專利名稱：電子設(shè)備以及具有用于控制音頻設(shè)備的多個無源開關(guān)的音頻附件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文所描述的實(shí)施例涉及電子設(shè)備和音頻附件，例如音頻設(shè)備和頭戴式耳機(jī)，以及具體地，涉及在這種音頻附件上提供的用于控制電子設(shè)備的控制開關(guān)。
背景技術(shù)：
電子設(shè)備(包括便攜式電子設(shè)備)已經(jīng)得到了廣泛的使用，并且可以提供各種功能，例如，包括音頻和音頻回放、電話、電子文本消息收發(fā)以及其他的個人信息管理器(PIM)應(yīng)用功能。便攜式電子設(shè)備可以包括多種類型的設(shè)備，例如包括蜂窩電話、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、音樂播放器、便攜式電視或DVD播放機(jī)、平板型或膝上型計算機(jī)。這些設(shè)備中的很多是手持的，即，讓其大小和形狀適合在人手中持有或攜帶。常常將電子設(shè)備與音頻附件(例如，頭戴式耳機(jī))一起使用。例如，電子設(shè)備常常具有讓大小和形狀適合接收來自 頭戴式耳機(jī)的配套插頭的音頻插孔(或插座)。用戶可以通過將頭戴式耳機(jī)上的插頭插入到電子設(shè)備上的音頻插孔中，將頭戴式耳機(jī)連接到電子設(shè)備。在一些電子設(shè)備中，頭戴式耳機(jī)可以并入麥克風(fēng)以允許從附件向電子設(shè)備發(fā)送音頻信號(例如，話音)。這可以允許用戶通過附件進(jìn)行電話呼叫，錄制語音備忘錄等等。


現(xiàn)在將參照附圖，對僅作為示例的本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行描述，在附圖中圖I是根據(jù)一些實(shí)施例的包括便攜式電子設(shè)備和音頻附件的音頻系統(tǒng)的示意圖；圖2是圖I中示出的音頻附件的控制器的示意圖；圖3是圖I中示出的電子設(shè)備和音頻附件的組件的框圖；圖4是根據(jù)另一實(shí)施例的圖I中示出的電子設(shè)備和音頻附件的組件的框圖；圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的圖4中示出的組件的框圖，這些組件連接到圖I中示出的電子設(shè)備的附加組件；以及圖6是根據(jù)一個實(shí)施例的用于確定接通音頻附件中的多個開關(guān)中的哪些開關(guān)的方法步驟的框圖。
具體實(shí)施例方式存在著多種電子設(shè)備，對于這些電子設(shè)備，音頻附件(例如，頭戴式耳機(jī))可以向用戶提供便利。很多用戶優(yōu)選輕量并且相對魯棒的頭戴式耳機(jī)。用戶可以通過將頭戴式耳機(jī)上的插頭插入到電子設(shè)備上的音頻插孔中，將這種頭戴式耳機(jī)連接到電子設(shè)備。一旦在插孔和插頭之間進(jìn)行了正確連接，可以經(jīng)由電子設(shè)備上的控制，或者通過頭戴式耳機(jī)附件上的控制，或者通過這兩者來控制輸出到頭戴式耳機(jī)的揚(yáng)聲器的音頻。在頭戴式耳機(jī)上存在控制的情況下，使得控制輕量并且魯棒是有利的。在一些實(shí)現(xiàn)中，可以通過使得頭戴式耳機(jī)上的控制比較簡單來使得用戶可以操控頭戴式耳機(jī)上的控制產(chǎn)生命令，以實(shí)現(xiàn)這些好處。電子設(shè)備識別命令并執(zhí)行命令。換言之，用戶通過頭戴式耳機(jī)上的控制向電子設(shè)備發(fā)出命令。在常規(guī)的具有控制的頭戴式耳機(jī)中，存在著與產(chǎn)生并使電子設(shè)備識別多個命令相關(guān)聯(lián)的挑戰(zhàn)。(例如)具有三個不同命令按鈕或按鍵的常規(guī)頭戴式耳機(jī)可以使用簡單的電阻器來區(qū)分不同的按鍵按壓。取決于按壓哪個按鍵，將不同的電阻器切換到電路中。因?yàn)闆]有精確地知道頭戴式耳機(jī)中的電流(例如，至麥克風(fēng)的電流)以及因?yàn)槠渌麑?shí)際的考慮，難以可靠地實(shí)現(xiàn)三個以上的按鍵。一些常規(guī)頭戴式耳機(jī)采用了有源方案，在該有源方案中，頭戴式耳機(jī)具有其自己的信號產(chǎn)生器(以及常常具有其自己的電源)，然而這種方案放棄了某種簡潔性和魯棒性(并且還可能更加昂貴)。本文中描述的概念可以使得諸如頭戴式耳機(jī)之類的附件能夠提供多個命令，并且該命令將是電子設(shè)備可識別的，而無需信號產(chǎn)生器或電源(雖然本文描述的概念也可以與信號產(chǎn)生器或電源一起工作)。根據(jù)一個方面，提供了用于控制電子設(shè)備的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括耦合到電子設(shè)備的音頻附件，音頻附件具有至少一個用于提供音頻輸出的揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)，每個開 關(guān)具有所選擇的電阻，以及所述電子設(shè)備具有偏置電壓源和測量模塊，偏置電壓源用于經(jīng)由偏置電阻器和接地連接向電阻性開關(guān)提供功率。測量模塊適于監(jiān)視在偏置電壓源和電阻性開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)，在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活偏置電壓源，在偏置電壓源被激活時進(jìn)行對偏置點(diǎn)的第一測量，以及在偏置電壓源被去激活時進(jìn)行對電連接的第二測量，基于第二測量確定由音頻輸出引起的接地偏移電壓，基于第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由音頻輸出引起的接地偏移電壓，以及基于電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。根據(jù)另一方面，提供了音頻附件，音頻附件包括用于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)，每個開關(guān)具有所選擇的電阻，音頻附件能夠耦合到電子設(shè)備，電子設(shè)備具有偏置電壓源和測量模塊，偏置電壓源用于經(jīng)由偏置電阻器向電阻性開關(guān)提供功率。此外，當(dāng)音頻附件耦合到電子設(shè)備時，測量模塊適于監(jiān)視在偏置電壓源和電阻性開關(guān)之 間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)，在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活偏置電壓源，在偏置電壓源被激活時進(jìn)行對電連接的第一測量，以及在偏置電壓源被去激活時進(jìn)行電連接的第二測量，基于第二測量確定由音頻輸出引起的接地偏移電壓，基于第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由音頻輸出電壓引起的接地偏移電壓，以及基于電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。根據(jù)另一方面，提供了能夠耦合到音頻附件的電子設(shè)備，音頻附件具有用于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器以及多個電阻性開關(guān)，每個開關(guān)具有所選擇的電阻。電子設(shè)備包括偏置電壓源以及測量模塊，偏置電壓源用于在電子設(shè)備耦合到音頻附件時經(jīng)由偏置電阻器向電阻性開關(guān)提供功率，測量模塊適于監(jiān)視在偏置電壓源和電阻性開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)，在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活偏置電壓源，在偏置電壓源被激活時進(jìn)行對電連接的第一測量，以及在偏置電壓源被去激活時進(jìn)行對電連接的第二測量，基于第二測量確定由音頻輸出引起的接地偏移電壓，通過確定第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由音頻輸出引起的接地偏移電壓，以及基于電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。根據(jù)另一方面，提供了用于確定接通音頻附件中的多個開關(guān)中的哪些開關(guān)的方法，該方法包括提供具有用于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)的音頻附件，每個開關(guān)具有所選擇的電阻，提供耦合到音頻附件的電子設(shè)備，電子設(shè)備具有用于經(jīng)由麥克風(fēng)偏置電阻器和接地連接向電阻性開關(guān)提供功率的偏置電壓源，監(jiān)視在偏置電壓源和開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)，在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活偏置電壓源，在偏置電壓源被激活時進(jìn)行對電連接的第一測量，以及在偏置電壓源被去激活時進(jìn)行電連接的第二測量，確定由音頻輸出引起的接地偏移，基于第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由音頻輸出引起的接地偏移，以及基于電壓差確定已接通了哪些開關(guān)?！愣?，可以在一個或多個電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)本文中描述的一些實(shí)施例，該一個或多個電子設(shè)備可以包括范圍廣泛的設(shè)備，例如移動電話、智能電話、個人數(shù)字助理(PDA)、個人或臺式計算機(jī)、筆記本、膝上型設(shè)備、數(shù)字音頻/視頻播放器、數(shù)字音頻/視頻記錄器、平板計算機(jī)等等。在這些電子設(shè)備中的一些上，特定的計算機(jī)資源(例如，存儲器容量、處理功率和屏幕空間)可能比其他設(shè)備更有限。例如，與具有較大顯示器和更多存儲器的個人計算機(jī)相比，便攜式智能電話可以具有更小的顯示器和更少的存儲器容量。然而，本文中描述的概念不限于任何具體種類的電子設(shè)備，而是一般性地適于在具有各種計算機(jī)資源的各種電子設(shè)備上使用。在一些實(shí)施例中，電子設(shè)備可以是便攜式電子設(shè)備，例如智能電話或個人數(shù)字助理(PDA)，并且可以在一個或多個有線連接或無線連接上具有語音通信能力、數(shù)據(jù)通信能力或者兩者都具有。在一些實(shí)施例中，電子設(shè)備通過設(shè)備上的顯示器和設(shè)備或音頻附件上的揚(yáng)聲器來提供音頻和/或視頻回放。一般而言，如已經(jīng)討論的，一些音頻附件(例如，頭戴式耳機(jī))包括命令按鈕或按鍵，以控制與其相連的電子設(shè)備的一些方面。(可控方面的示例可以包括，但不限于，播放、暫停、快進(jìn)、后退、改變音量或者靜音)。命令按鈕可以允許用戶控制電子設(shè)備，而無需直接與電子設(shè)備互動。在一些情況下，為了實(shí)現(xiàn)這些命令按鈕，可以使用電子設(shè)備和音頻附件之間的有源信令系統(tǒng)或無源信令系統(tǒng)。一般而言，有源信令系統(tǒng)通常需要在附件上提供包括電子邏輯組件在內(nèi)的芯片，這增加了頭戴式耳機(jī)的成本。有源信令系統(tǒng)還可以需要頭戴式耳機(jī)上的電源，這可能進(jìn)一步增加成本和復(fù)雜度，并且可限制頭戴式耳機(jī)的壽命(例如，在電源是電池的情況下)。另一方面，無源信令系統(tǒng)一般在附件上不包括芯片或者其他復(fù)雜的電子組件，而是可以代之以使用電阻性開關(guān)。這種無源信令系統(tǒng)是通過分析由電子設(shè)備向音頻附件提供以用于音頻附件的一些組件(例如，揚(yáng)聲器、麥克風(fēng))的操作的電流而實(shí)現(xiàn)的。由此，無源系統(tǒng)易受到電流電壓中變化的影響。具體地，由于通過附件上的揚(yáng)聲器輸出的音頻所引起的電壓變化，至接地的連接上的電壓偏移可以是高度可變的。本文中使用的“接地”一般性地指代基準(zhǔn)電壓或者基準(zhǔn)電壓處的節(jié)點(diǎn)，其他電壓是相對于該基準(zhǔn)電壓而測量的。當(dāng)兩個設(shè)備(例如，電子設(shè)備和附件)電連接時，其可以共享公共的基準(zhǔn)電壓?；鶞?zhǔn)電壓可以是但不是必須是地球電勢。接地電勢不是必須相對于地球電勢恒定。在本文中還關(guān)于接地連接來使用術(shù)語接地，接地連接通常接近接地電勢，并在陳、述接地偏移電壓的概念時將對其進(jìn)一步進(jìn)行討論。此外，根據(jù)上下文，本文中使用的“連接”可以指代機(jī)械耦合或連接、電連接或者其兩者。當(dāng)一個組件的電活動影響到另一個組件的電活動時，該兩個組件可以電連接，并且組件可以但是不是必須機(jī)械連接或接近。附件可以包括與一個或多個電阻性開關(guān)并聯(lián)的麥克風(fēng)。麥克風(fēng)可以包含(例如)內(nèi)部的結(jié)型場效應(yīng)晶體管(JFET)。針對不同的偏置條件，麥克風(fēng)中的JFET —般在與其相關(guān)聯(lián)的阻抗上具有大的變化。這些變化也對接地連接上的電壓偏移的整體變化做出了貢獻(xiàn)。電壓變化也可以由被使用來測量特定連接的電壓的組件所感應(yīng)。例如，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)或者比較器可以由于固有的硬件限制而錯讀連接上的電壓。此外,組件上的生產(chǎn)變化(production variation)和操作條件(例如，操作溫度/操作環(huán)境)的變化可以使挑戰(zhàn)更大。附件上的這些電壓變化可以使得(例如，用戶)難以基于附件的整體電壓來精確區(qū)分已經(jīng)激活了哪些開關(guān)。一種方式是僅使用在電阻之間有大的差異的有限數(shù)目的電阻性開關(guān)。然而，這極 大地限制了可以實(shí)現(xiàn)的命令按鈕的數(shù)目，并且在一些這種實(shí)施例中，僅可以使用兩個命令按鈕來適應(yīng)附件上的電壓變化。如上提到的，可控方面的典型數(shù)目大于2?，F(xiàn)在參考圖1，圖I是示出具有電子設(shè)備100和附件200的音頻系統(tǒng)10的示意圖，附件200可操作為根據(jù)一些實(shí)施例控制電子設(shè)備100的一個或多個方面。如圖所示，附件200可以是具有一個或多個揚(yáng)聲器202、204(也被指示為16、18)和用戶控制接口 206的頭戴式耳機(jī)，用戶控制接口 206用于接收對電子設(shè)備100的一個或多個方面進(jìn)行控制的一個或多個用戶輸入(然而在其他實(shí)施例中，可以使用其他的附件)。頭戴式耳機(jī)附件200的揚(yáng)聲器202、204 —般可操作為輸出音頻內(nèi)容，例如音樂、話音等等。電子設(shè)備100可以是任何適合的電子設(shè)備,例如，具有顯不器13和鍵盤15(如圖所示)的智能電話、平板計算機(jī)、媒體設(shè)備等等。電子設(shè)備100可以是易于攜帶的，并且可以手持。所示出的附件頭戴式耳機(jī)200是立體聲頭戴式耳機(jī)設(shè)備，具有通過左邊和右邊的耳機(jī)或耳塞(ear bud)的左聲道和右聲道。在其他實(shí)施例中，附件頭戴式耳機(jī)200可以具有不同的形式。例如，附件頭戴式耳機(jī)200可以是僅具有一個耳塞或者具有接收相同音頻輸出的兩個耳塞的單聲道耳機(jī)。揚(yáng)聲器202和204均可操作為提供音頻輸出，例如，由電子設(shè)備100產(chǎn)生的音頻輸出。這允許頭戴式耳機(jī)200的用戶收聽便攜式電子設(shè)備100產(chǎn)生的音頻輸出，該音頻輸出可以包括電話對話、音樂或者其他任何類型的音頻輸出。如圖2中示出的，用戶控制接口 206可以包括由引用標(biāo)號208 —般性地指示的一個或多個按鈕。在所示出的實(shí)施例中有5個按鈕208，即，播放/暫停按鈕210、跳過/快進(jìn)按鈕212、退回按鈕214、音量增加按鈕216以及音量減少按鈕218。在其他實(shí)施例中，頭戴式耳機(jī)附件200上的按鈕208的數(shù)目可以不同。在一些實(shí)施例中，頭戴式耳機(jī)附件200可以包括至少三個控制按鈕208。在一些實(shí)施例中，頭戴式耳機(jī)附件200可以包括至少四個控制按鈕208。在一些實(shí)施例中，頭戴式耳機(jī)附件200可以包括多達(dá)七個控制按鈕208。圖2中所示出的在揚(yáng)聲器16、18和電子設(shè)備100之間插入的用戶控制接口 206的布置僅是說明性的。在頭戴式耳機(jī)200上具有控制按鈕208可以是所希望的，因?yàn)槠湓试S用戶控制便攜式設(shè)備100的特定功能，而無需與便攜式設(shè)備100直接互動，這允許遠(yuǎn)程控制電子設(shè)備100。例如，即使在設(shè)備被放在包中或口袋中時，用戶也能夠通過附件頭戴式耳機(jī)200來控制電子設(shè)備100。在一些實(shí)施例中，便攜式設(shè)備可以在節(jié)電狀態(tài)下(例如，諸如屏幕15之類的一些組件未被供電)以保存能量，以及通過控制按鈕208發(fā)出所希望的命令可以允許便攜式設(shè)備保持在該狀態(tài)下并在同時發(fā)出所希望的命令。在一些實(shí)施例中，播放/暫停按鈕210可操作為向便攜式電子設(shè)備100發(fā)送命令，使得如果還未播放音軌，則開始播放音軌，或者如果已經(jīng)在播放音軌，則暫停音軌的回放。當(dāng)在電話會話期間將設(shè)備100作為電話操作時，播放/暫停按鈕210還可以起到靜音按鈕的功能。跳過/快進(jìn)按鈕212可被操作為向便攜式設(shè)備100發(fā)送跳過下一音軌的命令。在 一些實(shí)施例中，如果將按鈕212按下預(yù)定量的時間(例如，一秒以上)，則按鈕可以信號通知設(shè)備100 :當(dāng)按鈕212保持按下時在相同音軌內(nèi)快進(jìn)。后退/倒回按鈕214可以通過與跳過/快進(jìn)按鈕212相反的方式工作。即，后退/倒回按鈕214可操作為向便攜式電子設(shè)備100發(fā)送返回前一音頻音軌(或者至當(dāng)前音軌的起點(diǎn))的命令。在一些實(shí)施例中，如果將按鈕214按下預(yù)定量的時間(例如，一秒以上)，則按鈕可以信號通知設(shè)備100 :當(dāng)按鈕214保持按下時在相同音軌內(nèi)倒回?？梢苑謩e使用音量增加和減少按鈕216和218向便攜式電子設(shè)備發(fā)送增加或減少音頻的音量的命令。類似地，將按鈕持續(xù)按下長于預(yù)定量的時間可以導(dǎo)致音量的持續(xù)增加或減少，直到釋放按鈕或者已經(jīng)到達(dá)系統(tǒng)極限。在其他實(shí)施例中，每個按鈕208可以執(zhí)行不同(或附加的)功能。在一些實(shí)施例中，附件200可以包括用于接收音頻信號(例如，來自用戶的話音信號)并向電子設(shè)備100發(fā)送這些音頻信號的麥克風(fēng)230。如圖所示，可以在用戶控制接口206處提供麥克風(fēng)230，或者將麥克風(fēng)230與用戶控制接口 206 —起提供。備選地，可以在附件200上的另一位置處提供麥克風(fēng)230。例如，如果用戶正在通過便攜式設(shè)備100進(jìn)行對話或者如果用戶正在嘗試向便攜式設(shè)備100發(fā)出語音操作命令，可以使用麥克風(fēng)206。在一些實(shí)施例中，頭戴式耳機(jī)附件200使用常規(guī)的耦合到對應(yīng)的音頻插孔/連接端口(在電子設(shè)備100上)的音頻連接器插頭(在附件200上)(機(jī)械或者電)連接到電子設(shè)備100。在一些實(shí)施例中，插頭和插孔可以是尖-環(huán)-空心軸(tip-ring-sleeve,TRS)類型的，或者是尖-環(huán)-環(huán)-空心軸(TRRS)類型的，或者是本領(lǐng)域公知的其他各種類型的。例如，一些音頻連接器具有3.5mm(l/8")微型插頭和插孔的形式，或者具有其他的尺寸，例如2. 5_連接器和1/4"連接器。在頭戴式耳機(jī)和其他附件中，一般使用這些音頻連接器在揚(yáng)聲器202、204、麥克風(fēng)230和電子設(shè)備100之間傳輸模擬信號。一般而言，在TRRS連接器中，可以將連接器上的連接位置稱為“尖”、“環(huán)1”、“環(huán)2”和“空心軸”。在一些實(shí)施例中，電子設(shè)備的連接端口能夠?qū)⒔拥剡B接在“環(huán)2”位置和“空心軸”位置之間切換，使得電子設(shè)備能夠接收具有音頻連接器的音頻附件，而接地連接位于“環(huán)2”位置和“空心軸”位置中的至少一個處。這允許電子設(shè)備與具有帶有不同接地配置的音頻連接器的音頻附件兼容。當(dāng)用戶使用用戶控制接口 206(例如，通過按壓按鈕210、212、214、216和218中的一個或多個)向附件200提供一個或多個輸入時，如下所解釋的，電子設(shè)備100可操作為識別具體的按鈕按壓，并采取適當(dāng)?shù)膭幼?例如，增加或減少揚(yáng)聲器16、18正在輸出的音頻的音量，回答呼入電話呼叫等)。為了實(shí)現(xiàn)控制按鈕(例如，控制按鈕208)，可以使用音頻附件的電路板上的電阻性開關(guān)中的簡單的無源電阻器。然而(如之前所指出的)，當(dāng)使用簡單的電阻性開關(guān)時，由于在接地線上感應(yīng)的電壓的變化以及通過麥克風(fēng)的內(nèi)部JFET的電流的變化以及本文中上述的其他因素，可能難以支持兩個或三個以上的控制按鈕，該接地線上引起的電壓的變化 是由于通過揚(yáng)聲器的電流而引起的(例如，由于通過揚(yáng)聲器播放音樂)?，F(xiàn)在參考圖3和圖4，在每一幅圖中示出了根據(jù)ー些實(shí)施例的音頻系統(tǒng)10的ー些組件的簡化示意圖，這些組件可被用于使用電阻性開關(guān)來提供控制按鈕208。如圖所示，附件頭戴式耳機(jī)200具有5個電阻性開關(guān)。(可以將其建模為理想的耦合開關(guān)以及電阻性元件。)通過具有一些電阻性元件242的耦合開關(guān)(即S1、S2、S3、S4和S5)來實(shí)現(xiàn)該電阻性開關(guān)。如圖所示，4個電阻性元件242 (即R2、R3、R4、R5)(其可以是實(shí)際的電阻器，且為了方便起見將其稱為電阻器)耦合到開關(guān)S2、S3、S4和S5。注意到，開關(guān)SI不與任何電阻器242關(guān)聯(lián)(換言之，未示出任何不同的電阻性元件Rl)，這指示了與SI相關(guān)聯(lián)的電阻性元件很小，或可忽略的。換言之，從電路左側(cè)接近SI的正電流不需要通過任何電阻器242，而是依然可以遭遇到在連接本身中固有的電阻。相對地，通過S2的電流將通過R2，通過S3的電流將通過R2和R3，依此類推。為了方便，可以認(rèn)為S2與R2關(guān)聯(lián)，S3與R3關(guān)聯(lián)，依此類推。如果閉合開關(guān)S5，且將其他開關(guān)保持?jǐn)嚅_，則電流流經(jīng)R2、R3、R4和R5(當(dāng)閉合S5時，它們是有效地串聯(lián)的)。換言之，流經(jīng)電阻性元件的電流可以順序經(jīng)過每個較低編號的電阻性元件。在其它實(shí)施例中，開關(guān)240和電阻器242的數(shù)目及其之間的耦合可以不同。如圖所示，可以在沒有與開關(guān)240之一相關(guān)聯(lián)的電阻器的情況下來實(shí)現(xiàn)該開關(guān)。這可以允許成本節(jié)約和/或增強(qiáng)附件200與其他電子設(shè)備的兼容性。在如圖所示的實(shí)施例中，在沒有電阻器242的情況下實(shí)現(xiàn)開關(guān)SI。沒有電阻器的開關(guān)一般可以耦合到播放/暫停按鈕和/或用于在電話對話期間對麥克風(fēng)靜音。每個控制按鈕210、212、214、216和218機(jī)械地耦合到特定開關(guān)SI、S2、S3、S4或S5，使得當(dāng)按壓按鈕或以其他方式激活按鈕時，對應(yīng)的開關(guān)使得附件200中的電路接通(complete)，且與該開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻器(如果有的話)影響電路的電壓。可以如圖3所示通過“串聯(lián)”配置方式，或如圖4所示通過“并聯(lián)”配置方式來配置電阻和開關(guān)。本文所使用的術(shù)語“串聯(lián)”和“并聯(lián)”代表通用的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，且不要求組件是嚴(yán)格串聯(lián)或并聯(lián)的。(注意到，圖5中示出了變化的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。)一般而言，可以為電阻器242選擇的具體電阻值可以取決于所選拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在圖4的電路中，從電路左側(cè)接近任何開關(guān)的正電流不需要通過任何電阻器242，除了與該開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻器(如果有的話)。例如，通過S2的電流將通過R2(但是只要其他開關(guān)是斷開的，就不通過任何其他電阻器242)。類似地，通過S3的電流將通過R3，但是不通過其他電阻器242，依此類推。相對于開關(guān)的激活可以引起電流流經(jīng)串聯(lián)的2個或更多電阻器的圖3的電路的“串聯(lián)”配置，圖4的“并聯(lián)”配置使得不管閉合了哪個開關(guān)，通過單ー電阻器的電流路徑成為可能?！按?lián)”配置自動對開關(guān)進(jìn)行了優(yōu)先級編碼，且使得任何按鍵按鈕(包括對多個按鈕的同時按壓)導(dǎo)致了已知的電阻值(如通過基本電路分析所容易發(fā)現(xiàn)的)。例如，當(dāng)同時接通多個開關(guān)吋，所按壓的與最低電阻值相關(guān)聯(lián)的開關(guān)將具有最高優(yōu)先級，且很大程度上不受到與較高電阻值相關(guān)聯(lián)的任何按鈕按壓的影響。這是由于以下事實(shí)較低的電阻路徑比較高的電阻路徑傳導(dǎo)了更多的電流。每個電阻器R2、R3、R4和R5的電阻值可以是獨(dú)ー無ニ的，使得有可能通過測量在地和偏置電壓連接之間的差壓，以及測量在到地的連接上的偏移電壓的校正，來識別已按壓了哪些按鈕(如果有的話)。如圖3和4所示，電子設(shè)備100具有測量模塊120。測量模塊120包括控制器模塊122和電壓測量模塊，電壓測量模塊可以是模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 124。在其它實(shí)施例中，測量模塊120的組件可以不同。 在一些實(shí)施例中，電子設(shè)備100還具有頭戴式耳機(jī)揚(yáng)聲器放大器132和134，在附件200和電子設(shè)備100機(jī)械且電子耦合時(例如，經(jīng)由插頭正確地插到插孔中)，該頭戴式耳機(jī)揚(yáng)聲器放大器132和134耦合到揚(yáng)聲器202和204。頭戴式耳機(jī)揚(yáng)聲器放大器132和134可以放大進(jìn)入的音頻輸出，并向附件200上的揚(yáng)聲器202和204發(fā)送音頻電流，使得揚(yáng)聲器202和204可以提供音頻輸出。一般而言，可以將音頻附件200上的用于接收音頻電流并將音頻電流通過揚(yáng)聲器202、204路由至地250的電路稱為“音頻電路”。在一些實(shí)施例中，頭戴式耳機(jī)附件200還包括電磁干擾濾波組件和/或用于避免靜電放電的組件。電子設(shè)備100還具有用于經(jīng)由偏置電阻和接地連接向開關(guān)提供功率的偏置電壓源。如圖所示，偏置電壓源Iio可以是用于經(jīng)由麥克風(fēng)偏置電壓電阻“RM”和連接到地250的接地連接(一般由引用字母“ G”來指示)向開關(guān)240和麥克風(fēng)230提供偏置電壓的麥克風(fēng)偏置電壓源110。一般而言，可以將音頻附件200上的用于接收麥克風(fēng)偏置電流并通過接地連接將偏置電流路由到地250和電阻242的電路稱為“麥克風(fēng)電路”。注意到盡管術(shù)語“麥克風(fēng)偏置” 一般與駐極體(electret)麥克風(fēng)結(jié)合使用，該偏置電壓不需要用于對具有固有內(nèi)部電場的麥克風(fēng)板進(jìn)行偏置(該固有的內(nèi)部電場是由于構(gòu)造而在板之間俘獲的)，而是確保集成的JFET具有正確的工作點(diǎn)。從該點(diǎn)獲得來自麥克風(fēng)的信號，且麥克風(fēng)的信號以地球電勢或麥克風(fēng)偏置源110為基準(zhǔn)。麥克風(fēng)230和電阻242經(jīng)由接地連接“G”連接到地250。接地連接“G”具有有限量值的接地電阻，在附圖中，將該電阻建模為接地電阻“RG”(其不一定是實(shí)際的電阻)。由于接地連接“G”具有有限量值的電阻，通過接地連接發(fā)送的任何電流感應(yīng)了接地偏移電壓。例如，在接地連接“ G”上的30mA的電流和O. 5歐姆的接地電阻“RG”將在連接到開關(guān)240的接地連接上感應(yīng)15mV接地偏移電壓。通過接地連接“G”將與揚(yáng)聲器202的音頻輸出相關(guān)聯(lián)的音頻電流傳導(dǎo)至地250，這樣，音頻輸出將引起接地連接上的接地偏移電壓。類似地，由于通過接地連接傳導(dǎo)麥克風(fēng)偏置電壓，因此麥克風(fēng)偏置電壓也引起接地連接上的接地偏移電壓。然而，通過麥克風(fēng)的電流與音頻電流相比是相對可忽略的，且相對于接地偏移是可以忽略的，但是相對于麥克風(fēng)上的差壓是不可以忽略的。地250對于麥克風(fēng)電路和音頻電路是公共的。具體地，麥克風(fēng)偏置電壓源110和音頻揚(yáng)聲器202、204都連接到地250。這樣，在接地連接上的接地偏移電壓往往受到麥克風(fēng)偏置電壓、音頻輸出和一個或多個電阻性開關(guān)(當(dāng)接通開關(guān)時)的影響。音頻電路的電壓往往是隨時間變化的(即，可以在任何給定時間具有不同的值)。例如，電壓可以隨著在揚(yáng)聲器202、204上播放的音樂而變化。因此，在接地連接“G”上的點(diǎn)“A”處的接地偏移電壓隨著時間變化。具體地，經(jīng)過揚(yáng)聲器202、204的返回地250的電流將經(jīng)受由于有限的接地線路電阻“RG”而產(chǎn)生的壓降，因此在測量點(diǎn)“A”處的電壓往往隨時間變化。類似地，麥克風(fēng)偏置電壓也可以是隨時間變化的，且對接地連接“G”上的電壓變化作出貢獻(xiàn)。然而，可以通過謹(jǐn)慎的選擇電阻Rl至R5以及(在某些實(shí)施例中)麥克風(fēng)230，可以在某種程度上補(bǔ)償麥克風(fēng)偏置電流的變化。此外，通過使用麥克風(fēng)偏置電壓作為對ADC124的直接或擴(kuò)縮后的基準(zhǔn)(該ADC 124正在執(zhí)行對麥克風(fēng)230和電阻上的電壓的測量)，有可能減少偏置電壓的不確定性的影響?？梢杂闷秒妷簛頂U(kuò)縮來自ADC 124的測量，以一般性地補(bǔ)償偏置電壓的變化。音頻電流和/或麥克風(fēng)偏置電流的電壓上的該變化(波動)可以限制在其他系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)的電阻性開關(guān)的數(shù)目。即，為了處理該音頻電壓的變化，電阻器的電阻值的差對于處 理變化而言常常相對過大，使得不將接地偏移電壓由于該變化的改變錯誤地歸因干與一個開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻之一(這將導(dǎo)致錯誤地將該開關(guān)識別為被接通)。由于可以限制電路的最大電壓，且在電阻之間的電阻差的值可以相對大，也可以限制一般已采用的按鈕的數(shù)目(例如，在一些情況下，不超過2或3個開關(guān))。然而，如本文所述的音頻系統(tǒng)10可以補(bǔ)償音頻電流的電壓的波動，使得實(shí)際上可以使用大量的控制按鈕(例如，5個控制按鈕)。此外，可以謹(jǐn)慎地選擇電阻，以允許針對麥克風(fēng)電流中任何變化的余量(margin)。為了處理音頻電路的電壓的變化，并識別(如果有的話)已接通哪些電阻性開關(guān)，設(shè)備100上的測量模塊120適于執(zhí)行(即，能夠執(zhí)行)以下操作。測量模塊120適于監(jiān)視在偏置電壓源和開關(guān)240之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了開關(guān)240中的至少ー個。例如，該監(jiān)視可以由ADC 124在麥克風(fēng)偏置源110與麥克風(fēng)230和開關(guān)240之間的連接上的偏置點(diǎn)“B”處執(zhí)行。ADC 124可以針對特定的閾值進(jìn)行監(jiān)視，在未接通開關(guān)240(即，僅連接了麥克風(fēng))的情況和接通了開關(guān)240中至少ー個的情況之間進(jìn)行選擇，這降低了麥克風(fēng)230上的電壓。在一些實(shí)施例中，閾值是固定的電壓，比如O. 64伏特。在其他實(shí)施例中，該閾值可以隨著所選的偏置電壓和偏置電阻而變化。當(dāng)確定已接通開關(guān)240中至少ー個時，可操作測量模塊120來激活以及去激活偏置電壓源(例如，通過接通開關(guān)SM)，然后在偏置點(diǎn)“B”處進(jìn)行對電壓的第一和第二測量。在激活偏置電壓源時進(jìn)行第一測量，且在去激活偏置電壓源時進(jìn)行第二測量。ADC 124可以用于在偏置點(diǎn)“B”處進(jìn)行第一和第二測量。由于麥克風(fēng)偏置點(diǎn)“B”連接到測量點(diǎn)A (通過麥克風(fēng)，且還通過正在接通的任何開關(guān))，假如ADC 124的輸入阻抗顯著地高于源的阻抗，則麥克風(fēng)偏置點(diǎn)B的電壓將實(shí)質(zhì)上與點(diǎn)A處的電壓相同。S卩，在如圖所示的系統(tǒng)10中，偏置源110要么是麥克風(fēng)輸出阻抗，要么被配置為與接通的電阻并聯(lián)，且由于針對最小的電阻值，相對接地偏移誤差將是最大的，則輸出阻抗一般很低。這樣，使用具有充分高輸入阻抗的ADC將基本不改變測量到的電壓。針對該ADC的輸入阻抗的一般要求將是至少50千歐的輸入阻杭。因此，可操作ADC 124以通過在偏置點(diǎn)B處進(jìn)行測量，來有效的測量在測量點(diǎn)A處的電壓。注意到取決于電流的方向，接地偏移可以是正或負(fù)的。因此，ADC將需要能夠處理負(fù)和正電壓，或需要將小的偏移添加到所有測量上，以確保僅測量正值。由于開關(guān)240、麥克風(fēng)230和揚(yáng)聲器202、204連接到公共地250，當(dāng)激活偏置電壓源且進(jìn)行第一測量時，第一測量指示了由音頻輸出、偏置電壓和接通的至少ー個開關(guān)240的電阻所引起的接地電壓偏移。即，第一測量指示了在接地連接“G”上的接地偏移電壓，該接地偏移電壓可歸因于音頻輸出的音頻電流以及通過有限的接地電阻“RG”和所接通的至少ー個開關(guān)240的電阻所傳導(dǎo)的偏置電流。相對地，當(dāng)去激活偏置電壓源并進(jìn)行第二測量時，第二測量指示了音頻輸出引起的接地偏移。即，第二測量指示了接地偏移電壓，該接地偏移電壓歸因于通過接地連接傳導(dǎo)的音頻電流，該接地連接具有在沒有來自麥克風(fēng)偏置電壓或電阻242的影響的情況下所取的接地電阻“RG”，因?yàn)椴淮嬖谕ㄟ^麥克風(fēng)230或電阻242對地250的偏置電壓(假定ADC124具有充分高的輸入阻杭，以避免在該點(diǎn)處的負(fù)載)?？刹僮鳒y量模塊120，基于第二測量來確定由音頻輸出引起的接地偏移電壓，并基 于在第一和第二測量之間的電壓差，來補(bǔ)償由音頻輸出引起的接地偏移電壓。即，由于第一測量受到音頻電流的電壓、麥克風(fēng)偏置電壓和與所接通的至少ー個開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻的影響，且由于第二測量僅指示了音頻電流的電壓，因此在第一和第二測量之間的差值指示了在麥克風(fēng)和開關(guān)電阻上測量的電壓差?；谠撾妷翰睿刹僮鳒y量模塊120來確定已接通了哪些開關(guān)240。由于音頻電流的量值是隨時間變化的，在第一測量處所取的音頻電流的量值可以不同于在第二測量處所取的音頻電流的量值。這樣，可操作測量模塊120來快速連續(xù)地進(jìn)行測量，以最小化音頻電流的電壓的差(如果存在任何差)。例如，可以間隔幾微秒來進(jìn)行測量。在一些實(shí)施例中，可以在激活或/或去激活偏置源的情況下進(jìn)行附加測量，以獲得音頻電壓的更準(zhǔn)確(魯棒)的測量。例如，可以進(jìn)行三次測量，在激活麥克風(fēng)偏置的情況下進(jìn)行第一次測量，在去激活麥克風(fēng)偏置的情況下進(jìn)行第二次測量，以及在重新激活麥克風(fēng)偏置的情況下進(jìn)行第三次測量。為了在該情況下確定可歸因于音頻電流的接地偏移，可以將第一和第三測量加在一起，且從中減去2倍的第二測量值(即，(第一測量+第三測量)-(2x第二測量))，以提供對由于音頻電流產(chǎn)生的接地偏移電壓的更魯棒的估計。在另ー示例中，可以進(jìn)行4次測量在激活麥克風(fēng)偏置源的情況下進(jìn)行第一次測量，在去激活麥克風(fēng)偏置源的情況下進(jìn)行第二和第三次測量，以及在重新激活麥克風(fēng)偏置源的情況下進(jìn)行第四次測量。在該情況下，可以將可歸因于音頻輸出的接地偏移電壓計算為第一和第四測量之和減去第二和第三測量之和(即，第一測量+第四測量-(第二測量+第三測量))。可以在數(shù)字域中進(jìn)行值的求和，即，對測量到的ADC值進(jìn)行加權(quán)，或可以通過使用開關(guān)電容器對若干值進(jìn)行采樣以及使用単一 ADC讀數(shù)對這些采樣的模擬加權(quán)和(analog weighted sum)進(jìn)行測量來形成。這些方法有效的實(shí)現(xiàn)了從測量的偏移電壓中移除波動的離散時間低通濾波器。由于現(xiàn)在可以處理音頻偏移電壓的變化，因此通過針對接地連接“G”上的音頻電流的效果進(jìn)行最小化和補(bǔ)償，有可能使用具有相對小的電阻值的電阻器。然而，當(dāng)選擇電阻值時，應(yīng)當(dāng)考慮麥克風(fēng)偏置電壓的變化。此外，麥克風(fēng)230本身具有需要在選擇電阻值時考慮在內(nèi)的內(nèi)部變化(例如，由于麥克風(fēng)中的JFET)。
一般而言，接地偏移電壓的變化可以由以下一個或多個因素引起同時接通的開關(guān)的數(shù)目、操作環(huán)境中的變化(例如，溫度)、在漏和源之間的麥克風(fēng)230的JFET的絕對電阻的變化(例如，作為產(chǎn)品差異的結(jié)果)、電阻器的實(shí)際電阻的變化、以及其他引起噪聲的因素(例如，ADC讀數(shù)的準(zhǔn)確度、外部噪聲、與減去時變接地偏移信號相關(guān)的問題等等)可以選擇電阻值，以如下處理ー個或多個變化。由于使用“串聯(lián)”組合，從開關(guān)遭遇到的電阻值的數(shù)目等于開關(guān)數(shù)目加1，(例外的情況是當(dāng)沒有按壓開關(guān)且測量麥克風(fēng)本身的電阻器吋)，可以如下歸納針對非重疊電阻器測量的要求=Rn(MAX) < Rn+1(MIN)，其中も是給定電阻值且Rn+1是下ー個更高的電阻值。由于與JFET的最大可能值(即，JFETmax) “平行”的生產(chǎn)和環(huán)境變化，可以將最大電阻值視為Rn的標(biāo)稱值加上最大容限(tolerence)。由于與JFET的最低可能值(即，JFETmin) “平行”的生產(chǎn)和環(huán)境變化，可以將最小電阻值視為Rn+1的標(biāo)稱值減去最大容限。為了獲得更魯棒的實(shí)現(xiàn)，所允許的容限應(yīng)當(dāng)平均分布在所有電阻器上。可以如下歸納該要求 RN(MAX)*(1+容限)=Rn+1(MIN)，其中，“容限”是分配給系統(tǒng)誤差和噪聲的容限。一般而言，所要求的容限是10-15%。然而，2-3個最低電阻器需要額外的容限，因?yàn)樗鼈儗⒈茸罡咧惦娮杵鞲菀自馐苡捎谳^小的測量電壓差而產(chǎn)生的外部電子噪聲?；诖耍梢酝ㄟ^例如使用計算機(jī)優(yōu)化來確定電阻值。對于麥克風(fēng)230中的JFET感應(yīng)的變化，有可能確定在JFET上的漏和源之間的電阻的極值，作為生產(chǎn)、偏置點(diǎn)和溫度的結(jié)果。在一些實(shí)施例中，將可歸因于JFET的極端電阻確定為JFETmin = 475歐姆和JFETmax = 20干歐。在一些實(shí)施例中，表I示出了控制開關(guān)和檢測到的電阻值的關(guān)聯(lián)。所示的R(MIN)和R(MAX)值指示了將引起電子設(shè)備檢測已接通的相關(guān)聯(lián)的開關(guān)的最小和最大電阻值。 172 ] 405 Γ Ω<<倒回表I :基于測量到的電阻值對開關(guān)的確定如表I所示，如果接地偏移電壓的下降在O Ω和14 Ω之間或37 Ω和57 Ω之間，則電子設(shè)備被配置為將此視為已按壓了開關(guān)SI。讓2個電阻值范圍與給定開關(guān)SI相關(guān)聯(lián)可以允許便攜式設(shè)備與具有不同配置的音頻頭戴式耳機(jī)兼容。在一些實(shí)施例中，如果發(fā)現(xiàn)接地連接位于空心軸(SLEEVE)位置，則低于最小JFET值的任何電阻值將被映射到播放/暫停/靜音功能。這將確保任何附加電阻將不影響這些頭戴式耳機(jī)的播放/暫停/靜音。在如圖所示的實(shí)施例中，可操作控制器模塊122來控制ADC 124以及麥克風(fēng)偏置源110的操作。在其他實(shí)施例中，測量模塊120可以包括適于執(zhí)行上述操作的可編程處理器。在一些實(shí)施例中，可操作測量模塊120和/或電子設(shè)備100的其他組件來執(zhí)行方法300的一個或多個步驟，方法300用于確定接通音頻附件200中的哪些開關(guān)。
現(xiàn)在參見圖5，其中示出了可以在電子設(shè)備100中發(fā)現(xiàn)的附加組件。圖5所示的一些組件可以類似于或與圖5中的組件相同，且在合適的地方用相似的引用標(biāo)號來指示相似的組件。在一些實(shí)施例中，為了降低來自偏置源110或其他噪聲源(或二者)的噪聲的影響，可以將來自麥克風(fēng)偏置電阻“RM”的輸出作為對麥克風(fēng)前置放大器502的輸入。在一些實(shí)施例中，如圖5所示，可以對來自麥克風(fēng)前置放大器502的輸出進(jìn)行高通濾波(例如，使用高通濾波器模塊504)，以降低任何音頻信號的幅度，并將其傳送給過零檢測器506，并從檢測器506輸出到周期測量模塊508 (例如能夠測量帶外信號的周期的數(shù)字電路的周期測量模塊)。在其他配置下，這可以用于接收帶外控制信號。在一些實(shí)施例中，如圖5所示，將在接地開關(guān)510之后測量的接地信號用作針對頭戴式耳機(jī)放大器132和134的校正信號，以校正任何接地偏移，并從而減少在這兩個通道之間的串?dāng)_。在一些實(shí)施例中，如圖5所示，在麥克風(fēng)前置放大器之后，添加了可選的毛刺(glitch)減少電路512。該電路將在按鍵按壓期間禁用麥克風(fēng)前置放大器，并輸出與就在按鍵按壓之前的值相等的DC電勢，以最小化當(dāng)按壓按鍵時在接收端的可聽影響?？梢酝ㄟ^檢測在麥克風(fēng)偏置點(diǎn)處的DC電勢來實(shí)現(xiàn)該點(diǎn)，且如果該電勢充分低(B卩，按壓了按鍵)，則激活毛刺減少電路512?？梢允褂镁哂械徒刂诡l率的濾波器(例如，用開關(guān)電容器濾波器來實(shí)現(xiàn))以及用于檢測來自前置放大器502的輸出的采樣和保持電路，來實(shí)現(xiàn)毛刺減少電路512，并確保將麥克風(fēng)輸出信號從前置放大器502的輸出切換到穩(wěn)態(tài)DC值。這將導(dǎo)致顯著減少在按壓按鈕208之一時在接收端處體驗(yàn)到的可聽毛刺。現(xiàn)在參見圖6，其中示出了根據(jù)ー個實(shí)施例的用于確定接通了音頻附件的多個開關(guān)中的哪些開關(guān)的方法300的步驟的框圖。在步驟302，提供了具有用于提供音頻輸出的至少ー個揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)的音頻附件。每個開關(guān)具有所選電阻。在一些實(shí)施例中，音頻附件可以是如上所述的音頻附件200。在步驟304，提供了具有用于經(jīng)由偏置電阻和接地連接向電阻性開關(guān)提供功率的偏置電壓源的耦合到音頻附件的電子設(shè)備。在一些實(shí)施例中，該電子設(shè)備可以是如上所述的電子設(shè)備100。在步驟306，監(jiān)視在偏置電壓源和電阻性開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時接通開關(guān)中的至少ー個。在步驟308，至少進(jìn)行以下步驟一次在接通開關(guān)時，激活和去激活偏置電壓源，且進(jìn)行在麥克風(fēng)偏置點(diǎn)和接地連接之間的電壓差的第一和第二測量。當(dāng)激活偏置電壓源時進(jìn)行第一測量，且當(dāng)去激活偏置電壓源時進(jìn)行第二測量，或反之。在一些實(shí)施例中，快速連續(xù)地進(jìn)行第一和第二測量(例如，間隔幾微秒)，以使得在測量之間的音頻電壓的變化對于確定音頻電壓而言可忽略。在一些實(shí)施例中，在第一和第二測量之后，可以在激活或去激活偏置電壓時，對在 麥克風(fēng)偏置和接地連接之間的電壓差進(jìn)行一個或多個附加測量，且該附加測量用于提供對由于音頻電流產(chǎn)生的接地電壓偏移的更準(zhǔn)確的測量。該附加測量可以提供在音頻電流的波動快速變化時對接地電壓偏移的更魯棒的測量。在步驟310，確定由音頻輸出引起的接地偏移電壓。在步驟312，基于在第一和第二測量之間的電壓差，對由音頻輸出引起的接地偏移電壓進(jìn)行補(bǔ)償。在步驟314，基于在步驟312中確定的電壓差，確定已接通了開關(guān)中的哪些開關(guān)。一般而言，在電子設(shè)備上實(shí)現(xiàn)方法300的操作是有利的。即，如果在電子設(shè)備上執(zhí)行該方法，則不需要包括用于在音頻附件上單獨(dú)執(zhí)行方法300的測量模塊或其他組件。一般而言，將可操作以執(zhí)行方法300的一個或多個步驟的測量模塊實(shí)現(xiàn)為特殊化 頭戴式耳機(jī)接ロ芯片的一部分或?qū)崿F(xiàn)為已控制了頭戴式耳機(jī)插孔的編解碼芯片的一部分，這將是成本效率更高的。這樣，可以使用在一些便攜式電子設(shè)備上已存在的硬件組件來實(shí)現(xiàn)該方法，使得不存在必需的額外硬件組件。一個或多個實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)ー個或多個優(yōu)點(diǎn)，已提及了這些優(yōu)點(diǎn)中的一些重量輕、低成本、魯棒、靈活的實(shí)現(xiàn)方式、支持增強(qiáng)的功能等等。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所認(rèn)為的，盡管上面的描述提供了ー個或多個裝置、方法或系統(tǒng)的示例，將意識到其它裝置、方法或系統(tǒng)可以在本描述的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種適于控制電子設(shè)備的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 耦合到所述電子設(shè)備的音頻附件，所述音頻附件具有至少一個適于提供音頻輸出的揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)，每個開關(guān)具有所選擇的電阻；以及 所述電子設(shè)備具有偏置電壓源和測量模塊，所述偏置電壓源適于經(jīng)由偏置電阻器和接地連接向電阻性開關(guān)提供功率，以及所述測量模塊適于 (a)監(jiān)視在所述偏置電壓源和所述電阻性開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)， (b)在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活所述偏置電壓源，在所述偏置電壓源被激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第一測量，以及在所述偏置電壓源被去激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第二測量， (C)基于所述第二測量確定由所述音頻輸出引起的接地偏移電壓， (d)基于所述第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由所述音頻輸出引起的接地偏移電壓，以及 (e)基于所述電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻附件還包括耦合到所述偏置電壓源和所述電阻性開關(guān)的、用于接收音頻輸入的麥克風(fēng)，以及所述偏置電阻器是麥克風(fēng)偏置電阻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述開關(guān)、偏置電壓源和所述至少一個音頻揚(yáng)聲器連接到公共接地連接，使得當(dāng)所述偏置電壓源被激活并進(jìn)行所述第一測量時，所述第一測量指示由音頻輸出、偏置電壓以及接通的至少一個開關(guān)的電阻所引起的接地電壓偏移，以及當(dāng)所述偏置電壓源被去激活并進(jìn)行所述第二測量時，所述第二測量指示由音頻輸出引起的接地偏移。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，與每個開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻值是唯一的，使得所述測量模塊能夠操作為確定是否接通了所述多個開關(guān)中的至少一個開關(guān)，以及如果接通了至少一個開關(guān)，通過分析由偏置電壓和接通的至少一個開關(guān)的電阻器所引起的接地偏移電壓，來確定所接通的至少一個開關(guān)的標(biāo)識。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，選擇與所述音頻附件中的每個開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻值，以處理由以下至少一項引起的接地偏移電壓中的變化 麥克風(fēng)； 麥克風(fēng)偏置電壓；以及 音頻附件的操作環(huán)境。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述多個開關(guān)包括至少5個電阻性開關(guān)，每個電阻性開關(guān)包括具有電阻值的電阻性元件，所述5個電阻性開關(guān)包括 第一開關(guān)，具有電阻值在O和2歐姆之間的第一電阻性元件， 第二開關(guān)，具有電阻值在27和32歐姆之間的第二電阻性元件， 第三開關(guān)，具有電阻值在45和50歐姆之間的第三電阻性元件， 第四開關(guān)，具有電阻值在69和73歐姆之間的第四電阻性元件，以及 第五開關(guān)，具有電阻值在172和176歐姆之間的第五電阻性元件；以及 其中，將所述電阻性開關(guān)的所述電阻性元件串聯(lián)，以使得通過任何電阻性開關(guān)的電流串聯(lián)通過與所述開關(guān)相關(guān)聯(lián)的電阻性元件以及任何在先的電阻性元件。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述多個開關(guān)包括并聯(lián)的至少5個電阻性開關(guān)，每個電阻性開關(guān)包括具有電阻值的電阻性元件，所述5個電阻性開關(guān)包括 第一開關(guān)，具有電阻值在O和2歐姆之間的第一電阻性元件， 第二開關(guān)，具有電阻值在27和32歐姆之間的第二電阻性元件， 第三開關(guān)，具有電阻值在75和79歐姆之間的第三電阻性元件， 第四開關(guān)，具有電阻值在146和150歐姆之間的第四電阻性元件，以及 第五開關(guān)，具有電阻值在320和324歐姆之間的第五電阻性元件。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述音頻附件是立體聲頭戴式耳機(jī)，其具有麥克風(fēng)和機(jī)械耦合到所述多個開關(guān)的多個控制按鈕，所述控制按鈕可操作為接通開關(guān)，以指示所述電子設(shè)備執(zhí)行所選擇的功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，通過測量所述麥克風(fēng)偏置電阻器上的差壓來獲得所述麥克風(fēng)的輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，對來自麥克風(fēng)的輸出進(jìn)行高通濾波，并在以有限的滯后通過過零檢測器之后，進(jìn)行周期檢測，以使得對帶外控制信令分量的周期檢測成為可能。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備還包括所述電子設(shè)備上在接地和至少一個頭戴式耳機(jī)放大器之間的反饋回路，以減少音頻輸出中的串?dāng)_和噪聲。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括 用于安全和系統(tǒng)集成的電磁干擾和靜電放電組件。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備還包括 所述電子設(shè)備上的毛刺消除電路，適于通過在按鍵按壓之前強(qiáng)制來自麥克風(fēng)前置放大器的輸出變?yōu)橐阎臓顟B(tài)，對按鍵按壓的可聽到的影響進(jìn)行衰減。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備包括音頻連接端口，以及所述音頻附件包括適于經(jīng)由該連接端口連接到所述電子設(shè)備的音頻連接器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，所述電子設(shè)備上的連接端口能夠?qū)⑺鼋拥剡B接在“環(huán)2”位置和“空心軸”位置之間切換，以使得所述電子設(shè)備能夠接收具有音頻連接器的音頻附件，所述接地連接位于“環(huán)2”位置和“空心軸”位置中的至少一個。
16.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，快速連續(xù)進(jìn)行所述第一和第二測量，以降低測量之間的接地偏移的變化。
17.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng)，其中，所述測量模塊適于以小于10微秒的間隔來進(jìn)行第一和第二測量。
18.一種音頻附件，包括適于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)，每個開關(guān)具有電阻性元件，所述電阻性元件具有電阻，所述音頻附件能夠耦合到電子設(shè)備，所述電子設(shè)備具有偏置電壓源和測量模塊，所述偏置電壓源適于經(jīng)由偏置電阻器向電阻性開關(guān)提供功率，以及當(dāng)所述音頻附件耦合到所述電子設(shè)備時，所述測量模塊適于 監(jiān)視在所述偏置電壓源和所述電阻性開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)； 在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活所述偏置電壓源，在所述偏置電壓源被激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第一測量，以及在所述偏置電壓源被去激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第二測量； 基于所述第二測量確定由所述音頻輸出引起的接地偏移電壓； 基于所述第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由音頻輸出電壓引起的接地偏移電壓；以及 基于所述電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。
19.一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備能夠耦合到音頻附件，所述音頻附件具有適于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器以及多個電阻性開關(guān)，每個開關(guān)具有電阻性元件，所述電阻性元件具有電阻，所述電子設(shè)備包括 偏置電壓源，適于在所述電子設(shè)備耦合到所述音頻附件時經(jīng)由偏置電阻器向所述電阻性開關(guān)提供功率；以及測量模塊，適于 (a)監(jiān)視在所述偏置電壓源和所述電阻性開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)； (b)在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次激活和去激活所述偏置電壓源，在所述偏置電壓源被激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第一測量，以及在所述偏置電壓源被去激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第二測量； (C)基于所述第二測量確定由所述音頻輸出引起的接地偏移電壓； (d)通過確定所述第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由所述音頻輸出引起的接地偏移電壓；以及 (e)基于所述電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。
20.一種用于確定接通音頻附件中的多個開關(guān)中的哪些開關(guān)的方法，所述方法包括 提供具有適于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)的音頻附件，每個開關(guān)具有所選擇的電阻； 提供耦合到所述音頻附件的電子設(shè)備，所述電子設(shè)備具有適于經(jīng)由麥克風(fēng)偏置電阻器和接地連接向所述電阻性開關(guān)提供功率的偏置電壓源； 監(jiān)視在所述偏置電壓源和所述開關(guān)之間的連接上的偏置點(diǎn)，以確定何時已接通了至少一個開關(guān)； 在接通所述開關(guān)時至少進(jìn)行以下步驟一次，激活和去激活所述偏置電壓源，在所述麥克風(fēng)偏置電壓源被激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第一測量，以及在所述麥克風(fēng)偏置電壓源被去激活時進(jìn)行對所述偏置點(diǎn)的第二測量； 確定由所述音頻輸出引起的接地偏移； 基于所述第一和第二測量之間的電壓差來補(bǔ)償由所述音頻輸出引起的接地偏移；以及 基于所述電壓差確定已接通了哪些開關(guān)。
全文摘要
根據(jù)一些方面，一種用于控制電子設(shè)備的系統(tǒng)包括耦合到電子設(shè)備的音頻附件。該音頻附件具有適于提供音頻輸出的至少一個揚(yáng)聲器和多個電阻性開關(guān)。該電子設(shè)備具有適于經(jīng)由偏置電阻和接地連接向電阻性開關(guān)提供功率的偏置電壓源，以及具有測量模塊。該測量模塊適于監(jiān)視偏置點(diǎn)，以基于在對音頻輸出引起的接地偏移電壓進(jìn)行補(bǔ)償之后的接地偏移電壓上的電阻性開關(guān)的效果，來確定已接通了至少一個開關(guān)中的哪些開關(guān)。
文檔編號H04R3/00GK102685639SQ20121007085
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月16日
發(fā)明者延斯·克里斯蒂安·波爾森, 穆罕默德·艾爾-哈格, 西里爾·馬丁 申請人:捷訊研究有限公司