CN107635171B - 一种提高耳机兼容性的电路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及耳机技术领域，尤其涉及一种提高耳机兼容性的电路，包括与耳机插头相插接的四段耳机母头、检测模块、选通模块以及微处理器；在所述母头内自内而外形成有左右声道音频极片、第一极片和第二极片；所述检测模块用于检测所述耳机插头为三段耳机插头、OMTP耳机插头或者CTIA耳机插头；所述检测模块用于将检测数据输入至所述微处理器；所述微处理器根据所述检测模块的所述检测数据控制所述选通模块，令所述所述第一极片和第二极片分别与接地或所述音频处理模块的麦克风信号输入端接通。本发明的发明目的在于提供一种提高耳机兼容性的电路，采用本发明提供的技术方案解决了现有带有耳机功能输出的电子产品不能同时兼任市场上不同规格标准的耳机的技术问题。

Description

一种提高耳机兼容性的电路

技术领域

本发明涉及耳机技术领域，尤其涉及一种提高耳机兼容性的电路。

背景技术

随着各类电子产品的发展，有线耳机作为一个重要的声音输出口方式，却因不同规格的耳机插头搞的非常头痛，不同的设备甚至要使用不同的耳机，非常不方便。在很多支持耳机输出但有不提供标配的耳机的应用场合，如车载导航，车载后装娱乐系统，便携式移动设备等显得尤为突出

如图1所示，目前市场中主流基本都是3.5MM的耳机插头，但是3.5MM的耳机插头也有三段，四段区别，而四段耳机中又分国家标准(OMTP)与国际标准(CITA，又称美国标准)，两者的区别在于插头最后两节接地(GND)和麦克风(MIC)，两者的顺序相反。三段式耳机插口没有MIC，不支持语音输入，不支持按键，如果仅要求输出音频，可以同时兼容四段式的OMTP与CTIA耳机插口；然而OMTP与CTIA耳机插口的GND与MIC是相反的，不能相互兼容。

如图2所示，普通的耳机电路连接方式，默认为四段式CTIA耳机的正确接法，如果接上四段式的OMTP耳机，由于PIN1与PIN2刚好相反，MIC与GND相反，插入OMTP耳机会造成声音减小而且失真，只有按下MIC按键后声音才恢复到正常的音频播放，而且语音输入及按键功能也无法正常使用。

另外，市场上也有一些针对OMTP与CTIA耳机插口的装置与方法，通常的做法是解剖耳机，更改内部线路或者外部增加一个转接头，在实际的应用中造成各种不便，而且此类更改会对音频质量造成一定的影响。使得带耳机功能输出的电子产品不能同时兼任市场上不同规格标准的耳机。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种提高耳机兼容性的电路，采用本发明提供的技术方案解决了现有带有耳机功能输出的电子产品不能同时兼任市场上不同规格标准的耳机的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种提高耳机兼容性的电路，包括与耳机插头相插接的四段耳机母头、检测模块、选通模块以及微处理器；在所述母头内自内而外形成有左右声道音频极片、第一极片和第二极片；

所述左右声道音频极片与所述音频处理模块的左右声道音频输出端电性连接，用于供所述耳机插头输出左右声道音频信号；

所述检测模块的输入端接入所述第一极片和第二极片，用于检测所述耳机插头为三段耳机插头、OMTP耳机插头或者CTIA耳机插头；所述检测模块的输出端接入所述微处理器，用于将检测数据输入至所述微处理器；

所述选通模块包括输入端、输出端和控制端，所述输入端分别接入所述第一极片和第二极片，所述输出端分别接地和所述音频处理模块的麦克风信号输入端，所述控制端接入所述微处理器；

所述微处理器根据所述检测模块的所述检测数据控制所述选通模块，令所述所述第一极片和第二极片分别与接地或所述音频处理模块的麦克风信号输入端接通，且所述第一极片和第二极片不同时与所述音频处理模块的麦克风信号输入端接通。

优选的，所述微处理器包括第一I/O口、第二I/O口、第三I/O口和第四I/O口；所述第一I/O口接入所述检测模块的输出端，用于接收所述检测模块的检测数据；所述第二I/O口接入所述选通模块的控制端，用于控制所述选通模块；所述第三I/O口接入在所述母头内形成的第三极片，用于输入检测所述耳机插头是否插入所述母头的插入检测信号；所述第四I/O口接入所述音频处理模块的麦克风信号输入端，用于接收所述耳机插头输入的线控信号。

优选的，所述左右声道音频极片包括在所述母头内自内而外形成的左声道音频极片和右声道音频极片。

优选的，在所述左声道音频极片、第一极片和第二极片与所述检测模块之间设置有由所述微处理器控制的开关模块；所述开关模块包括接入所述第二极片的第一开关、接入所述第一极片的第二开关以及接入所述左声道音频极片的第三开关。

优选的，所述检测模块包括由比较器构成的第一过零比较器、第二过零比较器和接地端；所述第一过零比较器的输入端接入所述第一开关，所述第二过零比较器的输入端接入所述第二开关，所述接地端接入所述第一开关；所述第一过零比较器和第二过零比较器的输出端接入所述微处理器。

本发明通过检测模块对耳机母头内的极片进行检测，完成对三段式耳机插头、OMTP耳机插头和CITA耳机插头的判断，微处理器根据检测模块的判断结果对选通模块进行控制，令极片正确连接上麦克风信号以及接地信号，完成耳机插头的判断与导通，达到自动检测耳机插入，自动判断耳机的类型，并主动调整GND与MIC信号的效果，保证在不影响耳机的音频质量的情况下，保证MIC的语音功能与线控按键功能正常工作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为三种耳机插头结构示意图；

图2为现有耳机电路连接示意图；

图3本发明实施例电路连接框图；

图4为本发明实施例电路系统连接示意图；

图5为本发明实施例检测模块内部连接示意图；

图6为本发明实施例工作流程图。

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。

目前市场中四段耳机中分为国家标准(OMTP)与国际标准(CITA)，两者的区别在于插头最后两节接地(GND)和麦克风(MIC)，两者的顺序相反，造成OMTP与CTIA耳机插口不能相互兼容。

为了解决上述技术问题，请参见图1，本实施例提供一种提高耳机兼容性的电路，包括与耳机插头相插接的四段耳机母头10、检测模块20、选通模块30以及微处理器40。即在通用的连接方式的基础上，增加了检测模块20和选通模块30，其中检测模块20用于检测插入耳机母头10的耳机插头是三段耳机插头、OMTP耳机插头或者是CTIA耳机插头，选通模块30则根据检测模块20的检测结果选择性的接通耳机母头10内的GND端与MIC信号端。

插入耳机母头10的耳机插头为待测设备，由于耳机插头包括四段式OMTP标准与CITA标准耳机，以及三段式耳机，为了与耳机插头匹配，母头10能同时兼容三种耳机接口，在母头10内自内而外形成有左右声道音频极片、第一极片13和第二极片14。

其中左右声道音频极片与音频处理模块50的左右声道音频输出端电性连接，用于供耳机插头输出左右声道音频信号。具体包括在母头10内自内而外形成的左声道音频极片11和右声道音频极片12。音频处理模块50与微处理器40则是系统本身的电路方案。

检测模块20的输入端接入第一极片13和第二极片14，用于检测耳机插头为三段耳机插头、OMTP耳机插头或者CTIA耳机插头；检测模块20的输出端接入微处理器40，用于将检测数据输入至微处理器40。

请参图4，其中检测模块20是将接入输入端的第一极片13和第二极片14的信号传输至微处理器40，微处理器40根据检测模块20的信号，判断出耳机的类型。具体的，检测模块20的输入端包括与第一极片13连接的PIN2端和与第二极片14连接的PIN1端，PIN1端检测到的信号为信号A，PIN2端检测到的信号为信号B。当信号A为0且信号B为0时，检测模块20判定插入母头10的耳机插头为三段式耳机；当信号A为0且信号B为1时，检测模块20判定插入母头10的耳机插头为四段式OMTP耳机；当信号A为1且信号B为0时，检测模块20判定插入母头10的耳机插头为四段式CTIA耳机。其汇总输出结果如下：

请参见图5，在电路方面，检测模块20由比较器构成，包括第一过零比较器21、第二过零比较器22和接地端。由于耳机的左声道和右声道与地直接的阻值比较小，有16Ω、32Ω等，均小于100Ω，在本实施例检测过程中，将左声道默认接地，判断PIN1还是PIN2是否为接地端。在检测模块20与母头10之间的连接方式上，接地端接入左声道音频极片11，第一过零比较器21的输入端接入PIN1端，第二过零比较器22的输入端接入PIN2端，第一过零比较器21和第二过零比较器22的输出端接入微处理器40。

检测模块20将检测结果传送至微处理器40，微处理器40控制选通模块30对PIN2端和PIN1端的导通方式作出不同的操作。为了实现上述效果，选通模块30包括输入端、输出端和控制端，输入端分别接入PIN2端和PIN1端，输出端分别接地和音频处理模块50的麦克风信号输入端，控制端接入微处理器40。微处理器40根据检测模块20的检测数据控制选通模块30，选通模块30令PIN2端和PIN1端分别与接地或音频处理模块50的麦克风信号输入端接通，且PIN2端和PIN1端不同时与音频处理模块50的麦克风信号输入端，即对PIN2端和PIN1端的导通方式作出与耳机插头类型相对应的操作。

在电路方面，选通模块30包括分别与PIN2端和PIN1端接通的开关S21和开关S22，开关S21和开关S22动触点的选择端均包括与接地以及音频处理模块50的麦克风信号端接通的A端和B端。选通模块30令PIN2端和PIN1端分别与A端和B端接通，且PIN2端和PIN1端不同时与B端。当检测模块20的检测结果为三段式耳机时，选通模块30的开关S21接入A端，开关S22接入A端；当检测模块20的检测结果为四段式OMTP耳机时，选通模块30的开关S21接入A端，开关S22接入B端；当检测模块20的检测结果为四段式CTIA耳机时，选通模块30的开关S21接入B端，开关S22接入A端。

为了实现上述控制效果，微处理器40包括第一I/O口和第二I/O口。第一I/O口接入检测模块20的输出端，用于接收检测模块20的检测数据；第二I/O口接入选通模块30的控制端，用于控制选通模块30。

请参见图6，整个耳机插头检测以及选通过程如下：耳机插头插入母头10，检测模块20将检测信号输入到微处理器40，微处理器40根据检测模块20的信号，判断出耳机属于哪种类型，微处理器40控制选通模块30开关，分别控制S21或S22，正确连接上麦克风信号与接地信号。

为了防止检测模块20发生误判的结果，还在母头10内形成有第三极片，微处理器40上还包括有第三I/O口和第四I/O口。第三I/O口接入在母头10内形成的第三极片，用于输入检测耳机插头是否插入母头10的插入检测信号；第四I/O口接入音频处理模块50的麦克风信号输入端，用于接收耳机插头输入的线控信号。采用该结构，其汇总输出如下：

还可以的，在左声道音频极片11、第一极片13和第二极片14与检测模块20之间设置有由微处理器40控制的开关模块。开关模块包括接入第二极片14的第一开关、接入第一极片13的第二开关以及接入左声道音频极片11的第三开关。第一过零比较器21的输入端接入第一开关，第二过零比较器22的输入端接入第二开关，接地端接入第三开关；第一过零比较器21和第二过零比较器22的输出端接入微处理器40。

本实施例提供的提高耳机兼容性的电路通过检测模块对耳机母头内的极片进行检测，完成对三段式耳机插头、OMTP耳机插头和CITA耳机插头的判断，微处理器根据检测模块的判断结果对选通模块进行控制，令极片正确连接上麦克风信号以及接地信号，完成耳机插头的判断与导通，达到自动检测耳机插入，自动判断耳机的类型，并主动调整GND与MIC信号的效果，保证在不影响耳机的音频质量的情况下，保证MIC的语音功能与线控按键功能正常工作。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高耳机兼容性的电路，其特征在于：包括与耳机插头相插接的四段耳机母头、检测模块、选通模块以及微处理器；在所述母头内自内而外形成有左右声道音频极片、第一极片和第二极片；

所述左右声道音频极片与音频处理模块的左右声道音频输出端电性连接，用于供所述耳机插头输出左右声道音频信号；

所述检测模块的输入端接入所述第一极片和第二极片，用于检测所述耳机插头为三段耳机插头、OMTP耳机插头或者CTIA耳机插头；所述检测模块的输出端接入所述微处理器，用于将检测数据输入至所述微处理器；

所述选通模块包括输入端、输出端和控制端，所述输入端分别接入所述第一极片和第二极片，所述输出端分别接地和所述音频处理模块的麦克风信号输入端，所述控制端接入所述微处理器；

所述微处理器根据所述检测模块的所述检测数据控制所述选通模块，令所述所述第一极片和第二极片分别与接地或所述音频处理模块的麦克风信号输入端接通，且所述第一极片和第二极片不同时与所述音频处理模块的麦克风信号输入端接通；

在所述左声道音频极片、第一极片和第二极片与所述检测模块之间设置有由所述微处理器控制的开关模块；所述开关模块包括接入所述第二极片的第一开关、接入所述第一极片的第二开关以及接入所述左声道音频极片的第三开关。

2.根据权利要求1所述的一种提高耳机兼容性的电路，其特征在于：所述微处理器包括第一I/O口、第二I/O口、第三I/O口和第四I/O口；所述第一I/O口接入所述检测模块的输出端，用于接收所述检测模块的检测数据；所述第二I/O口接入所述选通模块的控制端，用于控制所述选通模块；所述第三I/O口接入在所述母头内形成的第三极片，用于输入检测所述耳机插头是否插入所述母头的插入检测信号；所述第四I/O口接入所述音频处理模块的麦克风信号输入端，用于接收所述耳机插头输入的线控信号。

3.根据权利要求2所述的一种提高耳机兼容性的电路，其特征在于：所述左右声道音频极片包括在所述母头内自内而外形成的左声道音频极片和右声道音频极片。

4.根据权利要求3所述的一种提高耳机兼容性的电路，其特征在于：所述检测模块包括由比较器构成的第一过零比较器、第二过零比较器和接地端；所述第一过零比较器的输入端接入所述第一开关，所述第二过零比较器的输入端接入所述第二开关，所述接地端接入所述第一开关；所述第一过零比较器和第二过零比较器的输出端接入所述微处理器。