CN103581393B - 用于便携式终端的具备无线耳机功能的输入设备 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于便携式终端的笔状输入设备，该输入设备可以提供无线耳机的功能。该输入设备包括壳体，配置有在其中形成的隔开的至少第一和第二麦克风孔。发送/接收(T/R)模块设于壳体的内部，并耦合到麦克风元件和扬声器。T/R模块向便携式终端发送/从便携式终端接收通信信号。声音传送部件设置在壳体中，以便通过连接到第一和第二麦克风孔的多个空气通道向麦克风元件传送声音。

Description

用于便携式终端的具备无线耳机功能的输入设备

技术领域

本公开一般地涉及一种用于便携式终端的输入设备。更具体地，本公开涉及一种用于在便携式终端触摸屏上输入信息的手持输入设备，该手持式输入设备具有用于在无线耳机功能下和便携式终端进行短距离通信的麦克风和扬声器。

背景技术

通常，便携式终端是指能够发送和/或接收信息或通信信号的手持电子设备。便携式终端的示例包括智能电话、平板PC、个人数字助手(PDA)、笔记本计算机等。多功能便携式终端可以具有多种功能，包括移动通信、电子笔记记录、因特网连接、多媒体功能等。

由于主要用于移动通信的便携式终端越来越普遍，并且使用便携式终端的多媒体服务正在商业化，所以出现了各种输入设备和触摸屏显示器尺寸增大以改善用户体验的趋势。然而，设计重量轻且薄的便携式终端的需求仍在继续。

用于通过触摸屏输入信息的输入设备(例如，触控笔)在一些便携式终端中是有用的。当输入设备的尖端(“操控部件”)接触触摸屏时，就驱动了便携式终端或输入了用户所需的信息。当前的便携式终端使用定制的笔状输入设备，用于输入用户的手写记录，其中便携式终端识别并组织该记录等。

在显示器的尺寸和作为手持电话(例如，蜂窝电话)使用时的便利性之间存在权衡。例如，通过使用便携式终端，例如，平板PC，用户在携带便携式终端的同时可以轻易地使用多媒体功能，但是由于便携式终端的大尺寸，所以执行语音通信越来越不方便。因此，无线耳机(例如，通过基于无线近场通信的蓝牙)使用的越来越广泛，以便可以容易地实施便携式终端的语音通信功能。然而，无线耳机的缺点是它需要单独地携带且需要与携带的较大便携式终端相耦合，损害了用户的便利。

为了克服无线耳机的缺点，正致力于将笔状输入设备(简称为“笔”)和无线耳机集成。根据该方法，麦克风、扬声器及短距离通信电子器件均集成于笔中。在笔与便携式终端之间建立短距离通信协议(例如，蓝牙)。因此用户能够将笔装于衬衣口袋等中，使用便携式终端作为基础在电话通话中进行通信。也就是说，笔用作无线耳机的替代物。图1是根据相关技术的便携式终端的输入设备(即，笔)10的透视图，所述输入设备10能够实施输入和通信。图2A是沿图1的线A-A’的输入设备10的截面图。图2B是在通信系统中输入设备10的功能块。参考图1、2A和2B，输入设备10包括：壳体11及输入模块12，所述输入模块12由壳体中的主体12b(在图2B中示意性地示出)和从壳体11延伸的尖端12a构成。尖端12a允许用户向便携式终端20的触摸面板(未示出)输入触摸命令。包括天线17的发送/接收(T/R)模块13位于壳体11中，以便与便携式终端20实施短距离通信(例如，蓝牙)。在电话通话期间，便携式终端20将由麦克风14所接收且由T/R模块13处理并发送的用户语音信号传送到与第三方(未示出)通信连接的基站30。由第三方发送的语音信号按相反的方向传送，通过T/R模块13接收、处理并作为声音信号传送至扬声器15以供输出。在这种情况下，尽管并未具体示出，但是广义上，扬声器是扬声器孔的一个配置，而狭义上，扬声器配置为在T/R模块的一个配置中产生声音，扬声器孔配置为连接到扬声器，以向外放出从扬声器产生的声音。

输入模块12的主体12b安装在壳体11的内部，而其尖端12a(“操控部件”)向壳体11的下侧突出，以便接触触摸面板。T/R模块13在壳体11中位于输入模块12上方。麦克风孔11a形成在壳体11中，以便为用户语音声音提供输入空气通道，供其传播并由麦克风14拾取。麦克风孔11a形成在壳体的中心区域处接近于安装T/R模块13的位置。具体地，麦克风孔11a形成在壳体11上接近于输入模块12面向T/R模块13的位置。扬声器15设置在壳体11的上端。

笔状输入设备10的尺寸与能够令用户抓住的笔的尺寸相似。输入模块12位于笔10的“近端”，而T/R模块13向相对的笔的“远端”延伸。因此，麦克风孔11a和扬声器15相互非常接近地形成，使得扬声器15输出的声音通过麦克风孔11a而被不利地引入。

由于麦克风孔11形成于笔10的中心区域，所以在电话通话期间，用户的手可能在麦克风孔11a的位置处抓住笔10，因而阻挡该孔且衰减向麦克风14传播的声波。因此，由麦克风接收的用户语音声音衰减，且麦克风14的性能降低。此外，当在使用期间将笔10持向用户头部，使扬声器15接近用户的耳朵时，用户的脸颊可能接触并阻挡麦克风孔11a。在这种情况下，进入麦克风14的用户语音也会衰减，因此减弱了性能。

发明内容

本公开的一个方面在于提供一种用于便携式终端的输入设备，该输入设备包括可以容易地使用的麦克风模块，在该输入设备中声音可以稳定地引入该麦克风模块。

提供了一种用于便携式终端的笔状输入设备，该输入设备可以提供无线耳机的功能。该输入设备包括壳体，配置有在其中形成的隔开的至少第一和第二麦克风孔。发送/接收(T/R)模块设于壳体的内部，并耦合到麦克风元件和扬声器。T/R模块向便携式终端发送/从便携式终端接收通信信号。声音传送部件设置在壳体中，以便通过连接到第一和第二麦克风孔的多个空气通道向麦克风元件传送声音。

用于向便携式终端输入触摸命令的输入模块可以安装在壳体的近端，而用于执行与便携式终端的近场蓝牙通信的T/R模块可以设置于壳体中输入模块之后。

该输入设备可以包括触控笔。

根据另一方面，一种用于便携式终端的输入设备包括T/R模块，该T/R模块设置在输入设备内部，且麦克风元件和扬声器电耦合到该T/R模块，以便实施近场蓝牙通信。声音传送部件形成用于向麦克风元件提供声音的多个通道。声音传送部件可以由橡胶材料构成。

附图说明

根据以下结合附图的详细描述，本发明的以上和其他方面、特征及优点将更加清楚，附图中：

图1是示意性示出了根据相关技术的便携式终端的输入设备的视图；

图2A是沿图1的线A-A’的截面图；

图2B是在通信系统中相关技术输入设备的功能块；

图3是示出了根据本发明实施例的便携式终端的输入设备的分解/侧视图(局部为内视图)；

图4是示出了图3的输入设备的壳体的视图；

图5是示出了图3的输入设备的组装状态的视图；

图6是沿图5的线B-B’的截面图；

图7是示出了图3的输入设备中设置的发送/接收模块的视图；

图8是图7的部分C的放大后视图；

图9是示出了声音传送部件与图8的安装槽相分离的状态的放大视图；以及

图10是示出了图9的声音传送部件的内侧的剖面的透视图。

具体实施方式

以下文中，将参考附图，描述根据本发明实施例的便携式终端的辅助设备。在此过程中，为了清楚和方便起见，附图中所示的线条的粗细和构成部件的尺寸可能放大地示出。以下描述的术语是考虑到所公开的实施例中的功能而定义的术语，可能与字面含义不同。因此，术语应基于说明书的上下文来理解。此外，序数(例如，第一和第二)仅用于区分具有相同名称的对象，而顺序是可以任意确定的。

参考图3到10，将描述本发明实施例的用于便携式终端的输入设备。在以下描述中，将例示触控笔，具体地，用于近场通信的蓝牙笔，作为输入设备。然而，根据本发明实施例的输入设备不限于此。本文中，输入设备一般是指具有辅助功能的设备，而不需要一定用于在便携式终端的触摸屏上触摸输入命令。配备有辅助功能和发送/接收(T/R)模块的任何配置可以随意修改。在本公开的实施例中，由于T/R模块和允许在接触触摸面板同时进行输入的输入模块一同提供，所以它们统一称为输入设备。

图3是示出了根据所公开实施例，用于便携式终端的输入设备100的分解/侧视图(局部为内视图)。图4是仅示出图3的输入设备的外壳110的透视图。图5是在组装、操作状态下输入设备100的透视图。输入设备100可以以上述方式，在如图2B所示的通信环境中，连同便携式终端20使用。一同参考图3-5，笔状输入设备100包括柱状外壳110及柱状内壳129，内壳129插在外壳110中。输入模块120部分地收容在近端壳盖127和外壳110中。发送/接收(T/R)模块130和声音传送部件140、扬声器132和麦克风元件131各自均位于内壳129中。备选地，可以省略内壳129，仅一个壳体110收容所有组件。

优选地，在壳体110的中心区域的相对侧设置至少第一和第二麦克风孔111和112(在图3中仅示出孔111)。当内壳129完全插入外壳110中时，麦克风元件131在孔111和112的附近，扬声器132与外壳110上的扬声器窗口114相邻。输入声音(例如，在电话通话期间用户的语音)通过声音传送部件140的不同内部通道进入孔111和112，激励麦克风元件131产生电学音频信号。该音频信号通过T/R模块130处理并以短距离通信协议向基础便携式终端20(图2B中所示)发送。

暂时参考图9和10，示出了声音传送部件140的透视图和剖视图。图9也示出了T/R模块130的部分透视图，在T/R模块130上安装声音传送部件140。声音传送部件140包括在相对侧的第一和第二管状声音输入端口142和143，及在其中心区域的横向孔141。当如图3所示的内壳129完全插入外壳110中时，输入端口142和143与孔111和112对准。此外，孔141与麦克风元件131连通耦合。按照这种方式，进入孔111和/或112的声波通过声音传送部件140的分离的空气通道有效地传送，以便激励麦克风元件131。因此，如果孔111由于用户接触而被无意地覆盖，则声音仍可以通过孔112进入输入设备100，以便有效激励麦克风元件131。因此，降低了因为阻挡而引起的用户语音的减弱，麦克风性能可以保持可接受。

继续参考图3-5，壳体110依次容纳输入模块120、声音传送部件140及T/R模块130，这将在下文进一步详细描述。输入设备100在组装时具有细长的形状(在其长度方向上长)，允许用户抓住并使用该设备。输入模块120位于输入设备100的近端；扬声器132位于设备100的相对的远端。当完全组装了设备100时，T/R模块130位于中央，但略微靠近设备100的远端。收容在壳体110中设备100的近端上的输入模块120包括从壳体110的一端突出的操控部件(“尖端”)121，允许用户将其与便携式终端20的触摸面板(未示出)接触，以产生触摸输入命令。当从外壳110分离时，如果用户需要，可以通过仅使用输入模块120，实现用于接触触摸面板的单独配置。

图6是沿图5的线B-B’的截面图。一同参考图3-6，在所公开的示例中，第一和第二麦克风孔111和112作为输入端口，以便使周围的声音进入孔以通过分离的路径到达麦克风元件131。如此，这些孔111、112均被称为“连通耦合”到麦克风元件131。此外，可以具有网罩(未示出)的扬声器窗口114邻近于扬声器132，扬声器132电耦合到T/R模块130，以接收输出声音信号。在所公开的实施例中，第一麦克风孔111与第二麦克风孔112径向相对设置(即，设置在壳体110的直径的相反两端)。第一孔111和扬声器窗口114位于相同纵向线E(参考图4)上。

第二麦克风孔112位于壳体110的相反表面，即，以弧线度数而言相距180度(考虑到外壳110的圆形横截面)。也就是说，孔111、112被示出为径向对置。然而，第一和第二麦克风111和112的位置不限于此。例如，孔111、112之间的弧距在90到270的范围可能都是合适的。也就是说，参考图6，在孔112在所示位置，即，在圆形横截面沿直径切开后中点的情况下，在其它实施例中孔111可以沿着路径F设计在点P1与P2之间的任何位置处，对应于弧距为90-270度的范围。

此外，在其他实施例中，代替于如图4所示的将扬声器窗口114和孔111在纵向上沿着线E对准，它们可以具有角度上的偏移。

如下所述，麦克风元件131与声音通道配合，扬声器窗口114与扬声器132相邻；在孔111和112之间的直径线H上对齐地提供第一和第二声音通道(空气通道)142和143。与孔111一致的第一声音通道142的输入设置在与扬声器窗口114相同的线E(参考图4)上。备选地，第一声音通道142的该输入设置在线E两侧的90度范围内沿着壳体110的弧段F的任意位置上。在另一备选的实施例中，第二麦克风孔112设置在扬声器窗口114的相同线E两侧的90度范围之外沿着壳体110的弧段G的任意位置上。

此外，由于T/R模块130和输入模块120在外壳110中沿长度方向设置在一起，所以T/R模块130可以形成为具有与壳体110的一半长度或更大长度相对应的长度。麦克风孔111、112和扬声器窗口114之间的间隔距离D(参考图4)可以根据设计而改变。在一个示例性设计中，距离D小于50mm。在其它设计中，间隔距离D可以根据输入设备100中设置的输入模块120和T/R模块130的尺寸而改变一定程度。

图7是示出了图3的输入设备中设置的示例性T/R模块130的部分内部侧视图。图8是图7的部分C的放大后视图。参考图7和8，T/R模块130位于设备100中输入模块120的后部，安装在内壳129(插在外壳110中)的柱状内表面上，以实施与便携式终端的近场蓝牙通信。在备选的实施例中，可以省略内壳129，以便所有组件收容在公共壳体110中。因此，麦克风孔111、112和扬声器窗口114分别形成于壳体110上接近于耦合到T/R模块130的麦克风元件131和扬声器132的位置处，以便允许将声音引入麦克风元件131中或允许扬声器132中产生的声音向外部输出。因为T/R模块130安装在壳体129的柱状内表面上，所以麦克风孔111、112在输入模块120和T/R模块130之间的位置处与相应的声音通道142、143配合。

因此，麦克风孔111、112接近于壳体10的近端和相对的远端之间的壳体110的中心部分。麦克风孔111、112连通连接到相应的第一和第二声音通道142和143，穿过壳体110的内表面和外表面，与声音通道的数目相对应。扬声器窗口114形成为在壳体129(或在备选实施例中在壳体110)的远端中的孔。

如图所示，声音传送部件140可以安装在T/R模块130的一端。(备选地，声音传送部件可以配置为与T/R模块130分离的组件。)具体地，在麦克风元件131的后表面处设置安装槽133(见图9)，该安装槽133在图中示出为设置在外壳110内T/R模块130中，以便将通过麦克风孔111、112引入的声音传送至麦克风元件131。具体地，在本实施例中，声音传送部件140提供声音来激励麦克风元件131产生相应的电信号，所述电信号由T/R模块130处理。形成多个开口(下文中称为通道142和143)，以便将通过多个通道142和143引入的声音提供给麦克风元件131。具体地，通道142和143设置在壳体110的直径两端的孔111、112之间延伸的相同线H上，并横切于与麦克风元件131接合的通道141。利用该配置，可以通过防止向麦克风孔111、112引入的或通过扬声器132产生的声音的不规则性或多种声音的错误，确保声音增益，且可以防止由扬声器132产生的声音被反射输入。这将在参考图9描述通道时进一步描述。

声音传送部件140可以由橡胶材料构成。在示例性实施例中，声音传送部件140附在并耦合到T/R模块130和壳体110上，向声音传送部件140引入的声音和从外部产生的噪音，例如，由于麦克风元件131和扬声器132变得较近时由扬声器132产生的噪音等，可以引入到麦克风元件131中，在这种情况下，声音传送部件140可以防止声音质量降低。

图9是示出了声音传送部件与图8的安装槽相分离的状态的放大视图。图10是示出了图9的声音传送部件的内部区域的剖面的剖开透视图。参考图9和10，声音传送部件140包括与第一和第二空气通道(也称为声音通道)142和143横切的引入部件(第三空气通道)141(见图6)。引入部件141是穿过声音传送部件140的上表面的开口，如果安装在T/R模块130的一端，则声音传送部件140连接到麦克风元件131的一侧，优选地，连接到麦克风元件131的下侧，以便向麦克风元件131引入声音。因此，在声音传送部件140的外部和引入部件141之间设置多个通道142和143，以便将外部与引入部件141连通。因此，相对于引入部件141，多个通道142和143连接以便相互连通，通过通道142和143将来自外部的声音传送给引入部件141(包括第三空气通道)。

在本实施例中，相对于引入部件141，第一和第二声音通道142和143是线型形成的相互面对的两个开口。在备选实施例中，有可能具有连接到引入部件141的两个或更多声音通道，例如，可以有三个声音通道连接到引入部件141。

此外，已示例出相对于引入部件141在相对方向上(见图6)形成第一和第二声音通道142和143，但是本发明不限于此。可以不同地修改声音通道。例如，当形成第一和第二声音通道142和143时，将它们设成相对于引入部件141具有预定角度，且如果形成三个声音通道，则可以将声音通道形成为相对于引入部件141的“Y”-形。

第一声音通道142的相对两端分别连接到第一麦克风孔111和引入部件141，以通过第一麦克风孔111将外部声音传送至引入部件141。在本实施例中，已例示了第一声音通道142的输入(与麦克风孔111相对应)位于扬声器132的相同线E上。也就是说，第一声音通道142的输入位于扬声器132所对应的输入设备100长度方向上的相同线E上。然而，如上所述，第一声音通道142的输入端口可以设置在线E两侧沿着壳体圆周+/-90度的范围内的位置F处以及设置在相同线E上，以便可以通过防止引入麦克风孔111和/或112中的或由麦克风132产生的声音的不规则性或多种声音的错误来确保声音增益。第二声音通道143与第一声音通道142相邻，且相对于引入部件141，连接到第一声音通道142。第二声音通道143的相对两端分别连接到第二麦克风孔112和引入部件141上，以便通过第二麦克风孔112将外部声音传送至引入部件141。已例示了第二声音通道143形成在第一声音通道142的相反方向上。然而，第二声音通道143不限于此位置。也就是说，第二声音通道143的输入可以相对于扬声器的相同线E设置在相同线E两侧+/-90度的范围之外的位置处，以便防止由扬声器132产生的声音被反射从而输入麦克风元件131，即，通过第二声音通道143输入。

因此，当阻挡了用于向第一声音通道142引入声音的第一麦克风孔111使得不能向第一声音通道142提供声音(或受损衰减)时，例如，由异物阻挡了第一麦克风孔111，当用户抓住输入设备100来发送和接收信号时，或当由用户的手阻挡麦克风孔111时，不能充分地向第一声音通道142引入用户的语音。然而，通过在不同于第一声音通道142和第一麦克风孔111的方向上设置的第二麦克风孔112，可以将声音引入第二声音通道143，引入到第二声音通道143的声音可以通过引入部件141引入麦克风元件131，以便允许顺畅交流。此外，相反的情况也是有可能的。

根据本发明的实施例，在用于便携式终端的输入设备中，由于在用于信号的输入和发送/接收的输入设备中，用于将声音引入麦克风元件的至少两个声音通道相互连接，所以可以容易地将声音引入麦克风元件。

此外，即使当阻挡了一个麦克风孔且不能将声音引入与该麦克风空连接的声音通道时，可以通过与麦克风和麦克风孔连接的另一声音通道将声音引入麦克风模块，因此防止了用户的语音输入减弱。由于第一声音通道位于与扬声器相同的线上，或安装在相对于扬声器的+/-90度的范围内，所以可以调节麦克风的音量，而且第二声音通道设置在相对于麦克风位置的相对两侧的+/-90度的范围之外的位置处，防止由扬声器产生的声音的反射输入。

因此，由于相较于一个声音通道，通过多个声音通道可以引入许多声音，所以可以解决声音减弱的问题。

尽管具体地示出并描述了文中所述的示例性实施例，但是本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的前提下，可以在示例性实施例中作出多种形式上和细节上的修改。

Claims (11)

1.一种用于便携式终端的输入设备，所述输入设备包括：

壳体，配置有在其中形成的隔开的至少第一和第二麦克风孔；

发送/接收T/R模块，在所述壳体的内部，用于向便携式终端发送/从便携式终端接收通信信号；以及

声音传送部件，设置在所述壳体中，以便通过连接到第一和第二麦克风孔的多个声音通道向麦克风元件传送声音，

其中所述多个声音通道包括：

第一声音通道，从第一麦克风孔延伸并通过第三声音通道连接到麦克风元件；以及

第二声音通道，从第二麦克风孔延伸并通过所述第三声音通道连接到麦克风元件，

其中，所述第一声音通道和所述第二声音通道设置于在壳体的直径两端的隔开的所述第一和第二麦克风孔之间延伸的相同线上，并横切于所述第三声音通道，以及

其中，在T/R模块的一端处设置扬声器，在壳体中形成邻近扬声器的扬声器窗口，并且所述第一声音通道的输入端口设置在与扬声器窗口相同的纵向线上，所述第二声音通道的输入端口位于与扬声器窗口相反的壳体一侧沿着壳体的圆周+/-90度的范围内。

2.根据权利要求1所述的输入设备，还包括：

输入模块，用于向便携式终端进行触摸输入，位于壳体的近端；

其中，T/R模块配置为执行与便携式终端的近场蓝牙通信，所述T/R模块位于壳体中输入模块之后。

3.根据权利要求2所述的输入设备，其中壳体是柱状的，且第一和第二麦克风孔位于壳体的截面上一直径的相对两端上。

4.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述声音传送部件包括引入部件，所述引入部件提供所述第三声音通道并与麦克风元件接合。

5.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述第一和第二声音通道对准，而所述第三声音通道横切于所述第一和第二声音通道。

6.根据权利要求1所述的输入设备，其中麦克风元件安装于T/R模块的下端的一个表面上，且所述声音传送部件与T/R模块的下部相对应，并安装于麦克风元件的后表面上形成的安装槽中。

7.根据权利要求1所述的输入设备，其中第一声音通道的输入端口被设置为与扬声器窗口纵向对准。

8.根据权利要求1所述的输入设备，其中第二声音通道的输入端口位于与扬声器窗口相反的壳体一侧沿着壳体的圆周+/-90度的范围内。

9.根据权利要求1所述的输入设备，其中麦克风孔和扬声器窗口的间隔距离在50mm内。

10.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述声音传送部件由橡胶材料形成。

11.根据权利要求1所述的输入设备，其中所述输入设备包括触控笔。