本發(fā)明涉及耳機(jī)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種耳機(jī)電路及其控制方法。

背景技術(shù)：

電子設(shè)備(包括移動和固定)有著廣泛的應(yīng)用，比如個人電腦、平板電腦、手機(jī)、MP3及MP4。外接耳機(jī)和麥克風(fēng)(俗稱耳麥，或帶麥克風(fēng)的耳機(jī))作為電子設(shè)備中的一個不可缺少的外部設(shè)備，其傳統(tǒng)的作用是將移動或固定電子設(shè)備內(nèi)部的音頻編解碼器的音頻信號輸出并驅(qū)動進(jìn)入耳麥的耳機(jī)中，產(chǎn)生聲音或音樂傳入兩個耳朵，同時它可以將耳麥上的麥克風(fēng)所轉(zhuǎn)換的音頻電信號傳輸進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部的音頻編解碼器進(jìn)行進(jìn)一步處理，從而實(shí)現(xiàn)雙向或單向音頻功能。盡管電子設(shè)備的復(fù)雜度越來越高，更新?lián)Q代越來越快，但是使用者對耳麥的需求多年未有太大的改變，而且此種趨勢還會繼續(xù)下去。

但是由于音頻接口的開放性，越來越多的功能可以在音頻接口上實(shí)現(xiàn)，但是問題是音頻接口只能提供有限的供電能力，且不能耳機(jī)功能很好的結(jié)合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種耳機(jī)電路及其控制方法，能夠調(diào)節(jié)輸入輸出阻抗，從而提供穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的電源。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種耳機(jī)電路，包括：音頻接口、動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)、控制模塊及多個功能塊，其中，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸入與音頻接口相連，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸出分別與所述控制模塊及多個功能塊相連，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)通過改變自身阻抗分別為所述控制模塊及多 個功能塊提供不同的電源。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)為多個阻抗控制單元通過串聯(lián)和/或并聯(lián)組成的二維阻抗網(wǎng)絡(luò)。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)包括三個并聯(lián)的阻抗控制單元，分別為第一阻抗控制單元、第二阻抗控制單元和第三阻抗控制單元。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述第一阻抗控制單元為常開阻抗優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，包括二極管、兩個耦合電容和電阻，所述二極管和電阻串聯(lián)，一個所述耦合電容上極板接所述二極管和電阻之間，下極板接地，另一個所述耦合電容上極板接所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸出，下極板接地。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述第二阻抗控制單元為低阻短路開關(guān)或等效低阻可開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，為至少一個連接在所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出之間的低阻開關(guān)。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述第三阻抗控制單元為開關(guān)電源電路。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述功能塊為2個，分別連接所述第二阻抗控制單元和第三阻抗控制單元的輸出，所述控制模塊連接所述第一阻抗控制單元。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)包括多個并聯(lián)的阻抗控制單元，多個所述阻抗控制單元共輸出，或多個所述阻抗控制單元分別單獨(dú)輸出。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，還包括與所述音頻接口相連的左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)通過所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)與所述音頻接口相連，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)通過改變自身阻抗分別為所述左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)提供不同的電源。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，還包括麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)一端與所述 音頻接口相連，另一端與所述控制模塊相連。

在本發(fā)明中，還提出了一種耳機(jī)電路的控制方法，用于控制如上文所述的耳機(jī)電路，包括步驟：

S100：當(dāng)音頻接口插入主機(jī)時，所述音頻接口通過動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)為控制模塊提供電源，所述控制模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)；

S200：當(dāng)需要使用任意一個功能塊時，喚醒所述控制模塊，由所述控制模塊發(fā)送信號配置所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)，使所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)配置出符合該功能塊的阻抗，并為該功能塊提供相應(yīng)的電源。

進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路的控制方法中，所述耳機(jī)電路包括與所述音頻接口相連的左聲道耳機(jī)、右聲道耳機(jī)和麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)還與所述控制模塊相連；當(dāng)所述音頻接口插入主機(jī)時，所述左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)正常使用，在不使用所述麥克風(fēng)時，由所述控制模塊將麥克風(fēng)關(guān)閉。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在：添加一個動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)，其阻抗可由控制模塊發(fā)出的信號進(jìn)行改變，控制模塊根據(jù)不同的功能塊的使用需要，調(diào)節(jié)動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸出和輸入阻抗，并將電源分別輸出給各個功能塊，為其提供穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的電源，同時降低噪聲，避免對音頻信號造成影響。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一中耳機(jī)電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一中動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一中動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的電路示意圖；

圖4a至圖4c分別為本發(fā)明實(shí)施例一中三種阻抗控制單元的電路示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例二中動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例三中動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的耳機(jī)電路及其控制方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。

為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠贡景l(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。

在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。

實(shí)施例一

在本實(shí)施例中，請參考圖1，提出了一種耳機(jī)電路，包括：音頻接口、動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)、控制模塊(MCU0或等效電路)及多個功能塊，其中，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸入與音頻接口相連，兩者通過MIC線連接，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸出分別與所述控制模塊及多個功能塊相連，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)通過改變自身阻抗分別為所述控制模塊及多個功能塊提供不同的電源。

具體的，耳機(jī)電路還包括傳統(tǒng)線控耳機(jī)所必須的元器件，例如音頻線、麥克風(fēng)和左右耳塞(左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī))等。音頻接口可以是傳統(tǒng)的圓形插頭或USB插頭，或者是藍(lán)牙耳機(jī)跟主機(jī)連接，此處不加限定，音頻線一般包括麥克風(fēng)MIC線、地GND線、左耳塞HPL線和右耳塞HPR線，分別接至麥克 風(fēng)和左右耳塞，因此當(dāng)音頻接口插入主機(jī)比如手機(jī)后，即可實(shí)現(xiàn)接聽電話通話和聽音樂等功能，如耳機(jī)有線控功能，可以加入線控器與MIC線相連。具體使用跟傳統(tǒng)耳機(jī)一樣，此處不詳細(xì)介紹。

當(dāng)傳統(tǒng)耳機(jī)中如果需要從音頻線上提取電源時，傳統(tǒng)的方法是在MIC線上加一個二極管Dp和去耦合電容Cp為其它電路提供電源，同時二極管Dp起到了隔離作用。但是這種方式難以滿足對于高性能和多功能的要求。在本實(shí)施例中，耳機(jī)電路中的控制模塊MCU0(或任何等效功能的電路)除了可用來與其它的功能塊交換數(shù)據(jù)外，可以控制其它功能塊和器件的開啟與關(guān)閉，特別是可以根據(jù)需要(如各個模塊的耗電等不同)動態(tài)的配置適當(dāng)?shù)淖杩咕W(wǎng)絡(luò)組合，使得可以提供相應(yīng)的電源的同時并匹配阻抗。

在本實(shí)施例中，功能塊列舉為2個(實(shí)際上功能塊的個數(shù)可以為1個或者大于2個，這可根據(jù)具體要求來決定)，分別是功能塊1和功能塊2。因此，動態(tài)配置阻抗網(wǎng)路可以為三個并聯(lián)的阻抗控制單元(阻抗控制單元的個數(shù)可以根據(jù)功能塊的個數(shù)相應(yīng)的增加或者減少)，分別是為第一阻抗控制單元Z0、第二阻抗控制單元Z1和第三阻抗控制單元Z2，如圖2所示，其中第一阻抗控制單元Z0用于對控制模塊MCU0提供電源，第二阻抗控制單元Z1為功能塊1提供電源，第三阻抗控制單元Z2為功能塊2提供電源，可以通過調(diào)節(jié)各個阻抗單元以改變整個動態(tài)配置阻抗網(wǎng)路的輸入和輸出阻抗，來提供低噪聲高質(zhì)量的電源。此處的可調(diào)節(jié)可以是連續(xù)可調(diào)或者只是關(guān)閉和開啟兩種狀態(tài)，采用何種可根據(jù)實(shí)際的需求。此外，動態(tài)配置阻抗網(wǎng)路為單路多模式，即多個所述阻抗控制單元共輸出。

請參考圖3，其中，所述第一阻抗控制單元Z0為常開阻抗優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，包括二極管Dp、耦合電容Cp和Cn和電阻R11，所述二極管和電阻串聯(lián)，耦合電容Cp上極板接所述二極管Dp和電阻R11之間，下極板接地，耦合電容Cn上極板接動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸出VDDn，下極板接地，如圖4a所示。

所述第二阻抗控制單元Z1為低阻短路開關(guān)或等效低阻可開關(guān)網(wǎng)絡(luò)，為至少 一個連接在所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出之間的低阻開關(guān)SW1，或者沿圖4b所示的虛線短接耦合電容Cp上極板。

所述第三阻抗控制單元Z2為開關(guān)電源電路。如圖4c所示，在本實(shí)施例中，采用的是DC/DC升壓模式的開關(guān)電源電路，并且圖4c僅示意出了開關(guān)、二極管和電感組成得升壓開關(guān)電源，未畫出控制部分。等效的也可以利用MCU來探測和反饋控制實(shí)現(xiàn)完整開關(guān)電源功能，此處不去列舉，本領(lǐng)域技術(shù)人員理應(yīng)知曉。

在本實(shí)施例中，動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸入VDDp接至MIC線，輸出VDDn是單路輸出接至各個功能模塊和器件。MCU0根據(jù)各個模塊的耗電等不同動態(tài)的配置適當(dāng)?shù)淖杩咕W(wǎng)絡(luò)組合，使得可以提供相應(yīng)的電源的同時并匹配阻抗。由于耳機(jī)電路的MIC線一般阻抗較高(如2.2k歐姆)，且由于是從主機(jī)驅(qū)動的，在利用其給耳機(jī)的其它模塊供電的同時，需要智能的控制，以免影響耳機(jī)的正常使用。

在本實(shí)施例中，耳機(jī)電路還包括與所述音頻接口相連的左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)，左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)通過所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)與所述音頻接口相連，所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)通過改變自身阻抗分別為所述左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)提供不同的電源，即將類似的動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)適用于左聲道耳機(jī)(HPL)和右聲道耳機(jī)(HPR)提供電源的情況。此外，耳機(jī)電路還包括麥克風(fēng)，所述麥克風(fēng)一端與所述音頻接口相連，另一端與所述控制模塊MCU0相連，根據(jù)需要還可以根據(jù)多個功能塊相連或者不相連。

在本實(shí)施的另一方面，還提出了一種耳機(jī)電路的控制方法，用于控制如上文所述的耳機(jī)電路，包括步驟：

S100：當(dāng)音頻接口插入主機(jī)時，所述音頻接口通過動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)為控制模塊提供電源，所述控制模塊進(jìn)入休眠狀態(tài)；

S200：當(dāng)需要使用任意一個功能塊時，喚醒所述控制模塊，由所述控制模塊發(fā)送信號配置所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)，使所述動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)配置出符合 該功能塊的阻抗，并為該功能塊提供相應(yīng)的電源。

在本實(shí)施例中，具體配置組合例如下：

1、耳機(jī)模式：耳機(jī)的音頻接口插入主機(jī)時，MIC線通過第一阻抗控制單元Z0給控制模塊MCU0供電，控制模塊MCU0配置關(guān)閉第三阻抗控制單元Z2和第二阻抗控制單元Z1，動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)只有第一阻抗控制單元Z0工作，控制模塊MCU0進(jìn)入休眠，傳統(tǒng)耳機(jī)功能可正常使用，即左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)均可正常使用(接聽通話保持)。如果需要，控制模塊MCU0可隨時被喚醒，工作后再進(jìn)入休眠?？刂颇KMCU0被短暫喚醒時，可關(guān)閉麥克風(fēng)，以省電。

2、功能塊1模式：控制模塊MCU0被喚醒，配置關(guān)閉第三阻抗控制單元Z2，打開第二阻抗控制單元Z1(即閉合并聯(lián)開關(guān)或并聯(lián)接入其它低阻網(wǎng)絡(luò))，提高M(jìn)IC線的電流提供能力(開關(guān)SW1也可以按虛線短路)，同時控制模塊MCU0開啟功能塊1，控制模塊MCU0可以進(jìn)入休眠，功能塊1獨(dú)立工作后，控制模塊MCU0被喚醒，關(guān)閉功能塊1及第二阻抗控制單元Z1，控制模塊MCU0恢復(fù)休眠，傳統(tǒng)耳機(jī)功能可正常使用(接聽通話保持)。功能塊1工作時可關(guān)閉麥克風(fēng)，以省電。

3、功能塊2模式：控制模塊MCU0被喚醒，控制模塊MCU0配置開啟第三阻抗控制單元Z2，關(guān)閉第二阻抗控制單元Z1，如果需要控制模塊MCU0可持續(xù)監(jiān)測輸出VDDn以實(shí)現(xiàn)完整的升壓開關(guān)電源，同時控制模塊MCU0開啟功能塊2。如第三阻抗控制單元Z2為完整的開關(guān)電源，控制模塊MCU0可以進(jìn)入休眠，功能塊2獨(dú)立工作后，控制模塊MCU0被喚醒，關(guān)閉功能塊2及第三阻抗控制單元Z2，控制模塊MCU0恢復(fù)休眠，傳統(tǒng)耳機(jī)功能可正常使用(接聽通話保持)，功能塊2工作時可關(guān)閉麥克風(fēng)，以省電。

在本實(shí)施例中提出的動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)是單路多模式，根據(jù)不同功能塊的需求提供相應(yīng)穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的電源，進(jìn)一步擴(kuò)展耳機(jī)的功能。

實(shí)施例二

在本實(shí)施例中，提出了另一種耳機(jī)電路，其主要原理與實(shí)施例一相同，不同的是，動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)為多個阻抗控制單元通過串聯(lián)和/或并聯(lián)組成的二維阻抗網(wǎng)絡(luò)，例如阻抗控制單元的個數(shù)為2個，僅采用第一阻抗控制單元Z0和第二阻抗控制單元Z1并聯(lián)的組合，或者采用第一阻抗控制單元Z0和第三阻抗控制單元Z2并聯(lián)的組合，或者是第二阻抗控制單元Z1和第三阻抗控制單元Z2并聯(lián)的組合等等，例如阻抗控制單元的個數(shù)為4個，均采用并聯(lián)的方式連接等。

具體的，請參考圖5，在本實(shí)施例中，阻抗控制單元的個數(shù)為3個，分別是為第一阻抗控制單元Z0、第二阻抗控制單元Z1和第三阻抗控制單元Z2，其中，第一阻抗控制單元Z0和第二阻抗控制單元Z1并聯(lián)，再與第三阻抗控制單元Z2串聯(lián)。需要指出的是，根據(jù)阻抗控制單元的個數(shù)以及不同功能的需求，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以知曉還包括其他類型的串聯(lián)和/或并聯(lián)組成的二維阻抗網(wǎng)絡(luò)，在此不作一一列舉。

實(shí)施例三

請參考圖6，在本實(shí)施例中，提出了另一種耳機(jī)電路，其主要原理與實(shí)施例一相同，不同的是，動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)為多路多模式，即，多個阻抗控制單元分別單獨(dú)輸出。例如，在本實(shí)施例中，阻抗控制單元的個數(shù)為3個，分別是為第一阻抗控制單元Z0、第二阻抗控制單元Z1和第三阻抗控制單元Z2，三者并聯(lián)，但是三者的輸出分別單獨(dú)連接功能塊或控制模塊MCU0，這樣可以由控制模塊MCU0控制多個功能塊同時工作，互不影響。相比于實(shí)施例一具有更加多樣化的功能。

綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的耳機(jī)電路及其控制方法中，添加一個動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)，其阻抗可由控制模塊發(fā)出的信號進(jìn)行改變，控制模塊根據(jù)不同的功能塊的使用需要，調(diào)節(jié)動態(tài)配置阻抗網(wǎng)絡(luò)的輸出和輸入阻抗，并將電源分別輸出給各個功能塊，為其提供穩(wěn)定可靠高質(zhì)量的電源，同時降低噪聲，避免對音頻信號造成影響。

上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。