专利名称：对信号路径上的接地参考进行驱动的方法、对信号路径上的接地参考进行驱动的控制电 ...的制作方法
对信号路径上的接地参考进行驱动的方法、对信号路径上 的接地参考进行驱动的控制电路，以及移动设备
背景技术：
本发明涉及一种对信号路径上的接地参考进行驱动的方法、一种对信号路径上的 接地参考进行驱动的控制电路以及一种移动设备。
发明内容
根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于驱动信号路径上的接地参考的方 法。该信号路径被用作音频信号的接地参考，还被用作天线信号的输入信号路径。根据该 方法，感测该信号路径的信号，然后生成与感测到的该信号路径的信号与接地信号之间的 差异相对应的差分信号。将该差分信号提供至该信号路径，从而驱动该音频信号的接地参考。特别是在移动设备领域，例如，移动电话或者个人数字助理(PDA personaldigital assistant)领域，通过所谓的多端口连接器来提供移动设备与外部天线 或者外部麦克风或者外部耳机之间的连接。为了减少多端口连接器的端口数量，以实现较 小的并且成本效率高的多端口连接器的设计，多端口连接器可以包括例如四个端口，两个 端口用于向立体声耳机的两个扬声器输出两个音频信号，一个端口用于输入麦克风的音频 信号，一个端口为这两个输出信号以及该输入信号提供信号返回路径(即，信号接地)，并 且还为天线信号从设置在接线中的天线到麦克风或者立体声耳机提供信号路径。由于天线 信号，不能将针对信号返回路径的后一个端口直接连接至地，因为希望它为音频信号提供 返回路径。然而，通过提供根据本发明上述方法所生成的差分信号，在信号路径上提供了作 为音频信号的接地参考的信号。从而，可以提供高品质的音频信号，并且，假设上述配置包 括立体声耳机、麦克风以及天线，则可以减小甚至完全消除立体声耳机的扬声器的音频输 出信号之间的串扰以及麦克风的输出信号与输入信号之间的串扰，而不会影响天线信号。根据一个实施方式，向信号路径提供差分信号的步骤包括对所述差分信号进行 低通滤波。所述低通滤波可以通过将所述差分信号经由电阻器及电感器(inductivity)的 一系列连接而提供至所述信号路径来实现。所述低通滤波还可以包括将所述差分信号经 由电阻器及电容器而提供至地。因此，包含在所述差分信号中的所述天线信号的高频信号 可以被电感器所阻止，并且可以经由所述电容器捷引(short cut)至地。因此，供应至所 述信号路径的所述差分信号仅仅为所述音频信号提供了接地参考，而不会干扰所述天线信 号。根据一个实施方式，生成差分信号的步骤包括利用运算放大器将感测到的信号 从所述接地信号中减去。所述运算放大器的正输入端连接至地，其负输入端连接至所述感 测到的信号。可以经由将所述信号路径与所述运算放大器的负输入端相连接的高欧姆串联 电阻器和/或电感器来从所述信号路径的信号得到所述感测到的信号。通过利用所述运算 放大器以及所述高欧姆的串联电阻来生成所述差分信号，得益于所述运算放大器的输入端 的高阻抗，可以感测所述信号路径的信号而不影响所述信号路径的信号。此外，由于所述运算放大器的频率依赖传递函数，所述运算放大器对所述信号路径的信号提供了低通滤波。 可以通过所述运算放大器的负输入端与所述运算放大器的输出端之间的反馈电容器来进 一步增强这种行为。根据一个实施方式，该方法还包括以下步骤对所述信号路径的信号进行高通滤 波以提供所述天线信号。可以将所述天线信号提供至无线接收机。所述高通滤波可以通过 将所述信号路径经由电容器连接至所述无线接收机来实现。由于所述高通滤波(例如，电 容器)阻止了供应至所述信号路径的差分信号，所以所述无线接收机可以接收所述天线信 号，而不会对驱动所述接地参考的差分信号产生任何干扰。根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于对信号路径上的接地参考进行驱动 的控制单元。所述信号路径被用作音频信号的接地参考路径，并且被用作天线信号的输入 信号路径。该控制电路包括用于接收信号路径的信号的信号端子；以及用于接收接地信 号的接地端子。该控制电路被配置为感测所述信号路径的信号；生成与感测到的所述信 号路径的信号和所述接地信号之间的差异相对应的差分信号；以及将所述差分信号供应至 所述信号路径。因此，通过所述差分信号在所述信号路径上提供了音频信号的接地参考。所述音频信号可以包括来自麦克风的音频输入信号和/或去往扬声器的音频输 出信号。根据一个实施方式，所述音频信号包括三个音频信号，即，一个来自麦克风的音频 输入信号和两个去往两个立体声耳机的扬声器的音频输出信号。上述控制电路在所述信号路径上提供了音频信号的接地参考，而不会干扰所述信 号路径上的天线信号。因此，能够可靠地减少甚至消除音频信号之间的串扰。根据一个实施方式，所述控制电路包括将所述差分信号连接至所述信号路径的电 阻器和电感器。此外，所述控制电路可以包括电容器，该电容器将所述差分信号经由所述电 阻器和所述电容器连接至地。所述电阻器和所述电感器阻止了所述差分信号的高频信号， 并且所述电容器将所述差分信号的高频信号捷引至地。因此，可以实现高频信号的可靠滤 波，从而，供应至所述信号路径的差分信号提供了音频信号的接地参考，而不会干扰高频天 线信号。根据一个实施方式，所述控制电路包括用于生成所述差分信号的运算放大器。所 述运算放大器的正输入端连接至所述接地信号，而负输入端连接至感测到的所述信号路径 的信号。可以通过将所述信号路径经由电阻器和/或电感器而连接至所述运算放大器的负 输入端来实现对所述信号路径的信号的感测。由于所述电阻器和所述运算放大器的高输入 阻抗，在感测所述信号路径的信号时不会干扰该信号。因此，包含在所述信号路径的信号中 的天线信号不会收到所述控制电路的影响。根据一个实施方式，所述控制电路还包括射频输出端子，其用于输出所述天线信 号；以及电容器，其将所述信号路径与所述射频输出端子相连接。所述电容器充当高通滤波 器，并且在所述射频输出端子处提供所述信号路径的天线信号。此外，所述电容器阻止所述 信号路径的接地参考在所述射频输出端子处输出。因此，所述控制电路适于输出与所述信 号路径的接地参考分离开的天线信号。根据本发明的另一个实施方式，提供了一种移动设备。该移动设备包括连接器， 其用于将音频设备和射频天线连接至该移动设备。该连接器包括音频端口，其连接至所述 移动设备的音频信号；以及公共端口，其连接至作为所述音频信号的接地参考路径和所述射频天线的天线信号的输入信号路径被共同使用的信号路径。该移动设备还包括控制电 路，其用于驱动所述信号路径上的接地参考。所述控制电路包括连接至所述公共端口的信 号端子，其用于接收所述信号路径的信号；以及接地端子，其用于接收接地信号。所述控制 电路被配置为感测所述信号路径的信号；生成与感测到的所述信号路径的信号和所述接 地信号之间的差异相对应的差分信号；并且将所述差分信号供应至所述信号路径。从而，所 述差分信号驱动了音频信号的接地参考。所述音频信号可以包括来自麦克风的音频输入信号或者去往扬声器的音频输出 信号。该移动设备的连接器可以包括三个单独的音频端口，即，连接至第一音频输出信号的 第一音频端口，连接至第二音频输出信号的第二音频端口，以及连接至用于将麦克风连接 至该移动设备的音频输入信号的第三音频端口。第一音频输出信号和第二音频输出信号可 以被设置为向连接至第一音频端口、第二音频端口以及所述公共端口的立体声耳机的两个 单独的扬声器提供音频信号。音频输入信号可以是经由第三音频端口和所述公共端口连接 至所述移动设备的麦克风的音频输入信号。在上述移动设备中，所述控制电路对所述信号路径上的接地参考进行驱动，使得 所述信号路径的天线信号不受影响，并且提供了对扬声器和麦克风的音频信号的接地参 考，使得音频输出信号之间的串扰以及音频输出信号与音频输入信号之间的串扰被减小甚 至被消除。从而，通过利用非常小并且成本效益高的多端口连接器，可以实现天线、麦克风、 以及立体声耳机的连接，其中，该多端口连接器仅包括四个端口，即，所述公共端口和三个 音频端口。根据一个实施方式，所述移动设备的控制电路包括将所述差分信号连接至所述信 号路径的电感器和电阻器。所述控制电路还可以包括电容器，该电容器将所述差分信号经 由所述电阻器和所述电容器连接至地。这样，包含在差分信号中的高频信号(例如，来自天 线信号)被所述电感器阻止提供至所述信号路径，并且被所述电容器捷引至地。从而，供应 至所述信号路径的差分信号不会影响或者干扰所述信号路径的天线信号。根据一个实施方式，所述移动设备的控制电路包括用于生成所述差分信号的运算 放大器。所述运算放大器的正输入端连接至所述接地信号，而其负输入端连接至在所述信 号路径上感测到的信号。对所述信号路径的信号的感测可以通过将所述信号路径经由电阻 器和/或电感器连接至所述运算放大器的负输入端来实现。通过使用所述运算放大器和所 述电阻器(例如，10ΚΩ的高欧姆电阻器)，因为所述运算放大器的输入阻抗非常高，所以消 除了由于对所述信号路径的信号的感测而导致的所述信号路径的干扰。因此，所述信号路 径的天线信号不受影响。根据一个实施方式，所述移动设备的控制电路包括用于输出所述天线信号的射频 输出端子。此外，所述控制电路包括将信号端子和射频输出端子连接起来的电容器。该电容 器充当高通滤波器，使从所述信号路径到所述射频输出端子的天线信号通过，同时阻止所 述信号路径上的接地参考。所述移动设备还可以包括连接至所述射频输出端子的射频接收 机。该射频接收机可以被设置为接收甚高频(VHF)发射波段内的调频(FM)射频信号。在 该实施方式中，所述控制电路向所述射频接收机提供来自所述信号路径的天线信号，并且 同时在信号路径上为麦克风和立体声耳机的扬声器的音频信号提供接地参考。根据一个实施方式，所述移动设备可以是移动电话、个人数字助理(PDA)和/或移动计算机。
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式。图1示出了根据本发明一个实施方式的移动设备的一部分的示意图。图2示出了根据本发明另一实施方式的移动设备的一部分的示意图。
具体实施例方式下面将具体地描述本发明的示例性实施方式。应理解的是，仅为了说明本发明的 原理给出以下描述，而不是旨在限制。而且，仅通过所附权利要求来定义本发明的范围，并 不旨在由以下的示例性实施方式限制本发明的范围。也应理解的是，在示例性实施方式的以下具体描述中，在这里的附图或者描述中 所示出的功能块、装置、组件、或者其它物理单元或功能单元之间的任何直接的连接或者耦 合也可以通过间接的连接或耦合来实现。进一步应理解的是，除非另作明确地说明，在此描述的各种示例性实施方式的特 征可以彼此组合。图1示出了通过多端口连接器3连接至便携式免提装置2的移动设备1的实施方 式。便携式免提装置2包括两个耳机或者扬声器4、5，其用于向便携式免提装置2的用户 再现立体声音频信号；麦克风6，其用于接收音频信号(例如，话音)；以及接线7-10，其将 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包括例如用于从便携式免提装置2向移动设备1提供电连接的四 个端口 11-14。如在图1中所例示的，端口 12通过接线8连接至扬声器4的第一端子，端口 13通过接线9连接至扬声器5的第一端子，而端口 14通过接线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的第二端子通过接线7 — 起连接至公共端口 11。接线7又充当用于接收例如甚高频(VHF)波段的调频(FM)广播无 线信号的天线。如图1所示，移动设备1包括适于通过磁珠Bi、B2来驱动耳机或者扬声器4、5的 两个耳机放大器15、16。移动设备1还包括麦克风放大器17，其适于接收并且放大来自麦 克风6的通过磁珠B3接收的信号。磁珠Bl至磁珠B3可以是铁氧体磁珠，并且可以用于隔 离FM天线，并且保护放大器15至放大器17不受钳位电流的影响。钳位电流是在移动设备 的验收测试期间施加至多端口连接器3的端口 11至端口 14的测试信号。钳位电流信号在 端口 11至端口 14上引入了调幅(AM)干扰信号。磁珠在高频提供了非常高的电阻(例如， 在IOOMHz时是1.8ΚΩ)，而在低频提供较低的电阻(例如，在IOMHz时是100 Ω，在IOOKHz 时是1 Ω)，从而保护移动设备1不受高频钳位电流的影响。移动设备1还包括具有天线输入端19的FM无线接收机18。此外，移动设备1包 括控制电路20，该控制电路20具有用于接收信号路径25的信号的信号端子21，其中，信 号路径25连接至多端口连接器的端口 11 ；以及用于接收移动终端1的接地信号的接地端 子23。此外，控制电路具有连接至FM无线接收机18的天线输入端19的射频输出端子22。如上所述，信号路径25用作扬声器4、5以及麦克风6的音频信号的接地参考路径，并且用作天线信号的输入信号路径。因此，控制电路20感测通过信号端子21所接收的 信号路径25的信号，并且对信号路径25上的扬声器4、5以及麦克风6的音频信号的接地 参考进行驱动，并且还从信号路径25上分离出天线信号，并将分离的天线信号在射频输出 端子22处提供至FM无线接收机18。以下将参照图2更详细地描述控制电路20的功能。控制电路20包括电阻器R1，电阻器Rl将信号路径25与运算放大器沈的负输入 端相连。运算放大器沈的正输入端连接至移动设备1的接地信号对。运算放大器沈的输 出端连接至另一电阻器R2的第一端子，电阻器R2的第二端子通过电容器Cl连接至接地信 号M，并且还通过电感器B4连接至信号路径25。最后，控制电路20包括第二电容器C2，其 将信号路径25与射频输出端子22相连。运算放大器沈将信号路径25的信号与接地信号M进行比较，并在运算放大器沈 的输出端得到差分信号。由于运算放大器26具有频率依赖传递函数，所以运算放大器沈的 输出端上的差分信号实质上包括与扬声器4、5以及麦克风6的音频信号与接地信号M之 间的差异相对应的差分信号。然而，运算放大器26的输出端的差分信号也可以包括与天线 信号和接地信号M之间的差异相对应的小信号(small signal) 0因此，电阻器R2、电容器 Cl以及电感器B4提供了滤波器，其将差分信号的那些高频部分通过捷径引至地，并且仅将 差分信号的那些部分传到驱动音频信号的接地参考所需的信号路径25。从而，控制电路20 在信号端子21处提供了针对扬声器4、5以及麦克风6的音频信号的接地参考，而不会影响 信号路径25的天线信号。在信号端子21处提供的接地参考消除了扬声器4、5以及麦克风 6的音频信号之间的串扰。此外，控制电路20利用电感器C2提供了高通滤波功能。电感器C2将从运算放大 器26提供的差分信号与射频输出端子22隔断，并且将天线信号从信号路径25传至射频输 出端子22。因此，在射频输出端子22处提供了没有任何来自音频信号或者运算放大器沈 的差分信号的干扰的天线信号。电容器Cl与电容器C2的值都可以是InF，电感器B4的值可以是270nH，电阻器Rl 的值可以是IOkQ，电阻器R2的值可以是100 Ω。从而，控制电路20除去了任何来自信号 路径25上叠加在麦克风输入电压上的扬声器回流的回波电压，并使扬声器4、5的音频信号 的总隔离至少增大至40dB，而不会影响天线信号。
权利要求
1.一种用于在信号路径0 上对接地参考进行驱动的方法，所述信号路径0 充当 音频信号的接地参考路径，并且充当天线信号的输入信号路径，该方法包括以下步骤感测所述信号路径05)的信号；生成与感测到的所述信号路径0 的信号和接地信号04)之间的差异相对应的差分 信号；以及将所述差分信号供应至所述信号路径0 ，以驱动所述音频信号的所述接地参考。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述差分信号供应至所述信号路径0 的步 骤包括对所述差分信号进行低通滤波。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述低通滤波包括将所述差分信号经由电阻器 (R2)和电感器(B4)供应至所述信号路径05)。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述低通滤波包括将所述差分信号经由电阻 器(R2)和电容器(Cl)供应至地。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，生成所述差分信号的步骤包括利 用运算放大器06)将感测到的信号从所述接地信号04)中减去，其中，所述运算放大器 (26)的正输入端连接至地(M)，而负输入端连接至感测到的信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，感测所述信号路径0 的信号的步骤包括将 所述信号路径0 经由电阻器(Rl)和/或电感器连接至所述运算放大器06)的负输入 端。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，该方法还包括以下步骤对感测到信号 进行高通滤波以提供所述天线信号。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述音频信号包括来自麦克风(6) 的音频输入信号。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中，所述音频信号包括去往扬声器(4、 5)的音频输出信号。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述音频信号包括三个音频信号来自麦克风(6)的音频输入信号；以及去往立体声耳机的两个扬声器G、5)的两个音频输出信号。
11.一种用于对信号路径0 上的接地参考进行驱动的控制电路，所述信号路径05) 被用作音频信号的接地参考路径，并且被用作天线信号的输入信号路径，该控制电路00) 包括用于接收所述信号路径05)的信号的信号端子；以及用于接收接地信号04)的接地端子03)，其中，该控制电路00)被配置为感测所述信号路径0 的信号；生成与感测到的所 述信号路径0 的信号和所述接地信号04)之间的差异相对应的差分信号；以及将所述 差分信号供应至所述信号路径0 ，以驱动所述音频信号的接地参考。
12.根据权利要求11所述的控制电路，其中，所述控制电路00)包括将所述差分信号 供应至所述信号路径05)的电感器(B4)和电阻器(R2)。
13.根据权利要求12所述的控制电路，其中，所述控制电路00)包括电容器(Cl)，该 电容器将所述差分信号经由所述电阻器(似)和该电容器(Cl)供应至地。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的控制电路，其中，所述控制电路00)包括用 于生成所述差分信号的运算放大器(26)，其中，所述运算放大器06)的正输入端连接至所 述接地信号(M)，负输入端连接至感测到的信号。
15.根据权利要求14所述的控制电路，其中，所述控制电路OO)包括用于感测所述信 号路径05)的信号的电阻器(Rl)，该电阻器(Rl)将所述信号路径05)连接至所述运算放 大器06)的所述负输入端。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的控制电路，该控制电路还包括射频输出端 子(22)，其用于输出所述天线信号；以及电容器(C2)，其将所述信号端子与所述射频 输出端子0 相连接，以在所述射频输出端子0 处提供所述信号路径0 的所述天线 信号。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的控制电路，其中，所述音频信号包括来自麦 克风(6)的音频输入信号。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的控制电路，其中，所述音频信号包括去往扬 声器G、5)的音频输出信号。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的控制电路，其中，所述音频信号包括三个音 频信号来自麦克风(6)的一个音频输入信号；以及去往立体声耳机的两个扬声器G、5)的两个音频输出信号。
20.一种移动设备，该移动设备包括连接器(3)，其用于将音频设备( 和射频天线(7)连接至该移动设备(1)，该连接器 (3)包括音频端口(12 14)，其接收该移动设备(1)的音频信号；以及公共端口(11)，其 连接至作为所述音频信号的接地参考路径和所述射频天线(7)的天线信号的输入信号路 径被共同使用的信号路径0 ；以及控制电路(20)，其用于在所述信号路径0 上驱动所述音频信号的接地参考，其中，所述控制电路00)包括信号端子(21)，其连接至所述公共端口(11)，用于接收所述信号路径05)的信号；以及接地端子(23)，其用于接收接地信号04)；其中，所述控制电路00)被配置为感测所述信号路径0 的信号；生成与感测到的 信号和所述接地信号04)之间的差异相对应的差分信号；并且将所述差分信号供应至所 述信号路径05)。
21.根据权利要求20所述的移动设备，该移动设备包括根据权利要求11至19中任一 项所述的控制电路00)。
22.根据权利要求20或21所述的移动设备，其中，所述控制电路OO)包括射频输出 端子(22)，其用于输出所述天线信号；以及电容器(C2)，其将所述信号端子和所述射 频输出端子0 相连接，以在所述射频输出端子0 处提供所述信号路径0 的所述天 线信号。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的移动设备，其中，该移动设备(1)还包括连 接至所述射频输出端子0 的射频接收机(18)。
24.根据权利要求23所述的移动设备，其中，所述射频接收机(18)适于接收VHF发射 波段内的调频射频信号。
25.根据权利要求20至M中任一项所述的移动设备，其中，所述音频端口(12 14) 包括第一音频端口(12)，其将第一扬声器(4)连接至所述移动设备(1)以接收第一音频 输出信号；第二音频端口(13)，其将第二扬声器( 连接至所述移动设备(1)以接收第二 音频输出信号；以及第三音频端口(14)，其将麦克风(6)连接至所述移动设备(1)以接收 音频输入信号。
26.根据权利要求20至25中任一项所述的移动设备，其中，该移动设备(1)是从包括 移动电话、个人数字助理以及移动计算机的组中选出的设备。
全文摘要
本发明公开了一种对信号路径(25)的接地参考进行驱动的方法、一种用于对信号路径(25)上的接地参考进行驱动的控制电路(20)以及一种移动设备(1)。
文档编号H04B1/38GK102138320SQ200980133697
公开日2011年7月27日 申请日期2009年2月19日 优先权日2008年8月29日
发明者汉斯·彼得·克尔纳 申请人:索尼爱立信移动通讯有限公司