CN103974157A - 通过耳机接口供电的电子装置及耳机电源线 - Google Patents

通过耳机接口供电的电子装置及耳机电源线 Download PDF

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Abstract

一种通过耳机接口供电的电子装置，包括耳机接口、处理单元、音频编解码芯片以及第一、第二切换开关。耳机接口包括左、右声道引脚、接地引脚以及麦克风引脚。音频编解码芯片包括左、右声道输出引脚以及麦克风输入引脚。电子装置的处理单元包括侦测引脚及开关控制引脚。其中，当电子设备没电插入耳机电源线时，第一切换开关保持第一公共端与第一常闭端相连，第二切换开关保持第二公共端与第二常闭端相连，耳机接口输入的电源就会通过第二切换开关传输至适配器电源输入端为电子装置充电。本发明还提供一种通过耳机接口供电的耳机电源线，可简化电子装置的接口数量。

Description

通过耳机接口供电的电子装置及耳机电源线
技术领域
本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种可通过耳机接口供电的电子装置及耳机电源线。
背景技术
众所周知，目前的便携式电子装置的接口较多，例如，包括耳机接口、电源接口以及USB接口等。显然，众多的接口设计不但使得电子装置不美观，而且增加了电子装置的制造成本。
发明内容
本发明提供一种通过耳机接口供电的电子装置及耳机电源线，电子装置可通过与耳机接口连接的耳机电源线进行供电及充电，从而简化电子装置的接口数量。
本发明实施方式提供了一种通过耳机接口供电的电子装置，包括耳机接口、处理单元以及音频编解码芯片，耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、悬空引脚及麦克风引脚，音频编解码芯片包括左声道输出引脚、右声道输出引脚及麦克风输入引脚，音频编解码芯片的左声道输出引脚与耳机接口的左声道引脚电连接，耳机接口用于连接普通耳机或耳机电源线；电子装置还包括第一切换开关及第二切换开关，第一切换开关包括第一常闭端、第一常开端、第一公共端及第一受控端，第二切换开关包括第二常闭端、第二常开端、第二公共端及第二受控端；第一切换开关的第一常闭端与第一电阻相连，第一常开端与音频编解码芯片的右声道输出引脚连接，第一公共端与耳机接口的右声道引脚连接，第二切换开关的第二常闭端与适配器电源输入端连接，第二常开端与音频编解码芯片的麦克风输入引脚连接，第二公共端与耳机接口的麦克风引脚连接；电子装置的处理单元包括一侦测引脚及一开关控制引脚，侦测引脚与耳机接口的左声道引脚电连接，开关控制引脚与第一受控端与第二受控端均连接。
优选的，当电子设备没电时插入耳机电源线时，第一切换开关保持第一公共端与第一常闭端相连，第二切换开关保持第二公共端与第二常闭端相连，耳机接口输入的电源就会通过第二切换开关传输至适配器电源输入端为电子装置充电。
优选的，当电子装置有电时，处理单元的侦测引脚会侦测到不同的电压，从而判断耳机接口插入为耳机电源线还是普通耳机。
优选的，处理单元的侦测引脚侦测到第一电压时，处理单元判定耳机接口被插入耳机电源线，通过开关控制引脚输出第一控制信号至第一切换开关的第一受控端与第二切换开关的第二受控端，使得第一切换开关的第一公共端与第一常闭端连接，同时使得第二切换开关的第二公共端与第二常闭端连接，从而耳机电源线输入的电源经由耳机接口以及第二切换开关传输至适配器电源输入端为电子装置供电。
优选的，处理单元的侦测引脚侦测到第二电压时，处理单元判定耳机接口被插入普通耳机，通过开关控制引脚输出第二控制信号至第一切换开关的第一受控端与第二切换开关的第二受控端，使得第一切换开关的第一公共端与第一常开端连接，同时使得第二切换开关的第二公共端与第二常开端连接，从而使得耳机接口的左声道引脚、右声道引脚及麦克风引脚分别与音频编解码芯片的左声道输出引脚、右声道输出引脚及麦克风输入引脚连接，使得耳机接口正常输出声音并接收普通耳机线的麦克风采集的声音。
优选的，处理单元的侦测引脚还通过第二电阻与电压端连接，当电子装置有电时，当耳机电源线或者普通耳机接入时，耳机接口的左声道引脚的负载值不同，对电压端分压不同，从而处理单元的侦测引脚侦测的电压不同，在耳机接口接入耳机电源线时，处理单元的侦测引脚侦测到第一电压，在耳机接口接入普通耳机时，处理单元的侦测引脚侦测到第二电压。
优选的，电子装置还包括电容和电感，电感连接于耳机接口的左声道引脚与处理单元的侦测引脚之间，电容连接于耳机接口的左声道引脚与音频编解码芯片的左声道输出引脚之间。
本发明实施方式提供了一种耳机电源线，包括侦测环、使能环、接地环及电源环，耳机电源线还包括第一电阻、第二电阻及第三电阻，侦测环通过第一电阻接地，第二电阻与第三电阻的电阻值相等且串联在使能环上。
优选的，耳机电源线插入没电的电子装置时，侦测环侦测到第三电压满足电子装置的充电电压设定值，电源环被激活从而对电子装置充电。
优选的，当耳机电源线插入电子装置之耳机接口时，耳机电源线的侦测环、使能环、接地环及电源环分别与耳机接口的左声道引脚、右声道引脚、接地引脚及麦克风引脚相连。
本发明实施方式中的通过耳机接口供电的电子装置及耳机电源线，当电子装置有电时，电子装置可通过与耳机接口连接的耳机电源线进行充电，电子装置也可通过耳机接口正常输出声音并接收普通耳机线的麦克风采集的声音；耳机电源线插入没电的电子装置时，侦测环侦测到电压满足电子装置的充电电压设定值，电源环被激活从而对电子装置充电，从而简化电子装置的接口数量。
附图说明
图1为本发明通过耳机接口供电的电子装置一实施方式的电路图。
图2为本发明耳机电源线的插头一实施方式的示意图。
图3为普通耳机的插头的示意图。
主要元件符号说明
电子装置 100
耳机电源线 200
普通耳机 300
耳机接口 10
处理单元 11
音频编解码芯片 12
第一切换开关 K1
第二切换开关 K2
左声道引脚 P1
右声道引脚 P2
接地引脚 P3
麦克风引脚 P4
悬空引脚 P5
左声道输出引脚 Lout
右声道输出引脚 Rout
麦克风输入引脚 Mic
第一常闭端 S1
第二常闭端 S3
第一常开端 S2
第二常开端 S4
公共端 T1、T2
第一电阻 R1
第二电阻 R2
第三电阻 R3
第四电阻 R4
第五电阻 R5
适配器电源输入端 Adapter-in
第一电容 C1
第二电容 C2
电感 L1
受控端 EN
电压端 V3.3
侦测引脚 ADC-IN
开关控制引脚 SW
侦测环 Det
使能环 Powen
接地环 GND
电源环 Power
输入端 In
输出端 OUT
左声道环 L
右声道环 R
麦克风环 Mic1
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，为通过耳机接口供电的电子装置100（以下简称为：电子装置100）的电路示意图。在本实施方式中，电子装置100包括耳机接口10，耳机电源线200与耳机接口10连接，通过耳机接口10为电子装置100提供电源。
如图1所示，电子装置100还包括处理单元11、音频编解码芯片12、第一切换开关K1以及第二切换开关K2。耳机接口10包括左声道引脚P1、右声道引脚P2、接地引脚P3、麦克风引脚P4以及悬空引脚P5。音频编解码芯片12包括左声道输出引脚Lout、右声道输出引脚Rout以及麦克风输入引脚Mic。
第一切换开关K1以及第二切换开关K2均为单刀双掷开关，第一切换开关K1包括第一常闭端S1、第一常开端S2及第一公共端T1，第二切换开关K2包括第二常闭端S3、第二常开端S4及第二公共端T2。第一切换开关K1的第一公共端T1与耳机接口10的右声道引脚P2连接，第一常闭端S1与第一电阻R1连接，第一常开端S2通过音频编解码芯片12的右声道输出引脚Rout连接。第二切换开关K2的第二公共端T2与耳机接口10的麦克风引脚P4连接，第二常闭端S3与适配器电源输入端Adapter-in连接，第二常开端S4与音频编解码芯片12的麦克风输入引脚Mic连接。其中，适配器电源输入端Adapter-in与市面上普通的电源适配器的输入端一样。音频编解码芯片12的左声道输出引脚Lout与耳机接口10的左声道引脚P1电连接。
第一切换开关K1以及第二切换开关K2还均包括受控端EN，处理单元11包括侦测引脚ADC-IN以及开关控制引脚SW，侦测引脚ADC-IN以耳机接口10的左声道引脚P1电连接。其中，电子装置100有电时，处理单元11通过侦测引脚ADC-IN侦测耳机接口10接入的对象，即接入的为普通耳机还是耳机电源线200。其中，处理单元的侦测引脚ADC-IN还通过电阻R5与电压端V3.3连接，耳机电源线200与普通耳机接入时，耳机接口10的左声道引脚P1的负载值不同，左声道引脚P1所分的电压不同，从而处理单元的侦测引脚ADC-IN侦测的电压不同，处理单元11根据侦测引脚ADC-IN侦测的电压值的不同判断耳机接口10接入的为普通耳机还是耳机电源线200。
当处理单元11侦测到耳机接口10接入的为耳机电源线200时，通过开关控制引脚SW输出第一控制信号至第一切换开关K1以及第二切换开关K2的受控端EN，使得第一切换开关K1的公共端T1与常闭端S1连接，同时使得第二切换开关K2的公共端T2与常闭端S3连接。从而从耳机接口10输入的电源通过第二切换开关K2传输至适配器电源输入端Adapter-in为电子装置100供电。
当处理单元11侦测到耳机接口10接入的为普通耳机时，通过开关控制引脚SW输出一第二控制信号至第一切换开关K1以及第二切换开关K2的受控端EN，使得第一切换开关K1的公共端T1与常开端S2连接，同时使得第二切换开关K2的公共端T2与常开端S4连接。从而，使得耳机接口10的左声道引脚P1、右声道引脚P2以及麦克风引脚P4分别与音频编解码芯片12的左声道输出引脚Lout、右声道输出引脚Rout以及麦克风输入引脚Mic连接，使得耳机接口10可正常输出声音并接收普通耳机线的麦克风采集的声音。
如图2所示，耳机电源线200包括侦测环Det、使能环Powen、接地环GND及电源环Power，此外，耳机电源线200还包括第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，第三电阻R3与第四电阻R4电阻值相等且串联在使能环Powen上，侦测环Det通过第二电阻地。
当电子装置100的耳机接口10接入耳机电源线200时，耳机电源线200的侦测环Det、使能环Powen、接地环GND以及电源环Power分别与耳机接口10的左声道引脚P1、右声道引脚P2、接地引脚P3及麦克风引脚P4连接。
当耳机电源线200插入到耳机接口10时，第四电阻R4与第一电阻R1并联再与第三电阻R3串联。在本实施方式中，设使能环Powen输入电压为5V，设第一电阻R1、第三电阻R3与第四电阻R4三者的阻值都为100k姆，则第四电阻R4与第一电阻R1并联分得的电压只要满足电子装置100的充电电压设定值（设1V~2V）的需求，耳机接口10输入的电源就会通过第二切换开关K2传输至适配器电源输入端Adapter-in为电子装置100供电。
另外，如前所述，处理单元11根据侦测引脚ADC-IN所侦测的电压值的不同判断耳机接口10接入的为普通耳机还是耳机电源线200。具体的，请一并参阅图3为普通耳机300的示意图。普通耳机300包括左声道环L、右声道环R、接地环GND以及麦克风环Mic1。普通耳机300的左声道环L、右声道环R、接地环GND以及麦克风环Mic1分别与耳机电源线200的侦测环Det、使能环Powen、接地环GND、电源环Power对应。
众所周知，普通耳机300的左声道环的电阻值很小，一般为32欧姆。本实施方式中，设电阻R5的电阻值为10K欧姆，第二电阻R2的电阻值也为10K欧姆，设电压端V3.33的电压为3.3V。从而，当电子装置100有电且耳机接口10接入普通耳机300时，普通耳机300的左声道环L、右声道环R、接地环GND以及麦克风环Mic1分别与耳机接口10的左声道引脚P1、右声道引脚P2、接地引脚P3、麦克风引脚P4电连接，处理单元11的侦测引脚ADC-IN侦测到的电压很小，近似为0V。
当耳机接口10接入耳机电源线200时，耳机电源线200的侦测环Det、使能环Powen、接地环GND以及电源环Power分别与耳机接口10的左声道引脚P1、右声道引脚P2、接地引脚P3、麦克风引脚P4电连接，处理单元11的侦测引脚ADC-IN侦测到的电压为3.3×10/(10+10）=1.65V，而当耳机接口10既未接入普通耳机300又未接入耳机电源线200时，处理单元11的侦测引脚ADC-IN侦测到的电压为3.3V。从而，处理单元11根据侦测引脚ADC-IN侦测的电压值的不同判断耳机接口10接入的为普通耳机300还是耳机电源线200。
当耳机接口10接入耳机电源线200时，如前所述，处理单元11根据侦测引脚ADC-IN侦测的电压值为1.65V判断耳机接口10接入的为耳机电源线200，从而开关控制引脚SW输出第一控制信号至第一切换开关K1以及第二切换开关K2的受控端EN，使得第一切换开关K1的第一公共端T1与第一常闭端S1连接，同时使得第二切换开关K2的第二公共端T2与第二常闭端S3连接，从而为电子装置进行充电。
而当处理单元11侦测到耳机接口10接入的为普通耳机300时，如前所述，处理单元11通过开关控制引脚SW输出第二控制信号至第一切换开关K1以及第二切换开关K2的受控端EN，使得第一切换开关K1的第一公共端T1与第一常开端S2连接，同时使得第二切换开关K2的第二公共端T2与第二常开端S4连接。从而，使得耳机接口10的左声道引脚P1、右声道引脚P2以及麦克风引脚P4分别与音频编解码芯片12的左声道输出引脚Lout、右声道输出引脚Rout以及麦克风输入引脚Mic连接，使得耳机接口10可正常输出声音并接收普通耳机线的麦克风采集的声音。
作为本发明实施方式的进一步改进，电子装置100还包括连接于音频编解码芯片12的左声道输出端Lout耳机接口10的左声道引脚P1之间的第一电容C1以及连接在耳机接口10的左声道引脚P1与处理单元11的侦测引脚ADC-IN间的电感L1，第一电容C1用于在耳机接口10接入耳机电源线200时，减弱左声道输出端Lout输出的左声道信号的直流电压，电感L1用于减弱左声道输出端Lout输出的左声道信号的交流电压，从而避免对处理单元11的侦测引脚ADC-IN造成干扰。
作为本发明实施方式的进一步改进，耳机电源线200还包括第二电容C2与第二电阻R2组成的RC滤波电路。从而，当耳机电源线200不小心接入普通的耳机接口300时，将普通耳机接口的右声道环R输出的右声道音频信号通过RC滤波电路滤除，防止电流反馈到音频编解码芯片12，从而造成对音频编解码芯片12造成烧毁。
在本实施方式中，电子装置100可为手机、电子相框、电子书以及数码相机等便携式电子装置。
从而，本发明中，在电子装置100有电时，电子装置100的耳机接口10即可接入普通耳机300进行音频信号的输出，又可接入耳机电源线200，为电子装置100供电；当电子装置100没电时，也可以通过耳机电源线200对电子装置100供电，减少了电子装置的接口，节约成本。

Claims (10)

1.一种通过耳机接口供电的电子装置，包括耳机接口、处理单元以及音频编解码芯片，所述耳机接口包括左声道引脚、右声道引脚、接地引脚及麦克风引脚，所述音频编解码芯片包括左声道输出引脚、右声道输出引脚及麦克风输入引脚，所述音频编解码芯片的所述左声道输出引脚与所述耳机接口的左声道引脚电连接，其特征在于：
所述电子装置还包括第一切换开关及第二切换开关，所述第一切换开关包括第一常闭端、第一常开端、第一公共端及第一受控端，所述第二切换开关包括第二常闭端、第二常开端、第二公共端及第二受控端；所述第一切换开关的第一常闭端经由第一电阻接地，所述第一常开端与所述音频编解码芯片的右声道输出引脚连接，所述第一公共端与所述耳机接口的右声道引脚连接，所述第二切换开关的第二常闭端与适配器电源输入端连接，所述第二常开端与所述音频编解码芯片的麦克风输入引脚连接，所述第二公共端与所述耳机接口的麦克风引脚连接；
所述电子装置的处理单元包括侦测引脚及开关控制引脚，所述侦测引脚与所述耳机接口的左声道引脚电连接，所述开关控制引脚与所述第一受控端与所述第二受控端均连接。
2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当所述电子设备没电并通过所述耳机接口插入耳机电源线时，所述第一切换开关保持所述第一公共端与所述第一常闭端相连，所述第二切换开关保持所述第二公共端与所述第二常闭端相连，所述耳机接口经由所述耳机电源线输入的电源通过所述第二切换开关传输至所述适配器电源输入端为所述电子装置充电。
3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，所述耳机接口用于插入耳机电源线或者普通耳机，当所述电子装置有电时，所述处理单元的侦测引脚根据侦测到的不同电压判断所述耳机接口被插入耳机电源线或者普通耳机。
4.如权利要求3所述的电子装置，其特征在于，所述处理单元的侦测引脚侦测到第一电压时，所述处理单元判定所述耳机接口被插入耳机电源线，通过所述开关控制引脚输出第一控制信号至所述第一切换开关的第一受控端与所述第二切换开关的第二受控端，使得所述第一切换开关的所述第一公共端与所述第一常闭端连接，同时使得所述第二切换开关的所述第二公共端与所述第二常闭端连接，从而所述耳机电源线输入的电源经由所述耳机接口以及所述第二切换开关传输至所述适配器电源输入端为所述电子装置供电。
5.如权利要求4所述的电子装置，其特征在于，所述处理单元的侦测引脚侦测到第二电压时，所述处理单元判定所述耳机接口被插入普通耳机，通过所述开关控制引脚输出第二控制信号至所述第一切换开关的第一受控端与所述第二切换开关的第二受控端，使得所述第一切换开关的所述第一公共端与所述第一常开端连接，同时使得所述第二切换开关的所述第二公共端与所述第二常开端连接，从而使得所述耳机接口的左声道引脚、右声道引脚及麦克风引脚分别与所述音频编解码芯片的左声道输出引脚、右声道输出引脚及麦克风输入引脚连接，使得所述耳机接口正常输出声音并接收所述普通耳机线的麦克风采集的声音。
6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，所述处理单元的侦测引脚还通过第二电阻与电压端连接，当所述电子装置有电时，当所述耳机电源线或者所述普通耳机接入时，所述耳机接口的左声道引脚的负载值不同，对所述电压端分压不同，从而所述处理单元的侦测引脚侦测的电压不同，在所述耳机接口接入所述耳机电源线时，所述处理单元的侦测引脚侦测到第一电压，在所述耳机接口接入所述普通耳机时，所述处理单元的侦测引脚侦测到第二电压。
7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包括电容和电感，所述电感连接于所述耳机接口的左声道引脚与所述处理单元的侦测引脚之间，所述电容连接于所述耳机接口的左声道引脚与所述音频编解码芯片的左声道输出引脚之间。
8.一种耳机电源线，包括侦测环、使能环、接地环及电源环，其特征在于，所述耳机电源线还包括第一电阻、第二电阻及第三电阻，所述侦测环通过所述第一电阻接地，所述第二电阻与第三电阻串联在所述使能环上。
9.如权利要求8所述的耳机电源线，其特征在于，所述耳机电源线插入没电的电子装置之耳机接口时，所述侦测环侦测到第一电压满足所述电子装置的充电电压设定值，所述电源环被激活从而通过所述耳机接口对所述电子装置充电。
10.如权利要求9所述的耳机电源线，其特征在于，当所述耳机电源线插入电子装置之耳机接口时，所述耳机电源线的侦测环、使能环、接地环及电源环分别与所述耳机接口的左声道引脚、右声道引脚、接地引脚及麦克风引脚相连。
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