CN114071322A - 一种无线兼有线输入耳机差分转换共地装置及其共地方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种无线兼有线输入耳机差分转换共地装置及其共地方法，其包括无线耳机模块：所述无线耳机模块的麦克风输入端MIC+连接有麦克风，所述麦克风的另一端与所述无线耳机模块的耳机地端GND相连接；耳机插座：所述麦克风与所述耳机插座相连接，同时，所述耳机插座与所述无线耳机模块的音频差分输出左右声道的公共端VCOMO相连接；检测控制模块：所述检测控制模块与所述无线耳机模块的电源输出端V+相连接，能够在耳机插座被音频输入线插入同时，输出转换信号；转换模块：用于接收转换信号，并执行将外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，以实现耳机差分转换共地目的。本申请能够使无线兼有线输入的耳机共享麦克风的效果。

Description

一种无线兼有线输入耳机差分转换共地装置及其共地方法

技术领域

本申请涉及耳机设备技术领域，尤其涉及一种无线兼有线输入耳机差分转换共地装置及其共地方法。

背景技术

蓝牙和无线耳机音频信号使用差分方式输出，信号受干扰时, 差分的输出同时会受到影响。但收到干扰后的电压差变化不大，所以抗干扰性能较佳。

现有一些无线头戴式耳机(后面简称无线耳机)，有线输入时不能共用无线耳机的麦克风，有线连接电脑时，只能听音乐，不能语音。实际原因在于，无线耳机的扬声器的公共端因没有直接连接地端，而不能与麦克风的地端直接相连。因此，此类无线耳机兼做有线输入两用耳机时，麦克风没有正常连接，不能通话或录音。另外，在3.5MM的AUX音频输入线插入无线耳机的耳机插座时，3.5MM的AUX音频输入线的扬声器和麦克风是会共地的。

针对上述中的相关技术，存在有线无线两用的无线耳机、因不能共用无线耳机麦克风用于通话或录音、而影响使用体验效果的问题。

发明内容

为了方便有线无线两用的耳机共用麦克风用于通话或录音，提高使用体验效果，本申请提供一种无线兼有线输入耳机差分转换共地装置及其共地方法。

本申请提供的目的一采用如下的技术方案：

一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，包括无线耳机模块：所述无线耳机模块的音频差分输出左声道HPL与左扬声器LSPK相连接，所述无线耳机模块的音频差分输出右声道HPR与右扬声器RSPK相连接，所述无线耳机模块的麦克风输入端MIC+连接有麦克风，所述麦克风的另一端与所述无线耳机模块的耳机地端GND相连接；

耳机插座：所述左扬声器LSPK、右扬声器RSPK、麦克风均与所述耳机插座相连接，同时，所述耳机插座与所述无线耳机模块的音频差分输出左右声道的公共端VCOMO相连接；

检测控制模块：所述检测控制模块与所述无线耳机模块的电源输出端V+相连接，能够在耳机插座被音频输入线插入同时，输出转换信号；

转换模块：所述转换模块与所述检测控制模块相连接，用于接收转换信号，并执行将外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，以实现耳机差分转换共地目的。

通过采用上述技术方案，当检测控制模块检测到音频输入线被插入后，能够通过转换模块使得外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，此时，外接有线输入与无线耳机扬声器和麦克风线路全部接通，达到有线线路共用无线耳机麦克风目的。提高使用体验效果。

可选的，所述耳机插座包括左声道L端、右声道R端、麦克风M端、插座地端G和左声道常闭LO端以及右声道常闭RO端，所述左声道L端与左扬声器LSPK相连接，所述右声道R端与右扬声器RSPK相连接，所述插座地端G与所述公共端VCOMO相连接，所述麦克风M端与麦克风相连接，所述检测控制模块连接于所述电源输出端V+与所述左声道常闭LO端之间，工作状态时，所述左声道常闭LO端与左声道L端相连通，所述右声道常闭RO端与右声道R端相连通。

通过采用上述技术方案，通过检测到左声道常闭LO端与左声道L端相连通或断开状态，能够方便及时输出转换信号。响应效率高，输出稳定。另外，现有技术的耳机插座，均具备左声道L端、右声道R端、麦克风M端、插座地端G和左声道常闭LO端以及右声道常闭RO端等特征，针对此，能够直接利用现有特征，无需额外定制耳机插座。因此，使用过程中，能够更为节省成本，简化整个装置的体积。

可选的，所述转换模块连接于所述检测控制模块与所述公共端VCOMO之间，并由所述电源输出端V+驱动启动，所述转换模块的通断状态与所述检测控制模块的通断状态相反。

通过采用上述技术方案，转换模块的通断状态与检测控制模块的通断状态相反的方式，能够方便切换，即能够在外界线路接入后，快速响应，并共用到无线耳机的麦克风。

可选的，所述检测控制模块包括控制开关，所述控制开关能够在所述左声道常闭LO端与左声道L端断开后，输出转换信号。

通过采用上述技术方案，使用常规分立元器件，不需要集成电路和定制的耳机插座，结构简单，生产成本低，同时，无需进行复杂接线，调试方便，省时省力，可以满足更多应用场景的使用需求。

可选的，所述转换模块包括转换开关，所述转换开关包括但不限于三极管、MOSFET、IGBT、IGT、COMFET、SIT中的一种或多种。

通过采用上述技术方案，开关的灵活选定，能根据需要节省整个装置的成本。另外，本装置整体电子元件的体积小，占用空间小，使得整体装置的体积更加精巧。

可选的，所述检测控制模块靠近所述电源输出端V+的一端连接有第一限流电阻R1，所述检测控制模块靠近所述左声道常闭LO端的一端连接有第四限流电阻R4。

通过采用上述技术方案，限流电阻的存在，能够避免电流过大，从而能保证电路的稳定性。

可选的，所述转换模块包括场效应管Q2，所述场效应管Q2的栅极G连接于所述电源输出端V+、源极S经第三限流电阻R3连接于所述电源输出端V+、漏极D连接于所述公共端VCOMO。

通过采用上述技术方案，设置的场效应管Q2，能够配合控制开关进行自动切换模式，针对此，能够使有线输入模式和无线输入模式均能够共用无线耳机麦克风。且场效应管Q2的成本低，使用方便。

本申请提供的目的二采用如下的技术方案：

一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地方法，应用于无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，包括：

接收外接有线输入信号，基于外接有线输入信号启动检测控制模块，以使检测控制模块输出转换信号；

基于转换信号启动转换模块，以使转换模块输出共地信号，共地信号使得外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，进而使麦克风在外接音频输入线时，启用耳机内的麦克风。

通过采用上述技术方案，能够根据使用设备和应用环境，使得有线输入模式和无线输入模式均能够共用耳机麦克风。整体使用简便，节省时间、增加用户的使用体验。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1．本装置整体电子元件的体积小，占用空间小，使得整体装置的体积更加精巧；

2．使用常规分立元器件，不需要集成电路和定制的耳机插座，结构简单，生产成本低；

3．无需进行复杂接线，调试方便，省时省力，可以满足使用需求；

4．能够根据使用设备和应用环境，使得有线输入模式和无线输入模式均能够共用耳机麦克风；

5．3.5mm插头插入自动切换，使用简便，节省时间、增加用户的使用体验。

附图说明

图1是其中一个实施例中的无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置的电路原理图；

图2是其中一个实施例中无线耳机的扬声器和麦克风启动时的电流走向路径原理图；

图3是其中一个实施例中3.5MM的AUX音频输入线插入耳机插座后，扬声器和麦克风启动的电流走向路径原理图；

图4是其中一个实施例中无线兼有线输入的耳机差分转换共地方法的步骤示意图。

附图标记：1、无线耳机模块；2、耳机插座；3、检测控制模块；4、转换模块。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，参照图1，其包括无线耳机模块1、左扬声器LSPK、右扬声器RSPK、无线耳机的麦克风、耳机插座2、检测控制模块3以及转换模块4，其中，耳机插座2、检测控制模块3以及转换模块4均与耳机模块电连接，且检测控制模块3以及转换模块4的相互配合，能够在耳机插座2插入3.5MM的AUX音频输入线时，使3.5MM的AUX音频输入线启用到无线耳机模块1的麦克风，即能够使无线耳机在外界有线输入时，共用到无线耳机内的麦克风，从而达到在外界有线输入时，利用麦克风用于通话或录音。

无线耳机模块1包括电源输出端V+、音频差分输出左声道HPL、音频差分输出右声道HPR、音频差分输出左右声道公共端VCOMO、麦克风输入端MIC+和耳机地端GND，其中，电源输出端V+与耳机插座2电连接。实际上，无线耳机模块1具体可以是蓝牙芯片。在本申请中，不对蓝牙芯片的具体型号做限定，但凡设置的型号，具备电源输出端V+、音频差分输出左声道HPL、音频差分输出右声道HPR、音频差分输出左右声道公共端VCOMO，麦克风输入端MIC+和耳机地端GND等特征，则均在本申请的保护范围之内。

音频差分输出左声道HPL与左扬声器LSPK的正极相连接，左扬声器LSPK的负极与右扬声器RSPK的正极相连接，右扬声器RSPK的的负极与音频差分输出右声道HPR相连接。麦克风输入端MIC+连接于麦克风的正极，麦克风的负极与耳机地端GND相连接。音频差分输出左右声道的公共端VCOMO连接于耳机插座2，且左扬声器LSPK、右扬声器RSPK以及公共端VCOMO之间形成有连接节点，连接节点与耳机插座2电连接。

耳机插座2包括左声道L端、右声道R端、麦克风M端、插座地端G和左声道常闭LO端以及右声道常闭RO端，其中，左声道L端与左扬声器LSPK的正极相连接，右声道R端与右扬声器RSPK的负极相连接。插座地端G经左扬声器LSPK、右扬声器RSPK以及公共端VCOMO之间的连接节点与公共端VCOMO相连接。麦克风M端与麦克风的正极相连接，麦克风的负极与耳机地端GND相连接。

当3.5MM的AUX音频输入线未插入无线耳机时，左声道常闭LO端与左声道L端相连通，右声道常闭RO端与右声道R端相连通，此时，左扬声器LSPK、右扬声器RSPK以及麦克风均能够正常使用。

实际情况下，当3.5MM的AUX音频输入线插入无线耳机时，此时的左声道常闭LO端与左声道L端会被顶开，使得左声道常闭LO端与左声道L端处于断开状态。

为了及时检测左声道常闭LO端与左声道L端的通断状态。检测控制模块3包括控制开关，控制开关在检测到左声道常闭LO端与左声道L端断开后，输出转换信号。控制开关具体设置为PNP型的三极管Q1，三极管Q1的发射极E经第一限流电阻R1连接于电源输出端V+，三极管Q1的集电极C接地，三极管Q1的基极B经过第四限流电阻R4连接于左声道常闭LO端。在本实施例中，不对检测控制模块3做限制，但凡设置的检测控制模块3能够达到通断的效果，则均在本申请的保护范围之内。

当耳机插座2未接入3.5MM的AUX音频输入线时，从电源输出端V+输出的电源电压施加在第一限流电阻R1上，此后，从第一限流电阻R1流出的电流由三极管Q1的发射极E流到基极B，并经第四限流电阻R4流经左声道开关LO端，最后经左声道L端流经左扬声器LSPK的+极到-极，此时，三极管Q1正常导通（转换模块4不导通），扬声器和麦克风线路保持不变，声音不受影响。

为了能够使3.5MM的AUX音频输入线在接入耳机插座2后，3.5MM的AUX音频输入线即刻共用到无线耳机的麦克风，达到共用麦克风用于通话或录音的目的。转换模块4具体设置为低电平导通的场效应管Q2，场效应管Q2的源极S经第三限流电阻R3，再经第二限流电阻R2，最后经第一限流电阻R1与电源输出端V+相连接。场效应管Q2的栅极G连接于第三限流电阻R3与第二限流电阻R2的连接节点，场效应管Q2的漏极D连接于插座地端G。

同理，在本申请中，不对转换模块4的类型做限制，但凡设置的转换模块4能够达到通断的效果，均在本申请的保护范围之内。转换模块4实际可以是三极管、MOSFET、IGBT、IGT、COMFET、SIT中的一种或多种。另外，当三极管Q1导通时，场效应管Q2不导通，当三极管Q1不导通时，场效应管Q2导通。

本申请实施例一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置的实施原理为：当耳机插座2接入3.5MM的AUX音频输入线时，顶开了左声道开关LO端与左声道端L的接触，也断开了三极管Q1基极B的控制电流，三极管Q1截止不导通，三极管Q1的发射极E为高电位，场效应管Q2的栅极G控制端也为高电位，场效应管Q2漏极D与源极S正常导通，左右声道的公共端VCOMO与耳机地端GND也导通，自动将扬声器的公共端VCOMO和麦克风的地端接通，此时，外接有线输入与无线耳机扬声器和麦克风线路全部接通，达到有线线路共用无线耳机麦克风自动切换功能目的。

一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地方法，应用无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，包括：

接收外接有线输入信号，基于外接有线输入信号启动检测控制模块3，以使检测控制模块3输出转换信号；

外接有线输入信号在实际情况下，为3.5MM的AUX音频输入线。检测控制模块3具体为三极管Q1。

基于转换信号启动转换模块4，以使转换模块4输出共地信号，共地信号使得外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，进而使麦克风在外接音频输入线时，启用耳机内的麦克风。

转换模块4具体为场效应管Q2。

一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地方法的实施原理为：一旦AUX音频输入线插入耳机插座2，转换模块4会使AUX音频输入线的公共地端与麦克风的地端相连接，针对此，能够共用到无线耳机的麦克风。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于，包括：

无线耳机模块（1）：所述无线耳机模块（1）的音频差分输出左声道HPL与左扬声器LSPK相连接，所述无线耳机模块（1）的音频差分输出右声道HPR与右扬声器RSPK相连接，所述无线耳机模块（1）的麦克风输入端MIC+连接有麦克风，所述麦克风的另一端与所述无线耳机模块（1）的耳机地端GND相连接；

耳机插座（2）：所述左扬声器LSPK、右扬声器RSPK、麦克风均与所述耳机插座（2）相连接，同时，所述耳机插座（2）与所述无线耳机模块（1）的音频差分输出左右声道的公共端VCOMO相连接；

检测控制模块（3）：所述检测控制模块（3）与所述无线耳机模块（1）的电源输出端V+相连接，能够在耳机插座（2）被音频输入线插入同时，输出转换信号；

转换模块（4）：所述转换模块（4）与所述检测控制模块（3）相连接，用于接收转换信号，并执行将外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，以实现耳机差分转换共地目的。

2.根据权利要求1所述的一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于：所述耳机插座（2）包括左声道L端、右声道R端、麦克风M端、插座地端G和左声道常闭LO端以及右声道常闭RO端，所述左声道L端与左扬声器LSPK相连接，所述右声道R端与右扬声器RSPK相连接，所述插座地端G与所述公共端VCOMO相连接，所述麦克风M端与麦克风相连接，所述检测控制模块（3）连接于所述电源输出端V+与所述左声道常闭LO端之间，工作状态时，所述左声道常闭LO端与左声道L端相连通，所述右声道常闭RO端与右声道R端相连通。

3.根据权利要求1所述的一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于：所述转换模块（4）连接于所述检测控制模块（3）与所述公共端VCOMO之间，并由所述电源输出端V+驱动启动，所述转换模块（4）的通断状态与所述检测控制模块（3）的通断状态相反。

4.根据权利要求1-3任一一项所述的一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于：所述检测控制模块（3）包括控制开关，所述控制开关能够在所述左声道常闭LO端与左声道L端断开后，输出转换信号。

5.根据权利要求1-3任一一项所述的一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于：所述转换模块（4）包括转换开关，所述转换开关包括但不限于三极管、MOSFET、IGBT、IGT、COMFET、SIT中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于：所述检测控制模块（3）靠近所述电源输出端V+的一端连接有第一限流电阻R1，所述检测控制模块（3）靠近所述左声道常闭LO端的一端连接有第四限流电阻R4。

7.根据权利要求1所述的一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于：所述转换模块（4）包括场效应管Q2，所述场效应管Q2的栅极G连接于所述电源输出端V+、源极S经第三限流电阻R3连接于所述电源输出端V+、漏极D连接于所述公共端VCOMO。

8.一种无线兼有线输入的耳机差分转换共地方法，应用于权利要求1-7中任一一项所述的无线兼有线输入的耳机差分转换共地装置，其特征在于，包括：

接收外接有线输入信号，基于外接有线输入信号启动检测控制模块，以使检测控制模块输出转换信号；

基于转换信号启动转换模块，以使转换模块输出共地信号，共地信号使得外接有线输入的公共地端与麦克风的地端相连接，进而使麦克风在外接音频输入线时，启用耳机内的麦克风。

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