CN207995366U - 一种耳机兼容电路及电子终端 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机兼容电路，包括：控制模块，麦克风MIC检测模块，音量失真检测模块和开关选择模块，其中，所述MIC检测模块与MIC接口相连，用于检测MIC的工作状态并发送给控制模块；音量失真检测模块与左声道和右声道接口相连，用于检测左右声道的音量值和失真率并发送给控制模块；所述控制模块，用于根据所述MIC的工作状态以及左右声道的音量值和失真率对插入的耳机类设备进行识别，并控制开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。可见，实施本实用新型实施例，能够使耳机接口自动识别耳机类型，并根据识别的耳机类型自动调整接口电路和音频通道来适应所插入的耳机类设备。

Description

一种耳机兼容电路及电子终端

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种耳机兼容电路及电子终端。

背景技术

现在手机、平板电脑等移动终端，都采用带有话筒的4段立体声耳机接口，附图1是现有技术提供的一种带有话筒的4段立体声耳机接口插头的示意图，如图1所示，101为插头的尖端，102为第一中环，103为第二中环，104为末端。

目前，该接口有两种类型，一种按照国际标准定义，尖端101为左声道，第一中环102为右声道，第二中环103为地线，末端104为话筒。另一种按照国家标准定义，尖端101和第一中环102与国际标准定义相同，分别为左声道和右声道，但是第二中环103和末端104与多采国际定义的相反，第二中环103 为话筒，末端104为地线。

由于上述耳机接口采用不同的定义标准，使得采用不同标准定义的耳机接口插头不能兼容使用。对于这个问题，有的厂家采用拨码开关来解决，附图2是现有技术提供的一种解决耳机接口不兼容问题的电路示意图，如图2所示，此方法由人工拔动机械双刀双掷开关S1，切换话筒和地线的顺序，从而解决问题。但此方案需要在外壳上增加开关，因此增加了结构设计和制作的难度，并且还需要根据不同的移动终端的型号，手工配置开关方向，给用户带来了诸多不便。

有的厂家生产两种不同的硬件，对于国际标准采用一种硬件；对于国家标准采用另一种硬件。这种方式虽然避免了在外壳上增加开关，但也需要用户根据不同移动终端的型号购买相应的硬件型号，而且一旦用户更换了另一种耳机接口标准的移动终端，原有硬件型号就不能用了。同样会给用户带来诸多不便。

目前，现有技术中还没有一种更好的方法能够在方便用户的同时，更有效的解决两种标准的移动终端耳机接口话筒和地线顺序颠倒时，硬件不能兼容的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种耳机兼容电路，可以自动识别插入的耳机类型并调整音频参数以配合该类型耳机的使用。

第一方面，本实用新型提供了一种耳机兼容电路，该耳机兼容电路包括：控制模块，麦克风MIC检测模块，音量失真检测模块和开关选择模块，其中，

所述MIC检测模块与MIC接口相连，用于检测MIC的工作状态并发送给控制模块；

音量失真检测模块与左声道和右声道接口相连，用于检测左右声道的音量值和失真率并发送给控制模块；

所述控制模块，用于根据所述MIC的工作状态以及左右声道的音量值和失真率对插入的耳机类设备进行识别，并控制开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。

在一种可选的设计中，所述耳机兼容电路还包括设备插入检测模块，用于根据预设接口的信号检测耳机接口是否有耳机插入，并在检测到有耳机插入后，触发MIC检测模块和音量失真检测模块执行检测操作；其中，所述预设接口的信号为外部中断EINT接口的网络信号。

在又一种可选的设计中，所述控制模块还用于根据接收到调整切换指令控制所述开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换；其中所述调整切换指令是在所述设备插入检测模块检测到耳机插入的情况下，在显示耳机模式选择界面中接收耳机模式选择确认指令而生成的指令。

其中，所述控制模块具体用于：若所述MIC正常工作或左右声道的音量值大于第一阈值且失真率小于第二阈值，控制所述开关选择模块不做切换；否则，控制所述开关选择模块进行切换。

在又一种可选的设计中，所述控制模块包含GPIO口，所述GPIO口用于输出控制信号，所述控制信号用于控制开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。

在又一种可选的设计中，所述第一拓扑结构包括：耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到麦克风MIC接口和地；所述第二拓扑结构包括：耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和麦克风MIC接口。

在又一种可选的设计中，所述控制模块采用QSC6155芯片或QSC6055芯片。

在又一种可选的设计中，所述开关选择模块为WAS4732D模拟开关或者可控双刀双掷开关。

第二方面，本实用新型提供了一种电子终端，该电子终端包括上述第一方面所述的耳机兼容电路。

可见，实施本实用新型实施例，控制模块通过控制开关选择模块可以使开关电路在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换，改变耳机插座与麦克风 MIC接口和地信号的连接关系，使得耳机接口兼容电路能够同时适应国标类 OMTP耳机或美标类耳机，而且耳机接口可以自动识别耳机类型，并根据识别的耳机类型自动调整接口电路和音频通道来适应所插入的耳机类设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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。

图1是现有技术提供的一种带有话筒的4段立体声耳机接口插头的示意图；

图2是现有技术提供的一种解决耳机接口插头不兼容问题的电路示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种耳机兼容电路的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的一种耳机模式选择界面示意图。

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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。

参见图3，是本实用新型实施例提供的一种耳机兼容电路的结构示意图，如图3所示，所述耳机兼容电路可以包括设备插入检测模块301、MIC检测模块 302、音量失真检测模块303、开关选择模块304、控制模块305和耳机接口电路。

设备插入检测模块301与终端处理器CPU的外部中断EINT接口相连，用于根据预设接口的信号检测耳机接口是否有耳机插入，此外，设备插入检测模块301还与MIC检测模块302和音量失真检测模块303相连，用于在检测到耳机插入的情况下触发MIC检测模块302和音量失真检测模块303执行检测操作。

可以理解，为避免终端的误操作，利用设备插入检测模块301对耳机进行检测，仅在有耳机插入时才进行后续的检测控制，同时，在没有耳机插入时， MIC检测模块302、音量失真检测模块303、开关选择模块304和控制模块305 可以不工作，降低终端功耗。

此外，还需要说明的是，本实施方式中的设备插入检测模块301可以根据外部中断ENIT接口的网络信号检测耳机接口是否有耳机插入的。由于通常终端的处理器上都会有ENIT接口，且在实际应用中，没有插入耳机时，ENIT为高电平，在插入耳机后ENIT变为低电平，所以本实施方式中利用ENIT的电平值高低来检测是否有耳机插入，使得本实施方式检测准确，方便快捷。

此外，还可以采用附件检测ACCDET的检测方式检测耳机接口是否有耳机插入。若采用所述ACCDET的检测方式，所述设备插入检测模块301包括两个比较器，会根据传入的电压判断并产生中断，ACCDET的输入电压即耳机MIC PIN的电压，内部比较器的输出分别对应A/B两个寄存器，内部两个比较器的基准电压Vref分别是1.77V和0.4V，当所述ACCDET的输入电压在1.77V至 1.9V之间时，则判定为未插入耳机，AB＝B11，当所述ACCDET的输入电压在 0.4V至1.77V之间时，则判定为插入4段式耳机，AB＝B01，耳机的状态会保持到ACCDET的寄存器中，当电压发生改变，状态发生变化，则ACCDET产生中断，读取状态寄存器的值，并根据状态的变化做相应的处理。

MIC检测模块302与耳机接口电路的MIC接口相连，用于检测MIC的工作状态并发送给控制模块305。

具体的，假设初始时，开关选择模块304选择的开关电路是第一拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到MIC接口和地，默认与OMTP 标准4脚耳机适配，所述MIC检测模块302根据麦克偏置电流进行检测识别，当检测到麦克偏置电流大于等于100微安且小于等于500微安时，识别出插入的是OMTP标准4脚耳机插头，控制模块305控制开关选择模块304不做改变并按照OMTP标准为插入的所述耳机类设备配置音频通道。否则，识别出插入的是北美常用标准4脚耳机插头，控制模块305控制开关选择模块304从第一拓扑结构切换至第二拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和MIC接口，并按照北美常用标准为插入的所述耳机类设备配置音频通道。

音量失真检测模块303与耳机接口电路的左声道接口和右声道接口相连，用于检测左右声道的音量值和失真率并发送给控制模块305。

具体的，假设初始时，开关选择模块304选择的开关电路是第一拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到MIC接口和地，默认与OMTP 标准4脚耳机适配，所述音量失真检测模块303检测左右声道的音量值和失真率，当检测到左右声道的音量值大于第一阈值且声音失真率小于第二阈值，识别出插入的是OMTP标准4脚耳机插头，控制模块305控制开关选择模块304 不做改变并按照OMTP标准为插入的所述耳机类设备配置音频通道。否则，识别出插入的是北美常用标准4脚耳机插头，控制模块305控制开关选择模块304从第一拓扑结构切换至第二拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和MIC接口，并按照北美常用标准为插入的所述耳机类设备配置音频通道。可以理解，所述第一阈值和所述第二阈值可以根据需要设置，这里不做限定。

可选的，初始时，开关选择模块304选择的开关电路也可以是第二拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和MIC接口，MIC检测模块302和音量失真检测模块303仍按照上述检测方法进行检测识别。可以理解，为了使检测变得更加快速便捷，电子终端设备可以记录用户在预设时间内插入的耳机设备类别和插入次数，根据插入次数与预设阈值的关系，在插入次数超过预设阈值的情况下，开关选择模块304选择开关电路与插入的耳机设备类别相匹配的结构作为默认结构，其中所述预设时间可以是最近一周之内，每隔一周就更新一次。比如如果用户最近一周经常使用OMTP标准的耳机，那么电子终端设备中的开关选择模块304就会选择开关电路为第一拓扑结构作为默认结构，这样可以避免开关选择模块304进行开关电路的拓扑结构的切换，提升用户的使用体验。

同理，电子终端设备也可以根据终端位置控制开关选择模块304选择开关电路为第一拓扑结构或第二拓扑结构作为默认结构。比如，用户白天在办公的时候使用的是OMTP标准的耳机，但是回家的时候使用的是北美常用标准的耳机，那么这样就会使得用户使用很不方便，为了提升用户体验，简化检测过程，所述电子终端设备周期性的获取终端所在地的位置信息，所述位置信息与开关电路结构具有对应关系，根据获得的位置信息指示控制模块305控制开关选择模块304选择与所述位置信息相对应的开关电路结构为默认结构，假设用户在公司使用OMTP标准的耳机，电子终端设备获取得到的终端位置是在公司，那么开关选择模块304就会选择开关电路是第一拓扑结构作为默认结构，用户在家使用北美常用标准的耳机，电子终端设备获取得到的终端位置是在家，那么开关选择模块304就会把开关电路从第一拓扑结构切换至第二拓扑结构作为默认结构。可以理解，通过上述方式可以更好的满足用户需求，提升用户体验。

开关选择模块304与耳机接口电路和控制模块305相连，用于根据控制信号控制开关电路在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间切换。其中，第一拓扑结构是耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到MIC接口和地，第二拓扑结构是耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和MIC接口。

具体的，开关选择模块304采用WAS4732D模拟开关或者可控双刀双掷开关，采用不同的模拟开关可以灵活多变的满足不同用户的需求，拓展了应用范围，而且采用无源元器件，不会主动输出物理电气变量，也就不会造成系统被拉死等导致终端异常的现象。

控制模块305与MIC检测模块302和音量失真检测模块303相连，用于接收MIC检测模块302发送的MIC的工作状态和音量失真检测模块303发送的左右声道的音量值和失真率，并据所述MIC的工作状态以及左右声道的音量值和失真率对插入的耳机类设备进行识别；控制模块305包含GPIO口，并通过所述 GPIO口与开关选择模块304相连，用于向开关选择模块304输入控制信号以控制开关选择模块304在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。

具体的，若MIC正常工作或者左右声道的音量值大于第一阈值且失真率小于第二阈值，则生成的控制信号为第一控制信号，否则生成的控制信号为第二控制信号。

其中，所述第一控制信号，用于控制开关选择模块304不做改变的连接耳机接口和耳机的各引脚；所述第二控制信号，用于控制开关选择模块304切换开关电路的拓扑结构。

其中，音量值对应的第一阈值和失真率对应的第二阈值可以根据需要而设定，这里不作限定。

可以理解，本实施例将检测识别出的MIC工作状态以及左右声道的音量值和失真率与预设阈值的关系对应不同的控制信号，利用不同的控制信号控制开关选择模块，使得本实用新型更具有可实现性。

此外，所述控制模块305还与设备处理器CPU相连，用于接收调整切换指令，其中，所述调整切换指令是在所述设备插入检测模块301检测到耳机插入的情况下，终端在显示耳机模式选择界面中接收到耳机模式选择确认指令而生成的指令，并根据所述调整切换指令生成控制信号以控制开关选择模块304在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。

具体的，参见图4，图4是本实用新型实施例提供的一种耳机模式选择界面示意图。在设备插入检测模块301检测到耳机插入的情况下，终端处理器CPU 控制终端显示屏显示耳机模块选择界面以提醒用户进行选择终端支持的耳机模式，显示界面中显示有OMTP标准模式和北美常用标准模式，当用户选择北美常用标准模式时，CPU向控制模块305发送调整切换指令，控制模块305根据所述调整切换指令生成控制信号并发送给开关选择模块304，开关选择模块304 根据控制信号将开关电路调整切换为第一拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到麦克风MIC接口和地，同理，当用户选择OMTP标准模式时，CPU向控制模块305发送调整切换指令，控制模块305根据所述调整切换指令生成控制信号并发送给开关选择模块304，开关选择模块304根据控制信号将开关电路调整切换为第二拓扑结构，即将耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和麦克风MIC接口。

本实用新型实施方式相对于现有技术而言，在终端中新增MIC检测模块302、音量失真检测模块303和开关选择模块304，利用对MIC工作状态的检测以及左右声道的音量值和失真率与预设阈值的关系，即可获知终端的耳机连接是否正确，根据连接情况，控制模块305控制开关选择模块304调整开关电路的拓扑结构，使得本实施方式中具有耳机接口的终端中无论插入的是何种标准的耳机，均可正确连接使用，实现了终端的耳机接口可以对插入的耳机进行自适应。而且本实施方式可以利用ACCDET和EINT联合检测，可以通过ACCDET的电压值范围进行判断，避免仅通过EINT的高低电平进行判断，进一步降低单一信号检测的误判率。而且本实施方式采用的开关选择模块304为一块无源芯片，不会主动输出物理电气变量，也就不会造成系统被拉死等导致终端异常的现象。

可以理解的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实施方式中并没有将解决问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本实用新型还提供了一种具有上述耳机兼容电路的电子终端。所述电子终端是具有耳机接口的手机、平板电脑、掌上电脑或其它具有耳机兼容电路的终端设备。

可见，实施本实用新型实施例，控制模块通过控制开关选择模块可以使开关电路在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换，改变耳机插座与麦克风 MIC接口和地信号的连接关系，使得耳机接口兼容电路能够同时适应国标类 OMTP耳机或美标类耳机，而且耳机接口可以自动识别耳机类型，并根据识别的耳机类型自动调整接口电路和音频通道来适应所插入的耳机类设备。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种耳机兼容电路，其特征在于，所述电路包括：控制模块，麦克风MIC检测模块，音量失真检测模块和开关选择模块，其中，

所述MIC检测模块与MIC接口相连，用于检测MIC的工作状态并发送给控制模块；

音量失真检测模块与左声道和右声道接口相连，用于检测左右声道的音量值和失真率并发送给控制模块；

所述控制模块，用于根据所述MIC的工作状态以及左右声道的音量值和失真率对插入的耳机类设备进行识别，并控制开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。

2.根据权利要求1所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述耳机兼容电路还包括：设备插入检测模块，用于根据预设接口的信号检测耳机接口是否有耳机插入，并在检测到有耳机插入后，触发MIC检测模块和音量失真检测模块执行检测操作；其中，所述预设接口的信号为外部中断EINT接口的网络信号。

3.根据权利要求1所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述控制模块，还用于根据接收到调整切换指令控制所述开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换；其中所述调整切换指令是在所述设备插入检测模块检测到耳机插入的情况下，在显示耳机模式选择界面中接收耳机模式选择确认指令而生成的指令。

4.根据权利要求1所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述控制模块具体用于：

若所述MIC正常工作或左右声道的音量值大于第一阈值且失真率小于第二阈值，控制所述开关选择模块不做切换；

否则，控制所述开关选择模块进行切换。

5.根据权利要求4所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述控制模块包含GPIO口，所述GPIO口用于输出控制信号，所述控制信号用于控制开关选择模块在第一拓扑结构和第二拓扑结构之间进行切换。

6.根据权利要求5所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述第一拓扑结构包括：耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到MIC接口和地；所述第二拓扑结构包括：耳机插座的第三引脚和第四引脚分别连接到地和MIC接口。

7.根据权利要求1所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述控制模块采用QSC6155芯片或QSC6055芯片。

8.根据权利要求1所述的耳机兼容电路，其特征在于，所述开关选择模块为WAS4732D模拟开关或者可控双刀双掷开关。

9.一种电子终端，其特征在于，所述电子终端包含如权利要求1至8任一项所述的耳机兼容电路。