耳机拔插检测电路、耳机检测装置及音频设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种耳机拔插检测电路、耳机检测装置及音频设备，通过主要由偏压模块和低通滤波模块组成的耳机检测电路单元，实现在设计相关产品时不限制耳机插座和耳机检测芯片的选型的目的，即研发人员在设计相关产品时无需考虑耳机检测芯片是否支持负电压以及耳机插座是否能够兼容普通电平和高电平的音频输出，从而能有更多选择、更灵活的设计以及更低的成本。

【技术实现步骤摘要】
耳机拔插检测电路、耳机检测装置及音频设备
本专利技术涉及检测
，尤其涉及一种耳机拔插检测电路、耳机检测装置及音频设备。
技术介绍
音乐播放设备尝试通过耳机播放音频时，需要首先对耳机孔是否插入耳机进行检测，从而保证只有在耳机插入的情况下才将音频切换到耳机输出；同样的也需要保证能够准确检测到耳机的拔出并做出相应的操作，如暂停播放或切换到喇叭输出等。耳机插拔检测电路大致分三个模块，如图1所示，分为耳机插座101、耳机检测电路单元102、耳机检测芯片103，其中，耳机插座101即耳机插孔，用于固定耳机插头，并保证耳机插头和内部电路良好的电气连接。耳机插座101的一端同时也会裸露在终端产品的外表面，因此耳机插座101的形式、细节尺寸规格会直接影响到终端产品的内部结构和局部外观。耳机检测电路单元102是连接耳机插座101和耳机检测芯片103的中间电路，负责将耳机插座101处的耳机插入和拔出的不同状态转化为后端的耳机检测芯片103可以正确识别的不同信号(通常是不同的电平电压)。不同类型的耳机插座101可能需要匹配不同的耳机检测电路单元102，此处不同的耳机检测电路单元102特指仅用于检测耳机插入、拔出状态的相关电路，其它更多的检测电路(如MIC检测，耳机兼容检测等)不在此范围内。耳机检测芯片103用于接收经过耳机检测电路单元102转化的耳机插入、拔出不同状态的相关信号，并能够做出相应判断，耳机检测芯片103包含但不限于专用音频处理芯片(CODEC)、通用处理芯片(CPU、MCU)等。目前市场上常见的耳机插头分3段式(如图2A所示)和4段式(如图2B所示)，但3段式和4段式的耳机拔插检测的原理是一致的，而对于4段式耳机插头虽然又分为CTIA(欧标)和OMTA(美标)，但对于耳机拔插检测的原理，CTIA和OMTA标准也是完全一致的，因此均适用于上述耳机插拔检测装置的技术方案。而其中的耳机插座101按照其内部弹片的不同结构类型可以分为两种形式：常开式(NormalOpen，简称NO)和常闭式(NormalConnect，简称NC)，常开型耳机插座下文简称为NO型耳机插座，常闭式耳机插座下文简称为NC型耳机插座。下面仅以OMTA标准定义的4段式耳机的拔插为例进行描述。对于NO型耳机插座，在耳机未插入情况下，耳机插座检测引脚DET和耳机音频通路L断开(也可以是耳机音频通路R，通路L和R在电气特性上是对等的，此处以L通路为例)，如图3A所示；当耳机插入后，耳机插座检测引脚DET和耳机音频通路L导通，如图3B所示。而对于NC型耳机插座，和NO型正好相反，在耳机未插入时，耳机插座检测引脚DET和耳机音频通路L连接，如图4A所示；当耳机插入后，耳机插座检测引脚DET和耳机音频通路L断开，如图4B所示。需要注意的是，NO型耳机插座或是NC型耳机插座取决于耳机插座内部的结构形式。因此对于特定的一个耳机插座规格型号，NO型还是NC型就已经确定下来，无法改变。其中NC型耳机插座结构略微复杂，需要同时保证DET和L弹片的良好接触和良好分离。从而内部需要更多的结构空间且成本相对略高。在设计产品结构和外观时经常会受到很大限制。例如超薄、大斜口等耳机插座很多时候并没有对应NC型的耳机插座。而NO型耳机插座结构最简单，因此总体成本会低一些。而且几乎所有特殊结构形式都有NO型耳机插座供选型。这种结构上的优势在紧凑型设备(如手机)上会有明显优势。出于更低的价格，更多类型的选择，NO型耳机插座的应用是最广泛的。由于结构原理所致NO型耳机插座在耳机插入时检测引脚DET和音频通路L是直接导通的，所以从传统电路设计角度，NO型耳机插座存在如下两个缺点：1、需要耳机插入检测芯片的检测引脚支持负电压，否则可能引起耳机检测芯片内部电路工作异常，作为芯片电路工作异常的范例，但不限于此种不良状况。具体地，请参考图5所示，耳机检测芯片103一般包括麦克风信号检测端口MIC2_INP、用于将MIC2_INP检测端口检测到信号进行模数转换的模数转换器ADC、用于检测耳机拔插信号检测端口HSDET、用于根据HSDET检测端口检测到的信号进行判断和相应操作的核心模块Mechanicalinsertiondetection以及实现麦克风和耳机复用的多路复用器模块MUX等，当HSDET检测端口存在负电压时，内部ESD二极管D1会正向导通，从而导致HSDET检测端口存在漏电流，漏电流泄露路径如图5中的黑粗线所示；同时由于负电压的存在，内部的MUX无法完全关闭，而当MUX被意外开启后，会出现内部通路间的串扰。2、无法应用于高电平音频输出方案，否则可能引起耳机插入、拔出的错误判断，具体地，当其用于普通音频输出时，其输出电压为±1.4V左右，如图6A所示，V1＝-V2＝1.2V～1.4V，而当搭配高阻抗耳机输出HIFI音频时，其输出电压可以达到±2.7V左右，如图6B所示，V1＝-V2＝2.5V～2.7V，这主要是由于HIFI放大电路的内部运放U0直接工作在±5V电源，如图7所示，因此当NO型耳机插座外接高阻抗耳机时输出电平会较高。针对NO型耳机插座的上述两个缺点，现有技术在实际产品设计和使用过程中的规避方案，一种是选用特殊的支持负电平检测端口的专用耳机检测芯片，从而保证耳机检测芯片的正常工作，这种规避方案具有以下缺点下：(1)成本较高：由于对耳机检测芯片有负电平的要求，通常只能选择专用的耳机检测芯片，一般成本较高；(2)设计受限：因为通常只有专用耳机检测芯片(如CODEC)才会设计支持负电平的专用检测端口，而通用处理器(如CPU)一般不具有此类特殊端口，因此电路设计上会有所限制。另一种是在需要输出高电平音频时，不使用NO型耳机插座，只能使用NC型耳机插座，这种规避方案具有以下缺点下：(1)：成本较高：如上所述，NC型耳机插座由于内部结构较复杂，因此成本较NO型耳机插座会高一些；(2)研发成本高：如上所述，NC型耳机插座的型号远没有NO型多，因此在设计阶段经常会发生结构工程师会花较长时间去找一颗结构匹配的NC型耳机插座，或者反过来也会为了迁就已有的NC型耳机插座而被迫修改现有设计，使产品的内部结构和外观设计做妥协和让步；(3)耳机插座全定制：若找不到结构规格完全匹配的耳机插座且研发无法妥协设计，那么设计厂商只能通过定制耳机插座的形式，但定制料会产生额外问题，如供应商单独开发费用、定制新料的品控风险、物料库存和生产周期等一系列问题，所以耳机插座的全定制是各方面成本最高，风险最大的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种耳机拔插检测电路、耳机检测装置及音频设备，能够在设计相关产品时不限制耳机插座和耳机检测芯片的选型，无需考虑耳机检测芯片是否支持负电压以及耳机插座是否能够兼容普通电平和高电平的音频输出，使得相关产品研发设计阶段能有更多选择、更灵活的设计以及更低的成本。为解决上述问题，本专利技术提出一种耳机拔插检测电路，包括依次连接的常开型耳机插座、耳机检测电路单元以及耳机检测芯片，其中，所述常开型耳机插座包括检测引脚和一个能与所述检测引脚连接和断开的耳机音频通路引脚，且所述检测引脚和所述耳机音频通路引脚在耳机拔出状态断开，在耳机插入状态连接；所述耳机检测电路单元包括偏压模块和低通滤波模块，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耳机拔插检测电路，包括依次连接的常开型耳机插座、耳机检测电路单元以及耳机检测芯片，其特征在于，所述常开型耳机插座包括检测引脚和一个能与所述检测引脚连接和断开的耳机音频通路引脚，且所述检测引脚和所述耳机音频通路引脚在耳机拔出状态断开，在耳机插入状态连接；所述耳机检测电路单元包括偏压模块和低通滤波模块，所述低通滤波模块的输入端连接所述检测引脚，输出端连接所述耳机检测芯片的耳机拔插检测端口，所述偏压模块一端为电压输入端，输入所述耳机检测芯片的端口电压，另一端连接所述耳机检测芯片的耳机拔插检测端口。

【技术特征摘要】
1.一种耳机拔插检测电路，包括依次连接的常开型耳机插座、耳机检测电路单元以及耳机检测芯片，其特征在于，所述常开型耳机插座包括检测引脚和一个能与所述检测引脚连接和断开的耳机音频通路引脚，且所述检测引脚和所述耳机音频通路引脚在耳机拔出状态断开，在耳机插入状态连接；所述耳机检测电路单元包括偏压模块和低通滤波模块，所述低通滤波模块的输入端连接所述检测引脚，输出端连接所述耳机检测芯片的耳机拔插检测端口，所述偏压模块一端为电压输入端，输入所述耳机检测芯片的端口电压，另一端连接所述耳机检测芯片的耳机拔插检测端口。2.如权利要求1所述的耳机拔插检测电路，其特征在于，所述偏压模块为一个上拉电阻。3.如权利要求1所述的耳机拔插检测电路，其特征在于，所述低通滤波模块由滤波电阻和滤波电容组成，所述滤波电阻的一端连接所述检测引脚，另一端分别连接所述耳机拔插检测端口、偏压模块以及滤波电容的一端，所述滤波电容的另一端接地。4.如权利要求1所述的耳机拔插检测电路，其特征在于，所述耳机拔插检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌忠海，
申请(专利权)人：联芯科技有限公司，大唐半导体设计有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31