專利名稱：移動(dòng)終端中的聲學(xué)回聲減小的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及便攜式電子裝置，并且具體地說，涉及包括揚(yáng)聲器和麥 克風(fēng)的便攜式電子裝置。
背景技術(shù)：
移動(dòng)電話和其它類型的便攜式電子裝置可以包括一個(gè)揚(yáng)聲器或多個(gè) 揚(yáng)聲器以播放音頻信號(hào)，如話音音頻信號(hào)、音樂音頻信號(hào)等。例如，大 多數(shù)移動(dòng)電話包括定位在抵靠在該電話用戶的耳朵上的耳機(jī)中的低功率 揚(yáng)聲器。接收到的音頻信號(hào)(例如，話音信號(hào))通過該揚(yáng)聲器播放并且 可以被電話的用戶收聽到。通過這種揚(yáng)聲器播放的音頻信號(hào)典型地功率 受限，以減小對(duì)用戶造成聽力傷害的可能性。
移動(dòng)電話的功能近年來已經(jīng)在日益增長(zhǎng)。例如，許多移動(dòng)電話現(xiàn)在
都被設(shè)置成充當(dāng)免提電話(speakeiphcme)。采用免提電話模式，接收到 的音頻信號(hào)通過可以與設(shè)置在耳機(jī)中的低功率揚(yáng)聲器分離的放大擴(kuò)音器 按擴(kuò)大電平播放，以使遠(yuǎn)離電話的收聽者收聽到。用戶講述的話語(yǔ)被設(shè) 置在的移動(dòng)電話的外殼內(nèi)的麥克風(fēng)拾取。
采用免提電話模式，與移動(dòng)電話的用戶和類似電子裝置進(jìn)行通信的 遠(yuǎn)程呼叫方可能遭遇回聲現(xiàn)象。即，通過放大擴(kuò)音器輸出的聲音可以被 麥克風(fēng)拾取并且發(fā)送回至遠(yuǎn)程呼叫方，該遠(yuǎn)程呼叫方將該聲音聽作回聲。
已經(jīng)嘗試了各種方法來減小采用免提電話模式操作的移動(dòng)電話中的 回聲現(xiàn)象。例如，移動(dòng)電話可以采用半雙工模式操作，在半雙工模式中， 當(dāng)通過放大揚(yáng)聲器播放聲音時(shí)將麥克風(fēng)靜音(關(guān)閉)。這種方法不完全令 人滿意，因?yàn)橐恍┱Z(yǔ)音可能丟失并且雙方可能難于進(jìn)行自然的對(duì)話。
己經(jīng)進(jìn)行了一些嘗試，以通過從麥克風(fēng)輸入信號(hào)中減去揚(yáng)聲器輸出 信號(hào)的縮放延遲副本來動(dòng)態(tài)地衰減回聲。然而，這種方法對(duì)于實(shí)現(xiàn)來說可能較難且昂貴，并且在移動(dòng)環(huán)境中可能不是特別有效，因?yàn)榭赡艽嬖?非線性和時(shí)變回聲路徑。
在一些裝置中，已經(jīng)將揚(yáng)聲器設(shè)置在裝置外殼的相對(duì)側(cè)上，以減小 回聲。這對(duì)裝置的設(shè)計(jì)造成了約束，并且對(duì)于向用戶播放立體聲音頻的 裝置來說可能不是所希望的。

發(fā)明內(nèi)容
提供了 一種根據(jù)本發(fā)明 一些實(shí)施方式的電子裝置，該電子裝置包括:
第一揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)，以及被設(shè)置成響應(yīng)于源音頻信號(hào)生
成第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)以通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音
頻信號(hào)而通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)的電路。設(shè)置所述
第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)，并且定位所述第一揚(yáng)聲器和所述第
二揚(yáng)聲器，使得通過所述第一揚(yáng)聲器輸出的所述第一音頻信號(hào)和通過所
述第二揚(yáng)聲器輸出的所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式組 合。
所述第二音頻信號(hào)可以包括所述第一音頻信號(hào)的反相副本。在一些 實(shí)施方式中，所述第二音頻信號(hào)可以包括所述第一音頻信號(hào)的縮放反相 方式副本。
所述第一音頻信號(hào)可以包括多個(gè)頻率，并且所述第二音頻信號(hào)可以 包括多個(gè)頻率。所述第二音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率可以被 相對(duì)于所述第一音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的各對(duì)應(yīng)頻率縮放和相移。 在一些實(shí)施方式中,所述第二音頻信號(hào)可以被相對(duì)于所述第一音頻信號(hào) 相移。
所述電子裝置還可以包括被設(shè)置成對(duì)所述源音頻信號(hào)濾波以生成所 述第一音頻信號(hào)的第一濾波器，和被設(shè)置成生成所述第二音頻信號(hào)的第 二濾波器。所述第一濾波器可以包括被設(shè)置成均衡所述源信號(hào)的第一組 濾波器系數(shù)，而所述第二濾波器可以包括被設(shè)置成使所述第一音頻信號(hào) 和所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干涉的第二組濾波器系 數(shù)。
8在一些實(shí)施方式中，所述電子裝置可以包括可在第一位置與第二位 置(例如，打開位置與閉合位置)之間活動(dòng)的外殼。當(dāng)所述外殼處于所 述第一位置時(shí)，所述第一濾波器可以包括第一組濾波器系數(shù)，而所述第 二濾波器可以包括被設(shè)置成使所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)在 所述麥克風(fēng)處以相消方式干涉的第二組濾波器系數(shù)，而當(dāng)所述外殼處于 所述第二位置時(shí)，所述第二濾波器可以包括被設(shè)置成使所述第一音頻信 號(hào)和所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干涉的第三組濾波器 系數(shù)。
所述電子裝置可以包括被設(shè)置成按免提電話模式和非免提電話模式 操作的移動(dòng)電話，并且所述電路可以被設(shè)置成通過所述第一揚(yáng)聲器播放 所述第一音頻信號(hào)，而按所述免提電話模式通過所述第二揚(yáng)聲器播放所 述第二音頻信號(hào)。
所述電路可以被設(shè)置成接收所述源音頻信號(hào)作為立體聲信號(hào)，將所 述源音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一單聲道信號(hào)，并且根據(jù)所述第一單聲道信號(hào)生 成所述第二音頻信號(hào)作為第二單聲道信號(hào)。
所述源音頻信號(hào)包括響鈴音調(diào)(ring tone),并且所述電路還可以被 設(shè)置成，響應(yīng)于呼入呼叫通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)， 而通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)。
所述電路可以被設(shè)置成按話音應(yīng)答模式操作，并且所述電路還可以 被設(shè)置成，利用所述麥克風(fēng)接收話音信號(hào)，同時(shí)通過所述第一揚(yáng)聲器播 放所述第一音頻信號(hào)，而通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)。
所述麥克風(fēng)可以定位在與所述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器有關(guān)的 抵消弧上，并且所述電路可以調(diào)節(jié)所述第一音頻信號(hào)的功率電平或所述 第二音頻信號(hào)的功率電平，以使在所述麥克風(fēng)處接收到的所述第一音頻 信號(hào)的功率大約等于在所述麥克風(fēng)處接收到的所述第二音頻信號(hào)的功 率。
所述第二音頻信號(hào)可以包括所述第一音頻信號(hào)的縮放反相副本，所 述第一音頻信號(hào)可以包括多個(gè)頻率，所述第二音頻信號(hào)可以包括多個(gè)頻
率，以及所述電路可以將所述第二音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的各個(gè)相應(yīng)頻率相對(duì)于所述第一音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的對(duì)應(yīng)頻率進(jìn)行相 移。
提供了一種根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的電子裝置，該電子裝置包括: 第一揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)，以及被設(shè)置成接收源音頻信號(hào)、響 應(yīng)于所述源音頻信號(hào)生成第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)，通過所述第--揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)而通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻 信號(hào)的電路?？梢栽O(shè)置所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)，以使通 過所述第一揚(yáng)聲器輸出的所述第一音頻信號(hào)和通過所述第二揚(yáng)聲器輸出 的所述第二音頻信號(hào)在抵消軌跡處以相消方式組合。所述麥克風(fēng)位于所 述抵消軌跡上。
所述抵消軌跡可以包括居中位于所述第一揚(yáng)聲器與所述第二揚(yáng)聲器 之間并且和在所述第一揚(yáng)聲器與所述第二揚(yáng)聲器之間延伸的線垂直的 面。在一些實(shí)施方式中，所述抵消軌跡可以包括在所述第一揚(yáng)聲器與所 述第二揚(yáng)聲器之間延伸的彎曲表面。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了一種操作便攜式電子裝置的方法，該 便攜式電子裝置包括第一揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器以及與這些揚(yáng)聲器相關(guān)地 定位的麥克風(fēng)。所述方法包括以下步驟響應(yīng)于源音頻信號(hào)生成第一音 頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)，通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)； 以及通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)。生成所述第一音頻信 號(hào)和所述第二音頻信號(hào)，以使通過所述第一揚(yáng)聲器輸出的所述第一音頻 信號(hào)和通過所述第二揚(yáng)聲器輸出的所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以 相消方式組合。
所述第二音頻信號(hào)可以包括所述第一音頻信號(hào)的反相副本。在一些 實(shí)施方式中，所述第二音頻信號(hào)可以包括所述第一音頻信號(hào)的縮放反相 副本。
所述第一音頻信號(hào)可以包括多個(gè)頻率，并且所述第二音頻信號(hào)可以 包括多個(gè)頻率，以及所述方法還可以包括將所述第二音頻信號(hào)的所述多 個(gè)頻率中的相應(yīng)頻率相對(duì)于所述第一音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的對(duì)應(yīng) 頻率進(jìn)行縮放和相移的步驟。所述方法還可以包括以下步驟接收所述源音頻信號(hào)作為立體聲信號(hào)，將所述源音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一單聲道信號(hào)， 以及生成所述第二音頻信號(hào)作為第二單聲道信號(hào)。
所述源音頻信號(hào)可以包括響鈴音調(diào)，所述方法還可以包括以下步驟: 響應(yīng)于呼入呼叫通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)而通過所述 第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)，和在通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述 第一音頻信號(hào)而通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)的同時(shí)，利 用所述麥克風(fēng)接收話音信號(hào)。


附圖被包括進(jìn)來以提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且被并入并構(gòu)成 本申請(qǐng)的一部分，例示了發(fā)明的特定實(shí)施方式。在圖中 圖1例示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的移動(dòng)電話。
圖2A-2B例示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的翻蓋型(flip-type)移動(dòng)電話。
圖3A-3B例示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的滑蓋型(slider-type)移 動(dòng)電話。
圖4是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的便攜式電子裝置的示意性框圖。 圖5A-5B是例示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的便攜式電子裝置的一些
電子組件的示意性框圖。
圖6A-6B例示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的聲波的相長(zhǎng)干涉和相消干涉。
圖7A-7B例示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的用于聲學(xué)回聲抵消/減小 的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)的構(gòu)造。
圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的音頻濾波器的框圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行更全面描述。本發(fā)明不 應(yīng)被視為受限于在此闡述的實(shí)施方式；而相反，提供這些實(shí)施方式以使 本公開詳盡且完整，并且向本領(lǐng)域技術(shù)人員全面?zhèn)鬟_(dá)本發(fā)明的范圍。貫200880024155. 1
穿所有附圖都用相同標(biāo)號(hào)指示相同部件。而且，示意性地例示了圖中所
示各種特征和區(qū)域。因此，本發(fā)明不限于附圖中所示相對(duì)尺寸和間隔。
應(yīng)當(dāng)明白，盡管在此可以使用詞語(yǔ)第一、第二等來描述各種部件，
但這些部件不受這些詞語(yǔ)限制。這些詞語(yǔ)僅被用于區(qū)別 一個(gè)部件與另一
部件。例如，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以將第一部件稱作第
二部件，類似地，可以將第二部件稱作第一部件。如在此使用的，詞語(yǔ)
"和(以及)/或"包括關(guān)聯(lián)列舉項(xiàng)中的任一個(gè)和--個(gè)或更多個(gè)的全部組 合。
應(yīng)當(dāng)明白，當(dāng)將一部件稱為"連接"或"接合"至另一部件時(shí)，其 可以直接連接或接合至另一部件，或者可能存在插入部件。與此相反， 當(dāng)將一部件稱為"直接連接"或"直接接合"至另一部件時(shí)，不存在插 入部件。
在此可以使用諸如"下面"或"上方"或"上部"或"下部"或"水 平"或"垂直"的相對(duì)性詞語(yǔ)，來描述如圖中所示一個(gè)部件、層或區(qū)域 與另一部件、層或區(qū)域的關(guān)系。應(yīng)當(dāng)明白，這些詞語(yǔ)旨在也涵蓋本裝置 的除了圖中描繪的取向以外的其它不同取向。
在此使用的詞語(yǔ)僅出于描述特定實(shí)施方式的目的，而非對(duì)本發(fā)明進(jìn) 行限制。除非語(yǔ)境以其它方式清楚地表明，否則，如在此使用的，單數(shù)
形式"—(a)"、 "— (an)"以及"該(所述)(the)"旨在同樣包括復(fù)數(shù) 形式。還應(yīng)當(dāng)明白，詞語(yǔ)"包括"當(dāng)在此使用時(shí)，指存在規(guī)定特征、要 件、步驟、操作、部件以及/或組件，而非排除存在或增加一個(gè)或更多個(gè) 其它特征、要件、步驟、操作、部件、組件，以及/或其組合。
除非另外定義，在此使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括科技術(shù)語(yǔ))都具有和本 發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員所通常理解的含義相同的含義。還應(yīng)當(dāng)明白， 在此使用的術(shù)語(yǔ)應(yīng)被解釋為具有與它們?cè)诒菊f明書和相關(guān)領(lǐng)域的背景中 的含義一致的含義，而非按理想化或過度字面化意義來解釋，除非在此 明確地這樣表達(dá)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的諸如無線移動(dòng)電話的便攜式電子裝置可以具 有多種形狀、尺寸以及外殼類型。圖1到3B示出了幾種類型的移動(dòng)電話
12外殼的示例。例如，圖1中例示了根據(jù)一些實(shí)施方式的移動(dòng)電話100A。 該移動(dòng)電話100A包括容納并保護(hù)移動(dòng)電話100A的電子組件的外殼15。 移動(dòng)電話100A包括LCD顯示器18和小鍵盤16。移動(dòng)電話100A還包括 可以用于選擇菜單項(xiàng)和/或向移動(dòng)電話100A輸入命令的多功能控制/輸入 按鈕22。
移動(dòng)電話100A包括麥克風(fēng)口 14和耳機(jī)/揚(yáng)聲器20。外殼15可以被 設(shè)計(jì)成當(dāng)將耳機(jī)/揚(yáng)聲器20放到用戶的頭部時(shí)形成針對(duì)用戶耳朵的聲密 封。移動(dòng)電話100A可以被設(shè)置成播放視頻文件和/或音頻文件(如歌曲 文件)，該音頻文件可以是立體聲信號(hào)。因此，移動(dòng)電話100A除了包括 耳機(jī)/揚(yáng)聲器20以外，還包括例如可以被用于播放立體聲音頻的--對(duì)放大 揚(yáng)聲器12L、 12R。放大揚(yáng)聲器12L、 12R還可以被用作在免提電話操作 期間的擴(kuò)音器。為安全起見，放大揚(yáng)聲器12L、 12R可以遠(yuǎn)離耳機(jī)/揚(yáng)聲 器20定位(即，在用戶將他的電話放置至他/她的耳朵同時(shí)通過揚(yáng)聲器 12L、 12R播放放大聲音時(shí)的情況下)。然而，揚(yáng)聲器12L、 12R可以和麥 克風(fēng)14定位在外殼15的同一側(cè)。
圖2A和2B例示了翻蓋型移動(dòng)電話100B。翻蓋型移動(dòng)電話100B在 圖2A中被示為處于打幵位置，而在圖2B中被示為處于閉合位置。移動(dòng) 電話100B包括外殼15，該外殼15包括下外殼15A和上外殼或"翻蓋" 部分15B，它們可通過轉(zhuǎn)軸24可旋轉(zhuǎn)地連接。移動(dòng)電話100B包括在翻 蓋15B的內(nèi)側(cè)上的主LCD顯示器18和在下外殼15A的內(nèi)側(cè)上的小鍵盤 16。移動(dòng)電話100B還包括多功能控制/輸入按鈕22。
移動(dòng)電話100A包括在下外殼15A上的麥克風(fēng)口 14和在翻蓋15B的 內(nèi)側(cè)上的耳機(jī)/揚(yáng)聲器20。移動(dòng)電話100B還包括在下外殼15B上的一對(duì) 放大立體聲揚(yáng)聲器12L、 12R。放大揚(yáng)聲器12L、 12R還可以用作在免提 電話操作期間的擴(kuò)音器。
如圖2B所示，輔顯示器28和攝像機(jī)鏡頭30可以位于翻蓋15B的外側(cè)。
圖3A和3B例示了滑蓋型移動(dòng)電話100C。該滑蓋型移動(dòng)電話100C 在圖3A中被示為處于閉合(縮回)位置，而在圖3B中被示為處于打開
13(伸出)位置。移動(dòng)電話100C包括外殼15，該外殼15包括上外殼15A 和以滑動(dòng)方式連接至上外殼15A的可伸縮下外殼15B。移動(dòng)電話100C包 括在上外殼15A的外側(cè)上的LCD顯示器18和在下外殼15B上的小鍵盤 16。小鍵盤16在移動(dòng)電話100C處于縮回位置時(shí)被隱藏，如圖3A所示。 移動(dòng)電話100C還包括位于上外殼15A上的多功能控制/輸入按鈕22，該 多功能控制/輸入按鈕22在移動(dòng)電話1OOC處于閉合/縮回位置時(shí)可以由用 戶訪問。
移動(dòng)電話100C包括在下外殼15B上的麥克風(fēng)口 14和在上外殼15A 上的耳機(jī)/揚(yáng)聲器20。移動(dòng)電話100C還包括在上外殼15A的外側(cè)上的一 對(duì)放大立體聲揚(yáng)聲器12L、 12R。放大揚(yáng)聲器12L、 12R還可以用作在免 提電話操作期間的擴(kuò)音器。
圖4示出了諸如無線移動(dòng)電話100的個(gè)人電子裝置的示例性框圖。 如圖所示，根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的示例性移動(dòng)電話100包括小鍵盤 16、顯示器18、收發(fā)器54、存儲(chǔ)器58、麥克風(fēng)14，以及與處理器50通 信和接收來自處理器50的信號(hào)的立體聲揚(yáng)聲器12L、 12R。收發(fā)器54典 型地包括發(fā)送器電路和接收器電路，它們協(xié)作以經(jīng)由可以位于移動(dòng)電話 100外殼內(nèi)部或外部的天線56針對(duì)遠(yuǎn)程收發(fā)器發(fā)送和接收射頻信號(hào)。在 移動(dòng)電話100與遠(yuǎn)程收發(fā)器之間傳送的射頻信號(hào)可以包括業(yè)務(wù)信號(hào)(例 如，話音)和控制信號(hào)(例如，呼入呼叫的尋呼信號(hào)/消息)，該控制信號(hào) 用于建立和保持與另一方或目的地的通信。
處理器50還接合至系統(tǒng)總線連接器52，該系統(tǒng)總線連接器可以接合 有附件裝置。該附件裝置可以通過系統(tǒng)總線連接器52與處理器50通信。 具體來說，系統(tǒng)總線連接器52可以提供允許處理器50針對(duì)所連接的附 件發(fā)送/接收模擬和/或數(shù)字音頻和/或視頻信號(hào)以及數(shù)據(jù)和/或控制信號(hào)的 導(dǎo)體。系統(tǒng)總線連接器52還可以針對(duì)所接合的附件提供電力和/或接地連 接。
存儲(chǔ)器58可以是通用存儲(chǔ)器，其用于存儲(chǔ)針對(duì)處理器50的程序指 令以及數(shù)據(jù)，如音頻數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)以及/或處理器50可以訪 問和/或使用的其它數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器58可以包括非易失性讀取/寫入存儲(chǔ)器，只讀存儲(chǔ)器以及/或易失性讀取/寫入存儲(chǔ)器。具體來說，存儲(chǔ)器58可以 包括存儲(chǔ)有基本操作系統(tǒng)指令的只讀存儲(chǔ)器、可以存儲(chǔ)諸如配置信息、 目錄信息以及其它信息的可再用數(shù)據(jù)的非易失性讀取/寫入存儲(chǔ)器，以及
可以存儲(chǔ)短期指令和/或臨時(shí)數(shù)據(jù)的易失性讀取/寫入存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器58 還可以被設(shè)置成存儲(chǔ)諸如由移動(dòng)電話100生成或接收到的數(shù)字音頻和/或 視頻信號(hào)的數(shù)字信息信號(hào)。
收發(fā)器54被設(shè)置成通過無線接口向諸如蜂窩基站的遠(yuǎn)程單元傳送數(shù) 據(jù)，該遠(yuǎn)程單元經(jīng)由有線或無線鏈路與移動(dòng)電話交換局(MTSO)通信。
收發(fā)器54例如可以包括蜂窩通信模塊、藍(lán)牙模塊，以及/或無線局域 網(wǎng)(WLAN)模塊。利用蜂窩通信模塊，移動(dòng)電話100可以利用一個(gè)或 更多個(gè)蜂窩通信協(xié)議(舉例來說，如高級(jí)移動(dòng)電話服務(wù)(AMPS)、 ANSI-136、全球移動(dòng)通信(GSM)標(biāo)準(zhǔn)、通用分組無線業(yè)務(wù)(GPRS)、 GSM演進(jìn)增強(qiáng)數(shù)據(jù)速率(EDGE)、碼分多址(CDMA)、寬帶CDMA、 CDMA2000，以及通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS))，與基站通信。基站可以 連接至移動(dòng)電話交換局(MTSO)，該移動(dòng)電話交換局又可以連接至電話 網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng))以及/或另一網(wǎng)絡(luò)。
利用藍(lán)牙模塊，移動(dòng)電話100可以經(jīng)由ad-hoc網(wǎng)絡(luò)與其它無線通信 終端通信。利用WLAN模塊,移動(dòng)電話100可以利用通信協(xié)議通過WLAN 路由器(未示出)通信，該通信協(xié)議可以包括但不限于802.11a、 802.11b、 802.11e、 802.11g、 802.11i、 802.11n等。
如上所述，移動(dòng)電話100可以被設(shè)置成按免提電話模式操作，在免 提電話模式中，該電話所接收到的話音信號(hào)通過放大揚(yáng)聲器12播放，同 時(shí)本地用戶所講述的話語(yǔ)k麥克風(fēng)14拾取。采用免提電話模式，接收到 的話音信號(hào)通過放大擴(kuò)音器按擴(kuò)音電平播放，以被距電話某一距離的收 聽者聽到。
回聲現(xiàn)象可能是釆用免提電話模式操作的電話100的一個(gè)問題。具 體來說，通過放大擴(kuò)音器12輸出的聲音可以被麥克風(fēng)14拾取，并且發(fā) 送回遠(yuǎn)程呼叫方，從而該遠(yuǎn)程呼叫方將該聲音收聽為回聲。
如上所述，按當(dāng)通過放大揚(yáng)聲器12播放聲音時(shí)將麥克風(fēng)13靜音(關(guān)閉)的半雙工模式操作移動(dòng)電話100可能不是希望的，因?yàn)殡p方可能難 于進(jìn)行自然對(duì)話。而且，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)的復(fù)雜性和成本，所以麥克風(fēng)信號(hào)中 的電子回聲抵消/減小可能不是所希望的，并且因?yàn)榭赡艽嬖诜蔷€性和時(shí) 變回聲路徑，所以在移動(dòng)環(huán)境下可能不是特別有效。
本發(fā)明的一些實(shí)施方式在廣播免提電話式聲音中執(zhí)行聲學(xué)回聲抵消/ 減小，以便抵消和/或減小在全雙工通信模式下從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的不想 要的回聲。本發(fā)明的一些實(shí)施方式對(duì)全雙工免提電話式通信可能特別有 用。然而，本發(fā)明的一些實(shí)施方式可以在移動(dòng)電話的其它操作模式期間 使用，例如便于在通過揚(yáng)聲器播放響鈴信號(hào)或響鈴音調(diào)的同時(shí)進(jìn)行呼叫 的話音應(yīng)答。
根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施方式，可以通過一對(duì)揚(yáng)聲器12L、 12R中的一 個(gè)播放第一音頻信號(hào)而通過揚(yáng)聲器12L、 12R中的另一個(gè)播放第二音頻信 號(hào)來執(zhí)行聲學(xué)回聲抵消。第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)可以被設(shè)置成， 使得這些音頻信號(hào)在麥克風(fēng)14的位置處以相消方式干涉以基本上抵消彼 此。因此，麥克風(fēng)14從揚(yáng)聲器12L、 12R檢測(cè)到的組合音頻信號(hào)的功率 電平可能低于組合的第一和第二音頻信號(hào)的功率電平，并且可能低于第 一音頻信號(hào)的功率電平或者低于第二音頻信號(hào)的功率電平。應(yīng)當(dāng)清楚， 相消干涉不需要完全抵消或消除第一音頻信號(hào)或第二音頻信號(hào)。在一些 實(shí)施方式中，相消干涉可以造成功率低于第一音頻信號(hào)或低于第二音頻 信號(hào)的功率的接收信號(hào)，或者造成功率比第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)
的組合功率低的接收信號(hào)。
圖5A和5B例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的便攜式電子裝置的一些示 例性音頻路徑。例如，參照?qǐng)D5A，例示了便攜式電子裝置的包括處理器 50、麥克風(fēng)14以及第一和第二揚(yáng)聲器12L、 12R在內(nèi)的音頻路徑。
麥克風(fēng)14所接收到的聲音通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 62轉(zhuǎn)換成數(shù)字信 號(hào)并提供給處理器50。該聲音例如可以通過收發(fā)器54發(fā)送給遠(yuǎn)程方。
處理器50可以使諸如通過收發(fā)器54從遠(yuǎn)程裝置接收到的接收話音
信號(hào)和域諸如響鈴信號(hào)、響鈴音調(diào)以及/或歌曲文件的存儲(chǔ)信息的源音頻 信號(hào)通過揚(yáng)聲器12L、 12R播放。如圖5A所示，由處理器50生成和/或處理的源數(shù)字音頻信號(hào)可以通過濾波器64進(jìn)行濾波，以減小噪聲和/或限
定范圍以外的信號(hào)分量。濾波信號(hào)可以由數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 66L轉(zhuǎn)換 成模擬信號(hào)，接著通過第一揚(yáng)聲器66L播放。根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式， 濾波信號(hào)可以由反相器反相，并且反相信號(hào)可以由DAC66R轉(zhuǎn)換成模擬 信號(hào)，接著通過第二揚(yáng)聲器12R播放。在一些實(shí)施方式中，該信號(hào)首先 可以由DAC66R轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，接著被反相，如虛線67所示。
參照?qǐng)D5B，可以針對(duì)每一個(gè)揚(yáng)聲器12L、 12R設(shè)置單獨(dú)濾波器64L、 64R。在這種情況下，濾波器64L、 64R中的一個(gè)還可以將從處理器50 接收到的音頻信號(hào)反相。
雖然出于例示目的將圖5A和5B所示音頻路徑的組件示為單獨(dú)框， 但應(yīng)當(dāng)清楚，可以將單獨(dú)框的功能組合成單一電路或者可以將它們分布 在幾個(gè)電路之間。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及/或?yàn)V波的功能可以通 過一個(gè)信號(hào)處理芯片來執(zhí)行。在一些實(shí)施方式中，可以將專用微處理器 設(shè)置成執(zhí)行諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換以及/或?yàn)V波的功能。而且，應(yīng)當(dāng)清 楚，處理器50可以包括通用可編程控制器和/或?qū)Ｓ锰幚砥?，如?shù)字信號(hào) 處理器。
相長(zhǎng)干涉和相消干涉的概念是波動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域所公知的。相消干涉目 前用于諸如消噪頭戴式耳機(jī)的應(yīng)用中。圖6A和6B中例示了相長(zhǎng)干涉和 相消干涉概念，它們例示'了源于間隔開的音頻源12L、 12R的波陣面干涉。 具體來說，圖6A例示了分別源于間隔開的揚(yáng)聲器12L、12R的聲波120L、 120R的干涉。聲波120L、 120R分別用表示波峰(即，最大壓縮區(qū)域) 的實(shí)線和表示波谷(即，最大稀薄區(qū)域)的虛線來表示。聲波120L、 120R 彼此同相，并且具有單一頻率。
當(dāng)聲波120L、 120R彼此交叉時(shí)，發(fā)生干涉，這改變了在干涉點(diǎn)處檢 測(cè)到的聲音。當(dāng)兩個(gè)波峰或兩個(gè)波谷交叉時(shí)，發(fā)生相長(zhǎng)干涉，與不發(fā)生 干涉相比，在交叉位置處造成更加壓縮或更加稀薄。然而，當(dāng)一個(gè)聲波 120R的波峰交叉另一聲波120L的波谷時(shí)，聲波在交叉位置處彼此抵消， 造成所謂的相消干涉。
從圖6A可見，相長(zhǎng)干涉發(fā)生在沿中線201限定的位置處，該中線201居中位于揚(yáng)聲器12L、 12R之間，并且垂直于連接在兩個(gè)揚(yáng)聲器12L 與12R之間的假想線210。應(yīng)當(dāng)清楚，中線201上的每一個(gè)點(diǎn)都與兩個(gè) 揚(yáng)聲器12L和12R中的每一個(gè)等距，這意味著在中線201上的每一個(gè)點(diǎn) 處從兩個(gè)揚(yáng)聲器12L和12R中的每一個(gè)揚(yáng)聲器接收到的信號(hào)功率大約相 同。相長(zhǎng)干涉還沿弧202發(fā)生，該弧202限定一個(gè)波的波峰交叉另一波 的波峰和一個(gè)波的波谷交叉另一波的波谷的位置。應(yīng)當(dāng)清楚，弧202的 位置取決于聲波120L、 120R的波長(zhǎng)，因?yàn)橐粋€(gè)波的波峰交叉另一波的波 峰的位置和一個(gè)波的波谷交叉另一波的波谷的位置取決于波的波長(zhǎng)。然 而，中線201的位置不隨波長(zhǎng)改變。相長(zhǎng)干涉的點(diǎn)通常稱為節(jié)點(diǎn)。
應(yīng)當(dāng)清楚，相消干涉在由弧203限定的位置處發(fā)生，在該弧203處， 一個(gè)波的波峰與另一波的波谷交叉。然而，假定源12L、 12R輸出的兩個(gè) 信號(hào)的功率電平相同，沿弧203的相消干涉不會(huì)造成完全抵消波，因?yàn)?波功率隨著與源的距離而降低，并且弧203描述了與揚(yáng)聲器12L、 12R不 等距的位置。相消干涉的點(diǎn)通常稱為反點(diǎn)(anti-point)。
參照?qǐng)D6B，波抵消可以通過從第一揚(yáng)聲器12L發(fā)送第一音頻信號(hào) 120L并且同時(shí)從第二揚(yáng)聲器12R發(fā)送作為第一音頻信號(hào)的反相形式的第 二音頻信號(hào)120R'來執(zhí)行。即，第二音頻信號(hào)120R和第一音頻信號(hào)120L 除了顛倒波谷和波峰(即，信號(hào)的極性相反)以外其它方面相同。換言 之，第一音頻信號(hào)120L和第二音頻信號(hào)120R'的相位差為180°。
如圖6B所示，第一音頻信號(hào)的波峰與第二音頻信號(hào)的波谷以及第--音頻信號(hào)的波谷與第二音頻信號(hào)的波峰在沿中線301的位置處交叉，該 中線301限定與揚(yáng)聲器12L和12R兩者等距的點(diǎn)，并且垂直于連接在兩 個(gè)揚(yáng)聲器12L與12R之間的假想線310。在三維上，中線301落在垂直 于兩個(gè)揚(yáng)聲器12L與12R之間的線310的中面305上。因?yàn)榈谝缓偷诙?音頻信號(hào)120L、 120R以相消方式組合并且在面305上的所有點(diǎn)處具有相 同信號(hào)功率，所以該面305可以被稱為"抵消面"。應(yīng)當(dāng)清楚，抵消面305 的位置獨(dú)立于波長(zhǎng)。因此，包括一個(gè)范圍的波長(zhǎng)的聲波可以在抵消面305 處抵消。
沿弧302還發(fā)生一些信號(hào)減小。然而，如上所述，假定通過揚(yáng)聲器
1812L、 12R輸出的兩個(gè)信號(hào)的功率相同，沿弧302的相消干涉不會(huì)造波全 部抵消，因?yàn)椴üβ孰S著與源的距離而降低，并且弧302描述了與揚(yáng)聲 器12L、 12R不等距的位置。
圖7A例示了根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方式的用于聲學(xué)回聲減小/抵消的 系統(tǒng)和方法。具體來說，圖7A例示了根據(jù)一些實(shí)施方式的揚(yáng)聲器12L、 12R和麥克風(fēng)14的可能構(gòu)造。如圖中所示，揚(yáng)聲器12L、 12R相隔距離 d。第一音頻信號(hào)120L和第二音頻信號(hào)120R響應(yīng)于諸如通過收發(fā)器接收 到的話音信號(hào)和/或響鈴音調(diào)的源音頻信號(hào)而生成。第--音頻信號(hào)120L
(具有值X(t))通過第一揚(yáng)聲器12L播放，而第二音頻信號(hào)120R (具有 值-X(t))通過第二揚(yáng)聲器12R播放，它簡(jiǎn)單地為第一音頻信號(hào)120L的反 相(即，反相干)形式。因此，在第一揚(yáng)聲器12L與第二揚(yáng)聲器12R之 間限定了抵消中面305，使得中面305上的所有點(diǎn)與第一揚(yáng)聲器12L和第 二揚(yáng)聲器12R等距。即，中面305限定在第一揚(yáng)聲器12L與第二揚(yáng)聲器 12R之間的居中位置，并且垂直于在第一揚(yáng)聲器12L與第二揚(yáng)聲器12R 之間延伸的假想線。
為了在麥克風(fēng)處彼此有效地抵消，通過揚(yáng)聲器12L、 12R輸出的兩個(gè) 波形必須在麥克風(fēng)14的位置處反相干(或幾乎反相干)。如果兩個(gè)多頻 率波形精確地具有相同波長(zhǎng)范圍并且在每一個(gè)組成波長(zhǎng)處具有相同的相 位差，則它們完全彼此相干。如果兩個(gè)多頻率波形精確地具有相同波長(zhǎng) 范圍并且在每一個(gè)組成波長(zhǎng)處具有相同的相位差以及具有相反極性，則 它們彼此反相干。即，如果一個(gè)波形是另一波形的反相形式(即，相位 差180°)，則兩個(gè)波形反相干。
麥克風(fēng)14位于抵消面305上。因此，通過第一揚(yáng)聲器12L輸出的第 一音頻信號(hào)120L和通過第二揚(yáng)聲器12R輸出的第二音頻信號(hào)120R可以 在麥克風(fēng)14處彼此以相消方式干涉。因?yàn)辂溈孙L(fēng)位于與第一揚(yáng)聲器12L 和第二揚(yáng)聲器12R等距的位置處，所以相消干涉可以大大衰減第一和第 二音頻信號(hào)120L、 120R兩者，使得通過麥克風(fēng)14從第一和第二揚(yáng)聲器 12L、 12R接收到的信號(hào)可以大大小于通過第一和第二揚(yáng)聲器12L、 12R 輸出的音頻信號(hào)120L、 120R。在一些實(shí)施方式中，可以獲得差不多30犯的衰減。
因而，例如，在免提電話呼叫期間，可以通過移動(dòng)電話100經(jīng)由收 發(fā)器54從遠(yuǎn)程呼叫方接收話音信號(hào)。該話音信號(hào)可以是具有表示為X(n) 的值的單聲道數(shù)字信號(hào)。將該話音信號(hào)X(n)通過控制器50反相以形成反 相信號(hào)-X(n)。將話音信號(hào)X(n)和反相信號(hào)-X(n)例如經(jīng)由第一和第二數(shù)模 轉(zhuǎn)換器66L、 66R轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，以形成分別具有模擬值X(t)和-X(t) 的第一和第二音頻信號(hào)120L、 120R。
第一音頻信號(hào)120L通過第一揚(yáng)聲器12L播放，而第二音頻信號(hào)120R 通過第二揚(yáng)聲器12R播放。如上所述，第一和第二音頻信號(hào)120L、 120R 在麥克風(fēng)14處彼此聲學(xué)抵消，這可以減小可能在麥克風(fēng)H處被拾取并 且經(jīng)由收發(fā)器54發(fā)送回至遠(yuǎn)程呼叫方的回聲。然而，通過本地用戶生成 的聲音(如語(yǔ)音)被麥克風(fēng)14拾取并且經(jīng)由收發(fā)器54發(fā)送回至遠(yuǎn)程呼 叫方。因此，可以在雙方之間繼續(xù)進(jìn)行真實(shí)的全雙工免提電話對(duì)話。
與常規(guī)回聲抑制/減小技術(shù)相比，在下行鏈路噪聲和/或雙方說話的情 況下，根據(jù)一些實(shí)施方式的聲學(xué)回聲抑制/減小可以更加透明。而且，可 以更少地限制電話的機(jī)械設(shè)計(jì)。例如，揚(yáng)聲器12L、 12R可以更靠近麥克 風(fēng)14定位。在一些實(shí)施方式中，如圖1到3B所示實(shí)施方式，立體聲揚(yáng) 聲器12L、 12R可以和麥克風(fēng)14位于外殼15的同一側(cè)。
在另一實(shí)施例中，移動(dòng)電話100可以在接收到呼入呼叫時(shí)播放響鈴 音調(diào)。在一些情況下，根據(jù)一些實(shí)施方式的移動(dòng)電話100還可以被設(shè)置 成，允許在播放響鈴音調(diào)的同時(shí)進(jìn)行話音應(yīng)答。例如，當(dāng)接收到呼入呼 叫時(shí)，移動(dòng)電話100可以生成響鈴音調(diào)和/或從存儲(chǔ)器58獲取由用戶指定 的響鈴音調(diào)。該響鈴音調(diào)可以被存儲(chǔ)為包含數(shù)字音頻信息的立體聲數(shù)字 音頻信號(hào)或單聲道數(shù)字音頻信號(hào)，舉例來說，如.WAV文件(或任何其它 合適的數(shù)字音頻格式)。如果該響鈴音調(diào)是立體聲音頻信號(hào)，則控制器50 例如可以通過組合和/或忽略立體聲信號(hào)的聲道而將該響鈴音調(diào)信號(hào)轉(zhuǎn)換 成單聲道音頻信號(hào)。立體聲信號(hào)與單聲道信號(hào)的轉(zhuǎn)換在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)
域中是公知的，而不需要進(jìn)一步描述。
單聲道響鈴音調(diào)信號(hào)可以具有表示為X(n)的值。該響鈴音調(diào)信號(hào)通過控制器50反相以形成反相信號(hào)-X(n)。將響鈴音調(diào)信號(hào)X(n)和反相響鈴 音調(diào)信號(hào)-X(n)例如經(jīng)由第一和第二數(shù)模轉(zhuǎn)換器66L、 66R轉(zhuǎn)換成模擬信 號(hào)，以形成分別具有模擬值X(t)和-X(t)的第一和第二音頻信號(hào)120L、 120R。
第一音頻信號(hào)120L通過第一揚(yáng)聲器12L播放，而第二音頻信號(hào)120R 通過第二揚(yáng)聲器12R播放。如上所述，第一和第二音頻信號(hào)120L、 120R 在麥克風(fēng)14處彼此以相消方式干涉，該麥克風(fēng)14又可以用于接收來自 用戶的話音命令，如，"應(yīng)答"或"傳遞至話音郵件"。在麥克風(fēng)14處的 響鈴音調(diào)信號(hào)的聲學(xué)抑制可以改進(jìn)在麥克風(fēng)14處接收到的話音命令的信 噪比，云許控制器50更準(zhǔn)確地解釋話音命令。
在一些實(shí)施方式中，如果未啟用話音應(yīng)答模式，則可以不執(zhí)行回聲 抑制，在該情況下，立體聲響鈴信號(hào)不被轉(zhuǎn)換成單聲道信號(hào)和反相。然 而，可以針對(duì)響鈴信號(hào)執(zhí)行立體聲展寬。
圖7B例示了根據(jù)另一實(shí)施方式的聲學(xué)回聲抑制。在一些情況下，可 能不希望將麥克風(fēng)定位于與第一和第二揚(yáng)聲器12L、 12R等距的中面中。 例如，在一些應(yīng)用中，用戶很可能按將用戶的頭部沿該中面定位的位置 來保持該裝置100。在該情況下，用戶可能經(jīng)受由揚(yáng)聲器12L、 12R輸出 的聲波的一些不希望的相消干涉。因此，可能希望將麥克風(fēng)14定位在除 了沿中面以外的其它位置處，并且修改通過揚(yáng)聲器12L、 12R輸出的聲音， 以在麥克風(fēng)14的位置處發(fā)生聲音抵消/減小。
再次參照?qǐng)D6B，如上提到，相消干涉還沿抵消弧302發(fā)生。然而， 如上所述，假定由源12L、 12R輸出的兩個(gè)信號(hào)的功率相同，沿弧302 的相消干涉不會(huì)造成完全抵消波，因?yàn)椴üβ孰S著與源的距離降低，并 且弧302描迷了與源12L、 12R等te的趙:t。因此，在一些實(shí)施方式中， 麥克風(fēng)14可以定位在洽一個(gè)弧302的位置處，并且可以改變由揚(yáng)聲器 12L、 12R中的一個(gè)輸出的信號(hào)功率，以使在麥克風(fēng)14的位置處接收到 的來自第一和第二揚(yáng)聲器12L、 12R的功率大約相等。
因而，參照?qǐng)D7B,麥克風(fēng)14沿包括弧302在內(nèi)的抵消軌跡定位， 并且例如通過將第二揚(yáng)聲器12R輸出的信號(hào)乘以一常數(shù)a(其可以大于或小于1)來改變由揚(yáng)聲器12L、 12R輸出的相對(duì)音量，以使在麥克風(fēng)14 的位置處接收到的來自籌一和第二揚(yáng)聲器12L、 12R的功率相等，并且在 麥克風(fēng)14的位置處發(fā)生抵消。
應(yīng)當(dāng)清楚，抵消弧14的位置根據(jù)揚(yáng)聲器12L、 12R之間的距離并且 根據(jù)所輸出聲音的頻率/相位來確定。因而，對(duì)于具有多個(gè)頻率的聲音(即， 除了單音調(diào)以外的任何聲音)來說，簡(jiǎn)單地縮放由揚(yáng)聲器12L、 12R中的 一個(gè)輸出的聲音不能造成指定位置處接收到的聲音的實(shí)質(zhì)抵消/減小。因 此，在一些實(shí)施方式中，例如可以通過濾波器64L、 64R (圖5B)對(duì)特 定揚(yáng)聲器輸出的聲音濾波，以改變音頻信號(hào)的振幅/相位，或者改變音頻 信號(hào)的不同頻率分量的振幅/相位，以便針對(duì)每一個(gè)頻率分量定位抵消弧， 使得其對(duì)應(yīng)于麥克風(fēng)14的位置。g卩，可以將不同傳遞函數(shù)應(yīng)用于音頻信 號(hào)中的不同信號(hào)，和/或音頻信號(hào)的不同頻率分量，以便促進(jìn)在麥克風(fēng)14 的位置處由揚(yáng)聲器12L、 12R輸出的聲音的聲學(xué)抵消/減小。
圖8例示了可以用于對(duì)音頻信號(hào)濾波的示例性濾波器64A。如圖中 所示，可以通過具有增益K的放大器405將音頻信號(hào)放大，并且通過--排帶通濾波器410-1到410-N分成單獨(dú)頻率分量。接著，可以通過延遲 部件420-1到420-N將各單獨(dú)頻率分量延遲，這改變了各單獨(dú)頻率分量 的相位，由此為各單獨(dú)頻率分量提供相應(yīng)相移。接著可以在組合節(jié)點(diǎn)430 處將單獨(dú)延遲/偏移的頻率分量重新組合。如上所述，可以選擇單獨(dú)延遲 組件420-1到420-N的延遲以在麥克風(fēng)14的位置處或該位置附近針對(duì)由 延遲部件延遲的頻率定位抵消弧。另外，可以通過濾波器464執(zhí)行其它 濾波。
放大器405的增益K和延遲部件420-1到420-N的延遲可以在設(shè)計(jì) 時(shí)間確定。然而，例如在工廠校準(zhǔn)期間，還可以經(jīng)驗(yàn)性地確定恰當(dāng)?shù)膮?數(shù)。在設(shè)計(jì)時(shí)間，在校準(zhǔn)期間和/或在以后的時(shí)間，還可以使用自適應(yīng)數(shù) 字信號(hào)處理算法來調(diào)諧濾波器464。
圖9例示了可以用于對(duì)音頻信號(hào)濾波的另一示例性濾波器64B。如 圖中所示，濾波器564可以被實(shí)現(xiàn)為包括N個(gè)延遲部件520-1到520-N 的橫向有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。在對(duì)應(yīng)乘法器525-0到525-N處將
22輸入信號(hào)和每一個(gè)延遲信號(hào)乘以濾波器系數(shù)Ao到AN，并且在組合節(jié)點(diǎn) 530-1到530-N處組合所得輸出，以形成輸出信號(hào)。可以選擇濾波器系數(shù) Ao到Aw，以在麥克風(fēng)的位置處提供希望聲學(xué)抑制水平。
如上所述，用于左信道和右信道的濾波器可以不同(即，可以具有 不同的濾波器系數(shù))，并且可以被設(shè)置成，使得由左、右揚(yáng)聲器輸出的聲 音在麥克風(fēng)的位置處以相消方式干涉，該揚(yáng)聲器可能位于或可能不位于 與兩個(gè)揚(yáng)聲器等距的點(diǎn)處。
.可以對(duì)針對(duì)用于處理諸如左信道信號(hào)的第一信號(hào)的第一濾波器的濾 波器系數(shù)進(jìn)行調(diào)諧以均衡輸出信號(hào)，來解決對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器的頻率響應(yīng)的變 化?？梢赃x擇用于處理第二信號(hào)的第二濾波器的濾波器系數(shù)，以在麥克 風(fēng)的位置處提供希望相消干涉水平。例如，當(dāng)將麥克風(fēng)定位得相比于到 一個(gè)揚(yáng)聲器的距離更靠近另一個(gè)揚(yáng)聲器時(shí)，可以對(duì)更遠(yuǎn)離麥克風(fēng)的揚(yáng)聲 器的濾波器的濾波器系數(shù)進(jìn)行調(diào)諧以均衡輸出信號(hào)，以解決揚(yáng)聲器的頻 率響應(yīng)的變化，同時(shí)可以選擇更靠近麥克風(fēng)的揚(yáng)聲器的濾波器的濾波器 系數(shù)，以在麥克風(fēng)的位置處提供希望相消干涉水平。
在一些實(shí)施方式中，第二濾波器的濾波器系數(shù)可以根據(jù)一組開始濾 波器系數(shù)最優(yōu)化。第二濾波器的該組開始濾波器系數(shù)例如可以是第一濾 波器的濾波器系數(shù)的縮放反相形式。
根據(jù)一些實(shí)施方式，移動(dòng)電話100的操作模式和/或用于聲學(xué)回聲抑 制的濾波器系數(shù)可以根據(jù)電話100的物理構(gòu)造來改變。例如，如果移動(dòng) 電話是翻蓋型或滑蓋型電話，則可以在該電話處于"閉合"位置時(shí)利用 被設(shè)置成在打開位置提供希望回聲抑制的第一組濾波器系數(shù)，來執(zhí)行如 上所述的聲學(xué)回聲抵消，而當(dāng)電話處于"打開"位置時(shí)，可以利用被設(shè) 置成在打開位置提供希望回聲抑制的另一組濾波器系數(shù)來執(zhí)行聲學(xué)回聲 抑制。當(dāng)電話100處于不同位置(即，打開與閉合)時(shí)可以將不同組的 濾波器系數(shù)用于左聲道濾波器和/或右聲道濾波器，因?yàn)槔缈梢愿鶕?jù)電 話100是處于打開位置還是處于閉合位置而將麥克風(fēng)定位在不同位置處。 另外，從揚(yáng)聲器到麥克風(fēng)的音頻路徑可能因電話100的物理構(gòu)造的變化 而不同。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)電話100處于特定構(gòu)造(如打開位置)時(shí)可以不執(zhí)行回聲抑制。
如上所述，本發(fā)明的一些實(shí)施方式能夠?qū)Ⅺ溈孙L(fēng)處接收到的回聲減
小達(dá)30 dB。這種回聲減小可以減小麥克風(fēng)的成本和/或復(fù)雜性，因?yàn)辂?克風(fēng)僅必須能夠處理語(yǔ)音的動(dòng)態(tài)范圍，而不是處理來自揚(yáng)聲器的可能更 高聲音。而且，提供顯著聲學(xué)回聲抵消/減小可以使得能夠使用不太復(fù)雜 和域不太昂貴的電子回聲抵消/減小電路/算法，同時(shí)實(shí)現(xiàn)透明的、全雙工 通信。
在附圖和本說明書中，已經(jīng)公開了本發(fā)明的典型實(shí)施方式，盡管釆 用了特定術(shù)語(yǔ)，但它們僅按一般性和描述性意義來使用，而非出于限制 目的，本發(fā)明的范圍在下列權(quán)利要求書中進(jìn)行了闡述。
權(quán)利要求
1、一種電子裝置，該電子裝置包括第一揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器；麥克風(fēng)；以及被設(shè)置成響應(yīng)于源音頻信號(hào)生成第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)，通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)，并通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)的電路；其中，設(shè)置所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)，并且定位所述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器，使得通過所述第一揚(yáng)聲器輸出的所述第一音頻信號(hào)和通過所述第二揚(yáng)聲器輸出的所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式組合。
2、 裉據(jù)權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述第二音頻信號(hào)包括 所述第一音頻信號(hào)的反相副本。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述第二音頻信號(hào)包括 所述第一音頻信號(hào)的縮放反相副本。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述第一音頻信號(hào)包括 多個(gè)頻率，其中，所述第二音頻信號(hào)包括多個(gè)頻率，其中，所述第二音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率被相對(duì)于所述第一音頻信號(hào)的所述 多個(gè)頻率中的對(duì)應(yīng)頻率縮放和相移。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述電路將所述第二音 頻信號(hào)相對(duì)于所述第一音頻信號(hào)相移，使得通過所述第一揚(yáng)聲器和所述 第二揚(yáng)聲器生成的聲音在所述麥克風(fēng)的位置處以相消方式組合。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子裝置，該電子裝置還包括第--濾波器 和第二濾波器，該第一濾波器被設(shè)置成對(duì)所述源音頻信號(hào)進(jìn)行濾波以生 成所述第一音頻信號(hào)，該第二濾波器被設(shè)置成生成所述第二音頻信號(hào)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子裝置，其中，所述第一濾波器包括被 設(shè)置成均衡所述源信號(hào)的第一組濾波器系數(shù)，而所述第二濾波器包括被 設(shè)置成使所迷第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干涉的第二組濾波器系數(shù)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子裝置，其中，所述電子裝置包括能在 第一位置與第二位置之間活動(dòng)的外殼；并且其中，當(dāng)所述外殼處于所述第一位置時(shí)，所述第一濾波器包括第一 組濾波器系數(shù)，而所述第二濾波器包括被設(shè)置成使所述第一音頻信號(hào)和 所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干涉的第二組濾波器系 數(shù)，而當(dāng)所述外殼處于所述第二位置時(shí)，所述第二濾波器包括被設(shè)置成 使所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干 涉的第三組濾波器系數(shù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的電子裝置，其中，所述電子裝置包括被設(shè) 置成按免提電話模式和非免提電話模式操作的移動(dòng)電話，并且其中，所 述控制器被設(shè)置成通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)，而按所 述免提電話模式通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中，所述電路被設(shè)置成接 收所述源音頻信號(hào)作為立體聲信號(hào)，將所述源音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一單聲 道信號(hào)，并且根據(jù)所述第一單聲道信號(hào)生成所述第二音頻信號(hào)作為第二 單聲道信號(hào)。
11、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中，所述源音頻信號(hào)包括 響鈴音調(diào)，并且所述電路還被設(shè)置成，響應(yīng)于呼入呼叫通過所述第一揚(yáng) 聲器播放所述第一音頻信號(hào)，并通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻 信號(hào)。
12、 根據(jù)權(quán)利要求ll所述的電子裝置，其中，所述裝置被設(shè)置成， 按話音應(yīng)答模式操作，并且其中，所述電路被設(shè)置成，當(dāng)所述電子裝置 處于所述話音應(yīng)答模式時(shí)，在通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信 號(hào)并通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)的同時(shí)，利用所述麥克 風(fēng)接收話音信號(hào)。
13、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子裝置，其中，所述麥克風(fēng)位于與所 述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器有關(guān)的抵消弧上，并且其中，所述電路 調(diào)節(jié)所述第一音頻信號(hào)的功率電平或所述第二音頻信號(hào)的功率電平，使得在所述麥克風(fēng)處接收到的所述第一音頻信號(hào)的功率大約等于在所述麥 克風(fēng)處接收到的所述第二音頻信號(hào)的功率。
14、 根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子裝置，其中 所述第二音頻信號(hào)包括所述第一音頻信號(hào)的縮放反相副本； 戶萬(wàn)述第一音頻信號(hào)包括多個(gè)頻率； 所述第二音頻信號(hào)包括多個(gè)頻率；并且所述電路將所述第二音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率相對(duì)于 所述第一音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的對(duì)應(yīng)頻率，相移相應(yīng)相位偏移量, 使得由所述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器所生成的聲音在所述麥克風(fēng)的 位置處以相消方式組合。
15、 一種電子裝置，該電子裝置包括 第一揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器；被設(shè)置成接收源音頻信號(hào)，響應(yīng)于所述源音頻信號(hào)生成第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)，通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)，并通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)的電路，其中，所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)被設(shè)置為，使得通過所述第一揚(yáng)聲器輸出的所 述第一音頻信號(hào)和通過所述第二揚(yáng)聲器輸出的所述第二音頻信號(hào)在抵消軌跡處以相消方式組合；以及位于所述抵消軌跡處的麥克風(fēng)。
16、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其中，所述抵消軌跡包括居 中位于所述第一揚(yáng)聲器與所述第二揚(yáng)聲器之間并且和在所述第一揚(yáng)聲器 與所述第二揚(yáng)聲器之間延伸的線垂直的平面。
17、 根據(jù)權(quán)利要求15所述的電子裝置，其中，所述抵消軌跡包括從 所述第一揚(yáng)聲器延伸到所述第二揚(yáng)聲器的弧。
18、 一種操作便攜式電子裝置的方法，該便攜式電子裝置包括第一 揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器以及相對(duì)于這些揚(yáng)聲器定位的麥克風(fēng)，該方法包括以下步驟響應(yīng)于源音頻信號(hào)生成第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)； 通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)；以及通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)；其中，生成所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)，使得通過所述 第一揚(yáng)聲器輸出的所述第一音頻信號(hào)和通過所述第二揚(yáng)聲器輸出的所述 第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式組合。
19、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第二音頻信號(hào)包括所述第一音頻信號(hào)的反相副本。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第二音頻信號(hào)包括所述第一音頻信號(hào)的縮放反相副，。
21、 根據(jù)權(quán)利要求18所述'的方法，其中，所述第一音頻信號(hào)包括多 個(gè)頻率，其中，所述第二音頻信號(hào)包括多個(gè)頻率，所述方法還包括對(duì)所 述第二音頻信號(hào)的所述多個(gè)頻率中的各個(gè)頻率相對(duì)于所述第一音頻信號(hào) 的所述多個(gè)頻率中的對(duì)應(yīng)頻率進(jìn)行縮放和相移的步驟。
22、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，該方法還包括以下步驟接收所 述源音頻信號(hào)作為立體聲信號(hào)，將所述源音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成第一單聲道信 號(hào)，以及生成所述第二音頻信號(hào)作為第二單聲道信號(hào)。
23、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述源音頻信號(hào)包括響鈴 音調(diào)，所述方法還包括以下步驟響應(yīng)于呼入呼叫通過所述第一揚(yáng)聲器 播放所述第一音頻信號(hào)并通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)， 和在通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)并通過所述第二揚(yáng)聲器 播放所述第二音頻信號(hào)的同時(shí)，利用所述麥克風(fēng)接收話音信號(hào)。
24、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，該方法還包括以下步驟利用第 一濾波器對(duì)所述源信號(hào)進(jìn)行濾波以生成所述第一音頻信號(hào)，并且利用第 二濾波器對(duì)所述源信號(hào)進(jìn)行濾波以生成所述第二音頻信號(hào)。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述第一濾波器包括被設(shè)置成均衡所述源信號(hào)的第一組濾波器系數(shù)，而所述第二濾波器包括被設(shè) 置成使所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方 式干涉的第二組濾波器系數(shù)。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述便攜式電子裝置包括能在第一位置與第二位置之間活動(dòng)的外殼；并且其中，當(dāng)所述外殼處于所述第一位置時(shí)，所述第一濾波器包括第一 組濾波器系數(shù)，而所述第二濾波器包括被設(shè)置成使所述第一音頻信號(hào)和 所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干涉的第二組濾波器系 數(shù)，而當(dāng)所述外殼處于所述第二位置時(shí)，所述第二濾波器包括被設(shè)置成 使所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式干 涉的第三組濾波器系數(shù)。
全文摘要
一種電子裝置包括第一揚(yáng)聲器和第二揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)，以及被設(shè)置成響應(yīng)于源音頻信號(hào)生成第一音頻信號(hào)和第二音頻信號(hào)，通過所述第一揚(yáng)聲器播放所述第一音頻信號(hào)，并通過所述第二揚(yáng)聲器播放所述第二音頻信號(hào)的電路。設(shè)置所述第一音頻信號(hào)和所述第二音頻信號(hào)，并且定位所述第一揚(yáng)聲器和所述第二揚(yáng)聲器，使得通過所述第一揚(yáng)聲器輸出的所述第一音頻信號(hào)和通過所述第二揚(yáng)聲器輸出的所述第二音頻信號(hào)在所述麥克風(fēng)處以相消方式組合。
文檔編號(hào)H04M1/03GK101690139SQ200880024155
公開日2010年3月31日 申請(qǐng)日期2008年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月12日
發(fā)明者埃里克·道格拉斯·羅梅斯伯格, 威廉·克里斯·赫頓 申請(qǐng)人:索尼愛立信移動(dòng)通訊有限公司