CN104244148A - 万能耳机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了万能耳机，涉及耳机领域。所述万能耳机，包括左耳塞、右耳塞、麦克风、接口插头和转换电路；所述接口插头为四段式接口插头，包括尖端、第一中环、第二中环和末端；其中，尖端为左声道端，与左耳塞的正极电连接，第一中环为右声道端，与右耳塞的正极电连接。所述转换电路包括两输入端和两输出端，所述两输入端包括第一输入端和第二输入端，所述两输出端包括麦克风输出端和地输出端。所述接口插头的第二中环和末端与转换电路的两输入端电接连；所述麦克风输出端与麦克风的正极电连接，所述地输出端分别与左耳塞、右耳塞和麦克风的负极电连接。本万能耳机插在移动终端如手机上不同标准的耳机插口上都能正常工作。

Description

万能耳机

技术领域

    本发明涉及耳机领域，尤其涉及一种可以兼容不同标准的耳机插口的耳机。

背景技术

智能手机现已广泛受到人们的欢迎。目前手机的配件之一——耳机普遍采用带有麦克风功能的四段立体声耳机接口插头。如图1所示，为带有麦克风功能的四段立体声耳机接口插头结构示意图。

目前该四段立体声耳机接口插头有两种主流的标准，一种为国际标准（CTIA）接口插头，从左到右接口插头上各段依次为：1是左声道端，2是右声道端，3是地线端，4是麦克风端；另一种为国家标准（OMTP）接口插头，从左到右接口插头上各段依次为：1是左声道端，2是右声道端，3是麦克风端，4是地线端。可见国际标准（CTIA）接口插头与国家标准（OMTP）接口插头的区别在于第三段与第四段，两者刚好相反。相应地，手机上的耳机插口也分为国际标准（CTIA）插口和国家标准（OMTP）插口。

只有四段立体声耳机接口插头与手机上的耳机插口为同一标准时，耳机接到手机上才能正常地工作。因此，当耳机插头与手机端的耳机插口标准不同时，互相不能兼容，耳机不能正常地工作。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题而提出万能耳机；该万能耳机不管其本身的耳机接口插头标准与手机端的耳机插口标准是否相同，都能正常与手机匹配工作。

       本发明的技术方案如下：

本发明为万能耳机，包括左耳塞、右耳塞、麦克风和接口插头；本发明还包括一转换电路；

所述接口插头为四段式接口插头，包括尖端、第一中环、第二中环和末端；其中，尖端为左声道端，与左耳塞的正极电连接，第一中环为右声道端，与右耳塞的正极电连接；

所述转换电路包括两输入端和两输出端，所述两输入端包括第一输入端和第二输入端，所述两输出端包括麦克风输出端和地输出端；

所述接口插头的第二中环和末端与转换电路的两输入端电接连；所述麦克风输出端与麦克风的正极电连接，所述地输出端分别与左耳塞、右耳塞和麦克风的负极电连接。

进一步地，本发明还包括一参考地电线，所述参考地电线一端与转换电路的地输出端电连接，另一端为与移动终端的充电端口连接的充电接口。

进一步地，所述充电接口为micro USB接口。

进一步地，所述转换电路包括P沟道耗尽型MOS管P2、P沟道耗尽型MOS管P3、N沟道耗尽型MOS管N2、N沟道耗尽型MOS管N3、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电阻R0和电阻R2；

所述MOS管P2的漏极与MOS管N2的漏极相连于一端，此端为所述的转换电路的第一输入端；MOS管P2的源极与二极管D5的负极相连，漏极与二极管D5的正极相连；MOS管N2的漏极与二极管D6的负极相连，源极与二极管D6的正极相连；MOS管P2的源极与二极管D9的负极相连，MOS管N2的源极与二极管D9的正极相连；

所述MOS管P3的漏极与MOS管N3的漏极相连于一端，此端为所述的转换电路的第二输入端；MOS管P3的源极与二极管D8的负极相连，漏极与二极管D8的正极相连；MOS管N3的漏极与二极管D7的负极相连，源极与二极管D7的正极相连；

MOS管P2的栅极和MOS管N2的栅极都连于电阻R2的一端，电阻R2的另一端连于第二输入端；MOS管P3的栅极和MOS管N3的栅极都连于电阻R0的一端，电阻R0的另一端连于第一输入端；

电阻R2未与第二输入端相连的一端，还与二极管D10的负极相连，二极管D10的正极与MOS管N2的源极相连；电阻R0未与第一输入端相连的一端，还与二极管D11的负极相连，二极管D11的正极与MOS管N3的源极相连；

MOS管P2的源极与MOS管P3的源极连于一端，此端为所述的转换电路的麦克风输出端；MOS管N2的源极与MOS管N3的源极连于一端，此端为所述的转换电路的地输出端，此端还与参考地电线非充电接口的一端相连。

本发明的有益效果：

1、转换电路的引入，使得本发明所述的万能耳机能兼容不同标准的耳机插口。不管手机等移动终端的耳机插口是国际标准（CTIA）还是国家标准（OMTP），所述万能耳机插入耳机插口后都能正常工作，诸如听音乐打电话等；同时，耗尽型的N沟道MOS管、耗尽型的P沟道MOS管、电阻和二极管构成的转换电路，使得本发明在兼容不同标准的耳机插口时，具有不损耗音频信息，高度保真的特点；

2、参考地电线的引入，使得本发明所述的万能耳机效果更好。现在手机内的芯片组主流都是采用高通或台湾联发科技股份有限公司产生的移动芯片。对于采用台湾联发科技股份有限公司产生的移动芯片的手机，此种手机在听音乐时，其耳机插口上地线端与麦克风端没有电信号输出，因而世面上一些兼容耳机在面对这种情况时，由于地信号的不确定性，还是不能正常工作。而本发明能过将参考地电线的一端与手机的充电端口相连，引入了一个参考地信号，使耳机端可以接受到一个明确的地信号，从而使得本发明所述的万能耳机在面对这种情况时也能正常工作。     

附图说明

图1为四段立体声耳机接口插头的结构示意图；

图2为本发明所述的万能耳机的原理示意图；

图3为转换电路的原理图。

其中，1-左耳塞，2-右耳塞，3-麦克风，4-接口插头，4a-尖端，4b-第一中环，4c-第二中环，4d-末端，5-转换电路，5a-第一输入端，5b-第二输入端，5c-麦克风输出端，5d-地输出端，6-参考地电线，6a-充电接口。

具体实施方式

为了更好地说明本发明，现结合实施例与附图作进一步说明。

本发明为万能耳机。如图2所示，本发明所述的万能耳机包括左耳塞1、右耳塞2、麦克风3和接口插头4。另外，本发明还包括一转换电路5。

接口插头4为四段式接口插头，包括尖端4a、第一中环4b、第二中环4c和末端4d。

尖端4a为左声道端，第一中环4b为右声道端。

第二中环4c和末端有两种情况：第一种情况，第二中环4c为地线端，末端4d为麦克风端，此时接口插头4为国际标准（CTIA）；第二种情况，第二中环4c为麦克风端，末端4d为地线端，此时接口插头4为国家标准（OMTP）。

本发明所述的万能耳机的接口插头4采用第一种情况和第二种情况都可以，即接口插头4既可以使用国际标准（CTIA）也可以使用国家标准（OMTP），只要经过转换电路5，即可兼容移动终端处不同标准的耳机插口。

转换电路5包括两输入端5a、5b和两输出端5c、5d，两输入端5a、5b包括第一输入端5a和第二输入端5b，两输出端5c、5d包括麦克风输出端5c和地输出端5d。

本发明所述的万能耳机的各个部件左耳塞1、右耳塞2、麦克风3和接口插头4的连接关系如下：

接口插头4的尖端4a即左声道端与左耳塞1的正极电连接，接口插头4的第一中环4b即右声道端与右耳塞2的正极电连接。接口插头4的第二中环4c和末端4d与转换电路的两输入端5a、5b电接连，具体的连接方式有两种，其一为第二中环4c与第一输入端5a电连接，末端4d与第二输入端5b电连接，其二为第二中环4c与第二输入端5b电连接，末端4d与第一输入端5a电连接，这两种连接的方式都可以，因为不论以上面二种方式中何种方式连接，转换电路5的两个输入都是接口插头4从移动终端处接收到的地线信号和麦克风信号，而转换电路5接收到这两个信号后，可以将麦克风信号无失真地从麦克风输出端5c输出，将地线信号无失真地从地输出端5d输出。

转换电路5的麦克风输出端5c与麦克风3的正极电连接，地输出端5d分别与左耳塞1、右耳塞2和麦克风3这三者的负极电连接。

不论本发明所述的万能耳机的接口插头4采用的是国际标准（CTIA）还是国家标准（OMTP），也不论移动终端如手机的耳机插口采用的是国际标准（CTIA）还是国家标准（OMTP），只要将本万能耳机插到移动终端如手机的耳机插口内，此时，左声道的信号通过尖端4a送到左耳塞1的正极，右声道的信号通过第一中环4b送到右耳塞2的正极，第二中环4c和末端4d上的地线信号和麦克风信号送到转换电路5的两输入端5a、5b即第一输入端5a和第二输入端5b后，从转换电路5的麦克风输出端5c确定地输出麦克风信号，进而送到麦克风3的正极，从转换电路5的地输出端5d确定地输出地线信号，进而送到左耳塞1的负极、右耳塞2的负极以及麦克风3的负极。至此可知，本发明所述的万能耳机可以兼容不同标准的耳机插口。

另外，现在移动终端如手机内的芯片组大部分都是采用高通或台湾联发科技股份有限公司产生的移动芯片。对于采用台湾联发科技股份有限公司产生的移动芯片的手机，此种手机在听音乐时，其耳机插口上地线端与麦克风端没有电信号输出，因而世面上一些兼容耳机在面对这种情况时，由于其耳机插口处地线端与麦克风端没有电信号输出来驱动相应的一些信号转换电路，从而导致其左右耳塞和麦克风等接收不到确定的地线信号，进而导致通过耳机听到的音频信号如音乐十分模糊，甚至耳机不能正常工作。

因此，面对这种情况，本发明考虑引入一根参考地电线6，参考地电线6一端与转换电路5的地输出端5d电连接，另一端为与移动终端的充电端口连接的充电接口6a。通过将参考地电线6的充电接口6a插到移动终端如手机的充电端口，从而引入一个确定的参考地信号，再将此参考地信号送到左耳塞1的负极、右耳塞2的负极以及麦克风3的负极，从而解决上述的问题。

为使本发明具有普适性，参考地电线6的充电接口6a为micro USB接口。

如图3所示，为本发明所涉及到的转换电路5的电路实现原理图。

转换电路5包括P沟道MOS管P2、P沟道MOS管P3、N沟道MOS管N2、N沟道MOS管N3、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电阻R0和电阻R2，较优地，上述MOS管都选用耗尽型MOS管，即选用P沟道耗尽型MOS管P2、P沟道耗尽型MOS管P3、N沟道耗尽型MOS管N2和N沟道耗尽型MOS管N3。

MOS管P2的漏极与MOS管N2的漏极相连于一端，此端为转换电路5的第一输入端5a；MOS管P2的源极与二极管D5的负极相连，漏极与二极管D5的正极相连；MOS管N2的漏极与二极管D6的负极相连，源极与二极管D6的正极相连；MOS管P2的源极与二极管D9的负极相连，MOS管N2的源极与二极管D9的正极相连。

MOS管P3的漏极与MOS管N3的漏极相连于一端，此端为转换电路5的第二输入端5b；MOS管P3的源极与二极管D8的负极相连，漏极与二极管D8的正极相连；MOS管N3的漏极与二极管D7的负极相连，源极与二极管D7的正极相连。

MOS管P2的栅极和MOS管N2的栅极都连于电阻R2的一端，电阻R2的另一端连于第二输入端5b；MOS管P3的栅极和MOS管N3的栅极都连于电阻R0的一端，电阻R0的另一端连于第一输入端5a。

电阻R2未与第二输入端5b相连的一端，还与二极管D10的负极相连，二极管D10的正极与MOS管N2的源极相连；电阻R0未与第一输入端5a相连的一端，还与二极管D11的负极相连，二极管D11的正极与MOS管N3的源极相连。

MOS管P2的源极与MOS管P3的源极连于一端，此端为转换电路5的麦克风输出端5c；MOS管N2的源极与MOS管N3的源极连于一端，此端为转换电路5的地输出端5d，此端还与参考地电线6非充电接口6a的一端相连。

当转换电路5的第一输入端5a接收到麦克风信号，第二输入端5b接收到地线信号时，麦克风信号通过电阻R0后分别送到MOS管P3和MOS管N3的栅极，地线信号通过电阻R2送到MOS管P2和MOS管N2的栅极，从而MOS管P2和MOS管N3导通，MOS管P3和MOS管N2截止，进而转换电路5的麦克风输出端5c输出麦克风信号，地输出端5d输出地线信号。

当转换电路5的第一输入端5a接收到地线信号，第二输入端5b接收到麦克风信号时，地线信号通过电阻R0后分别送到MOS管P3和MOS管N3的栅极，麦克风信号通过电阻R2送到MOS管P2和MOS管N2的栅极，从而MOS管P2和MOS管N3截止，MOS管P3和MOS管N2导通，进而转换电路5的麦克风输出端5c仍然输出麦克风信号，地输出端5d仍然输出地线信号。

因此，不论转换电路5的第一输入端5a接收到麦克风信号，第二输入端5b接收到地线信号，还是转换电路5的第一输入端5a接收到地线信号，第二输入端5b接收到麦克风信号，转换电路5的麦克风输出端5c总是输出麦克风信号，地输出端5d总是输出地线信号。

另外，参考地电线6的一端与转换电路5的地输出端5d电相连，另一端为充电接口6a，与手机等移动终端的充电端口连接，从而将一个明确的参考地信号引入到转换电路5中，进一步送到左耳塞1的负极、右耳塞2的负极以及麦克风3的负极。

以上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精神和范围。

Claims (4)

1.万能耳机，包括左耳塞（1）、右耳塞（2）、麦克风（3）和接口插头（4），其特征在于：还包括一转换电路（5）；

所述接口插头（4）为四段式接口插头，包括尖端（4a）、第一中环（4b）、第二中环（4c）和末端（4d）；其中，尖端（4a）为左声道端，与左耳塞（1）的正极电连接，第一中环（4b）为右声道端，与右耳塞（2）的正极电连接；

所述转换电路（5）包括两输入端（5a、5b）和两输出端（5c、5d），所述两输入端（5a、5b）包括第一输入端（5a）和第二输入端（5b），所述两输出端（5c、5d）包括麦克风输出端（5c）和地输出端（5d）；

所述接口插头（4）的第二中环（4c）、末端（4d）与转换电路（5）的两输入端（5a、5b）电接连；所述麦克风输出端（5c）与麦克风（3）的正极电连接，所述地输出端（5d）分别与左耳塞（1）、右耳塞（2）和麦克风（3）的负极电连接。

2.如权利要求1所述的万能耳机，其特征在于：还包括一参考地电线（6），所述参考地电线（6）一端与转换电路（5）的地输出端（5d）电连接，另一端为与移动终端的充电端口连接的充电接口（6a）。

3.如权利要求2所述的万能耳机，其特征在于：所述充电接口（6a）为micro USB接口。

4.如权利要求1或2所述的万能耳机，其特征在于：所述转换电路（5）包括P沟道耗尽型MOS管P2、P沟道耗尽型MOS管P3、N沟道耗尽型MOS管N2、N沟道耗尽型MOS管N3、二极管D5、二极管D6、二极管D7、二极管D8、二极管D9、二极管D10、二极管D11、电阻R0和电阻R2；

所述MOS管P2的漏极与MOS管N2的漏极相连于一端，此端为所述的转换电路（5）的第一输入端（5a）；MOS管P2的源极与二极管D5的负极相连，漏极与二极管D5的正极相连；MOS管N2的漏极与二极管D6的负极相连，源极与二极管D6的正极相连；MOS管P2的源极与二极管D9的负极相连，MOS管N2的源极与二极管D9的正极相连；

所述MOS管P3的漏极与MOS管N3的漏极相连于一端，此端为所述的转换电路（5）的第二输入端（5b）；MOS管P3的源极与二极管D8的负极相连，漏极与二极管D8的正极相连；MOS管N3的漏极与二极管D7的负极相连，源极与二极管D7的正极相连；

MOS管P2的栅极和MOS管N2的栅极都连于电阻R2的一端，电阻R2的另一端连于第二输入端（5b）；MOS管P3的栅极和MOS管N3的栅极都连于电阻R0的一端，电阻R0的另一端连于第一输入端（5a）；

电阻R2未与第二输入端（5b）相连的一端，还与二极管D10的负极相连，二极管D10的正极与MOS管N2的源极相连；电阻R0未与第一输入端（5a）相连的一端，还与二极管D11的负极相连，二极管D11的正极与MOS管N3的源极相连；

MOS管P2的源极与MOS管P3的源极连于一端，此端为所述的转换电路（5）的麦克风输出端（5c）；MOS管N2的源极与MOS管N3的源极连于一端，此端为所述的转换电路（5）的地输出端（5d），此端还与参考地电线（6）非充电接口（6a）的一端相连。