[发明专利]耳机拔插检测电路、耳机检测装置及音频设备

说明书

本发明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。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，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。

背景技术

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(Normal Open，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：