CN115426591A - 耳机插拔噪音消除电路以及移动设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种耳机插拔噪音消除电路以及移动设备,该电路包括第一、二、三检测模块和使能控制模块。第一检测模块基于第一参考电压与耳机插座内的左检测引脚上的电压输出第一检测信号,第二检测模块基于第二参考电压与右声道引脚上的电压输出第二检测信号,第三检测模块基于第三参考电压与耳机插座内的地检测引脚上的电压输出第三检测信号。使能控制模块基于三个检测信号使能耳机偏置电压电路或将麦克风引脚接地。该移动设备采用该耳机插拔噪音消除电路能准确地识别出耳机插头是否处于完全插入的状态,从而能够提高对耳机插头的插拔状态的检测精度以及对耳机偏置电压的精确控制,进而能够彻底地抑制或消除耳机插拔噪音、有效提升用户使用体验。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种耳机插拔噪音消除电路以及移动设备。
背景技术
随着智能移动设备(例如智能手机、平板电脑等)的普及以及电子技术的发展,移动设备上加载的功能越来越多,用户使用移动设备播放音频文件或者视频文件也成为休闲生活中必不可少的一部分,因此对耳机的使用也越来越多。同时,耳机模式因其音质细腻、真实,因此也受到了用户的喜爱。很多时候用户会使用耳机播放模式,一方面可以享受较好的音质,另一方面也可以避免影响到其他人。
随着音视频多媒体技术的日益普及以及消费者对品质要求越来越高,对耳机音频设计也提出了更严格的要求。然而,在耳机的插拔过程中,从耳机的左声道或右声道常常会传出噪音,给用户造成听觉上的不舒服。如果噪音幅度较大,还会给用户的听觉带来影响,从而影响用户体验。
发明内容
本申请的目的在于提供一种耳机插拔噪音消除电路以及移动设备,以解决现有技术中存在的耳机插头在插拔过程中产生噪音的技术问题。
为了解决上述技术问题,本申请的第一方面提供一种耳机插拔噪音消除电路,应用于设有耳机插座的移动设备中。所述耳机插座内设置有左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚、左检测引脚和地检测引脚。所述麦克风引脚与一耳机偏置电压电路电连接。所述耳机插拔噪音消除电路包括第一检测模块、第二检测模块、第三检测模块以及使能控制模块。所述第一检测模块用于检测所述左检测引脚上的电压,并基于第一参考电压与所述左检测引脚上的电压输出第一检测信号。所述第二检测模块用于检测所述右声道引脚上的电压,并基于第二参考电压与所述右声道引脚上的电压输出第二检测信号。所述第三检测模块用于检测所述地检测引脚上的电压,并基于第三参考电压与所述地检测引脚上的电压输出第三检测信号。所述使能控制模块与所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块、以及所述耳机偏置电压电路分别电连接,所述使能控制模块基于所述第一检测信号、所述第二检测信号、以及所述第三检测信号使能所述耳机偏置电压电路或将所述麦克风引脚接地。其中,当耳机插头完全插入至所述耳机插座内时,所述使能控制模块使能所述耳机偏置电压电路,使耳机偏置电压电路能够给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压。当所述耳机插头不完全插入至所述耳机插座内时,所述使能控制模块将所述麦克风引脚接地,以阻止所述耳机偏置电压电路给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压。
可以理解的是,由于所述耳机偏置电压电路与所述麦克风引脚电连接,将所述麦克风引脚接地的同时,所述耳机偏置电压电路也被电连接到地,从而可以实现阻止所述耳机偏置电压电路给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压的目的。
本申请提供的耳机插拔噪音消除电路通过在所述耳机插座内设置所述左检测引脚和所述地检测引脚,以及将右声道引脚复用为右检测引脚,能够准确地识别出外部耳机的耳机插头是否处于完全插入的状态;通过对所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块输出的检测信号进行逻辑运算,并基于相应的逻辑控制信号来控制耳机偏置电压的开启与关断,能够在耳机插头的插拔过程中对提供或切断所述麦克风引脚上的耳机偏置电压的时间点进行精准控制,从而可实现从源头上彻底消除耳机插头的插拔噪音的目的,并且不会影响耳机本身的性能。
在第一方面可能的实现方式中,所述左检测引脚在所述耳机插座内的轴向深度大致等于所述左声道引脚在所述耳机插座内的轴向深度,且所述左检测引脚在外部耳机插头完全插入到所述耳机插座时,与外部插入的耳机插头的左声道段接触且电连接。如此,可确保在所述耳机插头插入到所述耳机插座,且左声道引脚接触到所述耳机插头时,所述左检测引脚上的电压才可能会发生变化。
所述地检测引脚在所述耳机插座内的轴向深度大致等于所述接地引脚在所述耳机插座内的轴向深度,且所述接地引脚在外部耳机插头完全插入到所述耳机插座时,与外部插入的耳机插头的接地段接触且电连接。
在第一方面可能的实现方式中,所述使能控制模块包括逻辑控制电路和放电电路,所述逻辑控制电路包括与所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块的输出端分别电连接的输入端。所述放电电路用于在导通状态下给所述麦克风引脚提供放电路径,所述放电电路包括接地端以及串联于所述接地端与所述麦克风引脚之间的控制开关。所述控制开关用于导通或断开所述放电电路,所述控制开关的控制端与所述逻辑控制电路的输出端电连接,所述逻辑控制电路基于所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块输出的检测信号输出相应的逻辑控制信号来导通或断开所述控制开关。
在第一方面可能的实现方式中,所述逻辑控制信号包括第一逻辑信号和第二逻辑信号,其中,所述逻辑控制电路在所述耳机插头不完全插入至所述耳机插座内时输出所述第一逻辑信号,所述第一逻辑信号用于导通所述控制开关,从而导通所述放电电路,使所述麦克风引脚通过所述放电电路放电。由于所述耳机偏置电压电路与所述麦克风引脚电连接,所述放电电路将所述麦克风引脚接地的同时,所述耳机偏置电压电路也通过所述放电电路电连接到地,即,所述放电电路给所述耳机偏置电压电路提供接地回路,从而可实现阻止所述耳机偏置电压电路给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压的目的。
所述逻辑控制电路在所述耳机插头完全插入至所述耳机插座内时输出所述第二逻辑信号,所述第二逻辑信号用于断开所述控制开关,从而断开所述放电电路,使所述耳机偏置电压电路能够给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压。
可以理解的是,在所述耳机插头未完全插入到所述耳机插座的状态下,由于所述放电电路被导通,所述麦克风引脚电连接到地,因此,不管控制器是否过早开启耳机偏置电压,本申请的耳机插拔噪音消除电路都可以有效避免在耳机插头未完全插入耳机插座时就过早开启耳机偏置电压所导致的插入噪音。
当所述耳机插头从完全插入状态开始拔出时,由于所述麦克风引脚上有残留电荷,本申请的耳机插拔噪音消除电路通过设置所述放电电路来将所述麦克风引脚电连接到地,可从硬件上迅速响应耳机插头的拔出操作来对所述麦克风引脚进行快速放电,因此能够彻底消除耳机插头的拔出噪音。
进一步地,本申请的耳机插拔噪音消除电路通过设置放电电路,可从硬件上迅速响应耳机插头的拔出操作来对所述麦克风引脚进行快速放电,因此能够有效地避免了所述控制器的软件控制响应速度慢、无法立即响应拔出操作所导致的噪音,即,有效地避免了在耳机插头拔出时过晚地切断耳机偏置电压所导致的拔出噪音。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一检测模块还包括第一上拉电阻和第一比较单元,所述第一上拉电阻电连接于所述左检测引脚与第一上拉电源之间,所述第一上拉电阻与所述左检测引脚之间的连接电路上形成有第一连接节点。所述第一比较单元包括与所述第一连接节点和所述第一参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块的输入端电连接的输出端,所述第一比较单元基于所述第一参考电压与所述左检测引脚上的电压输出所述第一检测信号至所述使能控制模块的输入端。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一参考电压包括第一基准电压和第二基准电压。所述第一比较单元包括第一比较器、第二比较器和第一切换开关。所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均与所述第一连接节点电连接,所述第一比较器的第二输入端与所述第一基准电压的输入端电连接,所述第二比较器的第二输入端与所述第二基准电压的输入端电连接,其中,所述第一基准电压的电压值与所述第二基准电压的电压值不相等。所述第一切换开关用于导通所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端中的其中一个输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。当所述移动设备未处于音频播放模式或所述耳机插头未完全插入至所述耳机插座内时,所述第一切换开关导通所述第一比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。当所述移动设备处于音频播放模式且所述耳机插头完全插入至所述耳机插座内时,所述第一切换开关导通所述第二比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。如此,在耳机插头的拔出过程中,针对所述移动设备的不同使用模式会加载不同的电压在左声道引脚上的情况,所述耳机插拔噪音消除电路也能正确识别出耳机插头的拔出操作。
在第一方面可能的实现方式中,所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均为负输入端,所述第一比较器的第二输入端和所述第二比较器的第二输入端均为正输入端。所述第一基准电压的电压值小于所述第二基准电压的电压值。
在第一方面可能的实现方式中,所述第二检测模块还包括第二上拉电阻和第二比较单元,所述第二上拉电阻电连接于所述右声道引脚与第二上拉电源之间,所述第二上拉电阻与所述右声道引脚之间的连接电路上形成有第二连接节点。所述第二比较单元包括与所述第二连接节点和所述第二参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块的输入端电连接的输出端,所述第二比较单元基于所述第二参考电压与所述右声道引脚上的电压输出所述第二检测信号至所述使能控制模块的输入端。
在第一方面可能的实现方式中,所述第二参考电压包括第三基准电压和第四基准电压。所述第二比较单元包括第三比较器、第四比较器和第二切换开关。所述第三比较器的第一输入端和所述第四比较器的第一输入端均与所述第二连接节点电连接,所述第三比较器的第二输入端与所述第三基准电压的输入端电连接,所述第四比较器的第二输入端与所述第四基准电压的输入端电连接,其中,所述第三基准电压的电压值与所述第四基准电压的电压值不相等。所述第二切换开关用于导通所述第三比较器的输出端和所述第四比较器的输出端中的其中一个输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。当所述移动设备未处于音频播放模式或所述耳机插头未完全插入至所述耳机插座内时,所述第二切换开关导通所述第三比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。当所述移动设备处于音频播放模式且所述耳机插头完全插入至所述耳机插座内时,所述第二切换开关导通所述第四比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。如此,在耳机插头的拔出过程中,针对所述移动设备的不同使用模式会加载不同的电压在右声道引脚上的情况,所述耳机插拔噪音消除电路也能正确识别出耳机插头的拔出操作。
在第一方面可能的实现方式中,所述第三比较器的第一输入端和所述第四比较器的第一输入端均为负输入端,所述第三比较器的第二输入端和所述第四比较器的第二输入端均为正输入端。所述第三基准电压的电压值小于所述第四基准电压的电压值。
在第一方面可能的实现方式中,所述第三检测模块还包括第三上拉电阻和第三比较单元,所述第三上拉电阻电连接于所述地检测引脚与第三上拉电源之间,所述第三上拉电阻与所述地检测引脚之间的连接电路上形成有第三连接节点。所述第三比较单元包括与所述第三连接节点和所述第三参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块的输入端电连接的输出端,所述第三比较单元基于所述第三参考电压与所述地检测引脚上的电压输出所述第三检测信号至所述使能控制模块的输入端。
在第一方面可能的实现方式中,所述第三比较单元包括第五比较器,所述第五比较器的第一输入端与所述第三连接节点电连接,所述第五比较器的第二输入端与所述第三参考电压的输入端电连接。
在第一方面可能的实现方式中,所述第五比较器的第一输入端为负输入端,所述第五比较器的第二输入端为正输入端。
在第一方面可能的实现方式中,所述逻辑控制电路采用与非门,所述控制开关采用高电平导通的晶体管。
本申请的第二方面提供一种移动设备,所述移动设备包括耳机插座、耳机偏置电压电路以及第一方面所述的耳机插拔噪音消除电路。所述耳机插座内设置有左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、地检测引脚、麦克风引脚和左检测引脚。所述耳机偏置电压电路与所述麦克风引脚电连接。
本申请提供的所述移动设备通过第一方面所述的耳机插拔噪音消除电路,能够提高对外部耳机插头的插拔状态的检测精度以及实现对耳机偏置电压的精确控制,从而能够彻底地抑制或消除耳机插拔噪音,进而有效提升用户使用体验。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式的技术方案,下面将对实施方式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申请的一些实施方式,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为常规的一种耳机插座和耳机插头配合的结构示意图。
图2为常规的一种耳机插头识别方法的流程图。
图3为现有的一种耳机插座的结构示意图。
图4为现有的一种耳机插拔噪音消除电路的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的一种移动设备的结构示意图,所述移动设备包含用于插入外部耳机插头的耳机插座,所述耳机插座中的耳机插头处于第一种插入状态。
图6为图5所示的耳机插头处于第二种插入状态的示意图。
图7为图5所示的耳机插头处于第三种插入状态的示意图,其中,所述移动设备处于待机模式。
图8为图5所示的耳机插头处于第三种插入状态的示意图,其中,所述移动设备处于音频播放模式。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图,对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。其中,附图仅用于示例性说明,表示的仅是示意图,不能理解为对本申请的限制。显然,所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施方式,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本申请保护的范围。
除非另有定义,本申请所使用的所有的技术和科学术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本申请在说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施方式的目的,不是旨在限制本申请。
耳机(Earphones、Headphones、Head-sets、Earpieces)是一对转换单元,它接收来自媒体播放器(例如智能手机、平板电脑、随身听等移动设备)所发出的电信号,利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机可与媒体播放器分离,仅利用一个插头就能实现两者之间的连接,能在不影响旁人的情况下,独自聆听音乐;亦可隔开周围环境的声响,对在录音室、酒吧、旅途、运动等在嘈杂环境下使用媒体播放器的用户很有帮助。
对于有线耳机来说,当耳机插头插入到移动设备上的耳机插座时,移动设备通常需要对耳机插头进行识别才能正常进行数据传输。具体地,以四段式的耳机插头以及相应的常规耳机插座为例,如图1所示,耳机插头200包括左声道段L、右声道段R、接地段GND和麦克风段MIC,各段之间通过绝缘环(如图1所示的黑色块)间隔开。在耳机内部,所述左声道段L通过电阻R21与所述接地段GND电连接,所述右声道段R通过电阻R22与所述接地段GND电连接。其中,所述电阻R21和所述电阻R22为耳机内部负载的等效电阻,具有小阻抗值。相应地,耳机插座10’内设置有左声道引脚1、右声道引脚2、接地引脚3和麦克风引脚4。其中,所述左声道引脚1、所述右声道引脚2、所述接地引脚3和所述麦克风引脚4在所述耳机插座10’内的位置设置为:在与所述耳机插座10’匹配的外部耳机插头200完全插入到所述耳机插座10’时,与外部插入的耳机插头200的左声道段L、右声道段R、接地段GND和麦克风段MIC一对一接触且电连接。在移动设备内部,所述左声道引脚1还通过左声道电路中的内部下拉电阻(图未示)接地,所述下拉电阻可采用具有较小阻值的电阻器件。
为了实现耳机插头200的插拔识别,所述耳机插座10’内还设置有左检测引脚5,其中,所述左检测引脚5在所述耳机插座10’内的轴向深度大致等于所述左声道引脚1在所述耳机插座10’内的轴向深度,且所述左检测引脚5在外部耳机插头200完全插入到所述耳机插座10’时,与外部插入的耳机插头200的左声道段L接触且电连接。如此,可确保在所述耳机插头200插入到所述耳机插座10’,且左声道引脚1接触到所述耳机插头200时,所述左检测引脚5上的电压才可能会发生变化。应说明的是,本申请所定义的“大致等于”的意思是近似相等,不限定为绝对的相等,包含在设计公差、结构平面度的影响等因素所带来的不是绝对的相等的关系。
可以理解的是,本申请中所提及的“引脚”在物理结构上可体现为金属触点、金属弹片等结构,本申请对引脚的物理结构不做具体限定。本申请中所提及的引脚在所述耳机插座内的“轴向深度”是指从耳机插座的开口端到引脚的设置位置的轴向距离。
图2为常规的一种耳机插头识别方法的流程图。所述识别方法应用于移动设备中,包括以下步骤:
步骤21,检测是否有耳机插头插入到耳机插座中。若检测到有耳机插头插入到耳机插座中,则执行步骤22。否则,返回步骤21,继续检测是否有耳机插头插入到耳机插座中。
具体地,如图1所示,当所述耳机插头200插入到所述耳机插座10’中,且所述耳机插头200的左声道段L将所述左检测引脚5与所述左声道引脚1短路时,通过检测所述耳机插座10’的左检测引脚5上的电压即可判断出是否有耳机插头200插入到所述耳机插座10’中。其中,在左检测引脚5上的电压为低电平时,可判断出有耳机插头200插入到所述耳机插座10’中。
步骤22,开启耳机偏置电压。
步骤23,获取所述耳机插座10’的麦克风引脚上的电压信号。
步骤24,判断获取到的所述麦克风引脚上的电压信号的电压值是否小于预设阈值。若所述麦克风引脚上的电压信号的电压值小于所述预设阈值,则执行步骤25。否则,执行步骤26。
其中,所述预设阈值可设为0.1V,本申请对所述预设阈值的具体取值不做具体限定。
步骤25,将所述耳机插头识别为三段式耳机插头。
步骤26,将所述耳机插头识别为四段式耳机插头。
其中,在所述识别方法中,可由所述移动设备的控制器来开启耳机偏置电压Head_Micbias,并根据所述耳机插座10’的麦克风引脚4上的电压值来识别耳机插头200的类型。
然而,采用图1所示的耳机插座10’结构以及图2所示的识别方法虽然能识别到耳机插头200的插入,但并不能准确地识别出所述耳机插头200是否完全插入到所述耳机插座10’中。并且图2所示的识别方法是在识别到耳机插头200的插入时就开启耳机偏置电压Head_Micbias,从而导致在耳机插头200插入到耳机插座10’的过程中或者耳机插头200从耳机插座10’拔出的过程中,从耳机的左声道或者右声道常常会传出噪音,给用户造成听觉上的不舒服。如果噪音幅度较大,还会给用户的听觉带来影响,从而影响用户体验。
具体地,产生插入噪音主要是因为在耳机插头200还未完全插入到耳机插座10’时,耳机偏置电压Head_Micbias就已经开启,导致麦克风引脚4上的耳机偏置电压Head_Micbias串到左右声道电路中而产生噪音。例如图1所示,在耳机插头200还未完全插到位,但耳机插头200的左声道段L将耳机插座10’的左声道引脚1和左检测引脚5短路,耳机插头200的右声道段R与耳机插座10’的右声道引脚2短路时,所述移动设备的控制器检测到所述左检测引脚5上的电压为低电平信号,因此判断有耳机插头200插入,这时,所述控制器开启耳机偏置电压Head_Micbias,从而提高所述耳机插座10’的麦克风引脚4上的电压。由于所述耳机插座10’的麦克风引脚4接触到耳机插头200的接地段GND,耳机插座10’的接地引脚3接触到耳机插头200的绝缘环而被断路,这时加在麦克风引脚4上的耳机偏置电压Head_Micbias就会通过耳机插头200的接地段GND、耳机内部电路、以及耳机插头200的左声道段L和右声道段R分别进入左、右声道电路中,从而在左、右声道电路中就会分别产生电流噪音。产生拔出噪音主要是因为在耳机插头进入拔出时序时,所述控制器未立即切断耳机偏置电压Head_Micbias,导致耳机偏置电压Head_Micbias串到左、右声道电路中而产生电流噪音。总的来说,在耳机插头200的插拔过程中,由于控制器提前开启了耳机偏置电压Head_Micbias,或未及时切断耳机偏置电压Head_Micbias,而加载了耳机偏置电压Head_Micbias的麦克风引脚4在耳机插头200的插拔过程中接触到耳机插头200的接地段GND,使耳机偏置电压Head_Micbias通过耳机内部电路进入耳机插头200的左右声道回路中而产生电流噪音,因此用户能听到耳机左右声道中的电流噪音。其中,耳机偏置电压Head_Micbias越高,耳机插头的插拔过程中产生的噪音就会越大。
为了消除耳机插拔噪音,现有技术中也提出了一些解决方案,例如图3所示,耳机插座10”通过将左检测引脚设置于耳机插座10”内部的末端来检查耳机插头是否完全插入到耳机插座10”中,但这种方案在灰尘等异物进入耳机插座10”内并堆积在耳机插座10”端时会导致无法正常检测到耳机插头的插入,从而带来功能性问题。又例如图4所示,在移动设备内部,在耳机左声道L_OUT与接地端GND之间并联主要由晶体管Q1组成的放电电路,在耳机右声道L_OUT与接地端GND之间并联主要由晶体管Q2组成的放电电路,当左右声道有信号突变时,对地的放电通道开启,进而可避免被用户听到噪音。然而这种方案存在的缺点是会影响耳机的输出性能,使得耳机音质下降。具体地,人耳听音范围为20Hz~20KHz,图4所示的去除耳机插拔噪音的电路为减少对音质影响,将电容C1和C3选用纳法级的容值。电容的容值越大,去除插拔噪音的能力越强,即插拔噪音遗留越小,但电容C1和C3同时还加大了左右声道与接地端GND之间的寄生电容,导致耳机输出的动态范围会变差,从而影响耳机输出性能,使得耳机音质下降。可见,现有技术仍无法有效地解决耳机插头在插拔过程中产生的噪音问题。
为了解决现有技术中存在的耳机插头在插拔过程中产生噪音的技术问题,如图5所示,本申请提供一种耳机插拔噪音消除电路30以及包含所述耳机插拔噪音消除电路30的移动设备100。其中,所述移动设备100包括但不限于智能手机、平板电脑、随身听、汽车等电子产品。
在本实施例中,所述移动设备100还包括耳机插座10、控制器20以及耳机偏置电压电路40,其中,图5所示的耳机插座10与图1所示的耳机插座10’的结构相似,不同之处在于:图5所示的所述耳机插座10还包括地检测引脚6。
其中,所述地检测引脚6在所述耳机插座10内的轴向深度大致等于所述接地引脚3在所述耳机插座10内的轴向深度,且所述地检测引脚6在外部耳机插头200完全插入到所述耳机插座10时,与外部插入的耳机插头200的接地段GND接触且电连接。
在所述移动设备100内部,所述麦克风引脚4与所述耳机偏置电压电路40电连接,所述麦克风引脚4通过所述耳机偏置电压电路40来接收耳机偏置电压Head_Micbias,从而在外部耳机的耳机插头200插入到所述耳机插座10内之后,使所述控制器20能够正确识别出耳机插头200的类型,例如识别所述耳机插头200是三段式还是四段式的耳机插头。其中,所述耳机偏置电压Head_Micbias可由所述控制器20提供,并通过所述耳机偏置电压电路40传输至所述麦克风引脚4。所述耳机偏置电压电路40可包括电连接于所述控制器20与所述麦克风引脚4之间的电阻R41。
所述耳机插拔噪音消除电路30包括第一检测模块31、第二检测模块32、第三检测模块33以及使能控制模块34。其中,所述第一检测模块31用于检测所述左检测引脚5上的电压,并基于第一参考电压与所述左检测引脚5上的电压输出第一检测信号。所述第二检测模块32用于检测所述右声道引脚2上的电压,并基于第二参考电压与所述右声道引脚2上的电压输出第二检测信号。即,所述第二检测模块32将所述耳机插座10内的右声道引脚2复用为右检测引脚。所述第三检测模块33用于检测所述地检测引脚6上的电压,并基于第三参考电压与所述地检测引脚6上的电压输出第三检测信号。
所述使能控制模块34与所述第一检测模块31、所述第二检测模块32、所述第三检测模块33、以及所述耳机偏置电压电路40分别电连接,所述使能控制模块34基于所述第一检测信号、所述第二检测信号、以及所述第三检测信号使能所述耳机偏置电压电路40或将所述麦克风引脚4接地,即,给所述麦克风引脚4提供快速放电路径。具体地,当耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内时,所述使能控制模块34使能所述耳机偏置电压电路40,使耳机偏置电压电路40能够给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias。当所述耳机不完全插入至所述耳机插座10内时,所述使能控制模块34将所述麦克风引脚4接地,以阻止所述耳机偏置电压电路40给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias。可以理解的是,由于所述耳机偏置电压电路40与所述麦克风引脚4电连接,将所述麦克风引脚4接地的同时,所述耳机偏置电压电路40也被电连接到地,从而可以实现阻止所述耳机偏置电压电路40给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias的目的。
本申请提供的耳机插拔噪音消除电路30通过在所述耳机插座10内设置所述左检测引脚5和所述地检测引脚6,以及将右声道引脚2复用为右检测引脚,能够准确地识别出外部耳机的耳机插头200是否处于完全插入的状态;通过对所述第一检测模块31、所述第二检测模块32、所述第三检测模块33输出的检测信号进行逻辑运算,并基于相应的逻辑控制信号来控制耳机偏置电压Head_Micbias的开启与关断,能够在耳机插头200的插拔过程中对提供或切断所述麦克风引脚4上的耳机偏置电压Head_Micbias的时间点进行精准控制,从而可实现从源头上彻底消除耳机插头200的插拔噪音的目的,并且不会影响耳机本身的性能。因此,所述移动设备100通过采用本申请提供的耳机插拔噪音消除电路30,能够提高对外部耳机插头200的插拔状态的检测精度以及实现对耳机偏置电压Head_Micbias的精确控制,从而能够彻底地抑制或消除耳机插拔噪音,进而有效提升用户使用体验。
下面对所述第一检测模块31、所述第二检测模块32、所述第三检测模块33以及所述使能控制模块34的具体结构进行介绍。
所述第一检测模块31包括第一上拉电阻R31和第一比较单元311,其中,所述第一上拉电阻R31电连接于所述左检测引脚5与第一上拉电源VDD1之间,所述第一上拉电阻R31与所述左检测引脚5之间的连接电路上形成有第一连接节点P1。所述第一比较单元311包括与所述第一连接节点P1和所述第一参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块34的输入端电连接的输出端。在本实施例中,所述第一连接节点P1上的电压与所述左检测引脚5上的电压大致相等。所述第一比较单元311基于所述第一参考电压与所述左检测引脚5上的电压输出所述第一检测信号至所述使能控制模块34的输入端。
由于所述耳机插头200完全插入到所述耳机插座10时,所述耳机插头200的左声道段L会将所述耳机插座10的左声道引脚1和左检测引脚5短路,使得所述左声道引脚1和所述左检测引脚5上的电压相等,而当所述移动设备100处于待机模式和音频播放模式这两种不同的使用模式时,在所述左声道引脚1上输出上的电压是不同的,在所述右声道引脚2上输出上的电压也是不同的,其中,所述左声道引脚1和所述右声道引脚2在所述待机模式时的电压时远低于在所述音频播放模式时的电压。因此,所述控制器20会将耳机插头200在音频播放模式的状态误判为拔出状态。
为了在所述移动设备100处于不同使用模式时都能准确识别出耳机插头200的拔出操作,在本实施例中,所述第一参考电压包括第一基准电压Vref1和第二基准电压Vref2。所述第一比较单元311包括第一比较器Comp1、第二比较器Comp2和第一切换开关S1,所述第一比较器Comp1的第一输入端和所述第二比较器Comp2的第一输入端均与所述第一连接节点P1电连接,所述第一比较器Comp1的第二输入端与所述第一基准电压Vref1的输入端电连接,所述第二比较器Comp2的第二输入端与所述第二基准电压Vref2的输入端电连接,其中,所述第一基准电压Vref1的电压值与所述第二基准电压Vref2的电压值不相等。
所述第一切换开关S1用于导通所述第一比较器Comp1的输出端和所述第二比较器Comp2的输出端中的其中一个输出端与所述使能控制模块34的输入端之间的电连接。具体地,当所述移动设备100未处于音频播放模式或所述耳机插头200未完全插入至所述耳机插座10内时,所述第一切换开关S1导通所述第一比较器Comp1的输出端与所述使能控制模块34的输入端之间的电连接。当所述移动设备100处于音频播放模式且所述耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内时,所述第一切换开关S1导通所述第二比较器Comp2的输出端与所述使能控制模块34的输入端之间的电连接。
在本实施例中,所述第一比较器Comp1的第一输入端和所述第二比较器Comp2的第一输入端均为负输入端,所述第一比较器Comp1的第二输入端和所述第二比较器Comp2的第二输入端均为正输入端。所述第一基准电压Vref1的电压值小于所述第二基准电压Vref2的电压值。所述第一上拉电源VDD1的输出电压值分别大于所述第一基准电压Vref1的电压值和所述第二基准电压Vref2的电压值。当所述移动设备100未处于音频播放模式或所述耳机插头200未完全插入至所述耳机插座10内时,如前面所述,在移动设备内部,所述左声道引脚1通过左声道电路中的内部下拉电阻(图未示)接地,使得所述左声道引脚1上的电压值小于所述第一基准电压Vref1的电压值;当所述移动设备100处于音频播放模式且所述耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内时,左声道电路中的音频信号会使得所述左声道引脚1上的电压值大于所述第一基准电压Vref1的电压值且小于所述第二基准电压Vref2的电压值。
所述第二检测模块32的结构与所述第一检测模块31的结构相似。具体地,所述第二检测模块32包括第二上拉电阻R32和第二比较单元321,其中,所述第二上拉电阻R32电连接于所述右声道引脚2与第二上拉电源VDD2之间,所述第二上拉电阻R32与所述右声道引脚2之间的连接电路上形成有第二连接节点P2。所述第二比较单元321包括与所述第二连接节点P2和所述第二参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块34的输入端电连接的输出端。在本实施例中,所述第二连接节点P2上的电压与所述右声道引脚2上的电压大致相等。所述第二比较单元321基于所述第二参考电压与所述右声道引脚2上的电压输出所述第二检测信号至所述使能控制模块34的输入端。
为了在所述移动设备100处于不同使用模式时都能准确识别出耳机插头200的拔出操作,在本实施例中,所述第二参考电压包括第三基准电压Vref3和第四基准电压Vref4。所述第二比较单元321包括第三比较器Comp3、第四比较器Comp4和第二切换开关S2,所述第三比较器Comp3的第一输入端和所述第四比较器Comp4的第一输入端均与所述第二连接节点P2电连接,所述第三比较器Comp3的第二输入端与所述第三基准电压Vref3的输入端电连接,所述第四比较器Comp4的第二输入端与所述第四基准电压Vref4的输入端电连接,其中,所述第三基准电压Vref3的电压值与所述第四基准电压Vref4的电压值不相等。
所述第二切换开关S2用于导通所述第三比较器Comp3的输出端和所述第四比较器Comp4的输出端中的其中一个输出端与所述使能控制模块34的输入端之间的电连接。具体地,当所述移动设备100未处于音频播放模式或所述耳机插头200未完全插入至所述耳机插座10内时,所述第二切换开关S2导通所述第三比较器Comp3的输出端与所述使能控制模块34的输入端之间的电连接。当所述移动设备100处于音频播放模式且所述耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内时,所述第二切换开关S2导通所述第四比较器Comp4的输出端与所述使能控制模块34的输入端之间的电连接。可以理解的是,所述第一切换开关S1和所述第二切换开关S2的导通状态可由所述控制器20输出的控制信号来控制,本申请对此不做具体限定。
在本实施例中,所述第三比较器Comp3的第一输入端和所述第四比较器Comp4的第一输入端均为负输入端,所述第三比较器Comp3的第二输入端和所述第四比较器Comp4的第二输入端均为正输入端。所述第三基准电压Vref3的电压值小于所述第四基准电压Vref4的电压值。所述第二上拉电源VDD2的输出电压值分别大于所述第三基准电压Vref3的电压值和所述第四基准电压Vref4的电压值。在所述耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内的状态下,若所述移动设备100未处于音频播放模式,由于所述右声道引脚2通过右声道段R、耳机内部电路、接地端GND、接地引脚3接地,或者通过右声道段R、耳机内部电路、左声道段L、左声道引脚1以及左声道电路中的内部下拉电阻接地,使得所述右声道引脚2上的电压值小于所述第三基准电压Vref3的电压值;当所述移动设备100处于音频播放模式且所述耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内时,右声道电路中的音频信号会使得所述右声道引脚2上的电压值大于所述第三基准电压Vref3的电压值且小于所述第四基准电压Vref4的电压值。
所述第三检测模块33包括第三上拉电阻R33和第三比较单元331,其中,所述第三上拉电阻R33电连接于所述地检测引脚6与第三上拉电源VDD3之间,所述第三上拉电阻R33与所述地检测引脚6之间的连接电路上形成有第三连接节点P3。所述第三比较单元331包括与所述第三连接节点P3和第三参考电压Vref5的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块34的输入端电连接的输出端。在本实施例中,所述第三连接节点P3上的电压与所述地检测引脚6上的电压相等。所述第三比较单元331基于所述第三参考电压Vref5与所述地检测引脚6上的电压输出所述第三检测信号至所述使能控制模块34的输入端。
在本实施例中,所述第三比较单元331包括第五比较器Comp5,所述第五比较器Comp5的第一输入端与所述第三连接节点P3电连接,所述第五比较器Comp5的第二输入端与所述第三参考电压Vref5的输入端电连接。其中,在本实施例中,所述第五比较器Comp5的第一输入端为负输入端,所述第五比较器Comp5的第二输入端为正输入端。所述第三上拉电源VDD3的输出电压值大于所述第三参考电压Vref5的电压值。
在一种实施方式中,第一上拉电阻R31、第二上拉电阻R32、第三上拉电阻R33可采用相同的电阻值,例如都采用1M欧姆的电阻值。第一上拉电源VDD1、第二上拉电源VDD2、第三上拉电源VDD3的输出电压值可设置为相同的电压值,例如都设置为2.8V的电压值。第一基准电压Vref1、第三基准电压Vref3、第三参考电压Vref5可采用相同的电压值,例如都采用50mV上的电压值。第二基准电压Vref2和第四基准电压Vref4可采用相同的电压值,例如都采用1.8V~2V的电压值。
应说明的是,以上参数仅为实现耳机插拔状态的准确识别功能的一种实施方式的举例参数,但各个上拉电阻、上拉电源、基准电压、参考电压的取值并不限于以上的参数,本领域的技术人员可以根据实际的设计需求,对各个检测模块的上拉电阻、上拉电源、基准电压和参考电压的取值,以及各个比较器的输入端的连接方式进行适应性调整或修改,以实现对耳机插拔状态的准确识别。例如,在另一种实施方式中,第一上拉电阻R31、第二上拉电阻R32、第三上拉电阻R33也可采用不同的电阻值。可选地,第一上拉电源VDD1、第二上拉电源VDD2、第三上拉电源VDD3的输出电压值可设置为不同的电压值。可选地,第一基准电压Vref1、第三基准电压Vref3、第三参考电压Vref5也可采用不同的电压值。可选地,第二基准电压Vref2和第四基准电压Vref4也可采用不同的电压值。凡是根据本申请的技术方案做出的技术变形,均涵盖在本申请的保护范围之内。
所述使能控制模块34包括逻辑控制电路341以及放电电路342,其中,所述逻辑控制电路341包括与所述第一检测模块31、所述第二检测模块32、所述第三检测模块33的输出端分别电连接的输入端。
在所述移动设备100内部,所述麦克风引脚4还与所述放电电路342电连接,所述放电电路342用于在导通状态下给所述麦克风引脚4提供放电路径。可以理解的是,通过所述耳机偏置电压电路40给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias,会提升所述麦克风引脚4上的电压;而所述麦克风引脚4通过所述放电电路342放电,可降低所述麦克风引脚4上的电压。
在本实施例中,所述放电电路342包括接地端GND以及串联于所述接地端GND与所述麦克风引脚4之间的控制开关Q3,所述控制开关Q3用于导通或断开所述放电电路342。所述控制开关Q3的控制端与所述逻辑控制电路341的输出端电连接,所述逻辑控制电路341基于所述第一检测模块31、所述第二检测模块32、所述第三检测模块33输出的检测信号输出相应的逻辑控制信号来导通或断开所述控制开关Q3,从而导通或断开所述放电电路42。也就是说,所述使能控制模块34包括的逻辑控制电路341以及放电电路342共同构成所述耳机偏置电压电路40的使能控制电路。在本实施例中,所述控制开关Q3处于常开状态。
具体地,所述逻辑控制信号包括第一逻辑信号和第二逻辑信号,所述逻辑控制电路341在所述耳机插头200不完全插入至所述耳机插座10内时输出所述第一逻辑信号,所述第一逻辑信号用于导通所述控制开关Q3,从而导通所述放电电路342,使所述麦克风引脚4通过所述放电电路342放电。由于所述耳机偏置电压电路40与所述麦克风引脚4电连接,所述放电电路342将所述麦克风引脚4接地的同时,所述耳机偏置电压电路40也通过所述放电电路342电连接到地,即,所述放电电路342给所述耳机偏置电压电路40提供接地回路,从而可实现阻止所述耳机偏置电压电路40给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias的目的。
所述逻辑控制电路341在所述耳机插头200完全插入至所述耳机插座10内时输出所述第二逻辑信号,所述第二逻辑信号用于断开所述控制开关Q3,从而断开所述放电电路342,使所述耳机偏置电压电路40能够给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias。
在本实施例中,所述逻辑控制电路341采用与非门G1,所述与非门G1用于对所述第一检测模块31、所述第二检测模块32、所述第三检测模块33输出的检测信号先进行与运算,再进行非运算,最后输出相应的逻辑控制信号。
所述控制开关Q3采用高电平导通的晶体管,例如NMOS管。可以理解的是,所述使能控制模块34通过在放电电路342上串联NMOS管来实现对所述麦克风引脚4进行快速放电的功能,可以利用晶体管导通和断开速度快的特性来迅速响应耳机插头200的插拔状态,从而能够将耳机插拔噪音消除得更彻底。
应说明的是,在本实施例中,所述逻辑控制电路341采用与非门G1、所述控制开关Q3采用高电平导通的NMOS管仅为实现对所述耳机偏置电压Head_Micbias的精确控制功能的一种实施方式的举例,但所述逻辑控制电路341并不限于采用与非门,所述控制开关Q3也不限于采用高电平导通的NMOS管,本领域的技术人员可以根据实际的设计需求,采用其他类型的一个或多个逻辑控制电路341来基于三个检测模块输出的检测信号输出相应的逻辑控制信号,以及采用其他类型的开关管来控制所述放电电路342的通断,从而实现对所述耳机偏置电压Head_Micbias的精确控制功能。凡是根据本申请的技术方案做出的技术变形,均涵盖在本申请的保护范围之内。
在一种实施例中,所述耳机插拔噪音消除电路30可以封装成芯片的形式。
在一种实施例中,所述控制器20可与所述逻辑控制电路341的输出端电连接,所述控制器20可根据所述逻辑控制电路341输出的逻辑控制信号来识别外部耳机插头200的插拔状态以及控制耳机偏置电压Head_Micbias的开启与关断。具体地,所述控制器20在识别到外部耳机插头200完全插入所述耳机插座10时才开启耳机偏置电压Head_Micbias,以及在耳机插头200拔出时及时关断耳机偏置电压Head_Micbias。
下面以图5-图8所示的电路结构为例,对所述耳机插拔噪音消除电路30的工作原理进行介绍。其中,所述耳机偏置电压以及所述耳机插拔噪音消除电路30所包含的各个检测引脚、各个比较器、与非门和NMOS管的真值表分别如下表1所示:
表1
在外部耳机插头200插入到所述耳机插座10的过程中,当耳机插头200位于图5所示的位置时,所述第一切换开关S1保持导通所述第一比较器Comp1的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接,所述第二切换开关S2保持导通所述第三比较器Comp3的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接。耳机插头200的左声道段L将耳机插座10的左声道引脚1与左检测引脚5短路,耳机插头200的右声道段R将耳机插座10的接地引脚3与地检测引脚6短路,因此,左检测引脚5和地检测引脚6上的电压均被拉低,相应地,第一比较器Comp1和第五比较器Comp5均输出高电平信号。同时,耳机插座10的右声道引脚2被耳机插头200的绝缘环断路,因此,右声道引脚2上的电压值被第二上拉电阻R32拉高至第二上拉电源VDD2的输出电压,相应地,第三比较器Comp3输出低电平信号。与非门G1基于第一比较器Comp1、第三比较器Comp3和第五比较器Comp5输出的电平信号输出高电平信号,即所述第一逻辑信号。此时,所述控制开关Q3被导通,从而将所述麦克风引脚4电连接到地。所述控制器20可根据所述逻辑控制电路341输出的第一逻辑信号识别出所述耳机插头200未完全插入到所述耳机插座10中,因此所述控制器20暂不开启所述耳机偏置电压Head_Micbias。
当所述耳机插头200继续插入所述耳机插座10并位于图6所示的位置时,所述第一切换开关S1继续保持导通所述第一比较器Comp1的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接,所述第二切换开关S2继续保持导通所述第三比较器Comp3的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接。耳机插头200的左声道段L将耳机插座10的左声道引脚1与左检测引脚5短路,耳机插头200的右声道段R与耳机插座10的右声道引脚2短路,但耳机插头200的绝缘环隔断了耳机插座10的接地引脚3与地检测引脚6之间的电连接,因此,左检测引脚5通过左声道引脚1的内部下拉电阻(图未示)接地,右声道引脚2通过右声道段R、耳机内部电路、左声道段L以及左声道引脚1的内部下拉电阻接地,地检测引脚6上的电压被第三上拉电阻R33拉高第三上拉电源VDD3的输出电压,相应地,第一比较器Comp1和第三比较器Comp3均输出高电平信号,第五比较器Comp5输出低电平信号。与非门G1基于第一比较器Comp1、第三比较器Comp3和第五比较器Comp5输出的电平信号输出高电平信号,即所述第一逻辑信号。此时,所述控制开关Q3被导通,从而将所述麦克风引脚4电连接到地。所述控制器20可根据所述逻辑控制电路341输出的第一逻辑信号识别出所述耳机插头200未完全插入到所述耳机插座10中,因此所述控制器20暂不开启所述耳机偏置电压Head_Micbias。
当所述耳机插头200继续插入所述耳机插座10并位于图7所示的位置时,所述耳机插头200完全插入到所述耳机插座10中,所述第一切换开关S1继续保持导通所述第一比较器Comp1的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接,所述第二切换开关S2继续保持导通所述第三比较器Comp3的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接。耳机插头200的左声道段L将耳机插座10的左声道引脚1与左检测引脚5短路,耳机插头200的右声道段R与耳机插座10的右声道引脚2短路,耳机插头200的接地段GND将耳机插座10的接地引脚3与地检测引脚6短路,因此,左检测引脚5、右声道引脚2和地检测引脚6上的电压均被拉低,相应地,第一比较器Comp1、第三比较器Comp3和第五比较器Comp5均输出高电平信号。与非门G1基于第一比较器Comp1、第三比较器Comp3和第五比较器Comp5输出的电平信号输出低电平信号,即所述第二逻辑信号。此时,所述控制开关Q3被断开,从而使所述耳机偏置电压电路40能够给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias。所述控制器20可根据所述逻辑控制电路341输出的第二逻辑信号识别出所述耳机插头200完全插入到所述耳机插座10中,因此所述控制器20可开启所述耳机偏置电压Head_Micbias。
应说明的是,在所述控制开关Q3处于断开状态时,虽然所述耳机偏置电压电路40具备给所述麦克风引脚4传输耳机偏置电压Head_Micbias的能力,但在所述控制器20未开启所述耳机偏置电压Head_Micbias的情况下,所述耳机偏置电压电路40中是不存在耳机偏置电压Head_Micbias的。
当所述耳机插头200处于完全插入状态并停留在所述耳机插座10中时,若所述移动设备100处于待机模式,如图7所示,所述第一切换开关S1继续保持导通所述第一比较器Comp1的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接,所述第二切换开关S2继续保持导通所述第三比较器Comp3的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接。若所述移动设备100处于音频播放模式,如图8所示,所述第一切换开关S1导通所述第二比较器Comp2的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接,所述第二切换开关S2导通所述第四比较器Comp4的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接。如此,在耳机插头200的拔出过程中,针对所述移动设备100的不同使用模式会加载不同的电压在左右声道引脚上的情况,所述耳机插拔噪音消除电路30也能正确识别出耳机插头200的拔出操作。
当所述耳机插头200从完全插入状态(例如图8所示的位置)开始拔出,并位于图6所示的位置时,由于耳机插头200的绝缘环隔断了耳机插座10的接地引脚3与地检测引脚6之间的电连接,根据上面的分析可知,第五比较器Comp5输出低电平信号,与非门G1输出高电平信号,即所述第一逻辑信号,使得所述控制开关Q3立刻被导通,从而将所述麦克风引脚4电连接到地进行快速放电。同时,所述控制器20根据所述第一逻辑信号识别到所述耳机插头200被拔出,因此所述控制器20关断所述耳机偏置电压Head_Micbias。如此,可达到消除耳机插头的拔出噪音的目的。
可以理解的是,若所述移动设备100在所述耳机插头200被拔出前处于音频播放模式,在所述控制器20识别到所述耳机插头200被拔出时,所述控制器20还控制所述第一切换开关S1导通所述第一比较器Comp1的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接,以及控制所述第二切换开关S2导通所述第三比较器Comp3的输出端与所述逻辑控制电路341的输入端之间的电连接。
可以理解的是,所述控制器20也可以根据其他检测信号来识别耳机插头200的插拔操作,然而,在所述耳机插头200未完全插入到所述耳机插座10的状态下,如上所述,由于所述放电电路342被导通,所述麦克风引脚4电连接到地,因此,不管所述控制器20是否过早开启耳机偏置电压Head_Micbias,本申请的耳机插拔噪音消除电路30都可有效避免在耳机插头200未完全插入耳机插座10时就过早开启耳机偏置电压Head_Micbias所导致的插入噪音。
当所述耳机插头200从完全插入状态开始拔出时,由于所述麦克风引脚4上有残留电荷,本申请的耳机插拔噪音消除电路30通过设置所述放电电路342来将所述麦克风引脚4电连接到地,可从硬件上迅速响应耳机插头200的拔出操作来对所述麦克风引脚4进行快速放电,因此能够彻底消除耳机插头200的拔出噪音。
进一步地,在外部耳机插头200从完全插入状态拔出的过程中,由于所述控制器20先要获取相关的检测信号,例如所述逻辑控制电路341输出的逻辑控制信号来进行插拔识别,因此无法立即响应耳机插头200的拔出操作而立即关断耳机偏置电压Head_Micbias,另外,在所述控制器20出故障时也无法立即响应拔出操作而立即关断耳机偏置电压Head_Micbias,从而导致产生拔出噪音。针对这个问题,本申请的耳机插拔噪音消除电路30通过设置包含有开关管的放电电路342,可从硬件上迅速响应耳机插头200的拔出操作来对所述麦克风引脚4进行快速放电,因此能够有效地避免了所述控制器20的软件控制响应速度慢、无法立即响应拔出操作所导致的噪音,即,有效地避免了在耳机插头200拔出时过晚地切断耳机偏置电压Head_Micbias所导致的拔出噪音。
应说明的是,本申请的图5-图8所示的实施例是以四段式的美标插头结构以及相应的耳机插座10结构为例,对本申请提供的耳机插拔噪音消除电路30进行介绍。本领域的技术人员可以理解的是,本申请的耳机插拔噪音消除电路30同样适用于四段式的欧标插头结构以及相应的耳机插座结构,在实际应用中,本领域的技术人员只需要根据耳机插头200的接地段GND和麦克风段MIC的位置来调整所述地检测引脚6、接地引脚3、麦克风引脚4在耳机插座内的设置位置即可。
最后应说明的是,以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。
Claims (15)
1.一种耳机插拔噪音消除电路,应用于设有耳机插座的移动设备中,所述耳机插座内设置有左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、麦克风引脚、左检测引脚和地检测引脚;所述麦克风引脚与一耳机偏置电压电路电连接;所述耳机插拔噪音消除电路包括:
第一检测模块,用于检测所述左检测引脚上的电压,并基于第一参考电压与所述左检测引脚上的电压输出第一检测信号;
第二检测模块,用于检测所述右声道引脚上的电压,并基于第二参考电压与所述右声道引脚上的电压输出第二检测信号;
第三检测模块,用于检测所述地检测引脚上的电压,并基于第三参考电压与所述地检测引脚上的电压输出第三检测信号;
使能控制模块,与所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块、以及所述耳机偏置电压电路分别电连接,所述使能控制模块基于所述第一检测信号、所述第二检测信号、以及所述第三检测信号使能所述耳机偏置电压电路或将所述麦克风引脚接地;
其中,当耳机插头完全插入至所述耳机插座内时,所述使能控制模块使能所述耳机偏置电压电路,使耳机偏置电压电路能够给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压;
当所述耳机插头不完全插入至所述耳机插座内时,所述使能控制模块将所述麦克风引脚接地,以阻止所述耳机偏置电压电路给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压。
2.如权利要求1所述的电路,其特征在于,所述左检测引脚在所述耳机插座内的轴向深度大致等于所述左声道引脚在所述耳机插座内的轴向深度,且所述左检测引脚在外部耳机插头完全插入到所述耳机插座时,与外部插入的耳机插头的左声道段接触且电连接;
所述地检测引脚在所述耳机插座内的轴向深度大致等于所述接地引脚在所述耳机插座内的轴向深度,且所述接地引脚在外部耳机插头完全插入到所述耳机插座时,与外部插入的耳机插头的接地段接触且电连接。
3.如权利要求2所述的电路,其特征在于,所述使能控制模块包括:
逻辑控制电路,包括与所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块的输出端分别电连接的输入端;以及
放电电路,用于在导通状态下给所述麦克风引脚提供放电路径,所述放电电路包括接地端以及串联于所述接地端与所述麦克风引脚之间的控制开关,所述控制开关用于导通或断开所述放电电路,所述控制开关的控制端与所述逻辑控制电路的输出端电连接,所述逻辑控制电路基于所述第一检测模块、所述第二检测模块、所述第三检测模块输出的检测信号输出相应的逻辑控制信号来导通或断开所述控制开关。
4.如权利要求3所述的电路,其特征在于,所述逻辑控制信号包括第一逻辑信号和第二逻辑信号,其中,所述逻辑控制电路在所述耳机插头不完全插入至所述耳机插座内时输出所述第一逻辑信号,所述第一逻辑信号用于导通所述控制开关,从而导通所述放电电路,使所述麦克风引脚通过所述放电电路放电;以及
所述逻辑控制电路在所述耳机插头完全插入至所述耳机插座内时输出所述第二逻辑信号,所述第二逻辑信号用于断开所述控制开关,从而断开所述放电电路,使所述耳机偏置电压电路能够给所述麦克风引脚传输耳机偏置电压。
5.如权利要求4所述的电路,其特征在于,所述第一检测模块还包括:
第一上拉电阻,电连接于所述左检测引脚与第一上拉电源之间,所述第一上拉电阻与所述左检测引脚之间的连接电路上形成有第一连接节点;以及
第一比较单元,包括与所述第一连接节点和所述第一参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块的输入端电连接的输出端,所述第一比较单元基于所述第一参考电压与所述左检测引脚上的电压输出所述第一检测信号至所述使能控制模块的输入端。
6.如权利要求5所述的电路,其特征在于,所述第一参考电压包括第一基准电压和第二基准电压;所述第一比较单元包括:
第一比较器和第二比较器,所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均与所述第一连接节点电连接,所述第一比较器的第二输入端与所述第一基准电压的输入端电连接,所述第二比较器的第二输入端与所述第二基准电压的输入端电连接,其中,所述第一基准电压的电压值与所述第二基准电压的电压值不相等;以及
第一切换开关,用于导通所述第一比较器的输出端和所述第二比较器的输出端中的其中一个输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接;
当所述移动设备未处于音频播放模式或所述耳机插头未完全插入至所述耳机插座内时,所述第一切换开关导通所述第一比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接;
当所述移动设备处于音频播放模式且所述耳机插头完全插入至所述耳机插座内时,所述第一切换开关导通所述第二比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。
7.如权利要求6所述的电路,其特征在于,所述第一比较器的第一输入端和所述第二比较器的第一输入端均为负输入端,所述第一比较器的第二输入端和所述第二比较器的第二输入端均为正输入端;
所述第一基准电压的电压值小于所述第二基准电压的电压值。
8.如权利要求4所述的电路,其特征在于,所述第二检测模块还包括:
第二上拉电阻,电连接于所述右声道引脚与第二上拉电源之间,所述第二上拉电阻与所述右声道引脚之间的连接电路上形成有第二连接节点;以及
第二比较单元,包括与所述第二连接节点和所述第二参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块的输入端电连接的输出端,所述第二比较单元基于所述第二参考电压与所述右声道引脚上的电压输出所述第二检测信号至所述使能控制模块的输入端。
9.如权利要求8所述的电路,其特征在于,所述第二参考电压包括第三基准电压和第四基准电压;所述第二比较单元包括:
第三比较器和第四比较器,所述第三比较器的第一输入端和所述第四比较器的第一输入端均与所述第二连接节点电连接,所述第三比较器的第二输入端与所述第三基准电压的输入端电连接,所述第四比较器的第二输入端与所述第四基准电压的输入端电连接,其中,所述第三基准电压的电压值与所述第四基准电压的电压值不相等;以及
第二切换开关,用于导通所述第三比较器的输出端和所述第四比较器的输出端中的其中一个输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接;
当所述移动设备未处于音频播放模式或所述耳机插头未完全插入至所述耳机插座内时,所述第二切换开关导通所述第三比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接;
当所述移动设备处于音频播放模式且所述耳机插头完全插入至所述耳机插座内时,所述第二切换开关导通所述第四比较器的输出端与所述使能控制模块的输入端之间的电连接。
10.如权利要求9所述的电路,其特征在于,所述第三比较器的第一输入端和所述第四比较器的第一输入端均为负输入端,所述第三比较器的第二输入端和所述第四比较器的第二输入端均为正输入端;
所述第三基准电压的电压值小于所述第四基准电压的电压值。
11.如权利要求4所述的电路,其特征在于,所述第三检测模块还包括:
第三上拉电阻,电连接于所述地检测引脚与第三上拉电源之间,所述第三上拉电阻与所述地检测引脚之间的连接电路上形成有第三连接节点;以及
第三比较单元,包括与所述第三连接节点和所述第三参考电压的输入端分别电连接的输入端、以及与所述使能控制模块的输入端电连接的输出端,所述第三比较单元基于所述第三参考电压与所述地检测引脚上的电压输出所述第三检测信号至所述使能控制模块的输入端。
12.如权利要求11所述的电路,其特征在于,所述第三比较单元包括第五比较器,所述第五比较器的第一输入端与所述第三连接节点电连接,所述第五比较器的第二输入端与所述第三参考电压的输入端电连接。
13.如权利要求12所述的电路,其特征在于,所述第五比较器的第一输入端为负输入端,所述第五比较器的第二输入端为正输入端。
14.如权利要求7、10或13所述的电路,其特征在于,所述逻辑控制电路采用与非门,所述控制开关采用高电平导通的晶体管。
15.一种移动设备,包括:
耳机插座,所述耳机插座内设置有左声道引脚、右声道引脚、接地引脚、地检测引脚、麦克风引脚和左检测引脚;
耳机偏置电压电路,与所述麦克风引脚电连接;以及
如权利要求1-14任意一项所述的耳机插拔噪音消除电路。
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CN202211041537.3A CN115426591A (zh) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | 耳机插拔噪音消除电路以及移动设备 |
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CN202211041537.3A Pending CN115426591A (zh) | 2022-08-29 | 2022-08-29 | 耳机插拔噪音消除电路以及移动设备 |
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