CN102077474B - 多端口连接器输出信号中骚扰的减小方法、电路及移动设备 - Google Patents

Abstract

RF信号(11)被分压(R3，R4)并且从多端口电路的左声道和右声道中减去，以减小由于线圈L1的存在所导致的声道之间的串音。

Description

多端口连接器输出信号中骚扰的减小方法、电路及移动设备

技术领域

本发明涉及用于减小多端口连接器中由骚扰信号在输出信号中所导致的骚扰的方法、多端连接器电路以及移动设备。 

发明内容

根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于减小多端口连接器中由骚扰信号在输出信号中导致的骚扰的方法。该多端口连接器包括：适于输出输出信号的输出端口以及与输出信号所使用的信号路径相连接的另一端口。该方法包括以下步骤。检测该另一端口处的骚扰信号以及根据该骚扰信号生成骚扰减小信号。通过该骚扰减小信号校正输出信号。 

根据本发明的一个实施方式，该方法还包括接收与另一端口连接的天线的天线信号的步骤。 

而且，根据一个实施方式，多端口连接器包括适于输出附加输出信号的附加输出端口，且与该另一端口相连接的信号路径附加地由该附加输出信号使用。在该实施方式中，该方法还包括通过骚扰减小信号校正附加输出信号的步骤。 

当使用该另一端口作为与输出信号、附加输出信号和天线信号所使用的信号路径连接的公共端口时，尤其是来自附加输出信号的串音可以骚扰输出信号，且反之亦然，输出信号可以经由共用的另一端口在附加输出信号上导致骚扰串音。当该另一端口还用作针对天线信号的输入时，共用的另一端口不能保持在固定电势，因而在输出信号和附加输出信号之间产生串音。通过检测该另一端口处的骚扰信号(例如串音信号)且根据骚扰信号生成骚扰减小信号，可以通过骚扰减小信号校正输出信号。此外，也可以通过骚扰减小信号校正附加输出信号。因此，该方法可以提供对输出信号中、由多端口连接器中的骚扰信号导致的骚扰的可靠减小。 

根据一个实施方式，该方法还包括向与输出端口和另一端口连接的扬声器输出校正后的输出信号的步骤。此外，校正后的附加输出信号也可以输出到与附加输出端 口和另一端口连接的附加扬声器。当输出信号和附加输出信号例如包括立体声音频输出信号时，该方法可用于经由多端口连接器输出立体声输出信号，其中可以可靠地减小立体声输出信号的声道之间的串音。 

根据一个实施方式，生成骚扰减小信号的步骤包括：对检测到的骚扰信号进行缩放。此外，可以从输出信号减去骚扰减小信号或缩放后的检测到的骚扰信号，以校正输出信号。因而，可以提供该方法的非常有效和低成本的实现。 

根据本发明的又一实施方式，提供了多端口连接器电路。该多端口连接器电路包括被配置成接收输入信号的输入端口、被配置成根据输入信号输出输出信号的输出端口、与输出信号所使用的信号路径连接的另一端口、以及骚扰减小电路。骚扰减小电路与输入端口、另一端口和输出端口连接。骚扰减小电路被配置成检测在该另一端口处的骚扰信号并根据骚扰信号生成骚扰减小信号。此外，骚扰减小电路适于通过骚扰减小信号校正在输入端口接收的输入信号，并在输出端口将校正后的输入信号作为输出信号输出。 

根据一个实施方式，多端口连接器电路包括接收附加输入信号的附加输入端口以及被配置成输出取决于附加输入信号的附加输出信号的附加输出端口。然后，与另一端口连接的信号路径附加地由附加输出信号使用。根据该实施方式，骚扰减小电路附加地连接到附加输入端口和附加输出端口，且骚扰减小电路被配置成通过骚扰减小信号校正附加输入信号，并在附加输出端口将校正后的附加输入信号作为附加输出信号输出。 

此外，根据一个实施方式，另一端口适于接收与另一端口连接的天线的天线信号。当使用该另一端口作为与输出信号、附加输出信号和天线信号所使用的信号路径连接的公共端口时，例如，在包括该另一端口、输出端口和附加输出端口的多端口连接器中，来自附加输出信号的骚扰信号可能导致输出信号上的骚扰。骚扰信号例如可以是输出信号上来自附加输出信号的串音。反过来，输出信号可能导致附加输出信号上的串音。为了减小输出信号和附加输出信号上的骚扰，根据本发明，骚扰减小电路检测该另一端口处的骚扰信号并根据该骚扰信号生成骚扰减小信号。然后，输入信号通过该骚扰减小信号被校正，并在输出端口作为具有减小的骚扰或无骚扰(比如串音)的输出信号输出。另一方面，骚扰减小电路通过骚扰减小信号校正附加输入信号，并在附加输出端口将校正后的附加输入信号作为附加输出信号输出。因而，可以为输出 信号和附加输出信号二者提供骚扰减小。 

根据本发明的另一实施方式，输出端口适于向与输出端口和该另一端口连接的扬声器输出输出信号。以同样的方式，附加输出端口可以适于向与附加输出端口和该另一端口连接的附加扬声器输出附加输出信号。因而，多端口连接器电路例如有助于经由仅包括输出端口、附加输出端口以及共用的另一端口的多端口连接器将具有集成天线的立体声耳机连接到例如移动设备。 

根据另一实施方式，骚扰减小电路包括根据检测到的骚扰信号生成骚扰减小信号的分压器。此外，骚扰减小电路可以包括适于从输入信号减去骚扰减小信号以提供校正后的输入信号的减法装置。以这种方式，可以提供低成本的多端口连接器电路，并且可以可靠地减小立体声输出的声道之间的串音。 

根据本发明的另一实施方式，提供了一种移动设备。该移动设备包括多端口连接器、输出电路以及骚扰减小电路。多端口连接器包括被配置成输出输出信号的输出端口以及与输出信号所使用的信号路径连接的另一端口。输出电路适于输出经由输出端口和该另一端口要输出的信号。信号可以是要经由多端口连接器向与移动设备连接的耳机输出的音频信号。骚扰减小电路与该另一端口、输出端口和输出电路连接。骚扰减小电路被配置成检测该另一端口处的骚扰信号，并根据该骚扰信号生成骚扰减小信号。骚扰减小电路还被配置成接收来自输出电路的信号，通过骚扰减小信号校正接收到的信号，并最终在输出端口将校正后的信号作为输出信号输出。 

根据一个实施方式，移动设备包括适于经由连接到该另一端口的天线接收射频信号的射频接收器。射频接收器与该另一端口连接以经由连接到该另一端口的天线接收射频信号。射频接收器可以适于接收甚高频(VHF)传输带或任意其他频带中的调频的射频信号或者根据任意其他调制类型的调频射频信号。 

根据另一实施方式，多端口连接器包括附加输出端口，且输出电路被配置成输出经由附加输出端口和该另一端口要输出的附加信号。在这种情况中，骚扰减小电路附加地连接到附加输出端口。骚扰减小还被配置成从输出电路接收附加信号，以通过骚扰减小信号校正接收到的附加信号，并在附加输出端口将校正后的附加信号作为附加输出信号输出。 

输出电路可以适于输出低频音频信号，作为经由多端口连接器要输出的信号和附加信号。在这种情况中，包括两个扬声器或耳机以及天线的立体声耳机可以经由多 端口连接器连接到移动设备。第一扬声器可以连接到输出端口和该另一端口，第二扬声器可以连接到附加输出端口和该另一端口，且天线可以连接到该另一端口。因为该另一端口共用于输出信号、附加输出信号和天线信号，所以需要具有仅三个连接器或端口的多端口连接器。这减小了多端口连接器的尺寸和成本。 

然而，因为该另一端口共用于传递天线信号、输出信号和附加输出信号，可能在输出信号和附加输出信号之间发生串音。因此，骚扰减小电路检测在共用的该另一端口处的骚扰信号(例如串音)，并根据骚扰信号生成骚扰减小信号以校正输出信号和附加输出信号。而且，以同样的方式，可以通过骚扰减小电路减小在该另一端口处出现的附加骚扰。因此，可以提供用于输出信号和附加输出信号的可靠的骚扰减小。 

根据一个实施方式，骚扰减小电路包括适于通过缩放检测到的骚扰信号，来根据检测到的骚扰信号生成骚扰减小信号的缩放装置。而且，骚扰减小电路可以包括适于从要输出的信号中减去骚扰减小信号的减法装置。因而，可以提供低成本和可靠的骚扰减小电路。 

根据一个实施方式，移动设备可以是移动电话、个人数字助理或移动计算机。一般而言，这些设备提供立体声输出和用于接收VHF天线信号的天线输入，因而可以利用仅具有三个端口的小多端口连接器，以连接立体声耳机和集成在立体声耳机中的天线。 

附图说明

下面，将参考附图描述本发明的示例性实施方式。 

单张附图是包括根据本发明的实施方式的多端口连接器电路的移动设备的一部分的示意图。 

具体实施方式

在下文，将详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，下面的描述仅用于例示本发明的原理的目的，且并不应进行限制意义上的理解。而是，本发明的范围仅由所附的权利要求书来限定，而非旨在由此后描述的示例性实施方式来限制。 

还应当理解，在下面的对示例性实施方式的详细描述中，在本文的附图或描述中示出的功能块、设备、组件或其他物理或功能单元之间的任意直接连接或直接耦接 也可以通过间接连接或间接耦接来实现。 

还应当理解，本文描述的各种示例性实施方式的特征可以彼此组合，除非另有明确说明。 

附图示出了移动设备1(例如为移动电话)的实施方式，该移动设备1经由多端口连接器3连接到便携式免持装置2。便携式免持装置2包括用于向该便携式免持(PHF)装置2的用户再现立体声输出信号的两个耳机或扬声器4、5以及将扬声器4、5连接至多端口连接器3的接线6-8。 

多端口连接器3例如包括用于提供从便携式免持装置2到移动设备1的电连接的三个端口9-11。如图所示，端口9经由接线6连接到扬声器4的第一端子，端口10经由接线7连接到扬声器5的第一端子，以及端口11经由接线8连接到扬声器4的第二端子和扬声器5的第二端子。接线8附加地用作接收例如甚高频(VHF)带中的例如调频(FM)广播无线电信号的天线。 

移动设备包括输出电路12，该输出电路12还可以是在输出13和14提供立体声输出信号的所谓的基带音频电路。立体声输出信号通常是相对于在输出电路12的端子15提供的信号地具有单一极性的电信号。通常，输出电路12在输出13、14处提供相对于端子15的信号地具有正电压的立体声输出信号。而且，移动设备1包括具有输入18的射频(RF)接收器17，该射频接收器17从连接到输入18的天线接收射频信号。 

尤其是，在如移动电话、个人数字助理(PDA)或移动计算机的移动设备中，通常经由通过多端口连接器连接到移动设备的便携式免持装置输出立体声输出信号。多端口连接器可以包括三个端口，一个端口用于输出立体声信号的左声道的音频信号，另一端口用于输出立体声信号的右声道的音频信号，而第三端口作为立体声输出信号的返回路径以及作为移动设备的射频接收器的天线信号的信号路径而被共用。因此，第三端口不能直接与移动设备的地连接，而是经由线圈耦接到地并经由电容器耦接到射频接收器。线圈的电阻通常为2-3Ω，优选地为2.5Ω或2.7Ω。电容器的电容可以在220-1000pF范围内。此外，在移动设备中，针对每个音频信号输出声道，设置有包括例如220μF的电容器和例如10Ω的电阻器的串联连接。电容器对于阻隔移动设备的输出电路的直流成分是必不可少的。将多端口连接器的第三端口连接到地的线圈用于调谐天线，并用作针对扬声器信号的到信号地的返回路径。但是，线圈中的电 阻构成了两个扬声器信号的公共路径并且将导致公共信号。该公共信号的电平限定了声道之间的串音有多高。根据特定需求，例如，根据Sony Corp.(索尼公司)的所谓的“清晰音质(Clear Audio)”技术，串音可以被指定为小于-40dB。然而，如果接地的线圈具有2.7Ω的电阻，每个扬声器具有32Ω的电阻，且输出电路具有如上所述的10Ω的声道电阻，则串音为2.7/(32+10)＝0.064＝-24dB。这远远高于-40dB的要求。此外，立体声输出信号上的骚扰可能由施加在多端口连接器的共用的第三端口上的所谓的电流钳引起。电流钳是在移动设备的型号认证测试(type approval test)期间施加在端口的测试信号。电流钳信号在型号认证测试期间在多端口连接器的第三端口上引入了调幅(AM)骚扰信号。这种电流钳信号经由多端口连接器的第三端口在立体声输出信号上引入了骚扰，因为该第三端口经由线圈连接到地，而不直接连接到立体声输出信号的信号地。最终，上述立体声输出信号路径中的电容不适于实现良好的音频质量，而且与移动设备中其他部件相比还非常昂贵。 

因此，根据附图所示的本发明的实施方式，输出电路12的输出13经由电容器C3连接到放大器电路19的输入20。输出电路12的另一输出14经由电容器C4连接到放大器电路19的输入21。电容器C3和C4用于阻隔输出电路12的音频信号的直流成分。因为仅极小的功率从输出13传送到输入20以及从输出14传送到输入21，所以电容器C3和C4可以各自仅具有例如1μF的值。这比上述讨论的共用电容器提供了更好的音频性能。而且，这些小电容器C3和C4要便宜很多并在移动设备中需要更少的空间。 

随后，经由输入20和21输入到放大器电路19的音频信号被放大器电路19的放大器27和28放大。放大器27和28的增益由针对放大器27的电阻器R5和R6的值以及针对放大器28的电阻器R7和R8的值设置。放大后的信号随后经由放大器电路19的输出23和24输出。然后，放大后的音频信号分别经由串联连接R1、L2和R2、L3被供应到多端口连接器3的端口9和10。因为在输入20和21处输入到放大器电路19的音频信号和放大器电路的在输出23和24处的音频输出信号包括相对于移动设备的点A(该点A连接到输出电路12的信号地端子15)的信号地具有正负电压的AC信号，所以放大器电路19需要具有负电压的电源。因此，放大器电路19提供电荷泵25，该电荷泵25与电容器C1和C2以及在输入26处接收的时钟信号结合，从正电源电压V_audio提供用于放大器27和28的负电源电压。时钟信号是从输出电路 12的通用输出16被提供到放大器电路19的输入26。电容器C1和C2可以具有1μF的电容。 

经由多端口连接器3的端口11的信号路径被用作在端口9和10输出、并经由接线6和7、扬声器4和5以及经由接线8返回到端口11的音频输出信号的返回路径。而且，端口11的信号路径附加地用于传递由充当便携式免持装置2的天线的接线8所接收的射频信号。为了调谐天线，提供将端口11连接到移动设备的地B的线圈L1。而且，端口11经由例如220pF的电容器C5连接到移动设备1的射频接收器17。线圈L1可以具有270nH的电感以及2.5Ω的电阻。线圈的电阻还用作扬声器4和5所输出的立体声信号到信号地的返回路径。但是，由于线圈L1的电阻，点C的电势不同于在点B或点A处的信号地。这可能在提供给扬声器4和5的音频信号之间引入串音。为了减小或甚至消除串音，放大器电路19的接地参考在点C而不是在点B或点A。这通过包括电阻器R3和R4的分压器来实现，电阻器R3和R4以串联连接方式连接点C和点A。点C和点A之间的电压信号对应于造成串音的骚扰信号。使用分压器R3、R4，得到用于减小骚扰(即，意味着串音)的信号并将该信号经由输入22输入到放大器电路19。从输入22，将该骚扰减小信号从放大器27和28在输入20和21处所输入的各个音频信号中分别减去。因而，对于如上所述从-24dB开始抑制的、参考点在A和C的信号，放大器27和28与电阻器R3、R4一起产生了具有远大于-20dB的共模抑制的放大器。因而，总共可以实现小于-40dB的串音。 

电阻器R3和R4可以各具有例如22kΩ的电阻。有利地，R4比R3的比率被选择为与R5比R6具有相同的比率，以获得在输入22处的骚扰减小信号的适当缩放。一般而言，R7比R8的比率也应该被选择为与R5比R6的比率相同。 

此外，可以以同样的方式减小由于例如为了执行移动电话的型号认证测试而在多端口连接器3的端口11上施加电流钳信号所产生的骚扰。电流钳信号产生点C和点A之间的电压形式的骚扰信号。该骚扰信号由分压器R3和R4进行检测，并分别地通过放大器27和28从音频输出信号适当地减去。 

放大器电路19可以是包括电荷泵25、放大器27、放大器28以及电阻器R5-R8的集成电路。尽管组件的数目与具有例如220μF的大电容器的上述常规电路相比有所增加，但本发明的实施方式不仅提供了减小的串音和增加的骚扰(电流钳所导致)减小，而且因为可以避免大电容器而大大地便宜。最终，可以实现更好的音频质量。 

参考附图的上述实施方式可以通过印制电路板上的若干组件实现，或者可以在半导体芯片上的集成电路中实现或者可以作为其组合来实现。此外，上述实施方式不仅可以用在像移动电话、个人数字助理或移动计算机之类的移动设备中，而且还可以用在包括多端口连接的任意其他移动或非移动设备中。还应当理解，如同所附权利要求书限定的那样，上述所有实施方式被认为包含在本发明中。 

Claims (20)

1.一种用于减小多端口连接器（3）中由骚扰信号在输出信号中导致的骚扰的方法，该多端口连接器（3）包括：

输出端口（9），其适于根据输入信号输出所述输出信号，以及

附加输出端口（10），其适于根据附加输入信号输出附加输出信号；以及

另一端口（11），其与所述输出信号和所述附加输出信号所使用的信号路径相连接，

所述方法包括以下步骤：

通过检测将所述另一端口连接到线圈（L1）的点和与输出电路（12）的信号地端子（15）连接的点之间的电压，来检测所述另一端口（11）处的骚扰信号，其中所述线圈（L1）将所述另一端口连接到地，

根据所述骚扰信号生成骚扰减小信号，

通过所述骚扰减小信号校正所述输入信号和所述附加输入信号，以及

将校正后的输入信号作为所述输出信号输出，并将校正后的附加输入信号作为所述附加输出信号输出。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：向与所述输出端口（9）和所述另一端口（11）连接的扬声器（4）输出所述校正后的输出信号的步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：接收与所述另一端口（11）连接的天线（8）的天线信号的步骤。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，生成所述骚扰减小信号的步骤包括对检测到的骚扰信号进行缩放。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，校正所述输出信号的步骤包括从所述输出信号减去所述骚扰减小信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述输出信号包括音频输出信号。

7.一种多端口连接器电路，该多端口连接器电路包括：

输入端口（20），其被配置成接收输入信号，

输出端口（9），其被配置成根据所述输入信号输出输出信号，

附加输入端口（21），其用于接收附加输入信号，

附加输出端口（10），其被配置成根据所述附加输入信号输出附加输出信号，

另一端口（11），其与所述输出信号和所述附加输出信号所使用的信号路径连接，以及

骚扰减小电路，其与所述输入端口（20）、所述附加输入端口（21）、所述另一端口（11）、所述输出端口（9）和所述附加输出端口（10）连接，该骚扰减小电路（19、R3、R4）被配置成通过检测将所述另一端口连接到线圈（L1）的点和与输出电路（12）的信号地端子（15）连接的点之间的电压，来检测所述另一端口（11）处的骚扰信号，其中所述线圈（L1）将所述另一端口连接到地，根据所述骚扰信号生成骚扰减小信号，通过所述骚扰减小信号校正在所述输入端口（20）处接收到的所述输入信号以及在所述附加输入端口（21）处接收到的所述附加输入信号，并在所述输出端口（9）处将校正后的输入信号作为所述输出信号输出，且在所述附加输出端口（10）处将校正后的附加输入信号作为所述附加输出信号输出。

8.根据权利要求7所述的多端口连接器电路，其中，所述输出端口（9）适于向与所述输出端口（9）和所述另一端口（11）连接的扬声器（4）输出所述输出信号。

9.根据权利要求7所述的多端口连接器电路，其中，所述另一端口（11）还适于接收与所述另一端口（11）连接的天线（8）的天线信号。

10.根据权利要求7所述的多端口连接器电路，其中，所述骚扰减小电路（19、R3、R4）包括分压器（R3、R4），该分压器（R3、R4）根据检测到的骚扰信号生成所述骚扰减小信号。

11.根据权利要求7所述的多端口连接器电路，其中，所述骚扰减小电路（19、R3、R4）包括减法装置（27），该减法装置（27）适于从所述输入信号中减去所述骚扰减小信号，以提供所述校正后的输入信号。

12.一种移动设备，该移动设备包括：

多端口连接器（3），其包括：被配置成输出输出信号的输出端口（9），被配置成输出附加输出信号的附加输出端口，以及与所述输出信号和所述附加输出信号所使用的信号路径连接的另一端口（11），

输出电路（12），其适于输出经由所述输出端口（9）和所述另一端口（11）要输出的信号，并输出经由所述附加输出端口（10）和所述另一端口（11）要输出的附加信号，以及

骚扰减小电路（19、R3、R4），其与所述另一端口（11）、所述输出端口（9）、所述附加输出端口（10）和所述输出电路（12）连接，该骚扰减小电路（19、R3、R4）被配置成通过检测将所述另一端口连接到线圈（L1）的点和与输出电路（12）的信号地端子（15）连接的点之间的电压，来检测所述另一端口（11）处的骚扰信号，其中所述线圈（L1）将所述另一端口连接到地，根据该骚扰信号生成骚扰减小信号，从所述输出电路（12）接收信号，通过所述骚扰减小信号校正所接收的信号，在所述输出端口（9）将校正后的信号作为所述输出信号输出，从所述输出电路（12）接收所述附加信号，通过所述骚扰减小信号校正所接收的附加信号，并在所述附加输出端口（10）将校正后的附加信号作为附加输出信号输出。

13.根据权利要求12所述的移动设备，其中，所述输出端口（9）适于向与所述输出端口（9）和所述另一端口（11）连接的扬声器（4）输出所述校正后的信号。

14.根据权利要求12所述的移动设备，其中，该移动设备（1）还包括射频接收器（17），该射频接收器（17）适于经由与所述另一端口（11）连接的天线（8）接收射频信号。

15.根据权利要求14所述的移动设备，其中，所述射频接收器（17）适于接收甚高频VHF传输带中的调频的射频信号。

16.根据权利要求12所述的移动设备，其中，所述骚扰减小电路（19、R3、R4）包括缩放装置（R3、R4），该缩放装置（R3、R4）适于通过缩放检测到的骚扰信号来根据检测到的骚扰信号生成所述骚扰减小信号。

17.根据权利要求12所述的移动设备，其中，所述骚扰减小电路（19、R3、R4）包括减法装置（27），该减法装置（27）适于从所述要输出的信号中减去所述骚扰减小信号。

18.根据权利要求12所述的移动设备，其中，所述输出电路（12）适于将附加低频音频信号作为所述要输出的附加信号输出。

19.根据权利要求12所述的移动设备，其中，该移动设备（1）为选自包括以下各项的组中的设备：移动电话、个人数字助理和移动计算机。

20.根据权利要求12所述的移动设备，其中，所述输出电路（12）适于将低频音频信号作为所述要输出的信号输出。

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