TWI554122B - 藉由耳機介面供電的電子裝置及耳機電源線 - Google Patents

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TWI554122B TW102104322A TW102104322A TWI554122B TW I554122 B TWI554122 B TW I554122B TW 102104322 A TW102104322 A TW 102104322A TW 102104322 A TW102104322 A TW 102104322A TW I554122 B TWI554122 B TW I554122B
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張燁
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Description

藉由耳機介面供電的電子裝置及耳機電源線
本發明涉及一種電子裝置，尤其涉及一種可藉由耳機介面供電的電子裝置及耳機電源線。
眾所周知，目前的可擕式電子裝置的介面較多，例如，包括耳機介面、電源介面以及USB介面等。顯然，眾多的介面設計不但使得電子裝置不美觀，而且增加了電子裝置的製造成本。
本發明提供一種藉由耳機介面供電的電子裝置及耳機電源線，電子裝置可藉由與耳機介面連接的耳機電源線進行供電及充電，從而簡化電子裝置的介面數量。
本發明實施方式提供了一種電子裝置，包括耳機介面、處理單元以及音訊編解碼晶片，耳機介面包括左聲道引腳、右聲道引腳、接地引腳、懸空引腳及麥克風引腳，音訊編解碼晶片包括左聲道輸出引腳、右聲道輸出引腳及麥克風輸入引腳，音訊編解碼晶片的左聲道輸出引腳與耳機介面的左聲道引腳電連接，耳機介面用於連接一普通耳機或一耳機電源線；電子裝置還包括一第一切換開關及一第二切換開關，第一切換開關包括第一常閉端、第一常開端、第一公共端及第一受控端，第二切換開關包括第二常閉端 、第二常開端、第二公共端及第二受控端；第一切換開關的第一常閉端與第一電阻相連，第一常開端與音訊編解碼晶片的右聲道輸出引腳連接，第一公共端與耳機介面的右聲道引腳連接，第二切換開關的第二常閉端與適配器電源輸入端連接，第二常開端與音訊編解碼晶片的麥克風輸入引腳連接，第二公共端與耳機介面的麥克風引腳連接；電子裝置的處理單元包括一偵測引腳及一開關控制引腳，偵測引腳與耳機介面的左聲道引腳電連接，開關控制引腳與第一受控端與第二受控端均連接。
優選的，當電子設備沒電時插入耳機電源線時，第一切換開關保持第一公共端與第一常閉端相連，第二切換開關保持第二公共端與第二常閉端相連，耳機介面輸入的電源就會藉由第二切換開關傳輸至適配器電源輸入端為電子裝置充電。
優選的，當電子裝置有電時，處理單元的偵測引腳會偵測到不同的電壓，從而判斷耳機介面插入為耳機電源線還是普通耳機。
優選的，處理單元的偵測引腳偵測到第一電壓時，處理單元判定耳機介面被插入耳機電源線，藉由開關控制引腳輸出第一控制信號至第一切換開關的第一受控端與第二切換開關的第二受控端，使得第一切換開關的第一公共端與第一常閉端連接，同時使得第二切換開關的第二公共端與第二常閉端連接，從而耳機電源線輸入的電源經由耳機介面以及第二切換開關傳輸至適配器電源輸入端為電子裝置供電。
優選的，處理單元的偵測引腳偵測到第二電壓時，處理單元判定耳機介面被插入普通耳機，藉由開關控制引腳輸出第二控制信號至第一切換開關的第一受控端與第二切換開關的第二受控端，使 得第一切換開關的第一公共端與第一常開端連接，同時使得第二切換開關的第二公共端與第二常開端連接，從而使得耳機介面的左聲道引腳、右聲道引腳及麥克風引腳分別與音訊編解碼晶片的左聲道輸出引腳、右聲道輸出引腳及麥克風輸入引腳連接，使得耳機介面正常輸出聲音並接收普通耳機線的麥克風採集的聲音。
優選的，處理單元的偵測引腳還藉由第二電阻與電壓端連接，當電子裝置有電時，當耳機電源線或者普通耳機接入時，耳機介面的左聲道引腳的負載值不同，對電壓端分壓不同，從而處理單元的偵測引腳偵測的電壓不同，在耳機介面接入耳機電源線時，處理單元的偵測引腳偵測到第一電壓，在耳機介面接入普通耳機時，處理單元的偵測引腳偵測到第二電壓。
優選的，電子裝置還包括電容和電感，電感連接於耳機介面的左聲道引腳與處理單元的偵測引腳之間，電容連接於耳機介面的左聲道引腳與音訊編解碼晶片的左聲道輸出引腳之間。
本發明實施方式提供了一種耳機電源線，包括偵測環、使能環、接地環及電源環，耳機電源線還包括第第一電阻、第二電阻及第三電阻，第二電阻與第三電阻的電阻值相等且串聯在使能環上，偵測環藉由第一電阻接地。
優選的，耳機電源線插入沒電的電子裝置時，偵測環偵測到第三電壓滿足電子裝置的充電電壓設定值，電源環被啟動從而對電子裝置充電。
優選的，當耳機電源線插入電子裝置之耳機介面時，耳機電源線的偵測環、使能環、接地環及電源環分別與耳機介面的左聲道引 腳、右聲道引腳、接地引腳及麥克風引腳相連。
本發明實施方式中的藉由耳機介面供電的電子裝置及耳機電源線，當電子裝置有電時，電子裝置可藉由與耳機介面連接的耳機電源線進行充電，電子裝置也可藉由耳機介面正常輸出聲音並接收普通耳機線的麥克風採集的聲音；耳機電源線插入沒電的電子裝置時，偵測環偵測到電壓滿足電子裝置的充電電壓設定值，電源環被啟動從而對電子裝置充電。從而簡化電子裝置的介面數量。
100‧‧‧電子裝置
200‧‧‧耳機電源線
300‧‧‧普通耳機
10‧‧‧耳機介面
11‧‧‧處理單元
12‧‧‧音訊編解碼晶片
K1‧‧‧第一切換開關
K2‧‧‧第二切換開關
P1‧‧‧左聲道引腳
P2‧‧‧右聲道引腳
P3‧‧‧接地引腳
P4‧‧‧麥克風引腳
P5‧‧‧懸空引腳
Lout‧‧‧左聲道輸出引腳
Rout‧‧‧右聲道輸出引腳
Mic‧‧‧麥克風輸入引腳
S1‧‧‧第一常閉端
S3‧‧‧第二常閉端
S2‧‧‧第一常開端
S4‧‧‧第二常開端
T1、T2‧‧‧公共端
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
Adapter-in‧‧‧適配器電源輸入端
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
L1‧‧‧電感
EN‧‧‧受控端
V3.3‧‧‧電壓端
ADC-IN‧‧‧偵測引腳
SW‧‧‧開關控制引腳
Det‧‧‧偵測環
Powen‧‧‧使能環
GND‧‧‧接地環
Power‧‧‧電源環
In‧‧‧輸入端
OUT‧‧‧輸出端
L‧‧‧左聲道環
R‧‧‧右聲道環
Mic1‧‧‧麥克風環
圖1為本發明藉由耳機介面供電的電子裝置一實施方式的電路圖；圖2為本發明耳機電源線的插頭一實施方式的示意圖；圖3為普通耳機的插頭的示意圖。
請參閱圖1，為藉由耳機介面供電的電子裝置100(以下簡稱為：電子裝置100)的電路示意圖。在本實施方式中，電子裝置100包括耳機介面10，耳機電源線200與耳機介面10連接，藉由耳機介面10為電子裝置100提供電源。
如圖1所示，電子裝置100還包括處理單元11、音訊編解碼晶片12、第一切換開關K1以及第二切換開關K2。耳機介面10包括左聲道引腳P1、右聲道引腳P2、接地引腳P3、麥克風引腳P4以及懸空引腳P5。音訊編解碼晶片12包括左聲道輸出引腳Lout、右聲道輸出引腳Rout以及麥克風輸入引腳Mic。
第一切換開關K1以及第二切換開關K2均為單刀雙擲開關，第一切換開關K1包括第一常閉端S1、第一常開端S2及第一公共端T1，第 二切換開關K2包括第二常閉端S3、第二常開端S4及第二公共端T2。第一切換開關K1的第一公共端T1與耳機介面10的右聲道引腳P2連接，第一常閉端S1與第一電阻R1連接，第一常開端S2藉由音訊編解碼晶片12的右聲道輸出引腳Rout連接。第二切換開關K2的第二公共端T2與耳機介面10的麥克風引腳P4連接，第二常閉端S3與適配器電源輸入端Adapter-in連接，第二常開端S4與音訊編解碼晶片12的麥克風輸入引腳Mic連接。其中，適配器電源輸入端Adapter-in與市面上普通的電源適配器的輸入端一樣。音訊編解碼晶片12的左聲道輸出引腳Lout與耳機介面10的左聲道引腳P1電連接。
第一切換開關K1以及第二切換開關K2還均包括受控端EN，處理單元11包括偵測引腳ADC-IN以及開關控制引腳SW，偵測引腳ADC-IN與該耳機介面10的左聲道引腳P1電連接。其中，電子裝置100有電時，處理單元11藉由偵測引腳ADC-IN偵測耳機介面10接入的物件，即，接入的為普通耳機還是耳機電源線200。其中，處理單元的偵測引腳ADC-IN還藉由電阻R5與電壓端V3.3連接，耳機電源線200與普通耳機接入時，耳機介面10的左聲道引腳P1的負載值不同，左聲道引腳P1所分的電壓不同，從而處理單元的偵測引腳ADC-IN偵測的電壓不同，處理單元11根據偵測引腳ADC-IN偵測的電壓值的不同判斷耳機介面10接入的為普通耳機還是耳機電源線200。
當處理單元11偵測到耳機介面10接入的為耳機電源線200時，藉由開關控制引腳SW輸出第一控制信號至第一切換開關K1以及第二切換開關K2的受控端EN，使得第一切換開關K1的公共端T1與常閉 端S1連接，同時使得第二切換開關K2的公共端T2與常閉端S3連接。從而從耳機介面10輸入的電源藉由該第二切換開關K2傳輸至適配器電源輸入端Adapter-in為電子裝置100供電。
當處理單元11偵測到耳機介面10接入的為普通耳機時，藉由開關控制引腳SW輸出一第二控制信號至第一切換開關K1以及第二切換開關K2的受控端EN，使得第一切換開關K1的公共端T1與常開端S2連接，同時使得第二切換開關K2的公共端T2與常開端S4連接。從而，使得耳機介面10的左聲道引腳P1、右聲道引腳P2以及麥克風引腳P4分別與音訊編解碼晶片12的左聲道輸出引腳Lout、右聲道輸出引腳Rout以及麥克風輸入引腳Mic連接，使得耳機介面10可正常輸出聲音並接收普通耳機線的麥克風採集的聲音。
如圖2所示，耳機電源線200包括偵測環Det、使能環Powen、接地環GND及電源環Power，此外，耳機電源線200還包括第二電阻R2、第三電阻R3及第四電阻R4，第三電阻R3與第四電阻R4電阻值相等且串聯在使能環Powen上，偵測環Det藉由第二電阻R2接地。
當電子裝置100的耳機介面10接入耳機電源線200時，耳機電源線200的偵測環Det、使能環Powen、接地環GND以及電源環power分別與耳機介面10的左聲道引腳P1、右聲道引腳P2、接地引腳P3及麥克風引腳P4連接。
當耳機電源線200插入到該耳機介面10時，第四電阻R4與第一電阻R1並聯再與該第三電阻R3串聯。在本實施方式中，設使能環Powen輸入電壓為5V，設第一電阻R1、第三電阻R3與第四電阻R4三者的阻值都為100k歐姆，則第四電阻R4與該第一電阻R1並聯分得的電壓只要滿足電子裝置100的充電電壓設定值(設1V~2V)的 需求，耳機介面10輸入的電源就會藉由第二切換開關K2傳輸至適配器電源輸入端Adapter-in為電子裝置100供電。
另外，如前該，處理單元11根據偵測引腳ADC-IN偵測的電壓值的不同判斷耳機介面10接入的為普通耳機還是耳機電源線200。具體的，請一併參閱圖3為普通通耳機300的示意圖。普通耳機300包括左聲道環L、右聲道環R、接地環GND以及麥克風環Mic1。普通耳機300的左聲道環L、右聲道環R、接地環GND以及麥克風環Mic1分別與耳機電源線200的偵測環Det、使能環Powen、接地環GND、電源環Power對應。
眾所周知，普通耳機300的左聲道環的電阻值很小，一般為32歐姆。本實施方式中，設電阻R5的電阻值為10K歐姆，第二電阻R2的電阻值也為10K歐姆，設電壓端V3.3的電壓為3.3V。從而，當電子裝置100有電且耳機介面10接入普通耳機300時，普通耳機300的左聲道環L、右聲道環R、接地環GND以及麥克風環Mic1分別與耳機介面10的左聲道引腳P1、右聲道引腳P2、接地引腳P3、麥克風引腳P4電連接，處理單元11的偵測引腳ADC-IN偵測到的電壓很小，近似為0V。
當耳機介面10接入耳機電源線200時，耳機電源線200的偵測環Det、使能環Powen、接地環GND以及電源環Power分別與耳機介面10的左聲道引腳P1、右聲道引腳P2、接地引腳P3、麥克風引腳P4電連接，處理單元11的偵測引腳ADC-IN偵測到的電壓為3.3×10/(10+10)=1.65V，而當耳機介面10既未接入普通耳機300又未接入耳機電源線200時，處理單元11的偵測引腳ADC-IN偵測到的電壓為3.3V。從而，處理單元11根據偵測引腳ADC-IN偵測的電壓值 的不同判斷耳機介面10接入的為普通耳機300還是耳機電源線200。
當耳機介面10接入耳機電源線200時，如前所述，處理單元11根據偵測引腳ADC-IN偵測的電壓值為1.65V判斷耳機介面10接入的為耳機電源線200，從而開關控制引腳SW輸出第一控制信號至第一切換開關K1以及第二切換開關K2的受控端EN，使得第一切換開關K1的第一公共端T1與第一常閉端S1連接，同時使得第二切換開關K2的第二公共端T2與第二常閉端S3連接，從而為電子裝置進行充電。
而當處理單元11偵測到耳機介面10接入的為普通耳機300時，如前所述，處理單元11藉由開關控制引腳SW輸出第二控制信號至第一切換開關K1以及第二切換開關K2的受控端EN，使得第一切換開關K1的第一公共端T1與第一常開端S2連接，同時使得第二切換開關K2的第二公共端T2與第二常開端S4連接。從而，使得耳機介面10的左聲道引腳P1、右聲道引腳P2以及麥克風引腳P4分別與音訊編解碼晶片12的左聲道輸出引腳Lout、右聲道輸出引腳Rout以及麥克風輸入引腳Mic連接，使得耳機介面10可正常輸出聲音並接收普通耳機線的麥克風採集的聲音。
作為本發明實施方式的進一步改進，電子裝置100還包括連接於音訊編解碼晶片12的左聲道輸出端Lout耳機介面10的左聲道引腳P1之間的第一電容C1以及連接在耳機介面10的左聲道引腳P1與處理單元11的偵測引腳ADC-IN間的電感L1，第一電容C1用於在該耳機介面10接入耳機電源線200時，減弱左聲道輸出端Lout輸出的左聲道信號的直流電壓，電感L1用於減弱該左聲道輸出端Lout輸 出的左聲道信號的交流電壓，從而避免對處理單元11的偵測引腳ADC-IN造成干擾。
作為本發明實施方式的進一步改進，耳機電源線200還包括第二電容C2與第二電阻R2組成的RC濾波電路。從而，當耳機電源線200不小心接入普通的耳機介面300時，將普通耳機介面的右聲道引腳R輸出的右聲道音訊信號藉由RC濾波電路濾除，防止電流回饋到音訊編解碼晶片12，從而造成對音訊編解碼晶片12造成燒毀。
在本實施方式中，電子裝置100可為手機、電子相框、電子書以及數碼相機等可擕式電子裝置。
從而，本發明中，在電子裝置100有電時，電子裝置100的耳機介面10即可接入普通耳機300進行音訊信號的輸出，又可接入耳機電源線200，為電子裝置100供電；當電子裝置100沒電時，也可以藉由耳機電源線200對電子裝置100供電，減少了電子裝置的介面，節約成本。
100‧‧‧電子裝置
10‧‧‧耳機介面
11‧‧‧處理單元
12‧‧‧音訊編解碼晶片
K1‧‧‧第一切換開關
K2‧‧‧第二切換開關
P1‧‧‧左聲道引腳
P2‧‧‧右聲道引腳
P3‧‧‧接地引腳
P4‧‧‧麥克風引腳
P5‧‧‧懸空引腳
Lout‧‧‧左聲道輸出引腳
Rout‧‧‧右聲道輸出引腳
Mic‧‧‧麥克風輸入引腳
S1‧‧‧第一常閉端
S3‧‧‧第二常閉端
S2‧‧‧第一常開端
S4‧‧‧第二常開端
T1、T2‧‧‧公共端
R1‧‧‧第一電阻
R5‧‧‧第五电阻
Adapter-in‧‧‧適配器電源輸入端
C1‧‧‧第一電容
L1‧‧‧電感
EN‧‧‧受控端
V3.3‧‧‧電壓端
ADC-IN‧‧‧偵測引腳
SW‧‧‧開關控制引腳

Claims (9)

  1. 一種電子裝置，包括耳機介面、處理單元以及音訊編解碼晶片，該耳機介面包括左聲道引腳、右聲道引腳、接地引腳及麥克風引腳，該音訊編解碼晶片包括左聲道輸出引腳、右聲道輸出引腳及麥克風輸入引腳，該音訊編解碼晶片的該左聲道輸出引腳與該耳機介面的左聲道引腳電連接；其中，該電子裝置還包括第一切換開關及第二切換開關，第一切換開關包括第一常閉端、第一常開端、第一公共端及第一受控端，該第二切換開關包括第二常閉端、第二常開端、第二公共端及第二受控端；該第一切換開關的第一常閉端經由第一電阻接地，該第一常開端與該音訊編解碼晶片的右聲道輸出引腳連接，該第一公共端與該耳機介面的右聲道引腳連接，該第二切換開關的第二常閉端與適配器電源輸入端連接，該第二常開端與該音訊編解碼晶片的麥克風輸入引腳連接，該第二公共端與該耳機介面的麥克風引腳連接；該電子裝置的處理單元包括偵測引腳及開關控制引腳，該偵測引腳與該耳機介面的左聲道引腳電連接，該開關控制引腳與該第一受控端與該第二受控端均連接。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，當該電子設備沒電並藉由該耳機介面插入耳機電源線時，該第一切換開關保持該第一公共端與該第一常閉端相連，該第二切換開關保持該第二公共端與該第二常閉端相連，該耳機介面經由該耳機電源線輸入的電源藉由該第二切換開關傳輸至該適配器電源輸入端為該電子裝置充電。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，該耳機介面用於插入耳機電源線 或者普通耳機，當該電子裝置有電時，該處理單元的偵測引腳根據偵測到的不同電壓判斷該耳機介面被插入耳機電源線或者普通耳機。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之電子裝置，該處理單元的偵測引腳偵測到第一電壓時，該處理單元判定該耳機介面被插入耳機電源線，藉由該開關控制引腳輸出第一控制信號至該第一切換開關的第一受控端與該第二切換開關的第二受控端，使得該第一切換開關的該第一公共端與該第一常閉端連接，同時使得該第二切換開關的該第二公共端與該第二常閉端連接，從而該耳機電源線輸入的電源經由該耳機介面以及該第二切換開關傳輸至該適配器電源輸入端為該電子裝置供電。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電子裝置，該處理單元的偵測引腳偵測到第二電壓時，該處理單元判定該耳機介面被插入普通耳機，藉由該開關控制引腳輸出第二控制信號至該第一切換開關的第一受控端與該第二切換開關的第二受控端，使得該第一切換開關的該第一公共端與該第一常開端連接，同時使得該第二切換開關的該第二公共端與該第二常開端連接，從而，使得該耳機介面的左聲道引腳、右聲道引腳及麥克風引腳分別與該音訊編解碼晶片的左聲道輸出引腳、右聲道輸出引腳及麥克風輸入引腳連接，使得該耳機介面正常輸出聲音並接收該普通耳機線的麥克風採集的聲音。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之電子裝置，該處理單元的偵測引腳還藉由第二電阻與電壓端連接，當該電子裝置有電，且該耳機電源線或者該普通耳機接入時，該耳機介面的左聲道引腳的負載值不同，對該電壓端分壓不同，從而該處理單元的偵測引腳偵測的電壓不同，在該耳機介面接入該耳機電源線時，該處理單元的偵測引腳偵測到第一電壓，在該耳機介面接入該普通耳機時，該處理單元的偵測引腳偵測到第二電壓。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電子裝置，還包括電容和電感，該電感連接 於該耳機介面的左聲道引腳與該處理單元的偵測引腳之間，該電容連接於該耳機介面的左聲道引腳與該音訊編解碼晶片的左聲道輸出引腳之間。
  8. 一種耳機電源線，包括偵測環、使能環、接地環、電源環、第一電阻、第二電阻及第三電阻，該第二電阻之一端連接於直流偏壓，該第二電阻之另一端連接於該使能環上，該第三電阻之一端連接於該使能環上，該第三電阻之另一端接地，該偵測環藉由該第一電阻接地；該耳機電源線插入沒電的電子裝置之耳機介面時，該電源環與該耳機介面電性連接，該偵測環偵測到第一電壓滿足該電子裝置的充電電壓設定值，該電源環被啟動從而藉由該耳機介面對該電子裝置充電。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之耳機電源線，當該耳機電源線插入電子裝置之耳機介面時，該耳機電源線的偵測環、使能環、接地環及電源環分別與該耳機介面的左聲道引腳、右聲道引腳、接地引腳及麥克風引腳相連。
TW102104322A 2013-01-30 2013-02-05 藉由耳機介面供電的電子裝置及耳機電源線 TWI554122B (zh)

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