CN205647889U - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机。包括USB插头、左耳听筒、右耳听筒、开关控制单元和开关单元，开关单元具有两个耳机开关，USB插头的一信号线经由一耳机开关与左耳听筒的正极连接，USB插头的另一信号线经由另一耳机开关与右耳听筒的正极连接；开关控制单元的用于接收握手信号的使能端子与USB插头的一信号线连接，开关控制单元被设置为根据握手信号输出用于控制所述两个耳机开关导通的开关控制信号至对应耳机开关的控制端子。本实用新型耳机通过开关控制单元控制开关单元两个耳机开关的导通和截止，控制信号线是否与对应听筒连通，这样，便可通过控制信号线与对应听筒间连通的时机避免在耳机在插入电子设备时出现爆破噪音，进而提升用户体验。

Description

一种耳机

技术领域

本实用新型涉及一种耳机，更具体地，本实用新型涉及一种设置有开关控制单元和开关单元的耳机。

背景技术

现有USB插头的耳机包括USB插头、左耳听筒和右耳听筒，USB插头至少包括两个信号线、一个电源线和一个地线，其中，两个信号线分别连接左耳听筒的正极和右耳听筒的正极，使得左耳听筒和右耳听筒能够播放对应信号线传输的音频信号内容。

用户在使用耳机而将其插入电子设备时，上述信号线、电源线和地线便即刻与电子设备一端的电路建立电性连接，而电子设备对应USB插头的电极是带电的，这样，电路接触点的摩擦或者电路突然上电的作用下，便会有电流扰动，因此，用户很容易在耳机听筒端听到很大的噪音，导致用户体验不佳。

实用新型内容

本实用新型实施例的一个目的是提供一种可以抑制耳机插入电子设备时产生爆破噪音的耳机。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种耳机，包括USB插头、左耳听筒、右耳听筒、开关控制单元和开关单元，所述开关单元具有两个耳机开关，所述USB插头的一信号线经由一耳机开关与所述左耳听筒的正极连接，所述USB插头的另一信号线经由另一耳机开关与所述右耳听筒的正极连接；所述开关控制单元的用于接收握手信号的使能端子与所述USB插头的一信号线连接，所述开关控制单元被设置为根据所述握手信号输出用于控制所述两个耳机开关导通的开关控制信号至对应耳机开关的控制端子。

优选的是，所述开关控制单元为单片机。

优选的是，所述开关单元还包括两个接地开关，所述USB插头的电源地线经一接地开关与所述左耳听筒的正极连接，所述USB插头的电源地线经另一接地开关与所述右耳听筒的正极连接，其中，对应同一听筒的耳机开关和接地开关被设置为具有相反的开关状态。

优选的是，所述开关单元被设置为通过单刀双掷模拟开关提供对应同一听筒的耳机开关和接地开关，且所述单刀双掷模拟开关的公共连接端与对应听筒的正极连接。

优选的是，所述开关单元被设置为通过一模拟开关芯片提供两个单刀双掷模拟开关。

优选的是，所述开关控制单元被设置为通过两个控制信号输出端输出所述开关控制信号至对应耳机开关的控制端。

优选的是，所述接口控制单元及所述开关单元设置在所述USB插头的内部。

本实用新型的一个有益效果在于，本实用新型的耳机设置有开关控制单元和开关单元，开关控制单元通过控制开关单元两个耳机开关的导通和截止，控制信号线是否与对应听筒连通，这样，便可通过控制信号线与对应听筒间连通的时机避免在耳机在插入电子设备时出现爆破噪音，进而提升用户体验。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型耳机一种实施结构的示意图；

图2为本实用新型耳机的电路原理图。

附图标记说明：

U1-开关控制单元； U2-开关单元；

J1-USB插头； LE-左耳听筒；

RE-右耳听筒； L、R-信号线；

VCC-电源线； GND-地线；

Signal-握手信号；

P1.0、P1.7、P2.5-开关控制单元的I/O端子；

VCC1-开关控制单元的电源端子；

GND1-开关控制单元的接地端子；

VCC2-开关单元的电源端子；

GND2-开关单元的接地端子；

NC1、NC2-开关单元的输出端子。

IN1、IN2-开关单元的开关控制端子；

NO1、NO2、COM1、COM2-开关单元的输入端子。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

本实用新型为了解决现有耳机插入电子设备时容易产生爆破音的问题，提供了一种设置有开关控制单元U1和开关单元U2的耳机，如图1和图2所示，本实用新型耳机包括USB插头J1、左耳听筒LE、右耳听筒RE、开关控制单元U1和开关单元U2，开关单元U2具有两个耳机开关，分别作为左耳耳机开关和右耳耳机开关，USB插头J1可以是USB2.0插头、USB3.0插头、mini-USB插头、micro-USB插头和type-C插头中的任意一种，至少包括两个信号线，一个电源线VCC和一个地线GND，USB插头的信号线L(该信号线L由USB插头的不同针脚D+或者D-引出)经由左耳耳机开关与左耳听筒LE的正极连接，USB插头的信号线R经由右耳耳机开关与右耳听筒RE的正极连接，而左耳听筒LE与右耳听筒RE的负极则均与地线GND连接，这样，在左耳耳机开关和右耳耳机开关导通的状态下，本实用新型的耳机便可作为常规耳机使用，此时，USB插头的信号线传输的音频信号可以传送至对应的听筒，使得听筒播放相应的音频信号内容。开关控制单元U1的用于接收电子设备发送的握手信号signal的使能端子与USB插头J1的信号线L或者信号线R连接，开关控制单元U1被设置为根据握手信号signal输出用于控制两个耳机开关导通的开关控制信号至对应开关的控制端，当电子设备检测到耳机的USB插头插入电子设备时，会发出握手信号signal通过信号线L或者信号线R将其传送至开关控制单元的使能端子，开关控制单元U1接收到该握手信号signal后，输出控制对应开关导通的开关控制信号，例如可以是高电平信号，使对应开关导通。开关控制单元U1的电源端子VCC1和开关单元的电源端子VCC2均与USB插头的电源线VCC连接，开关控制单元U2的接地端子GND1和开关单元的接地端子GND2均与USB插头的地线GND连接，以在耳机插入电子设备时，通过USB插头的电源线VCC和地线GND为开关控制单元和开关单元供电，在此，如果开关控制单元和/或开关电源的供电电压为3.3v，则该耳机还需要设置将USB插头提供的5v电压转换为3.3v电压的电压转换芯片。

为了能够分别控制左耳耳机开关和右耳耳机开关，在本实用新型的一个具体实施例中，开关控制单元可以设置有两个控制信号输出端，分别输出开关控制信号至对应耳机开关的控制端子，以降低对开关控制单元U1的带负载能力的要求。

在本实用新型的一个具体实施例中，开关控制单元可以采用单片机，例如为型号为MSP430G2553的20引脚的16位单片机，这种单片机的功耗较低，处理能力强大，系统工作稳定且便于开发。其中，型号为MSP430G2553的单片机具有14个通用I/O端子，在本实施例中，如图2所示，任选其中一个端子作为用于接收握手信号signal的使能端子，例如可以为但不局限于端子P1.0，再任选两个I/O端子作为输出开关控制信号的输出端子，例如可以为但不局限于端子P1.7、P2.5，在此，图2中仅示出了本实施例中使用的端子。

为了使得在耳机插入电子设备的过程中不产生爆破噪音，耳机插入电子设备的过程中可以但不局限于将耳机听筒设置为静音状态，为此，在本实用新型的一个具体实施例中，开关单元还可以包括两个接地开关，USB插头的地线GND经一接地开关与左耳听筒LE的正极连接，地线GND经另一接地开关与右耳听筒RE的正极连接，且两个接地开关被设置为与对应的耳机开关具有相反的开关状态，即两个耳机开关为截止状态时，两个接地开关则为导通状态，而两个耳机开关为导通状态时，两个接地开关为截止状态。这样，在开关控制单元U1接收到握手信号前，两个耳机听筒的正极均与地线连接，使得两个听筒的正负极之间电压值为0v，听筒就被设置为静音状态。

在耳机拔出电子设备后，开关控制单元U1和开关单元U2断电，耳机开关和接地开关均被设置为截止状态。

上述开关单元中的耳机开关和接地开关可以由三极管、MOS管等分立元器件实现，其中，耳机开关和对应的接地开关可以是相同类型的三极管或者MOS管，也可以是相反类型的三极管或者MOS管，例如，耳机开关为N沟道MOS管，而对应的接地开关为N沟道MOS管或者P沟道MOS管。在耳机开关和对应的接地开关为相反类型的开关管时，可以通过同一开关控制信号实现相反状态的控制，而在耳机开关和对应的接地开关为相同类型的开关管时，例如可以通过使开关控制单元U1输出相反的开关控制信号实现相反状态的控制。

在此基础上，开关单元U2还可以被设置为通过单刀双掷模拟开关提供对应同一听筒的耳机开关和接地开关，以便于实现相反状态的控制，设置单刀双掷模拟开关的动端为输入端，不动端为输出端，那么，每个单刀双掷开关都设置有两个输入端和一个输出端，不动端为公共连接端，其中一个单刀双掷开关的两个输入端分别连接信号线L和地线GND，输出端连接左耳听筒LE的正极；另一个单刀双掷开关的两个输入端分别连接信号线R和地线GND，输出端连接右耳听筒RE的正极。如果耳机插头插入电子设备后，开关单元U2接收到开关控制单元U1输出开关导通信号，则：左耳听筒对应的单刀双掷开关的输入端被设置为连接信号线L，右耳听筒对应的单刀双掷开关的输入端被设置为连接信号线R。如果耳机插头插入电子设备的过程中，开关单元U2没有接收到开关控制单元U1输出开关导通信号，则两个单刀双掷开关的输入端均被设置为连接地线GND。这样，耳机插头插入电子设备的过程中，耳机听筒为静音状态，不会产生爆破噪音；在耳机插头插入电子设备后，听筒能够接收到对应信号线传输的音频信号内容。

为了简化耳机结构，在本实用新型的一个具体实施例中，开关控制单元U1和开关单元U2设置在USB插头J1的内部，这样，不需要使用外接模块，避免影响耳机外形美观。

更进一步地，开关单元U2还可以被设置为通过一个模拟开关芯片提供两个单刀双掷模拟开关，例如可以是型号为ET5223的模拟开关芯片，模拟开关芯片能够实现两个单刀双掷模拟开关要实现的功能，且集成度更高，占用空间小。其中，型号为ET5223的模拟开关芯片的端子IN1和IN2为开关控制端子,连接开关控制单元U1的输出端子，如果将IN1作为右耳开关控制端子，IN2作为左耳开关控制端子，相应的，将输入端COM1和NO1作为右耳开关的输入端子，将输入端子COM2和NO2左耳开关的输入端子，将输出端子NC1作为右耳开关的输出端子连接右耳听筒的正极，将输出端子NC2作为左耳开关的输出端子连接左耳听筒的正极。为了便于通过一个开关控制信号控制两个开关，即开关控制端子IN1和IN2连接开关控制单元U1的同一个输出端子，可以设置输入端子COM1连接信号线R，输入端子COM2连接信号线L，输入端子NO1和NO2均连接地线GND，例如，可以设置开关控制端子IN1和IN2接收到高电平信号时，输出端NC1输出输入端子COM1输入的信号，输出端NC2输出输入端子COM2输入的信号；开关控制端子IN1和IN2接收到低电平时，输出端子NC1和NC2均连接地线GND，保证两个耳机听筒能够同时静音或者同时播放音频信号内容。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种耳机，其特征在于，包括USB插头、左耳听筒、右耳听筒、开关控制单元和开关单元，所述开关单元具有两个耳机开关，所述USB插头的一信号线经由一耳机开关与所述左耳听筒的正极连接，所述USB插头的另一信号线经由另一耳机开关与所述右耳听筒的正极连接；所述开关控制单元的用于接收握手信号的使能端子与所述USB插头的一信号线连接，所述开关控制单元被设置为根据所述握手信号输出用于控制所述两个耳机开关导通的开关控制信号至对应耳机开关的控制端子。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述开关控制单元为单片机。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述开关单元还包括两个接地开关，所述USB插头的地线经一接地开关与所述左耳听筒的正极连接，所述USB插头的地线经另一接地开关与所述右耳听筒的正极连接，其中，对应同一听筒的耳机开关和接地开关被设置为具有相反的开关状态。

4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述开关单元被设置为通过单刀双掷模拟开关提供对应同一听筒的耳机开关和接地开关，且所述单刀双掷模拟开关的公共连接端与对应听筒的正极连接。

5.根据权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述开关单元被设置为通过一模拟开关芯片提供两个单刀双掷模拟开关。

6.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述开关控制单元被设置为通过两个控制信号输出端输出所述开关控制信号至对应耳机开关的控制端。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的耳机，其特征在于，所述接口控制单元及所述开关单元设置在所述USB插头的内部。