專利名稱：帶有便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種便攜式音頻增強設備和相關的音頻系統(tǒng)，其中音頻增強設備能夠快速、簡單地連接在多種不同類型的音頻源和音頻回放設備之間。
背景技術：
便攜式音頻源，或者數(shù)字音樂播放器，提供了便攜性和用于存儲數(shù)字音頻文件 (如，音樂聲帶、聲音錄制等)的大容量的方便條件。取決于提供的存儲器的容量，該存儲器可以是內(nèi)部存儲器、移動式存儲器單元或者二者的結(jié)合，便攜式音頻源可以為數(shù)以千計的數(shù)字音頻文件提供即時訪問，從而提供多小時的收聽時間。這種大存儲容量很容易與傳統(tǒng)的音頻回放系統(tǒng)(例如，家庭立體聲或者車載立體聲)形成對比，傳統(tǒng)的音頻回放系統(tǒng)典型地被限制為存儲和驅(qū)動單張CD或者有時是六張CD。典型地，便攜式音頻源使得用戶能夠根據(jù)藝術家、唱片集、流派等或者自定義的播放列表來組織音頻文件，查找和選擇想要的音頻文件，并通過耳機、通過連接到個人計算機、通過與揚聲器系統(tǒng)對接等播放選擇的音頻文件。新型音頻回放系統(tǒng)被配置成連接到這些類型的便攜式音頻源并處理它們提供的音頻格式。因此，例如，可將便攜式MP3播放器連接到車載立體聲的儀表盤的輔助輸入插口，允許用戶選擇存儲在MP3上的音頻文件以通過車輛的揚聲器來回放。使用數(shù)字音頻文件的廣為人知的缺點是，在存儲到便攜式音頻源上時，典型地需要對數(shù)字音頻文件進行數(shù)據(jù)壓縮，以便節(jié)省存儲空間，這樣在與存儲到CD上的相同的音頻文件相比較，數(shù)字音頻文件丟失了信息。然而，來源于數(shù)字音頻文件的回放質(zhì)量同樣極大的依賴于使用的完成回放的硬件質(zhì)量和收聽環(huán)境的音響效果。例如，通過耳機或者低價的塑料外殼擴充臺的揚聲器播放的聲音，典型地將比通過由家庭立體聲或車載立體聲系統(tǒng)提供的高質(zhì)量揚聲器陣列播放的聲音要差。更進一步的，在車內(nèi)播放的聲音通常比在建筑物的房間內(nèi)播放的聲音差，這是由于存在于汽車內(nèi)部的聲音反射表面和聲音吸收表面的復雜排列，還因為由于設計的限制，揚聲器不能放置在車內(nèi)的最優(yōu)位置。許多音頻系統(tǒng)提供連接到便攜式音頻源和音頻回放設備的用戶可調(diào)節(jié)均衡器和其它聲音增強產(chǎn)品，但是這些產(chǎn)品僅僅對處理的音頻信號作出內(nèi)部調(diào)整。也就是說，這些產(chǎn)品不校正聲學系統(tǒng)，即，它們不能考慮真實傳播到收聽環(huán)境中的實際聲音的缺陷。更進一步的，很多這些聲音增強產(chǎn)品被實施成軟件程序，需要使用個人計算機來執(zhí)行。然而，已經(jīng)開發(fā)出用于頻率和相位調(diào)整的自動均衡器，但這些產(chǎn)品必須作為配件零件被永久性安裝在相關音頻回放設備的主要的電子設備和放大器之間，因而存在于音頻回放設備的內(nèi)部信號路徑中。因此，需要提供一種便攜式的、可以與各式各樣的便攜式音頻源(例如，數(shù)字音樂播放器)和音頻回放設備(例如，家庭或車輛立體聲系統(tǒng))兼容的音頻增強設備。還需要提供一種通過糾正頻率響應或者通過糾正頻率和相位響應來提高聲音質(zhì)量的音頻增強設備。 還需要提供一種可以將自身調(diào)節(jié)到其連接的音頻系統(tǒng)的性能的音頻增強系統(tǒng)。還需要提供一種能夠根據(jù)聽者相對于系統(tǒng)揚聲器的位置對聲音回放作出調(diào)整或校正的音頻增強系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
為了全部或部分的解決上述問題，和/或本領域技術人員觀察到的其它問題，本說明書提供如下所述的以舉例方式描述的實施的方法、處理、系統(tǒng)、裝置、指令和/或設備。根據(jù)一種實施方式，便攜式音頻增強設備包括音頻輸入、音頻信號處理器和音頻輸出，音頻輸入配置成從與便攜式音頻增強設備分離放置的便攜式音頻源接收音頻信號， 音頻信號處理器配置成處理音頻信號以產(chǎn)生增強的音頻信號，并且音頻輸出配置成將增強的音頻信號輸出到與便攜式音頻增強設備分離放置的音頻回放設備。根據(jù)另一種實施方式，便攜式音頻增強設備包括用于將聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號的麥克風，并且音頻信號處理器被配置成執(zhí)行樣本音頻信號分析和基于分析執(zhí)行增強。根據(jù)另一種實施方式，便攜式音頻增強設備配置成基于分析產(chǎn)生校正濾波器，并對音頻輸入所接收的音頻信號應用校正濾波器，以產(chǎn)生增強的音頻信號。根據(jù)另一種實施方式，音頻系統(tǒng)包括便攜式音頻源、便攜式音頻增強設備、音頻回放設備，以及一個或多個揚聲器。便攜式音頻源包括配置成用于產(chǎn)生用于輸出的音頻信號的電路，以及配置成用于輸出音頻信號的第一音頻輸出。便攜式音頻增強設備與便攜式音頻源分離放置。便攜式音頻增強設備包括第一音頻輸入、音頻信號處理器和第二音頻輸出， 第一音頻輸入配置成通過第一通信鏈路從第一音頻輸出接收音頻信號，音頻信號處理器配置成處理音頻信號以產(chǎn)生增強的音頻信號，并且第二音頻輸出配置成輸出增強的音頻信號。該音頻回放設備與便攜式音頻源和便攜式音頻增強設備分離放置。音頻回放設備包括配置成通過第二通信鏈路從第二音頻輸出接收增強的音頻信號的第二音頻輸入，以及配置成產(chǎn)生用于回放的增強的音頻信號的電路。一個或多個揚聲器與音頻回放設備通信，將增強的音頻信號轉(zhuǎn)換為聲音并輸出該聲音。根據(jù)另一種實施方式，提供一種用于增強由音頻回放設備輸出的聲音的方法。便攜式音頻增強設備被布置成與便攜式音頻源的音頻輸出和音頻回放設備的音頻輸入進行信號通信。音頻信號被傳輸?shù)奖銛y式音頻增強設備。操作便攜式音頻增強設備，對音頻信號執(zhí)行增強，以產(chǎn)生增強的音頻信號。增強的音頻信號被傳輸?shù)揭纛l回放設備。音頻信號作為聲音從一個或多個與音頻回放設備通信的揚聲器輸出。通過研究下述的附圖和詳細描述，本發(fā)明的其它裝置、設備、系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢對本領域技術人員將是顯而易見的。其意在所有這種附加的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)勢都包括在本公開內(nèi)，在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)，并被附的權利要求所保護。


參考下述附圖可以更好地理解本發(fā)明。圖中的部件不一定是按照比例的，重點在于示出本發(fā)明的原理。在圖中，貫穿全部不同的視圖，采用相同的附圖標記來表示對應的部分。圖1是使用便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)的實施的一個實例的框圖。圖2是使用便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)的實施的另一個實例的框圖。圖3是使用便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)的實施的另一個實例的框圖。圖4是使用便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)的實施的另一個實例的框圖。圖5是使用便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)的實施的另一個實例的框圖。
圖6是便攜式音頻增強設備的實施的一個實例的正視圖，該便攜式音頻增強設備可在如圖1-5所示的音頻系統(tǒng)中使用。圖7是便攜式音頻增強設備的實施的一個實例的框圖，該便攜式音頻增強設備可在如圖1-5所示的音頻系統(tǒng)中使用。圖8是便攜式音頻源的實施的一個實例的框圖，該便攜式音頻源可在如圖1-5所示的音頻系統(tǒng)中使用。圖9是便攜式音頻增強設備的實施的一個實例的框圖，該便攜式音頻增強設備可在如圖1-5所示的音頻系統(tǒng)中使用。
具體實施例方式對于實施的前述描述的介紹是為了示出和描述的目的。其不是窮盡的并且不將請求的發(fā)明限制到公開的精確形式。根據(jù)上述描述的修改和改變是可能的，并且可在實現(xiàn)本發(fā)明中獲得修改和改變。權利要求及其等同物定義了本發(fā)明的范圍。圖1是音頻系統(tǒng)100的實施的實例的框圖。音頻系統(tǒng)100通常包括音頻回放設備 104、便攜式音頻源108以及便攜式音頻增強設備112。在本文的上下文中，術語“便攜式” 是指便攜式音頻源108和便攜式音頻增強設備112與音頻回放設備104的關系是物理上獨立的裝置，便攜式音頻源108和便攜式音頻增強設備112在信號通信中可容易地連接到音頻回放設備104或與音頻回放設備104斷開，而不需要花費過多的精力來安裝，并且可以被用戶容易地從一個地方帶到另一個地方。更進一步，便攜式音頻源108和便攜式音頻增強設備112可獨立于音頻回放設備104工作。也就是說，便攜式音頻源108和便攜式音頻增強設備112在進行其各自的工作時，通常不需要與任何特定音頻回放設備104或任何類型的音頻回放設備104進行信號通信。另外，便攜式音頻源108典型的是可以單獨操作的設備，而不必與音頻回放設備104或者音頻增強設備112進行信號通信。作為描述便攜式音頻源108和便攜式音頻增強設備112的便攜特性的另一種方式，這些設備是物理分離的設備，彼此之間以及與音頻回放設備104之間分離放置，可以通過物理信號路徑(例如，電連接和/或管道)或者無線信號路徑(例如，無線鏈路)彼此之間在信號通信中被放置以任何適合的距離。在本申請中，本領域技術人員可以理解，“進行信號通信”這樣的措詞通常是指在設備(例如，音頻回放設備104、便攜式音頻源108以及便攜式音頻增強設備112)之間有任何類型的通信和/或連接，使得給定的設備從另一個設備傳遞和/或接收信號和/或信息。 特別地，“進行信號通信”指在電路、部件、模塊和/或設備之間有任何類型的通信和/或連接，使得電路、部件、模塊和/或設備從另一個電路、部件、模塊和/或設備傳輸和/或接收信號。通信和/或連接可沿著電路、部件、模塊和/或設備之間的任何信號路徑，使得信號和/或信息從一個電路、部件、模塊和/或設備傳輸?shù)搅硪粋€，并且通信和/或連接包括無線或有線信號路徑。信號路徑可以是物理的，例如，導電線、電管道(electrical conduit), 電磁波導向裝置、附加的和/或電磁的或機械耦合的終端、半導體或絕緣體材料或設備、離子的或液體的、結(jié)構的或機械的關系，或者其它類似物理連接或耦合。另外，信號路徑可以是非物理的，例如，自由空間(在電磁傳播的情況下)，或者通過數(shù)字部件的信息路徑，在這種情況下通信信息以各種數(shù)字格式從一個電路、部件、模塊和/或設備傳遞到另一個，而不必通過直接的電磁連接。為了該申請的目的，術語“耦合”可與短語“進行信號通信”互換使用，并且“通信鏈路”可與短語“信號路徑”互換使用?？梢岳斫獾氖聦嵤?，上述的一個部件與第二個部件通信并不是要排除在第一和第二部件之間和/或與二者可操作地關聯(lián)或與二者連結(jié)的另外的部件的出現(xiàn)的可能性。音頻回放設備104可以是任何類型的音頻或多媒體設備或系統(tǒng)，這些設備或系統(tǒng)被配置成，提供來自音頻源的聲音的可聽回放，和/或來自音頻/視頻源的聲音和視頻的可聽/可視回放。音頻回放設備104的非限定性實例包括車載立體聲系統(tǒng)、家庭立體聲系統(tǒng)、 帶有回放功能的個人計算機等。在當前上下文中，術語“立體聲系統(tǒng)”被廣泛的使用以包括各種類型的多媒體系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、多通道音頻系統(tǒng)等。典型地，音頻回放設備104是單機系統(tǒng)或設備，包括其自己的硬件，該硬件用來驅(qū)動音頻源、讀取和處理來自音頻源的音頻信號并輸出從這些音頻信號得出的聲音。例如，音頻回放系統(tǒng)104可包括一個或多個媒體驅(qū)動器，這些媒體驅(qū)動器用于接收和讀取可移動媒體，例如，CD播放器、DVD播放器、磁帶等類似的。音頻回放設備104也可包括音頻文件(例如.wav, MP3等)處理器、無線或衛(wèi)星調(diào)諧器等。音頻回放設備104可以是固定的或固定安裝的正常操作的設備，或者是便攜式設備。在一個實施例中，音頻回放設備104是車載立體聲系統(tǒng)，以固定方式安裝在車輛中的合適位置(例如，儀表盤、頭單元、控制臺等)。在當前實施例中，音頻回放設備104進一步包括音頻信號輸入132，其被配置成與輔助音頻源進行信號通信，即，對于音頻回放設備104來說是外部的音頻源進行信號通信。 作為例子，音頻輸入132可以是陰連接器或標準尺寸(例如，直徑3. 5mm)的線路輸入插孔， 來自輔助音頻源的音頻輸出線可插入其中。為了輸出回放資料，音頻回放設備104通過音頻信號輸出138和相關聯(lián)的音頻輸出線140與一個或多個揚聲器136進行信號通信。典型地，提供至少兩個揚聲器136，用于通過左右聲道進行立體聲的回放。提供揚聲器136陣列，用于在特定頻率范圍輸出聲音(例如，高音揚聲器、中音揚聲器、低音用揚聲器、次低音揚聲器)，用于提供前后聲道，以提供環(huán)繞聲等。如圖1所示的揚聲器136是所有這樣可能的揚聲器配置的代表。便攜式音頻源108可以是任何設備——典型的是手持設備，但是至少方便用戶攜帶——能夠輸出以上提及的任何類型的音頻信息。便攜式音頻源108可以是，例如，手持數(shù)字音樂播放器、CD播放器或者無線電廣播設備，通常耦合到用于回放音頻信息的耳機。便攜式音頻源108可以是多媒體或多功能設備，能夠播放一個或多個這些類型的音頻信息。在當前上下文中，“音頻信息”包括任何類型的數(shù)據(jù)或信息，音頻信號可從中產(chǎn)生，或者從便攜式音頻源108處理和輸出。因此，作為例子，音頻信息可以是，例如，可存儲在便攜式音頻源 108的內(nèi)部或可移動存儲器上的音頻文件，音頻文件可以，例如，被存儲在可移動媒體上，該可移動媒體由便攜式音頻源108 (例如，CD、DVD、盒式磁帶等或類似物)來驅(qū)動，或者，音頻信息可以是經(jīng)由用戶選擇的通道由便攜式音頻源108接收和處理的無線廣播內(nèi)容(例如， 通過無線電、衛(wèi)星或類似物)。在一個實例中，便攜式音頻源108能夠在內(nèi)部或可移動存儲器單元(未示出)和/或可移動媒體中存儲音頻文件，和/或從無線廣播接收和提取音頻信息。便攜式音頻源108可進一步允許用戶選擇存儲的音頻文件，或者選擇站點或通道來接收音頻信息的無線廣播，該存儲的音頻文件將作為音頻信號流而被輸出，用于通過耳機、 通過插入喇叭(例如，可以作為數(shù)字音樂播放器的特定波段的附件而被提供)、或者通過到另一回放設備(例如，家庭立體聲或者車載立體聲)的輔助輸入連接向用戶回放。音頻文件的非限制性實例包括.wav文件、MP3文件、CD文件、DVD文件或任何其它合適類型的可存儲的音頻文件。便攜式音頻源108的非限制性實例包括各種類型的便攜式音樂播放器(例如，可從Sandisk 購買的Sansa 產(chǎn)品，可從Apple 購買的iPod 產(chǎn)品等)、磁盤播放器(例如，Sony Walkman. 產(chǎn)品)、無線電或衛(wèi)星接收器、有音頻文件存儲和處理能力的蜂窩電話、有音頻存儲和處理能力的個人數(shù)字助理(PDA)等。便攜式音頻源108進一步包括音頻信號輸出150，該輸出可以是標準尺寸的線路輸出插口或者一些其它類型的電連接器，這些電連接器適用于與所需的外部設備的接口相連接。例如，音頻輸出150可被配置成接收一組耳機的插頭，允許用戶收聽所選擇的音頻文件的回放。在該實例中，便攜式音頻源108還被配置成與外部回放設備(S卩，本實例中的音頻回放設備104)進行信號通信，以使得用戶向外部回放設備，而不是耳機，傳輸代表選擇的數(shù)字音頻文件的模擬音頻信號。根據(jù)便攜式音頻源108的類型，可以通過通常用于耳機的音頻輸出150或者數(shù)據(jù)端口 148將音頻信號輸出到外部回放設備。在常規(guī)實施中，便攜式音頻源108通過信號路徑被直接耦合到音頻回放設備104， 該信號路徑包括將便攜式音頻源108的音頻輸出150和音頻回放設備104的音頻輸入132 互相連接所需長度的電導線(例如，電線、線、電纜或類似的)。在汽車應用中，例如，便攜式音樂播放器可與汽車立體聲系統(tǒng)的輔助輸入進行信號通信，從而使得用戶能夠通過汽車立體聲系統(tǒng)播放存儲在便攜式音樂播放器上的音頻文件。相反，便攜式音頻增強設備112被連接在便攜式音頻源108和音頻回放設備104之間，以顯著提高音頻內(nèi)容的質(zhì)量，該音頻內(nèi)容通過音頻回放設備104的揚聲器136被回放。便攜式音頻增強設備112通常包括音頻信號處理電路(未示出)、音頻信號輸入 154以及音頻信號輸出156。便攜式音頻增強設備112同樣可包括用于進一步增強音頻質(zhì)量的麥克風166，下面將會進行更詳細的描述。麥克風166可以是內(nèi)部麥克風，或者是集成到便攜式音頻增強設備112的麥克風，或者是外部麥克風并且能夠從便攜式音頻增強設備 112連接/斷開。通過將便攜式音頻源108的音頻輸出150和便攜式音頻增強設備112的音頻輸入154經(jīng)由合適的通信鏈路170互相連接，使得便攜式音頻增強設備112與便攜式音頻源108能夠進行信號通信。通過將便攜式音頻增強設備112的音頻輸出156和音頻回放設備104的音頻輸入132經(jīng)由合適的通信鏈路172互相連接，使得便攜式音頻增強設備 112能夠與音頻回放設備104進行信號通信。音頻輸入132、154和音頻輸出150、156可以是標準尺寸(例如3. 5mm)的線路插座，此時通信鏈路170、172是帶有終端或插頭的物理線路(即，電導線、管道、電線、電纜等)，這些終端或插頭適合與標準線路輸入和線路輸出通過接口連接?？商娲兀纛l輸入132、154和音頻輸出150、156可以是無線傳輸電路的一部分，在此種情況下，通信鏈路170、172是無線連接。便攜式音頻增強設備112可位于與便攜式音頻源108和音頻回放設備104相關的任何位置。作為例子，便攜式音頻增強設備112可由用戶攜帶，例如，放在用戶的衣服口袋中，或者放在用戶穿戴的承載容器中攜帶，或者放置或安裝在臨近位置，或者可以放置在汽車中央控制臺的托盤上，安裝在汽車遮光板上，放置在汽車儀表板雜物箱中等。便攜式音頻增強設備112的音頻信號處理電路通常包括音頻信號增強電路，該增強電路可以是任何類型的電路，其被配置成用于對從便攜式音頻源108接收的音頻信號進行增強(或者調(diào)整、校正等)，以便產(chǎn)生增強的音頻信號用于輸出到外部設備(例如，音頻回放設備104)。作為例子，增強可以是頻率響應增強、相位響應增強、脈沖響應增強、動態(tài)范圍增強、兩個或多個上述的組合，以及本領域技術人員可理解的提高聲音質(zhì)量的其他類型的增強。在一些實施方式中，音頻信號增強電路包括均衡電路(即，均衡器，或EQ)。均衡器可以被配置成執(zhí)行時間和頻率上的均衡。音頻信號處理電路也可包括用于實現(xiàn)各種其他音頻信號增強功能的電路，例如，通道延遲、動態(tài)范圍壓縮、混響等。音頻信號處理電路也可包括被配置成實現(xiàn)各種音頻信號增強功能的專用電路。這樣的電路可是模擬的和/或數(shù)字的。 除了通過硬件或固件屬性的方式來實現(xiàn)之外，該電路可通過執(zhí)行存儲在便攜式音頻增強設備的存儲器中的軟件指令或算法來實現(xiàn)音頻信號增強功能。在一個實例中，電路可包括數(shù)字信號處理器(DSP)。作為一個實施例，便攜式音頻增強設備112的音頻信號處理電路被配置成用于實現(xiàn)自動均衡。在該實施方式中，用戶可通過操作激活麥克風166的控制器，和/或通過在外部麥克風166的情況下將麥克風166連接到便攜式音頻增強設備112，來啟動自動均衡設置程序。然后，用戶操作便攜式音頻源108和音頻回放設備104，以通過音頻系統(tǒng)100的揚聲器136來播放存儲在便攜式音頻源108上的音頻文件(或者由便攜式音頻源108輸出的無線廣播或其他類型的音頻信息)。在回放期間，麥克風166(或者在集成麥克風166的情況下，整個便攜式音頻增強設備112)可放在用戶耳朵附近，例如，以任何合適的方式將麥克風166安裝在用戶頭部或者接近用戶頭部處。在汽車應用中，例如，駕駛員、前座乘客或后座乘客可“佩戴”麥克風166或者將麥克風166安裝在車內(nèi)接近特定用戶的位置。在回放期間，麥克風166被根據(jù)需要而連接和放置，用戶可通過操作設置在便攜式音頻增強設備112 中的合適的用戶輸入控制器，來啟動音頻增強設置程序。麥克風166接收從音頻系統(tǒng)的揚聲器136輸出的聲音，并將聲音轉(zhuǎn)換為樣本(或測試)音頻信號。通過對麥克風166提供的樣本音頻信號進行測量，DSP(或其他類型的音頻增強電路)分析音頻系統(tǒng)的脈沖響應(其可以既包括頻率響應又包括相位響應)，以確定存在的缺陷是否應當被校正。然后，DSP計算合適的刻度或校正濾波器，接著可將該濾波器存儲在便攜式音頻增強設備112的存儲器中。便攜式音頻增強設備112可被配置成，在分析完成時指示用戶，此時，用戶可將麥克風 166與便攜式音頻增強設備112斷開(在外部麥克風166的情況下)。然后，用戶可繼續(xù)對便攜式音頻源108和音頻回放設備104的正常操作，在此期間，便攜式音頻增強設備112實施校正濾波器，從而優(yōu)化從揚聲器136輸出的聲音。作為操作音頻系統(tǒng)100的一個實例，用戶使得便攜式音頻增強設備112與便攜式音頻源108和音頻回放設備104進行信號通信，并以上面描述的方式操作便攜式音頻增強設備112以校準音頻系統(tǒng)100。然后，用戶操作便攜式音頻源108，以選擇供音頻系統(tǒng)100 回放的音頻文件(或其他類型的音頻信息)。便攜式音頻源108處理所選擇的音頻文件，以便經(jīng)由通信鏈路170向便攜式音頻增強系統(tǒng)112傳輸代表音頻文件的音頻信號。便攜式音頻增強系統(tǒng)112根據(jù)在先前在設置期間生成的校正濾波器來處理接收到的音頻文件，以產(chǎn)生增強的音頻信號，并經(jīng)由通信鏈路172向音頻回放設備104傳輸增強的音頻信號。音頻回放設備104根據(jù)需要來處理接收到的增強音頻信號用于回放，并向揚聲器136輸出增強的音頻信號用于轉(zhuǎn)化為聲音。只要便攜式音頻增強設備112被連接在便攜式音頻源108和音頻回放設備104之間，該便攜式音頻增強設備112將繼續(xù)應用相同的之前生成的校正濾波器，來增強從便攜式音頻源108向音頻回放設備104傳輸?shù)囊纛l信號。然而，通過合適的用戶輸入控制，可以由用戶來使便攜式音頻增強設備112的增強功能無效，在此種情況下，便攜式音頻源108原始輸出的模擬信號經(jīng)由便攜式音頻增強設備112到達音頻回放設備104，而沒有增強。更進一步的，可隨后操作便攜式音頻增強設備112以生成新的校正濾波器。例如，在汽車應用中，不同的用戶(例如，汽車的第二駕駛員，或者在車中占據(jù)不同位置的人等)可能想要將音頻增強調(diào)整成適合他或她的環(huán)境。作為另一個實例，用戶可使用便攜式音頻增強設備 112與家庭立體聲連接，來增強房間的聲音輸出，隨后使用便攜式音頻增強設備112與汽車立體聲連接，來增強汽車內(nèi)部的聲音輸出。作為另一個實例，用戶可使用便攜式音頻增強設備112與一個汽車相連接，并接著使用便攜式音頻增強設備112與不同汽車相連接。因而可見，音頻增強設備112的便攜性，以及在移動或其他類型的環(huán)境中耦合到各種類型便攜式音頻源108和音頻回放設備104的簡便性，向便攜式音頻增強設備112的用戶提供了許多好處。便攜式音頻增強設備112是即插即用解決方案，不需要對便攜式音頻源108或音頻回放設備104的任何硬件或軟件作相關修改。而且，通過連接在便攜式音頻源108和音頻回放設備104之間，與音頻回放設備104的音頻信號處理路徑之內(nèi)相對照，便攜式音頻增強設備112能夠通過基于對音頻回放設備104和整個音頻系統(tǒng)100的缺陷的分析，即，基于對實際通過揚聲器136輸出并傳播到用戶位置的聲音的測量作為音頻系統(tǒng)100 整體的性能的結(jié)果，來均衡音頻信號，從而改善收聽體驗的質(zhì)量。依賴于音頻系統(tǒng)100和/ 或收聽環(huán)境(例如，建筑的房間，車內(nèi)等)的原始缺陷的嚴重性，結(jié)果可在頻率響應和立體聲成像方面有重大改善。圖2是音頻系統(tǒng)200的另一實施例的框圖。音頻系統(tǒng)200的與以上所描述和圖1 中所示的音頻系統(tǒng)100相同或相似的元件，使用相同的附圖標記來指代，并且此處不再重復對它們的描述。在圖2的實例中，音頻回放設備104可包括主前面板或面板220。前面板 220可提供一個或多個插槽，用于將不同媒體加載到相應的媒體驅(qū)動器216中；一個或多個顯示器224，用于向用戶顯示信息；以及多個用戶輸入元件228，用于使得用戶能夠控制或調(diào)整音頻回放設備104的各種參數(shù)和功能。在該實例中，音頻回放設備104包括可直接放置在前面板220上或接近前面板220處的音頻信號輸入232。音頻輸入232可以是，例如， 陰連接器或標準尺寸(例如，直徑3. 5mm)的線路輸入插孔，來自輔助音頻源的音頻輸出線 (即，通信鏈路172)可插入其中。可替代地，在汽車應用的情況下，音頻輸入232可位于其他地方，如，在汽車的中央處理臺上，或者在汽車儀表板雜物柜中等。同樣在圖2的實例中，便攜式音頻源108包括顯示器224(例如，IXD)以及用戶輸入機構246。用戶輸入機構246可包括一個或多個元件或控制器，如，用于選擇顯示器244 上顯示的命令和/或音頻文件(或無線電廣播站、衛(wèi)星站等)的輸入或選擇按鈕，用于在顯示器244上顯示的可選命令和/或音頻文件之間進行定位的箭頭按鈕，用于在顯示器244 上的條目之間滾動的拇指滾軸，字母數(shù)字鍵盤等。用戶可以通過已知方式使用顯示器244 和用戶輸入機構246來查找和選擇便攜式音頻源108存儲的音頻文件(或由其處理的其他類型的音頻信息)。便攜式音頻源108可進一步包括數(shù)據(jù)端口或電接口 148，其被配置成與外部設備通過接口連接，外部設備可以是例如計算機，用于，例如，從該計算機下載音頻文件或者軟件更新、向計算機上載音頻文件、傳輸其他類型的數(shù)據(jù)和用戶命令、為內(nèi)部電池充電等。同樣在圖2的實例中，示出了便攜式音頻增強設備112包括用戶輸入控制器258、 輸出指示器260 (和/或顯示器)，以及電源適配器262。便攜式音頻增強設備112還可以包括用于與相關聯(lián)的麥克風166連接的麥克風輸入264，麥克風166用于如上所述的進一步音頻質(zhì)量增強。在該實例中，電源適配器262是標準柱式(barrel-type)適配器，其被配置成插入到汽車輔助電力輸出口(未示出)，該輸出口通常位于汽車中央控制臺上?？商娲?，電源適配器262可以是配置成插入建筑輸出口(例如，120V住宅服務線路)的AC適配器。另一種可替代方案是，便攜式音頻增強設備112可包括可更換的或可充電的電池，因此不需要電源適配器262。圖2還示出了另一實施例，其中便攜式音頻增強設備112被配置成能夠容納在音頻回放設備104和相關系統(tǒng)的現(xiàn)有配置基礎上增加一個或多個輔助的或附加的揚聲器。輔助或附加的揚聲器可以增加到現(xiàn)有系統(tǒng)中的一個揚聲器，用來增加或加強頻率響應(例如，附加的高音揚聲器、中音揚聲器、低音揚聲器或者次低音揚聲器等)，或者用來向聲學輸出增加頻道、維度、階段(例如，中心頻道、后頻道、環(huán)繞聲頻道等)，或者僅用來回放蜂窩電話聲音和數(shù)據(jù)信號，或者用于與除圖中示出的音頻回放設備104和便攜式音頻源108之外的另一回放設備(例如，boom box、便攜式無線廣播或CD播放器)分享便攜式音頻增強設備112的輸出。在一些實例中，附加或輔助揚聲器是自己供電的，因此其操作不依賴于圖示的無線電回放設備，并且不需要連接到音頻回放設備104。在所有這種情況下，便攜式音頻增強設備112可包括信號分配器(divider)網(wǎng)絡，該網(wǎng)絡將所有或至少部分增強的音頻信號路由到附加或輔助揚聲器。作為一個實例，增強的音頻信號的“一部分”可以是傳輸?shù)奖辉黾拥较到y(tǒng)中的次低音揚聲器的低頻率信號；信號分配器網(wǎng)絡在此種情況下可以是高通和低通濾波器網(wǎng)絡。作為另一個實例，增強的音頻信號的“一部分”可以是傳輸?shù)礁郊訐P聲器的聲音數(shù)據(jù)，該附加揚聲器專用于電話內(nèi)容的回放等。在圖2中所示的實例中，附加或輔助揚聲器是已被添加到音頻系統(tǒng)100中的次低音揚聲器276。次低音揚聲器276可以是，例如，配件市場的產(chǎn)品，其安裝在汽車的主體或后部乘客區(qū)域中。為了便于消費者安裝，次低音揚聲器276可以是無線設備，以便避免容納物理音頻信號線的需要，因此可包括合適的無線接收器，例如，如在示出的實例中的天線278 和相關聯(lián)的無線電頻率(RF)電路280。便攜式音頻增強設備112可類似的包括合適的無線發(fā)射器，例如，天線和相關聯(lián)的RF電路，以及合適的高通和低通濾波器網(wǎng)絡(未示出)。通過這種配置，經(jīng)由在無線發(fā)射器和無線接收器之間建立的無線通信鏈路282，便攜式音頻增強設備112增強的低頻(次低音揚聲器范圍)音頻信號可傳輸?shù)轿挥谶h處的次低音揚聲器 276。通過這種配置，附加的揚聲器，例如，圖中示出的次低音揚聲器276，可被添加到音頻系統(tǒng)100中，而無需修改內(nèi)置的音頻回放系統(tǒng)104或連接到內(nèi)置的音頻回放系統(tǒng)104，便攜式音頻增強設備112提供的音頻增強解決方案可解決這樣附加的揚聲器。圖3是音頻系統(tǒng)300的另一實施例的框圖。與以上描述的并且在圖1和2中示出的音頻系統(tǒng)相同或類似的音頻系統(tǒng)300的元件用相同的附圖標記來表示，此處不再重復對它們的描述。在圖3的實例中，與便攜式音頻增強設備112進行信號通信的音頻輸入332并不是廠家提供的作為輔助輸入插座或前面板220上的其他組件。在這種情況下，音頻輸入 332由輔助適配器384提供，其可以是單獨構買并隨后安裝在車內(nèi)的配件市場產(chǎn)品。根據(jù)依賴于音頻回放設備104的特定模型的安裝過程，音頻輸入適配器384通過耦合到音頻回放設備104的合適連接點的信號路徑386，與音頻回放設備104進行信號通信。音頻輸入適配器384可位于相對于音頻回放設備104和便攜式音頻增強設備112的任何合適位置。在汽車應用中，例如，音頻輸入適配器384可安裝在汽車儀表盤下或汽車儀表盤雜物柜中等。圖4是音頻系統(tǒng)400的另一實施例的框圖。與以上描述的并在圖1-3中示出的音頻系統(tǒng)相同或類似的音頻系統(tǒng)400的元件被表示為相同的附圖標記，此處不再重復對它們的描述。在圖4的實例中，便攜式音頻增強設備112被配置成與便攜式音頻源408 —起使用，該便攜式音頻源408使用單一的接口 450來傳輸數(shù)據(jù)和可用于為外部設備供電的電流。 在這種情況下，便攜式音頻增強設備112包括對接接口 454，對接接口 454被配置成連接到便攜式音頻源408的補充接口 450。通過此單一的連接，便攜式音頻增強設備112從便攜式音頻源408接收音頻信號，并且從便攜式音頻源408的電池或電池充電電路汲取電能。這種配置消除了圖2和3中所示的對于電源適配器262的需要。此種類型的便攜式音頻源408 一個實例是可從Apple⑧購買到的Ipod 多媒體播放器或者Iphone 多媒體設備。同樣如圖4所示，音頻回放設備104可被特別配置成用于對接到這種類型的便攜式音頻源408， 這樣音頻回放設備104可初始配備有相同的對接接口 432。在此種情況下，便攜式音頻增強設備112的音頻輸出可被配置成接口 456，接口 456被配置成用于與音頻回放設備104的對接接口 432兼容連接。圖5是音頻系統(tǒng)500的另一實施例的框圖。與以上描述的并在圖1-4中示出的音頻系統(tǒng)相同或類似的音頻系統(tǒng)500的元件被表示為相同或相似的附圖標記，此處不再重復對它們的描述。在圖5的實例中，便攜式音頻增強設備112被配置成與便攜式音頻源408 一起使用，便攜式音頻源408使用單一的接口 450來傳輸數(shù)據(jù)和可用于為外部設備供電的電流。在此種情況下，便攜式音頻增強設備112包括對接接口(或?qū)舆m配器)552，對接接口 552被配置成連接到便攜式音頻源408的補充接口 450。通過該單一連接，便攜式音頻增強設備112從便攜式音頻源408接收音頻信號，也從便攜式音頻源408的電池或電池充電電路獲得電能。如圖4的實施例中所示，這種配置消除了圖2和3中所示的對于電源適配器262的需要。同樣與圖4中所示實施例類似的，音頻回放設備104可被特別配置成對接到這種類型的便攜式音頻源408，這樣，音頻回放設備104可被初始配備以類似的對接接口 432。然而，在如圖5所示的實施例中，對接接口 552被配置為適配器，該適配器使得如圖 1-3中所示的具有音頻輸入154和音頻輸出156的便攜式音頻增強設備112在與圖4所示的便攜式音頻源408 —起使用時能夠兼容。為了該目的，在當前實施例中，對接接口 552可包括陽連接器和陰連接器，陽連接適合于對接到便攜式音頻源408的陰連接器450，陰連接器適合于對接到音頻回放設備104上配備的對接接口 432的陽連接器。對接接口 552可進一步包括音頻輸出和音頻輸入，音頻輸出可被布置成經(jīng)由通信鏈路570與便攜式音頻增強設備112的音頻輸入154進行信號通信，并且音頻輸入可被布置成經(jīng)由通信鏈路572與便攜式音頻增強設備112的音頻輸出156進行信號通信。通過該布置，音頻信號經(jīng)由對接接口 552和通信鏈路570從便攜式音頻源408流到便攜式音頻增強設備112，增強的音頻信號經(jīng)由通信鏈路572、對接接口 552、音頻回放設備104的對接接口 432，以及將對接接口 432 和音頻回放設備104相互連接的信號路徑，從便攜式音頻增強設備112流向音頻回放設備 104。
圖6是便攜式音頻增強設備112的一個實施例的正視圖，該便攜式音頻增強設備 112可在如圖1-5所示的音頻系統(tǒng)中使用。便攜式音頻增強設備112包括尺寸被設計成適合手持或小型的殼體602。如上所述的線路輸入154、線路輸出156、麥克風輸入164和電源適配器262被安裝在該殼體中。在其他實施方式中，便攜式音頻增強設備112從便攜式音頻源408獲得電能，不設置電源適配器262，而代之以被配置成接收音頻信號(從而作為線路輸入)和DC電流的接入連接器(dock connector) 454或其他適配器(圖4或5)。便攜式音頻增強設備112可包括各種用戶輸入元件或控制器。在示出的實施例中，模式開關 606使得用戶能夠在“設置”模式(測量/分析模式)和“運行”模式(生成并準備實施校正濾波器之后的正常模式)之間切換便攜式音頻增強設備112的操作模式。模式開關606 被示出為滑動開關，但是也可以使用按鈕或任何其他類型的雙位置開關?？商峁┤∠_關 610 (例如，以按鈕的形式)，以使用戶能夠使便攜式音頻增強設備112在實施校正濾波器的激活或“去”狀態(tài)和不實施校正濾波器的停止或“取消”狀態(tài)之間切換，并且從便攜式音頻源 108接收的音頻信號通過便攜式音頻增強設備112被傳遞到音頻回放設備104 (圖1)，而不經(jīng)過增強處理?？商峁┮粋€或多個控制器，以使得用戶能夠調(diào)整增強的音頻信號的特定參數(shù)，以便根據(jù)用戶偏好來精調(diào)這些參數(shù)。作為例子，可提供一個或多個頻率調(diào)整控制器。在示出的實例中，三級控制器614允許用戶作出高頻率調(diào)整以調(diào)節(jié)三重響應，低音級別控制器618 允許用戶作出低頻調(diào)整以調(diào)節(jié)低音響應，效果控制器622通過向音頻信號增加或加重一些更高頻率的低音特征來允許用戶改變低音響應特性。其他頻率范圍(例如，中音，次低音) 也可以相類似的方式來控制(未示出)。在示出的實例中，這些頻率調(diào)整控制器被實施為三位置控制器，以允許使用簡單按鈕控制?？商娲?，頻率調(diào)整控制器可被配置成能夠增加更多的調(diào)整，即，更加精調(diào)，在此種情況下，控制器可以被設置成旋轉(zhuǎn)鈕形式等。另外，在示出的實例中，提供“圖像”開關626，使得用戶能夠控制便攜式音頻增強設備112是否應用相位校正。當該便攜式音頻增強設備112與音頻回放設備108 —起操作時，該特征是有用的，其中便攜式音頻增強設備108包括矩陣環(huán)繞聲處理，例如，Dolby PLII或Logic 7 。這種類型的聲音處理分析左右聲道之間的相位，以確定算法的轉(zhuǎn)向角以便操縱聲音向后轉(zhuǎn)。這種類型的聲音處理可能與便攜式音頻增強設備112實施的相位校正不兼容，此種情況下用戶可使用圖象開關626來無效或關閉相位校正功能?？商娲鼗蛄硗獾?，可提供其他控制器以允許調(diào)節(jié)實現(xiàn)增強的音頻信號的其他參數(shù)，增強的音頻信號是，例如，脈沖響應、動態(tài)范圍增強、混響等。便攜式音頻增強設備112可進一步包括各種輸出指示器，以便向用戶提供信息。 在示出的實施例中，三個紅色的LED 630被標示為“ 1 ”、“ 2，，和“ 3 ”，被標示為“完成，，的綠色LED 634位于標簽“校準測量”下方。在設置程序期間，紅色LED 630指示分析進程正在執(zhí)行，并且綠色LED 634指示分析已經(jīng)完成，從而通知用戶麥克風166 (圖1)可被斷開，并且便攜式音頻增強設備112已準備好進行正常操作。三個LED的組638、642、646分別位于靠近三級控制器614、效果控制器618和低音等級控制器622處，以指示這些控制器被設置的位置。兩個被標示為“內(nèi)部”和“外部”的LED 650位于靠近圖像控制器626處，以指示相位校正是激活還是停止?？商娲?，可提供顯示器，如，LCD，以向用戶顯示這種信息。同樣可理解的是，可以按照需要提供各種其他用戶輸入和輸出，來為便攜式音頻增強設備112的操作提供便利。圖7是便攜式音頻增強設備112的一個實施例的框圖，其中的功能塊是用來代表可由便攜式音頻增強設備112提供的結(jié)構(例如，電路、機構、硬件、固件、存儲在存儲器中的軟件等)。應理解，出于說明和簡便的目的，各種功能塊和電信號線路是隨意布置的，因此圖7中所示的它們的相對位置不以任何方式收到限制。本領域的技術人員可以理解，在實踐中，便攜式音頻增強設備112的功能可以各種方式來實施，并不需要采用圖7和下述的精確的方式。便攜式音頻增強設備112通?？砂娍刂破?02、電源704、一個或多個存儲器 706、用戶輸入機構758、輸出指示器或顯示器760、音頻信號輸入754、音頻信號輸出756和麥克風766。便攜式音頻增強設備112的電控制器702可以是任何基于微處理器的電路， 其被配置成用于控制和協(xié)調(diào)便攜式音頻增強設備112提供的各種功能，便攜式音頻增強設備112的電控制器702可主要被實現(xiàn)為數(shù)字信號處理器(DSP)單元、專用集成電路(ASIC)、 其他專用電路、或其他類型的微處理器。提供至少一個存儲器單元706，用于存儲數(shù)據(jù)、軟件指令或算法，這些數(shù)據(jù)、軟件指令或算法由電控制器使用來測量和分析上述的聲學環(huán)境， 并用于存儲如上述所生成的校正濾波器。用戶輸入機構756可包括任何由用戶操作的控制器，這種控制器的實例已在上文已結(jié)合圖6加以描述。輸出指示器760可包括用于向用戶提供信息的顯示器、發(fā)光二極管(LED)或其他類型的輸出元件，其實例在上文已結(jié)合圖6加以描述。電源704代表電源調(diào)節(jié)電路，并且可與電力適配器762通過接口連接，而電力適配器762被配置成與合適的電源通過接口連接，如結(jié)合圖2所描述的那樣?？商娲兀墒贡銛y式音頻增強設備112適合于從便攜式音頻源408的電池或電池充電電路獲得電能(圖4 或5)，在此種情況下，如上述結(jié)合圖4或5所述的，便攜式音頻增強設備112的音頻輸入754 同樣被用于接收這樣的電能。進一步可替代地，電源704可包括內(nèi)部電池。便攜式音頻增強設備112同樣被示出為包括由DSP控制的編碼器-解碼器 (CODEC) 710，用來根據(jù)需要執(zhí)行信號的編碼、解碼、模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換和數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換。通常，CODEC 710可以是能夠編碼和/或解碼數(shù)字數(shù)據(jù)流或信號的設備或軟件(電控制器702 的外部或它的一部分)。例如，CODEC 710可將從音頻輸入754接收的模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，用于由DSP 702進行增強處理，CODEC 710可將DSP 702輸出的數(shù)字增強音頻信號轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號，用于在音頻輸出756處輸出。在上述的設置程序中，根據(jù)在準備傳輸?shù)揭纛l回放設備104時將要處理哪個音頻信號(圖1)，CODEC 710可將麥克風766 采樣的模擬音頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，用于由DSP 702在生成校正濾波器的過程中進行分析。在如上描述的一些實施方式中，便攜式音頻增強設備112可進一步包括高通和低通濾波器網(wǎng)絡714，以使得所選擇的頻率范圍的增強音頻信號(例如，低頻信號)可被路由到無線發(fā)射器718，用于發(fā)射到輔助揚聲器(例如，次低音揚聲器)。本領域技術人員可以理解的是，便攜式音頻增強設備112可包括許多其它的本文沒有特別描述或列出的與音頻增強相關的功能和結(jié)構。圖8是便攜式音頻源108的一個實施例的框圖，其中功能模塊是要代表可由便攜式音頻源108提供的結(jié)構?？梢岳斫獾氖?，為了說明和簡便的目的，各種功能塊和電信號線路被隨意放置，因此它們在圖8中所示的相對位置不限制于任何方式。本領域技術人員容易理解，在實踐中，便攜式音頻源108的功能可以通過各種不同的方式來實現(xiàn)，而不必采用圖8和下文描述的精確的方式。便攜式音頻設備108通?？砂娍刂破?02、電源804、一個或多個存儲器806 和808、用戶輸入機構846、顯示器844、信號輸入848，以及音頻信號輸出850。電控制器802 可以是任何基于微處理器的電路，電路控制器802被配置成用于控制和協(xié)調(diào)由便攜式音頻設備108提供的各種功能，讀取數(shù)據(jù)并控制數(shù)據(jù)/信號流。特別地，電控制器802包括用于基于用戶選擇的音頻文件生成用于回放的音頻信號的音頻信號處理電路。根據(jù)執(zhí)行電控制器802的各種功能的需要，電控制器802可以，例如，代表中央處理單元(CPU)、系統(tǒng)隨機存取存儲器(RAM)、系統(tǒng)只讀存儲器(ROM)、一個或多個模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器，以及一個或多個數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器。電源804代表電能調(diào)整電路，也可代表與電能調(diào)整電路通過接口連接的電源(例如，內(nèi)部可更換或可充電電池)。提供至少一個存儲器單元806用來存儲音頻文件，這樣，存儲器單元806應當是非易失性存儲器單元，例如，閃存、微驅(qū)動器等。保存音頻文件的存儲器單元806可以是內(nèi)部存儲器或外部存儲器(S卩，可移動存儲器單元)?？商峁┝硪淮鎯ζ鲉卧?08，用于存儲其他類型的數(shù)據(jù)文件、由便攜式音頻源108使用的軟件應用程序等。使用顯示器844來顯示存儲在存儲器806中的音頻文件的文件名以及其他信息， 并與用戶輸入機構846合作使得用戶能夠選擇音頻文件并執(zhí)行與便攜式音頻設備108的其他交互。顯示器844典型的是液晶顯示器(LCD)，但更普遍的可以是適合便攜式音頻源108 的任何類型的顯示器。便攜式音頻源108的許多控制功能可由特定電路來控制，這樣的特定電路可被實施為，例如，DSP，由此電控制器802被示意性示出為包括主處理器和DSP。例如，DSP可控制用于用戶輸入事件(例如，擊鍵、滾輪轉(zhuǎn)動、按鈕輸入等)的用戶輸入機構846的掃描。作為另一個例子，可提供顯示器驅(qū)動器814，用來管理與顯示器844的接口及顯示器的操作。 便攜式音頻源108同樣被示出為包括由主處理器和/或DSP控制的CODEC 818，CODEC 818 通常代表編碼器和解碼器以及任何相關聯(lián)的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器。例如，CODEC 818可用于壓縮和解壓縮音頻文件。當用戶選擇音頻文件用于回放時，CODEC 818可將包括在所選擇的音頻文件中的數(shù)字數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬音頻信號，該模擬音頻信號隨后被傳輸?shù)揭纛l輸出850， 用于傳輸?shù)奖銛y式音頻增強設備112 (圖1)。CODEC 818還可以負責在準備將音頻文件存儲到存儲器單元806中時壓縮音頻文件。便攜式音頻源108還可以包括一個或多個放大器822，用來放大輸出的音頻信號。本領域技術人員可理解的是，便攜式音頻源108可包括許多本文沒有描述或列出的其他功能和結(jié)構，例如，無線電路、攝像機電路、蜂窩電話電路、 GPS電路、數(shù)據(jù)庫管理和文字處理功能等。圖9是音頻回放設備104的一個實施例的框圖，其中功能模塊是要代表由音頻回放設備104提供的結(jié)構。可以理解的是，為了說明和簡便的目的，隨意放置了各種功能塊和電信號線路，因此圖9中所示的它們的相對位置不以任何方式受到限制。本領域技術人員可以理解的是，在實踐中，音頻回放設備104的功能可以通過各種其他方式來實現(xiàn)，而不必限制于圖9和下文描述的精確的方式。音頻回放設備104典型地包括電控制器902、電源904、一個或多個存儲器906和 908、用戶輸入機構928、顯示器924、無線電和/或衛(wèi)星調(diào)諧器914、一個或多個媒體驅(qū)動器 916、音頻信號輸入932和音頻信號輸出938。電控制器902可以是任何基于微處理器的電路，其被配置成用于控制和協(xié)調(diào)由音頻回放設備104提供的各種功能、讀取數(shù)據(jù)和控制數(shù)據(jù)/信號流，因此，該電控制器902可包括用于音頻信號處理和控制操作的主處理器和DSP。 音頻回放設備104也可包括存儲數(shù)據(jù)和軟件指令所需的一個或多個存儲器單元906、908。 可使用顯示器924向用戶顯示各種類型的信息，例如，由音頻回放設備104播放的與音頻文件相關聯(lián)的文件名，該音頻文件或者與便攜式音頻源108相關聯(lián)，或者與媒體驅(qū)動器916相關聯(lián)，特別地，在車輛應用中，顯示與無線電調(diào)諧器914的操作相關的信息、導航信息、車輛的非音頻相關操作的有關信息等。出于各種目的，例如，為了在各種可用音頻源(例如，便攜式音頻源108、媒體驅(qū)動器916、無線電914)之間切換或與之通過接口連接、選擇音頻文件、音樂聲帶或無線電基站等，用戶輸入機構928可包括各種按鈕、旋鈕和由用戶推動或旋轉(zhuǎn)的各種類似部件。無線回放設備104的電源904代表從合適的電源942接收電力的功率調(diào)節(jié)電路。在家庭立體聲的情況下，電源942可代表AC電源線的引出口。在車輛立體聲的情況下，電源942典型的是車用12-V電池。車用電池可進一步與輔助電力引出口 944通信， 該輔助電力引出口 944設置在車輛中，并適合于與設備(例如，便攜式音頻源108或便攜式音頻增強設備112(圖1))通過接口連接。音頻回放設備104還一般性地被示出為在必要時包括CODEC 946，該CODEC 946用于提供對音頻信號、RF信號等的編碼、解碼、A/D和/或D/C轉(zhuǎn)換。無線電調(diào)諧器914代表被配置成用于處理從天線948接收的RF信號的電路。媒體驅(qū)動器916代表一個或多個驅(qū)動器，該驅(qū)動器被配置成用于驅(qū)動各種可移動媒體，例如，CD、DVD、盒式錄音帶等。音頻輸入 932被配置成用于與通信鏈路連接，該通信鏈路是在音頻輸入932與便攜式設備，例如，便攜式音頻源108或便攜式音頻增強設備112的音頻輸出之間建立的。在一些實施方式中， 通信鏈路是物理線路(例如，電線)，在此種情況下，音頻輸入932是標準尺寸的線路插座并通常被稱為輔助輸入。如上所述，音頻輸入932最初由音頻回放設備104或車輛的廠商提供，因此可位于音頻回放設備104的前表面，或者與音頻回放設備104集成在一起，或者可以設置在遠離音頻回放設備104的位置，例如，車輛的中央控制臺等。在其他實施方式中， 音頻輸入932可作為配件市場適配器984的一部分提供，該適配器被配置成與音頻回放設備104通過導線連接。音頻輸出938與音頻回放設備104的揚聲器936進行信號通信。提供一個或多個放大器950，用來提高輸出音頻信號的增益，該增益可由用戶通過用戶輸入機制928來控制。本領域技術人員可以理解的是，音頻回放設備104可包括許多本文沒有描述或列出的其他功能和結(jié)構，例如，蜂窩電話電路、GPS電路等?？梢岳斫獾氖牵g語“音頻文件”不限于僅音頻應用，而是更普遍的包括各種類型的媒體文件，這些媒體文件可提供除了音頻內(nèi)容之外的其他類型的媒體內(nèi)容。作為例子，音頻文件可包括MPEG或任何其他合適格式的音頻和視頻內(nèi)容。便攜式音頻源和音頻回放設備可能能夠播放音頻/視頻內(nèi)容，例如，電影。為了說明和描述的目的，給出了各種實施方式的前述描述。這并不是窮舉的，不是要將要求的發(fā)明限定到所公開的準確形式。根據(jù)上述描述可能做出各種修改和變化，或者可以從實施本發(fā)明的過程中獲得各種修改和變化。權利要求及其等效物定義本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種與便攜式音頻源和音頻回放設備一起使用的便攜式音頻增強設備，其中所述便攜式音頻源和音頻回放設備與所述便攜式音頻增強設備分離放置，所述便攜式音頻增強設備包括音頻輸入；音頻輸出；以及音頻信號處理器，其與所述音頻輸入和所述音頻輸出進行信號通信，其中所述音頻輸入被配置成接收所述便攜式音頻源產(chǎn)生的音頻信號，其中所述音頻信號處理器被配置成從接收的音頻信號產(chǎn)生增強的音頻信號，并且其中所述音頻輸出被配置成向所述音頻回放設備輸出所述增強的音頻信號。
2.如權利要求1所述的便攜式音頻增強設備，進一步包括與所述音頻信號處理器通信的信號分配網(wǎng)絡，所述信號分配網(wǎng)絡被配置成向揚聲器輸出至少一部分所述增強的音頻信號，所述揚聲器與所述音頻回放設備獨立供電。
3.如權利要求1所述的便攜式音頻增強設備，其中所述音頻信號處理器被配置成執(zhí)行從由頻率響應增強、相位響應增強、脈沖響應增強、動態(tài)范圍增強以及上述的兩個或更多個的組合組成的組中選擇的增強。
4.如權利要求1所述的便攜式音頻增強設備，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括用于將聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號的麥克風，所述音頻信號處理器被配置成執(zhí)行樣本音頻信號的分析，并基于該分析執(zhí)行增強。
5.如權利要求4所述的便攜式音頻增強設備，其中從由頻率響應增強、相位響應增強、 脈沖響應增強、動態(tài)范圍增強以及上述的兩個或更多個的組合組成的組中選擇增強。
6.如權利要求4所述的便攜式音頻增強設備，其中所述音頻信號處理器被配置成基于所述分析生成校正濾波器，并將所述校正濾波器應用到由所述音頻輸入接收的音頻信號， 以產(chǎn)生所述增強的音頻信號。
7.如權利要求6所述的便攜式音頻增強設備，進一步包括存儲器，其中所述音頻信號處理器被配置成將所述校正濾波器存儲到所述存儲器中。
8.如權利要求1所述的便攜式音頻增強設備，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括用戶操作的控制器，所述控制器被配置成允許調(diào)整所述增強的音頻信號的參數(shù)。
9.如權利要求8所述的便攜式音頻增強設備，其中從由頻率響應、相位響應、脈沖響應和動態(tài)范圍增強組成的組中選擇參數(shù)。
10.如權利要求1所述的便攜式音頻增強設備，其中所述音頻輸入和所述音頻輸出中的至少一個被配置成經(jīng)由物理信號路徑連接到所述便攜式音頻源或所述音頻回放設備。
11.如權利要求1所述的便攜式音頻增強設備，其中所述音頻輸入和所述音頻輸出中的至少一個被配置成與所述便攜式音頻源或所述音頻回放設備無線通信。
12.—種音頻系統(tǒng)，包括便攜式音頻源；便攜式音頻增強設備，其與所述便攜式音頻源分離放置，其中所述便攜式音頻增強設備與所述便攜式音頻源經(jīng)由第一信號路徑進行信號通信，并且其中所述便攜式音頻增強設備包括音頻信號處理器；以及音頻回放設備，其與所述便攜式音頻源和所述便攜式音頻增強設備分離放置，其中所述音頻回放設備經(jīng)由第二音頻路徑與所述便攜式音頻增強設備進行信號通信，其中所述便攜式音頻源被配置成產(chǎn)生音頻信號，其中所述便攜式音頻增強設備被配置成接收所述音頻信號，并做出響應以產(chǎn)生增強的音頻信號，其中所述音頻回放設備被配置成接收所述增強的音頻信號，并做出響應以產(chǎn)生用于回放的信號，該信號被傳輸?shù)揭粋€或多個與所述音頻回放設備進行信號通信的揚聲器。
13.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，進一步包括附加的揚聲器，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括信號分配器網(wǎng)絡，所述信號分配器網(wǎng)絡被配置成向所述附加的揚聲器傳輸由所述信號分配器網(wǎng)絡處理的來自所述便攜式音頻增強設備的增強的音頻信號。
14.如權利要求13所述的音頻系統(tǒng)，其中所述附加的揚聲器包括無線接收器，并且所述便攜式音頻增強設備進一步包括無線發(fā)射器，所述無線發(fā)射器被配置成經(jīng)由無線通信鏈路向所述附加的揚聲器的所述無線接收器傳輸?shù)皖l的增強的音頻信號。
15.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻源進一步包括用戶輸入部件，所述用戶輸入部件被配置成使得用戶能夠選擇用于輸出的音頻信息，并且所述便攜式音頻源的電路被配置成產(chǎn)生與所選擇的音頻信息相應的音頻信號。
16.如權利要求15所述的音頻系統(tǒng)，其中所述音頻信息是從由存儲在存儲器中的音頻文件、存儲在可移動媒體上的音頻文件和無線廣播組成的組中選擇的。
17.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻源進一步包括配置成存儲音頻文件的存儲器、配置成顯示信息以指示存儲在所述存儲器中的音頻文件的顯示器，以及配置成使用戶能夠選擇所存儲的音頻文件的用戶輸入部件，并且所述便攜式音頻源的電路被配置成產(chǎn)生與所選擇的音頻文件相應的音頻信號。
18.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻源進一步包括配置成讀取存儲在可移動媒體上的音頻文件的媒體驅(qū)動器、配置成顯示信息以指示存儲在所述可移動媒體上的音頻文件的顯示器，以及配置成使用戶能夠選擇存儲的音頻文件的用戶輸入部件， 并且所述便攜式音頻源的電路被配置成產(chǎn)生與所選擇的音頻文件相應的音頻信號。
19.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻源進一步包括配置成通過多個無線信道接收廣播音頻信息的接收器，以及配置成使得用戶能夠選擇通過哪條無線信道來接收所選擇的音頻信息的用戶輸入部件，并且所述便攜式音頻源的電路被配置成產(chǎn)生與所選擇的音頻信息相應的音頻信號。
20.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備被配置成執(zhí)行從由頻率響應增強、相位響應增強、脈沖響應增強、動態(tài)范圍增強以及上述的兩個或更多個的結(jié)合組成的組中選擇的增強。
21.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括用戶操作的控制器，所述控制器被配置成啟動所述增強。
22.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括從所述揚聲器接收輸出的聲音并將所接收的聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號的麥克風，并且所述音頻信號處理器被配置成執(zhí)行樣本音頻信號的分析并基于該分析執(zhí)行增強。
23.如權利要求22所述的音頻系統(tǒng)，其中所述增強是從由頻率響應增強、相位響應增強、脈沖響應增強、動態(tài)范圍增強以及上述的兩個或更多個的結(jié)合組成的組中選擇的。
24.如權利要求22所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括用戶操作的設置控制器，所述設置控制器被配置成啟動所述樣本音頻信號的分析。
25.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括用戶操作的控制器，所述控制器被配置成允許調(diào)節(jié)所述增強的音頻信號的參數(shù)。
26.如權利要求25所述的音頻系統(tǒng)，其中所述參數(shù)是從由頻率響應增強、相位響應增強、脈沖響應增強和動態(tài)范圍增強組成的組中選擇的。
27.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括內(nèi)部電源。
28.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備進一步包括電力適配器，所述電力適配器被配置成耦合到所述便攜式音頻增強設備外部的電源。
29.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述便攜式音頻增強設備的所述第一音頻輸入進一步配置成從所述便攜式音頻源接收電力。
30.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，進一步包括遠離所述音頻回放設備放置的音頻輸入適配器，所述音頻輸入適配器經(jīng)由輔助線路與所述音頻回放設備通信，其中所述音頻輸入適配器包括第二音頻輸入，所述便攜式音頻增強設備與所述第二音頻輸入通信。
31.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述音頻回放設備被安裝在車內(nèi)。
32.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述第一通信鏈路和所述第二通信鏈路中的至少一個是電管道。
33.如權利要求12所述的音頻系統(tǒng)，其中所述第一通信鏈路和所述第二通信鏈路中的至少一個是無線鏈路。
34.一種用于增強音頻回放設備輸出的聲音的方法，該方法包括將便攜式音頻增強設備布置成與便攜式音頻源的音頻輸出進行信號通信，并與音頻回放設備的音頻輸入進行信號通信；從所述便攜式音頻源向所述便攜式音頻增強設備傳輸音頻信號；操作所述便攜式音頻增強設備，對所述音頻信號執(zhí)行增強，以產(chǎn)生增強的音頻信號；將所述增強的音頻信號傳輸?shù)剿鲆纛l回放設備；以及將所述音頻信號從一個或多個揚聲器輸出為聲音，所述一個或多個揚聲器與所述音頻回放設備通信。
35.如權利要求34所述的方法，進一步包括從所述便攜式音頻增強設備向附加的揚聲器傳輸至少一部分所述增強的音頻信號。
36.如權利要求35所述的方法，其中向所述附加揚聲器的傳輸是以無線方式進行的。
37.如權利要求34所述的方法，其中從所述便攜式音頻源選擇的音頻信號是從由與存儲在存儲器中的音頻文件相應的音頻信號、與存儲在可移動媒體上的音頻文件相應的音頻信號，以及與無線廣播相應的音頻信號組成的組中選擇的。
38.如權利要求34所述的方法，其中對所述便攜式音頻增強設備的操作包括將從所述揚聲器輸出的聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號，分析所述音頻信號，并基于該分析生成校正濾波器，并且其中執(zhí)行所述增強包括對從所述便攜式音頻源接收的所述音頻信號應用所述校正濾波器，以產(chǎn)生所述增強的音頻信號。
39.如權利要求38所述的方法，其中對所述便攜式音頻增強設備的操作進一步包括操作所述便攜式音頻增強設備的麥克風以拾取聲音，并將所述聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號，并在所述分析之后斷開所述麥克風。
40.如權利要求38所述的方法，其中對所述便攜式音頻增強設備的操作進一步包括將麥克風連接到所述便攜式音頻增強設備以拾取聲音，并將所述聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號， 并在所述分析之后斷開所述麥克風。
41.如權利要求34所述的方法，其中所述增強是從由相位校正、頻率響應校正、脈沖響應校正、動態(tài)范圍增強以及以上的兩個或更多個的組合組成的組中選擇的。
42.如權利要求41所述的方法，進一步包括在第一狀態(tài)和第二狀態(tài)之間切換所述便攜式音頻增強設備，其中在第一狀態(tài)執(zhí)行所述增強，在第二狀態(tài)不執(zhí)行所述增強。
43.如權利要求34所述的方法，進一步包括將所述便攜式音頻增強設備連接到位于遠處的電源。
44.如權利要求43所述的方法，其中所述便攜式音頻增強設備被連接到汽車的電源引出口，并且所述電源是汽車的電池。
45.如權利要求43所述的方法，其中所述電源位于所述便攜式音頻源內(nèi)。
46.如權利要求34所述的方法，其中所述音頻回放設備安裝在車內(nèi)。
47.如權利要求34所述的方法，其中所述便攜式音頻增強設備被布置成與所述便攜式音頻源的所述音頻輸出或所述音頻回放設備的所述音頻輸入進行信號通信，是通過電管道或以無線方式實現(xiàn)的。
48.一種用于增強聲音的方法，所述聲音從多個揚聲器發(fā)出，所述多個揚聲器與帶有便攜式音頻增強設備的音頻回放設備進行信號通信，所述方法包括接收從便攜式音頻源產(chǎn)生的音頻信號；使用所述便攜式音頻增強設備來增強所述音頻信號以產(chǎn)生增強的音頻信號；以及向音頻回放設備傳輸所述增強的音頻信號，所述音頻回放設備響應于接收到所述增強的音頻信號，產(chǎn)生從所述多個揚聲器發(fā)出的增強的聲音。
49.如權利要求48所述的方法，其中的增強包括將所述多個揚聲器發(fā)出的聲音轉(zhuǎn)換為樣本音頻信號，分析該樣本音頻信號，并基于該分析生成校正濾波器，并且其中執(zhí)行所述增強包括向從所述便攜式音頻源接收的所述音頻信號應用所述校正濾波器，以產(chǎn)生所述增強的音頻信號。
50.如權利要求49所述的方法，其中的增強進一步包括操作所述便攜式音頻增強設備的麥克風以拾取聲音，并將發(fā)出的聲音轉(zhuǎn)換為所述樣本音頻信號，并在所述分析之后斷開所述麥克風。
51.如權利要求50所述的方法，其中的增強進一步包括將麥克風連接到所述便攜式音頻增強設備，以拾取發(fā)出的聲音，并將所述發(fā)出的聲音轉(zhuǎn)換為所述樣本音頻信號，并在所述分析之后斷開所述麥克風。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種帶有便攜式音頻增強設備的音頻系統(tǒng)，便攜式音頻增強設備被配置成用于增強音頻信號并可用在音頻系統(tǒng)中。音頻系統(tǒng)可包括便攜式音頻源、音頻增強設備、音頻回放設備和揚聲器。音頻增強設備從音頻源接收音頻信號并產(chǎn)生增強的音頻信號。音頻回放設備接收增強的音頻信號，并向揚聲器輸出增強的音頻信號用于回放。音頻信號的增強可以基于音頻增強系統(tǒng)通過測量樣本音頻信號而執(zhí)行的分析，該樣本音頻信號是來自揚聲器輸出的聲音。
文檔編號H04R1/20GK102170600SQ201010625108
公開日2011年8月31日 申請日期2010年11月16日 優(yōu)先權日2009年11月16日
發(fā)明者烏爾里克·霍巴克, 安迪·維邁耶, 詹姆斯·霍爾 申請人:哈曼國際工業(yè)有限公司