TW201345087A - 耳機偵測電路及具有該耳機偵測電路的電子裝置 - Google Patents

Abstract

一種耳機偵測電路，用於偵測一電子裝置的耳機介面是否接入耳機，電子裝置包括處理單元以及音頻放大器。該耳機偵測電路包括電平輸出模組以及觸發信號產生模組。該電平輸出模組在耳機介面未接入耳機時產生第一電平觸發音頻放大器將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在耳機介面接入耳機時產生第二電平觸發音頻放大器將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面。觸發信號產生模組在接收到第一電平時觸發處理單元以較大的增益輸出左右聲道類比信號；在接收到該第二電平時觸發處理單元以較小的增益輸出類比信號。

Description

耳機偵測電路及具有該耳機偵測電路的電子裝置

本發明涉及一種偵測電路，特別涉及一種耳機偵測電路及具有該耳機偵測電路的電子裝置。

眾所周知，目前的具有音頻播放功能的電子裝置，例如音樂播放器、手機、電子相框、電子書等電子裝置，通常可通過耳機輸出音頻信號或通過喇叭輸出音頻信號。通常，電子裝置具有耳機偵測電路，偵測到耳機介面是否接入耳機，並在耳機介面接入耳機時，輸出較小功率的音頻信號，在耳機介面未接入耳機時，即通過喇叭輸出時，輸出較大功率的音頻信號。然而，現有的電子裝置具有的偵測耳機介面的偵測電路通常較複雜。

本發明提供一種耳機偵測電路及具有該耳機偵測電路的電子裝置，通過簡單的結構即可偵測耳機介面是否接入耳機。

一種耳機偵測電路，用於偵測一電子裝置的耳機介面是否接入耳機，該電子裝置包括處理單元以及音頻放大器，該處理單元用於回應用戶播放某一音頻檔的操作輸出該音頻檔對應的左右聲道類比信號，該音頻放大器與該處理單元連接，用於對處理單元輸出的左右聲道類比信號進行放大而產生放大後的左右聲道類比信號。該耳機偵測電路包括一電平輸出模組以及一觸發信號產生模組。該電平輸出模組與該電子裝置的耳機介面以及該音頻放大器電連接，用於回應耳機介面是否接入耳機的狀態產生相應的電平，其中，該電平輸出模組在耳機介面未接入耳機時產生第一電平觸發音頻放大器將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在耳機介面接入耳機時產生第二電平，觸發音頻放大器將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面。該觸發信號產生模組與該電平輸出模組以及該處理單元連接，用於在接收到該第一電平產生一喇叭觸發信號至該處理單元，觸發該處理單元以較大的增益輸出左右聲道類比信號；在接收到該第二電平時產生一耳機觸發信號至該處理單元，觸發該處理單元以較小的增益輸出類比信號。

一種具有耳機偵測電路的電子裝置，包括一耳機介面、一處理單元、一音頻放大器以及一耳機偵測電路。該耳機介面用於接入耳機，該處理單元用於回應用戶播放某一音頻檔的操作輸出該音頻檔對應的左右聲道類比信號，該音頻放大器與該處理單元連接，用於對處理單元輸出的左右聲道類比信號進行放大而產生放大後的左右聲道類比信號。該耳機偵測電路包括一電平輸出模組以及一觸發信號產生模組。該電平輸出模組與該電子裝置的耳機介面以及該音頻放大器電連接，用於回應耳機介面是否接入耳機的狀態產生相應的電平，其中，該電平輸出模組在耳機介面未接入耳機時產生第一電平至該音頻放大器，在耳機介面接入耳機時產生第二電平至該音頻放大器。該觸發信號產生模組與該電平輸出模組以及該處理單元連接，用於在接收到該第一電平產生一喇叭觸發信號至該處理單元；在接收到該第二電平時產生一耳機觸發信號至該處理單元。其中，該處理單元在接收到該喇叭觸發信號時，以較大的增益輸出左右聲道類比信號，在接收到該耳機觸發信號時，以較小的增益輸出類比信號；該音頻放大器在接收到該第一電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在接收到該第二電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面。

本發明的耳機偵測電路及具有該耳機偵測電路的電子裝置，通過簡單的結構即可偵測耳機介面是否接入耳機。

請參閱圖1，為一具有耳機偵測電路10的電子裝置100（以下稱為：電子裝置100）的電路示意圖。該電子裝置100包括耳機偵測電路10、處理單元20、音頻放大器30、以及耳機介面40。該耳機介面40用於接入耳機50。耳機偵測電路10用於偵測耳機介面40是否接入耳機50。該處理單元20用於回應用戶播放某一音頻檔的操作輸出該音頻檔對應的左右聲道類比信號。該音頻放大器30與該處理單元20連接，用於對處理單元20輸出的左右聲道類比信號進行放大而產生放大後的左右聲道類比信號。

該耳機偵測電路10包括一電平輸出模組11以及一觸發信號產生模組12。該電平輸出模組11與該耳機介面40電連接，用於回應耳機介面40是否接入耳機50的狀態產生相應的電平，其中，該電平輸出模組11在耳機介面40未接入耳機50時產生第一電平，在耳機介面40接入耳機50時產生第二電平。該觸發信號產生模組12與該電平輸出模組11以及該處理單元20連接，用於在接收到該第一電平產生一喇叭觸發信號至該處理單元20，在接收到該第二電平時產生一耳機觸發信號至該處理單元20。該處理單元20在接收到該喇叭觸發信號時，以較大的增益輸出左右聲道類比信號，在接收到該耳機觸發信號時，以較小的增益輸出類比信號。該音頻放大器30與該電平輸出模組11連接，用於在接收該第一電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在接收該第二電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面40。與現有相同，該音頻放大器30的放大倍數回應用戶通過音量調節按鈕、功能表選項等的調節而進行相應的變化，從而達到音量的調節。

具體的，該處理單元20包括左聲道輸出引腳Audio-L、右聲道輸出引腳Audio-R以及耳機偵測引腳Ep-Det，音頻放大器30包括左聲道輸入引腳Lin、右聲道輸入引腳Rin、偵測引腳Det以及左聲道輸出引腳Lout、右聲道輸出引腳Rout。該音頻放大器30的左聲道輸入引腳Lin、右聲道輸入引腳Rin分別與處理單元20的左聲道輸出引腳Audio-L、右聲道輸出引腳Audio-R連接。該音頻放大器30通過左聲道輸入引腳Lin、右聲道輸入引腳Rin接收處理單元的左聲道輸出引腳Audio-L、右聲道輸出引腳Audio-R分別輸出的左右聲道類比信號，並對左右聲道類比信號進行放大後，通過左聲道輸出引腳Lout、右聲道輸出引腳Rout分別輸出放大後的左右聲道類比信號。眾所周知，該音頻放大器30輸出的放大後的左右聲道類比信號為夾雜著直流成分的交流信號。

該耳機介面40包括接地引腳GND、左聲道引腳L、右聲道引腳R以及兩個切換引腳SW1、SW2，該兩切換引腳SW1、SW2各有一端用於與左聲道引腳L以及右聲道引腳R相抵觸或分離。該左聲道引腳L以及右聲道引腳R分別用於接收該音頻放大器30輸出的左右聲道類比信號。該電子裝置100還包括第一電容C1以及第二電容C2，該第一電容C1以及第二電容C2分別與左聲道引腳L以及右聲道引腳R連接，用於濾除音頻放大器30輸出的左右聲道類比信號中的直流信號。

該電平輸出模組11包括連接在第一電壓端VCC1與其中一個切換引腳SW1之間的第一電阻R1、連接在左聲道引腳L與地之間的第二電阻R2以及連接在右聲道引腳R與地之間的第三電阻R3。該第二電阻R2以及第三電阻R3的電阻值遠小於第一電阻R1的電阻值，例如該第二電阻R2以及第三電阻R3的電阻值均為1K歐姆，第一電阻R1的電阻值為10K歐姆。該第一電阻R1遠離第一電壓端VCC1的一端構成電平輸出模組11的輸出端OP。該輸出端OP與該音頻放大器30的偵測引腳Det電連接。

當該耳機介面40未接入耳機50時，兩個切換引腳SW1、SW2分別與右聲道引腳R、左聲道引腳L抵觸而電連接。該第二電阻R2與第三電阻R3並聯後與該第一電阻R1串聯於該第一電壓端VCC1與地之間。當音頻放大器30輸出放大後的左右聲道類比信號未傳輸至該左聲道引腳L以及右聲道引腳時，顯然，該電平輸出模組11輸出的電壓為第一電壓端VCC1在該第二電阻R2與第三電阻R3並聯端的分壓，設該第一電壓端VCC1為5伏特，則電平輸出模組11輸出一很低的電壓，例如0.25伏特，該很低的電壓即為一低電平電壓。若音頻放大器30輸出放大後的左右聲道類比信號仍然傳輸至該左聲道引腳L以及右聲道引腳R，即耳機50從耳機介面40拔下的瞬間，電平輸出模組11輸出的電壓為該第一電壓端VCC1的分壓與該左聲道類比信號與右聲道類比信號電壓的疊加，由於左聲道類比信號與右聲道類比信號電壓很小，該電平輸出模組11輸出的電壓仍然為低電平。在本實施方式中，該低電平電壓為該第一電平。

當耳機介面40接入耳機50時，由於耳機50的接入，該切換引腳SW1、SW2分別與該右聲道引腳R、左聲道引腳L分離，從而切換引腳SW1、SW2懸空，該電平輸出模組11的輸出端OP通過該第一電阻R1與第一電壓端VCC1連接而輸出一高電平。在本實施方式中，該高電平為第二電平。

該音頻放大器30的偵測引腳Det在接收到該輸出端OP輸出的低電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在接收到該輸出端OP輸出的高電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面40。

該觸發信號產生模組12包括串聯於一第二電壓端VCC2以及地之間的一PNP三極管Q1以及一第四電阻R4。該PNP三極管Q1的發射極與該第二電壓端VCC2連接，集電極通過該第四電阻R4接地，基極與該輸出端OP電連接。該PNP三極管Q1的集電極還與處理單元20的耳機偵測引腳Ep-Det連接。顯然，在其他實施方式中，該PNP三極管Q1可為PMOS管。

當耳機介面40未接入耳機50時，如前所述，該輸出端OP輸出低電平時，該PNP三極管Q1導通，處理單元20的耳機偵測引腳Ep-Det通過該三極管Q1與該第二電壓端VCC2連接而獲得一高電平的喇叭觸發信號，從而該處理單元20輸出一具有較大增益值的左右聲道類比信號。當該耳機介面40接入耳機50時，如前所述，輸出端OP輸出高電平，該PNP三極管Q1截止，處理單元20的耳機偵測引腳Ep-Det通過該第四電阻R4接地而獲得一低電平的耳機觸發信號，從而該處理單元20輸出一具有較小增益值的左右聲道類比信號。

在本實施方式中，該耳機偵測電路10還包括一RC濾波器13，該RC濾波器13連接於該電平輸出模組11、該觸發信號產生模組12以及該音頻放大器30之間。具體的，該RC濾波器13連接於該輸出端OP、該PNP三極管Q1以及該音頻放大器30的偵測引腳Det之間。該RC濾波器13由第五電阻R5以及第三電容C3、第四電容C4構成。由於在耳機50被拔下的瞬間，該耳機介面40的切換引腳SW1、SW2已經分別與左右聲道引腳L、R連接，而此時音頻放大器30輸出的放大的左右聲道類比信號仍然分別傳輸至該左右聲道引腳L、R，並通過輸出端OP輸出，由於經過第一電容C1以及第二電容C2濾除直流後的放大的左右聲道類比信號僅留下了交流信號，為了防止交流信號出現的波峰值過大，通過該RC濾波器13將交流信號值抑制一預定值下，從而保證在耳機50被拔下時，該輸出端OP輸出的始終為低電平。

在本實施方式中，該耳機偵測電路10還包括一二極體D1，用於防止電流的反向流動。

該耳機偵測電路10和/或該電子裝置100還包括其他電路元件，由於與本發明改進重點無關，故未多加描述。

在其他實施方式中，該第一電平可為高電平，該第二電平可為低電平，該處理單元20、音頻放大器30所回應的電平也隨著變化。

該電子裝置100可為具有音頻播放功能的電子裝置，例如音頻播放器、具有音頻播放功能的手機、電子相框、數碼相機、電子書等。

本發明的耳機偵測電路10以及具有該耳機偵測電路10的電子裝置100，通過簡單的結構，即可準確的偵測耳機50是否插入耳機介面40。

100．．．電子裝置

10．．．耳機偵測電路

20．．．處理單元

30．．．音頻放大器

40．．．耳機介面

50．．．耳機

11．．．電平輸出模組

12．．．觸發信號產生模組

Audio-L，Lout．．．左聲道輸出引腳

Audio-R，Rout．．．右聲道輸出引腳

Ep-Det．．．耳機偵測引腳

Lin．．．左聲道輸入引腳

Rin．．．右聲道輸入引腳

Det．．．偵測引腳

GND．．．接地引腳

L．．．左聲道引腳

R．．．右聲道引腳

SW1、SW2．．．切換引腳

C1．．．第一電容

C2．．．第二電容

C3．．．第三電容

C4．．．第四電容

VCC1．．．第一電壓端

VCC2．．．第二電壓端

OP．．．輸出端

R1．．．第一電阻

R2．．．第二電阻

R3．．．第三電阻

R4．．．第四電阻

R5．．．第五電阻

13．．．RC濾波器

D1．．．二極體

圖1為本發明第一實施方式中具有耳機偵測電路的電子裝置的電路示意圖。

100．．．電子裝置

10．．．耳機偵測電路

20．．．處理單元

30．．．音頻放大器

40．．．耳機介面

50．．．耳機

11．．．電平輸出模組

12．．．觸發信號產生模組

Audio-L，Lout．．．左聲道輸出引腳

Audio-R，Rout．．．右聲道輸出引腳

Ep-Det．．．耳機偵測引腳

Lin．．．左聲道輸入引腳

Rin．．．右聲道輸入引腳

Det．．．偵測引腳

GND．．．接地引腳

L．．．左聲道引腳

R．．．右聲道引腳

SW1、SW2．．．切換引腳

C1．．．第一電容

C2．．．第二電容

C3．．．第三電容

C4．．．第四電容

VCC1．．．第一電壓端

VCC2．．．第二電壓端

OP．．．輸出端

R1．．．第一電阻

R2．．．第二電阻

R3．．．第三電阻

R4．．．第四電阻

R5．．．第五電阻

13．．．RC濾波器

D1．．．二極體

Claims (10)

1. 一種耳機偵測電路，用於偵測一電子裝置的耳機介面是否接入耳機，該電子裝置包括處理單元以及音頻放大器，該處理單元用於回應用戶播放某一音頻檔的操作輸出該音頻檔對應的左右聲道類比信號，該音頻放大器與該處理單元連接，用於對處理單元輸出的左右聲道類比信號進行放大而產生放大後的左右聲道類比信號，其改良在於，該耳機偵測電路包括：
   一電平輸出模組，與該電子裝置的耳機介面以及該音頻放大器電連接，用於回應耳機介面是否接入耳機的狀態產生相應的電平，其中，該電平輸出模組在耳機介面未接入耳機時產生第一電平觸發音頻放大器將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在耳機介面接入耳機時產生第二電平，觸發音頻放大器將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面；
   一觸發信號產生模組與該電平輸出模組以及該處理單元連接，用於在接收到該第一電平產生一喇叭觸發信號至該處理單元，觸發該處理單元以較大的增益輸出左右聲道類比信號；在接收到該第二電平時產生一耳機觸發信號至該處理單元，觸發該處理單元以較小的增益輸出左右聲道類比信號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之耳機偵測電路，其中該電平輸出模組包括連接在第一電壓端與耳機介面其中一個切換引腳之間的第一電阻、連接在耳機介面的左聲道引腳與地之間的第二電阻以及連接在耳機介面右聲道引腳與地之間的第三電阻；該第二電阻以及第三電阻的電阻值遠小於第一電阻的電阻值，該第一電阻遠離第一電壓端的一端構成電平輸出模組的輸出端，該輸出端與該音頻放大器的一偵測引腳電連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之耳機偵測電路，其中該觸發信號產生模組包括串聯於一第二電壓端以及地之間的一PNP三極管以及一第四電阻，該PNP三極管的發射極與該第二電壓端連接，集電極通過該第四電阻接地，基極與該電平輸出模組的輸出端電連接，該PNP三極管的集電極還與處理單元的耳機偵測引腳連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之耳機偵測電路，其中該耳機偵測電路還包括一RC濾波器，該RC濾波器連接於該電平輸出模組、該觸發信號產生模組以及該音頻放大器之間，該RC濾波器由第五電阻以及兩個電容構成。
5. 一種具有耳機偵測電路的電子裝置，包括一耳機介面、一處理單元以及一音頻放大器，該耳機介面用於接入耳機，該處理單元用於回應用戶播放某一音頻檔的操作輸出該音頻檔對應的左右聲道類比信號，該音頻放大器與該處理單元連接，用於對處理單元輸出的左右聲道類比信號進行放大而產生放大後的左右聲道類比信號，其改良在於，該電子裝置還包括一耳機偵測電路，該耳機偵測電路包括：
   一電平輸出模組，與該電子裝置的耳機介面以及該音頻放大器電連接，用於回應耳機介面是否接入耳機的狀態產生相應的電平，其中，該電平輸出模組在耳機介面未接入耳機時產生第一電平至該音頻放大器，在耳機介面接入耳機時產生第二電平至該音頻放大器；
   一觸發信號產生模組與該電平輸出模組以及該處理單元連接，用於在接收到該第一電平產生一喇叭觸發信號至該處理單元；在接收到該第二電平時產生一耳機觸發信號至該處理單元；
   其中，該處理單元在接收到該喇叭觸發信號時，以較大的增益輸出左右聲道類比信號，在接收到該耳機觸發信號時，以較小的增益輸出類比信號；該音頻放大器在接收到該第一電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在接收到該第二電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具有耳機偵測電路的電子裝置，其中該耳機介面包括接地引腳、左聲道引腳、右聲道引腳以及兩個切換引腳，在耳機介面為接入耳機時，該兩切換引腳各有一端分別與左聲道引腳以及右聲道引腳抵觸，該電平輸出模組包括連接在第一電壓端與耳機介面其中一個切換引腳之間的第一電阻、連接在耳機介面的左聲道引腳與地之間的第二電阻以及連接在耳機介面右聲道引腳與地之間的第三電阻；該第二電阻以及第三電阻的電阻值遠小於第一電阻的電阻值，該第一電阻遠離第一電壓端的一端構成電平輸出模組的輸出端，該輸出端與該音頻放大器的偵測引腳電連接。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具有耳機偵測電路的電子裝置，其中該觸發信號產生模組包括串聯於一第二電壓端以及地之間的一PNP三極管以及一第四電阻，該PNP三極管的發射極與該第二電壓端連接，集電極通過該第四電阻接地，基極與該電平輸出模組的輸出端電連接，該PNP三極管的集電極還與處理單元的耳機偵測引腳連接。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具有耳機偵測電路的電子裝置，其中當該耳機介面未接入耳機，兩個切換引腳分別與左聲道引腳以及右聲道引腳相互抵觸而電連接，該第二電阻與第三電阻並聯後與該第一電阻串聯於該第一電壓端與地之間，該電平輸出模組輸出的電壓為作為第一電平的第一電壓端在該第二電阻與第三電阻並聯端所分壓得到的低電平電壓；當耳機介面接入耳機時，該兩個切換引腳分別與該右聲道引腳、左聲道引腳分離，該電平輸出模組的輸出端通過該第一電阻與第一電壓端連接而輸出一作為第二電平的高電平；該音頻放大器的偵測引腳在接收到該輸出端輸出的低電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至喇叭，在接收到該輸出端輸出的高電平時，控制將放大的左右聲道類比信號輸出至耳機介面；該輸出端輸出低電平時，該PNP三極管導通，處理單元的耳機偵測引腳通過該PNP三極管與該第二電壓端連接而獲得一高電平的喇叭觸發信號，當該耳機介面接入耳機時，輸出端輸出高電平，該PNP三極管截止，處理單元的耳機偵測引腳通過該第四電阻接地而獲得一低電平的耳機觸發信號。
9. 如申請專利範圍第5項所述之具有耳機偵測電路的電子裝置，其中該耳機偵測電路還包括一RC濾波器，該RC濾波器連接於該電平輸出模組、該觸發信號產生模組以及該音頻放大器之間，該RC濾波器由第五電阻以及兩個電容構成。
10. 如申請專利範圍第5項所述之具有耳機偵測電路的電子裝置，其中該電子裝置為音樂播放器、具有音頻播放功能的手機、電子相框、數碼相機以及電子書中的一種。