CN214412388U - 一种音频信号检测电路及电子产品 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种音频信号检测电路及电子产品，音频信号检测电路包括有线音频信号接口、第一开关电路、主控电路；有线音频信号接口连接第一开关电路的控制端；第一开关电路的开关通路的一端连接供电电源，第一开关电路的开关通路的另一端接地，第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚，输出检测信号至主控电路的检测引脚，主控电路根据接收到的检测信号切换网络连接模式。本实用新型的音频信号检测电路及电子产品，通过设置有线音频信号接口连接第一开关电路的控制端，第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚，主控电路根据检测引脚的高低电平自动切换网络连接模式，实现了有线模式和无线模式的自动切换。

Description

一种音频信号检测电路及电子产品

技术领域

本实用新型属于电路技术领域，具体地说，是涉及一种音频信号检测电路以及采用所述音频信号检测电路设计的电子产品。

背景技术

随着智能耳机及智能音箱产品的推广普及，很多智能音频产品都是BT/WIFI无线及line in有线音频输入共存，这样在有线和无线之间的智能切换技术就显得十分重要，对音频流的检测和检测的精确度提出更高的要求。

传统音箱都是要么只有有线模式，要么只有无线模式，比如BT音箱/WIFI音箱等，现在流行的智能音箱是有线和无线共存的，这就涉及无线和有线的模式自动转换的问题，目前流行的智能音频产品都是通过按键或转换开关来切换，无法实现自动转换。

传统有线LINEIN模式和无线（BT/WIFI）模式转换电路，如图1所示，要人为的通过滑动开关S1去切换有线（LINEIN）模式和无线（BT/WIFI）模式，即使有人通过MCU去控制切换，还是需要人为给出一个切换指令，无法实现自动切换，达不到智能音箱该有的智能化设计。

发明内容

本实用新型提供了一种音频信号检测电路，实现了自动切换网络连接模式。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种音频信号检测电路，包括有线音频信号接口、第一开关电路、主控电路；所述有线音频信号接口连接第一开关电路的控制端；所述第一开关电路的开关通路的一端连接供电电源，所述第一开关电路的开关通路的另一端接地，所述第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚，输出检测信号至主控电路的检测引脚，所述主控电路根据接收到的检测信号切换网络连接模式。

进一步的，在所述有线音频信号接口与第一开关电路的控制端之间设置有运算放大器；所述运算放大器的第一输入端连接有线音频信号接口，所述运算放大器的第二输入端连接门限电压；所述运算放大器的输出端连接第一开关电路的控制端。

又进一步的，所述音频信号检测电路还包括第二开关电路；所述主控电路的唤醒引脚连接第二开关电路的控制端，所述第二开关电路的开关通路的一端连接供电电源，所述第二开关电路的开关通路的另一端连接运算放大器的电源端子。

更进一步的，所述第二开关电路包括第三开关管和第二开关管；所述第三开关管的控制端连接主控电路的唤醒引脚，所述第三开关管的开关通路的一端接地，所述第三开关管的开关通路的另一端连接第二开关管的控制端，所述第二开关管的开关通路的一端连接供电电源，所述第二开关管的开关通路的另一端连接运算放大器的电源端子。

再进一步的，所述第一开关电路包括第一开关管；所述第一开关管的控制端连接运算放大器的输出端；所述第一开关管的开关通路的一端通过上拉电阻连接供电电源，所述第一开关管的开关通路的另一端接地，所述第一开关管的开关通路的一端连接主控电路的检测引脚。

进一步的，所述第二开关电路的开关通路的另一端通过分压电路连接运算放大器的第二输入端。

又进一步的，所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；所述第二开关电路的开关通路的另一端连接第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端接地，所述第一分压电阻和第二分压电阻的连接节点连接运算放大器的第二输入端。

更进一步的，在所述运算放大器的输出端与第一开关电路的控制端之间还设置有二级运算放大器；所述二级运算放大器的第一输入端连接所述运算放大器的输出端，所述二级运算放大器的第二输入端连接门限电压；所述二级运算放大器的输出端连接第一开关电路的控制端；所述二级运算放大器的电源端子连接第二开关电路的开关通路的另一端。

再进一步的，所述二级运算放大器的输出端通过整流二极管连接第一开关电路的控制端。

基于上述音频信号检测电路的设计，本实用新型提出了一种电子产品，包括所述的音频信号检测电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的音频信号检测电路及电子产品，通过设置有线音频信号接口连接第一开关电路的控制端，第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路根据其检测引脚AUDIO_DET的高低电平自动切换网络连接模式，实现了有线模式和无线模式的自动切换，提升了用户的使用体验，而且，本实施例的电路结构简单、成本低，便于实现。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是现有技术中的模式转换电路图；

图2是本实用新型所提出的音频信号检测电路的一个实施例的电路框图；

图3是本实用新型所提出的音频信号检测电路的一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例提出了一种电子产品，电子产品包括音频信号检测电路，用于检测有线音频信号，以便于自动切换网络连接模式，实现自动切换有线模式和无线模式，以提升用户的使用体验，提高电子产品的质量。电子产品包括音箱、耳机等音频产品。网络连接模式包括有线模式和无线模式。

本实施例的音频信号检测电路，主要包括有线音频信号接口、第一开关电路、主控电路等，参见图2、图3所示。

有线音频信号接口LINEIN_L/LINEIN_R连接第一开关电路的控制端；第一开关电路的开关通路的一端连接供电电源，第一开关电路的开关通路的另一端接地，第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚AUDIO_DET，输出检测信号至主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路根据接收到的检测信号切换网络连接模式，将有线模式切换成无线模式，或者将无线模式切换成有线模式。

有线音频信号接口用于接收有线音频信号，如果有线音频信号接口接收到有线音频信号，则会传输至第一开关电路的控制端，控制第一开关电路的开关通路导通，第一开关电路的开关通路的其中一端输出检测信号（如低电平）至主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路根据接收到的检测信号将网络连接模式切换成有线模式，或者保持当前的有线模式。

如果有线音频信号接口没有接收到有线音频信号，则第一开关电路关断，第一开关电路的开关通路的其中一端输出检测信号（如高电平）至主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路根据接收到的检测信号将网络连接模式切换成无线模式，或者保持当前的无线模式。

本实施例的音频信号检测电路，通过设置有线音频信号接口连接第一开关电路的控制端，第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路根据其检测引脚AUDIO_DET的高低电平自动切换网络连接模式，实现了有线模式和无线模式的自动切换，提升了用户的使用体验，而且，本实施例的电路结构简单、成本低，便于实现。

在本实施例中，为了能够检测到较弱的有线音频信号，在有线音频信号接口与第一开关电路的控制端之间设置有运算放大器U1B；运算放大器U1B的第一输入端（如反相输入端）连接有线音频信号接口，运算放大器U1B的第二输入端（如正相输入端）连接门限电压；运算放大器U1B的输出端连接第一开关电路的控制端。

如果有线音频信号接口处存在有线音频信号，则有线音频信号传输至运算放大器U1B，有线音频信号经运算放大器U1B放大后传输至第一开关电路的控制端，控制第一开关电路的开关通路导通，第一开关电路的开关通路的其中一端输出检测信号（如低电平）至主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路根据接收到的检测信号将网络连接模式切换成（或保持）有线模式。

通过设置运算放大器U1B，可以准确地检测到较弱的有线音频信号，实现精确检测有线音频信号的有无，提高有线音频信号检测的精确性。

在本实施例中，音频信号检测电路还包括第二开关电路，用于控制运算放大器U1B的供电与否；主控电路的唤醒引脚STANDBY连接第二开关电路的控制端，第二开关电路的开关通路的一端连接供电电源，第二开关电路的开关通路的另一端连接运算放大器U1B的电源端子，运算放大器U1B的接地端子接地。

当需要检测有线音频信号时，主控电路的唤醒引脚STANDBY输出有效的唤醒信号（如高电平）至第二开关电路的控制端，控制第二开关电路的开关通路导通，供电电源提供的电能通过第二开关电路的开关通路传输至运算放大器U1B的电源端子，为运算放大器U1B供电，运算放大器U1B开始工作。

当不需要检测有线音频信号时，主控电路的唤醒引脚STANDBY输出无效的唤醒信号（如低电平）至第二开关电路的控制端，控制第二开关电路的开关通路关断，供电电源无法为运算放大器U1B供电，运算放大器U1B停止工作。

通过主控电路对第二开关电路的通断控制，实现了对供电电源与运算放大器U1B的电源端子之间连接线路的通断控制，实现了对运算放大器U1B的供电控制，进而实现了对有线音频信号接口与第一开关电路之间的线路的通断控制；当需要检测有线音频信号时，控制运算放大器U1B开始工作，有线音频信号接口与第一开关电路之间的线路导通；当不需要检测有线音频信号时，控制运算放大器U1B停止工作，有线音频信号接口与第一开关电路之间的线路断开，达到省电的目的，从而节能降耗，提高产品续航能力。

在本实施例中，第二开关电路包括第三开关管Q3和第二开关管Q2；第三开关管Q3的控制端通过电阻R15连接主控电路的唤醒引脚STANDBY，第三开关管Q3的开关通路的一端接地，第三开关管Q3的开关通路的另一端通过电阻R14连接第二开关管Q2的控制端，第二开关管Q2的开关通路的一端连接供电电源，第二开关管Q2的开关通路的另一端通过电阻R12连接运算放大器U1B的电源端子。

当需要检测有线音频信号时，主控电路的唤醒引脚STANDBY输出高电平的唤醒信号至第三开关管Q3的控制端，控制第三开关管Q3导通，拉低了第二开关管Q2的控制端电压，第二开关管Q2导通，供电电源（5V电源）提供的电能通过第二开关管Q2的开关通路传输至运算放大器U1B的电源端子，为运算放大器U1B供电，运算放大器U1B开始工作。

当不需要检测有线音频信号时，主控电路的唤醒引脚STANDBY输出低电平的唤醒信号至第三开关管Q3的控制端，控制第三开关管Q3关断，进而第二开关管Q2也关断，供电电源无法为运算放大器U1B供电，运算放大器U1B停止工作；从而达到降低产品功耗、提高产品续航能力的目的。

通过设计第三开关管Q3和第二开关管Q2，实现了对供电电源与运算放大器U1B的电源端子之间连接线路的通断控制，不仅控制方便，而且提高了供电的安全性，降低了功耗，提高了续航能力；而且，电路结构简单、成本低、便于实现。

在本实施例中，第三开关管Q3为NPN三极管，第二开关管Q2为PNP三极管；第三开关管Q3的基极通过电阻R15连接主控电路的唤醒引脚STANDBY，第三开关管Q3的集电极接地，第三开关管Q3的发射极通过电阻R14连接第二开关管Q2的基极，第二开关管Q2的发射极连接供电电源，第二开关管Q2的集电极通过电阻R12连接运算放大器U1B的电源端子。通过将第三开关管Q3设计为NPN三极管，第二开关管Q2设计为PNP三极管，不仅便于控制，便于对供电电源与运算放大器U1B的电源端子之间连接线路进行通断控制；而且性能稳定、成本低。

在本实施例中，第一开关电路包括第一开关管Q1；第一开关管Q1的控制端连接运算放大器U1B的输出端；第一开关管Q1的开关通路的一端通过上拉电阻R10连接供电电源，第一开关管Q1的开关通路的另一端接地，第一开关管Q1的开关通路的一端连接主控电路的检测引脚AUDIO_DET。

当第一开关管Q1导通时，第一开关管Q1的开关通路的一端输出低电平的检测信号至主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路接收到低电平检测信号后将网络连接模式切换成（或保持）有线模式。

当第一开关管Q1关断时，第一开关管Q1的开关通路的一端输出高电平的检测信号至主控电路的检测引脚AUDIO_DET，主控电路接收到高电平检测信号后将网络连接模式切换成（或保持）无线模式。

通过设计第一开关管Q1，实现了主控电路根据第一开关管Q1输出的检测信号切换网络连接模式，不仅控制方便，而且结构简单、成本低、便于实现。

在本实施例中，第一开关管Q1为NPN三极管，第一开关管Q1的基极连接运算放大器U1B的输出端；第一开关管Q1的集电极通过上拉电阻R10连接供电电源，第一开关管Q1的发射极接地，第一开关管Q1的集电极连接主控电路的检测引脚AUDIO_DET。通过将第一开关管Q1设计为NPN三极管，不仅便于控制，而且性能稳定、成本低。

在本实施例中，第二开关电路的开关通路的另一端通过分压电路连接运算放大器U1B的第二输入端，为运算放大器提供门限电压。当第二开关电路导通时，供电电源为运算放大器U1B的电源端子供电，并通过分压电路为运算放大器U1B提供门限电压，因此，运算放大器U1B的供电和门限电压的建立是同步的，既控制方便，又节省电能。

在本实施例中，分压电路包括第一分压电阻R6和第二分压电阻R4；第二开关电路的开关通路的另一端连接第一分压电阻R6的一端，第一分压电阻R6的另一端连接第二分压电阻R4的一端，第二分压电阻R4的另一端接地，第一分压电阻R6和第二分压电阻R4的连接节点连接运算放大器的第二输入端。供电电源通过第一分压电阻R6和第二分压电阻R4的分压为运算放大器U1B提供门限电压，简单方便，易于实现。而且，要设置好R4和R6比值，来设置合适的门限电压反馈，既能防止干扰信号误触发第一开关管Q1导通而意外切换到有线模式，又要保证有信号输入时可以正常切换模式。

为了进一步提高有线音频信号检测的精确性，在运算放大器U1B的输出端与第一开关电路的控制端之间还设置有二级运算放大器U1A；二级运算放大器U1A的第一输入端（如反相输入端）连接运算放大器U1B的输出端，二级运算放大器U1A的第二输入端（如正相输入端）连接门限电压；二级运算放大器U1A的输出端连接第一开关电路的控制端；二级运算放大器U1A的电源端子连接第二开关电路的开关通路的另一端，二级运算放大器U1A的接地端子接地。第二开关电路的开关通路的另一端通过分压电路连接二级运算放大器U1A的第二输入端，为二级运算放大器U1A提供门限电压。

因此，有线音频信号经过运算放大器的U1B的放大后，再经过二级运算放大器U1A的再次放大，然后传输至第一开关电路的控制端。而且，通过主控电路对第二开关电路的通断控制，实现了供电电源与二级运算放大器U1A的电源端子之间连接线路的通断控制。通过分压电路（R6和R4）实现门限电压的建立，简单方便，易于实现。

在本实施例中，运算放大器U1B和二级运算放大器U1A集成在一起，形成双路运算放大器U1，便于控制。

在本实施例中，二级运算放大器U1A的输出端通过整流二极管D2连接第一开关电路的控制端。整流二极管D2的阳极连接二级运算放大器U1A的输出端，D2的阴极连接第一开关电路的控制端。整流二极管D2将二级运算放大器U1A输出的交流信号整流成直流信号，以便于对第一开关电路进行通断控制。整流二极管D2要尽量选择导通压降比较低的，设计前端两级运输放大器时要考虑整流二极管D2的导通压降影响。在本实施例中，还设置有整流二极管D3和D1，整流二极管D3的阳极接地，D3的阴极连接二级运算放大器U1A的输出端；整流二极管D1的阳极接地，D1的阴极D2的阴极。

在本实施例中，运算放大器U1B的第一输入端通过滤波电容C11接地，第二输入端通过滤波电容C7接地。二级运算放大器U1A的第一输入端通过滤波电容C4接地，第二输入端通过滤波电容C8接地。运算放大器U1B的输出端与二级运算放大器U1A的第一输入端之间设置有滤波电容C1。滤波电容配置一定要合理，才能保证波形检测的准确性。

当有线模式有输入信号后，有线音频接口将会有音频信号，该信号经运算放大器U1A和U1B两级放大以后，经整流二极管D1～D3整流后传输至第一开关管Q1的基极，使得Q1导通，主控电路的检测引脚AUDIO_DET被拉为低电平，触发主控电路将网络连接模式切换到有线模式。

当有线模式没有输入信号后，有线音频接口也不会有音频信号，使得Q1关断，主控电路的检测引脚AUDIO_DET为高电平，不会触动切换到有线模式，会保持无线模式或待机模式。

本实施例的音频信号检测电路及电子产品，通过精确检测有线音频流信号，从而音箱等电子产品可以实现有线模式（LINEIN）和无线模式（BT/WIFI）自动切换，真正做到音频产品的智能化；而且，达到节能降耗提高续航能力的目的。

本实施例的音频信号检测电路及电子产品，可以精确的检测有线音频信号，从而保证智能音箱等电子产品能够实现有线模式和无线模式的自动切换，达到产品真正智能；同时通过对第二开关电路的通断控制，智能控制检测电路开启和关闭，降低了功耗，提高了产品的续航能力。

本实施例的音频信号检测电路及电子产品，实现了有线音频信号的自动检测，同时设置了门限电压反馈来防止干扰引起的误动作，同时也设计了在音频产品进入休眠状态时，本检测电路也同时进入休眠状态，待音频产品被唤醒的同时本检测电路也被唤醒，达到本检测电路和整机智能同步状态，同时有效降低了功耗，提高了产品的续航能力。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种音频信号检测电路，其特征在于：包括有线音频信号接口、第一开关电路、主控电路；

所述有线音频信号接口连接第一开关电路的控制端；所述第一开关电路的开关通路的一端连接供电电源，所述第一开关电路的开关通路的另一端接地，所述第一开关电路的开关通路的其中一端连接主控电路的检测引脚，输出检测信号至主控电路的检测引脚，所述主控电路根据接收到的检测信号切换网络连接模式。

2.根据权利要求1所述的音频信号检测电路，其特征在于：在所述有线音频信号接口与第一开关电路的控制端之间设置有运算放大器；

所述运算放大器的第一输入端连接有线音频信号接口，所述运算放大器的第二输入端连接门限电压；所述运算放大器的输出端连接第一开关电路的控制端。

3.根据权利要求2所述的音频信号检测电路，其特征在于：所述音频信号检测电路还包括第二开关电路；

所述主控电路的唤醒引脚连接第二开关电路的控制端，所述第二开关电路的开关通路的一端连接供电电源，所述第二开关电路的开关通路的另一端连接运算放大器的电源端子。

4.根据权利要求3所述的音频信号检测电路，其特征在于：所述第二开关电路包括第三开关管和第二开关管；

所述第三开关管的控制端连接主控电路的唤醒引脚，所述第三开关管的开关通路的一端接地，所述第三开关管的开关通路的另一端连接第二开关管的控制端，所述第二开关管的开关通路的一端连接供电电源，所述第二开关管的开关通路的另一端连接运算放大器的电源端子。

5.根据权利要求1所述的音频信号检测电路，其特征在于：所述第一开关电路包括第一开关管；所述第一开关管的控制端连接运算放大器的输出端；

所述第一开关管的开关通路的一端通过上拉电阻连接供电电源，所述第一开关管的开关通路的另一端接地，所述第一开关管的开关通路的一端连接主控电路的检测引脚。

6.根据权利要求3所述的音频信号检测电路，其特征在于：所述第二开关电路的开关通路的另一端通过分压电路连接运算放大器的第二输入端。

7.根据权利要求6所述的音频信号检测电路，其特征在于：所述分压电路包括第一分压电阻和第二分压电阻；

所述第二开关电路的开关通路的另一端连接第一分压电阻的一端，所述第一分压电阻的另一端连接第二分压电阻的一端，所述第二分压电阻的另一端接地，所述第一分压电阻和第二分压电阻的连接节点连接运算放大器的第二输入端。

8.根据权利要求3所述的音频信号检测电路，其特征在于：在所述运算放大器的输出端与第一开关电路的控制端之间还设置有二级运算放大器；

所述二级运算放大器的第一输入端连接所述运算放大器的输出端，所述二级运算放大器的第二输入端连接门限电压；所述二级运算放大器的输出端连接第一开关电路的控制端；

所述二级运算放大器的电源端子连接第二开关电路的开关通路的另一端。

9.根据权利要求8所述的音频信号检测电路，其特征在于：所述二级运算放大器的输出端通过整流二极管连接第一开关电路的控制端。

10.一种电子产品，其特征在于：包括如权利要求1至9种任一项所述的音频信号检测电路。

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