CN107517419B - 具fm功能的电子装置及其fm天线切换方法 - Google Patents

具fm功能的电子装置及其fm天线切换方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种具有FM功能的电子装置，包括耳机接口、FM芯片、处理单元及切换单元，所述耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚以及接地引脚；所述FM芯片用以处理FM信号，并反馈一RSSI值至所述处理单元，所述处理单元用以将所述RSSI值与一预设阀值进行比较，进而根据比较结果控制所述切换单元的切换，以选择所述左声道引脚及所述右声道引脚构成FM天线的信号接收点或选择所述接地引脚作为FM天线的信号接收点。上述电子装置可根据该RSSI值切换至相应的耳机接口的左声道引脚及右声道引脚或接地引脚，进而有效增强该FM信号的质量。本发明还提供一种FM天线切换方法。

Description

具FM功能的电子装置及其FM天线切换方法
技术领域
本发明涉及一种具FM功能的电子装置及其FM天线切换方法。
背景技术
目前，很多电子装置，例如移动电话、个人数字助理(Personal DigitalAssistant，PDA)等一般都具有调频(Frequency Modulation，FM)收音功能。为了简化电子装置的结构，现有的电子装置大多利用耳机兼作FM天线。例如利用所述耳机的接地线构成FM天线或利用耳机的左右声道线构成为FM天线。当使用耳机接口内的接地引脚作为FM天线的信号接收点时，一般还需要在该接地引脚处增加一电感，以区隔FM信号及音频的地参考点。由于所述电感具有一定的阻抗，如此会造成耳机音频输出失真大幅劣化，进而影响使用者听感。而当使用耳机接口内的左右声道引脚作为FM天线的信号接收点时，有时会因为使用者插入的耳机左右声道线被地包围，而影响所述FM天线的收讯。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种具FM功能的电子装置及其FM天线切换方法。
一种具有FM功能的电子装置，包括耳机接口、FM芯片、处理单元及切换单元，所述耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚以及接地引脚；所述FM芯片与所述处理单元及所述切换单元电连接，用以处理FM信号，并反馈一接收信号强度指示(Receive SignalStrength Indicator，RSSI)值至所述处理单元，所述处理单元通过所述切换单元与所述左声道引脚、所述右声道引脚以及所述接地引脚电连接，所述处理单元用以接收所述RSSI值，并将所述RSSI值与一预设阀值进行比较，进而根据比较结果控制所述切换单元的切换，以选择所述左声道引脚及所述右声道引脚构成FM天线的信号接收点或选择所述接地引脚作为FM天线的信号接收点。
一种FM天线切换方法，应用于电子装置，所述电子装置至少包括耳机接口，所述耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚以及接地引脚，所述方法包括：
(a)插入一耳机，并开启FM功能；
(b)选择所述左声道引脚、右声道引脚作为FM天线的信号接收点，或选择所述接地引脚作为FM天线的信号接收点；
(c)接收FM信号，并输出该FM信号的RSSI值；
(d)将所述RSSI值与一预设阀值进行比较，并根据比较结果将所述FM天线的信号接收点切换至所述左声道引脚、右声道引脚或所述接地引脚。
上述电子装置设置有所述切换单元，如此可根据接收到的FM信号的RSSI值控制至所述切换单元的切换，进而切换至相应的耳机接口的左声道引脚及右声道引脚或接地引脚，进而有效增强该FM信号的质量。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的电子装置的功能框图。
图2为图1所示电子装置的电路图。
图3为当图2所示电子装置中FM信号的RSSI值大于一预设阀值时，所述FM信号的传播路径示意图。
图4为当图2所示电子装置中FM信号的RSSI值小于或等于所述预设阀值时，所述FM信号的传播路径示意图。
图5为本发明较佳实施例的FM天线切换方法流程图。
主要元件符号说明
电子装置 100
耳机接口 11
左声道引脚 111
右声道引脚 113
接地引脚 115
FM芯片 13
处理单元 15
切换单元 17
第一开关 SW1
输入端 IN1、IN4
第一组输出端 OUT1
第二组输出端 OUT2
第二开关 SW2
第一组输入端 IN2
第二组输入端 IN3
输出端 OUT3、OUT6
第三开关 SW3
第一输出端 OUT4
第二输出端 OUT5
第四开关 SW4
第一输入端 IN5
第二输入端 IN6
音频单元 18
解码器 181
电感 L1、L2、L3、L4
匹配电路 19
第一电容 C1
第二电容 C2
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当一个元件被称为“电连接”另一个元件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“电连接”另一个元件，它可以是接触连接，例如，可以是导线连接的方式，也可以是非接触式连接，例如，可以是非接触式耦合的方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种具有调频(Frequency Modulation，FM)功能的电子装置100。该电子装置100可以为移动电话、平板电脑、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)等。所述电子装置100包括耳机接口11、FM芯片13、处理单元15以及切换单元17。
请一并参阅图2，所述耳机接口11用以接入耳机，其至少包括左声道引脚111、右声道引脚113以及接地引脚115。
所述FM芯片13可以为集成的FM收音接收电路。所述FM芯片13通过所述切换单元17电连接至所述耳机接口11的左声道引脚111、右声道引脚113以及接地引脚115。如此，当所述耳机接口11接入一耳机时，通过所述切换单元17的切换，所述FM芯片13可通过所述耳机接口11的左声道引脚111、右声道引脚113构成FM天线的信号接收点或通过所述耳机接口11的接地引脚115构成所述FM天线的信号接收点，进而接收FM信号，并将所述FM信号转化为音频信号。所述FM芯片13还与所述处理单元15电连接，用以将所述音频信号传输至所述处理单元15。另外，所述FM芯片13还用以反馈一接收信号强度指示(Receive Signal StrengthIndicator，RSSI)值至所述处理单元15。
所述处理单元15可以为中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)。所述处理单元15与所述FM芯片13及切换单元17电连接。所述处理单元15用以接收来自所述FM芯片13的音频信号，并将接收到的音频信号通过所述切换单元17输出至所述耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113。
在本实施例中，所述切换单元17包括第一开关SW1、第二开关SW2、第三开关SW3以及第四开关SW4。所述第一开关SW1包括一组输入端IN1、第一组输出端OUT1以及第二组输出端OUT2。所述第一开关SW1的输入端IN1电连接至所述处理单元15，用以接收来自所述处理单元15的音频信号，并将所述音频信号通过其中一组输出端，例如第一组输出端OUT1或第二组输出端OUT2输出至所述第二开关SW2。
所述第二开关SW2包括第一组输入端IN2、第二组输入端IN3以及一组输出端OUT3。所述第二开关SW2的两组输入端分别电连接至所述第一开关SW1相应的输出端。例如所述第二开关SW2的第一组输入端IN2电连接至所述第一开关SW1的第一组输出端OUT1。所述第二开关SW2的第二组输入端IN3电连接至所述第一开关SW1的第二组输出端OUT2。所述第二开关SW2的输出端OUT3分别电连接至所述耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113。
所述第三开关SW3包括输入端IN4、第一输出端OUT4及第二输出端OUT5。所述第三开关SW3的输入端IN4电连接至所述耳机接口11的接地引脚115。所述第三开关SW3的第一输出端OUT4通过电感L1接地，并电连接至所述第四开关SW4。所述第三开关SW3的第二输出端OUT5直接接地。
所述第四开关SW4包括第一输入端IN5、第二输入端IN6及输出端OUT6。所述第四开关SW4的第一输入端IN5电连接至所述第一开关SW1的第二组输出端OUT2及第二开关SW2的第二组输入端IN3。所述第四开关SW4的第二输入端IN6电连接至所述第三开关SW3的第一输出端OUT4。所述第四开关SW4的输出端OUT6电连接至所述FM芯片13。
可以理解，在本实施例中，所述处理单元15内还设置有检测机制(图未示)。所述检测机制用以接收来自所述FM芯片13的RSSI值，并将所述RSSI值与一预设阀值进行比较，进而根据其比较结果控制所述切换单元17的切换，以选择所述左声道引脚111、右声道引脚113作为FM天线的信号接收点或选择接地引脚115作为FM天线的信号接收点。例如，当所述处理单元15判断所述FM芯片13的RSSI值高于所述预设阀值时，可控制所述切换单元17进行切换，进而将所述耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113切换至所述FM芯片13，以使得所述左声道引脚111及右声道引脚113作为FM天线的信号接收点，以接收FM信号。当所述处理单元15判断所述FM芯片13的RSSI值小于或等于所述预设阀值时，可控制所述切换单元17进行切换，进而将所述耳机接口11的接地引脚115切换至所述FM芯片13，以使得接地引脚115作为FM天线的信号接收点，进而接收FM信号。
具体的，请一并参阅图3，在本实施例中，当所述FM芯片13的RSSI值高于所述预设阀值时，所述处理单元15控制所述切换单元17工作在第一模式。即所述处理单元15控制所述第一开关SW1切换至第二组输出端OUT2，所述第二开关SW2切换至第二组输入端IN3，所述第三开关SW3切换至第二输出端OUT5，以及所述第四开关SW4切换至第一输入端IN5。如此，当所述耳机接口11插入一耳机时，所述电子装置100可通过所述耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113馈入FM信号。接着该FM信号经过所述第二开关SW2的输出端OUT3及第二组输入端IN3传输至所述第四开关SW4的第一输入端IN5，再经所述第四开关SW4的输出端OUT6传输至所述FM芯片13(请参传播路径P1)。同时，该FM芯片13对接收到的FM信号进行处理，以输出相应的音频信号至所述处理单元15。所述处理单元15将接收到的音频信号通过所述第一开关SW1的输入端IN1及第二组输出端OUT2输出至所述第二开关SW2的第二组输入端IN3。再经所述第二开关SW2的输出端OUT3输出至所述耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113。最后所述音频信号经所述耳机接口11的接地引脚115以及所述第三开关SW3的第二输出端OUT5接地(请参传播路径P2)。
请一并参阅图4，当所述FM芯片13的RSSI值小于或等于所述预设阀值时，所述处理单元15控制所述切换单元17工作在第二模式。即所述处理单元15控制所述第一开关SW1切换至第一组输出端OUT1，所述第二开关SW2切换至第一组输入端IN2，所述第三开关SW3切换至第一输出端OUT4，以及所述第四开关SW4切换至第二输入端IN6。如此，当所述耳机接口11插入一耳机时，所述电子装置100可通过所述耳机接口11的接地引脚115馈入FM信号。接着该FM信号经过所述第三开关SW3的第一输出端OUT4传输至所述第四开关SW4的第二输入端IN6，再经所述第四开关SW4的输出端OUT6传输至所述FM芯片13(请参传播路径P3)。同时，该FM芯片13对接收到的FM信号进行处理，以输出相应的音频信号至所述处理单元15。所述处理单元15将接收到的音频信号通过所述第一开关SW1的输入端IN1及第一组输出端OUT1输出至所述第二开关SW2的第一组输入端IN2。再经所述第二开关SW2的输出端OUT3输出至所述耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113。最后所述音频信号经所述耳机接口11的接地引脚115以及所述第三开关SW3的第一输出端OUT4及电感L1接地(请参传播路径P4)。
可以理解，在其他实施例中，所述电子装置100还包括音频单元18。所述音频单元18电连接于所述处理单元15及所述第一开关SW1的输入端IN1之间，用以接收来自所述处理单元15的音频信号，以滤除所述音频信号的杂讯。同时，所述音频单元18还用以防止所述FM信号通过所述第一开关SW1回流至所述处理单元15，即防止所述FM信号对所述音频信号进行干扰。在本实施例中，所述音频单元18包括解码器181及并联的两个电感L2、L3。所述解码器181与所述处理单元15电连接。该并联的两个电感L2、L3的一端电连接至所述解码器181，并分别电连接至所述第一开关SW1的输入端IN1。其中，所述解码器181用于接收来自所述处理单元15的音频信号，并对所述音频信号进行解码，以滤除所述音频信号的杂讯。该并联的两个电感L2、L3用以防止所述FM信号通过所述第一开关SW1回流至所述解码器181，即防止所述FM信号对所述音频信号进行干扰。
可以理解，在其他实施例中，所述电子装置100还包括匹配电路19。所述匹配电路19的一端电连接至所述第一开关SW1的第二组输出端OUT2以及第二开关SW2的第二组输入端IN3之间。所述匹配电路19的另一端电连接至所述第四开关SW4的第一输入端IN5。所述匹配电路19用以对所述FM信号进行滤波，以滤除FM频段外的噪声或非必要频率，同时对FM信号进行匹配，以提升对FM信号的接收效果。在本实施例中，所述匹配电路19包括第一电容C1、第二电容C2及电感L4。所述第一电容C1与第二电容C2并联，并电连接至所述第一开关SW1的第二组输出端OUT2及第二开关SW2的第二组输入端IN3。所述并联后的第一电容C1及第二电容C2与电感L4串接，并通过所述电感L4电连接至所述第四开关SW4的第一输入端IN5。
请一并参阅图5，为本发明较佳实施例中FM天线切换方法的流程图。该方法包括以下步骤：
步骤S1，插入一耳机，并开启所述电子装置100的FM功能。
步骤S2，所述处理单元15控制所述切换单元17的切换，以选择所述耳机接口11的左声道引脚111、右声道引脚113作为FM天线的信号接收点，或选择所述耳机接口11的接地引脚115作为FM天线的信号接收点。
在本实施例中，默认初始状态时选择所述耳机接口11的左声道引脚111、右声道引脚113作为FM天线的信号接收点。当然，在其他实施例中，也可默认选择所述耳机接口11的接地引脚115作为FM天线的信号接收点。
步骤S3，接收FM信号，并输出该FM信号的RSSI值。
步骤S4，将所述FM信号的RSSI值与一预设阀值进行比较，并根据比较结果控制所述切换单元17的切换，以切换至相应的左声道引脚111、右声道引脚113或所述接地引脚115。
具体地，所述步骤S4包括：
步骤S41，判断所述FM信号的RSSI值是否大于所述预设阀值，若是，则执行步骤S42；若否，则执行步骤S43。
步骤S42，当判断所述FM信号的RSSI值大于所述预设阀值时，说明接收到的FM信号的质量较高。如此可切换至所述耳机接口11的左声道引脚111、右声道引脚113，以优先选择所述左声道引脚111、右声道引脚113作为FM天线的信号接收点。另外由于所述音频信号会通过所述耳机接口11的接地引脚115以及所述第三开关SW3的第二输出端OUT5直接接地。因此，可使得所述音频信号的失真得到大幅的改善。经过试验测试，该失真度可达到-88dB，亦可达到WiFi音频信号的失真需求，即小于-85dB。
步骤S43，当判断所述FM信号的RSSI值小于或等于所述预设阀值时，说明接收到的FM信号的质量较差。如此可切换至所述耳机接口11的接地引脚115，以优先选择所述接地引脚115作为FM天线的信号接收点，进而增强所述FM信号的收讯信号。
显然，本发明的电子装置100设置有所述切换单元17，如此可根据接收到的FM信号的RSSI值控制至所述切换单元17的切换，进而切换至相应的耳机接口11的左声道引脚111及右声道引脚113或接地引脚115，进而有效增强该FM信号的质量。
以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化等用在本发明的设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种具有FM功能的电子装置，其特征在于：所述电子装置包括耳机接口、FM芯片、处理单元及切换单元，所述耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚以及接地引脚；所述FM芯片与所述处理单元及所述切换单元电连接，用以处理FM信号，并反馈一接收信号强度指示(Receive Signal Strength Indicator，RSSI)值至所述处理单元，所述处理单元通过所述切换单元与所述左声道引脚、所述右声道引脚以及所述接地引脚电连接，所述处理单元用以接收所述RSSI值，并将所述RSSI值与一预设阈值 进行比较，进而根据比较结果控制所述切换单元的切换，以选择所述左声道引脚及所述右声道引脚构成FM天线的信号接收点或选择所述接地引脚作为FM天线的信号接收点；
所述切换单元包括第一开关、第二开关、第三开关以及第四开关，所述第一开关包括一组输入端、第一组输出端及第二组输出端，所述第二开关包括第一组输入端、第二组输入端以及一组输出端，所述第三开关包括输入端、第一输出端及第二输出端，所述第四开关包括第一输入端、第二输入端及输出端；所述第一开关的输入端电连接至所述处理单元，所述第二开关的第一组输入端电连接至所述第一开关的第一组输出端，所述第二开关的第二组输入端电连接至所述第一开关的第二组输出端，所述第二开关的输出端分别电连接至所述左声道引脚及右声道引脚；所述第三开关的输入端电连接至所述接地引脚，所述第三开关的第一输出端通过电感接地，所述第三开关的第二输出端直接接地，所述第四开关的第一输入端电连接至所述第一开关的第二组输出端及所述第二开关的第二组输入端，所述第四开关的第二输入端电连接至所述第三开关的第一输出端，所述第四开关的输出端电连接至所述FM芯片；
当所述FM芯片的RSSI值高于所述预设阈值 时，所述处理单元控制所述切换单元工作在第一模式，以控制所述第一开关切换至第二组输出端，所述第二开关切换至第二组输入端，所述第三开关切换至第二输出端，以及所述第四开关切换至第一输入端，进而选择所述左声道引脚及所述右声道引脚构成FM天线的信号接收点；当所述FM芯片的RSSI值小于或等于所述预设阈值 时，所述处理单元控制所述切换单元工作在第二模式，以控制所述第一开关切换至第一组输出端，所述第二开关切换至第一组输入端，所述第三开关切换至第一输出端，以及所述第四开关切换至第二输入端，进而选择所述接地引脚构成FM天线的信号接收点。
2.如权利要求1所述的具有FM功能的电子装置，其特征在于：在第一模式，所述FM信号通过左声道引脚及所述右声道引脚馈入，接着该FM信号经过所述第二开关的输出端及第二组输入端传输至所述第四开关的第一输入端，再经所述第四开关的输出端传输至所述FM芯片，该FM芯片对接收到的FM信号进行处理，以输出相应的音频信号至所述处理单元，所述音频信号通过所述第一开关的第二组输出端输出至所述第二开关的第二组输入端，再经所述第二开关的输出端输出至所述左声道引脚及右声道引脚，最后经所述接地引脚以及所述第三开关的第二输出端接地。
3.如权利要求1所述的具有FM功能的电子装置，其特征在于：在第二模式，所述FM信号通过所述接地引脚馈入，接着该FM信号经过所述第三开关的第一输出端传输至所述第四开关的第二输入端，再经所述第四开关的输出端传输至所述FM芯片，该FM芯片对接收到的FM信号进行处理，以输出相应的音频信号至所述处理单元，所述音频信号通过所述第一开关的第一组输出端输出至所述第二开关的第一组输入端，再经所述第二开关的输出端输出至所述左声道引脚及右声道引脚，最后经所述接地引脚以及所述第三开关的第一输出端及电感接地。
4.如权利要求1所述的具有FM功能的电子装置，其特征在于：所述电子装置还包括音频单元，所述音频单元电连接至所述处理单元与所述第一开关的输入端之间，用于接收音频信号，并对所述音频信号进行解码，同时防止所述FM信号通过所述第一开关回流至所述音频单元。
5.如权利要求4所述的具有FM功能的电子装置，其特征在于：所述音频单元包括解码器及并联的两个电感，所述解码器与所述处理单元电连接，该并联的两个电感的一端电连接至所述解码器，并分别电连接至所述第一开关的输入端。
6.如权利要求1所述的具有FM功能的电子装置，其特征在于：所述电子装置还包括匹配电路，所述匹配电路电连接于所述第二开关的第二组输入端与所述第四开关的第一输入端之间，用以对所述FM信号进行滤波，以滤除FM频段外的噪声或非必要频率，同时对FM信号进行匹配，以提升对FM信号的接收效果。
7.如权利要求6所述的具有FM功能的电子装置，其特征在于：所述匹配电路包括第一电容、第二电容及电感，所述第一电容与第二电容并联，并电连接至所述第一开关的第二组输出端及第二开关的第二组输入端，所述并联后的第一电容及第二电容与电感串接，并通过所述电感电连接至所述第四开关的第一输入端。
8.一种FM天线切换方法，应用于如权利要求1至7中任意一项所述的电子装置，所述电子装置至少包括耳机接口，所述耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚以及接地引脚，其特征在于：所述方法包括：
(a)插入一耳机，并开启FM功能；
(b)选择所述左声道引脚、右声道引脚作为FM天线的信号接收点，或选择所述接地引脚作为FM天线的信号接收点；
(c)接收FM信号，并输出该FM信号的RSSI值；
(d)将所述RSSI值与一预设阈值 进行比较，并根据比较结果将所述FM天线的信号接收点切换至所述左声道引脚与右声道引脚，或切换至所述接地引脚；
步骤(d)包括：
当所述FM芯片的RSSI值高于所述预设阈值 时，控制所述切换单元工作在第一模式，以控制所述第一开关切换至第二组输出端，所述第二开关切换至第二组输入端，所述第三开关切换至第二输出端，以及所述第四开关切换至第一输入端，进而选择所述左声道引脚及所述右声道引脚构成FM天线的信号接收点；
当所述FM芯片的RSSI值小于或等于所述预设阈值 时，控制所述切换单元工作在第二模式，以控制所述第一开关切换至第一组输出端，所述第二开关切换至第一组输入端，所述第三开关切换至第一输出端，以及所述第四开关切换至第二输入端，进而选择所述接地引脚构成FM天线的信号接收点。
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