專(zhuān)利名稱(chēng)：話(huà)音和位置定位的制作方法
話(huà)音和位置定位 相關(guān)申請(qǐng) 本申請(qǐng)是PCT申請(qǐng)，要求2007年4月19日提交的Turbahn的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng) No. 60/907846的優(yōu)先權(quán)。 上述文檔的內(nèi)容通過(guò)弓I用結(jié)合于本文中，如同其全文在此陳述一樣。
發(fā)明領(lǐng)域和背景 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及通過(guò)相同的麥克風(fēng)提供音頻應(yīng)用和超聲應(yīng) 用，并且更具體但不唯一地涉及分別對(duì)聲波信號(hào)和超聲信號(hào)執(zhí)行同時(shí)噪聲消除和書(shū)寫(xiě)筆定 位。 使用噪聲消除的一個(gè)示例是在電話(huà)會(huì)議設(shè)備中。在麥克風(fēng)定位到說(shuō)話(huà)者的話(huà)音 時(shí)，從說(shuō)話(huà)者以外其它方向產(chǎn)生的噪聲被衰減，從而產(chǎn)生說(shuō)話(huà)者話(huà)音的更佳質(zhì)量傳輸。噪聲 消除的其它示例使用特殊麥克風(fēng)，這些麥克風(fēng)從進(jìn)入麥克風(fēng)前端的話(huà)音中去除外圍噪聲。 在話(huà)音應(yīng)用中，通用麥克風(fēng)類(lèi)型是電容式麥克風(fēng)(condenser microphone)。
除了超聲書(shū)寫(xiě)筆不會(huì)通過(guò)可聽(tīng)噪聲打攪用戶(hù)這個(gè)事實(shí)以外，使用聲波的書(shū)寫(xiě)筆定 位需要比通過(guò)音頻波長(zhǎng)所實(shí)現(xiàn)的定位更準(zhǔn)確的定位。通過(guò)使用更短的音頻波長(zhǎng)、即超聲波 長(zhǎng)能實(shí)現(xiàn)更佳的定位，但要注意的是，電容式麥克風(fēng)沒(méi)有良好的超聲頻率靈敏度。另一方 面，超聲傳感器通常在聲波頻帶中的靈敏度很差。 Altman等人的PCT專(zhuān)利申請(qǐng)No. IB 2008/050946描述了一種使用MEMS (微機(jī)電系 統(tǒng))麥克風(fēng)的超聲聲學(xué)定位系統(tǒng)。 處理聲音的現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)一般具有用于超聲和話(huà)音應(yīng)用的單獨(dú)傳感器。
另外的背景技術(shù)包括 PCT公布專(zhuān)利申請(qǐng)No.W02004010275，該申請(qǐng)描述了輸入到例如移動(dòng)通信終端中 的信息處理系統(tǒng)的位置信息。系統(tǒng)包括位于已知麥克風(fēng)位置并連接到能夠解釋來(lái)自麥克風(fēng) 的聲音信號(hào)的處理電路的多個(gè)麥克風(fēng)。聲音信號(hào)從每個(gè)麥克風(fēng)接收，信號(hào)源于從位于第一 位置的聲源發(fā)出的聲波。在所述第一位置的聲源與相應(yīng)麥克風(fēng)之間相應(yīng)的距離差隨后被計(jì) 算，之后是使用幾何模型計(jì)算所述第一位置的估計(jì)，所述估計(jì)是要在信息處理系統(tǒng)中使用 的位置信息。 區(qū)專(zhuān)利GB2388077描述了一種書(shū)寫(xiě)筆，該書(shū)寫(xiě)筆包含用于發(fā)射位置信號(hào)的超聲發(fā) 射器和用于發(fā)射可以是紅外線(xiàn)的定時(shí)信號(hào)的第二發(fā)射機(jī)。探測(cè)器裝配件具有在基礎(chǔ)電器上 的位置信號(hào)接收器(電容式麥克風(fēng))和定時(shí)信號(hào)接收器，基礎(chǔ)電器還包含硬件和固件以允 許在諸如白板、黑板、活頁(yè)掛圖或平板PC等書(shū)寫(xiě)表面上跟蹤書(shū)寫(xiě)筆或擦除器。它還具有可 分離的個(gè)性模塊，該模塊包含用戶(hù)有關(guān)的交互和/或顯示器，如按鈕和LED和/或LCD。個(gè) 性模塊包含用于通信和獨(dú)立功能的邏輯。探測(cè)器裝配件也具有可分離銘牌。在無(wú)外部處理 器的情況下，可使用探測(cè)器在本地儲(chǔ)存器中記錄書(shū)寫(xiě)以便以后傳送和顯示。備選地，它可與 外部顯示單元一起使用。 US專(zhuān)利6577299描述一種用于產(chǎn)生表示用戶(hù)書(shū)寫(xiě)的信號(hào)的無(wú)線(xiàn)筆裝置，包括無(wú) 線(xiàn)筆；筆上的可拆卸蓋帽；以及在蓋帽從筆上卸下并放置在參考位置時(shí)，在筆上至少一個(gè)地點(diǎn)與蓋帽上至少一個(gè)地點(diǎn)之間傳遞波能，以便確定筆上該至少一個(gè)地點(diǎn)相對(duì)于蓋帽參考
位置的位置，以及產(chǎn)生取決于筆上該至少一個(gè)地點(diǎn)的確定位置的信號(hào)。 US公布專(zhuān)利申請(qǐng)No. 2003/071798描述一種用于從書(shū)寫(xiě)筆的三角測(cè)量數(shù)據(jù)生成數(shù)
字墨水的系統(tǒng)，包括能發(fā)出電磁脈沖的電磁輻射源；彼此分離已知距離的第一和第二超聲
探測(cè)器；耦合到輻射源、第一探測(cè)器和第二探測(cè)器，并能夠測(cè)量在電源脈沖從輻射源發(fā)出與
在第一探測(cè)器探測(cè)到超聲波之間的第一經(jīng)過(guò)時(shí)間，并還能測(cè)量在電源脈沖從輻射源發(fā)出與
在第二探測(cè)器探測(cè)到超聲的第二經(jīng)過(guò)時(shí)間的計(jì)時(shí)器；以及耦合到計(jì)時(shí)器和輻射源的三角測(cè)
量引擎，該引擎能夠指示該源發(fā)出多個(gè)輻射脈沖、基于第一經(jīng)過(guò)時(shí)間、第二經(jīng)過(guò)時(shí)間和探測(cè)
器之間的已知距離而隨時(shí)間三角定位超聲轉(zhuǎn)發(fā)器的位置，并基于三角測(cè)量數(shù)據(jù)生成字符。Altman等人的PCT公布專(zhuān)利申請(qǐng)WO 03/088136描述了與計(jì)算應(yīng)用關(guān)聯(lián)使用的位
置探測(cè)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括位置元件，用于獲得位置并包括用于發(fā)出可解碼以用于固定所述位
置的基本連續(xù)超聲波形的第一發(fā)射器；以及探測(cè)器布置，用于以允許固定所述位置的方式
探測(cè)所述波形，以及以保持所述位置固定能力的方式輸出所述波形以便進(jìn)行計(jì)算。 US公布專(zhuān)利申請(qǐng)No. 2006/077188公開(kāi)了用于使用虛擬屏幕在移動(dòng)終端上輸入字
符或圖形的器件和方法。為通過(guò)虛擬屏幕輸入字符或圖形，移動(dòng)終端包括電子筆、虛擬屏幕
生成器、用于探測(cè)電子筆位置的位置探測(cè)器及用于將軌跡識(shí)別為字符的字符識(shí)別算法。信
號(hào)從電子筆輸入時(shí)，移動(dòng)終端探測(cè)信號(hào)的始發(fā)位置及其軌跡。移動(dòng)終端將探測(cè)到的軌跡識(shí)
別為字符，并生成具有已識(shí)別字符的虛擬屏幕。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一些方面，使用相同的傳感器拾取聲波和超聲信號(hào)，并且傳感器的輸出提供到適合處理兩種類(lèi)型信號(hào)的電子器件的輸入。 用于執(zhí)行同時(shí)拾取的傳感器最近已可提供。此類(lèi)傳感器的非限制性示例是MEMS麥克風(fēng)，如Knowles Acoustics制作的MEMS麥克風(fēng)。 為了從傳感器的寬頻響應(yīng)中受益，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用兩個(gè)濾波器，一個(gè)濾波器用于超聲拾取， 一個(gè)濾波器用于聲波拾取。濾波的信號(hào)由配置成實(shí)現(xiàn)音頻應(yīng)用、超聲應(yīng)用或兩者的處理器處理。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了配置成用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸
入的裝置，包括具有跨可聽(tīng)和超聲頻率的頻率響應(yīng)的傳感器和配置成分離可聽(tīng)和超聲輸入頻率以便單獨(dú)使用的處理電子器件。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，傳感器的頻率響應(yīng)在可聽(tīng)頻率和超聲頻率方面大不相同。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，該不同為40dB以上。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成放大傳感器對(duì)可聽(tīng)頻率的響應(yīng)和傳感器對(duì)超聲頻率的響應(yīng)中較低的一個(gè)響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件包括用于單獨(dú)處理分離的頻率的單獨(dú)處理部分。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件包括配置成濾波可聽(tīng)頻率的第一濾波器和配置成濾波超聲頻率的第二濾波器。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件還包括用于在分離的頻率之間切換的復(fù)用器。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件包括數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)。
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根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成用于同時(shí)處理傳感器的可聽(tīng)和超 聲輸出。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置包括兩個(gè)或兩個(gè)以上傳感器。根據(jù)本發(fā)明的一些
實(shí)施例，同一傳感器用于拾取可聽(tīng)和超聲聲音輸入。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，傳感器是MEMS麥克風(fēng)。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成用于定位超聲聲音輸入的至少一 個(gè)源。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成用于定位可聽(tīng)聲音輸入的至少一個(gè) 源。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成通過(guò)比較一個(gè)以上傳感器的超聲 輸出，三維定位超聲聲源。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成跟蹤超聲聲源的移動(dòng)。根據(jù)本發(fā) 明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于跟蹤的輸出。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置包括在蜂窩電話(huà)中。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置還配置成用于設(shè)備監(jiān)視。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施 例，裝置還配置成指示故障設(shè)備的位置。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置還配置成用于測(cè)量距離。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施 例，裝置還包括超聲聲源。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置作為相機(jī)的聚焦單元中距離確定 單元的一部分包括在內(nèi)。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置還配置成探測(cè)發(fā)出超聲聲音的動(dòng)物。根據(jù)本發(fā)明 的一些實(shí)施例，裝置還配置成定位發(fā)出超聲聲音的動(dòng)物。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置還配置成同時(shí)記錄聲音和執(zhí)行超聲聲源定位。根 據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，超聲聲源定位還包括產(chǎn)生輸入到書(shū)寫(xiě)應(yīng)用。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置配置成執(zhí)行一個(gè)以上超聲聲源的超聲聲源定位。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，超聲聲源定位還包括產(chǎn)生輸入到一個(gè)以上書(shū)寫(xiě)應(yīng)用。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置還配置成指示發(fā)出超聲聲音的標(biāo)簽的位置。根據(jù)
本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置還配置成發(fā)送信號(hào)到標(biāo)簽以便使標(biāo)簽發(fā)出超聲聲音。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種包括該裝置和配置成發(fā)出超聲
聲音的書(shū)寫(xiě)筆的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，系統(tǒng)還包括觸摸屏，其中將書(shū)寫(xiě)筆的尖端
放置在觸摸屏上產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于書(shū)寫(xiě)筆的尖端在觸摸屏上的位置的輸出，以及沿觸摸屏表面
移動(dòng)書(shū)寫(xiě)筆的尖端產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于書(shū)寫(xiě)筆的尖端沿觸摸屏表面的移動(dòng)的輸出。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種包括該裝置和配置成發(fā)出超聲
聲音的指點(diǎn)器件的系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，裝置包括三個(gè)傳感器，并采用三維產(chǎn)生
指點(diǎn)器件的定位。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，指點(diǎn)器件是鼠標(biāo)。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了配置成用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸 入的裝置，包括具有跨可聽(tīng)和超聲頻率的頻率響應(yīng)的傳感器和配置成單獨(dú)處理可聽(tīng)和超聲 輸入頻率的每個(gè)頻率的處理電子器件。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入 的方法，它使用具有跨可聽(tīng)和超聲輸入頻率的頻率響應(yīng)以便輸入可聽(tīng)和超聲聲音輸入的傳 感器及用于分離可聽(tīng)和超聲輸入頻率以便單獨(dú)使用的處理電子器件。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，傳感器包括一個(gè)以上傳感器，并且還包括校準(zhǔn)對(duì)來(lái)自至少一個(gè)傳感器的輸入的響應(yīng)。 根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，處理電子器件配置成用于同時(shí)處理傳感器的可聽(tīng)和超聲頻率。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入 的方法，它使用具有跨可聽(tīng)和超聲輸入頻率的頻率響應(yīng)以便輸入可聽(tīng)和超聲聲音輸入的傳 感器以及單獨(dú)處理可聽(tīng)和超聲輸入頻率的每個(gè)頻率。根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，單獨(dú)處理 可聽(tīng)和超聲輸入頻率的每個(gè)頻率包括以不同于其它輸入頻率的方式放大可聽(tīng)和超聲輸入 頻率之一。 除非另有定義，否則，本文使用的所有技術(shù)和/或科學(xué)術(shù)語(yǔ)具有與本發(fā)明有關(guān)領(lǐng) 域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含意。雖然類(lèi)似或等效于本文中所述的方法和材料能夠 在本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)踐或測(cè)試中使用，但下面描述示范方法和/或材料。如有沖突，將以 包括定義在內(nèi)的專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)為主。另外，材料、方法和示例只是說(shuō)明性的，并不是要一定是 限制性的。 本發(fā)明的實(shí)施例的方法和/或系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)能涉及手動(dòng)、自動(dòng)或以其組合方式執(zhí)行 或完成選定任務(wù)。另外，根據(jù)本發(fā)明的方法和/或系統(tǒng)的實(shí)施例的實(shí)際儀器和設(shè)備，幾個(gè)選 定任務(wù)能通過(guò)硬件、軟件或固件或其組合，使用操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。 例如，用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的選定任務(wù)的硬件能夠?qū)崿F(xiàn)為芯片或電路。 作為軟件，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的選定任務(wù)能實(shí)現(xiàn)為多個(gè)軟件指令，由使用任何合適操作 系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)執(zhí)行。在本發(fā)明的示范實(shí)施例中，根據(jù)如本文中所述方法和/或系統(tǒng)的示范 實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)任務(wù)由數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行，如用于執(zhí)行多個(gè)指令的計(jì)算平臺(tái)?？蛇x的是， 數(shù)據(jù)處理器包括用于存儲(chǔ)指令和/或數(shù)據(jù)的易失性存儲(chǔ)器和用于存儲(chǔ)指令和/或數(shù)據(jù)的非 易失性?xún)?chǔ)存器，如磁硬盤(pán)和/或可移動(dòng)媒體?？蛇x的是，也提供網(wǎng)絡(luò)連接。也可選地提供顯 示器和或諸如鍵盤(pán)或鼠標(biāo)等用戶(hù)輸入器件。


本發(fā)明的一些實(shí)施例將只通過(guò)示例，參照附圖在本文中進(jìn)行描述。現(xiàn)在借助于對(duì) 圖形詳細(xì)的特定參考，要強(qiáng)調(diào)的是所示細(xì)節(jié)作為示例，并且是用于說(shuō)明性地論述本發(fā)明的 實(shí)施例。在此方面，結(jié)合附圖的描述使本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白可如何實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施例。
在圖中 圖1是使用拾取音頻和超聲信號(hào)的一個(gè)麥克風(fēng)的本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例的簡(jiǎn) 化框圖； 圖2是使用拾取音頻和超聲信號(hào)的兩個(gè)麥克風(fēng)的本發(fā)明的一個(gè)備選示例實(shí)施例 的簡(jiǎn)化框圖； 圖3是使用圖1的本發(fā)明，組合話(huà)音拾取和書(shū)寫(xiě)筆定位的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化圖像； 圖4是圖1的本發(fā)明的另一示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖； 圖5是圖1的本發(fā)明的仍有另一示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖；以及 圖6是圖1的本發(fā)明的還有另一示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，本發(fā)明涉及通過(guò)相同的麥克風(fēng)提供音頻應(yīng)用和超聲應(yīng)用，并且更具體但不唯一地涉及分別對(duì)聲波信號(hào)和超聲信號(hào)執(zhí)行同時(shí)噪聲消除和書(shū)寫(xiě)筆定位。 如在背景技術(shù)中所述一樣，用于音頻應(yīng)用的麥克風(fēng)對(duì)超聲應(yīng)用沒(méi)有良好的靈敏度。最近，已出現(xiàn)了對(duì)音頻和超聲頻率均靈敏的傳感器。示例傳感器是MEMS麥克風(fēng)，它們有寬廣的頻率響應(yīng)，包括音頻頻率和超聲頻率。Altman等人的上述PCT專(zhuān)利申請(qǐng)No. IB 2008/050946與本發(fā)明具有共同的發(fā)明人，描述了如何將MEMS麥克風(fēng)用于音頻和超聲應(yīng)用。本發(fā)明涉及此類(lèi)麥克風(fēng)的使用。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，為從傳感器的寬廣頻率響應(yīng)受益，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用兩個(gè)濾波器， 一個(gè)濾波器用于超聲拾取， 一個(gè)濾波器用于聲波拾取。濾波的信號(hào)由配置成實(shí)現(xiàn)音頻應(yīng)用、超聲應(yīng)用或兩者的處理器處理。 在詳細(xì)解釋本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例前，要理解，本發(fā)明不必在其應(yīng)用方面限于下面描述中所述和/或圖形和/或示例中所示構(gòu)造的細(xì)節(jié)和組件和/或方法的布置。本發(fā)明能夠?yàn)槠渌鼘?shí)施例，或能夠以各種方式實(shí)踐和執(zhí)行。 所有語(yǔ)法形式的術(shù)語(yǔ)"傳感器"在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求通篇可與術(shù)語(yǔ)"麥克風(fēng)"及其對(duì)應(yīng)語(yǔ)法形式交換使用。 要注意的是，許多類(lèi)型的傳感器將振動(dòng)變換為電子信號(hào)，并且它們?nèi)魏我粋€(gè)能充當(dāng)本發(fā)明中的傳感器。此類(lèi)傳感器的非限制性列表包括陶瓷傳感器、壓電傳感器、PVDF(聚偏氟乙烯)傳感器、靜電傳感器等。 所有語(yǔ)法形式的術(shù)語(yǔ)"聲波"在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求通篇可與術(shù)語(yǔ)"話(huà)音"和"音頻"及其對(duì)應(yīng)語(yǔ)法形式交換使用。術(shù)語(yǔ)"超聲"在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)通篇用于比聲波頻率更高的聲音頻率。通常，超聲定義為20KHz以上的頻率。 現(xiàn)在參照?qǐng)Dl，它是使用拾取音頻和超聲信號(hào)的一個(gè)麥克風(fēng)的本發(fā)明的一個(gè)示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。 圖1的示例實(shí)施例包括麥克風(fēng)105、濾波器101、聲波信號(hào)處理單元106及超聲信號(hào)處理單元107。 麥克風(fēng)105對(duì)聲波和超聲聲音頻率均靈敏。此類(lèi)麥克風(fēng)的一個(gè)非限制性示例是如上所述的MEMS麥克風(fēng)。 麥克風(fēng)105連接到濾波器101，并產(chǎn)生輸入至該濾波器101的信號(hào)。濾波器101將可聽(tīng)頻率信號(hào)102的輸出發(fā)送到聲音信號(hào)處理單元106，將超聲頻率信號(hào)103的輸出發(fā)送到超聲信號(hào)處理單元107。 聲波信號(hào)處理單元106可選地實(shí)現(xiàn)可聽(tīng)或話(huà)音應(yīng)用。
超聲信號(hào)處理單元107可選地實(shí)現(xiàn)超聲應(yīng)用。 要注意的是，麥克風(fēng)105的響應(yīng)在可聽(tīng)范圍和超聲范圍中大不相同。在情況是這樣時(shí)，執(zhí)行這些響應(yīng)中較低那個(gè)響應(yīng)的放大。 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，在分離可聽(tīng)和超聲頻率前，由配置成對(duì)不同頻率范圍執(zhí)行不同放大的放大器執(zhí)行放大。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，在分離可聽(tīng)和超聲頻率后執(zhí)行放大。 在靈敏度定義為Volt/Pascal的情況下，在傳感器對(duì)超聲和可聽(tīng)頻率范圍的靈敏度方面的40dB和更大的差別能通過(guò)上述放大而得到補(bǔ)償。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，它是使用拾取音頻和超聲信號(hào)的兩個(gè)麥克風(fēng)的本發(fā)明的一個(gè)備選 示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。 圖1的示例實(shí)施例包括兩個(gè)麥克風(fēng)105、兩個(gè)濾波器101、聲波信號(hào)處理單元106 及超聲信號(hào)處理單元107。 兩個(gè)麥克風(fēng)105是如上參照?qǐng)D1所述。 兩個(gè)麥克風(fēng)105每個(gè)連接到兩個(gè)濾波器101的對(duì)應(yīng)一個(gè)濾波器，并產(chǎn)生輸入至其 中的信號(hào)。每個(gè)濾波器101將可聽(tīng)頻率信號(hào)102的輸出發(fā)送到聲音信號(hào)處理單元106，將超 聲頻率信號(hào)103的輸出發(fā)送到超聲信號(hào)處理單元107。 聲音信號(hào)處理單元106可選地從兩個(gè)麥克風(fēng)105接受可聽(tīng)頻率信號(hào)102，并且可選 地實(shí)現(xiàn)可聽(tīng)或話(huà)音應(yīng)用。此類(lèi)可聽(tīng)?wèi)?yīng)用的一個(gè)非限制性示例是話(huà)音壓縮/傳輸應(yīng)用。此類(lèi) 可聽(tīng)?wèi)?yīng)用的另一非限制性示例是噪聲消除應(yīng)用。此類(lèi)可聽(tīng)?wèi)?yīng)用的另一非限制性示例是說(shuō)話(huà) 者定位應(yīng)用或可聽(tīng)噪聲源定位應(yīng)用。 超聲信號(hào)處理單元107可選地從兩個(gè)麥克風(fēng)接受超聲頻率信號(hào)103，并可選地實(shí) 現(xiàn)超聲應(yīng)用。此類(lèi)超聲應(yīng)用的非限制性示例是書(shū)寫(xiě)筆定位應(yīng)用和書(shū)寫(xiě)筆跟蹤應(yīng)用。
注意，兩個(gè)麥克風(fēng)105可對(duì)聲波或超聲的輸入聲音具有不同的響應(yīng)。本發(fā)明的一 些實(shí)施例執(zhí)行麥克風(fēng)105相對(duì)于彼此的響應(yīng)的測(cè)量和隨后校準(zhǔn)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)比不校準(zhǔn)麥 克風(fēng)105時(shí)更佳的對(duì)應(yīng)用的準(zhǔn)確性。 注意，每個(gè)麥克風(fēng)105可自身不提供對(duì)聲波或超聲輸入聲音的線(xiàn)性響應(yīng)。本發(fā)明 的一些實(shí)施例執(zhí)行對(duì)麥克風(fēng)105的響應(yīng)的測(cè)量和隨后校準(zhǔn)，由此能夠?qū)崿F(xiàn)比不校準(zhǔn)麥克風(fēng) 105時(shí)更佳的對(duì)應(yīng)用的準(zhǔn)確性。 注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，麥克風(fēng)105提供大體上線(xiàn)性輸入信號(hào)，使校準(zhǔn)過(guò) 程簡(jiǎn)單或甚至不必要。 注意，也由于線(xiàn)性外的其它原因而執(zhí)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)的另外原因的非限制性示例是 麥克風(fēng)的不同相位響應(yīng)；麥克風(fēng)的不同空間響應(yīng)，如對(duì)從不同方向收到的聲音的不同響應(yīng)； 以及每個(gè)麥克風(fēng)的機(jī)械環(huán)境的差別。 現(xiàn)在參照?qǐng)D3，它是使用圖1的本發(fā)明，組合話(huà)音拾取和書(shū)寫(xiě)筆定位的系統(tǒng)的簡(jiǎn)化 圖像。 圖3的系統(tǒng)包括具有兩個(gè)麥克風(fēng)105和書(shū)寫(xiě)筆205的蜂窩電話(huà)200。
兩個(gè)麥克風(fēng)105是如上參照?qǐng)D1所述。 至少一個(gè)麥克風(fēng)105用于蜂窩電話(huà)200為執(zhí)行電話(huà)會(huì)話(huà)的聲音拾取。 一般情況下，
一個(gè)麥克風(fēng)足以用于拾取電話(huà)會(huì)話(huà)?？蛇x的是，兩個(gè)麥克風(fēng)105均得到使用。 兩個(gè)麥克風(fēng)105也充當(dāng)用于書(shū)寫(xiě)筆205中包括的超聲發(fā)射機(jī)(未示出)的超聲撿
音器。超聲發(fā)射機(jī)(未示出)發(fā)出由兩個(gè)麥克風(fēng)105拾音的超聲聲音210。 蜂窩電話(huà)200包括圖1的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例和諸如在上述Altman等人的PCT
專(zhuān)利申請(qǐng)No. IB 2008/050946中所述的書(shū)寫(xiě)筆定位應(yīng)用。 圖3的系統(tǒng)的一個(gè)備選實(shí)施例額外包括噪聲消除系統(tǒng)，該系統(tǒng)使用兩個(gè)麥克風(fēng)
105以便強(qiáng)調(diào)來(lái)自說(shuō)話(huà)者方向的話(huà)音源，并削弱來(lái)自其它方向的噪聲。 注意，在本發(fā)明的一些備選實(shí)施例中，使用了兩個(gè)以上麥克風(fēng)。 包括三個(gè)或更多個(gè)麥克風(fēng)的實(shí)施例可選地用于書(shū)寫(xiě)筆205中包括的超聲發(fā)射機(jī)(未示出)的三維定位。 注意，圖3的系統(tǒng)的備選實(shí)施例包括麥克風(fēng)陣列。DSP(未示出)從陣列接收信號(hào)， 與兩個(gè)麥克風(fēng)相比，提高了定位的準(zhǔn)確性。 注意，在使用具有一個(gè)麥克風(fēng)的本發(fā)明的實(shí)施例時(shí)，聲源的定位可選地提供從本 發(fā)明到聲源的距離。 在使用兩個(gè)麥克風(fēng)時(shí)，聲源的定位可選地采用二維，定義聲源所處的二維表面。然
而，兩個(gè)麥克風(fēng)可選地估計(jì)超聲聲音和/或可聽(tīng)聲音的D0A(到達(dá)方向)。 本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例包括同步機(jī)制，可選地使用不同技術(shù)將同步信息傳遞到
本發(fā)明的實(shí)施例。作為非限制性示例，通信可選地通過(guò)諸如電連接等有線(xiàn)通信或諸如IR和
/或RF通信等無(wú)線(xiàn)通信完成。同步機(jī)制可選地允許測(cè)量到每個(gè)傳感器的距離，由此允許三
角測(cè)量以便定位聲源。 在使用四個(gè)或更多個(gè)麥克風(fēng)時(shí)，可選地采用三維來(lái)定位，如提供從本發(fā)明到聲源 的方向和距離，或沿三個(gè)軸的距離。 現(xiàn)在參照?qǐng)D4，它是圖1的本發(fā)明的另一示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。
圖4的示例實(shí)施例包括兩個(gè)麥克風(fēng)105和一個(gè)DSP 130。
麥克風(fēng)105是如上參照?qǐng)D1所述。 麥克風(fēng)105各連接到DSP 130的輸入端131、132。 DSP 130包括具有足夠速度和 動(dòng)態(tài)范圍的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以將聲波和超聲信號(hào)均轉(zhuǎn)換成數(shù)字。 要注意的是，參照本發(fā)明的一些實(shí)施例時(shí)，可選的放大器在A/D(模數(shù))轉(zhuǎn)換前放 大麥克風(fēng)信號(hào)。例如，圖4的實(shí)施例的A/D轉(zhuǎn)換在DSP 130中發(fā)生，因此，放大可選地在DSP 130上在A/D轉(zhuǎn)換前發(fā)生。又如，圖1的濾波器101可選地實(shí)現(xiàn)放大。 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，DSP 130可選地在數(shù)字域中執(zhí)行進(jìn)入信號(hào)的濾波，以成 為聲波頻率范圍或超聲頻率范圍。DSP 130隨后可選地為聲波應(yīng)用或超聲應(yīng)用實(shí)現(xiàn)濾波信 號(hào)的處理。 在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，DSP 130可選地實(shí)現(xiàn)上述應(yīng)用之一的處理，并隨后實(shí)現(xiàn) 處理上述應(yīng)用的另一應(yīng)用。DSP 130可選地定期在聲波和超聲范圍之間切換，并快速相繼實(shí) 現(xiàn)這兩個(gè)應(yīng)用。 在本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例中，DSP 130可選地在至少一個(gè)可聽(tīng)和聲波頻帶上執(zhí) 行速率轉(zhuǎn)換，然后處理轉(zhuǎn)換速率的頻帶的信號(hào)。 在本發(fā)明的一個(gè)備選實(shí)施例中，DSP 130可選地同時(shí)處理聲波和超聲應(yīng)用。 現(xiàn)在參照?qǐng)D5，它是圖1的本發(fā)明的又另一示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。 圖5的示例實(shí)施例包括兩個(gè)麥克風(fēng)105、兩個(gè)模擬聲波濾波器110、兩個(gè)模擬超聲
濾波器115、兩個(gè)復(fù)用器120及一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) 125。 兩個(gè)麥克風(fēng)可類(lèi)似于圖1A的麥克風(fēng)105，對(duì)聲波和超聲信號(hào)均靈敏。 麥克風(fēng)105每個(gè)連接到模擬聲波濾波器110之一和模擬超聲濾波器115之一，并
提供輸入到模擬濾波器110、115。模擬濾波器110U15每個(gè)連接到復(fù)用器120之一。 復(fù)用器120將輸出提供到DSP 125。 DSP 125提供控制信號(hào)到復(fù)用器120，來(lái)選擇
復(fù)用器120任何時(shí)候應(yīng)當(dāng)提供聲波或超聲信號(hào)中哪個(gè)信號(hào)作為輸出。 現(xiàn)在描述圖5的示例實(shí)施例的操作。
麥克風(fēng)105拾取聲音信號(hào)，并將聲音信號(hào)作為輸入提供到模擬濾波器110、115。聲 音信號(hào)可以是音頻信號(hào)、超聲信號(hào)及同時(shí)是音頻和超聲。 模擬超聲濾波器115使超聲信號(hào)從中通過(guò)。模擬聲波濾波器110使聲波信號(hào)從中 通過(guò)。 超聲信號(hào)傳遞到復(fù)用器120的輸入端126，并且聲波信號(hào)傳遞到復(fù)用器120的輸入 端127。 基于到復(fù)用器120的選擇信號(hào)128，復(fù)用器120通過(guò)輸出端129提供聲波信號(hào)或超 聲信號(hào)的輸出。選擇信號(hào)128通過(guò)DSP 125提供到復(fù)用器120。 DSP 125因此可選地基于 DSP 125在該時(shí)刻是在處理用于話(huà)音應(yīng)用還是用于超聲應(yīng)用的信號(hào)來(lái)控制是接受超聲信號(hào) 還是接受聲波信號(hào)。 注意，在本發(fā)明的備選實(shí)施例中，模擬聲波濾波器110和/或模擬超聲濾波器115 可以是數(shù)字濾波器。 注意，在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，麥克風(fēng)105和模擬濾波器110提供大體上線(xiàn)性輸 入信號(hào)到DSP 125，從而使校準(zhǔn)簡(jiǎn)單或甚至不必要。 在本發(fā)明的又其它備選實(shí)施例中，包括兩個(gè)DSP單元，一個(gè)用于可聽(tīng)?wèi)?yīng)用，一個(gè)用 于超聲應(yīng)用。 現(xiàn)在參照?qǐng)D6，它是圖1的本發(fā)明的還有另一示例實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖。 圖1C的示例實(shí)施例包括兩個(gè)麥克風(fēng)105和兩個(gè)DSP 135、 136。 兩個(gè)麥克風(fēng)105可選地類(lèi)似于圖1的麥克風(fēng)105。每個(gè)麥克風(fēng)105可選地連接到
兩個(gè)DSP 135、136的輸入端137、138。 DSP 135、136每個(gè)可選地包括具有足夠速度和動(dòng)態(tài)范圍的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以將聲波 和超聲信號(hào)均轉(zhuǎn)換成數(shù)字。DSP 135之一執(zhí)行輸入端138的濾波以接受超聲信號(hào)，由此支持 超聲應(yīng)用，并且另一 DSP 136執(zhí)行輸入端137的濾波以接受聲波信號(hào)，由此支持聲波應(yīng)用。
下面通過(guò)非限制性示例描述使用處理可聽(tīng)和超聲聲源的能力的示例應(yīng)用。
書(shū)寫(xiě)筆定位 包括一個(gè)或多個(gè)麥克風(fēng)的裝置由本發(fā)明啟用以包括書(shū)寫(xiě)筆定位應(yīng)用。例如，膝上 型計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)顯示器經(jīng)常包括麥克風(fēng)。又如，蜂窩電話(huà)具有作為其操作的必需部分的 麥克風(fēng)。 設(shè)備監(jiān)視 各種設(shè)備在操作時(shí)發(fā)出噪聲。噪聲是設(shè)備的操作特有的，并且噪聲頻譜表征該操 作。此類(lèi)設(shè)備的非限制性示例可以是風(fēng)扇。旋轉(zhuǎn)機(jī)器特別地產(chǎn)生噪聲頻譜，該頻譜一般由 機(jī)器旋轉(zhuǎn)所處的頻率的噪聲和該噪聲的更高諧波組成。 監(jiān)視機(jī)器在操作時(shí)的噪聲并跟蹤噪聲的頻譜，這允許監(jiān)視器區(qū)分正常操作和生成 更改噪聲頻譜的異常操作。 本發(fā)明的實(shí)施例可選地監(jiān)視在聲波范圍和超聲范圍內(nèi)的機(jī)器操作噪聲，產(chǎn)生比普 通更豐富的操作噪聲頻譜?；诋惓Ｔ肼曨l譜，監(jiān)視器可選地允許指示異常操作。基于使 用兩個(gè)麥克風(fēng)，監(jiān)視器還可選地指示從監(jiān)視器到異常操作機(jī)器的方向。通過(guò)使用三個(gè)或更 多個(gè)麥克風(fēng)，基于到機(jī)器的方向和距離，監(jiān)視器還可選地指示異常操作機(jī)器的位置。
—種特別吸引人的應(yīng)用是通過(guò)使用本發(fā)明在蜂窩電話(huà)中具有設(shè)備監(jiān)視能力。
距離測(cè)量 如Altman等人的PCT專(zhuān)利申請(qǐng)No. IB 2008/050946中所述，超聲靈敏麥克風(fēng)能夠?qū)崿F(xiàn)超聲聲學(xué)定位系統(tǒng)。 當(dāng)前將麥克風(fēng)用于其它用途(如作為非限制性示例、具有麥克風(fēng)的攝影相機(jī)和照相機(jī))的當(dāng)前可用的設(shè)備現(xiàn)在能用于測(cè)量距離。通過(guò)包括本發(fā)明并添加超聲聲源，增強(qiáng)的設(shè)備能使超聲聲音從障礙物彈開(kāi)，并處理返回的超聲聲音。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，通過(guò)一個(gè)MEMS麥克風(fēng)執(zhí)行距離測(cè)量。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，通過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)MEMS麥克風(fēng)執(zhí)行距離測(cè)量。 本發(fā)明考慮到的一種用途是作為相機(jī)聚焦單元的一部分。
動(dòng)物的探測(cè)和定位 —些動(dòng)物發(fā)出超聲范圍的噪聲。本發(fā)明能為諸如上述相機(jī)等通常包含麥克風(fēng)的裝置或定向麥克風(fēng)提供這些動(dòng)物的探測(cè)能力。 通過(guò)使用本發(fā)明探測(cè)有超聲發(fā)射特征的動(dòng)物，能增強(qiáng)至今已用于聲波用途的裝置。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使得能夠指示到上述動(dòng)物的方向，以及指示到動(dòng)物的方向和距離。 —種特別吸引人的應(yīng)用是通過(guò)使用本發(fā)明在蜂窩電話(huà)中具有動(dòng)物探測(cè)能力。
注意，單麥克風(fēng)動(dòng)物探測(cè)應(yīng)用可選地只指示存在聲音發(fā)出動(dòng)物，而使用兩個(gè)以上麥克風(fēng)的應(yīng)用可選地指示方向及可選地指示到聲音發(fā)出動(dòng)物的距離。
三維鼠標(biāo) 使用兩個(gè)三個(gè)或更多個(gè)麥克風(fēng)的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供三維定位。通過(guò)在計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中嵌入超聲聲源，提供了三維鼠標(biāo)。通過(guò)諸如按鼠標(biāo)上的按鈕，激活鼠標(biāo)上的激勵(lì)器，啟動(dòng)通過(guò)三維跟蹤鼠標(biāo)的過(guò)程。經(jīng)鼠標(biāo)將三維輸入提供到計(jì)算機(jī)，能夠啟用計(jì)算機(jī)中的
三維應(yīng)用。 —種特別吸引人的應(yīng)用是通過(guò)使用本發(fā)明在蜂窩電話(huà)中具有三維鼠標(biāo)輸入。
同時(shí)記錄聲音和處理書(shū)寫(xiě)筆輸入 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例使用麥克風(fēng)的聲波和超聲能力同時(shí)記錄聲音和跟蹤包含超聲聲源的書(shū)寫(xiě)筆。通過(guò)跟蹤書(shū)寫(xiě)筆，實(shí)施例提供輸入到書(shū)寫(xiě)應(yīng)用。 實(shí)施例的一個(gè)示例使用是在會(huì)話(huà)期間記錄在會(huì)話(huà)中所說(shuō)的所有內(nèi)容，同時(shí)記錄書(shū)寫(xiě)筆寫(xiě)入的筆記。 另一示例用途是在會(huì)議呼叫期間記錄所有呼叫端，同時(shí)將在一個(gè)位置書(shū)寫(xiě)筆寫(xiě)入的筆記傳送到一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程位置。 注意，本發(fā)明的實(shí)施例能在會(huì)議呼叫的不同位置存在，將書(shū)寫(xiě)的內(nèi)容從每個(gè)位置傳送到其它位置。 —種特別吸引人的應(yīng)用是通過(guò)使用本發(fā)明使上述會(huì)議呼叫由蜂窩電話(huà)執(zhí)行。
—次處理一個(gè)以上超聲聲源 如Altman等人的PCT專(zhuān)利申請(qǐng)IB No. 2008/050946中所述，例如通過(guò)使用不同的超聲頻率， 一次能跟蹤一個(gè)以上超聲聲源。 備選，傳感器如Altman等人的PCT公布專(zhuān)利申請(qǐng)W0 03/088136中所述相互正交布置，該專(zhuān)利申請(qǐng)與本發(fā)明有一些共同的發(fā)明者。布置也能夠?qū)崿F(xiàn)一次跟蹤一個(gè)以上超聲 聲源。 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例因此一次跟蹤一個(gè)以上超聲聲源，例如，一次一個(gè)以上書(shū)寫(xiě) 筆。不同書(shū)寫(xiě)筆的移動(dòng)可選地提供輸入以用于跟蹤書(shū)寫(xiě)筆記的幾個(gè)用戶(hù)。
觸摸屏應(yīng)用 跟蹤包含超聲聲源的書(shū)寫(xiě)筆時(shí)，可選地將跟蹤作為輸入提供到另外應(yīng)用(如作為
非限制性示例的書(shū)寫(xiě)應(yīng)用)。書(shū)寫(xiě)筆還能提供作為鼠標(biāo)的輸入，其中書(shū)寫(xiě)筆的跟蹤引起計(jì)算
機(jī)應(yīng)用中光標(biāo)的對(duì)應(yīng)移動(dòng)。應(yīng)用的一個(gè)實(shí)施例可選地提供輸入到觸摸屏應(yīng)用。在觸摸屏應(yīng)
用中，不但將書(shū)寫(xiě)筆的移動(dòng)譯成光標(biāo)的移動(dòng)，而且另外在書(shū)寫(xiě)筆接觸觸摸屏的情況下定位
光標(biāo)，并且光標(biāo)移動(dòng)，這樣它跟從觸摸屏上的書(shū)寫(xiě)筆。 定位發(fā)出超聲聲音的標(biāo)簽 本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例定位發(fā)出超聲聲音的標(biāo)簽。實(shí)施例使得能夠查找標(biāo)簽，標(biāo)簽
可選地附加到物體以便使得能夠查找物體。 定位一個(gè)以上超聲聲源的能力使得能夠區(qū)分標(biāo)簽。 —個(gè)備選實(shí)施例包括將信號(hào)發(fā)送到發(fā)出超聲聲音的標(biāo)簽的發(fā)射器，由此使標(biāo)簽僅 在收到指令發(fā)出超聲聲音的信號(hào)時(shí)才發(fā)出超聲聲音。 —種特別吸引人的應(yīng)用是通過(guò)使用本發(fā)明使上述標(biāo)簽定位由蜂窩電話(huà)執(zhí)行。
預(yù)期在從此申請(qǐng)發(fā)展成的專(zhuān)利的壽命期間，將開(kāi)發(fā)出具有聲波和超聲拾音能力的 許多相關(guān)麥克風(fēng)，并且術(shù)語(yǔ)麥克風(fēng)和MEMS麥克風(fēng)的范圍要先驗(yàn)包括所有此類(lèi)新技術(shù)。
術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"及其時(shí)態(tài)變化表示"包括但不限于"。 在本文中使用時(shí)，除非上下文明確指明，否則，單數(shù)形式"一"和"該"包括復(fù)數(shù)對(duì) 象。例如，術(shù)語(yǔ)"單元"或"至少一個(gè)單元"可包括多個(gè)單元。 可理解的是為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，在單獨(dú)實(shí)施例的上下文中描述的本發(fā)明的某些特性也可 在單個(gè)實(shí)施例中組合提供。相反，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)在單個(gè)實(shí)施例上下文中描述的本發(fā)明的各種 特性也可單獨(dú)或在任何適合的次組合中提供，或在本發(fā)明的任何其它所述實(shí)施例中適當(dāng)?shù)?情況下提供。各種實(shí)施例的上下文中所述的某些特性不要視為那些實(shí)施例的必需特性，但 實(shí)施例在缺少那些要素的情況下不起作用時(shí)除外。 雖然本發(fā)明已結(jié)合其特定實(shí)施例進(jìn)行了描述，但明顯的是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明 白許多備選、修改和變化。相應(yīng)地，要將在隨附權(quán)利要求精神和廣義范圍內(nèi)的所有此類(lèi)備 選、修改和變化包涵在內(nèi)。 本說(shuō)明書(shū)中提及的所有出版物、專(zhuān)利和專(zhuān)利申請(qǐng)通過(guò)引用完全結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中，
好像每個(gè)單獨(dú)的出版物、專(zhuān)利或?qū)＠暾?qǐng)明確、分別指示為通過(guò)引用包括在其中一樣。另 外，本申請(qǐng)中的任何參考文獻(xiàn)的引證或標(biāo)識(shí)不應(yīng)視為允許此類(lèi)參考文獻(xiàn)作為本發(fā)明的現(xiàn)有
技術(shù)提供。在使用標(biāo)題部分的范圍內(nèi)，它們不應(yīng)必然被視為限制。
1權(quán)利要求
配置成用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入的裝置，包括具有跨可聽(tīng)和超聲頻率的頻率響應(yīng)的傳感器；以及配置成分離所述可聽(tīng)和超聲輸入頻率以便單獨(dú)使用的處理電子器件。
2. 如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述傳感器的所述頻率響應(yīng)在所述可聽(tīng)頻率和所述 超聲頻率中大不相同。
3. 如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述不同為40dB以上。
4. 如權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成放大所述傳感器對(duì)所述可 聽(tīng)頻率的響應(yīng)和所述傳感器對(duì)所述超聲頻率的響應(yīng)中較低的一個(gè)響應(yīng)。
5. 如權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件包括用于單獨(dú)處理所 述分離的頻率的單獨(dú)處理部分。
6. 如權(quán)利要求1和權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件包括配置 成濾波可聽(tīng)頻率的第一濾波器和配置成濾波超聲頻率的第二濾波器。
7. 如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件還包括用于在所述分 離的頻率之間切換的復(fù)用器。
8. 如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件包括數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP)。
9. 如權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成用于所述傳感 器的可聽(tīng)和超聲輸出的同時(shí)處理。
10. 如權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的裝置，包括兩個(gè)或兩個(gè)以上傳感器。
11. 如權(quán)利要求i-io中任一項(xiàng)所述的裝置，其中同一傳感器用于拾取所述可聽(tīng)和所述 超聲聲音輸入。
12. 如權(quán)利要求l-ll中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述傳感器是MEMS麥克風(fēng)。
13. 如權(quán)利要求1-12中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成用于所述超 聲聲音輸入的至少一個(gè)源的定位。
14. 如權(quán)利要求1-13中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成用于所述可 聽(tīng)聲音輸入的至少一個(gè)源的定位。
15. 如權(quán)利要求10-13中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成通過(guò)比較 一個(gè)以上傳感器的超聲輸出來(lái)三維定位超聲聲源。
16. 如權(quán)利要求13-15中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成跟蹤所述 超聲聲源的移動(dòng)。
17. 如權(quán)利要求16所述的裝置，其中所述處理電子器件配置成產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于所述跟蹤的 輸出。
18. 如權(quán)利要求1-17中任一項(xiàng)所述的裝置，包括在蜂窩電話(huà)中。
19. 如權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還配置成用于設(shè)備監(jiān)視。
20. 如權(quán)利要求19所述的裝置，并且還配置成指示故障設(shè)備的位置。
21. 如權(quán)利要求1-20中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還配置成測(cè)量距離。
22. 如權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還包括超聲聲源。
23. 如權(quán)利要求21所述的裝置，其作為距離確定單元的一部分包括在相機(jī)的聚焦單元中。
24. 如權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還配置成探測(cè)發(fā)出超聲聲音的動(dòng)物。
25. 如權(quán)利要求1-21和權(quán)利要求24中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還配置成定位發(fā)出超聲 聲音的動(dòng)物。
26. 如權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還配置成同時(shí)記錄聲音和執(zhí)行超聲聲 源定位。
27. 如權(quán)利要求26所述的裝置，其中所述超聲聲源定位還包括產(chǎn)生輸入到書(shū)寫(xiě)應(yīng)用。
28. 如權(quán)利要求1-21和權(quán)利要求19-22中任一項(xiàng)所述的裝置，配置成執(zhí)行一個(gè)以上超 聲聲源的超聲聲源定位。
29. 如權(quán)利要求1-21和權(quán)利要求19-23中任一項(xiàng)所述的裝置，其中超聲聲源定位還包 括產(chǎn)生輸入到一個(gè)以上書(shū)寫(xiě)應(yīng)用。
30. 如權(quán)利要求1-21中任一項(xiàng)所述的裝置，并且還配置成指示發(fā)出超聲聲音的標(biāo)簽的 位置。
31. 如權(quán)利要求30所述的裝置，并且還配置成發(fā)送信號(hào)到所述標(biāo)簽以便使所述標(biāo)簽發(fā) 出超聲聲音。
32. —種包括如權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的裝置和配置成發(fā)出超聲聲音的書(shū)寫(xiě)筆 的系統(tǒng)。
33. —種如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，并且還包括觸摸屏，其中將所述書(shū)寫(xiě)筆的尖端放 置在所述觸摸屏上產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于所述書(shū)寫(xiě)筆的尖端在所述觸摸屏上的位置的輸出，并且沿 所述觸摸屏表面移動(dòng)所述書(shū)寫(xiě)筆的尖端產(chǎn)生了對(duì)應(yīng)于所述書(shū)寫(xiě)筆的尖端沿所述觸摸屏表 面的移動(dòng)的輸出。
34. —種包括如權(quán)利要求1-18中任一項(xiàng)所述的裝置和配置成發(fā)出超聲聲音的指點(diǎn)器 件的系統(tǒng)。
35. 如權(quán)利要求34所述的系統(tǒng)，其中所述裝置包括三個(gè)傳感器并采用三維產(chǎn)生所述指 點(diǎn)器件的定位。
36. 如權(quán)利要求34和權(quán)利要求35中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其中所述指點(diǎn)器件是鼠標(biāo)。
37. 配置成處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入的裝置，包括 具有跨可聽(tīng)和超聲頻率的頻率響應(yīng)的傳感器；以及 配置成單獨(dú)處理所述可聽(tīng)和超聲輸入頻率中每個(gè)頻率的處理電子器件。
38. —種用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入的方法，所述方法使用具有跨可聽(tīng)和超聲輸入頻率的頻率響應(yīng)以便輸入可聽(tīng)和超聲聲音輸入的傳感器，和用于分離所述可聽(tīng)和超聲輸入 頻率以便單獨(dú)使用的處理電子器件。
39. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述傳感器包括一個(gè)以上傳感器，并且還包括校 準(zhǔn)對(duì)來(lái)自至少一個(gè)所述傳感器的輸入的響應(yīng)。
40. 如權(quán)利要求38所述的方法，其中所述處理電子器件配置成用于同時(shí)處理可聽(tīng)和超聲頻率。
41. 一種用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入的方法，所述方法使用具有跨可聽(tīng)和超聲輸入 頻率的頻率響應(yīng)以便輸入可聽(tīng)和超聲聲音輸入的傳感器，以及單獨(dú)處理所述可聽(tīng)和超聲輸 入頻率的每個(gè)頻率。
42. 如權(quán)利要求41所述的方法，其中單獨(dú)處理所述可聽(tīng)和超聲輸入頻率的每個(gè)頻率包括以不同于所述可聽(tīng)和超聲輸入頻率中其中一個(gè)輸入頻率的方式來(lái)放大其中另一個(gè)輸入 頻率。
全文摘要
配置成用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入的裝置，包括具有跨可聽(tīng)和超聲頻率的頻率響應(yīng)的傳感器和配置成分離可聽(tīng)和超聲輸入頻率以便單獨(dú)使用的處理電子器件。配置成用于處理可聽(tīng)和超聲聲音輸入的裝置，包括具有跨可聽(tīng)和超聲頻率的頻率響應(yīng)的傳感器和配置成單獨(dú)處理可聽(tīng)和超聲輸入頻率的每個(gè)頻率的處理電子器件。也描述了相關(guān)裝置和方法。
文檔編號(hào)H04R3/12GK101720558SQ200880020523
公開(kāi)日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月19日
發(fā)明者M·科卡雷夫, M·阿加西, N·阿爾特曼, O·特巴恩 申請(qǐng)人:埃波斯開(kāi)發(fā)有限公司