專利名稱：通用音頻插孔與插頭的制作方法
相關(guān)申請按照35U.S.C.§119(e)，本申請要求下面的美國臨時申請的優(yōu)先權(quán)申請?zhí)?0/452212，申請日2003年3月5日。通過引用將那件申請整個地結(jié)合在此。
背景技術(shù)：
本發(fā)明的領(lǐng)域一般涉及音頻連接器，具體地涉及與標(biāo)準(zhǔn)3觸點插孔與插頭保持兼容的4觸點插孔與插頭。
在消費者音頻和電訊產(chǎn)品中，常常使用標(biāo)準(zhǔn)音頻插頭與插孔。大多數(shù)人對音頻插頭很熟悉，代表性的音頻插頭包括一系列在“端”段結(jié)束的電絕緣的圓柱形段。更具體地，插頭的本體通常包括筒、環(huán)和終結(jié)端。當(dāng)在音頻應(yīng)用中一般地使用時，筒-環(huán)-端音頻插頭命名法得自由早期電話交換機的操作者使用類似設(shè)計的插頭的那個時期。的確，這樣的插頭一般稱為“電話”插頭，盡管它們最普通地用于音頻應(yīng)用中。許多制造商(例如SWITCHCRAFT)制作標(biāo)準(zhǔn)的2.5mm和3.5mm音頻插頭和插孔。音頻插頭的一些最普通的用途包括頭戴受話器/頭戴式耳機電纜、麥克風(fēng)電纜、吉他電纜和其他類型的音頻接插線的終端。
音頻插頭一般用于立體聲和非立體聲裝置。例如，立體聲頭戴耳機(例如可插入WALKMAN或其他便攜式音頻裝置的耳機)代表性地包括音頻插頭終端電纜。在立體聲外圍設(shè)備的普通電配置中，左邊的揚聲器用導(dǎo)線連接插頭端，右邊的揚聲器用導(dǎo)線連接到到插頭環(huán)，而插頭筒起地連接的作用。當(dāng)然，音頻裝置包括具有內(nèi)觸點的音頻插孔，其布置成選擇地接觸插入的插頭的筒、環(huán)和端。
作為普通地用于電話的應(yīng)用，電話頭戴耳機不需要立體聲。這樣的頭戴耳機代表性地包括用于音頻輸出的非立體聲揚聲器和用于音頻輸入的麥克風(fēng)。此外，頭戴式耳機電纜代表性地終止于標(biāo)準(zhǔn)3觸點音頻插頭，例如，麥克風(fēng)用導(dǎo)線連接到插頭端，揚聲器用導(dǎo)線連接到插頭環(huán)，以及頭戴式耳機的地用導(dǎo)線連接到插頭的筒。此外，相應(yīng)的音頻裝置將包括標(biāo)準(zhǔn)音頻插孔，后者包括適當(dāng)?shù)夭贾玫膬?nèi)觸點。
因為這種音頻插頭和插孔組合的尺寸和代表性的連線圖是相對標(biāo)準(zhǔn)化的，存在交叉制造商的兼容性。例如，為它的各種頭戴式耳機模型采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)音頻插頭的頭戴式耳機制造商，能相對地保證這些頭戴式耳機將與其他制造商的音頻裝置兼容。因此，對制造商使用標(biāo)準(zhǔn)化的插頭和插座配置有重要的促進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括提供增強了的音頻插孔和插頭的方法和設(shè)備，其在保持與現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化音頻插頭和插孔的兼容性的同時，提供另外的相互連接特征。在一個示例性的實施例中，音頻裝置包括與使用相應(yīng)的增強了的四觸點音頻插頭的音頻外圍設(shè)備、以及使用標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插頭的外圍設(shè)備兼容的增強了的四觸點音頻插孔。同樣地，裝備增強了的四觸點音頻插頭的音頻外圍設(shè)備與使用相應(yīng)的四觸點音頻插孔的音頻裝置、以及使用標(biāo)準(zhǔn)三觸點插孔的那些音頻裝置是兼容的。例如，按照本發(fā)明的包括四觸點音頻插頭的示例性音頻外圍設(shè)備可包括提供立體聲的兩個揚聲器以及麥克風(fēng)。
按照本發(fā)明的四觸點插頭包括四個有序的段，包括端、第一環(huán)、第二環(huán)和筒?？梢允顾挠|點插頭的大小與三觸點插頭的任何標(biāo)準(zhǔn)尺寸一致，一便它可以插入三觸點插孔以及四觸點插孔。在示例性的布置中，鄰接定位筒和第二環(huán)，并且筒和第二環(huán)組合的長度基本等于在類似尺寸的三觸點音頻插頭中的筒的長度。當(dāng)在有麥克風(fēng)和兩個揚聲器的音頻外圍設(shè)備中使用時，插頭的端電連接到麥克風(fēng)，第一環(huán)電連接到第一揚聲器，第二環(huán)電連接到第二揚聲器，且筒電連接到地。用這種配置，插頭向兼容的音頻裝置的四觸點插孔的插入將裝置的音頻輸出電路耦合到外圍設(shè)備的揚聲器，裝置的音頻輸入電路(MIC輸入)耦合到麥克風(fēng)，并且適當(dāng)?shù)难b置地耦合的外圍地。四觸點插頭的示例性物理和電配置與標(biāo)準(zhǔn)三觸點插孔兼容。
按照本發(fā)明的四觸點音頻插孔包括被布置的四個分離的觸點，使得單個的插孔觸點與兼容尺寸的四觸點音頻插頭相應(yīng)的段適當(dāng)?shù)叵嗷ミB接，同時保持與類似尺寸的三觸點插頭兼容。因此，分別定位四觸點插頭的筒和第二環(huán)的觸點以與四觸點插頭的筒和第二環(huán)的段或與三觸點插頭的筒的段一起單獨地連接。同樣地，物理地布置四觸點插孔的第一環(huán)的觸點，以使它與四觸點插頭的第一環(huán)段和三觸點插頭的單一的環(huán)段接觸。最后，布置端觸點以適當(dāng)?shù)嘏c三和四觸點插頭的端接觸。
包括四觸點插孔的音頻裝置的示例性電路布置用插孔的第一和第二環(huán)觸點連接第一和第二音頻輸出電路(例如，立體聲輸出)，麥克風(fēng)輸入連接到插孔的端觸點，以及裝置地連接到插孔的筒觸點。用這種布置，四觸點插孔與使用三觸點插頭的音頻外圍設(shè)備(例如立體聲頭戴式收話器外圍設(shè)備和麥克風(fēng)/揚聲器頭戴式耳機)兼容。
許多類型的電子裝置和外圍設(shè)備可通過包含本發(fā)明的增強了的插孔和插頭而受益。例如，便攜式通信裝置(例如移動臺)可將音頻輸出和麥克風(fēng)輸入功能合并成單一的增強了的音頻插孔。包括增強了的音頻插孔因而能節(jié)約寶貴的空間并降低成本，還允許該裝置保持與使用三觸點插頭的音頻外圍設(shè)備的向后兼容性。類似的好處增進(jìn)與增強了的音頻插頭結(jié)合的音頻外圍設(shè)備，因為這些外圍設(shè)備要么與使用增強了的音頻插孔要么與標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插孔一起工作。


圖1A-1C說明常規(guī)的音頻外圍設(shè)備，它的相應(yīng)的插頭和相應(yīng)的插頭-插孔圖解說明。
圖2A-2B說明另一個常規(guī)的音頻外圍設(shè)備，它的相應(yīng)的插頭和相應(yīng)的插頭-插孔圖解說明。
圖3A-3B說明示例性音頻外圍設(shè)備，其包括本發(fā)明的四觸點增強音頻插頭的示例性實施例。
圖4是本發(fā)明的四觸點音頻插頭的詳細(xì)圖，說明相對于標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插頭的示例性尺度。
圖5是將本發(fā)明的四觸點音頻插頭與常規(guī)三觸點插頭配置并置的示意性布置的框圖。
圖6是示例性四觸點插頭和插孔配置的更詳細(xì)的圖解，并且說明與示例性四觸點插孔結(jié)合的電子裝置的示例性電路的細(xì)節(jié)。
圖7A-7B和8A-8B說明按照本發(fā)明的示例性四觸點插孔的示例性應(yīng)用。
圖9是檢測和響應(yīng)三觸點音頻插頭插入示例性四觸點插孔的示例性電路的圖。
具體實施例方式
許多類型的音頻外圍設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)化的音頻插頭供與各自的音頻裝置相互連接。例如，圖1A說明音頻外圍設(shè)備10包括揚聲器12、麥克風(fēng)14和標(biāo)準(zhǔn)化三觸點音頻插頭16，在說明的應(yīng)用中其提供與音頻裝置(沒有顯示)的地、揚聲器和麥克風(fēng)的連接。為了這種討論，本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將意識到按照任何一種“標(biāo)準(zhǔn)”尺寸，例如2.5mm或3.5mm行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)尺寸，代表性地配置音頻插頭16。
圖1B更詳細(xì)地說明音頻插頭16。音頻插頭16包括三個電絕緣的段，在此稱為筒18、環(huán)20和端22。對任何一個標(biāo)準(zhǔn)的插頭尺寸，筒18有具體的段長度d1，環(huán)20有具體的段長度d2，并且從筒18的開頭到端22的開頭的距離具有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)距離dT。從另一種方式看，距離dT表示筒18和環(huán)20的組合長度。當(dāng)然，端22有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)尺度，以使總的插頭長度和直徑對全部制造商是一致的。
圖1C說明插頭16的電絕緣段與音頻外圍設(shè)備10的音頻部件之間的示例性相互連接。如圖1C所示，端22電連接到麥克風(fēng)14，環(huán)20電連接到揚聲器12，以及筒18電連接到外圍的地24。按照第一音頻裝置配置，圖1C進(jìn)一步提供標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插孔26的圖解的表示。插孔26包括筒觸點28、環(huán)觸點30和端觸點32。為了與在音頻外圍設(shè)備10上使用的插頭16的接線的功能的兼容性，插孔的端觸點32連接到麥克風(fēng)的輸入，環(huán)觸點30連接到揚聲器輸出，以及筒觸點28與適當(dāng)?shù)碾娐返剡B接。
圖2A說明另一個音頻外圍設(shè)備34，它使用音頻插頭16，但是用在立體聲頭戴式耳機配置中。音頻外圍設(shè)備34是包括提供立體聲音頻的兩個揚聲器12-1和12-2的立體聲頭戴式耳機。因此，用導(dǎo)線將插頭16連接到兩個揚聲器(而不是一個揚聲器)以及麥克風(fēng)，如音頻外圍設(shè)備10所示的。
圖2B提供對外圍設(shè)備34的圖解說明，包括插頭16，以及互補的電配置中的標(biāo)準(zhǔn)三觸點插孔26。如所示，揚聲器12-1連接到插頭16的端22，揚聲器12-2電連接到插頭16的環(huán)20，以及外圍設(shè)備地24電連接到插頭16的筒18。插孔26具有兼容的配置。
插孔26的端觸點32連接到左揚聲器的輸出，環(huán)觸點30連接到右揚聲器的輸出功能，以及筒觸點28連接到地。因此，插頭16向插孔26的插入使端22與端觸點32、環(huán)20與環(huán)觸點30、以及筒18與筒觸點28相互連接。
通過增加第四段，本發(fā)明發(fā)展了上述的三觸點插頭和插孔配置的適應(yīng)性。例如，具有額外的段，在單個的插頭/插孔組合中允許包含立體聲音頻輸出和麥克風(fēng)輸入功能。然而，包含新的功能性最好不應(yīng)該使新的四觸點插頭配置與標(biāo)準(zhǔn)三觸點插孔不兼容，也不應(yīng)該使新的四觸點插孔配置與標(biāo)準(zhǔn)三觸點插頭不兼容。
圖3A說明示例性的音頻外圍設(shè)備40，例如在非手持式電話中可使用的。音頻外圍設(shè)備40包括立體聲揚聲器12-1和12-2，以及麥克風(fēng)14。在本示例性實施例中， 揚聲器12和麥克風(fēng)14的連線終止于四觸點音頻插頭42。圖3B說明第二示例性音頻外圍設(shè)備44，其也包括在插頭42終止的麥克風(fēng)14和一對揚聲器12，但是，音頻外圍設(shè)備44的物理布置更適合于例如基于計算機的音頻應(yīng)用。
圖4更詳細(xì)說明四觸點音頻插頭42的示例性實施例。插頭42包括四段，分別包括筒46，第一和第二環(huán)48和50，以及端52。為了與標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插孔保持兼容，插頭42的總的尺度優(yōu)選地與任何一種標(biāo)準(zhǔn)音頻插頭的尺寸一致。此外，配置筒46與鄰接的環(huán)50以具有組合的段長度(d3+d4)，其基本等于類似尺寸的三觸點音頻插頭16中的筒18的段長度d1。類似的，配置筒46與環(huán)48和50(d2+d3+d4)的總長度dT以具有如三觸點音頻插頭16的筒18加環(huán)20的組合的基本相同的總長度。同樣地，配置插頭42的端52與插頭16的端22尺度上相同或相似。
上面所述的插頭42的物理配置確保與標(biāo)準(zhǔn)三觸點插孔26物理兼容。當(dāng)然，插頭42與插孔26之間的電兼容性取決于插頭42的電配置。圖5說明插頭42的示例性接線詳情對三觸點音頻插頭16的各種配置的安裝的接線實現(xiàn)。例如，配置16-1符合與早先描述的包括揚聲器12和麥克風(fēng)14的音頻外圍設(shè)備10使用的接線，同時配置16-2符合與包括立體聲音揚聲器12的音頻外圍設(shè)備34使用的接線。因此，在16-1中，端22是麥克風(fēng)輸出連接，環(huán)20是揚聲器輸入連接，以及筒18是地(返回)連接。在16-2中，端22是第一揚聲器輸入連接，環(huán)20是第二揚聲器輸入連接，以及筒18是地(返回)連接。相比較，插頭42的示例性電配置中，端52連接到麥克風(fēng)14，環(huán)48連接到第一揚聲器12-1，環(huán)50連接到第二揚聲器12-2，以及筒46連接到外圍地連接54。
用該示例性電配置，如圖1C和2B所示，音頻插頭42維持與三觸點音頻插孔26的代表性的電配置的電兼容。例如，插頭42向圖1C的插孔26的插入導(dǎo)致端52與端觸點32(MIC輸入)連接，環(huán)48與環(huán)觸點30(揚聲器輸出)連接，以及筒46與筒觸點28(地)連接。插頭42的第二環(huán)即環(huán)50可保持電不連接，但是，將很可能通過插頭26的筒觸點30電跨接，以使它與筒46短路。然而，對音頻外圍設(shè)備40或44，這樣的跨接僅僅導(dǎo)致?lián)P聲器12-1和12-2中的一個的無害的接地。類似地，插頭42向圖2B的插孔26的插入導(dǎo)致端52與端觸點32(揚聲器輸出)連接，環(huán)48與環(huán)觸點30(揚聲器輸出)連接，以及筒46與筒觸點28(地)連接。此外，通過插頭26的筒觸點30可電跨接環(huán)50，以使它與筒46短路。
注意，插頭42向上面的插孔配置中的任一個的插孔26的插入導(dǎo)致至少一個外圍的揚聲器12連接到插孔中的揚聲器輸出連接，從而提供音頻輸出的功能性。此外，即使功能上是不正確的，其他的插頭到插孔的相互連接是無害的。因此，四觸點插頭42與三觸點插孔26的標(biāo)準(zhǔn)接線配置是兼容的。
圖6說明與本發(fā)明的四觸點音頻插孔62結(jié)合的示例性音頻裝置60，供與結(jié)合示例性四觸點插頭42的音頻外圍設(shè)備使用，例如早先描述的外圍設(shè)備40和44。插孔62包括筒觸點64，第一和第二環(huán)觸點66和68，以及端觸點70。在插孔62的示例性配置中，筒觸點64連接到音頻裝置60的地連接72，環(huán)觸點66連接到第一音頻輸出電路74-1，環(huán)觸點68連接到第二音頻輸出電路74-2，以及端觸點70連接到音頻輸入電路76。為了討論，示例性音頻輸出電路74各包括放大器80，以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)82。示例性音頻輸入電路76包括放大器84，其輸入通過輸入濾波器86耦合到端70，并且其輸出耦合到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)88。
ADC 88向一個或多個附加的處理電路提供數(shù)字化的麥克風(fēng)輸入信號，一般在此稱為附加電路90。在本技術(shù)領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將意識到，這些附加電路90將隨音頻裝置60的預(yù)期的用途而變化。例如，如果音頻裝置60是移動通信裝置，附加電路90將代表性地包括一個或多個微處理器、各種RF與其他通信和輸入/輸出電路。為理解本發(fā)明不需要這樣的細(xì)節(jié)，并且將不再探究。的確，包含DAC82和ADC 88預(yù)先假定附加電路90處理數(shù)字音頻信號，但是，這種假設(shè)與本發(fā)明沒有密切關(guān)系，且應(yīng)該理解，如果只在模擬域操作，可以從裝置60省略這樣的變換器。
不管音頻裝置60的實現(xiàn)細(xì)節(jié)，選擇插孔62的示例性電配置與音頻插頭42兼容，以及與標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插頭16的代表性的電配置向后兼容。同樣地，來自音頻輸出電路74-1的音頻輸出信號耦合到插孔62的環(huán)66的觸點，以及來自音頻輸出電路74-2的音頻輸出信號與插孔62的環(huán)觸點68耦合。最后，音頻輸入電路76的音頻輸入耦合到插孔62的端觸點70。
除這種電布置外，物理地布置或者要不然定位插孔62的各種觸點，以便以希望的方式物理地接觸插入的音頻插頭16和42的相應(yīng)的段。為了與三觸點插頭16兼容，定位環(huán)觸點68以使它和筒觸點64與三觸點插頭16的筒18連接。換句話說，環(huán)觸點66與三觸點插頭16的環(huán)20和四觸點插頭42的環(huán)48連接，但是，當(dāng)插入插頭42時環(huán)觸點68與相應(yīng)的環(huán)連接，且當(dāng)插入插頭16時與筒連接。因此，當(dāng)三觸點插頭16插入插孔62時，這種接觸布置導(dǎo)致來自音頻輸出電路74-2的輸出的接地(筒連接)。然而，關(guān)于輸出電路74-2，這樣的接地一般是無害的。圖7A和7B說明在計算站中使用的音頻插孔62的示例性應(yīng)用。在圖7A中，計算機100包括聲卡102，其包括立體聲輸入插孔104和示例性四觸點音頻插孔62。聲卡102代表性地包括音頻電路，其類似于在圖6的普通音頻裝置60中描述的那些，從而，插孔62提供帶有麥克風(fēng)輸入的組合的立體聲輸出。按照慣例，聲卡102將包括三個插孔，用于立體聲輸入、麥克風(fēng)輸入和立體聲輸出的分離的插孔。然而，由于包含插孔62，立體聲輸出和麥克風(fēng)輸入功能(或者立體聲輸入加麥克風(fēng)功能)被組合成單一的插孔。例如，圖3B的音頻外圍設(shè)備44可插到插孔62，因此，相互連接揚聲器12-1和12-2與音頻輸出電路(包括在聲卡102上)以及帶有麥克風(fēng)輸入電路的麥克風(fēng)14(也包括在聲卡102上)。
音頻插孔62的用途不僅允許在單一接口點上這樣的多連接，而且，它的使用不允許聲卡102保持與使用三觸點音頻插頭16的標(biāo)準(zhǔn)化配置(例如圖1A和2A所示的那些)的較早類型的音頻外圍設(shè)備兼容。依照在圖6中說明的插孔62的插孔觸點的示例性物理布置，標(biāo)準(zhǔn)三觸點插頭16向插孔62的插入，使插頭的端22與插孔的觸點70、插頭的環(huán)20與插孔的第一環(huán)觸點66、以及插頭的筒18與插孔的筒觸點64和代表性地與插孔的第二環(huán)觸點68相互連接。
為了更好地理解上述四觸點布置的向后兼容性，比較如圖5所示的在與音頻外圍設(shè)備10(麥克風(fēng)+揚聲器)相應(yīng)的配置16-1中和與音頻外圍設(shè)備34(立體聲揚聲器)相應(yīng)的配置16-2中的插頭16的接線布置與圖6所示的插孔62的示例性簡圖。對于插頭16的配置16-1，音頻外圍設(shè)備10經(jīng)由插孔62插入音頻裝置60適當(dāng)?shù)貙⒁纛l外圍設(shè)備10的麥克風(fēng)14連接到音頻輸入電路76，以及揚聲器12適當(dāng)?shù)剡B接到音頻輸出電路74-1。如早先注意到的，音頻輸出電路74-2可無害地接地到插頭16的筒18。
對于配置16-2，音頻外圍設(shè)備34經(jīng)由插孔62插入音頻裝置60將揚聲器12-1連接到音頻輸入電路76(其是無害的)，以及將揚聲器12-2適當(dāng)?shù)剡B接到音頻輸出電路74-1，并且音頻外圍設(shè)備34的地24連接到音頻裝置60的地72。因此，當(dāng)讓外圍設(shè)備34中的兩個揚聲器12中的一個無供電時，提供給用戶的是至少一個音頻輸出通道，并且對外圍設(shè)備34或者對音頻裝置60沒有造成損害。此外，如后面要更詳細(xì)描述的，可配置音頻裝置60以在三和四觸點音頻插頭之間做區(qū)分并作為響應(yīng)修改它的音頻輸出。例如，如果音頻裝置60檢測到插頭16的插入，它可更新從音頻輸出電路74-1輸出的信號，以使它從單聲道變到組合立體聲道。
在空間受限的應(yīng)用中插孔62的通用兼容性也許會有甚至更大的價值。圖7B說明在膝上型計算機106中音頻插孔62的使用。這里，在同一個插孔內(nèi)組合麥克風(fēng)與輸出揚聲器連接的優(yōu)點是更容易地明顯，因為在代表性的膝上型設(shè)計中，外圍連接件空間十分受重視。圖8A說明音頻插孔62的類似地空間受限的應(yīng)用，其中它包括在移動臺110中，其可以是小的蜂窩電話或個人數(shù)字助理(PDA)，在那消除外圍連接件有重要的價值。圖8B說明包括揚聲器12-1和12-2以及麥克風(fēng)14的免提通信外圍設(shè)備112之間的相互連接，且其中基于音頻插頭42向插孔62的插入，外圍設(shè)備112與移動臺110相互連接。因此，四觸點插頭42和相應(yīng)的四觸點插孔62的示例性配置提供空間關(guān)鍵的應(yīng)用，例如有用于免提通信外圍設(shè)備的一個連接件解決方案的移動電話。
如上面所注意到的，在一個或多個它的標(biāo)準(zhǔn)接線布置中，三觸點音頻插頭16的插入導(dǎo)致音頻裝置60的音頻輸出電路74-2接地，作為插孔62內(nèi)的環(huán)觸點68的物理定位的結(jié)果。那就是，插頭16中的筒18的段長度使環(huán)觸點68與筒18連接，并且依靠插孔62的筒觸點64還與筒18連接，環(huán)觸點68變成接地，從而將音頻輸出電路74-2接地。如果這樣的接地是不希望的，音頻裝置60可檢測到接地并適當(dāng)?shù)仨憫?yīng)。
圖9說明用于檢測和響應(yīng)音頻電路接地的示例性電路布置。當(dāng)然，本領(lǐng)域的那些技術(shù)人員將會理解圖9所示的布置僅僅是示例性的，可以采用其他的電路布置達(dá)到相似的效果。
在圖9中，音頻裝置60包括音頻輸出電路74-1和74-2及音頻輸入電路76，如前所述但是做了修改以包括短路控制電路120，以及隨意地，音頻控制電路包括電路單元128和130。短路控制電路120包括傳感器122(例如，其可配置成如電流和/或電壓傳感器)和控制邏輯124，控制邏輯124用作接收來自傳感器122的表示插孔62的環(huán)觸點68和筒觸點64是否短接在一起的指示物或其他信號。
如果觸點短接在一起，控制邏輯124使動開關(guān)126，其可是數(shù)字控制開關(guān)，并且其打開音頻輸出電路74-2與環(huán)觸點68之間的連接。也就是，短路控制電路120可配置成當(dāng)檢測到環(huán)觸點68短路或不然接地時從插孔62斷開音頻輸出電路74-2。
當(dāng)音頻電路74-2從插孔62斷開時，為了節(jié)約能量，控制邏輯124可進(jìn)一步運行以關(guān)閉或不然禁止音頻電路74-2的放大器80。注意，放大器80可以是這種類型的，即無論何時禁止它其顯示高阻抗輸出。如果這樣，可省略開關(guān)126，并且音頻輸出電路74-2的放大器80僅僅處在高阻抗?fàn)顟B(tài)，響應(yīng)檢測筒觸點64和環(huán)觸點68之間的短路。
此外，如果禁止或不然斷開音頻電路74-2，希望的是調(diào)節(jié)由音頻輸出電路74-1輸出的剩余音頻信號的內(nèi)容。因此，當(dāng)插孔62的環(huán)觸點68沒有短路時，音頻輸出電路74-1和74-2優(yōu)選地提供左和右立體聲輸出信號。然而，當(dāng)環(huán)觸點68短路且立體聲輸出不可得到時，音頻裝置60可調(diào)節(jié)來自音頻輸出電路74-1的音頻信號，以使它包括組合的左和右聲道信息，或不然調(diào)節(jié)它為適當(dāng)?shù)挠糜诜橇Ⅲw聲模式。
可用任何數(shù)量的方式完成這樣的音頻輸出調(diào)節(jié)，例如，通過控制多路復(fù)用器128以使它在第一狀態(tài)輸出一個立體聲通道(左或右的任一個)，且在第二狀態(tài)輸出如由加法器130提供的左和右立體聲信號的總和?？墒褂每刂七壿?24來控制響應(yīng)傳感器122的多路復(fù)用器128的狀態(tài)?；蛘撸郊与娐?0可包括信號處理器或其他信號處理電路，其僅僅再形成由音頻電路74-1放大的音頻信號的音頻內(nèi)容(需要時)。這樣的方法將消除對多路復(fù)用器128和加法器130的需要。
總之，本發(fā)明定義了四觸點音頻插頭和插孔的示例性電的和物理的配置，當(dāng)用作插頭和插孔對時，其提供增強了的相互連接的功能性，但是，各保持與標(biāo)準(zhǔn)三觸點插孔和插頭配置的向后兼容性。雖然上面的細(xì)節(jié)表示發(fā)明的插孔和插頭配置的示例性配置和應(yīng)用，這樣的細(xì)節(jié)不是限制。的確，本發(fā)明只由下面的權(quán)利要求及其合理的等同物的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種與三和四觸點音頻插頭相互連接的插孔，所述插孔包括第一觸點，布置成與三和四觸點音頻插頭的第一段接觸；第二觸點，布置成與三和四觸點音頻插頭的第二段接觸；第三觸點，布置成與三和四觸點音頻插頭的第三段接觸；第四觸點，布置成與三觸點音頻插頭的第三段和四觸點音頻插頭的第四段接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的插孔，其中布置第一、第二和第三插孔觸點以分別接觸作為三和四觸點插頭的所述第一、第二和第三段的插頭的端、環(huán)和筒。
3.如權(quán)利要求2所述的插孔，其中布置所述插孔的第四觸點以接觸作為所述第四段的四觸點音頻插頭的第二環(huán)，以及三觸點音頻插頭的筒。
4.如權(quán)利要求1所述的插孔，其中三觸點插頭的第一、第二和第三段分別包括端段、環(huán)段和筒段，以使所述插孔的第一觸點連接到所述端段，第二觸點連接到所述環(huán)段，以及第三觸點連接到所述筒段。
5.如權(quán)利要求4所述的插孔，其中四觸點插頭的第一、第二、第三和第四段分別包括端段、第一環(huán)段、第二環(huán)段和筒段，以使所述插孔的第一觸點連接到所述端段，第二觸點連接到第一環(huán)段，第三觸點連接到所述筒段，以及第四觸點連接到第二環(huán)段。
6.如權(quán)利要求1所述的插孔，其中所述插孔連接到包括麥克風(fēng)輸入和立體聲音頻輸出的音頻電路，且其中第一觸點耦合到所述麥克風(fēng)輸入，第二觸點耦合到所述立體聲輸出中的一個，第三觸點耦合到所述音頻電路的電路地，以及第四觸點耦合到其他立體聲音頻輸出。
7.如權(quán)利要求6所述的插孔，其中第一觸點連接通過插入所述插孔的音頻插頭而耦合到所述音頻電路的音頻外圍設(shè)備中的麥克風(fēng)，第二和第四觸點連接所述音頻外圍設(shè)備中的揚聲器，以及第三觸點連接所述音頻外圍設(shè)備的地。
8.一種與三和四觸點音頻插孔兼容的插頭，所述插頭包括端段，布置成與三和四觸點音頻插孔的端觸點接觸；第一環(huán)段，布置成與三和四觸點音頻插孔的環(huán)觸點接觸；第二環(huán)段，布置成與四觸點音頻插孔的第二環(huán)觸點接觸；以及筒段，布置成與三和四觸點音頻插孔的筒觸點接觸。
9.如權(quán)利要求8所述的插頭，其中第一環(huán)段直接地鄰接所述端段，并且在所述筒段與第一環(huán)段之間安排第二環(huán)段。
10.如權(quán)利要求9所述的插頭，其中所述筒和第二環(huán)段的組合長度基本等于類似尺寸的三觸點音頻插頭的筒段長度。
11.如權(quán)利要求10所述的插頭，其中配置所述插頭的筒和第二環(huán)段的段長度以使第二環(huán)段與三觸點音頻插孔的筒觸點接觸。
12.如權(quán)利要求11所述的插頭，其中布置所述插頭的筒和第二環(huán)段以使一旦所述插頭插入三觸點插孔，所述插孔的筒觸點跨接所述插頭的筒和第二環(huán)段。
13.如權(quán)利要求8所述的插頭，其中所述插頭的總的尺度基本等于標(biāo)準(zhǔn)化的2.5mm音頻插頭的總的尺度，以使所述插頭與2.5mm音頻插孔兼容。
14.如權(quán)利要求8所述的插頭，其中所述插頭的總的尺度基本等于標(biāo)準(zhǔn)化的3.5mm音頻插頭的總的尺度，以使所述插頭與3.5mm音頻插孔兼容。
15.如權(quán)利要求8所述的插頭，其中所述插頭構(gòu)成部分音頻外圍設(shè)備，并且所述插頭用作相互連接所述音頻外圍設(shè)備與具有三觸點音頻插孔或四觸點音頻插孔的音頻裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的插頭，其中所述音頻外圍設(shè)備還包括耦合到所述插頭的端段的麥克風(fēng)，耦合到所述插頭的第一環(huán)段的第一揚聲器，耦合到所述插頭的第二環(huán)段的第二揚聲器，以及耦合到所述插頭的筒段的地連接。
17.一種音頻裝置，包括音頻輸入電路；第一和第二音頻輸出電路；以及與三和四觸點音頻插頭兼容的四觸點音頻插孔，所述插孔連接到所述音頻輸入和輸出電路，并且包括第一觸點，布置成與三和四觸點音頻插頭的端段接觸；第二觸點，布置成與三和四觸點音頻插頭的環(huán)段接觸；第三觸點，布置成與三和四觸點音頻插頭的筒段接觸；以及第四觸點，布置成與四觸點音頻插頭的第二環(huán)段和三觸點音頻插頭的筒段接觸。
18.如權(quán)利要求17所述的音頻裝置，其中第一觸點耦合到所述音頻輸入電路，第二和第四觸點分別耦合到第一和第二音頻輸出電路，以及第三觸點耦合到所述音頻裝置的地。
19.如權(quán)利要求18所述的音頻裝置，其中所述音頻裝置還包括短路檢測和控制電路，用作禁止第二音頻輸出電路以響應(yīng)檢測所述插孔的第三和第四觸點之間的短路。
20.如權(quán)利要求17所述的音頻裝置，其中所述音頻裝置還包括短路檢測和控制電路，用作在所述插孔中的所述音頻輸出電路的相應(yīng)的觸點接地時禁止第一和第二音頻輸出電路中的一個。
21.如權(quán)利要求20所述的音頻裝置，其中所述音頻裝置還包括調(diào)節(jié)所述音頻輸出電路輸出的音頻信號的音頻輸出控制電路，如果禁止其他音頻輸出電路則不禁止所述音頻輸出電路。
22.如權(quán)利要求21所述的音頻裝置，其中如果禁止其他音頻輸出電路則所述音頻輸出控制電路調(diào)節(jié)將為組合立體聲音頻信號的所述音頻信號，并且如果沒有禁止其他音頻輸出電路則調(diào)節(jié)將為立體聲音頻信號的一個聲道的所述音頻信號。
全文摘要
一種通用四觸點插頭和插孔組合件，在與四觸點插頭一體化的音頻外圍設(shè)備和包括四觸點插孔的音頻裝置之間，允許麥克風(fēng)和立體聲音頻信號的相互連接。在尺度上，在總長度方面四觸點插頭的相互連接的段與標(biāo)準(zhǔn)三觸點音頻插頭一致，其允許四觸點插頭插入打算供常規(guī)的三觸點音頻插頭使用的三觸點插孔。類似地，四觸點插孔具有如常規(guī)三觸點插孔那樣定位的三個觸點，但是，具有與四觸點插頭的另一個觸點相互連接的第四觸點位置。用這種配置，包括四觸點插頭的音頻裝置與包括立體聲頭戴式耳機、帶有麥克風(fēng)的非立體聲頭戴式耳機等的音頻外圍設(shè)備兼容。
文檔編號H01R24/58GK1781221SQ200380110098
公開日2006年5月31日 申請日期2003年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月5日
發(fā)明者桑迪普·切納克蘇 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司