CN201509235U - 一种移动终端的耳机检测电路及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例提供一种移动终端的耳机检测电路及移动终端，其中，耳机检测电路包括耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路，耳机插拔检测电路包括：第一电压比较器的输出端与移动终端的CPU的一个GPIO接口相连接；第一电压比较器的“+”端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第一电压比较器的“-”端与移动终端的电源电路相连接；耳机通话按键检测电路包括：第二电压比较器的输出端与移动终端的CPU的另一个GPIO接口相连接；第二电压比较器的“+”端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第二电压比较器的“-”端与移动终端的电源电路相连接。实施本实用新型实施例，能够提高移动终端中耳机检测的准确性、可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及移动通讯领域，具体地涉及一种移动终端的耳机检测电路及移动终端。
背景技术
在移动终端如智能手机使用中，耳机的识别主要用在以下场景：播放音乐、视频以及通话。当今手机用户对音频信号质量要求越来越高，特别是对耳机音响效果的追求。一般智能手机都有外放(自带的喇叭)和用于插立体声耳机的接口，用户可以根据需要选择使用外放和立体声耳机。用户使用耳机时，手机会根据耳机检测条件自动切换到耳机模式，包括声音的切换和通话按键的按下检测切换。
现有的耳机插入检测不适用于使用专用耳机功放的耳机驱动电路，主要是由于当使用耳机功放电路后，为了达到消除POP音目的，耳机功放输出都取消了隔直耦合电容，因而耳机功放的输出阻抗都较低，为8欧姆(Ω)或者16Ω或32Ω，这个低阻抗将一直拉低加在耳机上的偏压，当耳机插入或拔出时，耳机检测电路无法检测到由于耳机的插拔动作，致使无法对耳机进行检测。
现有技术中，如图1所示的现有技术中的耳机检测电路的组成示意图，为了使耳机插拔前后的阻抗变化较大，在耳机功放输出端使用了隔直耦合电容，原理是电容会通交流信号，而隔直流信号，这样可以消除耳机功放的低阻对耳机检测电路产生的影响。但是由于使用了隔直耦合电容，会使耳机产生POP音，使耳机的使用者感到厌烦，给使用者带来不好的听觉感受。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种移动终端的耳机检测电路及移动终端，能够提高移动终端中耳机检测的准确性、可靠性。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种移动终端的耳机检测电路，所述耳机检测电路包括耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路，其中，
所述耳机插拔检测电路包括：
第一电压比较器，所述第一电压比较器的输出端与所述移动终端的中央处理器CPU的一个通用输入/输出GPIO接口相连接；
所述第一电压比较器的“+”端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第一电压比较器的“-”端与所述移动终端的电源电路相连接；
所述耳机通话按键检测电路包括：
第二电压比较器，所述第二电压比较器的输出端与所述移动终端的CPU的另一个GPIO接口相连接；
所述第二电压比较器的“+”端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第二电压比较器的“-”端与所述移动终端的电源电路相连接。
相应地，本实用新型实施例还提出了一种带耳机检测电路的移动终端，所述耳机检测电路包括耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路，其中，
所述耳机插拔检测电路包括：
第一电压比较器，所述第一电压比较器的输出端与所述移动终端的CPU的一个GPIO接口相连接；
所述第一电压比较器的“+”端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第一电压比较器的“-”端与所述移动终端的电源电路相连接；
所述耳机通话按键检测电路包括：
第二电压比较器，所述第二电压比较器的输出端与所述移动终端的CPU的另一个GPIO接口相连接；
所述第二电压比较器的“+”端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第二电压比较器的“-”端与所述移动终端的电源电路相连接。
在本实用新型实施例中，可以在使用耳机功放作为耳机喇叭驱动电路时对移动终端的耳机进行准确、可靠地检测；通过利用耳机的麦克风信号线电压的变化来检测耳机的插拔及耳机通话按键的使用情况，能够解决耳机功放因使用了隔直耦合电容而使耳机产生POP音的问题，提高了用户听觉的体验性。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中的耳机检测电路的组成示意图；
图2是本实用新型实施例的移动终端的耳机检测电路中的耳机插拔检测电路的组成示意图；
图3是本实用新型实施例的移动终端的耳机插座的原理结构示意图；
图4是本实用新型实施例的移动终端的耳机插头的原理结构示意图；
图5是本实用新型实施例的移动终端的耳机检测电路中的耳机通话按键检测电路的组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型实施例中的方案，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，都属于本实用新型要求专利保护的范围。
在本实用新型实施例中，移动终端的耳机检测电路包括耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路两部分。所述及的移动终端包括但不局限于手机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、笔记本电脑等可以使用于移动通信的设备。
图2是本实用新型实施例的移动终端的耳机检测电路中的耳机插拔检测电路的组成示意图，如图2所示，该耳机插拔检测电路包括：第一电压比较器U1A，其中，该第一电压比较器U1A的输出端1与移动终端的中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)的一个通用输入/输出(General Purpose Input Output，GPIO)接口相连接；该GPIO接口可定义为输入接口，专门用于检测第一电压比较器U1A所输出的HP_DECT信号；该第一电压比较器U1A的“+”端3与移动终端的耳机插座的麦克风(Microphone，MIC)信号线相接，第一电压比较器U1A的“-”端2与移动终端的电源电路相连接。
可选地，该耳机插拔检测电路还可以包括：与第一电压比较器U1A相连接的第一延时电路，如图2所示，该第一延时电路包括互相连接的第一负载电阻R2和第一电容C1，第一负载电阻R2的另一端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第一电容C1的另一端接地；第一电压比较器U1A的“+”端3接于第一负载电阻R2和第一电容C1的连接处，第一电压比较器U1A的“-”端2与移动终端的电源电路相连接。
在本实施例中，第一电压比较器的“-”端接2V的固定电压，也即是第一电压比较器U1A的参考电源采用固定的2V电压作为比较的基准电压，该基准电压由移动终端的电源电路提供。
另外，第一负载电阻R2的阻值范围为100KΩ～330KΩ，优选的第一负载电阻R2的阻值为100KΩ，第一电容C1的电容范围为1μF/25V～4.7μF/25V，优选的第一电容C1的电容为1μF/25V。R2的取值需要考虑对麦克风的信号不能有旁路衰减。R2与C1形成的RC延时电路，其延时时间为t＝R2*C1＝100毫秒，这个延时可以防止对麦克风吹气时产生的模拟信号使第一电压比较器产生错误翻转，而使CPU产生耳机拔出的误判。
图3是本实用新型实施例的移动终端的耳机插座的原理结构示意图，图4是本实用新型实施例的移动终端的耳机插头的原理结构示意图，下面结合图3、图4对本实用新型实施例提供的耳机插拔检测电路的原理进行进一步的阐述。
图3所示的麦克风信号线MIC9与耳机插拔检测电路中的第一负载电阻R2相连接，图3的耳机插座中的MIC9、左声道信号线HPL7、右声道信号线HPR5分别与图4的耳机插头40中的MIC信号线、HPL信号线、HPR信号线相匹配，在具体使用中，耳机插头40用于插入与其相匹配的移动终端中的耳机插座，其中耳机插座中的MIC9用于接收耳机中的MIC信号以及电压值。
上述耳机插拔检测电路的核心部分是第一电压比较器U1A，用于比较耳机的MIC信号线的电压和第一电压比较器U1A预置的参考电源电压+2V，该参考电源电压由移动终端的电源电路提供。第一电压比较器U1A的参考电源是2V的固定电压，作为比较的基准电压(接第一电压比较器U1A的“-”端2)。在具体实施中，一般耳机的工作电压在1.8～2.0V，移动终端的音频电路会提供2.2V或2.3V的电压给耳机的麦克风。当耳机没有插入时，这个电源是没有负载的，这时的电压是大于2V的。
耳机插座的麦克风信号线(MIC9接第一电压比较器U1A的“+”端3)在没有麦克风设备插入时，MIC信号线电压值大于2V，第一电压比较器U1A将MIC信号线电压与基准电压“+2V”比较后，第一电压比较器U1A的输出端1输出HP_DECT信号为高电平；而在耳机插入耳机插座后，耳机插座的MIC9由于增加了耳机麦克风的负载，其电压会低于2V，第一电压比较器U1A将MIC信号线电压与基准电压比较后，第一电压比较器U1A的输出端1输出HP_DECT信号为低电平。
第一电压比较器U1A将所比较后的HP_DECT信号输出给CPU的一个GPIO接口，CPU的GPIO接口根据第一电压比较器U1A的输出HP_DECT信号判断是否有耳机插入。如表1所示。
| HP_DECT信号 | 判定 |
| H(高电平) | 没有耳机插入 |
| L(低电平) | 有耳机插入 |
表1
在本实施例中，可以在使用耳机功放作为耳机喇叭驱动电路时对移动终端的耳机进行准确、可靠地检查；通过利用耳机的麦克风信号线电压的变化来检测耳机的插拔，能够解决耳机功放因使用了隔直耦合电容而使耳机产生POP音的问题，提高了用户听觉的体验性。
另外，简化了耳机插拔检测电路，并增加了检测电路的可靠性，在带有耳机功放(不包括隔直耦合电容)的移动终端提高了检测耳机插拔的准确性。
另外，在耳机插拔检测电路中加入合适的延时电路，可以解决因对耳机的MIC吹气时对耳机插拔产生误判的问题。
图5是本实用新型实施例的移动终端的耳机检测电路中的耳机通话按键检测电路的组成示意图，如图5所示，该耳机通话按键检测电路包括：第二电压比较器U3A，其中，第二电压比较器U3A的输出端1与移动终端的CPU的另一个GPIO接口相连接；该GPIO接口可定义为输入接口，专门用于检测第二电压比较器U3A所输出的HP_ANSW_DECT信号；该第二电压比较器U3A的“+”端3与移动终端的耳机插座的MIC信号线相接，第二电压比较器U3A的“-”端2与移动终端的电源电路相连接。
可选地，该耳机通话按键检测电路还可以包括：与第二电压比较器U1A相连接的第二延时电路，如图5所示，该第二延时电路包括互相连接的第二负载电阻R3和第二电容C2，第二负载电阻R3的另一端与移动终端的耳机插座的MIC信号线相接，第二电容C2的另一端接地；第二电压比较器U3A的“+”端3接于第二负载电阻R3和第二电容C2的连接处，第二电压比较器U3A的“-”端2与移动终端的电源电路相连接。
在本实施例中，第二电压比较器的“-”端接0.5V的固定电压，也即是第二电压比较器U3A的参考电源采用固定的0.5V电压作为比较的基准电压，该基准电压由移动终端的电源电路提供。
另外，第二负载电阻R3的阻值为100KΩ，第二电容C2的电容范围为0.1μF/25V～0.47μF/25V的电容，其中优先0.1μF/25V的电容。R3的取值需要考虑对麦克风的信号不能有旁路衰减。R3与C2形成的RC延时电路，其延时时间为t＝R3*C2＝10毫秒，这个延时可以防止对麦克风吹气时产生的模拟信号使第二电压比较器产生错误翻转，而使CPU产生耳机通话按键的误判。
下面结合图3、图4对本实用新型实施例提供的耳机通话按键检测电路的原理进行进一步的阐述。
图3所示的麦克风信号线MIC9与耳机通话按键检测电路中的第二载电阻R3连接，图3的耳机插座中的MIC9、左声道信号线HPL7、右声道信号线HPR5分别与图4的耳机插头40中的MIC信号线、HPL信号线、HPR信号线相匹配，在具体使用中，耳机插头40用于插入与其相匹配的移动终端中的耳机插座，其中耳机插座中的MIC9用于接收耳机中的MIC信号以及电压值。
上述耳机通话按键检测电路的核心部分是本实用新型实施例中的第二电压比较器U3A，用于比较耳机的MIC信号线的电压和第二电压比较器U3A的参考电源0.5V。在具体实施中，第二电压比较器U3A的参考电源是固定的0.5V电压，作为比较的基准电压(接第二电压比较器U3A的“-”端2)，该参考电源的电压由移动终端的电源电路提供。
耳机插座的麦克风信号线(MIC9接第二电压比较器U3A的“+”端3)在耳机通话按键41没有按下时，MIC信号线电压值在2V与1V之间，第二电压比较器U1A将MIC信号线电压值与基准电压“0.5V”比较后，第二电压比较器的输出端1输出HP_ANSW_DECT信号为高电平；而当耳机通话按键41有按下时，如图4所示，耳机的MIC的正极、负极均接地，故耳机插座的MIC信号线电压会突然降到0V，第二电压比较器U3A将0V与基准电压0.5V比较后，第二电压比较器U3A的输出端1输出HP_ANSW_DECT信号为低电平。
第二电压比较器U3A将所比较后的HP_ANSW_DECT信号输出给CPU的另一个GPIO接口，该GPIO根据第二电压比较器的输出HP_ANSW_DECT信号来判断耳机的通话按键是否被按下。如表2所示。
| HP_ANSW_DECT信号 | 判定 |
| H(高电平) | 通话按键没有按下 |
| L(低电平) | 通话按键被按下 |
表2
在本实施例中，可以在使用耳机功放作为耳机喇叭驱动电路时对移动终端的耳机进行准确、可靠地检查；通过利用耳机的麦克风信号线电压的变化来检测耳机通话按键的使用情况，能够解决耳机功放因使用了隔直耦合电容而使耳机产生POP音的问题，提高了用户听觉的体验性。
另外，简化了耳机通话按键检测电路，并增加了检测电路的可靠性，在带有耳机功放(不包括隔直耦合电容)的移动终端提高了检测耳机通话按键使用情况的准确性。
另外，在耳机通信按键检测电路中加入合适的延时电路，可以解决因对耳机的MIC吹气时对耳机通话按键产生误判的问题。
本实用新型实施例所提供的移动终端的耳机检测电路中的耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路两部分是共同存在的，当移动终端的耳机插入时或者已插入耳机插座时，耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路均处于工作状态，当第一电压比较器、第二电压比较器的“+”端所接收的MIC信号线的电压满足上述实施例条件时，会自动检查耳机的插拔状态及耳机通话按键的使用状态。
本实用新型实施例还提供了一种带耳机检测电路的移动终端，该耳机检测电路包括耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路，其中，
耳机插拔检测电路包括：第一电压比较器，该第一电压比较器的输出端与移动终端的CPU的一个GPIO接口相连接；
其中，该第一电压比较器的“+”端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第一电压比较器的“-”端与移动终端的电源电路相连接；
耳机通话按键检测电路包括：
第二电压比较器，该第二电压比较器的输出端与移动终端的CPU的另一个GPIO接口相连接；第二电压比较器的“+”端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第二电压比较器的“-”端与移动终端的电源电路相连接。
可选地，耳机插拔检测电路还包括：与第一电压比较器相连接的第一延时电路，其中，第一延时电路包括互相连接的第一负载电阻和第一电容，第一负载电阻的另一端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第一电容的另一端接地，第一电压比较器的“+”端接述第一负载电阻和第一电容的连接处；
和/或，耳机通话按键检测电路还包括：与第二电压比较器相连接的第二延时电路，其中，第二延时电路包括互相连接的第二负载电阻和第二电容，第二负载电阻的另一端与移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，第二电容的另一端接地，第二电压比较器的“+”端接于第二负载电阻和第二电容的连接处。
上述移动终端中的耳机检测电路的原理及各元件的规格等已在前面实施例中详细描述，这里不再赘述。
在本实用新型实施例中，可以在使用耳机功放作为耳机喇叭驱动电路时对移动终端的耳机进行准确、可靠地检查；通过利用耳机的麦克风信号线电压的变化来检测耳机的插拔及耳机通话按键的使用情况，能够解决耳机功放因使用了隔直耦合电容而使耳机产生POP音的问题，提高了用户听觉的体验性。
另外，用户在使用耳机MIC时，有时难免会对耳机MIC吹气，会导致MIC信号线电压出现较大的起伏(约0.2V-0.3V)，有可能给耳机的检测产生误判，为了进一步提高耳机检测电路检测耳机的准确性，可以在本实用新型实施例的耳机检测电路中加入合适的延时电路，可以解决因对耳机的MIC吹气时对耳机的检测产生误判的问题，可以提高耳机检测电路检测耳机的准确性。
以上所揭露的仅为本实用新型实施例的较佳实施例而已，当然不能以此来限定要求专利保护的范围，因此依本实用新型实施例所作的等同变化，仍属权利要求所涵盖的范围。
Claims (7)
1.一种移动终端的耳机检测电路，其特征在于，所述耳机检测电路包括耳机插拔检测电路和耳机通话按键检测电路，其中，
所述耳机插拔检测电路包括：
第一电压比较器，所述第一电压比较器的输出端与所述移动终端的中央处理器CPU的一个通用输入/输出GPIO接口相连接；
所述第一电压比较器的“+”端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第一电压比较器的“-”端与所述移动终端的电源电路相连接；
所述耳机通话按键检测电路包括：
第二电压比较器，所述第二电压比较器的输出端与所述移动终端的CPU的另一个GPIO接口相连接；
所述第二电压比较器的“+”端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第二电压比较器的“-”端与所述移动终端的电源电路相连接。
2.如权利要求1所述的移动终端的耳机检测电路，其特征在于，
所述耳机插拔检测电路还包括：与所述第一电压比较器相连接的第一延时电路，其中，所述第一延时电路包括互相连接的第一负载电阻和第一电容，所述第一负载电阻的另一端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第一电容的另一端接地，所述第一电压比较器的“+”端接于所述第一负载电阻和所述第一电容的连接处；
和/或，所述耳机通话按键检测电路还包括：与所述第二电压比较器相连接的第二延时电路，其中，所述第二延时电路包括互相连接的第二负载电阻和第二电容，所述第二负载电阻的另一端与所述移动终端的耳机插座的麦克风信号线相接，所述第二电容的另一端接地，所述第二电压比较器的“+”端接于所述第二负载电阻和所述第二电容的连接处。
3.如权利要求1所述的移动终端的耳机检测电路，其特征在于，所述第一电压比较器的“-”端接2V的固定电压。
4.如权利要求2所述的移动终端的耳机检测电路，其特征在于，所述第一负载电阻的阻值范围为100KΩ～330KΩ，所述第一电容的电容范围为1μF/25V～4.7μF/25V。
5.如权利要求1所述的移动终端的耳机检测电路，其特征在于，所述第二电压比较器的“-”端接0.5V的固定电压。
6.如权利要求2所述的移动终端的耳机检测电路，其特征在于，所述第二负载电阻的阻值为100KΩ，所述第二电容的电容范围为0.1μF/25V～0.47μF/25V。
7.一种移动终端，其特征在于，所述移动终端包括如权利要求1至6任一项所述的耳机检测电路。
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