CN1967940A - 利用扬声器作为天线的手持装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用扬声器作为天线的手持装置，其包含一具有一线圈的扬声器，一高通滤波器耦合于该线圈，一低通滤波器耦合于该线圈，一高频讯号处理模块耦合于该高通滤波器，一音效放大器耦合于该低通滤波器，以及一匹配电路耦合于该高通滤波器和该高频讯号处理模块之间。

Description

利用扬声器作为天线的手持装置

技术领域

本发明涉及一种手持装置，特别是涉及一种利用扬声器作为天线的手持装置。

背景技术

近年来，随着消费者的需求以及现代科技的进步，大部分的电子手持装置变的愈来愈轻巧，而功能却愈来愈强大，例如笔记型计算机，个人数据助理(Personal Data Assistant，PDA)，移动电话，和全球定位系统等，这些手持装置除了拥有强大的功能外，体积小和重量轻也是这些手持装置的特色。

传统手持装置中的蓝牙装置或全球定位系统，其天线不是设计于印刷电路板上，就是另外安装于手持装置上。然而，手持装置中的印刷电路板不仅早已焊上各种的IC芯片和连接器，印刷电路也密密麻麻地散布于印刷电路板上。假如印刷电路板要再加上蓝牙或全球定位系统的天线，势必造成电路设计的困难。而若另外安装蓝牙或全球定位系统的天线于手持装置上，也会影响到手持装置中的空间安排，甚至必须增加手持装置的体积。

请参考图1，图1是现有技术的扬声器100的示意图。扬声器100包含一薄膜102，一线圈104附在薄膜102上，一支架106，一永久磁铁108，以及一导体(例如一金属壳)110。当扬声器100的线圈104通上电流时，线圈104和电流的交互作用会产生一磁场，且磁场的方向会因电流方向的改变而改变。在薄膜102底下的永久磁铁108也具有一磁场，而其磁场的方向是不会改变的。因此，当线圈104上的电流方向改变时，亦即线圈104的磁场改变，永久磁铁108的磁场会和线圈104的磁场因磁场方向相同或相反，而产生相吸或相斥的力量。此相吸或相斥的力量会使线圈104上下移动，并进而带动薄膜102上下震动，因而发出声音。而线圈104上的电流方向是由一耦合于线圈104的音效电路或音效放大器所控制。另外，导体110可用来保护扬声器100的内部组件，例如薄膜102。且在导体110上亦可具有开孔112，以使薄膜102产生的声音通过。

在现有技术下，扬声器100与天线分别设于手持装置中的相异位置，因此非常浪费手持装置中的空间。

发明内容

因此，本发明的主要目的，即是要提出一种利用扬声器作为天线的手持装置。

本发明的手持装置包含一具有一线圈的扬声器，一高通滤波器耦合于该线圈，一低通滤波器耦合于该线圈，一高频讯号处理模块耦合于该高通滤波器，一音效放大器耦合于该低通滤波器，以及一匹配电路耦合于该高通滤波器和该高频讯号处理模块之间。

本发明的另一手持装置包含一扬声器，其具有一导体以及一线圈。该扬声器还包含一音效放大器耦合于该线圈，以及一高频讯号处理模块耦合于该导体。

附图说明

图1为现有技术扬声器的示意图。

图2为本发明手持装置利用图1扬声器的线圈作为天线的示意图。

图3为本发明另一手持装置利用图1扬声器的导体作为天线的示意图。

图4为图2手持装置的匹配电路和高频讯号处理模块的示意图。

图5为图3手持装置的匹配电路和高频讯号处理模块的示意图。

附图符号说明

100 扬声器                    102 薄膜

104 线圈                      106 支架

108 永久磁铁                  110 导体

112 开孔                      200，300  手持装置

202 高通滤波器                204  低通滤波器

206，306 高频讯号处理模块     208，308 音效放大器

210，310 匹配电路             420，520 电容

具体实施方式

请参考图2(并同时参考图1)，图2是本发明手持装置200利用图1扬声器100的线圈104作为天线的示意图。手持装置200可为一无线电手机，而手持装置200包含一具有一线圈104的扬声器100，一高通滤波器202耦合于线圈104，一低通滤波器204耦合于线圈104，一高频讯号处理模块206耦合于高通滤波器202，一音效放大器208耦合于低通滤波器204，以及一匹配电路210耦合该高通滤波器202和高频讯号处理模块206之间。如图2所示，扬声器100的线圈104耦合于一音效处理端，亦即音效放大器208，和一无线电端，亦即高频讯号处理模块206。音效放大器208的主要功能是将手持装置200所要发出的声音讯号放大，使声音讯号的功率足以驱动扬声器100的线圈104，因而发出适当的声音大小。而高频讯号处理模块206的主要功能是处理无线电讯号。因此本发明扬声器100的线圈104除了可以使扬声器100发出声音外，也可以被当作一天线以传送或接收无线电讯号。举例来说，当音效放大器208传送一声音讯号给扬声器100的线圈104时，扬声器100的线圈104被当作发出声音之用，声音讯号会驱动线圈104使扬声器100的薄膜102震动并发出声音。而当高频讯号处理模块206要传送或接收一无线电讯号时，例如一蓝牙讯号或一全球定位系统讯号，扬声器100的线圈104可以被视为一天线，并用以传送或接收无线电讯号等高频讯号。

另外，由于扬声器100的线圈104同时耦合于音效放大器208和高频讯号处理模块206，所以声音讯号和无线电讯号势必会混合于扬声器100的线圈104以及和线圈104相连的电路，因而造成讯号的干扰。举例来说，假如声音讯号传到无线电端，则无线电的通讯会被干扰，或是假如无线电讯号传到音效处理端，则声音讯号可能会夹杂着无线电噪声。为了防止声音讯号和无线电讯号之间的相互干扰，一高通滤波器202耦合于高频讯号处理模块206和线圈104之间，以及一低通滤波器204耦合于音效放大器208和线圈104之间。高通滤波器202的主要功能是将一通过高通滤波器202的讯号过滤，只允许该讯号的高频率部分通过，由于无线电讯号的频率通常比声音讯号的频率高出很多，因此一适当的高通滤波器202耦合于高频讯号处理模块206和线圈104之间可以将较低频率的声音讯号过滤掉，而使声音讯号不干扰到无线电通讯。另一方面，低通滤波器204的主要功能是将一通过低通滤波器204的讯号过滤，只允许该讯号的低频率部分通过，由于声音讯号的频率通常比无线电讯号的频率低很多，因此一适当的低通滤波器204耦合于音效放大器208和线圈104之间可以将较高频率的无线电讯号过滤掉，而使无线电讯号不干扰到声音讯号。

举例来说，当音效放大器208传送一声音讯号给扬声器100的线圈104时，声音讯号会先通过低通滤波器204再传送到线圈104，由于线圈104也和高频讯号处理模块206耦合，因此声音讯号也会往高频讯号处理模块206的方向传送，然而声音讯号在到达高频讯号处理模块206之前会先通过高通滤波器202，所以低频率的声音讯号会被高通滤波器202给过滤掉，而无法传送到高频讯号处理模块206，干扰无线电的通讯。另一方面，当高频讯号处理模块206藉由扬声器100的线圈104传送或接收一无线电讯号时，由于线圈104也和音效放大器208耦合，因此无线电讯号也会往音效放大器208的方向传送，然而无线电讯号在到达音效放大器208之前会先通过低通滤波器204，所以高频率的无线电讯号会被低通滤波器204给过滤掉，而无法传送到音效放大器208，干扰声音讯号。总而言之，本发明的高通滤波器202和低通滤波器204分别过滤掉了声音讯号和无线电讯号，使这两个讯号不会相互干扰到无线电端和音效处理端，进而影响手持装置200的菜单现。

请参考图3(并同时参考图1)，图3是本发明另一手持装置300利用图1扬声器100的导体110作为天线的示意图。手持装置300的音效放大器308耦合于线圈104，高频讯号处理模块306耦合于导体110，而匹配电路310耦合导体110和高频讯号处理模块304之间。如图3所示，扬声器100的线圈104耦合于一音效处理端，亦即音效放大器308，而扬声器100的导体110耦合于一无线电端，亦即高频讯号处理模块306。因此扬声器100除了可以发出声音外，扬声器100的导体110可以被当作一天线以传送或接收无线电讯号。举例来说，当扬声器100被当作发出声音之用时，声音讯号经由音效放大器308放大并传送给扬声器100的线圈104，而声音讯号会驱动线圈104使扬声器100的薄膜102震动并发出声音。当扬声器100被当作天线使用时，高频讯号处理模块306利用扬声器100的导体110传送或接收一无线电讯号，例如一蓝牙讯号或一全球定位系统讯号等高频讯号。

另外，虽然扬声器100同时耦合于音效放大器308和高频讯号处理模块306，但是扬声器100中的导体110和线圈104是不相连的，且介于导体110和线圈104之间的支架106以及薄膜102皆由绝缘材料所组成而不具导电性，所以线圈104中的声音讯号和导体110中的无线电讯号不会于扬声器100中混合，因而造成讯号干扰的问题。

换句话说，本发明手持装置200，300不需再将蓝牙装置或全球定位系统的天线设计于其印刷电路板上，也不需再另外安装蓝牙装置或全球定位系统的天线于手持装置200，300上，因为手持装置200，300可利用其既有的扬声器100，将扬声器100的线圈104或导体110耦合于一无线电端，亦即高频讯号处理模块206，306，以传送或接收一无线电讯号，将扬声器100的线圈104或导体110当做蓝牙装置或全球定位系统的天线来使用。

请同时参考图4和图5，图4是图2手持装置200的匹配电路210和高频讯号处理模块206的示意图，图5是图3手持装置300的匹配电路310和高频讯号处理模块306的示意图。手持装置200的匹配电路210耦合于高通滤波器202和高频讯号处理模块206之间，而手持装置300的匹配电路310耦合于导体110和高频讯号处理模块306之间。匹配电路210，310的主要功能是用于天线阻抗的匹配。在本发明实施例中，匹配电路210(310)包含两电容420(520)，这两电容420(520)除了当作天线阻抗的匹配，也用于去掉无线电讯号中可能拥有的直流部分。然而，本发明的匹配电路210，310并不一定是如图标中的配置安排，在其它实施例中，匹配电路210，310可以依据不同的情形，适当地利用电阻、电容和电感等电子组件，以并联、串联或并联加串联等连接方式来加以组合形成。

综上所述，本发明提供一种利用扬声器100的线圈104或导体110作为天线的手持装置200，300，且该天线可作为手持装置200，300中的蓝牙或全球定位系统的天线。

相较于现有技术，本发明手持装置200，300有效地利用扬声器100中的线圈104或导体110作为蓝牙或全球定位系统的天线，以节省手持装置200，300中需要安装蓝牙或全球定位系统天线的空间，甚至可更进一步地缩小手持装置200，300的体积。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明的权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (17)

1.一种利用扬声器作为天线的手持装置，其包含有：

一扬声器，用以接收一高频讯号以及一声音讯号；

一高频讯号处理模块，耦合于该扬声器，用以处理该高频讯号；以及

一音效放大器，耦合于该扬声器，用以传送该声音讯号。

2.如权利要求1所述的手持装置，其中该扬声器包含有一线圈，该手持装置还包括：

一高通滤波器，耦合于该线圈以及该高频讯号处理模块；

一低通滤波器，耦合于该线圈；以及

一音效放大器，耦合于该低通滤波器。

3.如权利要求2所述的手持装置，其还包含一匹配电路耦合于该高通滤波器和该高频讯号处理模块。

4.如权利要求2所述的手持装置，其中该匹配电路耦合于该高通滤波器和该高频讯号处理模块之间。

5.如权利要求2所述的手持装置，其中该匹配电路包含一电容。

6.如权利要求1所述的手持装置，其中该天线是蓝牙天线或全球定位系统天线。

7.如权利要求1所述的手持装置，其为一无线电手机。

8.如权利要求1所述的手持装置，其中该扬声器包含一线圈，以及一导体，其中该手持装置的该音效放大器耦合于该线圈，该高频讯号处理模块耦合于该导体。

9.如权利要求8所述的手持装置，其还包含一匹配电路耦合于该导体和该高频讯号处理模块之间。

10.一种高频讯号传输的方法，适用于一手持装置，该手持装置包含一扬声器，一高通滤波器以及一高频讯号处理模块，其中该扬声器包含一线圈，该方法包含：

该扬声器接收并传输该高频讯号至该线圈；以及

将该高频讯号通过该高通滤波器以传递至该高频讯号处理模块。

11.如权利要求10所述的方法，其还包含藉由该扬声器的该线圈传送一声音讯号。

12.如权利要求11所述的方法，其中该声音讯号通过一低通滤波器以传递至该扬声器。

13.一种利用扬声器同时处理高频讯号以及声音讯号的方法，适用于一手持装置，该手持装置包含一扬声器，一低通滤波器，一高通滤波器以及一高频讯号处理模块，该扬声器包含一线圈，其中该方法包含：

并联该低通滤波器以及该高通滤波器于该线圈；

藉由该扬声器的该线圈传送该声音讯号以及该高频讯号；

该声音讯号通过该低通滤波器以传递至该扬声器；以及

该高频讯号通过该高通滤波器以传递至该高频讯号处理模块。

14.一种高频讯号传输的方法，适用于一手持装置，该手持装置包含一扬声器，以及一高频讯号处理模块，其中该扬声器包含一导体以及一线圈，该方法包含：

该扬声器接收并传输该高频讯号至该导体；以及

将该高频讯号传递至该高频讯号处理模块。

15.如权利要求14所述的方法，其还包含藉由该扬声器的该线圈传送一声音讯号。

16.如权利要求15所述的方法，其中该声音讯号传递至该扬声器的该线圈。

17.一种利用扬声器同时处理高频讯号以及声音讯号的方法，适用于一手持装置，该手持装置包含一扬声器以及一高频讯号处理模块，该扬声器包含一导体以及一线圈，其中该方法包含：

藉由该扬声器的该线圈传送该声音讯号；

藉由该扬声器的该导体传送该高频讯号；以及

该高频讯号传递至该高频讯号处理模块。

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