專利名稱:一種耳機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種耳機，包括USB插頭、左耳聽筒、右耳聽筒、感應單元和開關單元，開關單元具有兩個耳機開關，USB插頭的一信號線經由一耳機開關與左耳聽筒的正極連接，USB插頭的另一信號線經由另一耳機開關與右耳聽筒的正極連接；感應單元被設置為根據USB插頭被捏持觸發(fā)的感應信息輸出用于控制所述兩個耳機開關斷開的開關控制信號至對應耳機開關的控制端子。本實用新型的耳機感應單元通過USB插頭是否被捏持觸發(fā)的感應信息，來控制開關單元兩個耳機開關的導通和截止，進而控制信號線是否與對應聽筒連通，這樣，便可通過控制信號線與對應聽筒間連通的時機避免在耳機從電子設備拔出時出現(xiàn)爆破噪音，進而提升用戶體驗。
【專利說明】
一種耳機
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種耳機，更具體地，本實用新型涉及一種設置有感應單元和開關單元的耳機。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有USB插頭的耳機包括USB插頭、左耳聽筒和右耳聽筒，USB插頭至少包括兩個信號線、一個電源線和一個地線，其中，兩個信號線分別連接左耳聽筒的正極和右耳聽筒的正極，使得左耳聽筒和右耳聽筒能夠播放對應信號線傳輸的音頻信號內容。
[0003]用戶在使用完耳機而將其從電子設備的插孔中拔出時，由于電路接觸點的摩擦的作用和/或電路突然斷電的作用，便會產生電流擾動；因此，用戶很容易在耳機聽筒端聽到很大的噪音，導致用戶體驗不佳。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型實施例的一個目的是提供一種可以抑制耳機從電子設備中拔出時產生爆破噪音的耳機。
[0005]根據本實用新型的第一方面，提供了一種耳機，包括USB插頭、左耳聽筒、右耳聽筒、感應單元和開關單元，所述開關單元具有兩個耳機開關，所述USB插頭的一信號線經由一耳機開關與所述左耳聽筒的正極連接，所述USB插頭的另一信號線經由另一耳機開關與所述右耳聽筒的正極連接;所述感應單元被設置為根據所述USB插頭被捏持觸發(fā)的感應信息輸出用于控制所述兩個耳機開關斷開的開關控制信號至對應耳機開關的控制端子。
[0006]優(yōu)選的是，所述感應單元包括至少一組紅外對管，每組所述紅外對管的發(fā)射管與第一分壓電阻串聯(lián)連接在所述USB插頭的電源線與所述USB插頭的地線之間;每組所述紅外對管的接收管與第二分壓電阻串聯(lián)連接在所述電源線與所述地線之間，其中，所述接收管與所述第二分壓電阻之間的電位點形成對應紅外對管的信號監(jiān)測點;所述感應單元被設置為根據所述信號監(jiān)測點產生的電平信號輸出所述開關控制信號。
[0007]優(yōu)選的是，每組所述紅外對管的發(fā)射管和接收管并列安裝在所述USB插頭上，形成反射式紅外對管。
[0008]優(yōu)選的是，每組所述紅外對管的接收管連接在所述信號監(jiān)測點與所述地線之間，所述感應單元被設置為在任一組紅外對管的信號檢測點產生低電平信號時輸出所述開關控制信號。
[0009]優(yōu)選的是，所述耳機包括兩組紅外對管，一組所述紅外對管被設置在所述USB插頭內的上表面或者下表面，另一組所述紅外對管被設置在所述USB插頭內的左側面或者右側面。
[0010]優(yōu)選的是，所述感應單元包括至少一個力傳感器和對應每一力傳感器的比較器，所述力傳感器輸出的電壓信號輸入至所述比較器與基準電壓值比較;所述感應單元被設置為根據所述比較器輸出的電平信號輸出所述開關控制信號。
[0011]優(yōu)選的是，所述開關單元還包括兩個接地開關，所述USB插頭的地線經一接地開關與所述左耳聽筒的正極連接，所述USB插頭的地線經另一接地開關與所述右耳聽筒的正極連接，其中，對應同一聽筒的耳機開關和接地開關被設置為具有相反的開關狀態(tài)。
[0012]優(yōu)選的是，所述開關單元被設置為通過單刀雙擲模擬開關提供對應同一聽筒的耳機開關和接地開關，且所述單刀雙擲模擬開關的公共連接端與對應聽筒的正極連接。
[0013]優(yōu)選的是，所述開關單元被設置為通過一模擬開關芯片提供兩個單刀雙擲模擬開關。
[0014]優(yōu)選的是，所述感應單元及所述開關單元設置在所述USB插頭的內部。
[0015]本實用新型的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有技術中，存在耳機從電子設備拔出時容易產生爆破噪音的問題。因此，本實用新型所要實現(xiàn)的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本實用新型是一種新的技術方案。
[0016]本實用新型的一個有益效果在于，本實用新型的耳機設置有感應單元和開關單元，感應單元通過USB插頭是否被捏持觸發(fā)的感應信息，來控制開關單元兩個耳機開關的導通和截止，進而控制信號線是否與對應聽筒連通，這樣，便可通過控制信號線與對應聽筒間連通的時機避免在耳機從電子設備拔出時出現(xiàn)爆破噪音，進而提升用戶體驗。
【附圖說明】

[0017]被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本實用新型的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本實用新型的原理。
[0018]圖1為本實用新型耳機一種實施結構的示意圖；
[0019]圖2為本實用新型耳機的第一種實施方式的電路原理圖；
[0020]圖3為本實用新型耳機的第二種實施方式的電路原理圖；
[0021 ]圖4為本實用新型耳機一種實施方式的結構圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]Ul-感應單元；U2-開關單元；
[0024]Jl-USB插頭；LE-左耳聽筒；
[0025]RE-右耳聽筒；signal-開關控制信號；
[0026]L、R-信號線；VCC-電源線；
[0027]GND-地線；P1、P2-信號檢測點；
[0028]Dl、D3_紅外對管的發(fā)射管；D2、D4_紅外對管的接收管；
[0029]R1、R2、R3、R4_分壓電阻；VCCl-開關單元的電源端子；
[0030]GNDl-開關單元的接地端子；NCl、NC2-開關單元的輸出端子；
[0031]IN1、IN2_開關單元的開關控制端子；
[0032]NOl、N02、COMl、COM2-開關單元的輸入端子。
【具體實施方式】
[0033]現(xiàn)在將參照附圖來詳細描述本實用新型的各種示例性實施例。應注意到:除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本實用新型的范圍。
[0034]以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本實用新型及其應用或使用的任何限制。
[0035]對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。
[0036]在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。
[0037]應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0038]本實用新型為了解決現(xiàn)有耳機從電子設備中拔出時容易產生爆破音的問題，提供了一種設置有感應單元Ul和開關單元U2的耳機，如圖1所示，本實用新型耳機包括USB插頭J1、左耳聽筒LE、右耳聽筒RE、感應單元Ul和開關單元U2，開關單元U2具有兩個耳機開關，分別作為左耳耳機開關和右耳耳機開關，USB插頭Jl可以是USB2.0插頭、USB3.0插頭、mini_USB插頭、micro-USB插頭和type-C插頭中的任意一種，該插頭至少包括兩個信號線，一個電源線VCC和一個地線GND，USB插頭Jl的信號線L經由左耳耳機開關與左耳聽筒LE的正極連接，USB插頭Jl的信號線R經由右耳耳機開關與右耳聽筒RE的正極連接，而左耳聽筒LE與右耳聽筒RE的負極則均與地線GND連接，該信號線L、R分別由USB插頭的針腳D+、D-或者D-、D+引出，這樣，在左耳耳機開關和右耳耳機開關導通的狀態(tài)下，本實用新型的耳機便可作為常規(guī)耳機使用，此時，USB插頭Jl的信號線傳輸的音頻信號可以傳送至對應的聽筒，使得聽筒播放相應的音頻信號內容。感應單元Ul被設置為根據USB插頭Jl是否被捏持的感應信號輸出用于控制兩個耳機開關導通或者斷開的開關控制信號signal至對應開關的控制端，例如，可以是低電平的開關控制信號使對應開關斷開，而高電平的開關控制信號使對應開關導通;也可以是高電平的開關控制信號使對應開關斷開，而低電平的開關控制信號使對應開關導通。感應單元Ul的電源端子和開關單元的電源端子VCCl均與USB插頭Jl的電源線VCC連接，感應單元UI的接地端子和開關單元的接地端子GNDI均與USB插頭的地線GND連接，以在耳機連接電子設備時，通過USB插頭的電源線VCC和地線GND為感應單元Ul和開關單元供電，在此，如果感應單元Ul和/或開關單元的供電電壓為3.3v，則該耳機還需要設置將USB插頭提供的5v電壓轉換為3.3v電壓的電壓轉換芯片。
[0039]在本實用新型的一個具體實施例中，感應單元Ul可以包括至少一組紅外對管，紅外對管包括紅外發(fā)射管和紅外接收管，如圖2所示，發(fā)射管Dl與第一分壓電阻Rl串聯(lián)連接在電源線VCC和地線GND之間；接收管D2與第二分壓電阻R2串聯(lián)連接在電源線VCC和地線GND之間，其中，接收管D2與第二分壓電阻R2之間的電位點形成對應紅外對管的信號監(jiān)測點Pl;感應單元Ul被設置為根據信號監(jiān)測點Pl產生的電平信號輸出開關控制信號signal。第一分壓電阻Rl與第二分壓電阻R2可以相同，也可以不同，上述各分壓電阻可以是一個電阻，也可以由多個電阻串聯(lián)和/或并聯(lián)而成。
[0040]具體的，每組紅外對管的發(fā)射管和接收管可并列安裝在USB插頭上，形成反射式紅外對管。如圖2所示，USB插頭通電后，發(fā)射管Dl發(fā)射出紅外光，可以通過調節(jié)與之串聯(lián)的第一分壓電阻Rl的阻值，使對應的接收管D2在只接收到USB插頭Jl的外殼反射的紅外光時無法導通;也可以根據每組紅外對管的位置在USB插頭Jl外殼上的對應位置設置通光孔，以使接收管D2只能在USB插頭Jl被捏持時接收到反射的紅外光。這樣，在用手捏持USB插頭Jl進行拔出耳機的動作時，接收管D2接收到反射的紅外光，接收管D2導通，否則，接收管D2截止。
[0041]接收管D2與第二分壓電阻R2串聯(lián)的方式可以為接收管D2連接在信號監(jiān)測點Pl與地線GND之間，當感應到USB插頭Jl被捏持時，接收管D2導通，信號監(jiān)測點Pl產生低電平信號，否則為高電平信號；接收管D2與分壓電阻R2的串聯(lián)方式還可以為接收管D2連接在信號監(jiān)測點Pl與電源線VCC之間，當感應到USB插頭Jl被捏持時，接收管D2導通，信號監(jiān)測點Pl產生高電平信號，否則為低電平信號。
[0042]感應單元Ul被設置為根據信號監(jiān)測點Pl產生的電平信號輸出控制耳機開關斷開的信號，例如，在信號監(jiān)測點Pl于接收管D2導通時產生低電平信號、且控制耳機開關斷開的信號為低電平的開關控制信號時，感應單元Ul被設置為在任一組紅外對管的信號監(jiān)測點Pl產生低電平信號時輸出低電平的開關控制信號，以使耳機開關斷開;又例如，在信號監(jiān)測點Pl于接收管D2導通時產生低電平信號、且控制耳機開關斷開的信號為高電平的開關控制信號時，感應單元Ul被設置為在任一組紅外對管的信號監(jiān)測點Pl產生低電平信號時輸出高電平的開關控制信號，以使耳機開關斷開。
[0043]由于人手在做出拔出耳機的動作時，通常是通過捏持USB插頭的上下表面和/或左右側面來實現(xiàn)的，為了能夠在這些情況下都感應到，可以在USB插頭Jl內的上表面或者下表面設置至少一組紅外對管，在左側面或者右側面設置至少一組紅外對管。在本實用新型的一個具體實施例中，感應單元Ul可以包括兩組紅外對管，一組紅外對管設置在USB插頭內的上表面或者下表面，另一組紅外對管設置在USB插頭內的左側面或者右側面。其相應的電路可以如圖3所示，兩組紅外對管的發(fā)射管Dl和D3對應與分壓電阻Rl和R3串聯(lián)在電源線VCC和地線GND之間，接收管D2和D4均連接在信號監(jiān)測點與地線GND之間，對應的分壓電阻R2和R4連接在信號監(jiān)測點與電源線VCC之間。如果控制耳機開關斷開的信號為高電平的開關控制信號時，感應單元Ul應該包括一個與非門邏輯電路，兩個信號監(jiān)測點Pl和P2分別連接該與非門的輸入端，與非門的輸出端輸出開關控制信號，這樣，當人手沒有捏持USB插頭時，信號監(jiān)測點Pl和P2均產生高電平信號，與非門輸出低電平信號，耳機開關導通，左耳聽筒LE和右耳聽筒RE能夠播放信號線L和信號線R傳輸的音頻信息；當人手捏持USB插頭的上下表面和/或左右側面來完成拔出耳機的動作時，信號監(jiān)測點Pl和/或P2信號監(jiān)測點產生低電平信號，與非門均輸出高電平信號，使耳機開關斷開，左耳聽筒LE和右耳聽筒RE則將不能產生爆破噪音。如果控制耳機開關斷開的信號為低電平時，感應單元Ul則還應該包括一個與門邏輯電路。
[0044]感應單元Ul可以包括四組紅外對管，分別設置在USB插頭內的上表面、下表面、左側面和右側面上，這樣，在位于上表面和下表面的紅外對管的接收管導通，和/或位于左側面和右側面的紅外對管的接收管導通時，感應單元Ul輸出控制控制耳機開關斷開的信號。
[0045]在本實用新型的另一個實施例中，感應單元Ul還可以包括至少一個力傳感器和對應每一個力傳感器的比較器，力傳感器輸出的信號輸入至比較器與基準值進行比較，根據比較結果輸出開關控制信號。由于在完成拔出耳機動作的過程中，人手會在USB插頭上產生作用力，力傳感器將該作用力轉換為電壓信號輸入至比較器，與比較器中設置的基準電壓值比較，如果比基準值大，則感應單元Ul輸出控制耳機開關斷開的信號；如果比基準值小，則感應單元Ul輸出控制耳機開關導通的信號。其中，比較器可以是硬件實現(xiàn)的比較器，這樣，每一個力傳感器均需對應一個硬件比較器，以完成每個傳感信號與基準值的比較;也可以是通過例如單片機實現(xiàn)比較功能的比較器，則只需一個單片機就能夠實現(xiàn)多個傳感信號與基準值的比較，即一個比較器可以根據實際配置對應一個力傳感器或者對應多個力傳感器。
[0046]為了使得在耳機從電子設備中拔出的過程中不產生爆破噪音，耳機從電子設備中拔出的過程中可以但不局限于將耳機聽筒設置為靜音狀態(tài)，為此，在本實用新型的一個具體實施例中，開關單元還可以包括兩個接地開關，USB插頭的地線GND經一接地開關與左耳聽筒LE的正極連接，地線GND經另一接地開關與右耳聽筒RE的正極連接，且在接電時，兩個接地開關被設置為與對應的耳機開關具有相反的開關狀態(tài)，即兩個耳機開關為截止狀態(tài)時，兩個接地開關則為導通狀態(tài)，而兩個耳機開關為導通狀態(tài)時，兩個接地開關為截止狀態(tài)。這樣，在感應單元Ul感應到USB插頭被捏持后，兩個耳機聽筒的正極均與地線連接，使得兩個聽筒的正負極之間電壓值為0v，聽筒就被設置為靜音狀態(tài)。
[0047]在耳機從電子設備中拔出后，感應單元Ul和開關單元U2斷電，耳機開關和接地開關均被設置為斷開狀態(tài)。
[0048]上述開關單元中的耳機開關和接地開關可以由三極管、MOS管等分立元器件實現(xiàn)，其中，耳機開關和對應的接地開關可以是相同類型的三極管或者MOS管，也可以是相反類型的三極管或者MOS管，例如，耳機開關為N溝道MOS管，而對應的接地開關為N溝道MOS管或者P溝道MOS管。在耳機開關和對應的接地開關為相反類型的開關管時，可以通過同一開關控制信號實現(xiàn)相反狀態(tài)的控制，而在耳機開關和對應的接地開關為相同類型的開關管時，例如可以通過使感應單元Ul輸出相反的開關控制信號實現(xiàn)相反狀態(tài)的控制。
[0049]在此基礎上，開關單元U2還可以被設置為通過單刀雙擲模擬開關提供對應同一聽筒的耳機開關和接地開關，以便于實現(xiàn)相反狀態(tài)的控制，設置單刀雙擲模擬開關的動端為輸入端，不動端為輸出端，那么，每個單刀雙擲開關都設置有兩個輸入端和一個輸出端，不動端為公共連接端，其中一個單刀雙擲開關的兩個輸入端分別連接信號線L和地線GND，輸出端連接左耳聽筒LE的正極;另一個單刀雙擲開關的兩個輸入端分別連接信號線R和地線GND，輸出端連接右耳聽筒RE的正極。如果耳機插頭插在電子設備中時，開關單元U2接收到感應單元Ul輸出開關導通信號，則:左耳聽筒對應的單刀雙擲開關的輸入端被設置為連接信號線L，右耳聽筒對應的單刀雙擲開關的輸入端被設置為連接信號線R。如果耳機插頭拔出電子設備的過程中，開關單元U2接收到感應單元Ul輸出開關斷開信號，則兩個單刀雙擲開關的輸入端均被設置為連接地線GND。這樣，在耳機插頭插在電子設備中時，聽筒能夠接收到對應信號線傳輸的音頻信號內容，耳機插頭拔出電子設備的過程中，耳機聽筒為靜音狀態(tài)，不會產生爆破噪音。
[0050]為了簡化耳機結構，在本實用新型的一個具體實施例中，感應單元Ul和開關單元U2設置在USB插頭Jl的內部，如圖4所示，這樣，不需要使用外接模塊，避免影響耳機外形美觀。
[0051]更進一步地，開關單元U2還可以被設置為通過一個模擬開關芯片提供兩個單刀雙擲模擬開關，例如可以是型號為ET5223的模擬開關芯片，模擬開關芯片能夠實現(xiàn)兩個單刀雙擲模擬開關要實現(xiàn)的功能，且集成度更高，占用空間小。其中，型號為ET5223的模擬開關芯片的端子INl和IN2為開關控制端子，連接感應單元Ul的輸出端子，如果將INl作為右耳開關控制端子，IN2作為左耳開關控制端子，相應的，將輸入端COMl和NOl作為右耳開關的輸入端子，將輸入端子COM2和N02左耳開關的輸入端子，將輸出端子NCl作為右耳開關的輸出端子連接右耳聽筒的正極，將輸出端子NC2作為左耳開關的輸出端子連接左耳聽筒的正極，開關控制端子皿和IN2接收到低電平信號時，輸出端NCl輸出輸入端子COMl輸入的信號，輸出端NC2輸出輸入端子COM2輸入的信號；開關控制端子INl和IN2接收到高電平時，輸出端子NCl輸出輸入端子NOl輸入的信號，輸出端子NC2輸出輸入端子N02輸入的信號。為了便于通過一個感應單元輸出開關控制信號控制兩個開關，可以設置開關控制端子INl和IN2連接感應單元Ul的同一個輸出端子。如果設置輸入端子COMl連接信號線R，輸入端子COM2連接信號線L，輸入端子NOl和N02均連接地線GND，那么，當開關控制端子INl和IN2接收到高電平信號時，輸出端子NCl和NC2均連接地線GND，使耳機為靜音狀態(tài)；當開關控制端子INl和IN2接收到低電平信號時，輸出端子NCI輸出信號線R傳輸的信號，輸出端子NC2輸出信號線L傳輸的信號，使耳機聽筒播放對應的音頻信號內容。
[0052]上述各實施例主要重點描述與其他實施例的不同之處，但本領域技術人員應當清楚的是，上述各實施例可以根據需要單獨使用或者相互結合使用。
[0053]雖然已經通過例子對本實用新型的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本實用新型的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本實用新型的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本實用新型的范圍由所附權利要求來限定。
【主權項】
1.一種耳機，其特征在于，包括USB插頭、左耳聽筒、右耳聽筒、感應單元和開關單元，所述開關單元具有兩個耳機開關，所述USB插頭的一信號線經由一耳機開關與所述左耳聽筒的正極連接，所述USB插頭的另一信號線經由另一耳機開關與所述右耳聽筒的正極連接;所述感應單元被設置為根據所述USB插頭被捏持觸發(fā)的感應信息輸出用于控制所述兩個耳機開關斷開的開關控制信號至對應耳機開關的控制端子。2.根據權利要求1所述的耳機，其特征在于，所述感應單元包括至少一組紅外對管，每組所述紅外對管的發(fā)射管與第一分壓電阻串聯(lián)連接在所述USB插頭的電源線與所述USB插頭的地線之間;每組所述紅外對管的接收管與第二分壓電阻串聯(lián)連接在所述電源線與所述地線之間，其中，所述接收管與所述第二分壓電阻之間的電位點形成對應紅外對管的信號監(jiān)測點;所述感應單元被設置為根據所述信號監(jiān)測點產生的電平信號輸出所述開關控制信號。3.根據權利要求2所述的耳機，其特征在于，每組所述紅外對管的發(fā)射管和接收管并列安裝在所述USB插頭上，形成反射式紅外對管。4.根據權利要求2所述的耳機，其特征在于，每組所述紅外對管的接收管連接在所述信號監(jiān)測點與所述地線之間，所述感應單元被設置為在任一組紅外對管的信號檢測點產生低電平信號時輸出所述開關控制信號。5.根據權利要求2、3或4所述的耳機，其特征在于，所述耳機包括兩組紅外對管，一組所述紅外對管被設置在所述USB插頭內的上表面或者下表面，另一組所述紅外對管被設置在所述USB插頭內的左側面或者右側面。6.根據權利要求1所述的耳機，其特征在于，所述感應單元包括至少一個力傳感器和對應每一力傳感器的比較器，所述力傳感器輸出的電壓信號輸入至所述比較器與基準電壓值比較;所述感應單元被設置為根據所述比較器輸出的電平信號輸出所述開關控制信號。7.根據權利要求1_4，6中任一項所述的耳機，其特征在于，所述開關單元還包括兩個接地開關，所述USB插頭的地線經一接地開關與所述左耳聽筒的正極連接，所述USB插頭的地線經另一接地開關與所述右耳聽筒的正極連接，其中，對應同一聽筒的耳機開關和接地開關被設置為具有相反的開關狀態(tài)。8.根據權利要求7所述的耳機，其特征在于，所述開關單元被設置為通過單刀雙擲模擬開關提供對應同一聽筒的耳機開關和接地開關，且所述單刀雙擲模擬開關的公共連接端與對應聽筒的正極連接。9.根據權利要求8所述的耳機，其特征在于，所述開關單元被設置為通過一模擬開關芯片提供兩個單刀雙擲模擬開關。10.根據權利要求1_4，6中任一項所述的耳機，其特征在于，所述感應單元及所述開關單元設置在所述USB插頭的內部。
【文檔編號】H04R1/10GK205726257SQ201620341503
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月21日
【發(fā)明人】王建波, 曹新放, 盧永江
【申請人】歌爾股份有限公司