移動通訊設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移動通訊設備，包括機殼、設備主體、受話器以及傳聲器，所述設備主體內置于所述機殼，所述受話器包括振動膜板及固定在所述振動膜板上的壓電陶瓷片，所述振動膜板向外延伸形成所述機殼。本發(fā)明通過將振動膜板延伸擴展做成移動通訊設備的機殼，用戶將耳朵貼近該機殼的任意位置均能接聽電話，使用方便；同時機殼上無需開設受話器孔，能夠有效防水防塵。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及便攜式電子設備，尤其涉及一種移動通訊設備。 移動通訊設備

【背景技術】
[0002] 移動通訊設備包括受話器和傳聲器，即聽筒和麥克風。傳聲器用于采集聲音，并將 聲波轉化為電信號。受話器用于將電信號轉化為聲波，將電信號轉化為聲波?，F(xiàn)有技術中， 開車時只能單手拿手機，急忙中可能會導致手機上下顛倒或反面接聽，此時單手難以更改 手機的方向，傳聲器就不能有效收集用戶的聲音，而用戶也難以聽清受話器發(fā)出的聲音。


【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術中移動通訊設備存在受話器只能在 特定位置接聽電話的缺陷，提供一種移動通訊設備，能夠實現(xiàn)受話器全方位接聽電話。
[0004] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種移動通訊設備，包括機殼、 設備主體、受話器以及傳聲器，所述設備主體內置于所述機殼，所述受話器包括振動膜板及 固定在所述振動膜板上的壓電陶瓷片，所述振動膜板向外延伸形成所述機殼。
[0005] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，具體地，所述傳聲器包括聲電轉換器以及阻抗變 換器，所述聲電轉換器包括麥克風陣列，所述麥克風陣列包括所述振動膜板。
[0006] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述聲電轉換器還包括聲源分離模塊， 所述聲源分離模塊用于分離至少兩組不同的聲源。
[0007] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，具體地，所述聲源分離模塊包括:A/D信號轉換單 元，用于將模擬信號轉換成數(shù)字信號，所述模擬信號來自至少兩個所述麥克風陣列；頻帶分 割單元，用于將所述數(shù)字信號進行頻帶分割，以轉換為頻域輸入；誤差最小解計算單元，對 于每個頻帶，所述誤差最小解計算單元包括至少兩個聲源矢量，根據(jù)所述聲源矢量和預設 的導引矢量計算出估計信號，所述誤差最小解計算單元輸出的解集在所述估計信號與所述 頻域輸入之間具有最小誤差；最優(yōu)模型計算單元，用于為所述解集中的每個頻帶選擇頻域 解，所述頻域解為最小的l p范數(shù)與所述誤差的加權和；以及信號合成單元，用于將所述頻域 解轉換到時域。
[0008] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述聲源分離模塊還包括聲源定位部 件，所述引導矢量通過所述聲源定位部件獲取。
[0009] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述聲源分離模塊還包括方向功率計 算部件和方向搜索部件。
[0010] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述誤差最小解計算單元計算每一個 所述聲源矢量的最小誤差解，所述聲源矢量的零值聲源數(shù)量相等，且零值元素數(shù)量相等。 [0011] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述最優(yōu)模型計算單元從輸出的所述 誤差最小解集中選擇解，所述解為所述誤差的滑動平均值與l p范數(shù)的所述滑動平均值的加 權和。
[0012] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述聲源分離模塊還包括中央處理單 元以及存儲單元。
[0013] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，優(yōu)選地，所述壓電陶瓷片粘結在所述機殼的內側。
[0014] 本發(fā)明提供一種移動通訊設備，進一步地，所述受話器還包括語音處理模塊。
[0015] 本發(fā)明可達到以下有益效果：通過將振動膜板延伸擴展做成移動通訊設備的機 殼，用戶將耳朵貼近該機殼的任意位置均能接聽電話，使用方便；同時機殼上無需開設受話 器孔，能夠有效防水防塵。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[0017] 圖1是本發(fā)明提供的移動通訊設備的結構示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明提供的移動通訊設備的聲源分離模塊的硬件示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明提供的移動通訊設備的聲源分離模塊的原理示意圖；
[0020] 附圖標號說明：
[0021] 1、機殼 2、設備主體
[0022] 3、受話器 4、傳聲器
[0023] 31、壓電陶瓷片 41、阻抗變換器
[0024] 42、麥克風陣列 43、A/D信號轉換單元
[0025] 44、中央處理單元 45、存儲單元
[0026] 46、存儲單兀 47、尸源定似部件
[0027] 48、方向功率計算部件 49、頻帶分割單元
[0028] 50、方向搜索部件 51、誤差最小解計算單元
[0029] 52、lp范數(shù)計算單元 53、最優(yōu)模型計算單元
[0030] 54、信號合成單兀 55、聲源分離模塊

【具體實施方式】
[0031] 為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明 本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0032] 如圖1所示，本發(fā)明提供一種移動通訊設備，包括機殼1、設備主體2、受話器3以 及傳聲器4,設備主體2內置于機殼1。受話器3包括振動膜板及固定在振動膜板上的壓電 陶瓷片31，振動膜板向外延伸形成機殼1。
[0033] 此處，壓電陶瓷片的材料是一種能夠將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料， 屬于無機非金屬材料。壓電陶瓷利用其材料在機械應力作用下，引起內部正負電荷中心相 對位移而發(fā)生極化，導致材料兩端表面出現(xiàn)符號相反的束縛電荷即壓電效應而制作，具有 敏感的特性。壓電陶瓷具有高度敏感的特性，可以將極其微弱的機械振動轉換成電信號。
[0034] 在上述方案的基礎上，進一步地，如圖1所示，傳聲器4包括聲電轉換器以及阻抗 變換器41，聲電轉換器包括振動膜板。作為優(yōu)選，聲電轉換器為振動膜板向外延伸形成的機 殼。即：傳聲器4與受話器3共用振動膜板。用戶講話時對著機殼的任一部位，均能夠將進 行準確采集聲音，使用方便。
[0035] 如圖2所示，聲電轉換器包括麥克風陣列42,麥克風陣列42的數(shù)量為兩組或兩組 以上。振動膜板為麥克風陣列42的一部件，作為優(yōu)選，麥克風陣列42為駐極體麥克風。 [0036] 為了實現(xiàn)兩組以及兩組以上的不同聲源分離，使得不同的聲源均能夠得以分離， 從而使得傳聲器4端的用戶聲音能夠清晰地進行傳遞，如圖2所示，聲電轉換器還包括聲源 分離模塊55。當聲源數(shù)量超過麥克風數(shù)量時，例如，麥克風為1組，聲源數(shù)量為3組；或者 麥克風數(shù)量為2組，聲源數(shù)量為4組，通過設置聲源分離模塊55能夠分離出每個聲源的聲 音，特別適用于免提情形下對方很容易聽到聲音進行交談。同時，如果傳聲器4端還存在背 景噪聲、回聲或者混響，該聲源分離模塊55也能夠分離出每一個聲源的聲音。
[0037] 在上述技術方案的基礎上，如圖2所示，具體地，聲源分離模塊55包括：A/D信號 轉換單元43,用于將模擬信號轉換成數(shù)字信號，模擬信號來自至少兩個麥克風陣列42 ;頻 帶分割單元49,用于將數(shù)字信號進行頻帶分割，以轉換為頻域輸入；誤差最小解計算單元 51，對于每個頻帶，誤差最小解計算單元51包括至少兩個聲源矢量，根據(jù)聲源矢量和預設 的導引矢量計算出估計信號，誤差最小解計算單元51輸出的解集在估計信號與頻域輸入 之間具有最小誤差；最優(yōu)模型計算單元53,用于為解集中的每個頻帶選擇頻域解，頻域解 為最小的l p范數(shù)與誤差的加權和；聲源分離模塊55還包括信號合成單元54,用于將頻域解 轉換到時域。
[0038] 如圖2和如圖3所示，聲源分離模塊55還包括聲源定位部件47,引導矢量通過聲 源定位部件47獲取。進一步地，聲源分離模塊55還包括方向功率計算部件48和方向搜索 部件50。
[0039] 具體地，如圖3所示，誤差最小解計算單元51計算每一個聲源矢量的最小誤差解， 聲源矢量的零值聲源數(shù)量相等，且零值元素數(shù)量相等。最優(yōu)模型計算單元53從輸出的誤差 最小解集中選擇解，解為誤差的滑動平均值與l p范數(shù)的滑動平均值的加權和。
[0040] 在上述技術方案的基礎上，為了方便連接，如圖1所示，作為優(yōu)選，壓電陶瓷片31 粘結在機殼1的內側。
[0041] 作為優(yōu)選，受話器3還包括語音處理模塊。
[0042] 下面結合2和圖3,詳細闡述本發(fā)明提供的移動通訊設備的聲源分離模塊的原理：
[0043] 如圖2所示，為聲源分離模塊55的硬件配置，聲源分離模塊55包括中央處理單元 44以及存儲裝置45、存儲裝置46。聲源分離的處理過程是在中央處理單元44中進行，存儲 裝置45優(yōu)選為RAM存儲器，聲源處理過程中使用的數(shù)據(jù)和程序保存在ROM構成的存儲裝置 46中。麥克風陣列42包括至少兩個或者更多的麥克風元件，各個麥克風元件測量模擬聲壓 值，假定麥克風的數(shù)量為Μ個。A/D信號轉換單元43將模擬信號轉換成數(shù)字信號，即采樣， 并且能夠同步地對多個通道的信號進行采樣。將麥克風的模擬聲壓值發(fā)送至A/D信號轉換 單元43。預先設置好需要分離的聲音數(shù)量，并保存在存儲裝置46中。需要分離的聲音數(shù)量 表示為Ν，根據(jù)Ν的大小設置中央處理單元的處理能力值。
[0044] 圖3中，除了分離聲音的時候由11范數(shù)最小化方法作為費用函數(shù)使用的11范數(shù) 夕卜，分離出來的聲音中包含噪聲分量的功率也作為費用值加以考慮。最優(yōu)模型計算單元53 輸出的噪音信號功率與11范數(shù)的加權和最小的解。
[0045] A/D信號轉換單元43為每個通道將模擬聲壓值轉換成數(shù)字信號，轉換后的數(shù)字信 號按照預先設置的采樣時序進行，轉換出來的數(shù)字數(shù)據(jù)為X(t，j)，其中t為時間，j為麥克 風編號。當A/D信號轉換單元43在t = 0時刻開始A/D轉換時，每進行一次采樣，t加1。 例如：將第1個麥克風的第50個米樣數(shù)據(jù)表不為X(50,1)。
[0046] 頻帶分割單兀49是對t = τ X巾貞移（frame_shift)到t = τ X巾貞移（frame_ shift) +巾貞長（frame_size)的數(shù)據(jù)進行傅里葉變換或者小波分析，變換成頻帶分割信號， 將j = 1至j = Μ的每一個麥克風轉換成頻帶分割信號。用下面的表達式（1)描述轉換后 的頻帶分割信號作為具有對應麥克風的聲源矢量。
[0047] X(f, τ) (1)
[0048] 其中：f表示頻帶分割號的小標。
[0049] 人聲和音樂這種聲音很少具有較大的幅度值，它們是很多零值的稀疏信號，因此， 語音信號能夠用零值概率高的拉普拉斯分布。將語音信號近似為拉普拉斯分布時，可以將 對數(shù)似然看作是正負之間對11范數(shù)的符號進行反轉?？梢詫⒒祀s有回聲、混響和背景噪聲 信號近似為高斯分布。因此，可以將輸入信號中包含的噪聲信號的對數(shù)似然看作輸入信號 和語音信號之間的平方誤差符號的反轉。從MAP估計的角度看要尋找的最可能的解，即最 大似然解，因為將噪聲信號的對數(shù)似然與語音信號的對數(shù)似然之和取最大的解作為最大似 然解，因此可以將輸入信號與11范數(shù)平均誤差的加權和最小的信號當做最大似然解。但 是，由于很難找到這樣的精確解，所以有必要通過一些近似解。例如：在11范數(shù)最小化方法 中，輸入的信號沒有誤差，找出11范數(shù)的加權和最小的信號最為解。
[0050] 在輸入信號中存在誤差的假設下，輸入信號與11范數(shù)的平均誤差的加權和最小 值是近似的。如上所述，人聲和音樂這種聲音是很少有大幅度值得稀疏信號，因此，將它們 看作經(jīng)常具有近似零幅度/零值的信號。因此，對于每個時刻和頻率，假設只有比麥克風數(shù) 量少的生源具有非零的幅度值。11范數(shù)隨著具有零值得麥克風數(shù)量增加而變小，隨著具有 零值得麥克風數(shù)量減少而變大。因此，可以將它看作稀疏度度量。當具有零值得聲源的數(shù) 量等于麥克風數(shù)量時，將11范數(shù)近似為固定值。如果聲源數(shù)量為N(具有零值得N維復矢 量）時應用這個近似，可以給出相對于輸入信號具有最小誤差的解。
[0051] 誤差最小解計算單元根據(jù)表達式（2)進行計算。

【權利要求】
1. 一種移動通訊設備，包括機殼（1)、設備主體（2)、受話器（3)以及傳聲器（4)，所述 設備主體（2)內置于所述機殼（1)，其特征在于：所述受話器（3)包括振動膜板及固定在所 述振動膜板上的壓電陶瓷片（31)，所述振動膜板向外延伸形成所述機殼（1)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的移動通訊設備，其特征在于，所述傳聲器（4)包括聲電轉換器 以及阻抗變換器（41)，所述聲電轉換器包括麥克風陣列（42)，所述麥克風陣列（42)包括所 述振動膜板。
3. 根據(jù)權利要求2所述的移動通訊設備，其特征在于，所述聲電轉換器還包括聲源分 離模塊（55)，所述聲源分離模塊（55)用于分離至少兩組不同的聲源。
4. 根據(jù)權利要求3所述的移動通訊設備，其特征在于，所述聲源分離模塊（55)包括： A/D信號轉換單元（43)，用于將模擬信號轉換成數(shù)字信號，所述模擬信號來自至少兩 個所述麥克風陣列（42); 頻帶分割單元（49)，用于將所述數(shù)字信號進行頻帶分割，以轉換為頻域輸入； 誤差最小解計算單元（51)，對于每個頻帶，所述誤差最小解計算單元（51)包括至少兩 個聲源矢量，根據(jù)所述聲源矢量和預設的導引矢量計算出估計信號，所述誤差最小解計算 單元（51)輸出的解集在所述估計信號與所述頻域輸入之間具有最小誤差； 最優(yōu)模型計算單元（53)，用于為所述解集中的每個頻帶選擇頻域解，所述頻域解為最 小的lp范數(shù)與所述誤差的加權和； 以及信號合成單元（54)，用于將所述頻域解轉換到時域。
5. 根據(jù)權利要求4所述的移動通訊設備，其特征在于，所述聲源分離模塊（55)還包括 聲源定位部件（47)，所述引導矢量通過所述聲源定位部件（47)獲取。
6. 根據(jù)權利要求5所述的移動通訊設備，其特征在于，所述聲源分離模塊（55)還包括 方向功率計算部件（48)和方向搜索部件（50)。
7. 根據(jù)權利要求6所述的移動通訊設備，其特征在于，所述誤差最小解計算單元（51) 計算每一個所述聲源矢量的最小誤差解，所述聲源矢量的零值聲源數(shù)量相等，且零值元素 數(shù)量相等。
8. 根據(jù)權利要求7所述的移動通訊設備，其特征在于，所述最優(yōu)模型計算單元（53)從 輸出的所述誤差最小解集中選擇解，所述解為所述誤差的滑動平均值與l p范數(shù)的所述滑動 平均值的加權和。
9. 根據(jù)權利要求8所述的移動通訊設備，其特征在于，所述聲源分離模塊（55)還包括 中央處理單元（44)以及存儲單元（45,46)。
10. 根據(jù)權利要求1-9任一項所述的移動通訊設備，其特征在于，所述壓電陶瓷片（31) 粘結在所述機殼（1)的內側。
【文檔編號】H04M1/03GK104065777SQ201410280159
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月20日 優(yōu)先權日:2014年6月20日
【發(fā)明者】夏小聰, 孫麗 申請人:深圳市中興移動通信有限公司