CN110620967B - 耳机及耳机设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种耳机，其包括插头、电池、充电电路模块、隔离电路模块和送话器，插头分别与充电电路模块和隔离电路模块电性连接，充电电路模块与电池电性连接，隔离电路模块与送话器电性连接，插头用于与外部的电子设备电性连接，充电电路模块用于给电池充电，隔离电路模块用于隔离从插头传输过来的电压防止其加载到送话器，送话器用于进行声音信号和电压模拟信号之间的转换。本发明还涉及一种耳机设备，其包括如上所述的耳机。本发明的耳机具有在内置电池充电时隔离高电压加载到送话器，保护送话器不被损坏的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及耳机音效处理的技术领域，特别涉及一种耳机及耳机设备。
【背景技术】
随着耳机技术的发展，人们对耳机的性能要求也是越来越高，对此，人们在耳机中增加了内置电池来为耳机的内部单元对音效进行处理，使得人们收听到的音效更好。但是这种耳机的内置电池在充电的时候，会因充电时的高电压流到送话器，对送话器造成一定的损坏,因此。
因此，如何解决内置电池在充电时的高电压流到送话器以致对送话器造成损坏的问题，便成了解决的重点。
【发明内容】
为克服目前内置电池在充电时的高电压流到送话器以致对送话器造成损坏的技术问题，本发明提供了一种耳机及耳机设备。
本发明解决技术问题的方案是提供一种耳机，其包括插头、电池、充电电路模块、隔离电路模块和送话器，插头分别与充电电路模块和隔离电路模块电性连接，充电电路模块与电池电性连接，隔离电路模块与送话器电性连接，插头用于与外部的电子设备电性连接，充电电路模块用于给电池充电，隔离电路模块用于隔离从插头传输过来的电压防止其加载到送话器，送话器用于进行声音信号和电压模拟信号之间的转换；所述隔离电路模块包括三极管Q1及三极管Q2以隔绝高电平流入送话器；所述耳机进一步包括指示灯、音效处理模块及主控模块，所述指示灯分别与所述充电电路及所述主控模块连接以通过不同的发光状态来用于指示所述电池的充电状态或所述音效处理模块的工作状态；所述电池充电时，所述隔离电路模块开启工作。
优选地，所述耳机还包括扬声器，所述扬声器与音效处理模块电性连接，所述音效处理模块与插头电性连接，所述音效处理模块用于将数字音频信号转换成模拟音频信号后再将其功率放大，所述扬声器用于将数字音频信号或经放大后的模拟音频信号转为声音信号。
优选地，所述耳机还包括模拟开关模块，所述模拟开关模块一端与插头电性连接，另一端与扬声器电性连接，所述模拟开关用于在音效处理模块不工作时闭合，将数字音频信号直接传给扬声器。
优选地，所述主控模块分别与插头和音效处理模块电性连接，所述主控模块用于对音效处理模块进行控制。
优选地，所述耳机还包括检测模块，所述检测模块与电池、主控模块电性连接，检测模块用于检测电池的电量并生成反馈信号发送给主控模块，主控模块根据该反馈信号对音效处理模块进行控制。
优选地，所述耳机还包括电源管理模块，所述电源管理模块与电池、主控模块、模拟开关模块和音效处理模块电性连接，所述电池通过电源管理模块给主控模块和音效处理模块提供电源，模拟开关模块在电源管理模块供电的时候处于断开状态，在电源管理模块不供电的时候处于闭合状态。
优选地，所述隔离电路模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和开关S，电阻R1第一端与插头连接，电阻R1第二端分别与电阻R2第一端和电阻R3第一端电性连接，电阻R3第二端分别与电阻R4第一端和三极管Q1的基极电性连接，电阻R2第二端、电阻R4第二端和三极管Q1的发射极与主控模块连接，三极管Q1的集电极与电阻R5第一端电性连接，电阻R5第二端分别与电阻R6第一端和三极管Q2的基极电性连接，电阻R6第二端和三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极分别与电阻R7第一端和开关S第一端电性连接，电阻R7的第二端与送话器连接，开关S第二端接地。
优选地，所述模拟开关模块包括第一芯片、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容器C1，第一芯片分别与电阻R8第一端、电阻R9第一端、电阻R10第一端、电阻R11第一端和电容器C1第一端、接地端均电性连接，电阻R10第二端与主控模块连接，电阻R8第二端、电阻R9第二端、电阻R11第二端、电容器C1第二端和电阻R11第二端均接地设置，其中电阻R10的第一端、R11的第一端与电容器C1的第一端电性连接。
本发明还提供一种耳机设备，其包括如上任一项所述的耳机。
优选地，所述耳机设备还包括转接头，所述转接头一端与电子装置连接，另一端设置有与插头相适配的接口，当转接头分别与插头和电子装置电性连接时，主控模块检测到转接头接入，主控模块控制充电电路模块工作。
相对于现有技术，本发明的耳机包括充电电路模块和隔离电路模块，充电电路模块用于给电池充电，隔离电路模块能隔离从插头处传来的高电压，保护送话器不被损坏，也有利于增加耳机的使用寿命。
本发明的耳机包括音效处理模块和扬声器，音效处理模块用于将数字音频信号转换成模拟音频信号后再将其功率放大，使得通过扬声器发出的声效更好。
本发明的耳机包括模拟开关模块，模拟开关模块用于在音效处理模块不工作时闭合，将数字音频信号直接传给扬声器，使得在音效处理模块不工作时，扬声器能正常工作。
本发明的耳机包括检测模块，检测模块用于检测电池的电量并生成反馈信号发送给主控模块，主控模块会根据检测模块发送的信号来对音效处理模块进行控制，更智能化。
本发明的耳机设备包括转接头，转接头在与电子设备和耳机连接时，充电电路模块工作，即转接头不与电子设备和耳机连接时，充电电路模块不工作，使用者可以根据需要考虑连接或不连接转接头来切换不同的工作状态。
【附图说明】
图1是本发明的耳机与电子设备连接的模块示意图。
图2是本发明的耳机设备与电子设备连接的模块示意图。
图3是本发明的图1中的音效处理模块的具体模块示意图。
图4是本发明的图1中的模拟开关模块的具体电路示意图。
图5是本发明的图1中的隔离电路模块的具体电路示意图。
图6是本发明的图1中的充电电路模块的具体电路示意图。
附图标记说明：
10、耳机；11、插头；12、音效处理模块；13、模拟开关模块；14、隔离电路模块；15、送话器；16、扬声器；17、充电电路模块；18、电池；19、检测模块；20、电子设备；21、电源管理模块；22、主控模块；23、指示灯；121、拨动开关；122、音频编解码器；123、放大电路；131、芯片；30、耳机设备；31、转接头。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1，本发明提供一种耳机10，所述耳机10包括插头11、音效处理模块12、模拟开关模块13、隔离电路模块14、送话器15、扬声器16、充电电路模块17、电池18、检测模块19、电源管理模块21、主控模块22和指示灯23，插头11分别与音效处理模块12、模拟开关模块13、隔离电路模块14、充电电路模块17和主控模块22电性连接，插头11用于与外部的电子设备20电性连接，音效处理模块12分别与扬声器16、电源管理模块21和主控模块22电性连接，模拟开关模块13分别与扬声器16和电源管理模块21电性连接，隔离电路模块14与送话器15电性连接，充电电路模块17与电池18电性连接，电池18分别与检测模块19和电源管理模块21电性连接，检测模块19与主控模块22电性连接，电源管理模块21与主控模块22电性连接，指示灯23与主控模块22电性连接。主控模块22用于控制音效处理模块12的工作模式。
音效处理模块12用于处理电子设备从插头11处传来的数字音频信号，将数字音频信号转成模拟音频信号并将其进行功率放大，从而实现将普通2.0声道编码为虚拟立体声，使扬声器16传出的音频效果更佳。模拟开关模块13用于当电源管理模块21在工作中不供电时闭合，使从电子设备20处传来的数字音频信号直接进入到扬声器16，使得在音效处理模块12不工作时扬声器16能正常接收到电子设备传给耳机10的数字音频信号，此时扬声器16发出的为普通2.0声道。当电池18为没电状态时，电源管理模块21为不供电状态；当电池18有电时，电源管理模块21为供电状态。隔离电路模块14用于隔绝高电平防止其流到送话器15，保护送话器15不被损坏。充电电路模块17用于给电池18充电，电池18用于提供电源并通过电源管理模块21分配给主控模块22和音效处理模块12，电池18优选为锂聚合物电池。
检测模块19用于检测电池18的电量并将所检测到的信息通过电信号的形式发送给主控模块22，主控模块22用于对音效处理模块12进行调节和控制。
具体地，当检测模块19检测到电池18有电时，检测模块19将所检测到的信息生成反馈信号发送给主控模块22，主控模块22根据该反馈信号控制音效处理模块12开始工作，此时电源管理模块21供电，模拟开关模块13处于断开状态，从而使从电子设备20传来的数字音频信号经音效处理模块12处理后经扬声器16处传出声音，此时扬声器16传出的声音为立体声声音。
当检测模块19检测到电池18没电时，检测模块19将所检测到的信息生成反馈信号发送给主控模块22，主控模块22根据该反馈信号控制音效处理模块12停止工作，此时电源管理模块21不供电，模拟开关模块13处于闭合状态，从而使从电子设备20传来的数字音频信号直接通过模拟开关模块13进入扬声器16，扬声器16发出的声音为普通2.0声道。在本发明中，设定电池18的电量小于等于5％时为没电状态。可以理解，也可以设定电池18的电量小于等于6％或7％或8％或9％或10％时为没电状态。
当送话器15工作时，送话器15将声音信号转为电压模拟信号并通过隔离电路模块14传输到插头11处，并从插头11处传输到电子设备20，从而实现语音通话。
指示灯23通过不同的发光状态来用于指示电池18的充电状态或音效处理模块12在工作时的状态。具体地，指示灯23在电池18充电时的电量不到90％时常亮并发绿光；指示灯23在音效处理模块12工作时常亮并发蓝光。可以理解，指示灯23的发光状态还可以包括发绿光、发黄光等，只需要电池18的不同电量状态以及音效处理模块12的工作模式所对应的发光状态不同即可，在此不做限定。
可以理解，本实施例中充电电路模块17可以省略。
请参阅2，本发明还提供一种带有以上所述耳机10的耳机设备30，所述耳机设备30还包括转接头31，所述转接头31一端用于与电子装置24电性连接，另一端设置有与插头11相适配的接口，作为一种实施例，转接头31插入电子装置24的一端为USB接口，另一端为音频母座，转接头31用于将5V电压信号转换成3.5V电压信号，该电压信号用于给电池18充电，优选地，3.5V电压通过插头的MIC端子给电池充电。当转接头31分别与插头11和电子装置24电性连接时，此时主控模块22检测到有转接头31接入时，主控模块22控制充电电路模块17工作，并控制音效处理模块12不工作，此时隔离电路模块14开启工作，模拟开关模块13断开，即电池18被充电、送话器15和扬声器16不工作。作为另一种选择，音效处理模块12和模拟开关模块13可以工作，即扬声器16可正常使用。
电子设备20为有与插头11相适配的接口的设备，如手机、平板、MP3；电子装置24需要在电池18充电时提供较大的电压，因此电子装置24优选为适配器、电脑等。
请参阅图3，音效处理模块12与主控模块22连接，音效处理模块12包括拨动开关121、音频编解码器122和放大电路123，拨动开关121与音频编解码器122电性连接，音频编解码器122与放大电路123电性连接，音频编解码器122用于将从电子设备传来的数字音频信号转换成模拟音频信号，放大电路123用于将经音频编解码器122输出的模拟音频信号进行功率放大，拨动开关121用于控制音频编解码器122输出不同档位的音效。在本实施例中，拨动开关121控制音频编解码器122输出3个档位的音效，如电影音效模式、游戏音效模式或常规音效模式。音频编解码器122和放大电路123均与电源管理模块21电性连接，电源管理模块21对音频编解码器122输出的电压为3.3v，对放大电路123输出的电压为1.8v。拨动开关121和音频编解码器122均与主控模块22连接，主控模块22中存储有用于控制音频编解码器122处理音效的程序。拨动开关121调到相应的音效档位并给主控模块22发送相关信息，主控模块22在接收到拨动开关121发送的信息控制音频编解码器122输出相应档位的音效。
作为一种变形，音频编解码器122包括三种不同音效处理的电路，拨动开关121可通过切换到音频编解码器122不同音效处理的电路上来输出不同档位的音效。该实施例中主控模块不直接控制音效处理模块。
请参阅图4，模拟开关模块13包括第一芯片131、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容器C1，第一芯片131分别与电阻R8第一端、电阻R9第一端、电阻R10第一端、电阻R11第一端、电容器C1第一端和接地端电性连接，电阻R10第二端与主控模块22连接，电阻R8第二端、电阻R9第二端、电容器C1第二端和电阻R11第二端均接地设置，其中电阻R10的第一端、R11的第一端与电容器C1的第一端电性连接，第一芯片131的型号优选为FSA550。其中电阻R10的阻值优选1KΩ，电阻R11的阻值优选为2KΩ，电容器C1的电容值优选为1μF。
请参阅图5，隔离电路模块14用于在电池18充电时隔离从插头11传输的电压防止其加载到送话器15而导致送话器15损坏。隔离电路模块14包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、三极管Q1、三极管Q2和开关S，电阻R1第一端与插头11连接，电阻R1第二端分别与电阻R2第一端和电阻R3第一端电性连接，电阻R3第二端分别与电阻R4第一端和三极管Q1的基极电性连接，电阻R2第二端、电阻R4第二端和三极管Q1的发射极与主控模块22连接，三极管Q1的集电极与电阻R5第一端电性连接，电阻R5第二端分别与电阻R6第一端和三极管Q2的基极电性连接，电阻R6第二端和三极管Q2的发射极接地。三极管Q2的集电极分别与电阻R7第一端和开关S第一端电性连接，开关S第二端接地。电阻R7第二端与送话器15连接。开关S用于接听电话、播放暂停音频等。三极管Q1为pnp型三极管，型号优选为2N3906，三极管Q2为npn型三极管，型号优选为MMBT3904。这样，隔离电路模块14可以隔绝高电平流入送话器15，使送话器15不被损坏。
请参阅图6，充电电路模块17包括第二芯片171、电容器C2和电阻R12，在本实施例中，第二芯片171的型号为VP8054。其共有5个外接端口，5个外接端口根据第二芯片171管脚的编号顺序依次包括：
VCC端：该端是电源输入端并通过电容器C2接地；
BAT端：该端是电源接收端，并与电池18的正极电性连接；
GND端：该端是接地端；
PROG端：该端是充电电流程序控制端并通过电阻R12接地；
CHRG端：该端是充电状态输出端与指示灯连接，用于控制充电状态输出。
相对于现有技术，本发明的耳机包括充电电路模块和隔离电路模块，充电电路模块用于给电池充电，隔离电路模块能隔离从插头处传来的高电压，保护送话器不被损坏，也有利于增加耳机的使用寿命。
本发明的耳机包括音效处理模块和扬声器，音效处理模块用于将数字音频信号转换成模拟音频信号后再将其功率放大，使得通过扬声器发出的声效更好。
本发明的耳机包括模拟开关模块，模拟开关模块用于在音效处理模块不工作时闭合，将数字音频信号直接传给扬声器，使得在音效处理模块不工作时，扬声器能正常工作。
本发明的耳机包括检测模块，检测模块用于检测电池的电量并生成反馈信号发送给主控模块，主控模块会根据检测模块发送的信号来对音效处理模块进行控制，更智能化。
本发明的耳机设备包括转接头，转接头在与电子设备和耳机连接时，充电电路模块工作，即转接头不与电子设备和耳机连接时，充电电路模块不工作，使用者可以根据需要考虑连接或不连接转接头来切换不同的工作状态。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的原则之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种耳机，其特征在于：所述耳机包括插头、电池、充电电路模块、隔离电路模块和送话器，插头分别与充电电路模块和隔离电路模块电性连接，充电电路模块与电池电性连接，隔离电路模块与送话器电性连接，插头用于与外部的电子设备电性连接，充电电路模块用于给电池充电，隔离电路模块用于隔离从插头传输过来的电压防止其加载到送话器，送话器用于进行声音信号和电压模拟信号之间的转换；
所述隔离电路模块包括三极管Q1及三极管Q2以隔绝高电平流入送话器；
所述耳机进一步包括指示灯、音效处理模块及主控模块，所述指示灯分别与所述充电电路及所述主控模块连接以通过不同的发光状态来用于指示所述电池的充电状态或所述音效处理模块的工作状态；
所述电池充电时，所述隔离电路模块开启工作。
2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述耳机还包括扬声器，所述扬声器与音效处理模块电性连接，所述音效处理模块与插头电性连接，所述音效处理模块用于将数字音频信号转换成模拟音频信号后再将其功率放大，所述扬声器用于将数字音频信号或经放大后的模拟音频信号转为声音信号。
3.如权利要求2所述的耳机，其特征在于：所述耳机还包括模拟开关模块，所述模拟开关模块一端与插头电性连接，另一端与扬声器电性连接，所述模拟开关用于在音效处理模块不工作时闭合，将数字音频信号直接传给扬声器。
4.如权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述主控模块分别与插头和音效处理模块电性连接，所述主控模块用于对音效处理模块进行控制。
5.如权利要求4所述的耳机，其特征在于：所述耳机还包括检测模块，所述检测模块与电池、主控模块电性连接，检测模块用于检测电池的电量并生成反馈信号发送给主控模块，主控模块根据该反馈信号对音效处理模块进行控制。
6.如权利要求4所述的耳机，其特征在于：所述耳机还包括电源管理模块，所述电源管理模块与电池、主控模块、模拟开关模块和音效处理模块电性连接，所述电池通过电源管理模块给主控模块和音效处理模块提供电源，模拟开关模块在电源管理模块供电的时候处于断开状态，在电源管理模块不供电的时候处于闭合状态。
7.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述隔离电路模块包括电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7和开关S，电阻R1第一端与插头连接，电阻R1第二端分别与电阻R2第一端和电阻R3第一端电性连接，电阻R3第二端分别与电阻R4第一端和三极管Q1的基极电性连接，电阻R2第二端、电阻R4第二端和三极管Q1的发射极与主控模块连接，三极管Q1的集电极与电阻R5第一端电性连接，电阻R5第二端分别与电阻R6第一端和三极管Q2的基极电性连接，电阻R6第二端和三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极分别与电阻R7第一端和开关S第一端电性连接，电阻R7的第二端与送话器连接,开关S第二端接地。
8.如权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述模拟开关模块包括第一芯片、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11和电容器C1，第一芯片分别与电阻R8第一端、电阻R9第一端、电阻R10第一端、电阻R11第一端和电容器C1第一端、接地端均电性连接，电阻R10第二端与主控模块连接，电阻R8第二端、电阻R9第二端、电阻R11第二端、电容器C1第二端和电阻R11第二端均接地设置，其中电阻R10的第一端、R11的第一端与电容器C1的第一端电性连接。
9.一种耳机设备，其特征在于：所述耳机设备包括如权利要求1-8任一项所述的耳机。
10.如权利要求9所述的耳机设备，其特征在于：所述耳机设备还包括转接头，所述转接头一端与电子装置连接，另一端设置有与插头相适配的接口，当转接头分别与插头和电子装置电性连接时，主控模块检测到转接头接入，主控模块控制充电电路模块工作。
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