CN112118518A - 声电换能器 - Google Patents

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吉野美香
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Abstract

本发明涉及一种声电换能器。声电换能器(1)包括:连接部(13),其具有第一连接点(131)和第二连接点(132),第一连接点(131)能够接触用于处理电信号的终端(2)中的第一触点(A),第二连接点(132)能够接触具有比第一触点(A)的电位低的电位的第二触点(B);麦克风(101),其将从外部源输入的声音转换为电信号;转换开关(11),其在向终端(2)输出电信号的非静音状态和不向终端(2)输出电信号的静音状态之间切换;以及电流控制电路(14),其从连接部(13)连接至终端(2)的时间起直到经过了预定时间为止使电流在第一触点(A)和第二触点(B)之间流动,并且在经过了预定时间之后减少在第一触点(A)和第二触点(B)之间流动的电流,该电流控制电路(14)设置在转换开关(11)和连接部(13)之间。

Description

声电换能器
技术领域
本发明涉及用于将声音转换为电信号的声电换能器。
背景技术
传统上,已知有具有用以使从麦克风输出的音频静音的开关的耳机(例如,参见日本未审查专利申请公开2003-188967)。
发明内容
发明要解决的问题
能够连接诸如麦克风或耳机等的声电换能器的终端具有用于检测到连接了声电换能器的连接检测功能。该连接检测功能用于通过检测由于在连接了声电换能器的插头时流经声电换能器的电流而引起的电压变化来检测声电换能器的连接。
然而,在传统的电路结构中,如果处于静音状态的声电换能器连接至终端,则电流不流动,并且终端不能通过使用连接检测功能检测到连接了麦克风。因此,即使麦克风或耳机连接至终端,终端也无法检测到该麦克风或耳机。
本发明关注于这些点,并且本发明的目的是提供即使处于静音状态的声电换能器连接至终端、也使得终端能够检测到连接了声电换能器的声电换能器。
用于解决问题的方案
本发明的一方面的声电换能器是一种声电换能器,用于将声音转换为电信号,所述声电换能器包括:连接部,其具有第一连接点和第二连接点,所述第一连接点能够接触用于处理电信号的终端中的第一触点,所述第二连接点能够接触具有比所述第一触点的电位低的电位的第二触点;声电换能部,用于将从外部源输入的声音转换为电信号;转换开关,用于在向所述终端输出电信号的非静音状态和不向所述终端输出电信号的静音状态之间切换;以及电流控制电路,用于从所述连接部连接至所述终端的时间起直到经过了预定时间为止使电流在所述第一触点和所述第二触点之间流动,并且在经过了所述预定时间之后减少在所述第一触点和所述第二触点之间流动的电流,所述电流控制电路设置在所述转换开关和所述连接部之间。
所述电流控制电路可以包括:电容器,其中利用从所述终端供给的电流对所述电容器进行充电;以及电子开关,用于将所述第一连接点和所述第二连接点之间的状态设置为导通状态直到所述电容器完全充电为止,并且在经过了所述预定时间之后将所述第一连接点和所述第二连接点之间的状态设置为非导通状态。
所述电子开关是场效应晶体管,所述电容器设置在所述第一连接点与所述场效应晶体管的栅极端子之间,所述场效应晶体管的漏极端子电连接至所述第一连接点,以及所述场效应晶体管的源极端子电连接至所述第二连接点。
所述栅极端子的电压可以升高直到所述电容器完全充电为止。所述栅极端子和所述源极端子之间的电位差可以增大直到所述电容器完全充电为止,并且所述漏极端子和所述源极端子之间的状态可以变为导通状态。在所述电容器完全充电之后所述栅极端子的电压可以降低,并且所述漏极端子和所述源极端子之间的状态可以变为非导通状态。由于所述漏极端子和源极端子之间的状态变为非导通状态,因而所述电流控制电路可以进入高阻抗状态。
所述电流控制电路还可以包括:第二电阻器,其设置在所述第二连接点和所述电容器之间。所述第二电阻器可以根据在从所述声电换能器连接至所述终端起直到经过了所述预定时间为止的时间期间流动的电流的大小来增加所述栅极端子的电位。
所述第一连接点的电压可以在所述声电换能器连接至所述终端的时间从所述终端的电源电压开始降低,并且可以在所述电子开关进入非导通状态之后升高。在所述电流控制电路进入高阻抗状态的时间,所述第一连接点的电压可以达到所述终端的所述电源电压。
例如,所述预定时间长于所述终端判断是否连接了所述声电换能器所需的最小时间。
发明的效果
根据本发明,即使处于静音状态的声电换能器连接至终端,终端也可以检测到连接了声电换能器。
附图说明
图1示出根据实施例的声电换能器的结构。
图2示出声电换能器和终端的结构。
图3示出在声电换能器连接至终端时的电压变化。
具体实施方式
[声电换能器1的概要]
图1示出根据实施例的声电换能器1的结构。声电换能器1是用于将声音转换为电信号的装置,并且例如是麦克风装置。声电换能器1可以是诸如附接至用户的头部的耳机等的其它装置。声电换能器1还可以包括用于将终端2所生成的电信号转换为声音的扬声器。
终端2例如是游戏装置、音频装置、通信装置、智能电话或计算机。声电换能器1相对于终端2可附接/可拆卸,并且在声电换能器1连接至终端2时,向终端2输出转换后的电信号。终端2处理从声电换能器1输入的电信号。例如,终端2将所输入的电信号转换为声音或者将所输入的电信号传送至其它装置。
[声电换能器1的结构]
图2示出声电换能器1和终端2的结构。声电换能器1包括声音输入部10、转换开关11、线缆12、连接部13和电流控制电路14。
声音输入部10具有作为将从外部输入的声音转换为电信号的声电换能部的麦克风101。麦克风101例如是驻极体电容麦克风。
转换开关11在向终端2输出声音转换后的电信号的非静音状态和不向终端2输出声音转换后的电信号的静音状态之间切换。转换开关11在非静音状态下导通,并且声电换能器1可以从终端2接收电力。在非静音状态下,麦克风101所生成的电信号经由转换开关11、线缆12和连接部13被输入到终端2。转换开关11在静音状态下不导通,并且来自终端2的电力不供给至声电换能器1。因此,在静音状态下,即使接收到来自外部源的声音,麦克风101也不对电信号进行转换。
线缆12连接声电换能器1和终端2。线缆12将由麦克风101从声音转换得到的电信号发送至终端2。
连接部13例如是在线缆12的末端设置的连接器插头。连接部13具有第一连接点131和第二连接点132。第一连接点131接触设置到终端2的连接器插座的第一触点A,并且第二连接点132接触第二触点B。连接部13例如符合插入式电源标准,并且从终端2接收电力。第一触点A例如是连接至终端2的电源(Vcc)的金属端子。第二触点B例如是连接至终端2的接地的金属端子。因此,第一触点A的电位高于第二触点B的电位。
电流控制电路14是从声电换能器1连接至终端2的时间起直到经过了预定时间为止使电流在第一触点A和第二触点B之间流动的电路。预定时间是比终端2判断是否连接了声电换能器1所需的最小时间长的时间,并且是由电流控制电路14的时间常数确定的时间。电流控制电路14设置在转换开关11和连接部13之间。电流控制电路14具有电容器141、电子开关142、电阻器143(对应于第一电阻器)和电阻器144(对应于第二电阻器)。
电容器141布置在第一连接点131与电子开关142的栅极端子G之间。利用从终端2提供的电力对电容器141进行充电。
电子开关142例如是场效应晶体管。电子开关142的漏极端子D经由电阻器143电连接至第一连接点131。此外,电子开关142的源极端子S电连接至第二连接点132。电子开关142的栅极端子G的电压升高,直到电容器141完全充电为止。结果,栅极端子G和源极端子S之间的电位差增大,并且电子开关142的漏极端子D和源极端子S之间的状态变为导通状态。
在电容器141完全充电之后,栅极端子G的电压降低,并且电子开关142的漏极端子D和源极端子S之间的状态变为非导通状态。结果,在从连接部13连接至终端2的时间起经过了预定时间之后,电子开关142减少在第一触点A和第二触点B之间流动的电流。由于漏极端子D和源极端子S之间的状态从导通状态改变为非导通状态所需的时间取决于电容器141的电容,因此该预定时间由电容器141的电容确定。
由于电子开关142的漏极端子D和源极端子S之间的状态变为非导通状态,因此电流控制电路14进入高阻抗状态并且不影响其它电路。在这种状态下,基于输入到麦克风101的声音的电流在第一触点A和第二触点B之间流动。
电阻器143布置在(i)第一连接点131和转换开关11与(ii)电子开关142的漏极端子D之间。电阻器143防止在电子开关142的漏极端子D和源极端子S之间的状态导通时、在第一触点A和第二触点B之间发生短路。电阻器144设置在第二连接点132和电容器141之间。电阻器144根据在从声电换能器1连接至终端2起直到经过了预定时间为止的时间期间流动的电流的大小来增加栅极端子G的电位。结果,栅极端子G的电位根据电容器141的电荷量而改变。
[终端2的结构]
接着,将参考图2来说明终端2的结构。终端2包括电阻器201、放大器202、电压检测电路203、音频处理电路204和控制部205。
电压检测电路203检测第一触点A的电压。电压检测电路203将与所检测到的第一触点A的电压有关的通知提供至控制部205。放大器202放大由麦克风101从声音转换得到的电信号。音频处理电路204例如执行将基于从放大器202输入的电信号的声音输出至扬声器的处理,或者执行经由通信线路发送电信号的处理。
控制部205例如是中央处理单元(CPU),并且控制终端2的各个部件。如果电压检测电路203所检测到的电压等于或大于阈值,则控制部205判断为声电换能器1未连接至终端2,并且如果电压检测电路203所检测到的电压小于阈值,则控制部205判断为声电换能器1连接至终端2。阈值被设置为低于作为在从声电换能器1连接至终端2的时间起的预定时间内的第一触点A的电压所假定的最大值。例如,控制部205基于电压检测电路203所检测到的第一触点A的电压来在终端2中所内置的麦克风(未示出)的接通状态和断开状态之间切换。
[由于声电换能器1的连接而引起的电压变化]
图3示出在声电换能器1连接至终端2时的电压变化。图3中的Vcc是终端2的电源电压。图3的(a)示出电子开关142的栅极端子G和源极端子S之间的电压。图3的(b)示出电压检测电路203所检测到的第一触点A的电压。图3中的时间T1表示声电换能器1连接至终端2的时间。
如图3的(a)所示,在时间T1,电子开关142的栅极端子G和源极端子S之间的电压由于来自终端2的电力供给开始而增加。结果,漏极端子D和源极端子S之间的状态变为导通状态,因此电流在第一触点A和第二触点B之间流动。在电容器141由于电流流入而累积电荷时,电容器141的端子间电压逐渐升高。因此,在栅极端子G侧出现的电位逐渐下降,栅极端子G和源极端子S之间的电压逐渐降低,并且在时间T2电子开关142进入非导通状态。
如图3的(b)所示,第一触点A的电压(即,第一连接点的电压)在声电换能器1连接至终端2的时间T1从Vcc开始降低,并且在时间T2电子开关142进入非导通状态之后升高。之后,在电流控制电路14进入高阻抗状态的时间,第一触点A的电压达到Vcc。
[变形例]
尽管以上说明例示了电子开关142是场效应晶体管的情况,但电子开关142可以是NPN双极型晶体管。在这种情况下,图2中的场效应晶体管的栅极端子、源极端子和漏极端子对应于NPN双极型晶体管的基极端子、集电极端子和发射极端子。
此外,上述说明例示了电流控制电路14利用电子开关142控制在第一触点A和第二触点B之间流动的电流的结构,但电流控制电路14的结构不限于此。电流控制电路14例如可以包括通过执行软件而工作的处理器。在这种情况下,利用从终端2供给的电流而启动的处理器可以降低第一触点A和第二触点B之间所设置的电路的阻抗,以使电流在第一触点A和第二触点B之间流动。处理器增加第一触点A和第二触点B之间所设置的电路的阻抗,以在预定时间经过之后中断电流。
[声电换能器1的效果]
根据基于本实施例的声电换能器1,电流控制电路14从连接部13连接至终端2的时间起直到经过了预定时间为止使电流在第一触点A和第二触点B之间流动。因此,终端2的控制部205可以基于电压检测电路203所检测到的电压来判断是否连接了声电换能器1。此外,电流控制电路14在经过了预定时间之后减少在第一触点A和第二触点B之间流动的电流,并且进入高阻抗状态。因此,电流控制电路14不影响麦克风101所生成的电信号的特性。
本发明是基于典型实施例来说明的。本发明的技术范围不限于上述实施例所述的范围,并且可以在本发明的范围内进行各种改变和修改。例如,设备的全部或一部分可被配置为以任意单元在功能或物理上分布和集成的。此外,通过这些实施例的任意组合所生成的新的典型实施例包括在本发明的典型实施例中。由组合引起的新的实施例的效果具有原始实施例一起的效果。
[附图标记的说明]
1 声电换能器
2 终端
10 声音输入部
11 转换开关
12 线缆
13 连接部
14 电流控制电路
101 麦克风
131 第一连接点
132 第二连接点
141 电容器
142 电子开关
143 电阻器
144 电阻器
201 电阻器
202 放大器
203 电压检测电路
204 音频处理电路
205 控制部

Claims (13)

1.一种声电换能器,用于将声音转换为电信号,所述声电换能器包括:
连接部,其具有第一连接点和第二连接点,所述第一连接点能够接触用于处理电信号的终端中的第一触点,所述第二连接点能够接触具有比所述第一触点的电位低的电位的第二触点;
声电换能部,用于将从外部源输入的声音转换为电信号;
转换开关,用于在向所述终端输出电信号的非静音状态和不向所述终端输出电信号的静音状态之间切换;以及
电流控制电路,用于从所述连接部连接至所述终端的时间起直到经过了预定时间为止使电流在所述第一触点和所述第二触点之间流动,并且在经过了所述预定时间之后减少在所述第一触点和所述第二触点之间流动的电流,所述电流控制电路设置在所述转换开关和所述连接部之间。
2.根据权利要求1所述的声电换能器,其中,
所述电流控制电路包括:
电容器,其中利用从所述终端供给的电流对所述电容器进行充电;以及
电子开关,用于将所述第一连接点和所述第二连接点之间的状态设置为导通状态直到所述电容器完全充电为止,并且在经过了所述预定时间之后将所述第一连接点和所述第二连接点之间的状态设置为非导通状态。
3.根据权利要求2所述的声电换能器,其中,
所述电子开关是场效应晶体管,
所述电容器设置在所述第一连接点与所述场效应晶体管的栅极端子之间,
所述场效应晶体管的漏极端子电连接至所述第一连接点,以及
所述场效应晶体管的源极端子电连接至所述第二连接点。
4.根据权利要求3所述的声电换能器,其中,
所述电流控制电路还包括:
第一电阻器,其设置在所述转换开关和所述第一连接点与所述场效应晶体管的漏极端子之间。
5.根据权利要求4所述的声电换能器,其中,
所述栅极端子的电压升高直到所述电容器完全充电为止。
6.根据权利要求5所述的声电换能器,其中,
所述栅极端子和所述源极端子之间的电位差增大直到所述电容器完全充电为止,并且所述漏极端子和所述源极端子之间的状态变为导通状态。
7.根据权利要求5或6所述的声电换能器,其中,
在所述电容器完全充电之后所述栅极端子的电压降低,并且所述漏极端子和所述源极端子之间的状态变为非导通状态。
8.根据权利要求4至6中任一项所述的声电换能器,其中,
由于所述漏极端子和源极端子之间的状态变为非导通状态,因而所述电流控制电路进入高阻抗状态。
9.根据权利要求4至6中任一项所述的声电换能器,其中,
所述电流控制电路还包括:
第二电阻器,其设置在所述第二连接点和所述电容器之间。
10.根据权利要求9所述的声电换能器,其中,
所述第二电阻器根据在从所述声电换能器连接至所述终端起直到经过了所述预定时间为止的时间期间流动的电流的大小来增加所述栅极端子的电位。
11.根据权利要求2至6中任一项所述的声电换能器,其中,
所述第一连接点的电压在所述声电换能器连接至所述终端的时间从所述终端的电源电压开始降低,并且在所述电子开关进入非导通状态之后升高。
12.根据权利要求11所述的声电换能器,其中,
在所述电流控制电路进入高阻抗状态的时间,所述第一连接点的电压达到所述终端的所述电源电压。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的声电换能器,其中,
所述预定时间长于所述终端判断是否连接了所述声电换能器所需的最小时间。
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