耳机芯片电路、TWS耳机及控制方法技术

本发明专利技术实施例公开了耳机芯片电路、TWS耳机及控制方法，其中耳机芯片电路包括：脉冲发生电路，与VBUS端连接，用于发送高频脉冲序列；脉冲检测电路，与VBUS端连接，用于检测所述高频脉冲序列，若检测到原始的所述高频脉冲序列，则发送第一信息至开关机电路；所述开关机电路，用于接收所述第一信息，使耳机开机，完成开机后反馈第二信息至所述脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路停止发送高频脉冲序列。本发明专利技术实施例能够零成本零风险解决仓0V耳机仓内开机问题。机问题。机问题。

Earphone chip circuit, TWS earphone and control method

【技术实现步骤摘要】
耳机芯片电路、TWS耳机及控制方法


[0001]本专利技术涉及电子电路领域，特别涉及一种耳机芯片电路、TWS耳机及控制方法。

技术介绍

[0002]TWS即真无线立体声蓝牙耳机，TWS突破于传统蓝牙耳机之处在于真无线，省去了传统蓝牙耳机的左右耳的有线连接，苹果公司2016年发布第一款tws开启了tws耳机的新时代，从2016到2022整个tws行业也经过了7年的高速发展。一代代的产品也在不断迭代技术更新，比如从最早期的RF性能不好卡顿频繁，左右耳连接慢，单耳使用限制等体验痛点不断完善解决，用户体验的要求也越来越高，整个行业的聚焦点也越来越细。
[0003]TWS系统除了一对耳机之外还有一个收纳盒也就是我们说的充电仓，字面上理解就是类似于充电宝的东西可以给耳机充电，手机搭配充电宝，tws耳机搭配充电仓，确实早期对充电仓的定义就是单纯给耳机充电，用户取出耳机按键开机后就可以听歌，听完歌后再关机丢进充电仓给耳机充电，但前面说道经过了技术的更新迭代，充电仓的功能绝不仅仅是给耳机充电这么简单，当下热点为智能充电仓实现和耳机的智能交互，充电仓不仅给耳机充电，还要实现和耳机开关机交互，与耳机实时通信交互各种信息让仓和耳机实现智能互联，这里的关键技术就是仓和耳机的智能交互。仓和耳机只有2个接触点，一根信号一根地，实现通信充电开关机交互。本专利技术聚焦点为充电仓和耳机的开关机控制交互。目前仓和耳机的开关机交互分为以下四种：
[0004]第一种按键开关机技术:耳机从仓内取出后需要按耳机上的按键让耳机开机，耳机使用完后按按键让耳机关机后入仓充电，这个是早期的技术，用户体验繁琐，现在基本淘汰，仓和耳机完全独立没有交互，对仓和耳均没有特殊的技术要求。
[0005]第二种发码通信开关机技术:充电仓开盖耳机就立即开机，耳机使用完毕后入仓关盖耳机就关机，比如苹果的airpods就是这种方式，用户体验非常好，不需要额外的手动按按键开关机，这种通常需要充电仓带霍尔开关还需要充电仓和耳机可以单线通信(单线双向的uart通信，单线单向的VBUS通信)，仓开盖后给耳机发开机指令，仓关盖后给耳机发关机指令，仓给耳机充满电后给耳机发掉电指令进超低功耗模式，这种仓设计是最复杂的成本也是最高的。
[0006]第三种是中间电平开关机技术:仓开盖后取出耳机开机，耳机使用关闭后入仓关机充电，充满电后仓和耳机进超低功耗模式，这种仓和耳机通常没有通信交互，全靠仓给耳机输出的电平进行控制，仓休眠的时候为省功耗会将输出5V降低到一个中间电平(通常3V左右)，仓会有耳机插拔检测功能，仓检测到耳机入仓后开启5V给耳机充电，给耳机充满电后5V降低到一个中间电平，对耳机来说遇到5V就关机充电，遇到5V降到中间电平就进超低功耗模式，遇到5V或者中间电平拔出就开机。这种仓不带通信通常成本会第一点，但用户体验也非常好所以应用也十分广泛。
[0007]第四种为5V常开电平开关机技术:仓开盖后取出耳机开机，耳机使用关闭后入仓关机充电，充满电后仓和耳机进超低功耗模式这种和第三种只有一点不一样，这种技术仓
不会有中间电平会一直输出5V，对耳机来说遇到5V就关机充电，耳机自身检测到充满电就进超低功耗模式，耳机遇到5V拔出就开机，这种仓对仓的升压模块要求很高，需要升压模块在轻载的时候功耗及低(小于10ua)，这种仓稳定可靠设计简单，但需要芯片原厂提供优秀的低功耗升压模块。
[0008]通过前面的介绍我们可以看到中间电平开关机或5V常开开关机有一个边界场景:仓彻底没电即仓0V的时候耳机如果在仓内就会出现仓内开机，而仓内开机是当下所有厂商的大忌。

技术实现思路

[0009]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种耳机芯片电路、TWS耳机及控制方法，能够零成本零风险解决仓0V耳机仓内开机问题。
[0010]本专利技术实施例一方面提供一种耳机芯片电路，包括：脉冲发生电路，与VBUS端连接，用于发送高频脉冲序列；脉冲检测电路，与VBUS端连接，用于检测所述高频脉冲序列，若检测到原始的所述高频脉冲序列，则发送第一信息至开关机电路；所述开关机电路，用于接收所述第一信息，使耳机开机，完成开机后反馈第二信息至所述脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路停止发送高频脉冲序列。
[0011]根据本专利技术的一些实施例，所述脉冲检测电路包括：第一比较器，用于检测VBUS的电压是否被移除，若是，则通过第一输出端输出第三信号至所述脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路启动工作；第二比较器，用于检测VBUS上的脉冲序列，并将其与原始的所述高频脉冲序列比较，得到比较结果并通过第二输出端反馈至所述开关机电路。
[0012]根据本专利技术的一些实施例，所述脉冲发生电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管：所述第一晶体管，漏极与VBUS端连接，栅极与所述脉冲检测电路的第一输出端连接，源极与所述第二晶体管连接；所述第二晶体管，源极与所述第一晶体管的源极连接，栅极与所述脉冲检测电路的第一输出端连接，漏极与所述第三晶体管和所述第四晶体管连接；所述第三晶体管，源极与电源端连接，栅极与数据选择器的输出端连接，漏极与所述第四晶体管连接；所述第四晶体管，源极与接地端连接，栅极与所述数据选择器的输出端连接，漏极与所述第三晶体管连接。
[0013]根据本专利技术的一些实施例，所述数据选择器包括：第一输入端，与双向通信单元连接；第二输入端，与脉冲逻辑控制单元连接；第三输入端，与单向通信单元连接。
[0014]本专利技术实施例另一方面提供一种TWS耳机，包括：如前文所述的耳机芯片电路。
[0015]本专利技术实施例另一方面提供一种控制方法，用于前文所述的耳机芯片电路，包括以下步骤：脉冲发生电路发送高频脉冲序列；脉冲检测电路检测所述高频脉冲序列，若检测到原始的所述高频脉冲序列，则发送第一信息至开关机电路；所述开关机电路接收所述第一信息，使耳机开机；完成开机后，所述开关机电路反馈第二信息至所述脉冲发生电路；所述脉冲发生电路停止发送高频脉冲序列。
[0016]根据本专利技术的一些实施例，在所述脉冲发生电路发送高频脉冲序列前，所述方法包括：所述脉冲检测电路的第一比较器检测VBUS的电压是否被移除，若是，则通过第一输出端输出第三信号至所述脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路启动工作。
[0017]根据本专利技术的一些实施例，所述脉冲检测电路检测所述高频脉冲序列包括：所述
脉冲检测电路的第二比较器检测VBUS上的脉冲序列，并将其与原始的所述高频脉冲序列比较，得到比较结果并通过第二输出端反馈至所述开关机电路。
[0018]根据本专利技术的一些实施例，所述方法还包括：所述第一比较器实时检测VBUS上的高压，当检测到高压后发送第四信号控制所述脉冲发生电路的第一晶体管和第二晶体管，使所述第一晶体管和第二晶体管阻断脉冲发送出去。
[0019]本专利技术实施例至少具有如下有益效果：本专利技术通过耳机芯片VBUS管脚可以检测部容性负载，通过VBUS管脚发送可调脉冲序列实现外部容性负载检测来判本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耳机芯片电路，其特征在于，包括：脉冲发生电路，与VBUS端连接，用于发送高频脉冲序列；脉冲检测电路，与VBUS端连接，用于检测所述高频脉冲序列，若检测到原始的所述高频脉冲序列，则发送第一信息至开关机电路；所述开关机电路，用于接收所述第一信息，使耳机开机，完成开机后反馈第二信息至所述脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路停止发送高频脉冲序列。2.根据权利要求1所述的耳机芯片电路，其特征在于，所述脉冲检测电路包括：第一比较器，用于检测VBUS的电压是否被移除，若是，则通过第一输出端输出第三信号至所述脉冲发生电路，使所述脉冲发生电路启动工作；第二比较器，用于检测VBUS上的脉冲序列，并将其与原始的所述高频脉冲序列比较，得到比较结果并通过第二输出端反馈至所述开关机电路。3.根据权利要求1所述的耳机芯片电路，其特征在于，所述脉冲发生电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管及第四晶体管：所述第一晶体管，漏极与VBUS端连接，栅极与所述脉冲检测电路的第一输出端连接，源极与所述第二晶体管连接；所述第二晶体管，源极与所述第一晶体管的源极连接，栅极与所述脉冲检测电路的第一输出端连接，漏极与所述第三晶体管和所述第四晶体管连接；所述第三晶体管，源极与电源端连接，栅极与数据选择器的输出端连接，漏极与所述第四晶体管连接；所述第四晶体管，源极与接地端连接，栅极与所述数据选择器的输出端连接，漏极与所述第三晶体管连接。4.根据权利要求3所述的耳机芯片电路，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱玮，符卓剑，徐明鹤，张海琪，
申请(专利权)人：珠海慧联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：