音频连接器及电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于连接到音频附件(20)的装置(10)，所述装置包括：用于连接到音频附件(20)的插孔插头(25)的插孔插座(14)；连接到第一插座触点(428)的接地，该第一插座触点(428)被定位成与插头(25)的接地回路极紧密配合。插孔插座(14)包括也被定位成与插头(25)的接地回路极紧密配合的第二触点(432)。激励放大器(416，418)包括耦合到第二触点(432)的输入并被配置成将存在于第二触点(432)处的信号叠加到接收到的扬声器信号上。它可以实现减少可能使立体声声像失真或变模糊的串扰。

【技术实现步骤摘要】
音频连接器及电路本申请是分案申请，其母案申请为中国国家申请号201580082177.3，“音频连接器及电路”，申请日2015年6月4日。
本专利技术涉及一种用于容纳插头的连接器，例如插孔插座，更具体地，涉及一种包括这种连接器的主机设备，允许具有合适插头的音频附件装置连接到该主机设备。
技术介绍
具有音频输出和/或音频输入的许多装置(诸如移动电话机、平板、计算机等)具有插座，允许具有合适插头的音频附件装置(诸如耳机)连接到该装置。图1示出音频系统，其中音频附件20(具体地，耳机)通过插孔插头25连接到主机设备。主机设备包括电路11，该电路11连接到插孔插座中的多个触点26。图1示出插孔插头25插入到插孔插座中使得插孔插头25上的极与触点26电气接触的情况。图1示出由相应信号源VinL和VinR激励的左激励放大器102和右激励放大器104。信号源VinL和VinR可以例如包括由接收到的数字音频信号激励的数字-模拟转换器(DAC)。这些激励放大器102，104通过相应插孔插座触点耦合到相应插孔极L和R。然后，来自激励放大器102，104的信号被分别传递到耳机20中的左扬声器和右扬声器。图1还示出作为经由相应触点耦合到插孔插头的麦克风极(即，极M)的麦克风前置放大器的放大器106。因此，放大器106接收来自耳机20中的麦克风的信号。插孔插头25的极G为通过其他三个极L、R和M的信号路径提供公共接地返回路径。本例中，插头和插座布置被示出为是3.5mm4-极(尖/环/环/套,TRRS)插孔插头和插孔插座布置。小尺寸的这种插座只允许插座内的插孔触点与已插入插头的圆柱形极之间的小面积物理接触，所以只允许小面积电气接触。因此，一个或更多个相应插孔触点与相应极之间可能有明显的接触电阻，由于腐蚀或异物，接触电阻可能会进一步恶化。图1还示出在接地插孔极G(即，节点X4)与靠近电路11的接地基准点X3之间的接地路径中可能有包括插孔接触电阻的各种寄生电阻。这些各种寄生电阻被示出归并为单一电阻元件RG。插孔插头的麦克风极M与经由相应插孔插座触点的麦克风前置放大器106之间也可能有类似寄生电阻，图1示出类似地归并为单一电阻元件RM的这些寄生电阻。激励放大器电路102，104的输入信号VinL和VinR以及所得缓冲输出VoutL和VoutR可以以对于激励放大器电路102，104而言是本地的某个接地点X1为基准。麦克风前置放大器106可以明示或暗示以对于前置放大器106而言是本地的接地点X2为基准。通过仔细设计PCB上和/或集成电路中的本地接地平面或接地轨迹，这些接地可以保持为接近于公共接地基准点的电压，即实现电路11的集成电路的接地引脚，该公共接地基准点又可紧密地耦合到某个本地接地基准点X3。然而，施加于左扬声器和右扬声器的电压信号VoutL和VoutR可引起通过插孔接触电阻和由RG所示的PCB迹线电阻的相应接地回路电流，所以插孔的极(节点X4)上的接地电压与X3处的电压可能会有很大不同，且还会通过这些接地回路电流中与施加电压VoutL和VoutR的交流信号分量对应的交流信号分量进行调制。图2是示出图1的系统的更详细的电路图。因此，图2示出耳机20的左扬声器108、右扬声器110和麦克风112。通过插孔插头的接地极G的电流IG既包括通过左扬声器108的电流ISL又包括通过右扬声器110的电流ISR。因此，在与通过插头的麦克风极(即，M极)的电流对应的任何接地回路电流忽略不计的情况下：IG＝ISL+ISR假定电阻RG是不可忽略不计的，插孔的接地极(即G极)上(节点X4处)的接地电压与X3处的电压相差了电压VRG，其中：VRG＝IG*RG虽然麦克风放大器106的输入电压VmicA与由麦克风112生成的电压Vmic不会相同，但是当它随通过左扬声器108和右扬声器110流入到接地返回路径中的总电流IG变化而变化时会通过电压VRG进行调制。因此，电气扬声器信号中会有串扰进入到敏感的麦克风声道中(因为典型的麦克风信号可能只有10mV数量级，所以这是特别相关的)。即：VmicB＝VmicA＝Vmic+VRG实际上在各个相应扬声器两端出现的相应电压也会减少VRG。即：VSL＝VoutL-VRG和VSR＝VoutR-VRG因为VRG取决于ISR和ISL两者，所以一个效果是通过各个相应扬声器的相应电流影响在另一个扬声器两端产生的电压，因此从右声道到左声道以及从左声道到右声道存在串扰，这可使立体声声像失真或变模糊。经由电阻RG的接地返回路径也会运载来自通过插孔插头的麦克风极M获得的任何电流的接地回路电流，且这个电流的任何调制在扬声器输出中可能表现为听得见的串扰。通过麦克风极M的电流可包括麦克风112的电源电流，该电源电流可随麦克风信号而变化且由于某个内部语音活动性检测等也可能在打开或关闭麦克风112或通过不同麦克风工作模式的情况下可能自动地变化。此外，在一些应用中，这个麦克风电源线上的电流是用于例如经由直接或经由由电阻Rpb113所示的电阻耦合在麦克风极M与接地极G之间的一个或更多个按钮开关向主机设备发信号。使用一个或更多个按钮开关在通过极M和G的电流中可能引起明显的阶跃变化，这通过对VRG进行调制又可产生听得见的伪声。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供一种用于连接到音频附件的装置，所述装置包括：(a)用于连接到音频附件的插孔插头的插孔插座，其中插孔插座包括：(ⅰ)第一触点和第二触点，被定位成与插孔插头的第一极紧密配合，其中第一触点和第二触点中的一个触点耦合到接地，(ⅱ)第三触点，被定位成与插孔插头的第二极紧密配合，(ⅲ)第四触点，被定位成与插孔插头的第三极紧密配合，(b)第一音频激励放大器，包括：(ⅰ)第一输入，被耦合成接收第一激励信号，(ⅱ)第二输入，耦合到第一触点和第二触点中的另一个触点，(ⅲ)输出，耦合到第三触点，(c)第二音频激励放大器，包括：(ⅰ)第一输入，被耦合成接收第二激励信号，(ⅱ)第二输入，耦合到第一触点和第二触点中的另一个触点，(ⅲ)输出，耦合到第四触点。根据本专利技术的另一个方面，提供一种用于连接到音频附件的装置，所述装置包括：(a)用于连接到音频附件的插孔插头的插孔插座，其中插孔插座包括：(ⅰ)第一触点和第二触点，被定位成与插孔插头的第一极紧密配合，其中第一触点和第二触点中的一个触点耦合到接地，(ⅱ)第三触点，被定位成与插孔插头的第二极紧密配合，(ⅲ)第四触点，被定位成与插孔插头的第三极紧密配合，(b)第一音频激励放大器，包括：(ⅰ)第一输入，被耦合成接收第一激励信号，(ⅱ)第二输入，耦合到第一触点和第二触点中的另一个触点，(ⅲ)输出，耦合到第三触点，(c)麦克风前置放大器，包括：(ⅰ)第一输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于连接到音频附件的装置，所述装置包括：/n一3.5mm音频插孔-USB适配器，其包括四极插孔插座和USB-C连接器，其中所述音频附件的插孔插头连接至所述插孔插座，其中所述插孔插头的第一极连接所述USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的正极引脚，所述插孔插头的第二极连接所述USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的负极引脚，以及所述插孔插头的第三极和所述插孔插头的第四极连接所述USB-C连接器的用于边带使用的引脚；/n第一音频激励放大器；以及/n第二音频激励放大器，/n其中：/n第一音频激励放大器的第一输入被耦合成接收第一激励信号；/n第二音频激励放大器的第一输入被耦合成接收第二激励信号；/n第一音频激励放大器的输出耦接至USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的正极引脚；/n第二音频激励放大器的输出耦接至USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的负极引脚；/n第一音频激励放大器的第二输入和第二音频激励放大器的第二输入均耦接至USB-C连接器的用于边带使用的引脚的一个；以及/nUSB-C连接器的用于边带使用的引脚的另一个接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于连接到音频附件的装置，所述装置包括：
一3.5mm音频插孔-USB适配器，其包括四极插孔插座和USB-C连接器，其中所述音频附件的插孔插头连接至所述插孔插座，其中所述插孔插头的第一极连接所述USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的正极引脚，所述插孔插头的第二极连接所述USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的负极引脚，以及所述插孔插头的第三极和所述插孔插头的第四极连接所述USB-C连接器的用于边带使用的引脚；
第一音频激励放大器；以及
第二音频激励放大器，
其中：
第一音频激励放大器的第一输入被耦合成接收第一激励信号；
第二音频激励放大器的第一输入被耦合成接收第二激励信号；
第一音频激励放大器的输出耦接至USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的正极引脚；
第二音频激励放大器的输出耦接至USB-C连接器的第一和第二差分对引脚的负极引脚；
第一音频激励放大器的第二输入和第二音频激励放大器的第二输入均耦接至USB-C连接器的用于边带使用的引脚的一个；以及
USB-C连接器的用于边带使用的引脚的另一个接地。


2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括开关电路，以使第一音频激励放大器的第二输入和第二音频激励放大器的第二输入可选择地耦接至USB-C连接器的用于边带使用的引脚中的任一个，并以使USB-C连接器的用于边带使用的引脚中的任意一个被选择以使第一音频激励放大器的第二输入和第二音频激励放大器的第二输入与其...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰森·泰勒，
申请(专利权)人：思睿逻辑国际半导体有限公司，思睿逻辑国际英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB