CN217445510U - 音频信号切换电路及无线耳机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种音频信号切换电路及无线耳机。音频信号切换电路包括：扬声器模块、音频接口模块和信号切换模块，音频接口模块在外接音频线的情况下输出外接音频信号；信号切换模块包括开关芯片和第一电阻，第一电阻的一端分别连接开关芯片和音频地线，第一电阻的另一端连接充电地线，开关芯片分别连接音频接口模块和扬声器模块，开关芯片在获取到外接音频信号的情况下，控制扬声器模块由接收蓝牙音频信号切换为接收外接音频信号。通过开关芯片实现蓝牙音频信号和外接音频信号之间的切换，同时在音频地线和充电地线之间设置一个电阻以阻隔充电时的交流噪声，从而在保证降噪性能的前提下简化电路，降低产品小型化的难度。

Description

音频信号切换电路及无线耳机

技术领域

本申请涉及无线耳机技术领域，尤其是涉及一种音频信号切换电路及无线耳机。

背景技术

相关技术中，为了减小耳机边充电边使用过程中受电源纹波干扰产生的噪声，通常在音源电路(包括音频线输入电路和蓝牙输入电路)和扬声器之间增加运放芯片、电子开关芯片、耳放芯片等构成的电路实现降噪，这使得耳机内部的蓝牙音频信号与外接音频信号切换电路较为复杂，产品小型化改进的难度大。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种音频信号切换电路，通过一个开关芯片实现蓝牙音频信号和外接音频信号之间的切换，同时在开关芯片连接的音频地线和充电地线之间设置一个电阻以阻隔充电时的交流噪声，从而在保证降噪性能的前提下简化电路，降低产品小型化的难度。

本申请还提出一种具有上述音频信号切换电路的无线耳机。

根据本申请的第一方面实施例的音频信号切换电路，包括：扬声器模块，所述扬声器模块被设置为连接外设蓝牙芯片，并接收所述外设蓝牙芯片发送的蓝牙音频信号；音频接口模块，所述音频接口模块在外接音频线的情况下输出外接音频信号；信号切换模块，所述信号切换模块包括开关芯片和第一电阻，所述第一电阻的一端分别连接所述开关芯片和音频地线，所述第一电阻的另一端连接充电地线，所述开关芯片分别连接所述音频接口模块和所述扬声器模块，所述开关芯片在获取到所述外接音频信号的情况下，控制所述扬声器模块由接收所述蓝牙音频信号切换为接收所述外接音频信号。

根据本申请实施例的音频信号切换电路，至少具有如下有益效果：通过一个开关芯片实现蓝牙音频信号和外接音频信号之间的切换，同时在开关芯片连接的音频地线和充电地线之间设置一个电阻以阻隔充电时的交流噪声，从而在保证降噪性能的前提下简化电路，降低产品小型化的难度。

根据本申请的一些实施例，所述开关芯片包括第一输入端、第一输出端、第二输入端、第二输出端、第三输入端、第三输出端、第四输入端和第四输出端，所述开关芯片在获取到所述外接音频信号的情况下，分别控制：所述第一输入端与所述第一输出端电性导通，所述第二输入端与所述第二输出端电性导通，所述第三输入端与所述第三输出端电性导通，所述第四输入端与所述第四输出端导通。

根据本申请的一些实施例，所述扬声器模块包括第一扬声器和第二扬声器，所述第一扬声器的正极连接所述第一输出端，所述第一扬声器的负极连接所述第二输出端，所述第二扬声器的正极连接所述第三输出端，所述第二扬声器的负极连接所述第四输出端。

根据本申请的一些实施例，所述音频接口模块包括第一音频地端、左声道信号端和右声道信号端，所述第一音频地端连接所述音频地线，所述第一输入端连接所述左声道信号端，所述第二输入端连接所述音频地线，所述第三输入端连接所述右声道信号端，所述第四输入端连接所述音频地线。

根据本申请的一些实施例，所述音频接口模块还包括第二音频地端，所述第二音频地端在所述音频接口模块外接音频线的情况下与所述第一音频地端电性导通。

根据本申请的一些实施例，所述信号切换模块还包括第二电阻，所述开关芯片还包括电源端和开关控制端，所述开关控制端连接所述第二音频地端，所述第二电阻的一端连接所述电源端，所述第二电阻的另一端连接所述开关控制端，所述电源端设置于连接芯片驱动电源。

根据本申请的第二方面实施例的无线耳机，包括上述第一方面实施例的音频信号切换电路。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请音频信号切换电路一种实施例的模块图；

图2为本申请音频信号切换电路一种实施例的电路图。

附图标记：

扬声器模块100、第一扬声器110、第二扬声器120；

音频接口模块200、信号切换模块300。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请实施例的音频信号切换电路可应用于无线耳机，如头戴式蓝牙耳机。传统的无线耳机在连接充电线给电池充电且同时外接音频线输入播放音频时，由于充电线与音频线的共地干扰，充电时电源的纹波会通过地线传到耳机的扬声器，从而产生较大的交流噪声，影响用户体验。相关技术中，为了减小耳机边充电边使用过程中受电源纹波干扰产生的噪声，通常在音源电路(包括音频线输入电路和蓝牙输入电路)和扬声器之间增加运放芯片、电子开关芯片、耳放芯片等构成的电路实现降噪，这使得耳机内部的蓝牙音频信号与外接音频信号切换电路较为复杂，产品小型化改进的难度大。

基于此，本申请提出一种音频信号切换电路及无线耳机。通过一个开关芯片实现蓝牙音频信号和外接音频信号之间的切换，同时在开关芯片连接的音频地线和充电地线之间设置一个电阻以阻隔充电时的交流噪声，从而在保证降噪性能的前提下简化电路，降低产品小型化的难度。

一些实施例，参照图1和图2，音频信号切换电路包括：扬声器模块100、音频接口模块200和信号切换模块300，扬声器模块100被设置为连接外设蓝牙芯片，并接收外设蓝牙芯片发送的蓝牙音频信号；音频接口模块200在外接音频线的情况下输出外接音频信号；信号切换模块300包括开关芯片U1和第一电阻R1，第一电阻R1的一端分别连接开关芯片U1和音频地线LINE_GND，第一电阻R1的另一端连接充电地线PGND，开关芯片U1分别连接音频接口模块200和扬声器模块100，开关芯片U1在获取到外接音频信号的情况下，控制扬声器模块100由接收蓝牙音频信号切换为接收外接音频信号。

在本申请的实施例中，耳机没有外接音频线时通常通过蓝牙芯片接收电脑、手机等设备发送的蓝牙音频信号，并将信号发送至扬声器模块100。音频线插入音频接口模块200后，音频信号经由音频线发送至耳机。开关芯片U1监测到音频线插入后，将扬声器与音频接口模块200连通，使得外接音频信号经由开关芯片U1传输至扬声器模块100，令扬声器播放音频。音频地线LINE_GND与充电地线PGND之间连接的第一电阻R1需选用较大阻值的电阻。当耳机同时连接充电线和音频线时，充电地线PGND与音频地线LINE_GND之间存在一个较大阻值的电阻隔离两端噪声电压，不会在扬声器中引起交流噪声，解决了耳机边充电边播放音频时存在噪声的问题。且电路结构简单，能够适用于小型化产品的设计中。

示意性实施例，也可以在耳机中设置WiFi芯片，WiFi芯片连接扬声器模块100。手机、电脑等设备可以通过WiFi网络向耳机发送音频信号，WiFi芯片接收到音频信号后，将音频信号发送至扬声器模块100播放。

本申请实施例的音频信号切换电路至少具有如下有益效果：通过一个开关芯片U1实现蓝牙音频信号和外接音频信号之间的切换，同时在开关芯片U1连接的音频地线LINE_GND和充电地线PGND之间设置一个电阻以阻隔充电时的交流噪声，从而在保证降噪性能的前提下简化电路，降低产品小型化的难度。

一些实施例，参照图2，开关芯片U1包括第一输入端A1、第一输出端B1、第二输入端A2、第二输出端B2、第三输入端A3、第三输出端B3、第四输入端A4和第四输出端B4，开关芯片U1在获取到外接音频信号的情况下，分别控制：第一输入端A1与第一输出端B1电性导通，第二输入端A2与第二输出端B2电性导通，第三输入端A3与第三输出端B3电性导通，第四输入端A4与第四输出端B4导通。开关芯片U1的内部电路可视为多个开关，第一输入端A1与第一输出端B1之间的电路视为第一开关，第二输入端A2和第二输出端B2之间的电路视为第二开关，第三输入端A3与第三输出端B3之间的电路视为第三开关，第四输入端A4和第四输出端B4之间的电路视为第四开关。当音频线插入音频接口模块200后，开关芯片U1内部电路的第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均视为闭合，使得：第一输入端A1与第一输出端B1电性导通，第二输入端A2与第二输出端B2电性导通，第三输入端A3与第三输出端B3电性导通，第四输入端A4与第四输出端B4导通。

一些实施例，参照图2，扬声器模块100包括第一扬声器110和第二扬声器120，第一扬声器110的正极连接第一输出端B1，第一扬声器110的负极连接第二输出端B2，第二扬声器120的正极连接第三输出端B3，第二扬声器120的负极连接第四输出端B4。本实施例中，第一扬声器110是左声道扬声器，第二扬声器120是右声道扬声器。

一些实施例，参照图2，音频接口模块200包括第一音频地端(1号引脚)、左声道信号端(2号引脚)和右声道信号端(4号引脚)，第一音频地端连接音频地线LINE_GND，第一输入端A1连接左声道信号端，第二输入端A2连接音频地线LINE_GND，第三输入端A3连接右声道信号端，第四输入端A4连接音频地线LINE_GND。可以理解的是，左声道信号端传输左声道音频信号，右声道信号端传输右声道音频信号。插入音频线后，左声道信号从左声道信号端发送至第一扬声器110的正极，右声道信号从右声道信号端发送至第二扬声器120的正极。第一扬声器110和第二扬声器120的负极均连接音频地线LINE_GND。

一些实施例，音频接口模块200还包括第二音频地端(5号引脚)，第二音频地端在音频接口模块200外接音频线的情况下与第一音频地端电性导通。第二音频地端用于检测音频线是否插入音频接口模块200。

一些实施例，信号切换模块300还包括第二电阻R2，开关芯片U1还包括电源端VCC和开关控制端，开关控制端连接第二音频地端，第二电阻R2的一端连接电源端VCC，第二电阻R2的另一端连接开关控制端，电源端VCC设置于连接芯片驱动电源。开关控制端为开关芯片U1的#1S和#2S端，开关控制端用于控制开关芯片U1的工作状态，也即控制第一开关、第二开关、第三开关和第四开关的断开或闭合。开关控制端处于高电平状态时开关芯片U1的内部开关电路都断开，也即第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均断开；开关控制端处于低电平状态时开关芯片U1的内部开关电路都接通，也即第一开关、第二开关、第三开关和第四开关均闭合。此外，当开关芯片U1的电源端VCC没有接电源时，也即开关芯片U1无供电时内部开关电路都断开。第二电阻R2为开关控制端的上拉电阻，即开关控制端通过第二电阻R2连接电源，使开关芯片U1的内部开关电路断开。当音频线插入时，第二音频地端与第一音频地端导通，开关芯片U1的开关控制端通过音频接口模块200直接连接音频地线LINE_GND，即开关控制处于低电平状态。此时开关芯片U1的内部开关电路都接通，使得扬声器模块100接通音频接口模块200并接收外接音频信号。

一些实施例，无线耳机包括上述第一方面实施例的音频信号切换电路。本申请实施例的无线耳机至少具有如下有益效果：通过一个开关芯片U1实现蓝牙音频信号和外接音频信号之间的切换，同时在开关芯片U1连接的音频地线LINE_GND和充电地线PGND之间设置一个电阻以阻隔充电时的交流噪声，从而在保证降噪性能的前提下简化电路，降低产品小型化的难度。

本申请的描述中，参考术语“一些实施例”或“示意性实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下做出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (7)

1.音频信号切换电路，其特征在于，包括：

扬声器模块，所述扬声器模块被设置为连接外设蓝牙芯片，并接收所述外设蓝牙芯片发送的蓝牙音频信号；

音频接口模块，所述音频接口模块在外接音频线的情况下输出外接音频信号；

信号切换模块，所述信号切换模块包括开关芯片和第一电阻，所述第一电阻的一端分别连接所述开关芯片和音频地线，所述第一电阻的另一端连接充电地线，所述开关芯片分别连接所述音频接口模块和所述扬声器模块，所述开关芯片在获取到所述外接音频信号的情况下，控制所述扬声器模块由接收所述蓝牙音频信号切换为接收所述外接音频信号。

2.根据权利要求1所述的音频信号切换电路，其特征在于，所述开关芯片包括第一输入端、第一输出端、第二输入端、第二输出端、第三输入端、第三输出端、第四输入端和第四输出端，所述开关芯片在获取到所述外接音频信号的情况下，分别控制：所述第一输入端与所述第一输出端电性导通，所述第二输入端与所述第二输出端电性导通，所述第三输入端与所述第三输出端电性导通，所述第四输入端与所述第四输出端导通。

3.根据权利要求2所述的音频信号切换电路，其特征在于，所述扬声器模块包括第一扬声器和第二扬声器，所述第一扬声器的正极连接所述第一输出端，所述第一扬声器的负极连接所述第二输出端，所述第二扬声器的正极连接所述第三输出端，所述第二扬声器的负极连接所述第四输出端。

4.根据权利要求2所述的音频信号切换电路，其特征在于，所述音频接口模块包括第一音频地端、左声道信号端和右声道信号端，所述第一音频地端连接所述音频地线，所述第一输入端连接所述左声道信号端，所述第二输入端连接所述音频地线，所述第三输入端连接所述右声道信号端，所述第四输入端连接所述音频地线。

5.根据权利要求4所述的音频信号切换电路，其特征在于，所述音频接口模块还包括第二音频地端，所述第二音频地端在所述音频接口模块外接音频线的情况下与所述第一音频地端电性导通。

6.根据权利要求5所述的音频信号切换电路，其特征在于，所述信号切换模块还包括第二电阻，所述开关芯片还包括电源端和开关控制端，所述开关控制端连接所述第二音频地端，所述第二电阻的一端连接所述电源端，所述第二电阻的另一端连接所述开关控制端，所述电源端设置于连接芯片驱动电源。

7.无线耳机，其特征在于，所述无线耳机包括权利要求1至6任一项所述的音频信号切换电路。

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