专利名称：连接装置、耳机天线及耳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种连接装置、耳机天线及耳机。
背景技术：
随着便携式移动终端的功能越来越多，设备中的天线也越来越多。天线主要有拉杆式天线和内置式天线。拉杆式天线由可伸缩的金属拉杆组成，由于属于外置天线，一般都具有很好的性能，但是由于需要拉出很长，使用起来很不方便，并且缩回去后需要占用很大的空间。内置式天线置于移动终端内部，由于使用时不需要像拉杆天线一样拉出来，可以使得移动终端美观、便携。天线的空间和波长是成正比例的，因此移动终端的小型化和功能的齐全很难兼顾。例如，对于中国移动多媒体广播(China Mobile Multimedia Broadcasting，简称为 CMMB)这种频段很低的功能，天线所占的空间比较大，主板上需要较大的净空区，从而制约了移动终端的小型化。目前有一种方式是使用耳机的地线作为天线，但是由于普通耳机的地线也属于漆包线，辐射效率低且长度不好控制，并且普通耳机线中的地线是和其他信号线缠绕在一起的，天线效率影响很大，并且普通耳机线很软，形变后对天线效率影响很大。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种连接装置、耳机天线及耳机，以至少解决上述问题。根据本发明的一个方面，提供了一种连接装置，包括第一接口、第二接口和隔离单元，隔离单元包括隔离体，第一接口通过隔离体与第二接口连接，其中，第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线和包裹在信号线外部的导体的一端，其中，导电体的另一端与插头侧的地线相连接；第二接口，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体，用于向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号，且阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。优选地，导体与插头侧的信号线之间有一层用于支撑导体的支撑体。优选地，支撑体为铝箔。优选地，隔离体包括磁珠或电感。优选地，隔离单元还包括带通滤波器，带通滤波器与隔离体并联，带通滤波器的谐振频率范围为调频(FM)频段。优选地，导体包括以下之一铝、铜、银。优选地，导体为网状结构。优选地，隔离体在天线频段的阻抗大于或等于第一阈值，在音频段的阻抗小于或等于第二阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线和导体中的天线频段的信号的传输，第二阈值用于确定能够向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号。优选地，第一阈值为1000欧姆和/或第二阈值为5欧姆。根据本发明的再一方面，还提供了一种耳机天线，包括上述的连接装置、用于与终端连接的插头以及与连接装置和插头侧的地线连接的导体，其中，导体用于接收天线频段的信号。优选地，插头是标准耳机插头或通用串行总线(Universal Serial Bus，简称为 USB)耳机插头。根据本发明的另一方面，还提供了一种耳机，包括上述的耳机天线、扬声器以及与耳机天线和扬声器连接的信号线。优选地，上述耳机还包括设置在与耳机天线和扬声器连接的信号线上的控制电路。通过本发明，采用连接装置，包括第一接口、第二接口和隔离单元，隔离单元包括隔离体，第一接口通过隔离体与第二接口连接，其中，第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线和包裹在信号线外部的导体的一端，其中，导体的另一端与插头侧的地线相连接；隔离体，用于向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号，且阻断隔离体与耳机的扬声器之间的导体中的天线频段的信号的传输，解决了相关技术中移动终端中的天线所占的空间比较大，制约了移动终端的小型化的问题，进而实现了用耳机作为天线接收信号，达到了实现移动终端的小型化的效果。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1是根据相关技术的标准耳机的示意图2是根据本发明实施例的连接装置的结构框图3是根据本发明实施例的耳机天线的结构框图4是根据本发明实施例的耳机的结构框图5是根据本发明实施例的耳机天线的示意图6是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图7是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的天线段的结构示意图8是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图
图9是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图
图10是根据本发明实施例的分体耳机天线示意图11是根据本发明实施例的与分体耳机天线连接的耳机示意图；以及
图12是根据本发明实施例的优选的耳机示意图。
具体实施例方式下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实施例提供了一种连接装置，图2是根据本发明实施例的连接装置的结构框图，如图2所示，该装置包括第一接口 22、第二接口 M和隔离单元26，隔离单元沈包括隔离体沈2，第一接口 22通过隔离体262与第二接口 M连接，下面对上述结构进行详细说明。第一接口 22，连接至隔离体沈2，用于连接耳机的插头侧的信号线和包裹在信号线外部的导体的一端，其中，该导体的另一端与插头侧的地线相连接；第二接口 24，连接至隔离体沈2，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体沈2，连接至第一接口 22和第二接口 24，用于向第二接口 M传输来自第一接口 22的音频频段的信号，且阻断隔离体262与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。通过上述结构，连接装置中的隔离体对天线频段的信号进行隔离，可以灵活地调整移动终端接收到的天线频段的频率，从而实现了通过包裹在耳机的插头侧的信号线外部的导体进行天线频段信号的接收，有利于移动终端的小型化。在实施时，可以在导体与所述插头侧的信号线之间添加一层用于支撑该导体的支撑体。由于天线比较软，增加该支撑体，使得耳机天线和导体不容易形变，提高了导体接收信号的效率。比较优的，该支撑体为铝箔，铝箔比较轻巧，可以降低耳机的整体重量。优选地，隔离体包括磁珠或电感。通过该优选实施例，可以高效地实现隔离天线信号并传输音频信号。优选地，隔离单元还包括带通滤波器，带通滤波器与隔离体并联，带通滤波器的谐振频率范围为调频(FM)频段。通过该优选实施例，可以实现在耳机上接收FM，丰富了连接装置的应用。优选地，导体包括以下之一铝、铜、银。该优选实施例，采用质地比较软且导电性能比较好的金属作为导体接收信号，提高了导体接收信号的效率，同时质地比较软，一方面可以加工起来比较方便，同时提高耳机使用的舒适度。优选地，导体为网状结构，采用网状结构可以在不影响导体接收性能的情况下，达到节省材料并可以降低耳机的整体质量的效果。优选地，隔离体在天线频段的阻抗大于或等于第一阈值，在音频段的阻抗小于或等于第二阈值，其中，第一阈值用于确定能够阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线和导体中的天线频段的信号的传输，第二阈值用于确定能够向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号。通过该优选实施例，确定了隔离体的阻抗范围，有利于准确实现隔离体对天线频段的隔离和传输音频频段的信号。优选地，第一阈值为1000欧姆和/或第二阈值为5欧姆。通过该优选实施例，为实际生产隔离体提供了具体的参数，使得隔离体的阻抗性能更好。本实施例提供了一种耳机天线，图3是根据本发明实施例的耳机天线的结构框图，如图3所示，包括上述实施例的连接装置2、用于与终端连接的插头32以及与连接装置2和插头侧的地线连接的导体34，其中，导体34用于接收天线频段的信号。优选地，插头是标准耳机插头或USB耳机插头。通过该优选实施例，提高了耳机的应用场景。本实施例提供了一种耳机，图4是根据本发明实施例的耳机的结构框图，如图4所示，包括上述实施例中的耳机天线4、扬声器42以及与耳机天线4和扬声器42连接的信号线44。优选地，上述耳机还包括设置在与耳机天线4和扬声器42连接的信号线上的控制电路。下面将结合实例对本发明实施例的实现过程进行详细描述。实施例一 本实施例提供了一种耳机天线，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，本实施例中的耳机天线在普通的耳机上增加了天线连接装置。需要说明的是，天线连接装置与耳机插头的距离取决于天线的频率，这个长度一般为波长的四分之一。从耳机插头到天线连接装置之间的导体，充当天线辐射体，天线连接装置到耳机扬声器之间的信号线只充当耳机信号线。天线连接装置的作用就是将耳机信号线和包裹在该耳机信号线上的导体在天线频段实现电性能上“断开”，使导体在天线频率上作为天线辐射体，而在耳机信号频段上传输耳机信号，并且两者互不干扰。优选地，本实施例中的的天线连接装置，需要在天线频段将导体电性能上“断开”， 而在音频频段需实现将信号线的零阻抗或者低阻抗，保证音频信号无失真的传输。该天线连接装置由一块印刷电路板(Printed Circuit Board，简称为PCB)和塑料外壳组成，电路板为普通的双面覆铜板，该电路板包含耳机输入接口电路、主体电路部分和输出接口电路组成。优选地，上述的PCB电路板中，包括输入接口电路，其至少包含左右声道信号线和地信号线，根据耳机的不同，耳机有多少根信号线就留多少个电路输入接口，该接口可以是通过焊盘焊接，也可以是其他插针式连接。优选地，上述的PCB电路板中，主体电路部分与输入接口电路和输出接口电路相连，根据接口电路的数量，留出相应的通路，每条通路上串联磁珠隔开，外加一些滤波电路和耦合电容。优选地，上述的磁珠，在天线频段具有较大的阻抗，这个阻抗最好大于IK欧姆；优选地，上述的磁珠，在音频频段具有极小的阻抗，这个阻抗最好小于5欧姆，0欧
姆最佳。上述的滤波电路是谐振频率在FM频段的带通滤波器，其中电感器件最好是用高Q 值的绕线形式。优选地，上述的耦合电容和其他电容器件为普通贴片电容。上述的输出接口电路和输入接口电路一样，可以是焊盘焊接形式，也可以是插针式，还可以使耳机母座。需要说明的是，如果输出接口电路使用耳机母座的形式，由耳机插头，天线辐射体和天线连接装置组成的部分就可以实现天线功能；也可以将普通耳机插在天线连接装置上，实现天线和耳机功能，这样就实现了天线和标准耳机的分体式，使用起来更方便。通过本实施例，天线耳机除了具备普通耳机的功能，可以像普通耳机一样充当FM 天线外，还具备了另外一种低频天线功能，可以有效减小移动终端的尺寸。本实施例提供的耳机天线尤其适合在使用在音频接收装置上。本实施例提供了一种耳机，图5是根据本发明实施例的耳机天线的示意图，如图5 所示，该耳机天线包括耳机插头51，天线连接装置52，天线辐射体53 (也即包裹在包裹在信号线外部的导体)，耳机信号线M，麦克(mic)及耳机控制电路55和耳机扬声器56组成。上述的耳机插头，与移动终端上的耳机接口相匹配，为标准耳机插头，可以是图1所示的圆柱形插头，也可以是USB耳机的USB形式插头，或者是其它形式耳机插头。图6是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的原理示意图，的耳机天线连接装置的原如图6所示，Zl, 12, Z3，Z4为串联在麦克(MIC)、左右声道和地线上的磁珠，保证在上述天线频段断开，而在音频频段直通，上述磁珠在上述天线频段至少IK欧姆阻抗，而在音频频段5欧姆以内，比较优的，该磁珠在音频频段的阻抗为0欧姆。优选地，上述磁珠的数量取决于耳机的信号线数量，例如对于不带MIC的耳机，可以不用MIC这个通路，相应通路上磁珠和电容也不需要。上述天线连接装置中的L4和C4 构成带通滤波电路，谐振频率在FM频段，为了达到良好的效果，L4可以使用绕线电感。比较优的，L4和C4构成带通滤波电路可以与Z4并联，也可以与Zl、Z2、Z3并联，为了达到比较好的接收效果，上述方式可以结合使用(例如可以同时与Zl、Z2、Z3、Z4中的任一个或任意组合并联)。上述的天线辐射体为包裹在从耳机插头到天线连接装置之间的信号线的导体组成。上述的耳机信号线，即为负责传输耳机信号的导线，具体的为MIC信号线、左右声道信号线和地线；上述的MIC及耳机控制电路，为标准耳机上的MIC电路、接听挂断电路、 音量调节电路或者他们的组合电路；上述的耳机扬声器为普通的耳机用扬声器，可以是入耳式或者头戴式扬声器，也可以是其他形式的。图7是根据本发明实施例的耳机天线连接装置的天线段的结构示意图，如图7所示，天线段的内层为耳机音频信号线(L和R)以及mic线，这些线为普通耳机线即可；信号线的外面包裹一层铝箔作为天线段耳机的地线，由于铝箔不便于焊接，在铝箔的外层缠绕了一层铜网，铜网的两端分别焊接与耳机接头的地和天线连接装置的地上。该结构是一种优选的实现方式，当然该铝箔也可以是其他金属材质，铜网也可以用其他金属网状编织结构，或者管状金属结构。该结构的目的是将耳机天线段的耳机地线，设计成包裹在耳机信号线的金属管状或者类管状结构，材质上可以是任何金属导电物质，形状上可以是管状结构， 也可以是编织网状结构，还可以是其他类似于屏蔽层的结构；屏蔽层不是必须用两层，也可以只使用一层；连接方式也不局限于焊接，可以是其他方式比如卡接或者螺钉的形式。图8是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图一， 如图8所示，上述的天线连接装置与耳机的连接可以是焊接方式，天线连接装置输入接口通过焊接的方式与天线辐射体相连，天线连接装置输出接口通过焊接方式与耳机信号线相连。这样，上述的耳机天线为一个整体，如图5中所示的耳机天线所示，且该耳机天线中有 FM频段的滤波器，使得该耳机天线支持上述天线频段的天线作用，还可充当FM天线使用， 同样还保留正常的耳机功能。图9是根据本发明实施例的耳机天线连接装置与耳机信号线的连接示意图二，如图9所示，上述的天线连接装置与耳机的连接还可以是焊接加耳机母座的形式，天线连接装置输入接口通过焊接的方式与天线辐射体相连，天线连接装置输出接口通过耳机母座方式与耳机信号线相连。优选地，上述的耳机母座焊接在天线连接装置的PCB板上，信号线的连接和耳机接口的定义一致。优选地，上述的耳机母座是标准的耳机母座，与耳机插头相对应，例如可以是对应于3. 5寸柱状耳机插孔母座，或者2. 5寸柱状耳机插孔母座，或者是USB接口形式的耳机母座，或者其他形式耳机母座。
图10是根据本发明实施例的分体耳机天线示意图，如图10所示，上述的天线连接装置使用耳机母座，耳机插头102、天线辐射体104和天线连接装置106本身可以单独作为天线使用。图11是根据本发明实施例的与分体耳机天线连接的耳机示意图，如图11所示， 将如图1所示的相关技术中的标准耳机(包括mic及耳机控制电路11和耳机扬声器14) 插入天线连接装置的耳机母座中组合起来使用，天线辐射体与耳机插头112和天线连接装置116相连接，天线连接装置116与mic及耳机控制电路118，mic及耳机控制电路118 与耳机扬声器119相连。组合起来以后的耳机天线，支持上述天线频段的天线作用，还可充当FM天线使用，当然还保留正常的耳机功能。作为耳机的一种变形方式，在耳机插头侧也可以添加一个天线连接装置，如图12 所示，该方式在天线辐射体两侧(导体)连接天线连接装置，使得天线辐射体接收信号的性能更好。通过上述实施例，提供了一种连接装置、耳机天线及耳机，上述实施例提供的方案可以支持FM天线功能，还能支持终端接收天线频段信号的功能。特别适合于支持类似于中国移动多媒体广播(China Mobile Multimedia Broadcasting，简称为CMMB)这种功能的移动终端，在使用耳机的时候充当了天线的作用，使用起来更加便捷。同时由于耳机天线段采用铜网包裹方式作为地线兼做天线辐射体，能够有效提高天线效率，且减少了天线由于形变而性能降低的问题。需要说明的是，这些技术效果并不是上述所有的实施方式所具有的， 有些技术效果是某些优选实施方式才能取得的。显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种连接装置，其特征在于包括第一接口、第二接口和隔离单元，所述隔离单元包括隔离体，所述第一接口通过所述隔离体与所述第二接口连接，其中，所述第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线和包裹在所述信号线外部的导体的一端，其中，所述导体的另一端与所述插头侧的地线相连接；所述第二接口，用于连接所述耳机的扬声器侧的信号线；所述隔离体，用于向所述第二接口传输来自所述第一接口的音频频段的信号，且阻断所述隔离体与所述耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导体与所述插头侧的信号线之间有一层用于支撑所述导体的支撑体。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述支撑体为铝箔。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离体包括磁珠或电感。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔离单元还包括带通滤波器，所述带通滤波器与所述隔离体并联，所述带通滤波器的谐振频率范围为调频FM频段。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述导体包括以下之一 铝、铜、银。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述导体为网状结构或管状结构。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述隔离体在所述天线频段的阻抗大于或等于第一阈值，在所述音频段的阻抗小于或等于第二阈值，其中，所述第一阈值用于确定能够阻断所述隔离体与所述耳机的扬声器之间的信号线和所述导体中的天线频段的信号的传输，所述第二阈值用于确定能够向所述第二接口传输来自所述第一接口的音频频段的信号。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一阈值为1000欧姆和/或第二阈值为5欧姆。
10.一种耳机天线，其特征在于包括权利要求1至9中任一项所述的连接装置、用于与终端连接的插头以及与所述连接装置和所述插头侧的地线连接的导体，其中，所述导体用于接收天线频段的信号。
11.根据权利要求10所述的耳机天线，其特征在于，所述插头是标准耳机插头或通用串行总线USB耳机插头。
12.—种耳机，其特征在于，包括权利要求10或11所述的耳机天线、扬声器以及与所述耳机天线和所述扬声器连接的信号线。
13.根据权利要求12所述的耳机，其特征在于，还包括设置在与所述耳机天线和所述扬声器连接的信号线上的控制电路。
全文摘要
本发明公开了一种连接装置、耳机天线及耳机，该连接装置包括第一接口、第二接口和隔离单元，隔离单元包括隔离体，第一接口通过隔离体与第二接口连接，其中，第一接口，用于连接耳机的插头侧的信号线和包裹在信号线外部的导体的一端，其中，导体的另一端与插头侧的地线相连接；第二接口，用于连接耳机的扬声器侧的信号线；隔离体，用于向第二接口传输来自第一接口的音频频段的信号，且阻断隔离体与耳机的扬声器之间的信号线中的天线频段的信号的传输。通过本发明，实现了耳机接收天线频段信号，实现了移动终端小型化。
文档编号H01R13/719GK102427192SQ20111022431
公开日2012年4月25日 申请日期2011年8月5日 优先权日2011年8月5日
发明者杨小明, 胡易木 申请人:中兴通讯股份有限公司