電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法及び回路
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法及び制御回路が記載される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法及び制御回路に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明の一実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法が提供される。この実施形態によれば、電池式機器の電池の充電状態が検出され、電池の検出された充電状態に応答してオーディオ信号のフィルタリングが調整される。
【０００３】
電池式機器、特に、例えば携帯電話、携帯情報端末、ＭＰ３プレーヤのようなモバイルオーディオ再生機器、モバイルコンピュータなどといったモバイル機器の分野では、オーディオ信号がイヤホン又はスピーカを介して出力される。オーディオ信号は例えば音楽などを含むことができ、音楽はモバイル機器に記憶され、又はモバイル機器によって受信される。更に、オーディオ信号は、携帯電話の着信音を含むことも、携帯電話によりセルラネットワークを介して受信される音声を含むこともできる。特に、音楽がモバイル機器に組み込まれ得るスピーカを介して再生されるときには、スピーカのためのオーディオ信号を増幅する増幅器によって消費される電力は相当な量になる。また、モバイル機器のスピーカを介したオーディオ信号又は音声ファイルの出力は「遠距離再生（far field playback）」とも呼ばれ、モバイル機器に接続されたイヤホンを介したオーディオ信号の出力よりはるかに大量の電力を消費する。例えば、それぞれ８Ωずつの２台のスピーカを使用する携帯電話の電力消費の典型的な数値は、主にハード圧縮の現代的なポップミュージックからなる音楽資料が出力されるものと仮定すると、おおよそ（１．７Ｖ２／８Ω）＊２＝０．７２Ｗである。これは、最大定格２．４Ｖ ＲＭＳが与えられた場合に、携帯電話が例えば最大６．８Ｖまでのピークツーピークが可能であることを考慮に入れるときに極めて妥当な値である出力信号の１．７Ｖ ＲＭＳ平均値を仮定したものである。例えば３．６Ｖで０．９６Ａｈの容量を有する携帯電話の電池では、おおよそ４．８時間の再生時間が達成可能である。これにより携帯電話の待機時間及び通話時間は大幅に減少する。上記の一実施形態に従って説明する提案の方法は、オーディオ信号を適切にフィルタリングすることにより、３０％或いはそれ以上の電池エネルギーの節約を可能にする。
【０００４】
一実施形態によれば、フィルタリングは、電池の充電状態が低いほどオーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整される。減衰される低周波数域の範囲は使用されるスピーカに左右される。携帯電話のようなモバイル機器において通常使用されるスピーカでは、これらの低周波数域は０Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲内にある。しかしこの範囲はスピーカのサイズによって異なり得る。より小型のスピーカでは、低周波数域は０Ｈｚから１０００Ｈｚまでの範囲内とすることができ、より大型のスピーカでは、低周波数域は４００Ｈｚから６００Ｈｚまでの範囲内とすることができる。低周波数域の減衰は、電池の充電状態に応じて、２ｄＢから１４ｄＢまでの範囲内で選択され得る。電池の充電状態に応答してフィルタリングを調整することにより、特に低周波数域を減衰させることにより、大量の電池エネルギー節約を達成することができ、その一方で、満充電の電池では出力オーディオ信号の品質の低下が生じず、電池が空になるとごくわずかな品質低下が生じる。
【０００５】
一実施形態によれば、電池充電状態について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、３つの異なるフィルタリング設定が定義される。３つの異なるフィルタリング設定はそれぞれ３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲と比較され、電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するかが検出される。フィルタリングは、検出された充電状態範囲に対応する３つのフィルタリング設定のうちの少なくとも１つに従って調整される。それぞれが電池のある充電状態範囲と関連付けられているある数のフィルタリング設定を提供することにより、方法の実施態様を簡略化することができる。フィルタリング設定は電池式機器のフィルタを構成するための別々のデータファイルに記憶することができ、ソフトウェアベースのルーチンが電池電圧を監視し、どのフィルタリング設定がフィルタに適用されるべきか判断することができる。
【０００６】
方法の別の実施形態によれば、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかが検出される。出力信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかの検出に応じて、フィルタリングが調整される。スピーカはイヤホンとは異なる特性を有し得るため、フィルタリングはそれに応じて調整される必要がある。更に、電池の検出された充電状態に応答したオーディオ信号のフィルタリングは、オーディオ信号がスピーカを介して出力されるときのエネルギー消費だけに大きく影響を及ぼすことになる。オーディオ信号がイヤホンを介して出力されるときには、電池の検出された充電状態に応答したオーディオ信号のフィルタリングは不要とすることができる。というのは、イヤホンに供給する増幅器の電力消費はスピーカに供給する増幅器と比べてはるかに少ないエネルギーしか消費しないからである。
【０００７】
別の実施形態によれば、方法は更に、電池の検出された充電状態に応答してオーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整することを含む。ダイナミックレンジ圧縮のための圧縮器がオーディオ信号をフィルタリングするためのフィルタと組み合わせて使用されるとき、電力を節約するために低周波数域が減衰される場合に、中周波数域及び高周波数域がそれに応じて増幅され、低周波数域の低下の利益が減少することが圧縮器に伝わる可能性もある。これは特に、圧縮器がフィルタの後に位置する場合に生じ得る。したがって、電池の検出された充電状態に応答して、よって、オーディオ信号の調整されたフィルタリングに応答してダイナミックレンジ圧縮を適切に調整することにより所望の電池エネルギーの節約が可能になる。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法が提供される。方法は以下のステップを含む。電池式機器の電池の充電状態が検出される。電池の検出された充電状態に応答して、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮が調整される。一般に、ダイナミックレンジ圧縮は、より高レベルのオーディオ信号についての利得低減を含み得る。ダイナミックレンジ圧縮の調整は、電池の充電状態が低下しているときにより高レベルのオーディオ信号についての利得低減が低くなるように達成することができる。加えて、電池の検出された充電状態に応答したオーディオ信号のフィルタリングも調整することができる。前述のように、特に、電池の検出された充電状態に応答したダイナミックレンジ圧縮とオーディオ信号のフィルタリングとの調整の組み合わせは、出力オーディオ信号のオーディオ品質に大きな影響を及ぼさずに電池エネルギーの節約を実現する。
【０００９】
一実施形態によれば、電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲を定義することができ、少なくとも３つの異なるダイナミックレンジ圧縮設定を定義することができる。少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定はそれぞれ少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。この実施形態によれば、電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するかが判定される。次いでダイナミックレンジ圧縮が、検出された充電状態範囲に対応する少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定のうちの１つに従って設定される。
【００１０】
方法の別の実施形態によれば、方法は更に、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかの検出を含む。オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかの検出に基づいて、ダイナミックレンジ圧縮が更に調整される。この実施形態は、スピーカとイヤホンの個別的特性にそれぞれ合わせたダイナミックレンジ圧縮の最適な調整を可能にする。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路が提供される。制御回路は、電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、オーディオ信号をフィルタリングするためのオーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力とを備える。制御回路は、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタを制御するように適合される。
【００１２】
制御回路は、オーディオフィルタを、電池の充電状態が低いほどオーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整するように適合させることができる。低周波数域には０Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲を定義することができる。
【００１３】
一実施形態によれば、例えば、制御回路のソフトウェアにおいて、電池についての少なくとも３つの異なる充電状態範囲とオーディオフィルタについての少なくとも３つの異なる設定が定義される。少なくとも３つのオーディオフィルタ設定はそれぞれ少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。制御回路は、電池の現在の充電状態がどの充電状態範囲に対応するか検出し、オーディオフィルタに、検出された充電状態範囲に対応するオーディオフィルタ設定を提供するように適合される。
【００１４】
制御回路は更に、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力も備えることができる。制御回路は、この検出に応答してオーディオフィルタを更に制御するように適合させることができる。
【００１５】
別の実施形態によれば、制御回路は更に、圧縮器を制御するための圧縮器制御出力を備える。圧縮器は、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するように構成することができる。制御回路は、電池の検出された充電状態に基づいて圧縮器を制御する。
【００１６】
本発明の更に別の実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路が提供される。制御回路は、電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するための圧縮器を制御するための圧縮器制御出力とを備える。制御回路は電池の検出された充電状態に応答して圧縮器を制御する。
【００１７】
圧縮器のダイナミックレンジ圧縮はより高レベルのオーディオ信号についての利得低減を含み得る。圧縮器は制御回路によって、電池の充電状態が低下するときにより高レベルのオーディオ信号についての利得低減が低くなるように制御される。代替として、圧縮器のダイナミックレンジ圧縮は、より低レベルのオーディオ信号についての利得増強を含んでいてもよい。この場合、制御回路は圧縮器を、電池の充電状態が低いほどより低レベルのオーディオ信号についての利得増強が低くなるように制御するように適合される。
【００１８】
一実施形態によれば、制御回路において、電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、圧縮器について少なくとも３つの異なるダイナミックレンジ圧縮設定が定義される。少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定はそれぞれ少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。制御回路は、電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出し、圧縮器において、検出された充電状態範囲に対応する少なくとも３つのダイナミックレンジ制御設定のうちの当該設定を設定するように適合される。
【００１９】
制御回路は更に、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力を備えることができる。制御回路は、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか判定するこの検出に応答して、圧縮器を更に制御することもできる。
【００２０】
一実施形態によれば、制御回路は更に、オーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力を備える。オーディオフィルタはオーディオ信号をフィルタリングするように適合される。制御回路は、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタを制御する。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、モバイル機器が提供される。モバイル機器は、モバイル機器によって出力されるべきオーディオ信号を提供するように構成されたオーディオ信号源を備える。オーディオ信号源からのオーディオ信号は、モバイル機器によって出力されるべき復号ＭＰ３信号又は他の任意の種類の音楽若しくは音声信号を含むことができる。モバイル機器は更に、モバイル機器にエネルギーを供給するための電池を備える。モバイル機器は更に、オーディオ信号をフィルタリングするように構成されたオーディオフィルタと、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するように構成された圧縮器とを備える。オーディオフィルタは、オーディオ信号を音響信号として発するスピーカ又はイヤホンの特性に合わせてオーディオ信号を適合させるように適合させることができる。圧縮器は、オーディオ信号の利得及び／又は減衰を、圧縮器に入力されるオーディオ信号のレベルの関数として制御するのに使用することができる。更に、モバイル機器は、電池入力、フィルタ制御出力、及び圧縮器制御出力を有する制御回路を備える。電池入力は、電池の充電状態を検出するために電池に結合される。フィルタ制御出力は、オーディオフィルタを制御するために、例えば、オーディオフィルタのフィルタリング特性を調整するなどのためにオーディオフィルタに結合される。圧縮器制御出力は、圧縮器を制御するために、例えば、ダイナミックレンジ圧縮特性を調整するなどのために、圧縮器に結合される。制御回路は、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタ及び圧縮器を制御するように適合される。
【００２２】
前述のモバイル機器は、オーディオデータを出力するときにより長い動作時間を提供する。というのは、モバイル機器の増幅器の電力消費が、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタ及び圧縮器を制御することにより低減されるからである。モバイル機器は、携帯電話、携帯情報端末、モバイルオーディオ再生機器又はモバイルコンピュータとすることができる。
【００２３】
前述の実施形態の特徴は、適切な場合には、相互に組み合わされ得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
以下で、図面を参照して本発明の例示的実施形態を説明する。
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるモバイル機器を示すブロック図である。
【００２６】
【図２】本発明の一実施形態によるオーディオ信号の出力を制御するための方法を示す流れ図である。
【００２７】
【図３】本発明の一実施形態による第１のダイナミックレンジ圧縮設定を示す図である。
【００２８】
【図４】本発明の一実施形態による第１のオーディオフィルタ設定を示す図である。
【００２９】
【図５】本発明の一実施形態による第２のダイナミックレンジ圧縮設定を示す図である。
【００３０】
【図６】本発明の一実施形態による第２のオーディオフィルタ設定を示す図である。
【００３１】
【図７】本発明の一実施形態による第３のダイナミックレンジ圧縮設定を示す図である。
【００３２】
【図８】本発明の一実施形態による第３のオーディオフィルタ設定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下で、本発明の例示的実施形態を詳細に説明する。以下の説明は本発明の原理を例示するために行うにすぎず、限定を意味するものとみなすべきではないことを理解すべきである。そうではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義され、以下の例示的実施形態によって限定されるべきものではない。
【００３４】
また、例示的実施形態の以下の詳細な説明では、図面若しくは本明細書の説明において示す機能ブロック間、機器間、構成要素間又は他の物理的若しくは機能的ユニット間の直接的な接続又は結合が、間接的な接続又は結合によっても実施することができるはずであることも理解すべきである。
【００３５】
更に、本明細書で説明する様々な例示的実施形態の特徴は、特に言及しない限り、相互に組み合わせることができることを理解すべきである。
【００３６】
図１に本発明によるモバイル機器１の一実施形態を示す。モバイル機器１は、オーディオ信号源２、オーディオフィルタ３、圧縮器４、スイッチ５、スピーカ６、イヤホンコネクタ７、制御部８、及び電池９を備える。モバイル機器１は、モバイル機器１の（不図示の）内蔵メモリから再生され、又はモバイル機器１によって無線周波数で受信される、例えば音楽などのオーディオ信号を出力する機能を備える携帯電話とすることができる。更に、モバイル機器１は、携帯情報端末、モバイルオーディオ再生機器又はモバイルコンピュータ又は他の任意の種類の電池式モバイル機器とすることもできる。
【００３７】
オーディオ信号源２からのオーディオ信号はオーディオフィルタ３及び圧縮器４を経てスイッチ５に渡される。オーディオフィルタ３は電気音響変換器、例えばスピーカ６やイヤホンコネクタ７に接続されるイヤホンなどの特性に従ってオーディオ信号源２からのオーディオ信号を適合させるのに使用することができる。圧縮器４は、ダイナミックレンジ圧縮によってフィルタリングされたオーディオ信号のレベルを制御するのに使用することができる。スイッチ５は、フィルタリングされ、圧縮されたオーディオ信号をスピーカ６に、又はイヤホンコネクタ７に選択的に渡す。イヤホンコネクタ７には（不図示の）イヤホンを接続することができる。図１には１台のスピーカ６だけが示されているが、モバイル機器１は複数のスピーカ６、例えばステレオオーディオ信号を出力するための２台のスピーカを備えていてもよい。
【００３８】
また圧縮器４は、接続される電気音響変換器、例えばスピーカ６やイヤホンコネクタ７に接続されるイヤホンなどの必要に応じてフィルタリングされたオーディオ信号を増幅するための増幅器も備えることができる。
【００３９】
制御回路８は、電池入力１０、フィルタ制御出力１１、圧縮器制御出力１２、及び入力１３を経て、それぞれ、電池９、オーディオフィルタ３、圧縮器４、及びスイッチ５に接続される。電池入力１０を経て制御回路８は電池９に結合され、電池９の充電状態を検出するように適合される。フィルタ制御出力１１を経て制御回路８はオーディオフィルタ３に結合され、オーディオフィルタ３のフィルタ特性を調整するように適合される。制御回路８は、例えば、オーディオフィルタ３を構成するために異なる情報ブロックが記憶されるメモリを備えるディジタルコントローラやプロセッサなどとすることができる。制御回路８からオーディオフィルタ３に提供される情報ブロックに応じて、オーディオフィルタ３のフィルタ特性が調整される。圧縮器制御出力１２を経て制御部８は圧縮器４に結合される。オーディオフィルタ３の調整と同様に、圧縮器４は圧縮器制御出力１２を介して構成することができる。特に、圧縮器４の動的圧縮制御特性を構成することができる。フィルタ特性及びダイナミックレンジ圧縮特性の詳細については図３から図８との関連で説明する。
【００４０】
最後に、制御回路８は、スイッチ５の現在のスイッチ状態に関する情報を受け取るために入力１３を経てスイッチ４に結合される。
【００４１】
図２に、一実施形態による制御回路８の動作を詳細に表す流れ図を示す。制御回路８の動作は、ブロック２０で、例えば、オーディオ信号の出力がモバイル機器１のユーザによりオーディオ信号源２において開始されるときに開始する。
【００４２】
ブロック２１で制御部８はスイッチ５の現在の状態を判定する。スイッチ５がオーディオ信号を圧縮器４からイヤホンコネクタ７に渡すように設定されている場合、オーディオフィルタ３及び圧縮器４は、制御回路８により、イヤホンコネクタ７に接続されたイヤホンに合わせて適合されているオーディオフィルタ及び圧縮器構成データのセットに従って構成される（ブロック２２）。制御回路８が、スイッチ５が圧縮され、フィルタリングされたオーディオ信号をスピーカ６に渡すように構成されていると判定する場合、制御回路８は電池９の現在の充電状態を判定する（ブロック２３）。
【００４３】
この実施形態によれば、以下の３つの異なる充電状態範囲が定義される。第１の充電状態範囲「満（FULL）」は、例えば、電池９がその最大容量の６７％から１００％までの範囲内で充電されていることを表示する。第２の充電状態範囲「中（MEDIUM）」は、例えば、その最大容量の３４％から６６％までの範囲内の電池９の充電状態を表示する。第３の充電状態範囲「低（LOW）」は、その最大容量の０％から３３％までの範囲内の電池９の充電状態を表示する。次に電池９の検出された充電状態が３つの充電状態範囲、「満」、「中」、及び「低」と比較される（ブロック２４、２６、２８）。
【００４４】
電池９の現在の充電状態が「満」の範囲に該当する場合（ブロック２４）、圧縮器４のダイナミックレンジ圧縮及びオーディオフィルタ３のフィルタリングは制御回路８により第１の設定に従って構成される（ブロック２５）。図３にダイナミックレンジ圧縮についてのこの第１の設定を示し、図４にフィルタリングについてのこの第１の設定を示す。図４には、Ｘ軸上に周波数が、Ｙ軸上にオーディオフィルタ３のフィルタ設定の減衰の大きさが示されている。図４のグラフから分かるように、第１の設定では、８００Ｈｚ前後の周波数のフィルタリングが生じ、これは、例えば携帯電話などにおいて使用されるスピーカのような小型スピーカ用のフィルタを設計するときに一般的なものである。図３には、第１の設定に従って圧縮器４によって行われるダイナミックレンジ圧縮を表すグラフが示されている。Ｘ軸は圧縮器４へのオーディオ信号入力の入力レベルを表示し、Ｙ軸は圧縮器４からのオーディオ信号の対応する出力レベルを表示する。文字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、及びｈによって表示されるグラフは、第１の設定における圧縮器４の伝達関数を表示するものである。図示のように、この伝達関数は非線形であり、より高い入力レベルを低減し、よってより低い入力レベルを強調する。そのようなダイナミックレンジ圧縮は、オーディオ信号が、携帯電話において使用されるような小型スピーカによって出力されるときに一般に使用される。ブロック２５で第１の設定に従ってオーディオフィルタ３及び圧縮器４を構成した後で、方法は前述ブロック２１から続行される。
【００４５】
電池９の現在の充電状態が「満」の範囲内に入らない場合には、ブロック２６で、電池９の現在の充電状態が「中」の範囲内に入るかどうかが検査される。現在の電池充電状態がこの範囲内に入る場合（例えば、電池が現在、その最大容量の３４％から６６％までを含む場合など）には、オーディオフィルタ３及び圧縮器４は、ブロック２７に表示するように、第２の設定に従って構成される。この第２の設定によるフィルタリング特性及びダイナミックレンジ圧縮の伝達関数は、それぞれ、図６及び図５に示されている。図６に示すフィルタ関数は、図４の特性と比べておおよそ６ｄＢのおおよそ１００Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲内の低周波数域の減衰又はフィルタリングを与える。これは、低周波数域のより少ない、又は低音域のより少ないオーディオ信号の音をもたらすが、このオーディオ信号を増幅するときに相当な量のエネルギーを節約することになる。図５に、第２の設定によるダイナミックレンジ圧縮の伝達関数を示す。図５の伝達関数は、点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、及びｈを通るグラフによって表示される。図示のように、第２の設定の伝達関数は「よりまっすぐ」になっている。ブロック２７で第２の設定に従ってフィルタリング及びダイナミックレンジ圧縮を調整した後で、図２の方法は前述のブロック２１から続行される。
【００４６】
ブロック２６で、電池９の現在の充電状態が「中」の範囲内に入らないと判定される場合、ブロック２８で制御回路８により、電池９の充電状態が前述の「低」の範囲内に入るかどうかが判定される。電池９の現在の充電状態が「低」範囲内に入る場合、即ち、電池９の現在の充電状態が、例えば、電池９の最大容量の０％から３３％までの範囲内にある場合、オーディオフィルタ３及び圧縮器４はブロック２９で第３の設定に従って調整される。第３の設定によるオーディオフィルタ３のフィルタリング特性及び圧縮器４の伝達関数は、それぞれ、図８及び図７に示されている。図８から分かるように、第１及び第２の設定のフィルタリング（図４及び図６）と比べて低周波数域のより強いフィルタリングが生じている。これは低音域のより一層少ない音をもたらすが、より一層多くのエネルギーを節約することになる。圧縮器４のダイナミックレンジ圧縮の伝達関数は、図７に示す点ａから点ｈまでを通るグラフによって表示される。第３の設定による伝達関数は線形であり、これはダイナミックレンジ圧縮が生じないことを意味する。ブロック２９で第３の設定に従ってオーディオフィルタ３及び圧縮器４を設定した後で、図２の方法は前述のブロック２１から続行される。
【００４７】
ブロック２８で、現在の電池充電状態が「低」の範囲内に含まれないことが検出された場合、方法は前述のブロック２１から続行される。
【００４８】
特に、圧縮器４が図１に示すようにオーディオフィルタ３の後に位置する場合に、ダイナミックレンジ圧縮が例えば図３に示すように活動化されるときに、低周波数域が例えば図８に示すように電力を節約するために減衰される場合には、圧縮器４はそれに応じて中周波数域及び高周波数域を増幅することになり、そのために低周波数域の低減のエネルギー節約の利益が低下する可能性もあることに留意すべきである。したがって、圧縮器４の伝達関数は図５ではよりまっすぐであり、図７では線形である。
【００４９】
前述の方法は、基本的に、オーディオフィルタ３及び圧縮器４に３つの異なる構成設定を使用することによって非常に容易に実施することができる。制御回路８内の簡単なソフトウェアベースのルーチンが電池９の充電状態又は電圧を監視し、設定のうちのどれがオーディオフィルタ３及び圧縮器４によって使用されるべきか決定することができる。
【００５０】
ある設定から別の設定への移行は、電池寿命を維持するために音設定が変更されていることをユーザに表示するモバイル機器のユーザとダイアログと組み合わせることもできるはずである。
【００５１】
以上では例示的実施形態を説明したが、別の実施形態では様々な改変が実施されてもよい。例えば、圧縮器４及びオーディオフィルタ３のための設定の数は、前述の３つの設定と異なっていてもよい。また、２つの異なる設定や、電池９の対応する数の充電状態範囲に対応する３より大きい数の異なる設定が使用されてもよい。更に、例えば、１つの圧縮器が低周波数域用であり１つ又は２つの圧縮器が高周波数域用であるなど、電池の充電状態又は電圧に応じて連係して働く２つ以上の異なる周波数ベースの圧縮器４が使用されてもよい。
【００５２】
図を参照して以上で説明した実施形態は、それぞれ、専用のチップにおいて実現することもでき、前述の実施形態の任意の組み合わせを、これらの実施形態の機能及び特性を組み合わせた１つのチップ内で実現することもできる。更に、前述の実施形態は、携帯電話において使用することができるだけでなく、電池を含み、オーディオ信号を出力するように適合されている他の任意の種類の電池式機器又は電池式モバイル機器においても使用することができる。また、前述のすべての実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように本発明によって包含されるべきものとみなされることも理解される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法及び制御回路に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明の一実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法が提供される。この実施形態によれば、電池式機器の電池の充電状態が検出され、電池の検出された充電状態に応答してオーディオ信号のフィルタリングが調整される。
【０００３】
電池式機器、特に、例えば携帯電話、携帯情報端末、ＭＰ３プレーヤのようなモバイルオーディオ再生機器、モバイルコンピュータなどといったモバイル機器の分野では、オーディオ信号がイヤホン又はスピーカを介して出力される。オーディオ信号は例えば音楽などを含むことができ、音楽はモバイル機器に記憶され、又はモバイル機器によって受信される。更に、オーディオ信号は、携帯電話の着信音を含むことも、携帯電話によりセルラネットワークを介して受信される音声を含むこともできる。特に、音楽がモバイル機器に組み込まれ得るスピーカを介して再生されるときには、スピーカのためのオーディオ信号を増幅する増幅器によって消費される電力は相当な量になる。また、モバイル機器のスピーカを介したオーディオ信号又は音声ファイルの出力は「遠距離再生（far field playback）」とも呼ばれ、モバイル機器に接続されたイヤホンを介したオーディオ信号の出力よりはるかに大量の電力を消費する。例えば、それぞれ８Ωずつの２台のスピーカを使用する携帯電話の電力消費の典型的な数値は、主にハード圧縮の現代的なポップミュージックからなる音楽資料が出力されるものと仮定すると、おおよそ（１．７Ｖ２／８Ω）＊２＝０．７２Ｗである。これは、最大定格２．４Ｖ ＲＭＳが与えられた場合に、携帯電話が例えば最大６．８Ｖまでのピークツーピークが可能であることを考慮に入れるときに極めて妥当な値である出力信号の１．７Ｖ ＲＭＳ平均値を仮定したものである。例えば３．６Ｖで０．９６Ａｈの容量を有する携帯電話の電池では、おおよそ４．８時間の再生時間が達成可能である。これにより携帯電話の待機時間及び通話時間は大幅に減少する。上記の一実施形態に従って説明する提案の方法は、オーディオ信号を適切にフィルタリングすることにより、３０％或いはそれ以上の電池エネルギーの節約を可能にする。
【０００４】
一実施形態によれば、フィルタリングは、電池の充電状態が低いほどオーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整される。減衰される低周波数域の範囲は使用されるスピーカに左右される。携帯電話のようなモバイル機器において通常使用されるスピーカでは、これらの低周波数域は０Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲内にある。しかしこの範囲はスピーカのサイズによって異なり得る。より小型のスピーカでは、低周波数域は０Ｈｚから１０００Ｈｚまでの範囲内とすることができ、より大型のスピーカでは、低周波数域は４００Ｈｚから６００Ｈｚまでの範囲内とすることができる。低周波数域の減衰は、電池の充電状態に応じて、２ｄＢから１４ｄＢまでの範囲内で選択され得る。電池の充電状態に応答してフィルタリングを調整することにより、特に低周波数域を減衰させることにより、大量の電池エネルギー節約を達成することができ、その一方で、満充電の電池では出力オーディオ信号の品質の低下が生じず、電池が空になるとごくわずかな品質低下が生じる。
【０００５】
一実施形態によれば、電池充電状態について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、３つの異なるフィルタリング設定が定義される。３つの異なるフィルタリング設定はそれぞれ３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲と比較され、電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するかが検出される。フィルタリングは、検出された充電状態範囲に対応する３つのフィルタリング設定のうちの少なくとも１つに従って調整される。それぞれが電池のある充電状態範囲と関連付けられているある数のフィルタリング設定を提供することにより、方法の実施態様を簡略化することができる。フィルタリング設定は電池式機器のフィルタを構成するための別々のデータファイルに記憶することができ、ソフトウェアベースのルーチンが電池電圧を監視し、どのフィルタリング設定がフィルタに適用されるべきか判断することができる。
【０００６】
方法の別の実施形態によれば、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかが検出される。出力信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかの検出に応じて、フィルタリングが調整される。スピーカはイヤホンとは異なる特性を有し得るため、フィルタリングはそれに応じて調整される必要がある。更に、電池の検出された充電状態に応答したオーディオ信号のフィルタリングは、オーディオ信号がスピーカを介して出力されるときのエネルギー消費だけに大きく影響を及ぼすことになる。オーディオ信号がイヤホンを介して出力されるときには、電池の検出された充電状態に応答したオーディオ信号のフィルタリングは不要とすることができる。というのは、イヤホンに供給する増幅器の電力消費はスピーカに供給する増幅器と比べてはるかに少ないエネルギーしか消費しないからである。
【０００７】
別の実施形態によれば、方法は更に、電池の検出された充電状態に応答してオーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整することを含む。ダイナミックレンジ圧縮のための圧縮器がオーディオ信号をフィルタリングするためのフィルタと組み合わせて使用されるとき、電力を節約するために低周波数域が減衰される場合に、中周波数域及び高周波数域がそれに応じて増幅され、低周波数域の低下の利益が減少することが圧縮器に伝わる可能性もある。これは特に、圧縮器がフィルタの後に位置する場合に生じ得る。したがって、電池の検出された充電状態に応答して、よって、オーディオ信号の調整されたフィルタリングに応答してダイナミックレンジ圧縮を適切に調整することにより所望の電池エネルギーの節約が可能になる。
【０００８】
本発明の別の実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法が提供される。方法は以下のステップを含む。電池式機器の電池の充電状態が検出される。電池の検出された充電状態に応答して、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮が調整される。一般に、ダイナミックレンジ圧縮は、より高レベルのオーディオ信号についての利得低減を含み得る。ダイナミックレンジ圧縮の調整は、電池の充電状態が低下しているときにより高レベルのオーディオ信号についての利得低減が低くなるように達成することができる。加えて、電池の検出された充電状態に応答したオーディオ信号のフィルタリングも調整することができる。前述のように、特に、電池の検出された充電状態に応答したダイナミックレンジ圧縮とオーディオ信号のフィルタリングとの調整の組み合わせは、出力オーディオ信号のオーディオ品質に大きな影響を及ぼさずに電池エネルギーの節約を実現する。
【０００９】
一実施形態によれば、電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲を定義することができ、少なくとも３つの異なるダイナミックレンジ圧縮設定を定義することができる。少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定はそれぞれ少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。この実施形態によれば、電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するかが判定される。次いでダイナミックレンジ圧縮が、検出された充電状態範囲に対応する少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定のうちの１つに従って設定される。
【００１０】
方法の別の実施形態によれば、方法は更に、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかの検出を含む。オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してかの検出に基づいて、ダイナミックレンジ圧縮が更に調整される。この実施形態は、スピーカとイヤホンの個別的特性にそれぞれ合わせたダイナミックレンジ圧縮の最適な調整を可能にする。
【００１１】
本発明の別の実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路が提供される。制御回路は、電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、オーディオ信号をフィルタリングするためのオーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力とを備える。制御回路は、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタを制御するように適合される。
【００１２】
制御回路は、オーディオフィルタを、電池の充電状態が低いほどオーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整するように適合させることができる。低周波数域には０Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲を定義することができる。
【００１３】
一実施形態によれば、例えば、制御回路のソフトウェアにおいて、電池についての少なくとも３つの異なる充電状態範囲とオーディオフィルタについての少なくとも３つの異なる設定が定義される。少なくとも３つのオーディオフィルタ設定はそれぞれ少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。制御回路は、電池の現在の充電状態がどの充電状態範囲に対応するか検出し、オーディオフィルタに、検出された充電状態範囲に対応するオーディオフィルタ設定を提供するように適合される。
【００１４】
制御回路は更に、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力も備えることができる。制御回路は、この検出に応答してオーディオフィルタを更に制御するように適合させることができる。
【００１５】
別の実施形態によれば、制御回路は更に、圧縮器を制御するための圧縮器制御出力を備える。圧縮器は、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するように構成することができる。制御回路は、電池の検出された充電状態に基づいて圧縮器を制御する。
【００１６】
本発明の更に別の実施形態によれば、電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路が提供される。制御回路は、電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するための圧縮器を制御するための圧縮器制御出力とを備える。制御回路は電池の検出された充電状態に応答して圧縮器を制御する。
【００１７】
圧縮器のダイナミックレンジ圧縮はより高レベルのオーディオ信号についての利得低減を含み得る。圧縮器は制御回路によって、電池の充電状態が低下するときにより高レベルのオーディオ信号についての利得低減が低くなるように制御される。代替として、圧縮器のダイナミックレンジ圧縮は、より低レベルのオーディオ信号についての利得増強を含んでいてもよい。この場合、制御回路は圧縮器を、電池の充電状態が低いほどより低レベルのオーディオ信号についての利得増強が低くなるように制御するように適合される。
【００１８】
一実施形態によれば、制御回路において、電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、圧縮器について少なくとも３つの異なるダイナミックレンジ圧縮設定が定義される。少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定はそれぞれ少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられる。制御回路は、電池の現在の充電状態が少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出し、圧縮器において、検出された充電状態範囲に対応する少なくとも３つのダイナミックレンジ制御設定のうちの当該設定を設定するように適合される。
【００１９】
制御回路は更に、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力を備えることができる。制御回路は、オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか判定するこの検出に応答して、圧縮器を更に制御することもできる。
【００２０】
一実施形態によれば、制御回路は更に、オーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力を備える。オーディオフィルタはオーディオ信号をフィルタリングするように適合される。制御回路は、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタを制御する。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、モバイル機器が提供される。モバイル機器は、モバイル機器によって出力されるべきオーディオ信号を提供するように構成されたオーディオ信号源を備える。オーディオ信号源からのオーディオ信号は、モバイル機器によって出力されるべき復号ＭＰ３信号又は他の任意の種類の音楽若しくは音声信号を含むことができる。モバイル機器は更に、モバイル機器にエネルギーを供給するための電池を備える。モバイル機器は更に、オーディオ信号をフィルタリングするように構成されたオーディオフィルタと、オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するように構成された圧縮器とを備える。オーディオフィルタは、オーディオ信号を音響信号として発するスピーカ又はイヤホンの特性に合わせてオーディオ信号を適合させるように適合させることができる。圧縮器は、オーディオ信号の利得及び／又は減衰を、圧縮器に入力されるオーディオ信号のレベルの関数として制御するのに使用することができる。更に、モバイル機器は、電池入力、フィルタ制御出力、及び圧縮器制御出力を有する制御回路を備える。電池入力は、電池の充電状態を検出するために電池に結合される。フィルタ制御出力は、オーディオフィルタを制御するために、例えば、オーディオフィルタのフィルタリング特性を調整するなどのためにオーディオフィルタに結合される。圧縮器制御出力は、圧縮器を制御するために、例えば、ダイナミックレンジ圧縮特性を調整するなどのために、圧縮器に結合される。制御回路は、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタ及び圧縮器を制御するように適合される。
【００２２】
前述のモバイル機器は、オーディオデータを出力するときにより長い動作時間を提供する。というのは、モバイル機器の増幅器の電力消費が、電池の検出された充電状態に応答してオーディオフィルタ及び圧縮器を制御することにより低減されるからである。モバイル機器は、携帯電話、携帯情報端末、モバイルオーディオ再生機器又はモバイルコンピュータとすることができる。
【００２３】
前述の実施形態の特徴は、適切な場合には、相互に組み合わされ得ることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
以下で、図面を参照して本発明の例示的実施形態を説明する。
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態によるモバイル機器を示すブロック図である。
【００２６】
【図２】本発明の一実施形態によるオーディオ信号の出力を制御するための方法を示す流れ図である。
【００２７】
【図３】本発明の一実施形態による第１のダイナミックレンジ圧縮設定を示す図である。
【００２８】
【図４】本発明の一実施形態による第１のオーディオフィルタ設定を示す図である。
【００２９】
【図５】本発明の一実施形態による第２のダイナミックレンジ圧縮設定を示す図である。
【００３０】
【図６】本発明の一実施形態による第２のオーディオフィルタ設定を示す図である。
【００３１】
【図７】本発明の一実施形態による第３のダイナミックレンジ圧縮設定を示す図である。
【００３２】
【図８】本発明の一実施形態による第３のオーディオフィルタ設定を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下で、本発明の例示的実施形態を詳細に説明する。以下の説明は本発明の原理を例示するために行うにすぎず、限定を意味するものとみなすべきではないことを理解すべきである。そうではなく、本発明の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ定義され、以下の例示的実施形態によって限定されるべきものではない。
【００３４】
また、例示的実施形態の以下の詳細な説明では、図面若しくは本明細書の説明において示す機能ブロック間、機器間、構成要素間又は他の物理的若しくは機能的ユニット間の直接的な接続又は結合が、間接的な接続又は結合によっても実施することができるはずであることも理解すべきである。
【００３５】
更に、本明細書で説明する様々な例示的実施形態の特徴は、特に言及しない限り、相互に組み合わせることができることを理解すべきである。
【００３６】
図１に本発明によるモバイル機器１の一実施形態を示す。モバイル機器１は、オーディオ信号源２、オーディオフィルタ３、圧縮器４、スイッチ５、スピーカ６、イヤホンコネクタ７、制御部８、及び電池９を備える。モバイル機器１は、モバイル機器１の（不図示の）内蔵メモリから再生され、又はモバイル機器１によって無線周波数で受信される、例えば音楽などのオーディオ信号を出力する機能を備える携帯電話とすることができる。更に、モバイル機器１は、携帯情報端末、モバイルオーディオ再生機器又はモバイルコンピュータ又は他の任意の種類の電池式モバイル機器とすることもできる。
【００３７】
オーディオ信号源２からのオーディオ信号はオーディオフィルタ３及び圧縮器４を経てスイッチ５に渡される。オーディオフィルタ３は電気音響変換器、例えばスピーカ６やイヤホンコネクタ７に接続されるイヤホンなどの特性に従ってオーディオ信号源２からのオーディオ信号を適合させるのに使用することができる。圧縮器４は、ダイナミックレンジ圧縮によってフィルタリングされたオーディオ信号のレベルを制御するのに使用することができる。スイッチ５は、フィルタリングされ、圧縮されたオーディオ信号をスピーカ６に、又はイヤホンコネクタ７に選択的に渡す。イヤホンコネクタ７には（不図示の）イヤホンを接続することができる。図１には１台のスピーカ６だけが示されているが、モバイル機器１は複数のスピーカ６、例えばステレオオーディオ信号を出力するための２台のスピーカを備えていてもよい。
【００３８】
また圧縮器４は、接続される電気音響変換器、例えばスピーカ６やイヤホンコネクタ７に接続されるイヤホンなどの必要に応じてフィルタリングされたオーディオ信号を増幅するための増幅器も備えることができる。
【００３９】
制御回路８は、電池入力１０、フィルタ制御出力１１、圧縮器制御出力１２、及び入力１３を経て、それぞれ、電池９、オーディオフィルタ３、圧縮器４、及びスイッチ５に接続される。電池入力１０を経て制御回路８は電池９に結合され、電池９の充電状態を検出するように適合される。フィルタ制御出力１１を経て制御回路８はオーディオフィルタ３に結合され、オーディオフィルタ３のフィルタ特性を調整するように適合される。制御回路８は、例えば、オーディオフィルタ３を構成するために異なる情報ブロックが記憶されるメモリを備えるディジタルコントローラやプロセッサなどとすることができる。制御回路８からオーディオフィルタ３に提供される情報ブロックに応じて、オーディオフィルタ３のフィルタ特性が調整される。圧縮器制御出力１２を経て制御部８は圧縮器４に結合される。オーディオフィルタ３の調整と同様に、圧縮器４は圧縮器制御出力１２を介して構成することができる。特に、圧縮器４の動的圧縮制御特性を構成することができる。フィルタ特性及びダイナミックレンジ圧縮特性の詳細については図３から図８との関連で説明する。
【００４０】
最後に、制御回路８は、スイッチ５の現在のスイッチ状態に関する情報を受け取るために入力１３を経てスイッチ４に結合される。
【００４１】
図２に、一実施形態による制御回路８の動作を詳細に表す流れ図を示す。制御回路８の動作は、ブロック２０で、例えば、オーディオ信号の出力がモバイル機器１のユーザによりオーディオ信号源２において開始されるときに開始する。
【００４２】
ブロック２１で制御部８はスイッチ５の現在の状態を判定する。スイッチ５がオーディオ信号を圧縮器４からイヤホンコネクタ７に渡すように設定されている場合、オーディオフィルタ３及び圧縮器４は、制御回路８により、イヤホンコネクタ７に接続されたイヤホンに合わせて適合されているオーディオフィルタ及び圧縮器構成データのセットに従って構成される（ブロック２２）。制御回路８が、スイッチ５が圧縮され、フィルタリングされたオーディオ信号をスピーカ６に渡すように構成されていると判定する場合、制御回路８は電池９の現在の充電状態を判定する（ブロック２３）。
【００４３】
この実施形態によれば、以下の３つの異なる充電状態範囲が定義される。第１の充電状態範囲「満（FULL）」は、例えば、電池９がその最大容量の６７％から１００％までの範囲内で充電されていることを表示する。第２の充電状態範囲「中（MEDIUM）」は、例えば、その最大容量の３４％から６６％までの範囲内の電池９の充電状態を表示する。第３の充電状態範囲「低（LOW）」は、その最大容量の０％から３３％までの範囲内の電池９の充電状態を表示する。次に電池９の検出された充電状態が３つの充電状態範囲、「満」、「中」、及び「低」と比較される（ブロック２４、２６、２８）。
【００４４】
電池９の現在の充電状態が「満」の範囲に該当する場合（ブロック２４）、圧縮器４のダイナミックレンジ圧縮及びオーディオフィルタ３のフィルタリングは制御回路８により第１の設定に従って構成される（ブロック２５）。図３にダイナミックレンジ圧縮についてのこの第１の設定を示し、図４にフィルタリングについてのこの第１の設定を示す。図４には、Ｘ軸上に周波数が、Ｙ軸上にオーディオフィルタ３のフィルタ設定の減衰の大きさが示されている。図４のグラフから分かるように、第１の設定では、８００Ｈｚ前後の周波数のフィルタリングが生じ、これは、例えば携帯電話などにおいて使用されるスピーカのような小型スピーカ用のフィルタを設計するときに一般的なものである。図３には、第１の設定に従って圧縮器４によって行われるダイナミックレンジ圧縮を表すグラフが示されている。Ｘ軸は圧縮器４へのオーディオ信号入力の入力レベルを表示し、Ｙ軸は圧縮器４からのオーディオ信号の対応する出力レベルを表示する。文字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、及びｈによって表示されるグラフは、第１の設定における圧縮器４の伝達関数を表示するものである。図示のように、この伝達関数は非線形であり、より高い入力レベルを低減し、よってより低い入力レベルを強調する。そのようなダイナミックレンジ圧縮は、オーディオ信号が、携帯電話において使用されるような小型スピーカによって出力されるときに一般に使用される。ブロック２５で第１の設定に従ってオーディオフィルタ３及び圧縮器４を構成した後で、方法は前述ブロック２１から続行される。
【００４５】
電池９の現在の充電状態が「満」の範囲内に入らない場合には、ブロック２６で、電池９の現在の充電状態が「中」の範囲内に入るかどうかが検査される。現在の電池充電状態がこの範囲内に入る場合（例えば、電池が現在、その最大容量の３４％から６６％までを含む場合など）には、オーディオフィルタ３及び圧縮器４は、ブロック２７に表示するように、第２の設定に従って構成される。この第２の設定によるフィルタリング特性及びダイナミックレンジ圧縮の伝達関数は、それぞれ、図６及び図５に示されている。図６に示すフィルタ関数は、図４の特性と比べておおよそ６ｄＢのおおよそ１００Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲内の低周波数域の減衰又はフィルタリングを与える。これは、低周波数域のより少ない、又は低音域のより少ないオーディオ信号の音をもたらすが、このオーディオ信号を増幅するときに相当な量のエネルギーを節約することになる。図５に、第２の設定によるダイナミックレンジ圧縮の伝達関数を示す。図５の伝達関数は、点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、及びｈを通るグラフによって表示される。図示のように、第２の設定の伝達関数は「よりまっすぐ」になっている。ブロック２７で第２の設定に従ってフィルタリング及びダイナミックレンジ圧縮を調整した後で、図２の方法は前述のブロック２１から続行される。
【００４６】
ブロック２６で、電池９の現在の充電状態が「中」の範囲内に入らないと判定される場合、ブロック２８で制御回路８により、電池９の充電状態が前述の「低」の範囲内に入るかどうかが判定される。電池９の現在の充電状態が「低」範囲内に入る場合、即ち、電池９の現在の充電状態が、例えば、電池９の最大容量の０％から３３％までの範囲内にある場合、オーディオフィルタ３及び圧縮器４はブロック２９で第３の設定に従って調整される。第３の設定によるオーディオフィルタ３のフィルタリング特性及び圧縮器４の伝達関数は、それぞれ、図８及び図７に示されている。図８から分かるように、第１及び第２の設定のフィルタリング（図４及び図６）と比べて低周波数域のより強いフィルタリングが生じている。これは低音域のより一層少ない音をもたらすが、より一層多くのエネルギーを節約することになる。圧縮器４のダイナミックレンジ圧縮の伝達関数は、図７に示す点ａから点ｈまでを通るグラフによって表示される。第３の設定による伝達関数は線形であり、これはダイナミックレンジ圧縮が生じないことを意味する。ブロック２９で第３の設定に従ってオーディオフィルタ３及び圧縮器４を設定した後で、図２の方法は前述のブロック２１から続行される。
【００４７】
ブロック２８で、現在の電池充電状態が「低」の範囲内に含まれないことが検出された場合、方法は前述のブロック２１から続行される。
【００４８】
特に、圧縮器４が図１に示すようにオーディオフィルタ３の後に位置する場合に、ダイナミックレンジ圧縮が例えば図３に示すように活動化されるときに、低周波数域が例えば図８に示すように電力を節約するために減衰される場合には、圧縮器４はそれに応じて中周波数域及び高周波数域を増幅することになり、そのために低周波数域の低減のエネルギー節約の利益が低下する可能性もあることに留意すべきである。したがって、圧縮器４の伝達関数は図５ではよりまっすぐであり、図７では線形である。
【００４９】
前述の方法は、基本的に、オーディオフィルタ３及び圧縮器４に３つの異なる構成設定を使用することによって非常に容易に実施することができる。制御回路８内の簡単なソフトウェアベースのルーチンが電池９の充電状態又は電圧を監視し、設定のうちのどれがオーディオフィルタ３及び圧縮器４によって使用されるべきか決定することができる。
【００５０】
ある設定から別の設定への移行は、電池寿命を維持するために音設定が変更されていることをユーザに表示するモバイル機器のユーザとダイアログと組み合わせることもできるはずである。
【００５１】
以上では例示的実施形態を説明したが、別の実施形態では様々な改変が実施されてもよい。例えば、圧縮器４及びオーディオフィルタ３のための設定の数は、前述の３つの設定と異なっていてもよい。また、２つの異なる設定や、電池９の対応する数の充電状態範囲に対応する３より大きい数の異なる設定が使用されてもよい。更に、例えば、１つの圧縮器が低周波数域用であり１つ又は２つの圧縮器が高周波数域用であるなど、電池の充電状態又は電圧に応じて連係して働く２つ以上の異なる周波数ベースの圧縮器４が使用されてもよい。
【００５２】
図を参照して以上で説明した実施形態は、それぞれ、専用のチップにおいて実現することもでき、前述の実施形態の任意の組み合わせを、これらの実施形態の機能及び特性を組み合わせた１つのチップ内で実現することもできる。更に、前述の実施形態は、携帯電話において使用することができるだけでなく、電池を含み、オーディオ信号を出力するように適合されている他の任意の種類の電池式機器又は電池式モバイル機器においても使用することができる。また、前述のすべての実施形態は、添付の特許請求の範囲によって定義されるように本発明によって包含されるべきものとみなされることも理解される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出すること、及び
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のフィルタリングを調整すること
を含む、方法。
【請求項２】
前記フィルタリングが、前記電池の前記充電状態が低いほど前記オーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低周波数域が０Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲内にある、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、少なくとも３つの異なるフィルタリング設定が定義され、前記少なくとも３つのフィルタリング設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出すること、及び
前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つのフィルタリング設定のうちの１つに従って前記フィルタリングを調整すること
を更に含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出すること、及び
前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記フィルタリングを更に調整すること
を更に含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整することを更に含む、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出すること、及び
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整すること
を含む、方法。
【請求項８】
前記ダイナミックレンジ圧縮がより高レベルの前記オーディオ信号についての利得低減を含み、前記ダイナミックレンジ圧縮が、前記電池の前記充電状態が低いほどより高レベルの前記オーディオ信号についての前記利得低減が低くなるように設定される、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、少なくとも３つの異なるダイナミックレンジ圧縮設定が定義され、前記少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出すること、及び
前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定のうちの１つに従って前記ダイナミックレンジ圧縮を調整すること
を更に含む、
請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出すること、及び
前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記ダイナミックレンジ圧縮を更に調整すること
を更に含む、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のフィルタリングを調整すること
を更に含む、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、
前記オーディオ信号をフィルタリングするためのオーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力と、
を備え、
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオフィルタを制御するように構成されている、制御回路。
【請求項１３】
前記オーディオフィルタを、前記電池の前記充電状態が低いほど前記オーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整するように構成されている、
請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１４】
前記低周波数域が０Ｈｚから８００Ｈｚの範囲内にある請求項１３に記載の制御回路。
【請求項１５】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、前記オーディオフィルタについての少なくとも３つの異なる設定が定義され、前記少なくとも３つの設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出し、
前記オーディオフィルタに、前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つの設定のうちの前記設定を提供する
ように更に構成されている、
請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１６】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力を更に備え、
前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記オーディオフィルタを更に制御するように構成されている、
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１７】
前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整する圧縮器を制御するための圧縮器制御出力を更に備え、前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記圧縮器を制御するように更に構成されている、
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１８】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、
前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するための圧縮器を制御するための圧縮器制御出力と
を備え、
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記圧縮器を制御するように構成されている、制御回路。
【請求項１９】
前記圧縮器の前記ダイナミックレンジ圧縮がより高レベルの前記オーディオ信号についての利得低減を含み、
前記圧縮器を、前記電池の前記充電状態が低いほどより高レベルの前記オーディオ信号についての前記利得低減が低くなるように制御するように構成されている、
請求項１８に記載の制御回路。
【請求項２０】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、前記圧縮器についての少なくとも３つの異なる設定が定義され、前記少なくとも３つの設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出し、
前記圧縮器に、前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つの設定のうちの前記設定を提供する
ように更に構成されている、
請求項１８又は１９に記載の制御回路。
【請求項２１】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力を更に備え、前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記圧縮器を更に制御するように構成されている、
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項２２】
前記オーディオ信号をフィルタリングするためのオーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力を更に備え、前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオフィルタを制御するように更に構成されている、
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項２３】
モバイル機器によって出力されるべきオーディオ信号を提供するように構成されたオーディオ信号源と、
モバイル機器にエネルギーを供給するように構成された電池と、
前記オーディオ信号をフィルタリングするように構成されたオーディオフィルタと、
前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するように構成された圧縮器と、
制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記電池の充電状態を検出するために前記電池に結合された電池入力と、
前記オーディオフィルタを制御するために前記オーディオフィルタに結合されたフィルタ制御出力と、
前記圧縮器を制御するために前記圧縮器に結合された圧縮器制御出力と、
を備え、
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオフィルタ及び前記圧縮器を制御するように構成される、
モバイル機器。
【請求項２４】
携帯電話、携帯情報端末、モバイルオーディオ再生機器、及びモバイルコンピュータを含むグループの中から選択される機器である、
請求項２３に記載のモバイル機器。
【請求項２５】
前記制御回路が請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の制御回路である、
請求項２３又は２４に記載のモバイル機器。
【請求項１】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出すること、及び
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のフィルタリングを調整すること
を含む、方法。
【請求項２】
前記フィルタリングが、前記電池の前記充電状態が低いほど前記オーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整される、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低周波数域が０Ｈｚから８００Ｈｚまでの範囲内にある、
請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、少なくとも３つの異なるフィルタリング設定が定義され、前記少なくとも３つのフィルタリング設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出すること、及び
前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つのフィルタリング設定のうちの１つに従って前記フィルタリングを調整すること
を更に含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出すること、及び
前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記フィルタリングを更に調整すること
を更に含む、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整することを更に含む、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための方法であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出すること、及び
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整すること
を含む、方法。
【請求項８】
前記ダイナミックレンジ圧縮がより高レベルの前記オーディオ信号についての利得低減を含み、前記ダイナミックレンジ圧縮が、前記電池の前記充電状態が低いほどより高レベルの前記オーディオ信号についての前記利得低減が低くなるように設定される、
請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、少なくとも３つの異なるダイナミックレンジ圧縮設定が定義され、前記少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出すること、及び
前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つのダイナミックレンジ圧縮設定のうちの１つに従って前記ダイナミックレンジ圧縮を調整すること
を更に含む、
請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出すること、及び
前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記ダイナミックレンジ圧縮を更に調整すること
を更に含む、
請求項７〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオ信号のフィルタリングを調整すること
を更に含む、
請求項７〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、
前記オーディオ信号をフィルタリングするためのオーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力と、
を備え、
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオフィルタを制御するように構成されている、制御回路。
【請求項１３】
前記オーディオフィルタを、前記電池の前記充電状態が低いほど前記オーディオ信号の低周波数域の減衰が高くなるように調整するように構成されている、
請求項１２に記載の制御回路。
【請求項１４】
前記低周波数域が０Ｈｚから８００Ｈｚの範囲内にある請求項１３に記載の制御回路。
【請求項１５】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、前記オーディオフィルタについての少なくとも３つの異なる設定が定義され、前記少なくとも３つの設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出し、
前記オーディオフィルタに、前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つの設定のうちの前記設定を提供する
ように更に構成されている、
請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１６】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力を更に備え、
前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記オーディオフィルタを更に制御するように構成されている、
請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１７】
前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整する圧縮器を制御するための圧縮器制御出力を更に備え、前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記圧縮器を制御するように更に構成されている、
請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項１８】
電池式機器のオーディオ信号の出力を制御するための制御回路であって、
前記電池式機器の電池の充電状態を検出するための電池入力と、
前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するための圧縮器を制御するための圧縮器制御出力と
を備え、
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記圧縮器を制御するように構成されている、制御回路。
【請求項１９】
前記圧縮器の前記ダイナミックレンジ圧縮がより高レベルの前記オーディオ信号についての利得低減を含み、
前記圧縮器を、前記電池の前記充電状態が低いほどより高レベルの前記オーディオ信号についての前記利得低減が低くなるように制御するように構成されている、
請求項１８に記載の制御回路。
【請求項２０】
前記電池について少なくとも３つの異なる充電状態範囲が定義され、前記圧縮器についての少なくとも３つの異なる設定が定義され、前記少なくとも３つの設定がそれぞれ前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちの異なる１つと関連付けられ、
前記電池の現在の充電状態が前記少なくとも３つの充電状態範囲のうちのどの充電状態範囲に対応するか検出し、
前記圧縮器に、前記検出された充電状態範囲に対応する前記少なくとも３つの設定のうちの前記設定を提供する
ように更に構成されている、
請求項１８又は１９に記載の制御回路。
【請求項２１】
前記オーディオ信号が出力されるのがスピーカを介してかそれともイヤホンを介してか検出するための入力を更に備え、前記オーディオ信号が出力されるのが前記スピーカを介してかそれとも前記イヤホンを介してかの前記検出に応じて前記圧縮器を更に制御するように構成されている、
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項２２】
前記オーディオ信号をフィルタリングするためのオーディオフィルタを制御するためのフィルタ制御出力を更に備え、前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオフィルタを制御するように更に構成されている、
請求項１８〜２０のいずれか１項に記載の制御回路。
【請求項２３】
モバイル機器によって出力されるべきオーディオ信号を提供するように構成されたオーディオ信号源と、
モバイル機器にエネルギーを供給するように構成された電池と、
前記オーディオ信号をフィルタリングするように構成されたオーディオフィルタと、
前記オーディオ信号のダイナミックレンジ圧縮を調整するように構成された圧縮器と、
制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、
前記電池の充電状態を検出するために前記電池に結合された電池入力と、
前記オーディオフィルタを制御するために前記オーディオフィルタに結合されたフィルタ制御出力と、
前記圧縮器を制御するために前記圧縮器に結合された圧縮器制御出力と、
を備え、
前記電池の前記検出された充電状態に応じて前記オーディオフィルタ及び前記圧縮器を制御するように構成される、
モバイル機器。
【請求項２４】
携帯電話、携帯情報端末、モバイルオーディオ再生機器、及びモバイルコンピュータを含むグループの中から選択される機器である、
請求項２３に記載のモバイル機器。
【請求項２５】
前記制御回路が請求項１２〜２２のいずれか１項に記載の制御回路である、
請求項２３又は２４に記載のモバイル機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１２−５３０４３１（Ｐ２０１２−５３０４３１Ａ）
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５１５３６０（Ｐ２０１２−５１５３６０）
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／００８８４７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４５６８３
【国際公開日】平成２２年１２月２３日（２０１０．１２．２３）
【出願人】（５０２０８７５０７）ソニーモバイルコミュニケーションズ， エービー (823)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／００８８４７
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１４５６８３
【国際公開日】平成２２年１２月２３日（２０１０．１２．２３）
【出願人】（５０２０８７５０７）ソニーモバイルコミュニケーションズ， エービー (823)
【Ｆターム（参考）】
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