降低多端口连接器中输出信号在输入信号中所引起的骚扰的方法、多端口连接器及移动设备

摘要

描述了降低多端口连接器(3)中输出信号输入信号中引起的骚扰的方法，以及用于降低输出信号在输入信号中引起的骚扰的多端口连接器电路和移动设备(1)。

说明书

技术领域

本发明涉及降低多端口连接器中输出信号在输入信号中所引起的骚扰的方法、多端口连接器和移动设备。

发明内容

根据本发明的一实施方式，提供了一种降低多端口连接器中输出信号在输入信号中所引起的骚扰的方法。所述多端口连接器包括输入端口，其适于接收所述输入信号；输出端口，其适于输出所述输出信号；以及公共端口，其连接至所述输入信号和所述输出信号共用的信号路径。所述方法包括以下步骤：检测所述公共端口处的参考信号，根据所述参考信号生成骚扰降低信号，以及通过所述骚扰降低信号校正所述输入信号。在所述公共端口检测到的参考信号包括所述输出信号在所述输入信号中所引起的骚扰。

在该多端口连接器中，由于在多端口连接器的公共端口处输入信号和输出信号共用信号路径，所以输入信号可能被骚扰。因此，通过根据在所述公共端口处检测到的参考信号所生成的骚扰降低信号来校正输入信号，可以可靠地降低所述输入信号中的骚扰。

根据一实施方式，所述方法包括附加步骤：从连接至输入端口和公共端口的麦克风接收输入信号。并且，所述方法可以包括以下步骤：向连接至输出端口和公共端口的扬声器输出所述输出信号。此外，所述方法可以包括以下步骤：接收连接至公共端口的天线的天线信号。由于公共端口连接至由输入信号、输出信号和天线信号共用的信号路径，因此输入信号中的骚扰大致是由输出信号引起的，所述输入信号中的骚扰包括例如输出至扬声器的输出信号与来自麦克风的输入信号之间的电回声。该骚扰包括在公共端口的信号中，因此可以根据在公共端口处检测到的参考信号适当地生成骚扰降低信号。

根据一实施方式，检测参考信号的步骤包括对公共端口的信号进行滤波。通过例如低通滤波器对公共端口的信号进行滤波，可以抑制天线信号，并且参考信号基本上包括与输出信号在输入信号中所引起的骚扰相对应的信号。

此外，根据一实施方式，生成骚扰降低信号的步骤包括为参考信号提供恒定的偏移信号。恒定的偏移信号可以为恒定的偏移电压，其用于向连接至输入端口和公共端口的麦克风提供偏置电流。

根据另一实施方式，校正输入信号的步骤包括将骚扰降低信号加至输入信号。将骚扰降低信号加至或叠加至输入信号提供了可靠且高性价比的、用于降低输入信号中的骚扰的方法。

根据另一实施方式，多端口连接器可以包括附加输出端口，其适于输出附加输出信号。在这种情况下，连接至公共端口的信号路径附加地由附加输出信号使用，即，信号路径现在由输入信号、输出信号和附加输出信号共用。可以在连接立体声耳机、麦克风和天线至例如移动设备(如移动电话)时适当地使用按照该方式设计的多端口连接器。该多端口连接器包括四个端口：用于麦克风的输入端口、用于立体声耳机的两个扬声器或者耳机的两个输出端口、以及用作麦克风的输入信号和耳机的两个输出信号的公共返回路径的公共端口，该公共端口附加地用作例如移动设备的调频(FM)无线广播调谐器或者接收器的天线的输入。

根据本发明的另一实施方式，提供了一种用于降低输出信号在输入信号中引起的骚扰的多端口连接器电路。该多端口连接器电路包括：输出端口，其配置为输出所述输出信号；输入端口，其配置为接收输入信号；公共端口，其连接至输入信号和输出信号共用的信号路径；以及骚扰降低电路，其连接至公共端口和输入端口。所述骚扰降低电路配置为检测公共端口处的参考信号，根据参考信号生成骚扰降低信号，并通过骚扰降低信号校正输入信号。在公共端口处检测到的参考信号包括所述输入信号中的骚扰，该骚扰基本上是由所述输出信号所引起的。输入端口可以适于从连接至输入端口和公共端口的麦克风接收输入信号。并且输出端口可以适于向连接至输出端口和公共端口的耳机或扬声器输出所述输出信号，以及公共端口可以适于接收连接至公共端口的天线的天线信号。

当如上所述使用连接至麦克风的输入信号、扬声器的输出信号以及天线信号所共用的信号路径的公共端口来连接麦克风、扬声器和天线时，输入信号中的骚扰基本上是由输出信号所引起的，例如作为输入信号中来自输出信号的电回声。由于骚扰降低电路被配置为检测公共端口处的包括输出信号在输入信号中所引起的骚扰的参考信号，根据参考信号生成骚扰降低信号，并通过骚扰降低信号校正输入信号，因此通过使用上述连接至公共端口和输入端口的骚扰降低电路，可以可靠地降低输入信号中的骚扰。

根据一实施方式，骚扰降低电路包括滤波装置，该滤波装置适于对公共端口的信号进行滤波，以提供参考信号。滤波装置可包括例如磁珠、铁氧体磁珠或者线圈。也可使用与相应的模数和数模转换器相结合的数字滤波装置。滤波装置可以适于提供对公共端口的信号的低通滤波，以抑制信号中的包括例如在所谓的甚高频(VHF)频带中的FM无线广播信号的天线信号的高频部分。通过滤波装置抑制高频，可提供基本上包括输出信号在输入信号中所引起的骚扰的参考信号。

根据一实施方式，骚扰降低电路包括调节器装置，该调节器装置适于为所述参考信号提供恒定偏移信号，以生成所述骚扰降低信号。该恒定偏移信号可以用于向连接至输入端口和公共端口的麦克风提供偏置电流。

多端口连接器电路的骚扰降低电路可以进一步包括加法装置，该加法装置适于把骚扰降低信号加至输入信号。加法装置可以通过将骚扰降低信号和输入信号输入至用于对输入信号进行放大的放大器来实现，因此以低成本把骚扰降低信号和输入信号相叠加。

多端口连接器电路的多端口连接器可以包括附加输出端口，该附加输出端口配置为输出附加输出信号。在此情况下，连接至公共端口的信号路径附加地由附加输出信号的返回路径使用。附加扬声器可以连接至附加输出端口，与连接至输出端口的扬声器一起提供立体声音频输出。

根据本发明一实施方式，提供了一种移动设备。该移动设备包括多端口连接器，多端口连接器包括输出端口、输入端口和公共端口。移动设备进一步包括：输出电路，其适于经由输出端口和公共端口输出低频音频输出信号；输入电路，其适于经由输入端口和公共端口接收低频音频输入信号；以及骚扰降低电路，其连接至所述公共端口和所述输入端口。所述骚扰降低电路配置为检测公共端口处的参考信号，根据参考信号生成骚扰降低信号，并通过骚扰降低信号校正输入信号。在公共端口处检测到的参考信号包括输出信号在输入信号中引起的骚扰。当使用连接至输出电路和输入电路的公共端口，经由多端口连接器输出低频音频输出信号和接收低频音频输入信号时，通过连接至公共端口和输入端口并且如上配置的骚扰降低电路可以可靠地降低输出信号在输入信号中引起的骚扰。

根据一实施方式，移动设备的输入端口适于从连接至输入端口和公共端口的麦克风接收输入信号。并且，移动设备的输出端口可以适于向连接至输出端口和公共端口的扬声器输出所述输出信号。此外，移动设备可以进一步包括射频接收器，该射频接收器适于经过连接至公共端口的天线接收射频信号。射频接收器可以适于接收VHF频带中的调频(FM)射频信号。通过把麦克风、扬声器和天线连接至公共端口，由于多端口连接器包含仅三种端口：输入端口、输出端口和公共端口，其可设计得非常小且具有高性价比。因为移动设备包含骚扰降低电路，所以可以可靠地降低由于公共端口的共用由输出信号在输入信号中引起的骚扰。因此，包含扬声器或者耳机、麦克风和天线的高性价比且高质量的便携式免提设备可经由多端口连接器连接至移动设备。

根据一实施方式，多端口连接器电路的骚扰降低电路包括滤波装置，该滤波装置适于对公共端口的信号进行滤波，以提供参考信号。由于输入信号和输出信号共同使用公共端口作为这两个信号的返回路径，所以输出信号引起了输入信号中的主要骚扰。然而，由于天线信号也经由公共端口传递至射频接收器，所以滤波装置帮助将天线信号从输入信号中去耦合。滤波装置可以实现为低通滤波器，该低通滤波器的截断低频音频输入信号的频率之上的频率，例如截断10kHz或者20kHz以上的频率。由于不需要滤波器边缘陡峭，所以滤波装置可以实现为线圈或磁珠。

根据再一实施方式，多端口连接器电路的骚扰降低电路包括调节器装置，该调节器装置适于为所述参考信号提供恒定偏移信号，以生成骚扰降低信号。该恒定偏移信号可以用于向连接至输入端口和公共端口的麦克风提供偏置电流。

并且，骚扰降低电路可以包括加法装置，该加法装置适于将骚扰降低信号加至输入信号。当如上所述根据在公共端口处检测到的参考信号生成骚扰降低信号时，该骚扰降低信号可以包含大致与输出信号在输入信号中所引起的骚扰相对应并且具有相反符号的信号。因此，将骚扰降低信号加至输入信号基本上去除了输入信号中的骚扰。

根据另一实施方式，多端口连接器包括附加输出端口，并且移动设备进一步包括附加输出电路，该附加输出电路适于经由附加输出端口和公共端口输出附加低频音频输出信号。附加输出端口与输出端口相结合可以提供立体声音频输出信号的输出。由于附加输出信号经由附加输出端口和公共端口输出，所以在多端口连接器中仅需要一个附加端口。由于在此情况下骚扰降低电路检测包括输入信号中由输出信号和附加输出信号引起的骚扰的参考信号，因此可以由麦克风提供的输入信号中由输出信号和附加输出信号引起的骚扰，可由连接至公共端口的上述骚扰降低电路有效地降低。因此，有效地降低了两个输出信号在输入信号中所引起的骚扰。

根据一实施方式，移动设备包括移动电话、个人数字助理(PDA)或者移动计算机。尤其在这些装置中，包括麦克风、耳机或者立体声耳机并且附加地包括用于FM调谐器的天线的便携式免提设备(PHF)经由多端口连接器连接。因此，上述的骚扰降低电路帮助减小麦克风输入信号中的骚扰，从而同时保持多端口连接器的端口数目最小。上述移动设备，特别是移动电话，可以从例如内置MP3或者MPEG播放器、FM无线广播接收器提供音乐的立体声回放，以及可以提供用于从例如麦克风接收音频信号的输入，以经由例如基于蜂窝的电信系统传输音频信号。当该移动设备与便携式免提设备结合使用时，便携式免提设备可包括两个耳机、集成在例如至耳机的布线中的FM天线、以及麦克风。由于移动设备通常较小，因此使用具有尽可能少端口的多端口连接器，把便携式免提设备与移动设备相连接。通过上述具有骚扰降低电路的移动设备，如上所述仅需要四个端口，并且通过降低输出信号在输入信号中引起的骚扰，可以获得高传输质量的输入信号。

附图说明

在下文中，将参照附图描述本发明的示例性实施方式。

单个附图示出了根据本发明的实施方式的包括多端口连接器电路的移动设备的一部分的示意图。

具体实施方式

下面将详细描述本发明的示例性实施方式。应当理解，仅仅出于示例本发明的原理的目的给出了下面的描述，并且不用于限制意义。而是，本发明的范围仅由所附权利要求书限定，并非旨在由下文所描述的示例性实施方式限制。

还应该理解，在下面示例性实施方式的详细描述中，如附图或者这里相应描述所示的，功能模块、装置、组件或者其他物理或功能单元间的任何直接连接或者耦接也可由间接连接或者耦接实现。

还应该理解，此处描述的各种示例性实施方式的特征，除非有特别标注，相互之间也可结合。

附图示出了移动设备1的实施方式，其中移动设备1经由多端口连接器3与便携式免提设备(hands-free set)2连接。便携式免提设备2包括两个耳机或者扬声器4和5、麦克风6以及布线7-10，其中耳机或者扬声器4和5用于向便携式免提设备2的用户再现立体声音频信号，麦克风6用于接收例如语音的音频信号，布线7-10将扬声器4、5以及麦克风6连接至多端口连接器3。

多端口连接器3包括例如提供从便携式免提设备2至移动设备1的电连接的四个端口11-14。如图所示，端口12经由布线8连接至扬声器4的第一端子，端口13经由布线9连接至扬声器5的第一端子，而端口14经由布线10连接至麦克风6的第一端子。扬声器4的第二端子、扬声器5的第二端子以及麦克风6的第二端子经由布线7一起连接至端口11。布线7还附加地用作天线，该天线接收例如在如甚高频(very high frequency，VHF)频带中的调频广播无线信号。

如图1所示，移动设备1包括两个耳机放大器15和16，两个耳机放大器15和16适于经由隔直流电容器C1和C2、小电阻器R1和R2以及磁珠(bead)B1和B2驱动耳机或者扬声器4和5。电容器C1和C2可以具有在例如220μF的范围内的容量，电阻器R1和R2可以具有在例如10Ω的范围内的电阻。但是，这些值仅是示例值。磁珠B1和B2可以是铁氧体磁珠，并且用于隔离FM天线并保护放大器15和16免受电流钳的影响。电流钳是在移动设备1的型号认定测试(type approval test)期间施加至多端口连接器3的端口11-14的测试信号。电流钳信号在型号认定测试期间在多端口连接器3的端口11-14上引入了调幅(AM)骚扰信号。在高频下，磁珠提供非常高的电阻，例如在100MHz时电阻为1.8kΩ，而在低频时，磁珠提供低电阻，例如在10MHz时电阻为100Ω以及在100kHz时电阻为1Ω，从而保护移动设备1免受高频电流钳信号的影响。

移动设备1进一步包括FM调谐器17，FM调谐器17的天线输入端连接至多端口连接器3的端口11，用于经由便携式免提设备2的作为天线的布线7接收FM无线电广播信号。多端口连接器3的端口11附加地用作从放大器15和16提供的并经由扬声器4和5以及布线7返回至端口11的扬声器电流的返回路径。扬声器电流的该返回路径经由电感L1馈送到地，电感L1也称为FM天线调谐线圈L1。

移动设备1进一步包括麦克风放大器18，麦克风放大器18的正输入端经由隔直流电容器C6、由电容器C4和电阻器R4组成的滤波器、和磁珠B4通过连接器14和布线10连接至麦克风6的第一端子。放大器18的负输入端经由隔直流电容器C5、由电容器C3和电阻器R3组成的滤波器和磁珠B3通过公共连接器11和布线7连接至麦克风6的第二端子。由电容器C3和电阻器R3组成的滤波器、及由电容器C4和电阻器R4组成的滤波器分别用于在移动设备1的型号认定测试期间滤除电流钳载波频率。电容器C5和C6用作隔直流电容器，并且例如可以具有100nF的值。磁珠B3和B4用于隔离FM天线并且阻断较高的电流钳频率。放大器18的输出19提供与麦克风6所接收的音频信号相对应的放大的电信号。

在移动设备1的上述电路中，经由多端口连接器3的公共端口11管理扬声器4和5以及麦克风6的公共返回路径。此外，FM天线信号经过公共端口11发送。因此，公共端口11不能直接连接到地，因为直接连接到地会抑制所接收的天线信号。因此，FM天线调谐线圈L1将公共端口11连接到地，以为扬声器4和5以及麦克风6的低频信号提供到地的返回路径。

然而，该线圈L1会在扬声器4和5与麦克风6之间引起音频串音以及电回声。因此，移动设备附加地包括骚扰降低电路，其通过使用浮置偏压发生器(floating bias generator)以及半平衡(semi-balanced)麦克风放大器连接来消除电回声。在该实施方式中，偏压发生器由调节器20实现，通过电容器C7来使调节器20稳定。调节器20是浮置的，并且提供用于驱动用于麦克风6的偏移电流的偏移电压。偏移电压可以在2.0V至2.5V的范围内，例如2.4V。调节器20的输入端在公共端口11的信号经磁珠B3滤波后连接至该信号。磁珠B3去除FM天线信号，使得调节器20的输入具有关于扬声器4和5的负信号的基准。因此，调节器20的输出提供了偏移电压和扬声器4和5的负信号，其中该偏移电压和扬声器4和5的负信号构成了在端口14处出现的麦克风输入信号上的音频串音和电回声。接着，调节器20的输出信号经过电阻器R7馈送至麦克风放大器18的正输入端的输入电路，从而加至麦克风6的输入信号中。如此会产生麦克风的共模偏置，从而降低或完全抑制由扬声器4和5的输出信号在麦克风6的输入信号中所引起的骚扰。电阻器R7的值可以例如为2.2kΩ。

上面参照附图描述的实施方式可由印制电路板上的几个组件实现，或者可以在半导体芯片上的集成电路中实现，或者是二者的结合。此外，上述实施方式不仅可以用在移动设备中，例如移动电话、个人数字助理或者移动计算机，而且还可用在包含多端口连接的任何其他移动或者非移动设备中。还应当理解，如同所附权利要求书限定的那样，上述所有实施方式被认为包括在本发明中。