耳机连接感测和零上电按钮的制作方法

专利名称：耳机连接感测和零上电按钮的制作方法
耳机连接感测和零上电按钮技术领域
本公开涉及监视耳机与对讲机系统或无线电之间的连接、对对讲机或无线电与其 连接的状态的可能响应以及节省耳机电源。
背景技术：
双向通信耳机常常在许多类型的车辆中使用，并且在各种大型机器的情况下，尤 其是车辆和在操作期间产生高噪声环境的机器，使得在没有此类耳机的情况下与驾驶员、 操作员或飞行员的必要双向通信将被削弱。此类噪声环境的示例包括飞机场、商用卡车和 拖拉机中的驾驶室、起重机和隧道挖掘机中的操作员舱以及坦克或其他军用车辆中的工作 人员舱。此类车辆或机器结合提供了此类耳机被耦合到的一个或多个连接点的对讲机系统 是很普通的。此类对讲机通常与此类耳机中的多个协助以使得此类车辆中或就在其附近的 人员能够相互通信，并且此类对讲机通常结合了使得人员能够使用此类耳机与一定距离处 的其他人员进行通信的远程无线收发机。
除了能够被耦合到车辆或大型机器的对讲机系统之外，最近已经变得越来越期望 进一步使得此类耳机能够被耦合到人员可以将其携带的便携式音频设备。因此，期望使得 能够以提供此类组合的高度使用容易性并避免由于耳机的操作状态在被耦合到对讲机系 统与从对讲机系统解耦的变化而引起的电学不兼容问题的方式来实现耳机到对讲机系统 和个人音频设备两者的同时耦合。
还已越来越难以适应在由此类对讲机系统和/或远程无线收发机(即无线电)提 供的耳机连接中遇到的电特性的变化。尽管在其中使用对讲机或无线电的某些领域中存在 某些行业和政府标准，但由新特征的添加引起的增加的复杂性和最终用户进行的修改的增 加的接受已经引起预期特性和行为方面的一定程度的模糊。因此，确定是否已经实现了到 对讲机或无线电的连接以及确定对讲机或无线电在任何给定时间是否活动已经变得更加 困难。
此外，持续存在着在耳机中以及在其他形式的个人音频设备中提供操作员方便性 和功率节省两者的期望。与更加传统的纽扣式电源开关相比，仍旧更加追求按钮电源开关。 然而，在提供同样不要求使用连续地耗尽个人音频设备(例如，耳机)的电源(例如电池) 的电子部件的组合的按钮电源开关时遇到了困难。发明内容
常开按钮开关被耦合到一对MOSFET且与之协作以便为个人音频设备提供上电开 关功能，其不要求在等待按钮开关操作以促使个人音频设备被上电的同时从电源吸取功率 以监视按钮开关。个人音频设备的控制器在多个场合下针对信号活动实例的结束监视一个 导体，通过该导体，该个人音频设备能够被耦合到另一设备，并且在信号活动结束之后，向 导体中注入电流且测量结果得到的电压以计算自适应阈值电压，并将所测量电压与自适应 阈值相比较以至少确定个人音频设备的导体是否被耦合到另一设备。
在一方面，一种设备包括常开手动可操作开关；第一 M0SFET，其具有被耦合到 开关的第一栅极以及被耦合到电源的高电位端子以从那里接收电功率的第一源极；第二 M0SFET，其具有被耦合到电源的低电位端子的第二源极；第二漏极，其被耦合到开关和第 一 MOFSET的第一栅极、以及第二栅极以通过至少第一 MOSFET的第一源极和第一漏极从 电源接收电功率；并且其中，闭合开关将第一栅极耦合到电源的低电位电压端子，将第一 MOSFET置于导通状态，通过第一MOSFET向第二栅极提供高电位，将第二MOSFET置于导通状 态，向第一栅极提供低电位以将第一和第二 MOSFET锁存在导通状态。
在另一方面，一种方法包括等待由常开开关所触发的第一 MOSFET和第二 MOSFET 的锁存相互作用而引起的从电源进行的电功率的提供；以及响应于开关被闭合而中断第一 和第二 MOSFET的锁存相互作用。
在一方面，一种设备包括用以使得设备能够被耦合到双向通信设备的导体；被耦 合到导体以测量存在于导体上的相对于接地导体的电压的电压传感器；以及被耦合到导体 的控制器。控制器被构造成针对在导体上发生的信号活动的第一实例的第一结束而监视导 体；响应于该第一结束，向导体中注入电流并在电流被注入到导体中的同时操作电压传感 器以获得在导体上电压的第一度量；根据至少第一度量来计算自适应阈值电压；针对在导 体上发生的信号活动的第二实例的第二结束而监视导体；响应于第二结束，向导体中注入 电流并在电流被注入到导体中的同时操作电压传感器以获得在导体上电压的第二度量；将 第二度量与自适应阈值相比较；以及响应于第二度量大于自适应阈值，关掉设备的部件。
在另一方面，一种方法包括针对在导体上发生的信号活动的第一实例的第一结束 而监视个人音频设备的导体，其被构造成使得个人音频设备能够被耦合到双向通信设备； 响应于该第一结束，向导体中注入电流并在电流被注入到导体中的同时获得导体上电压的 第一度量；根据至少第一度量来计算自适应阈值电压；针对在导体上发生的信号活动的第 二实例的第二结束而监视导体；响应于第二结束，向导体中注入电流并在电流被注入到导 体中的同时获得在导体上电压的第二度量；将第二度量与自适应阈值相比较；以及响应于 第二度量大于自适应阈值，确定个人音频设备未被耦合到在活动状态下双向通信设备，并 且关掉个人音频设备的部件。
根据随后的描述和权利要求，本发明的其他特征和优点将是显而易见的。


图1是耳机的透视图。
图2是可在图1的耳机中采用的电架构的方框图。
图3是图2的电架构的控制电路的方框图。
图4是可在图1的耳机中采用的另一电架构的方框图。
图5是图4的电架构的控制电路的方框图。
图6a至6c是针对到活动或不活动对讲机系统的可能稱合而测试图1的耳机的导 体的各方面的方框图。
图7是由图3或图5的控制电路进行的通过电流注入来测试导体的实施例的执行 以及测试的本实施例的结果的使用的图表。
图8是由图3或图5的控制电路进行的通过电流注入来测试导体的多次执行的实施例以及测试的本实施例的结果的多次使用的图表。
图9a和9b是由图3或图5的控制电路进行的通过电流注入来测试导体的多次执 行的另一实施例以及测试的本实施例的结果的多次使用的图表和流程图。
图10、11和12每个是可以添加到图3或图5中的任一个的电架构以添加按钮上电 开关和在图1的耳机处于关闭状态的同时不吸取功率的支持部件的电架构部分的方框图。
具体实施方式
在本文中所公开和要求保护的内容意图适用于多种耳机，即被构造成以其中至少 一个声学驱动器位于耳朵附近且其中麦克风位于用户的嘴附近以使得能够实现双向音频 通信的方式戴在用户的头上或周围的设备。应注意的是虽然结合了一对声学驱动器(用户 的每个耳朵一个)的耳机的特定实施例是以一定的详细程度呈现的，但特定实施例的此类 呈现意图通过示例来促进理解，并且不应将其理解为限制公开的范围或权利要求覆盖的范 围。
意图在于在本文中公开和要求保护的内容适用于还提供主动降噪(ANR)、被动降 噪(PNR)或两者的组合的耳机。意图在于在本文中公开和要求保护的内容适用于被构造成 通过有线连接与至少对讲机系统相连的耳机，但耳机可以被进一步构造成通过有线和/或 无线连接被连接至任何数目的附加设备。意图在于在本文中公开和要求保护的内容适用于 具有构造成戴在用户的一只或两只耳朵附近的物理配置的耳机，包括且不限于具有一个或 多个听筒的头上耳机、颈后耳机、结合了至少一个听筒和戴在颈上或周围的物理上分离麦 克风的两件式耳机以及结合了听筒和麦克风以使得能够实现音频通信的帽子或头盔。在本 文中公开和要求保护的内容可适用于的耳机的其他实施例对于本领域的技术人员而言将 是显而易见的。
图1描述了具有“头上”物理配置的耳机1000的实施例。耳机1000结合了头部 组件100、上电缆组件200以及下电缆组件300a和下电缆组件300b中的一个或另一个。头 部组件100结合了一对听筒IlOa和110b，其每个结合了声学驱动器115、将听筒IlOa和 IlOb耦合在一起的头带120以及从听筒IlOa开始延伸以支撑通信麦克风135的麦克风吊 杆130。上电缆组件200结合了具有控制电路500的控制盒250和将控制盒250耦合到听 筒IlOa的导电电缆240。下电缆组件300a结合了将电缆组件300a可拆卸地耦合到控制 盒250的上耦合件370、将电缆组件300a可拆卸地耦合到对讲机系统(未示出)的下耦合 件390，以及将上耦合件370和下耦合件390耦合在一起的导电电缆380。同样地，下电缆 组件300b结合了将电缆组件300b可拆卸地耦合到控制盒250的上耦合件370、将电缆组件 300b可拆卸地耦合到对讲机系统(未示出)的一对下耦合件390、以及将上耦合件370和 成对下耦合件390耦合在一起的导电分离形式的电缆380。
头部组件100被头带120给定其头上物理配置。根据听筒IlOa和IlOb中的每 一个相对于人耳朵的耳廓的典型尺寸的尺寸，听筒IlOa和IlOb中的每一个可以是“耳朵 上”(一般也称为“压耳式”)或“耳朵周围”(一般也称为“罩耳式”)形式的耳杯。如将更 详细地解释的，听筒IlOa和IlOb中的每一个中的声学驱动器115的提供使得耳机1000能 够在声学上向用户输出双声道音频(例如，立体声音频)。麦克风吊杆130在头部组件100 被正确地佩戴，使得听筒IlOa和IlOb覆盖用户的相应的耳朵时将通信麦克风135定位于耳机1000的用户的嘴附近。然而，尽管在图1中描述了头部组件100的此特定物理配置， 但本领域的技术人员将认识到头部组件可以采取多种其他物理配置中的任何一个。举例来 说，替换实施例可以包括听筒IlOa和IlOb中的仅一个以在声学上输出仅单声道音频，可以 包括带的“头后”或“颈后”变体来代替头带120，可以将通信麦克风135定位于听筒IlOa 和IlOb中的一个或另一个的一部分上(而不是在麦克风吊杆130的末端处)，和/或可以 将其构造成允许电缆240和麦克风吊杆130中的一者或两者可从听筒IIOa拆卸以便被连 接到听筒110b。
上电缆组件200通过电缆240来提供控制盒250和听筒IIOa (或者可能是听筒 110b，如刚刚所讨论的)的基于电缆的耦合。如将更详细地解释的，控制盒250内的控制电 路500使得耳机1000的用户能够通过耳机1000与不仅仅是对讲机系统相交互。控制电 路500可以结合无线收发机，其使得能够在控制电路500与无线设备800 (例如，蜂窝电话、 音频记录和/或重放设备、双向无线电等)之间经由无线信号870 (例如，红外信号、射频 信号等)来实现无线通信以从而使得用户能够通过耳机1000与无线设备800相交互。控 制盒250可以结合辅助输入端，其使得控制电路500能够通过电缆970被耦合至有线设备 900(例如，音频重放设备、娱乐无线电等)以使得用户能够通过耳机1000来收听由有线设 备900提供的音频。虽然在图1中未具体地描述，但在各种可能的实施例中，控制盒250可 以提供一个或多个手动可操作控制机构以使得用户能够控制耳机1000的操作的一个或多 个方面，可能包括协调耳机1000、耳机可以经由下电缆组件300a和300b中的一个或另一 个被耦合到的对讲机系统、无线设备800和有线设备900之间的音频传输。此外，并且虽然 在图1中未描述，除结合在控制盒250内之外或作为其替换，可以将控制电路500结合到听 筒I IOa和IlOb中的一者或两者(或头部组件100的某个其他部分)中，从而可能消除对 上电缆组件200结合控制盒250的需要。
下电缆组件300a和300b中的每一个使得能够实现耳机1000到车辆或大型机器 的对讲机系统的耦合，所述大型机器包括且不限于卡车、多车厢火车、军用车辆、飞机、海 船、起重机、隧道挖掘机、收割机、联合收割机或拖拉机。如先前所讨论的，下电缆组件300a 结合了用于耦合到对讲机系统的单个下连接器390，而下电缆组件300b结合了一对下连接 器390。如熟悉此类车辆或大型机器的技术人员将很容易认识到的，尽管在某些行业中可 能存在标准，但此类车辆或大型机器中的不同的一些的制造商提供具有在那些制造商之间 变化的特性的对讲机系统并不是罕见的。在那些变化的特性之中的是由某些制造商将输出 和输入音频信号分离以通过两个单独连接器来传送，而其他制造商选择将输出和输入音频 信号两者组合以通过单个连接器来传送。因此，下电缆组件300a被构造成使得耳机1000 能够通过单个下耦合件390被耦合到采用单个连接器的对讲机系统，而下电缆组件300b被 构造成使得耳机1000能够通过成对下耦合件390中的单独的一些被耦合到采用单独连接 器的对讲机系统。虽然将电缆组件300b的电缆380的分离形式描述成在上耦合件370处 或附近分离，但对于本领域的技术人员而言将显而易见的是可以有电缆380的其他物理配 置，其适应成对下耦合件390之间的输入和输出信号的分离。
图2描述了可以被耳机1000采用的电架构IlOOa的可能实施例。在下电缆组件 300a和300b中的一个或另一个将上电缆组件200的控制盒250耦合到对讲机系统的情况 下，并且在控制盒250经由上电缆组件200的其余部分被耦合到头部组件100的情况下，能够将左和右音频信号(连同系统接地一起)从对讲机系统传送至声学驱动器115，并且能够 将高和低麦克风信号从通信麦克风135传送至对讲机系统。如将更详细地解释的，结合在 控制盒250内的控制电路500监视耳机1000到对讲机系统的耦合，并且控制这些信号的传 送，控制侧音和局部麦克风偏压的局部提供。如还将更详细地解释的，控制电路控制声学驱 动器115的系统接地到通信麦克风135的麦克风低信号的局部耦合，至少部分地响应于耳 机1000是否被耦合到对讲机系统，使得在对讲机系统内已实现此类耦合。这样，耳机1000 能够在用户与对讲机系统、无线设备800和有线设备900的许多可能组合的交互中采用。
图3描述了可以被控制电路500采用的电架构600a的可能实施例。在采用此电 架构时，控制电路500结合了加法节点510、辅助连接器512、侧音发生器520、无线收发机 530、控制器550、本地电源552、音频信号存在检测器580、音频信号断续器582、激励电流注 入器584、电压传感器586、偏压检测器590和接地耦合器592。控制器550被耦合到这些部 件中的许多不同部件以监视和/或控制其功能，如将更详细地解释的。同样地，虽然为了呈 现的明了起见未具体地描述连接，但本地电源552向这些部件中的其他部件提供功率。此 外，由电源552提供的功率优选地以系统接地导体为参考，其也是由对讲机系统提供的参 考接地(当耳机1000被耦合到对讲机系统，使得系统接地导体被耦合到该对讲机系统时)。
加法节点510将由对讲机系统提供的左和右音频信号(如果耳机1000被耦合到 对讲机系统)与由有线设备提供的音频(如果耳机1000被耦合到有线设备)、由本地侧音 发生器520 (如果活动的话)提供的音频以及由无线收发机530 (如果活动的话)提供的音 频组合。在音频的源提供仅单声道音频(或者称为“单声道”)的情况下，加法节点510可 以将该音频与左声道和右声道信号中的仅一个或两者组合。虽然未具体地描述，但在某些 实施例中，控制盒和/或听筒110和IlOb中的至少一个可以承载一个或多个手动可操作控 制机构以使得耳机1000的用户能够选择或以某种其他方式控制通过加法节点510来传送 什么音频源且最终至声学驱动器115。在供在至少飞行器中使用的耳机1000的优选实施例 中，将不存在将用来防止由对讲机系统提供的音频被传送至声学驱动器115的手动可操作 控制机构。可以将加法节点510实现为电阻器网络、加法放大器或如本领域的技术人员熟 知的用于耦合音频的其他机制。
辅助连接器512使得能够由电缆(诸如电缆970)将有线设备(诸如在图1中描 述的有线设备900)耦合到控制电路500，以从而允许由加法节点510将由有线设备提供的 音频与其他音频相加，并最终提供给声学驱动器115。在各种可能的实施例中，与加法节点 510合作，辅助连接器512可以使得能够提供单声道或双声道音频以便由加法节点510与其 他音频组合。如所描述的，辅助连接器512未实现用于音频的双向交换的提供。然而，如本 领域的技术人员将很容易认识到的，可以有辅助连接器512的其他变体，通过该变体，使得 来自通信麦克风135的信号可用于被耦合至辅助连接器512的有线设备。
可以采用本地侧音发生器520来将由通信麦克风135所检测的声音传送至声学驱 动器115 (通过加法节点510)作为向耳机1000的用户在交谈时提供更自然的声学体验的 方式。研究已经显示人们习惯于在交谈时听到他们自己的声音，人类使用此语音自我收听 作为调节音量的一部分(即，多大声地交谈)，并且当人基本上被阻止听到他们自己交谈时 开始发生不能保持适当的音量。尤其是在其中听筒提供一定程度的被动或主动降噪的耳机 1000的实施例中，并且尤其是当在噪声环境中使用耳机1000时，人足够好地听到其语音以使得能够实现音量的正常自我调节的能力可能被大大削弱。侧音发生器520通过由通信麦 克风135所检测的声音的变化，其可以被以某种方式衰减和/或滤波以近似人听到他们自 己交谈的正常体验，以便使得能够实现音量的正常自我调节。在某些实施例中，可以使由通 信麦克风所检测的声音经受本地侧音发生器520内的带通滤波器，以使被传送至加法节点 510的声音局限于在通常与人类语音相关联的频率范围内的那些。
无线收发机530使得能够将无线设备(诸如在图1中描述的无线设备800)无线 耦合到控制电路500，以从而允许由加法节点510将从无线设备接收到的音频与其他音频 相加，并从而允许将通信麦克风135所检测的声音发射到无线设备。这样，使得能够实现耳 机1000与此类无线设备之间的双向音频通信。在各种实施例中，无线耦合可以是通过射频 (RF)信号，可能是意图服从用于RF通信的一个或多个普遍认识和使用的行业标准的RF信 号，所述标准包括且不限于由基地在华盛顿州Bellevue的蓝牙SIG公布的蓝牙规范或由基 地在加利福尼亚州San Ramon的ZigBee联盟发布的ZigBee规范。
音频信号存在检测器580针对与从对讲机系统(如果耳机1000被耦合到对讲机 系统)传送声音且最终至声学驱动器115的信号相关联的活动而监视下电缆组件300a或 300b的左声道和右声道导体。音频信号断续器582能够被操作以选择性地将下电缆组件 300a或300b的左声道和右声道导体从通过上电缆组件200耦合至头部组件100的左声道 和右声道导体断开连接。激励电流注入器584能够被操作以选择性地充当向下电缆组件 300a或300b的左声道和右声道导体中的一者或两者上注入电流的电流源。电压传感器586 能够测量以系统接地导体为参考可能存在于下电缆组件300a或300b的左声道和右声道导 体中的一者或两者上(作为由激励电流注入器584进行的电流注入的结果)的电压。
偏压检测器590能够检测跨麦克风高和麦克风低导体的麦克风偏压的存在或不 存在。如先如所解释的，在典型对讲机系统中，麦克风低和系统接地导体被I禹合在一起。然 而，同样如先前所揭示的，下电缆组件300b的可能使用使得其中系统接地和麦克风低导体 中的仅一个或另一个被耦合到对讲机系统、从而防止麦克风低导体到系统接地导体的耦 合、使得麦克风低导体可以相对于系统接地导体浮置的情况成为可能。因此，为了在麦克风 低导体相对于系统接地导体浮置的时间检测跨麦克风低和麦克风高导体的偏压，可以用光 隔离器来实现偏压检测器590。可以操作接地耦合器592以选择性地将系统接地导体耦合 到麦克风低导体。致力于使接地耦合器592的功率消耗最小化，其可以使用MOSFET来实现。 能够操作偏压源594以选择性地在麦克风高和麦克风低导体上实现麦克风偏压。
控制器550被耦合到无线收发机530、音频信号存在检测器580、电压传感器586 以及偏压检测器590中的一个或多个，并且从它们接收指示状态的信号。控制器被耦合到 本地侧音发生器520、音频信号断续器582、激励电流发生器584和接地耦合器592中的 一个或多个并向其发送信号以对其进行操作。可以以许多方式中的任何一个来实现控制 器550。在某些实施例中，控制器550是处理设备和存储设备的组合，在所述存储设备中存 储了由控制器550的处理设备执行以促使处理设备执行如本文所述的许多任务的指令序 列。此类处理设备的可能实施方式包括但不限于通用中央处理单元(CPU)、数字信号处理器 (DSP)、微控制器、排序器以及用离散逻辑实现的状态机。此类存储器的可能实施方式包括 但不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、只读存储器(ROM)、电 可擦可编程只读存储器(EEPROM)、多种其他类型的易失性和/或非易失性固态存储器存储技术中的任何一个、磁和/或光存储介质、以及多种其他类型的存储介质中的任何一个。
控制器550与音频信号存在检测器580、音频信号断续器582、激励电流注入器584 和电压传感器586协作以执行测试以至少确定下电缆组件300a或300b的左声道、右声道 和系统接地导体是否被以重现的方式连接至对讲机系统。音频信号存在检测器580在检测 到其正缺少并不与由对讲机系统提供的音频一致的在下电缆组件300a或300b的左声道和 右声道导体中的一者或两者上的活动的实例时用信号通知控制器550。作为响应，控制器 550可以操作音频信号断续器582以将下电缆组件300a或300b的左声道和右声道导体从 被耦合至头部组件100的相同的两个导体断开连接。然后，虽然仍操作音频信号断续器以 使导体断开连接，控制器550可以操作激励电流注入器584以充当电流源并将电流输出到 被耦合至下电缆组件300a或300b的左声道和右声道导体中的一者或两者上，同时电压传 感器586用信号通知控制器550，指示在这些导体中的一者或两者上观察到什么电压。如本 领域的技术人员将熟知的，如果下电缆组件300a或300b的左声道、右声道和系统接地导体 未被耦合到对讲机系统，则在系统接地导体与左声道和右声道导体中的每一个之间将存在 非常高的电阻(理论上，近无穷大电阻)，使得将被电压传感器586发现在左声道和右声道 导体中的一者或两者上存在相对于系统接地导体相对高的电压。然而，如果这些导体被耦 合到对讲机系统，则在系统接地导体与左声道和右声道导体中的每一个之间将存在远远更 低的电阻，使得将被电压传感器586发现相对低的电压存在。
如果电压传感器586向控制器550指示存在与这些导体被耦合至对讲机系统一致 的电压，则控制器550操作音频信号断续器582以将导体重新连接并操作激励电流注入器 584以停止向下电缆组件300a或300b的左声道和右声道中的任何一个上供应电流。然而， 如果电压传感器586向控制器指示存在没有与到对讲机系统的此类连接一致的电压，则控 制器550可以继续操作音频信号断续器582以继续将导体断开连接，并且可以继续操作激 励电流注入器584以连续地或以重复的间隔向左声道和右声道导体中的一者或两者上供 应电流。音频信号断续器582将导体断开连接的此类使用用于保证所经历的电压不受来自 耳机1000的其他部件的电阻和/或电流的影响，并且用于保证不造成用户听到各种音频伪 像(例如，爆音、静电噪声、爆裂声或蜂鸣噪声)。
控制器500另外与收发机530、偏压检测器590、接地耦合器592和偏压源594协 作以确定麦克风高和麦克风低导体是否被连接至对讲机系统，并确定是否耦合系统接地和 麦克风低导体，跨麦克风低和麦克风高导体提供偏压和/或提供侧音。控制器500可以采 取的这些动作认识到这样的事实，即在图3中所描述的用于控制电路500的电架构中，通信 麦克风仅向对讲机系统(如果耳机1000被耦合到对讲机系统)和收发机530中的一者或 两者提供表示其已检测到的声音的信号。这些动作还是在认识到这样的事实的情况下采取 的，即麦克风低和系统接地导体通常被耦合在耳机1000可以被耦合到的对讲机系统内，并 且通常由于电磁干扰和可听噪声的可能引入而期望避免还将那些导体耦合在与此类对讲 机系统一起使用的耳机内，所述电磁干扰和可听噪声可能起因于可以由耳机内的此类冗余 连接产生的接地环路。应注意的是在其中控制电路500采用另外适应通过辅助连接器512 的双向通信的替换电架构的情况下，这些可能的动作可以略微不同于即将针对所描述电架 构描述的内容。
在无线收发机530已被关掉或被用户置于其中收发机530既不准备使用也未被使用的不活动操作状态时，控制器550忽略来自偏压检测器590的跨麦克风高和麦克风低 导体是否存在偏压的所有指示，并且忽略为了至少确定左声道、右声道和系统接地导体是 否被耦合到对讲机系统而执行的测试的所有结果。在这些时间，控制器550操作接地耦合 器592以不将系统接地和麦克风低导体耦合，操作偏压源594以不提供跨麦克风低和麦克 风高导体偏压，并且操作本地侧音发生器520以不提供侧音。这样，当由于通信麦克风135 未被与无线收发机530 —起使用而既不需要偏压源594提供偏压也不需要本地侧音发生器 520提供侧音时，电功率未被两者浪费。在这些时间，仍可能将通信麦克风135与对讲机系 统一起使用，因为车辆和大型机器的对讲机系统提供侧音和任何需要的偏压是典型的。
在无线收发机530进入或保持在待机操作状态、使得其准备好被使用的时间，控 制器550利用由偏压检测器550提供的指示和左声道、右声道和系统接地导体是否被耦合 到对讲机系统的测试结果。控制器550在确定是否操作接地耦合器592耦合到系统接地和 麦克风低导体、使通信麦克风135准备好与无线收发机530 —起使用时使用此类指示和测 试结果。然而，只要收发机530向控制器550指示收发机530在待机，控制器550就操作偏 压源594以避免提供偏压，并操作本地侧音发生器520以避免提供侧音。虽然收发机530 在待机，但如果偏压检测器590未检测到偏压，则认为麦克风低和麦克风高导体未被耦合 到对讲机系统，并且控制器550操作接地耦合器592以将麦克风低导体耦合到系统接地以 使通信麦克风135准备好与收发机530 —起使用。
替换地，当收发机530在待机时，如果偏压检测器590未检测到偏压，则认为麦克 风低和麦克风高导体被耦合到对讲机系统。如果确定左声道、右声道和系统接地导体是否 也被耦合至对讲机系统的测试结果指示那些导体被这样耦合，则控制器550操作接地耦合 器592不将麦克风低和系统接地导体耦合以避免产生接地环路。然而，如果确定左声道、右 声道和系统接地导体是否也被耦合至对讲机系统的测试结果指示那些导体未被这样耦合， 则控制器550操作接地耦合器592将麦克风低和系统接地导体耦合，因为它们不能通过对 讲机系统被耦合。
在无线收发机530过渡至正在使用中或仍被使用的操作状态的时间，控制器550 利用由偏压检测器590提供的指示和左声道、右声道和系统接地导体是否被耦合到对讲机 系统的测试结果。控制器550在确定是否操作接地耦合器592以耦合系统接地和麦克风 低导体以使得通信麦克风135能够与无线收发机530 —起使用时使用此类指示和测试结 果。从无线收发机530过渡至正在使用的时间开始且在其仍被是用的同时，如果偏压检测 器590检测到偏压，则认为麦克风低和麦克风高导体被耦合到对讲机系统，并且控制器550 操作偏压源594以避免提供偏压。如果确定左声道、右声道和系统接地导体是否也被耦合 至对讲机系统的测试结果指示那些导体被这样耦合，则控制器550操作接地耦合器592以 不将麦克风低和系统接地导体耦合，并操作本地侧音发生器520以不提供侧音。然而，如果 确定左声道、右声道和系统接地导体是否也被耦合至对讲机系统的测试结果指示那些导体 未被这样耦合，则控制器550操作接地耦合器592以将麦克风低和系统接地导体耦合，并操 作本地侧音发生器520以提供侧音。
替换地，从无线收发机530过渡至正在使用的时间开始且在其仍被使用的同时， 如果偏压检测器590曾检测到偏压的不存在，则认为麦克风低和麦克风高导体在无线收发 机530在使用中时未被耦合到对讲机系统，或者随后在无线收发机530在使用中的同时被从对讲机系统解耦合。作为响应，控制器操作接地耦合器592以将麦克风低和系统接地导 体耦合，操作偏压源594以提供偏压，并操作本地侧音发生器520以提供侧音。此外，由于 由偏压源594进行的偏压提供导致偏压检测器590不能检测随后是否由对讲机系统再次提 供偏压，所以控制器550简单地继续操作接地耦合器592以将麦克风低和系统接地导体耦 合，继续操作偏压源594以提供偏压，并继续操作本地侧音发生器以提供侧音，只要无线收 发机530继续指示其在使用中。
只有当无线收发机530停止向控制器550指示无线收发机在使用中(例如，通过 进入不活动操作状态或待机操作状态)时控制器550然后才操作偏压源594以停止提供偏 压并操作本地侧音发生器以停止提供侧音。偏压源停止提供偏压的操作使得偏压检测器 590能够再一次针对由对讲机系统提供的偏压的指示而监视麦克风低和麦克风高导体。如 果无线收发机530正在向不活动操作状态(诸如被关掉)过渡，则控制器也操作接地耦合 器592以停止将系统接地和麦克风低导体耦合，并且控制器550再一次忽视由偏压检测器 590进行的对讲机系统是否正在提供偏压的任何指示。替换地，如果无线收发机530正在向 待机操作状态过渡，则是否操作接地耦合器592以停止将麦克风低和系统接地导体耦合将 再一次取决于左声道、右声道和系统接地信号是否被耦合到对讲机的测试结果和偏压检测 器590是否检测到正在由对讲机系统供应偏压。
因为，如刚刚所解释的，偏压源594可能甚至在麦克风低和麦克风高导体被再一 次耦合到同样提供偏压的对讲机系统之后继续提供偏压，所以偏压源594被构造成通过提 供可以比由耳机1000可能被耦合到的任何对讲机系统提供的偏压更高的偏压来避免在任 何时间损坏对讲机系统。此外，偏压源594还被构造成结合一个或多个二极管、整流器和 /或其他保护电路以避免由于在偏压源594也提供偏压的同时由对讲机系统提供更高的偏 压而被损坏。假设无线收发机530将不会不确定地保持在正在使用中的操作状态，因为假 设耳机1000的用户在某个点将停止参与通过无线收发机530与无线设备的双向通信。
执行麦克风低和麦克风高导体是否被耦合到对讲机系统和左声道、右声道和系统 接地导体是否被耦合到对讲机系统的这些单独测试是为了适应下电缆组件300b的使用， 其中，两个下耦合件390(—个至少用于麦克风低和麦克风高导体，并且另一个至少用于左 声道、右声道和系统接地导体)的提供使得能够实现这两组导体中的每一个的独立耦合和 解耦。可以认为仅将左声道、右声道和系统接地导体耦合到对讲机系统的能力是希望听到 通过该对讲机系统发生的通信、但不希望被耦合到该对讲机系统的其他人听到涉及耳机 1000和无线设备(诸如图1的无线设备800)的其自己的双向通信的用户所期望的。可以 认为仅将麦克风低和麦克风高导体耦合到对讲机系统的能力是希望能够通过该对讲机系 统说一些东西、但需要暂时地去除通过对讲机系统听到其他人的分心事物、使得其能够暂 时地专心于收听由无线设备或被电缆耦合至耳机1000的有线设备(诸如图1的有线设备 900)提供的音频的用户所期望的。因此，用以单独地确定麦克风低和麦克风高导体或左声 道、右声道和系统接地导体是否被耦合至对讲机系统以适应下电缆组件300b的这些单独 测试的采用可以导致正在提供给用户的耳机1000的使用中的期望的灵活性。
在以下表格中概括了这些单独测试、其可能的交互以及控制器550可以采取且刚 刚已详细地描述的可能产生的动作
权利要求
1.一种设备，包括常开手动可操作开关；第一 M0SFET，其具有被耦合到所述开关的第一栅极以及被耦合到电源的高电位端子以从其接收电功率的第一源极；第二 M0SFET，其具有被耦合到所述电源的低电位端子的第二源极；被耦合到所述开关和所述第一 MOSFET的第一栅极的第二漏极、以及用以至少通过所述第一 MOSFET的第一源极和第一漏极从所述电源接收电功率的第二栅极；以及其中，将所述开关闭合将所述第一栅极耦合到所述电源的低电位电压端子，将所述第一 MOSFET置于导通状态，通过所述第一 MOSFET向所述第二栅极提供高电位，将所述第二 MOSFET置于导通状态，向所述第一栅极提供低电位以将所述第一 MOSFET和第二 MOSFET锁存在导通状态。
2.根据权利要求1的设备，还包括由于所述第一MOSFET和第二 MOSFET被锁存在导通状态且使关输出端被耦合到所述第二栅极而被提供功率的控制器，其中所述第一漏极通过电阻器被耦合到所述第二栅极；所述控制器被构造成将低电位驱动至所述第二栅极以将所述第二 MOSFET置于非导通状态，以促使所述第一 MOSFET和第二 MOSFET停止被锁存在导通状态。
3.根据权利要求1的设备，还包括由于所述第一MOSFET和第二 MOSFET被锁存在导通状态且使输入端被耦合到所述常开开关而被提供功率的控制器，其中，该控制器被构成成监视所述常开开关的状态以使得能够手动地操作所述常开开关以在所述控制器被提供功率的同时向所述控制器提供输入。
4.根据权利要求1的设备，其中，所述第二漏极和所述第一栅极通过手动可操作以促使所述第一 MOSFET和第二 MOSFET停止被锁存在导通状态的常闭开关而被耦合。
5.一种方法，包括等待从通过由常开开关的操作触发的第一 MOSFET和第二 MOSFET的锁存相互作用启用的电源提供电功率，其中所述常开开关的操作促使所述第一 MOSFET和第二 MOSFET被锁存在导通状态。
6.根据权利要求5的方法，还包括响应于所述常开开关被闭合而中断所述第一MOSFET 和第二 MOSFET的锁存相互作用。
7.根据权利要求6的方法，其中所述第一 MOSFET的漏极被耦合到所述第二 MOSFET的栅极以启用锁存相互作用；以及响应于所述常开开关被闭合而中断所述第一 MOSFET和第二 MOSFET的锁存相互作用包括将低电位驱动至所述第二 MOSFET的栅极。
8.根据权利要求5的方法，还包括针对所述常开开关在所述锁存相互作用期间被手动操作以启用输入的接收的实例而监视所述常开开关。
9.根据权利要求5的方法，其中，所述第一MOSFET的栅极通过常闭开关被耦合到所述第二 MOSFET的漏极，以在所述常闭开关被闭合的同时启用所述锁存相互作用，并使得能够通过打开所述常闭开关来中断该锁存相互作用。
10.一种设备，包括导体，其用以使得能够将所述设备耦合到双向通信设备；电压传感器，其被耦合到所述导体以测量存在于所述导体上的相对于接地导体的电压；控制器，其被耦合到所述导体，并被构造成针对在所述导体上发生的信号活动的第一实例的第一结束而监视所述导体；响应于所述第一结束，向所述导体中注入电流并操作所述电压传感器以在所述电流被注入到所述导体中的同时获得所述导体上的电压的第一度量；根据至少所述第一度量来计算自适应阈值电压；针对在所述导体上发生的信号活动的第二实例的第二结束而监视所述导体；响应于所述第二结束，向所述导体中注入电流并操作所述电压传感器以在所述电流被注入到所述导体中的同时获得所述导体上的电压的第二度量；将所述第二度量与所述自适应阈值相比较；以及响应于所述第二度量大于所述自适应阈值，关掉所述设备的部件。
11.根据权利要求10的设备，其中，所述控制器还被构造成避免关掉所述设备的部件， 直至响应于所述第二结束而在向所述导体中注入电流的同时获取所述导体上的电压的多个度量且全部的多个度量大于所述自适应阈值。
12.根据权利要求10的设备，还包括还可以用来将所述设备耦合到所述双向通信设备的一对麦克风导体，其中，所述控制器被构造成避免关掉所述设备的部件，除非所述第二度量大于所述自适应阈值且没有麦克风偏压被检测为跨所述成对麦克风导体而存在。
13.根据权利要求10的设备，其中，所述控制器还被构造成在所述设备被至少部分地开启之后避免注入电流或测量所述导体上的电压至少达到预定时间段。
14.根据权利要求10的设备，其中，所述自适应阈值是除所述第一度量之外且在获得所述第二度量之前根据在向所述导体中注入电流的同时的导体上的多个电压度量的滚动平均值而计算的。
15.根据权利要求14的设备，其中，所述控制器还被构造成通过提供假想的多个电压度量来将所述自适应阈值设置在初始值，根据所述假想的多个电压度量，可以计算初始平均值以在设备被至少部分地开启之后得出所述自适应阈值的初始值。
16.根据权利要求10的设备，其中，所述自适应阈值包括偏移值。
17.一种方法，包括针对在个人音频设备的导体上发生的信号活动的第一实例的第一结束而监视所述导体，所述导体被构造成使得能够将所述个人音频设备耦合到双向通信设备；响应于所述第一结束，向所述导体中注入电流并在所述电流被注入到所述导体中的同时获得所述导体上的电压的第一度量；根据至少所述第一度量来计算自适应阈值电压；针对在所述导体上发生的信号活动的第二实例的第二结束而监视所述导体；响应于所述第二结束，向所述导体中注入电流并在所述电流被注入到所述导体中的同时获得所述导体上的电压的第二度量；将所述第二度量与所述自适应阈值相比较；以及响应于所述第二度量大于所述自适应阈值，确定所述个人音频设备未被耦合到处于活动状态的所述双向通信设备，并且关掉所述个人音频设备的部件。
18.根据权利要求17的方法，其中，所述部件未被关掉直至响应于所述第二结束而在向所述导体中注入电流的同时获取所述导体上的电压的多个度量且全部的多个度量大于所述自适应阈值。
19.根据权利要求17的方法，其中，所述部件未被关掉，除非所述第二度量大于所述自适应阈值，并且没有麦克风偏压被检测为跨一对麦克风导体而存在，其中该成对麦克风导体也可以用来将所述个人音频设备耦合到所述双向通信设备。
20.根据权利要求17的方法，其中，在所述个人音频设备被至少部分地开启之后，不注入电流或者不测量所述导体上的电压至少达到预定时间段。
21.根据权利要求17的方法，其中，所述自适应阈值是除所述第一度量之外且在获得所述第二度量之前根据在向所述导体中注入电流的同时的所述导体上的多个电压度量的滚动平均值而计算的。
22.根据权利要求21的方法，还包括通过提供假想的多个电压度量来将所述自适应阈值设置在初始值，根据所述假想的多个电压度量，可以计算初始平均值以在所述个人音频设备被至少部分地开启之后得出所述自适应阈值的初始值。
23.根据权利要求17的方法设备，其中，所述自适应阈值包括偏移值。
全文摘要
常开按钮开关被耦合到一对MOSFET且与之协作以便为个人音频设备提供上电开关功能，其不要求在等待按钮开关操作以促使个人音频设备被上电的同时从电源吸取功率以监视按钮开关。个人音频设备的控制器在多个场合下针对信号活动实例的结束监视一个导体，通过该导体，该个人音频设备能够被耦合到另一设备，并且在信号活动结束之后，向导体中注入电流且测量结果得到的电压以计算自适应阈值电压，并将所测量电压与自适应阈值相比较以至少确定个人音频设备的导体是否被耦合到另一设备。
文档编号H02M1/36GK103004094SQ201180035300
公开日2013年3月27日 申请日期2011年7月18日 优先权日2010年7月18日
发明者P·G·扬科沃伊 申请人:伯斯有限公司