向前和向后兼容的五極音頻插頭和插孔系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)數(shù)據(jù)
[0002] 本專利申請(qǐng)以2014年2月24日提交的臨時(shí)申請(qǐng)第61943668號(hào)和2014年7月9 日提交的臨時(shí)申請(qǐng)第62022654號(hào)和2015年2月20提交的非臨時(shí)專利申請(qǐng)第14627964號(hào) 為基礎(chǔ)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及音頻插頭和插孔。
【背景技術(shù)】
[0004] 用于建立承載音頻信息的電信號(hào)連接的圓柱形音頻插頭和對(duì)應(yīng)的插孔已經(jīng)使用 了幾十年。通常，或產(chǎn)生信號(hào)或記錄信號(hào)的設(shè)備將包括插孔，并且外圍設(shè)備，如耳機(jī)或麥克 風(fēng)，將包括插頭。而較舊的音頻插頭是四分之一英寸（6.35mm)的直徑，較新的和更小的設(shè) 備，如光盤（⑶）播放器，MP3播放器和移動(dòng)電話手機(jī)使用名義上3. 5_(標(biāo)稱1/8英寸）的 插頭和插孔。
[0005] 在過去的幾年中，在視頻和音頻處理能力方面極大地提高了性能的智能移動(dòng)電話 手機(jī)，在許多市場包括美國已經(jīng)激增。智能手機(jī)具有非常精簡的外部設(shè)計(jì)，典型地包括例 如，不超過兩個(gè)物理按鍵，如電源鍵，音量搖桿式開關(guān)，并且典型地包括不超過兩個(gè)外部連 接器，其包括組合的數(shù)據(jù)傳輸和充電連接件（例如，通用串行總線（USB)插孔）和音頻插 孔。包括數(shù)量有限的按鈕和連接器的智能手機(jī)的最新型的有限的外部設(shè)計(jì)的復(fù)雜性是當(dāng)前 設(shè)計(jì)范例的一部分，該復(fù)雜性由可通過非物理觸摸屏圖形用戶界面（GUI)控制元件實(shí)現(xiàn)的 高度通用的用戶控制來補(bǔ)償。
[0006] 然而，智能電話上的僅少量的連接器的可用性，同時(shí)使用者體驗(yàn)的簡化會(huì)是相當(dāng) 限制的。例如，存在稱為雙聲道音頻的復(fù)雜類型的音頻。錄制雙聲道音頻需要兩個(gè)獨(dú)立的 麥克風(fēng)。兩個(gè)麥克風(fēng)可以位于模型頭部，其目的是再現(xiàn)一個(gè)人的頭部的音響效果。兩個(gè)麥 克風(fēng)也可以結(jié)合到耳機(jī)。其目的是捕獲到達(dá)時(shí)間的差異，以及到達(dá)人的兩只耳朵的響度以 便捕捉聲音發(fā)射方向的感覺。換言之，以創(chuàng)建一個(gè)三維（3-D)的聲音效果。
[0007] 利用兩個(gè)麥克風(fēng)的其他音頻技術(shù)是某些類別的降噪系統(tǒng)。在這樣的系統(tǒng)中一個(gè)麥 克風(fēng)靠近講話者的嘴巴而第二麥克風(fēng)則更遠(yuǎn)地定位。兩個(gè)麥克風(fēng)將拾取環(huán)境噪聲，但更接 近人的嘴巴的麥克風(fēng)將具有講話者的聲音的更強(qiáng)的分量。從較近麥克風(fēng)接收的信號(hào)可以減 去從較遠(yuǎn)麥克風(fēng)獲得的信號(hào)，以降低噪聲分量。降噪系統(tǒng)和雙聲道系統(tǒng)可以做成一組頭戴 送話器或耳機(jī)，其包括兩（立體聲）揚(yáng)聲器，即，每個(gè)耳朵一個(gè)揚(yáng)聲器。在這種情況下，兩個(gè) 揚(yáng)聲器通道，加上兩個(gè)麥克風(fēng)通道，加上接地連接是必需的。遺憾的是，最常見的可用的音 頻插頭和插孔具有四個(gè)或更少觸點(diǎn)。
[0008] 也可以使用額外的觸點(diǎn)以實(shí)現(xiàn)自麥克風(fēng)的差動(dòng)信號(hào)發(fā)送（與使用參照大地的單 線截然不同）。差動(dòng)信號(hào)減少了長引線中的噪聲拾取。額外觸點(diǎn)的又一用途是將電力提供 給包括插孔的設(shè)備，例如，用于充電或?yàn)榘ú孱^的音頻附件供電，例如，用于為在其中的 電路供電。
[0009] 雖然已經(jīng)有之前的嘗試把第五觸點(diǎn)添加到插頭，而不增加3. 5mm插頭的標(biāo)準(zhǔn)長 度，但問題是，這種插頭和與他們一起工作的插孔不完全向后兼容先前存在的三觸點(diǎn)和四 觸點(diǎn)插頭和插孔。這是一個(gè)問題，因?yàn)榘ú蹇椎脑O(shè)備，如智能手機(jī)和包括插頭的設(shè)備，例 如高端耳機(jī)不一定一起出售。具有五觸點(diǎn)插孔的智能手機(jī)的購買者可能擁有一組或多組昂 貴的耳機(jī)，包括設(shè)計(jì)為用于網(wǎng)絡(luò)聊天的獨(dú)立的耳機(jī)和配備有三觸點(diǎn)或四觸點(diǎn)插頭的專為聽 音樂的獨(dú)立的耳機(jī)。同樣，擁有裝備有雙聲道麥克風(fēng)或降噪和五極插頭的昂貴耳機(jī)的人可 能想要使用那些具有多重器件的設(shè)備，該多重器件具有帶有四個(gè)或更少極的插孔。
[0010] 圖22是在2010年02月25公布的PCT專利公開W02010021072 A1中公開的現(xiàn)有 技術(shù)插頭的剖面圖。所公開的插頭10似乎與在S〇liyK」Kl Xperia2和Xperia3的智能手機(jī) 中已經(jīng)應(yīng)用的插頭等同。在這種現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)中使用的方法是，把由絕緣部分22、23、24隔 開的四個(gè)觸點(diǎn)12、13、14、15擠壓進(jìn)將通常僅包括在正常四觸點(diǎn)音頻插頭中的三個(gè)觸點(diǎn)的 空間。這減少了用于錯(cuò)誤的余量，并且，由于真實(shí)世界的制造公差和設(shè)計(jì)變型，將四觸點(diǎn)插 頭插入設(shè)計(jì)成用于該五觸點(diǎn)插頭的插孔可能無法正常運(yùn)行，這是由于插孔的觸點(diǎn)接觸四觸 點(diǎn)插頭的兩個(gè)觸點(diǎn)或依靠在觸頭之間的絕緣區(qū)域。由于所有這些問題，對(duì)于目前在智能手 機(jī)中使用的檢測電路正確檢測這樣的插頭變得非常困難或變得不可能。
[0011] 所需要的是五觸點(diǎn)音頻插頭，其與五觸點(diǎn)音頻插孔一起工作，該五觸點(diǎn)音頻插孔 向后兼容三觸點(diǎn)和四觸點(diǎn)音頻插頭。這也將是理想的，五觸點(diǎn)音頻插頭向后兼容三觸點(diǎn)和 四觸點(diǎn)音頻插孔。
【附圖說明】
[0012] 附圖用于進(jìn)一步說明全部根據(jù)本發(fā)明的各實(shí)施方案和解釋全部根據(jù)本發(fā)明的各 種原理和優(yōu)點(diǎn)，其中在所有獨(dú)立的視圖中相同的參考編號(hào)指代相同或功能相似的元件并且 附圖和下面的詳細(xì)描述相結(jié)合并入說明書并且形成說明書的部分。
[0013] 圖1是一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)的四觸點(diǎn)的音頻插頭，連同兼容的四觸點(diǎn)音頻插孔的觸點(diǎn)的 側(cè)視圖；
[0014] 圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的向后兼容的五觸點(diǎn)音頻插頭的側(cè)視圖；
[0015] 圖3是在圖2中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)音頻插頭的帶尺寸的側(cè)視圖；
[0016] 圖4是在圖2中所示的不具有其后部殼體/握持部的向后兼容的五觸點(diǎn)音頻插頭 的縱向剖視圖；
[0017] 圖5是示出了與圖2中所示的音頻插頭配合的五觸點(diǎn)插孔的觸點(diǎn)位置的示意圖；
[0018] 圖6是插入到兼容的五觸點(diǎn)插孔的在圖2中所示的五觸點(diǎn)插頭的側(cè)視圖；
[0019] 圖7是在圖2中所示的五觸點(diǎn)插頭，連同四觸點(diǎn)插孔的四插孔觸點(diǎn)的側(cè)視圖，該側(cè) 視圖示出了與四觸點(diǎn)插孔的兼容性；
[0020] 圖8是在圖1中所示的四觸點(diǎn)插頭，連同五觸點(diǎn)插孔的五觸點(diǎn)的側(cè)視圖，該側(cè)視圖 示出了五觸點(diǎn)插孔的向后兼容性；
[0021] 圖9是插入到兼容的五觸點(diǎn)插孔的在圖2中所示的五觸點(diǎn)插頭的側(cè)視圖，該五觸 點(diǎn)插孔包括插入檢測觸點(diǎn)的第一（"正常開關(guān)打開"）變型；
[0022] 圖10是插入到兼容的五觸點(diǎn)插孔的在圖2中所示的五觸點(diǎn)插頭的側(cè)視圖，該插頭 部分地插入，該五觸點(diǎn)插孔包括插入檢測觸點(diǎn)的第二（"正常開關(guān)關(guān)閉"）變型；
[0023] 圖11是插入到兼容的五觸點(diǎn)插孔的在圖2中所示的五觸點(diǎn)插頭的側(cè)視圖，該插頭 完全地插入，該五觸點(diǎn)插孔包括如圖10中所示的插入檢測觸點(diǎn)的第二（"正常開關(guān)關(guān)閉"） 變型；
[0024] 圖12是系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括具有如在圖9中所示類型的插孔的裝置以及附 接的音頻附件；
[0025] 圖13是系統(tǒng)的示意圖，該系統(tǒng)包括具有如在與在圖10至圖11中所示類型的插孔 的裝置以及附接的音頻附件；
[0026] 圖14是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中如圖1中所示的四觸點(diǎn)插頭 插入兼容的四觸點(diǎn)插孔的情況。
[0027] 圖15是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中如圖2中所示的五觸點(diǎn)插頭 插入在6圖中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)插孔的情況。
[0028] 圖16是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中如圖1所示的四觸點(diǎn)插頭插 入在圖6中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)插孔的情況。
[0029] 圖17是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中如圖1中所示的四觸點(diǎn)插頭 插入到在圖6中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)插孔的情況。
[0030] 圖18是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中如在圖2中所示的五觸點(diǎn)插 頭插入到傳統(tǒng)的四觸點(diǎn)插孔的情況。
[0031] 圖19是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中三觸點(diǎn)麥克風(fēng)插頭插入到 圖6中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)插孔的情況；以及
[0032] 圖20是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中三觸點(diǎn)立體聲插頭插入到 圖6中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)插孔的第一種情況；
[0033] 圖21是示出了阻抗的示意圖，測定阻抗以識(shí)別在其中三觸點(diǎn)立體聲插頭被插入 到圖6中所示的向后兼容的五觸點(diǎn)插孔的第二情況；以及
[0034] 圖22是現(xiàn)有技術(shù)的五觸點(diǎn)音頻插頭。
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