CN201699935U - 具有触摸控制单元的usb接口耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有触摸控制单元的USB接口耳机，包括接口单元、线控器和收发单元，三者依次双向连接，该接口单元包括一USB插头；该线控器包括主控单元的数字-模拟转换电路、声道输出、麦克风输入、模拟-数字转换电路，此外该线控器还包括感应信号处理电路和三个触摸感应区，分别为增加音量感应区、减小音量感应区和麦克风静音感应区，以及触摸锁定开关；其中三个触摸感应区输出的感应信号经触摸锁定开关后输入至感应信号处理电路，得到开关信号再输入至主控单元；该收发单元包括左耳壳和右耳壳，以及麦克风、左喇叭和右喇叭。本实用新型所述耳机可靠性更高，操作更方便。

Description

具有触摸控制单元的USB接口耳机

技术领域：

本实用新型涉及一种USB接口的音频接收及发送装置，特别的涉及一种具有触摸控制功能的通过USB接口连接的音频接收及发送装置。

背景技术：

随着电子信息技术的不断发展，各种音频播放设备越来越多样化，而耳机作为音频播放输出的一个重要设备，人们对其的要求也越来越多样化，包括音质、便携程度、外观、操作方便程度以及质量等等。而传统的耳机输出的是模拟信号，声卡被放置在电脑等音频播放设备上，输出模拟信号在传输的过程中很容易受到外界电磁杂波的干扰，且耳机只能起到播放声音的作用，当耳机带麦克风时，则需要用两根数据线连接到设备上。另一方面，目前的耳机为使用户操作方便，虽然也设置了线控设备，但多采用使用机械式的开关和控制器，外露容易破损且操作不够方便。随着电子技术的不断发展，体积更小、实用性更强、外观更灵巧简洁的线控器成为一种趋势。

发明内容：

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种具有触摸控制单元的USB接口耳机，包括接口单元、线控器和收发单元，三者依次双向连接，该接口单元包括一USB插头；

该线控器包括主控单元的数字-模拟转换电路、声道输出、麦克风输入、模拟-数字转换电路，此外该线控器还包括感应信号处理电路和三个触摸感应区，分别为增加音量感应区、减小音量感应区和麦克风静音感应区，以及触摸锁定开关；其中三个触摸感应区输出的感应信号经触摸锁定开关后输入至感应信号处理电路，得到开关信号再输入至主控单元；

该收发单元包括左耳壳和右耳壳，以及麦克风、左喇叭和右喇叭。

所述线控器还包括显示耳机工作状态的工作指示灯和显示麦克风状态的麦克风指示灯。

所述主控单元采用型号为CM119A的主控芯片实现。

所述感应信号处理电路采用四通道触摸感应芯片实现，该芯片型号为TTP224-BSB。

所述工作指示灯包括五个并联的发光二极管、五个限流电阻、场效应管Q2和Q3、微型复位芯片及电阻R16、电阻R17和电阻R23，其中，每个发光二极管分别串联一限流电阻形成一发光二极管支路，五个发光二极管支路和电阻R23并联，再连接至由微型复位芯片及电阻R16、电阻R17和场效应管Q2、Q3组成的复位电路。

所述麦克风指示灯为一发光二极管。

本实用新型是在USB接口与耳机之间增加了一个数模转换的电路，将原来由声卡来完成的数模转换工作移到了耳机上。USB接口以数字形式进行数字传输，输出过程不会受到外界电磁杂波的干扰，免去了声卡输出的模拟信号受到机箱内的电磁干扰而可以使声音变得纯净。另外本实用新型采用了触摸控制线控器，比传统的线控器减少了材料用量，节省了资源；触摸面是一层耐磨损介质，比机械式的按键更能够承受环境磨损，操作更加方便，控制的可靠性更高；节省了空间，使产品外观灵巧简洁，并为结构设计提供更多新颖的、富有创意的外观选择。

附图说明：

图1是本实用新型所述具有触摸控制单元的USB接口耳机的结构框图；

图2是本实用新型图1所述耳机结构框图的一种具体实现的产品；

图3是本实用新型图2所示具体产品中的线控器触摸感应区分布图；

图4是本实用新型所述具有触摸控制单元的USB接口耳机的一种具体实施电路图。

具体实施方式：

下面将结合本实用新型具体实施方式中的附图，对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1，本实用新型所述具有触摸控制单元的USB接口耳机包括对外连接的接口单元1、线控器2和收发单元3三大部分；其中，所述接口单元1包括一USB插头；所述线控器2包括主控单元，该主控单元包括数字-模拟转换电路、声道输出、麦克风输入、模拟-数字转换电路，此外该线控器2还包括感应信号处理电路20和三个触摸感应区，分别为增加音量感应区21、减小音量感应区22和麦克风静音感应区23，以及触摸锁定开关24、工作指示灯25、麦克风指示灯26。感应区接收感应信号后经触摸锁定开关，再送到感应信号处理电路处理。音频信号和麦克风信号的数字与模拟转换由线控器2内的主控单元完成。

所述收发单元3为带麦克风的耳机，包括左耳壳31和右耳壳32，以及麦克风33、左喇叭34和右喇叭35。

线控器2一端由导线与收发单元3相连接，音频输出由它完成。线控器2另一端通过导线与采用USB插头的接口单元1相连接，电源输入与信号输入由单一的USB插头完成，通过USB接口可实现与外设连接，该外设为电脑等外部的音频播放设备。

如图2所示为本实用新型图1所述具有触摸控制单元的USB接口耳机结构框图的一种具体实现的产品，图3为本实用新型图2所示具体实现产品中的线控器触摸感应区分布图。

如图1、2、3所示，接口单元1之USB插头与外设USB接口配接后，外设与收发单元3之间的电路有信号的传输。接口单元1通过USB插头接入线控器2内的数字-模拟信号转换电路，将外设USB接口传输的音频数字信号转换成模拟音频信号。这些通道的声音信号通过导线与收发单元3相连接，传送到耳机内的喇叭上，完成声音重放。通道声音的总音量大小，可通过手指触摸线控器2上的增加音量感应区21、减小音量感应区22、麦克风静音感应区23进行调节，而通过锁定触摸控制开关24可立即锁定线控器当前的工作状态，触摸不再有效，操作方便，控制良好。

收发单元3上麦克风33把接收的声音信号转换成音频电压信号，通过导线传回线控器2内的模拟-数字信号转换电路转换成数字信号，再由线控器2通过导线及USB插头，把数字信号送进外设进行处理。线控器2上的麦克风静音感应区23通过触摸可立即关闭麦克风33的信号，同时麦克风指示灯26会常亮。

如图4所示，这是本实用新型所述具有触摸控制单元的USB接口耳机的一种具体实施电路图，该耳机电路包括主控芯片IC1、电可擦除只读存储器芯片IC2、触摸感应芯片IC3和复位芯片IC4，以及相应的外围电路。

其中接口单元1之USB插头由外设USB接口输入，USB接口的5V电源和地从1、4脚输出，+5V连接至电容C1、C2并联组成的电源滤波电路，由C1、C2两种不同介质材料的电容并联组成电源滤波电路把电磁杂波滤除掉，再通过磁珠FB1分别给主控芯片IC1、只读存储器芯片IC2、触摸感应芯片IC3供电。其中，+5V电源送到主控芯片IC1的28、29、34和35脚，28、29脚有滤波电容C22，C34脚和35脚同样并联有滤波电容C16、C17，以将线路感应的杂波进一步除掉。USB插头的4脚通过磁珠FB4连接到线控器2内电路板上的电源地线和信号地线。USB插头的2脚的数字信号经磁珠FB2输入，再经电容C3、C4组成的并联滤波电路与电阻R2耦合送到主控芯片IC1的数字信号脚42脚；USB插头的3脚的数字信号经磁珠FB3输入，再经电容C5、C6组成的并联滤波电路与电阻R3耦合送到主控芯片IC1的数字信号脚41脚。主控芯片IC1接收到的音频数字信号，由该芯片内的数/模(D/A)转换和功率放大后，由该芯片IC1的30脚输出前左声道信号，以及32脚输出右声道信号。

由主控芯片IC1的30脚输出的左声道信号，经电容C19电阻R8耦合、电阻R10磁珠FB6电容C21组成的π形滤波电路到收发单元3上左耳壳31中的左声道喇叭34。

由主控芯片IC1的32脚输出的右声道信号，经电容C18电阻R7耦合、电阻R9磁珠FB5电容C20组成的π形滤波电路到收发单元3上右耳壳32中的右声道喇叭35。

由主控芯片IC1的25脚输出供麦克风33工作的偏置电压，经电阻R12及电容C25组成的麦克风偏置电源隔离滤波电容，消除麦克风33自激及交流声。再由麦克风偏置电阻R13磁珠FB7提供麦克风33正常工作的偏置电压。麦克风33接收的声音转换成音频电压信号，由C26旁路滤除高频成分后，经电阻R11、电容C24耦合到主控芯片IC1的27脚。将麦克风33声道输入放大电路，经主控芯片IC1内的模拟-数字信号转换电路转换成数字信号，从该主控芯片IC1的41、42脚分别经电阻R3、R2及磁珠FB3、FB2后连接至USB插头的差分数据端，送回外设上进行处理，电容C3和C4、C5为两条数据支路的滤波电容。

增加音量感应区21与触摸感应芯片IC3的振荡感应3脚连接。当手指触摸感应区21，由于人体电场，人体与触摸区表面形成一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流，电流的变化量反馈给触摸感应芯片IC3，该芯片的电路驱动输出14脚输出低电平信号经二极管D2B进入主控芯片IC1的39脚，实现增加音量的调节。

减少音量感应区22与触摸感应芯片IC3的振荡感应4脚连接，通过人体触摸感应区22，反馈变化量给触摸感应芯片IC3，该芯片的电路驱动输出13脚输出低电平信号经二极管D3B从B脚进入主控芯片IC1的48脚，实现减少音量的调节。

麦克风静音感应区23与触摸感应芯片IC3的振荡感应2脚连接，通过人体触摸感应区23，反馈变化量给触摸感应芯片IC3，该芯片的电路驱动输出15脚输出低电平信号经二极管D1B进入主控芯片IC1的6脚，实现收发单元3中麦克风33的静音控制。

触摸感应芯片IC3的13、14、15脚输出的低电平信号经二极管D1A、D2A、D3A进入起开关作用的场效应管Q2，点亮发光二极管LD2、LD3、LD4、LD5、LD6作为工作指示灯25，电阻R18、R19、R20、R21、R22分别为发光二极管LD2、LD3、LD4、LD5、LD6的降压限流电阻。复位芯片IC4为微型复位芯片，同样起开关作用的场效应管Q3与Q2组成复位电路，电阻R15与电容C9组成RC演示电路，实现工作指示灯LD2、LD3、LD4、LD5、LD6点亮的持续时间。SW1为触摸锁定开关24，实现对感应电路的锁定控制。

主控芯片IC1的21脚为麦克风指示灯26电流输出端，经过R6降压限流通过发光二极管LD1，使其发光，作为麦克风静音指示灯26。

只读存储器芯片IC2为电可擦除只读存储器，用来存放信息，并可在外设音频属性显示信息内容。主控芯片IC1的2脚与只读存储器芯片IC2的4脚连接，实现对只读存储器芯片IC2的数据写操作；主控芯片IC1的3脚与只读存储器芯片IC2的3脚连接，实现对只读存储器芯片IC2数据的读操作；主控芯片IC1通过4脚将时钟信号传输至只读存储器芯片IC2的2脚；主控芯片IC1通过5脚接收只读存储器芯片IC2通过1脚传输的时钟信号。

本实施例所用主控芯片IC1采用的规格为CM119A(48个引脚)；触摸感应芯片IC3芯片型号是：TTP224-BSB，为四通道的触摸感应芯片。当然，上述两种芯片的型号不局限于本具体实施方式所述的型号，其它主要功能相同且满足本实用新型所述功能的芯片也属于本实用新型保护的范围。

以上所述仅为实用新型较佳实施例，并不因此而限定本实用新型之保护范围，凡依本创作之精神所作等效修改和变化，均应涵盖于本申请专利范围内。

Claims (6)

1.具有触摸控制单元的USB接口耳机，包括接口单元、线控器和收发单元，三者依次双向连接，其特征在于：该接口单元包括一USB插头；

该线控器包括主控单元的数字-模拟转换电路、声道输出、麦克风输入、模拟-数字转换电路，此外该线控器还包括感应信号处理电路和三个触摸感应区，分别为增加音量感应区、减小音量感应区和麦克风静音感应区，以及触摸锁定开关；其中三个触摸感应区输出的感应信号经触摸锁定开关后输入至感应信号处理电路，得到开关信号再输入至主控单元；

该收发单元包括左耳壳和右耳壳，以及麦克风、左喇叭和右喇叭。

2.根据权利要求1所述的具有触摸控制单元的USB接口耳机，其特征在于：所述线控器还包括显示耳机工作状态的工作指示灯和显示麦克风状态的麦克风指示灯。

3.根据权利要求2所述的具有触摸控制单元的USB接口耳机，其特征在于，所述主控单元采用型号为CM119A的主控芯片实现。

4.根据权利要求2所述的具有触摸控制单元的USB接口耳机，其特征在于，所述感应信号处理电路采用四通道触摸感应芯片实现，该芯片型号为TTP224-BSB。

5.根据权利要求4所述的具有触摸控制单元的USB接口耳机，其特征在于，所述工作指示灯包括五个并联的发光二极管、五个限流电阻、场效应管Q2和Q3、微型复位芯片及电阻R16、电阻R17和电阻R23，其中，每个发光二极管分别串联一限流电阻形成一发光二极管支路，五个发光二极管支路和电阻R23并联，再连接至由微型复位芯片及电阻R16、电阻R17和场效应管Q2、Q3组成的复位电路。

6.根据权利要求4所述的具有触摸控制单元的USB接口耳机，其特征在于，所述麦克风指示灯为一发光二极管。

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