CN104244122A - 一种线控耳机及其音量控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线控耳机及其音量控制电路，其中，所述线控耳机的音量控制电路包括按键模块、解码模块和可控电阻模块，所述按键模块用于输出音量增加按键信号或者音量减小按键信号；所述解码模块用于对所述按键模块输出的按键信号进行解码以输出控制信号给所述可控电阻模块；所述可控电阻模块连接于线控耳机的耳机插头和线控耳机的喇叭之间，其根据所述解码模块输出的控制信号调节其有效电阻，以对所述耳机插头输出的声音信号进行音量控制，并将控制后的声音信号输出给所述喇叭进行播放。与现有技术相比，其可以直接对按键信号进行解码并控制所述耳机的输出音量，不仅可以使线控耳机的体积更小、使用寿命更长，而且具有通用性。

Description

一种线控耳机及其音量控制电路

【技术领域】

本发明涉及耳机音量控制技术领域，特别涉及一种线控耳机及其音量控制电路。

【背景技术】

目前，带线控音量控制功能的手机耳机可以分为两种：一种是通过机械式电位调节器调节耳机的串联电阻来调节音量的耳机；另一种是与品牌手机搭配销售的线控耳机。其中，第一种耳机中的机械式电位调节器存在使用寿命短、体积大等缺点。与品牌手机搭配销售的线控耳机，通过手机对线控耳机的按键信号进行解码，以改变手机输出声音的音量，从而改变耳机音量，这种耳机的通用性差，其按键信号只能被与其搭配销售的手机解码，当连接于其它品牌的手机上时，通常不能实现音量控制。并且，这两种连接到手机的耳机的音量被手机设置的最大输出音量限制，不利于在较嘈杂的环境中利用耳机收听手机输出的声音。

因此，有必要提供一种改进的技术方案来克服上述问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种线控耳机及其音量控制电路，其可以直接对按键信号进行解码并控制所述耳机的输出音量，不仅可以使线控耳机的体积更小、使用寿命更长，而且具有通用性。

为了解决上述问题，根据本发明的一方面，本发明提供一种线控耳机的音量控制电路，其包括按键模块、解码模块和可控电阻模块，所述按键模块用于输出音量增加按键信号或者音量减小按键信号；所述解码模块用于对所述按键模块输出的按键信号进行解码以输出控制信号给所述可控电阻模块；所述可控电阻模块连接于线控耳机的耳机插头和线控耳机的喇叭之间，其根据所述解码模块输出的控制信号调节其有效电阻，以对所述耳机插头输出的声音信号进行音量控制，并将控制后的声音信号输出给所述喇叭进行播放。

进一步的，当所述按键模块输出音量增加按键信号时，所述解码模块输出的控制信号使所述可控电阻模块的有效电阻减小，以使经过可控电阻模块的声音信号的音量被调高；当所述按键模块输出音量减小按键信号时，所述解码模块输出的控制信号使所述可控电阻模块的有效电阻增大，以使经过可控电阻模块的声音信号的音量被调低。

进一步的，所述音量控制电路还包括电源模块，所述耳机插头包括与麦克风相连的麦克端，所述电源模块的输入端与所述耳机插头的麦克端相连，其用于对所述麦克端的电压进行转换，并给所述音量控制电路的各个模块提供电源。

进一步的，所述按键模块包括音量增加按键开关和音量减小按键开关，当所述音量增加按键开关被按下时，所述按键模块输出音量增加按键信号；当所述音量减小按键开关被按下时，所述按键模块输出音量减小按键信号。

进一步的，所述解码模块还包括计时单元，当所述音量增加按键开关或者音量减小按键开关被按下时，所述计时单元开始计时，当一个按键开关被按下的时间未超过预定时间t时，该按键动作被判定为无效，所述解码模块输出的控制信号不改变；当一个按键开关被按下的时间超过预定时间t时，该按键动作被判定为有效，所述解码模块根据被按下的按键开关的类别以及该按键开关被按下的时间长度进行计算和解码，以输出相应的控制信号。

进一步的，所述音量增加按键开关连接于所述电源模块的输出端和地节点之间；所述音量减小按键开关连接于所述电源模块的输出端和地节点之间；所述解码模块的第一输入端与所述音量增加按键开关和所述电源模块之间的连接节点相连，其第二输入端与所述音量减小按键开关和所述电源模块之间的连接节点相连。

进一步的，所述线控耳机的耳机插头输出M路声音信号，所述喇叭为M个播放单元，所述可控电阻模块包括M个可控电阻单元，其中，每个可控电阻单元接收一路声音信号，根据所述解码模块输出的控制信号调节其有效电阻以对其对应的声音信号进行音量控制，并将控制后的声音信号输出给对应的喇叭进行播放，M为大于等于1的自然数。

进一步的，每个可控电阻单元包括接收声音信号的输入端、输出声音信号的输出端、N个电阻和N个开关，所述N个电阻串联于所述输入端和所述输出端之间，每个开关与其对应的电阻并联，所述解码模块输出的控制信号通过控制N个开关的导通或者关断，以调整所述可控电阻单元的有效电阻，N为大于等于1的自然数。

更进一步的，所述可控电阻单元的N个电阻中的第一电阻的阻值为R1，则第H个电阻的阻值RH=2H-1.R1，其中，Ｈ大于等于1小于Ｎ。

再进一步的，所述音量控制电路还包括连接于耳机插头和可控电阻模块之间的功率放大模块，其用于放大耳机插头输出输出的声音信号，并将放大后的声音信号输出给所述可控电阻模块。

根据本发明的另一方面，本发明提供一种线控耳机，其包括耳机插头、喇叭和音量控制电路。所述音量控制电路包括按键模块、解码模块和可控电阻模块，所述按键模块用于输出音量增加按键信号或者音量减小按键信号；所述解码模块用于对所述按键模块输出的按键信号进行解码以输出控制信号给所述可控电阻模块；所述可控电阻模块连接于线控耳机的耳机插头和线控耳机的喇叭之间，其根据所述解码模块输出的控制信号调节其有效电阻，以对所述耳机插头输出的声音信号进行音量控制，并将控制后的声音信号输出给所述喇叭进行播放。

与现有技术相比，本发明中的线控耳机及其音量控制电路，其通过内置的解码模块对按键模块的按键信号进行解码以得到控制信号，根据所述控制信号可以调控可控电阻模块以改变其有效电阻，进而调节了线控耳机的输出音量。这样，不仅可以使线控耳机的体积更小、使用寿命更长，而且具有通用性，可以配合各种手机使用。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明中的线控耳机在一个实施例中的结构框图；

图2为本发明中的可控电阻单元在一个实施例中的结构框图。

【具体实施方式】

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。

本发明提出一种线控耳机及其音量控制电路，其通过内置的解码模块对按键模块的按键信号进行解码得到控制信号，根据所述控制信号控制所属可控电阻模块以改变其有效电阻，进而调节了线控耳机的输出音量。这样，不仅可以使线控耳机的体积更小、使用寿命更长，而且具有通用性，可以配合各种手机使用。

请参考图1所示，其为本发明中的线控耳机在一个实施例中的示意图。

所述线控耳机包括耳机插头110、麦克风120、音量控制电路130和喇叭140。

所述耳机插头110用于与声音信号提供源（比如，手机、|MP3等电子设备）连接。在本实施例中，所述耳机插头110包括接地端GND、声音信号输出端和连接麦克风120的麦克端MIC。由于图1所述的线控耳机为双声道线控耳机，因此，所述声音信号输出端包括左声道L和右声道R。

所述音量控制电路130用于对所述声音信号输出端输出的声音信号进行音量控制。所述喇叭140用于播放经过所述音量控制电路130进行音量控制后的声音信号。所述音量控制电路130包括电源模块132、按键模块134、解码模块136、可控电阻模块138和功率放大模块139。

所述功率放大模块139连接所述耳机插头110声音信号输出端，其用于放大所述声音信号输出端输出的声音信号的音量。当所述声音信号输出端输出的声音信号的音量为某一恒定值时，该功率放电模块139增加了喇叭140输出的最大音量（或者说是耳机输出的最大音量），从而方便用户在较嘈杂的环境中利用耳机收听手机输出的声音。

所述电源模块132的输入端与所述耳机插头110的麦克端MIC相连，其用于对所述麦克端MIC的电压进行转换以给所述音量控制电路130的各个模块提供电源。具体为，所述耳机插头110的麦克端MIC输出麦克风偏置电压信号，电源模块132对麦克风偏置电压信号进行电压转换以给功率放大模块139、按键模块134、解码模块136等提供工作电源。由于功率放大模块139、按键模块134、解码模块136的工作电流较低，所以不会影响麦克风120的正常工作。

所述按键模块134用于产生音量增加按键信号或者音量减小按键信号。所述解码模块136用于对所述按键模块134输出的按键信号进行解码以输出控制信号给所述可控电阻模块138。

在图1所示的实施例中，所述按键模块134包括音量增加按键开关K1和音量减小按键开关K2，当所述音量增加按键开关K1被按下时，所述按键模块134输出音量增加按键信号；当所述音量减小按键开关K2被按下时，所述按键模块134输出音量减小按键信号。在具体实现时，所述音量增加按键开关K1连接于所述电源模块134的输出端和地节点之间；所述音量减小按键开关K2连接于所述电源模块134的输出端和地节点之间；所述解码模块136的第一输入端与所述音量增加按键开关K1和所述电源模块134之间的连接节点相连，其第二输入端与所述音量减小按键开关K2和所述电源模块134之间的连接节点相连。当音量增加按键开关K1未被按下（即音量增加按键开关K1处于截止状态）时，所述解码模块136的第一输入端接收到的信号为低电平(即第一逻辑电平)；当音量增加按键开关K1被按下（即音量增加按键开关处于导通状态）时，所述解码模块136的第一输入端接收到的信号为高电平(即第二逻辑电平)，此信号即为所述音量增加按键信号。当音量减小按键开关K2未被按下（即音量减小按键开关处于截止状态）时，所述解码模块136的第二输入端接收到的信号为低电平(即第一逻辑电平)；当音量减小按键开关K2被按下（即音量减小按键开关K2处于导通状态）时，所述解码模块136的第二输入端接收到的信号为高电平(即第二逻辑电平)，此信号即为所述音量减小按键信号。

在一个实施例中，所述解码模块136还包括计时单元（未示出），当所述音量增加按键开关K1或者音量减小按键开关K2被按下时，所述计时单元开始计时，当一个按键开关被按下的时间未超过预定时间t时，该按键动作被判定为无效，所述解码模块136输出的控制信号不改变；当一个按键开关被按下的时间超过预定时间t时，该按键动作被判定为有效，所述解码模块136输出的控制信号改变。在具体实现时，所述解码模块136根据被按下的按键开关的类别(即是音量增加按键开关，还是音量减小按键开关)以及该按键被按下的时间长度进行计算和解码，以输出相应的控制信号，比如所述音量增加按键开关K1被按下的时长为TK1，t<TK1，TK1的时间越长，输出控制信号以使得所述可控电阻模块138减少更多的电阻，从而更多的增加音量，TK1的时间越短，输出控制信号以使得所述可控电阻模块138减少较少的电阻，从而较少的增加音量。

所述可控电阻模块138连接于功率放大模块139和喇叭140之间，其根据所述解码模块136输出的控制信号调节其有效电阻，从而对所述声音信号输出端输出的声音信号进行音量控制。当所述按键模块134输出音量增加按键信号时，所述解码模块136输出的控制信号使所述可控电阻模块138的有效电阻减小，从而使经过可控电阻模块138的声音信号的音量被调低；当所述按键模块134输出音量减小按键信号时，所述解码模块136输出的控制信号使所述可控电阻模块138的有效电阻增大，从而使经过可控电阻模块138的声音信号的音量被调高。

由于耳机可以为单声道耳机、双声道耳机或者环绕立体声耳机，对应的，所述可控电阻模块138需要对各个声道中的声音信号进行音量调节。因此，所述可控电阻模块138包括一个或者多个可控电阻单元（请参考图2所述），其中每个可控电阻单元调节对应声道输出的声音信号的音量。由于图1所示的线控耳机为双声道线控耳机，因此，所述声音输出端包括左声道L和右声道R；所述喇叭140包括左声道播放单元LS1和右声道播放单元LS2；所述可控电阻模块138包括第一可控电阻单元（未示出）和第二可控电阻单元（未示出），所述第一可控电阻单元连接于左声道L和左声道播放单元LS1之间，所述第二可控电阻单元连接于右声道R和右声道播放单元LS2之间；所述解码模块136输出的控制信号调节所述第一可控电阻单元，从而对所述左声道L输出的声音信号进行音量控制；所述解码模块136输出的控制信号同时调节所述第二可控电阻单元的有效电阻，从而对所述右声道R输出的声音信号进行音量控制，以实现通过本发明中的音量控制电路130对喇叭140输出音量的调节。

对应单声道耳机或者环绕立体声耳机，其音量控制电路的工作原理与双声道音量控制电路130的工作原理类似，即所述声音信号输出端包括M个声道，所述喇叭140包括M个播放单元，所述可控电阻模块138包括M个可控电阻单元。其中，每个可控电阻单元的输入端IN和输出端OUT分别连接于其对应的声道和播放单元，其根据所述解码模块136输出的控制信号调节其有效电阻，以对其对应的声道输出的声音信号进行音量控制，M大于等于1。

请参考图2所示，其为本发明中的一个可控电阻单元在一个实施例中的电路示意图，该可控电阻单元包括输入端IN、输出端OUT、N个电阻（即电阻R1、R2……RN-1和RN）和N个开关（即开关S1、S2……SN-1和SN）。所述N个电阻串联于所述输入端IN和输出端OUT之间，每个开关与其对应的电阻并联。所述解码模块136输出的控制信号通过控制N个开关的导通或者关断，以调整所述可控电阻单元的有效电阻。在具体实现时，所述控制信号为N位数控信号，即D1、D2……Dn-1和Dn，其中每位数控信号控制对应的一个开关的导通或者截止，N大于等于1。

在一个优选的实施例中，所述可控电阻单元的多个电阻中的第一电阻的阻值为R1，则第H个电阻的阻值RM=2^H-1*R1，H大于等于1小于等于N。如此设置的优点或好处在于，所述可控电阻单元可以通过较少的电阻个数和开关个数，实现较大范围的有效电阻值调节。比如，所述可控电阻单元包括三个电阻和三个开关，第一电阻R1=1欧姆，第二电阻R2=2欧姆，第三电阻R3=4欧姆，该可控电阻单元的有效电阻可以为0-7欧姆中的任意一个整数，即其可以三个电阻和三个开关实现8个有效电阻值的调节，从而降低所述可控电阻模块138占用的空间，进而减小音量控制电路130的体积。

综上所述，本发明中的线控耳机可以独立使用按键进行音量控制，脱离了配合使用的手机的限制，从而使本发明的线控耳机在各品牌手机上通用。此外，由于采用了按键解码电阻数字控制的方式来实现音量控制，减小音量控制电路130的体积、而且可以增加其使用寿命。进一步的，由于采用了额外的功率放大模块139，从而可以进一步增大输出的最大音量，克服了声源输出设备的最大输出音量限制，可以在在较嘈杂的环境中利用耳机收听各种声音。

作为本发明的一个可选的实施例，所述音量控制电路130也可以不设置所述功率放大模块，此时所述可控电阻模块138直接位于耳机插头110和所述喇叭140之间。此时，耳机插头110输出的声音信号不经过功率放大，而直接输入所属可控电阻模块，其余模块的工作原理不变。此外，所述功率放大139也可以放置于可控电阻模块138和喇叭140之间，同样也可以起到声音信号的功率放大的作用。

在本发明中，“连接”、相连、“连”、“接”等表示电性相连的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。

需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (11)

1.一种线控耳机的音量控制电路，其特征在于，其包括按键模块、解码模块和可控电阻模块，

所述按键模块用于输出音量增加按键信号或者音量减小按键信号；

所述解码模块用于对所述按键模块输出的按键信号进行解码以输出控制信号给所述可控电阻模块；

所述可控电阻模块连接于线控耳机的耳机插头和线控耳机的喇叭之间，其根据所述解码模块输出的控制信号调节其有效电阻，以对所述耳机插头输出的声音信号进行音量控制，并将控制后的声音信号输出给所述喇叭进行播放。

2.根据权利要求1所述的音量控制电路，其特征在，当所述按键模块输出音量增加按键信号时，所述解码模块输出的控制信号使所述可控电阻模块的有效电阻减小，以使经过可控电阻模块的声音信号的音量被调高；当所述按键模块输出音量减小按键信号时，所述解码模块输出的控制信号使所述可控电阻模块的有效电阻增大，以使经过可控电阻模块的声音信号的音量被调低。

3.根据权利要求2所述的音量控制电路，其特征在，其还包括电源模块，所述耳机插头包括与麦克风相连的麦克端，所述电源模块的输入端与所述耳机插头的麦克端相连，其用于对所述麦克端的电压进行转换，并给所述音量控制电路的各个模块提供电源。

4.根据权利要求3所述的音量控制电路，其特征在，所述按键模块包括音量增加按键开关和音量减小按键开关，当所述音量增加按键开关被按下时，所述按键模块输出音量增加按键信号；当所述音量减小按键开关被按下时，所述按键模块输出音量减小按键信号。

5.根据权利要求4所述的音量控制电路，其特征在，所述解码模块还包括计时单元，当所述音量增加按键开关或者音量减小按键开关被按下时，所述计时单元开始计时，当一个按键开关被按下的时间未超过预定时间t时，该按键动作被判定为无效，所述解码模块输出的控制信号不改变；当一个按键开关被按下的时间超过预定时间t时，该按键动作被判定为有效，所述解码模块根据被按下的按键开关的类别以及该按键开关被按下的时间长度进行计算和解码，以输出相应的控制信号。

6.根据权利要求4所述的音量控制电路，其特征在，所述音量增加按键开关连接于所述电源模块的输出端和地节点之间；所述音量减小按键开关连接于所述电源模块的输出端和地节点之间；所述解码模块的第一输入端与所述音量增加按键开关和所述电源模块之间的连接节点相连，其第二输入端与所述音量减小按键开关和所述电源模块之间的连接节点相连。

7.根据权利要求1-6任一所述的音量控制电路，其特征在于，所述线控耳机的耳机插头输出M路声音信号，所述喇叭为M个播放单元，所述可控电阻模块包括M个可控电阻单元，

其中，每个可控电阻单元接收一路声音信号，根据所述解码模块输出的控制信号调节其有效电阻以对其对应的声音信号进行音量控制，并将控制后的声音信号输出给对应的喇叭进行播放，M为大于等于1的自然数。

8.根据权利要求7所述的音量控制电路，其特征在于，每个可控电阻单元包括接收声音信号的输入端、输出声音信号的输出端、N个电阻和N个开关，所述N个电阻串联于所述输入端和所述输出端之间，每个开关与其对应的电阻并联，所述解码模块输出的控制信号通过控制N个开关的导通或者关断，以调整所述可控电阻单元的有效电阻，N为大于等于1的自然数。

9.根据权利要求8所述的音量控制电路，其特征在于，所述可控电阻单元的N个电阻中的第一电阻的阻值为R1，则第H个电阻的阻值RH=2^H-1.R1，

其中，Ｈ大于等于1小于Ｎ。

10.根据权要求8所述的音量控制电路，其特征在于，其还包括连接于耳机插头和可控电阻模块之间的功率放大模块，其用于放大耳机插头输出输出的声音信号，并将放大后的声音信号输出给所述可控电阻模块。

11.一种线控耳机，其特征在于，其包括耳机插头、喇叭和如权利要求1-10任一所述音量控制电路。