采用受控部分间阻抗以用于助听器兼容性的无线通信设备

摘要

公开了一种用于提供助听器兼容无线电子设备的方法和装置。该装置可以包括具有无线收发器的下壳体、包括耳机的上壳体、铰链组件和随同无线收发器的预定布置的一对电抗匹配元件。可以在不同的底架电感下实现电抗匹配元件以实现在其它设计约束之内的助听器兼容性。被实现为切换电路或电抗滤波器电路以便在工作频带中的传输期间产生适合于该工作频带的电抗。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及无线通信设备的领域。更特别地，本发明涉及用于与助听设备的兼容操作的无线通信设备。

背景技术

无线通信设备或移动电话由于在使用中由这些设备产生的散射电磁场形式的射频(RF)干扰的潜势而常常与许多助听器不兼容。当移动电话与其网络通信时，在移动电话天线周围存在电磁场(e场)。e场的脉冲能量被助听器的麦克风或拾音线圈回路拾取并通过助听器作为嗡嗡声被听到。

联邦通信委员会已经强制电话制造商的机型实施助听器兼容性(HAC)。HAC兼容性强迫耳机(扬声器)上的测量平面中的E和H场低于指定水平。由于所涉及的功率水平以及数字调制如何产生可听干扰的细节，此要求对于全球移动通信系统(GSM)电话而言是特别费力的，其常常受到挑战以在保持良好呼叫性能的同时满足要求的场值。

因此，对于各种电话形状因数(form factor)和设计而言需要有HAC降低技术，以保证对此强制实施的符合性。特别地，翻盖式和滑动式电话涵盖了在美国市场中销售的很大一部分电话，并且要求将不会降低其它辐射性能参数的HAC解决方案。

发明内容

公开了一种用于提供助听器兼容无线电子设备的方法和装置。该装置可以包括具有无线收发器的下壳体、包括耳机的上壳体、铰链组件和随同无线收发器的预定布置的一对电抗匹配元件。可以在不同的底架(chassis)电感下实现电抗匹配元件以实现在其它设计约束之内的助听器兼容性。被实现为切换电路或电抗滤波器电路以便在工作频带中的传输期间产生适合于工作频带的电抗。

附图说明

为了描述可以获得本发明的上述及其它优点和特征的方式，将参照在附图中示出的本发明特定实施例来提供上文简要地描述的本发明的更详细说明。应理解的是，这些图示仅仅描绘本发明的典型实施例，因此不应被视为其范围的限制，将通过使用附图更具体且详细地描述和解释本发明，在附图中：

图1是依照本发明的可能实施例的具有第一和第二铰接部(knuckle)的无线通信设备的分解图；

图2图示出依照本发明的可能实施例的示例性无线通信设备的方框图；

图3图示出依照本发明的可能实施例的用于无线通信设备的具有铰接部阻抗的示例性底架的方框图；

图4图示出对于铰链阻抗被短路的情况而言叠加在无线通信设备的各种组件上的电场和磁场(至少对于所述的图而言)强度的二维图；以及

图5图示出对于铰链阻抗被增加已知电抗值的情况而言叠加在无线通信设备的各种组件上的电场和磁场强度的二维图。

具体实施方式

本发明的附加特征和优点将在以下说明中阐述，且将部分地通过以下说明而显而易见，或者可以从本发明的实践中了解。本发明的特征和优点可以借助于在所附权利要求中特别指出的仪器和组合来实现和获得。通过以下说明和所附权利要求，本发明的这些及其它特征将变得更加显而易见，或者可以从本文所阐述的本发明的实施中了解。

下面详细地讨论本发明的各种实施例。虽然讨论特定的实施方式，但应理解的是这仅仅是出于说明的目的而进行的。本领域的技术人员应认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以使用其它组件和配置。

本发明包括多种实施例，诸如涉及本发明的基本概念的方法和装置及其它实施例。

本发明涉及采用受控部分间阻抗以获得对助听兼容性的无线通信设备。

无线通信设备可以是例如便携式MP3播放器、通信设备、卫星无线电接收机、AM/FM无线电接收机、卫星电视、便携式音乐播放器、电子设备、便携式计算机、无线收音机、无线电话、便携式数字录像机、蜂窝式电话、移动电话、个人数字助理(PDA)、或以上各项的组合。

图1图示出依照本发明的可能实施例的具有第一和第二铰接部的无线通信设备的示例性图示。

图1是依照本发明的无线通信设备的分解图。通信设备100是其中电话具有分别具有第一和第二隔室102、104的两个主要部分的翻盖式设备或滑动件以及其它形状因数。该无线通信设备还包括用于从其它通信设备发射和接收信号的天线(未示出)。依照本发明，具有第一和第二末端108、110的软板(flex)106将第一隔室102电互连到第二隔室104并将第一隔室独立于第二隔室密封。铰链组件122将第一隔室102机械地耦合到第二隔室104并提供路径，通过该路径引导软板106。

第一和第二密封件112、114被耦合到软板106的第一和第二末端108、110，第一密封件用于密封第一隔室102且第二密封件用于密封第二隔室104。第一隔室102包括第一凹陷开口116，并且第二隔室104包括第二凹陷开口118。电子接点136位于软板106的第一末端108上并互连到位于软板的第二末端110上的电子接点138。软板106的第一和第二末端108、110在凹陷开口116、118内对准并分别经由第一和第二密封件112、114耦合到凹陷开口116、118。因此在每组接点136、138周围形成独立的周界密封件。密封件112、114防止对隔室102、104中的流体侵入。

铰链组件122将第一隔室102机械地耦合到第二隔室104。依照本发明的优选实施例，铰链组件122包括具有第一和第二末端122、124的圆筒120和在其中形成的狭缝126。狭缝126用来从第一隔室102引导软板106通过圆筒120。铰链组件122还分别包括第一和第二铰接部128、130，第一铰接部128用于耦合到圆筒120的第一末端124，并且第二铰接部用于耦合到圆筒的第二末端122。凸轮弹簧132在圆筒120内耦合到第一铰接部128。第一铰接部128和第二铰接部130可以包括孔134，通过孔134将软板106从狭缝126引导至第二隔室104。软板106优选地包括辅助线缆部分(service loop portion)140以为容许在翻盖式通信设备打开和闭合时产生的枢轴运动提供余裕。

虽然已根据优选实施例描述了铰链组件122，但在不脱离本发明的互连组件的范围的情况下还可以使用其它铰链配置。例如，圆筒120被示为被整合为第一隔室102的一部分，然而，还可以将此圆筒整合为第二隔室104的一部分，甚至形成为独立组件。虽然软板106的第二末端110和相应密封件114被示为与位于通信设备100的侧壁上的凹陷开口118对准，然而，此凹陷开口118还可以形成在第二隔室104的底面144中。在此配置中，软板106缠绕到表面144的周围以便容纳不同的互连。

图2示出图1的无线通信设备200的更详细示例性方框图。

无线通信设备200可以包括总线210、处理器220、存储器230、天线240、收发器250、通信接口260、用户位置寄存器270、无线设备位置确定单元280和用户接口290。总线210可以允许无线通信设备的组件之间的通信。

处理器220可以包括解释并执行指令的至少一个传统处理器或微处理器。存储器230可以是随机存取存储器(RAM)或存储供处理器220执行的信息和指令的另一种动态存储设备。存储器230还可以包括可以包括传统只读存储器(ROM)设备的ROM或存储用于处理器220的静态信息和指令的另一种静态存储设备。另外，存储器230可以包括任何类型的介质，诸如磁性或光学记录介质及其相应驱动器。

收发器250可以包括一个或多个发射机和接收机。收发器250可以包括足够的功能性以与任何网络或通信站对接且可以以本领域的技术人员已知的任何方式用硬件或软件来定义。处理器220可与收发器250协作地操作以支持通信网络内的操作。收发器250以本领域的技术人员已知的方式经由一个或多个天线240来发射和接收传输。

通信接口260可以包括有助于经由网络的通信的任何机制。例如，通信接口260可以包括调制解调器。或者，通信接口260可以包括用于帮助收发器250经由无线连接与其它设备和/或系统的通信的其它机制。

用户接口290可以包括允许用户输入信息、与无线通信设备通信、和/或向用户呈现信息的一个或多个传统输入机制，诸如电子显示器、麦克风、触控板、小键盘、键盘、鼠标、触笔、触针、语音识别设备、按钮、一个或多个扬声器等。

虽然作为示例示出了无线通信设备200，但本领域的技术人员可以认识到可以使用任何已知或未来开发的位置确定系统的组合来跟踪用户的位置。例如，用户位置寄存器270用来存储由无线设备位置确定单元280经由全球定位系统(GPS)设备确定的用户位置。

例如，在执行用户位置跟踪过程的一种可能方式中，无线设备位置确定单元280可以在不同时间周期性地将无线通信设备200的位置及其用户记录在用户位置寄存器270中。为了使网络负载最小化，例如，可以在网络业务减少或空闲的时间段期间上传用户的位置/时间文件和身份信息，诸如在夜间。

无线通信设备200可以通过执行包含在例如存储器230的计算机可读介质中的指令序列响应于处理器220和/或无线设备位置确定单元280来执行此类功能。此类指令可以从诸如存储设备的另一计算机可读介质或经由通信接口260从单独的设备读入存储器230中。

图3图示出依照本发明的可能实施例的用于无线通信设备的具有铰接部阻抗的示例性底架300的方框图。特别地，示例性底架300示出位于无线通信设备的上壳体处的第一接地平面310、耳机320、位于无线通信设备的下壳体处的第二接地平面330、用于发射和接收信号的天线、将第一和第二平面耦合的第一电气元件350和用于将第一和第二平面耦合的第二电气元件。应注意的是，第一电气元件具有第一电气特性且第二电气元件具有第二电气特性。

天线340被耦合到第二接地平面330，使得当天线主动辐射时天线接地平面对一起形成谐振模式。天线可以是任何类型的，包括折叠J型天线(FJA)、单极、分支、偶极、PIFA等等。在天线340谐振地耦合到第二接地平面330的情况下，重要的是第一接地平面310不以发射/接收频率与天线340谐振。如果是这样，则第一接地平面310的区域中的电流将增大，增加在音频频带中不利地与用户的助听器相干扰的电场和磁场。优选地，第一接地平面310和第二接地平面330之间的间隔距离应尽可能长。如对于本领域的技术人员来说众所周知的，电磁场的源(天线)与目标(助听器)之间的距离是重要的约束，因为e场随着远离源而减小。由于天线340与电子助听器(未示出)之间这样实现的增大的间隔，无线通信设备并不需要特殊屏蔽布置而有利地减少了从天线到电子助听器的不期望耦合。结果，此配置从助听器兼容性(HAC)的观点出发是有益的。此外，如本领域的技术人员应认识到的，这还帮助减小比吸收率(SAR)。然而，由于减小了无线通信设备的尺寸，所以更加难以实现耳机区域处的电场的最小化。折叠式电话的铰链组件处的铰链阻抗位置提供了用于减弱辐射朝着耳机的移动的机制。在FJA天线位置远离耳机的情况下，铰链阻抗是任何频带处的HAC性能的调谐参数。简单地说，其中，收发器被调谐至发射和接收一定波长范围内的辐射，并且其中，可以针对发射或接收波长的范围，通过第一电气元件和/或第二电气元件的频率相关性对其进行调谐。另外，可以选择铰链阻抗以满足电话、铰链铰接部和接地平面的不同实际尺寸。因此，可以针对影响e场和h场的各种参数来选择一个或多个阻抗，所述e场和h场影响助听器兼容性和诸如SAR的工作参数，其中，基于收发器馈送及下壳体和上壳体尺寸来选择第一和第二电气元件。

第一电气元件350和第二电气元件360的电气特性是无线通信设备的两半之间的阻抗元件。阻抗可以通过离散电抗元件或通过平面之间的接点的实际几何结构来实现。阻抗还可以通过无线通信设备的实际尺寸来实现，由此阻抗由第一铰接部128和第二铰接部130形成。另外，所述平面形成基于上壳体和下壳体两者的位置和几何结构改变的电容电路。如果可以实现期望电容，则可以使阻抗元件短路，并且在某些情况下可以将其从电路去除。然而，可能期望向(多个)阻抗元件添加附加电阻元件以加宽带宽并在其它约束之内实现HAC。因此，这些阻抗可以由电话的例行方法(mechanics)来形成，诸如由刮削接点形成的导电短路或通过铰链组件由软板电路形成的某些电感，或者故意地通过引入与那些机械元件串联的电路元件，或机械元件(铰接部)的操纵来实现期望的电阻抗。在经过独立调整时，第一电气元件350和第二电气元件360的值对无线通信设备的助听兼容性(HAC)性能(跨越耳机320附近的HAC测量网格位置的E和H场)具有深远的影响。

在第一种方案中，在每个铰接部处实现不同的底架电感或电抗以便在其它设计约束之内使HAC最小化。如上所述，天线340与耳机320之间的距离对助听器兼容性有影响。如上所述，HAC随着距离的增大而改善。在不能增加或需要减小物理距离的情况下，可以基于天线馈电相对于无线通信设备的底架的不对称性来选择电抗。可能影响耳机320处的E和H场的另一物理参数是第一铰接部128到第二铰接部130的接近度。选择不同的电抗可以克服由于铰链铰接部之间的宽度或宽度上的相移而产生的增大场。

在第一种方案中，在物理上改变或选择阻抗以适应无线通信设备的尺度约束。第二种情况下将是使至少一个阻抗成为可以调谐至不同操作频率(方案)的切换电路，诸如用于HAC或频率操作的国家规范。可以跨越第一平面和第二平面选择性地切换每个电气元件。例如，可以由外部控制器(未示出)来控制连接到每个阻抗的切换或继电器或就此而论的阻抗本身。每个电气元件相对于平面的位置确定电流穿过接地平面到或从天线340所必须通过的距离。无线通信设备可以适应设备将被用户带到的任何地域。切换电路将使第一电气设备和第二电气设备成为将影响第一平面和第二平面之间的有效电容的可变阻抗设备。如本领域的技术人员众所周知的，可切换电气设备的阻抗可以由从处理器220发送的信号来改变。一种方案是使切换电路响应于当前所选传输频带。这可以相当容易地实现，因为处理器知道天线240的当前工作频带，所以处理器可以切换电气元件以改变阻抗而在期望的水平下工作。另一种方案是使切换电路可响应于无线通信设备当前在其中工作的大陆频带组(continental bandset)，使得当在已发布要求的那些市场(地域)中工作时可以在满足HAC的同时保持有效的四频带工作。再次地，此信息可被处理器220获得，并且利用驱动信号，其可以改变电气组件的阻抗。再一种方案是使切换电路响应于翻转位置，以便除开盖时的HAC改善之外提供合盖时的SAR益处。可以基于无线通信设备的位置向处理器220发射打开和闭合信号以改变阻抗。

第三种方案是使至少一个阻抗成为滤波器电路，使得可以在不使用主动切换装置的情况下，在每个频带传输期间实现适合于该工作频带的期望阻抗。用于至少一个电气元件的可变阻抗跟踪或遵循无线通信设备的工作频率。可以在设备的一个铰接部中设置电抗或谐振电路，引起作为工作频率的函数的可变阻抗。

如上所述，可以选择阻抗以满足除对无线通信设备的管理机构要求之外的工作要求：(a)在高和低频带两者中，通过铰接部电感的适当选择来获得实质性的HAC降低；(b)对于给定频带而言，可以将每个铰接部处的最佳电感值选择为满足HAC和SAR目标；(c)在高频带与低频带之间，对于每个铰接部的最佳电感值通常是不同的；(d)特别是在低频带处，铰接部阻抗还显著影响类似于回波损耗或效率等其它天线度量；因此，可以将低频带下的阻抗选择为适当地权衡HAC和效率。在优选实施例中，使用电感来说明调谐要求，然而，根据电话几何结构，可能可以使用或要求除电感之外的阻抗。基于设备的实际尺寸和不同的工作频带，必须在每个铰接部处提供不同的阻抗。还可以期望的是根据设备的工作模式改变铰接部阻抗，例如，以使GSM模式下的HAC最小化，但使UMTS模式下的TIS最大化。在当前电话设计中，根据软板通过一个铰接部这一事实，该铰接部的阻抗可以局限于电感的适度范围(moderate range)。根据针对每个频带的期望最优化，仍可以通过在另一铰接部处设置适当的电路以实现(多个)期望的电感来进行最优化。为了根据需要实现每频带的不同阻抗，可以将铰接部阻抗之一(或两者)实现为频带切换电路或滤波电路。

图4图示出对于铰链阻抗被短路的情况而言叠加在无线通信设备的各种组件上的电场强度400的二维图。在这里，针对高频带和降低的HAC性能，选择第一电气元件350和第二电气元件360的阻抗。第一电气元件被短路(Z＝0+j0)且第二元件被短路(Z＝0+j0)。h场在410处示出，而e场在420处示出。HAC网格450和无线通信设备430被示出在h场410和e场420分布内。峰值e场HAC参数处于48dB。

图5图示出对于铰链阻抗未被短路的情况而言叠加在无线通信设备的各种组件上的电场强度500的二维图。这里，第一电气元件350被设置为第一阻抗(Z＝0+j50欧姆)且第二电气元件360被设置为第二阻抗(Z＝0+j400欧姆)。峰值e场HAC参数改进7dB。

图2中所图示的无线通信设备和相关讨论意欲提供其中可以实现本发明的适当计算环境的简要一般说明。虽然非必需，但本发明将至少部分地在诸如程序模块等被诸如通用计算机等处理器执行的计算机可执行指令的一般背景下描述。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、对象、组件、数据结构等。此外，本领域的技术人员应认识到可以在具有许多种计算机系统配置的网络计算环境中实施本发明的其它实施例，所述计算机系统配置包括个人计算机、手持设备、多处理器系统、基于微处理器或可编程消费者电子装置、网络PC、小型计算机、大型计算机等等。

还可以在分布式计算环境中实施所述实施例，在分布式计算环境中，由通过通信网络链接(例如通过硬线连接链路、无线链路、或通过其组合)的本地和远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于本地和远程存储器存储设备两者中。

本发明范围内的实施例还可以包括用于承载或具有在其上面存储的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质。此类计算机可读介质可以是可以被通用或专用计算机访问的任何可用介质。举例来说，但非限制性地，此类计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或可以用来承载或存储计算机可执行指令或数据结构形式的期望程序代码装置的任何其它介质。当通过网络或另一通信连接(例如硬线连接、无线、或其组合)向计算机传输或提供信息时，计算机适当地将该连接视为计算机可读介质。因此，可以将任何此类连接适当地称为计算机可读介质。以上各项的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。

计算机可执行指令包括例如促使通用计算机、专用计算机、或专用处理设备执行某些功能或功能组的指令和数据。计算机可执行指令还包括由独立或网络环境中的计算机执行的程序模块。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例行程序、程序、对象、组件、或数据结构等。计算机可执行指令、关连数据结构、以及程序模块表示用于执行本文公开的方法的步骤的程序代码装置。此类可执行指令或关联数据结构的特定序列表示用于实现此类步骤中所描述的功能的相应动作的示例。

虽然以上说明可能包含特定细节，但不应将其理解为以任何方式来限制权利要求。本发明的所述实施例的其它配置是本发明的范围的一部分。例如，本发明的原理可以应用于每个单独用户，其中，每个用户可以单独地部署此类系统。这使得即使大量可能应用中的任何一个不需要本文所述的功能，用户也能够利用本发明的益处。