[發明專利]耳機拔插檢測電路、耳機檢測裝置及音頻設備

有效

• 申請號: 201710036204.4
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN108322882B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 凌忠海
• 申請（專利權）人: 聯芯科技有限公司;大唐半導體設計有限公司
• 主分類號: H04R29/00
• 分類號: H04R29/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本發明提供一種耳機拔插檢測電路、耳機檢測裝置及音頻設備，通過主要由偏壓模塊和低通濾波模塊組成的耳機檢測電路單元，實現在設計相關產品時不限制耳機插座和耳機檢測芯片的選型的目的，即研發人員在設計相關產品時無需考慮耳機檢測芯片是否支持負電壓以及耳機插座是否能夠兼容普通電平和高電平的音頻輸出，從而能有更多選擇、更靈活的設計以及更低的成本。

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，尤其涉及一種耳機拔插檢測電路、耳機檢測裝置及音頻設備。

背景技術

音樂播放設備嘗試通過耳機播放音頻時，需要首先對耳機孔是否插入耳機進行檢測，從而保證只有在耳機插入的情況下才將音頻切換到耳機輸出；同樣的也需要保證能夠準確檢測到耳機的拔出并做出相應的操作，如暫停播放或切換到喇叭輸出等。

耳機插拔檢測電路大致分三個模塊，如圖1所示，分為耳機插座101、耳機檢測電路單元102、耳機檢測芯片103，其中，耳機插座101即耳機插孔，用于固定耳機插頭，并保證耳機插頭和內部電路良好的電氣連接。耳機插座101的一端同時也會裸露在終端產品的外表面，因此耳機插座101的形式、細節尺寸規格會直接影響到終端產品的內部結構和局部外觀。耳機檢測電路單元102是連接耳機插座101和耳機檢測芯片103的中間電路，負責將耳機插座101處的耳機插入和拔出的不同狀態轉化為后端的耳機檢測芯片103可以正確識別的不同信號(通常是不同的電平電壓)。不同類型的耳機插座101可能需要匹配不同的耳機檢測電路單元102，此處不同的耳機檢測電路單元102特指僅用于檢測耳機插入、拔出狀態的相關電路，其它更多的檢測電路(如MIC檢測，耳機兼容檢測等)不在此范圍內。耳機檢測芯片103用于接收經過耳機檢測電路單元102轉化的耳機插入、拔出不同狀態的相關信號，并能夠做出相應判斷，耳機檢測芯片103包含但不限于專用音頻處理芯片(CODEC)、通用處理芯片(CPU、MCU)等。目前市場上常見的耳機插頭分3段式(如圖2A所示)和4段式(如圖2B所示)，但3段式和4段式的耳機拔插檢測的原理是一致的，而對于4段式耳機插頭雖然又分為CTIA(歐標)和OMTA(美標)，但對于耳機拔插檢測的原理，CTIA和OMTA標準也是完全一致的，因此均適用于上述耳機插拔檢測裝置的技術方案。而其中的耳機插座101按照其內部彈片的不同結構類型可以分為兩種形式：常開式(Normal Open，簡稱NO)和常閉式(NormalConnect，簡稱NC)，常開型耳機插座下文簡稱為NO型耳機插座，常閉式耳機插座下文簡稱為NC型耳機插座。下面僅以OMTA標準定義的4段式耳機的拔插為例進行描述。

對于NO型耳機插座，在耳機未插入情況下，耳機插座檢測引腳DET和耳機音頻通路L斷開(也可以是耳機音頻通路R，通路L和R在電氣特性上是對等的，此處以L通路為例)，如圖3A所示；當耳機插入后，耳機插座檢測引腳DET和耳機音頻通路L導通，如圖3B所示。

而對于NC型耳機插座，和NO型正好相反，在耳機未插入時，耳機插座檢測引腳DET和耳機音頻通路L連接，如圖4A所示；當耳機插入后，耳機插座檢測引腳DET和耳機音頻通路L斷開，如圖4B所示。

需要注意的是，NO型耳機插座或是NC型耳機插座取決于耳機插座內部的結構形式。因此對于特定的一個耳機插座規格型號，NO型還是NC型就已經確定下來，無法改變。其中NC型耳機插座結構略微復雜，需要同時保證DET和L彈片的良好接觸和良好分離。從而內部需要更多的結構空間且成本相對略高。在設計產品結構和外觀時經常會受到很大限制。例如超薄、大斜口等耳機插座很多時候并沒有對應NC型的耳機插座。而NO型耳機插座結構最簡單，因此總體成本會低一些。而且幾乎所有特殊結構形式都有NO型耳機插座供選型。這種結構上的優勢在緊湊型設備(如手機)上會有明顯優勢。出于更低的價格，更多類型的選擇，NO型耳機插座的應用是最廣泛的。由于結構原理所致NO型耳機插座在耳機插入時檢測引腳DET和音頻通路L是直接導通的，所以從傳統電路設計角度，NO型耳機插座存在如下兩個缺點：