫、波导、安装的硬件、和/或驱动器。同样地，由这一商业实践的性质，音频部件包括诸如为自含的喇叭箱的形式，所述喇叭箱可能添加不必要的材料和大小到组件。同时，由于为消费电子设备内的音频部件所分配的大小和空间的限制，这样的音频部件的设计可能是高度折衷的。
图1示出了在消费电子设备1内使用的传统的扬声器组件的示例。扬声器组件包括喇叭外壳120和通过支撑122附着到喇叭外壳120的喇叭单元110。喇叭外壳120包括预定大小的自含的后腔140。扬声器组件在第一位置按规范制作并且在第二位置放到消费电子设备1中。消费电子设备1通常包括具有孔眼4的壳体2，通过孔眼4从内部放置的扬声器组件发出的声音传送到周围环境。扬声器组件通常以安装粘合剂124附着到壳体2，使得喇叭单元110被置于与孔眼4流体通信中，以可操作地产生音频输出5。壳体2还包括用于组件的空间3。这样的空间3对于用作扬声器单元110的后腔而言不可用。
发明内容
本公开的一个目的为提供一种用于增强从消费电子设备输出的音频的集成的扬声器组件、相关联的方法和***。
另一目的为提供用于在消费电子设备中使用的减少的大小、成本和/或复杂度的集成的扬声器组件。
又一目的为提供用于优化消费电子设备中的集成的扬声器组件的性能的方法和***。
按照本公开，以上目的全部或部分地通过根据所附权利要求书的设备、***、以及方法来满足。按照本公开，在所附权利要求书中、在以下描述中、以及在附图中阐明各个特征和各个方面。
根据第一方面，提供了一种消费电子设备，包括壳体，所述壳体定义一个箱，以及放置在箱内的集成的扬声器组件。壳体包括一个或多个孔眼，其中孔眼组织成使音频信号穿过壳体传送到周围环境。集成的扬声器组件包括喇叭单元和安装支撑。安装支撑配置成附着喇叭单元到壳体，以使得基本上听觉上地隔离孔眼与箱的其余部分，箱贡献用于喇叭单元的后腔。
文中所用“箱”表示的意思是：消费电子设备的壳体内的区域。其可被各种组件(例如，机械组件、电子组件等)、集成的扬声器组件等利用。可利用以用作后腔的箱的精确的部分可以在消费电子设备的设计阶段期间为不确定的。
在消费电子设备的最终装配之前，喇叭单元可利用的后腔以及后腔和相关联的表面的声学性质本质上可以是未知的，因为其他组件(例如，芯片集、PCB、显示器等)也可以消耗箱内空间。此外，组件放置、安装方法、制造可变性等等也可以影响消费电子设备的声学性质。即使后期，制造决策，诸如安装结构元件的粘合剂的用量的变化，也可以显著影响所得到的消费电子设备的声学性质。
喇叭单元可以包括电磁的、热声的、静电的、磁致伸缩的、带、阵列型、和/或基于电活性材料的喇叭元件。在一个非限制性示例中，喇叭单元可以包括基于电活性材料的喇叭(例如，薄膜喇叭)。薄膜喇叭可以包括铁电聚合体(例如，压电聚合体、电致伸缩聚合体、介电弹性聚合体、接枝弹性体、高介电常数热塑性弹性体等)、电介体、压电陶瓷结构、或类似物。这样的喇叭单元可以适于从输入信号(例如，如由消费电子设备内的源所提供的)中产生音频信号。
集成的扬声器组件可以在多个点处附着到壳体，以增强其结构刚度和/或到其的振动-声耦合。集成的扬声器组件可以包括突出部件，所述突出部件穿过壳体外突，以使得为消费电子设备提供支撑脚。突出部分可以配置成将振动从喇叭单元传递到位于消费电子设备之外的外部支撑表面。这样的配置对于补充一个或多个支撑表面以增加从消费电子设备声音再现可用的表面区域可以是有利的。
集成的扬声器组件可以包括波导，用于将来自喇叭单元的音频信号传送到孔眼。
集成的扬声器组件可以具有一定厚度。在各个方面中，集成的扬声器组件可以做得特别薄。厚度可以少于3mm厚、少于2mm厚、少于1mm厚。
按照本公开，消费电子设备可以包括音频增强***(AES)，配置成从位于消费电子设备内的源接受输入信号以及将输出信号传送到喇叭单元。音频增强***可以配置成在输出信号中补偿后腔。
音频增强***(AES)可以包括参数可配置处理(PCP)块，配置(例如，编程、设计、硬件配置等)成提供后腔的补偿。在各个方面中，AES可以包括一个或多个可重配置的参数以用于调整后腔的补偿。
按照本公开的消费电子设备的某些非限制性的示例包括蜂窝电话、平板电脑、膝上型电脑、便携式媒体播放器、电视、便携式游戏设备、游戏机、游戏控制器、遥控装置、家用电器、电动工具、机器人、玩具、家庭娱乐***、以及类似物。
根据另一方面，按照本公开，提供了一种用于优化消费电子设备的声学性能的调节装置。调节装置包括：配置成接受消费电子设备的声测试室，放置在声测试室内的一个或多个麦克风，声测试室内的安装杆，以接纳消费电子设备；以及工作站。工作站可以放置成于消费电子设备和麦克风可操作地通信，配置成传递一个或多个音频测试信号到消费电子设备，配置成从麦克风和/或消费电子设备接收一个或多个所测量的信号，以及配置成更新消费电子设备上的一个或多个音频算法和/或参数。
工作站可以配置成将一个或多个音频测试信号、一个或多个所测量的信号、和/或属于消费电子设备的识别信息通信到基于云的数据中心和/或从基于云的数据中心接收一个或多个音频增强参数，以及配置成使用音频增强参数来编程消费电子设备。
在各个方面中，消费电子设备可以配置成在引导序列(即，首次使用引导序列)期间获取一个或多个这样的音频增强参数，以及配置成在引导序列期间实现固件更新、程序和AES等。
声测试室可以为消声室、静声室、具有减少回声的室、半消声室、或类似物。
根据又一方面，提供了作为制造按照本公开的消费电子设备的过程的一部分的按照本公开的调节装置的用途。
根据另一方面，提供了一种消费电子集设备，包括壳体和集成的扬声器组件，其中，所述壳体定义箱，所述集成的扬声器组件放置在箱内。集成的扬声器组件包括喇叭单元(例如，驱动器、压电激励器、电磁振动器等)以及安装支撑。安装支撑配置成紧密地附着喇叭单元到壳体，以使得将喇叭单元的振动传递到壳体。箱贡献用于喇叭单元的后腔。
消费电子设备可以包括按照本公开的音频增强***(AES)，配置成接受来自位于消费电子设备内的源的输入信号以及配置成将输出信号传送到喇叭单元。音频增强***(AES)可以配置成在输出信号中补偿后腔和/或壳体的声学性质和/或CED。
在各个方面中，壳体可以为基本上密封的(例如，没有声学意义上实质性的孔眼、密封的等)。
根据另一方面，提供了一种用于增强消费电子设备的音频性能的方法，包括：测量消费电子设备的声学特性的至少一部分；比较消费电子设备的声学特性的所述部分与主设计记录以定量偏离数据集，所述偏离数据集定义设备与主设计记录之间的差异；基于偏离数据集来产生一个或多个重配置的补偿参数；以及将重配置的补偿参数编程到消费电子设备上。
所述方法可以包括将消费电子设备放置在音频测试室中，以及发送声学特性、和/或重配置的补偿参数到基于云的数据中心。
在各个方面中，方法可以包括在其首次启动时(即，当消费者首次打开时、在销售公司中等)使用重配置的补偿参数来编程消费电子设备。
附图说明
图1示出了消费电子设备中的传统的扬声器组件的示例。
图2示出了按照本公开的消费电子设备中的集成的扬声器组件。
图3示出了按照本公开的嵌入到消费电子设备的壳体中的集成的扬声器组件的各个方面。
图4示出了按照本公开的包括膜喇叭的集成的扬声器组件的各个方面。
图5示出了按照本公开的包括波导的集成的扬声器组件的各个方面。
图6示出了按照本公开的集成的扬声器组件的各个方面，适于提供对消费电子设备的壳体的结构支撑。
图7示出了按照本公开的用于优化消费电子设备的性能的***的各个方面。
图8示出了按照本公开的音频增强***的各个方面。
图9a-b示出了消费电子设备和从中获取的音频谱响应的各个方面。
图10a-b示出了用于在消费电子设备的设计阶段和制造阶段期间使用的优化按照本公开的包括集成的扬声器***和音频增强***的消费电子设备的音频性能的方法。
图11示出了用于优化按照本公开的包括集成的扬声器***和音频增强***的消费电子设备的音频性能的方法。
图12示出了按照本公开的包括基本上密封的壳体和附着于其上的集成的扬声器组件的消费电子设备。
具体实施方式
下文中参照附图描述本公开的特定实施例；但是，所公开的实施例仅仅是本公开的示例并且可以具体化成各种形式。没有具体描述众所周知的功能或构造，以避免以不必要的细节模糊本公开。因此，这里公开的特殊的结构上的和功能上的细节不被解释为限制，而仅仅是权利要求书的基础以及用于教导本领域技术人员以实质上任意适当的具体的结构来以各种各样地方式实施本公开的有代表性的基础。在附图的通篇描述中，同样的附图标记可以指代类似的或相同的元素。
文中所用消费电子设备表示的意思是：蜂窝电话(例如，智能电话)、平板电脑、膝上型电脑、便携式媒体播放器、电视、便携式游戏设备、游戏机、游戏控制器、遥控装置、家用电器(例如，烤箱、冰箱、面包机、微波炉、真空吸尘器等)、电动工具(钻孔机、搅拌机等)、机器人(例如，自主吸尘机器人、护工机器人等)、玩具(例如，玩偶、小雕像、建筑玩具、拖拉机等)、家庭娱乐***等。
图2示出了按照本公开的消费电子设备(CED)10中的集成的扬声器组件。CED10包括壳体12和壳体12中的多个孔眼16(或其等价物)，以用于提供CED10的内部与周围环境之间的流体通信。扬声器组件包括喇叭单元210和安装支撑220。喇叭单元210可以使用柔性支撑222来附着到安装支撑220。安装支撑220可以使用安装粘合剂224或附着的等价手段(例如，焊接、胶粘合、螺丝、铆钉、机械互连等)来附着到壳体。喇叭单元210可以配置成可操作地产生音频输出信号150。
壳体12定义箱18，在所述箱18中可以放置组件(例如，电子组件、机械组件、配件、集成的扬声器组件等)。
集成的扬声器组件可以放置成与孔眼16相邻，使得喇叭单元210从CED10的箱18的其余部分中分隔出孔眼16(例如，在孔眼16与箱18的其余部分之间有效地形成气密密封)。
可以在没有清楚定义后腔的情况下提供集成的扬声器组件。因而，用于喇叭单元210的后腔可以至少部分地与CED10的箱18的其余部分共享。因而，在将集成的扬声器组件完全集成到最终的CED10(例如，连同构成CED10的所有其他组件)中之前，用于喇叭单元210的后腔可以不完全定义。这样的配置对于增加用于喇叭单元210的可用后腔可以是有利的，因而扩展了CED10内的集成的扬声器组件的整体低音范围能力。
喇叭单元210可以包括如对本领域技术人员已知的音圈、支承圈、锥体、防尘盖、框架、和/或一个或多个磁极板。
安装支撑220可以从如对本领域技术人员已知的热塑性材料、金属、非晶合金、合成物、其组合、或类似物中形成。
在各个方面中，集成的扬声器组件可以包括电互连、驱动器、衬垫、滤波器、音频增强芯片集(例如，以形成有源喇叭)等。
在各个方面中，按照本公开，集成的扬声器组件可以包括音频放大器(例如，AB类、D类放大器等)、分频器(例如，数字分频器、有源分频器、无源分频器等)、和/或音频增强***(AES)。电路可以电连接到喇叭单元210以及电连接到一个或多个电互连、CES10内的一个或多个组件(即，处理器、放大器、电力变换器等)、或类似物。AES可以配置成补偿由喇叭单元210和壳体12的箱18形成的后腔、壳体12的声谐振、放置到CED10中的组件和组件的互连的声学贡献、以及类似物。
图3示出了按照本公开的嵌入到消费电子设备10a的壳体12a中的集成的扬声器组件。壳体12a可以包括孔洞17，集成的扬声器组件可以放置到孔洞17中。集成的扬声器组件可以包括喇叭单元310、安装支撑320、柔性支撑322、以及打孔的安装板330(例如，具有通孔的板，以便给板的任一侧提供流体通信)。喇叭单元310可以直接或经由柔性支撑322连接到安装支撑320。壳体12a可以定义箱18e，组件(例如，电子组件、机械组件、配件、集成的扬声器组件等)可以至少部分地放置在箱18e中。
集成的扬声器组件可以包括一个或多个衬垫和/或粘合安装，以形成安装支撑320、喇叭单元310各侧面、打孔的安装板330、和/或壳体12a之间的气密分离。
这样的配置对于基本上最小化由集成的扬声器组件所消耗的CED10a内的空间、同时基本上最大化用作喇叭单元310的后腔或CES10a的额外的组件的可利用的箱18a空间可以是有利的。因而，这样的配置对于改进从CED10a可操作利用的音频输出信号350的一个或多个方面可以是有利的(例如，动态范围、带宽、可用声压水平等)。
打孔的安装板330可以为滤波单元、多孔框架元件、设计特征、或类似物中的一部分。打孔的安装板330可以从塑料片、金属(例如，高强度薄钢片、铝片、钛等)、合成物、非晶合金物、薄膜、其组合、或类似物中构造。打孔的安装板330可以可选地或额外地包括第一材料(例如，高强度钢、钛金属等)和薄的滤片(例如，柔性网状物、织料覆盖物、非纺织多孔结构物等)的合成物。这样的配置对于维持单元的高强度同时减少制造成本、或达到组件的期望的设计特征可以是有利的。
在各个方面中，打孔的安装板330和/或壳体12b可以包括声学超材料。这样的配置对于通过其折射率的基于设计的、或电控制操纵来引导由喇叭单元310所产生的声音可以是有利的。这样的配置对于引导由喇叭单元310产生的超声信号、对于生成隐声信号等可能是有利的。
在各个方面中，打孔的安装板330可以为平的、弯曲的、适于壳体12a外形的等。打孔的安装板330可以包括凸缘要素或等同特征，以用于固定打孔的安装板330到壳体12a。
扬声器组件可以包括电互连器、驱动器、衬垫、滤波器、音频增强芯片集(例如，以形成有源喇叭)等。
在一个非限制性的示例中，按照本公开，扬声器组件可以包括音频放大器(例如，AB类、D类放大器等)、分频器(例如，数字分频器、有源分频器、无源分频器等)、和/或音频增强***(AES)。AES可以配置成补偿由喇叭单元310和壳体12a的箱18a所形成的后腔、壳体12a的声谐振、集成的扬声器组件的声学性质(例如，喇叭单元310、打孔的安装板330、安装支撑320、柔性支撑322等的性质)、放置到CED10a中的组件和组件的互连的声学贡献、制造过程差异、以及类似物。
图4示出了按照本公开的包括薄膜喇叭410的集成的扬声器组件。集成的扬声器组件示为附着到消费电子设备(CED)10的壳体12的内壁(即，叠片的、粘性耦合到其上的、焊接的、超声焊接的、热焊接到其上的等)。集成的扬声器组件可以包括薄膜喇叭410、一个或多个安装支撑420a、b、以及驱动器、功率转换器、和/或音频处理器(例如，按照本公开的音频增强***)，共同示为集成的电子组件430。薄膜喇叭410可以被附着到安装支撑420a、b。通过安装粘合剂424a、b或其等价物(例如，胶、焊接、机械互锁等)，安装支撑420a、b可以被附着到壳体12b。壳体12b定义箱18b，组件(例如，电子组件、机械组件、配件、集成的扬声器组件等)可以至少部分地放置到所述箱18b中。在各个方面中，壳体12b可以包括一个或多个通过其的孔眼16b，以便提供穿过壳体12b的流体通信。集成的扬声器组件可以放置成与孔眼16b相邻，使得喇叭单元410从CED10b的箱18b的其余部分中分隔出孔眼16b(例如，在孔眼16b与箱18b的其余部分之间有效地形成气密密封)。
安装支撑420a、b可以从聚合体、金属、陶瓷制品、合成物、非晶合金、其组合、或类似物中形成。安装支撑420a、b还可以收纳驱动器和/或音频处理器430。在一个非限制性的示例中，音频处理器430和相关联的驱动器可以提供为硬件单元，并且封装到安装支撑420a、b中或安装到安装支撑420a、b上。这样的配置对于进一步减少由集成的扬声器组件占据的CED10b内的空间以及对于提供简单的接口可以是有利的，其中，在使用期间，通过所述简单的接口，CED10b中的其他电子组件可以与集成的扬声器组件接口。
薄膜喇叭410可以包括铁电聚合体(例如，压电聚合体、电致伸缩聚合体、介电弹性聚合体、接枝弹性体、高介电常数热塑性弹性体等)、电介体、压电陶瓷结构、或类似物。在各个方面中，薄膜喇叭410可以一般性地配置成将电输入信号变换成机械输出(即，变形)。这样的换能能够用于从薄膜喇叭410生成音频信号。在各个方面中，应用到薄膜喇叭410的反向换能，例如机械输入(即，变形)，可以产生电输出信号(即，电荷分离)。因而，薄膜喇叭410可以配置成产生反馈信号以由CED10b内的一个或多个组件使用。为了提供配置有合适的互连的压电聚合体元件、电介体、压电陶瓷结构等以使得接受输入信号一般性地夹在薄电极元件之间，其依次连接到信号源、放大器、传感电路、或类似物。
尽管这样的薄膜喇叭410可以在电输入和机械输出之间产生有效的能量转换(因而提供相对于传统电磁喇叭技术而言减少的大小和/或成本的设备的可能)，这样的喇叭能够倾向于非线性换能效果、记忆效果、依赖速率的滞后作用、模式终止、大信号非线性、受限的低音响应、环境依赖性(例如，温度、湿度、压差等)、以及类似物。按照本公开，通过耦合薄膜喇叭410与音频增强***(AES)、以及最优地编程AES，来自相关联的CES10b的音频输出450可以显著地改进。额外地、可选地、或组合地，薄膜喇叭410可以使用一个或多个模制的安装支撑420a、b来耦合到壳体12b。这样的模制的支撑可以策略上地设置，以使得最小化模式终止、优化来自薄膜喇叭的输出等。
在各个方面中，薄膜喇叭410可以配置有多个电极，电极在薄膜喇叭410的表面上形成图案以使得增强和/或最小化模式谐振，以使得提供喇叭内的低音、高音、以及中间带分离等。这样的配置对于自然地增强来自薄膜喇叭410的音频输出、而不添加额外的组件、重量等到消费电子设备10b可以是有利的。
在各个方面中，薄膜喇叭410的各声学方面可以由CED10b、壳体12b、可用作后腔的箱腔18b的部分、CED10b内的其他组件的数量、放置和/或组织、集成的扬声器组件与壳体12b之间的附着手段等的特定配置来显著改变和影响。在***被完整地装配好之前，这样的***的众多声学方面将不能具有完全的特征。因而，按照本公开的AES，结合有集成的扬声器组件和CED10b，众多通过在设计、开发和/或制造过程的后期优化以补偿完整制造出的设备中的这些通常是负面的声学性质的多数。
AES可以在产品开发的设计阶段期间、在音频测试设施中初始地配置。因而，AES参数的初始集可以组合并且加载到AES中。在CED的制造期间，由于制造差异、组件变化、材料变化等而带来的具有不同的声学性质和异常的个体设备、成批设备等可以在制造过程期间方便地调整。关于包括CED10b中的薄膜喇叭410的集成的扬声器组件的特定配置的AES的调节可以使用按照本公开的调节装置700来执行。
在一个非限制性的示例中，AES可以包括非线性补偿函数(例如，作为参数上可配置的处理[PCP]块的一部分等)。涉及电致伸缩型薄膜喇叭，平方根非线性补偿函数可以采用，如等式1中所概述的：
其中xn为输入到块的时间采样，yn为从块输出的时间采样，以及a1为增益参数。替代真实平方根函数，可以采用更少的计算强度的近似函数。
在各个方面中，利用软材料薄膜激励器(例如，电介质弹性体、热塑性弹性体等)，在使用期间，特别在更低操作频率处，可能发生大的变形。在这样的情况下，可以采用多项式补偿函数以用于非线性补偿。这样的非线性补偿还可以是工作频率、工作温度、湿度、环境压力等的函数。在各个方面中，用于这样的激励器的控制电路可以包括引入控制元件、或类似物。
扬声器组件可以包括电连接、驱动器、衬垫、滤波器、音频增强芯片集(例如，以形成有源喇叭)等。可以将这样的元件添加到所示组件中的一个或多个上/附着到所示组件中的一个或多个上，和/或集成到组件中的一个或多个中(例如，集成到安装支撑420a、b中的一个或多个中)。
在一个非限制性的示例中，按照本公开，扬声器组件可以包括适于驱动薄膜喇叭410的音频放大器(例如，电荷放大器等)、分频器(例如，数字分频器、有源分频器、无源分频器等)、和/或音频增强***(AES)(共同示为集成的电子组件430)。集成的电子组件430可以耦合到薄膜喇叭410和扬声器组件内的一个或多个互连，耦合到消费电子设备10b的一个或多个组件等。在各个方面中，按照本公开，集成的电子组件430可以包括AES。额外地、可选地、或组合地，按照本公开，消费电子设备10b可以包括AES。AES可以配置成补偿形成在壳体12b的箱18b内的薄膜喇叭410后的后腔、薄膜喇叭410的各个声学方面、与薄膜喇叭410相关联的非线性特性、壳体12b的声谐振、集成的扬声器组件的声学性质(例如，薄膜喇叭410的各个声学方面、与薄膜喇叭410和/或驱动电子、安装支撑420a、b、安装粘合剂424a、b相关联的非线性特性等)、放置到CED10a中的组件和组件的互连的声学贡献、制造过程差异、以及类似物。
图5示出了按照本公开的包括安装支撑520a、b和喇叭单元510的集成的扬声器组件。集成的扬声器组件可以附着到消费电子设备(CED)10c的壳体12c。集成的扬声器组件可以包括通过一个或多个柔性支撑522a、b来附着到一个或多个安装支撑520a、b的喇叭单元510。
安装支撑520a、b可以附着到壳体12c以使得形成声波导530。壳体12c内的其余空间可以定义箱18c。波导530可以形成，以使得波导530与通过壳体12c的(多个)壁的一个或多个孔眼16c接口。波导530可以包括一个或多个壁，其一部分可以通过安装支撑520a、b和/或壳体12c的一部分来形成。可以配置集成的扬声器组件，使得通过壳体12c形成的至少一部分箱18c可以用于形成喇叭单元510的后腔。箱18c可以包括一个或多个组件，每个组件占据壳体12c内的一部分空间。可用作后腔的箱18c的实际空间可以取决于由CED10c中的组件所占据的空间的比例。
在各个方面中，扬声器组件可以包括电连接、驱动器、衬垫、滤波器、集成的电子组件、驱动器、放大器、功率转换器、音频增强芯片集(例如，以形成有源喇叭)等。这样的元件可以添加到一个或多个组件上、耦合到一个或多个组件、和/或集成到一个或多个组件中(例如，集成到一个或多个安装支撑520a、b、喇叭单元510等中)。
在一个非限制性的示例中，扬声器组件可以包括集成的电子组件，诸如为适于驱动喇叭单元510的音频放大器(例如，D类放大器、AB类放大器等)、分频器(例如，数字分频器、有源分频器、无源分频器等)、和/或按照本公开的音频增强***(AES)以从喇叭单元510生成声信号550。
AES可以配置成补偿壳体12c的箱18c内的喇叭单元510之后形成的后腔、喇叭单元510的各个声学方面、与喇叭单元510相关联的非线性特性、壳体12c的声谐振、集成的扬声器组件的声学性质(例如，喇叭单元510、安装支撑520a、b、波导530的结构等的各个声学方面)、放置到CED10c中的组件和组件的互连的声学贡献、制造过程差异、以及类似物。
图6示出了按照本公开的集成的扬声器组件，适于为消费电子设备(CED)10d的壳体12d提供结构支撑。集成的扬声器组件可以包括具有声学开放磁组件630的喇叭单元610、以及安装支撑620。喇叭单元610可以通过柔性支撑622附着到安装支撑620。集成的扬声器组件可以使用安装粘合剂624或等价的附着手段(例如，焊接、胶粘接、螺丝、铆钉、机械互连等)来附着到壳体12d。壳体12d可以包括一个或多个孔眼16d，以用于提供通过其的流体通信。可以在壳体12d中的一个或多个孔眼16d的紧邻区域作出附着，孔眼16d可以用于提供喇叭单元610与周围环境之间的流体通信。喇叭单元610可以可操作地通信声信号650至少部分地通过孔眼。壳体12d内的剩余空间可以定义箱18d。集成的扬声器组件可以被配置和紧靠壳体12d，以使得隔离孔眼16d与箱18d的其余部分。
集成的扬声器组件固定到壳体12d的另一部分，诸如壳体12d的对面以使得为壳体提供增加的结构支撑。在一个非限制性的示例中，磁组件630附着到壳体12d的与孔眼16d相对的表面。在另一非限制性的示例中，磁组件630可以突出于壳体12d，以使得向外伸出CED10d的表面。这样的突起可以适于形成用于CED10d的安装支架(例如，诸如膝上型电脑等的情况下)。在突出示例中，磁组件630可以适于传递振动(例如，如在集成的扬声器组件中产生的)到支撑表面(例如，诸如餐桌、书桌等)。这样的配置对于增加CED10d声学上可利用的表面的量(例如，通过补充一个或多个支撑表面)可以是有利的。在各个方面中，磁组件630可以经由一个或多个软安装特征(未明确示出)来耦合到壳体12d，诸如弹性体耦合、金属扣眼(grommet)、防护罩(boot)等。
集成的扬声器组件可以相当地开放，以使得与CED10d的箱18d的至少一部分声学上通信。因而，可以配置集成的扬声器组件，使得由壳体12d形成的箱18d的至少一部分可以用作形成用于喇叭单元610的后腔。箱18d可以包括一个或多个组件，每个组件占据壳体12d内的一部分空间。可用作后腔的箱18d的实际空间可以取决于由CED10d中的组件所占据的空间的比例。
在一个非限制性的示例中，扬声器组件可以包括集成的电子组件，诸如为适于驱动喇叭单元610的音频放大器(例如，D类放大器、AB类放大器等)、分频器(例如，数字分频器、有源分频器、无源分频器等)、和/或按照本公开的音频增强***(AES)，以生成声信号650(即，经由喇叭单元610)。
在各个方面中，AES可以配置成补偿壳体12d的箱18d内的喇叭单元610之后形成的后腔、喇叭单元610的各个声学方面、与喇叭单元610相关联的非线性特性、壳体12d的声谐振、集成的扬声器组件的声学性质(例如，喇叭单元610、安装支撑620a、b的声学方面，磁组件630、补充的支撑表面的声学性质等)、放置到CED10d中的组件和组件的互连的声学贡献、制造过程差异、以及类似物。
图7示出了按照本公开的用于优化消费电子设备10a-e的性能的调节装置700。调节装置700可以包括声测试室710或具有改进的声质量(例如，相比于制造环境，减少的回声、减少的来自外部声源的影响等)的可选的室，其中放置CED10a-e以用于测试。
调节装置700可以包括在声测试室710内间隔开的一个或多个麦克风720a、b，以使得可操作地获得在测试和优化过程期间从CED10a-e发出的声信号。调节装置700还可以包括杆730以用于支撑CED10a-e。杆730还可以包括连接器以用于在测试和优化过程期间与CED10a-e通信(例如，以使得发送音频数据流到CED10a-e以用于测试，以在CED10a-e上编程音频参数，等)。杆730可以连接到声测试室710的壁上的安装臂740。安装臂740可以包括旋转机构以用于在测试和优化过程期间关于杆轴旋转CED10a-e。诸如经由电缆750，安装臂740可以与工作站760电互连。
工作站760以计算机工作站的形式示出。可选地或组合地，工作站760可以包括或为定制的硬件***。工作站760的硬件配置可以包括数据收集前端、硬件分析块和编程器。这样的配置对于在制造期间快速、自主地优化来自CED10a-e的音频输出可以是有利的。
工作站760可以具有对于用户输入的支持，例如，以观察编程过程、成批编程结果与设计规范之间的差别等。可选地或组合地，工作站760可以将音频测试数据和/或编程结果通信到基于云的数据中心。基于云的数据中心可以接受音频测试数据，与之前的编程历史和/或主设计记录/规范相比较，以及生成待发送到CED10a-e的音频编程信息。
工作站760、或云数据中心等价物可以包括算法以比较所制造的CED10a-e的历史与从中获取的数据集中的趋势，所述数据集适于基于经测试的CED10a-e的测试和优化结果来预测本批制造的消费电子设备的性能标准。这样的配置对于在制造过程期间经济地优化成批消费电子设备的音频性能而不必须测试和优化每一个所制造的单元而言可以是有利的。
在一个非限制性的示例中，用于CED10a-e的音频处理信息可以以设备简档形式保存在云内。在一个非限制性的使用示例中，音频流服务可以使用设备简档以在发送音频流到CED10a-e之前预处理音频流。这样的配置对于在使用期间改进来自CED10a-e的音频输出而同时最小化CED10a-e上消耗的功率而言可以是有利的。
在各个方面中，可以在CED10a-e的首次启动(即，由消费者、销售员等)期间从云中取回由其上获得的这样的用于CED10a-e的音频处理信息、参数、或控制元素。
在各个方面中，在测试过程之前、期间和/或在测试过程之后，工作站760可以无线地与CED10a-e进行相关的音频流和编程数据的来/去双向通信。
在各个方面中，调节装置700可以在零售店或修理中心提供，以优化按照本公开的包括音频增强***和/或集成的扬声器组件的CED10a-e、910的音频性能。在为服务实现收费的一个非限制性的示例中，可以在零售店中使用调节装置700，从而(可能在为他们的CED选择新的壳体之后、在购买时等)优化消费者的消费电子设备的音频性能。这样的***可以提供有眼光的消费者以升级他们的设备的音频性能的选项以及零售中心以为他们的消费者提供别具一格的体验增强服务。
在各个方面中，CED10a-e、910可以包括一个或多个音频采样组件(例如，麦克风、具有双向I/O功能性的喇叭等)。音频采样组件可以用作反馈的形式以在实地(即，在实践中)评估CED10a-e、910的音频性能。在一个非限制性的示例中，音频增强***包括一个或多个可重配置的参数，其可以在实地被轻度调整以补偿由于老化、灰尘累积等而带来的可能发生在设备的整个寿命中的各种轻微的声学性质的变化。在各个方面中，通过使用来自***的声输出、来自音频采样组件的声捕获、以及纠正算法的实现(例如，在设备上、在云数据中心等)的组合，这样的小的变化可以以相当安全的方式(即，不引入不稳定性)来实现。
图8示出了按照本公开的音频增强***800的示意图。音频增强***800可以配置成从源(例如，处理器、音频流设备、音频反馈设备、无线收发机、ADC、音频译码电路、DSP等)接受一个或多个输入音频信号801，以及配置成提供一个或多个输出信号835到一个或多个换能器840(例如，扬声器等)、或换能模块850(例如，与相关联的集成电路855结合的换能器860等)。音频增强***800可以包括内部块(例如，参数上可配置的处理[PCP]块、数字驱动[DD]块、异步采样率转换[ASRC]块等)，其可以配置成变换和/或作用在输入音频信号1或从中取得的信号上以产生和/或贡献各个方面到(多个)输出信号835。
音频增强***800可以嵌入在专用集成电路(ASIC)中或提供为硬件描述语言块(例如，VHDL、Verilog等)以集成到芯片集成电路***(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、或数字信号处理器(DSP)集成电路中。一个或多个块(例如，PCP块、ASRC块等)还可以以消费电子设备上的软件来实现和/或在相关联的网络(例如，本地网络服务器、在云中等)中实现。AES800可以为全数字硬件实现。全数字实现对于减少硬件封装、减少功耗、减少生成成本、以及增加可以将***实现在其中的集成电路处理器的数量而言可以是有利的。可以将该实现集成到消费电子设备中，从而提供完整的音频增强方案。
如图8中所示，在消费电子设备10a-e、910中使用的音频增强***800可以包括参数上可配置的处理(PCP)块820和数字驱动(DD)块830。音频增强***800从音频源接受一个或多个音频输入信号1。在所示示意图中，PCP块820接受输入信号1并且产生增强的信号825。将增强的信号825提供到DD块830，所述DD块830将增强的信号825转换成适于驱动换能器840(例如，扬声器、喇叭单元、按照本公开的集成的扬声器组件等)或换能模块850(即，其可以包括在按照本公开的集成的扬声器组件中)的一个或多个输出信号835。
PCP块820可以配置成提供这样的功能，诸如FIR滤波、IIR滤波、变形(warped)FIR滤波、换能器人工去除、干扰拒绝、用户特定声学增强、用户安全性功能、情绪算法、心理声学增强、信号成形、单或多带抑制、扩大器或限制器、水印重叠、频谱对比增强、频谱加宽、频率掩蔽、量化噪声去除、电源拒绝、分频、均衡、放大、驱动范围扩展、功率优化、线性或非线性反馈或前向反馈控制***，以及类似物。PCP块820可以包括一个或多个以上的功能，单独地或组合地。一个或多个所包括的功能可以配置成取决于一个或多个可预配置和/或可重配置的参数。
PCP块820可以配置成提供回声抵消、环境人工纠正、混响减少、波束成形、自动校准、立体声加宽、虚拟环绕声、虚拟中心喇叭、虚拟子低音扩音器(通过数字低音增强技术)、噪声抑制、声效、或类似物。一个或多个所包括的功能可以配置成取决于一个或多个参数。
PCP块820可以配置成施加周围音效到音频信号801上，诸如通过以周围环境特征来变换音频输入信号801(例如，调整混响、回声等)和/或叠加周围音效到类似于环境场景(例如，直播时间、户外场景、音乐礼堂、教堂、俱乐部、丛林、购物商场、会议场景、电梯、冲突区域、飞机座舱、百货公司无线电通信网等)的音频输入信号801上。
周围音效可以包括关于用户的特定信息，诸如名字、偏好等。周围音效可以用于安全地叠加个人化信息(例如，问候、产品特定信息、方向、水印、握手等)到音频流中。
DD块830可以包括脉宽调制(PWM)。DD块830可以预配置和/或预选择以驱动一系列的电声换能器(例如，电磁的、热声的、静电的、磁致伸缩的、带式、阵列式、电活性材料换能器等)。DD块830可以配置成提供功率有效的PWM信号到换能器840或换能模块850的输入(例如，无源滤波电路、放大器、解复用器、开关阵列、储能电路，等)。可选地、额外地、或组合地，DD块830可以配置成与音频通信模块通信(例如，串行通信链路、并行通信链路、FIFO通信链路、I2S等)。
在各个方面中，AES800中的一个块(或***自身)可以包括适于配置AES800的各个音频处理方面(例如，信号转换方面、信号处理方面、***性质补偿等)的可预配置和/或可重配置的参数。在各个方面中，参数可以集成到通常为800的AES中，由在AES800内的任意块820、830使用。可选地或组合地，一个或多个参数可以位于AES800外部，并且AES800可以配置成接受一个或多个外部参数，所述参数由AES800内的任意块820、830使用。
可预配置和/或可重配置的参数可以在消费电子设备10a-e、910的设计、验证、和/或测试过程期间预配置。可选地、额外地、或组合地，参数可以是在消费电子设备10a-e、910的制造、质量控制、和/或测试过程期间预配置、随之调整(tweaked)和/或优化(例如，使用按照本公开的调节装置700，在音频测试设施中、在模拟状态中等)。可选地、额外地、或组合地，参数可以在固件升级期间或通过软件升级过程、作为首次引导序列的一部分、或类似物来上传到消费电子设备10a-e、910。
参数可以取决于消费电子设备10a-e、910的特定设计，AES800可以集成到所述消费电子设备10a-e、910中和/或AES800可以接口到所述消费电子设备10a-e、910。参数可以取决于音频驱动器的质量、按照本公开的相关联的集成的扬声器组件的性质、CED10a-e的箱18a-e内形成的后腔、组件布局、扬声器、材料和装配考虑、消费电子设备10a-e、910的壳体12a-e等，对于特定消费电子设备，设备的牌子、或设备产品族(例如，膝上型电脑产品族、移动电话系列)。参数还可以隐性地取决于其他设计因素，诸如除了消费电子设备10a-e、910的其他因素之外的成本、视觉感染力、形状因素、屏幕实际使用面积、壳体材料选择、硬件布局、信号类型、通信标准、以及装配考虑。
参数可以并入音频增强***800以在相关联的消费电子设备10a-e、910上创建增强的音频体验。可选地，参数可以用于本质上优化AES800为紧密地集成到AES800架构中以提供来自CED10a-e、910的增强的音频体验。
图9a-b示出了消费电子设备910和从中获取的音频谱响应。消费电子设备910(例如，智能电话)可以配置成产生音频输出信号911。按照本公开，CED910可以包括集成的扬声器组件和AES800两者。可以在设计过程、制造过程、验证过程、或类似的期间测试CED910以确定相关联的声学特性，并且通过包括在其中的AES的编程来调整其音频性能。
图9b示出了包括传统扬声器组件的(迹线620)，与包括按照本公开的集成的扬声器组件的(迹线925)、以及与包括按照本公开的集成的扬声器组件和相关联的并且优化的音频增强***两者(迹线930)的，消费电子设备910的音频输出911的频率响应测试之间的比较。图示出了对数-线性频率响应，以沿着水平轴的频率和沿着垂直轴的音频输出911的幅度来绘制，以分贝为单位。
迹线925示出了具有按照本公开的集成的扬声器组件的消费电子设备910的频率响应。比较迹线920与迹线925，相比于传统的扬声器组件，集成的扬声器组件导致扩展的低音响应。集成的扬声器组件的引入可以引入新的人工成分(artifacts)、谐振等，其在图中也是可见的。
迹线930示出了具有按照本公开的集成的扬声器组件和音频增强***两者的消费电子设备910的频率响应。如从图中所见的，当调节到CED910的最终性质时，音频增强***800平衡频率响应，同时相对于其他迹线中任一者中示出的任一响应(例如，与迹线920和迹线925相比较)，进一步扩展频率响应的低音范围(例如，更低频率范围)。
来自消费电子设备910的音频输出911中的这些改进对于改进用户体验、减少零件对零件的变化性、以及对于标准化运行在消费电子设备910上的音频应用可以是有利的。
通过使用按照本公开的调节装置700，去分析消费电子设备910的频率响应、脉冲响应等，用于消费电子设备910的声学特性的准确的和可补偿的计算可以作出。用于相关联的音频增强***800的优化的补偿参数能够从声学特性中取得。声学特性接着能够在音频增强***800中补偿以从CED910中产生增强的音频输出911。声学特性还可以用于在音频增强***800中取得一个或多个参数，因而提供用于补偿消费电子设备910的声学特性的另一手段。
图10a-b示出了用于在消费电子设备的设计阶段和制造阶段期间使用的优化按照本公开的包括集成的扬声器***和音频增强***的消费电子设备的音频性能的方法。
图10a示出了按照本公开的用于增强包括集成的扬声器组件和音频增强***的消费电子设备的音频性能的方法1002。方法1002包括：确定参数集1004以用于可配置的音频处理***(例如，音频增强***)；使用参数来优化和/或公式化音频处理***1006；以及将经优化的音频处理***集成到消费电子设备中1008。
参数可以通过在声测试室(例如，消声测试室、半消声测试室、按照本公开的调节装置700等)中分析消费电子设备来确定和/或优化，所述声测试室包括一个或多个音频传感器，以及运行配置算法以结合分析为可配置音频处理***预配置和确定优化的参数。参数可以通过重复分析处理来迭代地确定。
用于增强消费电子设备(CED)10a-e、910的音频性能的方法的非限制性的示例包括：将消费电子设备10a-e、910放置到声测试室中，所述消费电子设备10a-e、910包括音频信号源、一个或多个换能器、集成的扬声器组件、以及音频增强***(AES)，所述声测试室具有空间上并且视情况策略性地安排在声测试室内和/或在CED10a-e、910(例如，手持CED910上的麦克风)上或内的多个音频传感器(例如，麦克风)。一系列的测试音频信号(例如，脉冲信号、频率扫描、音乐剪辑、伪随机数据流等)可以在消费电子设备910上播放，以音频传感器来监控和记录。在初始测试中，音频增强***800可以基本上包括未补偿的失真函数(零状态，借此配置音频增强***800，以使得基本上不影响通过CED10a-e、910的音频信号轨迹)。未补偿的失真函数在初始测试过程期间可以起到最低地影响CED10a-e、910的声学特性的作用。
CED10a-e、910在测试音频信号上的影响能够由音频传感器测量。CED10a-e、910的声学特性能够从测试音频信号与来自音频传感器的相应的所测量的信号的互相关中估计。为了进一步改进估计过程，可以估计声测试室中的每一个元件的声学特性(包括任意音频传感器、消费电子设备的安装装置、消费电子设备上的任意测试头或电缆的影响等)并且基于以上分析随后补偿。因而，可以获得对于测试音频信号的全音阶的CED10a-e、910的声学特性和声学响应的更真实的表达。
在非限制性的示例中，按照本公开，可以使用从主设计记录中获取的音频参数来预配置AES800。具有预加载的AES800的CED的音频响应可以被测试以确定其声学响应。声学响应可以与如存储在主设计记录中的理想响应相比较，以定量地定义其中的差异。从这些差异中，可以相对于主设计记录内存储的音频记录，生成和测试可替代的音频响应。因而，可以生成可替代的音频参数集并且上传到CED10a-e、910的AES800。
音频增强***800传递函数接着可以参数地配置以补偿CED10a-e、910的声学特性。用于从CED10a-e、910的声学特性中计算(多个)音频增强***传递函数的一个非限制性的方法是基于所估计的CED10a-e、910的声学特性来实现时域反有限脉冲响应(FIR)滤波器。这可以通过执行AES800传递函数与对于音频输入信号的CED10a-e、910的声学响应的一个或多个卷积来实现。平均算法可以用于从多个源和/或多个测试音频信号上所测量的输出中优化AES800的(多个)传递函数。
在一个非限制性的示例中，补偿传递函数可以从最小平方(LS)时域滤波器设计方法中计算。如果c(n)为待纠正的***响应(诸如脉冲响应测试的输出)并且补偿滤波器表示为h(n)，则能够构造C，c(n)的卷积矩阵，如等式2中所概述的：
[等式2]
其中Nc为响应c(n)的长度。C具有等于h(n)的长度的列数，其中响应与所述h(n)卷积。假设序列h具有由Nh表示的长度，则C的行数等于(Nh+Nc-1)。接着，使用确定的最小平方(LS)方法来与期望的响应比较，(在非限制性的示例中，定义为克罗内克δ函数δ(n-m))，能够将LS优化的反向滤波器表达为如等式3中所概述的：
h(n)＝(CTC)-1CTam [等式3]
其中am(n)为在第m个位置具有1的零列向量以创建模型延迟。接着，能够使用一系列的计算方法来从等式3中计算补偿滤波器h(n)。
在另一非限制性的示例中，AES800的(多个)参数上可配置的传递函数可以通过随后在具有(多个)更新的传递函数的CED10a-e、910上运行测试音频信号、以及使用音频传感器来监控经修改的CED10a-e、910的声学特性来迭代地确定。最小平方优化算法可以实现成在测试群体之间迭代地更新(多个)传递函数，直到获取CED10a-e、910的优化的经修改的声学特性。以这一方式，可以生成(多个)伪优化传递函数的集(连同相关联的音频参数集以用于上传到CED10a-e、910，可能经由按照本公开的调节装置700)。
优化技术的其他非限制性的示例包括非线性最小平方、L2范数、平均单一依赖估计器(AODE)、卡尔曼滤波器、马尔可夫模型、反向传播人工神经网络、贝叶斯网络、基底函数、支持向量机、k个最近邻居算法、基于案例的推理、决策树、高斯过程回归、信息模糊网络、回归分析、自组织映射、逻辑回归、诸如为自动回归模型的时序模型、移动平均模型、结合自动回归的移动平均模型、分类和回归树、多元自适应回归样条、以及类似物。
由于CED10a-e、910的声学特性的空间属性，可以配置优化过程，以使得最小化理想***响应与如在CED10a-e、910的声场内的若干位置处测量的实际***响应之间的误差。经由音频传感器获取的多信道数据可以使用传感器融合方法来分析。在众多实践应用中，CED10a-e、910的使用情况可以合理地较好地定义(例如，关于设备的用户的位置、环境中设备的放置等)并且因而，能够设计合适的空间加权方案，从而为对应于期望的使用情况的声场的特定区域中的CED10a-e、910的音频响应定优先级。在一个非限制性的示例中，膝上型电脑屏幕的前脸可视范围内的声学响应可以优先于在这样的测试期间在膝上型电脑屏幕之后所测量的声学响应。以这一方式，更优的音频增强***800可以公式化以适于CED10a-e、910的特定使用情况。
图10b示出了用于增强消费电子设备中的音频的方法1012的非限制性的示例。方法1012包括将可配置的音频增强***集成到消费电子设备中1014，在制造、验证或最终测试过程期间测试消费电子设备1016，以及更新消费电子设备内的音频增强***1018。
消费电子设备可以在按照本公开的自动调节装置700中测试1016。调节装置700可以在消费电子设备10a-e、910上运行诊断测试并且记录在诊断测试期间获取的来自设备10a-e、910的音频输出。对音频增强***800的更新可以使用从诊断测试中获取的数据来生成，以及自动测试单元可以更新消费电子设备10a-e、910上的音频增强***。
方法1012可以包括将优化后的音频处理***硬编码到硬件描述语言(HDL)实现(例如，对于FPGA上的实现等)中。HDL实现对于简化将音频处理和增强***集成到消费电子设备上已有处理器和/或硬件中可以是有利的。HDL实现还可以对加密和保护音频处理***中的参数是有利的。
可选地、额外地、或组合地，方法1012可以包括将优化的音频处理***和/或相关联的参数软编码到处理器、闪存、EEPROM、存储单元、或类似物中。这样的配置可以用于以软件实现AES，如DSP、处理器、和ASIC等上的硬编码的常规程序。
图11示出了用于将按照本公开的音频增强***(AES)和集成的扬声器组件两者集成到消费电子设备中的方法的非限制性的示例。方法包括确定在音频增强***中使用的一个或多个参数1102，优化音频增强***1104，将音频增强***硬编码到硬件描述语言(HDL)实现中1106，以及将音频增强***集成到消费电子设备中1114。方法可以包括步骤：优化AES的功率使用1108，优化AES的封装1110，和/或优化用于给定半导体制造过程的硬编码的实现1112。
在相关联的消费电子设备的设计阶段期间可以首先执行确定在音频增强***中使用的一个或多个参数的步骤1102。在这个第一步骤期间，具有按照本公开的集成的扬声器组件和音频增强***的消费电子设备可以在音频测试设施中测试和分析。测试结果可以用于构造参数的优化集以与相关联的AES使用，以弥补CED中的声异常和缺陷。作为参数确定过程1102的一部分，AES可以以参数来调节并且可以迭代地测试和纠正***。
优化AES的步骤1104可以在CED的最终制造和/或编程步骤期间执行和/或更新。这样的步骤可以使用按照本公开的调节装置700来执行。
优化步骤1104的稳健性可以通过将主设计记录的至少一部分(例如，已知的好的声学特性和/或相关联的AES参数，为特定CED开发的，可选地在CED的设计阶段和/或CED的整个制造历史中)并入到优化过程中来改进。过程可以包括：测量消费电子设备的声学特性的至少一部分；比较消费电子设备的声学特性的所述部分与主设计记录以定量偏离数据集。偏离数据集可以定义设备与主设计记录之间的差异。方法可以包括步骤：基于偏离数据集来产生一个或多个重配置的补偿参数；以及将重配置的补偿参数编程到消费电子设备上。
多阶段的优化过程对于改进生产线优化步骤1012的稳健性、确定是否已经测量错误测量或错误设备(例如，通过指示超过主设计记录预定偏离水平的测量所确定的)；特征化时间上的制造性质漂移，作为质量控制方法学，以改进制造错误诊断等。
方法可以包括优化HDL实现以用于减少的功率1108、减少的封装1110、或用于集成到特定半导体制造过程(例如，13nm–0.5μm CMOS、CMOS-Opto、HV-CMOS、SiGeBiCMOS等)1112。这对于为消费电子设备提供增强的音频体验而不显著影响功耗或添加显著的硬件或成本到已经受约束的设备可以是有利的。
图12示出了按照本公开的嵌入到消费电子设备10e的壳体12e中的集成的扬声器组件。壳体12c可以为基本上密封的(例如，没有声学意义上实质性的孔眼、与外界隔绝地密封的等)，以使得形成箱18e，所述箱18e基本上与周围环境声学地隔离。集成的扬声器组件可以包括喇叭单元1210、安装支撑1220、柔性支撑1222、以及附着装置1224(例如，粘合附着装置、焊接友好的表面涂层等)以将集成的扬声器组件附着到壳体12e。安装支撑1220可以配置成提供传递来自喇叭单元1210的振动到壳体12e，以使得生成壳体12e内的振动，以可操作地产生可听的输出信号150。箱18e贡献用于喇叭单元1210的后腔。
喇叭单元1210可以直接或经由柔性支撑1222连接到安装支撑1220。柔性支撑1222可以包括机械性质，所述机械性质适于优化从喇叭单元1210到安装支撑1220的结构上的振动传输。
喇叭单元1210可以包括振动源(例如，驱动器、压电激励器、电磁振动器等)。
可以将集成的扬声器组件附着到壳体12e，以使得在使用期间激励壳体12e内的一个或多个振动。可以选择集成的扬声器组件的放置，以使得最大化喇叭单元1210振动在壳体12e振动上的影响。
消费电子设备10e可以包括按照本公开的音频增强***(AES)800，配置成从位于消费电子设备10e内的源中接受输入信号801以及配置成将输出信号835通信到喇叭单元1210。音频增强***(AES)可以配置成在输出信号中补偿后腔。
将意识到，对于那些本领域技术人员，将容易发生额外的优点和修改。因此，这里呈现的公开及其更宽的方面不限于这里示出和描述的特定细节和代表性的实施例。相应地，可以包括众多修改、等价物、以及改进，而不脱离如由所附权利要求书和他们的等价物所定义的一般发明构思的精神或范围。

Claims (19)

1.一种蜂窝电话，包括：
-定义箱的壳体；以及
-放置在箱内的集成的扬声器组件；
-壳体包括孔洞；
-集成的扬声器组件包括喇叭单元、安装支撑和打孔的安装板，喇叭单元连接到安装支撑，安装支撑连接到打孔的安装板，箱形成用于喇叭单元的后腔，
其中，集成的扬声器组件放置到所述孔洞中，打孔的安装板在所述孔洞的周围连接到壳体的外侧上。
2.按照权利要求1所述的蜂窝电话，其中喇叭单元包括薄膜喇叭。
3.按照权利要求1或2所述的蜂窝电话，其中集成的扬声器组件在多个点处附着到壳体以增强其结构刚度。
4.按照权利要求1或2所述的蜂窝电话，包括波导以在喇叭单元与孔眼之间通信音频信号。
5.按照权利要求1或2所述的蜂窝电话，其中集成的扬声器组件包括突出部件，所述突出部件穿过壳体外突，以使得为蜂窝电话提供支撑脚。
6.按照权利要求5所述的蜂窝电话，其中突出部件配置成将振动从喇叭单元传递到位于蜂窝电话之外的外部支撑表面。
7.按照权利要求1或2所述的蜂窝电话，包括音频增强***，配置成从位于蜂窝电话内的源接受输入信号以及配置成通信输出信号到喇叭单元，音频增强***配置成在输出信号中补偿后腔。
8.按照权利要求7所述的蜂窝电话，其中波导具有一个或多个声异常，音频增强***配置成补偿其至少一个声异常。
9.按照权利要求8所述的蜂窝电话，其中音频增强***包括参数可配置处理(PCP)块，配置成提供后腔的补偿。
10.按照权利要求8所述的蜂窝电话，其中音频增强***包括一个或多个可重配置的参数，配置成调整后腔的补偿。
11.一种用于优化如权利要求1到10中任一项所要求保护的蜂窝电话的声学性能的调节装置，包括：
-配置成接受蜂窝电话的声测试室；
-放置在声测试室内的一个或多个麦克风；
-声测试室内的安装杆，以接纳蜂窝电话；以及
-与蜂窝电话和麦克风通信的工作站，配置成传递一个或多个音频测试信号到蜂窝电话，配置成从麦克风和/或蜂窝电话接收一个或多个所测量的信号，以及配置成更新蜂窝电话上的一个或多个音频算法和/或参数。
12.按照权利要求11所述的调节装置，其中工作站配置成将一个或多个音频测试信号、一个或多个所测量的信号、和/或属于蜂窝电话的识别信息通信到基于云的数据中心。
13.按照权利要求12所述的调节装置，其中工作站配置成从基于云的数据中心接收一个或多个音频增强参数以及配置成使用音频增强参数来编程蜂窝电话。
14.按照权利要求11所述的调节装置，其中工作站包括用于从音频测试信号和所测量的信号中计算一个或多个音频增强参数和/或算法的软件，以及用于将音频增强参数和/或算法编程到蜂窝电话上的软件。
15.按照权利要求11所述的调节装置，其中声测试室为消声室或半消声室。
16.按照权利要求11到15中任一项所述的调节装置在制造过程中的用途。
17.一种蜂窝电话，包括：
-定义箱的基本上密封的壳体，壳体具有声学特性并包括孔洞；
-放置在箱内的集成的扬声器组件；
-集成的扬声器组件包括喇叭单元、安装支撑和打孔的安装板，喇叭单元连接到安装支撑，安装支撑连接到打孔的安装板，箱形成用于喇叭单元的后腔，其中，集成的扬声器组件放置到所述孔洞中，打孔的安装板在所述孔洞的周围连接到壳体的外侧上；以及
-音频增强***，配置成从位于蜂窝电话内的源接受输入信号，以及配置成将输出信号通信到喇叭单元，音频增强***配置成在输出信号中补偿后腔和/或壳体的声学特性。
18.按照权利要求17所述的蜂窝电话，其中喇叭单元包括电磁振动器。
19.按照权利要求17或18所述的蜂窝电话，其中集成的扬声器组件在多个点处附着到壳体以增强其结构刚度。
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