TWI294585B - Audio system of a tablet personal computer and the speaker orientating method thereof - Google Patents

Description

1294585 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種平板電腦（Tablet Personal Computer)，且特別是有關於一種平板電腦的揚聲系統及其喇 0八定位方法。 【先前技術】 隨著軟體工業的日新月異，電腦作業系統結合人性化的 手寫輸入功能，推出各式的平板電腦（Tablet Personal Computer)，不僅具有強大的計算功能、寬大的顯示螢幕等優 點，更具有個人數位助理（personal Digital Assistant)所擁有 的手寫輸入功能，加上有別於一般筆記型電腦「螢幕在上， 鍵盤在下」的操作限制，平板電腦可允許使用者於操作時順 時針或逆時針地任意旋轉螢幕，大幅地改變人們使用傳統電 腦的售慣，不僅可讓旁觀者輕易的閱讀螢幕上的資料，更可 適用於不同操作場合的需求。 ^ 一般而言，習知的筆記型電腦之揚聲系統的喇叭單元係 設置於固定位置(例如喇叭固定於螢幕左右兩侧)上，以產生 左右聲道之立體音場’由於習知之筆記型電腦的轉動角度有 限’因此不會改變喇叭單元產生左右聲道的方式。然而，由 於平板電腦可任意變換使用方位，因而容易使心單元產生 聲道錯置的問題。 習 請參照第1A圖至第1C圖， 知技術所繪示之平板電腦的喇

第1A圖至第1C圖係根據 口八單元配置圖。請參照第1A !294585 圖，若以第1A圖的方位為基準，平板電腦的喇叭單元1〇1 與1〇2係配置於螢幕100之左右兩側的下方位置，其中哨叭 單7G 1〇1與ι〇2分別提供預設立體音場的左聲道與右聲道音 響即’ 0八單元1 〇 1設定為左聲道，而哨單元1 〇2設定為 右聲道。如第1B圖所示，當平板電腦的螢幕1〇〇順時針旋 轉9〇時，喇叭101與102亦跟著螢幕1〇〇旋轉9〇。，此 時，喇叭單元101與102的位置全部移至螢幕1〇〇的左方）， • 即喇π八單元1〇1與102均自左邊出聲，設定為右聲道之喇队 單元102便失去了自右邊出聲的作用，因而無法產生前述之 預設立體音場。如第1C圖所示，當平板電腦的螢幕1〇〇順 時針旋轉180。時，喇 < 單元ιοί與1〇2亦跟著螢幕1〇〇旋 轉180° ，此時，喇叭單元1〇1與1〇2的配置係位於螢幕1〇〇 罪近上方的位置，而且正好左右相反，即制Π八單元1 〇 1 (左聲 道）係自右邊出聲，喇α八單元ι〇2(右聲道）係自左邊出聲，使 得所播放的聲道音響正好左右相反，因而亦無法產生前述之 ^ 預没立體音場，造成聲道錯置的現象，大幅地影響平板電腦 的音效品質，進而限制了使用者的操作方位，降低使用上的 便利性。 【發明内容】 因此，本發明的目的之一就是在提供一種平板電腦揚聲 系統及其喇叭定位方法，來克服上述之聲道錯置的問題，以 讓使用者在各種方位上操作平板電腦時，均可以獲得優良的 音效品質。 1294585 ㈣本發明上述之目的，提出_種平板電腦之揚聲系 、、先，精以於各種方位上提供預設立體音場。 依照本發明的較佳實施例，此揚聲系統包括至少二㈣ =元、=訊驅動n (Audi。DHver)、方位_器以及音訊調 、置。广些單疋係、裝設於平板電腦的框架上，並且這 些制σ八單元之間係相距一段距離。 音訊驅動器係用以驅㈣卜Λ單元，其中音訊驅動器係根 據^组音訊設^來調整這些心單⑽輸出音場，而此組音 Λ没定包括設定每一個喇叭單元為左聲道、右聲道或無聲。 方位_祕安裝於平板電腦的框架上，用以於框架相 對於地面轉動時，產生方位資訊。 ^音訊調整裝置係根據此方位資訊，來更新音訊驅動器的 音訊設定，以使喇叭單元的輸出音場實質等同於預設立體音 場0 依照本發明的較佳實施例，此揚聲系統的喇叭定位方法 包^下述步驟：首先，裝設至少二個料單元於平板電腦的 框架上，其中喇,八單元之間係相距一段距離。接著，提供音 訊驅動器，使用一組音訊設定來調整喇叭單元的輸出音場: 其中此組音訊設定包括設定每一個喇叭單元為左聲道、右聲 道或無聲。並且，安裝方位偵測器於平板電腦之框架上，^ 框架相對於地面轉動時，方位偵測器產生方位資訊。然後田 根據方位資訊來更新該音訊設定，以使喇單 “、、’ 睿新松 平7^之輪出音場 實負4同於預設立體音場。 1294585 【實施方式】 本發明之技術特徵係提供至少 八工/ 一 Ί因鐧叭單元， 腦產生預設立體音場。备承α 便十板電 方位偵測器來偵測出各平柘 精由 以音訊調整裝置，根披肉诸认·欠」μ 、竹再 很據内建的資料/音訊設定關係表 驅動器調整喇叭單元的鉍+立巧 ^ &曰Λ 立體音場的音場。輪出日场’進而產生實質等同於預設 更二=發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能 更明顯易Μ，以下將利用本發明的較佳實施來詳細 明之技術優勢。 實施例一 請參照第2AW至第2D，第2Α圖至第2D係根據本發 日月的第-較佳實施例所緣示一系列具有不同轉動方位的平 板電腦的喇叭單元配置示意圖。 在本發明的第一較佳實施例之中，平板電腦200的揚聲 φ 裝置具有三個喇叭單元2〇la、201b與201c。在基準狀態時 (如第2A圖所繪示），喇叭單元2〇la與2〇lb分別處於打開 (ON)的狀態，喇八單元2〇lc則處於關閉（〇FF)的狀態，此時 喇叭單元201 a為左聲道，喇σ八單元2〇丨b為右聲道。當使用 者相對於地面以逆時針方向轉動平板電腦2〇〇時，由方位偵 測器所測得的方位資訊（轉動角值；例如··轉動〇。 、9〇。 ' 180 、或270° )，可提供音訊調整裝置作為聲道調整的依 據。在本實施例之中平板電腦200的揚聲裝置包括由微軟公 司所長：供的應用程式介面（Application Programming 1294585

Interface , API)系統，其中API系統會内建方位資料/音訊設 定關係表，如表一所示：

&API系統會根據方位_器所測得的方位資料，比對方 位貝料/音訊蚊關係表以調整音訊驅動器的音訊設定，以控 制味卜八單元201a、2嶋與2〇lc的開與關。 二

OFF OFF 當平板電腦200逆時針旋# 9〇。日夺（如第2b圖所洛 不）’ A PI系統會根據上述關係表關閉私單元2 〇工&，; T 2〇lb與2〇1C ’此時·八單元2_為左聲道，剩 f如早第兀22為右聲道。當平板電腦200逆時針旋轉18〇。時 ==緣示)，API系統會根據上述關係表 為左聲道右聲;跡此時_單元201b ,+ ,.μ,7λ〇 , 為右耷道。而當平板電腦200逆時 =I 2D圖所繪示)，ΑΡΙ系統會根據上述增 =2()la ’ „打單元編盥農， 時料元2〇1°為左聲道八單元_為右聲道。 1294585 實施例二 請參照第3A圖至第31)圖，帛3A圖至f 3D圖係根據 本發明之第二較佳實施例㈣示―系列具有不同轉動方位 之平板電腦的喇Π八單元配置示意圖。 在本發明的第二較佳實施例之中，平板電腦3〇〇的揚聲 裝置具有四㈣ΠΑ單元3Gla、3Glb、3()le與3()id。與第一 較佳實施例最大的不同是：四個喇叭單元3〇la、3〇ib、3〇ic 與301d全部處於打開的狀態，只是聲音輸出的内容會隨著 不同轉動方位有所調整。 在基準狀態時（如第3A圖所繪示），剩σ八單元30 1 a與 3〇ld分別為左聲道，喇σ八單元3〇11)與3〇lc分別為右聲道。 當使用者相對於地面逆時針轉動平板電腦3〇〇時，由方位偵 測器所測得的方位資料（例如轉動〇。、9〇。、18〇。、或27〇 )，可提供音訊調整裝置作為聲道調整的依據。在本實施例 之平板電腦300的揚聲裝置包括由微軟公司所提供的Αρι系 統，其中API系統會内建方位資料/音訊設定關係表，如表二 所示： 一

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L

L 270c AH系統會根據方位偵測器所測得的方位資料 =資料/音訊設定關係表以調整音訊驅動器的音訊設定，以 單元術、鳩、心與3㈣輸出的聲音内容^ 如音篁及音頻。 當平板電腦則逆時針旋轉9〇。時（如第圖所洽 不），AH系統會根據上述關係表，使骸單元斯與毫 «輸出右聲道的聲音内容，制ΠΛ單元斯c與3〇Η輸出左聲道 的聲音内容。當平板電腦300逆時針旋轉18〇。時（如第3C 圖所繪示），API系統會根據上述關係表，使制口八單元鳩 與mic輸出左聲道的聲音内容，^八單元3〇1&與3〇id輸出 右聲道的聲音内容。當平板電腦3〇〇逆時針旋轉27〇。時（如 第3D圖所繪示），API系統會根據上述關係表，使心單元 3〇lc與301d輸出右聲道的聲音内容，喇n八單元儿“與3〇ib 輸出左聲道的聲音内容。 馨 本發明之揚聲裝置包括至少二個喇叭單元、方位偵測 器、音訊驅動器以及音訊調整裝置。請參照第4A圖，第4A 圖係根據本發明之一較佳實施例所繪示之平板電腦之揚聲 裝置的功能方塊圖，其中四個喇叭單元401a、401b、401 c 與401d係分別裝設於平板電腦上，其中每一個喇八單元 (401a、401b、401c與401d)之間彼此係相距一段距離。在本 發明的車父佳實施例中，喇八單元401 a、401 b、401 c與401 d 係分別位於方形平板電腦400之框架402的四個角落（如第 4B圖所繪示）。 11 1294585 音訊驅動器411與^八單元4〇la、4〇lb、401c與4〇ld 電性連結。音訊驅動器411具有可調整的音訊設^，藉以調 整每:個心單元術嘯卜她或觀所輸出^場， 例如定義每一個喇叭的輸出音量、輸出音頻或喇叭的開與 關，將每-個料的輸出音場定義為左聲道或右聲道。進而 用來產生個預设的多聲道立體音場。音訊驅動器411可以 是由例如-組晶片組、音訊控制晶片、音訊控制軟體、或上 述任意組合所組成。 方位偵測器403係與平板電腦400中的中央處理系統 405電性連接，其中方位偵測器4〇3係用來偵測平板電腦*⑼ 之框架402相對於地面轉動時所產生方位資料。在本發明的 較佳實施例之中，方位偵測器4〇3係由加速度計 (Accelerometer)所構成的微機電裝置 (Micro-Electrical-Mechanical Device)，用來摘測框架 4〇2 相 對於地面的轉動角度與轉動方向，以提供中央處理系統4〇5 數位δίΐ ί虎或類比訊5虎’進而根據剩八單元4 〇 1 a、4 01 b、4 01 c 與401d與框架402之相對位置來計算出方位資訊。例如， 根據上述訊號計算出喇叭單元401a、401b、401c與40Id之 相對轉動位移。 在本發明的較佳實施例之中，方位偵測器403還包括類 比數位轉換器 407 (analog-to-digital converter，ADC)，用來將類比 訊號轉換成數位訊號，再由中央處理系統405計算出剩σ八單 元401a、401b、401c與40Id的相對轉動位移。值得注意的 是，在本發明的實施例之中，中央處理系統405包括平板電 12 1294585 腦 400 的中央處理單元 405a(Central-Processing Unit，CPU) 以及其他晶片組405b(System Chipset)。

音訊調整裝置409係裝設於平板電腦400之内，並且 與方位偵測器403以及音訊驅動器411電性連接，其中音訊 調整裝置409係根據喇 < 單元401a、401b、401c與401d的 相對轉動位移，來更新音訊驅動器411的音訊設定，藉以調 整喇叭單元401a、401b、401c與401d的輸出音場，進而產 生實質等同於預設立體音場的音場。 其中，音訊調整裝置409可以是由例如 訊控制晶片、音訊控制軟體、或上述任意組合所組成，其中 音訊調整裝置409内建有一個方位資料/音訊設定關係表，用 以定義音訊驅動器411的音訊設定與平板電腦相對地面轉動 所產生的方位資料兩者之間的關係。另外音訊調整裝置409 還L括個顯示裝置（未繪示），用來顯示方位债測器403所 提供之方位資訊。在本發明的較佳實施例之中，顯示裝置可 以是視窗螢幕或是一組顯示燈號。 在本發明的實施例之中，音訊調整裝置4〇9包括暫存器 ’用來儲存喇叭單元4〇la、4〇lb、4〇lc與4〇ld的方位資 吕（]如相對轉動角度），此方位資訊係由方位偵測器4〇3 合、】再由中央處理系統405計算而得。音訊調整裝置4〇9 曰將I位貝料與預設的方位資料/音訊設定關係表作比較，當 2貝料發生變化時，自動根據方位資料/音訊設定關係表更 實=驅動器411的音訊設定。然而值得注意的是，在其他 施例之中’音訊驅動器411會不斷監控比對相對轉動位移 13 I294585 之’隻化，¾相對轉動位移發生變化時，音訊驅動器4】】會主 動更新音訊設定，以調整伽八單元4〇la、4〇lb 4〇ic與侧 =輸出音場，進而產生實質等同於預設多聲道之立體音場的 夕聲道立體音場。 在本發明的另一些較佳實施例之中，音訊調整裝置梢 匕括應用程式，例如微軟（Micr〇s〇ft)公司所提供的Αρι函式 庫’可用來自行定義開發預設的功能，例如内建方位資料/ 音訊設定關係表’以控制音訊驅動器411自動更新音訊設 定’以調整伽八單元術、401b、4〇lc與侧的輸出音場， ^如调整每-個制口八單元的音頻、音量或切換制口八的開斑 關’以定義每"*_°八所輸出的音場實質為左聲道、右聲道 :靜音’進而產生實質等同於預設多聲道之立體音場的多二 ^立體音場。值得—提的是’上述的音訊設定更新步驟可以 直接由API函式庫自動執行；也可 的相對轉動位移，並 顯示裝置上，再由使用者呼叫API线來進行後聲道^ 整，藉以提供使用者更大的操作自由。 琴、凋 必須注意的是，在本發明的一些其他實施例之中，立％ 驅動器川還可以是一組手動調整開關，使用者二 示裝置所顯㈣相對轉動㈣，來選擇是否使用< = 關來更新音訊驅動器411的音訊μ ^ °周整開 J曰m ,又疋，以調整 4〇la、4〇1b、4〇1C與401d的輪出音場，以產早凡 預設多聲道之立體音場的多聲道立體音場。 、專同於 根據以上所述之較佳實施例，本發;之技術特徵係提供 1294585 至少二個喇叭單元，使平板電腦產生預設多聲道立體音場。 當平板電腦相對於地面轉動時，藉由方位偵測器來偵測出各 平板電腦相對於地面的方位資料，再以音訊調整裝置，根據 内建的資料/音訊設定關係表，使音訊驅動器調整喇叭單元的 輸出音場，進而產生實質等同於預設多聲道之立體音場的多 ' 聲道立體音場。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限 φ 定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範 圍内，g可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當 視後附之申請專利範圍所界定者為準。 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能 更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下： 弟1A圖至第1C圖係根據習知技術所繪示之平板電腦的 喇叭單元配置圖； 第2 A圖至第2 D圖係根據本發明的第一較佳實施例所繪 示一系列具有不同轉動方位之平板電腦的剩η八單元配置示 ~ 意圖； 第3 Α圖至第3D圖係根據本發明的第二較佳實施例所 繪示一系列具有不同轉動方位之平板電腦的喇叭單元配置 不意圖； 第4A圖係根據本發明的一較佳實施例所繪示之平板電 腦的揚聲裝置之功能方塊圖；以及 15 1294585 第4B圖係根據第4A圖所繪示之平板電腦的喇叭單元配 置示意圖。 【主要元件符號說明】 100 :螢幕 200、300、400 :平板電腦 101、102、201a、201b、 201c、301a、301b、301c、301d、 401a、401b、401c、401d:味丨 u八單元 402 ··框架 403 ··方位偵測器 405 :中央處理系統 405a :中央處理器 405b ·晶片組 407:類比數位轉換器 409 :音訊調整裝置 413 :暫存器 411 :音訊驅動器 16

Claims (1)

1294585 十、申請專利範圍： 1 · 一種揚聲系統，裝設於一平板電腦之中，藉以提供一 預設立體音場，其中該揚聲系統包括： ' 至少二喇11八單元，裝設於該平板電腦的一框架上，其中 該些喇叭單元之間係相距一距離； 曰訊駆動器，用以驅動該些制1^單元，其中該音气驅 動器使用一音訊设疋來调整該些制队單元的一輸出音場，其 • 中該音訊設定包括設定每一該些喇叭單元為左聲道、右聲道 或無聲； 方位偵測器，安裝於該平板電腦的該框架上，用以於 該框架相對於地面轉動時產生一方位資訊；以及 一音汛調整裝置，用以根據該方位資訊，來更新該音訊 設定’以該輸出音場實質等同於該預設立體音場。 2·如申請專利範圍第1項所述之揚聲系統，其中該方位 • 偵測器包括一加速度計，用來偵測該框架相對於地面之一轉 動角度與一轉動方向，進而根據該些喇叭單元與該框架之相 對位置來計算出該方位資訊。 3·如申請專利範圍第1項所述之揚聲系統，其中該音訊 設定更包括設定該些喇,八的輸出音量和輸出音頻。 4·如申請專利範圍第1項所述之揚聲系統，其中該音訊 17 1294585 音訊控制軟體以 驅動器包括一 a ^ 日日片組、一音訊控制晶片、 及上述任意組合。 該方位資訊 ，整itt請專利範圍第1項所述之揚聲系統，其中該音訊 ' i括-顯示裝置’用來顯示該方㈣測器所提供之 喟6· &申請專利範圍第5項所述之揚聲系統，其中該音訊 =裝：更包括—手動調整開關，藉以讓使用者根據該顯示 裝置，來調整該音訊設定。 7·如中請專利範圍第所述之揚聲系、統，其中該音訊 調整裝置少包括： 暫存為，用以儲存該方位資訊，其中當該暫存器之該 m貝訊發生變化時’會自動更新該音訊設定。 8·如申請專利範圍帛！項所述之揚聲系统，該音訊調整 裝置更包括： .、'用程式用以呼叫應用程式介面（Application Prog疆mingInterface ; Αρι)，以更新該音訊設定。 9·如申請專利範圍第丨項所述之揚聲系統，其中當該些 喇叭的數里多於二個時，其中該些喇叭單元間的連線構成一 平面。 1294585 他:種揚聲系統的心單元定位方法，適用於一平板 電月自，以提供一預設立體立 、 日％，該喇叭單元定位方法包括： 裝5又至少二制果开认—T .^ 早於该平板電腦的一框架上，其中該 二喇σ八單元之間係相距一距離； /、 提供一音訊驅動器，复由 Α 其中该音訊驅動器係使用一音訊設 :來調整該些心單元的-輸出音場，該音訊以包括設定 母-：些喇叭單元為左聲道、右聲道或無聲； 加女裝—方位偵測器於該平板電腦之該框架上，用以於該 框架相對於地面轉動時產生一方位資訊，·以及 根據該方位資訊，f新兮立4< A 趙雉门 更新5亥曰訊设定，以使該輸出音場實 質等同於該預設立體音場。 、 U.如申請專利範圍第10項所述之^八單元定位方 法，其中調整該音訊設定，包括坰敕夂 匕括凋整母一該些喇叭單元的輸 出音篁和輸出音頻。 A如申請專利範圍帛1〇工員所述之味卜八單元定位方 法’其中錢該音職㈣㈣—應祕式呼叫應難式介 面（API)來進行。 、、π.如申請專利範圍第1〇項所述之喇叭單元定位方 法’其中更新該音崎㈣直接呼叫制程式介面（Αρι)來進 行0 1294585 14.如申請專利範圍第10項所述之喇叭單元定位方 法，其中更新該音訊設定係使用一手動調整開關來進行。