CN103825995A - 移动电子设备及其音量控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种移动电子设备及其音量控制方法。移动电子设备包括耳机接孔、处理单元以及插头检测电路。处理单元用以检测移动电子设备的耳机接孔是否插入扬声装置的传导插头。当检测传导插头已插入耳机接孔时，处理单元将移动电子设备的输出音量值调整为保护音量值。插头检测电路用以判断所述传导插头为麦克风型插头还是非麦克风型插头。当所述传导插头为麦克风型插头时，处理单元将所述移动电子设备的最大输出音量增益调整为规范音量增益；当所述传导插头为非麦克风型插头时，处理单元将移动电子设备的最大输出音量增益调整为非规范音量增益。

Description

移动电子设备及其音量控制方法

技术领域

本发明涉及音频处理技术，尤其涉及一种移动电子设备及其音量控制方法。

背景技术

现今消费型移动电子设备几乎都具备音频播放的功能，例如MP3播放器、笔记本电脑、智能手机...等。使用者可将移动电子设备连接到轻便型耳机(例如，立体声耳机、耳机麦克风)或是扩音喇叭后，便可随时随地欣赏音乐。然而，使用者经常会不自觉地通过耳机长时间聆听超过人耳所能承受的音量的音乐而不自知。由于耳机更为靠近耳膜，对于使用者自身的听觉将可能造成无可弥补的伤害。有些使用者甚至增加音乐的音量来抵消外界噪音，更是加重受到听力伤害的机率。

因此，许多国家便限制移动电子设备在通过耳机发声时的最大输出音量，避免消费者受到可能的听力伤害，例如欧盟各国所采用的欧洲视频设备安全标准EN503332。厂商因而调降动电子设备整体的最大输出音量，以此回应上述规范的审查。然而，若使用者希望使用外接式扩音喇叭以从移动电子设备获得越大越好的音量时，移动电子设备便会因为受到上述的音量限制而无法达到使用者的要求，消费者将会诟病此缺点而造成不良的使用者体验。

发明内容

本发明提供一种移动电子设备及其音量控制方法，其可在扬声装置插入移动电子设备时避免产生突发的过大音量而伤害人耳，且判断已插入的扬声装置是否为麦克风型耳机以限制移动电子设备的最大音量输出而符合耳机限制规范，并可满足使用者对于外接式扩音喇叭的大音量输出。

本发明提供一种移动电子设备，其包括耳机接孔、处理单元以及插头检测电路。处理单元用以检测所述移动电子设备的耳机接孔是否插入扬声装置的传导插头。当检测传导插头已插入所述耳机接孔时，处理单元将所述移动电子设备的输出音量值调整为保护音量值。插头检测电路耦接至所述耳机接孔以及所述处理单元。插头检测电路用以判断所述传导插头为麦克风型插头还是非麦克风型插头，以提供检测信号至所述处理单元。其中，当所述传导插头为麦克风型插头时，处理单元将所述移动电子设备的最大输出音量增益调整为规范音量增益；当所述传导插头为非麦克风型插头时，处理单元将所述移动电子设备的最大输出音量增益调整为非规范音量增益，其中所述非规范音量增益大于所述规范音量增益。

在本发明的一实施例中，上述的非麦克风型插头包括接地区、左声道连接区以及右声道连接区，且所述非麦克风型插头中的接地区是所述麦克风型插头中的接地区及麦克风连接区的集合。

另一方面而言，本发明提供一种移动电子设备的音量控制方法，其包括下列步骤：检测所述移动电子设备的耳机接孔是否插入扬声装置的传导插头。当所述传导插头已插入所述耳机接孔时，则将所述移动电子设备的输出音量值调整为保护音量值。判断所述传导插头为麦克风型插头还是非麦克风型插头。当所述传导插头为麦克风型插头时，将所述移动电子设备的最大输出音量增益调整为规范音量增益。以及，当所述传导插头为非麦克风型插头时，将所述移动电子设备的最大输出音量增益调整为非规范音量增益，其中所述非规范音量增益大于所述规范音量增益。

基于上述，本发明实施例的移动电子设备可以检测扬声装置的传导插头是否插入，并且判断此传导插头的种类。当使用者将扬声装置插入移动电子设备时，移动电子设备便立即地将其输出音量值自动调整至保护音量值，从而避免突发的过大音量伤害人耳。插头感测电路通过感测此传导插头是具备四个信号传导区(麦克风型插头)还是三个信号传导区(非麦克风型插头)，由此判断扬声装置的种类，并利用判断结果调整最大音量的电压幅度，从而限制具备麦克风的耳机的最大音量值而符合耳机限制规范；并可增加外接式扩音喇叭的最大音量，从而满足使用者对于外接式扩音喇叭的大音量输出。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是根据本发明一实施例说明移动电子设备的功能方块图；

图2是配备麦克风型插头的扬声装置及移动电子设备的示意图；

图3是配备非麦克风型插头的扬声装置及移动电子设备的示意图；

图4是根据本发明一实施例说明移动电子设备插入扬声装置的示意图；

图5是根据本发明一实施例说明移动电子设备的音量控制方法的流程图。

附图标记说明：

100：移动电子设备；

110：处理单元；

120：插头检测电路；

130：耳机接孔；

140：音频处理器；

210、220、230、240、410：扬声装置；

212、222、232、242：传导插头；

250：绝缘环；

420、430、440、450：连接器；

DS：检测信号；

HDS：耳机检测信号；

MIC：麦克风连接区；

GND：接地区；

L：左声道连接区；

R：右声道连接区。

具体实施方式

现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件/符号代表相同或类似部分。

图1是根据本发明一实施例说明移动电子设备100的功能方块图。如图1所示，移动电子设备100可以是笔记本电脑、平板电脑、智能手机、MP3播放器...等。移动电子设备100包括耳机插孔130、处理单元110以及连接至耳机插孔130的插头检测电路120。在本实施例中，移动电子设备100还包括用以处理音频信号的发送与接收的音频处理器140。音频处理器140可以是音频数字信号处理器(Audio DSP)、音频编解码器(Codec)或上述两者的集合。

处理单元110可以是笔记本电脑或平板电脑中的中央处理器和/或平台信号集线器，也可以是特别用于控制音频处理器140的嵌入式芯片。处理单元110可以通过连接到耳机接孔130的耳机检测接脚，通过判断耳机检测(headsetdetect)信号HDS的产生与否，从而判断外部扬声装置的传导插头是否已插入耳机接孔130。

当处理单元110检测到传导插头已插入耳机接孔130时，处理单元110会直接将移动电子设备100的输出音量值先行调整为保护音量值。详细来说，假设移动电子设备100在其音量范围中可以区分为多个音量区间，例如将静音设定为第0个音量区间，将移动电子设备100所设定的最大输出音量增益对应的输出音量值设定为第12个音量区间，由此等比例区隔出12个音量区间。

一般而言，当扬声装置的传导插头插入耳机接孔时，移动电子设备便会依照当时的输出音量值而通过扬声装置发出相应音量的声音。然而，使用者通常没有使用耳机时，由于需要增加音乐的音量来抵消外界噪音，因此当时的输出音量值将会较高，例如设定为最大的第12个音量区间。若此时使用者将移动电子设备插入耳机以转换扩音方式时，使用者很有可能会由于突发的过大音量使人耳受到伤害。

因此，本案实施例的处理单元110便在传导插头已插入耳机接孔130时，自动地将其输出音量值先行调整为可以保护人耳的保护音量值，由此避免上述情形发生。保护音量值可以是在音量范围所区分的12个音量区间中位于中间的第6个音量区间，由此作为预设的音量区间。预设的音量区间也可以是使用者在移动电子设备100的预设资料中先行设定好的音量区间。由此，虽然使用者在将传导插头已插入耳机接孔130时可能会发觉声音音量降低从而保护人耳，使用者也可以于此时自行将音量再次调整到所需的音量即可。

请参考图1，在处理单元110已插入传导插头而调整输出音量值为保护音量值的同时或相关的期间中，耦接至耳机接孔130以及处理单元110的插头检测电路120判断传导插头是麦克风型插头还是非麦克风型插头，以提供检测信号DS至处理单元110，并于下述揭示中详细说明插头检测电路120。

由于欧洲视频设备安全标准EN503332对于各种使用耳机的消费型电子设备的测试条件是，当消费型电子设备利用具备麦克风的耳机作为扬声装置，且播放具备-6dB的粉红噪声(pink noise)的音乐样本(pattern)时，消费型电子设备对于音频信号的输出端电压必须要小于一设定值，例如，输出端电压的均方根值小于150毫伏(mVrms)。具备麦克风的耳机以及外接式扩音喇叭所使用的传导插头也有所差异。

图2是配备麦克风型插头的扬声装置210、220及移动电子设备100的示意图，图3则是配备非麦克风型插头的扬声装置230、240及移动电子设备100的示意图。如图2所示，本实施例中具备麦克风型插头的扬声装置210、220皆以具有麦克风的耳机作为举例。具备麦克风的耳机所配备的传导插头212、214应具备四种互不导通的信号传导区以分别传送左右声道音频信号、麦克风信号以及接地。这四种信号传导区分别是麦克风连接区MIC、接地区GND、左声道连接区L以及右声道连接区R。由于不同厂商对于这些信号传导区的排列方式稍有不同，因此于图2中揭示广为使用的两种传导插头212、222排列方式。

扬声装置210所配备的传导插头212是苹果(Apple)公司主要采用的信号传导区的排列方式，其是将接地区GND设置于麦克风连接区MIC以及左声道连接区L与右声道连接区R之间，因此传导插头212的信号传导区由左至右的排列方式便是麦克风连接区MIC、接地区GND、右声道连接区R以及左声道连接区L。左声道连接区L以及右声道连接区R也可以相互置换位置。

扬声装置220所配备的传导插头222则是其他公司主要采用的信号传导区的排列方式，其是将麦克风连接区MIC设置于接地区GND以及左声道连接区L与右声道连接区R之间，因此传导插头222的信号传导区由左至右的排列方式便是接地区GND、麦克风连接区MIC、右声道连接区R以及左声道连接区L。传导插头212、222的每个信号传导区之间利用绝缘环250相互隔离，因此扬声装置210、220所配备的麦克风型插头212、222也会由于这四个环状的信号传导区而被称为四环插头。

请参照图3，本实施例中具备非麦克风型插头232、242的扬声装置230、240则以外接式扩音喇叭以及立体声耳机作为举例。外接式扩音喇叭以及立体声耳机皆无麦克风，因此非麦克风型插头232、242的信号传导区并不需要麦克风连接区MIC，而是与接地区GND相连接。也就是说，非麦克风型插头232、242的信号传导区由左至右的排列方式便是接地区GND、右声道连接区R以及左声道连接区L，而非麦克风型插头232、242中的接地区GND是麦克风型插头212、222中的接地区GND及麦克风连接区MIC的集合。扬声装置230、240所配备的非麦克风型插头232、242会由于这三个环状的信号传导区而被称为三环插头。

因此，由于外接式扩音喇叭的传导插头属于非麦克风型插头(三环插头)，而欧洲视频设备安全标准EN503332在测试使用的具备麦克风的耳机的传导插头属于麦克风型插头(四环插头)，因此，本案实施例的处理单元110便利用插头检测电路120来准确判断目前插入移动电子设备100的传导插头为麦克风型插头(四环插头)还是非麦克风型插头(三环插头)，便可区别出扬声装置的种类，由此调整移动电子设备的最大输出音量增益为符合安全标准规范的规范音量增益，或是大于规范音量增益的非规范音量增益。

图4是根据本发明一实施例说明移动电子设备100插入扬声装置410的示意图，图5是根据本发明一实施例说明移动电子设备100的音量控制方法的流程图。图4中的各元件与图1相同。请同时参照图4及图5，步骤S510中，处理单元110检测移动电子设备100的耳机接孔130是否插入扬声装置410的传导插头412。当步骤S510为否时，则处理单元110会回到步骤S510以持续检测。

当传导插头412已插入耳机接孔130时(步骤S510为是)，则进入步骤S520，处理单元110将移动电子设备110的输出音量值调整为保护音量值，由此保护人耳避免被突发音量所伤害。

在步骤S530中，插头检测电路120判断传导插头412为麦克风型插头(四环插头)还是非麦克风型插头(三环插头)，并利用检测信号DS通知处理单元110。在图4中，耳机接孔130分别具有连接器420、430、440以及450，由此分别电性连接到传导插头412的四个信号传导区，使得插头检测电路120得以判断传导插头412的种类。

当插入的传导插头412为麦克风型插头(四环插头)时，表示插入的扬声装置410是具备麦克风的耳机时，则从步骤S530进入步骤S540，处理单元110为了符合相关的安全标准及规范，便将移动电子设备100的最大输出音量增益调整为符合规范的规范音量增益。本实施例中，上述的规范音量增益可以是在输出波形为具备零分贝(0dB)噪音的正弦波时具备均方根为300毫伏(mVrms)的输出电压幅度。

相对地，当插入的传导插头412为非麦克风型插头(三环插头)时，表示插入的扬声装置410可能是外接式扩音喇叭时，则从步骤S530进入步骤S550，为了提高对外接式扩音喇叭的推动力以输出较大音量，处理单元110可将移动电子设备100的最大输出音量增益调整为大于规范音量增益的非规范音量增益。本实施例中，上述的规范音量增益可以是在输出波形为具备零分贝(0dB)噪音的正弦波时具备均方根为800毫伏(mVrms)的输出电压幅度。本案实施例也可以让使用者通过处理单元110而自行调整预设的非规范音量增益的大小，本案并不受限于此。

综上所述，本发明实施例所述的移动电子设备可以检测扬声装置的传导插头是否插入，并且判断此传导插头的种类。当使用者将扬声装置插入移动电子设备时，移动电子设备便立即地将其输出音量值自动调整至保护音量值，从而避免突发的过大音量伤害人耳。插头感测电路通过感测此传导插头是具备四个信号传导区(麦克风型插头)还是三个信号传导区(非麦克风型插头)，由此判断扬声装置的种类，并利用判断结果调整最大音量的电压幅度，从而限制具备麦克风的耳机的最大音量值而符合耳机限制规范；并可增加外接式扩音喇叭的最大音量，从而满足使用者对于外接式扩音喇叭的大音量输出。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种移动电子设备，其特征在于，包括：

一耳机接孔；

一处理单元，用以检测该移动电子设备的该耳机接孔是否插入一扬声装置的一传导插头，当检测到该传导插头已插入该耳机接孔时，该处理单元将该移动电子设备的输出音量值调整为保护音量值；以及

一插头检测电路，耦接至该耳机接孔以及该处理单元，用以判断该传导插头为麦克风型插头还是非麦克风型插头，以提供一检测信号至该处理单元，

其中，当该传导插头为麦克风型插头时，该处理单元将该移动电子设备的最大输出音量增益调整为规范音量增益；当该传导插头为非麦克风型插头时，该处理单元将该移动电子设备的最大输出音量增益调整为非规范音量增益，其中该非规范音量增益大于该规范音量增益。

2.根据权利要求1所述的移动电子设备，其特征在于，其中该麦克风型插头包括一麦克风连接区、一接地区、一左声道连接区以及一右声道连接区。

3.根据权利要求2所述的移动电子设备，其特征在于，其中该接地区位于该麦克风连接区以及该左声道连接区与该右声道连接区之间。

4.根据权利要求2所述的移动电子设备，其特征在于，其中该麦克风连接区位于该接地区以及该左声道连接区与该右声道连接区之间。

5.根据权利要求2所述的移动电子设备，其特征在于，其中该非麦克风型插头包括一接地区、一左声道连接区以及一右声道连接区，且该非麦克风型插头中的该接地区是该麦克风型插头中的该接地区及该麦克风连接区的集合。

6.根据权利要求1所述的移动电子设备，其特征在于，其中该保护音量值位于一音量范围所区分的多个音量区间的中间音量区间。

7.根据权利要求1所述的移动电子设备，其特征在于，其中该规范音量增益是在一输出波形为具备零分贝噪声的正弦波时具备均方根为300毫伏的输出电压幅度，且该非规范音量增益是在该输出波形为具备零分贝噪声的正弦波时具备均方根为800毫伏的输出电压幅度。

8.一种移动电子设备的音量控制方法，该移动电子设备具有一耳机接孔，其特征在于，包括：

检测该移动电子设备的该耳机接孔是否插入一扬声装置的传导插头；

当该传导插头已插入该耳机接孔时，将该移动电子设备的输出音量值调整为保护音量值；

判断该传导插头为麦克风型插头还是非麦克风型插头；

当该传导插头为麦克风型插头时，将该移动电子设备的最大输出音量增益调整为规范音量增益；以及

当该传导插头为非麦克风型插头时，将该移动电子设备的最大输出音量增益调整为非规范音量增益，其中该非规范音量增益大于该规范音量增益。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中该保护音量值位于一音量范围所区分的多个音量区间的中间音量区间。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中该麦克风型插头包括一麦克风连接区、一接地区、一左声道连接区以及一右声道连接区，且该非麦克风型插头包括一接地区、一左声道连接区以及一右声道连接区，且该非麦克风型插头中的该接地区是该麦克风型插头中的该接地区及该麦克风连接区的集合。

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