专利名称：集成车辆音频系统的制作方法
技术领域：
本公开内容涉及一种集成车辆音频系统。
背景技术：
车辆如汽车、SUV和卡车中的音频系统通常包括位于车辆周围的四个或者更多扬声器以及称为头单元的集中电子器件单元，该单元包括放大器、控制电子器件、媒体源和用户接口。在一些示例中，放大器或者媒体源在头单元外部并且位于车辆的其它部分中、比如座位之下或者车厢中。在一些示例中，用户接口与其它电子器件分离。在家里或者其它位置的音频系统可以包括连接到中央接收器和放大器的扬声器组，或者它们可以是集成的一体化单元，其中扬声器、媒体源、放大器和控制电子器件都封装于单个单元中。“扬声器”是指壳中的响应于电信号向收听区递送声能的一个或者多个电声变换器组。电声变换器有时称为“驱动器”或者简称为“扬声器”。
发明内容
一般而言，在一些方面中，扬声器、耦合到扬声器的放大器、耦合到放大器的媒体内容源、用户接口和机械接口都包含于单个单元中。该单元具有配置成装配于车辆无线电装配位置的第一部分和配置成在这样装配第一部分时在车辆无线电装配位置以外明显延伸的第二部分。实现方式可以包括以下特征中的一个或者多个特征。车辆无线电装配位置是1 DIN或者2 DIN槽。该单元可操作用以在单个单元装配于无线电装配位置时回放来自媒体内容源的音频并且也可操作用以在未这样装配单个单元时回放音频。均衡电子器件被配置成在单元的第一部分装配于装配位置时向由媒体内容源提供的音频信号自动地施加第一均衡而在未这样装配第一部分时向音频信号自动施加第二均衡。第二部分被配置成在与第一部分的深度横向的方向上延伸，从而第二部分在第一部分装配于装配位置时定位于与装配位置相邻的表面之前。第一部分被配置成按照第一和第二定向装配于装配位置。该单元包括定向检测开关，并且用户接口被配置成响应于定向检测开关的状态在第一模式与第二模式之间切换。放大器被配置成响应于定向检测开关的状态来更改在媒体内容源与扬声器之间的信号连接。扬声器包括第一辐射表面暴露于收听区的、位于单元的第二部分中的电声变换器。扬声器包括第一辐射表面通过无源声学元件声学耦合到收听区的、位于单元的第一部分中的电声变换器。扬声器包括位于单元的第一部分中的电声变换器，该电声变换器的第一辐射表面在第一部分装配于装配位置时声学耦合到位于第一部分的由装配位置包围的一侧上的开口，而在未这样装配第一部分时暴露于收听区。扬声器包括电声变换器阵列。媒体内容源是便携媒体播放器、光盘播放器、无线电调谐器和数据连接端口中的一个或者多个。优点包括从也可在从车辆移开时使用的紧凑集成音频系统提供高质量车内音频
4体验。根据说明书和权利要求书将清楚其它特征和优点。
图1A、图2A和图3A示出了集成车辆音频系统的等距视图。图1B、图2B和图3B示出了周围仪表板被剖开的集成车辆音频系统的俯视图。图1C、图2C和图3C示出了周围仪表板被剖开的集成车辆音频系统的侧视图。图1D、图2D和图3D示出了集成车辆音频系统的前视图。图4示出了集成车辆音频系统的侧剖视图。
具体实施例方式如图IA-图ID中所示，集成车辆音频系统在将位于车辆的仪表板114中的单个音频单元100中包含电声变换器102、媒体源104、用户接口元件106、108、放大器110和控制电子器件112。为求简洁，在图IB中抽象地仅示出了放大器110和控制电子器件112。音频单元100将称为“1-DIN”或者“2-DIN”槽的标准化装配位置116用于汽车立体声系统， 但是可以延伸超出装配位置116，从而提供的声音辐射区和用户接口区比将完全地配合于装配位置116内的标准汽车立体声系统提供的声音辐射区和用户接口区更大。在一些示例中，音频单元100使用装配位置116作为接泊器而可移开。出于图示目的而在图中比音频单元更大地示出了装配位置116 ；在实践中，二者将接近地配合在一起。也可以使用其它装配位置、比如杯保持器。在图IA-图ID的示例中，音频单元100的第二部分130从装配位置116向上伸出。 在其它示例中，如图2A-图2D和图3A-图3D中所示，第二部分可以向下(图2A-图2D中的单元200的第二部分230)或者仅向外延伸(图3A-图3D中的单元300的第二部分330)。 仅作为示例，示出了变换器102、202、302、用户接口元件106、108、206、208、306、308以及媒体源104、204、304的特定布置。这些元件以及放大器和电子器件根据一种给定的实现方式中的机械、电、热、声学或者其它考虑可以位于任一部分中。任何图IA-图1D、图2A-图2D 和图3A-图3D中的声学、电子器件和接口元件的特定布置并不表明那些图中的音频单元的配置限于所示元件的布置。其它布置也是可能的，例如变换器102或者202可以位于相应单元100、200的顶表面上，如同单元300中的变换器302。变换器、媒体源和用户接口元件的特定布置依赖于部件的尺寸和声学能力以及单元将安装到其中的车辆的要求。在一些示例中，当单元并未与意想中的单个车辆一起设计或者针对已知车辆组来设计时，将选择一种在最广范围的车辆中提供良好音频性能的布置。媒体源104、204、304可以是用于在音频系统上回放的任何适当媒体内容源。在图 1的示例中，示出了媒体源104为比如用于CD驱动器的槽。在图2的示例中，示出了媒体源204为插座，比如用于便携媒体播放器的接泊。在图3的示例中，示出了媒体源304为数据端口，比如用于连接到便携媒体播放器、闪存驱动器或者具有USB输出的任何其它媒体源的USB端口。这些类型或者任何其它类型的媒体源各自可以使用于相应图中所示各配置中。在一些示例中，该单元可逆，也就是，它可以安装成第二部分向上或者向下延伸。在这一情况下，提供一种开关，该开关改变用户接口的定向，从而显示器保持正面向上并且位于右侧或者左侧的旋钮或者按钮功能相反。可以通过将单元安装到装配位置116来自动触发开关，或者它可以是用户接口的部分或者通过用户接口来访问的部分。在一些示例中， 开关是一种加速度计，该加速度计检测该单元相对于重力的定向。在该单元提供立体声或者其它在几何上分离的声音的情况下，声音图像的左侧和右侧在单元倒置时也反转。在一些示例中，使用由音频单元占用的体积部分作为声学体积以修改变换器的声学性能。例如，在单元100的用户接口元件106、108后面的体积(未示出)可以耦合到一个或者多个变换器102并且通过单元一侧上的低音反射端口 132来端口连接。在其它示例中，如图2A-图2D中所示，变换器202位于第一部分中，并耦合到第一部分内的无源声学元件如喇叭222、声学体积或者波导并且通过第二部分中的开口 232或者通过仪表板中的其它体积或者管道递送到收听区。在一些示例中，音频单元中的至少一个变换器通过单元的背部或者侧部耦合到仪表板的体积。该变换器递送的音频然后通过仪表板中的其它开口耦合到收听区。这样 的配置可以用来比如通过平滑在收听者头部的频率响应并且扩展感知的声基宽(sound stage)来改进音频单元的整体声学分布。在标题为Low Frequency Electroacoustical Transducing in a Vehicle、于 2006 年 10 月 20 日提交并且通过引用结合于此的美国专利申请11/551，410中描述了在仪表板中提供声学体积。在标题为 Ducting Sound、与本申请同时提交并且通过引用结合于此的美国专利申请中描述了通过仪表板中的通向其它驱动点的管道将变换器耦合到收听区。声学波导、体积和其它适用无源声学元件是公知的。在一些示例中，位于单元内的变换器耦合到第一部分的顶部、底部或者侧部，从而它们在装配时向仪表板中递送声音而在移开单元时向收听区直接递送声音。在装配位置116提供用于向音频单元供电并且在一些示例中用于提供与外部媒体源或者附加声学变换器连接的电连接。在一些示例中，如图4中所示(使用图3A-图3D 的音频单元300仅作为示例)，接泊单元400安装于装配位置116。接泊单元包括通向车辆布线404的持久连接402和与音频单元100、200或者300上的匹配连接器400可释放地配对的电连接器406。对接单元400也包括用于与音频单元100、200或者300上的机械接口 412配对以在接泊之时紧固该单元的机械接口 410。图4中所示接口仅用于示例——可以使用任何适当机械接口。聊举数例，对机械接口的设计有影响的因素可以包括音频单元的重量、机动车辆安全规章和工效考虑。可以提供全机械释放件(未示出)，或者可以通过音频单元的用户接口来电子控制或者用电控制该释放件。在一些示例中，接泊单元400安装于除了标准I-DIN或者2-DIN无线电槽之外的一些位置、比如烟灰缸、杯保持器或者存储箱。在一些示例中，为了提供高质量音频(包括分离立体声或者多声道声源)， 将变换器102、202、302配置为阵列型扬声器。例如在标题为Vehicle Directional Electroacoustical Transducing、于2005年11月28日提交并且通过引用结合于此的美国专利申请11/282，871中描述了阵列扬声器。在阵列扬声器中，组合使用变换器以在一个方向上增强声音而在另一方向上减少声音输出。例如，可以将音频单元100中的变换器102 配置为阵列以向车辆的最左侧(针对左侧乘客的左耳)和向中心略右位置(针对右侧乘客的左耳)导引左声道立体声信号而向车辆的最右侧(针对右侧乘客的右耳)和向中心略左位置(针对左侧乘客的右耳)导引右声道立体声信号。根据变换器的数目和能力、媒体源的内容、电子器件的处理能力和车辆的声学环境，更多高级音频导引布置是可能的。
从车辆移开音频单元通过防止它遭窃来提供安全。如果音频单元在未装配于车辆中时保持可用，则进一步提高它的实用性。为了在车辆内外均提供良好声学质量，音频单元的电子器件被配置成改变向变换器递送的音频信号的均衡和其它特性。例如，上述基于阵列的声音导引可能在车外有用性更低，并且代之以协同使用变换器以增强音频单元的总音量(即在收听位置测量的声压水平)。作为另一示例，设计成补偿车辆环境特有声学下降和峰值的均衡将不是必需的并且在该单元使用于相对自由空间中时可能是所不希望的。在一些示例中，在音频单元与接泊单元之间的电连接用来触发声学输出的改变，从而用户无论该单元使用于车内还是车外均无需采取附加步骤以接收良好音频输出。在一些示例中，音频单元包括麦克风，从而它可以测量它的环境的声学性质并且相应地调节它的性能。在一些示例中，音频单元包括允许它在车外工作(比如野餐)的内部电池。在一些示例中，音频单元可工作于车外、但是必须插到外部功率源。外部功率源可以是家用电插座或者便携电池组。在便携电池组的示例中，电池组用电连接器406和机械接口 410部分地复制来自车辆的装配位置，从而音频单元以与它附接到车辆相同的方式附接到电池组。类似地，为了从电插座向音频单元供电，适配器或者接泊器提供与在车辆中提供的装配接口和连接器相同的装配接口和连接器。取而代之，在一些示例中，该单元包括用于与电池组和电插座一起使用的第二电连接。这例如在用户不想购买附加接泊器时或者在有标准类型的连接器可用于并不适合于在车辆中使用的消费者用途或者相反(其中用于车辆中连接的连接器并不适合于或者并不便于车外使用)时有用。其它实现方式在所附权利要求和可以向申请人授权的其它权利要求的范围内。
权利要求
1.一种装置，包括 扬声器；放大器，耦合到所述扬声器； 媒体内容源，耦合到所述放大器； 用户接口 ；以及机械接口 ；其中所述扬声器、放大器、媒体内容源、用户接口和机械接口都包含于单个单元中，所述单个单元具有配置成装配于车辆无线电装配位置的第一部分和配置成这样装配所述第一部分时在所述车辆无线电装配位置以外明显延伸的第二部分。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述车辆无线电装配位置是IDIN或者2DIN槽。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置可操作用以在所述单个单元装配于所述无线电装配位置时回放来自所述媒体内容源的音频，并且也可操作用以在未这样装配所述单个单元时回放所述音频。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括 均衡电子器件，配置成在所述单元的所述第一部分装配于所述装配位置时，向由所述媒体内容源提供的音频信号自动施加第一均衡，并且在未这样装配所述第一部分时，向所述音频信号自动施加第二均衡。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二部分被配置成在与所述第一部分的深度横向的方向上延伸，从而所述第二部分在所述第一部分装配于所述装配位置时定位于与所述装配位置相邻的表面之前。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第一部分被配置成按照第一和第二定向两者装配于所述装配位置。
7.根据权利要求1所述的装置，还包括 定向检测开关，其中所述用户接口被配置成响应于所述定向检测开关的状态，在第一模式与第二模式之间切换。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述放大器被配置成响应于所述定向检测开关的状态，更改在所述媒体内容源与所述扬声器之间的信号连接。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述扬声器包括第一辐射表面暴露于收听区的、位于所述单元的第二部分中的电声变换器。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述扬声器包括第一辐射表面通过无源声学元件声学耦合到收听区的、位于所述单元的第一部分中的电声变换器。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述扬声器包括位于所述单元的第一部分中的电声变换器，所述电声变换器的第一辐射表面在所述第一部分装配于所述装配位置时声学耦合到由所述装配位置包围的、位于所述第一部分的一侧上的开口，而在未这样装配所述第一部分时暴露于收听区。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述扬声器包括电声变换器阵列。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述媒体内容源是便携媒体播放器、光盘播放器、无线电调谐器和数据连接端口中的一个或者多个。
全文摘要
扬声器(102)、放大器、媒体源、用户接口和机械接口都包含于单个单元(100)中。单元(100)具有配置成装配于车辆无线电装配位置(116)的第一部分(120)和配置成在车辆无线电装配位置以外明显延伸的第二部分(130)。
文档编号B60R11/02GK102171069SQ200980139480
公开日2011年8月31日 申请日期2009年9月4日 优先权日2008年10月9日
发明者B·维斯特利, C·路德维格, G·尼科尔斯, N·蒂瓦里 申请人:伯斯有限公司