CN102290693A - 连接装置、耳机天线及耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种连接装置、耳机天线及耳机，该连接装置包括：第一接口、第二接口和隔离单元，隔离单元包括隔离体，第一接口通过隔离体与第二接口连接，其中，第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线；第二接口，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体，用于向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号，且阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。通过本发明，实现了耳机接收天线频段信号，实现了移动终端小型化。

Description

连接装置、耳机天线及耳机
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种连接装置、耳机天线及耳机。
背景技术
随着便携式移动终端的功能越来越多，设备中的天线也越来越多。
天线主要有拉杆式天线和内置式天线。拉杆式天线由可伸缩的金属拉杆组成，由于属于外置天线，一般都具有很好的性能，但是由于需要拉出很长，使用起来很不方便，并且缩回去后需要占用很大的空间。内置式天线置于移动终端内部，由于使用时不需要像拉杆天线一样拉出来，可以使得移动终端美观、便携。
天线的空间和波长是成正比例的，因此移动终端的小型化和功能的齐全很难兼顾。例如，对于中国移动多媒体广播(China Mobile Multimedia Broadcasting，简称为CMMB)这种频段很低的功能，天线所占的空间比较大，主板上需要较大的净空区，从而制约了移动终端的小型化。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种连接装置、耳机天线及耳机，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种连接装置，包括：第一接口、第二接口和隔离单元，隔离单元包括隔离体，第一接口通过隔离体与第二接口连接，其中，第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线；第二接口，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体，用于向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号，且阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。
优选地，隔离体包括：磁珠。
优选地，隔离单元还包括：带通滤波器，带通滤波器与隔离体并联，带通滤波器的谐振频率范围为调频(FM)频段。
优选地，隔离体在天线频段的阻抗大于或等于第一阈值，在音频段的主抗小于或等于第二阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输，第二阈值用于确定能够向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号。
优选地，第一阈值为1000欧姆和/或第二阈值为5欧姆。
根据本发明的再一方面，还提供了一种耳机天线，包括：上述的连接装置、用于与终端连接的插头以及与连接装置和插头连接的信号线，其中，信号线用于接收天线频段的信号。
优选地，插头是标准耳机插头或通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为USB)耳机插头。
根据本发明的另一方面，还提供了一种耳机，包括：上述的耳机天线、扬声器以及与耳机天线和扬声器连接的信号线。
优选地，上述耳机还包括：设置在与耳机天线和扬声器连接的信号线上的控制电路。
通过本发明，采用连接装置，包括：第一接口、第二接口和隔离单元，隔离单元包括隔离体，第一接口通过隔离体与第二接口连接，其中，第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线；第二接口，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体，用于向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号，且阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输，解决了相关技术中移动终端中的天线所占的空间比较大，制约了移动终端的小型化的问题，进而实现了用耳机作为天线接收信号，达到了实现移动终端的小型化的效果。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据相关技术的标准耳机的示意图；
图2是根据本发明实施例的连接装置的结构框图；
图3是根据本发明实施例的耳机天线的结构框图；
图4是根据本发明实施例的耳机的结构框图；
图5是根据本发明实施例的耳机天线的示意图；
图6是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图一；
图7是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图二；
图8是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图一；
图9是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图二；
图10是根据本发明实施例的分体耳机天线示意图；以及
图11是根据本发明实施例的与分体耳机天线连接的耳机示意图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本实施例提供了一种连接装置，图2是根据本发明实施例的连接装置的结构框图，如图2所示，该装置包括：第一接口22、第二接口24和隔离单元26，隔离单元26包括隔离体262，第一接口22通过隔离体26与第二接口24连接，下面对上述结构进行详细说明。
第一接口22，连接至隔离体26，用于连接耳机的插头侧的信号线；第二接口24，连接至隔离体262，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体262，连接至第一接口22和第二接口24，用于向第二接口24传输来自第一接口22的音频频段的信号，且阻断隔离体262与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。
通过上述结构，连接装置中的隔离体对天线频段的信号进行隔离，可以灵活地调整移动终端接收到的天线频段的频率，从而实现了在耳机上进行天线频段信号的接收，有利于移动终端的小型化。
优选地，隔离体包括：磁珠。通过该优选实施例，可以高效地实现隔离天线信号并传输音频信号。
优选地，隔离单元还包括：带通滤波器，带通滤波器与隔离体并联，带通滤波器的谐振频率范围为调频(FM)频段。通过该优选实施例，可以实现在耳机上接收FM，丰富了连接装置的应用。
优选地，隔离体在天线频段的阻抗大于或等于第一阈值，在音频段的阻抗小于或等于第二阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输，第二阈值用于确定能够向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号。通过该优选实施例，确定了隔离体的阻抗范围，有利于准确实现隔离体对天线频段的隔离，和传输音频频段的信号。
优选地，第一阈值为1000欧姆和/或第二阈值为5欧姆。通过该优选实施例，为实际生产隔离体提供了具体的参数，使得隔离体的阻抗性能更好。
本实施例提供了一种耳机天线，图3是根据本发明实施例的耳机天线的结构框图，如图3所示，包括：上述实施例的连接装置2、用于与终端连接的插头32以及与连接装置2和插头32连接的信号线34，其中，信号线34用于接收天线频段的信号。
优选地，插头是标准耳机插头或USB耳机插头。通过该优选实施例，提高了耳机的应用场景。
本实施例提供了一种耳机，图4是根据本发明实施例的耳机的结构框图，如图4所示，包括：上述实施例中的耳机天线4、扬声器42以及与耳机天线4和扬声器42连接的信号线44。
优选地，上述耳机还包括：设置在与耳机天线4和扬声器42连接的信号线上的控制电路。
下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。
实施例一
本实施例提供了一种耳机天线，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，本实施例中的耳机天线在普通的耳机上增加了天线连接装置。
需要说明的是，天线连接装置与耳机插头的距离取决于天线的频率，这个长度一般为波长的四分之一。从耳机插头到天线连接装置之间的耳机信号线，充当天线辐射体，同时作为耳机信号线使用，天线连接装置到耳机扬声器之间的信号线只充当耳机信号线。天线连接器的作用就是将耳机信号线在天线频段实现电性能上“断开”，使耳机信号线在天线频率上作为天线辐射体，而在耳机信号频段上传输耳机信号，并且两者互不干扰。
优选地，本实施例中的的天线连接装置，需要在天线频段将信号线电性能上“断开”，而在音频频段需实现将信号线的零阻抗或者低阻抗，保证音频信号无失真的传输。该天线连接装置由一块印刷电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)和塑料外壳组成，电路板为普通的双面覆铜板，该电路板包含耳机输入接口电路、主体电路部分和输出接口电路组成。
优选地，上述的PCB电路板中，包括输入接口电路，其至少包含左右声道信号线和地信号线，根据耳机的不同，耳机有多少根信号线就留多少个电路输入接口，该接口可以是通过焊盘焊接，也可以是其他插针式连接。
优选地，上述的PCB电路板中，主体电路部分与输入接口电路和输出接口电路相连，根据接口电路的数量，留出相应的通路，每条通路上串联磁珠隔开，外加一些滤波电路和耦合电容。
优选地，上述的磁珠，在天线频段具有较大的阻抗，这个阻抗最好大于1K欧姆；
优选地，上述的磁珠，在音频频段具有极小的阻抗，这个阻抗最好小于5欧姆，0欧姆最佳。
上述的滤波电路是谐振频率在FM频段的带通滤波器，其中电感器件最好是用高Q值的绕线形式。
优选地，上述的耦合电容和其他电容器件为普通贴片电容。
上述的输出接口电路和输入接口电路一样，可以是焊盘焊接形式，也可以是插针式，还可以使耳机母座。
需要说明的是，如果输出接口电路使用耳机母座的形式，由耳机插头，天线辐射体和天线连接装置组成的部分就可以实现天线功能；也可以将普通耳机插在天线连接装置上，实现天线和耳机功能，这样就实现了天线和标准耳机的分体式，使用起来更方便。
通过本实施例，天线耳机除了具备普通耳机的功能，可以像普通耳机一样充当FM天线外，还具备了另外一种低频天线功能，可以有效减小移动终端的尺寸。本实施例提供的耳机天线尤其适合在使用在音频接收装置上。
本实施例提供了一种耳机，图5是根据本发明实施例的耳机天线的示意图，如图5所示，该耳机天线包括耳机插头，天线连接装置，天线辐射体，耳机信号线，mic及耳机控制电路和耳机扬声器组成。
上述的耳机插头，与移动终端上的耳机接口相匹配，为标准耳机插头，可以是图一所示的圆柱形插头，也可以是USB耳机的USB形式插头，或者是其它形式耳机插头。
图6是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图一，图7是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图二，如图6和7所示，Z1，Z2，Z3，Z4为串联在麦克(MIC)、左右声道和地线上的磁珠，保证在上述天线频段断开，而在音频频段直通，上述磁珠在上述天线频段至少1K欧姆阻抗，而在音频频段5欧姆以内，最好0欧姆。
优选地，上述磁珠的数量取决于耳机的信号线数量，例如对于不带MIC的耳机，可以不用MIC这个通路，相应通路上磁珠和电容也不需要。上述天线连接装置中的电容，C1，C2，C3为FM耦合电容，数值取几十到一百皮法级；上述天线连接装置中的L4和C4构成带通滤波电路，谐振频率在FM频段，为了达到良好的效果，L4可以使用绕线电感。上述的天线辐射体为从耳机插头到天线连接装置之间的耳机信号线组成，可以是地线或者其他信号线，或者地线和其他信号线的组合。上述的耳机信号线，即为负责传输耳机信号的导线，具体的为MIC信号线、左右声道信号线和地线；上述的MIC及耳机控制电路，为标准耳机上的MIC电路、接听挂断电路、音量调节电路或者他们的组合电路；上述的耳机扬声器为普通的耳机用扬声器，可以是入耳式或者头戴式扬声器，也可以是其他形式的。
图7是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图二，如图7所示，在每根耳机信号线上都加上一个带通滤波器，滤波器的频率为FM频段，使用此种方式的天线连接装置，耳机充当FM天线时会有更好的用户体验。
图8是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图二，如图8所示，上述的天线连接装置与耳机的连接可以是焊接方式，天线连接装置输入接口通过焊接的方式与天线辐射体相连，天线连接装置输出接口通过焊接方式与耳机信号线相连。这样，上述的耳机天线为一个整体，如图5中所示的耳机天线所示，且该耳机天线中有FM频段的滤波器，使得该耳机天线支持上述天线频段的天线作用，还可充当FM天线使用，同样还保留正常的耳机功能。
图9是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图一，如图9所示，上述的天线连接装置与耳机的连接还可以是焊接加耳机母座的形式，天线连接装置输入接口通过焊接的方式与天线辐射体相连，天线连接装置输出接口通过耳机母座方式与耳机信号线相连。
优选地，上述的耳机母座焊接在天线连接装置的PCB板上，信号线的连接和耳机接口的定义一致。
优选地，上述的耳机母座是标准的耳机母座，与耳机插头相对应，例如可以是对应于3.5寸柱状耳机插孔母座，或者2.5寸柱状耳机插孔母座，或者是USB接口形式的耳机母座，或者其他形式耳机母座。
图10是根据本发明实施例的分体耳机天线示意图，如图10所示，上述的天线连接装置使用耳机母座，耳机插头、天线辐射体和天线连接装置本身可以单独作为天线使用。图11是根据本发明实施例的与分体耳机天线连接的耳机示意图，如图11所示，将如图1所示的相关技术中的标准耳机插入天线连接装置的耳机母座中组合起来使用。组合起来以后的耳机天线，支持上述天线频段的天线作用，还可充当FM天线使用，当然还保留正常的耳机功能。
通过上述实施例，提供了一种连接装置、耳机天线及耳机，上述实施例提供的方案可以支持FM天线功能，还能支持接收天线频段信号的功能。特别适合于支持类似于CMMB这种功能的移动终端，在使用耳机的时候充当了天线的作用，使用起来更加便捷。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连接装置，其特征在于包括：第一接口、第二接口和隔离单元，所述隔离单元包括隔离体，所述第一接口通过所述隔离体与所述第二接口连接，其中，
所述第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线；
所述第二接口，用于连接所述耳机的扬声器侧的信号线；
所述隔离体，用于向所述第二接口传输来自所述第一接口的音频频段的信号，且阻断所述隔离体与所述耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离体包括：磁珠。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离单元还包括：带通滤波器，所述带通滤波器与所述隔离体并联，所述带通滤波器的谐振频率范围为调频FM频段。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的连接装置，其特征在于，所述隔离体在所述天线频段的阻抗大于或等于第一阈值，在所述音频段的阻抗小于或等于第二阈值，其中，所述第一阈值用于确定能够阻断所述隔离体与所述耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输，所述第二阈值用于确定能够向所述第二接口传输来自所述第一接口的音频频段的信号。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一阈值为1000欧姆和/或第二阈值为5欧姆。
6.一种耳机天线，其特征在于包括：权利要求1至5中任一项所述的连接装置、用于与终端连接的插头以及与所述连接装置和所述插头连接的信号线，其中，所述信号线用于接收天线频段的信号。
7.根据权利要求6所述的耳机天线，其特征在于，所述插头是标准耳机插头或通用串行总线USB耳机插头。
8.一种耳机，其特征在于，包括：权利要求6所述的耳机天线、扬声器以及与所述耳机天线和所述扬声器连接的信号线。
9.根据权利要求8所述的耳机，其特征在于，还包括：设置在与所述耳机天线和所述扬声器连接的信号线上的控制电路。
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