CN104620601A - 扬声器设备和电子装置 - Google Patents

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Abstract

频率设置单元(120)获取代表从参数扬声器(140)输出的声音的所需声音品质的信息。频率设置单元(120)基于代表所获取的声音品质的信息来执行关于是否使多个参数扬声器(140)之间调制信号的频率互不相同的确定。频率设置单元(120)基于确定结果来设置多个参数扬声器中的每一个参数扬声器中的调制信号的频率。调制单元(130)生成具有由频率设置单元(120)所设置的频率的调制信号。将调制信号输入至多个参数扬声器(140)。

Description

扬声器设备和电子装置
技术领域
本发明涉及扬声器设备和电子装置。
背景技术
作为一种防止声音被他人侦听的技术，开发了使用超声波作为载波的参数扬声器。由于超声波具有高方向性，如果使用了参数扬声器，仅在特定方向(例如，用户的附近)能够形成声场。
例如，专利文献1公开了将包括多个超声振动器的超声振动器阵列作用参数扬声器，并且分别控制超声振动器来控制声音的方向性。专利文献1还描述了根据与应当再现可听声音的区域之间的距离来改变载波的频率。
相关文献
专利文献
专利文献1：日本未审专利公开号2008-113190
发明内容
本发明要解决的技术问题
在参数扬声器中，当载波的频率变高时，在再现的可听声音中具有最高声压的频率变高。为此，如果多个频率用作载波频率，则能够提高可听声音的品质。当使用具有多个频率的载波时，由于载波的平均频率变高，存在扬声器的功耗增加的问题。
本发明的目的是提供一致扬声器设备和电子装置，能够根据需要提高可听声音的品质并抑制功耗的增加。
解决技术问题的技术方案
本发明提供了一种扬声器设备，包括：多个参数扬声器，向所述多个参数扬声器输入通过将声音信号调制到超声波带而获得的调制信号；频率设置单元，基于声音信号的所需声音品质来执行关于是否使所述多个参数扬声器之间调制信号的频率不同的确定；以及基于确定结果来设置所述多个参数扬声器中的每一个参数扬声器中的调制信号的频率；以及调制单元，生成具有所设置的频率的调制信号，其中，当声音品质为高时，频率设置单元使所述多个参数扬声器之间调制信号的频率不同，当声音品质为低时，频率设置单元使所述多个参数扬声器之间调制信号的频率一致并且比声音品质为高时的频率之中的最高频率低。
本发明提供了一种电子装置，包括上述扬声器设备。
本发明的有益效果
根据本发明，可以根据需要提高可听声音的品质并且抑制功耗的增加。
附图说明
从优选实施例和附图的以下描述中，以上和其他目的、特征和优点将变得更加清楚。
图1是根据第一示例实施例示出扬声器设备的功能配置的图。
图2是示出要解调的声音频率的声压如何根据调制信号的频率变化的图。
图3是示出实施例的效果的图。
图4是根据第二实施例的扬声器设备的配置的框图。
图5是示出人数检测单元的配置的第一示例的图。
图6是示出人数检测单元的配置的第二示例的图。
具体实施方式
以下，将参照附图描述本发明的实施例。在所有附图中，由相同的附图标记表示相同的构成元素，并且将省略其描述。
(第一实施例)
图1是根据第一示例实施例示出扬声器设备的功能配置的图。扬声器设备具有频率设置单元120、调制单元130和多个参数扬声器140。多个参数扬声器140中的每一个接收调制信号作为输入，调制信号是通过将可听范围内的声音信号调制到超声波带而获得的。频率设置单元120获得代表从多个参数扬声器140输出的声音的所需声音品质的信息。频率设置单元120基于所获得的代表声音品质的信息来执行关于是否使多个参数扬声器140之间调制信号的频率互不相同的确定。频率设置单元120基于确定结果设置多个参数扬声器140中的每一个参数扬声器中的调制信号的频率。调制单元130生成具有由频率设置单元120所设置的频率的调制信号。向多个相应的参数扬声器140输入调制信号。
图2示出了要解调的声音频率的声压如何根据调制信号的频率而改变。如附图中所示，当调制信号的频率变高时，要调制的声音的具有最大声压的频率变高。
因此，如图3中所示，如果使多个参数扬声器140之间的调制信号的频率互不相同，则降低了要解调的声音的声压的频率依赖性。因此，提高了解调出的声音的品质。
在电子装置中，例如诸如移动通信终端的移动电子装置中，嵌入扬声器设备。为此，作为多个参数扬声器140，需要具有低功耗的参数扬声器。如果调制信号的频率变高，则多个参数扬声器140的阻抗降低，并且多个参数扬声器140的功耗增加。
相反，在本实施例中，当所需声音品质为高时，频率设置单元120使多个参数扬声器140之间调制信号的频率互不相同。当所需声音品质为低时，频率设置单元120使多个参数扬声器之间调制信号的频率一致。在这种情况下，频率设置单元120将频率设置为比当声音品质为高时所使用的多个频率中的最高频率低。因此，能够降低多个参数扬声器140的功耗量。频率设置单元120可以将在所需声音品质为低时所使用的调制信号的频率设置为比声音品质为高时所使用的平均频率低。
多个参数扬声器140中的每一个具有输出声波的振动单元，例如，诸如压电振动器之类的超声波振动器。例如将多个参数扬声器输入单元140布置成阵列。频率设置单元120事先存储超声波振动器的基础谐振频率，并选择基础谐振频率的整数倍的频率。例如，当所需声音品质为低时，频率设置单元120将基础谐振频率设置为调制信号的频率。当所需声音品质为高时，频率设置单元120将基础谐振频率和基础谐振频率的N倍(其中N等于或大于2并且是整数)设置为多个参数扬声器140的每个的调制信号的频率。频率设置单元120以递增的顺序设置N。
调制单元130将声音信号调制为参数扬声器的调制信号，所述声音信号应当由多个参数扬声器140再现。这时，调制信号的载波频率被设置为由频率设置单元120所设置的频率。
频率设置单元120可以直接从用户接收声音信号的所需声音品质作为输入，并且可以基于要再现的声音信号的属性信息来确定声音品质。属性信息指的是例如声音信号所属的种类(音乐、电影的声音、会议等)。
根据本实施例，能够根据需要提高从多个参数扬声器140输出的声音品质。能够抑制多个参数扬声器140的功耗的增长。
(第二实施例)
图4是示出了根据第二示例实施例示出扬声器设备的框图。该扬声器设备的配置与根据第一示例实施例的扬声器设备的配置相同，区别在于提供了人数检测单元110。
所希望的是，从多个参数扬声器140输出的声音的方向性根据电子装置周围的人数而改变。例如，当在电子装置周围只有电子装置的用户时，方向性可以不那么高。然而，当电子装置周围除了用户以外还有其他人时，需要提高方向性，以防止声音被除用户以外的人听到。
在本实施例中，人数检测单元110检测具有扬声器设备的在电子装置周围的人数。频率设置单元120基于由人数检测单元110所检测到的人数，来设置当所需声音品质为低时调制信号的频率。具体地，当由人数检测单元110所检测到的人数为多个时，频率设置单元120将频率设置为比所检测到的人数为1时高。这是因为，如上述，当调制信号的频率变高时，从多个参数扬声器140输出的声音的方向性提高。当调制信号的频率变高时，从多个参数扬声器140输出的声音的方向性提高。因此，根据本实施例，可以满足上述需要。
图5是示出人数检测单元110的配置的第一示例的图。在该示例中，人数检测单元110具有成像单元112和图像处理单元114。成像单元112是例如与电子装置附接的照相机，并且在电子装置周围成像以生成图像数据。图像处理单元114处理由成像单元112生成的图像数据，以检测电子装置周围的人数。
图6是示出人数检测单元110的配置的第二示例的图。该示例中，人数检测单元110具有声音获取单元116和声音处理单元118。声音获取单元116是例如与电子装置附接的麦克风并将电子装置周围的声音变换为声音数据。声音处理单元118处理由声音获取单元116所生成的声音数据，并识别确定为是人的声源数，由此检测电子装置周围的人数。由于使用了多个参数扬声器140，能够将解调可听声音的区域与麦克风分开。在这种情况下，由于几乎不发生声学回声，不需要声学回声消除器。
优选的是，人数检测单元110具有彼此分离的两个麦克风。因此，人数检测单元110可以使用(盲源分离)BSS技术来指定声源，并且可以将声源识别为应当向其输出声音的人。在这种情况下，可以不使用例如耳机的装置实时地检测嵌入有扬声器设备的电子装置的用户的位置。
人数检测单元110可以组合使用图5中所示的方法和图6中所示的方法。
在该实施例中，能够得到与第一实施例中相同的效果。频率设置单元120基于由人数检测单元110所检测到的人数，来设置调制信号的频率。为此，当所需声音品质为低并且当电子装置周围仅存在电子装置的用户时，可以降低方向性，当电子装置周围除了用户以外还有其他人时，可以增加方向性。
尽管已经参照附图描述了发明的实施例，实施例只是发明的说明，并且可以使用除上述配置以外的其他配置。

Claims (8)

1.一种扬声器设备，包括：
多个参数扬声器，向所述多个参数扬声器输入通过将声音信号调制到超声波带而获得的调制信号；
频率设置单元，基于声音信号的所需声音品质来执行关于是否使所述多个参数扬声器之间调制信号的频率互不相同的确定，以及基于确定结果来设置所述多个参数扬声器中的每一个参数扬声器中的调制信号的频率；以及
调制单元，生成具有所设置的频率的调制信号，
其中，
当所述声音品质为高时，所述频率设置单元使所述多个参数扬声器之间调制信号的频率互不相同；并且
当所述声音品质为低时，所述频率设置单元使所述多个参数扬声器之间调制信号的频率一致，并且比所述声音品质为高时使用的频率之中的最高频率低。
2.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中，
所述多个参数扬声器中的每一个具有输出声波的振动单元；并且
所述频率设置单元选择所述振动单元的谐振频率的整数倍的频率作为所述频率中的至少一个，并且当所述声音品质为低时，将所述振动单元的基础谐振频率设置为所述调制信号的频率。
3.根据权利要求1所述的扬声器设备，其中，
所述多个参数扬声器设备中的每一个具有输出声波的振动单元；
所述扬声器设备还包括检测所述扬声器设备周围的人数的人数检测单元；并且
所述频率设置单元选择所述振动单元的谐振频率的整数倍的频率作为所述频率，以及当所述声音品质为低时，基于所述人数检测单元检测到的人数来设置所述调制信号的频率。
4.根据权利要求3所述的扬声器设备，其中，
当所述人数是多个时，所述频率设置单元将所述频率设置为比当所述人数为1时高。
5.根据权利要求3或4所述的扬声器设备，其中，
所述人数检测单元具有成像单元和图像处理单元，所述图像处理单元分析由所述成像单元所生成的图像以检测所述人数。
6.根据权利要求3或4所述的扬声器设备，其中，
所述人数检测单元具有声音检测单元和声音处理单元，所述声音处理单元分析由所述声音检测单元所生成的声音数据，以检测所述人数。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的扬声器设备，其中，
所述频率设置单元基于所述声音信号的属性来确定所述声音品质。
8.一种电子装置，包括：
根据权利要求1至7中任一项所述的扬声器设备。
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