CN113691654A - 电子设备和电子设备识别外部设备的连接端子的方法 - Google Patents

电子设备和电子设备识别外部设备的连接端子的方法 Download PDF

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CN113691654A CN202110863412.8A CN202110863412A CN113691654A CN 113691654 A CN113691654 A CN 113691654A CN 202110863412 A CN202110863412 A CN 202110863412A CN 113691654 A CN113691654 A CN 113691654A
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Abstract

根据本发明的各种实施例的电子设备包括：包括多个端子的连接器；电连接多个端子的至少一部分的电路；电连接到电路的处理器，其中处理器可以被配置为基于通过连接器的多个端子中的至少一个端子输入的电信号来感测通过连接器连接的外部设备的连接方向，并且基于感测的外部设备的方向，将麦克风偏置电压供应给连接器的第一端子和/或第二端子，该端子电连接到外部设备的麦克风端子。

Description

电子设备和电子设备识别外部设备的连接端子的方法
本案是申请日为2017年10月20日、申请号为201780066401.9的发明专利申请的分案申请。
技术领域
实施例涉及电子设备，例如，涉及通过连接器连接到外部设备以提供音频信号的电子设备，以及涉及电子设备识别外部设备的连接端子的方法。
背景技术
随着移动通信技术和处理器技术的发展，便携式终端用户设备正在不断发展，以满足用户对新的各种功能的需求。这种便携式终端用户设备(以下称为电子设备)除了提供诸如语音呼叫和消息发送/接收的固有通信功能之外，还提供各种类型的视频和音频多媒体功能。为此，电子设备具有可以连接到外部设备的连接器，并且连接器通过各种标准方案标准化。
通用串行总线(universal serial bus，USB)是广泛用于电子设备和外部设备之间的连接的输入/输出标准方案。例如，可以使用此USB方案连接电子设备和外部音频设备(例如，耳机、头戴式耳机、扬声器等)。在这种情况下，电子设备和外部音频设备通过每个连接器的端子电连接。具体地，与典型的四极耳机一样，需要连接左声道(left sound，L)、右声道(right sound，R)、麦克风(microphone，Mic)和接地(ground，GND)端子。也就是说，为了在电子设备和外部设备之间传输音频信号，重要的是定义连接器的各个端子的功能。
发明内容
技术问题
当电子设备和外部设备的连接器形成为可在多个方向上物理连接时，可以根据连接方向不同地建立端子之间的电连接。也就是说，根据外部设备的连接器被连接的方向，可以改变电连接到电子设备的特定端子的外部设备的端子。
在允许多个方向连接的连接器结构中，典型的电子设备不能区分连接到其端子的外部设备的端子(尤其是接地端子和麦克风端子)的类型。
解决问题的技术方案
根据本公开各种实施例的电子设备包括：包括多个端子的连接器；与多个端子的至少一部分电连接的电路；以及，电连接到电路的处理器。处理器可以被配置为基于通过连接器的多个端子中的至少一个端子输入的电信号来检测通过连接器连接的外部设备的连接方向，并且基于检测到的外部设备的方向，将麦克风偏置电压供应给连接器的第一端子和第二端子中的电连接到外部设备的麦克风端子的至少一个端子。
根据本公开的各种实施例的由电子设备执行的用于识别外部设备的连接端子的方法可以包括以下操作：检测通过包括多个端子的连接器连接的外部设备的连接；基于通过连接器的多个端子当中的至少一个端子输入的电信号，检测通过连接器连接的外部设备的连接方向；基于检测到的外部设备的方向，将麦克风偏置电压供应给连接器的第一端子和第二端子中的电连接到外部设备的麦克风端子的至少一个端子。
有益效果
根据本公开的各种实施例，可以提供一种电子设备，其能够清楚地识别连接到电子设备的连接器的各个端子的外部设备的端子，从而发送或接收音频信号，并且还可以提供一种电子设备识别外部设备的连接端子的方法。
附图说明
图1示出了根据各种实施例的网络环境中的电子设备。
图2是示出根据各种实施例的电子设备的框图。
图3和图4示出了根据各种实施例的电子设备的连接器和外部设备的连接器。
图5示出了根据各种实施例的电子设备的连接器的引脚分配结构。
图6是根据各种实施例的电子设备的框图。
图7至图9A是根据各种实施例的电子设备的电路图。
图9B示出了根据各种实施例的电子设备的物理布线结构。
图10至图14是根据各种实施例的电子设备的电路图。
图15和图16是根据各种实施例的电子设备识别外部设备的连接端子的方法的流程图。
具体实施方式
在下文中，参考附图详细描述本公开的各种实施例。这里使用的实施例和术语不旨在限制以特定形式公开的技术，并且应理解为包括相应实施例的各种修改、等同物和/或替代物。在附图中，相似的附图标记用于表示相似的组成元件。如本文所用，除非上下文另有明确说明，否则单数形式也旨在包括复数形式。在本公开中，表述“A或B”或“A和/或B中的至少一个”旨在包括所列举项目的任何可能组合。在本公开中，诸如“第一”或“第一个”，“第二”或“第二个”等表述可以修改各种组件而不管其顺序和/或重要性，但是不限制相应组件。当提到(第一)组件被另一(第二)组件“连接”或“访问”时，可以理解为该组件直接连接到另一组件或者由其它组件直接访问或者还有另一组件(第三)组件插入在这两个组件之间。
在本公开中，硬件或软件中的表述“被配置为～”可以与表述“适用于～”、“具有～能力”、“改变为～”、“制作为～”、“能够～”和“设计为～”互换使用。表述“被配置为～的设备”可以表示该设备与其它设备或组件“能够～”。例如，“被配置为(或设置为)执行A、B和C的处理器”可以表示用于执行相应操作的专用处理器(例如，嵌入式处理器)或通过运行存储在存储器设备中的一个或多个软件程序来运行相应操作的通用处理器(例如，中央处理单元(central processing unit，CPU)或应用处理器(application processor，AP))。
根据本公开的各种实施例，电子设备可以包括智能电话、平板个人计算机(Personal Computer，PC)、移动电话、视频电话、电子书阅读器、台式PC、笔记本计算机，上网本计算机、工作站、服务器、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、便携式多媒体播放器(portable multimedia player，PMP)、MP3播放器、医疗设备、相机和可穿戴设备中的至少一个。可穿戴设备可以包括至少一种应用配件类型的设备(例如，手表、戒指、手镯、脚镯、项链、眼镜、隐形眼镜)和头戴式设备(head-mounted-device，HMD)、纺织品或衣服-集成设备(例如，电子服装)、附体设备(例如，皮肤垫和纹身)和生物实现电路。根据各种实施例，电子设备可以包括电视(television，TV)、数字视频磁盘(digital video disk，DVD)播放器、音频播放器、空调、清洁器、烤箱、微波炉、洗衣机、空气净化器、机顶盒、家庭自动化控制面板、安全控制面板、媒体盒(例如，Samsung HomeSyncTM、Apple TVTM或GoogleTVTM)、游戏控制台(例如，XboxTM、PlayS tationTM)、电子词典、电子钥匙、便携式摄像机和电子框架中的至少一个。
根据可替换的实施例，电子设备可以包括以下各项中的至少一个：医疗设备(诸如便携式医疗测量设备(包括血糖仪、心率监测器、血压监测器和体温温度计)、磁共振血管造影(magnetic resonance angiography，MRA)设备、磁共振成像(magnetic resonanceimaging，MRI)设备、计算机断层扫描(computed tomography，CT)设备、摄像机和微波扫描仪)、导航设备、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)、事件数据记录器(event data recorder，EDR)、飞行数据记录器(flight data recorder，FDR)、汽车信息娱乐设备、船用电子设备(诸如船用导航系统和陀螺罗盘)、航空电子设备(aviationelectronics，avionics)、安全设备、汽车主机、工业或家用机器人、无人机、自动取款机(automatic teller machine，ATM)、销售点(point of sales，POS)终端和物联网(Internet-of-things，IoT)设备(诸如电灯泡、传感器、洒水系统、火灾报警系统、温度控制器、路灯、烤面包机、健身器材、热水箱、加热器和锅炉)。根据本公开的实施例，电子设备可以包括家具、建筑物/结构的一部分、车辆的一部分、电子板、电子签名接收设备、投影仪和传感器(诸如水、电、煤气和电波表)中的至少一个。根据本公开的各种实施例，电子设备可以是柔性的或者是前述设备中的至少两个的组合。根据本公开的实施例，电子设备不限于上述设备。在本公开中，术语“用户”可以表示使用电子设备的人或使用电子设备的设备(例如，人工智能电子设备)。
参照图1对网络环境100中的电子设备101进行描述。电子设备101可以包括总线110、处理器120、存储器130、输入/输出接口150、显示器160和通信接口170。在实施例中，电子设备101可以被配置为不具有上述组件中的至少一个或者被配置为具有另一组件。总线110可以包括用于互连组件110至170的电路以便组件传送信号(例如，控制消息和数据)。处理器120可以包括中央处理设备、应用处理器和通信处理器(communication processor，CP)中的至少一个。处理器120可以运行与构成电子设备101的其它组件的控制和/或通信相关的操作，并执行数据处理。
存储器130可以包括易失性和/或非易失性存储器。存储器130可以存储与电子设备101的至少一个组件相关联的命令或数据。根据实施例，存储器130可以存储软件和/或程序140。程序140可以包括内核141、中间件143、应用编程接口(application programminginterface，API)145和/或应用程序(或“应用”)147。内核141、中间件和API 145的至少一部分可以称为操作系统。内核141可以控制或管理系统资源(例如，总线110、处理器120和存储器130)以用于运行在其它编程模块(例如，中间件143、API 145和应用程序147)中实施的操作或功能。此外，内核141可以提供接口，其中中间件143、API 145和/或应用147可以通过该接口访问电子设备101的单独元件，然后控制和/或管理系统资源。
中间件143可以中继在API 145或应用程序147与内核141之间传送的数据。中间件143可以根据优先级处理从应用程序147接收的至少一个任务请求。例如，中间件143可以向应用程序147中的至少一个分配优先级，以使用电子设备101的系统资源(例如，总线110、处理器120和存储器130)并根据所分配的优先级处理至少一个任务请求。作为示例，API 145可以包括用于控制由内核141和中间件143提供的功能的接口，并且包括用于文件控制、窗口控制和视频控制以及文本控制的至少一个接口或功能(例如，命令)。输入/输出接口150可以将用户或经由外部电子设备输入的命令或数据中继到电子设备101的其它组件，并将从电子设备101的其它组件接收的命令或数据输出到用户或外部电子设备。
显示器160的示例可以包括液晶显示器(liquid crystal display，LCD)、发光二极管显示器(light emitting diodes display，LED)、有机LED(organic LED，OLED)显示器、微机电系统(micro electro mechanical systems，MEMS)显示器和电子纸显示器。作为示例，显示器160可以向用户显示各种内容(例如，文本、图像、视频、图标和符号)。作为示例，显示器160可以包括触摸屏，该触摸屏能够接收利用电子笔或用户身体的一部分进行的触摸、手势、接近或悬停输入。通信接口170可以在电子设备101和外部设备(例如，第一外部电子设备102、第二外部电子设备104和服务器106)之间建立通信信道。例如，通信接口170可以通过无线或有线通信信道连接到网络162，以与外部电子设备(例如，第二外部电子设备104和服务器106)通信。
无线通信的示例可以包括使用LTE、高级LTE(LTE Advanced，LTE-A)、码分多址(code division multiple access，CDMA)、宽带CDMA(wideband CDMA，WCDMA)、通用移动电信系统(universal mobile telecommunications system，UMTS)、无线宽带(WirelessBroadband，WiBro)和全球移动通信系统(global system for mobile communications，GSM)中的至少一个的蜂窝通信。根据实施例，无线通信的示例可以包括使用无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)、蓝牙(Bluetooth，BT)、低功耗蓝牙(Bluetooth low energy，BLE)、Zigbee、近场通信(near field communication，NFC)、磁安全传输、射频(radiofrequency，RF)和体域网(body area network，BAN)中的至少一种的通信。根据实施例，无线通信的示例可以包括GNSS通信。GNSS的示例可以包括全球定位系统(globalpositioning system，GPS)、全球导航卫星系统(global navigation satellite system，Glonass)、北斗导航卫星系统(以下称为“北斗”)和伽利略(欧洲全球卫星导航系统)。在以下描述中，术语“GPS”和“GNSS”可互换使用。有线通信的示例可以包括使用通用串行总线(universal serial bus、USB)、高清多媒体接口(high definition multimediainterface，HDMI)、推荐标准233(recommended standard 233，RS-232)、电力线通信和普通老式电话服务(plain old telephone service，POTS)中的至少一种的通信。作为示例，网络162可以是包括计算机网络(例如，LAN和WAN)、因特网和电话网络的电信网络。
第一外部电子设备102和第二外部电子设备104中的每一个可以与电子设备101的类型相同或不同。根据各种实施例，在电子设备101处运行的全部或部分操作可以在一个或多个其它电子设备(例如，电子设备102和104以及服务器106)处运行。根据实施例，如果电子设备101需要自动或响应于请求运行功能或服务，则电子设备101可以向另一设备(例如，电子设备102和104以及服务器106)请求代表它自身运行至少部分相关功能或另外运行至少部分相关功能。该另一电子设备(例如，电子设备102和104以及服务器106)可以运行所请求的功能或附加功能，并且将运行结果通知电子设备101。电子设备101本身或在其上执行附加处理之后可以利用运行结果提供所请求的功能或服务。为了实现这一点，可以使用云计算、分布式计算或客户端-服务器计算技术。
图2是示出根据各种实施例的电子设备201的框图。电子设备201可以包括图1中描绘的电子设备101的全部或部分。电子设备201可以包括至少一个处理器(例如，AP 210)、通信模块220、订户身份模块(subscriber identity module，SIM)224、存储器230、传感器模块240、输入设备250、显示器260、接口270、音频模块280、相机模块291、电源管理模块295、电池296、指示器297和马达298。处理器210可以运行操作系统或应用程序以控制连接到处理器210的多个硬件和软件组件，并且可以执行各种数据处理和操作。作为示例，处理器210可以以系统级芯片(system on chip，SoC)的形式实现。根据实施例，处理器210还可以包括图形处理单元(graphic processing unit，GPU)和/或图像信号处理器。处理器210可以包括图2中描绘的组件的至少一部分(例如，蜂窝模块221)。处理器210可以将从其它组件(例如，非易失性存储器)中的至少一个接收的命令或数据加载到易失性存储器上，并将处理后的结果数据存储在非易失性存储器中。
作为示例，通信模块220可以具有与通信接口170的配置相同或类似的配置。例如，通信模块220可以包括蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、蓝牙模块225、GNSS模块227、NFC模块228和RF模块229。作为示例，蜂窝模块221可以经由通信网络提供语音呼叫服务、视频呼叫服务、文本消息服务和因特网访问服务。根据实施例，蜂窝模块221可以识别和认证电子设备201，并通过订户身份模块(SIM)224在通信网络中对电子设备201执行识别和认证。根据实施例，蜂窝模块221可以执行处理器210的部分功能。根据实施例，蜂窝模块221可以包括通信处理器(CP)。根据实施例，蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、蓝牙模块225、GNSS模块227和NFC模块228(例如，两个或多个)的一部分可以包括在集成芯片(integrated chip，IC)或IC封装中。RF模块229可以发送/接收通信信号(例如，RF信号)。作为示例，RF模块229可以包括收发器、功率放大模块(power amplification module，PAM)、频率滤波器、低噪声放大器(low noise amplifier，LNA)和天线。根据替代实施例，蜂窝模块221、Wi-Fi模块223、蓝牙模块225、GNSS模块227和NFC模块228中的至少一个可以经由单独的RF模块发送/接收RF信号。SIM 224可以包括包含订户身份模块或嵌入式SIM的卡，并且包含唯一身份信息(例如，集成电路卡标识符(integrated circuit card identifier，ICCID))或订户信息(例如，国际移动订户身份(international mobile subscriber identity，IMSI))。
作为示例，存储器230(例如，存储器130)可以包括内部存储器232和外部存储器234。作为示例，内部存储器232可以包括易失性存储器(例如，DRAM、SRAM和SDRAM)、非易失性存储器(例如，一次性可编程ROM(one time programmable ROM，OTPROM))、PROM、EPROM、EEPROM、掩模ROM、闪存ROM、闪存、硬盘驱动器和固态驱动器(solid state drive，SSD)中的至少一个。外部存储器234可以包括诸如紧凑型闪存(compact flash，CF)的闪存驱动器、安全数字(secure digital，SD)、Micro-SD、Mini-SD、极限数字(extreme digital，xD)、多媒体卡(multimedia card，MMC)和记忆棒。外部电子设备234可以经由各种接口在功能上或物理上与电子设备201连接。
传感器模块240可以测量物理量或检测电子设备201的操作状态，并将测量或检测到的信息转换为电信号。传感器模块240可以包括手势传感器240A、陀螺仪传感器240B、气压传感器240C、磁传感器240D、加速度传感器240E，握持传感器240F、接近传感器240G、颜色传感器240H(例如，红色、绿色、蓝色(red、green、blue，RGB)传感器)、生物传感器240I、温度/湿度传感器240J、照度传感器240K和紫外(ultraviolet，UV)传感器240M中的至少一个。附加地或可选地，传感器模块240可以包括电子鼻传感器、肌电图(electromyography，EMG)传感器、脑电图(electroencephalogram，EEG)传感器、心电图(electrocardiogram，ECG)传感器、红外(infrared，IR)传感器、虹膜传感器和/或指纹传感器。传感器模块240还可以包括用于控制其中的至少一个传感器的控制电路。根据实施例，电子设备201还可以包括另一处理器，其被配置为将传感器模块240控制为处理器210的一部分或与处理器210分离，并且该另一处理器可以在处理器210处于休眠状态时控制传感器模块240。
作为示例，输入设备250可以包括触摸板252、(数字)笔传感器254、键256或超声波输入设备258。作为示例，触摸板252可以使用电容、电阻、红外或超声波方法中的至少一种。触摸板252还可以包括控制电路。触摸板252还可以包括触觉层以向用户提供触觉响应。(数字)笔传感器254可以包括作为触摸板的一部分的用于识别的片材或用于识别的单独片材。作为示例，键256可以包括物理按钮、光学键或小键盘。超声波输入设备258可以通过麦克风(例如，麦克风288)检测由输入工具产生的超声波，并确定与检测到的超声波相对应的数据。
显示器260(例如，显示器160)可以包括面板262、全息设备264、投影仪266和用于控制上述组件的控制电路。面板262可以实施为柔性的、透明的或可穿戴。面板262可以包括触摸板252和至少一个模块。根据实施例，面板262可以包括测量通过用户的触摸压力的强度的压力传感器(或力传感器)。压力传感器可以与触摸板252一体地实现，或者可以实现为与触摸板252分开的至少一个传感器。全息设备264可以利用光干涉现象在空中显示立体图像。投影仪266可以通过在屏幕上投射光来显示图像。作为示例，屏幕可以放置在电子设备201的内部或外部。作为示例，接口270可以包括HDMI 272、USB 274、光学接口276或D-超小型(D-subminiature，D-sub)278。作为示例，接口270可以包括在图1所示的通信接口170中。附加地或可替换地，接口270可以包括移动高清链路(mobile high-definition link，MHL)接口、SD卡/MMC接口或红外数据协会(infrared data association，IrDA)标准接口。
音频模块280可以将声音转换为电信号并将电信号转换为声音。作为示例，音频模块280的至少一些组件可以包括在图1所示的输入/输出接口145中。音频模块280可以处理通过扬声器282、接收器284、耳机286或麦克风288输入/输出的声音信息。作为用于捕获静止图像和视频图像的设备的相机模块291可以包括至少一个图像传感器(例如，前传感器或后传感器)、镜头，图像信号处理器(image signal processor，ISP)或闪光灯(例如，LED或氙灯)。电源管理模块295可以管理电子设备201的电源。电源管理模块295可以包括电源管理IC(power management IC，PMIC)、充电器IC、或者电池或电量表。PMIC可以支持有线和/或无线充电方法。无线充电方法的示例可以包括磁共振方法、磁感应方法和电磁方法，并且PMIC还可以包括辅助电路，诸如线圈环、谐振电路和整流器。作为示例，电池电量表可以测量电池296的剩余容量、充电电压和电流以及电池的温度。作为示例，电池296可以包括可充电电池和/或太阳能电池。
指示器297可以显示电子设备201或其一部分(例如，处理器210)的特定状态，诸如引导状态、消息状态或充电状态。马达298可以将电信号转换成机械振动并且可以产生振动或触觉效果。电子设备201可以包括用于处理依照诸如数字多媒体广播(digitalmultimedia broadcasting，DMB)、数字视频广播(digital video broadcasting，DVB)和mediaFloTM的标准生成的媒体数据的移动TV支持设备(例如，GPU)。上述每个组件可以配置有至少一个组件，并且相应组件的名称可以根据电子设备的类型而变化。根据各种实施例，电子设备(例如，电子设备201)可以被配置为不具有上述组件的一部分或者被配置为具有附加组件；可以将组件的一部分组合成一个实体，该实体能够执行组件在组合之前的相同功能。
本公开中使用的术语“模块”可以表示包括例如硬件、软件和固件中的一个或组合的单元。例如，术语“模块”可以与其它术语互换使用，诸如单元、逻辑、逻辑块、组件或电路。“模块”可以是整体构造的部件的最小单元或其一部分。“模块”可以是用于执行一个或多个功能的最小单元或其一部分。“模块”可以机械地或电子地实现。例如，根据本公开，“模块”可以包括已知的或者稍后开发并执行特定功能的应用专用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)芯片、现场可编程门阵列(field-programmablegate array，FPGA)和可编程逻辑器件中的至少一个。根据各种实施例，设备的至少一部分(例如，模块或其功能)或方法(例如，操作)可以实施为以编程模块形式存储在非暂时性计算机可读存储介质(例如，存储器130)中的指令。当指令由处理器(例如，120)运行时，处理器可以执行与指令相对应的功能。非暂时性计算机可读记录介质可以包括诸如硬盘、软盘和磁带的磁介质、诸如CD-ROM和DVD的光学介质、诸如光盘的磁光介质和专门配置用于存储和执行程序指令的硬件设备。另外，程序指令可以包括通过使用解释器在计算机中执行的高级语言代码，也可以包括由编译器产生的机器代码。根据各种实施例的模块或编程模块可以包括或排除上述组件中的至少一个，或者还包括任何其它组件。由模块、编程模块或根据各种实施例的任何其它组件执行的操作可以顺序地、并行地、重复地或通过启发式方法来运行。另外，一些操作可以以不同的顺序执行或省略，或者可以添加任何其它操作。
图3和图4示出了根据各种实施例的电子设备的连接器和外部设备的连接器。
根据各种实施例，电子设备400可以实现为便携式电子设备，诸如但不限于智能电话或平板PC。电子设备400可以是包括可以连接到外部设备10的连接器(例如，410)的任何类型的电子设备，并且能够向/从通过连接器连接的外部设备10发送/接收数据(例如，诸如音频数据的多媒体数据、其它控制命令)。
根据各种实施例，电子设备400包括在壳体的一侧形成的开口(opening)和连接到该开口的孔(hole)，并且连接器410可以设置在该孔内。如图3所示，开口和孔可以形成在电子设备400的壳体的下侧，并且连接器410可以设置在其中。然而，连接器410的位置不受限制，并且连接器410可以可替换地设置在电子设备400的壳体的任何其它侧。
外部设备10的连接器可以插入电子设备400的连接器410中。虽然外部设备10的类型不受限制，但是诸如耳机、头戴式耳机或扬声器的音频附件将在下文中描述为外部设备10的示例。
外部设备10的连接器可以通过孔容纳，与电子设备400的连接器410物理接触，并且通过物理接触进行电连接。根据各种实施例，连接器410的结构和电子设备400的孔可以是可逆结构。也就是说，连接器410可以相对于垂直于外部设备10的插入方向(例如，从电子设备400的下侧向上的方向)的第一方向和与第一方向相反的第二方向对称。
参照图4，外部设备10的连接器可以插入电子设备400的连接器410中，插入方向是外部设备10的连接器的一个表面(例如，表面A)面向电子设备400的前表面(例如，显示器所在的表面)的方向，或者是外部设备10的连接器的另一表面(例如，表面B)面向电子设备400的前表面的方向。
连接器410包括多个端子。当外部设备10的连接器沿不同方向插入时，电连接到电子设备400的连接器400的端子的外部设备10的端子可以是不同的。例如，当外部设备10沿第一方向插入时，连接器410的第一端子电连接到外部设备10的端子A(或麦克风端子)。相反，当外部设备10沿第二方向插入时，连接器410的第一端子可以电连接到外部设备10的端子B(或接地端子)。
根据各种实施例，连接器410可以是基于通用串行总线(USB)标准的连接器，特别地，可以是USB C型(type C)标准的连接器。然而，本公开的各种实施例不限于USB C型，并且可以应用于各种标准化或非标准化的有线接口，诸如高清多媒体接口(HDMI)、推荐标准232(RS-232)、电力线通信或普通老式电话服务(POTS)。
图5示出了根据各种实施例的电子设备的连接器的引脚分配结构。
根据各种实施例，电子设备的连接器符合USB C型标准，并且图5中示出了根据USBC型标准的连接器的多个端子。如图5所示，USB C型标准连接器可以在左线A和右线B中的每一个上具有十二个端子，它们可以彼此对称。
可以通过A6/B6和A7/B7端子发送数据信号。在音频附件模式中，左音频信号(L)或右音频信号(R)可以经由A6/B6端子(Dp1)从电子设备发送到外部设备。并且，左音频信号(L)或右音频信号(R)中的另一个可以经由A7/B7端子(Dn1)发送。这里，L/R音频信号可以是模拟信号。
边带单元(Side band unit，SBU)1和SBU 2端子不具有指定的功能。然而，在音频附件模式中，这些端子可以用于麦克风和接地。根据各种实施例，外部设备连接器的麦克风端子或接地端子可以连接到线A的SBU 1端子和线B的SBU 2端子。例如，当外部设备沿第一方向插入时，外部设备的麦克风端子可以连接到SBU 1端子，并且外部设备的接地端子可以连接到SBU 2端子。相反，当外部设备沿第二方向插入时，外部设备的接地端子可以连接到SBU 1端子，并且外部设备的麦克风端子可以连接到SBU 2端子。
各个端子在各种操作模式下的功能由USB C型标准定义，因此这里将省略其进一步的描述。
当电子设备和外部设备连接时，通过CC1和CC2端子交换电信号(例如，数字ID或电阻器ID)。因此，电子设备和外部设备中的每一个都可以检测所连接的设备的类型。然后，根据检测所连接的设备的结果，电子设备可以在面向下游端口(downstream facing port，DFP)模式或面向上游端口模式(upstream facing port mode，UFP)下操作。
根据各种实施例，当在CC1和CC2中识别的电阻在预定范围内(例如800Ω到1.2kΩ)时，电子设备和外部设备可以在音频附件模式下操作。也就是说，当外部设备是诸如耳机、头戴式耳机、扬声器等的音频附件时，其可以设计为在连接到电子设备时，通过CC1和CC2中的每一个可以识别800Ω到1.2kΩ的范围。
根据各种实施例，电子设备可以根据在CC1和CC2端子处识别的电信号确定外部设备的连接器的连接方向。CC1和CC2端子可以周期性地切换到H/L，以在连接外部设备时定义识别方向和功能。在这种情况下，定义电流源方案和电阻器上拉方案以产生H部分。
根据各种实施例，电子设备的CC1和CC2端子中的每一个可以连接到外部设备的连接器的CC1和CC2端子中的一个，并且外部设备的连接器的CC1和CC2端子中的一个可以连接到Vconn或下拉电阻器。当外部设备的连接器连接到电子设备的连接器时，电子设备可以以切换(toggling)的方式识别连接到其CC1和CC2端子的外部设备连接器的端子。例如，当电子设备连接器的CC1端子连接到上拉电阻器时，并且当通过从外部设备连接器输入到电子设备连接器的CC1端子的电信号确定外部设备连接器的某个端子连接到下拉电阻器时，电子设备可以将该端子识别为外部设备连接器的CC1端子，并且也可以将该连接方向识别为第一方向。类似地，当电子设备连接器的CC2端子连接到上拉电阻器时，并且当通过从外部设备连接器输入到电子设备连接器的CC2端子的电信号确定外部设备连接器的某个端子连接到下拉电阻器时，电子设备可以将该端子识别为外部设备连接器的CC1端子，并且还可以将该连接方向识别为第二方向。根据各种实施例，外部设备的连接器可能无法通过这种CC1和CC2端子识别方向。在这种情况下，电子设备可以通过使用CC1和CC2端子来识别外部设备的连接方向。
根据各种实施例，当在音频附件模式下操作时，电子设备可以检测来自包括连接器的第一端子(例如，SBU1端子)的第一电路径和来自包括第二端子(例如，SBU2端子)的第二电路径的阻抗值。然后，基于检测到的阻抗值，电子设备可以确定连接到第一端子和第二端子的外部设备的端子的类型。
在下文中，将详细描述用于确定电连接到电子设备的连接器的各个端子的至少一部分端子(至少第一端子和第二端子)的外部设备的连接器的每个端子的类型的电路配置和处理器操作。尽管以下描述使用USB C型标准的连接器，但是本公开的各种实施例也可以应用于包括具有可逆结构的其它已知连接器的电子设备。
图6是根据各种实施例的电子设备的框图。
如图6所示，根据各种实施例的电子设备600可以包括连接器610、处理器620和电路630。这里，电路630可以指由连接在连接器610和处理器620之间的若干元件构成的电路。即使图6中所示的组件的一些被省略或替换，也可以实施本公开的各种实施例。
电子设备可以至少部分地包括图1的电子设备101和/或图2的电子设备201的组件和/或功能。例如，还可以包括显示器(例如，图1的显示器160和/或图2的显示器260)、存储器(例如，图1的存储器130和/或图2的存储器230)、各种传感器(例如，图2的传感器模块240中的至少一些)。
根据各种实施例，处理器620被配置为对电子设备600的每个组件的控制和/或通信执行操作或数据处理。处理器620可以至少部分地包括图1的处理器120和/或图2的应用处理器210。存储器(未示出)可以存储由处理器620执行的指令(诸如各种算术和逻辑运算、数据传输、输入/输出和其它控制命令)，并且可以通过加载存储在存储器中的指令来执行稍后将描述的处理器620的操作。
处理器620可以包括编解码器(CODEC)，其能够在音频附件模式下将数字声音信号转换为模拟信号，并且然后通过连接器610将模拟信号发送到外部设备10，或者将从外部设备10输入的模拟麦克风信号转换为数字信号。
根据各种实施例，连接器610包括多个端子并且被配置为允许外部设备10的连接器物理和/或电连接。电子设备600包括形成在壳体(未示出)的一侧中的开口(opening)和连接到开口的孔(hole)，并且连接器610可以设置在孔内。上面已经参照图3和图4描述了连接器610的形式和布置以及外部设备10的连接器与电子设备600的连接器610之间的连接形式。
根据各种实施例，连接器610可以是USB C型连接器。上面已经参照图5描述了基于USB C型的连接器610的端子结构。当连接器610由USB C型连接器形成时，第一和第二端子可以表示SBU1和SBU2端子，第三和第四端子可以表示CC1和CC2端子，第五和第六端子可以表示Dp和Dn端子。而且，第一到第六端子可以称为包括一个或多个端子。
根据各种实施例，电路630包括各种元件，并且可以电连接到连接器610的多个端子的至少部分端子(例如，第一和第二端子)。此外，电路630可以电连接到处理器620。
外部设备10的连接器可以包括用于传输麦克风信号的端子A和用作接地的端子B。根据实施例，端子B可以是开路(open)的，并且端子A可以通过电阻器连接到接地。根据实施例，端子B可以连接到其连接器端子什么都不连接的设备，并且端子A可以作为麦克风端子通过电阻器连接到接地。
根据另一实施例，在外部设备10的连接器中，端子A和端子B都可以作为麦克风端子经由电阻器连接到接地。即使在这种情况下，根据实施例，端子B可以连接到其连接器端子什么都不连接的设备，并且端子A可以作为麦克风端子通过电阻器连接到接地。并且，端子A和端子B都可以通过电阻器连接到接地。
当外部设备10的连接器沿第一方向连接到电子设备600的连接器610时，端子A可以连接到电子设备600的第一端子，并且端子B可以连接到电子设备600的第二端子。此外，当外部设备10的连接器沿第二方向连接到电子设备600的连接器610时，端子A可以连接到电子设备的第二端子，并且端子B可以连接到电子设备600的第一端子。也就是说，取决于外部设备10的连接器被连接的方向，可以改变电连接到电子设备600的第一端子和第二端子的外部设备10的端子。为了将音频信号发送到外部设备10并接收麦克风信号，电子设备600需要识别电连接到第一端子和第二端子的外部设备10的端子的类型(例如，麦克风端子和接地端子)。因此，电子设备600可以通过检测外部设备10的连接方向来确定外部设备10的端子类型。
根据各种实施例，处理器620可以基于通过连接器610的多个端子中的至少一个输入的电信号，检测通过连接器610连接的外部设备10的连接方向。根据实施例，处理器620可以基于通过连接器610的第三端子(例如，CC1端子)和第四端子(例如，CC2端子)输入的电信号，检测外部设备10的连接方向。当外部设备10的连接器连接到电子设备600的连接器610时，电子设备600可以以切换(toggling)的方式识别连接到第三端子和第四端子的外部设备10的连接器端子。例如，当电子设备连接器610的第三端子连接到上拉电阻器时，并且当通过从外部设备10的连接器输入到电子设备连接器610的CC1端子的电信号确定外部设备连接器的第三端子(例如，CC1端子)连接到下拉电阻器时，电子设备600可以将该端子识别为外部设备10的连接器的CC1端子，并且还可以将该连接方向识别为第一方向。类似地，当电子设备连接器610的第四端子连接到上拉电阻器时，并且当通过从外部设备10的连接器输入到电子设备连接器610的CC1端子的电信号确定外部设备10的连接器的某个端子连接到下拉电阻器时，电子设备600可以将该端子识别为外部设备10的连接器的CC1端子，并且还可以将该连接方向识别为第二方向。
这样，基于检测到的外部设备10的方向，处理器620可以使用连接器610的第一端子(例如，SBU1端子)和第二端子(例如，SBU2端子)中的一个作为麦克风端子，并且可以使用另一个作为接地端子。为此，处理器620可以向第一端子和第二端子中的、要用作麦克风端子的一个端子供应偏置电压。
根据各种实施例，取决于外部设备10的类型，可能无法通过第三端子和第四端子识别外部设备10的方向。也就是说，为了通过使用如上所述的CC端子来确定外部设备10的方向，需要外部设备连接器具有相应的电路配置。然而，由第三方制造的某个外部设备可能不具有这样的电路配置。在这种情况下，电子设备600可以通过在第一端子(例如，SBU1端子)和第二端子(例如，SBU2端子)处的阻抗检测来检测外部设备的连接方向。
根据各种实施例，处理器620可以检测包括连接器610的第一端子和电路630的至少一部分的第一电路径的第一阻抗，并且可以检测包括第二端子和电路630的至少另一部分的第二电路径的第二阻抗。这里，第一电路径可以包括第一端子、至少一个电感器、电阻器和电容器，第二电路径可以包括第二端子、至少一个电感器、电阻器和电容器。此外，第一电路径和/或第二电路径还可以包括用于从音频信号和/或麦克风信号中去除噪声的至少一个滤波器，以及用于将模拟信号转换为数字信号的至少一个模数转换器(analog-to-digital converter，ADC)。
如上所述，当第一端子或第二端子连接到外部设备10的连接器的端子A(例如，麦克风端子)时，所连接的第一端子或第二端子可以通过连接到端子A的电阻器而具有高阻抗值。另外，当第一端子或第二端子连接到外部设备10的连接器的端子B(例如，接地端子)时，所连接的第一端子或第二端子可以通过连接到开路的端子B而具有相对低的阻抗值。
当第一阻抗属于第一范围时，处理器620可以识别出电连接到第一端子的外部设备10的端子是麦克风端子。当第一阻抗属于第二范围时，处理器620可以识别出电连接到第一端子的外部设备10的端子是接地端子。此外，当第二阻抗属于第一范围时，处理器620可以识别出电连接到第二端子的外部设备10的端子是麦克风端子。当第二阻抗属于第二范围时，处理器620可以识别出电连接到第二端子的外部设备10的端子是接地端子。这里，第一范围可以是高于第二范围的值。
根据各种实施例，当通过连接器610检测外部设备10的连接时，处理器620可以基于通过第三端子和第四端子输入的电信号来识别操作模式。当在第三端子和第四端子处识别的信号是Ra(在800Ω至1.2kΩ的范围内)时，外部设备10可以被识别为音频附件(例如，耳机、头戴式耳机、扬声器)。在音频附件模式下，可以通过连接器610的至少一个端子向外部设备10供电。
在音频附件模式下操作时，可能需要供应麦克风偏置(MIC_Vias)电压来接收外部设备10的麦克风信号。根据各种实施例，电路630被配置为向第一电路径和第二电路径中的每一个供应偏置电压。也就是说，在处理器620的控制下，向第一电路径供应第一偏置电压，并且向第二电路径供应第二偏置电压。这里，第一偏置电压和第二偏置电压可以是相同的电压值。
根据各种实施例，处理器620可以被配置为：当连接外部设备10时识别的操作模式为音频附件模式时，检测第一阻抗和第二阻抗。另外，处理器620可以进行控制以在音频附件模式的初始操作期间将第一偏置电压供应给第一电路径并且将第二偏置电压供应给第二电路径。电流根据第一偏置电压和第二偏置电压的供应流过第一电路径和第二电路径，使得处理器620可以检测第一电路径和第二电路径的阻抗值。
根据各种实施例，当电连接到第一端子和/或第二端子的外部设备10的端子被识别为接地端子时，即当第一阻抗值和/或第二阻抗值属于第二范围时，处理器620可以切断供应给包括相应端子的电路径的麦克风偏置电压的供应。换句话说，处理器620可以被配置为当外部设备10的接地端子被识别为电连接到第一端子时中断第一偏置电压的供应，并且当外部设备10的接地端子被识别为电连接到第二端子时中断第二偏置电压的供应。因为麦克风偏置电压被持续地供应给被识别为连接到麦克风端子的端子，所以可以通过相应的端子接收外部设备10的麦克风信号。
根据各种实施例，处理器620可以通过第五端子和第六端子(例如，USB C型的Dp和Dn端子)发送音频信号(L、R)。
根据实施例，包括第一端子的第一电路径和包括第二端子的第二电路径可以物理地设置在包括第三端子的第三电路径和包括第四端子的第四电路径上。这是为了改善第三电路径和第四电路径的音频性能，例如，串音(crosstalk)、信噪比(signal-to-noiseratio，SNR)、电源纹波抑制比(power supply ripple rejection ratio，PSRR)、抗噪声(noise immunity)等。
图7至图9是根据各种实施例的电子设备的电路图。
如图7所示，电子设备700可以包括连接器710、处理器720和电设置在连接器710和处理器720之间的电路730。
连接器710包括多个端子。根据各种实施例，连接器710可以是USB C型连接器。上面已经参照图5描述了USB C型连接器的引脚分配结构。
可以在电路730上在外部设备的端子A和B中的一个、第一端子(例如，SBU1)、以及处理器720之间形成第一电路径。可以在外部设备的端子A和B中的另一个、第二端子(例如，SBU2)和处理器720之间形成第二电路径。
根据各种实施例，可以在第一电路径上提供第一ADC 752，并且可以在第二电路径上提供第二ADC 754。第一ADC 752可以将通过第一端子接收的麦克风信号转换为数字信号，并将该数字信号发送到处理器720。第二ADC754可以将通过第二端子接收的麦克风信号转换为数字信号，并将该数字信号发送到处理器720。也就是说，当第一端子或第二端子连接到外部设备的连接器710的接地端子时，第一ADC 752和第二ADC 754可以不操作。根据实施例，第一ADC 752和第二ADC 754可以提供在处理器720内。根据实施例，当声音信号从外部设备10输入到连接到麦克风端子的第一端子或第二端子时，第一ADC 752和第二ADC 754可以执行将该声音信号转换为数字信号的功能以在处理器(或CODEC)处是可处理的。
根据一个实施例，即使在通过使用第三端子和第四端子的电信号检测到外部设备连接器的连接方向的情况下，处理器720也可以检查电路径第一和第二电路径的阻抗，从而确定外部设备连接器的麦克风端子是否实际连接到第一端子和/或第二端子。
根据各种实施例，可以在第一ADC 752和第一端子之间提供第一滤波器762，并且可以在第二ADC 754和第二端子之间提供第二滤波器764。可以提供第一滤波器762和第二滤波器764以去除作为模拟信号的麦克风信号的噪声。第一滤波器762和第二滤波器764可以是已知的滤波器，例如用于去除噪声的带通滤波器。
根据各种实施例，电路730可以被配置为向第一电路径供应第一偏置电压并向第二电路径供应第二偏置电压。如上所述，当通过连接外部设备在音频附件模式下操作时，处理器720可以同时供应第一偏置电压和第二偏置电压，并切断供应给包括被检测为连接到外部设备的连接器710的接地端子的端子的第一电路径和/或第二电路径的第一偏置电压和第二偏置电压。
图8示出了更详细的电路配置。
连接器的第一端子(例如，SBU1)和第二端子(例如，SBU2)可以连接到外部设备10的连接器的麦克风端子或接地端子。第一电路径可以提供有电感器L1，并且第二电路径可以提供有L2。
根据各种实施例，第一电路径可以连接到第一偏置电压，其中第一偏置电压可以连接到上拉电阻器R1并且通过电容器C1连接到接地。类似地，第二电路径可以连接到第二偏置电压，其中第二偏置电压可以连接到上拉电阻器R2并且通过电容器C2耦合到接地。并且，下拉电阻器R3可以提供在第一电路径上，下拉电阻器R4可以提供在第二电路径上。电容器C3和C4可以提供在第一电路径和第二电路径上。所示的电路配置仅是示例，并且可以以各种形式变化。
根据各种实施例，处理器820可以进行控制以将麦克风偏置电压提供给第一电路径和/或第二电路径。根据实施例，还可以包括开关元件(未示出)，用于将麦克风偏置电压切换到第一电路径或第二电路径。
根据各种实施例，经由第一电路径输入到处理器820的麦克风信号可以被分支并输入到处理器的两个引脚821和822。在这种情况下，输入到处理器820的一个引脚821的电信号可以输入到处理器中提供的第一ADC，并作为麦克风信号输入到音频系统(例如，CODEC)。输入到另一个引脚822的电信号可以用于检测第一阻抗。当外部设备10的连接器的接地端子连接到第一端子时，麦克风信号可以不通过第一端子输入。第二电路径还可以被配置为对应于第一电路径，使得输入的麦克风信号被分支并输入到处理器的两个引脚823和824。
参照图9A，处理器920可以包括第一音频放大器921、第二音频放大器922、麦克风偏置923、接地924、开关925、开关控制器926、ADC 928和编解码器929。
第一音频放大器921(或左音频放大器)放大音频信号L，并且放大的音频信号L可以通过第五端子(例如，Dp)发送到外部设备。第二音频放大器922(或右音频放大器)放大音频信号R，并且放大的音频信号R可以通过第六端子(例如，Dn)发送到外部设备。第五端子和第六端子中的每一个可以连接到外部设备的连接器的端子C和D中的一个。当外部设备的连接器沿第一方向连接时，第五端子可以连接到端子C，并且第六端子可以连接到端子D。因此，音频信号L可以被发送到端子C，并且音频信号R可以被发送到端子D。相反，当外部设备的连接器沿第二方向连接时，音频信号L可以被发送到端子D，并且音频信号R可以被发送到端子C。
开关925可以在开关控制器926的控制下将包括第一端子的第一电路径和包括第二端子的第二电路径切换到麦克风偏置923和接地924。例如，当通过阻抗检查检测到第一端子连接到外部设备的麦克风端子并且第二端子连接到外部设备的接地端子时，处理器920可以控制第一电路径连接到麦克风偏置923并控制第二电路径连接到接地924。相反，当检测到第二端子连接到外部设备的麦克风端子并且第一端子连接到外部设备的接地端子时，处理器920可以控制第二电路径连接到麦克风偏置923并控制第一电路径连接到接地924。通过ADC 928和麦克风偏置923的连接输入的麦克风信号可以在由ADC 928转换成数字信号之后输入到CODEC 929。
这里，接地924可以用作音频系统的参考接地。此外，当音频系统可以通过麦克风偏置923和接地924对分别经由第一端子和第二端子接收的信号进行内部处理时，可以省略开关925和开关控制器926。
图9B示出了根据各种实施例的电子设备的物理布线结构。
如图9B所示，包括第一端子961的第一电路径和包括第二端子962的第二电路径可以物理地设置在包括第五端子963的第三电路径和包括第六端子964的第四电路径上。这是为了通过将第三和第四电路径物理地布置在远程位置来改善第三和第四电路径的音频性能，例如，串音、信噪比(SNR)、电源纹波抑制比(PSRR)、抗噪声等。
图10至图14是根据各种实施例的电子设备的电路图。
图10示出了外部设备包括一个麦克风的实施例。
根据各种实施例，电子设备1000可以包括连接器1010，其中连接器1010包括多个引脚并且电连接到外部设备10的连接器。连接器1010包括四个接地端子1016a、1016b、1016c和1016d，其中当外部设备10被连接时，这些接地端子可以电连接到外部设备10的系统接地14。
通过外部设备10的麦克风11输入的麦克风信号可以输入到第一端子1011(例如，SBU1)和第二端子1012(例如，SBU2)中的一个。如上所述，为了接收麦克风信号，当外部设备10的连接器沿第一方向连接到电子设备1000的连接器1010时，第一端子1011可以连接到外部设备10的麦克风端子，并且当外部设备10的连接器沿第二方向连接到电子设备1000的连接器1010时，第二端子1012可以连接到外部设备10的麦克风端子。
当连接到第一端子1111和第二端子1112的外部设备10的连接器的端子通过阻抗检查被识别为麦克风端子和/或接地端子时，开关控制器1021(或麦克风路径控制器)可以控制(切换)开关1031(或麦克风-接地开关)，使得包括第一端子1011的第一电路径和包括第二端子1012的第二电路径分别连接到SBU 1026和1027以及接地。开关结构如上面参照图9A所述。
当通过连接器1010检测到外部设备10的连接时，主机控制器1025可以根据通过第三端子和第四端子1014(例如，CC1和CC2)输入的电信号识别操作模式。当在第三端子和第四端子1013处识别的信号是Ra(在800Ω到1.2kΩ的范围内)时，主机控制器1025可以识别出外部设备10是音频附件(例如，耳机、头戴式耳机、扬声器)。控制IC 1033可以被配置为处理主机控制器1025的控制信号。
处理器可以根据通过第三端子和第四端子1013输入的电信号确定外部设备连接器的连接方向。然后，通过麦克风偏置输出单元1022(或麦克风偏置输出)，处理器可以在第一连接方向的情况下向第三端子供应麦克风偏置电压，并且在第二连接方向的情况下向第四端子供应麦克风偏置电压。
另外，当未能根据通过第三端子和第四端子1013输入的电信号确定外部设备连接器的连接方向时，处理器可以通过麦克风偏置输出单元1022(或麦克风偏置输出)将偏置电压供应给第一电路径和第二电路径。此后，当作为阻抗检查的检测结果检测到接地端子连接到任何一个电路径时，可以中断提供给电路径的偏置电压。
由主机控制器1025提供的USB数据和从音频输出单元1024(或音频输出)输出的音频数据可以经由Rx开关1032发送到外部设备10。Rx开关1032可以在音频附件模式下切换要通过第五端子和第六端子1013(例如，Dp/Dn)输出的音频信号。从电子设备1000输出的音频信号L和R可以通过外部设备10的L/R耳机输出端(ear-out ends)12输出。
图11示出了外部设备包括一个麦克风的另一实施例。
电子设备还可以包括第一ADC 1126a、第一检测单元1126b(或SBU1_det)、第二ADC1127a和第二检测单元1127b(或SBU2_det)。
当第一端子1111连接到外部设备10的麦克风端子时，麦克风信号可以输入到第一ADC 1126a和第一检测单元1126b(或SBU1_det)。第一检测单元1126b被配置为执行第一电路径的第一阻抗检查，并且第一ADC 1126a被配置为将麦克风信号转换为数字信号并将数字信号提供给处理器的音频系统(例如，CODEC)。类似地，当第二端子1112连接到外部设备10的麦克风端子时，麦克风信号可以输入到第二ADC 1127a和第二检测单元1127b(或SBU2_det)。第二检测单元1127b被配置为执行第二电路径的第二阻抗检查，并且第二ADC1127a被配置为将麦克风信号转换为数字信号并将数字信号提供给音频系统。第一ADC 1126a、第一检测单元1126b、第二ADC 1127a和第二检测单元1127b可以包括在处理器(例如，图6的处理器620或图8的处理器820)中，并且电信号可以从图8的四个引脚821、822、823和824输入到处理器内的上述各个组件。
当通过阻抗检查识别出连接到第一端子1111和第二端子1112的外部设备10的连接器的端子是麦克风端子和/或接地端子时，开关控制器1121(或者麦克风路径控制器)可以控制开关1131(或麦克风-接地开关)，使得包括第一端子1111的第一电路径和包括第二端子1112的第二电路径分别连接到ADC 1126a和1127b以及接地。开关的结构如参照图9所述。
图12涉及外部设备包括两个麦克风的实施例。
参照图12，电子设备1200的电路配置可以与图11的电子设备1100的电路配置相同。外部设备10包括两个麦克风11a和11b以实现高降噪和回声消除(noise reduction andecho cancellation，NREC)性能，并且可以将在第一麦克风和第二麦克风11a和11b处产生的第一麦克风信号和第二麦克风信号提供给电子设备1200。当外部设备10具有两个麦克风11a和11b时，外部设备的连接器可以具有两个麦克风端子。
根据各种实施例，电子设备1200的连接器1210的第一端子1211(例如，SBU1)和第二端子1212(SBU2)都连接到外部设备10，可以连接到连接器的麦克风端子。也就是说，第一端子1211可以连接到外部设备10的第一麦克风端子，并且第二端子1212可以连接到外部设备的第二麦克风端子。
根据实施例，由第一检测单元1226b检测的第一电路径的第一阻抗值和由第二检测单元1227b检测的第二电路径的第二阻抗值都可以在第一范围内被检测到，使得处理器可以识别出外部设备10的麦克风端子连接到第一端子1211和第二端子1212两者。在这种情况下，麦克风偏置输出单元1222可以持续地向第一电路径和第二电路径提供偏置电压，直到外部设备10断开。处理器可以使用通过第一ADC 1226a和第二ADC 1226b输入的第一麦克风信号和第二麦克风信号，在降噪和回声消除之后执行NREC算法以用于输出。
根据实施例，因为第一端子和第二端子1211和1212用于输入麦克风信号，所以电子设备1200可以控制开关1231以使其电路上的接地浮动。另外，外部设备的系统接地14可以用于外部设备10的第一麦克风和第二麦克风11a和11b的接地。
图13涉及外部设备包括两个麦克风的实施例。
与图12的实施例相比，电子设备1300还可以包括音频接地(audio ground)1335。在图12的实施例的情况下，存在噪声性能恶化的可能性。根据实施例，为了防止这种噪声性能的恶化，如图13所示，连接器1310的四个接地端子1316a、1316b、1316c和1316d中的对称的两个端子(例如，1316a和1316b、或1316c和1316d)可以被布线以与系统接地分离。另外，相应的导线可以在最靠近连接器1310的位置处直接连接到音频接地1335。
图14涉及外部设备具有有源噪声消除(active noise canceling，ANC)功能的实施例。
如图14所示，外部设备10包括具有ANC功能的附件CODEC 15。附件CODEC可以连接到L/R耳机输出(ear-out)端12和四个数字麦克风16。
主机控制器1425可以根据通过第五端子和第六端子1414输入的信号来检测外部设备10是包括具有ANC功能的附件CODEC 15的装置。因此，电子设备1400的处理器可以启用ANC功能。
根据实施例，在CODEC 15处的ANC功能和数字转换之后，从四个数字麦克风16输入的数字麦克风信号可以通过电子设备1400的连接器1410的第五端子和第六端子1413发送到电子设备。此外，如在图11至13的实施例中那样，由至少一个模拟麦克风11产生的麦克风信号可以经由电子设备1400的连接器1410的第一端子1411和/或第二端子1411提供给电子设备1400。
根据本公开的各种实施例的电子设备包括：包括多个端子的连接器；与多个端子的至少一部分电连接的电路；以及，电连接到电路的处理器。处理器可以被配置为基于通过连接器的多个端子中的至少一个端子输入的电信号，检测通过连接器连接的外部设备的连接方向，并且基于检测到的、外部设备的方向，将麦克风偏置电压供应给连接器的第一端子和第二端子中的电连接到外部设备的麦克风端子的至少一个端子。
根据各种实施例，连接器还可以包括第三端子和第四端子，并且处理器还可被配置为基于通过第三端子和第四端子输入的电信号来检测外部设备的连接方向。
根据各种实施例，处理器还可以被配置为检测包括第一端子的第一电路径的第一阻抗，检测包括第二端子的第二电路径的第二阻抗，并基于第一阻抗和第二阻抗来确定电连接到第一端子和第二端子的、外部设备的端子的类型。
根据各种实施例，处理器还可以被配置为当未能根据通过第三端子和第四端子输入的电信号检测到外部设备的连接方向时，检测第一阻抗和第二阻抗。
根据各种实施例，处理器还可以被配置为当第一阻抗属于第一范围时将电连接到第一端子的、外部设备的端子识别为麦克风端子，并且当第一阻抗属于第二范围时将电连接到第一端子的、外部设备的端子识别为接地端子，并且当第二阻抗属于第一范围时将电连接到第二端子的、外部设备的端子识别为麦克风端子，并且当第二阻抗属于第二范围时将电连接到第二端子的、外部设备的端子识别为接地端子。
根据各种实施例，处理器还可以被配置为当检测到外部设备的连接时，将第一偏置电压供应给第一电路径，并将第二偏置电压供应给第二电路径。
根据各种实施例，电路还可以包括：第一模数转换器(ADC)，用于当麦克风信号通过第一端子从外部设备输入时，将麦克风信号转换为数字信号并将数字信号发送到处理器；第二ADC，用于当麦克风信号通过第二端子从外部设备输入时，将麦克风信号转换为数字信号并将数字信号发送到处理器。
根据各种实施例，电路还可以包括：ADC，用于将从外部设备输入的麦克风信号转换为数字信号，并将数字信号发送到处理器；接地；以及开关元件，用于将从第一端子和第二端子发送的电信号切换到ADC和接地之一。
根据各种实施例，连接器还可以包括第五端子和第六端子，并且处理器还可被配置为通过第五端子和第六端子将音频信号发送到外部设备。
根据各种实施例，第一电路径和第二电路径可以设置在包括处理器和第五端子的第三电路径与包括处理器和第六端子的第四电路径之间。
根据各种实施例，连接器还可以包括第三端子和第四端子，并且处理器还可以被配置为根据通过第三端子和第四端子输入的电信号识别操作模式，并且当识别的操作模式是音频附件模式时，检测第一阻抗和第二阻抗。
根据各种实施例，电子设备还可以包括：壳体；以及连接到形成在壳体一侧的开口的孔，并且连接器可以设置在孔内并且可以相对于垂直于外部设备的插入方向的第一方向和与第一方向相反的第二方向对称地形成。
根据各种实施例，连接器可以是USB C型连接器。
图15和16是根据各种实施例的电子设备识别外部设备的连接端子的方法的流程图。
可以由上面参照图1至图14描述的电子设备来执行图15和16中所示的方法。在下文中，将省略关于上述技术特征的描述。
图15涉及用于根据输入到第三端子和第四端子(例如，CC1和CC2端子)的电信号确定外部设备连接器的连接方向的实施例。
在操作1510，电子设备可以经由连接器检测外部设备的连接。连接器包括多个端子，并且当外部设备被连接时，可以通过多个端子中的至少一个来检测电信号。电子设备的连接器可以是USB C型的连接器，并且已经参照图5描述了这种情况下的连接器的端子结构。根据各种实施例，如图3和4所示，外部设备的连接器可以沿彼此对称的第一方向和第二方向插入电子设备的连接器中。
在操作1520，电子设备可以通过使用第三端子和第四端子来确定所连接的外部设备的类型和连接方向。这里，第三端子和第四端子可以是USB C型的CC1和CC2端子。例如，当电子设备连接器的第三端子连接到上拉电阻器时，并且当通过从外部设备的连接器输入到电子设备连接器的CC1端子的电信号确定外部设备连接器的第三端子(例如，CC1端子)连接到下拉电阻器时，电子设备可以将该端子识别为外部设备的连接器的CC1端子，并且还可以将该连接方向识别为第一方向。类似地，当电子设备连接器的第四端子连接到上拉电阻器时，并且当通过从外部设备的连接器输入到电子设备连接器的CC1端子的电信号确定外部设备的连接器的某个端子连接到下拉电阻器时，电子设备可以将该端子识别为外部设备的连接器的CC1端子，并且还可以将该连接方向识别为第二方向。
当在操作1530确定外部设备沿第一方向被连接作为在操作1520的确定结果时，即，第一端子连接到外部设备连接器的麦克风端子，并且第二端子连接到外部设备连接器的接地端子，在操作1540电子设备可以将第一端子连接到麦克风偏置并将第二端子切换到接地。
相反，当外部设备沿第二方向被连接时，即，当确定第二端子连接到外部设备连接器的麦克风端子并且第一端子连接到外部设备连接器的接地端子时，在操作1550电子设备可以将第二端子连接到麦克风偏置并将第一端子切换到接地。
图16示出了当未通过使用第三端子和第四端子确定外部设备的连接方向时，通过使用第一端子和第二端子的阻抗检查来确定外部设备连接器的连接方向的实施例。
在操作1610，电子设备可以检测通过连接器连接的外部设备的连接。
在操作1615，电子设备可以确定所识别的操作模式是否是音频附件模式。音频附件模式可以指当音频附件(例如，耳机、头戴式耳机、扬声器等)连接到电子设备时的操作模式。根据各种实施例，经由连接器的第三端子和第四端子(例如，CC1和CC2端子)在电子设备和外部设备之间交换电信号(例如，数字ID或电阻器ID)，并且从而电子设备和外部设备中的每一个可以检测所连接的设备的类型。
在操作1620，电子设备可以将第一偏置电压供应给包括第一端子的第一电路径，并且将第二偏置电压供应给包括第二端子的第二电路径。上面已经参照图7至图14详细描述了第一电路径和第二电路径。
在操作1565，电子设备可以检测第一电路径的第一阻抗。此外，在操作1630，电子设备可以检测第二电路径的第二阻抗。如上所述，外部设备的连接器包括用于发送麦克风信号的端子A和用作接地的端子B，其中端子B可以开路，端子A可以通过电阻器连接到接地。根据另一实施例，外部设备的连接器的端子A和B都可以作为麦克风端子经由电阻器连接到接地。当外部设备沿第一方向插入时，连接器的第一端子可以电连接到外部设备的麦克风端子，并且当外部设备沿第二方向插入时，连接器的第一端子可以电连接到接地端子。因此，取决于外部设备的输入方向，外部设备的连接器的麦克风端子或接地端子可以分别连接到第一端子和第二端子，从而可以改变阻抗值。
在操作1635，电子设备可以确定第一阻抗值是否在第一范围内。根据实施例，电子设备可以在第一阻抗值高于预定阈值时确定第一阻抗值在第一范围内，并且在第一阻抗值等于或低于该阈值时确定第一阻抗值在第二范围内。在操作1640，电子设备可以确定第二阻抗值是否在第二范围内。
在操作1640，当第一阻抗值在第一范围内时，电子设备可以识别出第一端子电连接到外部设备的连接器的麦克风端子。在操作1650，当第一阻抗值在第二范围内时，电子设备可以识别出第一端子电连接到外部设备的连接器的接地端子。在操作1655，当第二阻抗值在第一范围内时，电子设备可以识别出第二端子电连接到外部设备的连接器的麦克风端子。在操作1660，当第二阻抗值在第二范围内时，电子设备可以识别出第二端子电连接到外部设备的连接器的接地端子。
在操作1665，电子设备可以经由连接到被识别为麦克风的端子的第一端子和第二端子从外部设备接收麦克风信号。
在操作1670，电子设备可以经由第五端子和第六端子(例如，Dp和Dn)将音频信号发送到外部设备。
根据本公开的各种实施例的由电子设备执行的识别外部设备的连接端子的方法可以包括以下操作：检测通过包括多个端子的连接器连接的外部设备的连接；基于通过连接器的多个端子中的至少一个端子输入的电信号，检测通过连接器连接的外部设备的连接方向；以及基于检测到的、外部设备的方向，将麦克风偏置电压供应给连接器的第一端子和第二端子中的电连接到外部设备的麦克风端子的至少一个端子。
根据各种实施例，检测外部设备的连接方向的操作可以包括基于通过第三端子和第四端子输入的电信号来检测外部设备的连接方向的操作。
根据各种实施例，检测外部设备的连接方向的操作可以包括以下操作：检测包括第一端子的第一电路径的第一阻抗；检测包括第二端子的第二电路的第二阻抗；基于第一阻抗和第二阻抗，确定电连接到第一端子和第二端子的、外部设备的端子的类型。
根据各种实施例，当未能根据通过第三端子和第四端子输入的电信号检测到外部设备的连接方向时，可以执行检测第一阻抗和第二阻抗的操作。
根据各种实施例，确定外部设备的端子的类型的操作可以包括以下操作：当第一阻抗属于第一范围时，将电连接到第一端子的、外部设备的端子识别为麦克风端子，并且当第一阻抗属于第二范围时，将电连接到第一端子的、外部设备的端子识别为接地端子，以及当第二阻抗属于第一范围时，将电连接到第二端子的、外部设备的端子识别为麦克风端子，并且当第二阻抗属于第二范围时，将电连接到第二端子的、外部设备的端子识别为接地端子。
根据各种实施例，该方法还可以包括在检测到外部设备的连接时，向第一电路径供应第一偏置电压并向第二电路径供应第二偏置电压的操作。
根据各种实施例，连接器可以是USB C型连接器。

Claims (13)

1.一种电子设备，包括：
通用串行总线USB C型连接器，包括多个端子并被配置为与外部设备的USB C型连接器连接，其中所述多个端子包括第一边带使用SBU端子、第二SBU端子、第一CC端子、和第二CC端子；
电路，电连接到所述多个端子中的至少部分端子；和
处理器，电连接到所述电路，
其中，所述处理器和/或该电路被配置为：
检测第一CC端子和第二CC端子上的阻抗值，
如果在第一CC端子和第二CC端子上检测的阻抗值在第一预定范围内，则
使用第一检测单元检测第一SBU端子上的第一阻抗值，并且使用第二检测单元检测第二SBU端子上的第二阻抗值，以及
基于在第一SBU端子和第二SBU端子上分别检测的第一阻抗值和第二阻抗值，确定该外部设备的麦克风是否已连接到第一SBU端子或第二SBU端子，
如果确定该外部设备的麦克风已连接到第一SBU端子，则向第一SBU端子供应麦克风偏置电压以从第一SBU端子接收麦克风信号，并将第二SBU端子连接到地，以及
如果确定该外部设备的麦克风已连接到第二SBU端子，则向第二SBU端子供应麦克风偏置电压以从第二SBU端子接收麦克风信号，并将第一SBU端子连接到该地。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理器和/或该电路进一步被配置为将接收的麦克风信号输入到CODEC。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中，所述处理器和/或该电路进一步被配置为：
当在第一SBU端子上检测的第一阻抗值在第一范围内时，确定第一SBU端子已连接到所述外部设备的麦克风，并且当在第一SBU端子上检测的第一阻抗值在第二范围内时，确定第一SBU端子已连接到所述外部设备的地，以及
当在第二SBU端子上检测的第二阻抗值在第一范围内时，确定第二SBU端子已连接到所述外部设备的麦克风，并且当在第二SBU端子上检测的第二阻抗值在第二范围内时，确定第二SBU端子已连接到所述外部设备的地。
4.如权利要求1至3之一所述的电子设备，其中，所述电路包括：
第一模数转换器ADC，用于当通过所述第一SBU端子从所述外部设备接收所述麦克风信号时，将所述麦克风信号转换为数字信号并将所述数字信号发送到所述处理器；和
第二ADC，用于当通过所述第二SBU端子从所述外部设备接收所述麦克风信号时，将所述麦克风信号转换为数字信号并将所述数字信号发送到所述处理器。
5.如权利要求1至3之一所述的电子设备，其中，所述连接器还包括第一D+端子、第一D–端子、第二D+端子、和第二D–端子，并且
其中，所述处理器和/或该电路被配置为通过第一D+和D–端子或通过第二D+和D–端子将音频信号发送到所述外部设备。
6.如权利要求5所述的电子设备，其中，所述电路进一步包括用于将CODEC连接到D+和D–端子或将USB主机控制器连接到D+和D–端子的开关，而且其中，该处理器被配置为，如果第一CC端子和第二CC端子上检测的阻抗值在第一预定范围内，则控制该开关将CODEC连接到D+和D–端子。
7.如权利要求1至3之一所述的电子设备，还包括：
壳体；和
孔，连接到形成在所述壳体的一侧的开口，
其中，所述连接器设置在所述孔内，并且
其中，所述连接器相对于垂直于所述外部设备的连接器的插入方向的第一方向和与所述第一方向相反的第二方向对称地形成。
8.如权利要求1至3之一所述的电子设备，进一步包括开关，用于在该处理器的控制下，在将第一SBU端子连接到该地与将第二SBU端子连接到该地之间切换。
9.如权利要求1至3之一所述的电子设备，进一步包括麦克风-地开关，用于在该处理器的控制下，在第一SBU端子和第二SBU端子到该麦克风偏置电压或地之间切换。
10.如权利要求1至3之一所述的电子设备，其中，该处理器和/或该电路进一步被配置为：
将第一SBU端子和第二SBU端子连接到该地。
11.一种由包括通用串行总线USB C型连接器的电子设备执行的方法，该USB C型连接器包括多个端子并被配置为与外部设备的USB C型连接器连接，其中所述多个端子包括第一边带使用SBU端子、第二SBU端子、第一CC端子、和第二CC端子，所述方法包括操作：
检测第一CC端子和第二CC端子上的阻抗值；
如果在第一CC端子和第二CC端子上检测的阻抗值在第一预定范围内，则
使用第一检测单元检测所述连接器的第一SBU端子上的第一阻抗值，并且使用第二检测单元检测所述连接器的第二SBU端子上的第二阻抗值，以及
基于在第一SBU端子和第二SBU端子上分别检测的第一阻抗值和第二阻抗值，确定该外部设备的麦克风已连接到第一SBU端子还是第二SBU端子；
如果确定该外部设备的麦克风已连接到第一SBU端子，则向第一SBU端子供应麦克风偏置电压以从第一SBU端子接收麦克风信号，并将第二SBU端子连接到地；以及
如果确定该外部设备的麦克风已连接到第二SBU端子，则向第二SBU端子供应麦克风偏置电压以从第二SBU端子接收麦克风信号，并将第一SBU端子连接到该地。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括将接收的麦克风信号输入到CODEC。
13.如权利要求11所述的方法，其中，确定该外部设备的麦克风已连接到第一SBU端子还是第二SBU端子包括：
当在第一SBU端子上检测的第一阻抗值属于第一范围时，确定第一SBU端子已连接到所述外部设备的麦克风，并且当在第一SBU端子上检测的第一阻抗值属于第二范围时，确定第一SBU端子已连接到所述外部设备的地，以及
当在第二SBU端子上检测的第二阻抗值属于第一范围时，确定第二SBU端子已连接到所述外部设备的麦克风，并且当在第二SBU端子上检测的第二阻抗值属于第二范围时，确定第二SBU端子已连接到所述外部设备的地。
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