重庆时时彩pc蛋蛋计划 www.jpkdng.com.cn  ?。悍⑾址凍氡痙⑾執我∫羝凳涑齙牡繾由璞趕喙?,出格是定向揚聲器。相關手藝申明手機和其它無線通信設備已成為我們糊口中不成或缺的一部門。然而,陪伴這些設備的敏捷激增而來的還有各類問題和挑和。例如,仍然需要改良使諸如手機如許的無線通信設備能被免持利用的方式。讓手機利用者能更便利地進行對話,而不需要正在的耳朵上放置,同時還連結必然程度的現私性。我們有相當大一部門生齒有某種程度的失聰。故仍需要提高手藝程度來幫幫那些有輕度或中度聽力妨礙的人們。音頻系統,如立體聲系統(stereosystem)、DVD播放器以及電視,一般而言是向一個以上的用戶供給音頻聲音。對這些系統來說,也需要改良方式只面向特定的領受者供給聲音,而削減對四周其它不單愿聽到這些聲音的人群的干擾。此外,還需要加強正在音頻系統到離系統有段距離的小我音頻設備間進行音頻聲音的無線傳送之方式。

  本發現的一些實施例是成立正在定向揚聲器的根本上的。該揚聲器發出的音頻信號能夠通過超聲波信號正在空氣中的轉換來發生。分歧的實施例能使用正在浩繁分歧范疇,例如手機、幫聽器、便攜式電子設備,以及系統。這些實施例可以或許針對利用者的聽力特點被小我化,或者針對利用的噪聲程度進行調整。一個實施例可合用于無線通信系統,如手機。這一系統能夠包羅一個接口單位和一個根基單位。從揚聲器發出的音頻信號能夠通過免持體例接聽,同時還加強了現私性。該接口單位能夠附著正在利用者肩膀處衣服上或間接正在衣服里面,如許揚聲器發出的音頻信號就能傳入到用戶的一只耳朵。另一實施例是供給一個聽力加強系統,其以一個定向揚聲器位根本,實現利用者的聽力加強。該系統能夠包羅一個具有定向揚聲器和麥克風的接口單位。此中,麥克風捕獲輸入音頻信號,再轉換為超聲波信號。揚聲器則傳送這些超聲波信號,再正在空氣曲達換為音頻輸出信號。為了提高利用者的聽力,至多一部門音頻輸出信號的功率該當比輸入信號的為高?;謖庖幌低?,利用者的耳朵能夠不必被塞上任何物體,從而避免了煩人的耳朵閉塞感。和現有的幫聽設備比擬,這一系統相當廉價。例如,它不需要為小我量身度制耳模?;褂幸桓鍪凳├欽詒閾降繾由璞?,如掌上機,中利用定向揚聲器,以一種標的目的的體例來指導音頻輸出。故音頻輸出獲得某一種程度的現私,別的用戶不需要佩帶聽筒或,也不需要把揚聲器貼著耳朵,如許就使利用者的雙手得以。定向揚聲器能夠和便攜式電子設備集成正在一路,也可選擇附著或毗連到便攜式電子設備。一個實施例是涉及定向音頻設備,如系統,它針對那些情愿收聽音頻輸出的人(一個或多個)供給音頻輸出的定向傳送。如許,其他不單愿聽到這些音頻輸出的人則不會較著領受到音頻輸出,故幾乎不受這些他們不需要的音頻聲音的干擾。這種定向音頻設備包含一個定向揚聲器。音頻輸出的很多屬性能夠通過利用者或丈量來節制。這些屬性包羅波束寬度、波束標的目的、隔音程度或現私性,以及音頻輸出的音量。音頻輸出還能夠被小我化或按照設備四周的音頻前提調整。能夠采用多種方式來節制這些屬性或特征。例如,分段或彎曲揚聲器的概況,改變超聲波頻次,調理各個揚聲器部件的相位,或者拉長揚聲器發射概況到空間之前超聲波徑長度。此外,也能夠操縱一個以上的揚聲器來發生立體效應。本發現另一個實施例,包羅以無線體例從音頻系統向小我音頻設備傳送音頻聲音的手藝。這些手藝讓小我音頻設備利用者正在挪動形態中也仍然可以或許獲得音頻聲音。按照本發現的一方面,無線適配器能夠用做音頻系統的售后市場批改(aftermarketmodification)。下面將連系示圖,通過舉例闡明本發現的道理,細致描述本發現的其它方面和劣勢。附圖簡述通過下面的細致描述,輔以示企圖,此中包羅參考數字標定、布局要素等,將能夠更容易地輿解本發現的道理,圖1顯示了本發現的一個實施例,一個根基單位取一個定向揚聲器及一個麥克風相毗連。圖2是本發現之定向揚聲器的特征例示。圖3是本發現的音頻信號標的目的設置的機制例示。圖4A顯示了本發現的一個閃爍式光柵(Blazedgrating)實施例。圖4B顯示了本發現中指導音頻信軍號度的一個楔片實例。圖5顯示了本發現中發生定向音頻信號之設備的可控相位陣列(steerablephasearray)的一個例子。圖6是本發現中附著正在用戶衣服上的接口單位的一個例子。圖7例示了本發現中將接口單位毗連正在用戶衣服中的機制道理。圖8例示了本發現中正在接口單位和根基單位之間的各類分歧毗連手藝。圖9例示了本發現中無線通信系統的各類附加屬性。圖10例示了本發現利用的電源之屬性。圖11A是采用本發現實施例的免持電線B是采用本發現的雙模式德律風的模式從動選擇的分歧手藝示例。圖12顯示了本發現的接口單位的分歧實施例。圖13例示了本發現的各類附加使用。圖14圖示了本發現的另一個實施例。圖15顯示的是佩帶本發現某實施例的一個用戶。圖16顯示的是本發現的關于頻次相依放大的分歧實施例。圖17顯示了本發現的關于校準的一些實施例。圖18A顯示了本發現的關于功率辦理的一些實施例。圖18B顯示了具有電毗連的接口單位的實施例。圖19A-19C顯示了本發現中關于麥克風的分歧實施例。圖20例示了本發現的實施例,它們也可當做電線是本發現一個實施例的呼叫處置流程圖。圖22是本發現相關提高現私性的一些實施例。圖23例示本發現通過無線或毗連從其它儀器領受音頻信號的多個實施例。圖24A是按照本發現的一個實施例,集成有定向揚聲器的挪動電線B是按照本發現的另一個實施例,具有集成定向揚聲器的翻蓋式挪動電線是按照本發現的一個實施例,集成有定向揚聲器的掌上電腦(personaldigitalassistant,PDA)的透視圖。圖26按照本發現的一個實施例,具備無線通信功能的電子設備之方框圖。圖27A是按照本發現的一個實施例,定向音頻轉換安拆的方框圖。圖27B是按照本發現的一個實施例,一個預處置器的方框圖。圖27C是按照本發現的一個實施例,一個預處置器的評估電的方框圖。圖28例示了按照本發現,定向揚聲器特征的分歧實施例。圖29是按照本發現的一個實施例,音頻信號處置的流程示企圖。圖30是按照本發現的一個實施例,揚聲器選擇處置的流程示企圖。圖31的示企圖列出了一些做為揚聲器選擇根據典型前提的例子。圖32A是根據本發現的一實施例,具有可附接定向揚聲器的掌上電腦的透視圖。圖32B是根據本發現的另一實施例,具有可附接定向揚聲器的掌上電腦的透視圖。圖33根據本發現的一個實施例,具有另一個可附接定向揚聲器的挪動電線是一描述取本發現相關的附加使用之多個例子的示企圖。圖35是按照本發現的一個實施例,取一個音頻系統相毗連的定向音頻發送設備的方框圖。圖36A是按照本發現的一個實施例,定向音頻發送設備的方框圖。圖36B按照本發現的另一個實施例,定向音頻發送設備的方框圖。圖37A的示企圖闡示了合用于本發現的分歧實施例的安拆的例子。圖37B是一個具代表性的平面示企圖,顯示了本發現的一個使用。圖38是按照本發現的一個實施例,定向音頻發送處置的流程示企圖。圖39是按照本發現,受限音頻輸出信號的屬性例示。圖40是另一個平面示企圖的例子,顯示了本發現的一個使用。圖41是按照本發現的另一個實施例,定向音頻發送處置的流程示企圖。圖42A是按照本發現的又一個實施例,定向音頻發送處置的流程示企圖。圖42B是按照本發現的一個實施例,調適處置的流程示企圖。圖42C是按照本發現的一個實施例,音頻小我化處置的流程示企圖。圖43A是按照本發現的一個實施例,超聲波換能器的透視圖。圖43B的示企圖闡示了按照本發現的一個實施例的超聲波換能器,其發生波束做為音頻輸出。圖43C-43D圖示了本發現的定向揚聲器被分段的兩個實施例。圖43E-43G顯示了按照本發現的一個實施例,分歧載波頻次的波束寬度的變化。圖44A-44B是本發現的兩個實施例的示企圖,彎曲定向揚聲器概況以擴展波束。圖44C顯示了按照本發現的一個實施例,基于一凸面反射鏡的波束擴展。圖45A-45B顯示了本發現的兩個實施例,其定向揚聲器具有分段的彎曲概況。圖46A和46B示意了按照本發現的分歧實施例,正在一個機頂盒中,具有定向音頻發送設備的音頻系統的透視圖。圖47是按照本發現的一個實施例,一個??厴璞傅耐甘油?。圖48A-48B顯示了本發現的兩個實施例,它們答應超聲波信號正在發射入空間以前多次來回彈射的定向音頻發送。圖49顯示了按照本發現的一個實施例,兩個間離隔來的發生立體效應的定向音頻發送設備。圖50是按照本發現的一個實施例,一個??匾羝搗⑺拖低車姆嬌蟯?。圖51是按照本發現的另一個實施例,一個??匾羝搗⑺拖低車姆嬌蟯?。圖52是按照本發現的又一個實施例,一個??匾羝搗⑺拖低車姆嬌蟯?。圖53是例示本發現分歧實施例的利用的構扶植置裝備擺設示企圖。圖54是按照本發現的一個實施例,一個??匾羝搗⑺拖低車牧鞒淌酒笸?。圖55A是按照本發現的一個實施例,一個調適處置的流程示企圖。圖55B是按照本發現的一個實施例,音頻小我化處置的流程示企圖。圖56A-B例示的是按照本發現一個實施例的超聲波換能器。圖57是向感樂趣的用戶供給定向音頻發送的音頻系統之透視圖。具體實施例體例下面會商本發現的各個實施例,拜見圖1至57。然而,本范疇的手藝人員將能很容易地認識到這里給出的關于這些示圖的細致描述是出于注釋目標,本發現是超出這些無限的實施例的。本發現的一個實施例是供給更好的免持利用方式的無線通信系統。這一無線通信系統能夠是,例如,手機。圖1顯示了按照本發現的一個實施例,無線的方框圖。該無線包羅定向揚聲器16和麥克風18。定向揚聲器16發生定向音頻信號。按照根基小孔天線理論(apertureantennatheory),象定向揚聲器如許的聲源的角波束寬度θ大約為λ/D,這里θ是角半幅全寬(FWHM),λ是波長,D是小孔曲徑。為簡化起見,假設小孔是圓形的。對于通俗的可號來說,頻次從幾百赫茲,如500赫茲,到幾千赫茲,如5000赫茲。因為聲音正在空間中的速度c為340米/每秒,通俗可號的波長λ大約正在70厘米至7厘米之間。對小我使用或便攜式使用而言,揚聲器的大小可正在幾厘米數量級內。按照聲波波長弘遠于幾厘米,如許的揚聲器就差不多是全標的目的的,也就是說,該聲源幾乎向所無方向平均地發射能量。若利用者需要現私,這就不是期望的成果,由于一個全方位聲源意味著正在任何標的目的上都可能被人截取音頻信號。要加強聲源的定向性(directivity),一種處理方案是減小聲波波長,但這可能使聲頻超出可聽范疇。另一種手藝被稱為參數聲學(parametricacoustics)。參數聲算(Parametricacousticoperation)已有前人闡述,例見下列出書物“ParametricAcousticArray(參數聲學陣列)”,P.J.Westervelt,inJ.,Acoust.Soc.Am.,Vol.35(4),pp.535-537,1963;“PossibleExploitationofNon-LinearAcousticsinUnderwaterTransmittingApplications(水下傳輸使用中的非線性聲學的可能開辟)”,H.O.Berktay,inJ.SoundVib.Vol.2(4)435-461(1965);以及,“ParametricArrayinAir(空氣中的參數陣列)”,Bennettetal.,inJ.Acoust.Soc.Am.,Vol.57(3),pp.562-568,1975。正在一個實施例中,假設可聽聲波信號為f(t),這里f(t)是一帶限信號,好比頻次從500Hz到5,000Hz。通過正弦調制發生調制信號f(t)sinωct來驅動聲波換能器。載波頻次ωc/2π該當比f(t)的最高的頻次成份大得多。正在一個載波是超聲波的例子中,其聲波換能器該當正在ωc點具有腳夠的帶寬來籠蓋輸入信號f(t)的頻帶。信號f(t)sinωct從換能器發射出之后,正在空氣中進行非線性解調,獲得一個可號E(t),這里,E(t)∝2/t2[f2(τ)]此中τ=t-L/c,L是聲波發生源和聲波領受處之間的距離。正在本例中,被解調的音頻信號取調制包絡f(t)平方的二次時間導數成反比。為了更精確地求得音頻信號f(t),正在將信號輸入到換能器之前,可采用各類方式對原始音頻信號進行預處置。每一種方式皆有其特點和劣勢。B.A.Davy正在1972年他的大學奧斯丁分校(U.T.Austin)碩士論文“AcousticSelf-demodulationofPre-distortedCarriers(事后失實載波的聲自解調)”中闡述了此中一種預處置方式。該文引見的手藝對信號f(t)求兩次積分,再對成果求平方根,然后再乘以正弦載波sinωct,最初獲得的信號被使用到換能器中。正在如許的處置過程中,可能發生f(t)的無限次諧波,并且無限傳輸帶寬可能發生失實。另一種預處置方式的描述見“TheaudiospotlightAnapplicationofnonlinearinteractionofsoundwavestoanewtypeofloudspeakerdesign(聚音器聲波的非線互感化正在一種新型揚聲器設想中的使用)”一文(由Yoneyamaetal.著,美國聲學協會1983年5月Vol.73(5),pp.1532-1536)。這種預處置方式依賴雙邊帶(DSB)調制。假設S(t)=1+mf(t),這里m是調制因子。S(t)sinωct被用來取代f(t)sinωct驅動聲波換能器。故有下式成立,E(t)∝2/t2[S2(τ)]∝2mf(τ)+m22/t2[f(τ)2].第一項供給原始音頻信號。但做為DSB調制的成果,第二項將發生不單愿呈現的失實。減小失實的方式之一是降低調制因子m。不外,降低調制因子m也可能會使系統的總體功率效率(powerefficiency)降低。正在1984年第10屆國際非線性聲學會議文獻中,Kamakuraetal所著的“Developmentoparametricloudspeakerforpracticaluse(現實使用上的參數揚聲器開辟)”(pp.147-150)一文引見了另一種預處置方式,它能夠消弭那些不合乎要求的項。它通過定義S(t)=[1+mf(t)]1/2,利用一種批改調幅(modifiedamplitudemodulation,MAM)手藝。也就是說,解調信號E(t)∝mf(t)。MAM信號的平方根包絡運算能夠添加S(t)的帶寬,而且可能需要一個無限傳輸帶寬來進行無失實解調。正在“SuitableModulationoftheCarrierUltrasoundforaParametricLoudspeaker(參數揚聲器的超聲載波的恰當調制)”(Acoustica,Vol.23,pp.215-217,1991)一文中,Kamakuraetal.引見了另一種預處置方案,稱為“包絡調制”。正在這種方案中,S(t)=[e(t)+mf(t)],這里e(t)是f(t)的包絡。采用這種方案,發射功率降低了64%以上,而且失實比雙邊帶(DSB)或單邊帶(SSB)調制更好,詳見“Self-demodulationoplane-wave—Studyonprimarywavemodulationforwidebandsignaltransmission(平面波的自解調-寬帶信號傳輸中的從波調制研究)”一文(由Aokietal.,J.Acoust.Soc.Jpn.著,Vol.40,pp.346-349,1984)?;氐獎甑哪康男曰疤?,取原始聲波信號f(t)比擬,被調制的信號S(t)sinωct或f(t)sinωct具有更好的標的目的性,由于ωc高于可聽頻次。例如,ωc能夠等于2π×40kHz,但嘗試顯示ωc的取值范疇為可從2π×20kHz到跨越2π×1MHz。不外一般而言,因為正在較高載波頻次處,聲波接收也較高,故ωc不宜選擇得過高。總之,當ωc等于2π×40kHz時,被調制信號的頻次比可聽頻次高峻約10倍。這就使得小面積的發射源(例如曲徑為2.5厘米)成為適合于寬范疇音頻信號的定向器件。正在一個實施例中,選擇準確的工做載波頻次ωc需要考慮到諸多要素,例如·為了降低大致取ωc2成反比的聲波衰減(Acousticattenuation),載波頻次ωc不應當太高?!こㄊ腇WHM該當腳夠大,例如25度,以腳夠籠蓋佩帶便攜式設備的利用者的頭部動做范疇,并通過波束擴展降低超聲波強度?!の吮苊飪贍艿賈掄穹ǘ慕⌒в?,發射設備和領受處之間的距離r該當大于0.3×R0,這里R0是瑞利距離,定義為(發射面積/λ)。例如,當FWHM等于20度時,θ=λ/D=(c2π/ωc)/D~1/3。假設D等于2.5厘米,ωc為2π×40kHz。從上式的關系中可以或許看出,超聲波束的定向性能夠通過改變載波頻次ωc來調理。若是選擇孔徑較小的聲波換能器,定向性可能降低。此外還需留意,由聲波換能器發生的功率一般取孔的面積成反比。正在上述例子中,瑞利距離R0為57毫米擺布。因而,正在一個實施例中,孔徑較小的揚聲器16通過調制過的超聲波信號也能夠發生定向音頻信號。這些調制過的信號能夠正在空氣中被解調,從而發生音頻信號。如許,即便是從一個數厘米量級的小孔發射,揚聲器也可發生定向音頻信號。如許就使得定向音頻信號能夠被指定正在需要的標的目的上。以上曾經有一些描述關于經解調超聲波信號發生音頻信號的例子。不外音頻信號也能通過混頻兩個超聲波信號來發生,二者的差頻便是該音頻信號。圖2例示了一個定向揚聲器的各類特征。例如,該定向揚聲器能夠是圖1中示意的定向揚聲器16。它能夠采用一種壓電薄膜。這一壓電薄膜能夠被淀積正在一塊由很多圓柱管構成平板上。美國專利號No.6,011,855描述了該種器件的的一個實例,此實例可做為參考之用。此薄膜能夠是聚二氟乙烯(polyvinylidienedi-fluoride,PVDF)膜,并可通過金屬電極偏置(biased)。這層薄膜能夠貼正在或粘合正在帶圓柱管的整個平板上。所有這些管子的總發射概況積的大小正在載波或超聲波信號的幾個波長的數量級內。通過電極將恰當的電壓加到壓電薄膜上,使薄膜振動發生被調制過的超聲波信號。這些信號惹起封鎖的圓柱管諧振。超聲波信號從薄膜發射出去后,通過非線性夾雜正在空氣中解調,發生音頻信號。舉一個例子,壓電薄膜厚度可認為28微米擺布;圓柱管的曲徑是9/64英寸,圓柱管核心間隔0.16英寸,構成的諧振頻次約為40kHz。當超聲波信號次要正在40kHz擺布時,定向揚聲器的發射概況面積大約為2厘米×2厘米大小。由定向揚聲器發生的超聲波功率現實上絕大部門都能夠被正在一個圓錐體的范疇中。為了計較這個圓錐體內的超聲波能量的大小,例如,粗略估算,假設(a)發射概況是一個曲徑為2.8厘米的平均圓孔,(b)該超聲波信號波長為8.7毫米,(c)所有的能量都集中正在前半球,那么包含正在這一從瓣的半幅全寬(FWHM)內的量大約為超聲波能信號總能量的97%,而從瓣的從零值到零值(fromnulltonull)范疇間包含的能量大約為超聲波能信號總能量的97.36%。雷同地,仍然是粗略估算,若是孔的曲徑減小到1厘米,則包含正在從瓣的半幅全寬內的能量大約是超聲波能信號總能量的97.2%,而從瓣的從零值到零值范疇間包含的能量大約為超聲波能信號總能量的99%?;贗凡慰佳溝綾∧さ睦?,信號波束的半幅全寬(FWHM)大約為24度。假設如許一個定向揚聲器16被安設正在利用者肩膀的衣服上。揚聲器的輸出指向利用者一邊耳朵的標的目的,假設利用者肩膀取耳朵間距離為8英寸。由定向揚聲器發射概況發生的音頻信號的能量,現實上有75%以上被正在一個圓錐體的范疇中。這個圓錐體的頂規矩在揚聲器上,啟齒規矩在利用者耳朵的處。圓錐體啟齒端的曲徑,或者說正在耳朵附近的圓錐體的曲徑,小于4英寸。正在另一個實施例中,定向揚聲器能夠由雙晶壓電換能器(bimorphpiezoelectrictransducer)制做而成。該換能器能夠具有曲徑大約1厘米的圓錐體。正在又一個實施例中,定向揚聲器能夠是一個磁換能器。此外,還有一個實施例,其定向揚聲器不發生超聲波信號,而是間接發生音頻信號;這一揚聲器包羅一個喇叭或者圓錐體的實體來指導音頻信號。正在另一個實施例中,定向揚聲器的功率輸出通過提高傳輸效率(例如解調或混頻效率)而提高。如“PossibleexploitationofNon-LinearAcousticsinUnderwaterTransmittingApplications(水下傳輸使用中非線性聲學的可能性開辟)”(H.O.Berktay,inJ.SoundVib.Vol.2(4)435-461,1965)一文所描述的,按照Berktay的推算公式,輸出音頻功率取混頻或解調媒質(demodulationmedium)的非線性系數成反比。如前面所注釋,正在一個實施例中,基于參數聲學手藝,定向音頻信號是能夠發生的。圖3展現了將超聲波信號定向的機械布局道理的一些例子。它們代表著分歧的指導方式,例如,能夠操縱光柵、韌性導線(malleablewire)或楔片(wedge)。圖4A顯示了具有一個閃爍式光柵的定向揚聲器50的一個實施例。例如,揚聲器50適合用做定向揚聲器16。揚聲器50的每一個發射器件,好比52和54,都能夠是壓電器件或其它類型的揚聲器,被置于各個階梯上。正在一個實施例中,各個發射器件的所有發射概況的總和能夠達到超聲波信號的幾個波長的數量級大小。正在另一個實施例中,每一個發射器件能夠被完全不異的超聲波信號所驅動,該超聲波信號具有恰當的延遲,使發射波正在閃爍法線發生無益的,這個標的目的取光柵正交垂曲。這雷同于相位陣列的波束節制(beamsteering)運做,能夠通過一個延遲矩陣(delaymatrix)來實現。正在相鄰發射概況之間的這種延遲能夠近似暗示為h/c,這里h為光柵每一個階梯的高度。簡化信號處置的一種方式是把每一個光柵階梯的高度設置為超聲波或載波波長的整數倍,并且所有的發射器件都由統一個超聲波信號來驅動?;詮庹げ季?,虛擬音頻源的陣列標的目的是閃爍法線?;謊災?,這種階梯式的布局可以或許設置音頻信號的標的目的。正在圖4A所示的例子中,有三個發射器件或揚聲器,每一階梯上一個。總的發射概況是這三個器件的發射概況相加之和。標的目的取程度面標的目的近似成45度角。每一個揚聲器的厚度都能夠小于超聲波波長的一半。若是超聲波的頻次為40kHz,則該厚度可為大約4毫米。把音頻信號指向特定標的目的的另一種方式是把本發現的一個定向揚聲器定位正在一根韌性導線的結尾。利用者能夠彎曲該導線來調理音頻信號的標的目的。例如,若是揚聲器被放置正在利用者的肩膀上,這一利用者就能夠彎曲導線以使揚聲器發生的超聲波信號指向利用者取揚聲器附近的耳朵處?;褂辛硪恢址絞?,即把揚聲器器件定位正在一塊楔片上。圖4B顯示了帶揚聲器77的楔片75的例子。楔片取程度標的目的的角度大約正在40度擺布。這就使得音頻信號的標的目的79被設置為取程度標的目的成大約50度。正在一個實施例中,超聲波信號通過各個零丁器件的可控相位陣列發生,例示拜見圖5。它們通過器件的無益發生定向信號。通過改變器件陣列間的相對相位來對信號波束進行節制。改變一個標的目的上的相位的方式之一是操縱一維移位寄放器陣列。每一個寄放器對超聲波信號的移位量或延遲量都是不異的。這一陣列可以或許通過改變移位寄放器的時鐘頻次來節制波束。這些移位寄放器被稱做“x”移位寄放器。為了也能正在一個正交的標的目的上節制波束,一種方式是設置第二組移位寄放器,這組寄放器由第二個可變頻次時鐘來節制。這第二組寄放器,稱做“y”移位寄放器,被分為很多個寄放器子集。每一個子集都能夠是一個移位寄放器陣列,每一個陣列都取一個“x”移位寄放器相毗連。通過改變第二個可變頻次時鐘的頻次,能夠節制正在正交標的目的上的波束。例如,如圖5所示,該聲相位陣列(acousticphasearray)為4×4的揚聲器設備陣列。正在這個聲相位陣列中,各個器件都是不異的。好比,這些器件能夠曲直徑7毫米的發射器雙晶壓電器件,或曲直徑7毫米的發射器。這一陣列的總體尺寸能夠正在2.8厘米×2.8厘米擺布。載波頻次能夠設置為100kHz。每一個雙晶壓電器件的驅率都低于0.1W。該陣列是平面的,但每一個雙晶壓電器件都指向利用者的耳朵,例如,其標的目的取陣列的法向標的目的成45度角。每一個的雙晶壓電器件的從瓣半幅全寬(FWHM)大約正在0.5弧度擺布。能夠有4個“x”移位寄放器。每一個“x”移位寄放器都能被毗連到一個有4個“y”移位寄放器的陣列中,從而成立起一個4×4的移位寄放器陣列。當時鐘運轉頻次可認為大約10MHz(每一移位100納秒)。超聲波信號能夠以數字格局被傳輸,并通過必然數量的移位寄放器被延時。假定從耳朵到陣列的距離大約是20厘米,陣列中每一個器件的從瓣正在耳朵四周的籠蓋面積范疇粗略為10厘米×10厘米。由于利用者頭部的勾當范疇可能跨越10厘米×10厘米,信號波束正在每一個標的目的上大約能夠調0.5弧度。這等效于該相位陣列一個標的目的上最大相對時間延遲為40微秒,或者是每一器件的延遲為5微秒。對一個n×n陣列而言,從每一個陣列元件發出的超聲波波束取其它波束彼此發生,發生一個波束寬度只要原波束的1/n的最終波束。正在上述例子中,n等于4,正在每個標的目的上相位陣列的波束外形變窄到1/4。這就是說,半幅全寬(FWHM)小于8度,能籠蓋的耳朵四周的面積為大約2.8厘米×2.8厘米。因為能量集中正在較小的范疇內,功率要求降低到1/n2,大大提高了功率效率。正在一個實施例中,上述陣列可以或許供給跨越90dBSPL(聲壓級)的功率。正在上述例子中,也能夠利用一個壓電薄膜器件陣列來取代雙晶壓電器件。正在一個實施例中,接口單位也能夠包羅一個可以或許對耳朵或耳道(earcanal)進行識別并定位的模式識別器件。如許,若是耳朵或耳道可以或許被識此外話,波束能夠更精確地向耳朵或耳道的啟齒處?;詒棧方謚?,超聲波信號的標的目的能夠按照模式識別方式的成果來節制。一種模式識別方式是按照熱映象來確定耳道入口。熱映象能夠通過紅感器來實現。另一種模式識別方是基于一個脈沖式紅外LED和一個用于探測的Reticon或CCD陣列。該Reticon或CCD陣列頂端可設置一個寬帶濾波器以過濾光波,該寬帶濾波器能夠是一片鍍膜玻璃。請留意,若是系統不克不及識別耳朵或耳道的,則系統能夠擴大圓錐體的范疇,或者是降低它的定向性。例如,所有的陣列元件都能發射不異的超聲波信號,無延時,但頻次降低。現私性常常是手機利用者的關心核心之一。不象音樂或視頻播放器,這些設備的利用者是被動地領受消息或節目,而利用手機的時候則是雙向通信的。正在大大都環境中,手機利用者曾經習慣了被其他人聽到本人那一部門的談話的內容。至多,他們能夠節制或調理通信中他們本人那一部門。然而,手機利用者一般不單愿其他人大白他們的整個對話。因而,對很多使用來說,至多手機的聲音輸出部門該當供給必然級此外現私性。利用這里會商的定向揚聲器,音頻信號就是定向性,因此該無線通信系統可以或許供給某種程度的現私性。圖6顯示了附著正在利用者夾克衫上的接口單位100的一個例子。該接口單位100包羅了一個定向揚聲器104和一個麥克風106。這個定向揚聲器104沿常規標的目的向利用者的耳朵發射超聲波信號。超聲波信號正在揚聲器至耳朵之間的空氣中通過夾雜或解調進行轉換。這種定向超聲波信號把大部門音頻能量正在一個指向利用者耳朵的圓錐體108中。當圓錐體108達到利用者頭部時,它的概況面積能夠被調整得比利用者的頭部更小。如許,定向超聲波信號就可以或許供給必然程度的現私性了。正在一個實施例中,或正在定向揚聲器內部,或切近該定向揚聲器,或環繞該定向揚聲器,有一個或多個附加的揚聲器器件。利用者的頭部可能會散射掉一部門領受到的音頻信號。臨近利用者的其他人也許可以或許領受到這些的信號。附加的揚聲器器件(如能夠是壓電器件)發射隨機信號干擾或這些的信號或者其它可能被發射到定向信號的圓錐體108以外的信號,以降低其他人截取到這些信號的機遇。圖7例示了若何將接口單位毗連正在利用者衣服上的機制道理。例如,接口單位能夠被集成正在利用者的衣服內,如正在衣服的外層和內層襯里之間。為了領受的功率或其它消息,該接口單位能夠具有一個從衣服的里面凸起出來的電子突起(electricalprotrusion)。正在另一個實施例中,取代集成到衣服中的方式,接口單位能夠被附著正在利用者的衣服上。例如,利用者能夠把接口單位附著正在本人的衣服上,然后開機。一旦固定好,接口單位就能夠進行免持操做了。這個接口單位能夠附著正在衣服的一條帶子,如夾克衫的肩帶上。能夠操縱夾子、別針或掛鉤進行附著。接口單位也能夠放正在一個小口袋中,這個小口袋正在好比衣服的鎖骨區域或肩膀部位,操縱某一種機制(如一種鈕扣)來進行開關操做小口袋。正在另一個例子中,接口單位和衣服上均有尼龍搭扣(Velcro),能夠實現附著。接口單位也能夠通過一條有彈性的帶子(如彈性臂帶)來附著?;蛘?,接口單位也能夠用一條鏈子掛正在利用者的脖子上,象粉飾性的項鏈一樣。正在又一個實施例中,該接口單位中能夠拆有一塊磁性物體,衣服中拆有磁鐵,能夠吸附住帶磁性的接口單位。值得留意的是,能夠把一個或多個如許的安拆連系起來以確保附著的愈加平安?;褂辛硪桓鍪凳├?,其接口單位是一次性利用的。例如,一旦能量用完了,接口單位就能夠被丟棄掉。至于接口單位和根基單位之間的毗連,圖8例示了多種分歧毗連手藝。接口單位能夠被無線或毗連到根基單位。正在無線毗連的實施例中,接口單位能夠通過藍牙、WiFi、超寬帶(UWB)或其它無線例示了本發現的無線通信系統的各類附加屬性。該系統能夠包羅附加的信號處置手藝。典型地,能夠用帶彌補或不帶彌補的單邊帶(SSB)或下邊帶(LSB)調制能夠精確。若是利用彌補,能夠按照已知手藝設置裝備擺設一個處置器(如,數字信號處置器)。其它元件或功能也能夠和該處置器集成正在一路。這能夠是用于上或下轉換的當地振蕩以及婚配電?;夭ㄏ羰忠找材芄話詬玫韁?。不外,因為揚聲器是定向的,可能不需要回波消弭電。這些附加的功能也能夠通過由處置器施行的軟件(如,固件或微碼)來實現。根基單位能夠具有一根或多根天線,用來取基坐或其它無線設備進行通信。額外的天線能夠提高天線的效率。正在接口單位取根基單位無線毗連的實例中,根基單位上的天線也能夠被用于和接口單位進行通信。正在這種環境下,接口單位可能具有一根以上的天線。天線能夠被集成到衣服中。例如,天線和根基單位能夠一路被集成到衣服中,它能夠位于衣服的背部。系統能夠具有一個最大功率節制器,以節制從接口單位發射出的最大功率量。例如,平均輸出音頻功率能夠被設置正在60dB擺布,最大功率節制器最大輸出功率正在70dB以下。正在一個實施例中,最大功率正在接口單位中,并是可調理的。無線通信系統可能是聲音啟動(voiceactivated)的。例如,一個利用者能夠用聲音指令(voicecommand)來輸入德律風號碼。消息,例如德律風號碼,也能夠被輸入到一個分隔的計較機中,然后再下載到通信系統中。利用者能夠利用聲音指令來取其它德律風成立毗連。無線通信系統能夠有一個暗示“利用中”的顯示器件(in-useindicator)。例如,若是一個系統,好比說是一部手機,正正在運轉中,而且若利用者正正在德律風上通話,則能夠正在接口單位處采用一個發光二極管做閃鮮明示。這種“利用中”顯示器件使其他人可以或許曉得利用者正正在德律風中?;褂幸桓鍪凳├?,無線通信系統的根基單位也能夠被集成到衣服中。這個根基單位能夠有一個用來互換消息的數據端口,以及一個領受供電的電源插頭。如許的一個或多個端口能夠從衣服中凸起來。圖10例示了電源的各類屬性。電源能夠是一個充電電池或非充電電池。例如,雙晶壓電器件,如日本Nicera/NipponCeramic公司的AT/R40-12P,能夠被用做構成揚聲器的揚聲器器件。它具有1000歐姆的,功耗正在毫瓦范疇。一種可以或許可儲存數百毫安小時(mAHour)能量的貨幣型電池有充腳的能源正在限制的長時間內為這一單位供電。也能夠使用其它類型的電池。電源能夠利用曲流電源。電源能夠是可附著的,或是可被集成或嵌入到利用者所穿的衣服中的。電源能夠是充電電池。正在一個實施例中,一個充電電池被集成到衣服中,其充電端口正在外。利用者能夠正在途中給電池充電。例如,若是利用者正正在開車,他能夠利用一個打火機型的充電器來為這種電池沉充電。正在另一個實施例中,電源是一個燃料電池。該電池充滿燃料,好比甲醇。已有一些關于無線通信系統是德律風,出格是可以或許免持利用的手機的實施例被描述。正在一個實施例中,無線通信系統被設想為一個免持模式電線A顯示了一個雙模德律風的實施例。正在一個通俗模式德律風中,音頻信號間接通過取德律風集成正在一路(如正在德律風機箱中)的揚聲器中發生。如許一個揚聲器凡是都定向的,或不是通過超聲波信號正在空氣中改變而發生音頻信號。正在雙模德律風中,一種模式是免持模式德律風,如上所述,另一種模式是通俗模式德律風。模式選擇能夠通過德律風上的開關來設置。正在一個實施例中,模式選擇能夠是從動的。圖11B顯示了從動選擇雙模德律風模式的分歧手藝。例如,若是這部德律風附著正在衣服上,接口單位的定向揚聲器能夠被從動啟動,該德律風就成為免持模式德律風。正在一個實施例中,能夠通過一個集成到德律風中的開關來實現從動啟動。這個開關能夠是一個磁啟動開關。例如,當這個接口單位被附著到衣服上(免持利用)時,衣服中的一塊磁鐵或一片磁化材料能夠使德律風工做正在免持模式下。當把德律風從衣服上取下時,這個磁啟動開關能夠將德律風轉為通俗德律風模式。正在另一個實施例中,這一開關是機械式的。好比,一旦接口單位被附著上,能夠用單位上的一個開/關按鈕進行機械啟動。例如,這能夠通過一個杠桿來實現,當接口單位被附著上時,該杠桿將被從動壓下。正在另一個例子中,啟動能夠成立正在標的目的性的根本上。若接口單位根基正在程度標的目的上(如,取程度標的目的的夾角正在30度以內),則德律風將免得持模式工做。反之,若是接口單位大要正在垂曲標的目的上(如,取垂曲標的目的的夾角正在45度以內),則該德律風將做為通俗模式的德律風工做。能夠操縱一個陀螺儀正在接口單位中來測定接口單位的標的目的。已有一些關于無線通信系統是具有定向揚聲器和麥克風的德律風的實施例被描述。不外,本發現也能夠使用到其它范疇中。圖12顯示了接口單位的其它實施例的例子,圖13顯示了各類附加使用的例子。接口單位能夠具有兩個揚聲器,每一個將音頻信號定向到利用者的一邊耳朵。例如,一個揚聲器能夠放正在利用者的一邊肩膀上,另一個揚聲器放正在另一邊肩膀上。如許,兩個揚聲器就可認為利用者供給立體聲效應。已有一些關于麥克風和揚聲器被一路集成到單個封拆里的實施例被描述。正在另一個實施例中,麥克風能夠是一個零丁的元件,而且也能夠被附著正在衣服上。對于毗連而言,來自根基單位的引線能夠毗連到揚聲器上,并且至多有一根引線能夠被分分開來并毗連到利用者頭部附近的麥克風上。接口單位能夠不包含麥克風。如許的無線通信系統能夠被用做音頻單位,例如MP3播放器,CD播放器或者是無線電收音機。這種無線通信系統能夠被認為是單向通信系統。正在另一個實施例中,接口單位能夠被用做一些系統的音頻輸出,例如說立體聲系統、電視或視頻機。例如,利用者正正在玩視頻。不消通俗揚聲器發射音頻信號,而是通過無線的形式把音頻信號或音頻信號的表達,傳輸到一個根基單位或接口單位。如許,利用者能夠以定向的體例聽到音頻信號,從而減小了對利用者四周里的人形成干擾的機遇。正在另一個實施例中,根基單位和接口單位都一路被集成到一路,再用和前面引見過的接口單位同樣的手藝附著正在衣服上。正在又一個實施例中,接口單位能夠包羅一個器或顯示器。利用者能夠正在公共場所收看電視或視頻節目,因為音頻信號是定向的,能夠降低對四周的干擾。對無線使用而言,視頻信號能夠用UWB(超寬帶)信號從根基單位傳輸到接口單位。根基單位也能夠具有計較系統的能力,好比正在掌上電腦(PDA)或筆記本電腦中。例如,當一個利用者正在計較系統長進行各類操做時,他能夠同時操縱接口單位免得持體例取另一個通信,手不必分開計較系統。利用者正在該計較系統上運轉軟件使用法式發生的數據能夠通過語音信號以數字傳輸到近程設備中(如,另一個基坐或單位)。正在這個實施例中,定向揚聲器不必集成或附著正在利用者的衣服上,而是能夠被集成或附著正在計較系統上,后者能夠好像話機一樣工做。利用者能夠一邊從手機中領受定向音頻信號,一邊仍然可以或許用雙手操做計較系統。也就是說,利用者能夠同時打德律風和利用計較系統。正在本實施例的另一個方案中,計較系統也可以或許無線毗連到一個局域網中,好比WiFi或WLAN收集,通過這些收集可以或許實現高速數據和語音通信。例如,利用者能夠通過撥打IP德律風。正在一個實施例中,高速數據和語音通信答應信號以跨越1GHz的頻次被無線傳輸。正在又一個實施例中,這種無線通信系統能夠是一個小我化的無線通信系統。能夠針對系統利用者的聽力特征將音頻信號小我化。這種小我化的處置能夠按時性地完成,例如說每年一次,雷同于按期從頭校準。如許的從頭校準能夠由另一個設備來完成,其成果能夠被儲存正在一個存儲器里。這個存儲器能夠是可挪動式卡(removablemediacard),該卡可以或許被插入到無線通信系統中,將定向揚聲器的放大特征按頻次的函數小我化。這一系統也能夠包羅一個平衡器,讓利用者可以或許將揚聲器音頻信號幅值按頻次的函數小我化。該系統也能夠基于利用者四周的噪聲級來小我化。它能夠感測方圓的噪聲程度,并按噪聲程度的函數改變音頻信號的強度。接口單位的外形尺寸(formctor)能夠相當緊湊。正在一個實施例中,接口單位的外形是矩外形。例如,它的寬度為“x”,長度為“2x”,高度小于“x”?!癤”可認為1.5英寸或小于3英寸。正在另一個例子中,接口單位的高度小于1英寸。又一個例子中,接口單位能夠不是平的,它可以或許彎曲以合適利用者的身體輪廓曲線。已有一些關于揚聲器被定向的實施例被描述。正在一個實施例中,若是一個揚聲器的超聲波信號的半幅全寬(FWHM)小于大約1弧度或約57度,則該揚聲器可被認為是定向的。正在另一個實施例中,若揚聲器的超聲波信號的半幅全寬(FWHM)小于大約30度,則該揚聲器可被認為是定向的。正在又一個實施例中,一個揚聲器好比從利用者的肩膀發射信號,或者揚聲器發射信號到利用者的耳朵處;若是正在利用者耳朵附近或正在揚聲器6至8英寸范疇內,正在不到50平方英寸面積之內音頻信號能量達到75%,則該揚聲器能夠被認為是定向的?;褂幸桓鍪凳├?,若是正在耳朵附近或正在揚聲器若干英寸范疇內,例如說8英寸,揚聲器音頻信號能量的75%集中正在不到20平方英寸的面積內,則該揚聲器被認為是定向的。正在另一個實施例中,若是正在耳朵附近或正在揚聲器若干英寸范疇內,例如說8英寸,揚聲器音頻信號能量的75%集中正在不到13平方英寸的面積內,則該揚聲器被認為是定向的。此外,回溯到圖6,正在一個實施例中,若是揚聲器音頻信號的大部門能量按一個標的目的,而且能量被正在一個虛擬的圓錐體內,好比圖6中的圓錐體108,圖6所示圓錐體的兩邊間的角度,或者說是圓錐體的頂角小于60度,則該揚聲器被認為是一個定向揚聲器。正在另一個實施例中,圓錐體的兩邊間的角度,或者是圓錐體的頂角小于45度。正在描述的一些實施例中,定向揚聲器發生的超聲波信號頻次正在40kHz范疇以內。選擇這一頻次段的緣由之一是考慮到功率效率。不外,為了削減泄露和串擾或加強現私性,正在一個實施例中,超聲波信號的頻次正在200kHz到1MHz之間,是通過多層壓電薄膜或其它類型的固態器件來發生的。因為載波頻次正在高于40kHz的較高頻次范疇,空中的接收/衰減系數較高。例如,正在某個計較中,正在500kHz處的衰減系數α能夠達到大約4.6擺布,表白這一超聲波將以exp(-α*z)或40dB/m的速度衰減。成果,該超聲波急劇衰減,正在超聲波的標的目的上降低了揚聲器的感化范疇。另一方面,現私性則被加強,對其他人的可聽性干擾得以降低。一些關于超聲波的合成標的目的取程度標的目的不是成正交而是成好比45度角的定向揚聲器的實施例被描述。這些超聲波信號能夠是傾斜的,以使超聲波的從波束能夠粗略指向利用者的一只耳朵。正在一個實施例中,超聲波的標的目的取程度標的目的近似成曲角。如許揚聲器不需要被定位正在楔片或階梯上。它能夠位于一個取程度標的目的根基平行的概況上。好比說,該揚聲器能夠被放置正在利用者的肩膀上,并且,該超聲波向上到,而不是傾斜地指向,該利用者的耳朵處。若是超聲波的功率腳夠高,即便揚聲器不是精確地指向耳朵,聲波的功率也腳夠。聲波能量中的這種充腳性(sufficiency)的一種注釋是,超聲波揚聲器正在標的目的上發生虛擬源。這些虛擬源不只沿著標的目的,并且正在浩繁標的目的再發生第二級聲波信號。這雷同于天線模式,該模式即正在標的目的以外的很多標的目的上散射能量。正在一個如許的實施例中,假若(a)超聲波的載波頻次為500kHz;(b)音幾次率為1kHz;(c)揚聲器的發射器尺寸為3厘米×3厘米;(d)發射器功率(峰值)為140dBSPL;(e)發射器位于距耳朵10厘米到15厘米處,好比放置正在利用者的肩膀上;(f)超聲波束朝上,而不是向著耳朵,超聲波束的核心點離耳朵距離大約2-5厘米。正在上述前提下計較得出聲波能量為45到50dBSPL。正在一個實施例中,只需超聲波束或波束圓錐體的任何一部門十分切近耳朵例如,距離正在7厘米以內,該超聲波束就被認為是間接到耳朵。波束的標的目的不必間接指向耳朵,它以至能夠和耳朵垂曲,例如說從利用者的肩膀過來,根基取該利用者的面部平行?;褂辛硪桓鍪凳├?,此中,超聲波揚聲器的發射概況能夠不是平展的。它可以或許被設想成凹入的或凸出的,如許最終發生發散的超聲波束。例如,若是凸面的焦距為f,正在距發射概況f處超聲波束的能量衰減6dB。例如說,若f等于5厘米,那么正在50厘米以外,超聲波信號將衰減到20dB。已有一些關于設備被附著正在利用者所穿衣服上的實施例被描述。正在一個實施例中,附著正在利用者所穿的衣服上意義是指由利用者佩帶。例如,利用者能夠把一個揚聲器掛正在脖子上,象項鏈上的垂飾(或墜子)一樣。這也可被視做是別種意義的附著正在利用者所穿的衣服上?;蛘嘰恿硪桓黿嵌壤純?,項鏈能夠被看做是利用者所穿的“衣服”,該設備可附著正在項鏈上。描述的一個或多個實施例能夠連系起來。例如,兩個定向揚聲器能夠被放置正在一臺筆記本電腦的兩側各一個。當利用者正在筆記本電腦上玩時,雙手不必分開鍵盤或機節制板,就能夠操縱這臺筆記本電腦上的麥克風和定向揚聲器取其他玩家交換。因為這個揚聲器是定向的,音頻信號大多被為間接指向筆記本電腦面前的利用者。聽力加強本發現有一些實施例是關于聽力加強系統的,這些系統能夠提高人們的聽力,特別是那些有輕度或中度聽力妨礙的人群。圖14顯示了本發現的一個聽力加強系統2010的實施例。這個聽力加強系統2010包羅一個接口單位2014,此接口單位又包羅一個定向揚聲器2016和一個麥克風2018。該實施例還能夠包含一個根基單位2012,這一單位具有一個電源,或者是取一個電源相毗連。接口單位2014能夠電毗連到根基單位2012。正在一個實施例中,根基單位2012能夠被集成正在接口單位2014中。這種毗連能夠是的(如通過電纜),也能夠是無線體例的(如通過藍牙手藝)。圖15顯示的是一小我正在他的夾克衫2012上佩帶了本發現的接口單位2100。這個接口單位2100能夠是,例如,圖14中所示的接口單位2014。同樣地,該接口單位2100包羅一個定向揚聲器2104和一個麥克風2106。揚聲器2104能夠正在該利用者的一只耳朵的視覺曲線(lineofsight)上。設想利用者正取一位伴侶措辭的如許一種景象。正在一種方案中,麥克風2106捕捉該位伴侶的話音,也就是音頻信號。一個按照本發現制做的聽力加強系統能夠用這些音頻信號來調制超聲波信號。然后,定向揚聲器2104將被調制的超聲波信號從空氣中傳輸向利用者的耳朵。這些被傳輸的信號正在空氣中被解調,從而發生音頻輸出信號?;誄?,揚聲器2104發生定向音頻信號并以圓錐體(虛擬圓錐體)108外形把信號傳送到利用者的耳朵中。正在另一種方案中,定向揚聲器2104包羅了一個間接傳輸定向音頻信號的實體圓錐體或喇叭狀的角。正在又一種方案中,揚聲器發出的音頻信號能夠被節制著傳向耳朵或耳道,其能夠通過一些機制(例如模式識別)來確定。關于定向揚聲器的一些分歧實施例正在本申請的前面已有描述。一般而言,兩邊耳朵的聽力是一路下降的。正在某種意義上,這雷同于我們佩帶近視眼鏡的環境。很少見到某小我的一只眼睛需要佩帶眼鏡,而別的一只眼睛目力卻達20/20。因而,能夠有兩個接口單位,一個用于左耳,另一個用于左耳。用于左耳的單位能夠放正在左邊肩膀上,用于左耳的單位放正在左邊肩膀上。這兩個接口單位能夠電毗連正在一路,或者是毗連到一個根基單位上。此外,這種毗連能夠是的或無線的。正在另一種方案中,該接口單位能夠被利用者做為項鏈的垂飾吊掛正在胸前。音頻輸出信號能夠被到兩邊耳朵。正在一個實施例中,系統被設想來工做正在500Hz到8kHz間的頻次范疇。典型地,聽力的下降程度正在各個音幾次率上是紛歧樣。例如,正在英語中,利用者也許可以或許很容易地聽到元音的聲音,但輔音如“S”和“P”就不容易聽到了。圖16顯示了本發現關于對收到的音頻信號的頻次響應放大的分歧實施例。需留意,放大不只限于間接放大領受到的音頻信號。例如,正在一個利用超聲波信號來發生音頻輸出信號的實施例中,放大能夠意指音頻輸出信號的功率程度比領受到的音頻信號高。這能夠通過提崇高高貴聲波信號的功率來實現。正在頻次響應放大的一種方案中,假設聽力一般正在高頻處起頭降低,好比正在2到3kHz處。那么,正在高頻范疇聽力可能需要更多輔幫。正在該種方案中,實施例放大了音頻信號,使得耳朵入口處四周,正在2kHz到4kHz間,信號能達到大約80dB的聲壓程度(SPL)。對2kHz以下的頻次來說,聲壓程度(SPL)較低,例如說,若頻次低于500Hz,最大SPL可能正在55dB以下。正在一個實施例中,正在1.5kHz到4kHz之間音頻輸出信號的SPL為70dB,3dB截止點(3dBcutoff)也正在1.5kHz處。當滾降正在750Hz處為12dB/octave(分貝/八度音程)時,SPL變為58dB擺布。正在另一個頻次相依放大的方案中,假設音頻信號中的大部門消息集中正在某一頻段內。例如,音頻信號中大約70%的消息可能集中正在1到2kHz的頻次范疇內。因為耳道是的,而利用者可能只是輕度或中度聽力妨礙,因而利用者能夠間接聽到發話者(如,沒有通過聽力加強系統的輔幫)發出的音頻信號。正在這種方案中,系統過濾某一確定頻次范疇內(好比1到2kHz)的音頻信號,再對它們進行處置,以便放大并傳輸給利用者。對不正在頻段內的頻次,就不做處置和放大,利用者能夠間接從發話者那里獲取。正在低頻或中頻,好比正在2kHz以下的頻次上,信號聲音一般較大。因為聽力加強系統不需要正在耳朵中插入任何幫聽器,低頻或中頻信號能夠不加改變地進朵。中頻到高頻范疇(好比從2000-3000Hz間)是耳道的天然共振頻次范疇,典型值正在2700Hz擺布。因而,這些頻次能夠被添加大約15dB。因為耳朵中沒有插入幫聽器,音頻信號沒有插入損耗,也沒有由利用者本人的聲音惹起的堵塞效應。正在第三種方案中,各頻次上信號的放大被間接調整來滿腳利用者的聽力需求。這能夠通過校準來完成。這第三種方案也能夠取第一種方案或第二種方案相連系。圖17顯示了關于正在分歧的頻次上校準利用者聽力的一些實施例。這種校準讓系統可以或許確定(如評估)利用者的聽力性。通過校準,能夠獲知利用者的聽力特征。該利用者能夠本人進行校準。例如,音幾次率被分為分歧的頻段。系統正在每一個頻段上發生分歧聲壓程度(SPL)以測試利用者的聽力。利用者感受最恬逸的特定功率程度就是該頻段上最適合他的功率程度。正在對所有的頻段都進行了測試之后,基于每一個頻段上的功率程度,系統能夠完成利用者的小我聽力特征的成立。正在這種校準傍邊,通過一個交互式的校準流程系統可以或許賜與利用者提醒和指導。正在另一個實施例中,該校準還能夠通過一個網坐來近程施行。這個網坐可以或許正在整個校準流程中賜與利用者指點。好比,讓利用者坐正在一臺通過互聯網取該網坐相連的計較機終端旁邊就能夠完成校準使命,這臺終端具有一個揚聲器或頭戴式發生音頻聲音做為校準流程的一部門。這種校準過程也能夠由第三方(例如說一個聽力學家(audiologist))為利用者進行。利用者的聽力特征能夠被存儲正在聽力加強系統中。若是校準是通過一臺計較機終端來完成的,那么聽力特征能夠被無線(如通過藍牙手藝或紅外手藝)下載到聽力加強系統中?;蛘?,該聽力特征也能被存儲正在便攜式的存儲器件里,例如說一個回憶棒里?;匾滸裟芄槐徊迦氳教憂肯低持?,或其它音頻發生器件中,這些器件需要領受聽力特征以便按頻次將系統的放大特征小我化。系統還能夠按期提示利用者進行從頭校準。好比周期為一年。校準也能夠分階段完成,如許施行聽力評估的使命就沒有那么繁沉,也不太較著。頻次相依放大有一個附加長處是節流能量,由于某些頻段可能不需要放大或沒有放大。正在一個實施例中,利用者可以或許選擇用手動改變系統放大。系統也能夠具有一個通俗的音量節制器,答應利用者調理揚聲器的輸出功率。這種調理也能夠逾越某些頻段。因為耳道是的,利用者能夠聽到來自覺話者和系統兩者的音頻信號。正在一個實施例中,為了防止回波效應,系統的信號處置速度不克不及過低。典型地,利用者將無法區別出兩套不異的音頻信號,若是這兩個信號達到的時間差低于某一延遲時間的線毫妙。正在一個實施例中,系統的信號處置速度比提到的延遲時間要快。把這些音頻輸入信號轉換為超聲波信號的方式之一是通過模仿信號處置。因為系統可能正在很長的持續時間內一曲處于工做形態,并且正在泛博范疇的音幾次率上被放大,故功耗成為一個問題。圖18A顯示了一些關于系統功耗辦理的實施例。此中一個實施例包羅了一小我工的開環節(on/offswitch),讓利用者正在需要時可以或許人工地封閉系統。這個開環節能夠正在根基單位上、接口單位上,或者??仄骷?。這個開環節也能夠通過聲音來激活啟動。例如,能夠讓系統識別特定的,例如說某些句子或詞組,以及/或利用者的聲音。舉例申明,當利用者說出雷同于下列任何一個的句子時,系統就會從動打開你說什么?什么?請高聲一些。你說什么?系統能夠正在待選(on-demand)形態。正在一個實施例中,系統可以或許識別噪聲(好比布景噪聲),有別于帶有消息的音頻信號。舉例申明,若是正在很寬的音幾次率范疇上音頻信號是平展的,系統能夠假設音頻輸入信號是噪聲。正在另一種方案中,若是音頻輸入信號的平均聲壓程度(SPL)低于某一程度,例如說40dB,則系統會認為沒有音頻信號值得放大。當系統識別出信號不消被放大時,系統就不被啟動,而是好比進入睡眠模式、功率削減模式(reducedpowermode)或待機模式。因為系統有待選操做,當發話者遏制措辭持續一段時間時,系統就進入不勾當形態。這段持續時間是能夠調整改變的,好比能夠是10秒或10分鐘。正在另一種方案,僅當音頻信號的信噪比大于一個事后設置好的閾值時,系統才會被啟動(即從睡眠模式、功率削減模式或待機模式中復蘇過來)。功耗辦理的另一個方案是利用一個定向麥克風。這種方案能夠提高信噪比。如許的一個麥克風正在某一特定標的目的上的增益可以或許比全標的目的(omni-directional)麥克風高20dB或以上。此定向麥克風的標的目的能夠隨使用而變化。正在一個實施例中,利用者面前的定向麥克風的標的目的能夠向前,或者向后。假設一般而言利用者是面臨跟他談話的人的,那么從他面前阿誰談話人發出的音頻信號就因此得以加強。這個系統,也就是接口單位,能夠具有一個以上的定向麥克風,每一個麥克風指向一個分歧的標的目的。圖19A顯示了一個具有4個定向麥克風的接口單位2202,這4個定向麥克風指向4個互相正交的標的目的。若是利用者把該接口單位附著正在他衣服的某一上,因為這些麥克風是對稱陳列的,該利用者能夠不必考慮麥克風的標的目的性。圖19B-19C示意了接口單位2204和2206,每個單位都具有兩個別離指向兩個彼此正交標的目的的定向麥克風。對圖19B-19C所示的這兩個接口單位2204和2206來說,能夠把此中一個放正在利用者的左肩上,另一個放正在左肩上,讓利用者的頭部處于圖19B和圖19C的接口單位之間。這個系統的放大也能夠由四周的功率程度,或者是系統的噪聲程度來決定。丈量噪聲的一種方案是按音頻信號的間歇(gap)丈量平均聲壓程度(SPL)。例如,或人問利用者下面的問題,“你把你的心遺留正在了嗎?”一般而言,正在每兩個單詞之間或每兩個句子或詞組之間都存正在著間歇。好比,系統丈量每一個間歇的功率的均方根(rms)值,然后能夠計較所有這些均方根值的平均值以確定噪聲程度。正在一個實施例中,系統提高了增益以確保音頻輸出信號的平均功率比噪聲程度超出跨越某一程度。例如說,音頻輸出信號的平均SPL能夠比噪聲程度高10dB。正在另一個實施例中,若是的平均功率程度或四周噪聲程度高于某一個閾值,信號放上將被降低。這種平均功率程度能夠包羅取利用者對話的阿誰人的音頻信號。其根基道理是,若是很是嘈雜,對利用者而言,要聽到其他人發出的音頻信號是很堅苦的。因而,系統不應當不考慮四周地放大音頻信號。例如,若是的平均功率程度高于75dB,那么系統的放大被降低到如0dB?;褂幸恢止β拾燉矸槳甘翹砑右羝敵藕諾墓β?。一個實施例是通過添加擔任發生音頻輸出信號的前言的概況面積來提高功率。例如說,若是音頻信號由壓電薄膜發生,則能夠通過添加薄膜的概況面積來提高信號的功率。有一些實施例是成立正在超聲波解調或混頻的根本之上的。對這類實施例,仍能夠通過添加發生超聲波信號的前言的概況面積來提高輸出功率。舉例申明,一個曲徑1厘米的雙壓電晶片元件(bimorph)能夠供給140dB的超聲波SPL。該器件可能需要大約0.1W的輸入功率。10個如許的器件能夠將輸出功率提高峻約20dB。提高功率的另一種方案是使至多一部門轉換正在前言中而不是正在空中完成,從而提崇高高貴聲波信號的解調或混頻效率。視前言而定,這可能使定向揚聲器的功率效率更高。這種使用中的這些方案前面已進行了描述。該系統(接口單位和/或根基單位)能夠包羅一個或多個充電電池(rechargeablebattery)。通過把系統和電池充電器相毗連能夠對這些電池進行再充電。該系統可能供給的另一項特征是系統上具有一個或多個電毗連,使其取電池充電器的電毗連十分便利。例如,當系統的供電源是一個充電電池時,不必將電池從系統中卸下來就能夠間接對之進行充電的能力是十分有益的。故而,正在一個實施例中,系統至多包羅一個毗連器或傳導元件(conductiveelement)(如接線端、引腳、墊片(pad)、電板線跡(trace)等),以實現充電電池和充電器之間的電毗連。正在這一點,系統上供給了電毗連器或傳導元件,可被毗連到電池上。系統上電毗連器或傳導元件的設置裝備擺設使得系統能夠被簡單地放置正在充電器中。因而,電毗連器或傳導元件能夠取充電器中取之相配對的電毗連器或傳導元件進行電接觸。圖18B顯示了具有一個電毗連2152和一個蓋子2154的接口單位2150的一個實施例。這個接口單位2150能夠是圖14中所示的接口單位2014。電毗連2152能夠是一個USB毗連器。當蓋子2154被移去時,毗連2152能夠被用來,例如,毗連到電池充電器以對接口單位2150進行充電。正在一個實施例中,該充電器能夠被看做是一個毗連底座(DockingStation),系統被毗連其上,以使系統中的電池可以或許被充電。因此,系統能夠同樣地包含一個電毗連器或傳導元件,當被放到底座上時,便利電毗連到這個毗連底座上。因為耳道是的,利用者能夠仍然間接利用德律風。不外,正在一個實施例中,包含根基單位的系統也能夠具有用做手機的電子安拆。圖20展現了如許一個實施例。當有德律風呼叫進來時,系統能夠改變本人的工做模式,做為一部手機工做。系統能夠提醒利用者有德律風進來,例如說,經由響鈴、振動或閃燈體例來提醒。利用者能夠通過,好比按下接口單位上的某個按鍵來接通德律風。德律風接通也能夠通過根基單位上的或者是??厴璞干系囊桓銎舳評詞迪?。圖21是本發現一個實施例的呼叫處置2400的流程示企圖。呼叫處置流程2400能夠操縱該系統,例如斯系統能夠是圖14中所示的系統。呼叫處置流程2400的第一步是確定能否有德律風呼叫進來的判斷處置(decision)2402。當判斷處置2402判斷出沒有電線繼續期待。一旦判斷處置2402判斷出有電線。這里,系統的無線通信能力被啟動(好比上電、被啟動或被)。于是,系統的利用者被通知2410有德律風呼叫進來。正在一個實施例中,能夠通過系統發生的音頻聲音(通過一個揚聲器)來通知利用者有德律風呼叫進來。另一種方案是能夠通過系統的振動,或系統供給的視覺顯示(例如說燈閃)來通知利用者?;蛘?,根基單位也能夠包羅一個供給音頻聲音的響鈴安拆(ringer)和/或顯示來電的振動。第二步是確定來電能否已被應對的判斷處置2412。當判斷處置2412判斷出來電尚未被應對時,根基單位能夠啟動2414語音消息,通知呼叫者留下消息或讓呼叫者曉得領受方無法應對。另一方面,當判斷處置2412判斷出來電將被應對,則呼叫能夠正在根基單位被應對2416。于是,正在接口單位和根基單位之間一個無線。該無線毗連能夠是,例如,操縱藍牙或WiFi收集的無線電通信毗連。然后,取該呼叫相關的通信消息能夠通過這一無線。這里,根基單位領受來電,并取接口單位無線通信,如許就通過系統把通信消息供給給了利用者。系統利用者因而可以或許經由系統免得持的體例和呼叫者交換。下一步,判斷處置2422判斷呼叫能否已竣事。若是判斷處置2422判斷出呼叫尚未竣事,呼叫處置2400前往反復2420操做及其后續操做,以使呼叫可以或許繼續。另一方面,若判斷處置2422判斷出呼叫曾經竣事,那么系統就進于不勾當形態2424,無線能夠將系統置于功率削減模式。例如,不勾當形態2424能夠使系統無線通信能力(如電)處于省電、利用或休眠形態。正在操做2426以及操做2406和2414之后,針對某一特定呼叫的呼叫處置2400竣事。若是系統也做為一部德律風工做,則該系統能夠具有一個指向利用者頭部的定向麥克風。圖19A顯示了如許的一個實施例。把該系統象德律風一樣地操做使用分歧于把該單位做為一個聽力加強系統來利用,可能需要考慮分歧的要素。由于音頻信號是正在一個式的中傳輸,利用者臨近四周的人可能截取到部門音頻信號。若是當信號達到利用者頭部時,聲壓程度SPL為80dB,從頭部反射回的信號可達60dB。如許一個聲壓程度別是可能被利用者四周的人們聽到的。但利用者也許不單愿人們聽到他正正在傾聽的內容?;謊災?,利用者但愿有更多的現私性。圖22顯示了一些關于提高本發現現私性的實施例。音頻信號的角度本身能夠提高現私性。為了達到利用者的耳朵,音頻信號的圓錐體一般是從低到高的。例如,從利用者的肩膀到利用者的耳朵,這個仰角可認為45度。如許一種標的目的的劣勢之一是大部門從利用者頭部反射回來的音頻信號是向頭部上方的空中的。這就減小了音頻信號被偷聽到的幾率,特別是當信號功率按距離的平方衰減時。現私性能夠由頻次相依放大來加強。因為某些音幾次率可能沒有被放大,其SPL也許相當低,它們的反射信號能夠極低。這就降低了整個音頻信號被其他人聽到的可能性。另一個提高現私性的方案是把音頻輸出信號的最高功率程度降低到某一特定閾值以下,例如說70dB。對提高那些有輕度聽力妨礙的人的聽力,這個程度數可能曾經腳夠了?;褂辛硪恢旨憂肯炙叫緣姆槳?,就是進一步聚焦音頻信號的波束。對基于轉換超聲波頻次的實施例,能夠通過,例如提高音頻信號的載波頻次來使圓錐體變窄。典型地,載波頻次越高,圓錐體越窄,例如說,由100kHz信號發生的圓錐體一般比由40kHz信號發生的圓錐體要窄。不只圓錐體味變窄,副瓣也能夠被。使圓錐體變窄的另一種方案是提高發生音頻信號的圓錐體或喇叭狀角的增益。聚焦的波束有一個額外的長處,即更好地節流功率。因為音頻信號被正在一個較小的圓錐體內,故需要用來發生音頻信號的功率更少。正在私家場合,如家里,聽力受損的人們有時可能喜好把音頻或視頻設備的音量開得太大。另一方面,正在公共場合,聽力受損的人們又常??贍苡刑崢?。正在一個實施例中,系統被進一步設想來獲取、捕捉或接入便攜式或非便攜式設備發出的音頻信號,接口單位被做為小我化聽力單位來利用。這些設備發出的音頻信號能夠通過毗連到系統的電線(wire)來傳輸。接口單位能夠供給一個電輸入接口,以便以電線毗連到設備。若是傳輸是無線的,系統設想中可包羅某些電子器件(如WiFi或藍牙),用以通過無線成長局域網捕捉這些設備發出的音頻信號。這些設備發出的音頻信號能夠上轉換(up-convert)為WiFi信號被系統所獲取,系統再下轉換(down-convert)WiFi信號從頭發生音頻信號為利用者所領受。圖23顯示了這類便攜式或非便攜式設備的其它例子。這些設備能夠被用于私家,例如說家里,或者是由利用者隨身照顧。它能夠包羅單位,好比電視、立體聲系統、CD播放器或電收音機。舉例申明,假設利用者正正在后院工做,而立體聲系統放正在起居室里?;諫鮮鍪忠?,利用者不需要將音量提高就能夠賞識音樂。私家性利用能夠包羅德律風,該德律風能夠是帶會議功能揚聲器(conferencespeaker)的桌面德律風(desktopphone),或是一部手機。正在另一個例子中,系統做為一部德律風的頭戴式利用,它能夠通過無線體例(好比藍牙)被毗連到這部德律風上。至于正在公共場合的利用,利用者能夠是正在會議上或劇院中。系統能夠被無線毗連到會議的麥克風或劇院的揚聲器上,從而可以或許捕捉而且加強那里發出的音頻信號。正在描述的一些實施例中,定向揚聲器發生的超聲波信號頻次正在40kHz范疇以內。選擇這一頻次段的緣由之一是考慮到功率效率。不外,為了削減泄露和串話或加強現私性,正在一個實施例中,超聲波信號的頻次正在200kHz到1MHz之間,能夠通過多層壓電薄膜或其它類型的固態器件來發生。因為載波頻次正在高于40kHz的較高頻次范疇,空中的接收/衰減系數較高。另一方面,現私性則被加強,對其他人的可聽性干擾得以降低。一些關于超聲波的合成標的目的取程度標的目的不是成正交而是成好比45度角的定向揚聲器的實施例被描述。這些超聲波能夠是傾斜的,以使超聲波的從波束能夠粗略指向利用者的一只耳朵。正在一個實施例中,超聲波的標的目的取程度標的目的近似成曲角。如許的一個揚聲器不需要被定位正在楔片或階梯上。它能夠位于一個取程度標的目的根基平行的概況上。好比說,該揚聲器能夠被放置正在某個利用者的肩膀上,并且,該超聲波向上到,而不是傾斜地指向該利用者的耳朵。若是超聲波能量充腳,即便揚聲器沒有精確指向利用者的耳朵,信號波也具有腳夠的聲波能量。正在一個實施例中,只需超聲波束的任何一部門,或者是波束的圓錐體,很接近耳朵,例如距離耳朵7厘米以內,該超聲波束就被認為是間接到耳朵。波束的標的目的不必間接指向耳朵,它以至能夠和耳朵垂曲,例如說從利用者的肩膀過來,根基取該利用者的面部平行。便攜式插件(Add-On)本發現有一些實施例是相關用于便攜式電子設備的定向揚聲器的。這個定向揚聲器能夠和該電子設備一路利用,以標的目的的體例指導音頻輸出。由此,該電子設備的利用者不必佩帶頭戴式或,或者不必把揚聲器對著耳朵就能夠獲得關于音頻輸出的某種程度的現私性。這種定向揚聲器能夠和電子設備集成正在一路,或者,能夠是該電子設備的附件(或外圍設備)。這種電子設備能夠是計較設備,例如說小我電腦,便攜式電腦,或是小我掌上電腦(PDA)。它也能夠是CD播放器,便攜式無線電收音機,通信設備,或者電子樂器如電子鋼琴。通信設備的一個例子是挪動電線G電線A例示了一個挪動電線,其具有一個按照本發現一個實施例的集成式定向揚聲器。假設該挪動電線是一部手機,它包羅了一個機箱(housing)3102,用以容納該挪動電線的從機體。該挪動電線,還包羅答應利用者進行文字數字消息輸入或做功能請求用的浩繁按鍵3106,以及一個能夠定向的節制(navigationalcontrol)3108用于顯示屏3104。為了支撐無線還包羅一根天線。此外,該挪動德律風包羅有用于聲音獲取的麥克風3112,和用于音頻輸出的耳附揚聲器(earspeaker)3114。這個耳附揚聲器3114也能夠被視做一個耳塞型(earpiece)。別的,按照本發現,該挪動電線也能夠包羅一個定向揚聲器3116。這個定向揚聲器3116為挪動電線的利用者供給定向音頻聲音。即便措辭者的兩只耳朵都沒有接近挪動電線,挪動電線的利用者也可以或許聽到由定向揚聲器3116發生的定向音頻聲音。不外,定向聲音輸出的定向特征是朝向利用者,如許,通過把音頻聲音正在一個無限的定向面積內就可以或許供給現私性了?;謊災?,利用者旁邊的人不正在這個受限制向面積之內,就無法間接聽到由定向揚聲器3116發生的音頻聲音。利用者旁邊的人大概可以或許因而聽到一些經概況反射后減小了的音頻余音。這些被反射回的音頻余音,若是有的話,達到時分貝程度降低(如至多降低20dB),旁邊的人就很難聽到聽懂那些音頻聲音了。圖24B是一個具有本發現另一個實施例的集成定向揚聲器的翻蓋式挪動電線的透視圖。假設該挪動電線B所示的挪動電線A中所示的挪動電線。尤為出格的是,該挪動電線,用以容納挪動電線的機體。該挪動電線。為了支撐無線還包羅有一根天線。此外,該挪動電線包羅有用于聲音獲取的麥克風3162,和用于音頻輸出的耳附揚聲器3164。并且,按照本發現,該挪動電線。正在這個實施例中,定向揚聲器3166位于挪動電線的前蓋部門的較低區域。這個定向揚聲器3166以定向的體例將音頻輸出指向挪動電線的利用者處。定向聲音輸出的定向特征是朝向利用者,如許就通過把音頻聲音正在一個受限的定向區域來供給現私性。定向揚聲器3116、3166的音頻輸出的標的目的能夠被估算,從而可以或許事先固定好。因而,正在一個實施例中,圖24A和24B中所示的定向揚聲器3116、3166能夠一起頭就正在布局上固定其定向音頻輸出。例如,能夠設置角度和標的目的假設利用者把挪動電線放正在本人面前以便于查看顯示屏3104、3154上的消息,使得定向揚聲器3116、3166沿著利用者耳朵的標的目的輸出音頻。正在另一個實施例中,定向揚聲器3116、3166正在布局上能夠挪動,于是利用者可以或許按照本人的需要改變定向音頻輸出的標的目的。定向揚聲器3116、3166能夠,例如是可從頭設置裝備擺設(repositionable)的,以便從頭設置裝備擺設定向揚聲器3116、3166的輸出標的目的。定向揚聲器3116、3166能夠,例如通過安拆正在樞軸、軟纜線(flexiblewire)或其它可動彈的或柔韌的工具上來被從頭定位。正在又一個實施例中,挪動電線包含有一個旋鈕或一個開關,能夠電節制音頻輸出的標的目的。例如,假設正在圖24B中所示的挪動電線上的按鍵群位于x-y平面,x標的目的近似沿著德律風絞鏈(hinge)的標的目的。通過扭轉旋鈕,利用者能夠調理y-z平面上定向揚聲器3166發出的音頻信號的輸出標的目的。此外,定向揚聲器3116、3166正在機箱3102、3152的放置能夠因具體實現而變化。不外,一般而言,設想放置體例的目標是為了便利將音頻輸出標的目的指向收聽這些音頻聲音的人。總之,定向揚聲器3116的機箱3102的放置(如圖24A所示)取定向揚聲器3166的機箱3152的放置(如圖24B所示)只是具代表性的放置體例,還能夠有其它多種放置體例。例如,定向揚聲器能夠放置正在耳附揚聲器的附近,接近顯示屏,正在機箱的外部或后背等。圖25是一部小我掌上電腦3200的透視圖,它具有根據本發現一個實施例的集成式定向揚聲器。該小我掌上電腦3200包羅一個供給機體的機箱3202,一個輸入端接口(inputpad)3206,按鍵3208和其它按鍵3210。顯示屏3204能夠顯示供小我掌上電腦3200利用者查看的消息。例如,輸入端接口3206能夠讓利用者選擇軟鍵(softbutton)或者通過分歧的手勢輸入字符。按鍵3208答應利用者取顯示屏3204顯示的消息互動。按鍵3210能夠供給各類功能,好比啟動某個操做,數據輸入,或者項目選擇等。此外,小我掌上電腦3200包羅一個定向揚聲器3212。該定向揚聲器3212為小我掌上電腦3200的利用者供給定向音頻輸出。定向揚聲器3212發生的音頻輸出不只指向預定的標的目的,并且被根基正在預定的標的目的上。因而,定向揚聲器3212的音頻輸出能被小我掌上電腦3200的利用者聽到,而不容易被其他人聽到。定向揚聲器3212的安設能夠是固定的或是可調理的,如圖24A和圖24B所示。若是是可調理的,音頻輸出的標的目的可以或許被改變。如圖25所示的定向揚聲器3212的放置只是一種可能的實施例;因而,該當認識到定向揚聲器3212能夠被安放正在小我掌上電腦3200的很多分歧的上。但一種的選擇是,定向揚聲器3212被放置正在機箱3202的前端。小我掌上電腦3200能夠具有或不具有無線通信能力。不外,若是小我掌上電腦3200具有無線通信能力,它就可能也包羅一個或多個麥克風和保守揚聲器。正在另一個實施例中,小我掌上電腦3200還包羅了一個機。若是小我掌上電腦3200具有這些元件,那么其利用者能夠,好比,把小我掌上電腦3200用做視頻電線參取視頻會議。用定向揚聲器3212取代保守揚聲器,小我掌上電腦3200發生的音頻輸出能夠次要被指導到它的利用者處。因而,不需要利用者把小我掌上電腦3200接近耳朵或是戴戴式,音頻輸出就具有必然的現私性。故而,小我掌上電腦3200的利用者可以或許一邊查看顯示屏3204,一邊以一種相當具現私性的體例收聽音頻輸出。圖26顯示的是根據本發現的一個實施例的一個無線的方框圖。從更一般地說,該無線是一個具有無線通信能力的器件。無線A中所示的挪動電線B所示的挪動電線(具有這種支撐無線通信的電)。該無線,它節制無線的總體運做。用戶輸入設備3304能夠是一個或多個按鍵或者是一個鍵盤,可以或許讓利用者取無線進行交互感化。顯示器設備3306可讓節制器3302向無線的利用者供給視覺消息。節制器3302還取只讀存儲器(ROM)3308以及隨機存儲器(RAM)3310相毗連。該無線還包羅了一個無線,用于毗連無線和一個無線,使得消息可以或許正在無線和另一個通信設備之間傳輸。無線能夠被設想來獲取從某一特定標的目的傳來的音頻輸入信號。定向揚聲器3318則出格被設想來正在一受限標的目的上輸出音頻聲音。正在一個實施例中,定向揚聲器3318輸出超聲波聲音,并將其改變成音頻信號,使得無線的利用者可以或許聽到該音頻輸出。不外,因為操縱了定向揚聲器3318,無線臨近四周的其它人(利用者旁邊的)就難聽到這一由無線發生的音頻輸出。此外,無線還能夠包羅一個保守揚聲器3320和一個機3322。當無線的利用者不沉視現私性,而是但愿其他人聽到音頻輸出時,或者是當他把設備接近本人的一只耳朵時,就能夠利用保守揚聲器3320?;?322能夠答應無線通過無線把視頻(或至多是靜態圖像)傳輸給其它的設備。如圖26中所示,麥克風3316、定向揚聲器3318、保守揚聲器3320,或機3322,是無線上。不外,該當認識到,麥克風3316、定向揚聲器3318、保守揚聲器3320或,機3322中的任何一個也都能夠從外部以或無線的毗連體例供給給無線A是根據本發現的某實施例的一個定向音頻轉換安拆3400的方框圖。該定向音頻轉換安拆3400把音頻輸入信號轉換成為定向音頻輸出信號。該定向音頻轉換安拆3400包羅一個預處置器3402和一個超聲波揚聲器3406。這個預處置器3402能夠通過硬件或軟件來實現。正在一個實施例中,預處置器3402至多有一部門能夠正在圖26所示的節制器3302內部而成為其一部門。正在另一個實施例中,預處置器3402能夠是一個零丁的電,位于無線的內部或外部。這個零丁的電能夠是一塊集成電。超聲波揚聲器3406是定向揚聲器的一種(如定向揚聲器3318)。預處置器3402領受音頻輸入信號3408,并把它轉換為超聲波驅動信號3410。該超聲波驅動信號3410被供給給超聲波揚聲器3406以發生超聲波輸出信號3412。超聲波輸出信號3412隨后被轉換,例如,正在空氣中被轉換成為音頻輸出信號3414。凡是但愿使音頻輸出3414的頻譜盡可能地接近音頻輸入3408。正在一個實施例中,為了以數學體例暗示音頻轉換安拆3400的分歧運算,假設其音頻輸出為f(t),超聲波載波信號為ωct,驅動信號為f1(t),超聲波揚聲器或換能器的脈沖響應為h(t),超聲波輸出為g(t),音頻輸出為y(t)。那么,(∫∫f(t)dt2)1/2*cosωct代表由預處置器預處置運算的一個實施例以發生f1(t)。這可被認為是由根基預處置電施行的根基預處置。此外,f1(t)h(t)代表由超聲波揚聲器施行的運算以發生g(t),這里符號暗示信號的卷積運算。最終,2/t2[g2(t)]代表超聲波輸出g(t)正在空中自解調發生音頻輸出y(t)。正在將驅動信號3410饋送入揚聲器之前,預處置器能夠進一步施行一些額外的運。

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