用于无线通信设备的听力保护

1.无线通信设备，包括：
(a)第一外壳部分；
(b)接收机，基本上被设置在所述第一外壳部分内，用于接收 射频信号；
(c)扬声器，用于根据所述接收的射频信号产生具有至少一个 声级的声音；
(d)隔离物，被固定到所述第一外壳部分，以及可在第一位置 与第二位置之间移动，其中所述隔离物包括所述扬声器，以及其中当 所述隔离物处在所述第一位置时，所述扬声器指向所述第一外壳部 分；
(e)其中所述隔离物机械地衰减由在所述第一位置中的所述扬 声器产生的声音，以便提供比当所述隔离物处在第二位置时衰减的声 音输出；以及
(f)其中在所述第二位置时的所述隔离物物理地阻止所述扬声 器被放置到用户耳朵处。
2.权利要求1的无线通信设备，还包括用于检测隔离物位置的传 感器，以及用于根据所述隔离物的位置以电的方式控制所述扬声器的 声音音量的扬声器电路。
3.权利要求2的无线通信设备，其中所述传感器是旋转开关。
4.权利要求3的无线通信设备，其中所述旋转开关是先合后开型 开关。
5.权利要求1的无线通信设备，其中所述隔离物包括一个具有输 入和输出端口的声音通道，其中当所述隔离物处在所述第一位置时所 述输入端口指向所述扬声器。
6.权利要求1的无线通信设备，其中所述第一外壳部分包括一个 具有输入和输出端口的声音通道，其中当所述隔离物处在所述第一位 置时所述输入端口指向所述扬声器。
7.无线通信设备，包括：
(a)第一外壳部分；
(b)接收机，基本上被设置在所述第一外壳部分内，用于接收 射频信号；
(c)扬声器，用于根据所述接收的射频信号产生具有至少一个 声级的声音；
(d)隔离物，被固定到所述第一外壳部分，以及可在第一位置 与第二位置之间移动，其中所述隔离物包括所述扬声器，以及其中当 所述隔离物处在第一位置时所述扬声器指向所述第一外壳部分；
(e)其中在所述第二位置处的所述隔离物有助于禁止所述扬声 器放置到靠近用户耳朵；以及
(f)其中所述隔离物机械地衰减由在所述第一位置处的扬声器 产生的声音，以及其中所述隔离物不衰减由在所述第二位置处的扬声 器产生的声音。
8.权利要求7的无线通信设备，其中在所述第一位置处的所述隔 离物不会禁止所述扬声器放置到紧密地靠近用户耳朵。
9.权利要求7的无线通信设备，其中所述扬声器在第一模式产生 具有第一声级的声音和在第二模式产生具有第二声级的声音，其中所 述第一声级低于第二声级，以及其中当所述隔离物处在所述第一位置 时，所述扬声器按照所述第一模式运行。
10.权利要求7的无线通信设备，其中所述隔离物包括一个具有 输入和输出端口的声音通道，其中当所述隔离物处在所述第一位置 时，所述输入端口被引导到所述扬声器，以及当所述隔离物处在所述 正常位置时，所述声音输出端口的指向近似平行于所述外壳的正面。

                      发明领域\n本发明涉及无线通信设备领域，更具体地，涉及对于无线通信设 备的用户的听力保护。\n                      发明背景\n近代无线通信设备，诸如蜂窝电话，已经越来越多地运行在两种 音频模式。第一音频模式，被称为手机模式，是通常情形下所使用的 模式，在其中用户使无线通信设备保持靠近他的头部，使扬声器放置 在靠近耳朵，以及使话筒或话筒入口靠近他的嘴部。无线通信设备的 这种手机位置密切地模仿传统电话的手持部分在使用时的位置。第二 音频模式，被称为扬声器电话模式，是一种典型地使用于下述情形的 音频模式，其中无线通信设备不是被保持在靠近用户的头部，而是被 放置在远离的某个位置，典型地在附近的桌子上或在免提支架中。\n将会看到，相关的扬声器的音频电平或音量在扬声器电话模式下 比手机模式下更高或更响，从而使得适当的声音电平能到达相隔一段 距离的用户以及能够克服环境噪声。当无线通信设备的扬声器被使用 于扬声器电话模式时，由扬声器产生的音量应当足够大，以便在典型 地遇到的距离上提供强大的音量。另一方面，当无线通信设备的扬声 器被使用于手机模式时，由扬声器产生的音量应当是足够低的电平， 以使得对于用户来说，收听是舒适的。\n有时，无线通信设备配备有多个扬声器，一个扬声器工作在手机 模式，另一个扬声器工作在扬声器电话模式。这样的配置被描述于授 权给Gershkovich等的美国专利No.5,448,620中。然而，两个不同的 扬声器的使用增加无线通信设备的尺寸和成本。因此无线通信设备越 来越依靠单个扬声器在手机模式和扬声器电话模式中提供声音，在不 同的模式下提供不同的驱动电流量或功率。这样的电话典型地依靠用 户按压键盘按钮等动作从而能在音频模式之间进行切换。不幸地，用 户有时忘记在适当的时候按压这样的开关。如果用户无法切换的扬声 器电话模式，一般不会有害，用户可以通过仅仅激活适当的开关而进 行纠正这种情形。另一方面，如果用户未能切换成离开扬声器电话模 式，以及此后把无线通信设备放置在手机的物理位置(接近于头部)， 则音量将比用户所预期的更高，从而导致用户不满意。\n因此，需要一种当被配置用于扬声器电话操作时自动提供听力保 护的无线通信设备。\n                      发明概要\n采用本发明的无线通信设备包括某种类型的机械隔离物，它在无 线通信设备处在扬声器电话模式时有助于防止用户把扬声器紧密地靠 近用户的耳朵。隔离物可从正常位置移动到阻挡位置，以便把无线通 信设备从手机模式切换到扬声器电话模式。因此，当无线通信设备被 配置用于扬声器电话工作方式时，机械隔离物自动提供听力保护。机 械隔离物(有时在这里仅仅被称为隔离物)可以取各种各样的形式， 诸如铰链接合的天线、可移动的框架、可移动的扬声器折板等。即使 在扬声器被放置得尽可能地靠近的情况下，由于隔离物的存在而造成 的、在扬声器与用户耳朵之间的额外的间隔也会使得扬声器电话模式 下由扬声器产生的声音在到达用户耳朵之前就耗散掉。\n除了通过在由隔离物造成的距离上耗散声音而减小用户的声级感 受外，由扬声器产生的声级可以被机械装置和/或电气装置附加地衰 减。所述衰减是指使离开无线通信设备的声音电平被加以减小。例如， 这种衰减可以借助于电子装置，诸如通过使用较低的放大量，或借助 于机械装置，诸如通过阻挡或消除由扬声器产生的声音，或者这二者。\n因此，采用本发明的无线通信设备在手机和扬声器电话模式运行 期间可以自动提供听力保护。\n                      附图简述\n图1是现有技术的典型的蜂窝电话的透视图。\n图2A-B分别是在手机和扬声器电话模式下的本发明的蜂窝电话的 侧视图，其中显示天线作为隔离物。\n图3是用于控制扬声器的声音模式的切换电路的一个实施例的电 路图。\n图4A-B分别是在手机和扬声器电话模式下的本发明的蜂窝电话的 侧视图，其中显示框架作为隔离物。\n图5A是图3A-B的电话的示意性侧视图。\n图5B是图4的过渡区的图形显示。\n图6A-B分别是在手机和扬声器电话模式下的本发明的蜂窝电话的 侧视图，其中显示扬声器折板作为隔离物。\n图7是在手机模式下的本发明的蜂窝电话的局部透视图。\n图8A-B分别是在手机和扬声器电话模式下的本发明的蜂窝电话的 侧视图，其中显示扬声器作为隔离物。\n                       详细描述\n为了说明起见，通常的蜂窝电话100被使用来作为无线通信设备 的说明性例子，以便描述本发明的工作过程。然而，本发明并不限于 蜂窝电话，本发明也包括卫星电话、个人数字助理、以及在正常和扬 声器电话模式下使用同一个扬声器34的所有其它无线通信设备。\n典型的蜂窝电话100(诸如图1所示的蜂窝电话)包括在技术上熟 知的各种类型的电子装置。外壳10用于包容电子装置，外壳10中一 般放置显示器30、键盘32、扬声器34和话筒输入端36。外壳10典型 地包括主体20和翻盖38，后者例如通过多个铰链可移动地固定到主体 20。主体20具有正面22、顶面26、底面28、后面24、和侧面29。天 线40被固定到主体20，以及从主体向外延伸，典型地从主体20的顶 面26延伸出去。\n上述的电话100可运行在两种声音模式，在这里被称为手机和扬 声器电话模式。电话100在两种模式下都使用扬声器34，在扬声器电 话模式下感受的声级或音量较高(较响)，以及在手机模式下则较低(较 轻)。在正常的手机运行时，用户打开翻盖38，以及握住电话100使其 紧密地靠近他的头部，使翻盖38上的话筒输入36接近他的嘴部，以 及使扬声器34接近他的耳朵。\n在正常的扬声器电话工作方式时，电话100被放置在附近适当的 表面上，诸如桌子或台子上，翻盖38或者打开或者闭合。扬声器电话 模式是通过把隔离物从第一“正常”位置移动到第二“阻挡”位置而 实现的。在第二位置时，隔离物在扬声器电话模式下物理地阻挡用户 像在手机模式下那样把扬声器34放置成可以接近他们的耳朵。电话100 的现有的部件可用作为隔离物；替换地，一个分立的隔离物也可被引 入到电话100中。这种物理阻挡作用可以同时由在手机模式时扬声器34 的某种电气或机械的衰减作用来实现。这样的发明方案可以通过各种 实施例来完成，下面描述其中的某些实施例。\n图2A-2B显示其中将天线40用作为隔离物的实施例。在这样的实 施例中，天线40包括在它的长度上某个地方具备的关节44，它优选地 靠近最接近外壳10的主体20的末端。这个关节44允许天线40的末 端42从近似平行于主体20的正面22的一个平面被铰链接合(图2A) 到近似垂直于该平面的位置。这样，天线40的末端42从正面22的平 面向外伸出(图2B)。在这个位置，当用户把电话100以典型的手机取 向放置在靠近他们的头部时，天线40就被用作为在电话100的扬声器 34与用户的耳朵之间的隔离物。为了易于参考，当天线40处在通常直 立的结构时(图2A)，它被称为“正常位置”，以及当天线40处在弯曲 的结构时(图2B)，它被称为“阻挡位置”。一个适当的装置(例如与 关节44有关的电开关)应当被加以提供以便允许电话100的电子电路 检测天线40何时处在所述阻挡位置。\n通过改变天线40的位置，电话100在手机与扬声器电话模式之间 被切换。当天线40处在正常位置时，电话100工作在手机模式。当天 线40移动到阻挡位置时，电话100工作在扬声器电话模式。\n任何适当的电子装置可被使用来改变声音模式。例如，图3所示 的电扬声器模式切换电路70可被使用来实现在声音模式之间的切换。 一个预定用于扬声器34的音频信号(诸如一个来自接收机71的音频 信号)可从音频线72取出并且并行地馈送到两个放大器74，76去。 隔离物位置检测器79可以断开或闭合一个放大器启动开关78，这可以 根据隔离物的位置而定。例如，位置检测器79可以是一个位于天线40 中的、通常的“先合后开(make-befove-break)”旋转开关，当天 线处在正常位置时它发送低的信号(打开放大器启动开关78)以及当 天线处在阻挡位置时它发送高的信号(闭合放大器启动开关78)。替换 地，位置检测器79可以是任何可检测可移动的部件的位置的电气或机 电装置，诸如簧片开关、光开关、可变电阻电位计、滑动开关等等。 第一放大器74(低驱动放大器)是用于手机模式工作，以及提供较低 放大量。第二放大器76(高驱动放大器)是用于扬声器电话模式工作， 以及提供较高的放大量。放大器启动开关78使得一个放大器74、76 能工作以及使得另一个放大器76、74不能工作，这要取决于来自位置 检测器79的输入。另外，来自位置检测器79的信号也可被用来对电 话100的各个电子装置作出其它改变，诸如改变话筒输入36的灵敏度 和技术上已知的其它操作特性。图3所示的电路只是适当的扬声器模 式切换电路70的一个例子，以及不打算用来对本发明加以限制。\n作为上述的实施例的替换例，电话100可以包括框架50，它被使 用来作为控制隔离物而不用天线40。例如，电话100可以包括一般的 U形框架50，它以类似于翻盖38那样以可绕枢轴转动的方式固定到外 壳10的主体20上。见图4A-B。框架50可以在一个正常位置(其中框 架50基本上靠在电话100的正面22(图4A))与一个阻挡位置(其中 框架50从电话100的正面22伸出(图4B))之间移动。当框架50处 在正常位置时，电话100运行在手机模式。当框架50移动到阻挡位置 时，电话100运行在扬声器电话模式以及框架50提供在正面22和扬 声器34和用户耳朵之间的一个机械隔离物。正如对于上述以天线作为 可移动的部件的实施例那样，一个适当的装置(例如与框架有关联的 电检测器开关应当被提供，以便允许电话100的电子装置去检测框架50 何时处在阻挡位置，从而允许扬声器34工作在较高的声级。\n希望能在手机与扬声器电话模式之间进行过渡时考虑到在隔离物 移动中的某些滞后。例如，对于上面刚描述的框架50，希望能在如图 5A-5B所示各个工作模式之间进行切换。在正常位置，框架50平行于 主体50的正面22，对于小于θ1的θ，电话100工作在手机模式，以 及对于大于θ2的θ，工作在扬声器电话模式。对于在θ1和θ2之间的 过渡区域，工作情况将取决于框架50正在被打开还是正在被闭合。如 果框架50正在被打开，则在θ大于θ2之前，电话100应当工作在手 机模式。相反，如果框架50正在被闭合，则在θ小于θ1之前，电话100 应当工作在扬声器电话模式。这样的功能可通过使用任何技术上已知 的将框架50连接到主体20的先合后开型旋转开关而容易地达到。虽 然θ1和θ2的精确的数值是设计选择的问题，但θ2优选地至少是80° 或更大，而θ1优选地是50°或更大。应当指出，框架50可以被旋转超 过90°，但优选地不大于120°，以便提供最佳的物理阻挡。\n在某些实施例中，当隔离物处在正常位置时，隔离物提供扬声器 声音输出的物理衰减。例如，图4A-4B的框架50可被改变为如图6A- B所示的扬声器折板60。这样的扬声器折板60优选地通常是其上带有 多个通透的开孔62的平板。当扬声器折板60处在正常位置时(图6A)， 开孔62被放置成从扬声器34朝外。开孔62允许某些(但不是全部) 声音从扬声器散逸。也就是，覆盖扬声器34的那部分的扬声器折板60 部分地衰减在正常位置下扬声器的输出。当扬声器折板60移动到阻挡 位置时(图6B)，扬声器折板60不再覆盖扬声器34，以及扬声器输出 不被扬声器折板60衰减。虽然在这样的实施例中可以使用电子扬声器 模式切换电路70，但它并不需要。与此不同，扬声器34可以在手机和 扬声器电话模式中都产生相同的声音输出声级，其所必需的衰减由扬 声器折板60来提供。\n在再一个实施例中，作为上述开孔62的替代物，或除了开孔62 以外，扬声器折板60可以包括声音端口66。见图7。声音端口66应 当是声音通道64的末端部分，例如由扬声器折板60的上升部分形成 的声音通道。声音通道64的输入端68与扬声器34进行声音通信，来 自扬声器34的声音穿过声音通道64，以及从声音端口66向外送出。 声音通道64的尺寸、形状、和其它细节将以声音通道技术上熟知的方 式根据各种设计考虑而定。声音端口66优选地应当指向远离电话100 的正面22的方向，例如朝向电话100的顶面26，如图7所示。为了工 作在手机模式，扬声器折板60被闭合。扬声器折板60衰减在正面22 的方向上、来自扬声器34的声音。另外，声音被引向声音端口66。在 由用户进行正常“手机”使用时，声音端口66被指向平行于用户的头 部，而不指向用户耳朵。所以，进入用户耳朵的声音音量应当被减小。 另外，由于声音穿过声音通道64，应当造成声音的某些衰减。因此， 即使没有改变对扬声器34的电子音频输入，在手机模式下，即当扬声 器折板60处在正常位置时，由此产生的声音对于用户也应当是较轻的。 为了运行在扬声器电话模式，扬声器折板60被打开到阻挡位置，从而 不盖住扬声器34。优选地，扬声器折板60被打开到接近90度，以及 保持在该位置，这例如可以通过插销或擒纵机制来实现。由于扬声器 折板60打开，来自扬声器34的声音不被扬声器折板60衰减，由此产 生出更响的声音。应当指出，利用处在阻挡位置的扬声器折板60，可 阻止用户把扬声器34放置在紧密地靠近耳朵的位置。\n上面刚描述的实施例假设扬声器34处在外壳10的主体20中。然 而，这并不是必需的。相反，扬声器34可以是在隔离物本身中，例如， 扬声器34可以是在图6A-B的扬声器折板60中，如图8A-B所示。对 于这样的位置，当扬声器折板60处在正常位置时(图8A)，扬声器34 可以面对主体20。理想地，扬声器折板60在正常位置时与主体20形 成封闭的空间，由此基本上抑制从扬声器34内部输出的声音。因此， 从扬声器34输出的声音在手机模式下至少实际上被衰减。当然，扬声 器音量也可以以电的方式被衰减，但这并不是必需的。在扬声器电话 模式下，扬声器折板60被打开到阻挡位置，由此而改变扬声器34的 输出方向，如图8B所示。对于在阻挡位置下的扬声器折板60，提供给 用户的视在的扬声器音量更高。应当指出，扬声器折板60可任选地包 括如上所述的开孔62和/或声音通道64和声音端口66。因此，扬声器 34是在主体20中还是在扬声器折板60中并不重要。以任一种方式， 在正常位置下的扬声器折板60可提供适用于手机模式运行的衰减的声 音，以及在阻挡位置下的扬声器折板60可提供出一个靠近扬声器34 的物理的隔离物，以便阻止扬声器被放置成密切靠近用户耳朵，从而 防止用户经受到与扬声器电话模式运行有关的较高音量。\n当然，本发明可以以不同于这里阐述的方式的其它特定方式来实 现而不背离本发明的精神和本质特性。所以，本发明在所有的方面都 被认为是说明性的，而不是限制性的，以及在附属的权利要求的意义 和等价的范围内的所有的改变都应被包括在本发明的范围内。