專利名稱：Usb接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及接口復(fù)用技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種USB接口復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸、音頻輸入輸出和充電功能的藍(lán)牙耳機(jī)。
背景技術(shù)：
電子化的產(chǎn)品一般需要一種或多種實(shí)現(xiàn)不同功能的外部接口，例如數(shù)據(jù)傳輸接口、音頻(輸入輸出)接口、充電接口等接口?，F(xiàn)有的電子產(chǎn)品越來越小，實(shí)現(xiàn)的功能越來越多，因此電子產(chǎn)品需要越來越多的接口數(shù)量來滿足其功能需求。以藍(lán)牙耳機(jī)為例，如通常的單聲道或多聲道耳掛式藍(lán)牙耳機(jī)，由于其體積較小，電池就內(nèi)置于藍(lán)牙耳機(jī)內(nèi)部，所以其至少需要一個(gè)充電接口，這個(gè)充電接口可以有多種形式， 有的為USB接口，也有的是通常的充電座。如通常的頭戴式藍(lán)牙耳機(jī)，一般也具有一個(gè)充電接口和一個(gè)麥克風(fēng)輸入接口。另外，還有的耳機(jī)具有數(shù)據(jù)接口，有的具有音頻輸入輸出接口等。但由于產(chǎn)品本身的體積和外觀要求，通常在耳機(jī)上不會(huì)也不宜設(shè)置過多數(shù)量的外部接口，一般不會(huì)同時(shí)設(shè)置多個(gè)接口 ；而同時(shí)具有多個(gè)接口的耳機(jī)，其在外觀和結(jié)構(gòu)上也會(huì)表現(xiàn)為具有多個(gè)外部物理接口，不利于耳機(jī)外觀的美觀性。在追求電子產(chǎn)品越來越小的今天，因?yàn)楫a(chǎn)品本身的體積有限，因此在結(jié)構(gòu)空間緊張的情況下，更多的物理接口很大程度上會(huì)不可避免地浪費(fèi)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)空間，進(jìn)而阻礙產(chǎn)品體積的進(jìn)一步縮小；同時(shí)，過多的接口器件也會(huì)增加電子產(chǎn)品成本，而且多個(gè)外部接口也會(huì)影響產(chǎn)品的外觀。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，實(shí)現(xiàn)USB能同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、音頻輸入輸出、充電能功能。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，包括USB接口和與USB接口的第一引腳電連接的充電管理電路，還包括麥克風(fēng)電路，與USB接口的第四引腳電連接，用于音頻信號(hào)的輸入，在外接設(shè)備是音頻設(shè)備時(shí)該麥克風(fēng)電路相當(dāng)于一個(gè)分壓電阻；上拉電阻，USB接口的第四引腳通過該上拉電阻連接到藍(lán)牙耳機(jī)的麥克風(fēng)偏執(zhí)電源，同時(shí)與邏輯判斷電路的輸入端電連接，為邏輯判斷電路提供外接設(shè)備類型電壓值；邏輯判斷電路和模擬選擇開關(guān)，邏輯判斷電路的控制輸出端與藍(lán)牙耳機(jī)的模擬開關(guān)的控制輸入端電連接，根據(jù)接收的外接設(shè)備類型電壓值，判斷外接設(shè)備類型，以控制模擬開關(guān)的選擇輸出；模擬選擇開關(guān)在邏輯判斷電路的控制下選擇數(shù)據(jù)傳輸或音頻輸出。作為優(yōu)選，上述結(jié)構(gòu)復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)USB接口還包括一低通濾波電路，該低通濾波電路串聯(lián)于USB接口的第四引腳和邏輯判斷電路之間。作為優(yōu)選，上述邏輯判斷電路為一三極管電路。作為優(yōu)選，所述上拉電阻和所述分壓電阻的阻值比為I: I 2: I。作為優(yōu)選，所述低通濾波電路為RC濾波電路或LC濾波電路。
本發(fā)明達(dá)到的有益效果通過本發(fā)明提供的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，能夠在藍(lán)牙耳機(jī)的USB數(shù)據(jù)接口上同時(shí)實(shí)現(xiàn)充電、數(shù)據(jù)傳輸、音頻輸入輸出功能；實(shí)現(xiàn)在音頻接口上同時(shí)具備音頻輸入輸出和充電功能。不僅能充分利用藍(lán)牙耳機(jī)日益緊張的結(jié)構(gòu)空間；減小外部接口的數(shù)量，使產(chǎn)品更美觀；還可以節(jié)省接口器件，降低成本；另外，在保持藍(lán)牙耳機(jī)產(chǎn)品體積外觀不變的情況下，通過USB接口的復(fù)用，也可以使其具有更多的功能，提高藍(lán)牙耳機(jī)產(chǎn)品的實(shí)用性。為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面包括后面將詳細(xì)說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。


通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對(duì)本發(fā)明的更全面 理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)原理示意圖；圖2為當(dāng)外接設(shè)備未外接音頻設(shè)備時(shí)的等效原理示意圖；圖3為當(dāng)外接設(shè)備為音頻設(shè)備時(shí)的等效原理示意圖。在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
具體實(shí)施例方式在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對(duì)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例，并且，本說明書中公開的所有特征，除了互相排斥的特征以外，均可以以任何方式組合。在其它例子中，為了便于描述一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例，公知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備以方框圖的形式示出。本說明書(包括任何附加權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個(gè)特征只是一系列等效或類似特征中的一個(gè)例子而已。很多電子設(shè)備，如手機(jī)、MP3、數(shù)碼相機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)等，都采用標(biāo)準(zhǔn)的USB接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和/或充電，如Micro-B 5Pin的USB接口。這種接口具有5個(gè)引腳，按照標(biāo)準(zhǔn)，其第一引腳I為電源正，第五引腳5為電源地，第二引腳2和第三引腳3為數(shù)據(jù)線。這種標(biāo)準(zhǔn)的USB接口目前能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸與充電的復(fù)用。本發(fā)明就是要對(duì)該種標(biāo)準(zhǔn)的USB接口進(jìn)行接口管腳的復(fù)用，以實(shí)現(xiàn)同時(shí)具備數(shù)據(jù)傳輸、充電和音頻輸入輸出功能。圖I為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)的結(jié)構(gòu)原理示意圖。如圖I所示，本發(fā)明提供的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)包括USB接口 11和與USB接口 11的第一引腳I電連接的充電管理電路12，充電管理電路12屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。本發(fā)明的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)還包括麥克風(fēng)電路16、上拉電阻R1、邏輯判斷電路14、模擬選擇開關(guān)13和低通濾波電路15。USB接口 11的第一引腳I連接到充電管理電路12作為電源輸入，從而實(shí)現(xiàn)充電功能；第五引腳5與地相連；第四引腳4通過上拉電阻Rl連接到藍(lán)牙耳機(jī)的麥克風(fēng)偏執(zhí)電源Vcm,同時(shí)經(jīng)過低通濾波電路15濾波后與邏輯判斷電路14連接，此邏輯判斷電路14用于判斷外部與該接口連接的是音頻設(shè)備還是數(shù)據(jù)線或充電設(shè)備，邏輯判斷電路14的控制輸出端與模擬開關(guān)13的控制輸入端電連接，當(dāng)該USB接口連接的是數(shù)據(jù)線時(shí)，模擬開關(guān)13的A、B分別和A1、B1相連，從而使該USB接口具有數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽划?dāng)該USB接口連接的是音頻設(shè)備時(shí)，如有線耳機(jī)，邏輯判斷電路14控制模擬開關(guān)13的A、B分別和A2、B2相連，而A2，B2連接到音頻輸出上，從而向外部輸出音頻信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外接音頻設(shè)備。第四引腳4還與麥克風(fēng)電路16電連接，用于麥克風(fēng)電路信號(hào)的向該USB接口傳輸，從而實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)輸入功能。
進(jìn)一步說明一下該復(fù)用結(jié)構(gòu)判斷外接設(shè)備類型的方法當(dāng)外部沒有連接音頻設(shè)備時(shí)，其等效電路圖如圖2所示，麥克風(fēng)偏置電源Vcm通過上拉電阻Rl將第四引腳4的電壓上拉至麥克風(fēng)偏置電源電壓，經(jīng)過低通濾波電路15后，給邏輯判斷電路14穩(wěn)定的電壓信號(hào)VI，此電壓信號(hào)Vl即為麥克風(fēng)偏置電源電壓。當(dāng)外接有音頻設(shè)備時(shí)，其等效電路圖如圖3所示，與第四引腳4相連的麥克風(fēng)電路16等效與一個(gè)電阻R2，電阻R2與上拉電阻Rl構(gòu)成一定的分壓關(guān)系，從而改變輸入到低通濾波電路15的信號(hào)電壓，最終改變了輸入到邏輯判斷電路14的電壓V2，通過計(jì)算可知，當(dāng)有外接音頻設(shè)備時(shí)，輸入到邏輯判斷電路14的電壓V2為V2=麥克風(fēng)偏置電源電壓*R2/ (R1+R2)。當(dāng)接有外接音頻設(shè)備時(shí)，外部麥克風(fēng)會(huì)感應(yīng)語音號(hào)，在第四引腳4連線上產(chǎn)生電流信號(hào)，上拉電阻Rl將此電流信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，此電壓信號(hào)會(huì)作為如圖I所示麥克風(fēng)電路16的輸入信號(hào)。因此，上拉電阻Rl具有以下功能I)當(dāng)沒有連接外部音頻設(shè)備時(shí)，上拉電阻Rl作為上接電阻，給邏輯判斷電路14提供電壓信號(hào)Vl ；2)當(dāng)接有外部音頻設(shè)備時(shí)，上拉電阻Rl和電阻R2構(gòu)成一定的分壓關(guān)系，使輸入到邏輯判斷電路14的電壓變?yōu)閂2，從而使邏輯判斷電路14區(qū)分是否外接了音頻設(shè)備，再控制模擬開關(guān)13選擇以實(shí)現(xiàn)不同的功能；3)當(dāng)有外接音頻設(shè)備時(shí)，上拉電阻Rl作為麥克風(fēng)的偏置電阻，將麥克風(fēng)產(chǎn)生的語音電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為語音電壓信號(hào)，用于麥克風(fēng)電路16處理。通常情況，麥克風(fēng)單體的等效電阻R2為幾k的數(shù)量級(jí)，根據(jù)電阻R2值的大小，同時(shí)兼顧輸入到麥克風(fēng)電路語音信號(hào)電壓的幅度，合理設(shè)置Rl的值，通常R2的值為Rl的I至2倍，即上拉電阻和分壓電阻的阻值比為I: I 2:1，這樣，既可以保證麥克風(fēng)電路接收到正常的語音電壓信號(hào)，又能使輸入到邏輯判斷電路的Vl和V2有一定的差值，使邏輯判斷電路能正確區(qū)分外接設(shè)備的類型。當(dāng)外部接口接有音頻設(shè)備時(shí)，如以上所述，由于外接的麥克風(fēng)會(huì)接收語音信號(hào)，使第四引腳4連線上有一定的電壓抖動(dòng)，此抖動(dòng)即語音電壓信號(hào)，如將此信號(hào)輸入到邏輯判斷電路14，會(huì)造成邏輯判斷電路14的工作不穩(wěn)定，或判斷錯(cuò)誤，因此在電路中加入低通濾波電路15。低通濾波電路15要求其截止頻率低至IOHz級(jí)，此低能濾波電路15使用常用的RC或LC等電路就可實(shí)現(xiàn)，而且此濾波電路15不會(huì)影響輸入到麥克風(fēng)電路的信號(hào)。如以上所述，輸入到邏輯判斷電路的Vl和V2有一定的差值，因此邏輯判斷電路14只需使用三極管電路即可實(shí)現(xiàn)，并且能輸出能與模擬開關(guān)兼容的控制信號(hào)。本發(fā)明通過將USB接口復(fù)用，實(shí)現(xiàn)了在USB數(shù)據(jù)接口上同時(shí)具備充電、數(shù)據(jù)傳輸、音頻輸入輸出功能；實(shí)現(xiàn)在音頻接口上同時(shí)具備音頻輸入輸出和充電功能。能充分利用目前藍(lán)牙耳機(jī)日益緊張的結(jié)構(gòu)空間；減小外部接口的數(shù)量，使產(chǎn)品更美觀；并且節(jié)省接口器件，降低成本。在保持藍(lán)牙耳機(jī)體積不變，外觀不變的情況下，通過接口的復(fù)用，也可以使藍(lán)牙耳機(jī)的UCSB接口具有更多的功能，從而提高藍(lán)牙耳機(jī)產(chǎn)品的實(shí)用性。如上參照附圖以示例的方式描述根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)USB接口。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)于上述本發(fā)明所提出的結(jié)構(gòu)復(fù) 用的藍(lán)牙耳機(jī)USB接口，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。也就是說，本發(fā)明并不局限于前述的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明擴(kuò)展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。
權(quán)利要求
1.一種USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，包括USB接口(11)和與USB接口(11)的第一引腳(I)電連接的充電管理電路(12)，其特征在于，還包括 麥克風(fēng)電路(16)，與所述USB接口(11)的第四引腳(4)電連接，用于音頻信號(hào)的輸入，在外接音頻設(shè)備時(shí)所述麥克風(fēng)電路(16 )相當(dāng)于一個(gè)分壓電阻(R2 ); 上拉電阻(Rl )，所述USB接口( 11)的第四引腳(4 )通過所述上拉電阻(Rl)連接到藍(lán)牙耳機(jī)的麥克風(fēng)偏執(zhí)電源(Vcm)，同時(shí)與藍(lán)牙耳機(jī)的邏輯判斷電路(14)的輸入端電連接，為所述邏輯判斷電路(14)提供外接設(shè)備類型電壓值； 邏輯判斷電路(14)和模擬選擇開關(guān)(13)，所述邏輯判斷電路(14)的控制輸出端與藍(lán)牙耳機(jī)的模擬開關(guān)(13)的控制輸入端電連接，根據(jù)接收的外接設(shè)備類型電壓值，判斷外接設(shè)備類型，以控制所述模擬開關(guān)(13)的選擇輸出；所述模擬選擇開關(guān)(13)在所述邏輯判斷電路(14)的控制下選擇數(shù)據(jù)傳輸或音頻輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，其特征在于，還包括一低通濾波電路(15 )，所述低通濾波電路(15 )串聯(lián)于所述USB接口( 11)的第四引腳(4 )和所述邏輯判斷電路(14)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，其特征在于，所述邏輯判斷電路(14)為一三極管電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，其特征在于，所述上拉電阻和所述分壓電阻的阻值比為1:1 2: I。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，其特征在于，所述低通濾波電路(15)為RC濾波電路或LC濾波電路。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種USB接口復(fù)用的藍(lán)牙耳機(jī)，包括USB接口和充電管理電路，還包括與第四引腳電連接的麥克風(fēng)電路，用于音頻信號(hào)的輸入，在外接設(shè)備是音頻設(shè)備時(shí)該麥克風(fēng)電路相當(dāng)于一個(gè)分壓電阻；上拉電阻，第四引腳通過該上拉電阻連接到麥克風(fēng)偏執(zhí)電源，同時(shí)與邏輯判斷電路的輸入端電連接，為邏輯判斷電路提供外接設(shè)備類型電壓值；邏輯判斷電路，控制輸出端與模擬開關(guān)的控制輸入端電連接，根據(jù)接收的外接設(shè)備類型電壓值以控制模擬開關(guān)的選擇輸出；模擬選擇開關(guān)，在邏輯判斷電路的控制下選擇數(shù)據(jù)傳輸或音頻輸出。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了在音頻接口上同時(shí)具備音頻輸入輸出和充電功能，減小外部接口的數(shù)量，使產(chǎn)品更美觀；節(jié)省接口器件，降低成本。
文檔編號(hào)H04B5/00GK102752682SQ201210224239
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者宋國(guó)明 申請(qǐng)人:歌爾聲學(xué)股份有限公司