CN113794969A - 音频接口装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种音频接口装置，包括主麦克风电路、主麦克风、扬声器电路、扬声器、耳机接口电路、差分输入端子和差分输出端子，主麦克风电路连接主麦克风，扬声器电路连接扬声器，耳机接口电路用于接入耳机，主麦克风电路和耳机接口电路均连接差分输入端子，主麦克风和耳机共用一个音频输入通道，扬声器电路和耳机接口电路均连接差分输出端子，扬声器和耳机共用一个音频输出通道，节省了音频输入和输出口，节约了硬件成本，且在耳机接口电路导通时，主麦克风电路和扬声器电路均断开，实现耳机与主麦克风和扬声器的自动切换，避免了多音源输入和多音频输出，使用可靠。

Description

音频接口装置

技术领域

本申请涉及音频设备技术领域，特别是涉及一种音频接口装置。

背景技术

音频设备是对音频输入输出设备的总称，支持声音输入和输出。音频设备的产品类型多种多样，例如包括功放机、音箱、多媒体控制台、数字调音台等，例如我们常用的计算机，可以识别接收到的声音，也能播放音频，使用便捷。

随着人们对隐私的重视程度提高，耳机也成为了一种使用广泛的音频搭配设备，通过耳机播放的声音只有用户本人才能成功接受，安全性高。因此，在传统的音频设备中，会为耳机单独设置一个音频处理通道，但是这增加了硬件成本，且可能存在同时识别耳机和设备主体输入的声音，或者同时通过设备主体和耳机播放声音的情况，导致声音识别不准备，外放安全性低，使用不可靠。

发明内容

基于此，有必要针对传统的音频设备使用不可靠的问题，提供一种音频接口装置。

一种音频接口装置，包括主麦克风电路、主麦克风、扬声器电路、扬声器、耳机接口电路、差分输入端子和差分输出端子；

所述主麦克风电路连接所述主麦克风，所述扬声器电路连接所述扬声器，所述主麦克风电路和所述耳机接口电路均连接所述差分输入端子，所述扬声器电路和所述耳机接口电路均连接所述差分输出端子，所述耳机接口电路用于接入耳机；在所述耳机接口电路导通时，所述主麦克风电路和所述扬声器电路均断开。

上述音频接口装置，包括主麦克风电路、主麦克风、扬声器电路、扬声器、耳机接口电路、差分输入端子和差分输出端子，主麦克风电路连接主麦克风，扬声器电路连接扬声器，主麦克风电路和耳机接口电路均连接差分输入端子，扬声器电路和耳机接口电路均连接差分输出端子，耳机接口电路用于接入耳机，在耳机接口电路导通时，主麦克风电路和扬声器电路均断开。主麦克风电路连接主麦克风，扬声器电路连接扬声器，耳机接口电路用于接入耳机，主麦克风电路和耳机接口电路均连接差分输入端子，主麦克风和耳机共用一个音频输入通道，扬声器电路和耳机接口电路均连接差分输出端子，扬声器和耳机共用一个音频输出通道，节省了音频输入和输出口，节约了硬件成本，且在耳机接口电路导通时，主麦克风电路和扬声器电路均断开，实现耳机与主麦克风和扬声器的自动切换，避免了多音源输入和多音频输出，使用可靠。

在其中一个实施例中，音频接口装置还包括控制器，所述差分输入端子连接所述控制器的音频输入引脚，所述差分输出端子连接所述控制器的音频输出引脚，所述主麦克风电路的偏置电压端子、所述耳机接口电路的偏置电压端子、所述耳机接口电路的耳机插入检测端子和所述扬声器电路的控制端子分别连接所述控制器的不同引脚。

在其中一个实施例中，所述耳机接口电路包括耳机麦克风信号输入电路、耳机喇叭信号输出电路和耳机插座，所述耳机麦克风信号输入电路连接所述差分输入端子，所述耳机喇叭信号输出电路连接所述差分输出端子的第二端，所述耳机麦克风信号输入电路和所述耳机喇叭信号输出电路均连接所述耳机插座，所述耳机插座用于接入耳机。

在其中一个实施例中，所述耳机喇叭信号输出电路包括RC电路和限幅电路，所述RC电路一端连接所述差分输出端子的第二端，另一端连接所述限幅电路，所述限幅电路连接所述耳机插座。

在其中一个实施例中，音频接口装置还包括预充电电路，所述预充电电路连接所述RC电路。

在其中一个实施例中，所述预充电电路包括控制开关和限流电阻，所述控制开关的控制端连接所述限流电阻，并用于接入控制信号，所述控制开关的输入端用于接入电压，所述控制开关的输出端连接所述RC电路。

在其中一个实施例中，所述控制开关为MOS管。

在其中一个实施例中，所述耳机麦克风信号输入电路包括电容C80、电容C81、电容C82、电容C83、电容C84、电容C91、电阻R86、电阻R87和电阻R91；

所述电容C80的第一端和所述电容C81的第一端分别连接所述差分输入端子的不同端子，所述电容C80的第二端通过所述电容C84接地，所述电容C81的第二端连接所述耳机插座；

所述电容C83、所述电容C91和所述电容C82依次串联，串联后的两端均接地，所述电容C83和所述电容C91的公共端连接所述电容C80的第二端，所述电容C91和所述电容C82的公共端连接所述电容C81的第二端；

所述电阻R86、所述电阻R87和所述电阻R91依次串联，串联后的第一端作为所述耳机接口电路的偏置电压端子，串联后的第二端作为所述耳机接口电路的耳机插入检测端子，所述电阻R87和所述电阻R86的公共端连接所述电阻C80的第二端，所述电阻R86和所述电阻R91的公共端连接所述电阻C81的第二端。

在其中一个实施例中，所述主麦克风电路包括电容C85、电容C87、电容C86、电容C89、电容C90、电阻R84、电阻R85、电阻R92、电阻R95、电阻R96和电阻R97；

所述电容C85的第一端和所述电容C86的第一端分别连接所述差分输入端子的不同端子，所述电容C85的第二端连接所述电阻R84的第一端，所述电阻R84的第二端连接所述主麦克风的第一端，所述电容C86的第二端连接所述电阻R85的第一端，所述电阻R85的第二端连接所述主麦克风的第二端；

所述电阻R92连接所述电阻R95，所述电阻R95未连接所述电阻R92的一端作为所述主麦克风电路的偏置电压端子，所述电阻R92未连接所述电阻R95的一端连接所述电容C85的第二端；

所述电阻R96连接所述电阻R97，所述电阻R97未连接所述电阻R96的一端接地，所述电阻R96未连接所述电阻R97的一端连接所述电容C86的第二端，所述电阻R92和所述电阻R95的公共端连接所述电容C90的第一端，所述电阻R96和所述电阻R97的公共端连接所述电容C90的第二端。

在其中一个实施例中，所述扬声器电路包括功放芯片、电容C94、电容C95、电容C96、电容C97、电容C98、电容C104、电容C105、电阻R101、电阻R102、电阻R103、电阻R106和电阻R107；

所述功放芯片的CTRL引脚连接所述电阻R101，所述电阻R101未连接所述功放芯片的一端作为所述扬声器电路的控制端子，所述功放芯片的BYP引脚通过所述电容C97接地，所述功放芯片的NC引脚依次连接所述电阻R102和所述电容C95，所述电容C95未连接所述电阻R102的一端连接所述差分输出端子的第一端，所述功放芯片的INN引脚依次连接所述电阻R103和所述电容C94，所述电容C94未连接所述电阻R103的一端连接所述差分输出端子的第二端；

所述功放芯片的VOP引脚通过所述电阻R106连接所述扬声器的第一端，所述电阻R106未连接所述功放芯片的一端通过所述电容C104接地，所述功放芯片的VON引脚通过所述电阻R107连接所述扬声器的第二端，所述电阻R107未连接所述功放芯片的一端通过所述电容C105接地，所述电容C96和所述电容C98并联，并联后的一端连接所述功放芯片的VDD引脚，并联后的另一端接地，所述功放芯片的GND引脚接地。

附图说明

图1为一个实施例中音频接口装置的结构框图；

图2为一个实施例中耳机接口电路的结构图；

图3为一个实施例中主麦克风电路的结构图；

图4为一个实施例扬声器电路的结构图；

图5为一个实施例中音频接口装置结构图。

具体实施方式

为了使本申请目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请进行更加全面的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在一个实施例中，提供一种音频接口装置，该装置可应用在音频设备中，例如可应用在手机或电脑上等。请参见图1，音频接口装置包括主麦克风电路112、主麦克风MK1、扬声器电路114、扬声器SPK、耳机接口电路120、差分输入端子102和差分输出端子104，主麦克风电路112连接主麦克风MK1，扬声器电路114连接扬声器SPK，主麦克风电路112和耳机接口电路120均连接差分输入端子102，扬声器电路114和耳机接口电路120均连接差分输出端子104，耳机接口电路120用于接入耳机，在耳机接口电路120导通时，主麦克风电路112和扬声器电路114均断开。由于主麦克风电路112连接主麦克风MK1，扬声器电路114连接扬声器SPK，耳机接口电路120用于接入耳机，主麦克风电路112和耳机接口电路120均连接差分输入端子102，主麦克风MK1和耳机共用一个音频输入通道，扬声器电路114和耳机接口电路120均连接差分输出端子104，扬声器SPK和耳机共用一个音频输出通道，节约了硬件成本，且在耳机接口电路120导通时，主麦克风电路112和扬声器电路114均断开，实现耳机与主麦克风MK1和扬声器SPK的自动切换，避免了多音源输入和多音频输出，使用可靠。

具体地，主麦克风电路112连接主麦克风MK1，当主麦克风电路112导通时，麦克风可以正常工作，接收音源，主麦克风电路112对主麦克风MK1接收到的音源进行处理后便于进行后续处理。扬声器电路114连接扬声器SPK，当扬声器电路114导通时，扬声器SPK可正常工作，扬声器电路114根据接收到的信号生成音频信号发送至扬声器SPK，使扬声器SPK播放音频，发出声音。主麦克风电路112和扬声器电路114的结构并不是唯一的，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

耳机接口电路120用于接入耳机，可以理解，耳机接口电路120存在已经接入耳机的情况或没有接入耳机的情况，当耳机接口电路120没有接入耳机时，耳机接口电路120不会导通。当耳机接口电路120导通，可以认为耳机接口电路120已经接入了耳机，此时主麦克风电路112和扬声器电路114均断开，主麦克风MK1和扬声器SPK均停止工作，仅通过耳机进行音源输入和音频输出，实现耳机与主麦克风MK1和扬声器SPK的自动切换。耳机接口电路120可以对耳机接收到的音源进行处理，还能生成音频信号至耳机，使耳机的扬声器SPK播放声音。耳机接口电路120的结构并不是唯一的，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

主麦克风电路112和耳机接口电路120均连接差分输入端子102，主麦克风电路112和耳机接口电路120均通过差分输入端子102将接收到的音源传输到其他器件进行处理，主麦克风电路112和耳机接口电路120共用一个音频输入通道。由于主麦克风电路112和耳机接口电路120不会同时导通，因此每次仅有一路音源通过差分输入端子102传输到其他器件，避免多音源混乱影响声音识别的准确性。扬声器电路114和耳机接口电路120均连接差分输出端子104，扬声器电路114和耳机接口电路120共用一个音频输出通道，扬声器电路114和耳机接口电路120均根据来自其他器件的信号生成音频信号。由于扬声器电路114和耳机接口电路120不会同时导通，因此差分输出端子104接收到来自其他器件输出的信号后，信号仅通过扬声器电路114和耳机接口电路120中一个电路传输，对应传输到扬声器SPK或耳机，通过扬声器SPK或耳机播放声音，既可以避免耳机和扬声器SPK同时播放声音导致播出声音混乱，又可以通过扬声器SPK和耳机的自动切换，提高了使用便捷性。

在一个实施例中，音频接口装置还包括控制器，差分输入端子102连接控制器的音频输入引脚，差分输出端子104连接控制器的音频输出引脚，主麦克风电路112的偏置电压端子MICBIAS1、耳机接口电路120的偏置电压端子MICBIAS0、耳机接口电路120的耳机插入检测端子ACC DET和扬声器电路114的控制端子MODE CTRL分别连接控制器的不同引脚。

具体地，差分输入端子102连接控制器的音频输入引脚，差分输入端子102可将接收到的来自耳机接口电路120或主麦克风电路112的音源通过音频输入引脚传输至控制器内部，由控制器内部对接收到的音源进行识别处理。控制器还能根据接收到的信号生成音频信号，音频信号通过差分输出端子104传输至耳机接口电路120或扬声器电路114，当耳机接口电路120时，通过耳机播放声音，当扬声器电路114导通时，通过扬声器SPK播放声音。请参见图2，一般地，差分输入端子102包括一对端子，在本实施例中，包括端子MIC P和端子MIC N。差分输出端子104通常也包括一对端子，在本实施例中，包括端子SPK P和端子SPKN。

主麦克风电路112的偏置电压端子MICBIAS1、耳机接口电路120的偏置电压端子MICBIAS0、耳机接口电路120的耳机插入检测端子ACC DET和扬声器电路114的控制端子MODE CTRL分别连接控制器的不同引脚。控制器通过主麦克风电路112的偏置电压端子MICBIAS1向主麦克风电路112提供偏置电压，使主麦克风电路112正常工作，控制器还通过耳机接口电路120的偏置电压端子MICBIAS0向耳机接口电路120提供偏置电压，使耳机接口电路120正常工作。

控制器可以根据耳机接口电路120的耳机插入检测端子ACC DET检测耳机接口电路120是否接入了耳机，当耳机成功接入时，控制器通过主麦克风电路112的偏置电压端子MICBIAS1控制主麦克风电路112断开，例如可通过停止向主麦克风电路112的偏置电压端子MICBIAS1提供偏置电压等方式使主麦克风电路112断开，主麦克风MK1停止工作。此外，当耳机成功接入时，控制器还通过扬声器电路114的控制端子MODE CTRL控制扬声器电路114断开，例如可通过向扬声器电路114的控制端子MODE CTRL输出低电平的方式使扬声器电路114断开，扬声器SPK停止工作。可以理解，在其他实施例中，也可以通过其他方式和其他连接结构等实现在耳机接口电路120导通时，主麦克风电路112和扬声器电路114均断开，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图2，耳机接口电路120包括耳机麦克风信号输入电路122、耳机喇叭信号输出电路124和耳机插座J2，耳机麦克风信号输入电路122连接差分输入端子102，耳机喇叭信号输出电路124连接差分输出端子104的第二端，耳机麦克风信号输入电路122和耳机喇叭信号输出电路124均连接耳机插座J2，耳机插座J2用于接入耳机。

具体地，耳机插座J2用于接入耳机，当耳机插入耳机插座J2时，耳机与耳机插座J2内的导电器件导通。耳机麦克风信号输入电路122连接差分输入端子102，并连接耳机插座J2，当耳机插座J2接入耳机时，耳机麦克风信号输入电路122将耳机接收到的音源进行处理后，通过差分输入端子102传输到其他器件，例如传输到控制器，以实现声音识别功能。耳机喇叭信号输出电路124连接差分输出端子104的第二端，并连接耳机插座J2。当耳机插座J2接入耳机时，若有其他器件，例如控制器通过差分输出端子104输出音频信号至耳机喇叭信号输出电路124时，耳机喇叭信号输出电路124将来自差分输出端子104的音频信号进行处理后传输至耳机插座J2接入的耳机，通过耳机播放声音。耳机接口电路120采用耳机麦克风信号输入电路122和耳机喇叭信号输出电路124分别实现耳机麦克风输入和耳机扬声器SPK输出，避免了声音输入输出信号的相互干扰，提高了音频接口装置的工作性能。

在一个实施例中，请参见图2，耳机喇叭信号输出电路124包括RC电路1241和限幅电路1242，RC电路1241一端连接差分输出端子104的第二端，另一端连接限幅电路1242，限幅电路1242连接耳机插座J2。

具体地，当耳机插座J2接入耳机时，若有其他器件，例如控制器通过差分输出端子104输出音频信号至RC电路1241时，RC电路1241将来自差分输出端子104的音频信号进行滤波处理后传输至限幅电路1242，限幅电路1242对接入信号的幅值进行调整后传输至耳机插座J2接入的耳机，通过耳机播放声音。RC电路1241的结构并不是唯一的，一般包括串联的电阻和电容，可以实现滤波功能，此外，通过调节RC电路1241中电阻的阻值大小还可以限制输出功率的大小，避免超过耳机喇叭的额定功率，使输出的功率与接入的耳机匹配。可以理解，在其他实施例中，RC电路1241还可以包括其他结构，限幅电路1242的结构也可以按需设置，例如可以为两个并联的瞬态抑制二极管等，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图2，音频接口装置还包括预充电电路130，预充电电路130连接RC电路1241。具体地，差分输出端子104输出的信号通过RC电路1241输出到耳机喇叭，在打开时耳机会产生较大的Pop(噗噗音)。RC电路1241一般包括电容，预充电电路130连接RC电路1241，可以给RC电路1241中的电容预充电，减小音频瞬间开关时耳机的Pop音。

在一个实施例中，请参见图2，预充电电路130包括控制开关Q6和限流电阻R98，控制开关Q6的控制端连接限流电阻R98，并用于接入控制信号，控制开关Q6的输入端用于接入电压，控制开关Q6的输出端连接RC电路1241。具体地，在本实施例中，限流电阻R98用于限制控制开关Q6的控制端处的电流大小，起到保护控制开关Q6的作用。控制开关Q6根据控制端接入的控制信号不同，控制开关Q6处于导通或截止状态。进一步地，控制开关Q6接收到的控制信号可以来自控制器或其他器件，控制信号可以为高低电平信号或电压信号等。当控制开关Q6导通时，控制开关Q6的输入端接入的电压通过控制开关Q6的输出端输出值RC电路1241中的电容，给RC电路1241中的电容充电。在充电一段时间后或充满电后，可通过控制信号使控制开关Q6截止，完成充电过程。可以理解，在其他实施例中，预充电电路130也可以为其他结构，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，控制开关Q6为MOS管。MOS管作为控制开关Q6，具有输入阻抗高、噪声低、热稳定性好、制造工艺简单等特点，并具有低功耗、性能稳定、体积小，重量轻，寿命长等优势，工作性能佳。可以理解，在其他实施例中，控制开关Q6也可以为其他类型，例如三极管等，可根据实际需求选择，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图2，耳机麦克风信号输入电路122包括电容C80、电容C81、电容C82、电容C83、电容C84、电容C91、电阻R86、电阻R87和电阻R91，电容C80的第一端和电容C81的第一端分别连接差分输入端子102的不同端子，电容C80的第二端通过电容C84接地，电容C81的第二端连接耳机插座J2，电容C83、电容C91和电容C82依次串联，串联后的两端均接地，电容C83和电容C91的公共端连接电容C80的第二端，电容C91和电容C82的公共端连接电容C81的第二端。电阻R86、电阻R87和电阻R91依次串联，串联后的第一端作为耳机接口电路120的偏置电压端子MICBIAS0，串联后的第二端作为耳机接口电路120的耳机插入检测端子ACC DET，电阻R87和电阻R86的公共端连接电阻C80的第二端，电阻R86和电阻R91的公共端连接电阻C81的第二端。

具体地，差分输入端子102一般指的是一组端子，例如一对端子，用来提供差分信号。耳机麦克风信号输入电路122的结构并不是唯一的，在本实施例的耳机麦克风信号输入电路122中，包括电容C80、电容C81、电容C82、电容C83、电容C84、电容C91、电阻R86、电阻R87和电阻R91。进一步地，电容C80的电容量和电容C81的电容量均为100NF，电容C83的电容量为33PF，电容C84的电容量为1μF，电容C91的电容量为100PF，电阻R86的阻值为1.5KΩ，电阻R87的阻值为1KΩ，电阻R91的阻值为1KΩ。电容C80、电容C81为耳机MIC信号的耦合隔直电容，电容C82、电容C83和电容C91为耳机MIC信号的高频滤波电容，C84为耳机偏置电压上的滤波电容，电阻R86、R87为耳机MIC的偏置电压的分压电阻，R91为耳机插入检测输入限流电阻。可以理解，在其他实施例中，耳机麦克风信号输入电路122中各个器件的规格也可以为其他，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图3或5，主麦克风电路112包括电容C85、电容C87、电容C86、电容C89、电容C90、电阻R84、电阻R85、电阻R92、电阻R95、电阻R96和电阻R97。电容C85的第一端和电容C86的第一端分别连接差分输入端子102的不同端子，电容C85的第二端连接电阻R84的第一端，电阻R84的第二端连接主麦克风MK1的第一端，电容C86的第二端连接电阻R85的第一端，电阻R85的第二端连接主麦克风MK1的第二端。电阻R92连接电阻R95，电阻R95未连接电阻R92的一端作为主麦克风电路112的偏置电压端子MICBIAS1，电阻R92未连接电阻R95的一端连接电容C85的第二端。电阻R96连接电阻R97，电阻R97未连接电阻R96的一端接地，电阻R96未连接电阻R97的一端连接电容C86的第二端，电阻R92和电阻R95的公共端连接电容C90的第一端，电阻R96和电阻R97的公共端连接电容C90的第二端。

具体地，主麦克风电路112的结构并不是唯一的，本实施例的主麦克风电路112包括电容C85、电容C87、电容C86、电容C89、电容C90、电阻R84、电阻R85、电阻R92、电阻R95、电阻R96和电阻R97。进一步地，电容C85和电容C86的电容量为100NF,电容C87的电容量为33PF,电容C89的电容量为33PF,电容C90的电容量为4.7μF,电阻R92的阻值为1.5KΩ，电阻R95的阻值为1KΩ，电阻R96的阻值为1.5KΩ，电阻R97的阻值为1KΩ，电阻R84和电阻R85可为0欧姆电阻，在有高频干扰时，也可以用磁珠替代。可以理解，在其他实施例中，主麦克风电路112中各个器件的规格也可以为其他，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

在一个实施例中，请参见图4或5，扬声器电路114包括功放芯片U10、电容C94、电容C95、电容C96、电容C97、电容C98、电容C104、电容C105、电阻R101、电阻R102、电阻R103、电阻R106和电阻R107。功放芯片U10的CTRL引脚连接电阻R101，电阻R101未连接功放芯片U10的一端作为扬声器电路114的控制端子MODE CTRL，功放芯片U10的BYP引脚通过电容C97接地，功放芯片U10的NC引脚依次连接电阻R102和电容C95，电容C95未连接电阻R102的一端连接差分输出端子104的第一端，功放芯片U10的INN引脚依次连接电阻R103和电容C94，电容C94未连接电阻R103的一端连接差分输出端子104的第二端。功放芯片U10的VOP引脚通过电阻R106连接扬声器SPK的第一端，电阻R106未连接功放芯片U10的一端通过电容C104接地，功放芯片U10的VON引脚通过电阻R107连接扬声器SPK的第二端，电阻R107未连接功放芯片U10的一端通过电容C105接地，电容C96和电容C98并联，并联后的一端连接功放芯片U10的VDD引脚，并联后的另一端接地，功放芯片U10的GND引脚接地。

具体地，扬声器电路114的结构并不是唯一的，本实施例的扬声器电路114包括功放芯片U10、电容C94、电容C95、电容C96、电容C97、电容C98、电容C104、电容C105、电阻R101、电阻R102、电阻R103、电阻R106和电阻R107。进一步地，功放芯片U10可以为HT6872/NS4160，电容C94和电容C95的电容量均为10NF,电容C96的电容量为22μF,电容C97和电容C98的电容量均为1μF,电容C104和电容C105的电容量均为33PF，电阻R101的阻值为1KΩ，电阻R102和电阻R103的阻值均为51KΩ，电阻R106和电阻R107的阻值为0欧姆，在有高频干扰的时候也可用磁珠替代。可以理解，在其他实施例中，扬声器电路114中各个器件的规格也可以为其他，只要本领域技术人员认为可以实现即可。

为了更好地理解上述实施例，以下结合一个具体的实施例进行详细解释说明。请参见图1-5，在一个实施例中，音频接口装置包括主麦克风电路112、主麦克风MK1、扬声器电路114、扬声器SPK、耳机接口电路120、差分输入端子102、差分输出端子104、控制器和预充电电路130，控制器为MCU。音频接口装置的工作逻辑如下：①当耳机插入耳机插座J2时，ACC_DET信号会由3.2V被拉低(此信号未插入耳机时电压同MICBIAS0)，MCU检测到此信号被拉低到一定值时，判断耳机被插入。②检测到耳机插入后，MCU关闭主麦克风MK1的偏置电压MICBIAS1(此偏置电压3.2V和MICBIAS0,由MCU的GPIO口控制)，以达到关闭主麦克风MK1。同时通过MODE_CTRL关闭功放。以达到由外置扬声器SPK和主麦克风MK1切换到耳机的功能。③但因为MCU只有一路MIC输入，所以耳机必须和主麦克风MK1共用音频通道。所以主麦克风MK1偏置电压MICBIAS1和耳机麦克风的偏置电压MICBIAS0，分别由MCU单独控制，以达到切换主麦克风MK1和耳机麦克风的功能。④MCU也只有一路SPK输出，所以扬声器SPK和耳机喇叭也必须共用此输出信号；当检测到耳机插入耳机座时，MCU通过MODE_CTRL关闭功放(关闭扬声器SPK输出)，以达到切换扬声器SPK和耳机喇叭的功能。⑤SPK_N信号通过耦合电容C108输出到耳机喇叭，在打开的时候会产生较大的Pop(噗噗音)，如下电路中加入了给C108预充电的电路，通过预充电的方式把Pop音降低到可接受的范围。⑥MCU控制EAR_MUTE提前打开MOS管充电给耦合电容C108充电，充满电后再关闭，避免耳机喇叭输出电容充电引起的Pop音。SPK_P为差分音频输出的正极，作为功放的单端输入音源,SPK_N为差分音频输出的负极，作为耳机的单端输入音源。

该音频接口装置整机只有一路差分音频输出和一路差分MIC输入。插入耳机时，检测耳机插入后，关掉主体MIC和外置功放，实现耳机和外置功放与主体MIC的自动切换。通过给音频耦合电容C108预充电的方式，解决直流偏置对耦合电容充电,导致耳机产生Pop(噗噗)音，起到减小音频瞬间开关时的Pop音的作用。耳机喇叭的功率需要限制在额定范围内。例如入耳式耳机一般为16mW(根据不同耳机而定)，避免超过耳机喇叭的额定功率，可以通过调电阻R108的阻值来限制输出功率的大小。

上述音频接口装置，包括主麦克风电路112、主麦克风MK1、扬声器电路114、扬声器SPK、耳机接口电路120、差分输入端子102和差分输出端子104，主麦克风电路112连接主麦克风MK1，扬声器电路114连接扬声器SPK，主麦克风电路112和耳机接口电路120均连接差分输入端子102，扬声器电路114和耳机接口电路120均连接差分输出端子104，耳机接口电路120用于接入耳机，在耳机接口电路120导通时，主麦克风电路112和扬声器电路114均断开。主麦克风电路112连接主麦克风MK1，扬声器电路114连接扬声器SPK，耳机接口电路120用于接入耳机，主麦克风电路112和耳机接口电路120均连接差分输入端子102，主麦克风MK1和耳机共用一个音频输入通道，扬声器电路114和耳机接口电路120均连接差分输出端子104，扬声器SPK和耳机共用一个音频输出通道，节约了硬件成本，且在耳机接口电路120导通时，主麦克风电路112和扬声器电路114均断开，实现耳机与主麦克风MK1和扬声器SPK的自动切换，避免了多音源输入和多音频输出，使用可靠。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种音频接口装置，其特征在于，包括主麦克风电路、主麦克风、扬声器电路、扬声器、耳机接口电路、差分输入端子和差分输出端子；

所述主麦克风电路连接所述主麦克风，所述扬声器电路连接所述扬声器，所述主麦克风电路和所述耳机接口电路均连接所述差分输入端子，所述扬声器电路和所述耳机接口电路均连接所述差分输出端子，所述耳机接口电路用于接入耳机；在所述耳机接口电路导通时，所述主麦克风电路和所述扬声器电路均断开。

2.根据权利要求1所述的音频接口装置，其特征在于，还包括控制器，所述差分输入端子连接所述控制器的音频输入引脚，所述差分输出端子连接所述控制器的音频输出引脚，所述主麦克风电路的偏置电压端子、所述耳机接口电路的偏置电压端子、所述耳机接口电路的耳机插入检测端子和所述扬声器电路的控制端子分别连接所述控制器的不同引脚。

3.根据权利要求1所述的音频接口装置，其特征在于，所述耳机接口电路包括耳机麦克风信号输入电路、耳机喇叭信号输出电路和耳机插座，所述耳机麦克风信号输入电路连接所述差分输入端子，所述耳机喇叭信号输出电路连接所述差分输出端子的第二端，所述耳机麦克风信号输入电路和所述耳机喇叭信号输出电路均连接所述耳机插座，所述耳机插座用于接入耳机。

4.根据权利要求3所述的音频接口装置，其特征在于，所述耳机喇叭信号输出电路包括RC电路和限幅电路，所述RC电路一端连接所述差分输出端子的第二端，另一端连接所述限幅电路，所述限幅电路连接所述耳机插座。

5.根据权利要求4所述的音频接口装置，其特征在于，还包括预充电电路，所述预充电电路连接所述RC电路。

6.根据权利要求5所述的音频接口装置，其特征在于，所述预充电电路包括控制开关和限流电阻，所述控制开关的控制端连接所述限流电阻，并用于接入控制信号，所述控制开关的输入端用于接入电压，所述控制开关的输出端连接所述RC电路。

7.根据权利要求6所述的音频接口装置，其特征在于，所述控制开关为MOS管。

8.根据权利要求3所述的音频接口装置，其特征在于，所述耳机麦克风信号输入电路包括电容C80、电容C81、电容C82、电容C83、电容C84、电容C91、电阻R86、电阻R87和电阻R91；

所述电容C80的第一端和所述电容C81的第一端分别连接所述差分输入端子的不同端子，所述电容C80的第二端通过所述电容C84接地，所述电容C81的第二端连接所述耳机插座；

所述电容C83、所述电容C91和所述电容C82依次串联，串联后的两端均接地，所述电容C83和所述电容C91的公共端连接所述电容C80的第二端，所述电容C91和所述电容C82的公共端连接所述电容C81的第二端；

所述电阻R86、所述电阻R87和所述电阻R91依次串联，串联后的第一端作为所述耳机接口电路的偏置电压端子，串联后的第二端作为所述耳机接口电路的耳机插入检测端子，所述电阻R87和所述电阻R86的公共端连接所述电阻C80的第二端，所述电阻R86和所述电阻R91的公共端连接所述电阻C81的第二端。

9.根据权利要求1所述的音频接口装置，其特征在于，所述主麦克风电路包括电容C85、电容C87、电容C86、电容C89、电容C90、电阻R84、电阻R85、电阻R92、电阻R95、电阻R96和电阻R97；

所述电容C85的第一端和所述电容C86的第一端分别连接所述差分输入端子的不同端子，所述电容C85的第二端连接所述电阻R84的第一端，所述电阻R84的第二端连接所述主麦克风的第一端，所述电容C86的第二端连接所述电阻R85的第一端，所述电阻R85的第二端连接所述主麦克风的第二端；

所述电阻R92连接所述电阻R95，所述电阻R95未连接所述电阻R92的一端作为所述主麦克风电路的偏置电压端子，所述电阻R92未连接所述电阻R95的一端连接所述电容C85的第二端；

所述电阻R96连接所述电阻R97，所述电阻R97未连接所述电阻R96的一端接地，所述电阻R96未连接所述电阻R97的一端连接所述电容C86的第二端，所述电阻R92和所述电阻R95的公共端连接所述电容C90的第一端，所述电阻R96和所述电阻R97的公共端连接所述电容C90的第二端。

10.根据权利要求1所述的音频接口装置，其特征在于，所述扬声器电路包括功放芯片、电容C94、电容C95、电容C96、电容C97、电容C98、电容C104、电容C105、电阻R101、电阻R102、电阻R103、电阻R106和电阻R107；

所述功放芯片的CTRL引脚连接所述电阻R101，所述电阻R101未连接所述功放芯片的一端作为所述扬声器电路的控制端子，所述功放芯片的BYP引脚通过所述电容C97接地，所述功放芯片的NC引脚依次连接所述电阻R102和所述电容C95，所述电容C95未连接所述电阻R102的一端连接所述差分输出端子的第一端，所述功放芯片的INN引脚依次连接所述电阻R103和所述电容C94，所述电容C94未连接所述电阻R103的一端连接所述差分输出端子的第二端；

所述功放芯片的VOP引脚通过所述电阻R106连接所述扬声器的第一端，所述电阻R106未连接所述功放芯片的一端通过所述电容C104接地，所述功放芯片的VON引脚通过所述电阻R107连接所述扬声器的第二端，所述电阻R107未连接所述功放芯片的一端通过所述电容C105接地，所述电容C96和所述电容C98并联，并联后的一端连接所述功放芯片的VDD引脚，并联后的另一端接地，所述功放芯片的GND引脚接地。

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