CN103096210B - 信号连接模块、电子装置及接头辨识的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种信号连接模块、电子装置及接头辨识的方法。信号连接模块用于电子装置以电性连接接头。接头包括至少一耳机接脚及接地接脚。信号连接模块包括连接端口、控制模块及侦测模块。控制模块与连接端口的第一脚位电性连接。控制模块于连接端口连接接头时，经由第一脚位以输出侦测信号至耳机接脚。侦测模块与连接端口的第二脚位及第三脚位电性连接，其中控制模块输出侦测信号后，侦测模块侦测由第二脚位或由第三脚位接收电流信号，以判断由第二脚位或由第三脚位电性连接接头的接地接脚。

Description

信号连接模块、电子装置及接头辨识的方法
技术领域
本发明关于一种信号连接模块、电子装置及接头辨识的方法，特别关于一种可以侦测出不同接脚的位置的信号连接模块、电子装置及接头辨识的方法。
背景技术
随着科技的进步，各式应用于影像或音效的电子装置已经广泛的使用于各式的场合。在现今的相关影音产品中，耳机通常是利用TRS(Tip，Ring，Sleeve)端子的规格以作为接头。同时现今的影音产品已经发展出一种可结合耳机及麦克风的装置，也即俗称的耳麦。此种结合耳机及麦克风装置具有的接头除了左右声道的耳机脚位之外，还可以具有麦克风脚位。
但在先前技术中，不同厂商所设定的耳机或麦克风的脚位于TRS端子上的位置可能不同，各家厂商可能会制定特殊规格的接头来配合其生产的电子装置。以苹果电脑所生产的产品为例，其麦克风的脚位与一般市售结合耳机及麦克风装置的麦克风脚位的位置不同，因此市售结合耳机及麦克风装置无法用于苹果电脑的电子产品，苹果电脑设计的耳麦也无法适用于一般市售的电子产品。如此一来，产品无法共通使用，会使得使用者必须花额外的费用去购买专属的产品，对使用者来说会增加许多不需要的花费。
因此，有需要发明一种信号连接模块、电子装置及接头辨识的方法以侦测及适用于各式不同规格的接头。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种信号连接模块，其可以侦测出不同接脚的位置。
本发明的另一主要目的在于提供一种具有上述信号连接模块的电子装置。
本发明的又一主要目的在于提供一种接头辨识的方法。
为达成上述的目的，本发明的信号连接模块用于电子装置以电性连接接头。接头包括至少一耳机接脚及接地接脚。信号连接模块包括连接端口、控制模块及侦测模块。连接端口用以电性连接接头。连接端口包括第一脚位、第二脚位以及第三脚位。第一脚位电性连接至少一耳机接脚及电子装置的耳机信号端。控制模块与第一脚位电性连接。控制模块于连接端口连接接头时，经由第一脚位以输出侦测信号至耳机接脚。侦测模块与第二脚位及第三脚位电性连接，其中控制模块输出侦测信号后，侦测模块侦测由第二脚位或由第三脚位接收电流信号，以判断由第二脚位或由第三脚位电性连接接头的接地接脚。
本发明的电子装置包括音频处理模块及信号连接模块。音频处理模块具有耳机信号端。信号连接模块电性连接音频处理模块并用以电性连接接头。接头包括至少一耳机接脚及接地接脚。信号连接模块包括连接端口、控制模块及侦测模块。连接端口用以电性连接接头。连接端口包括第一脚位、第二脚位及第三脚位。第一脚位电性连接至少一耳机接脚及耳机信号端。控制模块与第一脚位电性连接，控制模块于连接端口连接接头时，经由第一脚位以输出侦测信号至耳机接脚。侦测模块与第二脚位及第三脚位电性连接，其中控制模块输出侦测信号后，侦测模块侦测由第二脚位或由第三脚位接收电流信号，以判断由第二脚位或由第三脚位电性连接接头的接地接脚。
本发明的接头辨识的方法包括以下步骤：提供连接端口以电性连接该接头；经由第一脚位以输入侦测信号至耳机接脚；以及侦测由第二脚位或由第三脚位接收电流信号，以判断由第二脚位或由第三脚位电性连接至接头的接地接脚。
附图说明
图1为本发明的具有信号连接模块的电子装置的架构示意图。
图2为本发明的信号连接模块与接头连接的第一实施例的示意图。
图3为本发明的信号连接模块与接头连接的第二实施例的示意图。
图4为本发明的信号连接模块与接头连接的第三实施例的示意图。
图5为本发明的接头辨识的方法的步骤流程图。
其中，附图标记说明如下：
电子装置：1
信号连接模块：10
连接端口：11
第一脚位：111
第二脚位：112
第三脚位：113
控制模块：12
侦测模块：13
切换模块：14
音频处理模块：20
耳机信号端：21
麦克风信号端22
接头：30、30a、30b、30c
耳机接脚：31L、31R
接地接脚：32
麦克风接脚：33
第一接点：S1
第二接点：S2
第三接点：S3
第四接点：S4
第五接点：S5
接地端：G
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出本发明的具体实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
请先参考图1所示的本发明的具有信号连接模块的电子装置的架构示意图。
本发明的电子装置1可为移动电话、录音装置、音响装置、笔记本电脑或是台式电脑主机等装置，但本发明并不以上述列举的装置为限。电子装置1可电性连接接头30，其中接头30可为一TRS端子，以适用于耳机或麦克风装置。电子装置通过接头30以接收或传送音频信号到耳机或麦克风装置。电子装置1包括信号连接模块10及音频处理模块20。
信号连接模块10用以连接接头30。信号连接模块10包括连接端口11、控制模块12、侦测模块13及切换模块14。连接端口11用以连接接头30，控制模块12用以经由连接端口11内的脚位以输出侦测信号至接头30，再由侦测模块13侦测出由哪一脚位回传电流信号，即可得知接头30的类型。得知接头30的类型后，切换模块14切换脚位的连接路径，以正确地传输音频信号。
音频处理模块20具有耳机信号端21及麦克风信号端22，耳机信号端21与连接端口11的第一脚位111电性连接，以连接到接头30以传输音频信号。麦克风信号端22根据接头30的类型以电性连接至第二脚位112或连接至第三脚位113，以传输音频信号。
需注意的是，上述的控制模块12、侦测模块13、切换模块14及音频处理模块20可为个别的微控制器，或是皆设置于相同的中央处理器(未图示)中，利用中央处理器达成上述各模块的功能，但本发明并不以此为限。
而关于信号连接模块10的详细作用方式请同时参考图2所示的本发明的信号连接模块与接头连接的第一实施例的示意图。
信号连接模块10的连接端口11与接头30a相连，并具有多个脚位以分别电性连接至接头30a上不同的接脚。在本发明的第一实施方式中，连接端口11具有第一脚位111、第二脚位112及第三脚位113。第一脚位111连接于接头30a的耳机接脚31L。接头30a上可以具有两个耳机接脚31L、31R，分别代表耳机装置的左声道及右声道。在此第一实施例中，第一脚位111连接于接头30a单一的耳机接脚31L，但第一脚位111可连接于另一个耳机接脚31R以传输侦测信号。连接端口11另外的第二脚位112及第三脚位113分别连接于接头30a的接地接脚32及麦克风接脚33。
需注意的是，本发明并不限制连接端口11的脚位数量。连接端口11可以具有另一个脚位以连接耳机接脚31R，以传输耳机装置右声道的音频信号。由于传输音频信号的方式并非本发明所要改进的重点所在，故在此不再赘述。
控制模块12可由一硬件或一固件结合硬件等方式架构而成，在本发明的一实施方式中，控制模块12可为一微控制器，但本发明并不以此为限。控制模块12与连接端口11的第一脚位111电性连接，当控制模块12侦测得知接头30插入连接端口11时，控制模块12用以输出电压或电流形式的侦测信号至第一脚位111。由于侦测接头30是否插入连接端口11的方式已经被本发明所属技术领域者所广泛应用，且本发明所要改进的重点也并非侦测接头30是否插入连接端口11，故在此不再详细说明。控制模块12输出侦测信号的电压或电流值可视控制模块12的容许值而定，本发明并不限定其数值。接着侦测信号再经由第一脚位111传输至接头30a的耳机接脚31L。
侦测模块13可由一硬件或一固件结合硬件等方式架构而成，在本发明的一实施方式中，侦测模块13可与控制模块12架构在同一个中央处理器或是不同的微控制器内。并且侦测模块13也可仅由双极结型晶体管(BipolarJunctionTransistor，BJT)或是金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，MOSFET)等硬件架构而成，本发明并不以此为限。侦测模块13与连接端口11的第二脚位112及第三脚位113电性连接，以接收自接头30a回传的电流信号。以现有技术而言，耳机装置内必定会具有电阻值才能达到其发声的目的，其电阻值可为16或32欧姆。因此当自耳机接脚31输入电压或电流形式的侦测信号时，必定会产生电流信号并传输至接地接脚32。如此一来，侦测模块13可以根据侦测到电流信号的脚位来进一步判断接头30a的类型。
在本发明的第一实施例中，侦测模块13由第二脚位112接收到电流信号，因此可确定第二脚位112连接接地接脚32，第三脚位113连接麦克风接脚33。侦测模块13判断第一实施例中的接头30a为第一类型的接头30a，也即其接脚顺序(自右至左)分别为耳机接脚31、接地接脚32及麦克风接脚33。
信号连接模块10还可包括切换模块14，根据接头30a的类型来切换第二脚位112及第三脚位113电性连接至电子装置1内的麦克风信号端21或是接地端G。切换模块14可由控制模块12、侦测模块13或是其他的模块的控制来进行切换，本发明并不限定其控制方式。
在本发明的第一实施例中，切换模块14可以是一般硬件式的实体开关，例如一双刀双掷开关，但本发明并不以此为限，切换模块14也可以是微处理器的内部硬件或由软件、固件来达成切换的功能。切换模块14可以包括第一接点S1、第二接点S2、第三接点S3、第四接点S4及第五接点S5。第一接点S1与第三接点S3电性连接并连接到第二脚位112，第二接点S2连接到第三脚位113，第四接点S4连接到接地端G，最后第五接点S5连接到麦克风信号端22。
当连接端口11连接第一类型的接头30a时，切换模块14切换第四接点S4连接到第一接点S1，切换第五接点S5连接到第二接点S2。使得第二脚位112可以电性连接到接地端G，第三脚位113可以电性连接到麦克风信号端22。
最后麦克风装置的音频信号可经由接头30a的麦克风接脚33电性连接至第三脚位113，以传输到麦克风信号端22，在供音频处理模块20进行后续的处理。同时接地接脚32经由第二脚位112以电性连接至接地端G。
接着请参考图3所示的本发明的信号连接模块与接头连接的第二实施例的示意图。
在本发明的第二实施例中，控制模块12输出侦测信号后，侦测模块13经由第三脚位113侦测到电流信号。因此第三脚位113必定连接至接地接脚32。如此一来，侦测模块13判断第二实施例中的接头30b为第二类型的接头30b，也即其接脚顺序(自右至左)分别为耳机接脚31、麦克风接脚33及接地接脚32。
当连接端口11连接第二类型的接头30b时，切换模块14切换第四接点S4连接到第二接点S2，切换第五接点S5连接到第三接点S3。使得第三脚位113可以电性连接到接地端G，第二脚位112可以电性连接到麦克风信号端22。
接着请参考图4所示的本发明的信号连接模块与接头连接的第三实施例的示意图。
在本发明的第三实施例中，侦测模块13同时由第二脚位112及第三脚位113侦测到电流信号，因此侦测模块13可定义接头30c为第三类型的接头30c，也即其接脚顺序(自右至左)分别为耳机接脚31及接地接脚32。
当连接端口11连接第三类型的接头30c时，切换模块14切换第四接点S4连接到第二接点S2，切换第五接点S5连接到第三接点S3。使得第三脚位113可以电性连接到接地端G。另一方面，第二脚位112电性连接的麦克风信号端22则可由音频处理模块20的控制而开路。
最后请参考图5所示的本发明的接头辨识的方法的步骤流程图。此处需注意的是，以下虽以具有信号连接模块10的电子装置1为例说明本发明的指示输出显示装置的方法，但本发明的接头辨识的方法并不以使用在具有信号连接模块10的电子装置1为限。
首先进行步骤500：提供连接端口以电性连接接头。
首先电子装置1的连接端口11连接于接头30，使得第一脚位111、第二脚位112及第三脚位113得以分别电性连接到耳机接脚31、接地接脚32及麦克风接脚33。
其次进行步骤501：经由第一脚位输入一侦测信号至该至少一耳机接脚。
当控制模块12侦测得知连接端口11与接头30连接时，接着控制模块12经由第一脚位111以输入侦测信号至耳机接脚31。
接着进行步骤502：侦测由该第二脚位或由该第三脚位接收一电流信号，以判断由该第二脚位或由该第三脚位电性连接至该接头的该接地接脚。
接着侦测模块13侦测经由第二脚位112或由第三脚位113接收电流信号，以判断由第二脚位112或由第三脚位113电性连接接地接脚32。如此一来，侦测模块13即可辨识出接头30的类型。
也即当由第二脚位112接收电流信号，则侦测模块13判断插入连接端口11的为第一类型的接头30a(如图2所示)。若由第三脚位113接收电流信号，侦测模块13则判断插入连接端口11的为一第二类型的接头30b(如图3所示)。若同时由第二脚位112及第三脚位113接收电流信号，则侦测模块13判断插入连接端口11的为一第三类型的接头30c(如图4所示)。
最后进行步骤503：切换该第二脚位及该第三脚位以分别连接至该电子装置的一麦克风信号端或一接地端。
最后切换模块14根据步骤502所侦测得到的结果，切换第二脚位112及第三脚位113以分别连接至麦克风信号端22或接地端G。也即若插入连接端口11的为第一类型的接头30a时，切换模块14切换第二脚位112以电性连接接地端G，切换第三脚位113以电性连接麦克风信号端22。若插入连接端口11的为第二类型的接头30b时，切换模块14切换第二脚位112以电性连接麦克风信号端22，切换第三脚位113以电性连接接地端G。若插入连接端口11的为该第三类型的接头30c时，切换模块14切换该第三脚位113以电性连接接地端G，而音频处理模块20可控制麦克风信号端22开路。
此处需注意的是，本发明的接头辨识的方法并不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤次序也可加以改变。同时上述接头30的种类也仅为举例说明，本发明的方法并不限定仅能适用于上述三种类型的接头。
通过本发明的信号连接模块10及接头辨识的方法，即可让电子装置1自动侦测并适用于不同规格的接头30，而不会仅适用于单一规格的接头30。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于现有技术的特征。惟应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而举例而已，本发明所主张的权利范围自应以申请专利范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (13)

1.一种信号连接模块，用于一电子装置以电性连接一接头，该接头包括至少一耳机接脚及一接地接脚，该信号连接模块包括：
一连接端口，用以电性连接该接头，该连接端口包括：
一第一脚位，电性连接该至少一耳机接脚及该电子装置的一耳机信号端；
一第二脚位；以及
一第三脚位；
一控制模块，与该第一脚位电性连接，该控制模块于该连接端口连接该接头时，经由该第一脚位以输出一侦测信号至该至少一耳机接脚；以及
一侦测模块，与该第二脚位及该第三脚位电性连接，其中该控制模块输出该侦测信号后，该侦测模块侦测由该第二脚位或由该第三脚位接收一电流信号，以判断由该第二脚位或由该第三脚位电性连接该接头的该接地接脚；其中：
若由该第二脚位接收该电流信号，则该侦测模块判断该接头为一第一类型的接头；
若由该第三脚位接收该电流信号，则该侦测模块判断该接头为一第二类型的接头；以及
若同时由该第二脚位及该第三脚位接收该电流信号，则该侦测模块判断该接头为一第三类型的接头。
2.如权利要求1所述的信号连接模块，还包括一切换模块，连接该第二脚位及该第三脚位，该切换模块用以切换该第二脚位及该第三脚位以分别电性连接至该电子装置的一麦克风信号端或一接地端。
3.如权利要求2所述的信号连接模块，其中：
若该接头为该第一类型的接头时，该切换模块切换该第二脚位以电性连接该接地端，切换该第三脚位以电性连接该麦克风信号端；
若该接头为该第二类型的接头时，该切换模块切换该第二脚位以电性连接该麦克风信号端，切换该第三脚位以电性连接该接地端；以及
若该接头为该第三类型的接头时，该切换模块切换该第三脚位以电性连接该接地端。
4.如权利要求2所述的信号连接模块，其中该切换模块为一硬件式的开关或通过一软件达成切换功能。
5.如权利要求1所述的信号连接模块，其中该控制模块及该侦测模块为一微控制器。
6.一种电子装置，包括：
一音频处理模块，具有一耳机信号端；以及
一信号连接模块，电性连接该音频处理模块并用以电性连接一接头，该接头包括至少一耳机接脚及一接地接脚，该信号连接模块包括：
一连接端口，用以电性连接该接头，该连接端口包括：
一第一脚位，电性连接该至少一耳机接脚及该耳机信号端；
一第二脚位；以及
一第三脚位；
一控制模块，与该第一脚位电性连接，该控制模块于该连接端口连接该接头时，经由该第一脚位以输出一侦测信号至该至少一耳机接脚；以及
一侦测模块，与该第二脚位及该第三脚位电性连接，其中该控制模块输出该侦测信号后，该侦测模块侦测由该第二脚位或由该第三脚位接收一电流信号，以判断由该第二脚位或由该第三脚位电性连接该接头的该接地接脚；其中：
若由该第二脚位接收该电流信号，则该侦测模块判断该接头为一第一类型的接头；
若由该第三脚位接收该电流信号，则该侦测模块判断该接头为一第二类型的接头；以及
若同时由该第二脚位及该第三脚位接收该电流信号，则该侦测模块判断该接头为一第三类型的接头。
7.如权利要求6所述的电子装置，其中该音频处理模块还包括一麦克风信号端，该信号连接模块还包括一切换模块，该切换模块用以切换该第二脚位及该第三脚位分别连接至一麦克风信号端或一接地端。
8.如权利要求7所述的电子装置，其中：
若该接头为该第一类型的接头时，该切换模块切换该第二脚位以电性连接该接地端，切换该第三脚位电性以连接该麦克风信号端；
若该接头为该第二类型的接头时，该切换模块切换该第二脚位以电性连接该麦克风信号端，切换该第三脚位以电性连接该接地端；以及
若该接头为该第三类型的接头时，该切换模块切换该第三脚位以电性连接该接地端。
9.如权利要求7所述的电子装置，其中该切换模块为一硬件式的开关或通过一软件达成切换功能。
10.如权利要求6所述的电子装置，其中该音频处理模块、该控制模块及该侦测模块为一微控制器。
11.一种接头辨识的方法，用于一电子装置内的一信号连接模块的一连接端口以辨识电性连接的一接头，该接头包括至少一耳机接脚及一接地接脚，该连接端口具有一第一脚位、一第二脚位及一第三脚位，该方法包括以下步骤：
提供该连接端口以电性连接该接头；
经由该第一脚位以输入一侦测信号至该至少一耳机接脚；以及
侦测由该第二脚位或由该第三脚位接收一电流信号，以判断由该第二脚位或由该第三脚位电性连接至该接头的该接地接脚；
若由该第二脚位接收该电流信号，则判断该接头为一第一类型的接头；
若由该第三脚位接收该电流信号，则判断该接头为一第二类型的接头；以及
若同时由该第二脚位及该第三脚位接收该电流信号，则判断该接头为一第三类型的接头。
12.如权利要求11所述的接头辨识的方法，还包括以下步骤：
切换该第二脚位及该第三脚位以分别连接至该电子装置的一麦克风信号端或一接地端。
13.如权利要求12所述的接头辨识的方法，还包括以下步骤：
若该接头为该第一类型的接头时，切换该第二脚位以电性连接该接地端，切换该第三脚位以电性连接该麦克风信号端；
若该接头为该第二类型的接头时，切换该第二脚位以电性连接该麦克风信号端，切换该第三脚位以电性连接该接地端；以及
若该接头为该第三类型的接头时，切换该第三脚位以电性连接该接地端。
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