CN1293528A - 便携式电话的扬声器电话附件 - Google Patents

Abstract

扬声器电话附件用于便携式电话。扬声器电话附件具有高电平扬声器组合件,其包括耦合到第一和第二共鸣器的变换器。第一和第二共鸣器被设计为使第一共鸣器在高频最有效,第二共鸣器在低频具有最大响应。第一和第二共鸣器产生的频率范围相互重叠以再现高和低频之间的频率。高电平扬声器组合件与单独变换器的响应相比提供了具有改进响应的声音带通。扬声器电话附件具有壳体和端口结构,该附件和所附接的便携式电话能够用于各种姿态。

Description

便携式电话的扬声器电话附件

本发明涉及便携式电话，具体涉及用于这种装置的扬声器电话附件。

诸如便携式电话系统的射频通信系统允许用户在宽广的地理覆盖区域内的位置通信。便携式电话一般尺寸较小，以便用户可以更容易地携带，便携式电话通常包括容纳收发信机电路的壳体，麦克风，低电平扬声器，和用户界面。用户界面包括键盘和显示器。低电平扬声器被设计为，当用户将具有低电平扬声器的便携式电话放在用户耳朵附近时能够以私用模式产生可听的声音。通常由附接在壳体上的可再充电电池给便携式电话供电。电池具有有限的使用寿命，因此便携式电话被设计为以低功率工作，以便增加电池再充电之间的时间周期。

免提附件是一种可附接的外部装置，允许便携式电话以与常规扬声器电话相似的方式工作。免提附件通常包括一个较大的扬声器以产生在扬声器电话模式期间可听的声音，在扬声器电话模式期间便携式电话与用户耳朵的距离比私用模式中远。结果，用户在打电话期间可以腾出双手进行其它活动，例如作记录。常规的附件通常包括一个需要独立电源的扬声器，因此这样的附件体积较大并且需要额外的电池或者需要连接到额外的或备用的电源。

已经知道有用作扬声器电话的组装了扬声器和其它免提部件的便携式扬声器电话。免提部件被集成在扬声器电话中，因此并不是作为可以添加到现有便携式电话的辅助特征提供的。结果，便携式扬声器电话的尺寸变大。而且，如果用户已经有了便携式电话，由于需要购买一个额外的电话，而不是仅仅购买一个可附接到现有便携式电话的附件，因此便携式扬声器电话的成本过高。

因此，需要一种能够附接到便携式电话并由提供给便携式电话的电源供电的扬声器电话附件。

图1是根据优选实施例的便携式电话和扬声器电话附件的透视分解图。

图2是表示包括附接到便携式电话的扬声器电话附件的便携式电话通信系统的电路框图。

图3是根据优选实施例的扬声器电话附件的前视图。

图4是根据优选实施例的扬声器电话附件的后视图。

图5是沿图4的线5-5的剖视图。

图6是组装在根据优选实施例的扬声器电话附件中的高电平扬声器组合件和常规扬声器的声频响应曲线图。

根据本发明优选实施例，如图1所示，扬声器电话附件100适于附接到便携式电话102。便携式电话102具有电话壳体104，壳体104包括前面106，后面108，顶面110，底面112，左侧面114和右侧面116。在底面112中形成连接凹口118，在连接凹口118内设置输入／输出(I／O)端口120，例如电缆端口、插头连接器或其它类型的连接接口。扬声器电话附件100包括具有较厚的基座部132和较薄的本体部134的壳体130。附件壳体130包括附件后面136和具有上部138a和下部138b的附件前面138。附件侧面140沿附件前面138和附件后面136延伸并与之连接形成完整的封闭壳体。附件侧面140的一部分形成了附件壳体130的基座。过渡面142将附件前面的上部138a与附件前面的下部138b连接，并将基座部132与本体部134分开。过渡面142最好是弯曲的以形成用于电话的底面112的托架。连接端口144从附件壳体130的基座部132内向上延伸并穿过过渡面142，被形成为与便携式电话102的I／O端口120紧配合。连接端口144可以被替换为与安装在电话壳体104的外部的接触片紧配合的装在附件壳体130上的弹簧加压的可伸缩插脚。

为了将扬声器电话附件100附接到便携式电话102上，用户要将附件前面的上部138a靠近后面108，使得扬声器电话附件100的基座部132与电话的底面112间隔开。然后，用户使扬声器电话附件100沿电话的后面108向上滑动，直到连接端口144与I／O端口120咬合。

图2是表示包括附接到便携式电话102的扬声器电话附件100的便携式电话通信系统200的电路框图。便携式电话通信系统200通常包括固定收发信机202，例如蜂窝基站，但还可以包括非固定的收发信机，例如向在其地理覆盖区域内所包含的便携式电话发送射频(RF)信号的卫星。便携式电话102包括伸出电话壳体104并连接到收发信机206的天线204。收发信机206可操作地连接到处理器208。便携式电话102还具有麦克风210，低电平扬声器212，以及包括键盘214和显示器216的用户界面，上述所有部件都连接到处理器208。I／O端口120也连接到处理器208。此外，诸如外部安装的可拆卸电池的便携式电源215被连接到处理器208，向便携式电话102供电。在优选实施例中，处理器208包括回波消除软件，用于减少在便携式电话102工作期间的回波和反馈。

在便携式电话102工作期间，天线204用于与固定收发信机202之间发送和接收RF信号。RF信号由天线204接收并耦合到收发信机206的接收机部分。收发信机206的接收机部分解调接收的RF信号，将解调的RF信号转换为数据信号，并将数据信号耦合到处理器208。此时可由便携式电话102的其它部分使用的接收到的数据信号可以包含要被耦合到扬声器电话附件100的音频数据，下面将详细说明。

在图2所示的实施例中，控制板220设置在附件壳体130的内部，并耦合到连接端口144。高电平扬声器组合件222也设置在附件壳体130的内部，并耦合到控制板220。安装在便携式电话102中的低电平扬声器212的尺寸被设计为，当将其靠近用户耳朵时能产生适于耳朵接收的音量，而高电平扬声器组合件222的尺寸被设计为，产生可由距离较远的用户听到的较大音量。在所示实施例中，扬声器电话附件100还包括耦合到控制板220的麦克风224。

扬声器电话附件100最好还包括辅助端口226，如图2-4所示，该辅助端口允许额外的附件附接到其上。辅助端口226设置在附件底面146中形成的辅助凹口300(图3)中，通过连线228(图2)将辅助端口226耦合到连接端口144。辅助端口226的连接接口类型最好与I／O端口120和连接端口144相同。例如，如果I／O端口120和连接端口144是电缆端口，那么辅助端口226也是电缆端口。

在工作中，由便携式电话102的处理器208所接收的数据信号也可以由扬声器电话附件100使用，并且可能包含要耦合到控制板220的音频数据。由控制板220接收的音频数据通过高电平扬声器组合件222被放大和重放，高电平扬声器组合件222导引重放的音频通过附件后面136中形成的音频凹口400(图4)。用户可以通过向扬声器电话附件100的方向说话来回应可听的输出。附件麦克风224接收的音频信号被转换为音频数据，该音频数据通过控制板220、连接端口144、I／O端口120和处理器208耦合到收发信机206的发射机部分。收发信机206的发射机部分将音频数据调制和放大为RF信号，以从天线204辐射。当扬声器电话附件100附接到便携式电话102时，用户界面(包括键盘214和显示器216)通过处理器208、I／O端口120和连接端口144被连接到扬声器电话附件100的控制板220。在优选实施例中，用户界面控制扬声器电话附件100的各种特征，例如高电平扬声器组合件222的音量级，以及扬声器电话附件100是开还是关。

虽然上述实施例中的扬声器电话附件100包括附件麦克风224，应理解如果对便携式电话102加以改动，可以省去附件麦克风224。如上所述，便携式电话102具有其自身的麦克风210，该麦克风210可以在扬声器模式期间使用。但是，由于与私用模式相比用户在扬声器电话模式期间通常要远离电话，由处理器208控制的麦克风增益必须增大。虽然这种替代方案省去了扬声器电话附件100中的一个部件，因而使附件更便宜和能耗更低，但是由于这需要对便携式电话的改动，因此使得附件与大多数现有便携式电话的向后兼容性降低。另一方面，应理解，通过在便携式电话102中使用麦克风210可以获得改进的回波消除，这是因为麦克风210和高电平扬声器组合件222被封闭于分离的壳体结构中。

此外，上述实施例使用了组装在便携式电话102中的回波消除软件。在替代实施例中，扬声器电话附件100包含其自己的回波消除软件。通过在扬声器电话附件100中设置回波消除软件，使附件与现有便携式电话的向后兼容性更高，这是因为无需修改便携式电话102中的回波消除软件。

根据图5中所示本发明的某些方面，高电平扬声器组合件222包括与第一和第二共鸣器502，504耦合的变换器500。所示实施例中为圆柱面的中心面506(如图3和4所示)从附件后面136延伸，并具有由附件后面136封闭的第一端508和开放的第二端510。变换器500附接和封闭中心面506的第二端510，从而形成限定第一声室512的完整内部封闭空间。第一声室512由第一声音端口514(图4和5)连接到音频凹口400。如上所述，附件前面138，附件后面136和附件侧面140定义了附件壳体130以形成完整的封闭壳体。因此，在中心面506的外部，在中心面506和附件壳体130之间形成第二声室516。第二声室516由第二声音端口518(图4和5)连接到音频凹口400。因此，第一共鸣器502包括第一声室512和第一声音端口514，并耦合到变换器500的第一侧。第二共鸣器504包括第二声室516和第二声音端口518，并耦合到变换器500的第二(相对)侧。因此，所示实施例的第一和第二共鸣器502，504被形成为亥姆霍兹共鸣器。

应理解，虽然具有特定尺寸的声室产生某一频率范围内的声音，但其在某一特定频率处的效率最高。一般来说，大的声室产生低频声音时的效率高，而小的声室产生高频声音时的效率高。因此声室尺寸的调节会影响变换器的频率响应。而且，附接到声室的声音端口的长度和大小会影响空腔调谐，并因此影响声频响应。因此为了获得高效的扬声器电话，必须通过调节声室的尺寸和声音端口的长度和大小来将每个共鸣器调谐到特定的频率范围和幅度。

根据本发明的某些方面，第一和第二共鸣器502，504分别被调谐到高和低频率，以获得有效的声音带通。图6中曲线600显示第一和第二共鸣器502，504的频率输出，其中水平轴是频率，垂直轴是声压响应。可听频率的范围由低频限线602和高频限线604表示。设计第一声室512(图5)的尺寸，并优化第一声音端口514的长度，使得第一共鸣器502在高频最有效，如高频曲线606所示。类似的，设计第二声室516的尺寸并优化第二声音端口518的长度，使得第二共鸣器504在低频最有效，如低频曲线608所示。第一和第二共鸣器502，504提供的响应相互重叠，使得两个共鸣器在高和低有效频率之间的频率处提供一定级别的响应。因此，复合曲线610代表组合的第一和第二共鸣器502，504的响应。该响应通常比在传统的声支撑(acoustic-suspension)或低音反射结构中的变换器获得的响应更好，后者在可听范围内提供平坦的但是低幅度的响应，如图6中频率响应曲线612所示。结果，第一和第二共鸣器502，504的结构设计改进了高电平扬声器组合件222的响应，而无需额外的电气部件或增加功耗。因此，便携电源215足够给扬声器电话附件100供电，而没有过度限制电源的寿命。

应理解，上述高电平扬声器组合件222也可以用于放大附接到扬声器电话附件100的其它附件。可以将辅助音频源230(例如MP3播放器，AM／FM无线电接收机等等)合并入或连接到扬声器电话附件100，以向控制板220(图2)提供辅助音频信号。控制板220通过高电平扬声器组合件222放大和重放该音频信号，高效地产生可在远距离听到的声音。

根据本发明的进一步方面，耦合到高电平扬声器组合件222的附件壳体130的形状和音频凹口400的结构允许以不同的位置使用扬声器电话附件100和附接的便携式电话102。如图1，3和4所示，附件壳体130的基座是平的，并且具有合适的表面尺寸，从而以竖直姿态支撑扬声器电话组合件100和便携式电话102。此外，音频凹口400(图4)被形成在附件后面136的边缘，靠近附件侧面140，使得在将扬声器电话附件100置于平坦位置时第一和第二端口514，518是可通过的，其中在该位置时附件后面136搁放在例如桌面的支撑表面上。因此，音频凹口400允许高电平扬声器组合件222能够在平放姿态产生不受阻碍的可听声音。

在优选实施例中，附件壳体130的形状被进一步设计以用于手持方式。如图1，3和4所示，附件前面138，附件后面136和附件侧面140在附件壳体130的上部形成由凹进的颈部154连接的圆形头部150和大致矩形的中间部分152。凹进的颈部154允许用户的手能舒适地握持扬声器电话附件100和附接的便携式电话102。在头部150中形成音频凹口400，使得用户手部不对高电平扬声器组合件222产生的可听声音造成干扰。

如上所述，本发明提供了一种新的改进的用于便携式电话的扬声器电话附件。该扬声器电话附件包括具有耦合到变换器的第一和第二共鸣器的高电平扬声器组合件。该高电平扬声器组合件通过将第一共鸣器调谐到高频和将第二共鸣器调谐到低频实现了高效的声音带通。高电平扬声器组合件在可听范围内的响应超过了单独变换器的响应。结果，高电平扬声器组合件放大变换器产生的声音，而无需额外的部件或电路，使得扬声器电话附件的制造成本更低。此外，扬声器电话附件是功耗最小。

本发明的扬声器电话附件还可以在不同姿态操作，从而为用户提供更多方便。在不偏离本发明范围和精神的条件下，可以进行许多变化和修改。上面已经讨论了一些变化的范围。其它的变化范围可以从所附权利要求中得出。

Claims (10)

1．一种用于便携式电话的扬声器电话附件，该便携式电话具有电源，用户界面，麦克风，低电平扬声器，电话壳体和输入／输出端口，该扬声器电话附件包括：

大小被设计为适于附接到电话壳体的附件壳体；

附件壳体内支撑的高电平扬声器组合件，耦合到一变换器并具有高频响应的第一共鸣器，和耦合到该变换器并具有低频响应的第二共鸣器；

耦合到高电平扬声器组合件的控制板，该控制板包括回波消除软件；和

耦合到控制板的连接端口，其位置被设置为当将附件壳体附接到电话壳体上时用于连接到输入／输出端口。

2．根据权利要求1的扬声器电话附件，其中第一共鸣器包括耦合到变换器的第一侧的第一声室，和耦合到第一声室的第一声音端口。

3．根据权利要求2的扬声器电话附件，其中第二共鸣器包括耦合到变换器的第二侧的第二声室，和耦合到第二声室的第二声音端口。

4．根据权利要求3的扬声器电话附件，其中第一声室的尺寸和第一声音端口的长度被设计为提供高频响应。

5．根据权利要求3的扬声器电话附件，其中第二声室的尺寸和第二声音端口的长度被设计为提供低频响应。

6．根据权利要求1的扬声器电话附件，其中便携式电话的用户界面包括用于扬声器电话附件的音量和开／关控制。

7．根据权利要求1的扬声器电话附件，进一步包括设置在附件壳体内的并耦合到控制板的附件麦克风。

8．一种用于便携式电话的扬声器电话附件，该便携式电话包括麦克风，回波消除软件，用户界面，电源和输入／输出端口，该扬声器电话附件包括：

附件壳体，包括：与侧面共同形成了封闭空间的前面和后面；从后面突出到封闭空间中的中心面，中心面具有由后面覆盖的第一端和开放的第二端；和贯穿后面的第一声音端口和第二声音端口；

附接并覆盖中心面的第二端的变换器，从而将封闭空间分为由后面、中心面和变换器限定的第一声室和由变换器、中心面、后面、侧面和前面限定的第二声室，第一声室流动地耦合到第一声音端口，第二声室流动地耦合到第二声音端口；

耦合到变换器的控制板；和

耦合到控制板的连接端口，其位置被设置为在将附件壳体附接到电话壳体上时用于连接到输入／输出端口。

9．根据权利要求8的扬声器电话附件，其中第一声室的尺寸被设计为提供高频响应。

10．根据权利要求9的扬声器电话附件，其中第二声室的尺寸被设计为提供低频响应。

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