CN107277665A - 耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法 - Google Patents

耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法，该耳机装置包括：第一接口、第二接口、开关和隔离单元，隔离单元包括第一隔离体和与该第一隔离体并联的第二隔离体，第一接口通过隔离单元与第二接口连接，其中，第一接口，设置为连接耳机的地网络；第二接口，用于连接耳机装置所在移动终端的地线；第一隔离体，用于阻断耦合至地网络的调频段的信号；第二隔离体，用于阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号；开关，用于选择将第一隔离体、第一接口和第二接口导通，或者选择将第二隔离体、第一接口和第二接口导通。通过本发明，同时减低TDD噪声干扰的时候又需要降低FM干扰，提高了用户体验。

Description

耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法
本申请是对申请号为：201110237552.0，申请日为：2011年08月18日，发明名称为《耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法》的原申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法。
背景技术
随着移动终端技术的不断发展，用户的移动终端功能的功能及要求也越来越高。
以无线终端接收广播为例，现有的手机系统有多种时钟，中央处理器(CentralProcessing Unit，简称为CPU)自身的速度至少100MHz以上，其基准时钟一般在12MHz-30MHz之间，基准频率的倍频很容易到达72MHz-120MHz之间。移动终端的各个模块的时钟频率也尽不相同，各个频率之间产生的混频也极容易落在72MHz-120MHz之间，使得整个移动终端内部信号在该频率段较强。而这个频率正好是调频(FM)的接收频段。FM的接收频段在76.5MHz-108MHz之间，这样移动终端自身系统产生的在该频段的信号相对于FM信号即为噪声。
具有FM接收功能的移动终端大部分会采用耳机作为FM接收机的天线，移动终端的噪声会很容易耦合到FM接收机的天线中。因此我们会在耳机线路上增加阻抗来限制噪声干扰FM接收机的天线。
随着移动终端的要求越来越薄，屏越来越大，而真正的器件布板空间变得越来越紧张，带来的布局和走线问题就越来越多，尤其是在时分的无线系统中，TDD噪声问题越来越突出，解决不好，用户会在耳机中听到射频带来的干扰，因此在耳机线路上也会增加电路来抑制TDD噪声。
在现有的很多设计中为了降低TDD噪声耳机音频信号上串联或者并联了磁珠或者电容来进行缓解，在减低FM信号上的噪声干扰在耳机电路上也增加了磁珠或者电容来进行缓解。但是当一个移动终端上即需要减低TDD噪声干扰的时候又需要降低FM干扰时，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法，以至少解决上述问题。
根据本发明的一个方面，提供了一种耳机装置，包括：第一接口、第二接口、开关和隔离单元，隔离单元包括第一隔离体和与该第一隔离体并联的第二隔离体，第一接口通过隔离单元与第二接口连接，其中，第一接口，设置为连接耳机的地网络，其中，地网络为耳机的地信号；第二接口，用于连接耳机装置所在移动终端的地线；第一隔离体，用于阻断耦合至地网络的调频(FM)频段的信号；第二隔离体，用于阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号；开关，用于选择将第一隔离体、第一接口和第二接口导通，或者选择将第二隔离体、第一接口和第二接口导通。
优选地，第一隔离体和第二隔离体包括：磁珠。
优选地，开关包括：高频模拟开关或CMOS开关。
优选地，第一隔离体在FM频段的阻抗大于或等于第一阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断FM频段的信号耦合到地网络，第二隔离体在蜂窝通讯频段的阻抗大于或等于第二阈值，其中，第二阈值用于确定能够阻断蜂窝通讯频段的信号耦合到地网络。
优选地，FM频段为100M赫兹，第一阈值为600欧姆；蜂窝通讯频段为1G赫兹或2G赫兹，第二阈值为600欧姆。
根据本发明的另一方面，提供了一种耳机，包括：上述的耳机装置。
根据本发明的再一方面，还提供了一种使用上述耳机装置处理信号的方法，应用于移动终端中，包括：接收功能选择消息，其中，功能选择消息用于指示选择进行调频(FM)功能或者蜂窝通讯频段的信号处理功能；发送控制命令，其中，控制命令用于将开关设置为选择第一隔离体阻断耦合至地网络的FM频段的信号或设置为选择第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号。
优选地，将开关设置为选择第一隔离体阻断耦合至地网络的FM频段的信号包括：将开关设置为将第一隔离体、第一接口和第二接口导通；将开关设置为选择第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号包括：将开关设置为将第二隔离体、第一接口和第二接口导通。
优选地，第一隔离体在FM频段的阻抗大于或等于第一阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断FM频段的信号耦合到地网络，第二隔离体在蜂窝通讯频段的阻抗大于或等于第二阈值，其中，第二阈值用于确定能够阻断蜂窝通讯频段的信号耦合到地网络。
优选地，FM频段为100M赫兹，第一阈值为600欧姆；蜂窝通讯频段为1G赫兹或2G赫兹，第二阈值为600欧姆。
通过本发明，采用第一接口、第二接口、开关和隔离单元，隔离单元包括第一隔离体和与该第一隔离体并联的第二隔离体，第一接口通过隔离单元与第二接口连接，其中，第一接口，设置为连接耳机的地网络；第二接口，用于连接耳机装置所在移动终端的地线；第一隔离体，用于阻断耦合至地网络的FM频段的信号；第二隔离体，用于阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号；开关，用于选择将第一隔离体、第一接口和第二接口导通，或者选择将第二隔离体、第一接口和第二接口导通，解决了但是当一个移动终端上即存在TDD噪声问题的时候又需要降低FM干扰时，目前尚未提出有效的解决方案的问题，进而达到了在一个移动终端上实现降低TDD噪声同时降低FM干扰的效果，提高了移动终端的实用性。
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是根据本发明实施例的耳机装置的结构框图；
图2是根据本发明实施例的耳机的结构框图；
图3是根据本发明实施例的使用耳机装置处理信号的方法的流程图；
图4是根据本发明实施例的耳机电路的连接方式的示意图；
图5是根据本发明实施例的FM噪声的流经途径示意图；以及
图6是根据本发明实施例的移动通讯系统的噪声流经途径示意图。
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耳机装置，图1是根据本发明实施例的耳机装置的结构框图，如图1所示，该耳机装置包括：第一接口12、第二接口14、开关16和隔离单元18，隔离单元18包括第一隔离体182和与该第一隔离体182并联的第二隔离体184，第一接口12通过隔离单元18与第二接口14连接，下面对上述结构进行详细描述：
第一接口12，设置为连接耳机的地网络，其中，地网络为耳机的地信号；第二接口14，用于连接耳机装置所在移动终端的地线；第一隔离体182，用于阻断耦合至地网络的FM频段的信号；第二隔离体184，用于阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号；开关16，用于选择将第一隔离体、第一接口和第二接口导通，或者选择将第二隔离体、第一接口和第二接口导通。
通过上述结构，通过开关选择将第一隔离体、第一接口和第二接口导通，实现了通过第一隔离体阻断耦合至网络的FM频段的信号，解决了调频干扰；或者通过开关选择将第二隔离体、第一接口和第二接口导通，实现了通过第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号，减低了了蜂窝通讯频段的干扰，克服了需要同时降低调频干扰和蜂窝通讯频段干扰，目前尚未提出有效的解决方案的问题，实现了同时降低调频干扰和蜂窝通讯频段干扰，提高了用户体验。
在一个优选实施例中，第一隔离体和第二隔离体包括：磁珠。通过该优选实施例，可以高效地实现隔离信号的功能。
在实施中，开关采用多种方式，只要能够实现选择功能就可以解决技术问题，比较优的，可以采用高频模拟开关或CMOS开关。上述两种方式可以减低在选择过程中产生的信号干扰。
在另一个优选实施方式中，第一隔离体在FM频段的阻抗大于或等于第一阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断FM频段的信号耦合到地网络，第二隔离体在蜂窝通讯频段的阻抗大于或等于第二阈值，其中，第二阈值用于确定能够阻断蜂窝通讯频段的信号耦合到地网络。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阻断耦合到地网络的FM频段的信号和阻断耦合到地网络的蜂窝通讯频段的信号。优选地，FM频段为100M赫兹，第一阈值为600欧姆；蜂窝通讯频段为1G赫兹或2G赫兹，第二阈值为600欧姆。
本实施例提供了一种耳机，图2是根据本发明实施例的耳机的结构框图，如图2所示，该耳机2包括上述实施例中的耳机装置20，耳机装置20的结构如图1所示，在此不再赘述。
本实施例提供了一种使用耳机装置处理信号的方法，图3是根据本发明实施例的使用耳机装置处理信号的方法的流程图，该流程包括如下的步骤S302和步骤S304。
步骤S302：接收功能选择消息，其中，该功能选择消息用于指示选择进行调频(FM)功能或者蜂窝通讯频段的信号处理功能；
步骤S304：发送控制命令，其中，该控制命令用于将开关设置为选择第一隔离体阻断耦合至地网络的调频段的信号或设置为选择第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号。
通过上述步骤，接收用于指示选择进行FM功能或者蜂窝通讯频段的信号处理功能的功能选择消息，然后发送用于将开关设置为选择第一隔离体阻断耦合至地网络的调频段的信号或设置为选择第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号的控制命令。克服了需要同时降低调频干扰和蜂窝通讯频段干扰，目前尚未提出有效的解决方案的问题，实现了同时降低调频干扰和蜂窝通讯频段干扰，提高了用户体验。
在一个优选实施方式中，步骤S302中的将开关设置为选择第一隔离体阻断耦合至地网络的调频段的信号包括：将开关设置为将第一隔离体、第一接口和第二接口导通；将开关设置为选择第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号包括：将开关设置为将第二隔离体、第一接口和第二接口导通。该优选实施方式通过第一隔离体、第一接口、第二接口的导通或第二隔离体、第一接口、第二接口的导通实现开关选择功能，降低了系统复杂度。
优选地，第一隔离体在FM频段的阻抗大于或等于第一阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断FM频段的信号耦合到地网络，第二隔离体在蜂窝通讯频段的阻抗大于或等于第二阈值，其中，第二阈值用于确定能够阻断蜂窝通讯频段的信号耦合到地网络。
优选地，FM频段为100M赫兹，第一阈值为600欧姆；蜂窝通讯频段为1G赫兹或2G赫兹，第二阈值为600欧姆。
下面将结合优选实施例进行说明，以下优选实施例结合了上述实施例及优选实施方式。
优选实施例一
本实施例提供了一种耳机接收FM频段信号和防止TDD噪声的处理方法，该方法包括如下步骤：
步骤S402：在耳机的地网络增加具有在FM频段频率有高阻抗性能的器件A，来抑制终端的地网络将FM频段频率的噪声耦合到耳机的地网络，耳机的地网络作为收音机的信号接收网络。
步骤S404：在耳机的地网络增加具有在蜂窝通讯频率高阻抗性能的器件B，来抑制终端的地网络将蜂窝频率的噪声耦合到耳机的地网络。
步骤S406：在AB器件到耳机地网络之间增加开关，并且具有选择功能，即当终端功能选择FM功能时通路选择通过A器件；当终端处于正常的无线通话功能时通路选择通过B器件。
通过上述步骤，实现了在抑制移动终端内部FM频段的信号向FM接收机传导，增强有用的FM频段信号的接收强度，并且抑制移动终端通讯时产生的TDD噪声从系统上耦合到耳机通道上。
优选实施例二
本实施例提供了一种耳机电路，该电路通过以下步骤实现：
步骤S502：在耳机的地网络上增加一个高频模拟开关，或者CMOS开关，并且具有一选二功能，耳机的地作为收音机的接收天线，
步骤S504：在开关的两个通路上的一条通路串接磁珠，具有在蜂窝通讯频率高阻抗性能，即在蜂窝通讯频率如1GHz或者2GHz的阻抗为600欧姆，或者阻抗更高。
步骤S506：在开关的两个通路上的另外一条通路串接磁珠，具有在FM频率高阻抗性能，即在100MHz的阻抗为600欧姆，或者阻抗更高。
步骤S508：两条通路的串接磁珠共同接在终端系统的地网络上。
通过上述步骤实现的电路可以解决解决具有TDD噪声和收音机信号共存的问题，且电路简单、成本较低。
优选实施例三
本实施例提供了一种耳机电路，图4是根据本发明实施例的耳机电路的连接方式的示意图，如图4所示，图4中耳机地网络指的是耳机信号中的地网络，耳机的地网络有两端信号，一端是和耳机附件的地信号连接，另一端是和音频电路中耳机电路附近的地相连，耳机的地网络作为FM接收机的信号接收。系统地网络指的是整个手机系统的地平面，整个地平面携带着手机中各个部分产生的噪声，其中包含有FM频段(100MHz)的噪声和无线通讯系统的频段(1GHz或2GHz附近)噪声。A器件是具有在FM频段有高阻性能的器件，例如磁珠选择在100MHz上的阻抗为600欧姆，帮助阻隔整个终端的地网络的FM频段的噪声流入耳机的地网络，提高FM信号接收机的信噪比，从而提升FM接收性能。B器件是具有在无线系统发射频段有高阻性能的器件，例如磁珠选择在1GHz的阻抗为600欧姆，是为了阻止在无线系统工作的时候地上的高频频率的噪声耦合到耳机的地网络上，从而影响耳机通话的音质。开关器件是指一单刀双掷高频开关器件，从100MHz-2GHz之间有平坦的频响特性。
图5是根据本发明实施例的FM噪声的流经途径示意图，如图5所示，当FM工作时，信号从整个终端的地平面耦合到耳机的地平面的路径，经过A器件，但是A器件具有在FM频段高阻的性能，将FM频段的噪声阻隔。
图6是根据本发明实施例的移动通讯系统的噪声流经途径示意图，如图6所示，当无线通讯系统工作时，信号从整个终端的地平面耦合到耳机的地平面的路径，经过B器件，但是A器件具有在无线通讯系统工作频段高阻的性能，将无线通讯系统频段的噪声阻隔，避免无线通讯频段的噪声耦合到耳机信号中。
通过上述实施例，提供了一种耳机装置、耳机及使用耳机装置处理信号的方法，通过开关选择将第一隔离体、第一接口和第二接口导通，实现了通过第一隔离体阻断耦合至网络的调频段的信号，解决了调频干扰；或者通过开关选择将第二隔离体、第一接口和第二接口导通，实现了通过第二隔离体阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号，减低了蜂窝通讯频段的干扰。实现了抑制了终端系统内部FM频段噪声向FM接收通路上传导，又可以在另外一种使用场景中抑制终端系统内部无线通讯系统频段噪声向耳机通路上传导。因此有效的提高了FM接收信噪比又能避免通话过程中耳机收到干扰。需要说明的是，这些技术效果并不是上述所有的实施方式所具有的，有些技术效果是某些优选实施方式才能取得的。
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 (10)

1.一种耳机装置，其特征在于，包括：第一接口、第二接口、开关和隔离单元，所述隔离单元包括第一隔离体和与该第一隔离体并联的第二隔离体，所述第一接口通过所述隔离单元与所述第二接口连接，其中，
所述第一接口，设置为连接耳机的地网络，其中，所述地网络为所述耳机的地信号；
所述第二接口，用于连接所述耳机装置所在移动终端的地线；
所述第一隔离体，用于阻断耦合至所述地网络的调频FM频段的信号；
所述第二隔离体，用于阻断耦合至蜂窝通讯频段的信号；
所述开关，用于选择将所述第一隔离体、所述第一接口和所述第二接口导通，或者选择将所述第二隔离体、所述第一接口和所述第二接口导通。
2.根据权利要求1所述的耳机装置，其特征在于，所述第一隔离体和所述第二隔离体包括：磁珠。
3.根据权利要求1所述的耳机装置，其特征在于，所述开关包括：高频模拟开关或互补金属氧化物半导体CMOS开关。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的耳机装置，其特征在于，所述第一隔离体在所述FM频段的阻抗大于或等于第一阈值，其中，所述第一阈值用于确定能够阻断所述FM频段的信号耦合到所述地网络，所述第二隔离体在所述蜂窝通讯频段的阻抗大于或等于第二阈值，其中，所述第二阈值用于确定能够阻断所述蜂窝通讯频段的信号耦合到所述地网络。
5.根据权利要求4所述的耳机装置，其特征在于，所述FM频段为100M赫兹，所述第一阈值为600欧姆；所述蜂窝通讯频段为1G赫兹或2G赫兹，所述第二阈值为600欧姆。
6.一种耳机，其特征在于，包括：权利要求1至5中任一项所述的耳机装置。
7.一种使用权利要求1至5中任一项所述耳机装置处理信号的方法，应用于移动终端中，其特征在于，包括：
接收功能选择消息，其中，所述功能选择消息用于指示选择进行调频FM功能或者蜂窝通讯频段的信号处理功能；
发送控制命令，其中，所述控制命令用于将所述开关设置为选择第一隔离体阻断耦合至所述地网络的调频FM频段的信号或设置为选择第二隔离体阻断耦合至所述蜂窝通讯频段的信号。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
将所述开关设置为选择所述第一隔离体阻断耦合至所述地网络的调频段的信号包括：将所述开关设置为将所述第一隔离体、所述第一接口和所述第二接口导通；
将所述开关设置为选择第二隔离体阻断耦合至所述蜂窝通讯频段的信号包括：将所述开关设置为将所述第二隔离体、所述第一接口和所述第二接口导通。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述第一隔离体在所述FM频段的阻抗大于或等于第一阈值，其中，所述第一阈值用于确定能够阻断所述FM频段的信号耦合到所述地网络，所述第二隔离体在所述蜂窝通讯频段的阻抗大于或等于第二阈值，其中，所述第二阈值用于确定能够阻断所述蜂窝通讯频段的信号耦合到所述地网络。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述FM频段为100M赫兹，所述第一阈值为600欧姆；所述蜂窝通讯频段为1G赫兹或2G赫兹，所述第二阈值为600欧姆。
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