CN203883981U - 具有麦克风信号mic与gnd自动切换功能的耳机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,包括四通道音频插头,所述插头包括第一接点、第二接点、第三接点及第四接点、控制电路,所述第一接点、第二接点电连接左声道输出、右声道输出,第三接点、第四接点电连接控制电路的输入端,控制电路的输出端电连接MIC引脚、GND引脚,控制电路包括检测第三接点电平、第四接点电平的检测电路、MIC引脚/GND引脚切换电路,检测第三接点电平、第四接点电平的检测电路电连接所述MIC引脚/GND引脚切换电路;上述结构的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机根据麦克风接点和接地接点的电平不同,来识别不同标准的手机接口,从而自适应该手机接口。
Description
技术领域
本发明涉及手机音频设备,尤其涉及一种具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机。
背景技术
目前国际上通用的手机耳机接口标准有两个,一个是OMTP的标准(国标),一个是CTIA的标准(国际标准)。一般来讲,国际厂商大部分使用的是CTIA标准,如美国、香港和其它国际市场的iPhone耳机,而国内的行货产品则需要支持OMTP标准。
CTIA标准的3.5毫米耳机接口:插针接法是左声道-右声道-地线-麦克风。CTIA标准是目前市场上最流行、使用量最大的接法。OMTP标准3.5毫米耳机接口:插针接法是左声道-右声道-麦克风-地线。OMTP标准在国际上是小众,但在国内是唯一发布执行的标准,因而通常被叫做国家标准或国标。因此市面上的耳机通常也有两种,以适应不同的应用需求。这样就导致一副耳机,并不是所有时候都能通用的。
为了解决一副耳机能适应着两个标准,目前市场的解决方案是在耳机上增加一个双刀双掷开关1,进行手动线控切换,原理图见图1。使用过程中,还需要进行手动切换双刀双掷开关1才能对应不同标准的手机输出MIC,使用很不方便。
本发明就是依据市场的需求,提供一种电路结构和电路,用在耳机中,代替双刀双掷开关1,自动切换麦克风MIC和地线,使得一副耳机能适应不同标准的应用需求。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足,提供一种具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,该具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机检测时灵敏度高、准确可靠。
为了达到上述技术目的,本发明采用以下技术方案:
一种具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,包括四通道音频插头、控制电路,所述插头包括第一接点、第二接点、第三接点及第四接点,其第一接点为左声道信号,第二接点为右声道信号,第三接点为MIC信号或GND信号,第四接点为GND信号或MIC信号,所述第一接点电连接左声道输出,所述第二接点电连接右声道输出,所述第三接点、第四接点电连接所述控制电路的输入端,所述控制电路的输出端电连接MIC引脚、GND引脚,所述控制电路包括检测第三接点电平、第四接点电平的检测电路、MIC引脚/GND引脚切换电路,所述控制电路用于检测第三接点及第四接点电平,将检测识别出的接点信号导通至相应的MIC引脚或GND引脚。
所述控制电路包括检测第三接点电平、第四接点电平的检测电路、MIC引脚/GND引脚切换电路,所述检测第三接点电平、第四接点电平的检测电路电连接所述MIC引脚/GND引脚切换电路。也就是说,所述包括控制电路,使用所述第三接点、第四接点作为控制电路的输入,检测第三接点电平,检测第四接点电平,识别出MIC(引脚)和GND(引脚)作为输出,麦克风及其滤波电容连接于识别出的MIC引脚和GND引脚,左右声道的音频信号通过所述控制电路识别出GND引脚端形成回路。
上述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,所述控制电路,包括第一PMOSFET(P-channel Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)、第二PMOSFET(P-channel Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor),第一NMOSFET(N-channel Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor)、第二NMOSFET(N-channel Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor),所述第一PMOSFET的栅极电连接于第三接点/第四接点、漏极电连接于第四接点/第三接点、源极电连接于MIC引脚;所述第二PMOSFET的栅极电连接于第四接点/第三接点、漏极电连接于第三接点/第四接点、源极电连接于MIC引脚,所述第一PMOSFET、第二PMOSFET所在的N阱(Bulk)电连接于MIC引脚;所述第一NMOSFET的栅极电连接于第三接点/第四接点、漏极电连接于第四接点/第三接点、源极电连接于GND引脚;所述第二NMOSFET的栅极电连接于第四接点/第三接点、漏极电连接于第三接点/第四接点、源极电连接于GND引脚,所述第一NMOSFET、第二NMOSFET所在的P阱(Bulk)连接于GND引脚。
上述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,所述控制电路,可以使用双极晶体管来实现,包括第一PNP三极管、第二PNP三极管,第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,所述第一PNP三极管的发射极电连接于第三接点/第四接点、集电极电连接于识别出的MIC引脚、基极电连接于第二电阻的一端;所述第二PNP三极管的发射极电连接于第四/第三接点、集电极电连接于MIC引脚、基极电连接于第一电阻的一端;所述第一NPN三极管的发射极电连接于第三接点/第四接点、集电极电连接于GND引脚、基极电连接于第四电阻的一端;所述第二NPN三极管的发射极电连接于第四接点/第三接点、集电极电连接于GND引脚、基极电连接于第三电阻的一端;第一电阻的另外一端电连接于第三接点/第四接点(第一PNP三极管和第一NPN三极管的发射极),第二电阻R的另外一端连接于第四接点/第三接点(第二PNP三极管和第二NPN三极管的发射极),第三电阻的另外一端连接于第三接点/第四接点(第一PNP三极管和第一NPN三极管的发射极),第四电阻的另外一端连接于第四接点/第三接点(第二PNP三极管和第二NPN三极管的发射极)。
上述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,其还可包括ESD保护单元,所述ESD保护单元,所述ESD保护单元的一端连接于所述控制电路的输入端,另一端连接于所述控制电路的输出端。
上述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,其还可包括限流装置,所述限流装置连接于所述控制电路的输出端。
本发明相比现有技术具有以下优点:
本发明具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,根据接点的电平不同识别手机接口,从而自动适应手机接口,不需手动,使用方便。
附图说明
图1为现有双刀双掷切换的耳机的电路示意图。
图2为本发明实施例1中耳机的电路示意图。
图3为本发明实施例2中的控制电路的示意图。
图4为本发明实施例3中的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行进一步的说明:
本发明提供的一种具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,包括四通道音频插头,所述插头包括第一接点、第二接点、第三接点及第四接点,其第一接点为左声道信号,第二接点为右声道信号,第三接点为MIC信号或GND,第四接点为GND或MIC信号,所述第一接点电连接左声道输出,所述第二接点电连接右声道输出,所述包括控制电路,使用所述第三接点、第四接点作为控制电路的输入,检测第三接点电平,检测第四接点电平,根据电平的差异,识别出MIC信号或GND信号,从而将识别出的信号电连接至MIC引脚或GND引脚作为输出,麦克风及其滤波电容连接于识别出的MIC引脚和GND引脚,左右声道的音频信号通过所述控制电路识别出GND引脚端形成回路。
本发明提供的MIC和GND自动切换电路的原理是利用半导体元件(NMOSFET、PMOSFET或NPN、PNP管)的开关特性,结合在耳机接口中MIC信号和GND的直流电平存在的差异,进行推挽驱动的方式,识别出MIC信号和GND信号。控制电路的详细说明分别见实施实例1和实施实例2。
实施例1:具体来说,如图2所示,所述控制电路1’包括第一PMOSFETP1、第二PMOSFET P2,第一NMOSFET N1、第二NMOSFET N2,所述第一PMOSFET P1的栅极电连接于第三接点/第四接点、漏极电连接于第四接点/第三接点、源极电连接于识别出的MIC引脚;所述第二PMOSFET P2的栅极电连接于第四接点/第三接点、漏极电连接于第三接点/第四接点、源极电连接于识别出的MIC引脚,所述所有PMOSFET所在的N阱(Bulk)电连接于识别出MIC引脚;所述第一NMOSFET N1的栅极电连接于第三接点/第四接点、漏极电连接于第四接点/第三接点、源极电连接于识别出的GND引脚;所述第二NMOSFET N2的栅极电连接于第四接点/第三接点、漏极电连接于第三接点/第四接点、源极电连接于识别出的GND引脚,所述所有NMOSFET所在的P阱(Bulk)电连接于识别出GND引脚。
上述结构的控制电路,其基本工作原理是,由于MIC信号和GND信号的直流电平存在差异,如果第一PMOSFET P1和第一NMOSFET N1的栅极GND/MIC端(即第三接点)是MIC信号,则MIC/GND端(即第四接点)是GND信号,只要MIC信号的电平比NMOSFET的开启电压高,则第一NMOSFET N1导通,第一NMOSFET N1的漏极接了MIC/GND端(即第四接点),此时是GND信号,第二PMOSFET P2和第二NMOSFET N2的栅极也接在了MIC/GND端,使得第二NMOSFET N2截止,同时,第一PMOSFET P1截止,第二PMOSFET P2导通,这样,作为GND/MIC端的MIC信号通过第二PMOSFET P2传递至MIC引脚上,MIC/GND端的GND信号通过第一NMOSFET N1传递到GND引脚上。当然,如果反过来第一PMOSFET P1和第一NMOSFET N1的栅极GND/MIC端(即第三接点)是GND信号,而MIC/GND端(即第四接点)是MIC信号,其工作原理也是如此,在此不再赘述。
实施例2:控制电路的另一种结构,如图3所示,所述控制电路包括第一PNP三极管、第二PNP三极管,第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一电阻R1、第二电阻R2。所述第一PNP三极管的发射极电连接于第三接点/第四接点、集电极电连接于识别出的MIC、基极电连接于第二电阻R2的一端;所述第二PNP三极管的发射极电连接于第四接点/第三接点、集电极电连接于识别出的MIC、基极电连接于第一电阻R1的一端;所述第一NPN三极管的发射极电连接于第三接点/第四接点、集电极电连接于识别出的GND、基极电连接于第四电阻R4的一端;所述第二NPN三极管的发射极电连接于第四接点/第三接点、集电极电连接于识别出的GND、基极电连接于第三电阻R3的一端;第一电阻R1的另外一端电连接于第三接点/第四接点(第一PNP三极管和第一NPN三极管的发射极),第二电阻R2的另外一端电连接于第四接点/第三接点(第二PNP三极管和第二NPN三极管的发射极),第三电阻R3的另外一端电连接于第三接点/第四接点(第一PNP三极管和第一NPN三极管的发射极),第四电阻R4的另外一端电连接于第四接点/第三接点(第二PNP三极管和第二NPN三极管的发射极)。
上述结构的控制电路,其基本工作原理是,利用耳机接口中,由于MIC信号和GND信号的直流电平存在的差异,如果GND/MIC端(即第三接点)是MIC信号,则MIC/GND端(即第四接点)是GND信号,GND/MIC端通过第二电阻R2电连接在第一PNP三极管的发射极和通过第四电阻R4电连接于第一NPN三极管的基极上,只要MIC信号的电平能比第一NPN三极管导通电压高,则第一NPN三极管导通;第一NPN三极管的发射极电连接的是MIC/GND端(即第四接点),此时是GND信号,该信号也通过第一电阻R1接在了第二PNP三极管发射极和通过第三电阻R3电连接于第二NPN三极管的基极,使得第二NPN三极管截止;同时,第一PNP三极管截止,第二PNP三极管导通,这样,GND/MIC端的MIC信号的通过第二PNP三极管传递至MIC引脚上,MIC/GND端的GND信号通过第一NPN三极管传递到GND引脚上,由于PNP和NPN这种双极晶体管是电流驱动型元件,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的作用是限制基极电流,减少基极电流对MIC信号的影响。当然,如果反过来GND/MIC端(即第三接点)是GND信号,而MIC/GND端(即第四接点)是MIC信号,其工作原理也是如此,在此不再赘述。
上述结构的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,在检测第三接点、第四接点电平的同时就完成了对应的MIC引脚或GND引脚的切换,能够自动适应不同标准的手机接口。
实施例3:如图4所示,上述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机除了上述控制结构之外,还可以根据需要包括ESD保护单元、限流装置,其中数个ESD保护单元的一端连接于所述GND/MIC端与控制电路之间的线路上,另一端连接于控制电路的输出端,保护回路。所述限流装置连接于所述控制电路的输出端,限制回路电流,防止电流过大。当然ESD单元、限流单元并不是必须的,其是根据实际需要设置的。
Claims (5)
1.一种具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,包括四通道音频插头,所述插头包括第一接点、第二接点、第三接点及第四接点,其第一接点为左声道信号,第二接点为右声道信号,第三接点为MIC信号或GND信号,第四接点为GND信号或MIC信号,所述第一接点电连接左声道输出,所述第二接点电连接右声道输出,其特征在于:还包括控制电路,所述第三接点、第四接点电连接所述控制电路的输入端,所述控制电路的输出端电连接MIC引脚、GND引脚,所述控制电路用于检测第三接点及第四接点电平,将检测识别出的接点信号导通至相应的MIC引脚或GND引脚。
2.根据权利要求1所述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,其特征在于:所述控制电路包括第一PMOSFET、第二PMOSFET,第一NMOSFET、第二NMOSFET,所述第一PMOSFET的栅极电连接于第三接点/第四接点、漏极电连接于第四接点/第三接点、源极电连接于MIC引脚;所述第二PMOSFET的栅极电连接于第四接点/第三接点、漏极电连接于第三接点/第四接点、源极电连接于MIC引脚,所述第一PMOSFET、第二PMOSFET所在的N阱电连接于MIC引脚;所述第一NMOSFET的栅极电连接于第三接点/第四接点、漏极电连接于第四接点/第三接点、源极电连接于GND引脚;所述第二NMOSFET的栅极电连接于第四接点/第三接点、漏极电连接于第三接点/第四接点、源极电连接于GND引脚,所述第一NMOSFET、第二NMOSFET所在的P阱连接于GND引脚。
3.根据权利要求1所述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,其特征在于:所述控制电路包括第一PNP三极管、第二PNP三极管,第一NPN三极管、第二NPN三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,所述第一PNP三极管的发射极电连接于第三接点/第四接点、集电极电连接于MIC引脚、基极电连接于第二电阻的一端;所述第二PNP三极管的发射极电连接于第四/第三接点、集电极电连接于MIC引脚、基极电连接于第一电阻的一端;所述第一NPN三极管的发射极电连接于第三接点/第四接点、集电极电连接于GND引脚、基极电连接于第四电阻的一端;所述第二NPN三极管的发射极电连接于第四接点/第三接点、集电极电连接于GND引脚、基极电连接于第三电阻的一端;第一电阻的另外一端电连接于第三接点/第四接点,第二电阻的另外一端连接于第四接点/第三接点,第三电阻的另外一端连接于第三接点/第四接点,第四电阻的另外一端连接于第四接点/第三接点。
4.根据权利要求1所述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,其特征在于:还可包括ESD保护单元,所述ESD保护单元,所述ESD保护单元的一端连接于所述控制电路的输入端,另一端连接于所述控制电路的输出端。
5.根据权利要求1所述的具有麦克风信号MIC与GND自动切换功能的耳机,其特征在于:还可包括限流装置,所述限流装置连接于所述控制电路的输出端。
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