專利名稱：移動終端與耳機的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于無線通信系統的移動終端和連接到移動終端的耳機。
背景技術：
將帶有耳機麥克風和耳機揚聲器的耳機與諸如GSM和UMTS系統的無線通信系統的移動終端一起使用，這已為大眾所熟知，且由于它允許在談話時無需將移動終端保持在頭部便可以使用終端，因而正變得越來越受歡迎。已知的耳機是連接到移動終端的輸入/輸出連接器，并且基本上由導線、塞進用戶耳朵的耳塞內包括的揚聲器、以及導線上的麥克風組成。因此，在耳機連接到移動終端時，用戶可以將移動終端放入其外套的口袋中，同時將耳塞塞入耳內，這樣便可以不用將移動終端保持在其頭部而進行通信。最近，包括用于耳機連接的單獨插口的移動終端已被建議。這些插口用于將音頻信號從移動終端傳送到耳機的揚聲器，并將從耳機的麥克風收到的音頻信號傳送到移動終端。
美國專利US 5504812建議了這種耳機。移動終端包括檢測耳機連接器是否插入移動終端對應插口的耳機檢測電路。耳機檢測電路然后向移動終端的微處理器發送信號，該微處理器通過切斷移動終端的揚聲器和麥克風并將移動終端的發射機和接收機連接到耳機來相應控制移動終端的操作。耳機構建的方式是在話筒吊桿的末端裝有麥克風，話筒吊桿以旋轉方式接到帶有揚聲器外殼。通過旋轉話筒吊桿，用戶可以拾取(pickup)或終止呼叫。摘機電路檢測到話筒吊桿的位置，并向移動終端的處理器發送信號，這樣，整個終端的操作便可得到相應的控制。
美國專利US 5832075建議了一種用于連接到電話的耳機的事件檢測器，包括一個耳機存在檢測器，用于檢測是否存在耳機。因此不對耳機存在檢測器進行詳細描述。
發明內容
本發明的目的是提供一種用于無線通信系統的、可以連接外部耳機的移動終端，該終端結構簡單劃算，并允許以有效可靠的方式控制所連接的耳機的操作。
由用于無線通信系統的移動終端實現上述目的，該終端具有內部揚聲器，用于輸出聲音信號；內部麥克風，用于接收聲音信號；連接裝置，用于連接包括耳機揚聲器和耳機麥克風的外部耳機；處理裝置，用于操作內部揚聲器和內部麥克風，或者用于在外部耳機連接到連接裝置時操作外部耳機；轉換裝置，用于選擇性地將處理裝置連接到內部揚聲器和內部麥克風，或者用于在外部耳機連接到所述連接裝置時將處理裝置連接到外部耳機。由此處理裝置包括用于檢測是否連接有外部耳機的檢測裝置并根據檢測結果控制所連接的耳機操作，所述檢測裝置連接到所述內部麥克風并檢測電氣變量。
因此，按照本發明的移動終端允許根據在內部麥克風檢測到的電氣值來控制所連接的耳機的操作。由于外部耳機連接到移動終端時內部麥克風操作狀態被改變，因此這允許對外部耳機進行簡單、因而劃算且還可靠的檢測。而且，由于檢測裝置檢測電氣變量，即隨另一元件中狀態變化而改變的數值，因而可以對所連接的耳機的操作進行可靠和有效的控制。
所述檢測裝置最好連接到內部麥克風的連接端口。術語連接端口在此定義具有兩條麥克風線的內部麥克風的兩個電氣連接之一。另外，所述檢測裝置最好檢測直流電壓變量。這樣，可以實現對耳機進行簡單且仍然可靠的檢測。這種情況下，所述檢測裝置可包括電阻和電容，用于獲得純直流電壓信號。由此可以實現便宜和簡單的檢測。本發明解決方案易于實現且仍提供了多種檢測可能性，即檢測是否存在外部耳機，在耳機正確連接時檢測所連接耳機的操作狀態，等等。
最好，根據檢測結果，處理裝置控制所連接耳機的耳機揚聲器和耳機麥克風的特性。例如，在檢測裝置檢測到連接有外部耳機時，處理裝置根據檢測結果自動調整耳機揚聲器和耳機麥克風的靈敏度。
最好，檢測裝置檢測所連接耳機的操作狀態，且所述處理裝置根據檢測的操作狀態來控制耳機的操作。這種情況下，檢測裝置不僅能夠檢測是否連接有外部耳機，而且能夠檢測所連接耳機處于幾種操作狀態的哪一種狀態，以便該耳機的操作可以得到相應地控制和調整。這種情況下，根據檢測到的所連接耳機的操作狀態，處理裝置可以方便地控制移動終端的操作。因此，不僅所連接耳機的操作可以根據檢測結果得到控制，而且移動終端的操作也可以得到控制。另外，根據檢測到的所連接耳機的特定操作狀態，處理裝置可以方便地控制移動終端的拾音(pickup)功能。此外或另一方面，根據所連接耳機的特定檢測操作狀態，處理裝置可以方便地控制移動終端的呼叫終止功能。這種情況下，用戶可以有效地改變耳機的操作狀態，以便拾取或終止呼叫，而無需接觸移動終端。再次指出，單個檢測裝置檢測是否連接有耳機，并還檢測耳機的不同操作狀態。最好，根據電壓值，檢測裝置檢測是否連接有外部耳機和/或所連接耳機的操作狀態，所述電壓值隨是否連接有外部耳機和/或該耳機的操作狀態而變化。這里，檢測裝置的結構允許例如根據不同的電壓電平來區分所連接耳機的不同狀態，每個電壓電平對應于耳機的一種相應操作狀態。這種情況下，檢測裝置最好連接到內部麥克風的連接端口。由此，檢測裝置可以例如測量指示所連接耳機的耳機麥克風操作狀態的直流電壓電平。
在耳機中有兩種信號被傳送。第一種信號是麥克風拾取的聲音信號，它被轉化成電信號并轉發到移動終端。第二種信號是從移動終端傳來的信號，它由耳機的揚聲器轉化成向用戶輸出的聲音信號。由于檢測裝置連接到內部麥克風的連接端口，因而所連接耳機的耳機麥克風的不同操作狀態可用于控制耳機和/或移動終端的操作。例如，檢測裝置可以檢測所連接耳機的耳機麥克風是處于操作狀態還是處于非操作狀態。最好，檢測裝置檢測耳機是否正確連接并在這種情況下引發相應的措施。例如，耳機未正確連接到移動終端時，警告信號會輸出給用戶。
最好，連接裝置是耳機連接器，包括至少一個用于耳機麥克風的連接和至少一個用于外部耳機的耳機揚聲器的連接。由此，耳機連接器可以為四極插口，包括兩個用于耳機麥克風的連接和兩個用于外部耳機的耳機揚聲器的連接。
本發明還針對用于上述無線通信系統的移動終端的耳機，該耳機包括耳機揚聲器、耳機麥克風、用于與移動終端相應連接裝置相連接的連接裝置以及用于將耳機麥克風切換到非操作狀態的麥克風轉換裝置。例如，在使用帶有連接耳機的移動終端并在進行通信的用戶要在保持移動終端通信的同時與站在附近第三者進行中途討論的情況下，這就顯得方便。麥克風轉換裝置允許用戶將耳機麥克風切換到非操作狀態，以便通信伙伴聽不到與第三者的中途討論。由于包括在移動終端中用于檢測是否連接有外部耳機的檢測裝置的特定結構，由此本發明的獨特優點是麥克風轉換裝置也可以用于拾取和/或終止呼叫，或者用于設置其它特征。此檢測裝置也可檢測耳機的操作狀態，即耳機的麥克風轉換裝置的位置。最好，麥克風轉換裝置構成耳機麥克風的短路。這種情況下，移動終端的檢測裝置可以容易地檢測麥克風轉換裝置的操作產生的電壓變量。最好，麥克風轉換裝置是一個簡單的按鈕開關。
在下面參考附圖的描述中進一步解釋本發明，附圖中圖1示出按照本發明的移動終端和耳機的示意方框圖；以及圖2示出本發明的移動終端和耳機的基本部件更詳細的電路示例。
具體實施例方式
圖1示出按照本發明的用于諸如GSM或UMTS系統的無線電信系的統移動終端1的示意方框圖。移動終端1可以是適合無線接收和發送信號的單頻帶、雙頻帶、三頻帶或更多頻帶的小區電話。雖然圖中未示出，但按照本發明的移動終端1因此包括用于無線電信系統中操作的所有必需元件，諸如天線、調制器、解調器等。
另外，按照本發明的移動終端1包括置于移動終端1外殼上部的內部揚聲器2。移動終端1還包括置于移動終端1外殼下部的內部麥克風3。內部揚聲器將例如來自處理裝置5的電信號轉換成輸給用戶的聲音信號。內部麥克風3拾取或接收用戶的聲音信號并將收到的聲音信號轉換成提供給處理裝置5的電信號。然后，收到的聲音信號經進一步處理后傳送給通信伙伴。內部揚聲器2輸出的聲音信號是經由無線通信系統接收的信號。
例如，處理裝置5是微處理器或微控制器，它控制移動終端1的基本功能。例如，處理裝置5可以是基帶芯片，它執行移動終端1的所有必要的基帶處理。通過還連到連接裝置4的轉換裝置6，處理裝置5還操作和控制移動終端1的內部揚聲器2和內部麥克風3，連接裝置4用于將外部耳機10連接到移動終端1。在本發明的最佳實施例中，連接裝置4是提供四極連接的四極插口，用于耳機10的對應連接裝置11，例如插口連接器。最佳實施例的四極連接提供用于耳機揚聲器12的兩條連接線和用于耳機麥克風13的兩條連接線，這將參照圖2做更詳細的解釋。
轉換裝置6包括兩個開關第一開關用于在移動終端1的內部揚聲器2和所連接耳機10的耳機揚聲器12之間進行切換，而第二開關用于在移動終端1的內部麥克風3和所連接耳機10的耳機麥克風13之間進行切換。由此，形成轉換裝置6的第一和第二開關是機械開關，根據耳機10的連接器插口11插入移動終端1的插口4進行切換。把公部件(male part)插入母部件(female part)會使轉換裝置6將麥克風線從處理裝置5到內部麥克風3切換為從處理裝置5到耳機麥克風13，也將揚聲器線從處理裝置5到內部揚聲器2切換為從處理裝置5到耳機揚聲器12。因此，通過將耳機10的連接器插口11插入插口4，移動終端1的內部揚聲器2和內部麥克風3被自動且機械地切斷，而耳機麥克風13和耳機揚聲器12被啟用。
移動終端1的處理裝置5還包括用于檢測是否連接有外部耳機10的檢測裝置7，并根據檢測結果來控制所連接耳機10的操作。例如，在檢測裝置7檢測到耳機10連接到移動終端1時，根據檢測結果，通過處理裝置5可以比較內部揚聲器2和內部麥克風3的標準設置，更改耳機揚聲器12和耳機麥克風13的設置。例如，根據檢測裝置7的檢測結果，處理裝置5可以這樣更改耳機揚聲器12和耳機麥克風13的靈敏度、過濾特性等。
耳機10基本上由包含麥克風和揚聲器線的導線、連接器插口11、包括耳機揚聲器12的耳承(earpiece)以及包括麥克風13和麥克風轉換裝置14的外殼15組成。外殼15與包括揚聲器12的耳承有一段距離，這樣，在耳承塞入用戶耳內時，帶有麥克風13的外殼靠近用戶的嘴。麥克風轉換裝置14是一個按鈕開關，它允許用戶將麥克風13切換到非操作狀態，這樣，如果用戶在通話時要與第三方交談，可以切斷麥克風13以便通信伙伴聽不到與第三方的交談。移動終端1的處理裝置5的檢測裝置7還適合于檢測耳機10的對應操作狀態，例如檢測麥克風是處于操作狀態還是非操作狀態，這樣，處理裝置5可以根據檢測結果控制耳機10的操作和移動終端1的操作。這樣，耳機10的麥克風轉換裝置14還可用于拾取或終止呼叫，或者執行與耳機10和/或移動終端1的操作有關的其它功能。
圖2示出按照本發明的移動終端1和耳機10的基本部件的更詳細電路示例。如果外部耳機10未連接到移動終端1，則用作移動電話內部麥克風的電容麥克風23連接到正麥克風線20和負麥克風線21。正麥克風線20和負麥克風線21連接到移動終端1的處理裝置5，如圖1所示，并將從電容麥克風23拾取的轉換成電信號后的聲音信號提供給處理裝置5供進一步處理。
在電容麥克風23和正麥克風線20之間裝有機械開關26。該機械開關26是圖1所示移動終端1的轉換裝置6的部件，并在外部耳機連接到移動終端時，在電容(內部)麥克風23和外部耳機的電容(耳機)麥克風42之間自動且機械地切換正麥克風線20。所示耳機的連接插口11(參見圖1)一旦連接到移動終端1的插口4，機械開關26便從電容麥克風23的端口22切換到耳機10的電容麥克風42的端口40。
此外，耳機10的電容麥克風42的端口41連接到移動終端1的負麥克風線21的端口24，這樣，在耳機10連接到移動終端1時，正麥克風線20和負麥克風線21便連接到耳機10的電容麥克風42，并且從電容麥克風42拾取的聲音信號被提供給移動終端1的處理裝置5。
內部麥克風3及耳機麥克風13分別為電容麥克風23和42，這樣，相應的操作必須有直流電壓Vbias。因此，偏壓Vbias分別通過第一電阻器29和第二電阻器30對稱加到正麥克風線20和負麥克風線21，第一和第二電阻器29和30具有相同的阻值。由此，偏壓連接和地線連接，加上分別平行連接的第一和第二電容器25和27以及在偏壓側連接于電容器25和27之間的電阻器28，它們共同濾除交流分量，并分別向電容麥克風23和42提供穩定的直流電壓。
在電容麥克風23和要通過開關26連接到正麥克風線20的正麥克風線端口22之間，即在電容麥克風23的連接端口44處，通過低通濾波器提供了到處理裝置5的模擬/數字輸入端子33的連接。模擬/數字輸入端子33提供到模擬/數字轉換器的連接，該模擬/數字轉換器是移動終端1的檢測裝置7的部件。低通濾波器包括電阻器31和與地連接的電容器32，因而具有簡單的結構并確保在檢測裝置7的模擬/數字轉換器處獲得純直流電信號。以串聯方式連接到模擬/數字輸入端子33的電阻器31具有高阻抗，如100Kohm，以確保對麥克風線20和21中的聲音信號沒有干擾。
通過檢測裝置7的低通濾波器和模擬/數字轉換器，可檢測電容麥克風23和正麥克風線22之間的直流電壓電平和電勢或電壓變化。這些電勢或電壓變化表示耳機10是否連接到移動終端1，并且還表示耳機10所處的操作狀態。耳機10未連接到移動終端1時，開關26處于正常位置并將正麥克風線20連接到電容麥克風23。最好，電阻器29和30及電容麥克風23的阻抗值在此正常位置進行設置，以便1/4的偏壓值Vbias分別降落在第一和第二電阻器29和30，由此大約1/2的偏壓降落在電容麥克風23上，其中正常位置運行的是移動終端1的內部麥克風和內部揚聲器。例如，電阻器29和30分別具有電容麥克風23和42的一半阻抗值。因而，連接到模擬/數字輸入端口33的檢測裝置7的模擬/數字轉換器檢測到大約3/4的偏壓值。如果連接了耳機10，開關26自動從移動終端1的正麥克風線端口22切換到耳機10的端口40，并且檢測裝置7的模擬/數字轉換器檢測大約1/4偏壓Vbias的電壓或電勢。因此，根據電容麥克風23連接端口中檢測到的電勢變化，檢測裝置7檢測是否連接有外部耳機10。
如圖2所示，提供按鈕開關43形式的麥克風轉換裝置14，它與耳機10的電容麥克風42并連。按該按鈕開關會使耳機10的電容麥克風42短路，并因此將電容麥克風42從操作狀態切換到非操作狀態。該特征是有益的，例如，在通過無線通信鏈路進行通話中使用耳機10的用戶要想保持連接但要與第三方談話而又不讓其通信伙伴聽到談話內容的情況下，用戶可以按該按鈕開關使電容麥克風42短路。這樣，在連接端口44包括適當定義的狀態，即電勢或電壓變化，并且檢測裝置7中的模擬/數字轉換器檢測到大約1/2偏壓Vbias的電壓。檢測到的耳機10的這種操作狀態變化可由處理裝置5用于進一步更改移動終端1和/或耳機10的設置，或執行其它操作。另外，麥克風轉換裝置43可這樣用來拾取和/或終止電話呼叫，或者改變和/或控制耳機10或移動終端1的操作狀態或特性。如上所述，根據電容麥克風23的連接端口中檢測到的電勢變化，檢測裝置7檢測所連接耳機10的操作狀態。在上述示例中，描述了外部耳機10的三種操作狀態，也就是耳機未連接狀態、耳機麥克風處于操作狀態的耳機已連接狀態以及耳機麥克風處于非操作狀態的耳機已連接狀態。所有三種操作狀態對應于在電容麥克風23的連接端口中檢測到的相應電壓值。在檢測裝置7中以相應的檢測范圍或閾值來檢測這三個電壓值。檢測裝置7分別將檢測到的電壓與相應的預計電壓值，即關于1/4、1/2或3/4的偏壓Vbias的預定檢測范圍，進行比較。如果檢測到的電壓在在每個預定檢測范圍外，則這對應于一種未定義的狀態，例如，在該狀態耳機10的連接插口11未正確連接到移動終端1的插口4。這種情況下，連接裝置7向處理裝置5輸出相應的信號，從而產生相應的措施，例如向用戶輸出的聲音或可視信號，表示耳機10未正確連接到移動終端1。
因此，本發明以一種簡單的結構提供一種簡單有效的方式來控制移動終端1和所連接耳機10的操作與操作狀態。
權利要求
1.用于無線通信系統的移動終端(1)，它包括內部揚聲器(2)，用于輸出聲音信號；內部麥克風(3)，用于接收聲音信號；連接裝置(4)，用于連接包括耳機揚聲器(12)和耳機麥克風(13)的外部耳機(10)；處理裝置(5)，用于操作所述內部揚聲器(2)和所述內部麥克風(3)，或者在外部耳機(10)連接到所述連接裝置(14)時操作所述外部耳機(10)；轉換裝置(6)，用于選擇性地將所述處理裝置(5)連接到所述內部揚聲器(2)和所述內部麥克風(3)，或者在外部耳機(10)連接到所述連接裝置(14)時將所述處理裝置(5)連接到所述外部耳機(10)；由此，所述處理裝置(5)包括檢測裝置(7)，用于檢測是否連接有外部耳機(10)，并根據所述檢測結果控制所連接耳機(10)的操作，所述檢測裝置(7)連接到所述內部麥克風(2)并檢測電氣變量。
2.根據權利要求1的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)連接到所述內部麥克風(3)的連接端口。
3.根據權利要求1或2的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)檢測直流電壓變量。
4.根據權利要求3的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)包括電阻器(31)和電容(32)，用于獲得純直流電壓信號。
5.根據權利要求1到4其中一項的移動終端(1)，其特征在于所述處理裝置(5)根據所述檢測結果來控制所連接耳機(10)的耳機揚聲器(12)和耳機麥克風(13)的特性。
6.根據權利要求1到5其中一項的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)檢測所連接耳機(10)的操作狀態，并且所述處理裝置(5)根據所述檢測的操作狀態來控制所述耳機(10)的操作。
7.根據權利要求6的移動終端(1)，其特征在于所述處理裝置(5)根據所述檢測的所連接耳機(10)的操作狀態來控制所述移動終端(1)的操作。
8.根據權利要求7的移動終端(1)，其特征在于所述處理裝置(5)根據所連接耳機(10)的特定檢測操作狀態來控制所述移動終端(1)的呼叫拾取(pickup)功能。
9.根據權利要求7或8的移動終端(1)，其特征在于所述處理裝置(5)根據所連接耳機(10)的特定檢測操作狀態來控制所述移動終端(1)的呼叫中止(end)功能。
10.根據權利要求1到9其中一項的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)根據所述電氣變量檢測是否連接有外部耳機和/或所連接耳機(10)的操作狀態，所述電氣變量依是否連接有外部耳機和/或所述耳機(10)的操作狀態而變化。
11.根據權利要求10的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)檢測所連接耳機(10)的耳機麥克風(13)是處于操作狀態還是非操作狀態。
12.根據權利要求1到11其中一項的移動終端(1)，其特征在于所述檢測裝置(7)檢測耳機是否未正確連接，并在這種情況下產生相應的措施。
13.根據權利要求1到12其中一項的移動終端(1)，其特征在于所述連接裝置(4)是耳機連接器，它包括至少一個用于外部耳機的耳機麥克風(13)的連接和至少一個用于所述外部耳機的耳機揚聲器(13)的連接。
14.根據權利要求13的移動終端(1)，其特征在于所述耳機連接器是四極插口，它包括兩個用于外部耳機的耳機麥克風的連接和兩個用于外部耳機的耳機揚聲器的連接。
15.用于根據權利要求1到14其中一項的用于無線通信系統的移動終端(1)的耳機(10)，它包括耳機揚聲器(12)；耳機麥克風(13)；連接裝置(11)，用于連接所述移動終端(1)的相應連接裝置(4)；以及麥克風轉換裝置(14)，用于將所述耳機麥克風(13)切換到非操作狀態。
16.根據權利要求15的耳機(10)，其特征在于所述麥克風轉換裝置(14)使所述耳機麥克風形成短路。
17.根據權利要求15或16的耳機(10)，其特征在于所述麥克風轉換裝置(14)是按鈕開關。
全文摘要
本發明涉及用于無線通信系統的移動終端1,它帶有:內部揚聲器2,用于輸出聲音信號;內部麥克風3,用于接收聲音信號;連接裝置4,用于連接包括耳機揚聲器10和耳機麥克風13的外部耳機;處理裝置5,用于操作內部揚聲器2和內部麥克風3,或在外部耳機10連到連接裝置4時操作外部耳機10;轉換裝置6,用于選擇性地將處理裝置5連接到所述內部揚聲器2和所述內部麥克風3,或者在外部耳機10連接到連接裝置4時將處理裝置5連接到外部耳機10。由此處理裝置5包括的檢測裝置7,用于檢測是否連接有外部耳機10,并根據檢測結果控制所連接耳機10的操作,所述連接裝置(7)連接到所述麥克風(3)并檢測電氣變量。
文檔編號H04M1/60GK1350413SQ01135850
公開日2002年5月22日 申請日期2001年10月22日 優先權日2000年10月20日
發明者T·萊希納, M·多姆斯 申請人:索尼國際(歐洲)股份有限公司