TWI577143B - 偵測及全球行動通信系統雜訊過濾 - Google Patents

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Description

偵測及全球行動通信系統雜訊過濾
本發明一般而言係關於一種語音系統，且更特定而言係關於偵測及全球行動通信系統(GSM)雜訊過濾。
諸多行動裝置(諸如行動電話或其他可攜式電子裝置)包含經組態以接納具有一語音插頭之外部語音附件之語音插座。然而，語音插頭可能具有變化之組態，此可為耳機制造商及終端使用者產生若干問題，此乃因製造商可能被迫基於區域而構建特定電話組態，且終端使用者可能被迫僅將特定附件與其行動裝置一起使用。
圖1至圖2大體圖解說明兩種實例性四極語音插座組態。圖1大體圖解說明呈一開放行動終端機平台(OMTP)組態之一個四極語音插頭101之一實例，其包含極1處之一左揚聲器(LSPKR)極、極2處之一右揚聲器(RSPKR)極、極3處之一麥克風(MIC)極及極4處之一接地(GND)極。圖2大體圖解說明呈一美國標準組態之一個四極語音插座102之一實例，其包含極1處一之LSPKR極、極2處之一RSPKR極、極3處之一MIC極及極4處之一GND極。在其他實例中，可實現其他組態，舉例而言，在極3及極4兩者處皆具有GND極之一個三極語音插頭。
本文件尤其論述一種經組態以使用第一比較器及第二比較器來偵測一個四極語音插座之一極處之全球行動通信系 統(GSM)雜訊之一GSM雜訊偵測系統。該GSM雜訊偵測系統可-包含：第一比較器及第二比較器，其經組態以比較該極之一值與各別第一臨限值及第二臨限值且提供指示該等比較之一輸出；及一偵測電路，其經組態以在一第一時間週期內對該輸出之改變進行計數且使用該計數來偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊。
此章節意欲提供對本專利申請案之標的物之一概述。其並非意欲提供對本發明之一排他性或窮盡性闡釋。包含詳細說明以提供關於本專利申請案之其他資訊。
在未必按比例繪製之圖式中，在不同視圖中相似編號可闡述類似組件。具有不同字母字尾之相似編號可表示類似組件之不同例項。該等圖式以實例方式而非限制方式大體圖解說明本文件中所論述之各種實施例。
本發明之發明人已尤其認識到一種用於三極或四極附件之語音插座偵測切換器，其可偵測耦合至語音插座之一語音插頭上之一接地(GND)極及一麥克風(MIC)極之位置且自動地將GND極及MIC極路由至適當連接(例如，諸如一編解碼器之一語音子系統之GND、一MIC連接等)，舉例而言，其不具有一單獨選擇輸入，從而允許製造商及終端使用者自由地使用具有不同極組態之附件。
在一實例中，該語音插座偵測切換器可經組態以：偵測並驗證一語音插頭已耦合至一語音插座；區別三極語音插頭與四極語音插頭；偵測一個四極語音插頭上之GND極及 MIC極之極性(例如，使用阻抗量測等)；及自動地將GND極及MIC極路由至適當連接。在某些實例中，由於可能需要行動裝置在有雜訊環境中操作，因此語音插座偵測切換器可經組態以諸如在偵測或量測語音插頭阻抗時過濾與行動通信相關聯之雜訊(例如，全球行動通信系統(GSM)雜訊、語音雜訊等)，此可消除有雜訊環境中之誤差。
圖3大體圖解說明一系統300之一實例，其包含(例如，一行動裝置之)一基帶處理器105、一語音子系統110(例如，一編解碼器)、一語音插座偵測切換器115及一語音插座120。在一實例中，語音插座偵測切換器115可包含一振盪器與邏輯116、切換器啟用定時117、一偵測電路118、及一交叉點切換器119或者一或多個其他切換器。在一實例中，語音插座120可包含經組態以接納一個三極或四極語音插頭或者其他語音附件之一個四極語音插座。
在一實例中，語音插座120可包含用於四個極中之每一者之連接，諸如一左揚聲器(LSPKR)連接、一右揚聲器(RSPKR)連接、一極3連接及一極4連接。
在某些實例中，語音插座偵測切換器115可經組態以：偵測並驗證語音插座120已接納一語音插頭；區別三極語音插頭與四極語音插頭；及偵測發送/結束鍵啟動，諸如在約翰R.特納(John R.Turner)等人於2011年7月22日提出申請之標題為「語音插座偵測與組態(Audio Jack Detection and Configuration)」之共同轉讓之第13/188,778號美國專利申請案中所闡述，該申請案特此以全文引用之方式併 入。
在一實例中，語音插座偵測切換器115可經組態以偵測什麼極連接至了語音插座之極3及極4連接。在一實例中，語音插座偵測切換器115可在包含以下各項中之至少一者之各種語音插頭組態之間進行判定：1)一個三極語音插頭，其中極3插頭與極4插頭被短路(例如，接地)；2)一個四極語音插頭，其中極3插頭包含一MIC極且極4插頭包含一GND極；3)一個四極語音插頭，其中極3插頭包含一GND極且極4插頭包含一MIC極；4)極3插頭及極4插頭處之浮動或斷開連接；或5)一或多個其他組態，諸如一視訊連接。
在偵測或判定完成之後，語音插座偵測切換器115可經組態以自動地將該等極路由至適當連接(例如，將MIC極路由至語音子系統110之MIC輸入、將GND極路由至諸如語音插座偵測切換器115、語音子系統110、基帶處理器105處之一接地連接等)。在一實例中，在自動地將該等極切換或路由至適當連接之後，語音插座偵測切換器115可經組態以進入一低電力模式從而減少電力消耗。
圖4大體圖解說明一系統400之一實例，其包含一偵測電路118，偵測電路118包含一或多個比較器(例如，第一比較器125及第二比較器126)、一電阻器127(例如，40 KΩ等)、一切換器128及一電流源129。在一實例中，偵測電 路118可經組態以藉由選擇性地將GND/MIC1連接或GND/MIC2連接中之一者耦合至偵測電路118來偵測或量測語音插座之極3連接及極4連接之阻抗。
在一實例中，第一比較器125及第二比較器126可包含不同臨限電壓(例如，在圖4中分別針對第一比較器125及第二比較器126圖解說明為0.52＊VDD及0.1＊VDD，或者一或多個其他臨限電壓)。在某些實例中，該等臨限電壓可經選擇或控制以提供不同偵測階段。此外，與可使用切換器128控制之電壓源VDD及電流源129之組合耦合之不同臨限電壓可提供可最佳化用於偵測不同負載之電流之多個偵測階段(例如，閉合切換器128且使用VDD及電流源129之組合以偵測GND/MIC1或GND/MIC2連接上之阻抗)。此外，高阻抗DC量測技術可使頭戴式耳機或揚聲器中之劈噗與喀嚓聲最小化。
在一實例中，第一比較器125及第二比較器126可用於偵測GSM雜訊且區別GSM雜訊與語音雜訊。通常，可監視第一比較器125及第二比較器126以找出狀態改變。若狀態改變3個時脈循環，則使一計數器遞增。若狀態改變繼續改變達一時間週期(例如，100 mS)，則可比較計數器與一所規定範圍。在一實例中，該範圍可包含介於34與54之間，其對應於GSM雜訊之頻率或大約217 Hz。若判定GSM雜訊，則語音插座偵測切換器可等待且再次開始偵測。若計數不在該範圍內，則假定雜訊係語音雜訊且語音插座包含其中極3作為MIC極之一正向偏壓四極語音插座。
圖5大體圖解說明一實例性偵測流程圖500，其包含偵測語音插頭極(例如，一個四極語音插頭上之GND極及MIC極、極3及極4等)之阻抗及驗證該偵測(例如，使用一系列順序偵測、使用不同偵測階段等)。若偵測係無效或未知的，則可重新偵測阻抗。在一實例中，若偵測係有效的，則語音插座偵測切換器可自動地將該等極路由至恰當連接(例如，將GND極路由至一GND連接、將MIC極路由至語音子系統上之一MIC連接等)且進入一有效低功率狀態。
在501處，一基帶處理器(例如，基帶處理器105)可將一啟用(EN)信號提供至一語音插座偵測切換器(例如，語音插座偵測切換器115)，且在502處，可接通一偵測電路(例如，偵測電路118)。在一實例中，可藉由偵測到語音插座已接納一語音插頭來觸發該偵測電路。
在503處，可斷開及閉合偵測電路中之一切換器(例如，切換器128)。在504處，當該偵測完成時，可查詢比較器(例如，第一比較器125及第二比較器126)之狀態。
在504處，若連接之狀態係已知的，則在505處，語音插座偵測切換器可(諸如)藉由使用交叉點切換器而自動地將語音插頭極兩者皆路由至適當連接(例如，GND、MIC等)。在506處，可啟用一有效低功率狀態。在507處，若啟用信號保持低達一特定時間週期，則可進入一經停用低功率狀態，且製程流程可返回至步驟501。
在504處，若連接之狀態係未知的，則可在509處使一計數器遞增。在510處，若計數小於一第一數目(例如，2 等)，則製程可返回至步驟503。在510處，若計數等於第一數目(例如，2等)，則語音插座偵測切換器可預設至一個三極語音插頭且自動地將極3連接及極4連接兩者皆路由至GND。
圖6大體圖解說明一實例性偵測流程圖600，其包含偵測語音插頭極之阻抗。通常，將電流源耦合至偵測電路之切換器可斷開而偵測不到連接或判定極3及極4是否係浮動的。為了偵測MIC極性或一短路，可閉合切換器。
在601處，可接通一偵測電路。在602處，可斷開切換器，且語音插座偵測切換器可經組態以偵測一浮動，其中進行1 mS之一去除抖動。在603處，在一取樣週期內進行預定次數(例如，三次)取樣(例如，tSAMPLE＊0.5、tSAMPLE＊0.75、tSAMPLE＊1.0等)。在604處，若將預定數目個樣本中之每一者偵測為浮動，則可在618處進入一有效低功率狀態，且製程流程可返回至步驟602。
通常，當偵測到一浮動時，偵測電路可進入一低功率模式達一所規定時間週期(例如，tPOLE)。在該所規定時間週期之後，偵測電路可再次進行偵測。若再次偵測到一浮動，則低功率模式循環可繼續。若偵測並非浮動，則偵測裝置可繼續前進至測試以找出一短路或MIC極性。若在任何時候偵測到一浮動，則偵測裝置可預設回至低功率狀態達所規定時間週期。
在604處，若在605處在一時間週期之後並非預定數目個樣本中之每一者皆被偵測為浮動，則可在606處將語音插 座偵測為一個四極語音插座且可閉合切換器。
在607處，將變數「A」及「B」設定為一初始值且然後在608處比較其與第一及第二比較器之值。在610處，若第一及第二比較器之值不存在改變，則可重設一高頻計數。在611處，若第一及第二比較器之值仍有效，則在612處偵測完成。若第一及第二之值無效，則製程流程可返回至步驟607。
在608處，若第一及第二比較器之值改變，則在609處，可使高頻計數遞增。在613處，若高頻計數小於一所規定數目(例如，3等)，則製程流程可返回至步驟607。若高頻計數等於所規定數目，則可在614處更新變數「A」及「B」之值且可在615處使一GSM計數遞增。在616處，製程流程返回至步驟607直至達到一時間週期為止。在此週期期間，若第一及第二比較器之值繼續改變，則GSM計數之數目(表示GSM雜訊)可繼續增加。
在617處，一旦計時器已達到最大值，則可比較GSM計數與在圖6中圖解說明為大於34但小於54之一範圍。在一實例中，此範圍可對應於在步驟616之時間週期期間由GSM雜訊引起之故障之近似數目或大約217 Hz。若GSM計數不在該範圍內，則在618處比較器輸出處之雜訊一定係語音雜訊，此指示一個四極語音插座具有一經正向偏壓麥克風及對應於MIC極之極3。在619處，退出偵測。在617處，若GSM計數在該範圍內，則GSM雜訊正引起誤差，且製程流程返回至步驟618。
圖7大體圖解說明一實例性比較器輸出700，其包含：複數個GSM雜訊出現705，其處於大約217 Hz；710處之GSM傳輸之叢發速率，舉例而言，其致使比較器之輸出改變值。在某些實例中，可對比較器改變進行計數，且可藉由在一所規定時間週期期間出現之數目區別GSM雜訊與語音雜訊。
圖8大體圖解說明一實例性麥克風語音輸出800，其包含一麥克風輸出805。當一麥克風經正向偏壓時，JFET型麥克風可隨著語音雜訊改變阻抗。在偵測期間，此等阻抗改變可致使比較器改變狀態。此狀態改變可傳遞比較器電壓參考，且語音濾波器將識別何時存在語音。通常，語音插座偵測切換器可藉由一所規定時間週期內雜訊之頻率或總出現而自GSM雜訊識別語音雜訊。
額外註解
在實例1中，一種GSM雜訊偵測電路包含：第一比較器及第二比較器，其經組態以比較一個四極語音插座之一極之一值與各別第一臨限值及第二臨限值且提供指示該等比較之一輸出；及一偵測電路，其經組態以在一第一時間週期內對該輸出之改變進行計數且使用該計數來偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊。
在實例2中，實例1之第一比較器及第二比較器之輸出視情況定義三種狀態，該三種狀態包含：其中該極處之該值超過該第一臨限值及該第二臨限值之一第一狀態；其中該極處之該值超過該第二臨限值但不超過該第一臨限值之一 第二狀態；及其中該極處之該值不超過該第一臨限值及該第二臨限值之一第三狀態。
在實例3中，實例1至2中之任何一或多者之偵測電路視情況經組態以在該第一比較器及該第二比較器之該輸出中之至少一者已改變一第一次數時使該計數遞增。
在實例4中，實例1至3中之任何一或多者之第一次數視情況係3次。
在實例5中，實例1至4中之任何一或多者之偵測電路視情況經組態以：若在該第一時間週期內該計數在一所規定範圍內，則偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊，該所規定範圍對應於GSM通信之頻率。
在實例6中，實例1至5中之任何一或多者之一所規定範圍視情況包含介於34與54之間，其中實例1至5中之任何一或多者之該第一時間週期視情況係100 ms，且其中實例1至5中之任何一或多者之GSM通信之該頻率視情況包含217 Hz。
在實例7中，實例1至6中之任何一或多者之偵測電路視情況經組態以使用該計數來提供該極之一類型之一指示。
在實例8中，一種方法包含：比較一個四極語音插座之一極之一值與各別第一臨限值及第二臨限值；提供指示該等比較之一輸出；在一第一時間週期內對該輸出之改變進行計數；及使用該計數來偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊。
在實例9中，實例1至8中之任何一或多者之對該輸出之 改變進行計數視情況包含：在該第一比較器及該第二比較器之該輸出中之至少一者已改變一第一次數時使一計數遞增。
在實例10中，實例1至9中之任何一或多者之第一次數視情況係3次。
在實例11中，實例1至10中之任何一或多者之使用該計數來偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊視情況包含：若在該第一時間週期內該計數在一所規定範圍內，則偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊，該所規定範圍視情況對應於GSM通信之頻率。
在實例12中，一種系統或設備可包含或者可視情況與實例1至11中之任何一或多者之任一部分或者任何部分之組合來組合以包含：用於執行實例1至11之功能中之任何一或多者之構件或包含指令之一機器可讀媒體，該等指令在由一機器執行時致使該機器執行實例1至11之功能中之任何一或多者。
上文詳細說明包含對形成詳細說明之一部分之隨附圖式之參考。該等圖式以圖解說明之方式展示其中可實踐本發明之特定實施例。此等實施例在本文中亦稱為「實例」。除所展示或所闡述之彼等元素之外，此等實例亦可包含若干元素。然而，本發明之發明人亦預期其中僅提供所展示或所闡述之彼等元素之實例。此外，本發明之發明人亦預期使用關於一特定實例(或者其一或多項態樣)或關於本文中所展示或所闡述之其他實例(或者其一或多項態樣)所展 示或所闡述之彼等元素之任何組合或排列之實例(或者其一或多項態樣)。
本文件中引用之所有公開案、專利及專利文件皆以全文引用之方式併入本文中，就像以引用方式個別地併入一樣。倘若本文件與彼等以引用方式併入之文件之間之使用不一致，則應將所併入之參考中之使用視為對本文件之彼使用之補充；對於不可調和之不一致性，以本文件中之使用為準。
在本文件中，如在專利文件中常見，使用術語「一或一個」以包含一個或一個以上，其與「至少一個」或「一或多個」之任何其他例項或者使用無關。在本文件中，除非另有指示，否則使用術語「或」來指代一非排他性或，以使得「A或B」包含「A而非B」、「B而非A」以及「A及B」。在本文件中，術語「包含(including)」及「其中(in which)」用作各別術語「包括(comprising)」及「其中(wherein)」之通俗英語等效形式。此外，在以下申請專利範圍中，術語「包含」及「包括」係開放式的，亦即，除在一請求項中在此一術語之後所列之彼等元素之外亦包含若干元素之一系統、裝置、物件或製程仍認為歸屬於彼請求項之範疇。此外，在以下申請專利範圍中，術語「第一」、「第二」及「第三」等僅用作標示且並非意欲對其物件強加數值要求。
本文中所闡述之方法實例可至少部分地係機器或電腦實施的。某些實例可包含編碼有指令之一電腦可讀媒體或機 器可讀媒體，該等指令可操作以將一電子裝置組態來執行如在以上實例中所闡述之方法。此等方法之一實施方案可包含程式碼，諸如微碼、組合語言碼、一較高階語言碼或諸如此類。此程式碼可包含用於執行各種方法之電腦可讀指令。該程式碼可形成電腦程式產品之部分。此外，在一實例中，諸如在執行期間或在其他時間，該程式碼可有形地儲存於一或多個揮發性、非暫時性或非揮發性有形電腦可讀媒體上。此等有形電腦可讀媒體之實例可包含但不限於：硬碟片、可抽換式磁碟、可抽換式光碟(例如，壓縮碟片及數位視訊碟片)、卡式磁帶、記憶體卡或棒、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)及諸如此類。
上文說明意欲係說明性而非限制性。舉例而言，上文所闡述之實例(或者其一或多項態樣)可以彼此組合方式使用。諸如熟習此項技術者在審閱上文說明之後可旋即使用其他實施例。遵守37 C.F.R.§ 1.72(b)而提供發明摘要，以允許讀者快速斷定本技術揭示內容之本質。發明摘要係在其並非將用於解釋或限制申請專利範圍之範疇或含義之理解下理解提交的。此外，在上文實施方式中，可將各種特徵組合在一起以簡化發明。此不應解釋為意欲使一未主張所揭示特徵對任一請求項而言必不可少。而是，發明性標的物可在於少於一特定所揭示實施例之所有特徵。因此，以下申請專利範圍特此併入實施方式中，其中每一請求項獨立地作為一單獨實施例，且預期可將此等實施例彼此組合成各種組合或排列。本發明之範疇應參考隨附申請專利 範圍連同此申請專利範圍所授權之等效物之全部範疇來判定。
1‧‧‧極
2‧‧‧極
3‧‧‧極
4‧‧‧極
101‧‧‧四極語音插頭
102‧‧‧四極語音插座
105‧‧‧基帶處理器
110‧‧‧語音子系統
115‧‧‧語音插座偵測切換器
116‧‧‧振盪器與邏輯
117‧‧‧切換器啟用計時
118‧‧‧偵測電路
119‧‧‧交叉點切換器
120‧‧‧語音插座
125‧‧‧第一比較器
126‧‧‧第二比較器
127‧‧‧電阻器
128‧‧‧切換器
129‧‧‧電流源
300‧‧‧系統
400‧‧‧系統
700‧‧‧比較器輸出
705‧‧‧GSM雜訊出現
710‧‧‧GSM傳輸之叢發速率
800‧‧‧麥克風語音輸出
805‧‧‧麥克風輸出
EN‧‧‧啟用信號
GND‧‧‧接地
GND/MIC1‧‧‧接地/麥克風
GND/MIC2‧‧‧接地/麥克風
LSPKR‧‧‧左揚聲器
MIC‧‧‧麥克風
RSPKR‧‧‧右揚聲器
VDD‧‧‧電壓源
圖1至圖2大體圖解說明實例性四極語音插座組態。
圖3大體圖解說明一實例性語音插座偵測切換器。
圖4大體圖解說明一實例性偵測電路。
圖5至圖6大體圖解說明實例性偵測流程圖。
圖7至圖8大體圖解說明實例性輸出波形。
118‧‧‧偵測電路
125‧‧‧第一比較器
126‧‧‧第二比較器
127‧‧‧電阻器
128‧‧‧切換器
129‧‧‧電流源
400‧‧‧系統
GND/MIC1‧‧‧接地/麥克風
GND/MIC2‧‧‧接地/麥克風
VDD‧‧‧電壓源

Claims (11)

  1. 一種全球行動通信系統(GSM)雜訊偵測電路，其包括：一第一比較器，其經組態以比較一四極語音插座之一極之一值與一第一臨限值且提供指示該比較之一第一輸出；一第二比較器，其經組態以比較該四極語音插座之該極之該值與一第二臨限值且提供指示該比較之一第二輸出；及一偵測電路，其經組態以在一第一時間週期內對該第一輸出及該第二輸出之改變進行計數且若該計數在該第一時間週期之一所規定範圍內，則偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊。
  2. 如請求項1之GSM雜訊偵測電路，其中該第一比較器之第一輸出及該第二比較器之該第二輸出定義三種狀態，該三種狀態包含：其中該極處之該值超過該第一臨限值及該第二臨限值之一第一狀態；其中該極處之該值超過該第二臨限值但不超過該第一臨限值之一第二狀態；及其中該極處之該值不超過該第一臨限值及該第二臨限值之一第三狀態。
  3. 如請求項1之GSM雜訊偵測電路，其中該偵測電路經組態以在該第一比較器之該第一輸出及該第二比較器之該第二輸出中之至少一者已改變一第一次數時使該計數遞 增。
  4. 如請求項3之GSM雜訊偵測電路，其中該第一次數係3次。
  5. 如請求項1之GSM雜訊偵測電路，其中該偵測電路經組態以使用該計數來區別該四極語音插座之該極處之GSM雜訊與語音雜訊，及其中該偵測電路經組態以使用該計數提供該極之一類型之一指示。
  6. 如請求項1至5中任一項之GSM雜訊偵測電路，其中該偵測電路經組態以：若在該第一時間週期內該計數在一所規定範圍內，則偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊，該所規定範圍對應於GSM通信之頻率。
  7. 如請求項6之GSM雜訊偵測電路，其中該所規定範圍包含介於34與54之間，其中該第一時間週期係100ms，且其中GSM通信之該頻率包含217Hz。
  8. 一種GSM雜訊偵測方法，其包括：比較一四極語音插座之一極之一值與一第一臨限值且比較該四極語音插座之該極之該值與一第二臨限值；提供指示對該第一臨限值之該比較之一第一輸出及指示對該第二臨限值之該比較之一第二輸出；在一第一時間週期內對該第一輸出及該第二輸出之改變進行計數；及若該計數在該第一時間週期之一所規定範圍內，則偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊。
  9. 如請求項8之GSM雜訊偵測方法，其包括使用該計數來 區別該四極語音插座之該極處之GSM雜訊與語音雜訊，其中該對該第一輸出及該第二輸出之改變進行計數包含：在該第一比較器之該第一輸出及該第二比較器之該第二輸出中之至少一者已改變一第一次數時使一計數遞增。
  10. 如請求項9之GSM雜訊偵測方法，其中該第一次數係3次。
  11. 如請求項8至10中任一項之GSM雜訊偵測方法，其中該使用該計數來偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊包含：若在該第一時間週期內該計數在一所規定範圍內，則偵測該四極語音插座之該極處之GSM雜訊，該所規定範圍對應於GSM通信之頻率。
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