專利名稱：雙模揚(yáng)聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
概括地說，本發(fā)明涉及揚(yáng)聲器，更具體地，涉及可以在不同頻率范圍聲學(xué)激勵(lì)以生成可聽聲音的揚(yáng)聲器。
背景技術(shù)：
通常，當(dāng)用戶用控制臺(tái)玩游戲時(shí)，例如游戲控制臺(tái)的設(shè)備生成聲音。例如，當(dāng)用戶在公共場(chǎng)所在這樣的設(shè)備上玩游戲時(shí)，有時(shí)候，期望用戶周圍的人聽到聲音?；蛘哂袝r(shí)候， 期望保持聲音僅對(duì)用戶可聽，而不打擾周圍的其他人。同樣，移動(dòng)電話可用于音樂重放和音頻/視頻重放。有時(shí)候，需要將重放的聲音與一群人共享。有時(shí)候，需要將重放的聲音主要由用戶聽見，從而不打擾用戶周圍的其他人。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種方法和裝置，可用于在寬波束和窄波束中生成可聽聲波。一方面， 該裝置是一種聲學(xué)組件，例如其可以按傳統(tǒng)方式進(jìn)行聲學(xué)激勵(lì)以生成可聽聲波。其可包括振動(dòng)結(jié)構(gòu)組件(還稱為變換器)，例如薄膜、兩端夾緊梁、或懸臂、或這樣結(jié)構(gòu)的陣列，他們可通過特定激勵(lì)信號(hào)來激勵(lì)，從而例如在20Hz至20kHz范圍內(nèi)生成可聽聲波。另一方面， 該裝置還可在更高頻率范圍，例如超聲頻率范圍(大約30kHz-120kHz)內(nèi)被激勵(lì)。當(dāng)振動(dòng)在超聲頻率范圍內(nèi)時(shí)，通過音頻信號(hào)調(diào)制超聲信號(hào)，用于創(chuàng)建更好的方向性。在這個(gè)頻率范圍，變換器或變換器陣列可生成超聲波的定向波束。由于空氣中超聲波的非線性交互，超聲波的定向波束在穿越一定距離之后變?yōu)榭陕?。因此，本發(fā)明的第一方面是一種在寬波束音頻模式或窄波束音頻模式內(nèi)生成可聽信號(hào)的方法。該方法包括提供聲學(xué)組件，被配置為在低頻率范圍內(nèi)或在高頻率范圍內(nèi)生成聲波，所述低頻率范圍包括音頻范圍的至少一部分，以及所述高頻率范圍包括比音頻范圍更高的頻率范圍；以及激勵(lì)所述聲學(xué)組件，用于在低頻率范圍內(nèi)或在高頻率范圍內(nèi)生成聲波。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分，以及所述聲學(xué)組件包括變換器或變換器陣列，被配置為接收電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。所述變換器還被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)在高頻率范圍內(nèi)振動(dòng)時(shí)，在所述超聲頻率范圍內(nèi)由載波信號(hào)調(diào)制可聽信號(hào)來獲得電信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可偏斜組件耦合至所述變換器，用于響應(yīng)于所述振動(dòng)來生成聲波。本發(fā)明的第二方面是一種生成可聽信號(hào)的裝置。所述裝置包括聲學(xué)組件，被配置為在低頻率范圍內(nèi)或在高頻率范圍內(nèi)生成聲波，所述低頻率范圍包括音頻范圍的至少一部分，以及所述高頻率范圍包括比音頻范圍更高的頻率范圍。所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分，以及所述聲學(xué)組件包括變換器或變換器陣列，被配置為接收電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。所述變換器還被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。當(dāng)在高頻率范圍內(nèi)振動(dòng)時(shí)， 在所述超聲頻率范圍內(nèi)由載波信號(hào)調(diào)制可聽信號(hào)來獲得電信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可偏斜組件耦合至所述變換器，用于響應(yīng)于所述振動(dòng)來生成聲波。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述聲學(xué)組件包括襯底，具有第一面和相反的第二面，其中第二面包括在所述襯底上限定可偏斜區(qū)域的腔；壓電層；以及電極對(duì)，耦合至所述壓電層，所述電極被設(shè)置為接收電信號(hào)，以使得所述壓電層振動(dòng)，以及其中所述偏斜區(qū)域的一部分聲學(xué)耦合至所述壓電層，用于響應(yīng)于所述壓電層的振動(dòng)生成聲波。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中所述聲學(xué)組件包括襯底，具有第一面和相反的第二面，其中第二面包括腔陣列，每個(gè)腔在所述襯底上限定可偏斜區(qū)域；多個(gè)壓電層段；以及電極對(duì)，耦合至所述壓電層，所述電極被設(shè)置為接收電信號(hào)，以使得所述壓電層振動(dòng)，以及其中所述偏斜區(qū)域的每個(gè)聲學(xué)耦合至所述壓電層之一，用于響應(yīng)于所述壓電層的振動(dòng)生成聲波。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述聲學(xué)組件可操作為在第一音頻模式下在所述低頻率范圍內(nèi)生成聲波，以及在第二音頻模式下在所述高頻率范圍內(nèi)生成聲波。所述裝置還包括處理器，耦合至所述聲學(xué)組件，用于在所述第一音頻模式和所述第二音頻模式之間選擇；以及用戶接口，耦合至所述處理器，用于在所述第一音頻模式和所述第二音頻模式之間選擇。所述裝置可以是提供音樂重放、視頻重放、便攜式攝像、游戲、無線電等的移動(dòng)終端、便攜式設(shè)備。在閱讀結(jié)合圖1-10進(jìn)行的描述之后，本發(fā)明將變得清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備的頂視圖。
圖2是圖1的聲學(xué)設(shè)備的截面圖。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備的陣列。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明其他實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備的截面圖。
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明在結(jié)合聲學(xué)設(shè)備生成聲音時(shí)使用的示例性模塊的框圖。
圖6示出根據(jù)本發(fā)明的聲波的方向性圖。
圖7是生成參數(shù)聲音波束的算法的流程圖。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的具有聲學(xué)設(shè)備的電子設(shè)備。
圖9示出在圖8的電子設(shè)備中的各個(gè)組件。
圖10示出不同聲音生成模塊，其中兩個(gè)或更多聲學(xué)設(shè)備用于生成聲音。
具體實(shí)施例方式移動(dòng)電話和便攜式設(shè)備可包括音頻特征。音頻特征包括音樂重放、視頻重放、便攜式攝像、游戲、無線電等。在公共場(chǎng)所執(zhí)行這些音頻特征也越來越普遍。期望那些設(shè)備能夠以至少兩種方式生成聲音一種是使用在大范圍立體角(寬波束)內(nèi)生成聲音的傳統(tǒng)揚(yáng)聲器；一種是以定向模式(窄波束)生成聲音，以便在用戶當(dāng)眾收聽聲音時(shí)不打擾其他人。本發(fā)明提供一種方法和裝置，可用于在寬波束和窄波束中生成可聽聲波。一方面，該裝置是一種聲學(xué)組件，例如其可以按傳統(tǒng)方式進(jìn)行聲學(xué)激勵(lì)以生成可聽聲波。其可包括振動(dòng)結(jié)構(gòu)組件(還稱為變換器)，例如薄膜、兩端固支梁(clamped-clamped beam)、 或懸臂、或這樣結(jié)構(gòu)的陣列，他們可通過特定激勵(lì)信號(hào)來激勵(lì)，從而例如在20Hz至20kHz 范圍內(nèi)生成可聽聲波。另一方面，該裝置還可在更高頻率范圍，例如超聲頻率范圍(大約 30kHz-120kHz)內(nèi)被激勵(lì)。在這個(gè)頻率范圍，變換器或變換器陣列可生成超聲波的定向波束。由于空氣中超聲波的非線性交互，超聲波的定向波束在穿越一定距離之后變?yōu)榭陕?。根?jù)本發(fā)明，以傳統(tǒng)方式生成可聽聲音的聲學(xué)組件是這樣的相同組件，在超聲波穿越特定距離之后，當(dāng)由超聲波激勵(lì)時(shí)，生成基本定向的聲音。圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備的頂視圖。如這個(gè)實(shí)施例所示，用微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMQ技術(shù)來生成該聲學(xué)設(shè)備。例如，該聲學(xué)設(shè)備在硅襯底10上生成。如圖1 所示，聲學(xué)設(shè)備5包括具有自由邊緣的懸臂式薄片20。該懸臂式薄片的一部分聲學(xué)耦合至變換器30。圖2是圖1的聲學(xué)設(shè)備的截面圖，示出變換器30，其耦合至襯底10上的懸臂式薄片20。如圖所示，懸臂式薄片20包括在氮化硅層60上的多個(gè)低溫氧化物(LTO)層42、 44、46。在氮化硅層60之下，存在熱氧化物層70，隨后是多個(gè)其他層。變換器30包括壓電 (PZT)層50，其夾在兩個(gè)LTO層42和44之間。在變換器30上是電極層40，而底部電極層 48在PZT層50下。應(yīng)注意，如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備可作為陣列的一部分生成。如圖3所示，陣列1包括在相同硅襯底10上生成的多個(gè)聲學(xué)設(shè)備5。圖4中示出根據(jù)本發(fā)明不同實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備的另一實(shí)例。如圖4所示，聲學(xué)設(shè)備5在硅襯底180上具有薄部分，以用作低頻率聲學(xué)組件120的薄片。在低頻率聲學(xué)組件 120上，設(shè)置具有壓電(PZT)層150、和聚合氮化物層143的變換器130。頂部電極層140和底部電極層148用于提供激勵(lì)電信號(hào)，以引起PZT層150的移動(dòng)。變換器130經(jīng)由多個(gè)層 (包括LTO層146、氮化硅層160、和二氧化硅層170)耦合至低頻率聲學(xué)組件120。圖5還示出聲學(xué)設(shè)備的系統(tǒng)架構(gòu)。如圖5所示，聲音生成模塊200用在例如移動(dòng)終端(見圖8和9)的裝置中。模塊200包括移動(dòng)設(shè)備處理IC220，被配置為從用戶接口 210 接收信息或命令。處理IC 220包括專用集成電路(ASIC)多媒體芯片222和ASIC系統(tǒng)芯片230。ASIC多媒體芯片222可被配置為從例如另一移動(dòng)站或多媒體流源、或從其自身音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或生成模塊接收音頻數(shù)據(jù)。來自ASIC多媒體芯片222的音頻數(shù)據(jù)可轉(zhuǎn)變成表示音頻數(shù)據(jù)的電信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)來自ASIC多媒體芯片的信號(hào)232，可通過不同方式生成表示音頻數(shù)據(jù)的可聽聲音。如果信號(hào)232指示將生成與通過常規(guī)揚(yáng)聲器生成的聲音相似的聲音，則將表示音頻數(shù)據(jù)的電信號(hào)導(dǎo)向常規(guī)放大器M2。將來自常規(guī)放大器M2的低頻率電輸出(例如，在20Hz至20kHz的范圍內(nèi))提供至變換器或變換器陣列250，從而可在低頻率聲學(xué)組件(例如，圖2中的組件20，或圖4中的組件120)中生成可聽聲音。 如果信號(hào)232指示將生成聲音作為定向聲波，則將電信號(hào)傳遞至波束形成數(shù)據(jù)信號(hào)處理器 (DSP) 234，從而將音頻數(shù)據(jù)(或信號(hào))調(diào)制的高頻載波信號(hào)提供至超聲放大器M4。將來自超聲放大器M4的輸出也提供至變換器或變換器陣列250，從而可由變換器或變換器陣列 (例如，圖2中的組件30或圖4中的組件130)直接生成超聲波。由如圖2和4所示的變換器或變換器陣列生成的超聲波可以是定向的，因?yàn)槿鐖D6所示，將波形圖限定為窄立體角。如圖6所示，在近場(chǎng)中的波(由音頻信號(hào)調(diào)制的載波)處于超聲頻率內(nèi)，因此不可聽。在波經(jīng)過空氣時(shí)，由于在空氣中超聲波的非線性交互，載波頻率丟失。調(diào)制的波的包絡(luò)生成可聽聲音，同時(shí)保持波形圖的方向性的至少一部分。由此，將設(shè)備生成的可聽聲音主要限制在少數(shù)人。圖7是生成關(guān)于定向波束的參數(shù)聲音波束的算法的流程圖。如流程圖300所示，將音頻輸入信號(hào)310傳遞至激勵(lì)信號(hào)合成模塊320，其中通過載波信號(hào)來調(diào)制輸入信號(hào)310。 該載波信號(hào)具有在例如30kHz至120kHz的超聲頻率范圍內(nèi)的頻率。在失真補(bǔ)償模塊330 中處理調(diào)制的信號(hào)，以去除例如由激勵(lì)信號(hào)合成處理(框320)以及由放大器和變換器引起的失真。在性能數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)模塊340中再次處理信號(hào)，以成為處理的參數(shù)信號(hào)350，從而可實(shí)現(xiàn)特定性能參數(shù)(例如定向音頻波束角和穿越距離)。將處理的參數(shù)信號(hào)350傳遞至放大階段360。該放大階段包括經(jīng)由可選放大器(例如，圖5的框M4)的變換器或多個(gè)變換器 (例如，圖5的框250)。根據(jù)本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例的聲學(xué)設(shè)備可以在被配置為生成聲音的電子設(shè)備或電信裝置中實(shí)現(xiàn)。如圖8所示，電子設(shè)備500具有顯示設(shè)備502和鍵板504。電子設(shè)備具有揚(yáng)聲器或聲音生成設(shè)備510和麥克風(fēng)530。聲音生成設(shè)備510包括聲學(xué)設(shè)備5?？梢栽陔娮釉O(shè)備500上設(shè)置用戶接口 520，以允許用戶在寬波束音頻模式或窄波束音頻模式之間選擇。圖9示出在圖8的電子設(shè)備中的各個(gè)組件的示例性設(shè)置。如圖9所示，電子設(shè)備 500包括用于選擇音頻模式的用戶接口 520。用戶接口 520連接至模塊200中的處理IC 220(見圖5)。電子設(shè)備500還包括顯示設(shè)備，例如液晶顯示板502。電子設(shè)備500可用作通信裝置，例如移動(dòng)終端，其具有例如經(jīng)由天線544發(fā)送和接收信號(hào)的收發(fā)器M0。綜上，本發(fā)明提供了生成可聽聲音的方法和裝置。該裝置在相同結(jié)構(gòu)組件中組合用于傳統(tǒng)揚(yáng)聲器和定向揚(yáng)聲器的變換器。在本發(fā)明中，揚(yáng)聲器的變換器以這樣的方式工作， 其低頻率特征滿足傳統(tǒng)揚(yáng)聲器的需求，而變換器的自然頻率之一位于超聲范圍內(nèi)。由此，當(dāng)變換器(或變換器陣列)的輸入激勵(lì)信號(hào)是傳統(tǒng)音頻信號(hào)時(shí)，變換器可通過在其低頻率范圍上工作生成傳統(tǒng)音頻波。另一方面，當(dāng)變換器(或變換器陣列)的輸入信號(hào)是由用于創(chuàng)建更好方向性的音頻信號(hào)調(diào)制的超聲信號(hào)時(shí)，可通過在所述的超聲范圍內(nèi)的、變換器的特定自然頻率附近工作來生成超聲信號(hào)；然后在空氣中超聲波的非線性交互可再現(xiàn)定向可聽聲音。因此，可通過相同變換器(或變換器陣列)實(shí)現(xiàn)具有傳統(tǒng)揚(yáng)聲器和定向揚(yáng)聲器功能的揚(yáng)聲器。根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，可自動(dòng)或手動(dòng)執(zhí)行音頻模式的選擇。例如，處理IC 220(圖幻可被配置為，當(dāng)聲學(xué)設(shè)備開始生成聲音時(shí)，將聲學(xué)模式缺省地設(shè)置為窄波束音頻模式。然后，用戶決定是否保持窄波束音頻模式不變或?qū)⑵淝袚Q至寬波束音頻模式?；蛘?，該處理IC被編程為基于聲音生成事件的特性或設(shè)備的使用情況選擇音頻模式。例如，當(dāng)電子設(shè)備500(例如移動(dòng)終端)接收電話呼叫時(shí)，該處理IC將自動(dòng)選擇窄波束音頻模式。但是，如果用戶打開MP3程序收聽音樂或播客(podcast)，則自動(dòng)選擇寬波束音頻模式。然后， 用戶決定是否改變當(dāng)前音頻模式。用戶可通過用戶接口 210改變或選擇音頻模式。應(yīng)注意，根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例，因?yàn)槿鐖D5所示，變換器或變換器陣列250同時(shí)從常規(guī)放大器242和超聲放大器244接收電信號(hào)，因此電子設(shè)備500允許用戶將重放設(shè)置為同時(shí)?；蛘撸娮釉O(shè)備500可具有兩個(gè)或更多變換器或變換器陣列，以在三個(gè)或更多模式下生成聲音。如圖10所示，聲音生成模塊200’可用在例如移動(dòng)終端(見圖8和9)的裝置中。模塊200’包括移動(dòng)設(shè)備處理IC 220，其被配置為從用戶接口 210接收信息或命令。 處理IC 220包括專用集成電路(ASIC)多媒體芯片222和ASIC系統(tǒng)芯片230。ASIC多媒體芯片222可被配置為從例如另一移動(dòng)站或多媒體流源、或從其自身音頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或生成模塊接收音頻數(shù)據(jù)。ASIC系統(tǒng)芯片230可被配置為控制多個(gè)常規(guī)放大器M2、多個(gè)波束形成數(shù)據(jù)信號(hào)處理器234、多個(gè)超聲放大器M4、和多個(gè)變換器或變換器陣列250。由此，聲音生成模塊200’可用于在至少三個(gè)不同模式下重放1)使得兩個(gè)變換器250同時(shí)生成寬波束音頻聲音；2)使得兩個(gè)變換器250同時(shí)生成窄波束音頻聲音；以及3) 一個(gè)變換器250生成窄波束音頻聲音，而另一變換器250同時(shí)生成寬波束音頻聲音。來自不同變換器的聲音可能相同或不同。聲音可以是例如立體聲。例如，模式選擇可通過來自ASIC多媒體芯片222的信號(hào)223實(shí)現(xiàn)。允許用戶決定選擇何種模式。因此，盡管針對(duì)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以在形式和細(xì)節(jié)上做出以上和各個(gè)其他改變、省略和偏離。
權(quán)利要求
1.一種裝置，包括聲學(xué)組件，被配置為在低頻率范圍內(nèi)或在高頻率范圍內(nèi)生成聲波，所述低頻率范圍包括音頻范圍的至少一部分，以及所述高頻率范圍包括比音頻范圍更高的頻率范圍。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分， 以及所述聲學(xué)組件包括變換器，被配置為接收電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分， 以及所述聲學(xué)組件包括變換器陣列，被配置為接收電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
4.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述電信號(hào)包括在所述超聲頻率范圍內(nèi)由載波信號(hào)調(diào)制的可聽信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述變換器還被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，還包括可偏斜組件，耦合至所述變換器，用于響應(yīng)于所述振動(dòng)生成所述聲波。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述聲學(xué)組件包括襯底，具有第一面和相反的第二面，其中第二面包括在所述襯底上限定可偏斜區(qū)域的腔；壓電層；以及電極對(duì)，耦合至所述壓電層，所述電極被設(shè)置為接收電信號(hào)，以使得所述壓電層振動(dòng)， 以及其中所述可偏斜區(qū)域的一部分聲學(xué)耦合至所述壓電層，用于響應(yīng)于所述壓電層的振動(dòng)生成所述聲波。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分， 以及其中所述壓電層被配置為在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成所述振動(dòng)。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述壓電層還被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)振動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述聲學(xué)組件包括襯底，具有第一面和相反的第二面，其中第二面包括腔陣列，每個(gè)腔在所述襯底上限定可偏斜區(qū)域；多個(gè)壓電層段；以及電極對(duì)，耦合至所述壓電層，所述電極被設(shè)置為接收電信號(hào)，以使得所述壓電層振動(dòng)， 以及其中所述可偏斜區(qū)域的每個(gè)聲學(xué)耦合至所述壓電層之一，用于響應(yīng)于所述壓電層的振動(dòng)生成聲波。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其中所述壓電層還被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)振動(dòng)。
12.如權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述襯底包括硅襯底。
13.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中所述可偏斜組件被配置為當(dāng)所述變換器在所述超聲頻率范圍內(nèi)生成振動(dòng)時(shí)生成可聽聲音。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述聲學(xué)組件可操作在第一音頻模式下以在所述低頻率范圍內(nèi)生成所述聲波，以及可操作在第二音頻模式下以在所述高頻率范圍內(nèi)生成所述聲波，所述裝置還包括處理器，耦合至所述聲學(xué)組件，用于在所述第一音頻模式和所述第二音頻模式之間選擇。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，還包括用戶接口，耦合至所述處理器，用于在所述第一音頻模式和所述第二音頻模式之間選擇。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，包括移動(dòng)終端。
17.如權(quán)利要求6所述的裝置，還包括第二聲學(xué)組件，被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)或在所述高頻率范圍內(nèi)生成其他聲波， 以及所述第二聲學(xué)組件包括第二變換器，被配置為接收其他電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述其他電信號(hào)生成其他振動(dòng)，以及第二可偏斜組件，耦合至所述第二變換器， 用于基于所述其他振動(dòng)生成其他聲波，其中所述聲學(xué)組件可在各個(gè)聲音模式下操作，所述聲音模式包括在所述低頻率范圍內(nèi)生成聲波的第一音頻模式以及在所述高頻率范圍內(nèi)生成聲波的第二音頻模式，以及其中所述第二聲學(xué)組件可在各個(gè)其他聲音模式下操作，所述其他聲音模式包括在所述低頻率范圍內(nèi)生成其他聲波的第一音頻模式以及在高頻率范圍內(nèi)生成其他聲波的第二音頻模式，所述裝置還包括處理器，耦合至所述聲學(xué)組件和所述其他聲學(xué)組件，用于選擇聲音模式和其他聲音模式的不同組合。
18.一種方法，包括提供聲學(xué)組件，其被配置為在低頻率范圍內(nèi)或在高頻率范圍內(nèi)生成聲波，所述低頻率范圍包括音頻范圍的至少一部分，以及所述高頻率范圍包括比所述音頻范圍更高的頻率范圍；以及激勵(lì)所述聲學(xué)組件，用于在所述低頻率范圍內(nèi)或在所述高頻率范圍內(nèi)生成聲波。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分，以及所述聲學(xué)組件包括變換器，被配置為接收電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分，以及所述聲學(xué)組件包括變換器陣列，被配置為接收電信號(hào)，用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括在所述超聲頻率范圍內(nèi)由載波信號(hào)調(diào)制可聽信號(hào)，以生成所述電信號(hào)。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述變換器還被配置為在所述低頻率范圍內(nèi)基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，還包括將可偏斜組件耦合至所述變換器，用于響應(yīng)于所述振動(dòng)生成所述聲波。
24.—種裝置，包括用于在低頻率范圍和高頻率范圍內(nèi)生成振動(dòng)的裝置，所述低頻率范圍包括音頻范圍的至少一部分，以及所述高頻率范圍包括比音頻范圍更高的頻率范圍；以及用于響應(yīng)于所述振動(dòng)生成聲波的裝置。
25.如權(quán)利要求M所述的裝置，其中所述高頻率范圍包括超聲頻率范圍的至少一部分，以及其中所述用于生成振動(dòng)的裝置包括一個(gè)或多個(gè)變換器，被配置為接收電信號(hào)，用于基于所述電信號(hào)生成振動(dòng)。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，還包括用于在所述超聲頻率范圍內(nèi)由載波信號(hào)調(diào)制可聽信號(hào)以生成所述電信號(hào)的裝置。
全文摘要
一種裝置使用變換器在超聲頻率范圍內(nèi)和在音頻范圍內(nèi)生成振動(dòng)。薄膜或懸臂結(jié)構(gòu)耦合至變換器，以生成聲波。當(dāng)振動(dòng)在音頻范圍內(nèi)時(shí)，薄膜結(jié)構(gòu)像傳統(tǒng)揚(yáng)聲器那樣工作。當(dāng)振動(dòng)在超聲頻率范圍內(nèi)時(shí)，通過音頻信號(hào)調(diào)制超聲信號(hào)，以創(chuàng)建更好的方向性。由于超聲波在空氣中的非線性交互，在超聲頻率范圍內(nèi)的聲波可再現(xiàn)定向可聽聲音。
文檔編號(hào)H04R17/00GK102165791SQ200980137699
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月26日
發(fā)明者A·薩羅, C·蔡, J·努爾米寧, K·奧茲卡恩, L·徐, X·王 申請(qǐng)人:諾基亞公司