TWI327031B - Microphone coupler for a communication device - Google Patents

Description

1327031 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種用於語音通信裝置之麥克風耦合器， 且特定而言係關於一種提供一自該裝置外部至一位於該裝 置内之麥克風之空氣通道之耦合器。 【先則技術】 於一語音通信裝置中，必須提供一麥克風及—揚聲器以 容許一使用者與另一人使用之另一相容裝置發送及接收音 頻信號。 於一典型電話中，提供一具有兩個傳感器（例如一麥克 風及一揚聲器）之成型形式之手機’其中該兩個傳感器定 位成良好間隔之關係。同時，諸如蜂巢式電話等可攜式通 信裝置具有愈來愈小之尺寸外型《將傳感器定位於一蜂巢 式電話中係一困難任務，因為在該等傳感器之可能位置上 存在空間限制，且在某些有限空間中，一傳感器（例如_ 麥克風）之定位必須與該電話内其他裝置所產生之信號干 擾充分隔離開。 需要一種解決先前技術中此類困難之佈置。 【發明内容】 於一第一態樣中，提供一種通信裝置。該裝置包括：一 具有用於一麥克風之電路之印刷電路板（pCB)、該麥克風 及一經成形以圍繞該PCB套裝在該麥克風上之RF屏蔽罐。 在該裝置中’該屏蔽罐在麥克風上方固定地附裝至PCB， 且該屏蔽罐向該麥克風偏置以將該麥克風固持於適合位 112491.doc -6 · 1327031 置。 該裝置可進一步包括一經成形以圍封該pcb&rF屏蔽罐 封盖’其中該封蓋提供遷力於該RF屏蔽罐上以向下擠壓 該麥克風’從而將該麥克風固定於PCB上一適合位置。 在該裝置中，該封蓋可進一步包括一由一組壁界定之内 邛空腔，其中該空腔係經成形以容納該屏蔽罐。 在該裝置中’該組壁可襯以一金屬化材料。 該裝置可進一步包括：一經成形以接觸該屏蔽罐及該 PCB之一底部邊緣iRF墊圈。該墊圈可位於該pcB與該屏 蔽罐之間且可導電。可在PCB中提供一接觸RF墊圈之電連 接，以完成該RF屏蔽罐之一接地路徑，其中該RF屏蔽罐 經過該墊圈到達該接地路徑。 該裝置可進一步包括一經配裝以覆蓋該麥克風及該rf, 圈其中之一的麥克風罩。 該裝置可進一步包括一位於界定於該封蓋正下方之空間 内之赫姆霍茲空腔。 於一第二態樣中，提供一種通信裝置。該裝置包括：一 封蓋、一印刷電路板、一位於該印刷電路板上之麥克風、 一至少部分地位於該封蓋内之天線及一經成形以圍繞該 PCB套裝在該麥克風上之RF屏蔽罐。在該裝置中，該封蓋 經成形以圍封該PCB及該RF屏蔽罐並提供壓力於該尺？屏蔽 罐上以將該RF屏蔽罐及該麥克風固定地附裝至該。 在該裝置中，該封蓋可進一步包括一由一組壁界定之内 部空腔’其中該空腔經成形以容納該屏蔽罐。 112491.doc U27031 在該裝置中，該組壁可襯以一金屬化材料。

該裝置可進-步包括-經成形以接觸該屏蔽罐及該pcB 之-底部邊緣之RF墊圈。該墊圈可位於該pcB與該屏蔽罐 之間且可導電。可在該PCB中提供—接觸該灯塾圈之電連 接’以完成該RF屏蔽罐之一接地路徑，其中該以屏蔽罐 經過該墊圈到達該接地路徑。 I裝置可it纟包括-經配裝以覆蓋該麥克風及該以塾 圈其中之一的麥克風罩。 在其他態樣中’提供上述各態樣之集合及子集合之各種 組合。 【實施方式】 春本專利文件之一部分揭示内容含有受版權保護之材料。 田該專利文件或專利揭示内$出現於專利商標局專利檔案 或《己錄中時’版權所有者不反對複製該專利文件或專利揭 不内容之任何部分，但無論如何均保留所有版權。 下文之闡述及其中所闡述之實施例皆以圖解說明本發明 =理之特定實施例之一個實例或若干實例之方式來提供。 提供該等實㈣出於解釋而非限定本發明及彼等原理之目 的。在下文闡述中’贯穿該說明書及該等圖式，相同零件 旮標S己以相同之相應參考編號。 圖1不意性地圖解說明一手持行動通信裝置10及其組 件’、中包含一封蓋12、一輸入裝置（例如鍵盤14A或拇指 轉輪14B)及—輸出裝置（一顯示器16)，其中該輸出裝置較 佳係—圖形液晶顯示器（LCD),但亦可替代利用其他類型 112491.doc 1327031 之輸出裝置。通常，封蓋12係一聚碳酸酯模製結構且可藉 助習知之塑膠成形技術形成。為幫助裝配裝置10,封蓋12 * 通常包括兩個或更多個部分，該等部分以一配裝佈置配置 ♦ 在一起以圍封其内部裝置並為裝置10形成一外部殼體。舉 例而5，封蓋12可包括一上封蓋（12A)及一下封蓋（i2B卜 實體上，對於裝置10，封蓋12可垂直拉長，或可採用其他 大小及形狀（包括蛤殼式封蓋結構^因為裝置1〇係一通信 裝置，其具有一揚聲器110及麥克風112作為由裝置1〇内之 • 電路及軟體連接及控制之組件，以提供一與裝置10(諸如 一電話）所接收通信之最終聽覺通信介面。 參照圖2，其顯示裝置10之運作元件。裝置1〇中一中央 資料處理元件係微處理器18，其顯示為耦合於鍵盤14八、 拇指轉輪14B、顯示器16及一系列其他内部裝置之間。出 於闡釋說明之目的，術語鍵台及鍵盤係指外部暴露之機械 鍵元件及底下之開關及激活元件（例如彈性體、棋頂及接 觸區域）。響應於一使用者致動鍵盤MA或拇指轉輪14B上 之鍵，微處理器18控制顯示器16之運作與裝置1〇之總體運 作。可用於微處理器18之例示性微處理器包括Data 95〇(商 標）系列微處理器及6200系列微處理器，立„ 土 + 开一有皆可自

Intel公司購得。 除微處理器18之外，圖中亦示意性地顯示裝置1〇之其他 内部裝置。該等裝置包括：一通信子系統1〇〇、_近程通 信子系統102、一組輔助I/O裝置106、一串行埠1〇8、一揚 聲器110及一麥克風112。裝置10之記憶體係以快閃記憶體 U2491.doc 丄327031 U6及隨機存取記憶體（RAM)U8形式提供。内部裝置係 封於封蓋12内且通常安裝於一印刷電路板（pcB)上、固 至該封蓋之一内部部件上或藉助某些構件懸掛於封蓋1 内。射頻（RF)屏蔽罐120為麥克風112提供一針對外部汉2 號之保護室。 。 k 裝置i 0較佳係一具有語音及資料通信能力之雙向 ⑽)通信裝置。此外，裝置10較佳亦具有經由網際網路與 其他電腦系統通信之能力。 〜

微處理器18所執行之作業系統軟體較佳係儲存於—電腦 可讀媒體(諸如快閃記憶體116)中’但亦可儲存於其他類型 之記憶體裝置中，諸如唯讀記憶體（R〇M)或類似儲存元 件。此外，系統軟體、特定裝置應用程式或其部分亦= 時載入-揮發性儲存n中，諸如RAM 118。行動裝置所接 收之通信信號亦可儲存至RAM 11 8。

除其作業系統功能之外，微處理器18亦啟用裝置1〇上軟 體應用程式之執行。一組控制基本裝置作業之軟體應用程 式（諸如語音通信模組130A及資料通信模組13〇b)可在製造 期間安裝於辉置10内或後來下載於裝置1〇内。單元映射模 組130C亦可在製造期間安裝於裝置1〇上。同樣，作為另一 軟體杈組130N(其可係（例如）_個人資訊管理器（piM)應用 程式）說明之額外軟體模組可在製造期間安裝於裝置内 或後來下載於裝置10内。PIM應用程式較佳能夠組織及管 理諸如電子郵件訊息、日曆事件、語音郵件訊息、約會及 任務項目等資料項目^ ^^^應用程式較佳亦能夠經由一無 112491.doc •10- 1327031 當所需網路登記或激活程式已完成時，裝置10可經由通 信網路140發送及接收通信信號。接收天線154自通信網路 140接收的信號被投送至接收器150，接收器150提供信號 放大、頻率降低轉換、過遽、通道選擇等，且亦可提供類 比至數位轉換8所接收信號之類比至數位轉換容許Dsp 158執行更複雜之通信功能’諸如信號解調及解碼。以一 相似方式，欲發送至網路140之信號由DSP 158處理（諸如 調變及編碼）並隨後被提供至發送器152以進行數位至類比 轉換、頻率增咼轉換、過遽、放大及經由發送天線156發 送至通信網路140(或若干網路）。 除處理通信信號之外，DSP 158亦提供對接收器150及發 送器152之控制。舉例而言，可藉助構建於Dsp 158中之自 動增益控制演算法以自適應方式控制在接收器15〇及發送 器152中施加至通信信號之增益。 於一資料通信模式中，一已接收信號（諸如一文本訊息 或網頁下載）係由通信子系統1〇〇處理並輸入至微處理器 18。隨後’該已接收信號由微處理器18進一步處理以輸出 至顯示器16’或者輸出至某些其他辅助I/O裝置1〇6。一裝 置使用者亦可使用鍵盤（鍵台）14A、拇指轉輪14B及/或某 些其他辅助I/O裝置1〇6(諸如觸控板、搖杆開關或某些其他 類型之輸入裝置）組成資料項目（諸如電子郵件訊息）。隨後 可將所組成資料項目經由通信子系統1〇〇在通信網路14〇上 發送。 於一語音通信模式中，裝置1〇之總體運作大致類似於資 112491.doc 12 1327031 料通信模式’不同之處係已接收信號被輸出至揚聲器 110，且所接收音頻信號被提供至麥克風112以進一步轉換 為一電信號及進一步由裝置10處理。麥克風112較佳係_ 駐極體電容式麥克風（ECM)，但亦可使用可安裝至peg 104(顯示於圖3中）之任何類型麥克風，包括一基於矽之傳 感器。 近程通信子系統102啟用裝置1〇與其他接近系統或未必 係相似裝置之裝置之間的通信。舉例而言，近程通信子系

統可包括一紅外裝置及其相關聯之電路及組件或一蓝牙 (商標）通信模組，以提供與以類似方式啟用之系統及裝置 之通信。 電源170驅動行動手持通信裝置之整個電子設備。較佳 地，電源170包含一個或多個電池。更佳地，電源17〇係一 單個電池組，《其一可再充電電池組。電力開關172為裝 置10提供一單獨ΟΝ/OFF開關。

圖3、4及5提供關於裝置1〇之封蓋12及内部裝置之態樣 之進-步細節。出於圖解說明之目的，如圖4中所示，使 用相對於PCB 1G4之方位標記來提供對前側、後側、左 側、右側及頂端、底端之參考…，㈣之前側係其上 安裝有顯示器16之面向前方側。應瞭解，術語「頂」可與 ，置之「前」側及「頂」端互換使用，且類似地，術語 底」可裝置10之「後」側及「底」端互換使用。該等相 中位置將在各術語之上下文使用中變得清晰。該等參考僅 出於便利目的提供各組件之相對位置參考，且並非意欲限 J1249l.doc -13· 定’除非另有注釋。 PCB 1G4提供-用於在其頂側及底側：者 内部裝置之基板，並;^ 支撐 亚馬該等裝置提供-些如藉由蝕刻在塑 夕曰及銅層内界疋之電路。目而，裝置可更加密集地封裝 於=上’從而減小PCB 1G4之大小。pCB 1()4通常可藉助螺 釘牛固地安裝於封蓋12内。pcB 1G4通常係—塑膠⑽叫 層與銅層之平面夾層。麥克風112通常顯示為—在其頂上 具有孔隙122之矩形外殼，以容許透過此處接收周圍之聽 覺信號並由其内部組件處理及轉換為一電信號。通常，至 少存在兩個用於麥克風112之電觸點，其通常位於麥克風 外殼之底側_h。對應'之觸點塾位於pCB 1〇4上以分別喷合 各觸點並完成一可由裝置1〇内其他元件使用之電路。於其 他實施例中，麥克風丨12可構建為具有一圓筒型外殼。 某些實體及運作限制可能影響裝置在pCB 1〇4上之位置 及影響到其在PCB 104之特定側上之佈置。舉例而言，裝 置10之一習用工業外形設計係在其頂表面上具有鍵台，因 而要求將與鍵台相關之電組件置於PCB 104之頂側上。相 似地，麥克早112可能對來自天線丨54及/或ι56之干擾信號 敏感。因此，較佳使麥克風112定位於盡可能遠離天線154 及156處。於一設計佈局中，至少天線I”及156其中之一 係位於裝置1 〇之底部中PCB 104之底側上》為幫助將麥克 風112與來自此天線154及/或天線156之干擾隔離開來，麥 克風112位於盡可能遠離此天線處；然而，設計及空間限 制可能迫使將麥克風112置於比有利距離（至少出於rf干擾 11249 丨.doc 1327031 似於上文闡述實施例之方式運行’但置於PCB之背側上之 相關元件及在纟置1G之後封蓋⑽供之安裝及對準特徵除 ，儘g已參照某些具體實施例來闡述本發明，熟習此項技 術:將明顯看出本發明之各種修改，該等修改不背離隨附 申請專利範圍中所概述之本發明範脅。 【圖式簡單說明】

根據對本發明具體實施例之下列闡述及僅以舉例說明方 式圖解說明本發明原理之關，本發明之前述及其他離樣 將變得更加顯而…在圖示中，相同元件由相同參考編 號表不（且其中個別元件攜帶唯一字母後綴），其中： 圖1係一結合本發明各種實施例之通信裝置之方塊圖； 圖2係一圖1之通信裝置之内部組件之方塊圖，其中包括 一麥克風及一麥克風耦合器；

圖3係一關於圖i裝置之第一實施例之麥克風轉合器及其 周圍組件之態樣之上部分解透視圖； 圖4係一圖2裝置之第一實施方案之麥克風 圍組件之態槔之下部件分解剖切透視圖； 之側面剖視 圖5係圖2之實施方案之麥克風及其周圍組件 圖， 圖6係關於圖1裝置之第 之側面剖視圖；及 圖7係關於圖1裝置之第 之側面剖視圖。 二實施例之麥克風及其周圍組件 三實施例之麥克風及其周圍組件 112491.doc -20· 1327031 【主要元件符號說明】 10 行動通信裝置 12 封蓋 12A 封蓋 14A 鍵盤 14B 拇指轉輪 16 顯示器 18 微處理器 100 通信子系統 102 近程通信子系統 104 印刷電路板 106 輔助I/O裝置 108 串行埠 110 揚聲器 112 麥克風 116 快閃記憶體 118 隨機存取記憶體（RAM) 120 射頻（RF)屏蔽罐 122 孔隙 124 壁 126 孔隙 128 螺釘 130A 語音通信模組 130B 資料通信模組 il2491.doc -21 - 1327031 130C 單元映射模組 130N 其他軟體模組 132 孔隙 140 無線網路 150 接收器 152 發送器 154 接收天線 156 發送天線

158 數位信號處理器（DSP) 160 本機振盪器（LO) 170 電源 172 電力開關 204 孔隙 206 麥克風罩 208 孔隙 210 RF墊圈

214 空腔 112491.doc -22-

Claims (1)

1327031 第095123443號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(99年3月） 十、申請專利範圍： • 1. 一種通信裝置，其包括： 一印刷電路板（PCB)具有一接觸墊片； . 一麥克風； 一 RF屏蔽罐’其經成形以配裝於該麥克風上，該！^屏 蔽罐具有一開口使得聲音能到達該麥克風；及 一封蓋’其經成形以圍封該PCB及該RF屏蔽罐，該封 蓋放置以壓在該麥克風上以將該麥克風固定於該印刷電 路板（PCB)之接觸墊片上且具一内部空腔，該空腔經成 形以容納該RF屏蔽罐且支持該尺1?屏蔽罐覆蓋在該麥克風 上位置。 2.如請求項1之通信裝置，該内部空腔由在該封蓋之一組 壁界定。 3. 如請求項2之通信裝置， 其中該組壁係襯以一金屬化材料。 4. 如請求項1至3中任一項之通信裝置，其進一步包括： RF墊圈，其經成形以接觸該RF屏蔽罐之一底部邊 緣，該RF墊圈位於該PCB與該RF屏蔽罐之間；及 .PCB中之$連接，其接觸該心塾圈以完成該屏 蔽罐通至該PCB中一接地連接之接地路徑。 5·如請求項4之通信裝置，其進一步包括： -麥克風罩’其經配裝以覆蓋該麥克風與㈣屏蔽罐 中之一者。 t S3 6.如請求項1至3中任一項之通信裝置，其進—步包括 112491-990305.doc 1327031 ‘3月0!修正替換頁 一位於該麥克風上方之赫姆霍茲空腔。 7·如請求項6之通信裝置，其中該赫姆霍茲办 场工股由一朽从 該封蓋正下方之空間界定。 ； 8·如請求項1至3任一者之通信裝置，其進一步包括· 至少部分地位於該封蓋内之天線； ，且該封蓋提供向 罐及該麥克風固定 其中該麥克風位於該印刷電路板上 内壓力於該RF屏蔽罐上以將該RF屏蔽 至該PCB。 9.如請求項1至3任一者之通信裝置，其中 該麥克風具有一圓柱形主體；且 該HF屏蔽罐經成形以配裝於該麥克 〜该圓柱形主體 10.如請求項1至3任一者之通信裝置’其中 該麥克風具有一橢圓形主體；且 該RF屏蔽罐經成形以配裝緊貼在該來* ^見風之該橢圓形 112491-990305.doc -2 · 1327031 第095123443號專利申請案 中文圖式替換頁(98年10月） 98年A f修正替換頁

圖3 112491-981001.doc 1327031 第095123443號專利申請案 | 中文圖式替換頁(98年10月） 修正替換頁

左側〃 底端

204_^

前 頂端 —右側

…： 206

圖4 112491-981001.doc -4 - 1327031 第095123443號專利申請案 中文圖式替換頁(99年3月） 年月日修正替換頁 的 3. 0—5_ sT-CQod ol(s图痢 δ 90CN蚌皞^4νπ Ϊ 1

SI- 112491-990305.doc 132703 095123443號專利申請案 中文圖式替換頁(99年3月） 112491-990305.doc 多正替換頁 (eolcs囫剥 δ SI((N)on蟄键蝼δ δ寸fsi VCNI 輞為 τ

8- -6- β mol· 1327031 第095123443號專利申請案 中文圖式替換頁(99年3月） 99. j修正替换頁 寸01 6:οίζ 函 (ε)0ει囫劄琳掛 (ε)90ζ_^Ύ4 (ε)寸CN1 剡 νπ碱苕T (ε)寸一-Ζ.

I12491-990305.doc