TWI385885B - 多媒體裝置以及音量控制方法 - Google Patents

Description

多媒體裝置以及音量控制方法

本發明係有關於多媒體手機，尤其是有關於一種可保護耳朵的音量控制方法。

第1圖係為一習知的多媒體手機100，包含一受話器102用以播放音源訊號#A。在該受話器102與機殼之間連接著一個出音孔108，用以供音源訊號#A的傳導通過。藉此，使用者將出音孔108貼近耳朵即可聽取該音源訊號#A。另一方面，多媒體手機100中尚包含一喇叭112，以擴音的方式播放音源訊號#A' 。該音源訊號#A' 可以是來電鈴聲，而喇叭112為了擴大音源訊號#A' ，所產生的音量通常相當大。如果使用者正好將耳朵貼近出音孔108，可能會受到聲音衝擊的傷害。

為了解決這個問題，傳統的多媒體手機100可能會額外設置一感應器106，用以偵測人的頭部與多媒體手機100的距離。該感應器106通常是紅外線感應器。當耳朵貼近出音孔108時，該感應器106發出一控制訊號#S通知處理器104，使處理器104抑制音源訊號#A' 的增益值。

然而，額外增設一個感應器106，是一種增加成本與系統複雜度的做法。

本發明提出一種多媒體裝置，在其中，一增益放大器根據一控制訊號控制一音源訊號的增益。一第一揚聲器與一第二揚聲器共用一背氣腔，在第一揚聲器播放該音源訊號時，該第二揚聲器產生一感應電動勢。一偵測器耦接該第二揚聲器，用以偵測該感應電動勢，並根據該感應電動勢產生該控制訊號。當該感應電動勢大於一臨界值時，該偵測器透過該控制訊號命令該增益放大器降低該音源訊號的增益，降低第一揚聲器播放音量。

該偵測器係為一比較器，具有一第一輸入端接收該感應電動勢，一第二輸入端接收該臨界值，而輸出之比較結果即為該控制訊號。

進一步地，該多媒體裝置中有一選擇器可切換式地選擇將該音源訊號輸出至該第一揚聲器或該第二揚聲器。一二極體耦接該第二揚聲器和該選擇器之間，可用以防止該感應電動勢從該第二揚聲器回饋至該選擇器。

當該選擇器選擇將該音源訊號輸出至該第二揚聲器時，該偵測器關閉。當該選擇器選擇將該音源訊號輸出至該增益放大器時，該偵測器開啟。

一第一出音孔連接該第一揚聲器，用以傳導該第一揚聲器發出之聲音。一第二出音孔連接該第二揚聲器，用以傳導該第二揚聲器發出之聲音。當該第一揚聲器播放該音源訊號 時，透過該背氣腔使該第二揚聲器的音膜共鳴振動，藉此帶動該第二揚聲器中的線圈而產生該感應電動勢。

該臨界值的決定，係為第二出音孔被使用者耳朵或其他物體遮蓋與未遮蓋時第二揚聲器音膜和音圈振動幅度不同,依據經驗值所設定的感應電動勢。

本發明所提出的多媒體裝置尤其適用於一行動電話。其中該第一揚聲器係為一喇叭，該第二揚聲器係為一受話器，而該音源訊號係為一來電鈴聲或一校準測試音。

在另一實施例中，本發明揭露一種音量控制方法，應用於上述多媒體裝置中。首先，使該第一揚聲器播放一音源訊號。接著偵測該第二揚聲器產生的一感應電動勢。如果該感應電動勢大於一臨界值，降低該音源訊號的增益。

下列實施例具體的說明如何以較佳的方式實現本發明。實施例僅供說明一般應用的方式，而非用以限縮本發明的範圍。實際範圍以申請專利範圍所列為準。

本發明所提出的架構不需要額外配置紅外線感測器，而是直接利用喇叭與受話器之間互相感應的原理，來判斷耳朵的位置。在多媒體手機中，喇叭與受話器之間共用同一個背氣腔，因此喇叭在發出聲音時，會牽動受話器的音膜及線圈振動而產生微量的感應電動勢。受話器的出音孔，如果被外 物遮蓋，所產生的感應電動勢之量級也會有差異。所以測量受話器的感應電動勢，可以有效的判斷耳朵是否貼近受話器。

第2圖係為本發明實施例的多媒體裝置200。該多媒體裝置200可以是一典型的手機或電話聽筒，具有一喇叭202和一受話器212共用同一個背氣腔210。該喇叭202之外連接一第一出音孔204，用以傳導該喇叭202發出之聲音。同樣的，該受話器212之外連接一第二出音孔214，用以傳導該受話器212發出之聲音。該喇叭202提供免持聽筒的功能，因此所播放的音源訊號#A' 音量較大。該音源訊號#A' 的增益係由一增益放大器206提供，而該增益放大器206則是根據一控制訊號#ctrl決定增益的大小。

在多媒體裝置200中，本發明提出一種偵測器220，耦接該受話器212，用以偵測該受話器212產生的一感應電動勢Sin，並根據該感應電動勢Sin產生該控制訊號#ctrl。該受話器212可以是一傳統的受話器，其中包含一些發聲必要的基本元件如線圈和音膜。而聲音是透過緊鄰的第二出音孔214傳送出去。由於受話器212並未提供很高的增益值，所以使用者必須將耳朵貼近第二出音孔214才能聽得到聲音。當該受話器212用來播送聲音時，係從多媒體裝置200中的端點P接收音源訊號。而當受話器212 用來當感應器時，該偵測器220也是從該端點P來偵測該受話器212中產生的感應電動勢Sin。

如果第二出音孔214沒有被異物遮蓋，受話器212中的振膜與線圈可產生較大的感應電動勢。相對的，如果第二出音孔214被耳朵或其他物品遮蓋了，形成密閉空間，受話器212中的振膜就會受到氣壓的限制而產生較低的感應電動勢。因此可根據實際經驗決定一臨界值#th，使偵測器220將該感應電動勢Sin與該臨界值#th進行比較，以判斷第二出音孔214的遮蓋情形。更確切的說，該臨界值#th的選擇，必須低於該第二出音孔214未被遮蓋時所產生的感應電動勢，且高於該第二出音孔214被遮蓋時所產生的感應電動勢。在實際運作時，只要該感應電動勢Sin大於該臨界值#th，該偵測器220便可透過該控制訊號#ctrl命令該增益放大器206降低該音源訊號#A的增益，產生調整後的音源訊號#A' 。

更具體地說，該偵測器220可以是一個比較器，具有一第一輸入端接收該感應電動勢Sin，一第二輸入端接收臨界值#th，而輸出之比較結果即為該控制訊號#Ctrl。

該受話器212的運作情形可能有很多種。舉例來說，使用者正在透過受話器212收聽第一音源訊號，例如音樂，而喇叭202突然收到來電或被其他事件觸發而播放一第二 音源訊號，例如來電鈴聲。此時受話器212原本播放狀態會先暫停，同時偵測器220啟動以偵測受話器212的感應電動勢Sin值，以決定來電鈴聲的播放音量。

另一方面來說，使用者可能正在透過喇叭202以廣播的方式收聽音樂，卻突然需要使用受話器212來接聽私人電話。此時偵測器220可即時判斷耳朵是否靠近，而將喇叭202關閉，受話器212開啟。

在偵測第二出音孔214的遮蓋狀態時，該多媒體裝置200可先透過喇叭202播放一預設的校準測試音，讓偵測器220接收感應電動勢Sin。然而該多媒體裝置200也可以直接輸出來電鈴聲，讓偵測器220即時判斷是否需要抑制的增益。多媒體裝置200的實際操作與應用可以有很多種變化，本發明不限制喇叭202與受話器212的切換流程。

通常喇叭202或受話器212並不會同時開啟，只會擇一開啟。例如在免持聽筒模式，只有喇叭202需要開啟，受話器212並不需要開啟。相對的，在聽筒模式，只有受話器212開啟，而喇叭202是關閉的。因此，該多媒體裝置200可進一步包含一選擇器230，用以決定將音源訊號#A切換給喇叭202或受話器212。

在本實施例中，由於偵測器220是連接受話器212的輸入端點P，當受話器212產生感應電動勢Sin時，需要 一個二極體218以防止感應電動勢Sin倒灌回選擇器230或前一級電路。當該選擇器230選擇將該音源訊號#A輸出至該受話器212時，並沒有抑制喇叭202的必要，因此該偵測器220是處於關閉狀態。相對的，當該選擇器230選擇將該音源訊號輸出至該喇叭202時，才有必要將該偵測器220開啟。當該喇叭202播放該音源訊號#A' 時，透過該背氣腔210使該受話器212的音膜共鳴，藉此帶動該受話器212中的線圈而產生感應電動勢Sin。

實作偵測器220的電路只需要一個簡單的比較器，所需耗費的成本比傳統的紅外線感測器還低。本發明並不限定偵測器220的實際電路設計。

本發明的多媒體裝置200尤其適合應用在行動電話中。而用來判斷第二出音孔214的遮蓋狀態的音源訊號可以直接採用來電鈴聲或是另外提供一校準測試音。

更進一步地說，該偵測器220也可以利用同樣的原理來判斷第一出音孔204的遮蓋狀態。如果該多媒體裝置200是放置於口袋中，第一出音孔204和第二出音孔214會同時被遮蓋。此時並沒有保護耳朵的必要，相對的，反而是需要增大音量才能讓使用者聽到來電鈴聲。因此只有單一出音孔被遮蓋，或是兩個出音孔皆被遮蓋，是有不同的處理方式的。

第3圖係為本發明音量控制方法的流程圖。在步驟301中，啟動如第2圖所示的多媒體裝置200。在步驟303中，當來電或者特別事件觸發時，喇叭202開啟並播放音源訊號#A' 。在步驟305中，該偵測器220透過端點P偵測受話器212產生的感應電動勢Sin。在步驟307中，該偵測器220比較感應電動勢Sin與臨界值#th，而比較結果即當成控制訊號#ctrl輸出給增益放大器206。如果感應電動勢Sin小於臨界值#th，表示耳朵未貼近，不需要保護，因此進行步驟309。相對的，如果感應電動勢Sin大於臨界值#th，則如步驟311所示抑制增益以保護耳朵。在步驟309中，增益放大器206不抑制音源訊號#A的增益，使音源訊號#A直接透過喇叭202播放出去。在步驟311中，增益放大器206根據控制訊號#ctrl抑制音源訊號#A的增益，產生一個音量較低或者靜音的音源訊號#A' 。

雖然本發明以較佳實施例說明如上，但可以理解的是本發明的範圍未必如此限定。相對的，任何基於相同精神或對習知技術者為顯而易見的改良皆在本發明涵蓋範圍內。因此專利要求範圍必須以最廣義的方式解讀。

100‧‧‧多媒體手機

102‧‧‧受話器

104‧‧‧處理器

106‧‧‧感應器

108‧‧‧出音孔

200‧‧‧多媒體裝置

202‧‧‧喇叭

204‧‧‧第一出音孔

206‧‧‧增益放大器

210‧‧‧背氣腔

212‧‧‧受話器

214‧‧‧第二出音孔

218‧‧‧二極體

220‧‧‧偵測器

230‧‧‧選擇器

第1圖係為一習知的多媒體手機100；第2圖係為本發明實施例的多媒體裝置200；以及 第3圖係為本發明音量控制方法的流程圖。

200‧‧‧多媒體裝置

202‧‧‧喇叭

204‧‧‧第一出音孔

206‧‧‧增益放大器

210‧‧‧背氣腔

212‧‧‧受話器

214‧‧‧第二出音孔

218‧‧‧二極體

220‧‧‧偵測器

230‧‧‧選擇器

Claims (14)

1. 一種多媒體裝置，包含：一增益放大器，用以根據一控制訊號控制一音源訊號的增益；一第一揚聲器，耦接該增益放大器，用以播放該音源訊號；一第二揚聲器，與該第一揚聲器共用一背氣腔，受到該第一揚聲器的感應而產生一感應電動勢；一偵測器，耦接該第二揚聲器，用以偵測該感應電動勢，並根據該感應電動勢產生該控制訊號；其中當該感應電動勢大於一臨界值時，該偵測器透過該控制訊號命令該增益放大器降低該音源訊號的增益。
2. 如申請專利範圍第1項所述之多媒體裝置，其中該偵測器係為一比較器，具有一第一輸入端接收該感應電動勢，一第二輸入端接收該臨界值，而輸出之比較結果即為該控制訊號。
3. 如申請專利範圍第1項所述之多媒體裝置，進一步包含一選擇器，用以切換式地選擇將該音源訊號輸出至該第一揚聲器或該第二揚聲器。
4. 如申請專利範圍第3項所述之多媒體裝置，進一步包含一二極體，耦接該第二揚聲器和該選擇器之間，用以防止該感應電動勢從該第二揚聲器回饋至該選擇器。
5. 如申請專利範圍第3項所述之多媒體裝置，其中當該選擇器選擇將該音源訊號輸出至該第二揚聲器時，該偵測器關閉。
6. 如申請專利範圍第4項所述之多媒體裝置，其中當該選 擇器選擇將該音源訊號輸出至該增益放大器時，該偵測器開啟。
7. 如申請專利範圍第5項所述之多媒體裝置，進一步包含：一第一出音孔，連接該第一揚聲器，用以傳導該第一揚聲器發出之聲音；以及一第二出音孔，連接該第二揚聲器，用以傳導該第二揚聲器發出之聲音。
8. 如申請專利範圍第6項所述之多媒體裝置，其中當該第一揚聲器播放該音源訊號時，透過該背氣腔使該第二揚聲器的音膜共鳴，藉此帶動該第二揚聲器中的線圈而產生該感應電動勢。
9. 如申請專利範圍第7項所述之多媒體裝置，其中該臨界值係為第二出音孔被使用者耳朵或其他物體遮蓋與未遮蓋時第二揚聲器音膜和音圈振動幅度不同,依據經驗值所設定的感應電動勢。
10. 如申請專利範圍第1項所述之多媒體裝置，其中該多媒體裝置係為一行動電話；以及其中該第一揚聲器係為一喇叭，該第二揚聲器係為一受話器，而該音源訊號係為一來電鈴聲或一校準測試音。
11. 一種音量控制方法，應用於一多媒體裝置，其中該多媒體裝置包含一第一揚聲器與一第二揚聲器共用一背氣腔，該音量控制方法包含：使該第一揚聲器播放一音源訊號；偵測該第二揚聲器產生的一感應電動勢；以及 如果該感應電動勢大於一臨界值，降低該音源訊號的增益。
12. 如申請專利範圍第10項所述之音量控制方法，進一步包含切換式地選擇將該音源訊號輸出至該第一揚聲器或該第二揚聲器。
13. 如申請專利範圍第11項所述之音量控制方法，進一步包含當該第二揚聲器被選擇用來輸出該音源訊號時，停止偵測該第二揚聲器的感應電動勢。
14. 如申請專利範圍第12項所述之音量控制方法，其中該多媒體裝置進一步包含：一第一出音孔，連接該第一揚聲器，用以傳導該第一揚聲器發出之聲音；一第二出音孔，連接該第二揚聲器，用以傳導該第二揚聲器發出之聲音；以及該臨界值低於該第二出音孔未被遮蓋時所產生的感應電動勢，高於該第二出音孔被遮蓋時所產生的感應電動勢。