CN108401203A - 耳机 - Google Patents

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Abstract

提供一种耳机，包括：通用串行总线C型插头、功率传输控制芯片、微控制单元、第一开关和扬声器；功率传输控制芯片通过通用串行总线C型插头从电子终端接收的第一控制信号，基于第一控制信号产生第二控制信号，将第二控制信号发送给微控制单元；微控制单元根据接收的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收数字音频流信号或模拟音频流信号，对接收的数字音频流信号或模拟音频流信号进行处理，并将处理得到的模拟音频信号输出到扬声器。根据本发明的耳机，可以降低功耗。

Description

耳机
技术领域
本发明涉及通信技术领域。更具体地讲，涉及一种耳机。
背景技术
通用串行总线C型(USB Type C)接口具有支持双面插入(即，能够正反两个方向插入)、纤薄等特点，因此，被越来越多的应用在电子终端及其配件(例如，耳机)上。
目前，通用串行总线C型接口通常具有24个分布在插头正面和反面的端子，且正面和反面的端子相同。然而，现有的通用串行总线C型接口耳机在使用过程中，耳机的功耗较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耳机，可以降低功耗。
本发明提供一种耳机，包括：通用串行总线C型插头、功率传输控制芯片、微控制单元、第一开关和扬声器；功率传输控制芯片通过通用串行总线C型插头从电子终端接收的第一控制信号，基于第一控制信号产生第二控制信号，将第二控制信号发送给微控制单元；微控制单元根据接收的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收数字音频流信号或模拟音频流信号，对接收的数字音频流信号或模拟音频流信号进行处理，并将处理得到的模拟音频信号输出到扬声器。
可选地，第一控制信号用于指示电子终端的工作模式，第二控制信号指示接收数字音频流信号还是模拟音频流信号，功率传输控制芯片通过通用串行总线C型插头的用于配置通道的CC1端子从电子终端接收第一控制信号，微控制单元根据指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收数字音频流信号；微控制单元根据指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收模拟音频流信号。
可选地，电子终端的工作模式包括：媒体播放、录音、以网络电话的方式进行通话中的至少一个和以电话呼叫的方式进行通话，其中，当第一控制信号指示电子终端的工作模式为媒体播放或录音或以网络电话的方式进行通话时，功率传输控制芯片基于第一控制信号产生指示接收数字音频流信号的第二控制信号，微控制单元根据接收的指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元的第一输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收数字音频流信号；当第一控制信号指示电子终端的工作模式为以电话呼叫的方式进行语音通话时，功率传输控制芯片基于第一控制信号产生指示接收模拟音频流信号的第二控制信号，微控制单元根据接收的指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元的第二输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收模拟音频流信号。
可选地，微控制单元包括：第一信号处理单元和第二信号处理单元；其中，第一信号处理单元响应于接收的指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使作为微控制单元的第一输入端的第一信号处理单元的输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收数字音频流信号，并将接收的数字音频流信号转换为音频总线信号，第二信号处理单元对音频总线信号进行数模转换，并将转换得到的模拟音频信号输出给扬声器；第一信号处理单元响应于接收的指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使作为微控制单元的第二输入端的第二信号处理单元的输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子以接收模拟音频流信号，并将接收的模拟音频流信号处理为模拟音频信号输出给扬声器。
可选地，所述耳机还包括：第二开关；其中，微控制单元还响应于接收的第二控制信号控制第二开关，从而使微控制单元连接到扬声器，以将模拟音频信号输出到扬声器。
可选地，所述耳机还包括：麦克风；麦克风用于采集外部环境中的声音，以生成模拟麦克风信号，其中，当微控制单元根据指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关时，麦克风通过通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子输出经由微控制芯片进行模数转换后得到的数字麦克风信号，或者，当微控制单元根据指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关时，麦克风通过通用串行总线C型插头的用于边带使用的SUB1端子或SUB2端子输出模拟麦克风信号。
可选地，所述耳机还包括：第三开关；其中，微控制单元还控制第三开关，从而使麦克风连接到微控制单元，以使模拟麦克风信号输出给微控制单元，或者，使麦克风连接到通用串行总线C型插头的用于边带使用的SUB1端子或SUB2端子，以输出模拟麦克风信号。
可选地，功率传输控制芯片还通过通用串行总线C型插头接收电子终端的供应商自定义消息信号，并将接收的供应商自定义消息信号发送给微控制单元；其中，微控制单元还接收并检测电子终端的供应商自定义消息信号，当检测到电子终端的供应商自定义消息信号满足预定条件时，输出用于指示耳机的供应商自定义消息的信号。
可选地，微控制单元从接收的电子终端的供应商自定义消息信号中提取序列码，当提取的序列码中的标记位信息与耳机的供应商自定义消息的标记位信息相匹配时，确定检测到的电子终端的供应商自定义消息信号满足预定条件。
可选地，微控制单元通过功率传输控制芯片和通用串行总线C型插头的用于配置通道的CC1端子输出用于指示耳机的供应商自定义消息的信号。
根据本发明的耳机，通过使用功率传输控制芯片接收通用串行总线C型插头从电子终端接收的控制信号，从而降低功耗，还可以减少通用串行总线C型插头的端子的使用；此外，还通过使用功率传输控制芯片接收通用串行总线C型插头接收的电子终端的供应商自定义消息信号，从而识别电子终端的身份。
将在接下来的描述中部分阐述本发明另外的方面和/或优点，还有一部分通过描述将是清楚的，或者可以经过本发明的实施而得知。
附图说明
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其它目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的实施例的耳机的框图；
图2示出根据本发明的实施例的微控制单元的框图。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述不同的示例实施例，其中，一些示例性实施例在附图中示出。
下面参照图1和图2描述根据本发明的实施例的耳机。
图1示出根据本发明的实施例的耳机的框图。
参照图1，根据本发明的实施例的耳机包括：通用串行总线C型插头10、功率传输控制芯片(PD IC)20、第一开关30、微控制单元40和扬声器50。
功率传输控制芯片20通过通用串行总线C型插头10从电子终端接收的第一控制信号，基于第一控制信号产生第二控制信号，将第二控制信号发送给微控制单元40。
具体地，功率传输控制芯片20通过通用串行总线C型插头10的一个用于配置通道(configuration channel)的配置通道端子(即，CC1端子)从电子终端接收第一控制信号。
换言之，功率传输控制芯片20仅通过通用串行总线C型插头10的一个端子接收第一控制信号，该端子为配置通道端子CC1，从而有效减少通用串行总线C型插头的端子的使用，降低功耗。
这里，第一控制信号用于指示电子终端的工作模式，第二控制信号指示接收数字音频流信号还是模拟音频流信号。
优选地，电子终端的工作模式可包括：媒体播放、录音、以网络电话的方式进行通话、以电话呼叫的方式进行通话。
当第一控制信号指示电子终端的工作模式为媒体播放或录音或以网络电话(VOIP)的方式进行通话时，功率传输控制芯片20基于第一控制信号产生指示接收数字音频流信号的第二控制信号。
当第一控制信号指示电子终端的工作模式为以电话呼叫的方式进行语音通话时，功率传输控制芯片20基于第一控制信号产生指示接收模拟音频流信号的第二控制信号。
优选地，功率传输控制芯片20可为支持功率传输协议“USB PD”的控制芯片。
应当理解，电子终端具有与通用串行总线C型插头10对应的插孔接口，插孔接口为通用串行总线C型插孔接口，用于与通用串行总线C型插头10连接。
微控制单元40根据接收的第二控制信号控制第一开关30，从而使微控制单元40通过通用串行总线C型插头10从电子终端接收数字音频流信号或模拟音频流信号，对接收的数字音频流信号或模拟音频流信号进行处理，并将处理得到的模拟音频信号输出到扬声器50。
这里，微控制单元40根据接收的指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关30，从而使微控制单元40通过通用串行总线C型插头10从电子终端接收数字音频流信号。
具体地，微控制单元40根据指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关30，从而使微控制单元40的第一输入端连接到通用串行总线C型插头10的用于传输数据的数据传输端子(即，D+端子和D-端子)，以接收数字音频流信号。
换言之，功率传输控制芯片20控制微控制单元40的第一输入端通过通用串行总线C型插头10的数据传输端子D+和D-，从处于媒体播放或录音或以网络电话(VOIP)的方式进行通话的工作模式下的电子终端接收数字音频流信号。
应当理解，微控制单元40的第一输入端可为用于接收数字信号的输入端。
这里，微控制单元40根据接收的指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关30，从而使微控制单元40通过通用串行总线C型插头10从电子终端接收模拟音频流信号。
具体地，微控制单元40根据指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关30，从而使微控制单元40的第二输入端连接到通用串行总线C型插头10的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收模拟音频流信号。
换言之，功率传输控制芯片20控制微控制单元40的第二输入端通过通用串行总线C型插头10的数据传输端子D+和D-，从处于以电话呼叫的方式进行语音通话的工作模式下的电子终端接收模拟音频流信号。
应当理解，微控制单元40的第二输入端可为用于接收模拟信号的输入端。
优选地，第一开关30可为单刀双掷模拟开关。
下面结合图2，详细描述本发明的实施例的微控制单元。
图2示出根据本发明的实施例的微控制单元的框图。
参照图2，微控制单元40可包括第一信号处理单元401和第二信号处理单元402。
这里，第一信号处理单元401响应于接收的指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关30，从而使作为微控制单元40的第一输入端的第一信号处理单元401的输入端连接到通用串行总线C型插头10的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收数字音频流信号，并将接收的数字音频流信号转换为音频总线信号(即，I2S信号)；第二信号处理单元402对音频总线信号进行数模转换，并将转换得到的模拟音频信号输出给扬声器50。
换言之，第一信号处理单元401通过通用串行总线C型插头10的数据传输端子D+和D-接收数字音频流信号，并对接收的数字音频流信号进行转换，得到第二信号处理单元402能够识别的I2S信号，然后第二信号处理单元402对I2S信号进行解码，得到适用于扬声器50输出的模拟音频信号。
这里，第一信号处理单元401响应于接收的指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关30，从而使作为微控制单元40的第二输入端的第二信号处理单元402的输入端连接到通用串行总线C型插头10的用于传输数据的D+端子和D-端子以接收模拟音频流信号，并将接收的模拟音频流信号处理为模拟音频信号输出给扬声器50。
换言之，第二信号处理单元402通过通用串行总线C型插头10的数据传输端子D+和D-接收模拟音频流信号，并对接收的模拟音频流信号进行处理，得到适用于扬声器50输出的模拟音频信号。
优选地，所述耳机还包括第二开关。
微控制单元40还响应于接收的第二控制信号控制第二开关，从而使微控制单元40连接到扬声器50，以将模拟音频信号输出到扬声器50。
应当理解，扬声器50用于输出模拟音频信号，从而向用户播放音频内容。优选地，扬声器50(也可称为听筒)的数量为两个，分别为左扬声器和右扬声器。
此外，所述耳机还包括麦克风。麦克风用于采集外部环境中的声音，以生成模拟麦克风信号。
当微控制单元40根据指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关30时，麦克风通过通用串行总线C型插头10的用于传输数据的D+端子和D-端子输出经由微控制芯片40进行模数转换后得到的数字麦克风信号。
换言之，麦克风将模拟麦克风信号输出给微控制单元40，微控制芯片40对模拟麦克风信号进行编码得到数字麦克风信号，并将数字麦克风信号通过通用串行总线C型插头10的数据传输端子D+和D-输出到电子终端。
当微控制单元40根据指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关30时，麦克风通过通用串行总线C型插头10的用于边带使用(side and use)的边带使用端子(即，SUB1端子或SUB2端子)输出模拟麦克风信号。
优选地，所述耳机还包括第三开关。
这里，微控制单元40还控制第三开关，从而使麦克风连接到微控制单元40，以使模拟麦克风信号输出给微控制单元40，或者，使麦克风连接到通用串行总线C型插头10的用于边带使用的SUB1端子或SUB2端子，以输出模拟麦克风信号。
此外，功率传输控制芯片20还通过通用串行总线C型插头10接收电子终端的供应商自定义消息信号(vendor defined message，VDM信号，也可称为身份识别信号)，并将接收的供应商自定义消息信号发送给微控制单元40；微控制单元40还接收并检测电子终端的供应商自定义消息信号，当检测到电子终端的供应商自定义消息信号满足预定条件时，输出用于指示耳机的供应商自定义消息的信号。
具体地，功率传输控制芯片20通过通用串行总线C型插头10的用于配置通道的CC1端子接收电子终端的供应商自定义消息信号，微控制单元40通过功率传输控制芯片20和通用串行总线C型插头10的用于配置通道的CC1端子输出用于指示耳机的供应商自定义消息的信号。
换言之，通用串行总线C型插头10的配置通道端子CC1还接收电子终端的供应商自定义消息信号和发送用于指示耳机的供应商自定义消息的信号，进一步减少通用串行总线C型插头的端子的使用，降低功耗。
优选地，微控制单元40从接收的电子终端的供应商自定义消息信号中提取序列码，当提取的序列码中的标记位信息与耳机的供应商自定义消息的标记位信息相匹配时，确定检测到的电子终端的供应商自定义消息信号满足预定条件。
作为示例，电子终端的供应商自定义消息可为电子终端的产品序列码，耳机的供应商自定义消息可为耳机的产品序列码。当微控制单元40检测到电子终端的产品序列码中的厂家、型号与耳机的产品序列码中的厂家、型号相匹配时，确定满足预定条件，从而识别电子终端的身份。
应当理解，电子终端的供应商自定义消息和耳机的供应商自定义消息不限于上述示例，其他形式的供应商自定义消息也是可行的，只要是能够唯一标识电子终端和唯一标识耳机的信息即可。
优选地，功率传输控制芯片20还在接收第一控制信号和电子终端的供应商自定义消息信号之前，从微控制单元40接收用于初始化的信号，并响应于接收的用于初始化的信号进行初始化。
根据本发明的耳机，通过使用功率传输控制芯片接收通用串行总线C型插头从电子终端接收的控制信号，从而降低功耗，还可以减少通用串行总线C型插头的端子的使用；此外，还通过使用功率传输控制芯片接收通用串行总线C型插头接收的电子终端的供应商自定义消息信号，从而识别电子终端的身份。
尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该理解，在不脱离权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括：通用串行总线C型插头、功率传输控制芯片、微控制单元、第一开关和扬声器；
功率传输控制芯片通过通用串行总线C型插头从电子终端接收的第一控制信号，基于第一控制信号产生第二控制信号，将第二控制信号发送给微控制单元；
微控制单元根据接收的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收数字音频流信号或模拟音频流信号，对接收的数字音频流信号或模拟音频流信号进行处理，并将处理得到的模拟音频信号输出到扬声器。
2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，第一控制信号用于指示电子终端的工作模式，第二控制信号指示接收数字音频流信号还是模拟音频流信号，
功率传输控制芯片通过通用串行总线C型插头的用于配置通道的CC1端子从电子终端接收第一控制信号，
微控制单元根据指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收数字音频流信号；微控制单元根据指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元通过通用串行总线C型插头从电子终端接收模拟音频流信号。
3.如权利要求1或2所述的耳机，其特征在于，电子终端的工作模式包括：媒体播放、录音、以网络电话的方式进行通话中的至少一个和以电话呼叫的方式进行通话，
其中，当第一控制信号指示电子终端的工作模式为媒体播放或录音或以网络电话的方式进行通话时，功率传输控制芯片基于第一控制信号产生指示接收数字音频流信号的第二控制信号，微控制单元根据接收的指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元的第一输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收数字音频流信号，
当第一控制信号指示电子终端的工作模式为以电话呼叫的方式进行语音通话时，功率传输控制芯片基于第一控制信号产生指示接收模拟音频流信号的第二控制信号，微控制单元根据接收的指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使微控制单元的第二输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收模拟音频流信号。
4.如权利要求3所述的耳机，其特征在于，微控制单元包括：第一信号处理单元和第二信号处理单元；
其中，第一信号处理单元响应于接收的指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使作为微控制单元的第一输入端的第一信号处理单元的输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子，以接收数字音频流信号，并将接收的数字音频流信号转换为音频总线信号，第二信号处理单元对音频总线信号进行数模转换，并将转换得到的模拟音频信号输出给扬声器；
第一信号处理单元响应于接收的指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关，从而使作为微控制单元的第二输入端的第二信号处理单元的输入端连接到通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子以接收模拟音频流信号，并将接收的模拟音频流信号处理为模拟音频信号输出给扬声器。
5.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：第二开关；
其中，微控制单元还响应于接收的第二控制信号控制第二开关，从而使微控制单元连接到扬声器，以将模拟音频信号输出到扬声器。
6.如权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：麦克风；
麦克风用于采集外部环境中的声音，以生成模拟麦克风信号，
其中，当微控制单元根据指示接收数字音频流信号的第二控制信号控制第一开关时，麦克风通过通用串行总线C型插头的用于传输数据的D+端子和D-端子输出经由微控制芯片进行模数转换后得到的数字麦克风信号，
或者，当微控制单元根据指示接收模拟音频流信号的第二控制信号控制第一开关时，麦克风通过通用串行总线C型插头的用于边带使用的SUB1端子或SUB2端子输出模拟麦克风信号。
7.如权利要求6所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：第三开关；
其中，微控制单元还控制第三开关，从而使麦克风连接到微控制单元，以使模拟麦克风信号输出给微控制单元，
或者，使麦克风连接到通用串行总线C型插头的用于边带使用的SUB1端子或SUB2端子，以输出模拟麦克风信号。
8.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，功率传输控制芯片还通过通用串行总线C型插头接收电子终端的供应商自定义消息信号，并将接收的供应商自定义消息信号发送给微控制单元；
其中，微控制单元还接收并检测电子终端的供应商自定义消息信号，当检测到电子终端的供应商自定义消息信号满足预定条件时，输出用于指示耳机的供应商自定义消息的信号。
9.如权利要求8所述的耳机，其特征在于，微控制单元从接收的电子终端的供应商自定义消息信号中提取序列码，当提取的序列码中的标记位信息与耳机的供应商自定义消息的标记位信息相匹配时，确定检测到的电子终端的供应商自定义消息信号满足预定条件。
10.如权利要求8或9所述的耳机，其特征在于，微控制单元通过功率传输控制芯片和通用串行总线C型插头的用于配置通道的CC1端子输出用于指示耳机的供应商自定义消息的信号。
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