CN114302279A - 一种耳机电路、耳机电路的调试方法、芯片及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种耳机电路，该耳机电路包括：第一信号处理电路用于将输入的第一数字信号转换为第一模拟信号，并将第一模拟信号进行放大；第二信号处理电路用于将输入的第二数字信号转换为第二模拟信号，并将第二模拟信号进行放大；开关电路用于控制第一信号处理电路或第二信号处理电路与印刷电路板模块的导通或断开；电压比较电路用于通过比较差分运放电路输出的电压信号与预设电压控制增益放大电路；差分运放电路用于对增益放大电路传输的电压信号进行运算；增益放大电路用于将印刷电路板模块输入的电压信号进行放大。本申请还公开一种耳机电路的调试方法以及一种具有耳机电路的芯片及电子设备。

Description

一种耳机电路、耳机电路的调试方法、芯片及电子设备

技术领域

本发明涉及电路技术领域，尤其涉及一种耳机电路、耳机电路的调试方法、芯片及电子设备。

背景技术

随着移动网络的日益普及，音频和视频多媒体受到消费者的广泛喜爱。当通过手机、PAD、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等电子设备欣赏多媒体内容时，耳机模式因其音质细腻、立体声效果真实等优点，逐渐受到越来越多用户的偏爱和使用。随着对声音质量的要求越来越高，用户希望尽可能地消除耳机串扰(Crosstalk)导致的音质降低问题。

为保证良好的立体声效果，耳机的左右声道需要一定的隔离度，即左右声道之间的串扰需小于一定标准。通常，耳机在与电子设备连接时，一般采用TypeC(C型通用串行总线(Universal Serial Bus，USB))接口配合转接头的方案进行连接。具体地，电子设备的Type C接口与转接头一端的Type C接口连接，转接头另一端的耳机接口与耳机连接，以通过该转接头将电子设备输出的音频信号发送至耳机。

然而，在耳机使用时，由于转接头自身存在阻抗以及所述转接头和电子设备的Type C接口连接时的接触阻抗，导致耳机地走线存在阻抗，该阻抗产生分压，该分压串扰到耳机的另一声道，从而影响耳机的立体声效果，降低了耳机输出音频信号的音质。因此，寻找一种方案解决现有技术中由于转接头自身阻抗以及所述转接头和电子设备的Type C接口连接时的接触阻抗而产生分压导致分压串扰到另一声道的问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请提供一种耳机电路、耳机电路的调试方法、芯片及电子设备，有利于降低耳机由于分压导致左右声道之间的信号串扰。

第一方面，本申请提供一种耳机电路，该耳机电路包括：第一信号处理电路、第二信号处理电路、电压比较电路、差分运放电路、增益放大电路以及开关电路，其中，所述第一信号处理电路，用于将输入的第一数字信号转换为第一模拟信号，并将所述第一模拟信号进行放大，并将放大后的第一模拟信号传输至印刷电路板模块；所述第二信号处理电路，与所述第一信号处理电路电性连接，所述第二信号处理电路用于将输入的第二数字信号转换为第二模拟信号，并将第二模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号传输至所述印刷电路板模块；所述开关电路，与所述印刷电路板模块电性连接，所述开关电路用于控制所述第一信号处理电路或所述第二信号处理电路与所述印刷电路板模块的导通或断开；所述电压比较电路，与所述差分运放电路以及所述增益放大电路电性连接，所述电压比较电路用于通过比较所述差分运放电路输出的电压信号与预设电压控制所述增益放大电路；所述差分运放电路，与所述第一信号处理电路、所述第二信号处理电路、所述开关电路、所述电压比较电路以及所述增益放大电路均电性连接，所述差分运放电路用于对所述增益放大电路传输的电压信号进行运算，并将运算后的电压信号传输给所述电压比较电路；所述增益放大电路与所述第一信号处理电路、所述第二信号处理电路、所述差分运放电路以及所述印刷电路板模块电性连接，所述增益放大电路用于将所述印刷电路板模块输入的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号传出给所述差分运放电路以及所述第二信号处理电路。

基于本申请所述的耳机电路中，通过所述差分运放电路和所述增益放大电路对所述印刷电路板模块输入的电压进行补偿，以减小所述信号输出组件两端的电压差，从而降低所述信号输出组件由于分压导致左右声道之间的信号串扰，提升了耳机的立体声效果，有利于增加耳机所输出音频信号的音质，从而为用户提供符合要求的音频信号。

在一种可能的实现方式中，所述第一信号处理电路与所述印刷电路板模块电性连接，所述第一信号处理电路包括第一放大器，其中，所述第一放大器的同相输入端输入所述第一数字信号，所述第一放大器的反相输入端与所述第二信号处理电路、所述差分运放电路以及所述增益放大电路电性相连，所述第一放大器的输出端与所述印刷电路板模块电性连接，所述第一放大器用于将所述用于将第一数字信号转换为第一模拟信号，并将所述第一模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号传输给所述印刷电路板模块。

在一种可能的实现方式中，所述第二信号处理电路通过所述开关电路与所述印刷电路板模块电性连接，所述第二信号处理电路包括第二放大器，其中，所述第二放大器的同相输入端输入所述第二数字信号，所述第二放大器的反相输入端与所述第一放大器的反相输入端、所述差分运放电路以及所述增益放大电路电性相连，所述第二放大器的输出端通过所述开关电路与所述印刷电路板模块电性相连，所述第二放大器用于将第二数字信号转换为第二模拟信号，并将所述第二模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号通过所述开关电路传输给所述印刷电路板模块。

在一种可能的实现方式中，所述电压比较电路包括比较器，其中，所述比较器的输入端与所述差分运放电路电性连接，所述比较器的输出端与所述增益放大电路电性连接，所述比较器用于控制所述增益放大电路。

在一种可能的实现方式中，所述差分运放电路包括第三放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，其中，所述第三放大器的反相输入端与所述第一电阻和所述第二电阻电性连接，所述第三放大器的同相输入端与所述第三电阻和所述第四电阻电性连接，所述第三放大器的输出端与所述比较器的输入端电性连接，所述第三放大器用于对所述增益放大电路输出的电压信号进行运算；所述第一电阻电性连接于所述第三放大器的反相输入端和第三放大器的输出端之间，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端以及所述第三放大器的反相输入端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述开关电路电性连接，所述第三电阻的第一端与所述第三放大器的同相输入端和所述第四电阻电性连接，所述第三电阻的第二端与所述增益放大电路以及所述第一放大器和所述第二放大器的反相输入端均电性连接，所述第四电阻的第一端电性连接于所述第三放大器的同相输入端和所述第三电阻的第一端之间，所述第四电阻的第二端接地。

在一种可能的实现方式中，所述增益放大电路包括第四放大器，其中，所述第四放大器的输入端与所述印刷电路板模块电性连接，所述第四放大器的控制端与所述比较器的输出端电性连接，所述第四放大器的输出端与所述第一放大器的反相输入端、所述第二放大器的反相输入端以及所述第三电阻的第二端电性连接，用于将所述印刷电路板模块传输来的电压信号进行放大。

在一种可能的实现方式中，所述开关电路包括第一开关和第二开关，其中，所述第一开关连接于所述第二放大器的输出端和所述印刷电路板模块之间，用于控制导通或断开所述第二信号处理电路与所述印刷电路板模块之间的通路；所述第二开关的第一端与所述第一开关的第二端电性连接，所述第二开关的第二端与所述第二电阻的第二端电性连接，用于控制导通或断开所述第二信号处理电路与所述印刷电路板模块之间的通路。

在一种可能的实现方式中，所述耳机电路还包括第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第四放大器的输入端以及耳机连接组件电性连接，所述第五电阻的第二端接地。

在一种可能的实现方式中，所述耳机电路还包括第六电阻、第七电阻以及第八电阻，其中，所述第六电阻、所述第七电阻、所述第八电阻均电性连接于所述耳机连接组件和信号输出组件之间，所述第八电阻与所述第五电阻的第一端电性连接。

在一种可能的实现方式中，所述信号输出组件包括第九电阻、第十电阻以及第十一电阻，其中，所述第九电阻的第一端与所述第八电阻的第二端电性连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第二端以及所述第十一电阻的第二端电性连接，所述第十电阻的第一端与所述第七电阻的第二端电性连接，所述第十电阻的第二端与所述第九电阻的第二端电性连接，所述第十一电阻的第一端与所述第六电阻的第二端电性连接，所述第十一电阻的第二端与所述第九电阻的第二端电性连接。

在一种可能的实现方式中，当所述第二开关的第一端与所述第二开关的第二端电性连接时，所述第一开关处于断开状态，所述第三放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述印刷电路板模块电性连接，所述第二开关的第二端的电压与所述第二开关的第一端的电压相等，所述第二开关的第一端的电压与所述第十电阻的第一端的电压相等。

在一种可能的实现方式中，所述耳机电路还包括所述印刷电路板模块、所述耳机连接组件和所述信号输出组件，所述印刷电路板模块、所述耳机连接组件以及所述信号输出组件依次电性连接，其中，所述印刷电路板模块用于将所述第一信号处理电路传输来的放大后的第一模拟信号以及所述第二信号处理电路通过所述开关电路传输来的放大后的第二模拟信号传输给所述耳机连接组件；所述耳机连接组件用于将所述印刷电路板模块传输来的所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号传输给所述信号输出组件；所述信号输出组件用于将所述耳机连接组件传输来的所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号进行输出。

在一种可能的实现方式中，所述耳机电路包括信号处理模块，所述信号处理模块包括所述第一信号处理电路、所述第二信号处理电路、所述电压比较电路、所述差分运放电路、所述增益放大电路和所述开关电路，所述信号处理模块为编码译码器芯片，所述耳机连接组件为耳机座，所述信号输出组件为耳机线。

第二方面，本申请还提供一种耳机电路的调试方法，用于调试上述的耳机电路，该调试方法包括：播放预设频率的音源；将第二开关的第一端与第二开关的第二端进行电性连接，所述第一开关处于断开状态；第三放大器上电；将比较器的门限电压设置为预设电压；调整第四放大器；所述第三放大器的输出端的电压小于所述比较器的门限电压设置的所述预设电压；将所述第一开关的第一端与所述第一开关的第二端进行电性连接，所述第二开关处于断开状态；所述第三放大器下电。

第三方面，本申请还提供一种芯片，该芯片包括音频输出单元和上述的耳机电路，其中，所述耳机电路中通过所述差分运放电路和增益放大电路对所述印刷电路板模块输入的电压信号进行补偿。

第四方面，本申请还提供一种电子设备，该电子设备包括用户设计模块和上述的芯片。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的一种耳机电路结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种耳机电路的电路结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种耳机电路的耳机电路的调试方法的工作流程示意图；

图4是本申请实施例提供的一种芯片的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“该”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，本申请中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中及上述附图中的属于“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述以外的顺序实施。此外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

随着移动网络的日益普及，音频和视频多媒体受到消费者的广泛喜爱。当通过手机、PAD、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)等电子设备欣赏多媒体内容时，耳机模式因其音质细腻、立体声效果真实等优点，逐渐受到越来越多用户的偏爱和使用。随着对声音质量的要求越来越高，用户希望尽可能地消除耳机串扰(Crosstalk)导致的音质降低问题。为保证良好的立体声效果，耳机的左右声道需要一定的隔离度，即左右声道之间的串扰需小于一定标准。通常，耳机在与电子设备连接时，一般采用Type C接口配合转接头(例如Type-C转3.5mm耳机插孔转换头)的方案进行连接。具体地，电子设备的Type C接口与转接头一端的Type C接口连接，转接头另一端的耳机接口与耳机连接，以通过该转接头将电子设备输出的音频信号发送至耳机。然而，在耳机使用时，由于转接头自身存在阻抗以及所述转接头和电子设备的Type C接口连接时的接触阻抗，导致耳机地走线存在阻抗，该阻抗产生分压，该分压串扰到耳机的另一声道，从而影响耳机的立体声效果，降低了耳机输出音频信号的音质。因此，寻找一种方案解决现有技术中由于转接头自身阻抗以及所述转接头和电子设备的Type C接口连接时的接触阻抗而产生分压导致分压串扰到另一声道的问题成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

基于此，本申请希望提供一种能够解决上述技术问题的方案，其可以解决由于转接头(例如Type-C转3.5mm耳机插孔转换头)自身阻抗以及所述转接头和电子设备的Type C接口连接时生成的接触阻抗而产生分压导致分压串扰到另一声道，进而影响耳机的立体声效果，降低了耳机输出音频信号的音质的问题，其详细内容将在后续实施例中得以阐述。本申请方案的详细阐述耳机电路、耳机电路的调试方法、芯片及电子设备。

请参见图1，其为本申请实施例的一种耳机电路结构示意图。如图1示，本申请提供的耳机电路100包括信号处理模块110、印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)模块120、耳机连接组件130和信号输出组件140。其中，所述信号处理模块110与所述PCB模块120电性连接，所述PCB模块120与所述耳机连接组件130电性连接，所述耳机连接组件130与所述信号输出组件140电性连接，也即为，所述信号处理模块110、所述PCB模块120、所述耳机连接组件130以及所述信号输出组件140依次电性连接。

在本申请实施例中，所述PCB模块120可为PCB板。可以理解的是，在示例性实施方式中，所述信号处理模块110可以整合或集成在所述PCB模块120上，并与该PCB模块120上相应的电子元器件电性连接。

在本申请实施例中，所述信号处理模块110对输入的信号进行转换为相应的音频信号，并将音频信号放大后传输给所述PCB模块120，所述PCB模块120将所述信号处理模块110传输的音频信号进行处理，并将处理后的信号通过耳机连接组件130传输给所述信号输出组件140，所述信号输出组件140将所述耳机连接组件130传输的信号输出，从而为用户提供符合要求的音频信号。同时，所述信号处理模块110对所述信号输出组件140进行电压补偿，以减小所述信号输出组件140两端的电压差，从而降低所述信号输出组件140由于分压导致左右声道之间的信号串扰，提升了耳机的立体声效果，有利于增加耳机所输出音频信号的音质。

在本申请实施例中，所述信号处理模块110包括第一信号处理电路111、第二信号处理电路112、电压比较电路115、差分运放电路116、增益放大电路117以及开关电路114，其中，所述第一信号处理电路111与所述第二信号处理电路112、所述差分运放电路116、所述增益放大电路117以及所述PCB模块120电性连接，所述第一信号处理电路111用于将输入的第一数字信号转换为第一模拟信号，并将所述第一模拟信号进行放大，并将放大后的第一模拟信号传输给所述PCB模块120。所述第二信号处理电路112与所述第一信号处理电路111、所述差分运放电路116、所述增益放大电路117以及所述开关电路114电性连接，所述第二信号处理电路112用于将输入的第二数字信号转换为第二模拟信号，并将第二模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号通过所述开关电路114传输给所述PCB模块120。所述开关电路114与所述第二信号处理电路112以及所述PCB模块120电性连接，所述开关电路114用于控制所述第一信号处理电路111或所述第二信号处理电路112与所述PCB模块120的导通或断开。所述电压比较电路115与所述差分运放电路116以及所述增益放大电路117电性连接，所述电压比较电路115用于通过比较所述差分运放电路116输出的电压信号与预设电压控制所述增益放大电路117。所述差分运放电路116与所述第一信号处理电路111、所述第二信号处理电路112、所述开关电路114、所述电压比较电路115以及所述增益放大电路117均电性连接，所述差分运放电路116用于对所述增益放大电路117传输的电压信号进行运算，并将运算后的电压信号传输给所述电压比较电路115。所述增益放大电路117与所述第一信号处理电路111、所述第二信号处理电路112、所述差分运放电路116以及所述PCB模块120电性连接，所述增益放大电路117用于将所述PCB模块120输入的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号传出给所述差分运放电路116以及所述第二信号处理电路112。

在本申请实施例中，所述信号处理模块110可为编码译码器(Codec)芯片。

在本申请实施方式中，所述PCB模块120与所述第一信号处理电路111、所述增益放大电路117、所述开关电路114和所述耳机连接组件130电性连接。所述PCB模块120用于将所述第一信号处理电路111传输来的放大后的第一模拟信号以及所述第二信号处理电路112通过所述开关电路114传输来的放大后的第二模拟信号传输给所述耳机连接组件130。

在本申请实施方式中，所述耳机连接组件130与所述PCB模块120以及所述信号输出组件140均电性连接，并将所述PCB模块120传输来的所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号传输给所述信号输出组件140。

在本申请实施例中，所述耳机连接组件130可为耳机座。

在本申请实施方式中，所述信号输出组件140与所述耳机连接组件130电性连接，用于将所述耳机连接组件130传输来的所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号进行输出。

在本申请实施例中，所述信号输出组件140可为耳机线，所述信号输出组件140可以机械连接至所述耳机连接组件130。其中，所述信号输出组件140可包括第一声道和第二声道，所述第一模拟信号可通过所述第一声道或所述第二声道输出，所述第二模拟信号可通过所述第二声道或所述第一声道输出，所述第一模拟信号和所述第二模拟信号分别通过不同声道输出。在示例性实施方式中，所述第一声道可为耳机的左声道，用于输出第一音频信号，第二声道可为耳机的右声道，用于输出第二音频信号。可以理解的是，所述第一声道还可为耳机的右声道，用于输出第一音频信号，第二声道可为耳机的左声道，用于输出第二音频信号。

在本申请其他实施方式中，所述第二信号处理电路112直接与所述印刷电路板模块120电性连接，所述开关电路114电性连接于所述第一信号处理电路111与所述PCB模块120之间，并与差分运放电路116电性连接，用于分别控制所述第一信号处理电路111与所述PCB模块120的导通或断开以及所述差分运放电路116与所述PCB模块120的导通或断开，也即为，所述开关电路114用于选择性地控制所述第一信号处理电路111或所述差分运放电路116与所述PCB模块120之间的导通或断开。

因此，在本申请的耳机电路100中，通过所述差分运放电路116和所述增益放大电路117对所述PCB模块120输入的电压进行补偿，以减小所述信号输出组件140两端的电压差，从而降低所述信号输出组件140由于分压导致左右声道之间的信号串扰，提升了耳机的立体声效果，有利于增加耳机所输出音频信号的音质，从而为用户提供符合要求的音频信号。而且，本申请的耳机电路基于串扰(Crosstalk)原理，从硬件设计出发，可排除PCB走线、机械接触阻抗等问题，解决了耳机端的串扰问题，使得耳机端获得芯片输出的隔离度，保证较佳的立体声效果。

请参阅图2，其为图1所示耳机电路的电路结构示意图。如图2所示，本申请提供的耳机电路100中的所述第一信号处理电路111包括第一放大器1111，所述第一放大器1111的同相输入端用于输入所述第一数字信号，所述第一放大器1111的反相输入端与所述第二信号处理电路、所述差分运放电路116以及所述增益放大电路117电性相连，所述第一放大器1111的输出端与所述PCB模块120电性连接。所述第一放大器1111用于将所述用于将第一数字信号转换为第一模拟信号，并将所述第一模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号传输给所述PCB模块120。

在本申请实施例中，所述第一放大器1111可为功率放大器(Power Amplifier，PA)。

在本申请实施方式中，所述第二信号处理电路112包括第二放大器1121，其中，所述第二放大器1121的同相输入端用于输入所述第二数字信号，所述第二放大器1121的反相输入端与所述第一放大器1111的反相输入端、所述差分运放电路116以及所述增益放大电路117电性相连，所述第二放大器1121的输出端通过所述开关电路114与所述PCB模块120电性相连。所述第二放大器1121用于将第二数字信号转换为第二模拟信号，并将所述第二模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号通过所述开关电路114传输给所述PCB模块120。

在本申请实施例中，所述第二放大器1121可为功率放大器。

在本申请实施方式中，所述电压比较电路115包括比较器1151，其中，所述比较器1151的输入端与所述差分运放电路116电性连接，所述比较器1151的输出端与所述增益放大电路117电性连接，所述比较器1151用于控制所述增益放大电路117。所述差分运放电路116包括第三放大器1161、第一电阻1162、第二电阻1163、第三电阻1164以及第四电阻1165，其中，所述第三放大器1161的反相输入端与所述第一电阻1162和所述第二电阻1163电性连接，所述第三放大器1161的同相输入端与所述第三电阻1164和所述第四电阻1165电性连接，所述第三放大器1161的输出端与所述比较器1151的输入端电性连接，所述第三放大器1161用于对所述增益放大电路1171输出的电压信号进行运算。所述第一电阻1162电性连接于所述第三放大器1161的反相输入端和第三放大器1161的输出端之间，所述第二电阻1163的第一端与所述第一电阻1162的第二端以及所述第三放大器1161的反相输入端电性连接，所述第二电阻1163的第二端与所述开关电路114电性连接，所述第三电阻1164的第一端与所述第三放大器1161的同相输入端和所述第四电阻1165电性连接，所述第三电阻1164的第二端与所述增益放大电路117以及所述第一放大器1111和所述第二放大器1121的反相输入端均电性连接，所述第四电阻1165的第一端电性连接于所述第三放大器1161的同相输入端和所述第三电阻1164的第一端之间，所述第四电阻1165的第二端接地。

在本申请实施例中，所述第三放大器1161可为门级比较器。

在本申请实施例中，所述增益放大电路117包括第四放大器1171，其中，所述第四放大器1171的输入端与所述PCB模块120电性连接，所述第四放大器1171的控制端与所述比较器1151的输出端电性连接，所述第四放大器1171的输出端与所述第一放大器1111的反相输入端、所述第二放大器1121的反相输入端以及所述第三电阻1164的第二端电性连接，用于将所述PCB模块120传输来的电压信号进行放大。

在本申请实施例中，所述第一电阻1162的阻值和所述第四电阻1165的阻值均可为Rf，所述第二电阻1163的阻值和所述第三电阻1164的阻值均可为Rin。所述第四放大器1171可为可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)，其放大倍数可以根据需要用程序进行控制。

在本申请实施方式中，所述开关电路114包括第一开关1141和第二开关1143，其中，所述第一开关1141的第一端与所述第二放大器1121的输出端电性相连，所述第一开关1141的第二端与所述PCB模块120电性连接，也即为，所述第一开关1141连接于所述第二放大器1121的输出端和所述PCB模块120之间，用于控制导通或断开所述第二信号处理电路112与所述PCB模块120之间的通路。所述第二开关1143的第一端与所述第一开关1141的第二端电性连接，也即为，所述第一开关1141的第二端与所述第二开关1143的第一端共用一端，所述第二开关1143的第二端与所述第二电阻1163的第二端电性连接，用于控制导通或断开所述第二信号处理电路112与所述PCB模块120之间的通路。

在本申请实施方式中，所述PCB模块120包括第五电阻121，所述第五电阻121的第一端与所述第四放大器1171的输入端以及所述耳机连接组件130电性连接，所述第五电阻121的第二端接地。

在本申请实施方式中，所述耳机电路100还包括第五电阻121，所述第五电阻121位于所述PCB模块120上，所述第五电阻121的第一端与所述第四放大器1171的输入端以及所述耳机连接组件130电性连接，所述第五电阻121的第二端接地。其中，所述第五电阻121可为PCB走线阻抗和调频(Frequency modulation，FM)对地磁珠，所述第五电阻121的阻值可为Rg3。所述第五电阻121用于屏蔽信号之间的干扰，还用于抑制高频干扰和噪声，提高信噪比。

在本申请实施方式中，所述耳机电路100还包括第六电阻131、第七电阻132以及第八电阻133，其中，所述第六电阻131、第七电阻132以及所述第八电阻133均电性连接于所述耳机连接组件130和所述信号输出组件140之间。具体为，所述第六电阻131的第一端与所述耳机连接组件130电性连接，所述第六电阻131的第二端与所述信号输出组件140电性连接，也即为，所述第六电阻131电性连接于所述耳机连接组件130和所述信号输出组件140之间。所述第七电阻132的第一端与所述耳机连接组件1300电性连接，所述第七电阻132的第二端与所述信号输出组件140电性连接，也即为，所述第七电阻132电性连接于所述耳机连接组件130与所述信号输出组件140之间。所述第八电阻133的第一端与所述耳机连接组件130电性连接，所述第八电阻133的第二端与所述信号输出组件140电性连接，也即为，所述第八电阻133电性连接于所述耳机连接组件130与所述信号输出组件140之间。

在本申请实施例中，所述第六电阻131、所述第七电阻132以及所述第八电阻133均为所述耳机连接组件130和所述信号输出组件140之间的等效电阻。所述第八电阻133可为耳机座接触阻抗，所述第八电阻133的阻值可为Rg2。

在本申请实施方式中，所述信号输出组件140包括第九电阻141、第十电阻142以及第十一电阻143，其中，所述第九电阻141的第一端与所述第八电阻133的第二端电性连接，所述第九电阻141的第二端与所述第十电阻142的第二端以及所述第十一电阻143的第二端电性连接。所述第十电阻142的第一端与所述第七电阻132的第二端电性连接，所述第十电阻142的第二端与所述第九电阻141的第二端电性连接。所述第十一电阻143的第一端与所述第六电阻131的第二端电性连接，所述第十一电阻143的第二端与所述第九电阻141的第二端电性连接。

在本申请实施例中，所述第九电阻141可为耳机线阻抗，所述第九电阻141的阻值可为Rg1。所述第十电阻142的阻值和所述第十一电阻143的阻值均可为R。

请参阅图3，其为图2所示耳机电路的调试方法的工作流程示意图。该工作流程用于降低上述图1-图2所示实施例中的耳机电路的串扰，从而有效的提高了耳机的立体音效。需要说明的是，为了便于描述耳机电路的工作原理，本申请的耳机电路以右声道为例进行说明，其同样也适用于耳机左声道，本申请对此不作具体限制。还需要说明的是，如下所有串扰测试均基于左声道满幅信号，右声道静音信号。如图3所示，所述耳机电路的调试方法的工作流程至少包括以下步骤。

S10、播放预设频率的音源。

具体为，播放预设频率的音源，所述耳机电路100导通，所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)处的电压可为V4＝V1*Rg3/(R+Rg1+Rg2+Rg3)，所述第九电阻141的第二端(即图2所示第3点)处的电压可为V3＝V1*(Rg1+Rg2+Rg3)/(R+Rg1+Rg2+Rg3)，所述信号处理模块110选取所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)的电压作为所述第二放大器1121的共模电压(Common Voltage)，则所述第二放大器1121的输出电压为所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)的电压。在本申请实施例中，所述预设频率可为1K_L。图2所示的第4点的信号可作为参考信号，取到所述信号处理模块110内部作为耳机功率放大器的共模参考，耳机的功率放大器输出默认电平会跟随图2所示第4点的电压变化。

在本申请实施例中，在对所述耳机电路100进行调整时，所述第十电阻142两端的电压等于所述第十电阻142的第一端(即图2所示第2点)与第二端(即图2所示第3点)的电压差，即V_R＝V₂₃＝V₃-V₂，所述第十电阻142的第一端(即图2所示第2点)与第二端(即图2所示第3点)的电压差会决定串扰结果。

S20、将第二开关1143的第一端与第二开关1143的第二端进行电性连接，所述第一开关1141处于断开状态。

具体为，所述第二开关1143的第一端与第二开关1143的第二端电性连接，所述第三放大器1161的反相输入端通过所述第二电阻1163与所述PCB模块120电性连接，所述第二开关1143的第二端的电压V_SW_2与所述第二开关1143的第一端的电压Vsw1相等，所述第二开关1143的第一端的电压Vsw1与所述第十电阻142的第一端(即图2所示第2点)的电压V2也相等，即Vsw_2＝Vsw1＝V2。

S30、所述第三放大器1161上电。

具体为，由于所述第二开关1143的第一端与第二开关1143的第二端电性连接，所述第三放大器1161与所述PCB模块120导通并形成回路，所述第三放大器1161的输出端的电压V_O等于

所述第三放大器1161的输出端的电压V_O的计算过程如下：

且V3＝V1*(Rg1+Rg2+Rg3)/(R+Rg1+Rg2+Rg3)，V4＝V1*Rg3/(R+Rg1+Rg2+Rg3)

其中，V_in1为所述第二电阻1163的第二端的电压，V_in2为所述第三电阻1164的第二端的电压，PGA为第四放大器1171的放大倍数，R_f为所述第一电阻1162的阻值，R_in为所述第二电阻1163的阻值。

S40、将所述比较器1151的门限电压Vth设置为预设电压。

具体为，所述第三放大器1161的输出端的电压V_O传输给所述比较器1151的输入端，所述比较器1151设置门限电压Vth，将所述Vth设置为预设电压。在本申请实施例中，所述预设电压可为为5uV。

S50、调整所述第四放大器1171。

具体为，从上述公式(3)可知，通过调整所述第四放大器1171进而对PGA进行调整从而改变所述第三放大器1161的输出端的电压V_O，调整PGA从而使所述第三放大器1161的输出端的电压V_O小于或等于门限电压Vth设置的预设电压，即V_O≤Vth，同时调整PGA对所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)的电压V4进行放大，使得所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)的电压V4接近所述第九电阻141的第二端(即图2所示第3点)的电压V3，从而使得所述第十电阻142的电压差减小，从而达到降低耳机因分压导致的两声道之间的信号串扰问题，提升了耳机的立体声效果。

S60、所述第三放大器1161的输出端的电压V_O小于所述比较器1151的门限电压Vth设置的预设电压。

需要说明的是，当所述第三放大器1161的输出端的电压V_O小于所述比较器1151的预设电压时，此时所述耳机电路可以继续后续工作。当所述第三放大器1161的输出端的电压V_O不小于所述比较器1151的预设电压时，此时需要继续对所述第四放大器1171进行调整，从而使所述第三放大器1161的输出端的电压V_O小于或等于门限电压Vth设置的预设电压，即V_O≤Vth，同时调整PGA对所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)的电压V4进行放大，使得所述第五电阻121的第一端(即图2所示第4点)的电压V4接近所述第九电阻141的第二端(即图2所示第3点)的电压V3，从而使得所述第十电阻142的电压差减小，从而达到降低耳机因分压导致的两声道之间的信号串扰问题。

S70、将所述第一开关1141的第一端与所述第一开关1141的第二端进行电性连接，所述第二开关1143处于断开状态。

具体为，断开所述第二开关1143的第一端与第二开关1143的第二端的电性连接，并将所述第一开关1141的第一端与所述第一开关1141的第二端进行电性连接，且所述第一电阻1162的阻值大小与所述第二电阻1163的阻值大小相等，所述第三电阻1164的阻值大小与所述第四电阻1165的阻值大小相等，从而保证了所述第二放大器1121的输出电压为所述第四放大器1171的输出端的电压Vin2。其中，计算过程如下：

由于所述第一电阻1162的阻值大小与所述第二电阻1163的阻值大小相等，则根据上述公式(1)可以得到：

V_O＝V₃-V_in2 公式(4)

同时，所述第十电阻142两端的电压等于所述第十电阻142的第一端(即图2所示第2点)与第二端(即图2所示第3点)的电压差，即V_R＝V₂₃＝V₃-V₂，所述第十电阻142的第一端(即图2所示第2点)的电压V2等于所述第四放大器1171的输出端的电压Vin2，可知：

V_R＝V_in2-V₃ 公式(5)

S80、所述第三放大器1161下电。

具体为，根据公式(6)可计算得到所述耳机端的串音值(即X-talk)。

综上可知，本申请的耳机电路中，通过调整所述第四放大器1171，当所述比较器1151设置为预设电压Vth时，优化后耳机串扰测试数据大概为-102db，其相较于优化前耳机串扰测试数据(大概为-52.3db)而言，串扰指标大概有49db的提升，极大提升耳机立体声效果。而且，本申请的耳机电路原理上补偿掉耳机线阻抗(Rg1)、耳机座接触阻抗(Rg2)、Rg3(PCB走线，FM对地磁珠)三段阻抗，使耳机端获得芯片输出的串扰性能。此外，Rg3包括FM对地磁珠，承担隔离FM信号功能，通常FM性能好的磁珠直流阻抗(Directive CurrentResistance，DCR)高，需在FM灵敏度和HP性能之间取得平衡。该专利可使得忽略DCR对耳机的影响，使得FM磁珠选型更加灵活。

可以理解的是，本申请的耳机电路不局限于对3.5mm耳机座，TypeC座等耳机形态，兼容性广。

如图4所示，图4是本申请实施例还提供的一种芯片，所述芯片10包括耳机电路100和音频输出单元200，其中，所述耳机电路100具体请参见上述图1至图3实施例的叙述，此处不再赘述。在所述耳机电路100中通过所述差分运放电路116和所述增益放大电路117对所述PCB模块120输入的电压进行补偿，减小所述信号输出组件140两端的电压差，从而降低所述耳机电路100的因分压导致左右声道之间的信号串扰，提升了耳机的立体声效果，有利于增加耳机所输出音频信号的音质，从而为用户提供符合要求的音频信号。

如图5所示，图5是本申请实施例还提供的一种电子设备。所述电子设备20包括芯片10以及用户设计模块11。所述电子设备20可用于智能穿戴、智能家居、共享单车等物联网使用场景。其中，芯片10具体请参见上述图4实施例的叙述，此处不再赘述。所述用户设计模块11用于控制所述芯片10实现预设功能。

关于上述实施例中描述的各个装置、产品包含模块/单元，其可以是软件模块/单元，也可以是硬件模块/单元，或者也可以部分是软件模块/单元，部分是硬件模块/单元。例如，对于应用或集成芯片的各个装置、产品其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，或者至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该运行于芯片内部集成处理器，剩余的部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应于或集成芯片模组的各个装置、产品，其包含的各个模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同模块/单元可以位于芯片模组的同一件(例如片、电路模块等)或者不同组件中，至少部分/单元可以采用软件程序的方式实现，该软件程运行于芯片模组内部集成处理器剩余部分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现；对于应或集成终端的各个装置、产品，其包含的模块/单元可以都采用电路等硬件的方式实现，不同的模块/单元可以位于终端内同一组件(例如，芯片、电路模块等)或者不同组件中，或者至少部分模块/单元可以采用软件程序的方式实现，该程序运行于终端内部集成的处理器，剩余分模块/单元可以采用电路等硬件方式实现。

需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些操作可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。

本申请提供的各实施例的描述可以相互参照，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。为描述的方便和简洁，例如关于本申请实施例提供的各装置、设备的功能以及执行的操作可以参照本申请方法实施例的相关描述，各方法实施例之间、各装置实施例之间也可以互相参考、结合或引用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (16)

1.一种耳机电路，其特征在于，包括：第一信号处理电路、第二信号处理电路、电压比较电路、差分运放电路、增益放大电路以及开关电路114，其中，

所述第一信号处理电路，用于将输入的第一数字信号转换为第一模拟信号，并将所述第一模拟信号进行放大，并将放大后的第一模拟信号传输至印刷电路板模块；

所述第二信号处理电路，与所述第一信号处理电路电性连接，所述第二信号处理电路用于将输入的第二数字信号转换为第二模拟信号，并将第二模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号传输至所述印刷电路板模块；

所述开关电路，与所述印刷电路板模块电性连接，所述开关电路用于控制所述第一信号处理电路或所述第二信号处理电路与所述印刷电路板模块的导通或断开；

所述电压比较电路，与所述差分运放电路以及所述增益放大电路电性连接，所述电压比较电路用于通过比较所述差分运放电路输出的电压信号与预设电压控制所述增益放大电路；

所述差分运放电路，与所述第一信号处理电路、所述第二信号处理电路、所述开关电路、所述电压比较电路以及所述增益放大电路均电性连接，所述差分运放电路用于对所述增益放大电路传输的电压信号进行运算，并将运算后的电压信号传输给所述电压比较电路；

所述增益放大电路与所述第一信号处理电路、所述第二信号处理电路、所述差分运放电路以及所述印刷电路板模块电性连接，所述增益放大电路用于将所述印刷电路板模块输入的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号传出给所述差分运放电路以及所述第二信号处理电路。

2.根据权利要求1所述的耳机电路，其特征在于，所述第一信号处理电路与所述印刷电路板模块电性连接，所述第一信号处理电路包括第一放大器，其中，所述第一放大器的同相输入端输入所述第一数字信号，所述第一放大器的反相输入端与所述第二信号处理电路、所述差分运放电路以及所述增益放大电路电性相连，所述第一放大器的输出端与所述印刷电路板模块电性连接，所述第一放大器用于将所述用于将第一数字信号转换为第一模拟信号，并将所述第一模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号传输给所述印刷电路板模块。

3.根据权利要求2所述的耳机电路，其特征在于，所述第二信号处理电路通过所述开关电路与所述印刷电路板模块电性连接，所述第二信号处理电路包括第二放大器，其中，所述第二放大器的同相输入端输入所述第二数字信号，所述第二放大器的反相输入端与所述第一放大器的反相输入端、所述差分运放电路以及所述增益放大电路电性相连，所述第二放大器的输出端通过所述开关电路与所述印刷电路板模块电性相连，所述第二放大器用于将第二数字信号转换为第二模拟信号，并将所述第二模拟信号进行放大，并将放大后的第二模拟信号通过所述开关电路传输给所述印刷电路板模块。

4.根据权利要求3所述的耳机电路，其特征在于，所述电压比较电路包括比较器，其中，所述比较器的输入端与所述差分运放电路电性连接，所述比较器的输出端与所述增益放大电路电性连接，所述比较器用于控制所述增益放大电路。

5.根据权利要求3所述的耳机电路，其特征在于，所述差分运放电路包括第三放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻，其中，

所述第三放大器的反相输入端与所述第一电阻和所述第二电阻电性连接，所述第三放大器的同相输入端与所述第三电阻和所述第四电阻电性连接，所述第三放大器的输出端与所述比较器的输入端电性连接，所述第三放大器用于对所述增益放大电路输出的电压信号进行运算；

所述第一电阻电性连接于所述第三放大器的反相输入端和第三放大器的输出端之间，所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端以及所述第三放大器的反相输入端电性连接，所述第二电阻的第二端与所述开关电路电性连接，所述第三电阻的第一端与所述第三放大器的同相输入端和所述第四电阻电性连接，所述第三电阻的第二端与所述增益放大电路以及所述第一放大器和所述第二放大器的反相输入端均电性连接，所述第四电阻的第一端电性连接于所述第三放大器的同相输入端和所述第三电阻的第一端之间，所述第四电阻的第二端接地。

6.根据权利要求5所述的耳机电路，其特征在于，所述增益放大电路包括第四放大器，其中，所述第四放大器的输入端与所述印刷电路板模块电性连接，所述第四放大器的控制端与所述比较器的输出端电性连接，所述第四放大器的输出端与所述第一放大器的反相输入端、所述第二放大器的反相输入端以及所述第三电阻的第二端电性连接，用于将所述印刷电路板模块传输来的电压信号进行放大。

7.根据权利要求5所述的耳机电路，其特征在于，所述开关电路包括第一开关和第二开关，其中，

所述第一开关连接于所述第二放大器的输出端和所述印刷电路板模块之间，用于控制导通或断开所述第二信号处理电路与所述印刷电路板模块之间的通路；

所述第二开关的第一端与所述第一开关的第二端电性连接，所述第二开关的第二端与所述第二电阻的第二端电性连接，用于控制导通或断开所述第二信号处理电路与所述印刷电路板模块之间的通路。

8.根据权利要求6所述的耳机电路，其特征在于，所述耳机电路还包括第五电阻，所述第五电阻的第一端与所述第四放大器的输入端以及耳机连接组件电性连接，所述第五电阻的第二端接地。

9.根据权利要求8所述的耳机电路，其特征在于，所述耳机电路还包括第六电阻、第七电阻以及第八电阻，其中，所述第六电阻、所述第七电阻、所述第八电阻均电性连接于所述耳机连接组件和信号输出组件之间，所述第八电阻与所述第五电阻的第一端电性连接。

10.根据权利要求9所述的耳机电路，其特征在于，所述信号输出组件包括第九电阻、第十电阻以及第十一电阻，其中，所述第九电阻的第一端与所述第八电阻的第二端电性连接，所述第九电阻的第二端与所述第十电阻的第二端以及所述第十一电阻的第二端电性连接，所述第十电阻的第一端与所述第七电阻的第二端电性连接，所述第十电阻的第二端与所述第九电阻的第二端电性连接，所述第十一电阻的第一端与所述第六电阻的第二端电性连接，所述第十一电阻的第二端与所述第九电阻的第二端电性连接。

11.根据权利要求10所述的耳机电路，其特征在于，当所述第二开关的第一端与所述第二开关的第二端电性连接时，所述第一开关处于断开状态，所述第三放大器的反相输入端通过所述第二电阻与所述印刷电路板模块电性连接，所述第二开关的第二端的电压与所述第二开关的第一端的电压相等，所述第二开关的第一端的电压与所述第十电阻的第一端的电压相等。

12.根据权利要求9-11任一项所述的耳机电路，其特征在于，所述耳机电路还包括所述印刷电路板模块、所述耳机连接组件和所述信号输出组件，所述印刷电路板模块、所述耳机连接组件以及所述信号输出组件依次电性连接，其中，

所述印刷电路板模块用于将所述第一信号处理电路传输来的放大后的第一模拟信号以及所述第二信号处理电路通过所述开关电路传输来的放大后的第二模拟信号传输给所述耳机连接组件；

所述耳机连接组件用于将所述印刷电路板模块传输来的所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号传输给所述信号输出组件；

所述信号输出组件用于将所述耳机连接组件传输来的所述第一模拟信号以及所述第二模拟信号进行输出。

13.根据权利要求10所述的耳机电路，其特征在于，所述耳机电路包括信号处理模块，所述信号处理模块包括所述第一信号处理电路、所述第二信号处理电路、所述电压比较电路、所述差分运放电路、所述增益放大电路和所述开关电路，所述信号处理模块为编码译码器芯片，所述耳机连接组件为耳机座，所述信号输出组件为耳机线。

14.一种耳机电路的调试方法，用于调试如权利要求1-13任意一项所述的耳机电路，其特征在于，所述调试方法包括：

播放预设频率的音源；

将开关电路的第二开关的进行闭合处于导通状态，所述开关电路的第一开关处于断开状态；

将第三放大器上电；

将比较器的门限电压设置为预设电压；

调整第四放大器；

所述第三放大器的输出端的电压小于所述比较器的所述预设电压；

将所述第一开关的第一端与所述第一开关的第二端进行电性连接，所述第二开关处于断开状态；

将所述第三放大器下电。

15.一种芯片，其特征在于，包括音频输出单元和如权利要求1-13任意一项所述的耳机电路，其中，所述耳机电路中通过所述差分运放电路和增益放大电路对所述印刷电路板模块输入的电压信号进行补偿。

16.一种电子设备，其特征在于，包括用户设计模块和如权利要求15所述的芯片。

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