发明内容
本发明提供一种用于检测耳机接头类型的检测方法及检测电路,以减少检测时间及检测时产生的噪声。
为了达到上述目的,本发明提供一种用于检测耳机接头类型的检测方法,其包括:
步骤一:先用一检测电流从被测耳机接头的第一端流经其第二端,并当所述检测电流的值达到一预设定值时,获取所述这两端之间的电压作为第一电压;
步骤二:再用所述检测电流从所述第二端流经所述第一端,并当所述检测电流的值达到所述预设定值时,获取所述这两端之间的电压作为第二电压;
步骤三:比较所述第一电压与所述第二电压的大小,并根据比较的结果判断所述耳机的类型;
其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端。
进一步的,在进行所述步骤三之前,判断所述第一电压与所述第二电压的电压值是否有效,若有效则进行所述步骤三,若无效则回到所述步骤一。
进一步的,在所述步骤一及步骤二中,所述检测电流均分别为一电流值从零增加到所述预设定值,再从所述预设定值减小到零的电流。
进一步的,所述预设定值为200-300微安。
进一步的,所述第一端为所述Sleeve端,所述第二端为所述Ring2端,在所述步骤三中,当所述第一电压等于所述第二电压且等于零时,所述耳机为三段式耳机;当所述第一电压大于所述第二电压时,所述耳机为CTIA式耳机;当所述第一电压小于所述第二电压时,所述耳机为OMTP式耳机。
本发明还提供一种用于检测耳机接头类型的检测电路,其包括第一电压生成电路、第二电压生成电路、控制电路和检测电流生成电路;
所述第一电压生成电路具有第一检测端和第二检测端,所述第一检测端与被测耳机接头的第一端相连,所述第二检测端与所述耳机接头的第二端相连;
所述第二电压生成电路具有第三检测端和第四检测端,所述第三检测端与所述耳机接头的第二端相连,所述第四检测端与所述耳机接头的第一端相连;
所述控制电路用于控制所述检测电流生成电路生成检测电流,并控制所述第一电压生成电路和所述第二电压生成电路的导通和关断;
当所述第一电压生成电路导通时,所述第二电压生成电路关断,所述第一电压生成电路用于接收所述检测电流,并引导所述检测电流从所述第一端流经所述第二端,当所述检测电流的值达到一预设定值时,所述第一检测端和第二检测端获取所述第一端与所述第二端之间的电压为第一电压;
当所述第二电压生成电路导通时,所述第一电压生成电路关断,所述第二电压生成电路用于接收所述检测电流,并引导所述检测电流从所述第二端流经所述第一端,当所述检测电流的值达到所述预设定值时,所述第三检测端和第四检测端获取所述第二端与所述第一端之间的电压为第二电压;
所述控制电路通过比较所述第一电压与所述第二电压的大小,输出比较结果,以判断所述耳机接头的类型;
其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端。
进一步的,所述检测电路还包括模数转换电路,所述模数转换电路用于将所述第一电压与所述第二电压转换成数字信号,并将所述数字信号输入至所述控制电路中。
进一步的,所述电流生成电路包括电流源,所述电流源通过所述控制电路控制以输出所述检测电流。
进一步的,所述第一比较电压生成电路包括第二开关管和第四开关管,所述第二开关的一端与所述电流生成电路的输出端相连,另一端与所述第一检测端相连,所述第四开关的一端与所述第二检测端相连,另一端接地,所述第二开关管和第四开关管的通断通过所述控制电路控制。
进一步的,所述第二比较电压生成电路包括第一开关管和第三开关管,所述第一开关的一端与所述电流生成电路的输出端相连,另一端与所述第三检测端相连,所述第三开关的一端与所述第四检测端相连,另一端接地,所述第一开关管和第三开关管的通断通过所述控制电路控制。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供的用于检测耳机接头类型的检测方法及检测电路只需通过一检测电流从被测耳机接头的第一端输入并流经其第二端,并在所述检测电流达到一预设定值时获取二者之间的电压,再用该预设定值的电流从所述第二端输入并流经所述第一端,并在所述检测电流达到所述预设定值时获取二者之间的电压,然后通过比较两个电压的大小关系,就可以一步检测出所插入的耳机类型,其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端,该方法及电路容易实现,减少了检测时间。此外,该检测方法,只需用到耳机接头的Ring2端和Sleeve端,无需用到Tip端,即在检测时电流几乎不会流过Tip端与Ring2端及Sleeve端之间,因此,在检测时耳机接头的Tip端与Ring2端及Sleeve端之间也几乎不会因为电流流过而突然产生较大压降,从而减少了检测时产生的噪声。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的用于检测耳机接头类型的检测方法及检测电路作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于,提供一种用于检测耳机接头类型的检测方法及检测电路,其只需通过一检测电流从被测耳机接头的第一端输入并流经其第二端,并在所述检测电流达到一预设定值时获取二者之间的电压,再用该预设定值的电流从所述第二端输入并流经所述第一端,并在所述检测电流达到所述预设定值时获取二者之间的电压,然后通过比较两个电压的大小关系,就可以一步检测出所插入的耳机类型,其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端,该方法及电路容易实现,减少了检测时间。此外,该检测方法,只需用到耳机接头的Ring2端和Sleeve端,无需用到Tip端,即在检测时电流几乎不会流过Tip端与Ring2端及Sleeve端之间,因此,在检测时耳机接头的Tip端与Ring2端及Sleeve端之间也几乎不会因为电流流过而突然产生较大压降,从而减少了检测时产生的噪声。
请参考图2至4,图2为本发明实施例提供的用于检测耳机接头类型的检测方法中不同类型耳机接头的电气特性等效电路图;图3为本发明实施例提供的用于检测耳机接头类型的检测方法的流程示意图;图4为本发明实施例提供的用于检测耳机接头类型的检测电路的结构示意图。
发明人通过对不同类型的耳机进行大量的试验及测试,得出各不同类型的耳机具有一个共同特性,即如图2所示,在耳机接头的麦克风信号Microphone端和接地信号Ground端之间可等效为接入一个MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管),即电流流过Microphone端和Ground端之间时的电器特性与电流流过MOSFET的源漏极时的电气特性是一致的,其中,Microphone端相当于MOSFET的漏极端,接地信号端Ground相当于MOSFET的源极端。根据MOSFET的输出特性可知,当MOSFET工作于放大区时,流过MOSFET的漏源电流Ids会随其漏源电压Vds的增加而增加;当Ids增加到一定值时开始趋向一个稳态值,MOSFET即进入饱和区,此时Vds大于1V,因此,若输入一电流从Microphone端流入Ground端,则当该输入的电流的电流值为一与上述稳态值相等的定值时,Microphone端、Ground端之间的电压V(Microphone,Ground)等同于此时等效MOSFET的漏源电压Vds而大于1V;相反地,根据电流流过MOSFET的源漏极时的电气特性可知,当从MOSFET的源极向其漏极输入一电流时,MOSFET处于截止状态,但由于MOSFET自身带有一体二极管,则该电流会从MOSFET的体二极管中流过,此时MOSFET的源漏两端的电压为该体二极管的导通压降,二极管的导通压降的值一般在0.2~0.3V之间,因此若输入一电流从Ground端流入Microphone端,则Ground端与Microphone端之间的电压V(Ground,Microphone)等同于此时等效MOSFET的体二极管的导通压降,即V(Ground,Microphone)的值在0.2~0.3V之间。综上可得,用一预设定值电流从Microphone端到Ground端输入时二端之间的电压V(Microphone,Ground)大于该预定电流值从Ground端到Microphone端输入时二端之间的电压V(Ground,Microphone),其中,所述预设定值为在Microphone端和Ground端等效接入的MOSFET工作在饱和区时的漏源电流Ids的值。由上可得以下结论,若耳机是四段式耳机,则可通过所述的预设定值的电流分别从Microphone端和Ground端两端中的一端流向另一端,并分别获取这两端之间的电压,再通过比较所获取的电压便可判断所述四段式的耳机具体为四段式中的哪一种类型;若耳机是三段式耳机,由于其接头无Microphone端,即可认为Microphone端与Ground端之间已通过一无电阻导线连接,也就是说当用该预设定值的电流不管是从Microphone端到Ground端输入还从Ground端到Microphone端输入时,V(Microphone,Ground)与V(Ground,Microphone)均等于零(无压降)。
根据耳机的上述共性,如图3所示,本发明实施例提供一种用于检测耳机接头类型的检测方法,其包括:
步骤一:先用一检测电流从被测耳机接头的第一端流经其第二端,并当所述检测电流的值达到一预设定值时,获取所述这两端之间的电压作为第一电压;
步骤二:再用所述检测电流从所述第二端流经所述第一端,并当所述检测电流的值达到所述预设定值时,获取所述这两端之间的电压作为第二电压;
步骤三:比较所述第一电压与所述第二电压的大小,并根据比较的结果判断所述耳机的类型;
其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端。
进一步的,在所述步骤一及步骤二中,所述检测电流均分别为一电流值从零增加到所述预设定值,再从所述预设定值减小到零的电流,使被测耳机接头的Ring2端与Sleeve端之间不会因为电流增加过快而导致这两端之间的压降突增,从而避免人听到检测噪声,确保检测的稳定性和准确性。
进一步的,在进行所述步骤三之前,判断所述第一电压与所述第二电压的电压值是否有效,若有效则进行所述步骤三,若无效则回到所述步骤一。
进一步的,所述预设定值为200-300微安。
在本实施例的一个方案中,所述第一端为所述Ring2端,所述第二端为所述Sleeve端,当所述第一电压等于所述第二电压且等于零时,所述耳机为三段式耳机;当所述第一电压大于所述第二电压时,所述耳机为OMTP式耳机;当所述第一电压小于所述第二电压时,所述耳机为CTIA式耳机。
在本实施例的另一方案中,所述第一端为所述Sleeve端,所述第二端为所述Ring2端,当所述第一电压等于所述第二电压且等于零时,所述耳机为三段式耳机;当所述第一电压大于所述第二电压时,所述耳机为CTIA式耳机;当所述第一电压小于所述第二电压时,所述耳机为OMTP式耳机。
如图4所示,本发明实施例还提供一种用于检测耳机接头类型的检测电路,其包括:
第一电压生成电路、第二电压生成电路、控制电路和检测电流生成电路;
所述第一电压生成电路具有第一检测端和第二检测端,所述第一检测端与被测耳机接头的第一端相连,所述第二检测端与所述耳机接头的第二端相连;
所述第二电压生成电路具有第三检测端和第四检测端,所述第三检测端与所述耳机接头的第二端相连,所述第四检测端与所述耳机接头的第一端相连;
所述控制电路用于控制所述检测电流生成电路生成检测电流,并控制所述第一电压生成电路和所述第二电压生成电路的导通和关断;
当所述第一电压生成电路导通时,所述第二电压生成电路关断,所述第一电压生成电路用于接收所述检测电流,并引导所述检测电流从所述第一端流经所述第二端,当所述检测电流的值达到一预设定值时,所述第一检测端和第二检测端获取所述第一端与所述第二端之间的电压为第一电压;
当所述第二电压生成电路导通时,所述第一电压生成电路关断,所述第二电压生成电路用于接收所述检测电流,并引导所述检测电流从所述第二端流经所述第一端,当所述检测电流的值达到所述预设定值时,所述第三检测端和第四检测端获取所述第二端与所述第一端之间的电压为第二电压;
所述控制电路通过比较所述第一电压与所述第二电压的大小,输出比较结果,以判断所述耳机接头的类型;
其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端。
进一步的,所述第一检测端与第四检测端为同一检测端,所述第二检测端与第三检测端为同一检测端,以使整个检测电路的结构更为简单,实现起来也更为方便,同时还节省了其制造成本。
进一步的,所述检测电路还包括模数转换电路,所述模数转换电路用于将所述第一电压与所述第二电压转换成数字信号,并将所述数字信号输入至所述控制电路中,以便于所述控制电路通过数字的方式实现其比较判断功能。
可以想到的是,各检测端在获取第一电压或第二电压时,可以不限定是获取Ring2端到Sleeve端之间的电压或是接收Sleeve端到Ring2端之间的电压,即不管其电压是正或负,而是之后在所述控制电路做耳机接头类型的判断时,对通过所述模数转换电路进行模数转换后得到的第一电压及第二电压的电压值的绝对值进行比较,比较结果不变,此方法能够使各检测端在获取电压时更为自由,故本发明也意图包含该技术方案在内。
进一步的,通过发明人的研究,发现当用一大小为200-300微安的电流从被测耳机接头的Microphone端流向Ground端时,这两端电压值的绝对值可确保能大于1V,而用该电流从Ground端流向Microphone端时,这二端之间的电压的绝对值仅为0.2~0.3V,即这个大小为200-300微安的电流即为等效接入到Microphone端与Ground端之间的MOSFET在饱和区时的漏源电流Ids的值,故优选地,所述检测电流的预设定值为200-300微安。
进一步的,所述电流生成电路包括电流源A,所述电流源A通过所述控制电路控制以输出所述检测电流。可以想到的是,所述电流生成电路还可为其他可生成电流的设备或电路,故本发明也意图包含这些技术方案在内。
进一步的,所述第一电压生成电路还包括第二开关M2和第四开关M4,所述第二开关M2的一端与所述电流生成电路的输出端相连,另一端与所述第一检测端相连,所述第四开关M4的一端与所述第二检测端相连,另一端接地,所述第二开关管M2和第四开关管M4的通断通过所述控制电路控制。
进一步的,所述第二电压生成电路还包括第一开关M1和第三开关M3,所述第一开关M1的一端与所述电流生成电路的输出端相连,另一端与所述第三检测端相连,所述第三开关M3的一端与所述第四检测端相连,另一端接地,所述第一开关管M1和第三开关管M3的通断通过所述控制电路控制。
在本实施例的一个方案中,所述第一端为Ring2端,所述第二端为Sleeve端,则当所述第一电压等于所述第二电压且等于零时,所述耳机为三段式耳机;当所述第一电压大于所述第二电压时,所述耳机为OMTP式耳机;当所述第一电压小于所述第二电压时,所述耳机为CTIA式耳机。
在本实施例的另一方案中,所述第一端为Sleeve端,所述第二端为Ring2端,则当所述第一电压等于所述第二电压且等于零时,所述耳机为三段式耳机;当所述第一电压大于所述第二电压时,所述耳机为CTIA式耳机;当所述第一电压小于所述第二电压时,所述耳机为OMTP式耳机。
具体的,结合本实施例中的用于检测耳机接头类型的检测方法,详细阐述上述用于检测耳机接头类型的检测电路的检测方法如下:
请结合图2至图4进行参考,当耳机接头接入该检测电路后,控制电路控制开关控制信号S1PR、S1NS为高电平信号(有效信号),而S1PS、S1NR为低电平信号(无效信号),从而使第二开关管M2、第四开关管M4导通,第一开关管M1、第三开关管M3截止,同时控制电路的电流控制信号CI为有效信号,控制电流源A输出一从零增加到预设定值(200-300微安)再从所述预设定值慢慢降低为零的检测电流,电流从第二开关管M2流向Ring2端,再由Ring2端流向Sleeve端,最后通过第四开关管M4流到地,该检测电流能够使被测耳机接头的Ring2端与Sleeve端之间不会因为电流增加过快而导致这两端之间的压降突增,从而避免人听到检测噪声,确保检测的稳定性和准确性。当所述检测电流达到所述预设值时,所述第一检测端与第二检测端获取在Ring2端与Sleeve端之间产生的压降V(R2,S)作为第一电压,其中V(R2,S)=VR2-Vs。与此同时,控制电路的时钟信号adc_clk和使能信号adc_en均为有效,使得模数转换电路(在本实施例中为三位模数转换电路)将电压V(R2,S)转换成三位数字信号d0d1d2输出到控制电路中。然后控制电路再控制开关控制信号S1PR和S1NS为低电平信号,而S1PS和S1NR为高电平信号,从而使第二开关管M2、第四开关管M4截止,第一开关管M1、第三开关管M3导通,同时控制电路的电流控制信号CI为有效信号,控制电流源A输出所述从零增加到预设定值(200-300微安)再从所述预设定值慢慢降低为零的检测电流,电流从第一开关管M1流向Sleeve端,再由Sleeve端流向Ring2端,最后通过第三开关管M3流到地。当所述检测电流达到所述预设值时,所述第三检测端与第四检测端获取在Sleeve端与Ring2端之间产生压降V(S,R2)作为第二电压,其中V(S,R2)=Vs-VR2。与此同时,控制电路的时钟信号a dc_clk和使能信号adc_en均为有效,使得该模数转换电路将电压V(S,R2)转换成数字信号d0d1d2输出到控制电路中。最后再通过控制电路比较第一电压与第二电压的电压值(即上述两个数字信号)的大小,并输出比较结果Rout。
若第一电压值等于第二电压值等于0,则表示V(R2,S)=V(S,R2)=0,输出比较结果Rout:所述接入的耳机为三段式(TRS)耳机;
若第一电压值大于第二电压值,则表示V(R2,S)>V(S,R2),则所述接入的耳机接头的第三段Ring2端接麦克风信号Microphone,故输出比较结果Rout:所述接入的耳机为OMTP式耳机;
若第一电压值小于第二电压值,则表示V(R2,S)<V(S,R2),则所述接入的耳机接头的第四段Sleeve端接麦克风信号Microphone,故输出比较结果Rout:所述插入的耳机为CTIA式耳机。
在本发明的另一实施例中,所述控制电路在比较第一电压与第二电压的电压值时,对所述第一电压及第二电压的电压值的绝对值进行比较,比较结果Rout不变,此方法能够使各检测端在获取电压时更为自由,故本发明也意图包含该技术方案在内。
在本发明的另一实施例中,第一开关管M1、第二开关管M2、第三开关管M3和第四开关管M4均可为金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET,也可为双极结型晶体管BJT等任何具有开关性能的器件。
在本发明的另一实施例中,电流源A可为电路也可为多个并联的电流源,电流源开通的个数越多,输入的电流也越大。
综上所述,本发明提供的用于检测耳机接头类型的检测方法及检测电路只需通过一检测电流从被测耳机接头的第一端输入并流经其第二端,并在所述检测电流达到一预设定值时获取二者之间的电压,再用该预设定值的电流从所述第二端输入并流经所述第一端,并在所述检测电流达到所述预设定值时获取二者之间的电压,然后通过比较两个电压的大小关系,就可以一步检测出所插入的耳机类型,其中,所述第一端为所述耳机接头的Ring2端和Sleeve端中的一端,所述第二端为所述Ring2端和Sleeve端中的另一端,该方法及电路容易实现,减少了检测时间。此外,该检测方法,只需用到耳机接头的Ring2端和Sleeve端,无需用到Tip端,即在检测时电流几乎不会流过Tip端与Ring2端及Sleeve端之间,因此,在检测时耳机接头的Tip端与Ring2端及Sleeve端之间也几乎不会因为电流流过而突然产生较大压降,从而减少了检测时产生的噪声。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。