CN104254040B - 移动通信终端音频切换系统 - Google Patents
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Abstract
一种移动通信终端音频切换系统，包括中央处理器（CPU）、音频放大器、耳机及扬声器、电源管理单元（PMU）及开关模组。CPU分别电性连接至并控制开关模组、PMU及音频放大器，并输出左右声道音频信号。开关模组选择性将右声道音频信号传送至耳机。PMU选择性将左声道音频信号传送至耳机或音频放大器。音频放大器将左声道音频信号放大并传送至扬声器。当使用耳机时，开关模组及PMU分别连通CPU与耳机，以向耳机传送左右声道音频信号，同时断开CPU与扬声器；当使用扬声器时，CPU开启音频放大器，PMU连通CPU与音频放大器，音频放大器将单声道音频信号放大后传送至扬声器，同时开关模组断开CPU与耳机。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动通信终端音频切换系统，尤其涉及一种可消除串音的移动通信终端音频切换系统。
背景技术
移动通信终端如手机通常设置有扬声器以播放音频信号，还会设置有耳机插孔以接入耳机，用户可选择使用扬声器或者耳机播放音频文件。在时下一些智能手机的设计平台中，手机在接入有耳机的情况下，驱动扬声器的外放电路，会同时驱动耳机。即手机的系统发出的音频信号会同时发送给扬声器的外放电路，也会发送给耳机电路，使得外放的扬声器及耳机都同时发出声音，由此产生了串音问题。由于选择扬声器播放时并未完全切断耳机的通路，使得耳机负载的存在，影响到扬声器输出音频信号的频响曲线及声音的品质。在控制成本的前提下消除这样的缺陷是值得研究的方向。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种在可消除串音且成本较低的移动通信终端音频切换系统。
一种移动通信终端音频切换系统，包括中央处理器（CPU）、音频放大器、耳机及扬声器、电源管理单元（PMU）及开关模组。该CPU分别电性连接至并控制该开关模组、PMU及音频放大器，并输出左右声道音频信号。该开关模组选择性将CPU输出的右声道音频信号传送至耳机。该PMU还分别电性连接音频放大器及耳机，并选择性将CPU输出的左声道音频信号传送至耳机或音频放大器。该音频放大器将PMU传送的左声道音频信号放大并传送至扬声器。当使用耳机时，开关模组及PMU分别连通CPU与耳机，以向耳机传送左右声道音频信号，同时断开CPU与扬声器；当使用扬声器时，CPU开启音频放大器，PMU连通CPU与音频放大器，音频放大器将CPU输出的单声道音频信号放大后传送至扬声器，同时开关模组断开CPU与耳机。
所述移动通信终端音频切换系统通过PMU及开关模组的切换作用，使耳机或扬声器中的一方工作时，另一方与CPU之间形成开路，从而可使CPU输出的音频信号只传送至工作的一方，而不会传送至另一方。从而可消除不工作的另一方负载分流的一部分信号，使得播放的音频信号的声音品质得到保证。另也因此消除了耳机及扬声器会出现串音的问题。
附图说明
图1是本发明较佳实施方式移动通信终端音频切换系统的架构示意图。
主要元件符号说明
| 移动通信终端音频切换系统 | 100 |
| CPU | 10 |
| 右声道输出端 | PR |
| 左声道输出端 | PL |
| 开关控制端 | PSW |
| 使能控制端 | PEn |
| PMU | 20 |
| 信号输入端 | AIN |
| 第一信号输出端 | A1 |
| 第二信号输出端 | A2 |
| 开关模组 | 30 |
| 控制端 | SW |
| 第一连接端 | B1 |
| 第二连接端 | B2 |
| 第三连接端 | B3 |
| 音频放大器 | 40 |
| 使能端 | En |
| 反向输入端 | IN- |
| 正向输入端 | IN+ |
| 单声道正输出端 | OUT+ |
| 单声道负输出端 | OUT- |
| 电阻 | R1 |
| 电容 | C1 |
| 耳机 | 50 |
| 右声道输入端 | R |
| 左声道输入端 | L |
| 麦克风端 | MIC |
| 接地端 | GND |
| 扬声器 | 60 |
| 正极 | SPK+ |
| 负极 | SPK- |
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
请参考图1，本发明较佳实施方式的移动通信终端音频切换系统100应用于移动通信终端的智能设计平台，例如MTK65XX设计平台，该移动通信终端可以是智能手机、平板电脑及个人数字助理（personal digital assistant，PDA）等。该移动通信终端音频切换系统100包括中央处理器（central processing unit，CPU）10、电源管理单元（powermanagement unit，PMU）20、开关模组30、音频放大器40、耳机50及扬声器60。
该CPU10用于输出移动通信终端系统的音频信号及控制PMU20、开关模组30及音频放大器40。该CPU10包括音频信号的右声道输出端PR、左声道输出端PL、开关控制端PSW及使能控制端PEn。该左声道输出端PL及右声道输出端PR分别输出音频信号的左右声道的音源。该开关控制端PSW电性连接至并输出开关控制信号至开关模组30，以控制开关模组30的切换。该使能控制端PEn电性连接至并输出使能控制信号至音频放大器40，以控制音频放大器40的工作。
该PMU20用于将CPU10输出端音源选择性地传送至耳机50或音频放大器40。本实施例中，该PMU20为移动通信终端的智能设计平台的集成芯片，内嵌有模拟开关，受控于移动通信终端的控制软件，即可通过控制软件设置该PMU20的内嵌模拟开关的切换。该PMU20包括信号输入端AIN、第一信号输出端A1及第二信号输出端A2。该信号输入端AIN电性连接至CPU10的左声道输出端PL，以接收CPU10输出的左声道音频信号。该第一信号输出端A1及第二信号输出端A2分别电性连接至耳机50及音频放大器40以分别传送从CPU10接收的左声道音频信号。当信号输入端AIN被切换连接至第一信号输出端A1时，PMU20将CPU10输出的左声道音频信号传送至耳机50；当信号输入端AIN被切换连接至第二信号输出端A2时，PMU20将CPU10输出的左声道音频信号传送至音频放大器40。
该开关模组30电性连接于CPU10与耳机50之间，受控于CPU10并选择性地连通CPU10与耳机50。该开关模组包括控制端SW、第一连接端B1、第二连接端B2及第三连接端B3。该控制端SW电性连接于CPU10的开关控制端PSW，用于接收CPU10的开关控制信号，以控制第一连接端B1、第二连接端B2及第三连接端B3的连接状态。该第一连接端B1电性连接于CPU10的右声道输出端PR，以接收CPU10输出的右声道音频信号。该第二连接端B2处于悬空状态。第三连接端B3电性连接于耳机50，以传送从CPU10接收的右声道音频信号至耳机50。当开关控制端PSW输出一高电平信号至控制端SW时，第一连接端B1连接至第二连接端B2，此时，CPU10与耳机50形成开路，CPU10输出的右声道音频信号无法传送至耳机50。当开关控制端PSW输出一低电平信号至控制端SW时，第一连接端B1连接至第三连接端B3，此时，CPU10与耳机50形成通路，CPU10输出的右声道音频信号可传送至耳机50。
该音频放大器40电性连接于PMU20与扬声器60之间并受控于CPU10，以对CUP10输出的左声道音频信号进行放大以驱动扬声器60。本实施例中，该音频放大器40为D类（Dclass）放大器。该音频放大器40包括使能端En、反向输入端IN-、正向输入端IN+、单声道正输出端OUT+及单声道负输出端OUT-。该使能端En电性连接于CPU10的使能控制端PEn，以接收CPU10输出的使能控制信号。该反向输入端IN-电性连接于PMU20的第二信号输出端A2，以通过PMU20接收CUP10输出的左声道音频信号。该正向输入端IN+通过一电阻R1及一电容C1连接至地。该单声道正输出端OUT+及单声道负输出端OUT-电性连接于扬声器，用于实现D类放大器的BTL单声道输出，以将CUP10输出的左声道音频信号传送至扬声器60，从而驱动扬声器60播放该单声道音频信号。当CPU10的使能控制端PEn输出一高电平使能控制信号至音频放大器40的使能端En时，该音频放大器40打开，PMU20与扬声器60之间形成通路，CPU10的输出的左声道音频信号可传送至扬声器60。当CPU10的使能控制端PEn输出一低电平使能控制信号至音频放大器40的使能端En时，该音频放大器40关闭，PMU20与扬声器60之间形成开路，CPU10的输出的左声道音频信号无法传送至扬声器60。
该耳机50电性连接于开关模组30及PMU20，用于接收左右声道音频信号并播放该音频信号。该耳机50包括右声道输入端R、左声道输入端L、麦克风端MIC及接地端GND。该右声道输入端R电性连接于开关模组30的第三连接端B3，以接收CPU10输出的右声道音频信号。该左声道输入端L电性连接于PMU20的第二信号输出端A2，以通过PMU20接收CPU10输出的左声道音频信号。该麦克风端MIC及接地端GND分别电性连接至系统麦克风信号端（图未示）及接地。
该扬声器60电性连接于音频放大器40，用于接收并播放经放大后的单声道音频信号。该扬声器60包括正极SPK+及负极SPK-，分别电性连接至音频放大器40的单声道正输出端OUT+及单声道负输出端OUT-，以接收经音频放大器40接收放大的单声道音频信号，并播放该音频信号。
本实施例中，该移动通信终端还包括一具有触控功能的显示屏（图未示），用于显示PMU20控制软件界面信息及用户界面信息。可以理解，PMU20控制软件界面信息包括一关于该PMU20的模拟开关选项，用户通过选择该模拟开关选项设置，以控制该PMU20的切换状态。
当选择耳机50播放音频信号时，CPU10通过开关控制端PSW输出一低电平开关控制信号至开关模组30，以使开关模组30的第一连接端B1连接至第三连接端B3。CPU10同时通过右声道输出端PR输出右声道音频信号至开关模组30的第一连接端B1，开关模组30通过第三连接端B3将该右声道音频信号传送至耳机50的右声道输入端R。CPU10同时通过使能控制端PE输出一低电平使能控制信号至音频放大器40的使能端En，以关闭该音频放大器40，从而使PMU20与扬声器60之间形成开路。此时通过PMU20的控制软件选项设置PMU20的信号输入端AIN连接至第一信号输出端A1，以连通CPU10与耳机50。CPU10同时通过左声道输出端PL输出左声道音频信号至PMU20的信号输入端AIN，PMU20通过第一信号输出端A1将该左声道音频信号传送至耳机50的左声道输入端L，从而使耳机50同时接收到CPU10输出的左右声道音频信号，接以播放该左右声道音频信号。
当选择扬声器60播放音频信号时，CPU10通过开关控制端PSW输出一高电平开关控制信号至开关模组30，以使开关模组30的第一连接端B1连接至第二连接端B2，从而使CPU10与耳机50之间形成开路。CPU10同时通过使能控制端PE输出一高电平使能控制信号至音频放大器40的使能端En，以开启该音频放大器40，从而使PMU20与扬声器60之间形成通路。此时通过PMU20的控制软件选项设置PMU20的信号输入端AIN连接至第二信号输出端A2，以连通CPU10与扬声器60。CPU10同时通过左声道输出端PL输出左声道音频信号至PMU20的信号输入端AIN，PMU20通过第二信号输出端A2将该左声道音频信号传送至音频放大器40的反向输入端IN-。音频放大器40将该左声道音频信号经放大后以单声道音频信号的形式通过其单声道正输出端OUT+及单声道负输出端OUT-传送至扬声器60的正极SPK+及负极SPK-，从而使扬声器60播放该经放大的单声道音频信号。
所述移动通信终端音频切换系统100通过PMU20及开关模组30的切换作用，使耳机50或扬声器60中的一方工作时，另一方与CPU10之间形成开路，从而可使CPU10输出的音频信号只传送至工作的一方，而不会传送至另一方。从而可消除不工作的另一方负载分流的一部分信号，使得播放的音频信号的声音品质得到保证。另也因此消除了耳机50及扬声器60会出现串音的问题。
Claims (10)
1.一种移动通信终端音频切换系统，包括中央处理器(CPU)、音频放大器、耳机及扬声器，其特征在于：所述移动通信终端音频切换系统还包括电源管理单元(PMU)及开关模组，该CPU分别电性连接至并控制该开关模组、PMU及音频放大器，并输出左右声道音频信号，该开关模组选择性将CPU输出的右声道音频信号传送至耳机，该PMU还分别电性连接音频放大器及耳机，并选择性将CPU输出的左声道音频信号传送至耳机或音频放大器，该音频放大器将PMU传送的左声道音频信号放大并传送至扬声器；当使用耳机时，开关模组及PMU分别连通CPU与耳机，以向耳机传送左右声道音频信号，同时CPU关闭音频放大器以断开CPU与扬声器，以及PMU断开连接CPU与音频放大器以使CPU不向音频放大器传送音频信号；当使用扬声器时，CPU开启音频放大器，PMU连通CPU与音频放大器，音频放大器将CPU输出的单声道音频信号放大后传送至扬声器，同时开关模组断开CPU与耳机。
2.如权利要求1所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述CPU包括左声道输出端、右声道输出端、开关控制端及使能控制端，该左声道输出端及右声道输出端分别输出系统的左右声道音频信号，该开关控制端输出开关控制信号至开关模组以控制开关模组的切换状态，该使能控制端输出使能控制信号至音频放大器以控制音频放大器的启动或关闭。
3.如权利要求2所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述PMU包括信号输入端、第一信号输出端及第二信号输出端，该信号输入端电性连接至CPU的左声道输出端，以接收CPU输出的左声道音频信号，该第一信号输出端及第二信号输出端分别电性连接至耳机及音频放大器，以选择性将该左声道音频信号传送至耳机或音频放大器。
4.如权利要求3所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述音频放大器包括使能端、反向输入端、正向输入端、单声道正输出端及单声道负输出端，该使能端电性连接至CPU的使能控制端，接收CPU输出的使能控制信号，该反向输入端电性连接至PMU的第二信号输出端，以接收CPU输出的左声道音频信号，该正向输入端通过一电阻及一电容连接至地，该单声道正输出端及单声道负输出端电性连接至扬声器。
5.如权利要求4所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：当音频放大器的使能端接收到CPU的使能控制端输出的高电平使能控制信号时，该音频放大器开启，使得该PMU与扬声器之间形成通路；当音频放大器的使能端接收到CPU的使能控制端输出的低电平使能控制信号时，该音频放大器关闭，使得该PMU与扬声器之间形成开路。
6.如权利要求4所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述音频放大器为D类放大器，用于将CPU输出的左声道音频信号放大后并以单声道音频信号的方式传送给扬声器。
7.如权利要求4所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述扬声器包括正极及负极，分别电性连接至音频放大器的单声道正输出端及单声道负输出端，以接收并播放音频放大器放大后的单声道音频信号。
8.如权利要求3所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述开关模组包括控制端、第一连接端、第二连接端及第三连接端，该控制端电性连接至CPU的开关控制端，以接收CPU输出的开关控制信号，该第一连接端电性连接至CPU的右声道输出端，以接收CPU输出的右声道音频信号，该第二连接端悬空，该第三连接端电性连接至耳机。
9.如权利要求8所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：当开关模组的控制端接收到CPU开关控制端输出的高电平控制信号时，该第一连接端连接至第二连接端，该CPU与耳机之间形成开路；当开关模组的控制端接收到CPU开关控制端输出的低电平控制信号时，该第一连接端连接至第三连接端，该CPU与耳机之间形成通路，CPU输出的右声道音频信号可被传送至耳机。
10.如权利要求9所述的移动通信终端音频切换系统，其特征在于：所述耳机包括右声道输入端及左声道输入端，该右声道输入端电性连接至开关模组的第三连接端，以接收CPU输出的右声道音频信号，该左声道输入端电性连接至PMU的第一信号输出端，以接收CPU输出端左声道音频信号。
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