CN208258014U - 一种基于差分传输的耳机、耳机插座及终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于差分传输的耳机、耳机插座及终端设备，其中，耳机包括耳机插头、左声道扬声器和右声道扬声器。耳机插头包括用于插入耳机插座的外部以及绝缘体包裹的内部，外部和内部均包括左声道电极、左声道接地电极、右声道电极、右声道接地电极及绝缘层，其中，外部中的电极与内部中对应的电极连通，相邻两个电极之间设有绝缘层。耳机插头内部的左声道电极和左声道接地电极分别与左声道扬声器连接，耳机插头内部的右声道电极和右声道接地电极分别与右声道扬声器连接。本实用新型实现了差分传输，有效抑制共模干扰信号，提高了抗干扰能力，使得音频播放效果更好，提升用户体验。

Description

一种基于差分传输的耳机、耳机插座及终端设备

技术领域

本实用新型属于耳机技术领域，尤其涉及一种基于差分传输的耳机、耳机插座及终端设备。

背景技术

目前，耳机电路中的信号线包括公用地线，左声道、右声道和麦克风，左声道、右声道和麦克风的均为单端走线，信号单端输入，输入信号均以共同的公用地线为基准。当其中某一个信号线上传输的信号电压受干扰变化时，由于公用地线上的信号电压不变，导致电压差变化较大，抗干扰性差。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种基于差分传输的耳机、耳机插座及终端设备，以解决现有技术中耳机抗干扰性差的问题。

本实用新型实施例的第一方面提供了一种基于差分传输的耳机包括耳机插头、左声道扬声器和右声道扬声器。

耳机插头包括用于插入耳机插座的外部以及绝缘体包裹的内部，外部和内部均包括左声道电极、左声道接地电极、右声道电极、右声道接地电极及绝缘层，其中，外部中的电极与内部中对应的电极连通，相邻两个电极之间设有绝缘层。

耳机插头内部的左声道电极和左声道接地电极分别与左声道扬声器连接，耳机插头内部的右声道电极和右声道接地电极分别与右声道扬声器连接。

左声道电极传输左声道的音频正向信号，左声道接地电极传输左声道的音频反向信号，右声道电极传输右声道的音频正向信号，右声道接地电极传输右声道的音频反向信号。

在一个实施例中，耳机插头内部的左声道电极和左声道接地电极通过第一共模滤波器与左声道扬声器连接。

在一个实施例中，耳机插头内部的左声道电极接第一共模滤波器的第一输入端，内部的左声道接地电极接第一共模滤波器的第二输入端，第一共模滤波器的第一输出端接左声道扬声器的正极，第一共模滤波器的第二输出端接左声道扬声器的负极。

在一个实施例中，耳机插头内部的右声道电极和右声道接地电极通过第二共模滤波器与右声道扬声器连接。

在一个实施例中，耳机插头内部的右声道电极接第二共模滤波器的第一输入端，内部的右声道接地电极接第二共模滤波器的第二输入端，第二共模滤波器的第一输出端接右声道扬声器的正极，第二共模滤波器的第二输出端接右声道扬声器的负极。

在一个实施例中，耳机还包括麦克风，耳机插头的外部和内部还包括麦克风正极和麦克风负极，内部的麦克风正极和麦克风负极分别与麦克风连接。

在一个实施例中，耳机插头内部的麦克风正极和麦克风负极通过第三共模滤波器与麦克风连接。

在一个实施例中，耳机插头内部的麦克风正极接第三共模滤波器的第一输入端，内部的麦克风负极接第三共模滤波器的第二输入端，第三共模滤波器的第一输出端接麦克风的正极，第三共模滤波器的第二输出端接麦克风的负极。

本实用新型实施例的第二方面提供了一种耳机插座，用于与上述的基于差分传输的耳机连接，耳机插座包括分别用于与耳机插头外部的电极压接并导电接触的导电端子，导电端子的数量和设置位置与耳机插头外部的电极一致。

本实用新型实施例的第三方面提供了一种终端设备，包括如上所述的耳机插座。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：通过左声道电极和左声道接地电极完成左声道的音频差分传输，通过右声道电极和右声道接地电极完成右声道的音频差分传输，从而实现了差分传输，有效抑制共模干扰信号，提高了抗干扰能力，使得音频播放效果更好，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一个实施例所提供的耳机的结构示意图；

图2是本实用新型的一个实施例所提供的耳机的电路结构示意图；

图3是本实用新型的另一个实施例所提供的耳机的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本方案，下面将结合本方案实施例中的附图，对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本方案一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，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，都应当属于本方案保护的范围。

本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形，是指“包括但不限于”，意图在于覆盖不排他的包含，并不仅限于文中列举的示例。此外，术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象，而非用于描述特定顺序。

以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述：

实施例1：

本实用新型实施例1所提供的一种基于差分传输的耳机，包括耳机插头、左声道扬声器U1和右声道扬声器U2。

如图1所示，耳机插头包括用于插入耳机插座的外部1以及绝缘体包裹的内部2，外部1和内部2均包括左声道电极11、左声道接地电极12、右声道电极21、右声道接地电极22及绝缘层，其中，外部1中的电极与内部2中对应的电极连通，相邻两个电极之间设有绝缘层。

如图2所示，耳机插头内部2的左声道电极11和左声道接地电极12分别与左声道扬声器U1连接，耳机插头内部2的右声道电极21和右声道接地电极 22分别与右声道扬声器U2连接。

左声道电极11传输左声道的音频正向信号，左声道接地电极12传输左声道的音频反向信号，右声道电极21传输右声道的音频正向信号，右声道接地电极22传输右声道的音频反向信号。

如图2所示，在一个实施例中，内部2的左声道电极11和左声道接地电极 12分别与左声道扬声器U1的正极和负极一一对应连接，内部2的右声道电极 21和右声道接地电极22分别与右声道扬声器U2的正极和负极一一对应连接。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机还包括麦克风U3，耳机插头的外部1和内部2还包括麦克风正极31和麦克风负极32，内部2的麦克风正极31和麦克风负极32分别与麦克风U3连接。

本实施例中，左声道电极11用于传输左声道的音频正向信号，左声道接地电极12用于传输左声道的音频反向信号，右声道电极21用于传输右声道的音频正向信号，右声道接地电极22用于传输右声道的音频反向信号。麦克风正极 31用于传输麦克风的正向信号，麦克风负极32用于传输麦克风的反向信号。

本实施例中，左声道电极11和左声道接地电极12用于共同完成左声道的音频差分传输。右声道电极21和右声道接地电极22用于共同完成右声道的音频差分传输。麦克风正极31和麦克风负极32用于共同完成麦克风的音频差分传输。从而实现了差分传输，有效抑制共模干扰信号，提高了抗干扰能力。

在一个实施例中，耳机插头外部1的左声道电极11、左声道接地电极12、右声道电极21、右声道接地电极22、麦克风正极31和麦克风负极32均裸露于表面。

如图3所示，在一个实施例中，耳机插头的外部1从顶端向内依次设置左声道电极11、左声道接地电极12、右声道电极21、右声道接地电极22、麦克风正极31和麦克风负极32。

如图1-3所示，在本实施例中，任意相邻的两个电极之间设有绝缘层，图 1-3中黑色实体部分所示为绝缘层。绝缘层用于使不同的电极之间彼此绝缘，包括第一绝缘层、第二绝缘层隔离、第三绝缘层、第四绝缘层和第五绝缘层。

如图3所示，左声道电极11与左声道接地电极12之间由第一绝缘层隔离，左声道接地电极12与右声道电极21之间由第二绝缘层隔离，右声道电极21 与右声道接地电极22之间由第三绝缘层隔离，右声道接地电极22与麦克风正极31之间由第四绝缘层隔离，麦克风正极31与麦克风负极32之间由第五绝缘层隔离。

本领域技术人员可知，图3所示的实施例只是提供了具体的一种电极排列方式，显然还可以对电极的排列顺序进行变换，而不影响本方案的本质，也属于本专利的保护范围之内。

本实用新型实施例中，不同于传统的以公用地线为基准的信号传输方式，采用差分信号传输，从音源端便输出差分信号，耳机上对应增加电极和传输电路，实现了全差分走线，抗干扰能力大幅提升。

把耳机的输入从单端改成差分走线之后，最明显的优势体现在以下三个方面：

1.抗干扰能力强，因为两根差分信号线之间的耦合很好，当外界存在噪声干扰时，几乎是同时被耦合到两条信号线上，而接收端处理的只是两信号的差值，所以外界的共模噪声可以被完全抵消。

2.能有效抑制EMI(Electromagnetic Interference，电磁干扰)，同样的道理，由于两信号的极性相反，其对外辐射的电磁场可以相互抵消，耦合的越紧密，泄放到外界的电磁能量越少。

3.时序定位精确，由于差分信号的开关变化是位于两个信号的交点，而不像普通单端信号依靠高低两个阈值电压判断，因而受工艺，温度的影响小，能降低时序上的误差，同时也更适合于低幅度信号的电路。

进一步的，高速数字的差分信号，实际上在传输过程中，其阻抗很难从头到尾维持固定。另外，实际的PCB(Printed Circuit Board，印制电路板)走线，不可能从头到尾都是直线，没有转弯，换言之，转弯是无可避免的，转角造成的相位差，以90度转角最大，45度转角次子，圆滑转角最小。只要是转角，就会有损耗、相位差和共模噪声的产生，充其量只是程度的多少而已。高速数字信号的EMI辐射干扰依然很大，在手机中，对于射频、音频信号，依然有很大危害。

因此，在差分传输的基础上，还需要在左声道、右声道、麦克风三组差分信号上分别加上三个共模滤波器来滤除共模干扰，图3所示。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机插头内部2的左声道电极11和左声道接地电极12通过第一共模滤波器U4与左声道扬声器U1连接。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机插头内部2的左声道电极11接第一共模滤波器的第一输入端，内部2的左声道接地电极12接第一共模滤波器的第二输入端，第一共模滤波器的第一输出端接左声道扬声器U1的正极，第一共模滤波器的第二输出端接左声道扬声器U1的负极。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机插头内部2的右声道电极21和右声道接地电极22通过第二共模滤波器U5与右声道扬声器U2连接。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机插头内部2的右声道电极21接第二共模滤波器的第一输入端，内部2的右声道接地电极22接第二共模滤波器的第二输入端，第二共模滤波器的第一输出端接右声道扬声器U2的正极，第二共模滤波器的第二输出端接右声道扬声器U2的负极。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机插头内部2的麦克风正极31和麦克风负极32通过第三共模滤波器U6与麦克风U3连接。

如图3所示，在本实用新型的一个实施例中，耳机插头内部2的麦克风正极31接第三共模滤波器的第一输入端，内部2的麦克风负极32接第三共模滤波器的第二输入端，第三共模滤波器的第一输出端接麦克风U3的正极，第三共模滤波器的第二输出端接麦克风U3的负极。

本实施例中，由于共模滤波器的加入，可以使得一些由于实际走线原因无法避免而产生的噪音干扰信号进一步降低。

实施例2：

本实用新型实施例提供了一种耳机插座，用于与上述的基于差分传输的耳机连接，耳机插座包括分别用于与耳机插头外部1的电极压接并导电接触的导电端子，导电端子的数量和设置位置与耳机插头外部1的电极一致。

本实用新型实施例还提供了一种终端设备，包括如上所述的耳机插座。

所述终端设备可以是手机、桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备，还可以是MP3播放器、音箱、收音机、录音机等音频播放设备。此处详细罗列了智能终端的具体实例，本领域技术人员可以意识到，终端设备并不同限于上述罗列实例，能够实现相同功能的设备均落入本实用新型的保护范围内。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于差分传输的耳机，其特征在于，包括耳机插头、左声道扬声器和右声道扬声器；

耳机插头包括用于插入耳机插座的外部以及绝缘体包裹的内部，所述外部和所述内部均包括左声道电极、左声道接地电极、右声道电极、右声道接地电极及绝缘层，其中，所述外部中的电极与所述内部中对应的电极连通，相邻两个电极之间设有绝缘层；

所述耳机插头内部的左声道电极和左声道接地电极分别与所述左声道扬声器连接，所述耳机插头内部的右声道电极和右声道接地电极分别与所述右声道扬声器连接；

所述左声道电极传输左声道的音频正向信号，所述左声道接地电极传输左声道的音频反向信号，所述右声道电极传输右声道的音频正向信号，所述右声道接地电极传输右声道的音频反向信号。

2.如权利要求1所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机插头内部的左声道电极和左声道接地电极通过第一共模滤波器与所述左声道扬声器连接。

3.如权利要求2所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机插头内部的左声道电极接所述第一共模滤波器的第一输入端，所述内部的左声道接地电极接所述第一共模滤波器的第二输入端，所述第一共模滤波器的第一输出端接所述左声道扬声器的正极，所述第一共模滤波器的第二输出端接所述左声道扬声器的负极。

4.如权利要求1所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机插头内部的右声道电极和右声道接地电极通过第二共模滤波器与所述右声道扬声器连接。

5.如权利要求4所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机插头内部的右声道电极接所述第二共模滤波器的第一输入端，所述内部的右声道接地电极接所述第二共模滤波器的第二输入端，所述第二共模滤波器的第一输出端接所述右声道扬声器的正极，所述第二共模滤波器的第二输出端接所述右声道扬声器的负极。

6.如权利要求1至5任一项所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机还包括麦克风，所述耳机插头的外部和内部还包括麦克风正极和麦克风负极，所述内部的麦克风正极和麦克风负极分别与所述麦克风连接。

7.如权利要求6所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机插头内部的麦克风正极和麦克风负极通过第三共模滤波器与所述麦克风连接。

8.如权利要求7所述的基于差分传输的耳机，其特征在于，所述耳机插头内部的麦克风正极接所述第三共模滤波器的第一输入端，所述内部的麦克风负极接所述第三共模滤波器的第二输入端，所述第三共模滤波器的第一输出端接所述麦克风的正极，所述第三共模滤波器的第二输出端接所述麦克风的负极。

9.一种耳机插座，其特征在于，用于与权利要求1至8任一项所述的基于差分传输的耳机连接，所述耳机插座包括分别用于与所述耳机插头外部的电极压接并导电接触的导电端子，所述导电端子的数量和设置位置与所述耳机插头外部的电极一致。

10.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求9所述的耳机插座。