特表 2022-548298 スピーカの音質を改善するための方法および装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-11-17

(54)【発明の名称】スピーカの音質を改善するための方法および装置

(51)【国際特許分類】

   H04R 3/00 20060101AFI20221110BHJP

【ＦＩ】

H04R3/00 310

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022517428

(86)(22)【出願日】2020-08-21

(85)【翻訳文提出日】2022-04-26

(86)【国際出願番号】 CN2020110632

(87)【国際公開番号】W WO2021052110

(87)【国際公開日】2021-03-25

(31)【優先権主張番号】201910883760.4

(32)【優先日】2019-09-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

３．ＷＣＤＭＡ

(71)【出願人】

【識別番号】503433420

【氏名又は名称】華為技術有限公司

【氏名又は名称原語表記】ＨＵＡＷＥＩ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳ ＣＯ．，ＬＴＤ．

【住所又は居所原語表記】Ｈｕａｗｅｉ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ， Ｂａｎｔｉａｎ， Ｌｏｎｇｇａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１２９， Ｐ．Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100132481

【弁理士】

【氏名又は名称】赤澤 克豪

(74)【代理人】

【識別番号】100115635

【弁理士】

【氏名又は名称】窪田 郁大

(72)【発明者】

【氏名】寇 毅▲偉▼

(72)【発明者】

【氏名】秦 ▲鵬▼

【テーマコード（参考）】

5D220

【Ｆターム（参考）】

5D220AA41

5D220AA50

5D220AB01

(57)【要約】

本出願の実施形態はメディア技術の分野に関し、詳細には、スピーカの音質を改善するための方法および装置に関する。方法は、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップであって、第２の非線形パラメータはスピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである、ステップと、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するステップと、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するステップとを含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スピーカの音質を改善するための方法であって、
前記スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、前記スピーカの直流抵抗に基づいて前記スピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップであって、前記第２の非線形パラメータは前記スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである、ステップと、
補償された第１の入力信号を取得するために、前記第３の非線形パラメータに基づいて前記スピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するステップと、
前記スピーカの出力信号を取得するために、前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するステップと
を含む、方法。

【請求項2】

前記スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、前記スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行する前記ステップは、
前記スピーカの前記直流抵抗に基づいて前記スピーカのコイルの温度を決定するステップと、
前記第３の非線形パラメータを取得するために、前記コイルの前記温度に基づいて前記第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

フィルタリングゲインを生成するステップをさらに含み、前記フィルタリングゲインは、前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するために使用される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記スピーカの変位を決定するステップと、
前記スピーカの前記変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、前記スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、
前記第１の入力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するステップと
をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記スピーカの変位を決定する前記ステップは、
第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、前記第２の入力信号に対して第１の変位変換を実行するステップと、
変位補正ゲインを決定するステップと、
前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの前記変位を決定するステップと
を含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップをさらに含む、請求項４または５に記載の方法。

【請求項7】

変位補正ゲインを決定する前記ステップは、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、前記変位補正ゲインを決定するステップを含む、請求項５または６に記載の方法。

【請求項8】

スピーカの音質を改善するための方法であって、
第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、前記スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行するステップと、
第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップと、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップと、
前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの変位を決定するステップと、
前記スピーカの前記変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、前記スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、
前記スピーカの出力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの前記入力信号に対してゲイン制御を実行するステップと
を含む、方法。

【請求項9】

前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定する前記ステップは、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定するステップと、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第３の予測される変位の前記実効値とに基づいて、前記変位補正ゲインを決定するステップと
を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

補間モジュールと、信号補償モジュールと、フィルタリングモジュールとを備える音質改善装置であって、
前記補間モジュールは、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、前記スピーカの直流抵抗に基づいて前記スピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するように構成され、前記第２の非線形パラメータは前記スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータであり、
前記信号補償モジュールは、補償された第１の入力信号を取得するために、前記第３の非線形パラメータに基づいて前記スピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するように構成され、
前記フィルタリングモジュールは、前記スピーカの出力信号を取得するために、前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するように構成される、装置。

【請求項11】

前記補間モジュールは、前記スピーカの前記直流抵抗に基づいて前記スピーカのコイルの温度を決定し、前記第３の非線形パラメータを取得するために、前記コイルの前記温度に基づいて前記第２の非線形パラメータに対して補間を実行するように特に構成される、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

生成モジュールをさらに備え、
前記生成モジュールはフィルタリングゲインを生成するように構成され、前記フィルタリングゲインは前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するために使用される、請求項１０または１１に記載の装置。

【請求項13】

変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとをさらに備え、
前記変位決定モジュールは前記スピーカの変位を決定するように構成され、
前記制御ゲイン決定モジュールは、前記スピーカの前記変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、前記スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成され、
前記ゲイン制御モジュールは、前記第１の入力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。

【請求項14】

前記変位決定モジュールは、第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、前記第２の入力信号に対して第１の変位変換を実行し、変位補正ゲインを決定し、前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの変位を決定するように特に構成される、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記変位決定モジュールは、第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するようにさらに構成される、請求項１３または１４に記載の装置。

【請求項16】

前記変位決定モジュールは、前記第１の予測される変位の前記実効値と前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて前記変位補正ゲインを決定するように特に構成される、請求項１４または１５に記載の装置。

【請求項17】

変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとを備える音質改善装置であって、
前記変位決定モジュールは、第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行し、第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行し、前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定し、前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの変位を決定するように構成され、
前記制御ゲイン決定モジュールは、前記スピーカの変位と事前設定された変位しきい値とに基づいて前記スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成され、
前記ゲイン制御モジュールは、前記スピーカの出力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの前記入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される、装置。

【請求項18】

前記変位決定モジュールは、前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定し、前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第３の予測される変位の前記実効値とに基づいて、前記変位補正ゲインを決定するように特に構成される、請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

プロセッサと、前記プロセッサに結合されたメモリとを備える音質改善装置であって、
前記メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、前記装置が作動するとき、前記プロセッサは前記メモリ内に記憶された前記コンピュータ命令を実行することにより、前記装置は請求項１から７のいずれか一項に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行するか、または請求項８または９に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行する、音質改善装置。

【請求項20】

チップの製品形態で存在する音質改善装置であって、前記装置の構造はプロセッサとメモリとを備え、前記メモリは前記プロセッサに結合されるように構成され、前記メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは前記メモリ内に記憶された前記コンピュータ命令を実行するように構成されることにより、前記装置は請求項１から７のいずれか一項に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行するか、または請求項８または９に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行する、音質改善装置。

【請求項21】

コンピュータ命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ命令がコンピュータ上で実行されるとき、音質改善装置は請求項１から７のいずれか一項に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行すること、または請求項８または９に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行することを可能にされる、コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願の実施形態は、メディア技術の分野に関し、詳細には、スピーカの音質を改善するための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２０１９年９月１８日に中国国家知識産権局に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＳＯＵＮＤ ＱＵＡＬＩＴＹ ＯＦ ＳＰＥＡＫＥＲ」と題する中国特許出願第２０１９１０８８３７６０．４号に基づく優先権を主張する。

【0003】

スピーカは、ポータブル端末デバイスにおいてますます広く使用されている。例えば、スピーカは、音楽もしくはビデオを再生するため、ハンズフリー通話を行うため、またはモバイルホンの着信音を再生するためなどに使用される。スピーカの音質はスピーカの性能の重要な指標であり、スピーカの音質は主観的な体験に直接的に影響する。

【0004】

いくつかの広く使用されているマイクロスピーカについては、スピーカの非線形性がより明らかになる。その結果、明らかな歪みが出力結果において生成され、スピーカの音質が劣悪になり、聴覚体験が影響を受ける。現在、信号の歪みを低減させるために、非線形補償技術がスピーカの入力信号に対して非線形補償を実行するために使用されることがある。具体的には、スピーカの非線形パラメータ（例えば、力係数、機械的剛性、インダクタンス、またはダンピング）が、関連する非線形パラメータ識別方法において取得され得、その後、スピーカの非線形パラメータに基づいて入力信号に対して非線形補償が実行される。

【0005】

しかしながら、スピーカのステータスは、変化することがあるので、上述の方法において取得された非線形パラメータは実際の非線形パラメータと異なる。その結果、スピーカに対して非線形補償を実行することの貧弱な効果が存在し、スピーカの音質が劣悪になることがある。

【発明の概要】

【0006】

本出願の実施形態は、スピーカのサウンド効果を効果的に改善するためのスピーカ改善方法および装置を提供する。

【0007】

上述の目的を達成するために、以下の技術的解決策が本出願の実施形態において使用される。

【0008】

第１の態様によれば、本出願の実施形態は、スピーカの音質を改善するための方法を提供する。方法は、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップであって、第２の非線形パラメータは、スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである、ステップと、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するステップと、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するステップとを含む。

【0009】

任意選択で、第２の非線形パラメータは、スピーカの第１の非線形パラメータを調整することによって取得され得る。

【0010】

スピーカの非線形パラメータはスピーカの非線形特性であり、スピーカのハードウェア構造（例えば、スピーカの小さいサイズおよび大きい変位などの構造的特徴）によってもたらされる固有の非線形特性である。スピーカの非線形パラメータは、スピーカの力係数、機械的剛性、インダクタンス、またはダンピングなどを含む。本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形パラメータ（例えば、第１の非線形パラメータ、第２の非線形パラメータ、および第３の非線形パラメータ）は、スピーカの力係数、機械的剛性、インダクタンス、およびダンピングのうちの少なくとも１つを含む。

【0011】

本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法によれば、第３の非線形パラメータは、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行することによって取得される。非線形パラメータ（すなわち、第３の非線形パラメータ）は、スピーカの現在の作動状態に対応する非線形パラメータであり、言い換えると、リアルタイム非線形パラメータである。非線形パラメータは、高い精度を有する。したがって、信号補償は第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対してより効果的に実行されることができ、信号歪みをさらに低減させるために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。このようにして、スピーカの音質はより効果的に改善されることができる。

【0012】

可能な実装においては、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行するための方法は、具体的には、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカのコイルの温度を決定するステップと、第３の非線形パラメータを取得するために、コイルの温度に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップとを含み得る。

【0013】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの直流抵抗と、現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度とを取得するために、スピーカの出力信号、第２の非線形パラメータ、およびスピーカの線形パラメータがスピーカモデルに入力される。現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度は、入力信号における次の信号に対して信号補償を実行するために使用される。

【0014】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの（ボイスコイルの温度と呼ばれることもある）コイルの温度と、スピーカのコイルの直流抵抗との間の関係は以下の通りである。

【0015】

【数1】

【0016】

ここで、Ｔはスピーカのコイルの温度であり、Ｒはスピーカのコイルの直流抵抗であり、ηは、温度上昇係数であり、Ｒ₀は較正温度に対応するコイルの直流抵抗であり、ボイスコイルの温度は、通常摂氏２５度に較正される。

【0017】

スピーカの直流抵抗が取得された後、スピーカのコイルの温度が上述の式に基づいて取得され得る。

【0018】

本出願のこの実施形態においては、スピーカのコイルの温度が異なる温度値を有するときに存在する、非線形パラメータの特性曲線が取得され得、その後、目標特性曲線（目標特性曲線は第３の非線形パラメータの特性曲線の推定結果と理解され得る）を取得するために、スピーカのコイルの温度、温度しきい値１、および温度しきい値２に基づいて非線形パラメータの特性曲線に対して線形補間が実行される。温度しきい値２は温度しきい値１よりも大きい。

【0019】

例えば、スピーカのコイルの温度はＴと表記され、温度しきい値１はＴ_minと表記され、温度しきい値２はＴ_maxと表記される。

【0020】

Ｔ＜Ｔ_minである場合、Ｔ_minに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0021】

Ｔ＞Ｔ_maxである場合、Ｔ_maxに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0022】

Ｔ_min≦Ｔ≦Ｔ_maxである場合、目標特性曲線を生成するために、スピーカのコイルの温度に基づいて、Ｔ_minに対応する特性曲線と、Ｔ_maxに対応する特性曲線とに対して線形補間が実行される。

【0023】

最後に、目標特性曲線に対応する多項式の各係数を取得するために、目標特性曲線に対して多項式フィッティングが実行される。各係数は非線形パラメータと１対１の対応にある。したがって、第３の非線形パラメータは多項式の各係数に基づいて決定され得る。

【0024】

本出願のこの実施形態における可能な実装においては、補償された第１の入力信号は第１の信号として記録され、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行する処理は、第２の信号を取得するために、ウェーブトラップを使用することによって、第１の信号に対してフィルタリングを実行するステップと、第３の信号を取得するために、第１の信号と第２の信号との間の差を計算するステップと、第４の信号を取得するために、フィルタリングゲインを第３の信号によって乗算するステップと、第５の信号を取得するために、第１の信号と第４の信号との間の差を計算するステップと、スピーカの出力信号として第５の信号を使用するステップとを含む。

【0025】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、フィルタリングゲインを生成するステップをさらに含み得る。フィルタリングゲインは、補償された第１の入力信号に対して、フィルタリングを実行するために使用される。

【0026】

本出願のこの実施形態においては、フィルタリングゲインは入力信号に基づいて生成され得る。具体的には、フィルタリングゲインを生成するステップは、Ｓ１と、Ｓ２とを含み得る。

【0027】

Ｓ１：電流フレームにおける絶対電圧値の最大値を決定する。

【0028】

第１の入力信号は、複数の信号フレームを含み、各信号フレームは、複数の入力電圧を含み、複数の入力電圧のうちの最大絶対値を有する電圧が、現在のフレームにおける絶対電圧値の最大値であることが理解されるべきである。

【0029】

Ｓ２：絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定する。

【0030】

本出願のこの実施形態においては、絶対電圧値の最大値は、Ｕ_maxと表記され、フィルタリングゲインはαと表記され、絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定するステップは以下を含む。

【0031】

Ｕ_max＜Ｕ_lowlimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smoothであり、ここで、
Ｕ_lowlimitは、電圧制御下限であり、α_bufferは以前のフレームに対応するフィルタリングゲインであり、α_smoothはフィルタリングゲインの平滑化係数であり、＊は畳み込みを表し、
Ｕ_uplimit≦Ｕ_max≦Ｕ_lowlimitであるとき、

【0032】

【数2】

【0033】

であり、ここで、
Ｕ_uplimitは電圧制御上限であり、α_uplimitはフィルタリングゲインの制御上限であり、α_lowlimitはフィルタリングゲインの制御下限であり、または
Ｕ_max＞Ｕ_uplimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smooth＋α_uplimit＊（１－α_smooth）である。

【0034】

可能な実装においては、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータが調整され得る。

【0035】

本出願のこの実施形態においては、第１の非線形パラメータは（スピーカが製造され、使用されていない状態と理解されることができる）元の状態におけるスピーカの非線形パラメータである。スピーカの納入前に、スピーカの第１の非線形パラメータが最初に調整され、スピーカのパラメータが第１の非線形パラメータから第２の非線形パラメータに調整され、その後、スピーカが、納入され、使用される。

【0036】

可能な実装においては、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータを調整するための方法は、具体的には、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータを決定するステップと、第２の非線形パラメータを取得するために、目標方向と、目標ステップとに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータを較正するステップとを含み得る。

【0037】

本出願のこの実施形態においては、目標方向は順方向と逆方向とを含み得る。順方向は非線形パラメータが増加させられる方向と定義され得、逆方向は非線形パラメータが減少させられる方向と定義され得る。目標方向は、実際の要件に基づいて具体的に定義され得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0038】

目標ステップは、非線形パラメータの調整（増加または減少）の大きさを表し、目標ステップは、順方向に対応する目標ステップと、逆方向に対応する目標ステップとを含み得る。

【0039】

任意選択で、順方向に対応する目標ステップは、逆方向に対応する目標ステップと同じであってよく、または異なっていてよい。これは、本出願のこの実施形態においては特に限定されない。

【0040】

可能な実装においては、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータを決定するための方法は、高調波歪みを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に対してフーリエ変換を実行するステップと、高調波歪みに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから候補の調整されるパラメータを決定するステップと、候補の調整されるパラメータから目標の調整されるパラメータを決定するステップとを含み得る。

【0041】

本出願のこの実施形態においては、入力信号に対して信号補償が実行された後に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第１の高調波歪みと呼ばれ、入力信号に対して補償が実行される前に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第２の高調波歪みと呼ばれる。したがって、スピーカの第１の非線形パラメータから、候補の調整されるパラメータを決定するステップは、第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定するステップを含み得る。第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定するステップは、具体的には、第２の高調波歪みにおける各次数の高調波歪みの、第１の高調波歪みに対応する各次数の高調波歪みに対する比を決定するステップと、高調波歪みについてのものであり、事前設定されたしきい値よりも大きい、各比に対応する非線形パラメータを、候補の調整されるパラメータとして決定するステップとを含む。

【0042】

候補の調整されるパラメータが、決定された後、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差が、取得され、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差は、各非線形パラメータに対応する事前設定された誤差しきい値と比較され、候補の調整されるパラメータのうちの、収束誤差が誤差しきい値よりも大きい各非線形パラメータが、目標の調整されるパラメータとして決定される。

【0043】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、スピーカの音響信号を取得するステップ、またはスピーカの変位信号を取得するステップをさらに含み得る。

【0044】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、スピーカの変位を決定するステップと、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、第１の入力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するステップとをさらに含み得る。

【0045】

本出願のこの実施形態においては、入力信号のゲインを低減させ、スピーカのスピーカ音量の突然の変化を回避し、スピーカの変位が安全上限を超えないことを保証し、スピーカのサウンド効果を改善するために、スピーカの変位を決定し、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定し、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行することによって、スピーカに対して、変位保護が実行され得る。

【0046】

さらに、スピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御が実行された後に取得された信号は、第１の入力信号として使用され、信号補償効果が改善されることができ、スピーカのサウンド効果がさらに改善されることができるように、これに基づいて信号補償が実行される。

【0047】

可能な実装においては、スピーカの変位を決定するための方法は、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、第２の入力信号に対して、第１の変位変換を実行するステップと、変位補正ゲインを決定するステップと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定するステップとを含み得る。

【0048】

本出願のこの実施形態においては、第１の変位変換が実行されるとき、スピーカの変位伝達関数が使用され、変位伝達関数はリアルタイムに取得される非線形パラメータに基づいて更新され得る。具体的には、スピーカの線形パラメータを取得するために、スピーカについてのものであり、以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧）が線形パラメータ識別モデルに入力され、さらに、線形パラメータに基づいて変位伝達関数が更新される。

【0049】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップをさらに含み得る。

【0050】

本出願のこの実施形態においては、第２の変位変換が実行されるとき、スピーカの誘導起電力モデルが使用され、誘導起電力モデルは、リアルタイムに取得される非線形パラメータに基づいて更新され得る。具体的には、スピーカの線形パラメータを取得するために、スピーカについてのものであり以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧）が線形パラメータ識別モデルに入力され、さらに、線形パラメータに基づいて誘導起電力モデルが更新される。

【0051】

可能な実装においては、変位補正ゲインを決定するための方法は、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップを含み得る。

【0052】

可能な実装においては、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するための方法は、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定するステップと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップとを含み得る。

【0053】

本出願のこの実施形態においては、変位補正ゲインＧ_c（ｔ_n）は、以下の通りであり得る。

【0054】

【数3】

【0055】

ここで、Ｘ_{mean_est}（ｔ_n）＝ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ［Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n），Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）］であり、Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n）は第１の予測される変位の実効値を表し、Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）は第２の予測される変位の実効値を表しＸ_{mean_est}（ｔ_n）は第３の予測される変位の実効値を計算することを表し、ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒはカルマンフィルタを表す。

【0056】

第２の態様によれば、本出願の実施形態は、スピーカの音質を改善するための方法を提供する。方法は、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行するステップと、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップと、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定するステップと、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行するステップとを含み得る。

【0057】

従来技術と比較すると、上述の方法においては、スピーカの変位はリアルタイムに決定されることができ、入力信号のゲインが低減させられ、スピーカのスピーカ音量の突然の変化が回避され、スピーカの変位が安全上限を超えないことが保証されることができ、スピーカのサウンド効果が改善されることができるように、決定されたスピーカの変位に基づいてスピーカに対して変位保護が実行される（これは、スピーカの変位に基づいて決定された、信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行することを示す）。

【0058】

可能な実装においては、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するための方法は、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定するステップと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップとを含む。

【0059】

第３の態様によれば、本出願の実施形態は、補間モジュールと、信号補償モジュールと、フィルタリングモジュールとを含む、音質改善装置を提供する。補間モジュールは、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するように構成される。第２の非線形パラメータは、スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである。信号補償モジュールは、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するように構成される。フィルタリングモジュールは、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するように構成される。

【0060】

可能な実装においては、補間モジュールは、具体的には、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカのコイルの温度を決定することと、第３の非線形パラメータを取得するために、コイルの温度に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行することとを行うように構成される。

【0061】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される音質改善装置は、生成モジュールをさらに含む。生成モジュールは、フィルタリングゲインを生成するように構成される。フィルタリングゲインは、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するために使用される。

【0062】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される、音質改善装置は、パラメータ調整モジュールをさらに含む。パラメータ調整モジュールは、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータを調整するように構成される。

【0063】

可能な実装においては、パラメータ調整モジュールは、具体的には、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータを決定することと、第２の非線形パラメータを取得するために、目標方向と、目標ステップとに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータを較正することとを行うように構成される。

【0064】

可能な実装においては、パラメータ調整モジュールは、具体的には、高調波歪みを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に対して、フーリエ変換を実行することと、高調波歪みに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから、候補の調整されるパラメータを決定することと、候補の調整されるパラメータから、目標の調整されるパラメータを決定することとを行うように構成される。

【0065】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される、音質改善装置は、取得モジュールをさらに含み得る。取得モジュールは、スピーカの音響信号を取得するように、またはスピーカの変位信号を取得するように構成される。

【0066】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される、音質改善装置は、変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとをさらに含む。変位決定モジュールは、スピーカの変位を決定するように構成される。制御ゲイン決定モジュールは、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成される。ゲイン制御モジュールは、第１の入力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される。

【0067】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、第２の入力信号に対して、第１の変位変換を実行することと、変位補正ゲインを決定することと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定することとを行うように構成される。

【0068】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するようにさらに構成される。

【0069】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するように構成される。

【0070】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定することと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定することとを行うように構成される。

【0071】

第４の態様によれば、本出願の実施形態は、変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとを含む、音質改善装置を提供する。変位決定モジュールは、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して、第１の変位変換を実行することと、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して、第２の変位変換を実行することと、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定することと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定することとを行うように構成される。制御ゲイン決定モジュールは、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成される。ゲイン制御モジュールは、スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される。

【0072】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定することと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定することとを行うように構成される。

【0073】

第５の態様によれば、本出願の実施形態は、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含む、音質改善装置を提供する。メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成される。装置が動作するとき、プロセッサは、装置が第１の態様および第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行する。

【0074】

第６の態様によれば、本出願の実施形態は音質改善装置を提供する。装置はチップの製品形態で存在する。装置の構造は、プロセッサとメモリとを含む。メモリはプロセッサに結合されるように構成され、メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、プロセッサは、装置が第１の態様および第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行するように構成される。

【0075】

第７の態様によれば、本出願の実施形態はコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータ命令を含み得、コンピュータ命令がコンピュータ上において動作するとき、音質改善装置は、第１の態様および第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行することを可能にされる。

【0076】

第８の態様によれば、本出願の実施形態は、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含む、音質改善装置を提供する。メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成される。装置が動作するとき、プロセッサは、装置が第２の態様および第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行する。

【0077】

第９の態様によれば、本出願の実施形態は、音質改善装置を提供する。装置はチップの製品形態で存在する。装置の構造は、プロセッサとメモリとを含む。メモリはプロセッサに結合されるように構成され、メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、プロセッサは、装置が第２の態様および第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行するように構成される。

【0078】

第１０の態様によれば、本出願の実施形態はコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータ命令を含み得、コンピュータ命令がコンピュータ上において動作するとき、音質改善装置は、第２の態様および第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行することを可能にされる。

【0079】

本出願の実施形態の第３の態様から第１０の態様、および対応する可能な実装における技術的解決策によって達成される有益な効果については、第１の態様および第１の態様の対応する可能な実装、または第２の態様および第２の態様の対応する可能な実装の上述の技術効果を参照することが理解されるべきである。詳細がここで再び説明されることはない。

【図面の簡単な説明】

【0080】

【図1】本出願の実施形態によるモバイルホンの構造の概略図である。

【図2】本出願の実施形態によるスピーカ改善方法の概略図１である。

【図3】本出願の実施形態によるスピーカ改善方法の概略図２である。

【図4】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図１である。

【図5】本出願の実施形態によるスピーカの非線形パラメータを調整するための方法の概略図である。

【図6】本出願の実施形態によるスピーカの非線形パラメータを調整するための方法のフローブロック図である。

【図7】本出願の実施形態によるスピーカ改善方法の概略図３である。

【図8】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図２である。

【図9】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図３である。

【図10】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図４である。

【図11】本出願の実施形態による音質改善装置の構造の概略図１である。

【図12】本出願の実施形態による音質改善装置の構造の概略図２である。

【図13】本出願の実施形態による音質改善装置の構造の概略図３である。

【図14】本出願の実施形態による音質改善装置の構成の概略図４である。

【発明を実施するための形態】

【0081】

本明細書における「および／または」という用語は、関連付けられたオブジェクトを記述するための関連付け関係だけを記述し、３つの関係が存在し得ることを表す。例えば、Ａおよび／またはＢは、以下の３つのケース、すなわち、Ａだけが存在するケース、ＡとＢの両方が存在するケース、およびＢだけが存在するケースを表し得る。

【0082】

明細書および特許請求の範囲における本出願の実施形態においては、「第１の」および「第２の」などの用語は、異なるオブジェクトを区別することを意図しており、オブジェクトの特定の順序を示していない。例えば、第１の非線形パラメータ、および第２の非線形パラメータなどは、異なる非線形パラメータを区別するために使用されるが、非線形パラメータの特定の順序を記述するためには使用されない。第１の入力信号、および第２の入力信号は、異なる入力信号を区別するために使用されるが、入力信号の特定の順序を記述するためには使用されない。

【0083】

本出願の実施形態においては、「例」または「例えば」などの語は、例、例示、または説明を与えることを表すために使用される。本出願の実施形態において、「例」または「例えば」として説明されるいずれの実施形態または設計スキームも、別の実施形態または設計スキームよりも好ましい、またはより多くの利点を有するものとして説明されるべきではない。正確には、「例」および「例えば」などの表現の使用は、関連する概念の具体的な提示を与えることを意図している。

【0084】

本出願の実施形態の説明において特に断らない限り、「複数の」は２つ以上を意味する。例えば、複数の処理ユニットは２つ以上の処理ユニットを指し、複数のシステムは２つ以上のシステムを指す。

【0085】

最初に、本出願の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法および装置におけるいくつかの基本的な知識および概念が説明および記述される。

【0086】

現在、スピーカの音質に影響する因子は、スピーカの非線形因子と、スピーカの変位（以下のスピーカの変位は、スピーカの振動板の変位である）とを含み得る。

【0087】

音質に対するスピーカの非線形因子の影響：スピーカの非線形性は、スピーカのハードウェア構造（例えば、スピーカの小さいサイズおよび大きい変位などの構造的特徴）のせいで、スピーカの出力音質が歪められる現象であり、非線形歪みと呼ばれることがある。特に、高振幅の信号がスピーカに入力されたとき、スピーカの非線形性はより明らかになり、あまりにも大きい歪みが出力信号に存在することがあり、聴覚体験に影響する。

【0088】

音質に対するスピーカの変位の影響：スピーカの振動板の変位があまりにも大きいとき、スピーカの振動板は物理的な衝突を起こすことがあり、ノイズを生じさせ、スピーカに対する機械的損傷さえも引き起こす。

【0089】

本出願の実施形態においては、スピーカの非線形パラメータがスピーカのハードウェアによって引き起こされる非線形歪みを補償して、スピーカの音質を改善するために使用され得る。加えて、スピーカの変位が、スピーカの音質を改善するために制御されることができる。

【0090】

スピーカの非線形パラメータは以下のパラメータを含み得るが、それらに限定されないことが理解されるべきである。

【0091】

力係数ＢＬ（ｘ）は、スピーカの磁気回路システムの力係数である。

【0092】

機械的剛性Ｋｍｓ（ｘ）は、スピーカのサスペンションシステムの剛性であり、Ｋｍｓ（ｘ）は、１次係数、２次係数、３次係数など、異なる係数を含み得る。

【0093】

インダクタンスＬｅ（ｘ）は、スピーカのコイルのインダクタンスである。

【0094】

ダンピングＲｍ（ｖ）は、スピーカのダンピング係数であり、Ｒｍ（ｖ）は、１次係数、２次係数、３次係数など、異なる係数を含み得る。

【0095】

本明細書においては、ｘはスピーカの振動板の変位であり、ｖはスピーカの振動板の移動速度である。

【0096】

スピーカの非線形パラメータは、スピーカの異なる作動状態において変化することがあることが留意されるべきである。例えば、スピーカのコイルが異なる温度にあるとき、Ｋｍｓ（ｘ）の値は変化し得、Ｒｍ（ｖ）の値も変化し得る。言い換えると、異なる温度においては、Ｋｍｓ（ｘ）の異なる値が存在し、異なる温度においては、Ｒｍ（ｘ）の異なる値が存在する。

【0097】

スピーカの入力信号は、Ｍ個（Ｍは１以上の正の整数）のデジタル信号と、（ｎ個の点と呼ばれることもある）ｎ個の対応する電圧値とを含む。例えば、入力信号Ｕ_in＝［Ｕ_in（１），Ｕ_in（２），．．．，Ｕ_in（ｎ），．．．，Ｕ_in（Ｍ）］である。本出願の実施形態においては、入力信号を処理することは、入力信号内のすべてのデジタル信号を順次的に処理することである。説明を簡単にするために、第ｎのデジタル信号が入力される瞬間はｔ_nと表記され、瞬間ｔ_nに対応する入力信号はＵ_in（ｎ）またはＵ_in（ｔ_n）と表記される。

【0098】

背景に存在する問題に基づいて、本出願の実施形態は、スピーカの音質を改善するための方法および装置を提供する。スピーカの非線形パラメータ（すなわち、以下の実施形態における第３の非線形パラメータ）が、スピーカの直流抵抗に基づいた補間方法において取得され得、非線形補償が非線形パラメータに基づいてスピーカの入力信号に対して実行され、スピーカの出力信号を取得するために、フィルタリングが、補償された入力信号に対して実行される。したがって、非線形補償がスピーカに対して実行され、スピーカの音質が改善されることができる。

【0099】

本出願の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法および装置は、スピーカ機能を有する端末デバイス、例えば、モバイルホン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、スマートスピーカ、またはテレビなど、スピーカを提供された電子デバイスに適用され得る。例えば、本出願の実施形態において提供される技術的解決策は、スピーカの音質を改善し、ユーザの主観的体験を改善するために、（モノラル、バイノーラル、および４チャンネルステレオ再生を含む）スピーカモードにおける音楽および映画の再生、（オペレータ通話、もしくはインターネット通話などを含む）ハンズフリー通話、（スピーカモード、およびヘッドホンモードを含む）モバイルホンの着信音、またはスピーカモードにおけるゲームのプレイなどのシナリオにおいて使用され得る。

【0100】

例えば、端末デバイスはモバイルホンである。図１は、モバイルホン１００の構造の概略図である。モバイルホン１００は、プロセッサ１１０、外部メモリインターフェース１２０、内部メモリ１２１、ユニバーサルシリアルバス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ，ＵＳＢ）インターフェース１３０、充電管理モジュール１４０、電力管理モジュール１４１、バッテリ１４２、アンテナ１、アンテナ２、モバイル通信モジュール１５０、無線通信モジュール１６０、オーディオモジュール１７０、スピーカ１７０Ａ、受信機１７０Ｂ、マイクロホン１７０Ｃ、ヘッドセットジャック１７０Ｄ、センサモジュール１８０、ボタン１９０、モータ１９１、インジケータ１９２、カメラ１９３、ディスプレイ１９４、および加入者識別モジュール（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ，ＳＩＭ）カードインターフェース１９５などを含み得る。センサモジュール１８０は、圧力センサ１８０Ａ、ジャイロセンサ１８０Ｂ、気圧センサ１８０Ｃ、磁気センサ１８０Ｄ、加速度センサ１８０Ｅ、距離センサ１８０Ｆ、光近接センサ１８０Ｇ、指紋センサ１８０Ｈ、温度センサ１８０Ｊ、タッチセンサ１８０Ｋ、環境光センサ１８０Ｌ、および骨伝導センサ１８０Ｍなどを含み得る。

【0101】

本出願のこの実施形態において示される構造は、モバイルホン１００に対する具体的な限定を構成しないことが理解され得る。本出願の他のいくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は図に示されたものよりも多いもしくは少ないコンポーネントを含んでよく、またはいくつかのコンポーネントは組み合わされてよく、またはいくつかのコンポーネントは分割されてよく、または異なるコンポーネントレイアウトが存在してよい。図に示されたコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって、実施され得る。

【0102】

プロセッサ１１０は、１つまたは複数の処理ユニットを含み得る。例えば、プロセッサ１１０は、アプリケーションプロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＡＰ）、モデムプロセッサ、グラフィックス処理ユニット（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＧＰＵ）、画像信号プロセッサ（ｉｍａｇｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＩＳＰ）、コントローラ、メモリ、ビデオコーデック、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）、ベースバンドプロセッサ、および／またはニューラル－ネットワーク処理ユニット（ｎｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＮＰＵ）を含み得る。異なる処理ユニットは、独立したデバイスであり得、または１つもしくは複数のプロセッサに統合され得る。

【0103】

コントローラはモバイルホン１００の神経中枢およびコマンドセンタであり得る。コントローラは、命令をフェッチし、命令を実行することを制御するために、命令オペレーションコードと、時系列信号とに基づいて、オペレーション制御信号を生成する。

【0104】

メモリはプロセッサ１１０内にさらに配置されてよく、命令およびデータを記憶するように構成される。いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０内のメモリは、キャッシュである。メモリは、プロセッサ１１０によって使用されたばかりの、またはサイクリックに使用される命令またはデータを記憶し得る。プロセッサ１１０が命令またはデータを再び使用する必要がある場合、プロセッサは、命令またはデータをメモリから直接的に呼び出し得る。これは繰り返されるアクセスを回避し、プロセッサ１１０の待ち時間を短縮する。したがって、システム効率が改善される。

【0105】

いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０は１つまたは複数のインターフェースを含み得る。インターフェースは、集積回路間（ｉｎｔｅｒ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，Ｉ２Ｃ）インターフェース、集積回路間音声（ｉｎｔｅｒ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｏｕｎｄ，Ｉ２Ｓ）インターフェース、パルス符号変調（ｐｕｌｓｅ ｃｏｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＣＭ）インターフェース、ユニバーサル非同期受信機／送信機（ｕｎｉｖｅｒｓｅ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ＵＡＲＴ）インターフェース、モバイルインダストリプロセッサインターフェース（ｍｏｂｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＭＩＰＩ）、汎用入出力（ｇｅｎｅｒａｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ，ＧＰＩＯ）インターフェース、加入者識別モジュール（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｕｌｅ，ＳＩＭ）インターフェース、および／または汎用シリアルバス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ，ＵＳＢ）インターフェースなどを含み得る。

【0106】

Ｉ２Ｃインターフェースは、シリアルデータライン（ｓｅｒｉａｌ ｄａｔａ ｌｉｎｅ，ＳＤＡ）と、シリアルクロックライン（ｄｅｒａｉｌ ｃｌｏｃｋ ｌｉｎｅ，ＳＣＬ）とを含む、双方向同期式シリアルバスである。いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０は、Ｉ２Ｃバスの複数のグループを含み得る。プロセッサ１１０は、異なるＩ２Ｃバスインターフェースを通して、タッチセンサ１８０Ｋ、充電器、フラッシュ、およびカメラ１９３などに別々に結合され得る。例えば、モバイルホン１００のタッチ機能を実施するために、プロセッサ１１０が、Ｉ２Ｃバスインターフェースを通してタッチセンサ１８０Ｋと通信するように、プロセッサ１１０は、Ｉ２Ｃインターフェースを通してタッチセンサ１８０Ｋに結合され得る。

【0107】

Ｉ２Ｓインターフェースは、オーディオ通信を実行するように構成され得る。いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０は、Ｉ２Ｓバスの複数のグループを含み得る。プロセッサ１１０は、プロセッサ１１０とオーディオモジュール１７０との間の通信を実施するために、Ｉ２Ｓバスを通してオーディオモジュール１７０に結合され得る。いくつかの実施形態においては、ブルートゥースヘッドセットを使用することによって呼に応答する機能を実施するために、オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号を、Ｉ２Ｓインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に転送し得る。

【0108】

ＰＣＭインターフェースも、オーディオ通信を実行し、アナログ信号をサンプリング、量子化、およびコーディングするように構成され得る。いくつかの実施形態においては、オーディオモジュール１７０は、ＰＣＭバスインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に結合され得る。いくつかの実施形態においては、ブルートゥースヘッドセットを使用することによって、呼に応答する機能を実施するために、オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号を、代替として、ＰＣＭインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に転送し得る。Ｉ２ＳインターフェースおよびＰＣＭインターフェースは、ともにオーディオ通信を実行するように構成され得る。

【0109】

ＵＡＲＴインターフェースはユニバーサルシリアルデータバスであり、非同期通信を実行するように構成される。バスは双方向通信バスであり得る。バスは、送信されるデータをシリアル通信とパラレル通信との間で切り替える。いくつかの実施形態においては、ＵＡＲＴインターフェースは、通常、プロセッサ１１０を無線通信モジュール１６０に接続するように構成される。例えば、プロセッサ１１０は、ブルートゥース機能を実施するために、ＵＡＲＴインターフェースを通して無線通信モジュール１６０内のブルートゥースモジュールと通信する。いくつかの実施形態においては、ブルートゥースヘッドセットを使用することによって音楽を再生する機能を実施するために、オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号を、ＵＡＲＴインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に転送し得る。

【0110】

ＭＩＰＩインターフェースは、プロセッサ１１０を、ディスプレイ１９４またはカメラ１９３などの周辺コンポーネントに接続するように構成され得る。ＭＩＰＩインターフェースは、カメラシリアルインターフェース（ｃａｍｅｒａ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＣＳＩ）、またはディスプレイシリアルインターフェース（ｄｉｓｐｌａｙ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＤＳＩ）などを含む。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００の撮影機能を実施するために、プロセッサ１１０は、ＣＳＩインターフェースを通してカメラ１９３と通信する。プロセッサ１１０は、モバイルホン１００の表示機能を実施するために、ＤＳＩインターフェースを通してディスプレイ１９４と通信する。

【0111】

ＧＰＩＯインターフェースは、ソフトウェアを使用することによって構成され得る。ＧＰＩＯインターフェースは、制御信号またはデータ信号として構成され得る。いくつかの実施形態においては、ＧＰＩＯインターフェースは、プロセッサ１１０を、カメラ１９３、ディスプレイ１９４、無線通信モジュール１６０、オーディオモジュール１７０、およびセンサモジュール１８０などに接続するように構成され得る。ＧＰＩＯインターフェースは、代替として、Ｉ２Ｃインターフェース、Ｉ２Ｓインターフェース、ＵＡＲＴインターフェース、またはＭＩＰＩインターフェースなどとして構成され得る。

【0112】

ＵＳＢインターフェース１３０は、ＵＳＢ規格仕様に準拠したインターフェースであり、具体的には、ミニＵＳＢインターフェース、マイクロＵＳＢインターフェース、またはＵＳＢタイプＣインターフェースなどであり得る。ＵＳＢインターフェース１３０は、モバイルホン１００を充電するために、充電器に接続するように構成され得、またはモバイルホン１００と周辺デバイスとの間でデータを送信するように構成され得、またはヘッドセットを使用することによってオーディオを再生するために、ヘッドセットに接続するように構成され得る。インターフェースは、ＡＲデバイスなどの別の電子デバイスに接続するようにさらに構成され得る。

【0113】

本出願のこの実施形態において示された、モジュール間のインターフェース接続関係は、説明のための例にすぎず、モバイルホン１００の構造に対する限定を構成しないことが理解され得る。本出願の他のいくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、代替として、上述の実施形態におけるものとは異なるインターフェース接続方式を使用し得、または複数のインターフェース接続方式の組み合わせを使用し得る。

【0114】

充電管理モジュール１４０は、充電器から充電入力を受け取るように構成される。充電器は無線充電器または有線充電器であり得る。有線充電が使用されるいくつかの実施形態においては、充電管理モジュール１４０は、充電入力を、ＵＳＢインターフェース１３０を通して有線充電器から受け取り得る。無線充電のいくつかの実施形態においては、充電管理モジュール１４０は、モバイルホン１００の無線充電コイルを使用することによって無線充電入力を受け取り得る。充電管理モジュール１４０は、バッテリ１４２が充電されたとき、電力管理モジュール１４１を使用することによって電力を電子デバイスにさらに供給し得る。

【0115】

電力管理モジュール１４１は、バッテリ１４２、充電管理モジュール１４０、およびプロセッサ１１０に接続するように構成される。電力管理モジュール１４１は、バッテリ１４２および／または充電管理モジュール１４０の入力を受け取り、電力を、プロセッサ１１０、内部メモリ１２１、外部メモリ、ディスプレイ１９４、カメラ１９３、および無線通信モジュール１６０などに供給する。電力管理モジュール１４１は、バッテリ容量、バッテリサイクル数、およびバッテリ健全性ステータス（漏電またはインピーダンス）などの、パラメータを監視するようにさらに構成され得る。他のいくつかの実施形態においては、電力管理モジュール１４１は、代替として、プロセッサ１１０内に配置され得る。他のいくつかの実施形態においては、電力管理モジュール１４１と充電管理モジュール１４０は、代替として、同じデバイス内に配置され得る。

【0116】

モバイルホン１００の無線通信機能は、アンテナ１、アンテナ２、モバイル通信モジュール１５０、無線通信モジュール１６０、モデムプロセッサ、およびベースバンドプロセッサなどを使用することによって実施され得る。

【0117】

アンテナ１およびアンテナ２は、電磁波信号を送信および受信するように構成される。モバイルホン１００内の各アンテナは、１つまたは複数の通信周波数帯域をカバーするように構成され得る。異なるアンテナは、アンテナ利用を改善するために多重化され得る。例えば、アンテナ１は、無線ローカルエリアネットワークにおいては、ダイバーシティアンテナとして多重化され得る。他のいくつかの実施形態においては、アンテナは、チューニングスイッチと組み合わせて、使用され得る。

【0118】

モバイル通信モジュール１５０は、モバイルホン１００に適用される、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、または５Ｇなどを含む無線通信のための、解決策を提供し得る。モバイル通信モジュール１５０は、少なくとも１つのフィルタ、スイッチ、電力増幅器、および低雑音増幅器（ｌｏｗ ｎｏｉｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ＬＮＡ）などを含み得る。モバイル通信モジュール１５０は、アンテナ１を通して電磁波を受信し、受信された電磁波に対して、フィルタリングおよび増幅などの処理を実行し、処理された電磁波を、復調のために、モデムプロセッサに送信し得る。モバイル通信モジュール１５０は、さらに、モデムプロセッサによって変調された信号を増幅し、アンテナ１を通した放射のために、信号を電磁波に変換し得る。いくつかの実施形態においては、モバイル通信モジュール１５０の少なくともいくつかの機能モジュールは、プロセッサ１１０内に配置され得る。いくつかの実施形態においては、モバイル通信モジュール１５０内の少なくともいくつかの機能モジュールは、プロセッサ１１０内の少なくともいくつかのモジュールと同じデバイス内に配置され得る。

【0119】

モデムプロセッサは、変調器と、復調器とを含み得る。変調器は、送信される低周波ベースバンド信号を、中／高周波信号に変調するように構成される。復調器は、受信された電磁波信号を、低周波ベースバンド信号に復調するように構成される。その後、復調器は、復調を通して取得された低周波ベースバンド信号を、処理のために、ベースバンドプロセッサに送信する。ベースバンドプロセッサは、低周波ベースバンド信号を処理し、その後、処理された信号をアプリケーションプロセッサに送信する。アプリケーションプロセッサは、（スピーカ１７０Ａ、もしくは受信機１７０Ｂなどに限定されない）オーディオデバイスを使用することによって、音声信号を出力し、または画像もしくはビデオをディスプレイ１９４上に表示する。いくつかの実施形態においては、モデムプロセッサは独立したコンポーネントであり得る。他のいくつかの実施形態においては、モデムプロセッサはプロセッサ１１０から独立していてよく、モバイル通信モジュール１５０または別の機能モジュールと同じデバイス内に配置される。

【0120】

無線通信モジュール１６０は、モバイルホン１００に適用される、無線ローカルエリアネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ，ＷＬＡＮ）（例えば、ワイヤレスフィデリティ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｆｉｄｅｌｉｔｙ，Ｗｉ－Ｆｉ）ネットワーク）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＢＴ）、全地球航法衛星システム（ｇｌｏｂａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）、周波数変調（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＦＭ）、近距離無線通信（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＮＦＣ）、および赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ，ＩＲ）技術などを含む無線通信のための、解決策を提供し得る。無線通信モジュール１６０は、少なくとも１つの通信処理モジュールを統合した１つまたは複数のコンポーネントであり得る。無線通信モジュール１６０は、アンテナ２を通して電磁波を受信し、電磁波信号に対して周波数変調およびフィルタリング処理を実行し、処理された信号をプロセッサ１１０に送信する。無線通信モジュール１６０は、さらに、送信される信号をプロセッサ１１０から受信し、信号に対して、周波数変調および増幅を実行し、アンテナ２を通した放射のために、信号を電磁波に変換し得る。

【0121】

いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００が無線通信技術を使用することによってネットワークおよび別のデバイスと通信することができるように、モバイルホン１００のアンテナ１とモバイル通信モジュール１５０は結合され、モバイルホン１００のアンテナ２と無線通信モジュール１６０は結合される。無線通信技術は、移動体通信向けグローバルシステム（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＧＳＭ）、汎用パケット無線サービス（ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ，ＧＰＲＳ）、符号分割多元接続（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＣＤＭＡ）、広帯域符号分割多元接続（ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＷＣＤＭＡ）、時分割符号分割多元接続（ｔｉｍｅ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＴＤ－ＳＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＬＴＥ）、ＢＴ、ＧＮＳＳ、ＷＬＡＮ、ＮＦＣ、ＦＭ、および／またはＩＲ技術などを含み得る。ＧＮＳＳは、全地球測位システム（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）、全地球航法衛星システム（ｇｌｏｂａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＬＯＮＡＳＳ）、北斗航法衛星システム（ＢｅｉＤｏｕ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＢＤＳ）、準天頂衛星システム（ｑｕａｓｉ－ｚｅｎｉｔｈ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＱＺＳＳ）、および／または静止衛星型補強システム（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｂａｓｅｄ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ，ＳＢＡＳ）を含み得る。

【0122】

モバイルホン１００は、ＧＰＵ、ディスプレイ１９４、およびアプリケーションプロセッサなどを使用することによって、表示機能を実施する。ＧＰＵは、画像処理のためのマイクロプロセッサであり、ディスプレイ１９４およびアプリケーションプロセッサに接続される。ＧＰＵは、数学的および幾何学的計算を実行し、画像をレンダリングするように構成される。プロセッサ１１０は、表示情報を生成または変更するためのプログラム命令を実行する１つまたは複数のＧＰＵを含み得る。

【0123】

ディスプレイ１９４は、画像およびビデオなどを表示するように構成される。ディスプレイ１９４は、ディスプレイパネルを含む。ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）、アクティブマトリクス有機発光ダイオード（ａｃｔｉｖｅ－ｍａｔｒｉｘ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＡＭＯＬＥＤ）、フレキシブル発光ダイオード（ｆｌｅｘ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＦＬＥＤ）、ミニＬＥＤ、マイクロＬＥＤ、マイクロＯＬＥＤ、または量子ドット発光ダイオード（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＱＬＥＤ）などであり得る。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、１つまたはＮ個のディスプレイ１９４を含んでよく、Ｎは１よりも大きい正の整数である。

【0124】

モバイルホン１００は、ＩＳＰ、カメラ１９３、ビデオコーデック、ＧＰＵ、ディスプレイ１９４、およびアプリケーションプロセッサなどを使用することによって、撮影機能を実施し得る。

【0125】

ＩＳＰは、カメラ１９３によってフィードバックされたデータを処理するように構成される。例えば、撮影中、シャッタが押され、光がレンズを通してカメラの受光素子に送られる。光信号は、電気信号に変換される。カメラの受光素子は、電気信号を処理のためにＩＳＰに送信し、電気信号を可視画像に変換する。ＩＳＰは、画像のノイズ、明るさ、色合いに対して、アルゴリズム最適化をさらに実行し得る。ＩＳＰは、撮影シナリオの露出および色温度などのパラメータをさらに最適化し得る。いくつかの実施形態においては、ＩＳＰは、カメラ１９３内に配置され得る。

【0126】

カメラ１９３は、静止画像またはビデオをキャプチャするように構成される。対象物の光学像がレンズを通して生成され、受光素子に投影される。受光素子は、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣＭＯＳ）光電子トランジスタであり得る。受光素子は光信号を電気信号に変換し、その後、電気信号をデジタル画像信号に変換するために、電気信号をＩＳＰに送信する。ＩＳＰは、デジタル画像信号を処理のためにＤＳＰに出力する。ＤＳＰは、デジタル画像信号を、ＲＧＢフォーマットまたはＹＵＶフォーマットなどの標準的な画像信号に変換する。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は１つまたはＮ個のカメラ１９３を含んでよく、Ｎは１よりも大きい正の整数である。

【0127】

デジタル信号プロセッサは、デジタル信号を処理するように構成され、デジタル画像信号に加えて、別のデジタル信号（例えば、オーディオ信号）を処理し得る。例えば、モバイルホン１００が周波数を選択したとき、デジタル信号プロセッサは周波数エネルギーに対するフーリエ変換などを実行するように構成される。

【0128】

ビデオコーデックは、デジタルビデオを圧縮または伸張するように構成される。モバイルホン１００は、１つまたは複数のビデオコーデックをサポートし得る。このように、モバイルホン１００は、複数のコーディングフォーマットで、例えば、ムービングピクチャエキスパートグループ（ｍｏｖｉｎｇ ｐｉｃｔｕｒｅ ｅｘｐｅｒｔｓ ｇｒｏｕｐ，ＭＰＥＧ）－１、ＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ－３、およびＭＰＥＧ－４で、ビデオを再生または記録することができる。

【0129】

ＮＰＵは、生体神経ネットワークの構造を参考にすることによって、例えば、人間の脳のニューロン間の転送モードを参考にすることによって、入力情報を高速に処理し、さらに自己学習を連続して実行することができる、ニューラルネットワーク（ｎｅｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ，ＮＮ）コンピューティングプロセッサである。モバイルホン１００の知的認知、例えば、画像認識、顔認識、声認識、テキスト理解などのアプリケーションは、ＮＰＵを使用することによって実施されることができる。

【0130】

外部メモリインターフェース１２０は、モバイルホン１００の記憶能力を拡張するために、マイクロＳＤカードなどの外部メモリカードに接続するように構成され得る。外部メモリカードは、データ記憶機能を実施するために、外部メモリインターフェース１２０を通してプロセッサ１１０と通信する。例えば、音楽およびビデオなどのファイルは、外部メモリカード内に記憶される。

【0131】

内部メモリ１２１は、コンピュータ実行可能プログラムコードを記憶するように構成され得る。実行可能プログラムコードは命令を含む。プロセッサ１１０は、モバイルホン１００の様々な機能アプリケーション、およびデータ処理を実行するために、内部メモリ１２１内に記憶された命令を動作させる。内部メモリ１２１は、プログラム記憶領域と、データ記憶領域とを含み得る。プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、および少なくとも１つの機能（例えば、サウンド再生機能、または画像再生機能）によって必要とされるアプリケーションなどを記憶し得る。データ記憶領域は、モバイルホン１００の使用中に作成されたデータ（例えば、オーディオデータ、またはアドレスブック）などを記憶し得る。加えて、内部メモリ１２１は、高速ランダムアクセスメモリを含み得、または不揮発性メモリ、例えば、少なくとも１つの磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリ、もしくはユニバーサルフラッシュストレージ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｆｌａｓｈ ｓｔｏｒａｇｅ，ＵＦＳ）を含み得る。

【0132】

モバイルホン１００は、オーディオモジュール１７０、スピーカ１７０Ａ、受信機１７０Ｂ、マイクロホン１７０Ｃ、ヘッドセットジャック１７０Ｄ、およびアプリケーションプロセッサなどを使用することによって、音楽再生または記録などのオーディオ機能を実施し得る。

【0133】

オーディオモジュール１７０は、デジタルオーディオ情報を出力のためにアナログオーディオ信号に変換するように構成され、アナログオーディオ入力を、デジタルオーディオ信号に変換するようにも構成される。オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号をエンコードおよびデコードするようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態においては、オーディオモジュール１７０は、プロセッサ１１０内に配置され得、またはオーディオモジュール１７０のいくつかの機能モジュールは、プロセッサ１１０内に配置される。

【0134】

「ホーン」とも呼ばれるスピーカ１７０Ａは、オーディオ電気信号を音声信号に変換するように構成される。モバイルホン１００は、スピーカ１７０Ａを通して音楽を聴き、またはハンズフリー通話に応答し得る。

【0135】

「イヤホン」とも呼ばれる受信機１７０Ｂは、オーディオ電気信号を音声信号に変換するように構成される。モバイルホン１００を使用することによって、呼が応答され、または声情報が受信されたとき、受信機１７０Ｂは声を聞くために人間の耳の近くに置かれ得る。

【0136】

「マイク」または「ｍｉｃ」とも呼ばれるマイクロホン１７０Ｃは、音声信号を電気信号に変換するように構成される。通話を行う、または声情報を送るとき、ユーザは、マイクロホン１７０Ｃの近くで、ユーザの口を動かすことによって音声を出して、音声信号をマイクロホン１７０Ｃに入力し得る。少なくとも１つのマイクロホン１７０Ｃがモバイルホン１００内に配置され得る。他のいくつかの実施形態においては、音声信号を収集し、さらにノイズリダクション機能を実施するために、２つのマイクロホン１７０Ｃがモバイルホン１００内に配置され得る。他のいくつかの実施形態においては、音声信号を収集し、ノイズを低減させ、さらに音源を識別し、指向性記録機能を実施するためなどに、３つ、４つ、またはそれよりも多いマイクロホン１７０Ｃが、代替として、モバイルホン１００内に配置され得る。

【0137】

ヘッドセットジャック１７０Ｄは、有線ヘッドセットに接続するように構成される。ヘッドセットジャック１７０Ｄは、ＵＳＢインターフェース１３０、または３．５ｍｍオープンモバイル端末プラットフォーム（ｏｐｅｎ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ＯＭＴＰ）規格インターフェース、もしくは米国セルラ通信工業会（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＵＳＡ，ＣＴＩＡ）規格インターフェースであり得る。

【0138】

圧力センサ１８０Ａは、圧力信号を感知するように構成され、圧力信号を電気信号に変換し得る。いくつかの実施形態においては、圧力センサ１８０Ａはディスプレイ１９４上に配置され得る。抵抗型圧力センサ、誘導型圧力センサ、および静電容量型圧力センサなど、複数のタイプの圧力センサ１８０Ａが存在する。静電容量型圧力センサは、導電性材料で作られた、少なくとも２つの平行なプレートを含み得る。力が圧力センサ１８０Ａに加えられたとき、電極間の静電容量が変化する。モバイルホン１００は、静電容量変化に基づいて、圧力強度を決定する。ディスプレイ１９４に対して、タッチ操作が実行されたとき、モバイルホン１００は、圧力センサ１８０Ａを使用することによって、タッチ操作の強さを検出する。モバイルホン１００は、圧力センサ１８０Ａの検出信号に基づいて、タッチ位置も計算し得る。いくつかの実施形態においては、同じタッチ位置において実行されたが、異なるタッチ操作強さを有するタッチ操作は、異なる動作命令に対応し得る。例えば、タッチ操作強さが第１の圧力しきい値未満であるタッチ操作が、メッセージアイコン上において実行されたとき、ＳＭＳメッセージを閲覧するための命令が実行される。タッチ操作強さが第１の圧力しきい値以上であるタッチ操作がメッセージアイコン上において実行されたとき、ＳＭＳメッセージを作成するための命令が実行される。

【0139】

ジャイロセンサ１８０Ｂは、モバイルホン１００の運動姿勢を決定するように構成され得る。いくつかの実施形態においては、ジャイロセンサ１８０Ｂは、３つの軸（すなわち、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸）の周りのモバイルホン１００の角速度を決定するために使用され得る。ジャイロセンサ１８０Ｂは、撮影中、画像安定化を実施するように構成され得る。例えば、シャッタが押されたとき、ジャイロセンサ１８０Ｂはモバイルホン１００が小刻みに動く角度を検出し、角度に基づいた計算を通してレンズモジュールが補正する必要がある距離を取得し、画像安定化を実施するために、レンズがモバイルホン１００の小刻みの動きを、逆の動きを通して打ち消すことを可能にする。ジャイロセンサ１８０Ｂは、ナビゲーションシナリオ、および動き感知ゲームシナリオにおいて、さらに使用され得る。

【0140】

気圧センサ１８０Ｃは、気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、測位およびナビゲーションを支援するために、気圧センサ１８０Ｃによって測定された大気圧の値に基づいて高度を計算する。

【0141】

磁気センサ１８０Ｄは、ホール効果センサを含む。モバイルホン１００は、磁気センサ１８０Ｄを使用することによってフリップカバーの開閉を検出し得る。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００が折り畳み式ホンであるとき、モバイルホン１００は、磁気センサ１８０Ｄを使用することによってフリップカバーの開閉を検出し得る。さらに、フリップカバーを開いたときの自動アンロックなどの特徴は、フリップカバーの検出された開閉状態に基づいて設定される。

【0142】

加速度センサ１８０Ｅは、様々な方向（通常は３軸上）におけるモバイルホン１００の加速度の大きさを検出し得る。モバイルホン１００が静止しているとき、重力の値および方向が検出され得る。加速度センサ１８０Ｅは、電子デバイスの姿勢を識別するようにさらに構成され得、横向きモードと縦向きモードとの間の切り替え、または歩数計などのアプリケーションにおいて使用される。

【0143】

距離センサ１８０Ｆは距離を測定するように構成される。モバイルホン１００は赤外線またはレーザを通して距離を測定し得る。いくつかの実施形態においては、撮影シナリオにおいて、モバイルホン１００は、迅速な焦点合わせを実施するために、距離センサ１８０Ｆを使用することによって距離を測定し得る。

【0144】

光近接センサ１８０Ｇは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）と、フォトダイオードなどの光学検出器とを含み得る。発光ダイオードは、赤外線発光ダイオードであり得る。モバイルホン１００は、発光ダイオードを使用することによって、赤外光を放射し得る。モバイルホン１００は、フォトダイオードを使用することによって、近くの物体からの反射赤外光を検出する。十分な反射光が検出されたとき、モバイルホン１００の近くに物体が存在すると決定され得る。不十分な反射光しか検出されないとき、モバイルホン１００は、モバイルホン１００の近くに物体が存在しないと決定し得る。モバイルホン１００は、電力を節約するために、自動画面オフが実施されるように、ユーザが会話のためにモバイルホン１００を耳の近くに置いたことを、光近接センサ１８０Ｇを使用することによって検出し得る。光近接センサ１８０Ｇは、画面を自動的にアンロックまたはロックするために、レザーケースモードまたはポケットモードにおいても使用され得る。

【0145】

環境光センサ１８０Ｌは、環境光輝度を感知するように構成される。モバイルホン１００は、環境光の感知された輝度に基づいてディスプレイ１９４の輝度を適応的に調整し得る。環境光センサ１８０Ｌは、撮影中にホワイトバランスを自動的に調整するようにさらに構成され得る。環境光センサ１８０Ｌは、モバイルホン１００がポケット内にあるかどうかを検出するために、光近接センサ１８０Ｇとさらに協働し得、それによって偶発的なタッチを防止する。

【0146】

指紋センサ１８０Ｈは、指紋を収集するように構成される。モバイルホン１００は、指紋ベースのアンロック、アプリケーションロックアクセス、指紋ベースの撮影、および指紋ベースの通話応答などを実施するために、収集された指紋の特徴を使用し得る。

【0147】

温度センサ１８０Ｊは温度を検出するように構成される。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、温度センサ１８０Ｊによって検出された温度を使用することによって、温度処理ポリシを実行する。例えば、温度センサ１８０Ｊによって報告された温度がしきい値を超えたとき、モバイルホン１００は、電力消費を低減させ、熱保護を実施するために、温度センサ１８０Ｊの近くのプロセッサの稼働を低減させる。他のいくつかの実施形態においては、温度が別のしきい値よりも低いとき、低い温度によって引き起こされるモバイルホン１００の異常なシャットダウンを回避するために、モバイルホン１００はバッテリ１４２を加熱する。他のいくつかの実施形態においては、温度がさらに別のしきい値よりも低いとき、低い温度によって引き起こされる異常なシャットダウンを回避するために、モバイルホン１００はバッテリ１４２の出力電圧を上げる。

【0148】

タッチセンサ１８０Ｋは「タッチパネル」とも呼ばれる。タッチセンサ１８０Ｋはディスプレイ１９４上に配置され得、タッチセンサ１８０Ｋとディスプレイ１９４は「タッチスクリーン」とも呼ばれるタッチスクリーンを形成する。タッチセンサ１８０Ｋは、タッチセンサ上またはその近くで実行されたタッチ操作を検出するように構成される。タッチセンサは、タッチイベントのタイプを決定するために、検出されたタッチ操作をアプリケーションプロセッサに転送する。タッチ操作に関連する視覚的な出力は、ディスプレイ１９４上において提供され得る。他のいくつかの実施形態においては、タッチセンサ１８０Ｋは、代替として、モバイルホン１００の表面上に配置され得、ディスプレイ１９４のそれとは異なる位置にある。

【0149】

骨伝導センサ１８０Ｍは、振動信号を取得し得る。いくつかの実施形態においては、骨伝導センサ１８０Ｍは、人間の声帯部の振動骨の振動信号を取得し得る。骨伝導センサ１８０Ｍは、人間の脈拍に接触し、血圧の拍動信号を受け取り得る。いくつかの実施形態においては、骨伝導センサ１８０Ｍは、代替として、骨伝導ヘッドセットを形成するために、ヘッドセット内に配置され得る。オーディオモジュール１７０は、声機能を実施するために、発声部の振動骨についてのものであり、骨伝導センサ１８０Ｍによって取得された振動信号に基づいた解析を通して声信号を取得し得る。アプリケーションプロセッサは、心拍検出機能を実施するために、骨伝導センサ１８０Ｍによって取得された血圧拍動信号に基づいて心拍情報を解析し得る。

【0150】

ボタン１９０は、電源ボタン、および音量ボタンなどを含む。ボタン１９０は、機械的ボタンであり得、またはタッチセンシティブボタンであり得る。モバイルホン１００はボタン入力を受け取り、モバイルホン１００のユーザ設定および機能制御に関連するボタン信号入力を生成し得る。

【0151】

モータ１９１は振動プロンプトを生成し得る。モータ１９１は、着呼振動プロンプト、またはタッチ振動フィードバックを提供するように構成され得る。例えば、異なるアプリケーション（例えば、写真撮影、およびオーディオ再生）に対して実行されるタッチ操作は、異なる振動フィードバック効果に対応し得る。モータ１９１は、ディスプレイ１９４の異なる領域上において実行されるタッチ操作に対する、異なる振動フィードバック効果にも対応し得る。異なるアプリケーションシナリオ（例えば、時刻リマインダ、情報受け取り、アラーム時計、およびゲーム）も、異なる振動フィードバック効果に対応し得る。タッチ振動フィードバック効果は、さらにカスタマイズされ得る。

【0152】

インジケータ１９２はインジケータであり得、充電ステータスおよび電力変化を示すように構成され得、またはメッセージ、不在着信、および通知などを示すように構成され得る。

【0153】

ＳＩＭカードインターフェース１９５は、ＳＩＭカードに接続するように構成される。ＳＩＭカードは、モバイルホン１００との接触、またはモバイルホン１００からの分離を実施するために、ＳＩＭカードインターフェース１９５に挿入され、またはＳＩＭカードインターフェース１９５から引き抜かれ得る。モバイルホン１００は、１つまたはＮ個のＳＩＭカードインターフェースをサポートしてよく、Ｎは１よりも大きい正の整数である。ＳＩＭカードインターフェース１９５は、ナノＳＩＭカード、マイクロＳＩＭカード、およびＳＩＭカードなどをサポートすることができる。複数のカードが同じＳＩＭカードインターフェース１９５に同時に挿入されてよい。複数のカードは同じタイプであってよく、または異なるタイプであってよい。ＳＩＭカードインターフェース１９５は、異なるタイプのＳＩＭカードと互換性があり得る。ＳＩＭカードインターフェース１９５は、外部メモリカードとも互換性があり得る。モバイルホン１００は、通話およびデータ通信などの機能を実施するために、ＳＩＭカードを使用することによって、ネットワークと対話する。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、ｅＳＩＭ、すなわち、埋め込み型ＳＩＭカードを使用する。ｅＳＩＭカードは、モバイルホン１００に埋め込まれ得、モバイルホン１００から分離されることができない。

【0154】

本出願の実施形態においては、端末デバイス（例えば、モバイルホン）は、本出願のこの実施形態におけるいくつかまたはすべてのステップを実行し得ることを理解することができる。これらのステップまたは動作は例にすぎない。本出願の実施形態においては、別の動作、または様々な動作の変形が実行されてよい。加えて、ステップは本出願の実施形態において提示された順序とは異なる順序で実行されてよく、本出願の実施形態におけるすべての動作が、必ずしも実行されるわけではない。本出願の実施形態は、別々に実施されてよく、または任意の組み合わせで実施されてよい。これは本出願においては限定されない。

【0155】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの音質を改善するために、スピーカの入力信号に対して信号補償が実行され得、またはスピーカの音質を改善するために、スピーカに対して変位保護が実行され得、またはスピーカの音質を改善するために、スピーカに対して変位保護が実行され得、スピーカの入力信号に対して信号補償が実行され得る。

【0156】

以下では、本出願の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法について詳細に説明する。

【0157】

図２に示されように、スピーカの音質を改善するために、スピーカの入力信号に対して非線形補償が実行されるとき、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、Ｓ１０１からＳ１０３を含み得る。

【0158】

Ｓ１０１：スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行する。

【0159】

第２の非線形パラメータはスピーカにおいて事前構成された非線形パラメータであり、スピーカの直流抵抗はスピーカのコイルの直流抵抗である。

【0160】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、第２の非線形パラメータは、スピーカの第１の非線形パラメータを調整することによって取得され得、第１の非線形パラメータは、（スピーカが製造され、使用されていない状態と理解されることができる）元の状態におけるスピーカの非線形パラメータである。スピーカの納入前に、スピーカの第１の非線形パラメータが最初に調整され、スピーカのパラメータが第１の非線形パラメータから第２の非線形パラメータに調整され、その後、スピーカが納入され使用される。

【0161】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形パラメータ（例えば、第１の非線形パラメータ、第２の非線形パラメータ、および第３の非線形パラメータ）は、スピーカの力係数、機械的剛性、インダクタンス、およびダンピングのうちの少なくとも１つを含む。

【0162】

任意選択で、図２を参照すると、図３に示されるように、Ｓ１０１は、Ｓ１０１１およびＳ１０１２を使用することによって具体的に実施され得る。

【0163】

Ｓ１０１１：スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカのコイルの温度を決定する。

【0164】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの直流抵抗と、現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度とを取得するために、スピーカの出力信号、第２の非線形パラメータ、およびスピーカの線形パラメータがスピーカモデルに入力される。現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度は、入力信号における次の信号に対して信号補償を実行するために使用される。

【0165】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、スピーカモデルは従来技術におけるモデルであり得る。詳細が本出願のこの実施形態において説明されることはない。

【0166】

本出願の実施形態においては、スピーカの（ボイスコイルの温度と呼ばれることもある）コイルの温度と、スピーカのコイルの直流抵抗との間の関係は、以下の通りである。

【0167】

【数4】

【0168】

ここで、Ｔはスピーカのコイルの温度であり、Ｒはスピーカのコイルの直流抵抗であり、ηは温度上昇係数であり、Ｒ₀は較正温度に対応する、コイルの直流抵抗であり、ボイスコイルの温度は、通常、摂氏２５度に較正される。

【0169】

スピーカの直流抵抗が取得された後、スピーカのコイルの温度が上述の式に基づいて取得され得る。

【0170】

Ｓ１０１２：第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカのコイルの温度に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行する。

【0171】

非線形パラメータ、例えば、第２の非線形パラメータのうちの非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）が、第３の非線形パラメータを取得するために、第２の非線形パラメータに対して補間を実行する処理を説明するための例として使用される。

【0172】

最初に、スピーカのコイルの温度が異なる温度値を有するときに存在する非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の特性曲線が取得される。Ｋｍｓ（ｘ）の特性曲線は、スピーカの剛性係数とスピーカの変位との間の関係を反映した曲線である。例えば、摂氏１０度から摂氏５５度までの１０個のＫｍｓ（ｘ）の特性曲線が摂氏５度の間隔で取得され、１０個の特性曲線のデータが記憶される。

【0173】

第２に、目標特性曲線（目標特性曲線は、第３の非線形パラメータの特性曲線の推定結果と理解され得る）を取得するために、スピーカのコイルの温度、温度しきい値１、および温度しきい値２に基づいて非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の特性曲線に対して線形補間が実行される。温度しきい値２は、温度しきい値１よりも大きく、第３の非線形パラメータは、スピーカのコイルの現在の温度に対応する非線形パラメータとして理解され得る。

【0174】

例えば、スピーカのコイルの温度はＴと表記され、温度しきい値１はＴ_minと表記され、温度しきい値２はＴ_maxと表記される。

【0175】

Ｔ＜Ｔ_minである場合、Ｔ_minに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0176】

Ｔ＞Ｔ_maxである場合、Ｔ_maxに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0177】

Ｔ_min≦Ｔ≦Ｔ_maxである場合、目標特性曲線を生成するために、スピーカのコイルの温度に基づいて、Ｔ_minに対応する特性曲線と、Ｔ_maxに対応する特性曲線とに対して、線形補間が実行される。

【0178】

最後に、目標特性曲線に対応する多項式の各係数を取得するために、目標特性曲線に対して、多項式フィッティングが実行される。各係数は、非線形パラメータと１対１の対応にある。したがって、第３の非線形パラメータは、多項式の各係数に基づいて、決定され得る。

【0179】

例えば、非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）については、フィッティングを通して取得される２項式は、
ｆ（ｘ）＝ａ₀＋ａ₁ｘ＋ａ₂ｘ²＋ａ₃ｘ³＋ａ₄ｘ⁴
であることが仮定される。

【0180】

ここで、係数ａ₁は、非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の１次係数に対応し、係数ａ₂は非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の２次係数に対応し、係数ａ₂は非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の３次係数に対応し、係数ａ₄は非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の４次係数に対応する。

【0181】

第３の非線形パラメータにおける別のタイプのパラメータ、例えば、Ｒｍ（ｖ）も、線形補間方法と同様の方法を使用することによって取得され得る。詳細が本明細書のこの実施形態において説明されることはない。

【0182】

任意選択で、非線形パラメータの特性曲線は、表の形式のデータであってよく、または別の形式のデータもしくはファイルであってよい。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0183】

スピーカの非線形パラメータは、リアルタイムに変化し得る。例えば、非線形パラメータは、スピーカのボイスコイルの温度に伴って変化する。本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形抵抗（すなわち、第３の非線形抵抗）をリアルタイムに取得するために、スピーカの現在の直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間が実行される。第３の非線形パラメータは高い精度を有する。

【0184】

スピーカの非線形パラメータは、スピーカの変位にも伴って変化し得ることが理解されるべきである。本出願のこの実施形態においては、スピーカの直流抵抗に基づいて、スピーカの変位を決定するために、同様の線形補間方法が使用され得、その後、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの変位に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間が実行される。このケースにおいては、Ｓ１０１２と異なり、第２の非線形パラメータの特性曲線は、異なる変位に対応する特性曲線である。

【0185】

Ｓ１０２：補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行する。

【0186】

具体的には、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行することは、補償された第１の入力信号を取得するために、第１の入力信号、第３の非線形パラメータ、スピーカの線形パラメータ、ならびに以前の瞬間に取得された電流、変位、および速度を、信号補償モデルに入力することを含む。

【0187】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの決定された第３の非線形パラメータは、高い精度を有する。したがって、良好な信号補償効果が存在し、入力信号に対する非線形パラメータの影響が効果的に低減させられることができるように、第３の非線形パラメータに基づいて、第１の入力信号に対して、信号補償が実行される。

【0188】

Ｓ１０３：スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行する。

【0189】

本出願のこの実施形態においては、補償された第１の入力信号は第１の信号と表記され、補償された第１の入力信号のフィルタリング処理はＡ１からＡ５を含む。

【0190】

Ａ１：第２の信号を取得するために、ウェーブトラップを使用することによって、第１の信号に対してフィルタリングを実行する。

【0191】

任意選択で、ウェーブトラップの関数式は、以下の通りであり得る。

【0192】

Ｈ_Z（Ｚ）＝（ａ₁＋ａ₂ｚ^-1＋ａ₃ｚ^-2）／（ｂ₁＋ｂ₂ｚ^-1＋ｂ₃ｚ^-2）

【0193】

ここで、ａ₁、ａ₂、ａ₃、ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃は、ウェーブトラップのフィルタリング係数である。

【0194】

ａ₁＝０．５＊（１＋μ）、ａ₂＝－β＊（１＋μ）、ａ₃＝０．５＊（１＋μ）
ｂ₁＝１、ｂ₂＝－β＊（１＋μ）、ｂ₃＝μ
である。

【0195】

ここで、β＝ｃｏｓｗ₀、

【0196】

【数5】

【0197】

、

【0198】

【数6】

【0199】

である。

【0200】

ここで、ｆ₀はスピーカの共振周波数であり、ｆ_sはサンプリング周波数であり、Ｂ_wはデジタル帯域幅係数である。

【0201】

Ａ２：第３の信号を取得するために、第１の信号と第２の信号との間の差を計算する。

【0202】

Ａ３：第４の信号を取得するために、第３の信号をフィルタリングゲインによって乗算する。

【0203】

フィルタリングゲインは、補償された第１の入力信号に対して、フィルタリングを実行するために使用される。

【0204】

Ａ４：第５の信号を取得するために、第１の信号と第４の信号との間の差を計算し、第５の信号をスピーカの出力信号として使用する。

【0205】

本出願のこの実施形態においては、出力信号の歪みがさらに低減させられ、スピーカの音質が効果的に改善されることができるように、スピーカの振動板についてのものであり共振周波数の近くに存在する速度を調整するために、第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。

【0206】

本出願のこの実施形態においては、入力信号に基づいて、フィルタリングゲインが生成され得る。具体的には、フィルタリングゲインを生成することはＳ１およびＳ２を含み得る。

【0207】

Ｓ１：現在のフレームにおける絶対電圧値の最大値を決定する。

【0208】

第１の入力信号は、複数の信号フレームを含み、各信号フレームは複数の入力電圧を含み、複数の入力電圧のうちの最大絶対値を有する電圧が、現在のフレームにおける絶対電圧値の最大値であることが理解されるべきである。

【0209】

Ｓ２：絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定する。

【0210】

本出願のこの実施形態においては、絶対電圧値の最大値はＵ_maxと表記され、フィルタリングゲインはαと表記され、絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定することは以下を含む。

【0211】

Ｕ_max＜Ｕ_lowlimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smoothであり、ここで、
Ｕ_lowlimitは電圧制御下限であり、α_bufferは以前のフレームに対応するフィルタリングゲインであり、α_smoothはフィルタリングゲインの平滑化係数であり、＊は畳み込みを表し、
Ｕ_uplimit≦Ｕ_max≦Ｕ_lowlimitであるとき、

【0212】

【数7】

【0213】

であり、ここで、
Ｕ_uplimitは電圧制御上限であり、α_uplimitはフィルタリングゲインの制御上限であり、α_lowlimitはフィルタリングゲインの制御下限であり、または
Ｕ_max＞Ｕ_uplimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smooth＋α_uplimit＊（１－α_smooth）である。

【0214】

したがって、スピーカの第１の入力信号に対して実行される非線形補償が完了し、スピーカの出力信号が出力のために取得される。図４は、信号補償を通してスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図である。

【0215】

任意選択で、本出願の実施形態においては、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータが調整され得る。具体的には、図５に示されるように、スピーカの第１の非線形パラメータが、Ｓ２０１からＳ２０４をサイクリックに実行することによって調整される。

【0216】

Ｓ２０１：スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号を取得する。

【0217】

本出願のこの実施形態においては、入力信号について、スピーカによって出力された音響信号、またはスピーカの変位信号が収集され得る。任意選択で、入力信号は、スイープ信号またはチャープ信号であり得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0218】

スピーカの入力信号Ｕ_in（ｎ）について、信号Ｕ_in（ｎ）、以前の瞬間に取得された非線形パラメータＰｎ（ｔ_n-1）、線形パラメータＰｉ（ｔ_n-1）、ならびに以前の瞬間に取得された電流ｉ（ｎ－１）、変位ｘ（ｎ－１）、および速度ｖ（ｎ－１）が、出力信号に対応する音響信号または変位信号を収集するために、出力信号Ｕ_out（ｎ）を取得するために、非線形補償モデルに入力される。

【0219】

以前の瞬間に取得された電流ｉ（ｎ－１）、変位ｘ（ｎ－１）、および速度ｖ（ｎ－１）は、以前の瞬間に存在した出力信号Ｕ_out（ｎ－１）を、スピーカモデルに、フィードバックすることによって取得される。具体的には、電流ｉ（ｎ－１）、変位ｘ（ｎ－１）、および速度ｖ（ｎ－１）を取得するために、以前の瞬間に存在した出力信号Ｕ_out（ｎ－１）、以前の瞬間に取得された非線形パラメータＰｎ（ｔ_n-1）、および線形パラメータＰｉ（ｔ_n-1）が、スピーカモデルに入力される。

【0220】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、スピーカモデルは既存のスピーカモデルであってよく、スピーカモデルが本明細書において詳細に説明されることはない。

【0221】

Ｓ２０２：スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから、目標の調整されるパラメータを決定する。

【0222】

具体的には、Ｓ２０２は、Ｓ２０２１からＳ２０２３を使用することによって、実施され得る。

【0223】

Ｓ２０２１：高調波歪みを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に対してフーリエ変換を実行する。

【0224】

音響信号または変位信号のフーリエ変換結果は、Ｎ次高調波歪みを含み得る。本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形パラメータは音響信号または変位信号のフーリエ変換結果における各次数の高調波歪みと１対１の対応にある。表１は、非線形パラメータと高調波歪みとの間の対応の例を示している。

【0225】

【表1】

【0226】

Ｓ２０２２：高調波歪みに基づいてスピーカの第１の非線形パラメータから候補の調整されるパラメータを決定する。

【0227】

本出願のこの実施形態においては、信号補償が入力信号に対して実行された後に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第１の高調波歪みと呼ばれ、補償が入力信号に対して実行される前に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第２の高調波歪みと呼ばれる。したがって、スピーカの第１の非線形パラメータから候補の調整されるパラメータを決定することは、第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定することを含み得る。第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定することは、具体的には以下のステップを含む。

【0228】

ステップ１：第２の高調波歪みにおける各次数の高調波歪みの、第１の高調波歪みにおける対応する各次数の高調波歪みに対する比を決定する。

【0229】

例えば、第１の高調波歪みは２次高調波歪みから５次高調波歪みを含み、同様に、第２の高調波歪みも２次高調波歪みから５次高調波歪みを含むことが仮定される。第２の高調波歪みにおける２次高調波歪みの、第１の高調波歪みにおける２次高調波歪みに対する比が計算され、比１として記録され、比２、比３、比４も同様に取得される。表２は、非線形パラメータと、各次数の高調波歪みと、各次数の高調波歪みの比との間の対応の例を示している。

【0230】

【表2】

【0231】

ステップ２：高調波歪みについてのものであり、事前設定されたしきい値よりも大きい、各比に対応する非線形パラメータを、候補の調整されるパラメータとして決定する。

【0232】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、事前設定されたしきい値は、実際の使用要件に基づいて決定され得、各次数の高調波歪みは、同じまたは異なる事前設定されたしきい値に対応し得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0233】

例えば、２次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値１と表記され、３次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値２と表記され、４次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値３と表記され、５次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値４と表記されることが仮定される。２次高調波歪みの比が事前設定されたしきい値１よりも大きく、４次高調波歪みの比が事前設定されたしきい値３よりも大きいとき、ＢＬ（ｘ）の１次係数、Ｋｍｓ（ｘ）の１次係数、ＢＬ（ｘ）の３次係数、およびＫｍｓ（ｘ）の３次係数が、候補の調整されるパラメータとして決定され得る。

【0234】

Ｓ２０２３：候補の調整されるパラメータから、目標の調整されるパラメータを決定する。

【0235】

本出願のこの実施形態においては、候補の調整されるパラメータが決定された後、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差が取得され、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差が各非線形パラメータに対応する事前設定された誤差しきい値と比較され、候補の調整されるパラメータのうちの、収束誤差が誤差しきい値よりも大きい各非線形パラメータが、目標の調整されるパラメータとして決定される。

【0236】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、事前設定された誤差しきい値は、実際の使用要件に基づいて決定され得、各非線形パラメータは、同じまたは異なる事前設定された誤差しきい値に対応し得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0237】

例えば、ステップ２における例を参照すると、決定された候補の調整されるパラメータは、ＢＬ（ｘ）の１次係数、Ｋｍｓ（ｘ）の１次係数、ＢＬ（ｘ）の３次係数、およびＫｍｓ（ｘ）の３次係数である。ＢＬ（ｘ）の１次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値１と表記され、Ｋｍｓ（ｘ）の１次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値２と表記され、ＢＬ（ｘ）の３次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値３と表記され、Ｋｍｓ（ｘ）の３次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値４と表記される。ＢＬ（ｘ）の１次係数の収束誤差は、事前設定された誤差しきい値１よりも大きく、Ｋｍｓ（ｘ）の３次係数の収束誤差は、事前設定された誤差しきい値４よりも大きい。したがって、ＢＬ（ｘ）の１次係数、およびＫｍｓ（ｘ）の３次係数が目標の調整されるパラメータとして決定され、別の非線形パラメータは調整される必要はない。

【0238】

Ｓ２０３：調整された第１の非線形パラメータを取得するために、目標方向と、目標ステップとに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータを較正する。

【0239】

本出願のこの実施形態においては、目標方向は、順方向と、逆方向とを含み得る。順方向は、非線形パラメータが増加させられる方向と定義され得、逆方向は、非線形パラメータが減少させられる方向と定義され得る。目標方向は、実際の要件に基づいて具体的に定義され得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0240】

目標ステップは、非線形パラメータの調整（増加または減少）の大きさを表し、目標ステップは、順方向に対応する目標ステップと、逆方向に対応する目標ステップとを含み得る。

【0241】

任意選択で、順方向に対応する目標ステップは、逆方向に対応する目標ステップと同じであってよく、または異なっていてよい。これは、本出願のこの実施形態においては特に限定されない。例えば、非線形パラメータは、順方向において調整され、対応する目標ステップは、５％に設定され、非線形パラメータは、逆方向において調整され、対応するステップは、１０％に設定される。

【0242】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、第１の非線形パラメータが複数の非線形パラメータを含むとき、異なる非線形パラメータは、同じ目標ステップ、または異なる目標ステップに対応し得る。これは、本出願のこの実施形態において特に限定されない。例えば、非線形パラメータは、ＢＬ（ｘ）と、Ｋｍｓ（ｘ）と、Ｌｅ（ｘ）とを含むことが仮定される。表３は、各非線形パラメータに対応する目標ステップの例を示している。

【0243】

【表3】

【0244】

第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータが調整された後、調整された第１の非線形パラメータが取得されることが理解されるべきである。さらに、以降のサイクルにおける対応するステップのために、更新された収束誤差が使用されるように、第１の非線形パラメータの収束誤差が調整された第１の非線形パラメータに基づいて更新される。

【0245】

Ｓ２０４：スピーカの出力信号を取得するために、調整された第１の非線形パラメータに基づいてスピーカの入力信号に対して信号補償を実行する。

【0246】

スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの入力信号に対して信号補償が実行された後、Ｓ２０１が実行されることが理解されることができる。具体的には、出力信号について、スピーカの音響信号または変位信号が取得される。図６は、スピーカのパラメータを調整するための方法のフローブロック図である。

【0247】

調整された第１の非線形パラメータを取得するために、第１の非線形パラメータが調整される。したがって、スピーカの第１の非線形パラメータの値は、調整された第１の非線形パラメータの値に更新される（言い換えると、調整前に存在した第１の非線形パラメータの値を置換するために、調整された非線形パラメータの値が使用される）。その後、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータが決定される（ここにおける第１の非線形パラメータは、更新された第１の非線形パラメータである）。具体的な処理については上述の実施形態における関連する説明を参照されたい。詳細がここで再び説明されることはない。

【0248】

結論として、Ｓ２０１からＳ２０４は、サイクリックに実行され、最後のサイクルにおいて取得された、調整された第１の非線形パラメータが第２の非線形パラメータとして使用される。

【0249】

任意選択で、本出願の実施形態においては、第１の非線形パラメータは、測定を通して取得される。具体的には、スピーカの第１の非線形パラメータを取得するために、Ｓ３０１からＳ３０５がサイクリックに実行され得る。

【0250】

Ｓ３０１：スピーカの予測される電圧を取得するために、入力電流、非線形パラメータ、および線形パラメータを、集中ラウドスピーカモデルに入力する。

【0251】

本出願のこの実施形態においては、入力電流は入力信号の駆動作用の下でスピーカによって発生させられた電流であり、入力信号は入力電圧である。説明を容易にするために、以下の実施形態においては、入力電圧は実際の電圧と呼ばれる。

【0252】

第１のサイクルにおいて、Ｓ３０１における非線形パラメータおよび線形パラメータは初期化されたパラメータであり、任意選択で、ランダムに初期化された非線形パラメータおよび線形パラメータであってよいことが理解されるべきである。後続のサイクルのＳ３０１における非線形パラメータおよび線形パラメータは、以前のサイクルにおいて取得された非線形パラメータおよび線形パラメータである。

【0253】

Ｓ３０２：実際の電圧と、予測される電圧とに基づいて、誤差信号を取得する。

【0254】

誤差信号は、実際の電圧と予測される電圧との間の差である。

【0255】

Ｓ３０３：スピーカの線形パラメータを取得するために、誤差信号と、入力電流とを、線形パラメータ識別モデルに入力する。

【0256】

Ｓ３０４：非相関化された誤差信号を取得するために、誤差信号を非相関化する。

【0257】

本出願のこの実施形態においては、誤差信号を非相関化することは、誤差信号から線形信号を除去することである。任意選択で、誤差信号は、従来技術における（非相関化モデルを使用することによる）非相関化方法で、非相関化され得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0258】

Ｓ３０５：スピーカの非線形パラメータを取得するために、非相関化された誤差信号と、入力電流とを、非線形パラメータ識別モデルに入力する。

【0259】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、集中スピーカモデル、線形パラメータ識別モデル、および非線形パラメータ識別モデルは、すべて、従来技術で提供されるモデルであり得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0260】

現在のサイクルに対応する線形パラメータがＳ３０４において取得され、現在のサイクルに対応する非線形パラメータがＳ３０５において取得され、その後、予測される電圧を取得するために、次の入力電流、現在のサイクルにおいて取得された線形パラメータ、および現在のサイクルにおいて取得された非線形パラメータが集中スピーカモデルに入力されることが理解されるべきである。言い換えると、最終的な線形パラメータおよび非線形パラメータを取得するために、サイクルの事前設定された数量が到達されるまで、Ｓ３０１からＳ３０５が実行され続け、または事前設定された許容誤差が取得されるまで、非線形パラメータおよび線形パラメータが収束し、最終的に取得された非線形パラメータが第１の非線形パラメータとして使用される。

【0261】

非線形パラメータの収束誤差を取得するために、Ｓ３０１からＳ３０５が、サイクリックに実行されることが留意されるべきである。非線形パラメータの収束誤差は、非線形パラメータのうちの各パラメータに対応する収束誤差を含むことが理解されるべきである。

【0262】

本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法においては、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいて、スピーカの第２の非線形パラメータに対して、補間が実行され得、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償が実行され、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。第３の非線形パラメータは、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行することによって、取得される。非線形パラメータ（すなわち、第３の非線形パラメータ）は、スピーカの現在の作動状態に対応する非線形パラメータであり、言い換えると、リアルタイム非線形パラメータである。非線形パラメータは、高い精度を有する。したがって、信号補償は、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対してより効果的に実行されることができ、信号歪みをさらに低減するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。このようにして、スピーカの音質はより効果的に改善されることができる。

【0263】

図７に示されるように、スピーカの音質を改善するために、スピーカに対して変位保護が実行される。本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、Ｓ４０１からＳ４０６を含み得る。

【0264】

Ｓ４０１：第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行する。

【0265】

例えば、スピーカについてのものであり、現在の瞬間（瞬間ｔ_n）に存在する、入力信号Ｕ_in（ｔ_n）が例として使用される。以下の実施形態においては、スピーカについてのものであり、瞬間ｔ_nに対応する、入力信号における信号の第ｎのフレームは、Ｕ_in（ｔ_n）に対応する信号の第ｎのフレームであることが留意されるべきである。

【0266】

第１の予測される変位の実効値は、以下の式に基づいて計算される。

【0267】

Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n）＝ｍｅａｎ［Ｈ_ux（ｔ_n-1）＊Ｕ_in（ｔ_n）］

【0268】

ここで、Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n）は第１の予測される変位の実効値を表し、Ｈ_ux（ｔ_n-1）は第１の変位変換を実行するための数学モデルであり、スピーカの変位伝達関数と呼ばれることもあり、ｍｅａｎは実効値の計算を表し、＊は畳み込みを表す。

【0269】

第１の予測される変位の最大値は、以下の式に基づいて計算される。

【0270】

Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）＝ｍａｘ［Ｈ_ux（ｔ_n-1）＊Ｕ_in（ｔ_n）］

【0271】

ここで、Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）は、第１の予測される変位の最大値を表し、ｍａｘは、最大値を計算を表し、＊は、畳み込みを表す。

【0272】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの線形パラメータを取得するために、スピーカについてのものであり、以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧）が線形パラメータ識別モデルに入力され得、さらに、変位伝達関数が線形パラメータに基づいて更新される。

【0273】

任意選択で、変位伝達関数は以下の通りである。

【0274】

【数8】

【0275】

Ｐ（ｔ_n-1）＝［ＢＬ（ｔ_n-1），Ｒ_e（ｔ_n-1），Ｌ_e（ｔ_n-1），Ｍ_ms（ｔ_n-1），Ｒ_ms（ｔ_n-1），Ｋ_ms（ｔ_n-1）］

【0276】

ここで、Ｌ^-1は逆ラプラス変換を表し、Ｐ（ｔ_n-1）はスピーカの線形パラメータを表す。

【0277】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの変位伝達関数は、代替として、別のタイプの伝達関数であってよく、上述の式において示される関数タイプに限定されない。

【0278】

Ｓ４０２：第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行する。

【0279】

スピーカのフィードバック信号は、フィードバック電流と、フィードバック電圧とを含む。

【0280】

例えば、スピーカについてのものであり、現在の瞬間（ｔ_n）に存在する、入力信号Ｕ_in（ｎ）が例として使用され、第２の予測される変位の実効値は、以下の式に基づいて、計算される。

【0281】

【数9】

【0282】

ここで、Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）は、第２の予測される変位の実効値を表し、Ｕ_m（ｔ_n-1）は、フィードバック電圧（すなわち、以前の瞬間に出力された電圧）を表し、Ｉ_m（ｔ_n-1）は、フィードバック電流（すなわち、以前の瞬間（ｔ_n-1）に出力された電流）を表す。

【0283】

（スピーカの誘導起電力モデルと呼ばれることもある）第２の変位変換のための数学モデルは、以下の通りであり得る。

【0284】

【数10】

【0285】

ここで、Ｒ_e（ｔ_n-1）は、直流抵抗である。

【0286】

本出願の実施形態においては、同様に、スピーカの線形パラメータＰ（ｔ_n-1）を取得するために、スピーカについてのものであり、以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧Ｕ_m（ｔ_n-1））が線形パラメータ識別モデルに入力され得、さらに、スピーカの誘導起電力モデルが線形パラメータに基づいて更新される。

【0287】

Ｓ４０３：第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定する。

【0288】

Ｓ４０３は、Ｓ４０３１およびＳ４０３２を使用することによって、実施され得る。

【0289】

Ｓ４０３１：第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定する。

【0290】

第３の予測される変位の実効値は、以下の式に基づいて取得され得る。

【0291】

Ｘ_{mean_est}（ｔ_n）＝ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ［Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n），Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）］

【0292】

ここで、Ｘ_{mean_est}（ｔ_n）は、第３の予測される変位の実効値を表し、ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒは、カルマンフィルタを表す。

【0293】

Ｓ４０３２：第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定する。

【0294】

変位補正ゲインＧ_c（ｔ_n）は、以下の通りである。

【0295】

【数11】

【0296】

Ｓ４０４：第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定する。

【0297】

スピーカの変位Ｘ_{max_ets}（ｔ_n）は、以下の式に基づいて取得され得る。

【0298】

Ｘ_{max_est}（ｔ_n）＝Ｇ_c（ｔ_n）×Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）

【0299】

Ｓ４０５：スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定する。

【0300】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの変位は、Ｘ_{max_ets}（ｔ_n）と表記され、事前設定された変位しきい値はＸ_thと表記され、スピーカの信号制御ゲインは以下の通りである。

【0301】

【数12】

【0302】

Ｓ４０６：スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行する。

【0303】

具体的には、スピーカの出力信号は、以下の式に基づいて、取得され得る。

【0304】

Ｕ_out（ｔ_n）＝Ｇ_p（ｔ_n）×Ｕ_in（ｔ_n）

【0305】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、入力信号は最適化係数によってさらに乗算され得、係数はスピーカのハードウェアまたは作動状態に関連する係数であり得る。

【0306】

本出願のこの実施形態においては、Ｓ４０５およびＳ４０６を参照すると、スピーカのサウンド効果を改善し、ユーザの主観的体験を改善するために、スピーカの変位が事前設定された変位しきい値よりも大きいとき、変位が事前設定された変位しきい値を超えないように、スピーカの変位は、調整される必要がある（言い換えると、変位保護が可能にされる）ことが知られることができる。さらに、スピーカの（線形パラメータである）パラメータは、スピーカのフィードバック信号に基づいてリアルタイムに識別され得、スピーカのコンポーネントの経年劣化などの要因のせいで、変位保護が失敗するという問題を解決するために、第１の変位変換モデル、および第２の変位変換モデルは、更新される。

【0307】

Ｓ４０６において取得される出力信号は、デジタル信号である。本出願のこの実施形態においては、デジタル信号からアナログ信号に変換するために、デジタル－アナログ変換器が使用され得、その後、出力信号は、増幅器を使用することによって、再生のためにスピーカに送信される。

【0308】

さらに、スピーカのフィードバック信号は、フィードバック回路を使用することによって検出を通して取得され得る。フィードバック信号は、スピーカの２端における電圧信号および電流信号を含む（電圧信号および電流信号は、アナログ信号である）。その後、電圧信号および電流信号は、アナログ－デジタル変換器を使用することによってデジタル電圧およびデジタル電流に変換され、その後、デジタル電圧およびデジタル電流は、スピーカの線形パラメータ（例えば、上述の実施形態におけるＰ（ｔ_n-1））を取得するために、線形パラメータ識別モデルに入力される。

【0309】

図８または図９は、変位保護を通してスピーカのサウンド効果を改善するための方法のフローブロック図である。違いは以下の通りであり、図８においては、スピーカの変位を取得するために、第１の変位変換後に、変位補正ゲインが第１の予測される変位出力の最大値に適用される。例えば、Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）が取得された後、Ｘ_{max_est}（ｔ_n）＝Ｇ_c（ｔ_n）×Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）に基づいて、スピーカの変位が取得される。図９においては、変位補正ゲインは、第１の変位変換処理に適用される。具体的には、スピーカの変位を取得するために、変位補正ゲインが第１の変位変換モデルに直接的に適用される。例えば、Ｘ_{max_est}（ｔ_n）＝Ｇ_c（ｔ_n）×ｍａｘ［Ｈ_ux（ｔ_n-1）＊Ｕ_in（ｔ_n）］である。基本的に、図８に示される手順と図９に示される手順は、スピーカの変位を取得するための同じ方法に対応する。

【0310】

本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法によれば、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換が実行され得る。第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換が実行され得る。第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインが決定される。さらに、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位が決定される。スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインが決定される。スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御が実行される。上述の方法においては、スピーカの変位は、リアルタイムに決定されることができ、入力信号のゲインが低減させられ、スピーカのスピーカ音量の突然の変化が回避され、スピーカの変位が安全上限を超えないことが保証されることができ、スピーカのサウンド効果が改善されることができるように、スピーカの決定された変位に基づいてスピーカに対して変位保護が実行される（これは、スピーカの変位に基づいて決定された信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行することを示す）。

【0311】

任意選択で、本出願の実施形態においては、スピーカのサウンド効果をさらに改善するために、変位保護方法が信号補償に適用され得る。具体的には、変位保護方法において取得された出力信号は、第１の入力信号として使用され得る。具体的には、Ｓ１０１の前に、Ｓ１００ａからＳ１００ｃがさらに含まれてよい。

【0312】

Ｓ１００ａ：スピーカの変位を決定する。

【0313】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの変位は、Ｓ４０１からＳ４０４において取得され得る。詳細については、上述の実施形態における関連する説明を参照されたい。詳細がここで再び説明されることはない。

【0314】

Ｓ１００ｂ：スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定する。

【0315】

Ｓ１００ｃ：第１の入力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行する。

【0316】

Ｓ１００ｂおよびＳ１００ｃの説明については、上述の実施形態におけるＳ４０５およびＳ４０６の具体的な説明を参照されたい。詳細がここで再び説明されることはない。

【0317】

例えば、図１０は、スピーカのサウンド効果を改善するために、変位保護を信号補償に適用するための方法のフローブロック図である。上述の方法ステップは、方法のフローブロック図を参照して理解され得る。

【0318】

本発明のこの実施形態においては、スピーカ改善装置の機能モジュールは、上述の方法の例に基づいた分割を通して取得され得る。例えば、各機能モジュールは、対応する各機能に基づいた分割を通して取得され得、または２つ以上の機能は、１つの処理モジュールに統合され得る。統合されたモジュールは、ハードウェアの形態で実施されてよく、またはソフトウェア機能モジュールの形態で実施されてよい。本発明の実施形態におけるモジュールへの分割は、例であり、論理機能分割にすぎないことが留意されるべきである。実際の実装においては、別の分割方式が存在し得る。

【0319】

各機能モジュールが、対応する各機能に基づいた分割を通して取得されるとき、図１１は、上述の実施形態における音質改善装置の可能な構造の概略図である。図１１に示されるように、音質改善装置は、補間モジュール１００１と、信号補償モジュール１００２と、フィルタリングモジュール１００３とを含み得る。補間モジュール１００１は、装置が、上述の方法の実施形態における（Ｓ１０１１およびＳ１０１２を含む）Ｓ１０１を実行することをサポートするように構成され得る。信号補償モジュール１００２は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ１０２およびＳ２０４を実行することをサポートするように構成され得る。フィルタリングモジュール１００３は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ１０３を実行することをサポートするように構成され得る。

【0320】

任意選択で、図１１に示されるように、音質改善装置は、生成モジュール１００４と、パラメータ調整モジュール１００５と、取得モジュール１００６とをさらに含み得る。生成モジュール１００４は、装置がフィルタリングゲインを生成することをサポートするように構成され得る。パラメータ調整モジュール１００５は、装置が（Ｓ２０２１からＳ２０２３を含む）Ｓ２０２およびＳ２０３を実行することをサポートするように構成され得る。取得モジュール１００６は、装置がＳ２０１を実行することをサポートするように構成され得る。上述の方法の実施形態におけるステップのすべての関連する内容は、対応する機能モジュールの機能説明に引用され得る。詳細が本明細書において再び説明されることはない。

【0321】

任意選択で、図１１に示されるように、音質改善装置は、変位決定モジュール１００７と、制御ゲイン決定モジュール１００８と、ゲイン制御モジュール１００９とをさらに含み得る。変位決定モジュール１００７は、装置がＳ４０１からＳ４０４（Ｓ４０３はＳ４０３１およびＳ４０３２を含む）およびＳ１００ａを実行することをサポートするように構成され得る。制御ゲイン決定モジュール１００８は、装置がＳ４０５およびＳ１００ｂを実行することをサポートするように構成され得る。ゲイン制御モジュール１００９は、装置がＳ４０６およびＳ１００ｃを実行することをサポートするように構成され得る。

【0322】

統合ユニットが使用されるとき、図１２は、上述の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための装置の可能な構造の概略図である。図１２に示されるように、音質改善装置は、処理モジュール２００１と、通信モジュール２００２とを含み得る。処理モジュール２００１は、装置の動作を制御および管理するように構成され得る。例えば、処理モジュール２００１は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ１０１からＳ１０３、Ｓ２０１からＳ２０４、Ｓ３０１からＳ３０５、およびＳ４０１からＳ４０６を実行することをサポートするように構成され得、ならびに／または本明細書において説明された技術の別の処理を実行するように構成される。通信モジュール２００２は、装置と別のネットワークエンティティとの間の通信をサポートするように構成され得る。任意選択で、図１２に示されるように、装置は、装置のプログラムコードおよびデータを記憶するように構成された記憶モジュール２００３をさらに含み得る。

【0323】

処理モジュール２００１は、プロセッサまたはコントローラ（例えば、図１のプロセッサ１１０）であり得、例えば、中央処理ユニット（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）もしくは別のプログラマブル論理デバイス、トランジスタ論理デバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。処理モジュールは、本発明の実施形態において開示された内容を参照して説明された、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を実施または実行することができる。代替として、プロセッサは、コンピューティング機能を実施するための組み合わせ、例えば、１つもしくは複数のマイクロプロセッサを含む組み合わせ、またはＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせであり得る。通信モジュール２００２は、送受信機、送受信機回路、または通信インターフェースなど（例えば、図１におけるモバイル通信モジュール１５０、または無線通信モジュール１６０）であり得る。記憶モジュール２００３は、メモリ（例えば、図１における内部メモリ１２１）であり得る。

【0324】

処理モジュール２００１がプロセッサであり、通信モジュール２００２が送受信機であり、記憶モジュール２００３がメモリであるとき、プロセッサと、送受信機と、メモリは、バスを通して接続され得る。バスは、周辺コンポーネント相互接続（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ，ＰＣＩ）バス、または拡張業界標準アーキテクチャ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＥＩＳＡ）バスなどであり得る。バスは、アドレスバス、データバス、および制御バスなどに分類され得る。

【0325】

各機能モジュールが対応する各機能に基づいた分割を通して取得されるとき、図１３は、上述の実施形態における音質改善装置の可能な構造の概略図である。図１３に示されるように、音質改善装置は、変位決定モジュール３００１と、制御ゲイン決定モジュール３００２と、ゲイン制御モジュール３００３とを含み得る。変位決定モジュール３００１は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ４０１からＳ４０４（Ｓ４０３はＳ４０３１およびＳ４０３２を含む）ならびにＳ１００ａを実行することをサポートするように構成され得る。制御ゲイン決定モジュール３００２は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ４０５およびＳ１００ｂを実行することをサポートするように構成され得る。ゲイン制御モジュール３００３は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ４０６およびＳ１００ｃを実行することをサポートするように構成され得る。

【0326】

統合ユニットが使用されるとき、図１４は、上述の実施形態における音質改善装置の可能な構造の概略図である。図１４に示されるように、音質改善装置は、処理モジュール４００１と、通信モジュール４００２とを含み得る。処理モジュール４００１は、装置の動作を制御および管理するように構成され得る。例えば、処理モジュール４００１は、装置が上述の方法の実施形態におけるＳ４０１からＳ４０６およびＳ１００ａからＳ１００ｃを実行することをサポートするように構成され得、ならびに／または本明細書において説明された技術の別の処理を実行するように構成される。通信モジュール４００２は、装置と別のネットワークエンティティとの間の通信をサポートするように構成され得る。任意選択で、図１４に示されるように、音質改善装置は、装置のプログラムコードおよびデータを記憶するように構成された記憶モジュール４００３をさらに含み得る。

【0327】

処理モジュール４００１は、プロセッサまたはコントローラであり得（例えば、図１に示されたプロセッサ１１０であり得）、例えば、ＣＰＵ、汎用プロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡもしくは別のプログラマブル論理デバイス、トランジスタ論理デバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。処理モジュールは、本発明の実施形態において開示された内容を参照して説明された、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を実施または実行することができる。代替として、プロセッサは、コンピューティング機能を実施するための組み合わせ、例えば、１つもしくは複数のマイクロプロセッサを含む組み合わせ、またはＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせであり得る。通信モジュール４００２は、送受信機、送受信機回路、または通信インターフェースなど（例えば、図１におけるモバイル通信モジュール１５０、または無線通信モジュール１６０）であり得る。記憶モジュール４００３は、メモリ（例えば、図１における内部メモリ１２１）であり得る。

【0328】

処理モジュール４００１がプロセッサであり、通信モジュール４００２が送受信機であり、記憶モジュール４００３がメモリであるとき、プロセッサと、送受信機と、メモリは、バスを通して接続され得る。バスは、ＰＣＩバス、またはＥＩＳＡバスなどであり得る。バスは、アドレスバス、データバス、および制御バスなどに分類され得る。

【0329】

上述の実施形態のすべてまたはいくつかは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用することによって、実施され得る。実施形態を実施するために、ソフトウェアプログラムが使用されるとき、実施形態のすべてまたはいくつかは、コンピュータプログラム製品の形態で実施され得る。コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータ命令がコンピュータ上にロードされて実行されたとき、本出願の実施形態による手順または機能のすべてまたはいくつかが生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、もしくはデジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ，ＤＳＬ））方式で、または無線（例えば、赤外線、電波、もしくはマイクロ波）方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから、別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または１つもしくは複数の使用可能な媒体を統合した、サーバもしくはデータセンタなどの、データ記憶デバイスであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピディスク、磁気ディスク、もしくは磁気テープ）、光媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ，ＤＶＤ））、または半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅｓ，ＳＳＤ））などであり得る。

【0330】

実装についての上述の説明は、便利で簡潔な説明を目的として、上述の機能モジュールへの分割が説明のための例として取られたことを、当業者が明確に理解することを可能にする。実際の適用においては、上述の機能は、要件に従って、異なるモジュールに割り当てられ、実施されることができ、すなわち、装置の内部構造は、上で説明された機能のすべてまたは一部を実施するために、異なる機能モジュールに分割される。上述のシステム、装置、およびユニットの詳細な作業処理については、上述の方法の実施形態における対応する処理を参照し、詳細がここで再び説明されることはない。

【0331】

本出願において提供される、いくつかの実施形態においては、開示されたシステム、装置、および方法は、他の方式で実施され得ることが理解されるべきである。例えば、説明された装置の実施形態は例にすぎない。例えば、モジュールまたはユニットへの分割は、論理機能分割にすぎず、実際の実装においては他の分割であってよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントは、別のシステムになるように組み合わされて、もしくは別のシステムに統合されてよく、またはいくつかの特徴は、無視され、もしくは実行されなくてよい。加えて、表示または説明された相互結合、または直接的な結合もしくは通信接続は、いくつかのインターフェースを使用することによって実施され得る。装置またはユニット間の間接的な結合または通信接続は、電子的、機械的、または他の形態で実施され得る。

【0332】

別々のパーツとして説明されたユニットは、物理的に別々であってよく、またはそうでなくてよく、ユニットとして表示されたパーツは、物理的なユニットであってよく、もしくはそうでなくてよく、１つの場所に配置されてよく、または複数のネットワークユニット上に分散されてよい。ユニットのいくつかまたはすべては、実施形態の解決策の目的を達成するために、実際の要件に基づいて選択され得る。

【0333】

加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合され得、またはユニットの各々は、物理的に単独で存在し得、または２つ以上のユニットは、１つのユニットに統合され得る。統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実施され得、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施され得る。

【0334】

統合ユニットがソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、独立した製品として販売または使用されるとき、統合ユニットはコンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得る。そのような理解に基づいて、本出願の技術的解決策は、基本的に、または従来技術に寄与する部分、もしくは技術的解決策のすべてもしくはいくつかは、ソフトウェア製品の形態で実施され得る。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体内に記憶され、本出願の実施形態において説明された方法のステップのすべてまたはいくつかを実行するように、（パーソナルコンピュータ、サーバ、もしくはネットワークデバイスなどであり得る）コンピュータデバイス、またはプロセッサに命令するための、いくつかの命令を含む。上述の記憶媒体は、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体、例えば、フラッシュメモリ、リムーバブルハードディスク、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、または光ディスクを含む。

【0335】

上述の説明は、本出願の特定の実装にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図していない。本出願において開示された技術的範囲内のいずれの変形または置換も、本出願の保護範囲内に包含されるものとする。したがって、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【手続補正書】

【提出日】2022-04-26

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スピーカの音質を改善するための方法であって、
前記スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、前記スピーカの直流抵抗に基づいて前記スピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップであって、前記第２の非線形パラメータは前記スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである、ステップと、
補償された第１の入力信号を取得するために、前記第３の非線形パラメータに基づいて前記スピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するステップと、
前記スピーカの出力信号を取得するために、前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するステップと
を含む、方法。

【請求項2】

前記スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、前記スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行する前記ステップは、
前記スピーカの前記直流抵抗に基づいて前記スピーカのコイルの温度を決定するステップと、
前記第３の非線形パラメータを取得するために、前記コイルの前記温度に基づいて前記第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップと
を含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

フィルタリングゲインを生成するステップをさらに含み、前記フィルタリングゲインは、前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するために使用される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記スピーカの変位を決定するステップと、
前記スピーカの前記変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、前記スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、
前記第１の入力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するステップと
をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記スピーカの変位を決定する前記ステップは、
第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、前記第２の入力信号に対して第１の変位変換を実行するステップと、
変位補正ゲインを決定するステップと、
前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの前記変位を決定するステップと
を含む、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップをさらに含む、請求項４または５に記載の方法。

【請求項7】

変位補正ゲインを決定する前記ステップは、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、前記変位補正ゲインを決定するステップを含む、請求項５または６に記載の方法。

【請求項8】

スピーカの音質を改善するための方法であって、
第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、前記スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行するステップと、
第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップと、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップと、
前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの変位を決定するステップと、
前記スピーカの前記変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、前記スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、
前記スピーカの出力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの前記入力信号に対してゲイン制御を実行するステップと
を含む、方法。

【請求項9】

前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定する前記ステップは、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定するステップと、
前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第３の予測される変位の前記実効値とに基づいて、前記変位補正ゲインを決定するステップと
を含む、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

補間モジュールと、信号補償モジュールと、フィルタリングモジュールとを備える音質改善装置であって、
前記補間モジュールは、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、前記スピーカの直流抵抗に基づいて前記スピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するように構成され、前記第２の非線形パラメータは前記スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータであり、
前記信号補償モジュールは、補償された第１の入力信号を取得するために、前記第３の非線形パラメータに基づいて前記スピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するように構成され、
前記フィルタリングモジュールは、前記スピーカの出力信号を取得するために、前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するように構成される、装置。

【請求項11】

前記補間モジュールは、前記スピーカの前記直流抵抗に基づいて前記スピーカのコイルの温度を決定し、前記第３の非線形パラメータを取得するために、前記コイルの前記温度に基づいて前記第２の非線形パラメータに対して補間を実行するように特に構成される、請求項１０に記載の装置。

【請求項12】

生成モジュールをさらに備え、
前記生成モジュールはフィルタリングゲインを生成するように構成され、前記フィルタリングゲインは前記補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するために使用される、請求項１０または１１に記載の装置。

【請求項13】

変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとをさらに備え、
前記変位決定モジュールは前記スピーカの変位を決定するように構成され、
前記制御ゲイン決定モジュールは、前記スピーカの前記変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、前記スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成され、
前記ゲイン制御モジュールは、前記第１の入力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の装置。

【請求項14】

前記変位決定モジュールは、第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、前記第２の入力信号に対して第１の変位変換を実行し、変位補正ゲインを決定し、前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの変位を決定するように特に構成される、請求項１３に記載の装置。

【請求項15】

前記変位決定モジュールは、第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するようにさらに構成される、請求項１３または１４に記載の装置。

【請求項16】

前記変位決定モジュールは、前記第１の予測される変位の前記実効値と前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて前記変位補正ゲインを決定するように特に構成される、請求項１４または１５に記載の装置。

【請求項17】

変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとを備える音質改善装置であって、
前記変位決定モジュールは、第１の予測される変位の最大値と、前記第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行し、第２の予測される変位の実効値を取得するために、前記スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行し、前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定し、前記第１の予測される変位の前記最大値と、前記変位補正ゲインとに基づいて、前記スピーカの変位を決定するように構成され、
前記制御ゲイン決定モジュールは、前記スピーカの変位と事前設定された変位しきい値とに基づいて前記スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成され、
前記ゲイン制御モジュールは、前記スピーカの出力信号を取得するために、前記スピーカの前記信号制御ゲインに基づいて前記スピーカの前記入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される、装置。

【請求項18】

前記変位決定モジュールは、前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第２の予測される変位の前記実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定し、前記第１の予測される変位の前記実効値と、前記第３の予測される変位の前記実効値とに基づいて、前記変位補正ゲインを決定するように特に構成される、請求項１７に記載の装置。

【請求項19】

プロセッサと、前記プロセッサに結合されたメモリとを備える音質改善装置であって、
前記メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、前記装置が作動するとき、前記プロセッサは前記メモリ内に記憶された前記コンピュータ命令を実行することにより、前記装置は請求項１から７のいずれか一項に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行するか、または請求項８または９に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行する、音質改善装置。

【請求項20】

チップの製品形態で存在する音質改善装置であって、前記装置の構造はプロセッサとメモリとを備え、前記メモリは前記プロセッサに結合されるように構成され、前記メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、前記プロセッサは前記メモリ内に記憶された前記コンピュータ命令を実行するように構成されることにより、前記装置は請求項１から７のいずれか一項に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行するか、または請求項８または９に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行する、音質改善装置。

【請求項21】

コンピュータ命令を含むコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ命令がコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータは請求項１から７のいずれか一項に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行すること、または請求項８または９に記載のスピーカの音質を改善するための方法を実行することを可能にされる、コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項22】

媒体に記憶されたコンピュータプログラムであって、請求項１から９のいずれかに記載の方法を実行させるように構成された、コンピュータプログラム。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願の実施形態は、メディア技術の分野に関し、詳細には、スピーカの音質を改善するための方法および装置に関する。

【背景技術】

【0002】

本出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる、２０１９年９月１８日に中国国家知識産権局に出願された「ＭＥＴＨＯＤ ＡＮＤ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＩＭＰＲＯＶＩＮＧ ＳＯＵＮＤ ＱＵＡＬＩＴＹ ＯＦ ＳＰＥＡＫＥＲ」と題する中国特許出願第２０１９１０８８３７６０．４号に基づく優先権を主張する。

【0003】

スピーカは、ポータブル端末デバイスにおいてますます広く使用されている。例えば、スピーカは、音楽もしくはビデオを再生するため、ハンズフリー通話を行うため、またはモバイルホンの着信音を再生するためなどに使用される。スピーカの音質はスピーカの性能の重要な指標であり、スピーカの音質は主観的な体験に直接的に影響する。

【0004】

いくつかの広く使用されているマイクロスピーカについては、スピーカの非線形性がより明らかになる。その結果、明らかな歪みが出力結果において生成され、スピーカの音質が劣悪になり、聴覚体験が影響を受ける。現在、信号の歪みを低減させるために、非線形補償技術がスピーカの入力信号に対して非線形補償を実行するために使用されることがある。具体的には、スピーカの非線形パラメータ（例えば、力係数、機械的剛性、インダクタンス、またはダンピング）が、関連する非線形パラメータ識別方法において取得され得、その後、スピーカの非線形パラメータに基づいて入力信号に対して非線形補償が実行される。

【0005】

しかしながら、スピーカのステータスは、変化することがあるので、上述の方法において取得された非線形パラメータは実際の非線形パラメータと異なる。その結果、スピーカに対して非線形補償を実行することの貧弱な効果が存在し、スピーカの音質が劣悪になることがある。

【発明の概要】

【0006】

本出願の実施形態は、スピーカのサウンド効果を効果的に改善するためのスピーカ改善方法および装置を提供する。

【0007】

上述の目的を達成するために、以下の技術的解決策が本出願の実施形態において使用される。

【0008】

第１の態様によれば、本出願の実施形態は、スピーカの音質を改善するための方法を提供する。方法は、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップであって、第２の非線形パラメータは、スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである、ステップと、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するステップと、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するステップとを含む。

【0009】

任意選択で、第２の非線形パラメータは、スピーカの第１の非線形パラメータを調整することによって取得され得る。

【0010】

スピーカの非線形パラメータはスピーカの非線形特性であり、スピーカのハードウェア構造（例えば、スピーカの小さいサイズおよび大きい変位などの構造的特徴）によってもたらされる固有の非線形特性である。スピーカの非線形パラメータは、スピーカの力係数、機械的剛性、インダクタンス、またはダンピングなどを含む。本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形パラメータ（例えば、第１の非線形パラメータ、第２の非線形パラメータ、および第３の非線形パラメータ）は、スピーカの力係数、機械的剛性、インダクタンス、およびダンピングのうちの少なくとも１つを含む。

【0011】

本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法によれば、第３の非線形パラメータは、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行することによって取得される。非線形パラメータ（すなわち、第３の非線形パラメータ）は、スピーカの現在の作動状態に対応する非線形パラメータであり、言い換えると、リアルタイム非線形パラメータである。非線形パラメータは、高い精度を有する。したがって、信号補償は第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対してより効果的に実行されることができ、信号歪みをさらに低減させるために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。このようにして、スピーカの音質はより効果的に改善されることができる。

【0012】

可能な実装においては、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行するための方法は、具体的には、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカのコイルの温度を決定するステップと、第３の非線形パラメータを取得するために、コイルの温度に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行するステップとを含み得る。

【0013】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの直流抵抗と、現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度とを取得するために、スピーカの出力信号、第２の非線形パラメータ、およびスピーカの線形パラメータがスピーカモデルに入力される。現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度は、入力信号における次の信号に対して信号補償を実行するために使用される。

【0014】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの（ボイスコイルの温度と呼ばれることもある）コイルの温度と、スピーカのコイルの直流抵抗との間の関係は以下の通りである。

【0015】

【数1】

【0016】

ここで、Ｔはスピーカのコイルの温度であり、Ｒはスピーカのコイルの直流抵抗であり、ηは、温度上昇係数であり、Ｒ₀は較正温度に対応するコイルの直流抵抗であり、ボイスコイルの温度は、通常摂氏２５度に較正される。

【0017】

スピーカの直流抵抗が取得された後、スピーカのコイルの温度が上述の式に基づいて取得され得る。

【0018】

本出願のこの実施形態においては、スピーカのコイルの温度が異なる温度値を有するときに存在する、非線形パラメータの特性曲線が取得され得、その後、目標特性曲線（目標特性曲線は第３の非線形パラメータの特性曲線の推定結果と理解され得る）を取得するために、スピーカのコイルの温度、温度しきい値１、および温度しきい値２に基づいて非線形パラメータの特性曲線に対して線形補間が実行される。温度しきい値２は温度しきい値１よりも大きい。

【0019】

例えば、スピーカのコイルの温度はＴと表記され、温度しきい値１はＴ_minと表記され、温度しきい値２はＴ_maxと表記される。

【0020】

Ｔ＜Ｔ_minである場合、Ｔ_minに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0021】

Ｔ＞Ｔ_maxである場合、Ｔ_maxに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0022】

Ｔ_min≦Ｔ≦Ｔ_maxである場合、目標特性曲線を生成するために、スピーカのコイルの温度に基づいて、Ｔ_minに対応する特性曲線と、Ｔ_maxに対応する特性曲線とに対して線形補間が実行される。

【0023】

最後に、目標特性曲線に対応する多項式の各係数を取得するために、目標特性曲線に対して多項式フィッティングが実行される。各係数は非線形パラメータと１対１の対応にある。したがって、第３の非線形パラメータは多項式の各係数に基づいて決定され得る。

【0024】

本出願のこの実施形態における可能な実装においては、補償された第１の入力信号は第１の信号として記録され、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行する処理は、第２の信号を取得するために、ウェーブトラップを使用することによって、第１の信号に対してフィルタリングを実行するステップと、第３の信号を取得するために、第１の信号と第２の信号との間の差を計算するステップと、第４の信号を取得するために、フィルタリングゲインを第３の信号によって乗算するステップと、第５の信号を取得するために、第１の信号と第４の信号との間の差を計算するステップと、スピーカの出力信号として第５の信号を使用するステップとを含む。

【0025】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、フィルタリングゲインを生成するステップをさらに含み得る。フィルタリングゲインは、補償された第１の入力信号に対して、フィルタリングを実行するために使用される。

【0026】

本出願のこの実施形態においては、フィルタリングゲインは入力信号に基づいて生成され得る。具体的には、フィルタリングゲインを生成するステップは、Ｓ１と、Ｓ２とを含み得る。

【0027】

Ｓ１：電流フレームにおける絶対電圧値の最大値を決定する。

【0028】

第１の入力信号は、複数の信号フレームを含み、各信号フレームは、複数の入力電圧を含み、複数の入力電圧のうちの最大絶対値を有する電圧が、現在のフレームにおける絶対電圧値の最大値であることが理解されるべきである。

【0029】

Ｓ２：絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定する。

【0030】

本出願のこの実施形態においては、絶対電圧値の最大値は、Ｕ_maxと表記され、フィルタリングゲインはαと表記され、絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定するステップは以下を含む。

【0031】

Ｕ_max＜Ｕ_lowlimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smoothであり、ここで、
Ｕ_lowlimitは、電圧制御下限であり、α_bufferは以前のフレームに対応するフィルタリングゲインであり、α_smoothはフィルタリングゲインの平滑化係数であり、＊は畳み込みを表し、
Ｕ _lowlimit ≦Ｕ_max≦Ｕ _uplimit であるとき、

【0032】

【数2】

【0033】

であり、ここで、
Ｕ_uplimitは電圧制御上限であり、α_uplimitはフィルタリングゲインの制御上限であり、α_lowlimitはフィルタリングゲインの制御下限であり、または
Ｕ_max＞Ｕ_uplimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smooth＋α_uplimit＊（１－α_smooth）である。

【0034】

可能な実装においては、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータが調整され得る。

【0035】

本出願のこの実施形態においては、第１の非線形パラメータは（スピーカが製造され、使用されていない状態と理解されることができる）元の状態におけるスピーカの非線形パラメータである。スピーカの納入前に、スピーカの第１の非線形パラメータが最初に調整され、スピーカのパラメータが第１の非線形パラメータから第２の非線形パラメータに調整され、その後、スピーカが、納入され、使用される。

【0036】

可能な実装においては、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータを調整するための方法は、具体的には、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータを決定するステップと、第２の非線形パラメータを取得するために、目標方向と、目標ステップとに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータを較正するステップとを含み得る。

【0037】

本出願のこの実施形態においては、目標方向は順方向と逆方向とを含み得る。順方向は非線形パラメータが増加させられる方向と定義され得、逆方向は非線形パラメータが減少させられる方向と定義され得る。目標方向は、実際の要件に基づいて具体的に定義され得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0038】

目標ステップは、非線形パラメータの調整（増加または減少）の大きさを表し、目標ステップは、順方向に対応する目標ステップと、逆方向に対応する目標ステップとを含み得る。

【0039】

任意選択で、順方向に対応する目標ステップは、逆方向に対応する目標ステップと同じであってよく、または異なっていてよい。これは、本出願のこの実施形態においては特に限定されない。

【0040】

可能な実装においては、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータを決定するための方法は、高調波歪みを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に対してフーリエ変換を実行するステップと、高調波歪みに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから候補の調整されるパラメータを決定するステップと、候補の調整されるパラメータから目標の調整されるパラメータを決定するステップとを含み得る。

【0041】

本出願のこの実施形態においては、入力信号に対して信号補償が実行された後に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第１の高調波歪みと呼ばれ、入力信号に対して補償が実行される前に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第２の高調波歪みと呼ばれる。したがって、スピーカの第１の非線形パラメータから、候補の調整されるパラメータを決定するステップは、第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定するステップを含み得る。第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定するステップは、具体的には、第２の高調波歪みにおける各次数の高調波歪みの、第１の高調波歪みに対応する各次数の高調波歪みに対する比を決定するステップと、高調波歪みについてのものであり、事前設定されたしきい値よりも大きい、各比に対応する非線形パラメータを、候補の調整されるパラメータとして決定するステップとを含む。

【0042】

候補の調整されるパラメータが、決定された後、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差が、取得され、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差は、各非線形パラメータに対応する事前設定された誤差しきい値と比較され、候補の調整されるパラメータのうちの、収束誤差が誤差しきい値よりも大きい各非線形パラメータが、目標の調整されるパラメータとして決定される。

【0043】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、スピーカの音響信号を取得するステップ、またはスピーカの変位信号を取得するステップをさらに含み得る。

【0044】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、スピーカの変位を決定するステップと、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、第１の入力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するステップとをさらに含み得る。

【0045】

本出願のこの実施形態においては、入力信号のゲインを低減させ、スピーカのスピーカ音量の突然の変化を回避し、スピーカの変位が安全上限を超えないことを保証し、スピーカのサウンド効果を改善するために、スピーカの変位を決定し、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定し、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行することによって、スピーカに対して、変位保護が実行され得る。

【0046】

さらに、スピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御が実行された後に取得された信号は、第１の入力信号として使用され、信号補償効果が改善されることができ、スピーカのサウンド効果がさらに改善されることができるように、これに基づいて信号補償が実行される。

【0047】

可能な実装においては、スピーカの変位を決定するための方法は、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、第２の入力信号に対して、第１の変位変換を実行するステップと、変位補正ゲインを決定するステップと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定するステップとを含み得る。

【0048】

本出願のこの実施形態においては、第１の変位変換が実行されるとき、スピーカの変位伝達関数が使用され、変位伝達関数はリアルタイムに取得される非線形パラメータに基づいて更新され得る。具体的には、スピーカの線形パラメータを取得するために、スピーカについてのものであり、以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧）が線形パラメータ識別モデルに入力され、さらに、線形パラメータに基づいて変位伝達関数が更新される。

【0049】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップをさらに含み得る。

【0050】

本出願のこの実施形態においては、第２の変位変換が実行されるとき、スピーカの誘導起電力モデルが使用され、誘導起電力モデルは、リアルタイムに取得される非線形パラメータに基づいて更新され得る。具体的には、スピーカの線形パラメータを取得するために、スピーカについてのものであり以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧）が線形パラメータ識別モデルに入力され、さらに、線形パラメータに基づいて誘導起電力モデルが更新される。

【0051】

可能な実装においては、変位補正ゲインを決定するための方法は、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップを含み得る。

【0052】

可能な実装においては、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するための方法は、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定するステップと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップとを含み得る。

【0053】

本出願のこの実施形態においては、変位補正ゲインＧ_c（ｔ_n）は、以下の通りであり得る。

【0054】

【数3】

【0055】

ここで、Ｘ_{mean_est}（ｔ_n）＝ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ［Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n），Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）］であり、Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n）は第１の予測される変位の実効値を表し、Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）は第２の予測される変位の実効値を表しＸ_{mean_est}（ｔ_n）は第３の予測される変位の実効値を計算することを表し、ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒはカルマンフィルタを表す。

【0056】

第２の態様によれば、本出願の実施形態は、スピーカの音質を改善するための方法を提供する。方法は、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行するステップと、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するステップと、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定するステップと、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するステップと、スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行するステップとを含み得る。

【0057】

従来技術と比較すると、上述の方法においては、スピーカの変位はリアルタイムに決定されることができ、入力信号のゲインが低減させられ、スピーカのスピーカ音量の突然の変化が回避され、スピーカの変位が安全上限を超えないことが保証されることができ、スピーカのサウンド効果が改善されることができるように、決定されたスピーカの変位に基づいてスピーカに対して変位保護が実行される（これは、スピーカの変位に基づいて決定された、信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行することを示す）。

【0058】

可能な実装においては、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するための方法は、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定するステップと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するステップとを含む。

【0059】

第３の態様によれば、本出願の実施形態は、補間モジュールと、信号補償モジュールと、フィルタリングモジュールとを含む、音質改善装置を提供する。補間モジュールは、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間を実行するように構成される。第２の非線形パラメータは、スピーカにおいて事前構成された非線形パラメータである。信号補償モジュールは、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行するように構成される。フィルタリングモジュールは、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するように構成される。

【0060】

可能な実装においては、補間モジュールは、具体的には、スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカのコイルの温度を決定することと、第３の非線形パラメータを取得するために、コイルの温度に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行することとを行うように構成される。

【0061】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される音質改善装置は、生成モジュールをさらに含む。生成モジュールは、フィルタリングゲインを生成するように構成される。フィルタリングゲインは、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行するために使用される。

【0062】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される、音質改善装置は、パラメータ調整モジュールをさらに含む。パラメータ調整モジュールは、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータを調整するように構成される。

【0063】

可能な実装においては、パラメータ調整モジュールは、具体的には、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータを決定することと、第２の非線形パラメータを取得するために、目標方向と、目標ステップとに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータを較正することとを行うように構成される。

【0064】

可能な実装においては、パラメータ調整モジュールは、具体的には、高調波歪みを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に対して、フーリエ変換を実行することと、高調波歪みに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから、候補の調整されるパラメータを決定することと、候補の調整されるパラメータから、目標の調整されるパラメータを決定することとを行うように構成される。

【0065】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される、音質改善装置は、取得モジュールをさらに含み得る。取得モジュールは、スピーカの音響信号を取得するように、またはスピーカの変位信号を取得するように構成される。

【0066】

可能な実装においては、本出願のこの実施形態において提供される、音質改善装置は、変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとをさらに含む。変位決定モジュールは、スピーカの変位を決定するように構成される。制御ゲイン決定モジュールは、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成される。ゲイン制御モジュールは、第１の入力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される。

【0067】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、第２の入力信号に対して、第１の変位変換を実行することと、変位補正ゲインを決定することと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定することとを行うように構成される。

【0068】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行するようにさらに構成される。

【0069】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定するように構成される。

【0070】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定することと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定することとを行うように構成される。

【0071】

第４の態様によれば、本出願の実施形態は、変位決定モジュールと、制御ゲイン決定モジュールと、ゲイン制御モジュールとを含む、音質改善装置を提供する。変位決定モジュールは、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して、第１の変位変換を実行することと、第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して、第２の変位変換を実行することと、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定することと、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定することとを行うように構成される。制御ゲイン決定モジュールは、スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定するように構成される。ゲイン制御モジュールは、スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行するように構成される。

【0072】

可能な実装においては、変位決定モジュールは、具体的には、第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定することと、第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定することとを行うように構成される。

【0073】

第５の態様によれば、本出願の実施形態は、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含む、音質改善装置を提供する。メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成される。装置が動作するとき、プロセッサは、装置が第１の態様および第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行する。

【0074】

第６の態様によれば、本出願の実施形態は音質改善装置を提供する。装置はチップの製品形態で存在する。装置の構造は、プロセッサとメモリとを含む。メモリはプロセッサに結合されるように構成され、メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、プロセッサは、装置が第１の態様および第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行するように構成される。

【0075】

第７の態様によれば、本出願の実施形態はコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータ命令を含み得、コンピュータ命令がコンピュータ上において動作するとき、音質改善装置は、第１の態様および第１の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行することを可能にされる。

【0076】

第８の態様によれば、本出願の実施形態は、プロセッサと、プロセッサに結合されたメモリとを含む、音質改善装置を提供する。メモリは、コンピュータ命令を記憶するように構成される。装置が動作するとき、プロセッサは、装置が第２の態様および第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行する。

【0077】

第９の態様によれば、本出願の実施形態は、音質改善装置を提供する。装置はチップの製品形態で存在する。装置の構造は、プロセッサとメモリとを含む。メモリはプロセッサに結合されるように構成され、メモリはコンピュータ命令を記憶するように構成され、プロセッサは、装置が第２の態様および第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行するように、メモリ内に記憶されたコンピュータ命令を実行するように構成される。

【0078】

第１０の態様によれば、本出願の実施形態はコンピュータ可読記憶媒体を提供する。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータ命令を含み得、コンピュータ命令がコンピュータ上において動作するとき、音質改善装置は、第２の態様および第２の態様の可能な実装のいずれか１つによるスピーカの音質を改善するための方法を実行することを可能にされる。

【0079】

本出願の実施形態の第３の態様から第１０の態様、および対応する可能な実装における技術的解決策によって達成される有益な効果については、第１の態様および第１の態様の対応する可能な実装、または第２の態様および第２の態様の対応する可能な実装の上述の技術効果を参照することが理解されるべきである。詳細がここで再び説明されることはない。

【図面の簡単な説明】

【0080】

【図1】本出願の実施形態によるモバイルホンの構造の概略図である。

【図2】本出願の実施形態によるスピーカ改善方法の概略図１である。

【図3】本出願の実施形態によるスピーカ改善方法の概略図２である。

【図4】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図１である。

【図5】本出願の実施形態によるスピーカの非線形パラメータを調整するための方法の概略図である。

【図6】本出願の実施形態によるスピーカの非線形パラメータを調整するための方法のフローブロック図である。

【図7】本出願の実施形態によるスピーカ改善方法の概略図３である。

【図8】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図２である。

【図9】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図３である。

【図10】本出願の実施形態によるスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図４である。

【図11】本出願の実施形態による音質改善装置の構造の概略図１である。

【図12】本出願の実施形態による音質改善装置の構造の概略図２である。

【図13】本出願の実施形態による音質改善装置の構造の概略図３である。

【図14】本出願の実施形態による音質改善装置の構成の概略図４である。

【発明を実施するための形態】

【0081】

本明細書における「および／または」という用語は、関連付けられたオブジェクトを記述するための関連付け関係だけを記述し、３つの関係が存在し得ることを表す。例えば、Ａおよび／またはＢは、以下の３つのケース、すなわち、Ａだけが存在するケース、ＡとＢの両方が存在するケース、およびＢだけが存在するケースを表し得る。

【0082】

明細書および特許請求の範囲における本出願の実施形態においては、「第１の」および「第２の」などの用語は、異なるオブジェクトを区別することを意図しており、オブジェクトの特定の順序を示していない。例えば、第１の非線形パラメータ、および第２の非線形パラメータなどは、異なる非線形パラメータを区別するために使用されるが、非線形パラメータの特定の順序を記述するためには使用されない。第１の入力信号、および第２の入力信号は、異なる入力信号を区別するために使用されるが、入力信号の特定の順序を記述するためには使用されない。

【0083】

本出願の実施形態においては、「例」または「例えば」などの語は、例、例示、または説明を与えることを表すために使用される。本出願の実施形態において、「例」または「例えば」として説明されるいずれの実施形態または設計スキームも、別の実施形態または設計スキームよりも好ましい、またはより多くの利点を有するものとして説明されるべきではない。正確には、「例」および「例えば」などの表現の使用は、関連する概念の具体的な提示を与えることを意図している。

【0084】

本出願の実施形態の説明において特に断らない限り、「複数の」は２つ以上を意味する。例えば、複数の処理ユニットは２つ以上の処理ユニットを指し、複数のシステムは２つ以上のシステムを指す。

【0085】

最初に、本出願の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法および装置におけるいくつかの基本的な知識および概念が説明および記述される。

【0086】

現在、スピーカの音質に影響する因子は、スピーカの非線形因子と、スピーカの変位（以下のスピーカの変位は、スピーカの振動板の変位である）とを含み得る。

【0087】

音質に対するスピーカの非線形因子の影響：スピーカの非線形性は、スピーカのハードウェア構造（例えば、スピーカの小さいサイズおよび大きい変位などの構造的特徴）のせいで、スピーカの出力音質が歪められる現象であり、非線形歪みと呼ばれることがある。特に、高振幅の信号がスピーカに入力されたとき、スピーカの非線形性はより明らかになり、あまりにも大きい歪みが出力信号に存在することがあり、聴覚体験に影響する。

【0088】

音質に対するスピーカの変位の影響：スピーカの振動板の変位があまりにも大きいとき、スピーカの振動板は物理的な衝突を起こすことがあり、ノイズを生じさせ、スピーカに対する機械的損傷さえも引き起こす。

【0089】

本出願の実施形態においては、スピーカの非線形パラメータがスピーカのハードウェアによって引き起こされる非線形歪みを補償して、スピーカの音質を改善するために使用され得る。加えて、スピーカの変位が、スピーカの音質を改善するために制御されることができる。

【0090】

スピーカの非線形パラメータは以下のパラメータを含み得るが、それらに限定されないことが理解されるべきである。

【0091】

力係数ＢＬ（ｘ）は、スピーカの磁気回路システムの力係数である。

【0092】

機械的剛性Ｋｍｓ（ｘ）は、スピーカのサスペンションシステムの剛性であり、Ｋｍｓ（ｘ）は、１次係数、２次係数、３次係数など、異なる係数を含み得る。

【0093】

インダクタンスＬｅ（ｘ）は、スピーカのコイルのインダクタンスである。

【0094】

ダンピングＲｍ（ｖ）は、スピーカのダンピング係数であり、Ｒｍ（ｖ）は、１次係数、２次係数、３次係数など、異なる係数を含み得る。

【0095】

本明細書においては、ｘはスピーカの振動板の変位であり、ｖはスピーカの振動板の移動速度である。

【0096】

スピーカの非線形パラメータは、スピーカの異なる作動状態において変化することがあることが留意されるべきである。例えば、スピーカのコイルが異なる温度にあるとき、Ｋｍｓ（ｘ）の値は変化し得、Ｒｍ（ｖ）の値も変化し得る。言い換えると、異なる温度においては、Ｋｍｓ（ｘ）の異なる値が存在し、異なる温度においては、Ｒｍ（ｘ）の異なる値が存在する。

【0097】

スピーカの入力信号は、Ｍ個（Ｍは１以上の正の整数）のデジタル信号と、（ｎ個の点と呼ばれることもある）ｎ個の対応する電圧値とを含む。例えば、入力信号Ｕ_in＝［Ｕ_in（１），Ｕ_in（２），．．．，Ｕ_in（ｎ），．．．，Ｕ_in（Ｍ）］である。本出願の実施形態においては、入力信号を処理することは、入力信号内のすべてのデジタル信号を順次的に処理することである。説明を簡単にするために、第ｎのデジタル信号が入力される瞬間はｔ_nと表記され、瞬間ｔ_nに対応する入力信号はＵ_in（ｎ）またはＵ_in（ｔ_n）と表記される。

【0098】

背景に存在する問題に基づいて、本出願の実施形態は、スピーカの音質を改善するための方法および装置を提供する。スピーカの非線形パラメータ（すなわち、以下の実施形態における第３の非線形パラメータ）が、スピーカの直流抵抗に基づいた補間方法において取得され得、非線形補償が非線形パラメータに基づいてスピーカの入力信号に対して実行され、スピーカの出力信号を取得するために、フィルタリングが、補償された入力信号に対して実行される。したがって、非線形補償がスピーカに対して実行され、スピーカの音質が改善されることができる。

【0099】

本出願の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法および装置は、スピーカ機能を有する端末デバイス、例えば、モバイルホン、タブレットコンピュータ、ノートブックコンピュータ、スマートスピーカ、またはテレビなど、スピーカを提供された電子デバイスに適用され得る。例えば、本出願の実施形態において提供される技術的解決策は、スピーカの音質を改善し、ユーザの主観的体験を改善するために、（モノラル、バイノーラル、および４チャンネルステレオ再生を含む）スピーカモードにおける音楽および映画の再生、（オペレータ通話、もしくはインターネット通話などを含む）ハンズフリー通話、（スピーカモード、およびヘッドホンモードを含む）モバイルホンの着信音、またはスピーカモードにおけるゲームのプレイなどのシナリオにおいて使用され得る。

【0100】

例えば、端末デバイスはモバイルホンである。図１は、モバイルホン１００の構造の概略図である。モバイルホン１００は、プロセッサ１１０、外部メモリインターフェース１２０、内部メモリ１２１、ユニバーサルシリアルバス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ，ＵＳＢ）インターフェース１３０、充電管理モジュール１４０、電力管理モジュール１４１、バッテリ１４２、アンテナ１、アンテナ２、モバイル通信モジュール１５０、無線通信モジュール１６０、オーディオモジュール１７０、スピーカ１７０Ａ、受信機１７０Ｂ、マイクロホン１７０Ｃ、ヘッドセットジャック１７０Ｄ、センサモジュール１８０、ボタン１９０、モータ１９１、インジケータ１９２、カメラ１９３、ディスプレイ１９４、および加入者識別モジュール（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ，ＳＩＭ）カードインターフェース１９５などを含み得る。センサモジュール１８０は、圧力センサ１８０Ａ、ジャイロセンサ１８０Ｂ、気圧センサ１８０Ｃ、磁気センサ１８０Ｄ、加速度センサ１８０Ｅ、距離センサ１８０Ｆ、光近接センサ１８０Ｇ、指紋センサ１８０Ｈ、温度センサ１８０Ｊ、タッチセンサ１８０Ｋ、環境光センサ１８０Ｌ、および骨伝導センサ１８０Ｍなどを含み得る。

【0101】

本出願のこの実施形態において示される構造は、モバイルホン１００に対する具体的な限定を構成しないことが理解され得る。本出願の他のいくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は図に示されたものよりも多いもしくは少ないコンポーネントを含んでよく、またはいくつかのコンポーネントは組み合わされてよく、またはいくつかのコンポーネントは分割されてよく、または異なるコンポーネントレイアウトが存在してよい。図に示されたコンポーネントは、ハードウェア、ソフトウェア、またはソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって、実施され得る。

【0102】

プロセッサ１１０は、１つまたは複数の処理ユニットを含み得る。例えば、プロセッサ１１０は、アプリケーションプロセッサ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＡＰ）、モデムプロセッサ、グラフィックス処理ユニット（ｇｒａｐｈｉｃｓ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＧＰＵ）、画像信号プロセッサ（ｉｍａｇｅ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＩＳＰ）、コントローラ、メモリ、ビデオコーデック、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）、ベースバンドプロセッサ、および／またはニューラル－ネットワーク処理ユニット（ｎｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＮＰＵ）を含み得る。異なる処理ユニットは、独立したデバイスであり得、または１つもしくは複数のプロセッサに統合され得る。

【0103】

コントローラはモバイルホン１００の神経中枢およびコマンドセンタであり得る。コントローラは、命令をフェッチし、命令を実行することを制御するために、命令オペレーションコードと、時系列信号とに基づいて、オペレーション制御信号を生成する。

【0104】

メモリはプロセッサ１１０内にさらに配置されてよく、命令およびデータを記憶するように構成される。いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０内のメモリは、キャッシュである。メモリは、プロセッサ１１０によって使用されたばかりの、またはサイクリックに使用される命令またはデータを記憶し得る。プロセッサ１１０が命令またはデータを再び使用する必要がある場合、プロセッサは、命令またはデータをメモリから直接的に呼び出し得る。これは繰り返されるアクセスを回避し、プロセッサ１１０の待ち時間を短縮する。したがって、システム効率が改善される。

【0105】

いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０は１つまたは複数のインターフェースを含み得る。インターフェースは、集積回路間（ｉｎｔｅｒ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，Ｉ２Ｃ）インターフェース、集積回路間音声（ｉｎｔｅｒ－ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｏｕｎｄ，Ｉ２Ｓ）インターフェース、パルス符号変調（ｐｕｌｓｅ ｃｏｄｅ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＰＣＭ）インターフェース、ユニバーサル非同期受信機／送信機（ｕｎｉｖｅｒｓｅ ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｒｅｃｅｉｖｅｒ／ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ＵＡＲＴ）インターフェース、モバイルインダストリプロセッサインターフェース（ｍｏｂｉｌｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＭＩＰＩ）、汎用入出力（ｇｅｎｅｒａｌ－ｐｕｒｐｏｓｅ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ，ＧＰＩＯ）インターフェース、加入者識別モジュール（ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｉｄｅｎｔｉｔｙ ｍｏｄｕｌｅ，ＳＩＭ）インターフェース、および／または汎用シリアルバス（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ，ＵＳＢ）インターフェースなどを含み得る。

【0106】

Ｉ２Ｃインターフェースは、シリアルデータライン（ｓｅｒｉａｌ ｄａｔａ ｌｉｎｅ，ＳＤＡ）と、シリアルクロックライン（ｓｅｒｉａｌ ｃｌｏｃｋ ｌｉｎｅ，ＳＣＬ）とを含む、双方向同期式シリアルバスである。いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０は、Ｉ２Ｃバスの複数のグループを含み得る。プロセッサ１１０は、異なるＩ２Ｃバスインターフェースを通して、タッチセンサ１８０Ｋ、充電器、フラッシュ、およびカメラ１９３などに別々に結合され得る。例えば、モバイルホン１００のタッチ機能を実施するために、プロセッサ１１０が、Ｉ２Ｃバスインターフェースを通してタッチセンサ１８０Ｋと通信するように、プロセッサ１１０は、Ｉ２Ｃインターフェースを通してタッチセンサ１８０Ｋに結合され得る。

【0107】

Ｉ２Ｓインターフェースは、オーディオ通信を実行するように構成され得る。いくつかの実施形態においては、プロセッサ１１０は、Ｉ２Ｓバスの複数のグループを含み得る。プロセッサ１１０は、プロセッサ１１０とオーディオモジュール１７０との間の通信を実施するために、Ｉ２Ｓバスを通してオーディオモジュール１７０に結合され得る。いくつかの実施形態においては、ブルートゥースヘッドセットを使用することによって呼に応答する機能を実施するために、オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号を、Ｉ２Ｓインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に転送し得る。

【0108】

ＰＣＭインターフェースも、オーディオ通信を実行し、アナログ信号をサンプリング、量子化、およびコーディングするように構成され得る。いくつかの実施形態においては、オーディオモジュール１７０は、ＰＣＭバスインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に結合され得る。いくつかの実施形態においては、ブルートゥースヘッドセットを使用することによって、呼に応答する機能を実施するために、オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号を、代替として、ＰＣＭインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に転送し得る。Ｉ２ＳインターフェースおよびＰＣＭインターフェースは、ともにオーディオ通信を実行するように構成され得る。

【0109】

ＵＡＲＴインターフェースはユニバーサルシリアルデータバスであり、非同期通信を実行するように構成される。バスは双方向通信バスであり得る。バスは、送信されるデータをシリアル通信とパラレル通信との間で切り替える。いくつかの実施形態においては、ＵＡＲＴインターフェースは、通常、プロセッサ１１０を無線通信モジュール１６０に接続するように構成される。例えば、プロセッサ１１０は、ブルートゥース機能を実施するために、ＵＡＲＴインターフェースを通して無線通信モジュール１６０内のブルートゥースモジュールと通信する。いくつかの実施形態においては、ブルートゥースヘッドセットを使用することによって音楽を再生する機能を実施するために、オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号を、ＵＡＲＴインターフェースを通して無線通信モジュール１６０に転送し得る。

【0110】

ＭＩＰＩインターフェースは、プロセッサ１１０を、ディスプレイ１９４またはカメラ１９３などの周辺コンポーネントに接続するように構成され得る。ＭＩＰＩインターフェースは、カメラシリアルインターフェース（ｃａｍｅｒａ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＣＳＩ）、またはディスプレイシリアルインターフェース（ｄｉｓｐｌａｙ ｓｅｒｉａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ，ＤＳＩ）などを含む。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００の撮影機能を実施するために、プロセッサ１１０は、ＣＳＩインターフェースを通してカメラ１９３と通信する。プロセッサ１１０は、モバイルホン１００の表示機能を実施するために、ＤＳＩインターフェースを通してディスプレイ１９４と通信する。

【0111】

ＧＰＩＯインターフェースは、ソフトウェアを使用することによって構成され得る。ＧＰＩＯインターフェースは、制御信号またはデータ信号として構成され得る。いくつかの実施形態においては、ＧＰＩＯインターフェースは、プロセッサ１１０を、カメラ１９３、ディスプレイ１９４、無線通信モジュール１６０、オーディオモジュール１７０、およびセンサモジュール１８０などに接続するように構成され得る。ＧＰＩＯインターフェースは、代替として、Ｉ２Ｃインターフェース、Ｉ２Ｓインターフェース、ＵＡＲＴインターフェース、またはＭＩＰＩインターフェースなどとして構成され得る。

【0112】

ＵＳＢインターフェース１３０は、ＵＳＢ規格仕様に準拠したインターフェースであり、具体的には、ミニＵＳＢインターフェース、マイクロＵＳＢインターフェース、またはＵＳＢタイプＣインターフェースなどであり得る。ＵＳＢインターフェース１３０は、モバイルホン１００を充電するために、充電器に接続するように構成され得、またはモバイルホン１００と周辺デバイスとの間でデータを送信するように構成され得、またはヘッドセットを使用することによってオーディオを再生するために、ヘッドセットに接続するように構成され得る。インターフェースは、ＡＲデバイスなどの別の電子デバイスに接続するようにさらに構成され得る。

【0113】

本出願のこの実施形態において示された、モジュール間のインターフェース接続関係は、説明のための例にすぎず、モバイルホン１００の構造に対する限定を構成しないことが理解され得る。本出願の他のいくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、代替として、上述の実施形態におけるものとは異なるインターフェース接続方式を使用し得、または複数のインターフェース接続方式の組み合わせを使用し得る。

【0114】

充電管理モジュール１４０は、充電器から充電入力を受け取るように構成される。充電器は無線充電器または有線充電器であり得る。有線充電が使用されるいくつかの実施形態においては、充電管理モジュール１４０は、充電入力を、ＵＳＢインターフェース１３０を通して有線充電器から受け取り得る。無線充電のいくつかの実施形態においては、充電管理モジュール１４０は、モバイルホン１００の無線充電コイルを使用することによって無線充電入力を受け取り得る。充電管理モジュール１４０は、バッテリ１４２が充電されたとき、電力管理モジュール１４１を使用することによって電力を電子デバイスにさらに供給し得る。

【0115】

電力管理モジュール１４１は、バッテリ１４２、充電管理モジュール１４０、およびプロセッサ１１０に接続するように構成される。電力管理モジュール１４１は、バッテリ１４２および／または充電管理モジュール１４０の入力を受け取り、電力を、プロセッサ１１０、内部メモリ１２１、外部メモリ、ディスプレイ１９４、カメラ１９３、および無線通信モジュール１６０などに供給する。電力管理モジュール１４１は、バッテリ容量、バッテリサイクル数、およびバッテリ健全性ステータス（漏電またはインピーダンス）などの、パラメータを監視するようにさらに構成され得る。他のいくつかの実施形態においては、電力管理モジュール１４１は、代替として、プロセッサ１１０内に配置され得る。他のいくつかの実施形態においては、電力管理モジュール１４１と充電管理モジュール１４０は、代替として、同じデバイス内に配置され得る。

【0116】

モバイルホン１００の無線通信機能は、アンテナ１、アンテナ２、モバイル通信モジュール１５０、無線通信モジュール１６０、モデムプロセッサ、およびベースバンドプロセッサなどを使用することによって実施され得る。

【0117】

アンテナ１およびアンテナ２は、電磁波信号を送信および受信するように構成される。モバイルホン１００内の各アンテナは、１つまたは複数の通信周波数帯域をカバーするように構成され得る。異なるアンテナは、アンテナ利用を改善するために多重化され得る。例えば、アンテナ１は、無線ローカルエリアネットワークにおいては、ダイバーシティアンテナとして多重化され得る。他のいくつかの実施形態においては、アンテナは、チューニングスイッチと組み合わせて、使用され得る。

【0118】

モバイル通信モジュール１５０は、モバイルホン１００に適用される、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ、または５Ｇなどを含む無線通信のための、解決策を提供し得る。モバイル通信モジュール１５０は、少なくとも１つのフィルタ、スイッチ、電力増幅器、および低雑音増幅器（ｌｏｗ ｎｏｉｓｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ＬＮＡ）などを含み得る。モバイル通信モジュール１５０は、アンテナ１を通して電磁波を受信し、受信された電磁波に対して、フィルタリングおよび増幅などの処理を実行し、処理された電磁波を、復調のために、モデムプロセッサに送信し得る。モバイル通信モジュール１５０は、さらに、モデムプロセッサによって変調された信号を増幅し、アンテナ１を通した放射のために、信号を電磁波に変換し得る。いくつかの実施形態においては、モバイル通信モジュール１５０の少なくともいくつかの機能モジュールは、プロセッサ１１０内に配置され得る。いくつかの実施形態においては、モバイル通信モジュール１５０内の少なくともいくつかの機能モジュールは、プロセッサ１１０内の少なくともいくつかのモジュールと同じデバイス内に配置され得る。

【0119】

モデムプロセッサは、変調器と、復調器とを含み得る。変調器は、送信される低周波ベースバンド信号を、中／高周波信号に変調するように構成される。復調器は、受信された電磁波信号を、低周波ベースバンド信号に復調するように構成される。その後、復調器は、復調を通して取得された低周波ベースバンド信号を、処理のために、ベースバンドプロセッサに送信する。ベースバンドプロセッサは、低周波ベースバンド信号を処理し、その後、処理された信号をアプリケーションプロセッサに送信する。アプリケーションプロセッサは、（スピーカ１７０Ａ、もしくは受信機１７０Ｂなどに限定されない）オーディオデバイスを使用することによって、音声信号を出力し、または画像もしくはビデオをディスプレイ１９４上に表示する。いくつかの実施形態においては、モデムプロセッサは独立したコンポーネントであり得る。他のいくつかの実施形態においては、モデムプロセッサはプロセッサ１１０から独立していてよく、モバイル通信モジュール１５０または別の機能モジュールと同じデバイス内に配置される。

【0120】

無線通信モジュール１６０は、モバイルホン１００に適用される、無線ローカルエリアネットワーク（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ＷＬＡＮ）（例えば、ワイヤレスフィデリティ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｆｉｄｅｌｉｔｙ，Ｗｉ－Ｆｉ）ネットワーク）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，ＢＴ）、全地球航法衛星システム（ｇｌｏｂａｌ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＮＳＳ）、周波数変調（ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ＦＭ）、近距離無線通信（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ，ＮＦＣ）、および赤外線（ｉｎｆｒａｒｅｄ，ＩＲ）技術などを含む無線通信のための、解決策を提供し得る。無線通信モジュール１６０は、少なくとも１つの通信処理モジュールを統合した１つまたは複数のコンポーネントであり得る。無線通信モジュール１６０は、アンテナ２を通して電磁波を受信し、電磁波信号に対して周波数変調およびフィルタリング処理を実行し、処理された信号をプロセッサ１１０に送信する。無線通信モジュール１６０は、さらに、送信される信号をプロセッサ１１０から受信し、信号に対して、周波数変調および増幅を実行し、アンテナ２を通した放射のために、信号を電磁波に変換し得る。

【0121】

いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００が無線通信技術を使用することによってネットワークおよび別のデバイスと通信することができるように、モバイルホン１００のアンテナ１とモバイル通信モジュール１５０は結合され、モバイルホン１００のアンテナ２と無線通信モジュール１６０は結合される。無線通信技術は、移動体通信向けグローバルシステム（ｇｌｏｂａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ＧＳＭ）、汎用パケット無線サービス（ｇｅｎｅｒａｌ ｐａｃｋｅｔ ｒａｄｉｏ ｓｅｒｖｉｃｅ，ＧＰＲＳ）、符号分割多元接続（ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＣＤＭＡ）、広帯域符号分割多元接続（ｗｉｄｅｂａｎｄ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＷＣＤＭＡ）、時分割符号分割多元接続（ｔｉｍｅ－ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｃｏｄｅ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｃｃｅｓｓ，ＴＤ－ＣＤＭＡ）、ロングタームエボリューション（ｌｏｎｇ ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ＬＴＥ）、ＢＴ、ＧＮＳＳ、ＷＬＡＮ、ＮＦＣ、ＦＭ、および／またはＩＲ技術などを含み得る。ＧＮＳＳは、全地球測位システム（ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＰＳ）、全地球航法衛星システム（ｇｌｏｂａｌ ｏｒｂｉｔｉｎｇ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＧＬＯＮＡＳＳ）、北斗航法衛星システム（ＢｅｉＤｏｕ ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＢＤＳ）、準天頂衛星システム（ｑｕａｓｉ－ｚｅｎｉｔｈ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｓｙｓｔｅｍ，ＱＺＳＳ）、および／または静止衛星型補強システム（ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｂａｓｅｄ ａｕｇｍｅｎｔａｔｉｏｎｓ ｓｙｓｔｅｍｓ，ＳＢＡＳ）を含み得る。

【0122】

モバイルホン１００は、ＧＰＵ、ディスプレイ１９４、およびアプリケーションプロセッサなどを使用することによって、表示機能を実施する。ＧＰＵは、画像処理のためのマイクロプロセッサであり、ディスプレイ１９４およびアプリケーションプロセッサに接続される。ＧＰＵは、数学的および幾何学的計算を実行し、画像をレンダリングするように構成される。プロセッサ１１０は、表示情報を生成または変更するためのプログラム命令を実行する１つまたは複数のＧＰＵを含み得る。

【0123】

ディスプレイ１９４は、画像およびビデオなどを表示するように構成される。ディスプレイ１９４は、ディスプレイパネルを含む。ディスプレイパネルは、液晶ディスプレイ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ，ＬＣＤ）、有機発光ダイオード（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＯＬＥＤ）、アクティブマトリクス有機発光ダイオード（ａｃｔｉｖｅ－ｍａｔｒｉｘ ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＡＭＯＬＥＤ）、フレキシブル発光ダイオード（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ－ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ，ＦＬＥＤ）、ミニＬＥＤ、マイクロＬＥＤ、マイクロＯＬＥＤ、または量子ドット発光ダイオード（ｑｕａｎｔｕｍ ｄｏｔ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ，ＱＬＥＤ）などであり得る。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、１つまたはＮ個のディスプレイ１９４を含んでよく、Ｎは１よりも大きい正の整数である。

【0124】

モバイルホン１００は、ＩＳＰ、カメラ１９３、ビデオコーデック、ＧＰＵ、ディスプレイ１９４、およびアプリケーションプロセッサなどを使用することによって、撮影機能を実施し得る。

【0125】

ＩＳＰは、カメラ１９３によってフィードバックされたデータを処理するように構成される。例えば、撮影中、シャッタが押され、光がレンズを通してカメラの受光素子に送られる。光信号は、電気信号に変換される。カメラの受光素子は、電気信号を処理のためにＩＳＰに送信し、電気信号を可視画像に変換する。ＩＳＰは、画像のノイズ、明るさ、色合いに対して、アルゴリズム最適化をさらに実行し得る。ＩＳＰは、撮影シナリオの露出および色温度などのパラメータをさらに最適化し得る。いくつかの実施形態においては、ＩＳＰは、カメラ１９３内に配置され得る。

【0126】

カメラ１９３は、静止画像またはビデオをキャプチャするように構成される。対象物の光学像がレンズを通して生成され、受光素子に投影される。受光素子は、電荷結合素子（ｃｈａｒｇｅ ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ，ＣＣＤ）または相補型金属酸化膜半導体（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ－ｏｘｉｄｅ－ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ，ＣＭＯＳ）光電子トランジスタであり得る。受光素子は光信号を電気信号に変換し、その後、電気信号をデジタル画像信号に変換するために、電気信号をＩＳＰに送信する。ＩＳＰは、デジタル画像信号を処理のためにＤＳＰに出力する。ＤＳＰは、デジタル画像信号を、ＲＧＢフォーマットまたはＹＵＶフォーマットなどの標準的な画像信号に変換する。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は１つまたはＮ個のカメラ１９３を含んでよく、Ｎは１よりも大きい正の整数である。

【0127】

デジタル信号プロセッサは、デジタル信号を処理するように構成され、デジタル画像信号に加えて、別のデジタル信号（例えば、オーディオ信号）を処理し得る。例えば、モバイルホン１００が周波数を選択したとき、デジタル信号プロセッサは周波数エネルギーに対するフーリエ変換などを実行するように構成される。

【0128】

ビデオコーデックは、デジタルビデオを圧縮または伸張するように構成される。モバイルホン１００は、１つまたは複数のビデオコーデックをサポートし得る。このように、モバイルホン１００は、複数のコーディングフォーマットで、例えば、ムービングピクチャエキスパートグループ（ｍｏｖｉｎｇ ｐｉｃｔｕｒｅ ｅｘｐｅｒｔｓ ｇｒｏｕｐ，ＭＰＥＧ）－１、ＭＰＥＧ－２、ＭＰＥＧ－３、およびＭＰＥＧ－４で、ビデオを再生または記録することができる。

【0129】

ＮＰＵは、生体神経ネットワークの構造を参考にすることによって、例えば、人間の脳のニューロン間の転送モードを参考にすることによって、入力情報を高速に処理し、さらに自己学習を連続して実行することができる、ニューラルネットワーク（ｎｅｕｒａｌ－ｎｅｔｗｏｒｋ，ＮＮ）コンピューティングプロセッサである。モバイルホン１００の知的認知、例えば、画像認識、顔認識、声認識、テキスト理解などのアプリケーションは、ＮＰＵを使用することによって実施されることができる。

【0130】

外部メモリインターフェース１２０は、モバイルホン１００の記憶能力を拡張するために、マイクロＳＤカードなどの外部メモリカードに接続するように構成され得る。外部メモリカードは、データ記憶機能を実施するために、外部メモリインターフェース１２０を通してプロセッサ１１０と通信する。例えば、音楽およびビデオなどのファイルは、外部メモリカード内に記憶される。

【0131】

内部メモリ１２１は、コンピュータ実行可能プログラムコードを記憶するように構成され得る。実行可能プログラムコードは命令を含む。プロセッサ１１０は、モバイルホン１００の様々な機能アプリケーション、およびデータ処理を実行するために、内部メモリ１２１内に記憶された命令を動作させる。内部メモリ１２１は、プログラム記憶領域と、データ記憶領域とを含み得る。プログラム記憶領域は、オペレーティングシステム、および少なくとも１つの機能（例えば、サウンド再生機能、または画像再生機能）によって必要とされるアプリケーションなどを記憶し得る。データ記憶領域は、モバイルホン１００の使用中に作成されたデータ（例えば、オーディオデータ、またはアドレスブック）などを記憶し得る。加えて、内部メモリ１２１は、高速ランダムアクセスメモリを含み得、または不揮発性メモリ、例えば、少なくとも１つの磁気ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリ、もしくはユニバーサルフラッシュストレージ（ｕｎｉｖｅｒｓａｌ ｆｌａｓｈ ｓｔｏｒａｇｅ，ＵＦＳ）を含み得る。

【0132】

モバイルホン１００は、オーディオモジュール１７０、スピーカ１７０Ａ、受信機１７０Ｂ、マイクロホン１７０Ｃ、ヘッドセットジャック１７０Ｄ、およびアプリケーションプロセッサなどを使用することによって、音楽再生または記録などのオーディオ機能を実施し得る。

【0133】

オーディオモジュール１７０は、デジタルオーディオ情報を出力のためにアナログオーディオ信号に変換するように構成され、アナログオーディオ入力を、デジタルオーディオ信号に変換するようにも構成される。オーディオモジュール１７０は、オーディオ信号をエンコードおよびデコードするようにさらに構成され得る。いくつかの実施形態においては、オーディオモジュール１７０は、プロセッサ１１０内に配置され得、またはオーディオモジュール１７０のいくつかの機能モジュールは、プロセッサ１１０内に配置される。

【0134】

「ホーン」とも呼ばれるスピーカ１７０Ａは、オーディオ電気信号を音声信号に変換するように構成される。モバイルホン１００は、スピーカ１７０Ａを通して音楽を聴き、またはハンズフリー通話に応答するために使用し得る。

【0135】

「イヤホン」とも呼ばれる受信機１７０Ｂは、オーディオ電気信号を音声信号に変換するように構成される。モバイルホン１００を使用することによって、呼が応答され、または声情報が受信されたとき、受信機１７０Ｂは声を聞くために人間の耳の近くに置かれ得る。

【0136】

「マイク」または「ｍｉｃ」とも呼ばれるマイクロホン１７０Ｃは、音声信号を電気信号に変換するように構成される。通話を行う、または声情報を送るとき、ユーザは、マイクロホン１７０Ｃの近くで、ユーザの口を動かすことによって音声を出して、音声信号をマイクロホン１７０Ｃに入力し得る。少なくとも１つのマイクロホン１７０Ｃがモバイルホン１００内に配置され得る。他のいくつかの実施形態においては、音声信号を収集し、さらにノイズリダクション機能を実施するために、２つのマイクロホン１７０Ｃがモバイルホン１００内に配置され得る。他のいくつかの実施形態においては、音声信号を収集し、ノイズを低減させ、さらに音源を識別し、指向性記録機能を実施するためなどに、３つ、４つ、またはそれよりも多いマイクロホン１７０Ｃが、代替として、モバイルホン１００内に配置され得る。

【0137】

ヘッドセットジャック１７０Ｄは、有線ヘッドセットに接続するように構成される。ヘッドセットジャック１７０Ｄは、ＵＳＢインターフェース１３０、または３．５ｍｍオープンモバイル端末プラットフォーム（ｏｐｅｎ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｐｌａｔｆｏｒｍ，ＯＭＴＰ）規格インターフェース、もしくは米国セルラ通信工業会（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ＵＳＡ，ＣＴＩＡ）規格インターフェースであり得る。

【0138】

圧力センサ１８０Ａは、圧力信号を感知するように構成され、圧力信号を電気信号に変換し得る。いくつかの実施形態においては、圧力センサ１８０Ａはディスプレイ１９４上に配置され得る。抵抗型圧力センサ、誘導型圧力センサ、および静電容量型圧力センサなど、複数のタイプの圧力センサ１８０Ａが存在する。静電容量型圧力センサは、導電性材料で作られた、少なくとも２つの平行なプレートを含み得る。力が圧力センサ１８０Ａに加えられたとき、電極間の静電容量が変化する。モバイルホン１００は、静電容量変化に基づいて、圧力強度を決定する。ディスプレイ１９４に対して、タッチ操作が実行されたとき、モバイルホン１００は、圧力センサ１８０Ａを使用することによって、タッチ操作の強さを検出する。モバイルホン１００は、圧力センサ１８０Ａの検出信号に基づいて、タッチ位置も計算し得る。いくつかの実施形態においては、同じタッチ位置において実行されたが、異なるタッチ操作強さを有するタッチ操作は、異なる動作命令に対応し得る。例えば、タッチ操作強さが第１の圧力しきい値未満であるタッチ操作が、メッセージアイコン上において実行されたとき、ＳＭＳメッセージを閲覧するための命令が実行される。タッチ操作強さが第１の圧力しきい値以上であるタッチ操作がメッセージアイコン上において実行されたとき、ＳＭＳメッセージを作成するための命令が実行される。

【0139】

ジャイロセンサ１８０Ｂは、モバイルホン１００の運動姿勢を決定するように構成され得る。いくつかの実施形態においては、ジャイロセンサ１８０Ｂは、３つの軸（すなわち、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸）の周りのモバイルホン１００の角速度を決定するために使用され得る。ジャイロセンサ１８０Ｂは、撮影中、画像安定化を実施するように構成され得る。例えば、シャッタが押されたとき、ジャイロセンサ１８０Ｂはモバイルホン１００が小刻みに動く角度を検出し、角度に基づいた計算を通してレンズモジュールが補正する必要がある距離を取得し、画像安定化を実施するために、レンズがモバイルホン１００の小刻みの動きを、逆の動きを通して打ち消すことを可能にする。ジャイロセンサ１８０Ｂは、ナビゲーションシナリオ、および動き感知ゲームシナリオにおいて、さらに使用され得る。

【0140】

気圧センサ１８０Ｃは、気圧を測定するように構成される。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、測位およびナビゲーションを支援するために、気圧センサ１８０Ｃによって測定された大気圧の値に基づいて高度を計算する。

【0141】

磁気センサ１８０Ｄは、ホール効果センサを含む。モバイルホン１００は、磁気センサ１８０Ｄを使用することによってフリップカバーの開閉を検出し得る。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００が折り畳み式ホンであるとき、モバイルホン１００は、磁気センサ１８０Ｄを使用することによってフリップカバーの開閉を検出し得る。さらに、フリップカバーを開いたときの自動アンロックなどの特徴は、フリップカバーの検出された開閉状態に基づいて設定される。

【0142】

加速度センサ１８０Ｅは、様々な方向（通常は３軸上）におけるモバイルホン１００の加速度の大きさを検出し得る。モバイルホン１００が静止しているとき、重力の値および方向が検出され得る。加速度センサ１８０Ｅは、電子デバイスの姿勢を識別するようにさらに構成され得、横向きモードと縦向きモードとの間の切り替え、または歩数計などのアプリケーションにおいて使用される。

【0143】

距離センサ１８０Ｆは距離を測定するように構成される。モバイルホン１００は赤外線またはレーザを通して距離を測定し得る。いくつかの実施形態においては、撮影シナリオにおいて、モバイルホン１００は、迅速な焦点合わせを実施するために、距離センサ１８０Ｆを使用することによって距離を測定し得る。

【0144】

光近接センサ１８０Ｇは、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）と、フォトダイオードなどの光学検出器とを含み得る。発光ダイオードは、赤外線発光ダイオードであり得る。モバイルホン１００は、発光ダイオードを使用することによって、赤外光を放射し得る。モバイルホン１００は、フォトダイオードを使用することによって、近くの物体からの反射赤外光を検出する。十分な反射光が検出されたとき、モバイルホン１００の近くに物体が存在すると決定され得る。不十分な反射光しか検出されないとき、モバイルホン１００は、モバイルホン１００の近くに物体が存在しないと決定し得る。モバイルホン１００は、電力を節約するために、自動画面オフが実施されるように、ユーザが会話のためにモバイルホン１００を耳の近くに置いたことを、光近接センサ１８０Ｇを使用することによって検出し得る。光近接センサ１８０Ｇは、画面を自動的にアンロックまたはロックするために、レザーケースモードまたはポケットモードにおいても使用され得る。

【0145】

環境光センサ１８０Ｌは、環境光輝度を感知するように構成される。モバイルホン１００は、環境光の感知された輝度に基づいてディスプレイ１９４の輝度を適応的に調整し得る。環境光センサ１８０Ｌは、撮影中にホワイトバランスを自動的に調整するようにさらに構成され得る。環境光センサ１８０Ｌは、モバイルホン１００がポケット内にあるかどうかを検出するために、光近接センサ１８０Ｇとさらに協働し得、それによって偶発的なタッチを防止する。

【0146】

指紋センサ１８０Ｈは、指紋を収集するように構成される。モバイルホン１００は、指紋ベースのアンロック、アプリケーションロックアクセス、指紋ベースの撮影、および指紋ベースの通話応答などを実施するために、収集された指紋の特徴を使用し得る。

【0147】

温度センサ１８０Ｊは温度を検出するように構成される。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、温度センサ１８０Ｊによって検出された温度を使用することによって、温度処理ポリシを実行する。例えば、温度センサ１８０Ｊによって報告された温度がしきい値を超えたとき、モバイルホン１００は、電力消費を低減させ、熱保護を実施するために、温度センサ１８０Ｊの近くのプロセッサの稼働を低減させる。他のいくつかの実施形態においては、温度が別のしきい値よりも低いとき、低い温度によって引き起こされるモバイルホン１００の異常なシャットダウンを回避するために、モバイルホン１００はバッテリ１４２を加熱する。他のいくつかの実施形態においては、温度がさらに別のしきい値よりも低いとき、低い温度によって引き起こされる異常なシャットダウンを回避するために、モバイルホン１００はバッテリ１４２の出力電圧を上げる。

【0148】

タッチセンサ１８０Ｋは「タッチパネル」とも呼ばれる。タッチセンサ１８０Ｋはディスプレイ１９４上に配置され得、タッチセンサ１８０Ｋとディスプレイ１９４は「タッチスクリーン」とも呼ばれるタッチスクリーンを形成する。タッチセンサ１８０Ｋは、タッチセンサ上またはその近くで実行されたタッチ操作を検出するように構成される。タッチセンサは、タッチイベントのタイプを決定するために、検出されたタッチ操作をアプリケーションプロセッサに転送する。タッチ操作に関連する視覚的な出力は、ディスプレイ１９４上において提供され得る。他のいくつかの実施形態においては、タッチセンサ１８０Ｋは、代替として、モバイルホン１００の表面上に配置され得、ディスプレイ１９４のそれとは異なる位置にある。

【0149】

骨伝導センサ１８０Ｍは、振動信号を取得し得る。いくつかの実施形態においては、骨伝導センサ１８０Ｍは、人間の声帯部の振動骨の振動信号を取得し得る。骨伝導センサ１８０Ｍは、人間の脈拍に接触し、血圧の拍動信号を受け取り得る。いくつかの実施形態においては、骨伝導センサ１８０Ｍは、代替として、骨伝導ヘッドセットを形成するために、ヘッドセット内に配置され得る。オーディオモジュール１７０は、声機能を実施するために、発声部の振動骨についてのものであり、骨伝導センサ１８０Ｍによって取得された振動信号に基づいた解析を通して声信号を取得し得る。アプリケーションプロセッサは、心拍検出機能を実施するために、骨伝導センサ１８０Ｍによって取得された血圧拍動信号に基づいて心拍情報を解析し得る。

【0150】

ボタン１９０は、電源ボタン、および音量ボタンなどを含む。ボタン１９０は、機械的ボタンであり得、またはタッチセンシティブボタンであり得る。モバイルホン１００はボタン入力を受け取り、モバイルホン１００のユーザ設定および機能制御に関連するボタン信号入力を生成し得る。

【0151】

モータ１９１は振動プロンプトを生成し得る。モータ１９１は、着呼振動プロンプト、またはタッチ振動フィードバックを提供するように構成され得る。例えば、異なるアプリケーション（例えば、写真撮影、およびオーディオ再生）に対して実行されるタッチ操作は、異なる振動フィードバック効果に対応し得る。モータ１９１は、ディスプレイ１９４の異なる領域上において実行されるタッチ操作に対する、異なる振動フィードバック効果にも対応し得る。異なるアプリケーションシナリオ（例えば、時刻リマインダ、情報受け取り、アラーム時計、およびゲーム）も、異なる振動フィードバック効果に対応し得る。タッチ振動フィードバック効果は、さらにカスタマイズされ得る。

【0152】

インジケータ１９２はインジケータであり得、充電ステータスおよび電力変化を示すように構成され得、またはメッセージ、不在着信、および通知などを示すように構成され得る。

【0153】

ＳＩＭカードインターフェース１９５は、ＳＩＭカードに接続するように構成される。ＳＩＭカードは、モバイルホン１００との接触、またはモバイルホン１００からの分離を実施するために、ＳＩＭカードインターフェース１９５に挿入され、またはＳＩＭカードインターフェース１９５から引き抜かれ得る。モバイルホン１００は、１つまたはＮ個のＳＩＭカードインターフェースをサポートしてよく、Ｎは１よりも大きい正の整数である。ＳＩＭカードインターフェース１９５は、ナノＳＩＭカード、マイクロＳＩＭカード、およびＳＩＭカードなどをサポートすることができる。複数のカードが同じＳＩＭカードインターフェース１９５に同時に挿入されてよい。複数のカードは同じタイプであってよく、または異なるタイプであってよい。ＳＩＭカードインターフェース１９５は、異なるタイプのＳＩＭカードと互換性があり得る。ＳＩＭカードインターフェース１９５は、外部メモリカードとも互換性があり得る。モバイルホン１００は、通話およびデータ通信などの機能を実施するために、ＳＩＭカードを使用することによって、ネットワークと対話する。いくつかの実施形態においては、モバイルホン１００は、ｅＳＩＭ、すなわち、埋め込み型ＳＩＭカードを使用する。ｅＳＩＭカードは、モバイルホン１００に埋め込まれ得、モバイルホン１００から分離されることができない。

【0154】

本出願の実施形態においては、端末デバイス（例えば、モバイルホン）は、本出願のこの実施形態におけるいくつかまたはすべてのステップを実行し得ることを理解することができる。これらのステップまたは動作は例にすぎない。本出願の実施形態においては、別の動作、または様々な動作の変形が実行されてよい。加えて、ステップは本出願の実施形態において提示された順序とは異なる順序で実行されてよく、本出願の実施形態におけるすべての動作が、必ずしも実行されるわけではない。本出願の実施形態は、別々に実施されてよく、または任意の組み合わせで実施されてよい。これは本出願においては限定されない。

【0155】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの音質を改善するために、スピーカの入力信号に対して信号補償が実行され得、またはスピーカの音質を改善するために、スピーカに対して変位保護が実行され得、またはスピーカの音質を改善するために、スピーカに対して変位保護が実行され得、スピーカの入力信号に対して信号補償が実行され得る。

【0156】

以下では、本出願の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法について詳細に説明する。

【0157】

図２に示されように、スピーカの音質を改善するために、スピーカの入力信号に対して非線形補償が実行されるとき、本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、Ｓ１０１からＳ１０３を含み得る。

【0158】

Ｓ１０１：スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行する。

【0159】

第２の非線形パラメータはスピーカにおいて事前構成された非線形パラメータであり、スピーカの直流抵抗はスピーカのコイルの直流抵抗である。

【0160】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、第２の非線形パラメータは、スピーカの第１の非線形パラメータを調整することによって取得され得、第１の非線形パラメータは、（スピーカが製造され、使用されていない状態と理解されることができる）元の状態におけるスピーカの非線形パラメータである。スピーカの納入前に、スピーカの第１の非線形パラメータが最初に調整され、スピーカのパラメータが第１の非線形パラメータから第２の非線形パラメータに調整され、その後、スピーカが納入され使用される。

【0161】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形パラメータ（例えば、第１の非線形パラメータ、第２の非線形パラメータ、および第３の非線形パラメータ）は、スピーカの力係数、機械的剛性、インダクタンス、およびダンピングのうちの少なくとも１つを含む。

【0162】

任意選択で、図２を参照すると、図３に示されるように、Ｓ１０１は、Ｓ１０１１およびＳ１０１２を使用することによって具体的に実施され得る。

【0163】

Ｓ１０１１：スピーカの直流抵抗に基づいてスピーカのコイルの温度を決定する。

【0164】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの直流抵抗と、現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度とを取得するために、スピーカの出力信号、第２の非線形パラメータ、およびスピーカの線形パラメータがスピーカモデルに入力される。現在の瞬間に存在する電流、変位、および速度は、入力信号における次の信号に対して信号補償を実行するために使用される。

【0165】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、スピーカモデルは従来技術におけるモデルであり得る。詳細が本出願のこの実施形態において説明されることはない。

【0166】

本出願の実施形態においては、スピーカの（ボイスコイルの温度と呼ばれることもある）コイルの温度と、スピーカのコイルの直流抵抗との間の関係は、以下の通りである。

【0167】

【数4】

【0168】

ここで、Ｔはスピーカのコイルの温度であり、Ｒはスピーカのコイルの直流抵抗であり、ηは温度上昇係数であり、Ｒ₀は較正温度に対応する、コイルの直流抵抗であり、ボイスコイルの温度は、通常、摂氏２５度に較正される。

【0169】

スピーカの直流抵抗が取得された後、スピーカのコイルの温度が上述の式に基づいて取得され得る。

【0170】

Ｓ１０１２：第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカのコイルの温度に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行する。

【0171】

非線形パラメータ、例えば、第２の非線形パラメータのうちの非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）が、第３の非線形パラメータを取得するために、第２の非線形パラメータに対して補間を実行する処理を説明するための例として使用される。

【0172】

最初に、スピーカのコイルの温度が異なる温度値を有するときに存在する非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の特性曲線が取得される。Ｋｍｓ（ｘ）の特性曲線は、スピーカの剛性係数とスピーカの変位との間の関係を反映した曲線である。例えば、摂氏１０度から摂氏５５度までの１０個のＫｍｓ（ｘ）の特性曲線が摂氏５度の間隔で取得され、１０個の特性曲線のデータが記憶される。

【0173】

第２に、目標特性曲線（目標特性曲線は、第３の非線形パラメータの特性曲線の推定結果と理解され得る）を取得するために、スピーカのコイルの温度、温度しきい値１、および温度しきい値２に基づいて非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の特性曲線に対して線形補間が実行される。温度しきい値２は、温度しきい値１よりも大きく、第３の非線形パラメータは、スピーカのコイルの現在の温度に対応する非線形パラメータとして理解され得る。

【0174】

例えば、スピーカのコイルの温度はＴと表記され、温度しきい値１はＴ_minと表記され、温度しきい値２はＴ_maxと表記される。

【0175】

Ｔ＜Ｔ_minである場合、Ｔ_minに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0176】

Ｔ＞Ｔ_maxである場合、Ｔ_maxに対応する特性曲線が目標特性曲線として使用される。

【0177】

Ｔ_min≦Ｔ≦Ｔ_maxである場合、目標特性曲線を生成するために、スピーカのコイルの温度に基づいて、Ｔ_minに対応する特性曲線と、Ｔ_maxに対応する特性曲線とに対して、線形補間が実行される。

【0178】

最後に、目標特性曲線に対応する多項式の各係数を取得するために、目標特性曲線に対して、多項式フィッティングが実行される。各係数は、非線形パラメータと１対１の対応にある。したがって、第３の非線形パラメータは、多項式の各係数に基づいて、決定され得る。

【0179】

例えば、非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）については、フィッティングを通して取得される２項式は、
ｆ（ｘ）＝ａ₀＋ａ₁ｘ＋ａ₂ｘ²＋ａ₃ｘ³＋ａ₄ｘ⁴
であることが仮定される。

【0180】

ここで、係数ａ₁は、非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の１次係数に対応し、係数ａ₂は非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の２次係数に対応し、係数ａ ₃ は非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の３次係数に対応し、係数ａ₄は非線形パラメータＫｍｓ（ｘ）の４次係数に対応する。

【0181】

第３の非線形パラメータにおける別のタイプのパラメータ、例えば、Ｒｍ（ｖ）も、線形補間方法と同様の方法を使用することによって取得され得る。詳細が本明細書のこの実施形態において説明されることはない。

【0182】

任意選択で、非線形パラメータの特性曲線は、表の形式のデータであってよく、または別の形式のデータもしくはファイルであってよい。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0183】

スピーカの非線形パラメータは、リアルタイムに変化し得る。例えば、非線形パラメータは、スピーカのボイスコイルの温度に伴って変化する。本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形抵抗（すなわち、第３の非線形抵抗）をリアルタイムに取得するために、スピーカの現在の直流抵抗に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間が実行される。第３の非線形パラメータは高い精度を有する。

【0184】

スピーカの非線形パラメータは、スピーカの変位にも伴って変化し得ることが理解されるべきである。本出願のこの実施形態においては、スピーカの直流抵抗に基づいて、スピーカの変位を決定するために、同様の線形補間方法が使用され得、その後、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの変位に基づいてスピーカの第２の非線形パラメータに対して補間が実行される。このケースにおいては、Ｓ１０１２と異なり、第２の非線形パラメータの特性曲線は、異なる変位に対応する特性曲線である。

【0185】

Ｓ１０２：補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行する。

【0186】

具体的には、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償を実行することは、補償された第１の入力信号を取得するために、第１の入力信号、第３の非線形パラメータ、スピーカの線形パラメータ、ならびに以前の瞬間に取得された電流、変位、および速度を、信号補償モデルに入力することを含む。

【0187】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの決定された第３の非線形パラメータは、高い精度を有する。したがって、良好な信号補償効果が存在し、入力信号に対する非線形パラメータの影響が効果的に低減させられることができるように、第３の非線形パラメータに基づいて、第１の入力信号に対して、信号補償が実行される。

【0188】

Ｓ１０３：スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングを実行する。

【0189】

本出願のこの実施形態においては、補償された第１の入力信号は第１の信号と表記され、補償された第１の入力信号のフィルタリング処理はＡ１からＡ５を含む。

【0190】

Ａ１：第２の信号を取得するために、ウェーブトラップを使用することによって、第１の信号に対してフィルタリングを実行する。

【0191】

任意選択で、ウェーブトラップの関数式は、以下の通りであり得る。

【0192】

Ｈ_Z（Ｚ）＝（ａ₁＋ａ₂ｚ^-1＋ａ₃ｚ^-2）／（ｂ₁＋ｂ₂ｚ^-1＋ｂ₃ｚ^-2）

【0193】

ここで、ａ₁、ａ₂、ａ₃、ｂ₁、ｂ₂、ｂ₃は、ウェーブトラップのフィルタリング係数である。

【0194】

ａ₁＝０．５＊（１＋μ）、ａ₂＝－β＊（１＋μ）、ａ₃＝０．５＊（１＋μ）
ｂ₁＝１、ｂ₂＝－β＊（１＋μ）、ｂ₃＝μ
である。

【0195】

ここで、β＝ｃｏｓｗ₀、

【0196】

【数5】

【0197】

、

【0198】

【数6】

【0199】

である。

【0200】

ここで、ｆ₀はスピーカの共振周波数であり、ｆ_sはサンプリング周波数であり、Ｂ_wはデジタル帯域幅係数である。

【0201】

Ａ２：第３の信号を取得するために、第１の信号と第２の信号との間の差を計算する。

【0202】

Ａ３：第４の信号を取得するために、第３の信号をフィルタリングゲインによって乗算する。

【0203】

フィルタリングゲインは、補償された第１の入力信号に対して、フィルタリングを実行するために使用される。

【0204】

Ａ４：第５の信号を取得するために、第１の信号と第４の信号との間の差を計算し、第５の信号をスピーカの出力信号として使用する。

【0205】

本出願のこの実施形態においては、出力信号の歪みがさらに低減させられ、スピーカの音質が効果的に改善されることができるように、スピーカの振動板についてのものであり共振周波数の近くに存在する速度を調整するために、第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。

【0206】

本出願のこの実施形態においては、入力信号に基づいて、フィルタリングゲインが生成され得る。具体的には、フィルタリングゲインを生成することはＳ１およびＳ２を含み得る。

【0207】

Ｓ１：現在のフレームにおける絶対電圧値の最大値を決定する。

【0208】

第１の入力信号は、複数の信号フレームを含み、各信号フレームは複数の入力電圧を含み、複数の入力電圧のうちの最大絶対値を有する電圧が、現在のフレームにおける絶対電圧値の最大値であることが理解されるべきである。

【0209】

Ｓ２：絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定する。

【0210】

本出願のこの実施形態においては、絶対電圧値の最大値はＵ_maxと表記され、フィルタリングゲインはαと表記され、絶対電圧値の最大値に基づいてフィルタリングゲインを決定することは以下を含む。

【0211】

Ｕ_max＜Ｕ_lowlimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smoothであり、ここで、
Ｕ_lowlimitは電圧制御下限であり、α_bufferは以前のフレームに対応するフィルタリングゲインであり、α_smoothはフィルタリングゲインの平滑化係数であり、＊は畳み込みを表し、
Ｕ _lowlimit ≦Ｕ_max≦Ｕ _uplimit であるとき、

【0212】

【数7】

【0213】

であり、ここで、
Ｕ_uplimitは電圧制御上限であり、α_uplimitはフィルタリングゲインの制御上限であり、α_lowlimitはフィルタリングゲインの制御下限であり、または
Ｕ_max＞Ｕ_uplimitであるとき、
α＝α_buffer＊α_smooth＋α_uplimit＊（１－α_smooth）である。

【0214】

したがって、スピーカの第１の入力信号に対して実行される非線形補償が完了し、スピーカの出力信号が出力のために取得される。図４は、信号補償を通してスピーカの音質を改善するための方法のフローブロック図である。

【0215】

任意選択で、本出願の実施形態においては、スピーカの第２の非線形パラメータを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいてスピーカの第１の非線形パラメータが調整され得る。具体的には、図５に示されるように、スピーカの第１の非線形パラメータが、Ｓ２０１からＳ２０４をサイクリックに実行することによって調整される。

【0216】

Ｓ２０１：スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号を取得する。

【0217】

本出願のこの実施形態においては、入力信号について、スピーカによって出力された音響信号、またはスピーカの変位信号が収集され得る。任意選択で、入力信号は、スイープ信号またはチャープ信号であり得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0218】

スピーカの入力信号Ｕ_in（ｎ）について、信号Ｕ_in（ｎ）、以前の瞬間に取得された非線形パラメータＰｎ（ｔ_n-1）、線形パラメータＰｉ（ｔ_n-1）、ならびに以前の瞬間に取得された電流ｉ（ｎ－１）、変位ｘ（ｎ－１）、および速度ｖ（ｎ－１）が、出力信号に対応する音響信号または変位信号を収集するために、出力信号Ｕ_out（ｎ）を取得するために、非線形補償モデルに入力される。

【0219】

以前の瞬間に取得された電流ｉ（ｎ－１）、変位ｘ（ｎ－１）、および速度ｖ（ｎ－１）は、以前の瞬間に存在した出力信号Ｕ_out（ｎ－１）を、スピーカモデルに、フィードバックすることによって取得される。具体的には、電流ｉ（ｎ－１）、変位ｘ（ｎ－１）、および速度ｖ（ｎ－１）を取得するために、以前の瞬間に存在した出力信号Ｕ_out（ｎ－１）、以前の瞬間に取得された非線形パラメータＰｎ（ｔ_n-1）、および線形パラメータＰｉ（ｔ_n-1）が、スピーカモデルに入力される。

【0220】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、スピーカモデルは既存のスピーカモデルであってよく、スピーカモデルが本明細書において詳細に説明されることはない。

【0221】

Ｓ２０２：スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータから、目標の調整されるパラメータを決定する。

【0222】

具体的には、Ｓ２０２は、Ｓ２０２１からＳ２０２３を使用することによって、実施され得る。

【0223】

Ｓ２０２１：高調波歪みを取得するために、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に対してフーリエ変換を実行する。

【0224】

音響信号または変位信号のフーリエ変換結果は、Ｎ次高調波歪みを含み得る。本出願のこの実施形態においては、スピーカの非線形パラメータは音響信号または変位信号のフーリエ変換結果における各次数の高調波歪みと１対１の対応にある。表１は、非線形パラメータと高調波歪みとの間の対応の例を示している。

【0225】

【表1】

【0226】

Ｓ２０２２：高調波歪みに基づいてスピーカの第１の非線形パラメータから候補の調整されるパラメータを決定する。

【0227】

本出願のこの実施形態においては、信号補償が入力信号に対して実行された後に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第１の高調波歪みと呼ばれ、補償が入力信号に対して実行される前に収集された、音響信号または変位信号に対応する、フーリエ変換結果における高調波歪みは、第２の高調波歪みと呼ばれる。したがって、スピーカの第１の非線形パラメータから候補の調整されるパラメータを決定することは、第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定することを含み得る。第１の高調波歪みと、第２の高調波歪みとに基づいて、候補の調整されるパラメータを決定することは、具体的には以下のステップを含む。

【0228】

ステップ１：第２の高調波歪みにおける各次数の高調波歪みの、第１の高調波歪みにおける対応する各次数の高調波歪みに対する比を決定する。

【0229】

例えば、第１の高調波歪みは２次高調波歪みから５次高調波歪みを含み、同様に、第２の高調波歪みも２次高調波歪みから５次高調波歪みを含むことが仮定される。第２の高調波歪みにおける２次高調波歪みの、第１の高調波歪みにおける２次高調波歪みに対する比が計算され、比１として記録され、比２、比３、比４も同様に取得される。表２は、非線形パラメータと、各次数の高調波歪みと、各次数の高調波歪みの比との間の対応の例を示している。

【0230】

【表2】

【0231】

ステップ２：高調波歪みについてのものであり、事前設定されたしきい値よりも大きい、各比に対応する非線形パラメータを、候補の調整されるパラメータとして決定する。

【0232】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、事前設定されたしきい値は、実際の使用要件に基づいて決定され得、各次数の高調波歪みは、同じまたは異なる事前設定されたしきい値に対応し得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0233】

例えば、２次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値１と表記され、３次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値２と表記され、４次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値３と表記され、５次高調波に対応するしきい値は事前設定されたしきい値４と表記されることが仮定される。２次高調波歪みの比が事前設定されたしきい値１よりも大きく、４次高調波歪みの比が事前設定されたしきい値３よりも大きいとき、ＢＬ（ｘ）の１次係数、Ｋｍｓ（ｘ）の１次係数、ＢＬ（ｘ）の３次係数、およびＫｍｓ（ｘ）の３次係数が、候補の調整されるパラメータとして決定され得る。

【0234】

Ｓ２０２３：候補の調整されるパラメータから、目標の調整されるパラメータを決定する。

【0235】

本出願のこの実施形態においては、候補の調整されるパラメータが決定された後、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差が取得され、候補の調整されるパラメータのうちの各非線形パラメータの収束誤差が各非線形パラメータに対応する事前設定された誤差しきい値と比較され、候補の調整されるパラメータのうちの、収束誤差が誤差しきい値よりも大きい各非線形パラメータが、目標の調整されるパラメータとして決定される。

【0236】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、事前設定された誤差しきい値は、実際の使用要件に基づいて決定され得、各非線形パラメータは、同じまたは異なる事前設定された誤差しきい値に対応し得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0237】

例えば、ステップ２における例を参照すると、決定された候補の調整されるパラメータは、ＢＬ（ｘ）の１次係数、Ｋｍｓ（ｘ）の１次係数、ＢＬ（ｘ）の３次係数、およびＫｍｓ（ｘ）の３次係数である。ＢＬ（ｘ）の１次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値１と表記され、Ｋｍｓ（ｘ）の１次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値２と表記され、ＢＬ（ｘ）の３次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値３と表記され、Ｋｍｓ（ｘ）の３次係数に対応する事前設定された誤差しきい値は、事前設定された誤差しきい値４と表記される。ＢＬ（ｘ）の１次係数の収束誤差は、事前設定された誤差しきい値１よりも大きく、Ｋｍｓ（ｘ）の３次係数の収束誤差は、事前設定された誤差しきい値４よりも大きい。したがって、ＢＬ（ｘ）の１次係数、およびＫｍｓ（ｘ）の３次係数が目標の調整されるパラメータとして決定され、別の非線形パラメータは調整される必要はない。

【0238】

Ｓ２０３：調整された第１の非線形パラメータを取得するために、目標方向と、目標ステップとに基づいて、スピーカの第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータを較正する。

【0239】

本出願のこの実施形態においては、目標方向は、順方向と、逆方向とを含み得る。順方向は、非線形パラメータが増加させられる方向と定義され得、逆方向は、非線形パラメータが減少させられる方向と定義され得る。目標方向は、実際の要件に基づいて具体的に定義され得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0240】

目標ステップは、非線形パラメータの調整（増加または減少）の大きさを表し、目標ステップは、順方向に対応する目標ステップと、逆方向に対応する目標ステップとを含み得る。

【0241】

任意選択で、順方向に対応する目標ステップは、逆方向に対応する目標ステップと同じであってよく、または異なっていてよい。これは、本出願のこの実施形態においては特に限定されない。例えば、非線形パラメータは、順方向において調整され、対応する目標ステップは、５％に設定され、非線形パラメータは、逆方向において調整され、対応するステップは、１０％に設定される。

【0242】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、第１の非線形パラメータが複数の非線形パラメータを含むとき、異なる非線形パラメータは、同じ目標ステップ、または異なる目標ステップに対応し得る。これは、本出願のこの実施形態において特に限定されない。例えば、非線形パラメータは、ＢＬ（ｘ）と、Ｋｍｓ（ｘ）と、Ｌｅ（ｘ）とを含むことが仮定される。表３は、各非線形パラメータに対応する目標ステップの例を示している。

【0243】

【表3】

【0244】

第１の非線形パラメータのうちの目標の調整されるパラメータが調整された後、調整された第１の非線形パラメータが取得されることが理解されるべきである。さらに、以降のサイクルにおける対応するステップのために、更新された収束誤差が使用されるように、第１の非線形パラメータの収束誤差が調整された第１の非線形パラメータに基づいて更新される。

【0245】

Ｓ２０４：スピーカの出力信号を取得するために、調整された第１の非線形パラメータに基づいてスピーカの入力信号に対して信号補償を実行する。

【0246】

スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの入力信号に対して信号補償が実行された後、Ｓ２０１が実行されることが理解されることができる。具体的には、出力信号について、スピーカの音響信号または変位信号が取得される。図６は、スピーカのパラメータを調整するための方法のフローブロック図である。

【0247】

調整された第１の非線形パラメータを取得するために、第１の非線形パラメータが調整される。したがって、スピーカの第１の非線形パラメータの値は、調整された第１の非線形パラメータの値に更新される（言い換えると、調整前に存在した第１の非線形パラメータの値を置換するために、調整された非線形パラメータの値が使用される）。その後、スピーカの音響信号またはスピーカの変位信号に基づいて、第１の非線形パラメータから目標の調整されるパラメータが決定される（ここにおける第１の非線形パラメータは、更新された第１の非線形パラメータである）。具体的な処理については上述の実施形態における関連する説明を参照されたい。詳細がここで再び説明されることはない。

【0248】

結論として、Ｓ２０１からＳ２０４は、サイクリックに実行され、最後のサイクルにおいて取得された、調整された第１の非線形パラメータが第２の非線形パラメータとして使用される。

【0249】

任意選択で、本出願の実施形態においては、第１の非線形パラメータは、測定を通して取得される。具体的には、スピーカの第１の非線形パラメータを取得するために、Ｓ３０１からＳ３０５がサイクリックに実行され得る。

【0250】

Ｓ３０１：スピーカの予測される電圧を取得するために、入力電流、非線形パラメータ、および線形パラメータを、集中ラウドスピーカモデルに入力する。

【0251】

本出願のこの実施形態においては、入力電流は入力信号の駆動作用の下でスピーカによって発生させられた電流であり、入力信号は入力電圧である。説明を容易にするために、以下の実施形態においては、入力電圧は実際の電圧と呼ばれる。

【0252】

第１のサイクルにおいて、Ｓ３０１における非線形パラメータおよび線形パラメータは初期化されたパラメータであり、任意選択で、ランダムに初期化された非線形パラメータおよび線形パラメータであってよいことが理解されるべきである。後続のサイクルのＳ３０１における非線形パラメータおよび線形パラメータは、以前のサイクルにおいて取得された非線形パラメータおよび線形パラメータである。

【0253】

Ｓ３０２：実際の電圧と、予測される電圧とに基づいて、誤差信号を取得する。

【0254】

誤差信号は、実際の電圧と予測される電圧との間の差である。

【0255】

Ｓ３０３：スピーカの線形パラメータを取得するために、誤差信号と、入力電流とを、線形パラメータ識別モデルに入力する。

【0256】

Ｓ３０４：非相関化された誤差信号を取得するために、誤差信号を非相関化する。

【0257】

本出願のこの実施形態においては、誤差信号を非相関化することは、誤差信号から線形信号を除去することである。任意選択で、誤差信号は、従来技術における（非相関化モデルを使用することによる）非相関化方法で、非相関化され得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0258】

Ｓ３０５：スピーカの非線形パラメータを取得するために、非相関化された誤差信号と、入力電流とを、非線形パラメータ識別モデルに入力する。

【0259】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、集中スピーカモデル、線形パラメータ識別モデル、および非線形パラメータ識別モデルは、すべて、従来技術で提供されるモデルであり得る。これは、本出願のこの実施形態において限定されない。

【0260】

現在のサイクルに対応する線形パラメータがＳ３０４において取得され、現在のサイクルに対応する非線形パラメータがＳ３０５において取得され、その後、予測される電圧を取得するために、次の入力電流、現在のサイクルにおいて取得された線形パラメータ、および現在のサイクルにおいて取得された非線形パラメータが集中スピーカモデルに入力されることが理解されるべきである。言い換えると、最終的な線形パラメータおよび非線形パラメータを取得するために、サイクルの事前設定された数量が到達されるまで、Ｓ３０１からＳ３０５が実行され続け、または事前設定された許容誤差が取得されるまで、非線形パラメータおよび線形パラメータが収束し、最終的に取得された非線形パラメータが第１の非線形パラメータとして使用される。

【0261】

非線形パラメータの収束誤差を取得するために、Ｓ３０１からＳ３０５が、サイクリックに実行されることが留意されるべきである。非線形パラメータの収束誤差は、非線形パラメータのうちの各パラメータに対応する収束誤差を含むことが理解されるべきである。

【0262】

本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法においては、スピーカの第３の非線形パラメータを取得するために、スピーカの直流抵抗に基づいて、スピーカの第２の非線形パラメータに対して、補間が実行され得、補償された第１の入力信号を取得するために、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対して信号補償が実行され、スピーカの出力信号を取得するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。第３の非線形パラメータは、スピーカの直流抵抗に基づいて第２の非線形パラメータに対して補間を実行することによって、取得される。非線形パラメータ（すなわち、第３の非線形パラメータ）は、スピーカの現在の作動状態に対応する非線形パラメータであり、言い換えると、リアルタイム非線形パラメータである。非線形パラメータは、高い精度を有する。したがって、信号補償は、第３の非線形パラメータに基づいてスピーカの第１の入力信号に対してより効果的に実行されることができ、信号歪みをさらに低減するために、補償された第１の入力信号に対してフィルタリングが実行される。このようにして、スピーカの音質はより効果的に改善されることができる。

【0263】

図７に示されるように、スピーカの音質を改善するために、スピーカに対して変位保護が実行される。本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法は、Ｓ４０１からＳ４０６を含み得る。

【0264】

Ｓ４０１：第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換を実行する。

【0265】

例えば、スピーカについてのものであり、現在の瞬間（瞬間ｔ_n）に存在する、入力信号Ｕ_in（ｔ_n）が例として使用される。以下の実施形態においては、スピーカについてのものであり、瞬間ｔ_nに対応する、入力信号における信号の第ｎのフレームは、Ｕ_in（ｔ_n）に対応する信号の第ｎのフレームであることが留意されるべきである。

【0266】

第１の予測される変位の実効値は、以下の式に基づいて計算される。

【0267】

Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n）＝ｍｅａｎ［Ｈ_ux（ｔ_n-1）＊Ｕ_in（ｔ_n）］

【0268】

ここで、Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n）は第１の予測される変位の実効値を表し、Ｈ_ux（ｔ_n-1）は第１の変位変換を実行するための数学モデルであり、スピーカの変位伝達関数と呼ばれることもあり、ｍｅａｎは実効値の計算を表し、＊は畳み込みを表す。

【0269】

第１の予測される変位の最大値は、以下の式に基づいて計算される。

【0270】

Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）＝ｍａｘ［Ｈ_ux（ｔ_n-1）＊Ｕ_in（ｔ_n）］

【0271】

ここで、Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）は、第１の予測される変位の最大値を表し、ｍａｘは、最大値を計算を表し、＊は、畳み込みを表す。

【0272】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの線形パラメータを取得するために、スピーカについてのものであり、以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧）が線形パラメータ識別モデルに入力され得、さらに、変位伝達関数が線形パラメータに基づいて更新される。

【0273】

任意選択で、変位伝達関数は以下の通りである。

【0274】

【数8】

【0275】

Ｐ（ｔ_n-1）＝［ＢＬ（ｔ_n-1），Ｒ_e（ｔ_n-1），Ｌ_e（ｔ_n-1），Ｍ_ms（ｔ_n-1），Ｒ_ms（ｔ_n-1），Ｋ_ms（ｔ_n-1）］

【0276】

ここで、Ｌ^-1は逆ラプラス変換を表し、Ｐ（ｔ_n-1）はスピーカの線形パラメータを表す。

【0277】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの変位伝達関数は、代替として、別のタイプの伝達関数であってよく、上述の式において示される関数タイプに限定されない。

【0278】

Ｓ４０２：第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換を実行する。

【0279】

スピーカのフィードバック信号は、フィードバック電流と、フィードバック電圧とを含む。

【0280】

例えば、スピーカについてのものであり、現在の瞬間（ｔ_n）に存在する、入力信号Ｕ_in（ｎ）が例として使用され、第２の予測される変位の実効値は、以下の式に基づいて、計算される。

【0281】

【数9】

【0282】

ここで、Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）は、第２の予測される変位の実効値を表し、Ｕ_m（ｔ_n-1）は、フィードバック電圧（すなわち、以前の瞬間に出力された電圧）を表し、Ｉ_m（ｔ_n-1）は、フィードバック電流（すなわち、以前の瞬間（ｔ_n-1）に出力された電流）を表す。

【0283】

（スピーカの誘導起電力モデルと呼ばれることもある）第２の変位変換のための数学モデルは、以下の通りであり得る。

【0284】

【数10】

【0285】

ここで、Ｒ_e（ｔ_n-1）は、直流抵抗である。

【0286】

本出願の実施形態においては、同様に、スピーカの線形パラメータＰ（ｔ_n-1）を取得するために、スピーカについてのものであり、以前の瞬間に存在したフィードバック信号（フィードバック電圧Ｕ_m（ｔ_n-1））が線形パラメータ識別モデルに入力され得、さらに、スピーカの誘導起電力モデルが線形パラメータに基づいて更新される。

【0287】

Ｓ４０３：第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定する。

【0288】

Ｓ４０３は、Ｓ４０３１およびＳ４０３２を使用することによって、実施され得る。

【0289】

Ｓ４０３１：第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、第３の予測される変位の実効値を決定する。

【0290】

第３の予測される変位の実効値は、以下の式に基づいて取得され得る。

【0291】

Ｘ_{mean_est}（ｔ_n）＝ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒ［Ｘ_{mean_ts}（ｔ_n），Ｘ_{mean_emf}（ｔ_n）］

【0292】

ここで、Ｘ_{mean_est}（ｔ_n）は、第３の予測される変位の実効値を表し、ＫａｌｍａｎＦｉｌｔｅｒは、カルマンフィルタを表す。

【0293】

Ｓ４０３２：第１の予測される変位の実効値と、第３の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインを決定する。

【0294】

変位補正ゲインＧ_c（ｔ_n）は、以下の通りである。

【0295】

【数11】

【0296】

Ｓ４０４：第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位を決定する。

【0297】

スピーカの変位Ｘ _{max_est} （ｔ_n）は、以下の式に基づいて取得され得る。

【0298】

Ｘ_{max_est}（ｔ_n）＝Ｇ_c（ｔ_n）×Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）

【0299】

Ｓ４０５：スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定する。

【0300】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの変位は、Ｘ _{max_est} （ｔ_n）と表記され、事前設定された変位しきい値はＸ_thと表記され、スピーカの信号制御ゲインは以下の通りである。

【0301】

【数12】

【0302】

Ｓ４０６：スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行する。

【0303】

具体的には、スピーカの出力信号は、以下の式に基づいて、取得され得る。

【0304】

Ｕ_out（ｔ_n）＝Ｇ_p（ｔ_n）×Ｕ_in（ｔ_n）

【0305】

任意選択で、本出願のこの実施形態においては、入力信号は最適化係数によってさらに乗算され得、係数はスピーカのハードウェアまたは作動状態に関連する係数であり得る。

【0306】

本出願のこの実施形態においては、Ｓ４０５およびＳ４０６を参照すると、スピーカのサウンド効果を改善し、ユーザの主観的体験を改善するために、スピーカの変位が事前設定された変位しきい値よりも大きいとき、変位が事前設定された変位しきい値を超えないように、スピーカの変位は、調整される必要がある（言い換えると、変位保護が可能にされる）ことが知られることができる。さらに、スピーカの（線形パラメータである）パラメータは、スピーカのフィードバック信号に基づいてリアルタイムに識別され得、スピーカのコンポーネントの経年劣化などの要因のせいで、変位保護が失敗するという問題を解決するために、第１の変位変換モデル、および第２の変位変換モデルは、更新される。

【0307】

Ｓ４０６において取得される出力信号は、デジタル信号である。本出願のこの実施形態においては、デジタル信号からアナログ信号に変換するために、デジタル－アナログ変換器が使用され得、その後、出力信号は、増幅器を使用することによって、再生のためにスピーカに送信される。

【0308】

さらに、スピーカのフィードバック信号は、フィードバック回路を使用することによって検出を通して取得され得る。フィードバック信号は、スピーカの２端における電圧信号および電流信号を含む（電圧信号および電流信号は、アナログ信号である）。その後、電圧信号および電流信号は、アナログ－デジタル変換器を使用することによってデジタル電圧およびデジタル電流に変換され、その後、デジタル電圧およびデジタル電流は、スピーカの線形パラメータ（例えば、上述の実施形態におけるＰ（ｔ_n-1））を取得するために、線形パラメータ識別モデルに入力される。

【0309】

図８または図９は、変位保護を通してスピーカのサウンド効果を改善するための方法のフローブロック図である。違いは以下の通りであり、図８においては、スピーカの変位を取得するために、第１の変位変換後に、変位補正ゲインが第１の予測される変位出力の最大値に適用される。例えば、Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）が取得された後、Ｘ_{max_est}（ｔ_n）＝Ｇ_c（ｔ_n）×Ｘ_{max_ts}（ｔ_n）に基づいて、スピーカの変位が取得される。図９においては、変位補正ゲインは、第１の変位変換処理に適用される。具体的には、スピーカの変位を取得するために、変位補正ゲインが第１の変位変換モデルに直接的に適用される。例えば、Ｘ_{max_est}（ｔ_n）＝Ｇ_c（ｔ_n）×ｍａｘ［Ｈ_ux（ｔ_n-1）＊Ｕ_in（ｔ_n）］である。基本的に、図８に示される手順と図９に示される手順は、スピーカの変位を取得するための同じ方法に対応する。

【0310】

本出願のこの実施形態におけるスピーカの音質を改善するための方法によれば、第１の予測される変位の最大値と、第１の予測される変位の実効値とを取得するために、スピーカの入力信号に対して第１の変位変換が実行され得る。第２の予測される変位の実効値を取得するために、スピーカのフィードバック信号に対して第２の変位変換が実行され得る。第１の予測される変位の実効値と、第２の予測される変位の実効値とに基づいて、変位補正ゲインが決定される。さらに、第１の予測される変位の最大値と、変位補正ゲインとに基づいて、スピーカの変位が決定される。スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインが決定される。スピーカの出力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御が実行される。上述の方法においては、スピーカの変位は、リアルタイムに決定されることができ、入力信号のゲインが低減させられ、スピーカのスピーカ音量の突然の変化が回避され、スピーカの変位が安全上限を超えないことが保証されることができ、スピーカのサウンド効果が改善されることができるように、スピーカの決定された変位に基づいてスピーカに対して変位保護が実行される（これは、スピーカの変位に基づいて決定された信号制御ゲインに基づいてスピーカの入力信号に対してゲイン制御を実行することを示す）。

【0311】

任意選択で、本出願の実施形態においては、スピーカのサウンド効果をさらに改善するために、変位保護方法が信号補償に適用され得る。具体的には、変位保護方法において取得された出力信号は、第１の入力信号として使用され得る。具体的には、Ｓ１０１の前に、Ｓ１００ａからＳ１００ｃがさらに含まれてよい。

【0312】

Ｓ１００ａ：スピーカの変位を決定する。

【0313】

本出願のこの実施形態においては、スピーカの変位は、Ｓ４０１からＳ４０４において取得され得る。詳細については、上述の実施形態における関連する説明を参照されたい。詳細がここで再び説明されることはない。

【0314】

Ｓ１００ｂ：スピーカの変位と、事前設定された変位しきい値とに基づいて、スピーカの信号制御ゲインを決定する。

【0315】

Ｓ１００ｃ：第１の入力信号を取得するために、スピーカの信号制御ゲインに基づいてスピーカの第２の入力信号に対してゲイン制御を実行する。

【0316】

Ｓ１００ｂおよびＳ１００ｃの説明については、上述の実施形態におけるＳ４０５およびＳ４０６の具体的な説明を参照されたい。詳細がここで再び説明されることはない。

【0317】

例えば、図１０は、スピーカのサウンド効果を改善するために、変位保護を信号補償に適用するための方法のフローブロック図である。上述の方法ステップは、方法のフローブロック図を参照して理解され得る。

【0318】

本発明のこの実施形態においては、スピーカ改善装置の機能モジュールは、上述の方法の例に基づいた分割を通して取得され得る。例えば、各機能モジュールは、対応する各機能に基づいた分割を通して取得され得、または２つ以上の機能は、１つの処理モジュールに統合され得る。統合されたモジュールは、ハードウェアの形態で実施されてよく、またはソフトウェア機能モジュールの形態で実施されてよい。本発明の実施形態におけるモジュールへの分割は、例であり、論理機能分割にすぎないことが留意されるべきである。実際の実装においては、別の分割方式が存在し得る。

【0319】

各機能モジュールが、対応する各機能に基づいた分割を通して取得されるとき、図１１は、上述の実施形態における音質改善装置の可能な構造の概略図である。図１１に示されるように、音質改善装置は、補間モジュール１００１と、信号補償モジュール１００２と、フィルタリングモジュール１００３とを含み得る。補間モジュール１００１は、装置が、上述の方法の実施形態における（Ｓ１０１１およびＳ１０１２を含む）Ｓ１０１を実行することをサポートするように構成され得る。信号補償モジュール１００２は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ１０２およびＳ２０４を実行することをサポートするように構成され得る。フィルタリングモジュール１００３は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ１０３を実行することをサポートするように構成され得る。

【0320】

任意選択で、図１１に示されるように、音質改善装置は、生成モジュール１００４と、パラメータ調整モジュール１００５と、取得モジュール１００６とをさらに含み得る。生成モジュール１００４は、装置がフィルタリングゲインを生成することをサポートするように構成され得る。パラメータ調整モジュール１００５は、装置が（Ｓ２０２１からＳ２０２３を含む）Ｓ２０２およびＳ２０３を実行することをサポートするように構成され得る。取得モジュール１００６は、装置がＳ２０１を実行することをサポートするように構成され得る。上述の方法の実施形態におけるステップのすべての関連する内容は、対応する機能モジュールの機能説明に引用され得る。詳細が本明細書において再び説明されることはない。

【0321】

任意選択で、図１１に示されるように、音質改善装置は、変位決定モジュール１００７と、制御ゲイン決定モジュール１００８と、ゲイン制御モジュール１００９とをさらに含み得る。変位決定モジュール１００７は、装置がＳ４０１からＳ４０４（Ｓ４０３はＳ４０３１およびＳ４０３２を含む）およびＳ１００ａを実行することをサポートするように構成され得る。制御ゲイン決定モジュール１００８は、装置がＳ４０５およびＳ１００ｂを実行することをサポートするように構成され得る。ゲイン制御モジュール１００９は、装置がＳ４０６およびＳ１００ｃを実行することをサポートするように構成され得る。

【0322】

統合ユニットが使用されるとき、図１２は、上述の実施形態におけるスピーカの音質を改善するための装置の可能な構造の概略図である。図１２に示されるように、音質改善装置は、処理モジュール２００１と、通信モジュール２００２とを含み得る。処理モジュール２００１は、装置の動作を制御および管理するように構成され得る。例えば、処理モジュール２００１は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ１０１からＳ１０３、Ｓ２０１からＳ２０４、Ｓ３０１からＳ３０５、およびＳ４０１からＳ４０６を実行することをサポートするように構成され得、ならびに／または本明細書において説明された技術の別の処理を実行するように構成される。通信モジュール２００２は、装置と別のネットワークエンティティとの間の通信をサポートするように構成され得る。任意選択で、図１２に示されるように、装置は、装置のプログラムコードおよびデータを記憶するように構成された記憶モジュール２００３をさらに含み得る。

【0323】

処理モジュール２００１は、プロセッサまたはコントローラ（例えば、図１のプロセッサ１１０）であり得、例えば、中央処理ユニット（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ，ＣＰＵ）、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ，ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ，ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ，ＦＰＧＡ）もしくは別のプログラマブル論理デバイス、トランジスタ論理デバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。処理モジュールは、本発明の実施形態において開示された内容を参照して説明された、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を実施または実行することができる。代替として、プロセッサは、コンピューティング機能を実施するための組み合わせ、例えば、１つもしくは複数のマイクロプロセッサを含む組み合わせ、またはＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせであり得る。通信モジュール２００２は、送受信機、送受信機回路、または通信インターフェースなど（例えば、図１におけるモバイル通信モジュール１５０、または無線通信モジュール１６０）であり得る。記憶モジュール２００３は、メモリ（例えば、図１における内部メモリ１２１）であり得る。

【0324】

処理モジュール２００１がプロセッサであり、通信モジュール２００２が送受信機であり、記憶モジュール２００３がメモリであるとき、プロセッサと、送受信機と、メモリは、バスを通して接続され得る。バスは、周辺コンポーネント相互接続（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ，ＰＣＩ）バス、または拡張業界標準アーキテクチャ（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ，ＥＩＳＡ）バスなどであり得る。バスは、アドレスバス、データバス、および制御バスなどに分類され得る。

【0325】

各機能モジュールが対応する各機能に基づいた分割を通して取得されるとき、図１３は、上述の実施形態における音質改善装置の可能な構造の概略図である。図１３に示されるように、音質改善装置は、変位決定モジュール３００１と、制御ゲイン決定モジュール３００２と、ゲイン制御モジュール３００３とを含み得る。変位決定モジュール３００１は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ４０１からＳ４０４（Ｓ４０３はＳ４０３１およびＳ４０３２を含む）ならびにＳ１００ａを実行することをサポートするように構成され得る。制御ゲイン決定モジュール３００２は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ４０５およびＳ１００ｂを実行することをサポートするように構成され得る。ゲイン制御モジュール３００３は、装置が、上述の方法の実施形態におけるＳ４０６およびＳ１００ｃを実行することをサポートするように構成され得る。

【0326】

統合ユニットが使用されるとき、図１４は、上述の実施形態における音質改善装置の可能な構造の概略図である。図１４に示されるように、音質改善装置は、処理モジュール４００１と、通信モジュール４００２とを含み得る。処理モジュール４００１は、装置の動作を制御および管理するように構成され得る。例えば、処理モジュール４００１は、装置が上述の方法の実施形態におけるＳ４０１からＳ４０６およびＳ１００ａからＳ１００ｃを実行することをサポートするように構成され得、ならびに／または本明細書において説明された技術の別の処理を実行するように構成される。通信モジュール４００２は、装置と別のネットワークエンティティとの間の通信をサポートするように構成され得る。任意選択で、図１４に示されるように、音質改善装置は、装置のプログラムコードおよびデータを記憶するように構成された記憶モジュール４００３をさらに含み得る。

【0327】

処理モジュール４００１は、プロセッサまたはコントローラであり得（例えば、図１に示されたプロセッサ１１０であり得）、例えば、ＣＰＵ、汎用プロセッサ、ＤＳＰ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡもしくは別のプログラマブル論理デバイス、トランジスタ論理デバイス、ハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。処理モジュールは、本発明の実施形態において開示された内容を参照して説明された、様々な例示的な論理ブロック、モジュール、および回路を実施または実行することができる。代替として、プロセッサは、コンピューティング機能を実施するための組み合わせ、例えば、１つもしくは複数のマイクロプロセッサを含む組み合わせ、またはＤＳＰとマイクロプロセッサの組み合わせであり得る。通信モジュール４００２は、送受信機、送受信機回路、または通信インターフェースなど（例えば、図１におけるモバイル通信モジュール１５０、または無線通信モジュール１６０）であり得る。記憶モジュール４００３は、メモリ（例えば、図１における内部メモリ１２１）であり得る。

【0328】

処理モジュール４００１がプロセッサであり、通信モジュール４００２が送受信機であり、記憶モジュール４００３がメモリであるとき、プロセッサと、送受信機と、メモリは、バスを通して接続され得る。バスは、ＰＣＩバス、またはＥＩＳＡバスなどであり得る。バスは、アドレスバス、データバス、および制御バスなどに分類され得る。

【0329】

上述の実施形態のすべてまたはいくつかは、ソフトウェア、ハードウェア、ファームウェア、またはそれらの任意の組み合わせを使用することによって、実施され得る。実施形態を実施するために、ソフトウェアプログラムが使用されるとき、実施形態のすべてまたはいくつかは、コンピュータプログラム製品の形態で実施され得る。コンピュータプログラム製品は、１つまたは複数のコンピュータ命令を含む。コンピュータ命令がコンピュータ上にロードされて実行されたとき、本出願の実施形態による手順または機能のすべてまたはいくつかが生成される。コンピュータは、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、コンピュータネットワーク、または別のプログラマブル装置であり得る。コンピュータ命令は、コンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得、またはコンピュータ可読記憶媒体から別のコンピュータ可読記憶媒体に送信され得る。例えば、コンピュータ命令は、有線（例えば、同軸ケーブル、光ファイバ、もしくはデジタル加入者線（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ ｌｉｎｅ，ＤＳＬ））方式で、または無線（例えば、赤外線、電波、もしくはマイクロ波）方式で、ウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタから、別のウェブサイト、コンピュータ、サーバ、またはデータセンタに送信され得る。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータによってアクセス可能な任意の使用可能な媒体、または１つもしくは複数の使用可能な媒体を統合した、サーバもしくはデータセンタなどの、データ記憶デバイスであり得る。使用可能な媒体は、磁気媒体（例えば、フロッピディスク、磁気ディスク、もしくは磁気テープ）、光媒体（例えば、デジタルビデオディスク（ｄｉｇｉｔａｌ ｖｉｄｅｏ ｄｉｓｃ，ＤＶＤ））、または半導体媒体（例えば、ソリッドステートドライブ（ｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅ ｄｒｉｖｅ，ＳＳＤ））などであり得る。

【0330】

実装についての上述の説明は、便利で簡潔な説明を目的として、上述の機能モジュールへの分割が説明のための例として取られたことを、当業者が明確に理解することを可能にする。実際の適用においては、上述の機能は、要件に従って、異なるモジュールに割り当てられ、実施されることができ、すなわち、装置の内部構造は、上で説明された機能のすべてまたは一部を実施するために、異なる機能モジュールに分割される。上述のシステム、装置、およびユニットの詳細な作業処理については、上述の方法の実施形態における対応する処理を参照し、詳細がここで再び説明されることはない。

【0331】

本出願において提供される、いくつかの実施形態においては、開示されたシステム、装置、および方法は、他の方式で実施され得ることが理解されるべきである。例えば、説明された装置の実施形態は例にすぎない。例えば、モジュールまたはユニットへの分割は、論理機能分割にすぎず、実際の実装においては他の分割であってよい。例えば、複数のユニットまたはコンポーネントは、別のシステムになるように組み合わされて、もしくは別のシステムに統合されてよく、またはいくつかの特徴は、無視され、もしくは実行されなくてよい。加えて、表示または説明された相互結合、または直接的な結合もしくは通信接続は、いくつかのインターフェースを使用することによって実施され得る。装置またはユニット間の間接的な結合または通信接続は、電子的、機械的、または他の形態で実施され得る。

【0332】

別々のパーツとして説明されたユニットは、物理的に別々であってよく、またはそうでなくてよく、ユニットとして表示されたパーツは、物理的なユニットであってよく、もしくはそうでなくてよく、１つの場所に配置されてよく、または複数のネットワークユニット上に分散されてよい。ユニットのいくつかまたはすべては、実施形態の解決策の目的を達成するために、実際の要件に基づいて選択され得る。

【0333】

加えて、本出願の実施形態における機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合され得、またはユニットの各々は、物理的に単独で存在し得、または２つ以上のユニットは、１つのユニットに統合され得る。統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実施され得、またはソフトウェア機能ユニットの形態で実施され得る。

【0334】

統合ユニットがソフトウェア機能ユニットの形態で実施され、独立した製品として販売または使用されるとき、統合ユニットはコンピュータ可読記憶媒体内に記憶され得る。そのような理解に基づいて、本出願の技術的解決策は、基本的に、または従来技術に寄与する部分、もしくは技術的解決策のすべてもしくはいくつかは、ソフトウェア製品の形態で実施され得る。コンピュータソフトウェア製品は、記憶媒体内に記憶され、本出願の実施形態において説明された方法のステップのすべてまたはいくつかを実行するように、（パーソナルコンピュータ、サーバ、もしくはネットワークデバイスなどであり得る）コンピュータデバイス、またはプロセッサに命令するための、いくつかの命令を含む。上述の記憶媒体は、プログラムコードを記憶することができる任意の媒体、例えば、フラッシュメモリ、リムーバブルハードディスク、リードオンリメモリ、ランダムアクセスメモリ、磁気ディスク、または光ディスクを含む。

【0335】

上述の説明は、本出願の特定の実装にすぎず、本出願の保護範囲を限定することを意図していない。本出願において開示された技術的範囲内のいずれの変形または置換も、本出願の保護範囲内に包含されるものとする。したがって、本出願の保護範囲は、特許請求の範囲の保護範囲に従うものとする。

【国際調査報告】