可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器的製作方法

2023-05-29 06:32:16 7

專利名稱：可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器的製作方法
技術領域：
本發明總的發明構思涉及一種可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器。
背景技術：
隨著各種可攜式多媒體裝置的商業化和開發，用戶可以在任何地點、任何時間享受各種多媒體。
為了從傳統多媒體裝置中收聽音樂或者電影的音頻信號，用戶通常使用耳機或者多媒體裝置的內置揚聲器。
例如，如圖1A中所示，音頻信號可通過可攜式多媒體裝置100的內置揚聲器110輸出。
另一方面，如圖1B中所示，音頻信號可通過連接到可攜式多媒體裝置100的耳機120輸出。
如上所述，由於用戶通過耳機120或者內置揚聲器110從可攜式多媒體裝置100聽到聲音，所以用戶無法享受到高質量的聲音、空間感或者虛擬器效果(例如，環繞聲效果)。
此外，當用戶長時間在室外場所使用可攜式多媒體裝置100並且其內部電池由此而完全放電時，用戶無法使用可攜式多媒體裝置100，直至內部電池重新充電或者用新電池來代替該內部電池，從而導致了用戶的不便。
如上所述，諸如MP3播放器或可攜式多媒體播放器(PMP)的可攜式多媒體裝置的缺點之一在於，該裝置僅有耳機輸出而沒有揚聲器輸出。即使可攜式多媒體裝置具有內置揚聲器系統，該揚聲器系統的性能也很低。在尺寸最小化並且具有多種功能的可攜式多媒體裝置的有限空間中安裝高質量音頻放大器或者揚聲器單元是非常困難的。因此，能夠設計為具有相對較小尺寸的低質量音頻放大器或者揚聲器單元被應用於可攜式多媒體裝置。因此，很多應用於可攜式多媒體裝置的內置揚聲器輸出單聲道聲音。另一方面，當內置揚聲器輸出立體聲時，由於內置立體聲揚聲器的低性能而導致其內部電池迅速放電。
因此，需要一種能夠在用戶希望從多媒體裝置享受高質量聲音時使用的可攜式揚聲器，並且該可攜式揚聲器能夠用作多媒體裝置的外部電池包。

發明內容
本發明總的發明構思提供了一種輸出高質量聲音信號的可攜式揚聲器，該高質量聲音信號包括來自可攜式多媒體裝置的多種三維聲音信號。
本發明總的發明構思還提供了一種用作向多媒體裝置提供電源的外部電池包的可攜式揚聲器。
在下面的描述中將部分地闡明本發明另外的方面和/或優點，通過描述，其會變得更加清楚，或者通過實施本發明可以了解。
本發明總的發明構思的前述和/或其他方面和用途可以通過提供一種可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器來實現，所述可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器包括數字放大器，用於從可攜式多媒體裝置接收數字音頻信號，並且以數字方式處理接收的數字音頻信號並將處理的信號輸出給揚聲器單元；和電池，用於向數字放大器和可攜式多媒體裝置中的至少一個提供電源。
當可攜式揚聲器連接至可攜式多媒體裝置時，所述電池可始終向可攜式多媒體裝置提供電源。
所述電池可僅當可攜式多媒體裝置的內部電池完全放電並且可攜式揚聲器連接至可攜式多媒體裝置時向可攜式多媒體裝置提供電源。
所述可攜式揚聲器可還包括虛擬器，用於向音頻信號提供聲場效果；和動態範圍控制器，用於防止音頻信號的削波。
本發明總的發明構思的前述和/或其他方面和用途還可以通過提供一種能夠與多媒體裝置一起使用的可攜式揚聲器單元來實現，所述能夠與多媒體裝置一起使用的可攜式揚聲器單元包括處理單元，用於處理從多媒體裝置接收的數字音頻信號，並輸出與接收的數字音頻信號對應的音頻模擬信號；至少一個揚聲器，用於從處理單元接收音頻模擬信號，並輸出與音頻模擬信號對應的聲音；和電池單元，用於向處理單元和多媒體裝置中的至少一個提供電源。
所述處理單元可包括虛擬器單元，用於向從多媒體裝置接收的數字音頻信號提供聲場效果，並輸出具有聲場效果的數字音頻信號；動態範圍控制器單元，用於接收從虛擬器單元輸出的具有聲場效果的數字音頻信號，控制具有聲場效果的數字音頻信號的動態範圍以防止該音頻信號的削波，並輸出數字輸出信號；和數字放大器單元，用於接收從動態範圍控制器單元輸出的數字輸出信號，並向所述至少一個揚聲器輸出解調的音頻模擬信號。
所述數字放大器單元可將從動態範圍控制器單元接收的數字輸出信號轉換成脈寬調製信號，可放大該脈寬調製信號以產生音頻模擬信號，可將音頻模擬信號解調，並可向所述至少一個揚聲器輸出解調的音頻模擬信號。
所述數字放大器單元可包括轉換器，用於將接收的數字輸出信號轉換成脈寬調製信號，並輸出該脈寬調製信號；開關單元，用於接收從轉換器輸出的脈寬調製信號，放大該脈寬調製信號以產生音頻模擬信號，並輸出音頻模擬信號；和濾波器，用於接收從開關單元輸出的音頻模擬信號，將音頻模擬信號解調，並向所述至少一個揚聲器輸出解調的音頻模擬信號。
所述從動態範圍控制器單元輸出的數字輸出信號可包括低幅度的脈碼調製信號。所述數字放大器單元可包括集成電路晶片。所述開關單元可包括場效應電晶體。所述電池單元可向所述開關單元提供電源。
所述可攜式揚聲器單元可還包括至少一個連接單元，用於從多媒體裝置向可攜式揚聲器單元傳送數字音頻信號。所述連接單元包括連接插座和連接基座中的至少一個。所述可攜式揚聲器單元可還包括至少一個連接單元，用於從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。所述連接單元可包括正負極和接地單元，以用於從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。所述可攜式揚聲器單元可還包括多通道接口單元，用於從多媒體裝置向可攜式揚聲器單元傳送數字音頻信號，並從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。所述多通道接口單元可包括信號傳送管腳，用於從多媒體裝置向可攜式揚聲器單元傳送數字音頻信號；和電源傳送管腳，用於從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。
本發明總的發明構思的前述和/或其他方面和用途還可以通過提供一種可攜式多媒體設備來實現，所述可攜式多媒體設備包括多媒體單元和可拆卸可攜式揚聲器單元，該多媒體單元包括信號產生單元和內部電池，其中，信號產生單元用於對音頻數據解碼並輸出與解碼的音頻數據對應的數字音頻信號，內部電池用於向信號產生單元提供電源，該可拆卸可攜式揚聲器單元包括處理單元、至少一個揚聲器和電池單元，其中，處理單元用於處理從信號產生單元輸出的數字音頻信號並輸出與該數字音頻信號對應的音頻模擬信號，所述至少一個揚聲器用於接收從處理單元輸出的音頻模擬信號並輸出與音頻模擬信號對應的聲音，電池單元用於向處理單元和信號產生單元中的至少一個提供電源。
所述可攜式多媒體設備可還包括多通道接口單元，用於從信號產生單元向處理單元傳送數字音頻信號，並從電池單元向信號產生單元提供電源。
本發明總的發明構思的前述和/或其他方面和用途還可以通過提供一種可攜式多媒體設備來實現，所述可攜式多媒體設備包括多媒體裝置和向該可攜式多媒體裝置提供電源的外部電池包，該多媒體裝置包括信號產生單元和內部電池，其中，信號產生單元用於對音頻數據解碼並輸出與解碼的音頻數據對應的數字音頻信號，內部電池用於向信號產生單元提供電源，該外部電池包包括至少一個揚聲器和電池單元，其中，所述至少一個揚聲器用於輸出與從信號產生單元輸出的數字音頻信號對應的聲音，電池單元用於向該可攜式多媒體裝置的信號產生單元提供電源。
所述內部電池可向信號產生單元提供電源，直至所述內部電池放電，然後，所述電池單元可向該可攜式多媒體裝置提供電源。所述可攜式多媒體設備可還包括多通道接口單元，用於從可攜式多媒體裝置向外部電池包傳送數字音頻信號，並從外部電池包向可攜式多媒體裝置提供電源。所述外部電池包可通過向所述內部電池傳送電源來使所述內部電池重新充電。
本發明總的發明構思的前述和/或其他方面和用途還可以通過提供一種向可攜式多媒體裝置提供電源的方法來實現，所述方法包括在可攜式多媒體裝置的內部電池有電的同時，從該內部電池向可攜式多媒體裝置提供電源；和基於內部電池中剩餘的電量，從可攜式外部揚聲器向可攜式多媒體裝置提供電源。所述方法可還包括通過從可攜式外部揚聲器提供電源來對可攜式多媒體裝置的內部電池重新充電。所述方法可還包括在保持可攜式多媒體裝置的內部電池的電量的同時，從可攜式外部揚聲器向可攜式多媒體裝置提供電源。


通過下面結合附圖對實施例進行的描述，本發明總的發明構思的這些和/或其他方面和優點將會變得清楚和更易於理解，其中圖1A是示出通過傳統可攜式多媒體裝置的內置揚聲器輸出的音頻信號的示圖；圖1B是示出通過連接到圖1A的傳統可攜式多媒體裝置的耳機輸出的音頻信號的示圖；圖2是示出根據本發明總的發明構思的實施例的與可攜式揚聲器連接的可攜式多媒體裝置的示圖；圖3是示出根據本發明總的發明構思的實施例的圖2中的可攜式揚聲器的方框圖；和圖4是示出根據本發明總的發明構思的實施例的圖3中所示的可攜式揚聲器的對接插座的示意圖。
具體實施例方式
現在將對本發明總的發明構思的實施例進行詳細的描述，其示例表示在附圖中，其中，相同的標號始終表示相同的部件。下面將參照附圖來描述所述實施例以解釋本發明總的發明構思。
圖2是示出根據本發明總的發明構思的實施例的與可攜式揚聲器連接的可攜式多媒體裝置的示圖。
參照圖2，可攜式揚聲器200連接至可攜式多媒體裝置100。
當可攜式多媒體裝置100通過諸如立體聲插座的連接器向可攜式揚聲器200發送左、右音頻信號時，可攜式揚聲器200以數字方式處理並輸出左、右聲音信號。可攜式揚聲器200採用高性能/高輸出數字放大器，以相對於傳統可攜式多媒體裝置的傳統內置揚聲器(比如圖1中所示的可攜式多媒體裝置100的內置揚聲器110)提高聲音質量。
可攜式揚聲器200被設計為在其中容納電池，以便用作在例如可攜式多媒體裝置100的內部電池完全放電時向可攜式多媒體裝置100提供電源的外部電池包。
可攜式揚聲器200可通過多種連接器(諸如立體聲插座、通用插座或者專用連接基座(dedicated dock))連接至可攜式多媒體裝置100，以便從可攜式多媒體裝置100向可攜式揚聲器200發送音頻信號。
可使用具有正負極和地的連接器來從揚聲器200向可攜式多媒體裝置100提供電源。
圖3是示出根據本發明總的發明構思的實施例的圖2中的可攜式揚聲器200的示圖。
參照圖3，可攜式揚聲器200可包括兩聲道虛擬器210、動態範圍控制器(DRC)220、數字放大器230、電池240以及揚聲器單元250和251。
兩聲道虛擬器210從可攜式多媒體裝置100接收數字音頻信號，向接收的數字音頻信號提供聲場效果，並將具有聲場效果的數字音頻信號提供給DRC 220。
DRC 220控制數字音頻信號的動態範圍，以防止當從兩聲道虛擬器210輸出的數字音頻信號太高時數字放大器230中的信號的削波。DRC 220還將輸出信號輸出給數字放大器230。
數字放大器230可包括脈寬調製(PWM)轉換器231、開關單元232和低通濾波器233。
數字放大器230將諸如低幅度的脈碼調製(PCM)信號的數字輸入信號轉換成PWM信號，使用具有諸如場效應電晶體(FET)的半導體開關部件232的放大電路來放大PWM信號，並將由低通濾波器233解調的音頻模擬信號輸出給揚聲器單元250和251。現在，將更詳細地描述數字放大器230的操作。
PWM轉換器231將從DRC 220發送的數位訊號轉換成PWM信號，並將PWM信號輸出給開關單元232。
開關單元232通過從電池240接收電源來放大PWM信號，並將放大的PWM信號輸出給低通濾波器233。
低通濾波器233將從開關單元232接收的放大的PWM信號解調成音頻模擬信號，並將該音頻模擬信號輸出給揚聲器單元250和251。
揚聲器單元250和251從低通濾波器接收所述模擬信號以產生聲音。
數字放大器230可以由，例如集成電路(IC)晶片，來形成，以便減小可攜式揚聲器的尺寸。
電池240向數字放大器230以及可攜式多媒體裝置100提供電源。由於電池240能夠安裝在可攜式揚聲器200中，所以當可攜式多媒體裝置100的內部電池140完全放電時，可攜式揚聲器200能夠起到向可攜式多媒體裝置100提供電源的外部電池包的作用。
為了從可攜式揚聲器200向可攜式多媒體裝置100提供電源，可使用具有Vcc和地GND的連接器。
可攜式揚聲器200也可包括靜音功能。靜音功能可通過靜音開關(未示出)來啟動或停止。另外，兩聲道虛擬器功能可通過開關來啟動或停止。
雖然圖3是示出始終從可攜式揚聲器200向可攜式多媒體裝置100提供電源(與此對應的是，從內部電池140向可攜式多媒體裝置100提供電源)的情況的示圖，但是，可以僅在可攜式多媒體裝置100的內部電池140完全放電時從可攜式揚聲器200向可攜式多媒體裝置100提供電源。換句話說，即使可攜式多媒體裝置100的內部電池140未完全放電，也可在最初由可攜式揚聲器200提供電源。另一方面，可由可攜式多媒體裝置100的內部電池140在最初提供電源，隨後，當可攜式多媒體裝置100的內部電池140完全放電時，由可攜式揚聲器200提供電源。
可攜式多媒體裝置100可包括MP3解碼/數字音頻信號播放單元130以及內部電池140。MP3解碼/數字音頻信號播放單元130對MP3數據解碼，並播放數字音頻信號。內部電池140向MP3解碼/數字音頻信號播放單元130提供電源。內部電池140通過接收從可攜式揚聲器/電池充電單元200傳送的充電電源來重新充電。
當可攜式多媒體裝置輸出2-N數字音頻信號(諸如左、右信號或者5.1聲道信號)時，可攜式揚聲器200接收數字音頻信號，並通過揚聲器單元250和251來輸出聲音。由於可攜式揚聲器200採用具有高性能/高輸出且尺寸比通常模擬放大器小的數字放大器230，所以與圖1中的可攜式多媒體裝置100的傳統內置揚聲器110相比，能夠提高聲音質量和輸出。
圖4是示出連接可攜式揚聲器100與可攜式多媒體裝置100的對接插座300的示圖。
參照圖4，對接插座300用作多通道接口，該多通道接口通過信號數據傳送管腳320從可攜式多媒體裝置100向可攜式揚聲器200傳送數字音頻信號，並通過電源傳送管腳310從可攜式揚聲器200中的電池240向可攜式多媒體裝置100提供電源(例如，對可攜式多媒體裝置100的內部電池140重新充電)。
根據本發明總的發明構思的實施例，由於用戶不收聽從耳機或者可攜式多媒體裝置的內置揚聲器輸出的音頻信號，而是收聽從採用高性能/高輸出數字放大器的可攜式揚聲器輸出的音頻信號，所以用戶能夠享受高質量的聲音。
此外，用戶能夠攜帶應用了諸如虛擬揚聲器/立體聲偶極子(stereo dipole)的虛擬技術的可攜式揚聲器，並且能夠通過將該可攜式揚聲器與可攜式多媒體裝置連接來使用該可攜式揚聲器。
另外，當可攜式多媒體裝置的內部電池在其無法重新充電的地方完全放電時，能夠從可攜式揚聲器中的電池向可攜式多媒體裝置提供電源。
此外，由於可攜式揚聲器可包括DRC，所以能夠防止音頻信號的削波。
雖然已表示和描述了本發明總的發明構思的一些實施例，但本領域技術人員應該理解，在不脫離由權利要求及其等同物限定其範圍的本發明的原理和精神的情況下，可以對這些實施例進行修改。
權利要求
1.一種可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器，包括數字放大器，用於從可攜式多媒體裝置接收數字音頻信號，並且以數字方式處理接收的數字音頻信號並將處理的信號輸出給揚聲器單元；和電池，用於向數字放大器和可攜式多媒體裝置中的至少一個提供電源。
2.如權利要求1所述的可攜式揚聲器，其中，當可攜式揚聲器連接至可攜式多媒體裝置時，所述電池始終向可攜式多媒體裝置提供電源。
3.如權利要求1所述的可攜式揚聲器，其中，僅當可攜式多媒體裝置的內部電池完全放電並且可攜式揚聲器連接至可攜式多媒體裝置時，所述電池才向可攜式多媒體裝置提供電源。
4.如權利要求1所述的可攜式揚聲器，還包括虛擬器，用於向音頻信號提供聲場效果；和動態範圍控制器，用於防止音頻信號的削波。
5.一種能夠與多媒體裝置一起使用的可攜式揚聲器單元，包括處理單元，用於處理從多媒體裝置接收的數字音頻信號，並輸出與接收的數字音頻信號對應的音頻模擬信號；至少一個揚聲器，用於從處理單元接收音頻模擬信號，並輸出與音頻模擬信號對應的聲音；和電池單元，用於向處理單元和多媒體裝置中的至少一個提供電源。
6.如權利要求5所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述處理單元包括虛擬器單元，用於向從多媒體裝置接收的數字音頻信號提供聲場效果，並輸出具有聲場效果的數字音頻信號；動態範圍控制器單元，用於接收從虛擬器單元輸出的具有聲場效果的數字音頻信號，控制具有聲場效果的數字音頻信號的動態範圍以防止對該音頻信號的削波，並輸出數字輸出信號；和數字放大器單元，用於接收從動態範圍控制器單元輸出的數字輸出信號，並向所述至少一個揚聲器輸出解調的音頻模擬信號。
7.如權利要求6所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述數字放大器單元將從動態範圍控制器單元接收的數字輸出信號轉換成脈寬調製信號，放大該脈寬調製信號以產生音頻模擬信號，將音頻模擬信號解調，並向所述至少一個揚聲器輸出解調的音頻模擬信號。
8.如權利要求7所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述數字放大器單元包括轉換器，用於將接收的數字輸出信號轉換成脈寬調製信號，並輸出該脈寬調製信號；開關單元，用於接收從轉換器輸出的脈寬調製信號，放大該脈寬調製信號以產生音頻模擬信號，並輸出該音頻模擬信號；和濾波器，用於接收從開關單元輸出的音頻模擬信號，將該音頻模擬信號解調，並向所述至少一個揚聲器輸出解調的音頻模擬信號。
9.如權利要求6所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述從動態範圍控制器單元輸出的數字輸出信號包括低幅度的脈碼調製信號。
10.如權利要求6所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述數字放大器單元包括集成電路晶片。
11.如權利要求8所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述開關單元包括場效應電晶體。
12.如權利要求8所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述電池單元向所述開關單元提供電源。
13.如權利要求5所述的可攜式揚聲器單元，還包括至少一個連接單元，用於從多媒體裝置向可攜式揚聲器單元傳送數字音頻信號。
14.如權利要求13所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述連接單元包括連接插座和連接基座中的至少一個。
15.如權利要求5所述的可攜式揚聲器單元，還包括至少一個連接單元，用於從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。
16.如權利要求15所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述連接單元包括正負極和接地單元，以從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。
17.如權利要求5所述的可攜式揚聲器單元，還包括多通道接口單元，用於從多媒體裝置向可攜式揚聲器單元傳送數字音頻信號，並從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。
18.如權利要求17所述的可攜式揚聲器單元，其中，所述多通道接口單元包括信號傳送管腳，用於從多媒體裝置向可攜式揚聲器單元傳送數字音頻信號；和電源傳送管腳，用於從可攜式揚聲器單元向多媒體裝置提供電源。
19.一種可攜式多媒體設備，包括多媒體單元和可拆卸可攜式揚聲器單元，該多媒體單元包括信號產生單元和內部電池，其中，信號產生單元用於對音頻數據解碼並輸出與解碼的音頻數據對應的數字音頻信號，內部電池用於向信號產生單元提供電源，該可拆卸可攜式揚聲器單元包括處理單元、至少一個揚聲器和電池單元，其中，處理單元用於處理從信號產生單元輸出的數字音頻信號並輸出與該數字音頻信號對應的音頻模擬信號，所述至少一個揚聲器用於接收從處理單元輸出的音頻模擬信號並輸出與音頻模擬信號對應的聲音，電池單元用於向處理單元和信號產生單元中的至少一個提供電源。
20.如權利要求19所述的可攜式多媒體設備，還包括多通道接口單元，用於從信號產生單元向處理單元傳送數字音頻信號，並從電池單元向信號產生單元提供電源。
21.一種可攜式多媒體設備，包括多媒體裝置和向該多媒體裝置提供電源的外部電池包，該多媒體裝置包括信號產生單元和內部電池，其中，信號產生單元用於對音頻數據解碼並輸出與解碼的音頻數據對應的數字音頻信號，內部電池用於向信號產生單元提供電源，該外部電池包包括至少一個揚聲器和電池單元，其中，所述至少一個揚聲器用於輸出與從信號產生單元輸出的數字音頻信號對應的聲音，電池單元用於向該多媒體裝置的信號產生單元提供電源。
22.如權利要求21所述的可攜式多媒體設備，其中，所述內部電池向信號產生單元提供電源，直至所述內部電池完全放電，然後，所述電池單元向該多媒體裝置提供電源。
23.如權利要求21所述的可攜式多媒體設備，還包括多通道接口單元，用於從多媒體裝置向外部電池包傳送數字音頻信號，並從外部電池包向多媒體裝置提供電源。
24.如權利要求21所述的可攜式多媒體設備，其中，所述外部電池包通過向所述內部電池傳送電源來使所述內部電池重新充電。
25.一種向可攜式多媒體裝置提供電源的方法，包括在可攜式多媒體裝置的內部電池有電時，從該內部電池向可攜式多媒體裝置提供電源；和基於內部電池中剩餘的電量，從可攜式外部揚聲器向可攜式多媒體裝置提供電源。
26.如權利要求25所述的方法，還包括通過從可攜式外部揚聲器提供電源來對可攜式多媒體裝置的內部電池重新充電。
27.如權利要求25所述的方法，還包括在保持可攜式多媒體裝置的內部電池的電量的同時，從可攜式外部揚聲器向可攜式多媒體裝置提供電源。
全文摘要
一種可攜式多媒體裝置的可攜式揚聲器包括數字放大器，用於從可攜式多媒體裝置接收數字音頻信號，並且以數字方式處理接收的數字音頻信號並將處理的信號輸出給揚聲器單元；和電池，用於向數字放大器和可攜式多媒體裝置中的至少一個提供電源。
文檔編號G11C7/00GK1992994SQ20061014673
公開日2007年7月4日 申請日期2006年11月16日 優先權日2005年11月26日
發明者高由卿, 樸魯柄, 宋永錫 申請人:三星電子株式會社