CN106559724B - 消除耳机插拔噪音的电路及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电子技术领域，具体涉及消除耳机插拔噪音的电路，包括，第一检测单元，连接于一左检测引脚与一工作电压之间，用于获取耳机插座的左检测引脚电压；第二检测单元，连接于一地检测引脚与工作电压之间，用于获取耳机插座的地检测引脚电压；比较单元，用于分别对左检测引脚电压和一参考电压及地检测引脚电压和参考电压进行比较，产生比较信号；开关单元，于比较信号的作用下可控制地将麦克风引脚端和偏置电压连接或麦克风引脚端与接地端连接。本发明于耳机插座内设置左检测引脚和地检测引脚，并通过检测左检测引脚电压和地检测引脚电压与参考电压的大小关系以控制耳机偏置电压的开启，可以消除耳机插拔噪声，提升用户体验。

Description

消除耳机插拔噪音的电路及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种消除耳机插拔噪音的电路及方法。

背景技术

耳机模式因其音质细腻、真实被用户广泛使用，特别是随着移动网络的普及和音视频多媒体技术的快速发展，耳机模式逐渐被越来越多用户偏爱，然而，耳机插入和拔出电子设备的过程中常常会产生噪音，使人的耳朵感到不舒服和厌烦，尤其如果噪声幅度较大，还会损坏用户听觉，影响用户体验。

现有技术的一种解决方案如图1所示，在耳机左声道L_OUT与接地端GND之间并联主要由晶体管Q1组成的放电电路，在耳机右声道L_OUT与接地端GND之间并联主要由晶体管Q2组成的放电电路，当左右声道有信号突变时，对接地端GND的放电通道开启，进而避免被用户听到,然而这种技术存在的缺点是会影响耳机的输出性能，使得耳机音质下降。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种消除耳机插拔噪音的电路，解决以上技术问题；

本发明的目的还在于，提供一种消除耳机插拔噪音的方法，解决以上技术问题；

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

消除耳机插拔噪音的电路，其中，包括，

第一检测单元，连接于一左检测引脚与一工作电压之间，用于获取耳机插座的左检测引脚电压；

第二检测单元，连接于一地检测引脚与所述工作电压之间，用于获取耳机插座的地检测引脚电压；

比较单元，用于对所述左检测引脚电压和一参考电压进行比较及所述地检测引脚电压和所述参考电压进行比较，产生比较信号；

开关单元，于所述比较信号的作用下可控制地将麦克风引脚端和偏置电压连接或麦克风引脚端与接地端连接。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述第一检测单元包括第一分压电阻，所述第一分压电阻连接于所述左检测引脚与所述工作电压之间；所述左检测引脚电压自所述左检测引脚与所述工作电压之间相串联的点引出。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述第二检测单元包括第二分压电阻，所述第二分压电阻连接于所述地检测引脚与所述工作电压之间，所述地检测引脚电压自所述地检测引脚与所述工作电压之间相串联的点引出。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述比较单元包括，

第一比较器，对所述左检测引脚电压和所述参考电压进行比较产生第一比较信号；

第二比较器，对所述地检测引脚电压和所述参考电压进行比较产生第二比较信号；

逻辑门电路，分别对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行逻辑运算，产生所述比较信号。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述开关单元采用N沟道晶体管，其栅极与所述比较信号连接，其漏极与所述麦克风引脚端连接，其源极与接地端连接。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述逻辑门电路采用逻辑或门。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述左检测引脚、所述地检测引脚及所述麦克风引脚端位于所述耳机插座内，所述耳机插座还设有左声道引脚、右声道引脚、接地引脚，用于与外部插入的耳机插头接触连接。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，所述左检测引脚与所述地引脚的距离不小于所述左声道引脚与所述地引脚的距离。

本发明还提供一种消除耳机插拔噪音的方法，包括以下步骤：

步骤1，一第一检测单元获取耳机插座的左检测引脚电压，一第二检测单元获取耳机插座的地检测引脚电压；

步骤2，对所述左检测引脚电压和一参考电压及所述地检测引脚电压和所述参考电压进行比较，获取比较信号；

步骤3，于所述地检测引脚电压和所述左检测引脚电压任一个为高电平时，所述麦克风引脚端与所述接地端连接。

本发明的消除耳机插拔噪音的方法，步骤3中于所述地检测引脚电压和所述左检测引脚电压均为低电平时，所述麦克风引脚端与所述偏置电压连接，以开启耳机偏置电压。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，步骤3之后，还包括对耳机插头进行识别的步骤，具体如下：

步骤4，于所述麦克风引脚端和所述偏置电压连接后，判断所述麦克风引脚端的电压值大于设定阈值时，识别所述耳机插头为四段耳机，否则，所述耳机插头为三段耳机。

有益效果：由于采用以上技术方案，本发明于耳机插座内设置左检测引脚和地检测引脚，并通过检测左检测引脚电压和地检测引脚电压与参考电压的大小关系以控制耳机偏置电压的开启，可以消除耳机插拔噪声，提升用户体验。

附图说明

图1为现有技术的电路图；

图2为本发明的耳机插入中途的电路示意图；

图3为本发明的耳机完全插入的电路示意图；

图4为本发明的一种具体实施例的耳机插座的引脚分布示意图；

图5为本发明的方法流程图；

图6为本发明的识别耳机的方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

人耳听音范围为20Hz～20KHz，图1的电路中为减少对音质影响，电容C1和电容C3的容值取值为纳法级，容值越大，去除插拔噪声的能力越强，即插拔噪声遗留越小，但电容C1和电容C3加大了左右声道与接地端GND之间的寄生电容，耳机输出的动态范围会变差，影响耳机输出性能,使得耳机音质下降。

本发明提供一种消除耳机插拔噪音的电路，如图2所示，包括，

第一检测单元，连接于一左检测引脚1与一工作电压VDD之间，用于获取耳机插座A的左检测引脚电压；

第二检测单元，连接于一地检测引脚5与上述的工作电压VDD之间，用于获取耳机插座A的地检测引脚电压；

比较单元，用于分别对左检测引脚电压和一参考电压Vref及地检测引脚电压和参考电压Vref进行比较，产生比较信号；

开关单元，于比较信号的作用下可控制地将麦克风引脚端6和偏置电压Head_Micbias连接或麦克风引脚端6与接地端GND连接。

耳机插拔噪声可分成插入和拔出两部分噪声。插入耳机插头过程中产生的噪声主要原因在于耳机未完全插入，耳机的偏置电压Head_Micbias开启，串到左右声道，产生噪声；拔出噪声原因则在于耳机进入拔出时序时，耳机的偏置电压Head_Micbias未立即关闭，串到左右声道，产生噪声。本发明通过检测左检测引脚电压和地检测引脚电压，控制耳机插拔过程中偏置电压开启和关闭的时间点，从源头消除噪声，且不会影响耳机性能。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，第一检测单元可以包括第一分压电阻R12，第一分压电阻R12连接于左检测引脚1与工作电压VDD之间。左检测引脚电压自左检测引脚1与工作电压VDD之间相串联的点引出。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，第二检测单元包括第二分压电阻R11，第二分压电阻R11连接于地检测引脚5与工作电压VDD之间，地检测引脚电压自地检测引脚5与工作电压VDD之间相串联的点引出。上述的工作电压VDD可以为2.8V。

本发明的一种具体的实施例，比较单元可以包括，

第一比较器Comp1，对左检测引脚电压和参考电压Vref进行比较产生第一比较信号；

第二比较器Comp2，对地检测引脚电压和参考电压Vref进行比较产生第二比较信号；

逻辑门电路Gate1，分别对第一比较信号和第二比较信号进行逻辑运算，产生比较信号。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，开关单元可以采用N沟道晶体管N-FET，其栅极与比较信号连接，其漏极与麦克风引脚端6连接，其源极与接地端GND连接。一种优选的实施例，逻辑门电路Gate1采用逻辑或门。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，左检测引脚1、地检测引脚5及麦克风引脚端6位于耳机插座A内，耳机插座A还设有左声道引脚2、右声道引脚、3、地引脚4，用于与外部插入的耳机插头接触连接。

本发明的消除耳机插拔噪音的电路，左检测引脚1与地引脚4的距离不小于左声道引脚2与地引脚1的距离。使得左检测引脚1相对于左声道引脚更靠近耳机插座A的底部，能够保证耳机插头完全插入时，左检测引脚1的电压才会变化。

本发明具体应用时，如图2和图3所示，第一检测单元获取左检测引脚电压，第二检测单元获取地检测引脚电压，左检测引脚电压和地检测引脚电压分别通过第一比较器Comp1与第二比较器Comp2分别与参考电压Vref比较后只要任何一个信号为高电平，逻辑门电路Gate1输出的比较信号即为高电平，开关单元即为导通，从而将耳机的偏置电压Head_Micbias与接地端GND连通，从而避免耳机插入及拔出过程中偏置电压Head_Micbias对左声道和右声道的干扰。

如图2所示，在耳机未完全插入时，耳机插头的左声道端将耳机插座A的左声道引脚2与左检测引脚1短路，左检测引脚电压为低；耳机插座A的地检测引脚5未与地引脚1相连，地检测引脚电压为高，逻辑门电路Gate1输出的比较信号即为高电平，耳机的偏置电压Head_Micbias不会开启，只有当耳机插头完全插到位，如图3所示，左检测引脚电压和地检测引脚电压才同时为低，耳机的偏置电压Head_Micbias开启。

表1所示为左检测引脚电压与地检测引脚电压和耳机的偏置电压Head_Micbias的真值表：

左检测引脚电压	地检测引脚电压	耳机的偏置电压
			0	0	1
0	1	0
			1	0	0
1	1	0

表2所示为左检测引脚电压与地检测引脚电压和开关单元的真值表关系：

左检测引脚电压	地检测引脚电压	N-FET
			0	0	0
0	1	1
			1	0	1
1	1	1

还可简单设置左检测引脚1在耳机插座A的底部，如图4所示，当耳机插头完全插入时，左检测引脚1即可与左声道引脚2导通，以实现上面的功能。

本发明还提供一种消除耳机插拔噪音的方法，参照图5，包括以下步骤：

步骤1，一第一检测单元获取耳机插座的左检测引脚电压，一第二检测单元获取耳机插座的地检测引脚电压；

步骤2，对左检测引脚电压和一参考电压及地检测引脚电压和参考电压进行比较；

步骤3，于地检测引脚电压和左检测引脚电压任一个为高电平时，麦克风引脚端与接地端连接，以消除耳机插头插入拔出过程中产生的噪声。

本发明的消除耳机插拔噪音的方法，步骤3中于地检测引脚电压和左检测引脚电压均为低电平时，麦克风引脚端与偏置电压连接，以开启耳机偏置电压。

作为本发明的改进的实施例，参照图6，步骤3之后，还包括对耳机插头进行识别的步骤，具体如下：

步骤4，于麦克风引脚端和偏置电压连接后，判断麦克风引脚端的电压值大于设定阈值时，识别耳机插头为四段耳机，否则，耳机插头为三段耳机。

一种具体实施例的流程如下，

步骤s1，耳机插头插入；

步骤s2，耳机插座左声道引脚与左检测引脚短路，控制麦克风引脚与耳机的偏置电压断开；

步骤s3，耳机插头完全插入耳机插座时，控制偏置电压给麦克风引脚上电；

步骤s4，判断耳机插座麦克风引脚的电压值小于设定阈值，如0.1V时，识别插入的耳机插头为三段式耳机；如果大于设定阈值，识别插入的耳机插头为四段式耳机。

上述的电路可以集成在同一芯片上，如集成于编解码芯片内部。并可以用于任意的音频电子设备中，以消除耳机插拔噪声，提升用户体验。

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，包括，

第一检测单元，连接于一左检测引脚与一工作电压之间，用于获取耳机插座的左检测引脚电压；

第二检测单元，连接于一地检测引脚与所述工作电压之间，用于获取耳机插座的地检测引脚电压；

比较单元，用于对所述左检测引脚电压和一参考电压进行比较及所述地检测引脚电压和所述参考电压进行比较，产生比较信号；

开关单元，于所述比较信号的作用下可控制地将麦克风引脚端和偏置电压连接或麦克风引脚端与接地端连接；

当耳机完全插入所述耳机插座时，所述比较单元输出低电平的所述比较信号，所述开关单元根据所述比较信号将所述麦克风引脚端和所述偏置电压连接；以及

当所述耳机与所述耳机插座分离时，所述比较单元输出高电平的所述比较信号，所述开关单元根据所述比较信号将所述麦克风引脚端和所述接地端连接，以进行放电操作。

2.根据权利要求1所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述第一检测单元包括第一分压电阻，所述第一分压电阻连接于所述左检测引脚与所述工作电压之间，所述左检测引脚电压自所述左检测引脚与所述工作电压之间相串联的点引出。

3.根据权利要求1所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述第二检测单元包括第二分压电阻，所述第二分压电阻连接于所述地检测引脚与所述工作电压之间，所述地检测引脚电压自所述地检测引脚与所述工作电压之间相串联的点引出。

4.根据权利要求1所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述比较单元包括，

第一比较器，对所述左检测引脚电压和所述参考电压进行比较产生第一比较信号；

第二比较器，对所述地检测引脚电压和所述参考电压进行比较产生第二比较信号；

逻辑门电路，分别对所述第一比较信号和所述第二比较信号进行逻辑运算，产生所述比较信号。

5.根据权利要求1所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述开关单元采用N沟道晶体管，其栅极与所述比较信号连接，其漏极与所述麦克风引脚端连接，其源极与接地端连接。

6.根据权利要求4所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述逻辑门电路采用逻辑或门。

7.根据权利要求1所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述左检测引脚、所述地检测引脚及所述麦克风引脚端位于所述耳机插座内，所述耳机插座内还设有左声道引脚、右声道引脚、接地引脚，用于与外部插入的耳机插头接触连接。

8.根据权利要求7所述的消除耳机插拔噪音的电路，其特征在于，所述左检测引脚与所述地引脚的距离不小于所述左声道引脚与所述地引脚的距离。

9.消除耳机插拔噪音的方法，其特征在于，应用于如权利要求1所述的消除耳机插拔噪音的电路中，并包括以下步骤：

步骤1，一第一检测单元获取耳机插座的左检测引脚电压，一第二检测单元获取耳机插座的地检测引脚电压；

步骤2，对所述左检测引脚电压和一参考电压及所述地检测引脚电压和所述参考电压进行比较，获取比较信号；

步骤3，于所述地检测引脚电压和所述左检测引脚电压任一个为高电平时，所述麦克风引脚端与所述接地端连接，此时耳机与所述耳机插座分离；

步骤3中于所述地检测引脚电压和所述左检测引脚电压均为低电平时，所述麦克风引脚端与所述偏置电压连接，以开启耳机偏置电压，此时耳机完全插入所述耳机插座。

10.根据权利要求9所述的消除耳机插拔噪音的方法，其特征在于，步骤3之后，还包括对耳机插头进行识别的步骤，具体如下：

步骤4，于所述麦克风引脚端和所述偏置电压连接后，判断所述麦克风引脚端的电压值大于设定阈值时，识别所述耳机插头为四段耳机，否则，所述耳机插头为三段耳机。

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