减小交流声的垂直蜂鸣器/耳机 背景
本发明总体上涉及移动电话，更具体地是涉及在移动电话内部安装电动元件。
如图1所示，传统的移动电话1典型地由安装在其本身安装在外部受话器3内的印制电路板(PCB)2上的电子部件构成。在PCB2上，通常将天线4安装在该板的顶部，而将发送机功率放大器5安装在PCB上靠近天线的位置。同样，在移动电话的该顶部区域，典型地与PCB平行地安装一个诸如耳机6的电动部件。耳机、扬声器、麦克风以及蜂鸣器是这里称作电动元件或部件的非限定性的例子。这些电动元件包括磁铁8，在其周围，线圈7被安装在容易移动的膜(未示出)上。在所述线圈上应用电信号将导致所述膜移动，进而又导致空气振动并产生可听音。
在使用传统的TDMA(码分多址接入)原理的移动电话中，以周期方式打开或关闭发送机。如图2所示，移动电话发送机的该周期切换导致脉冲电流i在PCB上的导电轨迹11上从电池9流向发送机功率放大器10。脉冲电流的频率和/或频率的谐波典型地出现在频谱的可听区域。进一步如图3所示，在PCB的导电轨迹11上流过的脉冲电流i此外还导致一个流过相邻电动部件的线圈7的变化磁场12。根据众所周知的电磁原理，该变化的磁场包括线圈中与如下参数成比例的一个电压：
N，线圈地匝数；
A，线圈的面积；
Cosθ，磁场和线圈平面的法线之间的角度的余弦；
1/r，其中r是线圈和电流路径之间的距离；以及
dI/dt，其中I是导电轨迹中的电流。
线圈中的该感生电压导致电流Icoil在线圈的绕组中流动。从电动设备中的磁铁产生的磁场根据关系式F＝Bmag*Icoil*L产生在线圈上的力F，其中Bmag是磁铁的磁场强度，Icoil是绕组中的电流，L是绕组的长度。由于力F而产生的线圈运动还移动装配到线圈上的磁铁，从而产生通常称作“大黄蜂”噪音的交流声。
在传统的移动电话中，电动部件被平行于PCB(如图3所示)来安装，从而最小化了由PCB轨迹中的电流感生的磁场和线圈平面的法线之间的角度(Cosθ→最大值)。因此，该角度的最小化用来最大化线圈中的感生电压，从而产生显而易见的“大黄蜂”交流噪音。
移动技术中的多个最近趋势进一步增加了移动电话中这种交流噪音的产生。一个趋势是在移动电话中使用较低电池电压。不过，较低电池电压产生电池和功率放大器之间的较高电流电平，从而进一步产生电动设备的线圈中的更强的磁场和更高的感生电压。另一个趋势是用更小的几何尺寸来构造移动电话。由于部件之间的距离被减小到适合这些更小的几何尺寸，所以也会在电动设备的线圈中感生更高的电压。
此外，对于移动电话中的改进性能的需求还影响支持“大黄蜂”噪音的减小。对于改善的音频性能(例如较小的噪音)和改善的语音编码(例如增加的动态范围)的要求使得有必要减小感生移动电话中的可听“大黄蜂”噪音的电磁耦合。
概述
本发明的下列实施例提供了上述希望的特征和其它特征。
根据本发明的第一示范实施例，提供了一个电子设备。该示范实施例的电子设备包括：具有相关电路的一块板；以及具有相关线圈的一个或多个电动元件，其中电动元件安装在所述电子设备内，这样，在所述板和所述每个线圈之间产生的角度减小了线圈和由流过所述板的变化电流产生的磁场之间的电磁耦合。
根据本发明的第二示范实施例，提供了一种用于减小移动电话中的噪音的方法。该示范实施例的方法包括步骤：在所述移动电话中，安装关于一个电路板的电动部件，从而大大减小了与流过所述电路板的电流相关的磁场和与所述每个电动部件相关的线圈之间的电磁耦合。
附图简述
通过阅读下面连同附图进行的详细描述，可以理解本发明的目的和优点，其中：
图1表示一个传统的移动电话的部件的物理设计；
图2是移动电话中的发送机功率放大器和电池的互连框图；
图3表示一个PCB上的导电轨迹中的电流和传统地安装在移动电话中的线圈之间的电磁耦合；
图4表示一个PCB上的导电轨迹中的电流和根据本发明的示范实施例安装在移动电话中的线圈之间的电磁耦合；
图5表示连同根据本发明的示范实施例安装的电动部件使用的声音管。
详细描述
根据本发明的示范实施例，通过改变电动部件在移动手机内的位置，可以有利地减小到功率放大器的电流路径和所述电动部件中的线圈之间的电磁耦合。电动部件被安装在手机内，以便它们相关的线圈被基本上垂直于印制电路板而排列。如上所述，由于感生电压直接与磁场和线圈平面的法线之间的角度θ的余弦成比例，所以将线圈垂直于PCB放置将导致角度θ增加到接近90度(Cosθ→0)，从而最小化了感生电压。
图4所示为实现该技术的一个示范实施例。在该实施例中，在移动电话的各端安装电动音频输入和输出13(只示出了一个)。如图所示，电动部件13关于导电轨迹11的该配置增加了与轨迹11中的脉冲电流相关的磁场12和线圈7的平面的法线16之间的角度15。如图所示，由于电动部件13基本上垂直于PCB2在外部受话器3的端14被安置，所以角度θ接近于90度，从而角度θ的余弦接近于0，因此，感生电压17接近于0。所以，电动部件13中感生的“大黄蜂”噪音基本上被最小化。
图5所示为本发明的另一个示范实施例。在该实施例中，电动部件13被以基本上与图4的示范实施例相同的方式安装，除了额外提供了一个声音管18之外。声音管18将来自垂直安装的电动部件13的声音路由到移动电话的正面19。声音管18的使用允许象在传统的移动电话中一样，由用户进行通过移动电话正面的音频输入/输出。声音管在本领域中是公知的，并且在例如1997年4月29日提交的美国专利申请No.08/848,189和1997年8月28日提交的美国专利申请No.08/919,365中被描述。
应当指出，如图所示，在图4和5的示范实施例中都安装电动部件还有一个额外的好处，就是释放了移动电话的正面上传统地专用于耳机和/或麦克风及其相关电动部件的区域。通过将这些部件重新定位到外部受话器的一端，手机正面的额外区域成为可用的。该额外区域可以用于诸如在移动电话正面上的更大的显示屏和/或额外的或更大的按钮。
因此，通过在外部手机中关于印制电路板重新定位电动部件，本发明的示范实施例有利地减小了移动电话中的“大黄蜂”噪音。因此，该新颖的配置减轻了来自于在移动电话中使用较低电压以及减小移动电话的尺寸所引起的增加的噪音。
尽管这里描述了用于说明的几个实施例，但这些实施例并非是用于限制的。本领域的技术人员应当认识到，可以对所说明的实施例做出修改。这些修改由附加权利要求的精神和范围覆盖。