專利名稱：依賴音量的音頻頻率增益分布的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及電子設(shè)備，更特別地，涉及用于再生音頻的電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
便攜式電子設(shè)備，特別是移動電話，在過去的十年間已經(jīng)變得非常 普及。不論是專業(yè)性的使用還是個人使用，好像每個人，老的少的同樣 地都擁有他們自己的移動電話，用來和朋友、家人、客戶、同事等通信。
如今除了常規(guī)的參與方之間的雙方呼叫之外，移動電話還提供各種 各樣的特征。例如，移動電話通常提供三方呼叫、呼叫等待、呼叫者識
別(ID)等等，正如能在常規(guī)的基于陸地的電話中找到。另外，現(xiàn)在移 動電話通常提供附加的特征，例如內(nèi)置媒體播放器、照相機(jī)、web瀏覽、 電子郵件能力等等。這樣的特征用來增強(qiáng)用戶的生產(chǎn)力和愉悅程度。
移動電話的用戶常常在個性化他們的移動電話中享受到很大的靈 活度。這樣的個性化可以包括諸如振鈴音、背景、橫幅(banner)等之 類的特征。具有媒體播放器的移動電話提供諸如高級音頻和視頻控制之 類的更進(jìn)一步的增強(qiáng)特征。例如，現(xiàn)在某些移動電話伴隨有均衡控制， 該均衡控制允許用戶調(diào)節(jié)音頻再生以適合用戶自己的個性愛好，例如多 一些或是少一些低音、高音、中音等?？梢酝ㄟ^菜單屏幕等手動地來完 成這樣的調(diào)節(jié)?？商鎿Q地，用戶可以從預(yù)定義的均衡模式中進(jìn)行選擇， 所述均衡模式例如是搖滾、流行、說唱(talk)、經(jīng)典等特定于音樂類 型的模式。
另一方面，在一些類型的電子設(shè)備上，特別是移動電話上存在一些 音頻約束。例如，為了保持用戶在常規(guī)移動電話通信期間的接聽體驗(yàn)， 移動電話通常設(shè)計(jì)成具有特定的接收響度等級ULR) 。 RLR考慮移動電 話接收器的增益和移動電話揚(yáng)聲器的效率。
另外，存在特別是有關(guān)移動電話的安全方面的考慮。不論是在移動 電話通信期間還是在音頻再生期間，來自移動電話揚(yáng)聲器和/或免提頭 戴耳機(jī)(headset)的高聲級都可以導(dǎo)致暫時的或永久的失聰。而且，高聲級可以使用戶分心或防礙用戶聽到周圍的聲音。在由駕駛汽車或操 作其他危險(xiǎn)設(shè)備的人使用移動電話的情況下，這特別重要。過度的聲級 可以防礙用戶聽到救護(hù)車的鳴笛、警報(bào)信號等。
因此，期望有關(guān)于移動電話和其他電子設(shè)備上的聲級的越來越多的 管制。期望這樣的管制來單獨(dú)地或連同RLR—起來限制聲級。這樣的管 制對于安全方面的關(guān)注是特別有利的。然而，這樣的管制將可能限制用
戶在全部聲級等范圍下個性化音頻再生的能力。例如，由于有關(guān)RLR、 最大聲級和/或它們的組合的限制，用戶可能不能夠享受到他或她優(yōu)選 的低音再生級別。
鑒于上面提到的有關(guān)常規(guī)電子設(shè)備的缺點(diǎn)，在本技術(shù)領(lǐng)域中強(qiáng)烈地 需要電子設(shè)備在個性化音頻再生中幫助保持用戶的靈活性。更特別地， 在本技術(shù)領(lǐng)域中強(qiáng)烈地需要電子設(shè)備允許用戶仍然享受到動態(tài)的音頻 再生，而不論歸因于RLR、最大聲級等的聲級限制如何。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種電子設(shè)備，其包括音頻再生電 路，該音頻再生電路用于接收音頻信號并根據(jù)預(yù)先選擇的音頻頻率增益 分布(video frequency gain profile)來再生音步貞信號。該電子設(shè)備 還包括音量增益控制電路，該音量增益控制電路用于向由音頻再生電路 再生的音頻信號提供用戶可調(diào)音量增益。另外，該電子設(shè)備包括用于輸 出經(jīng)再生的音頻信號的音頻輸出。而且，所述音頻再生電路使預(yù)先選擇 的音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函數(shù)來改變。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個方面，作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大的結(jié)果， 所述音頻再生電路通過減小相對較低音頻頻率處的增益來調(diào)節(jié)音頻頻 率增益分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述相對較低的音頻頻率包括大約在 125Hz到350Hz頻帶內(nèi)的頻率。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大的結(jié)果， 所述音頻再生電路通過增大相對較高音頻頻率處的增益來調(diào)節(jié)音頻頻 率增益分布。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述相對較高的音頻頻率包括大約在 1KHz到4KHz頻帶內(nèi)的頻率。
5根據(jù)本發(fā)明的另 一 個方面，作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大的結(jié)果， 所述音頻再生電路調(diào)節(jié)音頻頻率增益分布以增大經(jīng)再生的音頻信號中 話音信號的可懂度。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個方面，所述音頻再生電路在相對較高的用戶調(diào) 節(jié)的音量增益處改變預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布，而在相對較低的用 戶調(diào)節(jié)的音量增益處不改變預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布。
根據(jù)本發(fā)明的另 一個方面，所述音頻再生電路改變預(yù)先選擇的音頻 頻率增益分布，使得盡管用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大，仍將聲級維持在預(yù) 先選^r的級別以下。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，所述音頻再生電路保持預(yù)先選擇的音頻 頻率增益分布在由音量增益控制電路提供的大部分音量增益調(diào)節(jié)期間 基本相同，并基本上只朝由音量增益控制電路提供的最大音量增益來改 變預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述音頻再生電路包括增益分布調(diào)節(jié)電 路，該增益分布調(diào)節(jié)電路縮放所述預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布，以便 使預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函數(shù)來改
變
根據(jù)本發(fā)明附加的方面，所述預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布和增益 分布調(diào)節(jié)電路通過查找表來實(shí)現(xiàn)。
在本發(fā)明的另一方面中，所述預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布是用戶
可調(diào)節(jié)的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，用戶可以從多個音頻頻率增益分布中選 擇預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布。
關(guān)于本發(fā)明的另一個方面，所述多個音頻頻率增益分布中的至少一 個配置成用于改進(jìn)的音樂再生，而所述多個音頻頻率增益分布中的至少 另 一個配置成用于改進(jìn)的話音再生。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述電子設(shè)備包括移動電話、個人音頻 播放器和個人視頻播放器中的至少 一個。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述電子設(shè)備是移動電話。
根據(jù)本發(fā)明的又 一 個方面，所述移動電話包括揚(yáng)聲器和免提頭戴耳 機(jī)輸出，它們中的每一個都可以與音頻輸出耦合。
根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，所述電子設(shè)備是無線免提頭戴耳機(jī)。
6根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，所述頭戴耳機(jī)包括藍(lán)牙接收器。 根據(jù)本發(fā)明的另 一 個方面，提供了 一種用于控制電子設(shè)備中增益的 方法。該方法包括步驟根據(jù)預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布來再生音頻
信號；向由音頻再生電路再生的音頻信號提供可調(diào)音量增益；使預(yù)先選 擇的音頻頻率增益分布作為可調(diào)音量增益的函數(shù)來改變。
為了實(shí)現(xiàn)上面提到的和相關(guān)的目的，本發(fā)明于是包括在下文中充分 描述的、且在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的描述和附圖詳細(xì)闡明 了本發(fā)明某些說明性的實(shí)施例。然而這些實(shí)施例只指明了其中可采用本 發(fā)明原理的各種方式中的一些。當(dāng)結(jié)合附圖考慮時，根據(jù)下面的本發(fā)明 的詳細(xì)說明，本發(fā)明的其他目的、優(yōu)勢及新穎特征將變得清楚明白。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，本申請書中使用的術(shù)語"包括/包含"用來指定所述 特征、整體(integer)、步驟或部件的存在，但并不排除一個或多個 其他特征、整體、步驟、部件或其組的存在或添加。


圖1是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的移動電話的透視圖，該移動電話包 括用于使預(yù)定義的音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函數(shù) 來改變的音頻再生電路；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的典型音頻再生電路的框圖3表示了圖2的音頻再生電路的典型音頻頻率增益分布，以及依 照常規(guī)操作的最大和最小音量增益的效果；
圖4表示了圖2的音頻再生電路的另一個典型音頻頻率增益分布， 以及依照常規(guī)操作的不受限制的最大和最小音量增益的效果；
圖5表示了圖4中示出的音頻頻率增益分布，以及依照常規(guī)操作的
簡單受限的最大和最小音量的效果；
圖6表示了圖4中示出的音頻頻率增益分布，以及根據(jù)本發(fā)明典型
實(shí)施例使音頻頻率增益分布作為音量增益的函數(shù)來改變的效果。
圖7表示了圖4中示出的音頻頻率增益分布，以及根據(jù)本發(fā)明典型 實(shí)施例使音頻頻率增益分布作為音量增益的函數(shù)來改變的另一個實(shí)例 的效果；
圖8表示了適用于根據(jù)圖6的實(shí)施例改變音頻頻率增益分布的典型 查找表；圖9表示了適用于根據(jù)圖7的實(shí)施例改變音頻頻率增益分布的典型 查找表，以及
圖io是根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的圖1的移動電話的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，其中通篇中相似的附圖標(biāo)記指代相似
的元件。
圖1說明了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例的電子設(shè)備10。在這個典型實(shí)施 例中，電子設(shè)備10是用于進(jìn)行移動通信的移動電話。然而，本領(lǐng)域技
術(shù)人員將理解本發(fā)明可以用于幾乎任何類型的涉及音頻再生的電子設(shè) 備。因此，就最寬泛的意義而言，本發(fā)明的范圍并非意在受限于移動電話。
如圖1中所示的移動電話10具有"磚形(brick)"或"塊狀(block)" 設(shè)計(jì)類型的外殼。然而應(yīng)當(dāng)理解，也可以采用諸如蛤殼式或滑蓋型外殼 之類的其他類型的外殼，而沒有背離本發(fā)明的范圍。移動電話10包括 常規(guī)的顯示器14和鍵區(qū)16。顯示器14向用戶顯示信息，例如操作狀態(tài)、 時間、電話號碼、聯(lián)系信息、各種導(dǎo)航菜單等等，其使得用戶能夠使用 移動電話10的各種特征。類似地，鍵區(qū)16可以是常規(guī)的，因?yàn)樗峁?了各種各樣的用戶輸入操作。例如，鍵區(qū)16通常包括用于允許輸入諸 如電話號碼、電話列表、聯(lián)系信息、備忘錄等等之類的字母數(shù)字信息的 字母數(shù)字鍵。另外，鍵區(qū)16通常包括特殊的功能鍵，例如用于發(fā)起或 應(yīng)答呼叫的"呼叫發(fā)送"鍵，以及用于結(jié)束或"掛斷"呼叫的"呼叫結(jié)束"鍵。
特殊功能鍵還可以包括菜單導(dǎo)航鍵，例如，用于通過顯示在顯示器14 上的菜單導(dǎo)航來選擇不同的電話功能、簡檔、設(shè)置等，正如常規(guī)的那樣。
鍵區(qū)16中包括的其他鍵可以包括音量調(diào)高/調(diào)低鍵、通電/斷電鍵，以 及諸如web瀏覽器啟動鍵、拍照鍵等之類的各種其他鍵。
在圖1的特定實(shí)施例中，移動電話10包括顯示器14和單獨(dú)的鍵區(qū) 16。在一個替換實(shí)施例中，顯示器14可以包括本身包含一個或多個鍵 的觸摸屏。在又一個實(shí)施例中，顯示器14可以包括觸摸屏，該觸摸屏 包括用于操作電話10的所有或者基本上所有的鍵，以便包括非常有限 的鍵區(qū)16或者完全不包括鍵區(qū)16。應(yīng)當(dāng)理解，就本發(fā)明最寬泛的意義 而言，包括在鍵區(qū)16或觸摸屏/顯示器14中的鍵的特定形式和功能與
8本發(fā)明并不密切相關(guān)。
如下面將更詳細(xì)描述的，移動電話10包括和麥克風(fēng)20相組合的揚(yáng) 聲器18。通過以常規(guī)方式將移動電話10拿到他或她的耳朵處，用戶可 以通過向麥克風(fēng)20中說話來與另一方通信，并可以通過揚(yáng)聲器18聽見 對方。另外，特別是在用戶使用移動電話10的免提電話能力的情況下， 移動電話10可以在電話外殼內(nèi)包括更大的揚(yáng)聲器22以便再生聲音。此 外，移動電話10可以包括免提頭戴耳機(jī)插孔24。具有一個或兩個耳塞 (earbud)以及麥克風(fēng)的頭戴耳機(jī)可以通過頭戴耳機(jī)插孔24連接到移 動電話IO,以允許使用移動電話10進(jìn)行免提通信。另外，將可以理解 的是，移動電話10可以包括允許使用藍(lán)牙或其他無線類型頭戴耳機(jī)來 進(jìn)行免提操作的藍(lán)牙或其他無線收發(fā)器(未示出)。
移動電話10還包括媒體播放器功能，這將在下面更詳細(xì)描述。媒 體播放器功能與便攜式媒體播放器類似地使用戶能夠再生媒體文件(例 如音頻和/或視頻)。所述媒體文件可以(例如通過閃存、硬驅(qū)動器等) 存儲在移動電話內(nèi)的存儲器中?？商鎿Q地，媒體文件可以通過移動通信 網(wǎng)絡(luò)流播。獲取媒體文件的特定方式與本發(fā)明并不密切相關(guān)，因此為了 簡潔，省去了進(jìn)一步的細(xì)節(jié)。
移動電話l()在再生這樣的媒體文件中被配置成能夠再生音頻部分， 以便用戶可以通過一個或多個揚(yáng)聲器或免提設(shè)備聽見音頻。例如，用戶 可以通過或者揚(yáng)聲器18或者揚(yáng)聲器22聽到音樂文件?？商鎿Q地，用戶
可以借助于通過插孔24或無線收發(fā)器(例如藍(lán)牙)連接的免提頭戴耳 ^L聽到音樂文件。
另外，移動電話10允許用戶調(diào)節(jié)經(jīng)再生的音頻的頻率增益分布， 這將在下面更詳細(xì)說明。簡而言之，用戶可以調(diào)節(jié)移動電話10的頻率 響應(yīng)以便在例如低音、高音的量等范圍內(nèi)適合用戶的愛好。將理解的是， 移動電話10可以被配置成通過在顯示器14上的菜單選擇連同鍵區(qū)16 上鍵的操縱來提供這樣的調(diào)節(jié)。移動電話10可以被配置成允許相對于 不同的音頻頻帶對頻率增益分布進(jìn)行離散的操縱(類似于在常規(guī)音頻均 衡器中找到的增益設(shè)置)。另外，或者可替換地，用戶可以通過菜單選 擇從多個預(yù)定義的音頻頻率增益分布中選擇。例如，移動電話10可以 被預(yù)配置成允許用戶從特別適合于不同風(fēng)格(例如經(jīng)典、搖滾、流行、 說唱等)的音頻頻率增益分布中選擇。由用戶選擇的特定音頻頻率增益分布允許用戶通過揚(yáng)聲器18, 22
或期望的免提頭戴耳機(jī)、以最能愉悅用戶的增益級別來享受音頻再生。
因此，移動電話10為用戶提供期望的、能夠在經(jīng)再生的音頻中調(diào)節(jié)頻 率增益分布以適合用戶愛好的靈活性。然而與具有如上所討論的這樣的 均衡特征的常規(guī)移動電話不同，本發(fā)明的移動電話IO被配置成即使在 聲級或RLR管制或限制的情況下，也能更好地保留用戶在個性化音頻再 生中的靈活性。如下面將更詳細(xì)地描述的，移動電話10包括音頻再生 電路，該音頻再生電路使音頻頻率增益分布作為用戶選擇的音量增益的 函數(shù)而改變。 一般而言，用戶能夠自由地定義移動電話10再生音頻信 號所基于的音頻頻率增益分布。然而，如果用戶以在其他情況下會導(dǎo)致 超出任何聲級限制(例如RLR、最大聲級等)的方式調(diào)節(jié)音頻再生的音 量增益，移動電話10改變音頻頻率增益分布以便保持在所述聲級限制 內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)例，移動電話10允許用戶或者通過離散的增 益選擇或者通過在預(yù)定義音頻頻率增益分布中進(jìn)行選擇，來選擇音頻頻 率增益分布。例如，用戶可以選擇對低音再生有較大加強(qiáng)的分布以通過 免提頭戴耳機(jī)更好地享受收聽搖滾音樂的樂趣。如果用戶在這樣的收聽 期間接收到電話呼叫，那么用戶可能發(fā)現(xiàn)由于較大的低音加強(qiáng)難以聽到 更多地存在于音頻頻帶的中間范圍中的話音信號。通常，如果用戶只是 意欲增大移動電話的音量以便增大經(jīng)再生的話音信號的增益，那么由于 建立在電話內(nèi)的總的聲級限制(例如，用于確保滿足安全要求等)，可 以得到的音量增益量是不足夠的。因此，即便增大了音量，用戶還是難 以聽到常規(guī)移動電話中的話音信號。然而，通過本發(fā)明，移動電話10
中的音頻再生電路自動地使所選音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音 量增益的函數(shù)來改變。因此，當(dāng)用戶增大音量試圖更好地聽到呼叫的另
一端處的話音時，移動電話10調(diào)節(jié)音頻頻率增益分布以減小對低音再
生的加強(qiáng)并增大對中間頻率分量的加強(qiáng)。結(jié)果，用戶更好地能夠理解話
音通信，而不必手動地調(diào)節(jié)頻率增益分布。同時移動電話10可以保持
依從任何聲級限制等。當(dāng)用戶減小音量增益時，所述音頻再生電路自動 地返回音頻頻率分布以便與音量增大之前相同。因此，用戶可以返回去
享受音樂等。
現(xiàn)在參考圖2,所示的是包括在移動電話10的典型實(shí)施例中的音頻
10再生電路26。音頻再生電路26通過移動電話網(wǎng)絡(luò)上的通信、從移動電 話10內(nèi)的內(nèi)部存儲器或硬驅(qū)動器等接收數(shù)字音頻輸入數(shù)據(jù)。所述音頻 輸入數(shù)據(jù)被輸入到包括在音頻再生電路26中的包拆分器28。使用已知 的技術(shù)，如果音頻數(shù)據(jù)是以分組化格式接收的，那么包拆分器28拆分 裝載所述音頻數(shù)據(jù)的分組。然后音頻輸入數(shù)據(jù)進(jìn)入解碼器30，解碼器 30基于音頻數(shù)據(jù)的特定格式解碼音頻輸入數(shù)據(jù)。例如，所述音頻輸入數(shù) 據(jù)可以是AC-3、 mp3、畫a或者各種其他音頻格式的任何其他格式。另 外，所述音頻輸入數(shù)據(jù)可以是從移動電話通信的其他端處的 一 方接收的 話音信號。
解碼器30解碼音頻輸入數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生經(jīng)解碼的音頻輸入數(shù)據(jù)，然 后將所述經(jīng)解碼的音頻輸入數(shù)據(jù)輸入到包括在音頻再生電路26中的數(shù) 字信號處理器(DSP) 32中。還是使用已知技術(shù)，DSP 32處理所述音頻 輸入數(shù)據(jù)，然后將經(jīng)過處理的音頻數(shù)據(jù)輸出到數(shù)模轉(zhuǎn)換器(D/A) 34。 D/A轉(zhuǎn)換器34將數(shù)字音頻數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻數(shù)據(jù)信號，模擬音頻 數(shù)據(jù)信號進(jìn)而又被輸入到包括在移動電話10中的模擬音量增益放大器 36中。移動電話10的用戶可以通過例如音量控制鍵38調(diào)節(jié)放大器36 的音量增益。音量控制鍵38可以通過以上參照圖1討論的鍵區(qū)16等實(shí) 現(xiàn)，或者簡單地是如圖1中所示的分立的鍵。然后通過合適的音頻輸出 將放大的音頻數(shù)據(jù)提供給揚(yáng)聲器18、揚(yáng)聲器22、頭戴耳機(jī)插孔24等， 以便再生供用戶欣賞。
應(yīng)當(dāng)理解，在另一個實(shí)施例中，由放大器36和音量控制鍵38代表 的音量增益控制電路可以數(shù)字地實(shí)現(xiàn)，而不由模擬電路實(shí)現(xiàn)。更特別地， 放大器36可以是用于在音頻數(shù)據(jù)被輸入到D/A轉(zhuǎn)換器34之前將所述音 頻數(shù)據(jù)放大的數(shù)字放大器。另外，可以理解的是，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)在進(jìn)行任何 [)/A轉(zhuǎn)換之前可通過無線收發(fā)器傳輸?shù)綗o線免提頭戴耳機(jī)。本發(fā)明旨在 覆蓋每一個這樣的實(shí)施例。
使用已知的技術(shù)，DSP 32被配置成按照預(yù)先選擇的音頻頻率增益分 布處理音頻輸入數(shù)據(jù)。在一些常規(guī)的電話中，特定的音頻頻率增益分布 是固定的，而在其他的常規(guī)的電話中，用戶可以如上所述那樣調(diào)節(jié)音頻 頻率增益分布。在本發(fā)明的典型實(shí)施例中，DSP 32被配置成具有標(biāo)準(zhǔn)的 或默認(rèn)的音頻頻率增益分布，如果用戶不進(jìn)行定制選擇，那么移動電話 IO的DSP 32便使用所述標(biāo)準(zhǔn)的或默認(rèn)的音頻頻率增益分布。另外，用戶可以從多個預(yù)定義的音頻頻率增益分布39(例如替換的增益分布1-4)
中進(jìn)行選擇。通過適當(dāng)?shù)牟藛螌?dǎo)航，用戶可以在不同的分布中進(jìn)行選擇，
且將所選的分布提供給DSP 32。作為另一個替換，用戶可以通過針對分 布中的不同頻帶進(jìn)行的個體增益選擇來選擇分布。可以理解的是，各種 分布中的每一個可以存儲在移動電話10內(nèi)的存儲器中。
不論用戶選擇(包括通過默認(rèn)的選擇)特定音頻頻率增益分布的特 定方式，該分布通過圖2中示意性地示為乘法器/縮放器(scaler) 40 的功能件而被提供至DSP 32。 DSP 32進(jìn)而又按照所選擇的音頻頻率增 益分布處理音頻輸入數(shù)據(jù)。因此，如果用戶選擇加強(qiáng)選擇低音和高音頻 率的音頻頻率增益分布，那么DSP 32將在通過揚(yáng)聲器、頭戴耳機(jī)等再 生音頻數(shù)據(jù)之前處理所述音頻數(shù)據(jù)中加強(qiáng)選擇低音和高音頻率。
本發(fā)明的移動電話10還包括增益分布調(diào)節(jié)電路42。增益分布調(diào)節(jié) 電路42接收信號作為輸入，該信號指示用戶通過音量控制鍵38調(diào)節(jié)的 音量增益。根據(jù)下面結(jié)合圖3-9更充分描述的原理，例如，如果用戶調(diào) 節(jié)音量高于預(yù)定義級別，那么增益分布調(diào)節(jié)電路42導(dǎo)致用戶所選擇的 音頻頻率增益分布改變。通過以這樣的方式改變所選擇的音頻頻率增益 分布，移動電話10能夠保持依從任何特定聲級限制，同時仍然能使用 戶在移動電話10期望的音頻響應(yīng)范圍內(nèi)有更多的靈活性。
例如，圖3表示了與移動電話關(guān)聯(lián)的典型音頻頻率增益分布AFGPI。 水平軸表示跨音頻頻帶的特定頻率。垂直軸表示DSP 32針對相應(yīng)頻率 提供的增益?？梢岳斫猓纛l頻率增益分布AFGPI的垂直位置由放大器 36的用戶調(diào)節(jié)的音量增益來控制。因此，圖3中的虛線表示處于不同的 用戶調(diào)節(jié)的音量級別處的AFGPI。標(biāo)識為"限制"的曲線以簡化的方式 表示作為最大聲級管制、RLR管制等的結(jié)果施加于移動電話10中提供的 增益之上的限制。因此，圖3中的AFGP lmax代表可由移動電話10再 生的、不超出'限制，的移動電話10的最大音量響應(yīng)。
圖4和圖3相似，因?yàn)閳D4說明了對于不同音頻頻率增益分布AFGP2 的典型分布。應(yīng)當(dāng)注意，關(guān)于所述特定的音頻頻率增益分布AFGP2,與 圖3中所示的音頻頻率增益分布AFGP 1相比，存在對更低低音頻率增 大的加強(qiáng)以及對中間范圍頻率較少的加強(qiáng)。因此如果移動電話1Q設(shè)計(jì) 成允許用戶調(diào)節(jié)移動電話的音量增益以在中間范圍頻率中獲得與圖3中 AFGPlmax反映的相同的增益級別，那么曲線'限制，表示的聲級和/或
12RLR限制將會在圖4中表示的較低頻率處被超出。
另一方面，如果移動電話10僅僅設(shè)計(jì)成相對于音頻頻率增益分布AFGP2來限制最大用戶調(diào)節(jié)音量增益以便保持在由曲線'限制，定義的限制之內(nèi)，那么會得到圖5中圖示的響應(yīng)。注意在中間范圍頻率中可得到的總體增益如何基本上低于圖3中所示的增益，例如這是由于歸因于增強(qiáng)的較低頻率分量而使音頻頻率增益分布AFG P 2在總體的音量增益中限制。
因此，如圖6中所表示的，根據(jù)本發(fā)明的移動電話IO被配置成使預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布(例如AFGP 2 )作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函數(shù)來改變。在較低的音量增益設(shè)置處(例如AFGP2和AFGP21ow)，音頻頻率增益分布與用戶選擇的特定音頻頻率增益分布一致。在較高的音量增益設(shè)置處(在這里經(jīng)加強(qiáng)的低音頻率在其他情況下會導(dǎo)致移動電話IO超出限制(圖4)或不期望地受到限制(圖5)),增益分布調(diào)節(jié)電路42 (圖2)改變所選的音頻頻率增益分布。例如，圖6說明了增益分布調(diào)節(jié)電路42如何可以操作地縮減處于較低頻率處的增益系數(shù)，而維持處于中間和較高頻率處的增益系數(shù)。結(jié)果，抑制了較低頻率，以便允許中間和較高頻率以相對增加了的增益而再生。
當(dāng)考慮到以下內(nèi)容時，這樣的操作尤其重要。已知以大約處于l千赫茲(KHz)到4KHz的頻帶中的相對較高音頻頻率產(chǎn)生的話音信號分量導(dǎo)致與以相對較低頻率(例如在125Hz到350Hz頻帶內(nèi)的頻率)再生的話音分量相比更高的可懂度。通過以圖6中所示的方式改變音頻頻率增益分布AFGP2以便削弱較低的頻率分量，用戶能夠更好地調(diào)節(jié)音量以便以相對較高的音頻頻率再生話音分量。這更好地使用戶能夠聽到更可理解的話音分量而不超出由最大聲級、RLR等施加的限制。
增益分布調(diào)節(jié)電路42不僅能夠用來削弱如圖6中表示的各種頻率分量，而且還可以用來增大其他的頻率分量。例如，圖7說明了除削弱或抑制較低頻率分量之外，增益分布調(diào)節(jié)電路42可以如何用來加強(qiáng)中間范圍頻率中的頻率分量。在這樣的情況下，增益分布調(diào)節(jié)電路42操作地縮減處于較低頻率處的增益系數(shù)，而成倍增加或擴(kuò)大處于中間范圍頻率處的增益系數(shù)。
以此方式，本發(fā)明特別地有用于改變移動電話10的頻率響應(yīng)，使得在較高音量級別處，即使如果用戶已經(jīng)選擇了其他情況下對語音可懂度不太理想的音頻頻率增益分布，聲能也可以在對語音可懂度最為重要的頻率范圍中得以加強(qiáng)。
增益分布調(diào)節(jié)電路42開始改變移動電話10的音頻頻率增益分布的點(diǎn)可以幾乎是任何點(diǎn)，而不背離就本發(fā)明最寬泛的意義而言的本發(fā)明的特征。如果音量控制鍵38在預(yù)定數(shù)量的步級或級別(例如，ll個步級或級別)上調(diào)節(jié)音量，那么增益分布調(diào)節(jié)電路42可以配置成只在最后的步級里改變所選擇的音頻頻率增益分布?？商鎿Q地，增益分布調(diào)節(jié)電路42可以配置成例如當(dāng)用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大時開始逐漸地改變所選擇的音頻頻率增益分布。優(yōu)選地，可以理解，在大部分較低級別處，所選擇的音頻頻率增益分布保持不變。
可以理解，增益分布調(diào)節(jié)電3各42可以通過石更件、軟件、固件或它們的任何組合來實(shí)現(xiàn)。另外還可以理解的是，增益分布調(diào)節(jié)電路42可以從DSP 32分離，或者可以包括在DSP 32自身之內(nèi)?？商鎿Q地，增益分布調(diào)節(jié)電路42或者與所選的音頻頻率增益分布相組合可以通過提供給DSP 32的查找表來實(shí)現(xiàn)。
例如，圖8表示了用于完成上面結(jié)合圖6描述的操作的查找表。假設(shè)，例如用戶選擇的音頻頻率增益分布AFGP2具有分別對應(yīng)于頻帶B1-B14的增益系數(shù)K1-K14。進(jìn)一步假設(shè)音量增益級別是用戶在步級VI到Vll從最小到最大可調(diào)節(jié)的音量增益級別。在較低的音量級別VI到V8處，提供給DSP 32的、用于各個頻帶Bl-B14的增益系數(shù)K1-K14保持相同。然而當(dāng)音量級別增大到步級V9時，通過縮減增益系數(shù)K3和K4的值，頻帶B3-B4中的較低頻率開始受到抑制。隨著音量級別進(jìn)一步增大，增益系數(shù)K3和K4進(jìn)一步減小，頻帶B2和B5中的增益系數(shù)也被減小，因而進(jìn)一步改變了所選擇的音頻頻率增益分布AFGP2。然后隨著音量增大到級別Vll，在較低的頻率處進(jìn)一步抑制分布AFGP2。
圖9說明了按照上面結(jié)合圖7描述的操作而使用的這樣的查找表的實(shí)例。在這個實(shí)例中，除了如上所述被抑制的較低頻率外，還加強(qiáng)了AFGP2中的中間范圍頻率。因此，所述查找表包括針對音量級別V9-V11的值，這些值隨著音量增大而擴(kuò)大頻帶B6-B10中的增益系數(shù)。在較低的音量級別Vl-V8中，增益系數(shù)K1-K14保持在它們與用戶所選擇的音頻頻率增益分布AFGP2關(guān)聯(lián)的各個值。
圖IO表示了根據(jù)本發(fā)明的移動電話10的功能性框圖。除了這里描
14述的音頻頻率增益分布改變能力外，移動電話10的構(gòu)造一般來說是常規(guī)的。優(yōu)選地，這樣的能力主要通過移動電話10內(nèi)的應(yīng)用軟件來實(shí)現(xiàn)。然而，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言清楚的是，這樣的操作可以主要通過軟件、硬件、固件或它們的組合來完成，而沒有偏離本發(fā)明的范圍。移動電話10包括主控制電路60,其被配置成完成移動電話10的功
能和操作的總體控制。控制電路60可以包括CPU、微控制器或微處理器等，在這里簡單地統(tǒng)稱為CPU 62。 CPU 62執(zhí)行存儲在控制電路60中的存儲器(未示出)和/或單獨(dú)的存儲器64里的代碼以便完成移動電話10里的移動電話功能65的常規(guī)操作。另外，CPU 62執(zhí)行類似地存儲在存儲器中的代碼以結(jié)合上面描述的聲音處理電路74內(nèi)的音頻再生電路26來完成增益分布調(diào)節(jié)電路42的功能。
繼續(xù)參考圖4,移動電話10包括耦合到無線電電路72的天線70。無線電電路72包括用于通過天線70發(fā)射和接收信號的射頻發(fā)射器和接收器，正如常規(guī)的那樣。移動電話IO還包括聲音處理電路74,聲音處理電路74合并有上面參考圖2描述的音頻再生電路26和音量增益放大器36。聲音處理電路74處理由無線電電路72發(fā)射的或從無線電電路72接收的音頻信號。另外，聲音處理電路74用于處理在如上所討論的媒體文件的重放期間由控制電路60提供的音頻信號。耦合到聲音處理電路74上的是揚(yáng)聲器18， 22,麥克風(fēng)20和頭戴耳機(jī)插孔24。無線電電路72和聲音處理電路74每一個都耦合到控制電路60以便完成全部的操作。
移動電話IO還包括前面提到的耦合到控制電路60的顯示器14、鍵區(qū)16和音量控制鍵38。移動電話10還包括1/0接口 76。 1/0接口 76的形式可以是許多典型移動電話1/0接口中的任一種，例如處于移動電話10底部的多元連接器。通常地，1/0接口 76可以用于將移動電話10耦合到電池充電器以給移動電話10內(nèi)的電源單元(例如電池)78充電。另外，1/0接口 76可以用于通過數(shù)據(jù)電纜等將移動電話IO連接到個人計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備。作為另一個替換，1/0接口 76可以用于連接移動電話10到雞站(docking station)以考慮作為媒體播放器功能一部分的媒體對象的增強(qiáng)的觀看/收聽，所述雞站包括音頻放大器、揚(yáng)聲器和/或視頻顯示器。
移動電話IO還包括用于使能無線免提操作的藍(lán)牙收發(fā)器80。在本發(fā)明的情況下，在提供給藍(lán)牙頭戴耳機(jī)的音頻信號通過收發(fā)器80發(fā)射到頭戴耳機(jī)之前，可以以上述方式對其進(jìn)行處理。當(dāng)然，上述原理可以在藍(lán)牙頭戴耳機(jī)自身中實(shí)現(xiàn)。
因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本發(fā)明提供了用來保持用戶在個性化音頻再生中的靈活性的電子設(shè)備。更特別地，本發(fā)明提供了電子設(shè)備，該電子設(shè)備允許用戶仍然享受到動態(tài)的音頻再生，而不論歸因于
RLR、最大聲級等的聲級限制如何。
這里提到的術(shù)語"電子設(shè)備"包括便攜式無線電通信設(shè)備。在這里術(shù)語"便攜式無線電通信設(shè)備"也稱為"移動無線電終端"，其包括諸
如移動電話、尋呼機(jī)、通信裝置，例如電子管理器、個人數(shù)字助理(PDA)、
智能電話等的所有設(shè)備。另外，術(shù)語"電子設(shè)備"包括個人和便攜式音
頻/媒體再生設(shè)備，其包括CD播放器、DVD播放器、基于閃存的媒體播放器、基于硬驅(qū)動器的媒體播放器等。本發(fā)明可以用作這些類型電子設(shè)備中每一種的一部分。
盡管已經(jīng)針對某些優(yōu)選實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是明顯的是，本領(lǐng)域其他技術(shù)人員在閱讀并理解了本申請書后將想起等同物和修改。本發(fā)明包括所有這樣的等同物和修改，并只由下面的權(quán)利要求的范圍限制。
1權(quán)利要求
1. 一種電子設(shè)備，其包括用于接收音頻信號并按照預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布再生所述音頻信號的音頻再生電路；用于向由所述音頻再生電路再生的音頻信號提供用戶可調(diào)音量增益的音量增益控制電路；以及用于輸出所述經(jīng)再生的音頻信號的音頻輸出，其中所述音頻再生電路使預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函數(shù)來改變。
2. 權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其中作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大的 結(jié)果，所述音頻再生電路通過減小相對較低音頻頻率處的增益來調(diào)節(jié)音 頻頻率增益分布。
3. 權(quán)利要求2的電子設(shè)備，其中所述相對較低的音頻頻率包括大 約在125Hz到350Hz頻帶內(nèi)的頻率。
4. 權(quán)利要求2的電子設(shè)備，其中作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大的 結(jié)果，所述音頻再生電路通過增大相對較高音頻頻率處的增益來調(diào)節(jié)音 頻頻率增益分布。
5. 權(quán)利要求4的電子設(shè)備，其中所述相對較高的音頻頻率包括大 約在lKHz到4KHz頻帶內(nèi)的頻率。
6. 權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其中作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大的 結(jié)果，所述音頻再生電路調(diào)節(jié)音頻頻率增益分布以增大經(jīng)再生的音頻信 號中話音信號的可懂度。
7. 權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其中所述音頻再生電路在相對較高的 用戶調(diào)節(jié)的音量增益處改變預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布，而在相對較 低的用戶調(diào)節(jié)的音量增益處不改變預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布。
8. 權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其中所述音頻再生電路改變預(yù)先選擇 的音頻頻率增益分布，使得盡管用戶調(diào)節(jié)的音量增益增大，仍將聲級維 持在預(yù)先選擇的級別以下。
9. 權(quán)利要求1的電子設(shè)備，其中所述音頻再生電路保持預(yù)先選擇 的音頻頻率增益分布在由音量增益控制電路提供的大部分音量增益調(diào) 節(jié)期間基本相同，并基本上只朝由音量增益控制電路提供的最大音量增 益改變預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布。
10. 權(quán)利要求l的電子設(shè)備，其中所述音頻再生電路包括增益分布 調(diào)節(jié)電路，該增益分布調(diào)節(jié)電路縮放所述預(yù)先選擇的音頻頻率增益分 布，以便使預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函 數(shù)來改變。
11. 權(quán)利要求10的電子設(shè)備，其中所述預(yù)先選擇的音頻頻率增益 分布和增益分布調(diào)節(jié)電路通過查找表來實(shí)現(xiàn)。
12. 權(quán)利要求l的電子設(shè)備，其中所述預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布是用戶可調(diào)節(jié)的。
13. 權(quán)利要求12的電子設(shè)備，其中用戶可以從多個音頻頻率增益 分布中選擇預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布。
14. 權(quán)利要求13的電子設(shè)備，其中所述多個音頻頻率增益分布中 的至少一個被配置用于改進(jìn)的音樂再生，而所述多個音頻頻率增益分布 中的至少另一個被配置用于改進(jìn)的話音再生。
15. 權(quán)利要求l的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備包括移動電話、個 人音頻播放器和個人視頻播放器中的至少一個。
16. 權(quán)利要求15的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備是移動電話。
17. 權(quán)利要求16的電子設(shè)備，其中所述移動電話包括揚(yáng)聲器和免 提頭戴耳機(jī)輸出，它們中的每一個都可以耦合到音頻輸出。
18. 權(quán)利要求l的電子設(shè)備，其中所述電子設(shè)備是無線免提頭戴耳機(jī)。
19. 權(quán)利要求18的電子設(shè)備，其中所述頭戴耳機(jī)包括藍(lán)牙接收器。
20. —種用于控制電子設(shè)備中增益的方法，該方法包括步驟 根據(jù)預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布來再生音頻信號；向由音頻再生電路再生的音頻信號提供可調(diào)音量增益；以及使預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布作為可調(diào)音量增益的函數(shù)來改變。
全文摘要
提供了一種電子設(shè)備，其包括用于接收音頻信號并按照預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布再生所述音頻信號的音頻再生電路。另外，所述電子設(shè)備包括用于向由所述音頻再生電路再生的音頻信號提供用戶可調(diào)音量增益的音量增益控制電路。所述電子設(shè)備還包括用于輸出所述經(jīng)再生的音頻信號的音頻輸出。所述音頻再生電路使預(yù)先選擇的音頻頻率增益分布作為用戶調(diào)節(jié)的音量增益的函數(shù)來改變。
文檔編號H03G9/14GK101490952SQ200780027107
公開日2009年7月22日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月17日
發(fā)明者P·希斯柳斯 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司