CN105120390B

CN105120390B - 耳机插座、耳机插头及电子设备

Info

Publication number: CN105120390B
Application number: CN201510548066.9A
Authority: CN
Inventors: 李光宇; 张圣杰
Original assignee: Nubia Technology Co Ltd
Current assignee: Nubia Technology Co Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-02-01
Anticipated expiration: 2035-08-31
Also published as: CN105120390A

Abstract

本发明公开了一种耳机插座、耳机插头及电子设备，所述耳机插座包括：座本体，开设在所述座本体上的插孔，以及固定在所述座本体内并伸入所述插孔的地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚；其中，所述地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚均包括具有弹性的，用于与插入所述插孔的耳机插头相抵持并建立电性连接的抵持部。实施本发明的有益效果是，可兼容三实现段式、四段式和五段式耳机插头，且实现容易，可节省成本提高生产效率；可双麦克降噪，使得在耳机通话模式下，可进行双麦克降噪，还可实现使用双麦克进行立体声录音等操作，提高通话和录音效果，提升用户体验。

Description

耳机插座、耳机插头及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备领域，更具体地说，涉及一种耳机插座、耳机插头及电子设备。

背景技术

耳机是移动终端等电子设备最为重要的配件之一。越来越多的人们习惯在嘈杂的环境中佩戴耳机以隔离外界噪音，从而进行打电话、听音乐或看视频等操作。

目前为移动终端等电子设备配置的耳机一般为三段式耳机(标准三段式耳机)或四段式耳机(美标四段式耳机)。相应的，移动终端上设置有与三段式耳机或四段式耳机相适应的耳机插座。现有的耳机插座兼容性差，仅能适用于三段式耳机或四段式耳机。

另一方面，目前的耳机大多为单麦克(MIC)耳机，即在耳机上设置一麦克风，由其采集外界噪音，再经过降噪电路的处理以实现消除噪音。现有单麦克耳机降噪效果有限，不能满足用户的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供耳机插座、耳机插头及电子设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种耳机插座，用于包括音频模块的电子设备中，将所述音频模块提供的音频信号传到耳机进行播放，以及将耳机采集的外部音频信号传输给所述音频模块进行处理，包括：座本体，开设在所述座本体上的插孔，以及固定在所述座本体内并伸入所述插孔的地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚；

其中，所述地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚均包括具有弹性的，用于与插入所述插孔的耳机插头相抵持并建立电性连接的抵持部。

其中，所述第一麦克风触脚、左声道触脚、右声道触脚、地线触脚和第二麦克风触脚的抵持部依照从所述插孔的开口到所述插孔的底部的顺序依次设置在所述插孔内。

其中，所述地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚的抵持部均设置在所述插孔内。

其中，所述耳机插座还包括：第一检测触脚，用于检测是否插入耳机插头；

所述第一检测触脚固定在所述座本体内并伸入所述插孔。

其中，所述耳机插座用于接入三段式耳机插头、四段式耳机插头或五段式耳机插头。

其中，所述耳机插座还包括：检测电路，用于当耳机插头插入时，检测第一麦克风触脚和地线触脚之间的电阻值，若该电阻值高于一第一预设阈值，则插入的耳机插头为五段式耳机插头，反之则为三段式耳机插头或四段式耳机插头，以及用于当检测地线触脚和第二麦克风触脚之间的电阻值，若该电阻值高于一第二预设阈值，则插入的耳机插头为四段式耳机插头，反之为三段式耳机插头。

第二方面，提供一种电子设备，包括权上述的耳机插座。

第三方面，提供一种耳机插头，包括：插头本体；

沿所述插头本体顶端到所述插头本体基部，依次设置在所述插头本体上的第一麦克风端、左声道端、右声道端、公共地端和第二麦克风端；

所述第一麦克风端、左声道端、右声道端、公共地端和第二麦克风端中任何相邻设置的两者间均设置有绝缘环。

其中，所述第一麦克风端与第一麦克风电性连接；

所述第二麦克风端与第二麦克风电性连接。

其中，所述耳机插头还包括：与所述插头本体连接的底座。

实施本发明的耳机插座、耳机插头及电子设备，具有以下有益效果：可兼容三段式、四段式和五段式耳机插头，且实现容易，可节省成本提高生产效率；可实现双麦克降噪，使得在耳机通话(headphone)模式下，可进行双麦克降噪，还可实现使用双麦克进行立体声录音等操作，提高通话和录音效果，提升用户体验。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一实施例的耳机插座的结构示意图；

图2是本发明另一实施例的耳机插座的结构示意图；

图3是本发明一实施例的耳机插头检测电路的示意图；

图4是本发明实施例的音频模块的结构示意图；

图5是本发明实施例的耳机插头识别检测的过程示意图；

图6是本发明实施例的耳机插头的结构示意图；

图7是本发明实施例的耳机插头与电子设备示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参见图1为本发明一实施例的耳机插座的结构示意图。本发明实施例的耳机插座1包括：座本体10、开设在座本体10上的插孔11，以及固定在座本体10内并伸入插孔11的地线触脚12、左声道触脚13、右声道触脚14、第一麦克风触脚15和第二麦克风触脚16。

其中，地线触脚12、左声道触脚13、右声道触脚14、第一麦克风触脚15和第二麦克风触脚16均包括具有弹性的，用于与插入插孔11的耳机插头相抵持并建立电性连接的抵持部(图中未标示)。当外部耳机的耳机插头插入插孔11时，耳机插头的相应部分分别与地线触脚12、左声道触脚13、右声道触脚14、第一麦克风触脚15和第二麦克风触脚16的抵持部抵持并电性连接，由此，可进行信号的传输。

参见图1，地线触脚12、左声道触脚13、右声道触脚14、第一麦克风触脚15和第二麦克风触脚16的抵持部均设置在插孔11内。具体的，为了兼容三段式、四段式和五段式耳机插头，参见图1，第一麦克风触脚15、左声道触脚13、右声道触脚14、地线触脚12和第二麦克风触脚16的抵持部依照从插孔11的开口到插孔11的底部的顺序依次设置在插孔11内。

相比于现有的耳机插座，在本发明的实施例的耳机插座可兼容三段式耳机插头、四段式耳机插头和五段式耳机插头。应理解，三段式耳机插头和四段式耳机插头均为标准耳机插头，五段式耳机插头为带有双麦克风的耳机插头，后续将结合图3对本发明实施例的五段式耳机插头进行详细描述。

参见图1，本发明实施例的耳机插座1还包括：第一检测触脚17。该第一检测触脚17用于检测是否插入耳机插头。第一检测触脚17固定在座本体10内并伸入插孔11。

参见图1，耳机插头未插入的情况下，第一检测触脚15和左声道触脚13连接在一起，为接地低电压。当耳机插头插入时，第一检测触脚15和左声道触脚13分离开来，第一检测触脚15不再接地，突变为高电压。当检测到该电压突变时，即说明耳机插头已经插入，从而进入下一步操作(例如，产生中断信号，以切换至耳机模式)。拔出耳机插头时，第一检测触脚15的高电压突变为低电压，从而识别为耳机插头拔出。在实际中，第一检测触脚17的一端与左声道触脚13电性连接，另一端与一电阻连接，由此，可通过对电阻进行电压检测来确定是否有耳机插头插入。

此外，参见图2为本发明另一实施例的耳机插座的结构示意图。与图1所述的耳机插座的不同之处在于，其采用和上述实施例相反的方式实现耳机插头是否插入的检测，具体的：当耳机插头未插入时，第一检测触脚15和左声道触脚13分离开来，第一检测触脚15为高电压；耳机插头插入时，第一检测触脚15和左声道触脚13连接在一起，为接地低电压。当检测到该电压突变时，即说明耳机插头已经插入，从而进入下一步操作(例如，产生中断信号，以切换至耳机模式)。拔出耳机插头时，第一检测触脚15的低电压突变为高电压，从而识别为耳机插头拔出。

在本发明的实施例中，耳机插座还包括检测电路(图1和2中未示出)，检测电路可通过以下方式实现对插入耳机插座的耳机插头类型的检测：

(1)检测是否五段式耳机插头：当耳机插头插入时，检测第一麦克风触脚15和地线触脚12之间的电阻值，若该电阻值高于一第一预设阈值，则说明插入的耳机插头为五段式耳机插头，反之则为三段式耳机插头或四段式耳机插头。

(2)检测三段式和四段式耳机插头：当耳机插头插入时，在上述(1)的基础上，进一步检测地线触脚12和第二麦克风触脚16之间的电阻值，若该电阻值高于一第二预设阈值，则说明插入的耳机插头为四段式耳机插头(即第一麦克风触脚15和地线触脚12之间的电阻值低高于第一预设阈值，且地线触脚12和第二麦克风触脚16之间的电阻值高于第二预设阈值，例如，300mv)，反之为三段式耳机插头(即第一麦克风触脚15和地线触脚12之间的电阻值低高于第一预设阈值，且地线触脚12和第二麦克风触脚16之间的电阻值低于第二预设阈值)。

应理解，上述(1)和(2)中对电阻值的测量，可采用电压或电流测量的方式实现，在此无需赘述。

参见图3为本发明一实施例的检测三段式耳机插头和四段式耳机插头的检测电路的电路图，其包括开关A、比较器COM1和比较器COM2，具体的，其可按照下述方式进行耳机插头类型的检测，并进一步分辨四段式耳机插头的两种类型(CTIA式和OMTP式)：

检测的第一阶段：开关A断开，检测U_GND/MIC2(即地线触脚12和第二麦克风触脚16之间的电压)，如果小于VDD(电源电压，为2.5V或4.4V)的一半(通过比较器COM1实现比较)，则进行第二阶段的检测。

检测的第二阶段：开关A关闭，若U_GND/MIC2电压小于300mV，测插入的为三段式耳机插头；若300mV<U_GND/MIC2<VDD/2(例如，2.15V)(通过比较器COM1和COM2实现比较)，则插入的为CTIA式(美标)的四段式耳机插头；若U_GND/MIC2>VDD/2(通过比较器COM2实现比较)，则插入的为OMTP式(欧标)的四段式耳机插头。

由此，本发明实施例可实现对不同耳机插头类型的检测，兼容三种不同的耳机插头，且可实现四段式耳机插头的两种类型的检测，以及可根据检测结果进行Pin脚(地线触脚和麦克风触脚)的切换，即可实现四段式的GND脚和麦克风脚的切换，交换其功能，以实现兼容。本发明的实施例中，可采用型号为FSA6049的芯片实现四段式(包括美标和欧标)以及三段式的识别检测，以及四段式耳机插头两种类型之间的切换。

此外，由于本发明实施例的耳机插座的第一麦克风触脚15、左声道触脚13、右声道触脚14、地线触脚12和第二麦克风触脚16的抵持部依照从插孔11的开口到插孔11的底部的顺序依次设置在插孔11内，其未改变现有的四段式耳机插座的排列次序(左声道触脚、右声道触脚、地线触脚和麦克风触脚依次设置的方式)，因此，在兼容四段式耳机插头(以及三段式耳机插头)时，并不需要改变相关的外围电路(例如，耳机插头检测电路、耳机麦克输入信号的ADC处理电路、输出信号的DAC处理电路、控制电路等)，一方面便于实现，另一方面可节省成本，提高生产效率。

在本发明的实施例中，可将第一麦克风触脚15作为左麦克风触脚，将第二麦克风触脚作为右麦克风触脚，或交换设置，本发明实施例对此不作限制，只需分别对应耳机的两个麦克风即可。

相应的，本发明实施例还提供一种电子设备，其包含上述的耳机插座1。该电子设备，还包括音频模块20(参见图4)，用于提供供输出的音频信号，以及对输入的音频信号进行处理(例如，降噪、放大等)。耳机插座1用于对将音频模块20提供的音频信号传到耳机进行播放，以及将耳机采集的外部音频信号传输给音频模块20进行处理。参见图1、图2和图4，当耳机插头插入耳机插座时，通过耳机麦克风采集的信号，传输到音频模块20，经可变增益调整、ADC转换后由处理单元进行降噪等处理；输出的音频信号，则经处理单元、DAC转换、可变增益调整后输出到耳机，通过其左右声道播放。

参见图5，本发明实施例的电子设备对插入的耳机插头(耳机)时，音频模块20的识别及工作过程为：当插入耳机插头时，第一检测触脚17的电压跳变(由检测电路实现，具体的检测电路的原理参见上述描述，在此不再赘述)，接着，进行耳机插头类型的判断；判断出耳机插头类型后，UI向底层请求打开相应的音频通道，实现利用耳机进行工作。应理解，音频模块20可由编解码器(codec)实现。

参见图6，为本发明实施例的五段式耳机插头的结构示意图，其包括：插头本体30，与插头本体30连接的底座38，还包括沿插头本体30顶端到插头本体30基部，依次设置在插头本体30上的第一麦克风端35、左声道端33、右声道端34、公共地端32和第二麦克风端36。

第一麦克风端35、左声道端33、右声道端34、公共地端32和第二麦克风端36中任何相邻设置的两者间均设置有绝缘环37。

第一麦克风端35与耳机的第一麦克风电性连接；第二麦克风端36与耳机的第二麦克风电性连接。第一麦克风和第二麦克风设置在耳机上，例如，耳机的左右耳塞处。由此，本发明实施例的五段式耳机插头支持双麦克风，与上述的耳机插座或电子设备结合(参见图7)，可实现双麦克降噪，使得在耳机通话(headphone)模式下，可进行双麦克降噪，还可实现使用双麦克进行立体声录音等操作，提高通话和录音效果，提升用户体验。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims

1.一种耳机插座，用于包括音频模块的电子设备中，将所述音频模块提供的音频信号传到耳机进行播放，以及将耳机采集的外部音频信号传输给所述音频模块进行处理，其特征在于，包括：座本体，开设在所述座本体上的插孔，以及固定在所述座本体内并伸入所述插孔的地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚；

其中，所述地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚均包括具有弹性的，用于与插入所述插孔的耳机插头相抵持并建立电性连接的抵持部；

所述第一麦克风触脚、左声道触脚、右声道触脚、地线触脚和第二麦克风触脚的抵持部依照从所述插孔的开口到所述插孔的底部的顺序依次设置在所述插孔内。

2.根据权利要求1所述的耳机插座，其特征在于，所述地线触脚、左声道触脚、右声道触脚、第一麦克风触脚和第二麦克风触脚的抵持部均设置在所述插孔内。

3.根据权利要求1所述的耳机插座，其特征在于，所述耳机插座还包括：第一检测触脚，用于检测是否插入耳机插头；

所述第一检测触脚固定在所述座本体内并伸入所述插孔。

4.根据权利要求1所述的耳机插座，其特征在于，所述耳机插座用于接入三段式耳机插头、四段式耳机插头或五段式耳机插头。

5.根据权利要求1所述的耳机插座，其特征在于，所述耳机插座还包括：检测电路，用于当耳机插头插入时，检测第一麦克风触脚和地线触脚之间的电阻值，若该电阻值高于一第一预设阈值，则插入的耳机插头为五段式耳机插头，反之则为三段式耳机插头或四段式耳机插头，以及用于当检测地线触脚和第二麦克风触脚之间的电阻值，若该电阻值高于一第二预设阈值，则插入的耳机插头为四段式耳机插头，反之为三段式耳机插头。

6.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的耳机插座。

7.一种耳机插头，其特征在于，包括：插头本体；

8.根据权利要求7所述的耳机插头，其特征在于，所述第一麦克风端与第一麦克风电性连接；

所述第二麦克风端与第二麦克风电性连接。

9.根据权利要求8所述的耳机插头，其特征在于，所述耳机插头还包括：与所述插头本体连接的底座。