CN105848028A - 用于为音频设备充电的耳机及为音频设备充电的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于为音频设备充电的耳机及为音频设备充电的方法，属于耳机领域，其包括有充电模块和充电端口，通过充电端口与移动电源连接，耳机线与手机、平板等音频设备连接。使得电源通过耳机以及耳机线为手机、平板等音频设备充电，用户可以同时听音乐和为音频设备充电而不需占用其他接口。

Description

用于为音频设备充电的耳机及为音频设备 充电的方法

技术领域

本发明涉及耳机领域，且特别涉及一种用于为音频设备充电的耳机及为音频设备充电的方法。

背景技术

现有技术中，部分耳机已取消通常的3.5mm音频耳机接口，转而使用充电的端口连通耳机，因而在使用耳机连接充电端口进行音乐体验时，便不能对音频设备(手机、平板等)进行充电，极不方便，同时由于将手机、平板的音频输出接口与充电端口集成在一起，目前市面上的音响等设备均不能进行很好的兼容，即手机平板等音频设备无法很好的与音响等设备进行连接。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于为音频设备充电的耳机，其可以在使用耳机与手机、平板等设备的充电端口连接时，通过耳机连接外部电源，为手机、平板等设备充电，即可以同时为手机充电以及听音乐。

本发明是采用以下技术方案实现的：

一种用于为音频设备充电的耳机，耳机包括耳机连接带、设置在耳机连接带两端的耳罩、充电模块、设置于耳罩内的扬声器、与扬声器和充电模块电连接的伸出耳罩的耳机线，耳机线伸出耳罩的一端设置有用于连接音频设备的接线端，充电模块电性连接有用于连接外界电源的充电端口。

本发明的另一目的在于提供一种为音频设备充电的方法，其包括：

采用上述的用于为音频设备充电的耳机，将所述耳机线的所述接线端插入音频设备中，将所述外界电源接入所述充电端口。

本发明实施例提供的用于为音频设备充电的耳机及为音频设备充电的方法的有益效果是：

(1)通过设置与充电模块电连接的充电端口，当用户使用耳机连接手机、平板等音频设备进行音乐体验时，如果出现手机、平板等音频设备电量不足的情形，通过充电端口与外部电源进行连接，此时检测模块会检测到有电源接入充电端口，检测模块将检测信号传输给微控制器，微控制器便控制控制模块导通充电端口与耳机线，使得电源通过耳机为手机、平板等音频设备充电，而不需占用其他接口。

(2)此外，充电端口还可以与音响等播放设备进行连接，或者与其他人共享手机音乐，解决手机、平板等设备的充电端口与音响无法兼容的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例1和2提供的用于为音频设备充电的耳机的结构示意图；

图2是本发明实施例2提供的用于为音频设备充电的耳机的原理框图；

图3是本发明实施例2提供的用于为音频设备充电的耳机中检测模块的电路图；

图4是本发明实施例2提供的用于为音频设备充电的耳机中控制模块的电路图；

图5是本发明实施例2提供的用于为音频设备充电的耳机中充电端口104作为音乐输出时的结构示意图；

图6是本发明实施例3提供的用于为音频设备充电的耳机的结构示意图。

附图标记汇总：

耳机连接带101；耳罩102；耳机线103；充电端口104；接线端105；充电线106；充电接头107；充电端108；扬声器109；音频处理模块110；音频输出线112；第一耳机插头113；第二耳机插头114；二极管130；放大器140；同相输入端141；反相输入端142；信号输出端143；场效应管150；源级151；栅极152；漏极153；第二三极管160；第二发射极161；第二基极162；第二集电极163；接地端170；第一三极管180；第一基极181；充电模块200；微控制器210；检测模块220；第一基极221；第一发射极222；第一集电极223；控制模块230；内置电源250。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1是本实施例提供的用于为音频设备充电的耳机的结构示意图。请参阅图1，耳机包括耳机连接带101、耳罩102、耳机线103、扬声器109及充电模块200。其中耳罩102为两个，两个耳罩102分别设置在耳机连接带101两端，每个耳罩102内均设置有扬声器109，耳罩102内还设置有音频处理模块110，音频处理模块110分别与耳机线103和扬声器109电连接，耳机线103与扬声器109电连接并伸出耳罩102，在耳机线103远离耳罩102的一端设置有接线端105，本实施例中，接线端105为Lightning端子，Lightning端子是用于苹果公司生产的iPhone、iPad、iPod等设备进行连接的专用端子。Lightning端子也可以使用安卓系统和Windows系统通用的端子替代。接线端105可以用于为这些音频设备充电，同时也可以作为手机、平板等音频设备的音频输出接口(AUX out)，即实现充电与音频输出共用一个Lightning端口的功能。

本实施例中，充电模块200设置在耳罩102内，耳机线103设置在耳罩102内的一端是与充电模块200电连接的。此外，耳罩102上还设置有充电端口104，充电端口104与充电模块200电连接，使得充电端口104与耳机线103实现电连接，进而使得外界电源可以通过充电模块200和耳机线103为音频设备充电。

具体而言，请再次参阅图1，本实施例中，充电端口104连接有充电线106，充电线106包括充电端108和用于与电源连接的充电接头107，充电端108能与充电端口104电性连接，充电接头107用于与外界的移动电源或者家用电源进行连接，本实施例中，充电接头107为USB接头，可以直接与市面上通用的移动电源或带USB接口的插线板等进行连接。

本实施例中，充电端口104设计成标准耳机座的形式，此处所指的标准耳机座是指：目前市面上通用的适用于手机、PC、平板等设备上的耳机座，也即是3.5mm标准耳机座。充电端108相应的设置成与标准耳机座相配合的的3.5mm标准耳机插头形式。需要说明的是为实现充电目的，充电端口104和充电端108还可以设置成其他相互配合的形式，如类似于USB接口形式等。

本实施例提供的用于为音频设备充电的耳机是这样为音频设备进行充电的：首先将接线端105插入音频设备中，此处音频设备指可通过Lightning、USB等数字接口传输音频的音频设备，将充电端108与充电端口104进行连接，将充电接头107与移动电源进行连接，此时移动电源中的电通过充电线106、充电模块200和耳机线103被输送到音频设备中的自带电源存储，在此过程中，音频设备播放的音乐等内容正常通过耳机线103传输进入扬声器109供用户欣赏。只使用一个接口便可实现充电与音乐播放的同步进行，非常方便。

实施例2

请再次参阅图1，本实施例提供的用于为音频设备充电的耳机包括耳机连接带101、耳罩102、耳机线103、扬声器109及充电模块200。其中耳罩102为两个，两个耳罩102分别设置在耳机连接带101两端，每个耳罩102内均设置有扬声器109，耳罩102内设置有音频处理模块110，音频处理模块110分别与耳机线103和扬声器109电连接，耳机线103与扬声器109电连接并伸出耳罩102，在耳机线103远离耳罩102的一端设置有接线端105，本实施例中，接线端105为Lightning端子，Lightning端子是苹果公司生产的手机(iPhone)、平板(iPad)、iPod等设备专用的接线端子，Lightning端子也可以使用安卓系统和Windows系统通用的端子替代。接线端105可以用于为这些音频设备充电，同时也可以作为手机、平板等音频设备的音频输出接口(AUX out)，即实现充电与音频输出共用一个Lightning端口。接线端105也可以是其他数字端子，比如：USB type-C端子等。

本实施例中，充电模块200设置在耳罩102内，耳机线103设置在耳罩102内的一端是与充电模块200电连接的。此外，耳罩102上还设置有充电端口104，充电端口104与充电模块200电连接，进而使得充电端口104与耳机线103实现电连接，从而使得外界电源可以通过充电模块200和耳机线103为音频设备充电。

请再次参阅图1，本实施例中，充电端口104连接有充电线106，充电线106包括充电端108和用于与电源连接的充电接头107，充电端108能与充电端口104电性连接，充电接头107用于与外界的移动电源或者家用电源进行连接，本实施例中，充电接头107为USB接头，可以直接与市面上通用的移动电源或带USB接口的插线板等进行连接。充电线106只在为音频设备进行充电时才使用。

除了用于为音频设备进行充电外，本实施例中，由于充电端口104设置成标准耳机座的形式，充电端口104还可以用于连接音响等外放型音乐设备。

具体而言，上述功能是这样实现的：图2是本实施例提供的耳机的原理框图。图3是本实施例中检测模块220的电路图。请一并参阅图2和图3，本实施例中，充电模块200包括微控制器210、检测模块220、控制模块230和参考电源250。检测模块220与微控制器210电性连接，充电端口104与检测模块220电性连接，检测模块220用于检测充电端口是否连通有外界电源，在本实施例中，也即是用于判断插入充电端口104的是外界电源还是音响、手机等音乐播放设备。

具体的，本实施例中，检测模块220包括放大器140、二极管130和第一三极管180，放大器140包括同相输入端141、反相输入端142和信号输出端143，第一三极管180的第一基极221与放大器140的信号输出端143电性连接，反相输入端142与充电端口104电性连接，第一三极管180的第一发射极222和放大器140的同相输入端141均与参考电源250电连接，第一三极管180的第一集电极223与微控制器210的检测脚电性连接。

请再次一并参阅图2和图3，放大器140的反相输入端142通过第五电阻R500与充电端口104电性连接，第六电阻R600的一端电性连接于第五电阻R500与放大器140的反相输入端142之间，另一端接地。参考电源250依次连接第三电阻R300、第一电阻R100和二极管130，二极管130的阳极与第一电阻R100连接，二极管130的阴极连接参考电源250。第一电阻R100用于降低二极管130两端的电势差进而降低同相输入端141的电势。

请再次一并参阅图2和图3，放大器140的信号输出端143通过第二电阻R200与第一三极管180的第一基极221电性连接，第一三极管180的第一发射极222连接参考电源250，参考电源250与第一三极管180的第一基极221之间连接有第七电阻R700。第一三极管180的第一集电极223连接微控制器210，具体而言，第一集电极223是与微控制器210的检测脚连接的。

在市用的移动电源或家用电源为音频设备充电时，多采用5V的输出电压。而参考电源250的电压是低于外界电源的电压的，以外界电源的输出电压为5V，参考电源为3.3V为例，检测模块220的工作原理是：当有外界电源连接充电端口104时，放大器140的反向输入端142的电势为5V，而与参考电源250连接的放大器140的同相输入端141的电势为3.3V，因此放大器140的反向输入端142的电势大于放大器140的同向输入端141的电势，此时放大器140的信号输出端143输出一个低电平信号给第一三极管180的第一基极221，第一三极管180的第一基极221电势很低进而使第一三极管180导通。第一三极管180导通后，参考电源250通过第一发射极222连通第二集电极163与微控制器210间导通，微控制器210的检测脚检测得到参考电源250的电压信号，此时检测模块即可获知有外界电源接入充电端口104，220完成检测工作后将检测信号传递给微控制器210。

微控制器210获得来自供电端的信号后，即可控制控制模块230工作，图4是本实施例提供的耳机中控制模块230的电路图。请一并参阅图2、图3和图4，控制模块230包括场效应管和第二三极管160，微控制器210的输出端连接第二三极管160的第二基极162，第二三极管160的第二集电极163连接接地端170，第二三极管160的第二发射极161连接场效应管的栅极152，场效应管的源级151电连接充电端口104，场效应管的漏极153则与耳机线103的位于耳罩102内的一端电性连接。在充电端口104与场效应管之间连接有第四电阻R400，且第四电阻R400同样连接在第二三极管160的第二发射级161上并进而与接地端170连通形成通路。

控制模块230的工作原理是：当检测模块220中的第一三极管180导通后，参考电源250与微控制器210导通，参考电源250的电压作用于第二三极管160的第二基极162，使第二基极162的电势升高，进而使第二三极管160断开，也即是，参考电源250与接地端170之间断路，场效应管150的栅极152的电势增大，场效应管150导通使得充电端口104与充电线103之间电连通。也即是导通外界电源和耳机线103，进而为音频设备充电。

需要说明的是，当外界的音乐播放设备插入充电端口104时，参考电源250连通放大器140的同相输入端141，此时同相输入端141的电势较反向输入端142的电势高，信号输出端143输出高电势给第一三极管180的第一基极221，第一三极管180的第一基极221电势较高，第一三极管180处于截止状态，微控制器210与参考电源250之间断路，使得参考电源250的电压不能作用于第二三极管160的第二基极162上，第二三极管处于导通状态，也即是充电端口104与接地端170之间导通。而插入充电端口104内的外界音乐播放设备可以直接从耳机内的音频处理模块110获得音乐信号对外进行播放。图2中箭头符号代表音乐信号的流向，请再次参阅图2，当播放设备插入充电端口104后，从音频设备中播放的音乐经耳机线103传递到音频处理模块110进行处理，处理后的音乐信号一方面进入扬声器109，另一方面经充电端口104进入播放设备中进行播放，实现音乐共享，此处所述的播放设备可以是音响、手机、平板等带播放功能的设备。

本实施例中，设置检测模块220和控制模块230的目的是为了实现不同用电电压的切换，因为充电端口104连接电源时，以市面上的大多数移动电源为例，移动电源的工作电压为5V，而充电端口104与音响等外放设备连接时，作为音乐输出的端口，以市面上的大多数音频输出口(AUX out)为例，工作电压为3.3V以内。通过检测模块220检测是否是音响等外放设备接入，实现输出不同的工作电压。相当于在耳机内设置有充电模式和音乐模式，当插入充电端口104的是电源，则检测模块220检测后由微控制器210控制控制模块230启动充电模式，当插入充电端口104的是音响等麦克风设备，则启用音乐模式。

图5为本实施例中充电端口104作为音乐输出时的结构示意图，图5与图1的区别在于将充电线106替换成了音频输出线112，音频输出线112的一端设置第一耳机插头113，在音频输出线112的远离第一耳机插头113的一端设置第二耳机插头114。本实施例中，第一耳机插头113和第二耳机插头114均为标准3.5mm耳机插头，两者可以交换使用。当第一耳机插头113插入充电端口104后，第一耳机插头113通过充电端口104与音频处理电路110电连接，音频处理电路110内的音乐信号通过第一耳机插头113向外输出，当第二耳机插头114与耳机、功放等设备连接后，便可与本实施例提供的耳机一起共享音乐。

实施例3

本实施例提供一种用于为音频设备充电的耳机，本实施例提供的耳机与实施例2的区别在于充电模块200与充电端口104设置的位置不同，其余部分均与实施例2相同，相同部分参阅实施例2中内容即可，在此不再赘述。

具体而言，本实施例中，请参阅图6，耳机线103上设置有线控115，充电模块200设置于线控115内，同时充电端口104设置于线控115上，充电端口104与充电模块200电连接。在需要充电时，只需将充电端口与外部的电源相连接即可，本实施例中，充电端口104即可以作为与外界电源的连接端口，用于连接实施例2中的充电线106，也可以作为音乐输出的输出口，用于连接实施例2中的音频输出线112。

以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述耳机包括耳机连接带、设置在所述耳机连接带两端的耳罩、充电模块、设置于所述耳罩内的扬声器、与所述扬声器和所述充电模块电连接的伸出所述耳罩的耳机线，所述耳机线伸出所述耳罩的一端设置有用于连接音频设备的接线端，所述充电模块电性连接有用于连接外界电源的充电端口。

2.根据权利要求1所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述充电模块包括微控制器、与所述微控制器电性连接并用于检测所述充电端口是否连通外界电源的检测模块以及与所述微控制器电性连接的控制模块，所述充电端口与所述检测模块电性连接，所述控制模块分别与所述充电端口和所述耳机线电性连接，当所述检测模块检测到所述充电端口连通所述外界电源时，所述微控制器控制所述控制模块导通所述充电端口和所述耳机线。

3.根据权利要求2所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述充电模块还包括参考电源，所述参考电源的电压低于所述外界电源的电压，所述检测模块包括放大器和第一三极管，所述放大器包括同相输入端、反相输入端和信号输出端，所述第一三极管的第一基极与所述放大器的所述信号输出端电性连接，所述反相输入端与所述充电端口电性连接，所述第一三极管的第一发射极和所述正相输入端均与所述参考电源电连接，所述第一三极管的第一集电极与所述微控制器的检测脚电性连接。

4.根据权利要求3所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述同相输入端与所述耳机线之间电性连接有二极管，所述二极管的阴极与所述同相输入端电性连接，所述二极管的阳极与所述参考电源电性连接。

5.根据权利要求4所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述二极管与所述参考电源之间串联第一电阻及第三电阻。

6.根据权利要求2至5任一项所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述控制模块包括场效应管和第二三极管，所述微控制器的输出接口与所述第二三极管的第二基极电性连接，所述场效应管的漏极与所述耳机线电性连接，所述场效应管的栅极与所述充电端口和所述第二三极管的第二集电极均电性连接，所述第二三极管的第二集电极电性连接有接地端。

7.根据权利要求1所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述接线端为数字端子或Lightning端子。

8.根据权利要求1所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述耳机还包括充电线，所述充电线包括充电端和用于与电源连接的充电接头，所述充电端与所述充电端口电性连接。

9.根据权利要求8所述的用于为音频设备充电的耳机，其特征在于，所述充电接头为USB接头或USB端口。

10.一种为音频设备充电的方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用权利要求1至9任一项所述的用于为音频设备充电的耳机，将所述耳机线的所述接线端插入音频设备中，将所述外界电源接入所述充电端口。