CN204669589U - 一种多音频通道切换控制电路和音频设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多音频通道切换控制电路和音频设备，包括双声道音频接口，所述双声道音频接口的两路通过切换电路和信号处理单元连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述信号处理单元和切换电路之间接有检测电路，所述信号处理单元接有第一电源，所述切换电路接有第二电源，所述双声道音频接口的两路分别接有限幅电路，用于对音频接口输入的音频信号幅度进行限制，所述切换电路为双通道模拟开关，使用外部输入的音频信号，或者在设备的电源电压低于一定值时，外部输入的音频信号通过双声道音频接口连接到切换控制电路，第二电源对切换控制电路进行供电，只需要一个开关管导通的信号即可，功耗非常低，延长了使用时间。

Description

一种多音频通道切换控制电路和音频设备

技术领域

本实用新型涉及音频通道切换控制技术领域，尤其涉及一种多音频通道切换控制电路和音频设备。

背景技术

针对目前流行的电子产品，如蓝牙耳机等，在接收外部输入音频信号时，为了保证音频信号的质量，通常要对音频信号进行特定处理，但音频信号的处理对功耗要求比较高，因此音频设备常常由于电量过低而导致无法使用，如在一般应用中，当电池电压低于3.0V或者其他特定电压的时候，电池的保护板电路会关断电池输出，此时蓝牙耳机等音频设备无法使用，而且一般的备用电池由于体积较小，受制于技术要求，所携带的电量比较少，很难满足电子设备的长时间使用。

因此，需要一种多音频通道切换控制电路和蓝牙耳机，以至少部分地解决上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多音频通道切换控制电路和蓝牙耳机，用于当检测到电子设备主电源电量不足时，通过切换至低功耗的音频通道，保证电子设备的长时间使用。

为解决上述问题，本实用新型提供一种多音频通道切换控制电路包括双声道音频接口，所述双声道音频接口的两路音频信号通过切换电路和信号处理单元连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述信号处理单元接有第一电源，所述切换电路接有第二电源，所述信号处理单元和切换电路之间接有检测电路，用于当检测到所述第一电源电平低于预设阈值时，启动第二电源控制双声道音频接口的两路音频信号直接通过切换电路分别连接左扬声器单元、右扬声器单元。

进一步的，所述双声道音频接口的两路分别接有第一限幅电路和第二限幅电路，用于对音频接口输入的音频信号幅度进行限制，使设定的输入到音频电路的音频信号幅度处于特定范围，针对不同的音频幅度要求可以设置不同的限幅电路阈值。

优选的，所述限幅电路为二极管限幅电路，包括依次连接的第一二极管、第二二极管、第三二极管，第四二极管，所述第一二极管的负极连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管和第三二极管之间结点连接所述双声道音频接口的一路音频信号线，所述第二二极管和第四二极管之间的接点接地；所述第二限幅电路包括依次连接的第五二极管、第六二极管、第七二极管，第八二极管，所述第五二极管的负极连接第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述第八二极管的正极，所述第八二极管的负极连接所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述第五二极管的正极，所述第五二极管和第七二极管之间结点连接所述双声道音频接口的另一路音频信号线，所述第六二极管和第八二极管之间的接点接地，通过调整二极管的数量即可实现限幅电路阈值的设定。

进一步的，所述第一限幅电路、第二限幅电路与双声道音频接口的两路音频信号线之间分别接有第三电阻和第四电阻，当第一电源电压过低时，信号处理单元不工作，避免因为限幅电路的作用，使得外部输入的音频信号直接输入到左扬声器单元、右扬声器单元的幅度过小，通常选择阻值为1K左右即可满足要求。

进一步的，所述切换电路为双通道模拟开关，包括管脚V+、管脚NO1、管脚COM1、管脚IN1、管脚NC1、管脚GND、管脚NC2、管脚IN2、管脚COM2以及管脚NO2，所述管脚NO1和管脚NO2分别连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述管脚COM1和管脚COM2分别连接双声道音频接口的两路音频信号，所述管脚IN1和管脚IN2连接所述检测电路，所述管脚NO1和管脚NO2分别连接所述左扬声器单元、右扬声器单元，所述管脚V+连接所述第二电源。

进一步的，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管的B极通过第一电阻连接所述第一电源，所述第一开关管的C极连接所述第二开关管的B极并通过第二电阻连接所述第二电源，所述第二开关管的C极连接所述第三开关管的1极并通过第五电阻连接所述第二电源，所述第三开关管的2极连接所述第二电源，所述第一开关管E极接地，所述第二开关管的E极接地，所述第三开关管的3极连接所述切换电路。

优选的，所述第一开关管和第二开关管采用NPN三极管，所述第一开关管和第二开关管的B极对应NPN三极管的基极，所述第一开关管和第二开关管的C极对应NPN三极管的集电极，所述第一开关管和第二开关管的E极对应NPN三极管的发射极，所述第三开关管采用P沟道场效应管，所述第三开关管的1极对应P沟道场效应管的栅极，所述第三开关管的2极对应P沟道场效应管的源极，所述第三开关管的3极对应P沟道场效应管的漏极。对于检测电路中的NPN三极管，可以采用N沟道的场效应管代替，P沟道场效应管也可以采用PNP三极管代替，其效果相同。

进一步的，所述第一电源和所述第二电源皆为直流电源，采用充电电池形式，如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池中的一种或几种。

进一步的，所述第一电源和所述第二电源分别通过两个独立的第一充电模块和第二充电模块连接直流电源，如USB供电电源，用于为第一电源和第二电源进行充电。

本实用新型还提供一种音频设备，包括双声道音频接口，所述双声道音频接口的两路音频信号通过切换电路和信号处理单元连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述信号处理单元接有第一电源，所述切换电路接有第二电源，所述信号处理单元和切换电路之间接有检测电路，用于当检测到所述第一电源电平低于预设阈值时，启动第二电源控制双声道音频接口的两路音频信号直接通过切换电路分别连接左扬声器单元、右扬声器单元。

与现有技术相比，本实用新型提供一种多音频通道切换控制电路和音频设备，当检测到外部输入的音频信号，且第一电源电量充足的时候，只由第一电源对系统进行供电，可以由信号处理单元对外部输入的音频信号进行处理，这样输出到左扬声器单元、右扬声器单元的音频信号效果非常好；而当检测到外部输入的音频信号，且第一电源电压低于预设阈值时，外部输入的音频信号通过双声道音频接口切换控制电路，第二电源对切换控制电路进行供电，然后直接输出到左扬声器单元、右扬声器单元，此时只需要一个开关管导通的信号即可，功耗非常低，延长了设备在第一电源，即主电源电量不足情况下的使用时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例一的方框原理图；

图2为本实用新型实施例一的具体电路图；

图3为本实用新型实施例二的方框原理图；

图4为本实用新型实施例二的具体电路图；

图5为本实用新型实施例三的方框原理图。

附图标记：D1、第一二极管，D2、第二二极管，D3、第三二极管，D4、第四二极管，D5、第五二极管，D6、第六二极管，D7、第七二极管，D8、第八二极管，R1、第一电阻，R2、第二电阻，R3、第三电阻，R4、第四电阻，R5、第五电阻，U1、双通道模拟开关，U3、信号处理单元，Q1、第一开关管，Q2、第二开关管，Q3、第三开关管，SPEAKER_L、左扬声器单元，SPEAKER_R、右扬声器单元，V1、第一电源，V2、第二电源，J1、双声道音频接口。

具体实施方式

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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

实施例一

如图1所示，本实施例提供一种多音频通道切换控制电路，包括双声道音频接口J1，所述双声道音频接口J1的两路音频信号通过切换电路和信号处理单元U3连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述信号处理单元U3接有第一电源，所述切换电路接有第二电源，所述信号处理单元U3和切换电路之间接有检测电路，用于当检测到所述第一电源V1电平低于预设阈值时，第二电源V2控制双声道音频接口的两路音频信号直接通过切换电路分别连接左扬声器单元、右扬声器单元。

基于以上实施例，如图2所示，为本实用新型实施例提供的一种多音频通道切换控制电路的具体电路图，所述切换电路为双通道模拟开关U1，包括管脚V+、管脚NO1、管脚COM1、管脚IN1、管脚NC1、管脚GND、管脚NC2、管脚IN2、管脚COM2以及管脚NO2，所述管脚NO1和管脚NO2分别连接左扬声器单元SPEAKER_L、右扬声器单元SPEAKER_R，所述管脚COM1和管脚COM2分别连接双声道音频接口J1的两路音频信号，所述管脚IN1和管脚IN2连接所述检测电路，所述管脚V+连接所述第二电源V2，只有当管脚IN1和管脚IN2都为高电平的时候，管脚COM1才和管脚NO1连通，管脚COM2才和管脚NO2连通，否则他们之间就是开路的。

如图1所示，所述双声道音频接口J1的两路分别接有第一限幅电路和第二限幅电路，用于对音频接口输入的音频信号幅度进行限制，使设定的输入到音频电路的音频信号幅度处于特定范围，针对不同的音频幅度要求可以设置不同的限幅电路阈值。

如图2所示，具体的，所述限幅电路为二极管限幅电路，第一限幅电路包括依次连接的第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3，第四二极管D4，所述第一二极管D1的负极连接第三二极管D3的正极，所述第三二极管D3的正极连接所述第四二极管D4的负极，所述第四二极管D4的正极连接所述第二二极管D2的负极，所述第二二极管D2的正极连接所述第一二极管D1的负极，所述第一二极管D1和第三二极管D3之间结点连接所述双声道音频接口J1的一路音频信号线，所述第二二极管D2和第四二极管D4之间的接点接地。

所述第二限幅电路包括依次连接的第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7，第八二极管D8，所述第五二极管D5的正极连接第七二极管D7的负极，所述第七二极管D7的正极连接所述第八二极管D8的负极，所述第八二极管D8的正极连接所述第六二极管D6的负极，所述第六二极管D6的正极连接所述第五二极管D5的负极，所述第五二极管D5和第七二极管D7之间结点连接所述双声道音频接口J1的另一路音频信号线，所述第六二极管D6和第八二极管D8之间的接点接地。

其中第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7、第八二极管D8为型号相同的二极管，能够根据需要进行正相导通电压的选择，设定正相导通电压为V_D，那么第一二极管D1/第二二极管D2，第三二极管D3/第四二极管D4对从外部输入的音频信号进行幅度限制，则设定的输入的音频信号的幅度范围是(-2V_D)---(+2V_D)；第五二极管D5/第六二极管D6，第七二极管D7/第八二极管D8的作用相同，对外部输入到另一声道的音频信号进行幅度限制，设定的音频信号幅度范围是(-2V_D)---(+2V_D)。

输入的音频信号幅度范围的设定，根据信号处理单元U3的音频输入通道的参考进行选择，要求外部输入的音频信号幅度不超过信号处理单元U3输入通道允许的最大范围。

所述第一限幅电路、第二限幅电路与双声道音频接口J1之间分别接有第三电阻R3和第四电阻R4，当第一电源V1电压过低时，信号处理单元U3不工作，避免因为限幅电路的作用，使得外部输入的音频信号直接输入到左扬声器单元SPEAKER_L、右扬声器单元SPEAKER_R的幅度过小，通常选择阻值为1K左右即可满足要求。

所述检测电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2和第三开关管Q3，所述第一开关管Q1的B极通过第一电阻R1连接所述第一电源V1，所述第一开关管Q1的C极连接所述第二开关管Q2的B极并通过第二电阻R2连接所述第二电源V2，所述第二开关管Q2的C极连接所述第三开关管Q3的1极并通过第五电阻R5连接所述第二电源V2，所述第三开关管Q3的2极连接所述第二电源V2，所述第一开关管Q1E极接地，所述第二开关管Q2的E极接地，所述第三开关管Q3的3极连接所述切换电路。

本实施例中具体的，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2采用NPN三极管，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的B极对应NPN三极管的基极，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的C极对应NPN三极管的集电极，所述第一开关管Q1和第二开关管Q2的E极对应NPN三极管的发射极，所述第三开关管Q3采用P沟道场效应管，所述第三开关管Q3的1极对应P沟道场效应管的栅极，所述第三开关管Q3的2极对应P沟道场效应管的源极，所述第三开关管Q3的3极对应P沟道场效应管的漏极。对于检测电路中的NPN三极管，可以采用N沟道的场效应管代替，P沟道场效应管也可以采用PNP三极管代替，其效果相同。

所述第一电源V1和所述第二电源V2皆为直流电源，采用充电电池形式，如锂离子电池、镍镉电池、镍氢电池中的一种或几种。

所述第一电源V1和所述第二电源V2分别通过两个独立的第一充电模块和第二充电模块连接直流电源，如USB供电电源，用于为第一电源V1和第二电源V2进行充电。

第二电源V2只为双通道模拟开关U1供电，因为双通道模拟开关U1的功耗非常低，所以即使第二电源V2的容量非常低，也可以供双通道模拟开关U1工作很长时间的。

当外部音频信号输入的时候，若第一电源V1电压高于设定阈值时(默认第二电源V2一直有电)，即第一开关管的B极高电平，因此第一开关管Q1导通，所以第二开关管Q2关断，所以第三开关管Q3关断。所以双通道模拟开关U1的管脚IN1和管脚IN2都是低电平，从音频接口输入的音频信号不能通过双通道模拟开关U1到达左扬声器单元SPEARKER_L和右扬声器单元SPEAKER_R，外部输入的音频信号就只能输入到信号处理单元U3的音频输入口，然后经过信号处理单元U3的处理，然后输出到左右扬声器单元SPEAKER_R和右扬声器单元SPEAKER_R。

当外部音频信号输入的时候，若第一电源V1低于预设阈值的时候(默认第二电源V2一直有电)，即第一开关管Q1的B极低电平，因此第一开关管Q1关断，所以第二开关管Q2导通，所以第三开关管Q3导通。所以双通道模拟开关U1的管脚IN1和管脚IN2都是高电平，而此时因为信号处理单元U3是由第一电源V1对其进行供电的，所以此时第一电源V1电压已经低于设定阈值，所以信号处理单元U3不能工作，外部的音频信号不能通过信号处理单元U3到达左扬声器单元SPEARKER_L和右扬声器单元SPEAKER_R，而只能经过双通道模拟开关U1然后到达左扬声器单元SPEARKER_L和右扬声器单元SPEAKER_R。

实施例二

如图3及图4所示，本实施例与实施例一的区别在于：所述第一电源V1和所述第二电源V2分别通过两个独立的第一充电模块和第二充电模块连接直流电源，如USB供电电源，用于为第一电源V1和第二电源V2进行充电，现在的音频设备一般通过USB接口进行充电，设置充电模块能够避免因为电池废弃造成的污染和浪费。

实施例三

如图5所示，本实施例还提供一种音频设备，包括如上所述的多音频通道切换控制电路，所述多音频通道切换控制电路包括双声道音频接口，所述双声道音频接口的两路通过切换电路和信号处理单元连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述信号处理单元和切换电路之间接有检测电路，所述信号处理单元接有第一电源，所述切换电路接有第二电源。

本实用新型实施例提供的多音频通道切换控制电路和音频设备，当检测外部输入的音频信号，且第一电源电量充足的时候，只由第一电源对系统进行供电，可以由信号处理单元对外部输入的音频信号进行处理，这样输出到左扬声器单元、右扬声器单元的音频信号效果非常好；而当检测到外部输入的音频信号，且第一电源的电压低于预阈值时，外部输入的音频信号通过双声道音频接口切换控制电路，第二电源对切换控制电路进行供电，然后直接输出到左扬声器单元和右扬声器单元，此时只需要一个开关管导通的信号即可，功耗非常低，延长了设备在第一电源，即主电源电量不足情况下的使用时间。当然对于本实用新型中外部输入的音频信号还可以采用无线音频信号输入的方式，若采用无线音频信号输入时，本实施例中的切换电路还可以连接有无线音频芯片，且经无线音频芯片输入的无线音频信号直接通过信号处理单元传送至左扬声器单元和右扬声器单元，其原理上与本实用新型提供的实施例并无其他差异，此处不做赘述。

显然，本领域的技术人员可以对实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，如开关管中的三极管选用功能相同的场效应管代替，另外对于单声道音频信号的处理，仅仅采用一路限幅电路和一路扬声器单元实现等，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多音频通道切换控制电路，其特征在于，包括双声道音频接口，所述双声道音频接口的两路音频信号通过切换电路和信号处理单元连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述信号处理单元接有第一电源，所述切换电路接有第二电源，所述信号处理单元和切换电路之间接有检测电路，用于当检测到所述第一电源电平低于预设阈值时，启动第二电源控制双声道音频接口的两路音频信号直接通过切换电路分别连接左扬声器单元、右扬声器单元。

2.根据权利要求1所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述双声道音频接口的两路分别接有用于限制输入音频信号幅度的第一限幅电路和第二限幅电路。

3.根据权利要求2所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述第一限幅电路和所述第二限幅电路为二极管限幅电路，所述第一限幅电路包括依次连接的第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管，所述第一二极管的负极连接第三二极管的正极，所述第三二极管的负极连接所述第四二极管的正极，所述第四二极管的负极连接所述第二二极管的正极，所述第二二极管的负极连接所述第一二极管的正极，所述第一二极管和第三二极管之间结点连接所述双声道音频接口的一路音频信号线，所述第二二极管和第四二极管之间的接点接地；所述第二限幅电路包括依次连接的第五二极管、第六二极管、第七二极管、第八二极管，所述第五二极管的负极连接第七二极管的正极，所述第七二极管的负极连接所述第八二极管的正极，所述第八二极管的负极连接所述第六二极管的正极，所述第六二极管的负极连接所述第五二极管的正极，所述第五二极管和第七二极管之间结点连接所述双声道音频接口的另一路音频信号线，所述第六二极管和第八二极管之间的接点接地。

4.根据权利要求2或3所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述第一限幅电路、第二限幅电路与双声道音频接口的两路之间分别接有第三电 阻和第四电阻。

5.根据权利要求1所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述切换电路为双通道模拟开关，包括管脚V+、管脚NO1、管脚COM1、管脚IN1、管脚NC1、管脚GND、管脚NC2、管脚IN2、管脚COM2以及管脚NO2，所述管脚NO1和管脚NO2分别连接左扬声器单元、右扬声器单元，所述管脚COM1和管脚COM2分别连接双声道音频接口的两路音频信号，所述管脚IN1和管脚IN2连接所述检测电路，所述管脚NO1和管脚NO2分别连接所述左扬声器单元、右扬声器单元，所述管脚V+连接所述第二电源。

6.根据权利要求1所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述检测电路包括第一开关管、第二开关管和第三开关管，所述第一开关管的1极通过第一电阻连接所述第一电源，所述第一开关管的3极连接所述第二开关管的1极并通过第二电阻连接所述第二电源，所述第二开关管的2极连接所述第三开关管的1极并通过第五电阻连接所述第二电源，所述第三开关管的2极连接所述第二电源，所述第一开关管3极接地，所述第二开关管的3极接地，所述第三开关管的3极连接所述切换电路。

7.根据权利要求6所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管采用NPN三极管，所述第一开关管和第二开关管的1极对应NPN三极管的基极，所述第一开关管和第二开关管的2极对应NPN三极管的集电极，所述第一开关管和第二开关管的3极对应NPN三极管的发射极，所述第三开关管采用P沟道场效应管，所述第三开关管的1极对应P沟道场效应管的栅极，所述第三开关管的2极对应P沟道场效应管的源极，所述第三开关管的3极对应P沟道场效应管的漏极。

8.根据权利要求6所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管为N沟道场效应管，所述第三开关管为PNP三极管。

9.根据权利要求1所述的多音频通道切换控制电路，其特征在于，所述第一电源连接有第一充电模块，所述第二电源连接有第二充电模块。

10.一种音频设备，包括如权利要求1-9中任一项所述的多音频通道切换控制电路。