TWI780385B

TWI780385B - 話筒裝置、電話裝置及去耦電路

Info

Publication number: TWI780385B
Application number: TW108146159A
Authority: TW
Inventors: 李新村; 陳一銘; 薛昌易
Original assignee: 緯創資通股份有限公司
Priority date: 2019-12-17
Filing date: 2019-12-17
Publication date: 2022-10-11
Also published as: CN112995817A; CN112995817B; US20210185435A1; TW202126060A; US11057700B1

Abstract

一種話筒裝置、電話裝置及去耦電路。去耦電路包括第一電容、第一電阻以及開關。第一電容的第一端耦接音訊源的第一端。第一電阻的第一端耦接第一電容的第二端，第一電阻的第二端耦接音訊源的第二端。開關的第一端耦接第一電容的第二端及第一電阻的第一端，開關的第二端耦接音訊源的第二端。第一電容與第一電阻用以吸收開關在切換時產生的雜訊。

Description

話筒裝置、電話裝置及去耦電路

本發明是有關於一種消除雜訊的電路設計技術，且特別是有關於一種消除雜訊的話筒裝置、電話裝置及去耦電路。

網路電話（或稱為，基於網際協定的語音傳輸（VoIP））經由網際協定（IP）來達成語音通話與多媒體會議，也就是經由網際網路來進行通訊。並且，在通話中，當使用者在吵雜的環境噪音下或進行機密的談話時，希望網路電話的話筒能夠進入靜音模式，避免談話內容或背景雜音影響了通話或會議中開會的品質，進而造成洩密或令人不悅的聲音在會議中發生。

然而，因為網路電話的話筒通常僅使用簡易的機械式開關設計來實現上述靜音模式的切換，導致會在另一方的揚聲器上發出雜訊聲響，導致聲音品質不良。

本發明提供一種話筒裝置、電話裝置及去耦電路，其於話筒裝置上設計靜音按鈕，並消除此靜音按鈕在按壓時（也就是，電路開關在切換時）產生的雜訊，避免通話的另一方察覺此靜音按鈕的按壓。

本發明實施例的去耦電路包括第一電容、第一電阻以及開關。第一電容的第一端耦接音訊源的第一端。第一電阻的第一端耦接第一電容的第二端，第一電阻的第二端耦接音訊源的第二端。開關的第一端耦接第一電容的第二端及第一電阻的第一端。開關的第二端耦接所述音訊源的第二端。第一電容與第一電阻用以吸收開關在切換時產生的雜訊。

本發明實施例的話筒裝置包括音訊源、第一電容、第一電阻以及開關。第一電容的第一端耦接音訊源的第一端。第一電阻的第一端耦接第一電容的第二端，第一電阻的第二端耦接音訊源的第二端。開關的第一端耦接第一電容的第二端及第一電阻的第一端。開關的第二端耦接所述音訊源的第二端。第一電容與第一電阻用以吸收開關在切換時產生的雜訊。話筒裝置的第一輸出端依據音訊源的第一端及第二端的其中之一而提供音訊訊號。

本發明實施例的電話裝置包括話筒裝置以及話機裝置。話機裝置耦接話筒裝置以接收音訊訊號。話筒裝置包括音訊源、第一電容、第一電阻以及開關。第一電容的第一端耦接音訊源的第一端。第一電阻的第一端耦接第一電容的第二端，第一電阻的第二端耦接音訊源的第二端。開關的第一端耦接第一電容的第二端及第一電阻的第一端。開關的第二端耦接所述音訊源的第二端。話筒裝置的第一輸出端依據音訊源的第一端及第二端的其中之一而提供音訊訊號。第一電容與第一電阻用以吸收開關在切換時產生的雜訊。

基於上述，本發明實施例在話筒裝置上設計靜音按鈕，並設計去耦電路以消除此靜音按鈕在按壓時（也就是，電路開關在切換時）產生的雜訊，避免通話的另一方察覺此靜音按鈕的按壓。藉此，本發明實施例中具備靜音按鈕的話筒裝置（亦可稱為，按鈕通話（push-to-talk）話筒）及電話裝置能夠在不讓通話的另一方感知到的情況下實現靜音功能，避免我方的談話內容、背景雜音以及按鈕在切換時的雜訊影響到通話的品質。

本發明實施例在話筒裝置上設計靜音按鈕，並藉由按鈕通話（push-to-talk）話筒以及去耦電路來消除靜音按鈕在按壓時開關產生的雜訊，因此僅需簡易電路設計即可應用於各種麥克風傳輸電路上，例如，可應用於單端輸入式麥克風及差動輸入式麥克風。本發明實施例的話筒裝置除了可實現為按鈕通話話筒及電話以外，還可應用在任何網路電話、具備麥克風的耳機裝置（如，具備2.5/3.5mm耳機端子的耳機裝置）、手持式麥克風…等具備麥克風的電子設備中。以下提供多個實施例來說明。

圖1是依照本發明的第一實施例的一種電話裝置100的電路示意圖。電話裝置100包括話筒裝置110以及話機裝置120。話筒裝置110主要包括音訊源（例如是，麥克風（microphone）ECM）以及去耦電路112。此外，本實施例的麥克風ECM為單端輸入式麥克風，因此話筒裝置110還包括第一電阻電容電路114。

麥克風ECM包括第一端N1及第二端N2。本實施例圖1中的麥克風ECM為單端輸入式麥克風ECM，因此第一端N1為麥克風ECM的輸出端，而第二端N2為麥克風ECM的接地端。應用本實施例者亦可依其需求將第一端N1視為麥克風ECM的接地端，而第二端N2為麥克風ECM的輸出端。

去耦電路112包括第一電容C1、第一電阻R1以及開關113。第一電容C1的第一端耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1。第一電阻R1的第一端耦接第一電容C1的第二端。第一電阻R1的第二端耦接音訊源（麥克風ECM）的第二端N2。開關113的第一端耦接第一電容C1的第二端及第一電阻R1的第一端。開關113的第二端耦接音訊源（麥克風ECM）的第二端N2。第一電容C1與第一電阻R1用以吸收開關113在切換時產生的雜訊。

本實施例中，開關113受到設置於話筒裝置110上的靜音按鈕的控制而控制開關113的導通或截止。當去耦電路112被供電而啟用且靜音按鈕未被按壓時，開關113則為導通，開關113的第一端與第二端導通以使第一電容C1充電。相對地，當靜音按鈕被按壓時，開關113則為截止，開關113的第一端與第二端斷路。如此一來，因雜訊產生的電流會流經第一電阻R1。

而開關113在導通或截止之間切換時，所產生的雜訊會由第一電容C1與第一電阻R1的並聯結構所吸收，從而避免在麥克風ECM的第一端N1及第二端N2上產生雜訊。詳細來說，因麥克風ECM具備的阻抗較小，而第一電阻R1具備的阻抗較大，因此承載音訊訊號的電流主要會經過麥克風ECM。相對地，雜訊或交流突波會被具備較大阻抗的第一電阻R1及具備較大電容值的第一電容C1所接收。如此一來，話機裝置120將因為去耦電路112中第一電容C1與第一電阻R1已吸收開關113在切換時產生的雜訊而不會因此雜訊產生音訊訊號，通話的另一方便不會察覺話筒裝置110進入靜音模式或進入正常收音模式。

第一電阻電容電路114耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1及話筒裝置110的第一輸出端OUTPUT1之間。詳細來說，第一電阻電容電路114包括第二電容C2及第二電阻R2。第二電容C2的第一端耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1，且第二電容C2的第二端耦接話筒裝置110的第一輸出端OUTPUT1。第二電阻R2的第一端耦接偏壓電壓Vbias，第二電阻R2的第二端耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1。藉此，音訊源（麥克風ECM）第一端N1上的音訊訊號透過第二電阻R2及第二電容C2的交流耦合以將音訊訊號利用第一輸出端OUTPUT1傳遞到話機裝置120。

話機裝置120耦接話筒裝置110的第一輸出端OUTOUT1及第二輸出端OUTPUT2，以從話筒裝置110接收音訊訊號。話機裝置120具備音訊處理器（例如，用於單端輸入式麥克風的積體電路），以處理音訊源（麥克風ECM）的第一端N1所提供的音訊訊號。本實施例是以網路電話機作為實施例，因此話機裝置120還會透過網路與其他的網路電話機進行通訊。應用本實施例者可依其需求將符合本發明實施例的去耦電路112或話筒裝置110應用至其他類型的電話機、耳機麥克風或其他電子設備，不受限於此實施例。

在此以單端輸入式麥克風ECM中的電路示意圖做為舉例說明，應用本實施例者可使用任一種單端輸入式麥克風來實現圖1中的麥克風ECM。圖2是圖1中單端輸入式麥克風ECM的電路圖。麥克風ECM主要包括震動膜210以及前置放大器220，並且麥克風ECM具備第一端N1及第二端N2。麥克風ECM通過第一端N1及第二端N2上的直流偏壓實現偏壓。所述偏壓通過偏壓電阻提供電壓位準，而且麥克風ECM的第一端N1和前置放大器220從震動膜210獲得的輸入訊號會經過圖1中第二電容C2及第二電阻R2的交流耦合，使麥克風ECM的音訊訊號透過第一端N1傳遞到圖1話筒裝置110的第一輸出端OUTPUT1。

圖3是依照本發明的第二實施例的一種電話裝置300的電路示意圖。圖3電話裝置300與圖1電話裝置100的主要差異在於，圖3電話裝置300採用差動輸入式麥克風ECM以及對應的話機裝置320。應用本實施例者可使用任一種差動輸入式麥克風ECM來實現圖3中的麥克風ECM。因此，圖3電話裝置300除了麥克風ECM、去耦電路112及第一電阻電容電路114以外，還包括第二電阻電容電路316。第一電阻電容電路114耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1及話筒裝置310的第一輸出端OUPTUT1之間。

第二電阻電容電路316耦接音訊源（麥克風ECM）的第二端N2以及話筒裝置310的第二輸出端OUTPUT2之間。詳細來說，第二電阻電容電路316包括第三電容C3及第三電阻R3。第三電容C3的第一端耦接音訊源（麥克風ECM）的第二端N2，且第三電容C3的第二端耦接話筒裝置310的第二輸出端OUPTUT2。第三電阻R3的第一端耦接參考電壓端（如，接地端）。第三電阻R3的第二端耦接音訊源（麥克風ECM）的第二端N2。藉此，音訊源（麥克風ECM）第二端N2上的音訊訊號透過第三電阻R3及第三電容C3的交流耦合以將音訊訊號利用第二輸出端OUTPUT2傳遞到話機裝置320。話機裝置320接收話筒裝置310的第一輸出端OUTPUT1及第二輸出端OUTPUT2中的差動式音訊訊號並加以處理。

圖4是依照本發明的第三實施例的一種電話裝置400的電路示意圖。圖4電話裝置400包括話筒裝置410以及話機裝置120，且話筒裝置410包括麥克風ECM、去耦電路412以及第一電阻電容電路114。圖4電話裝置400與圖1電話裝置100的主要差異在於，圖4話筒裝置410中去耦電路412的電路元件連接關係與圖1的去耦電路112不同。去耦電路412中第一電容C1的第一端耦接音訊源（麥克風ECM）的第二端N2。第一電阻R1的第一端耦接第一電容C1的第二端。第一電阻R1的第二端耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1。開關413的第一端耦接第一電容C1的第二端及第一電阻R1的第一端。開關413的第二端耦接音訊源（麥克風ECM）的第一端N1。圖4中的第一電容C1與第一電阻R1用以吸收開關413在切換時產生的雜訊。

圖5是依照本發明的第四實施例的一種電話裝置500的電路示意圖。圖5電話裝置500包括話筒裝置510以及話機裝置320，且話筒裝置510包括麥克風ECM、去耦電路412、第一電阻電容電路114以及第二電阻電容電路316。圖5電話裝置500與圖3電話裝置300的主要差異在於，圖5話筒裝置510中去耦電路412的電路元件連接關係改為與圖4的去耦電路412相同。話機裝置320接收話筒裝置510的第一輸出端OUTPUT1及第二輸出端OUTPUT2中的差動式音訊訊號並加以處理。

綜上所述，本發明實施例在話筒裝置上設計靜音按鈕，並設計去耦電路以消除此靜音按鈕在按壓時（也就是，電路開關在切換時）產生的雜訊，避免通話的另一方察覺此靜音按鈕的按壓。藉此，本發明實施例中具備靜音按鈕的話筒裝置（亦可稱為，按鈕通話話筒）及電話裝置能夠在不讓通話的另一方感知到的情況下實現靜音功能，避免我方的談話內容、背景雜音以及按鈕在切換時的雜訊影響到通話的品質。

100、300、400、500:電話裝置 110、310、410、510:話筒裝置 112、412:去耦電路 113、413:開關 114:第一電阻電容電路 120、320:話機裝置 210:震動膜 220:前置放大器 316:第二電阻電容電路 C1、C2、C3:電容 R1、R2、R3:電阻 ECM:麥克風 Vbias:偏壓電壓 OUTPUT1:話筒裝置的第一輸出端 OUTPUT2:話筒裝置的第二輸出端 N1:麥克風的第一端 N2:麥克風的第二端

圖1是依照本發明的第一實施例的一種電話裝置的電路示意圖。圖2是圖1中單端輸入式麥克風的電路圖。圖3是依照本發明的第二實施例的一種電話裝置的電路示意圖。圖4是依照本發明的第三實施例的一種電話裝置的電路示意圖。圖5是依照本發明的第四實施例的一種電話裝置的電路示意圖。

100:電話裝置

110:話筒裝置

112:去耦電路

113:開關

114:第一電阻電容電路

120:話機裝置

C1、C2:電容

R1、R2:電阻

ECM:麥克風

Vbias:偏壓電壓

OUTPUT1:話筒裝置的第一輸出端

OUTPUT2:話筒裝置的第二輸出端

N1:麥克風的第一端

N2:麥克風的第二端

Claims

一種去耦電路，包括：第一電容，其第一端耦接音訊源的第一端；第一電阻，其第一端耦接所述第一電容的第二端，所述第一電阻的第二端耦接所述音訊源的第二端；以及開關，其第一端耦接所述第一電容的所述第二端及所述第一電阻的所述第一端，所述開關的第二端耦接所述音訊源的所述第二端，其中，所述第一電容與所述第一電阻用以吸收所述開關在切換時產生的雜訊，其中所述音訊源為差動輸入，且所述去耦電路還包括：第二電容，其第一端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之一，且所述第二電容的第二端耦接第一輸出端；第二電阻，其第一端耦接偏壓電壓，所述第二電阻的第二端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的所述其中之一；第三電容，其第一端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之另一，且所述第三電容的第二端耦接第二輸出端；以及第三電阻，其第一端耦接參考電壓端，所述第三電阻的第二端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之另一，其中所述第三電阻的所述第二端耦接所述第三電容的所述第一端。
如申請專利範圍第1項所述的去耦電路，其中當該去耦電路被供電而啟用且該開關未被按壓時，該開關的所述第一端與所述第二端導通以使該第一電容充電，並且，當該開關被按壓時，所述開關的所述第一端與所述第二端斷路。
如申請專利範圍第1項所述的去耦電路，其中所述音訊源為麥克風。
一種話筒裝置，包括：音訊源；第一電容，其第一端耦接音訊源的第一端；第一電阻，其第一端耦接所述第一電容的第二端，所述第一電阻的第二端耦接所述音訊源的第二端；以及開關，其第一端耦接所述第一電容的所述第二端及所述第一電阻的所述第一端，所述開關的第二端耦接所述音訊源的所述第二端，其中，所述第一電容與所述第一電阻用以吸收所述開關在切換時產生的雜訊，並且，所述話筒裝置的第一輸出端依據所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之一而提供音訊訊號，其中所述音訊源為差動輸入，且所述話筒裝置還包括：第二電容，其第一端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之一，且所述第二電容的第二端耦接第一輸出端；第二電阻，其第一端耦接偏壓電壓，所述第二電阻的第二端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的所述其中之一；第三電容，其第一端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之另一，且所述第三電容的第二端耦接第二輸出端；以及第三電阻，其第一端耦接參考電壓端，所述第三電阻的第二端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之另一，其中所述第三電阻的所述第二端耦接所述第三電容的所述第一端。
如申請專利範圍第4項所述的話筒裝置，其中當該話筒裝置被供電而啟用且該開關未被按壓時，該開關的所述第一端與所述第二端導通以使該第一電容充電，並且，當該開關被按壓時，所述開關的所述第一端與所述第二端斷路。
一種電話裝置，包括：話筒裝置；以及話機裝置，耦接所述話筒裝置以接收音訊訊號，所述話筒裝置包括：音訊源；第一電容，其第一端耦接音訊源的第一端；第一電阻，其第一端耦接所述第一電容的第二端，所述第一電阻的第二端耦接所述音訊源的第二端；開關，其第一端耦接所述第一電容的所述第二端及所述第一電阻的所述第一端，所述開關的第二端耦接所述音訊源的所述第二端，其中，所述話筒裝置的第一輸出端依據所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之一而提供音訊訊號，並且，所述第一電容與所述第一電阻用以吸收所述開關在切換時產生的雜訊，其中所述音訊源為差動輸入，且所述話筒裝置還包括：第二電容，其第一端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之一，且所述第二電容的第二端耦接所述話筒裝置的第一輸出端；第二電阻，其第一端耦接偏壓電壓，所述第二電阻的第二端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的所述其中之一；第三電容，其第一端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之另一，且所述第三電容的第二端耦接所述話筒裝置的第二輸出端；以及第三電阻，其第一端耦接參考電壓端，所述第三電阻的第二端耦接所述音訊源的所述第一端及所述第二端的其中之另一，其中所述第三電阻的所述第二端耦接所述第三電容的所述第一端。