专利名称：音频输出装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种音频输出装置，特别是涉及一种适用于不同耳机的音频输出装置。
背景技术：
随着电子技术和多媒体技术的快速发展，移动电话、MP3(MPEG Audio Layer3)音 频播放器、个人电脑、个人数位助理(PDA, Personal Digital Assistant)等电子装置竞相 涌现，使消费者随时随地可充分享受高科技带来的种种便利。与此同时，消费者要求电子装 置集功能化、娱乐化于一身，除了通信、数据处理等功能之外，越来越多地具有播放音频文 件等多媒体功能。 通常，消费者通过电子装置欣赏影音文件时，使用耳机插入电子装置的音频插口 来接收音频信号。消费者可能会使用不同的耳机来插入同一个电子装置，然而，不同的耳机 可能会匹配不同的阻抗，而现有电子装置的音频输出装置无法自动检测耳机，更不能自动 更改音频输出功率以输出适当的音量。因此，消费者听到的声音质量无法得到保证。
发明内容
针对上述问题，有必要提供一种可自动更改输出功率，以适用于匹配阻抗不同的 耳机的音频输出装置。 —种音频输出装置，包括一音频插口及依次连接的微处理器、分压器、模拟切换器 及放大器。音频插口与微处理器及模拟切换器分别连接，微处理器进一步与音频放大器相 连接。所述模拟切换器用于切换音频插口的连接路径。当一耳机插头插入音频插口时，音 频插口透过模拟切换器与分压器连接，分压器输出一电压至微处理器，微处理器根据该输 出电压可判定耳机匹配的阻抗，并自动调整音频放大器的输出功率。模拟切换器将音频插 口与分压器断开，并切换至与音频放大器连接，将音频信号从音频插口输出。
相较于现有技术，本发明所述的音频输出装置可自动检测耳机匹配的阻抗，并更 改输出功率，以控制音量。该音频输出装置适用于不同耳机，且能保证声音品质。
图1是本发明较佳实施方式的音频输出装置的功能模块图。 图2是本发明较佳实施方式的音频输出装置当有耳机插入时分压器的内部电路 图。 图3是本发明较佳实施方式的音频输出装置的工作流程图。
具体实施例方式
请参阅图l所示，本发明较佳实施方式的音频输出装置100适用于移动电话、电 脑、MP3等具有音频播放功能的电子装置或车载电子装置。该音频输出装置100包括一音
3频插口 10、一微处理器(micro processor unit,CPU) 12、一分压器14、一模拟切换器16及 一音频放大器18。本实施方式的音频输出装置100适于双声道立体声耳机，该音频插口 10 内包括一与微处理器12电性连接的插入检测端子102，及与模拟切换器16电性连接的左声 道连接极104和右声道连接极106。 所述微处理器12、分压器14、模拟切换器16及音频放大器18依次电性连接，且微 处理器12与音频放大器18电性相连接。所述音频插口 10与模拟切换器16之间、模拟切 换器16与分压器14之间以及音频放大器18与模拟切换器16之间的连接均是左、右声道 双路连接。该音频插口 10的插入检测端子102与微处理器12电性连接，左声道连接极104 和右声道连接极106与模拟切换器16电性连接。所述音频插口 10用于容纳并连接耳机、 喇叭等音频播放装置的插头。所述微处理器12用于处理来自音频插口 10、分压器14及音 频放大器18的信号。所述模拟切换器16用于切换音频插口 10的连接路径。
请进一步参阅图2，所示为当有耳机插入时，所述分压器14的内部电路图。所述 分压器14包括一输入端A、一参考电压输入端B、一输出端C、一接于参考电压输入端B的 分压电阻R1，及一与该分压电阻R1串联的耳机电阻R2。该耳机电阻R2接地。分压电阻 Rl与耳机电阻R2之间设有一节点D，输入端A经过节点D再连接至输出端C。 一参考电压 Vin可从输入端B加至分压电阻Rl及耳机电阻R2上。其中，分压器14的输出电压Vout = Vin*R2/(Rl+R2)。音频放大器18的输出电压为V，则输出功率为W = V*V/R1。
请参阅图3，在使用过程中，耳机插头插入所述音频插口 10时，进入步骤Sl，模拟 切换器16连接音频插口 10与分压器14。微处理器12透过插入检测端子102检测到有插 头插入的信息，启动参考电压Vin。步骤S2中，经分压器14对参考电压Vin进行分压后，一 输出电压Vout输入至微处理器12。步骤S3中，微处理器12对输出电压Vout数据采样，并 关闭参考电压Vin。步骤S4中，微处理器12根据分压器14的输出电压Vout，判定插入的 耳机所匹配的阻抗是否在合理范围内。若是，则进入步骤S5，微处理器12透过放大器介面 将音频放大器18的增益设置为一适当值，自动更改音频放大器18的输出功率，以适应插入 的耳机，保持音频输出装置100输出的音量。然后进入步骤S6，模拟切换器16切换音频插 口 10的连接路径，使音频放大器18透过模拟切换器16连接至音频插口 10，从而将音频信 号输出至插入的耳机。 在步骤S4中，若微处理器12判定插入的耳机所匹配的阻抗不在合理范围内，则进 入步骤S7，显示错误信息，终断输出功率。 举例进行说明，如果Vin = 2V， Rl = 16ohm，当耳机电阻为8ohm的耳机插入时， R2 = 8ohm，则分压器16的输出电压Vout = 2* [8/(8+16)] = 0. 667V。假设音频放大器18 的增益为l，则音频放大器18的输出电压为V = 2V。因此，耳机输出功率为W = 2*2/8 = 0. 5W。 当耳机电阻为32ohm的耳机插入时，R2 = 32ohm，则分压器16的输出电压Vout = 2* [32/(32+16)] = 1. 333V。微处理器12根据分压器16的输出电压判定耳机匹配的阻抗在 合理范围内。假设音频放大器18的增益仍为1，则音频放大器18的输出电压仍为2V。但 是，耳机的输出功率将低至O. 125W。如果耳机适当的输出功率应为0.5W，则需将音频放大 器18的增益设为4，从而，音频放大器18的输出电压将为4V。因此，该电阻为32ohm的耳 机输出功率将与电阻为8ohm的耳机输出功率相等。
综上所述，当微处理器12检测到分压器14的输出电压为0. 667V时，微处理器12
将音频放大器18的增益设为1 ;若微处理器12检测到分压器14的输出电压为1. 333V时，
则将音频放大器18的增益设为4，从而达到自动调整耳机输出功率的目的。 本发明所述的音频输出装置100通过检测插入音频插口 10的耳机所匹配的阻抗，
自动更改输出功率，从而达到调整适合耳机的音量。该音频输出装置适用于不同耳机，且能
保证声音品质。
权利要求
一种音频输出装置，适用于匹配阻抗不同的耳机，该音频输出装置包括一音频插口，其特征在于该音频输出装置还包括依次连接的微处理器、分压器、模拟切换器及音频放大器，音频插口与微处理器及模拟切换器分别连接，微处理器还与音频放大器相连接，所述模拟切换器用于切换音频插口的连接路径；当一耳机插头插入音频插口时，音频插口透过模拟切换器与分压器连接，分压器输出一电压至微处理器，微处理器根据该输出电压可判定耳机匹配的阻抗，并自动调整音频放大器的输出功率；模拟切换器将音频插口与分压器断开，并切换至与音频放大器连接，将音频信号从音频插口输出。
2. 如权利要求l所述的音频输出装置，其特征在于所述音频插口与模拟切换器之间、 模拟切换器与分压器之间以及音频放大器与模拟切换器之间的连接均是左、右声道双路连 接。
3. 如权利要求2所述的音频输出装置，其特征在于所述音频插口包括一与微处理器 电性连接的插入检测端子，及与模拟切换器电性连接的左声道连接极和右声道连接极。
4. 如权利要求1或3所述的音频输出装置，其特征在于所述分压器包括一输入端、一 参考电压输入端、一输出端、一接于参考电压输入端的分压电阻，及一与该分压电阻串联的 耳机电阻，该耳机电阻接地，输入端经过分压电阻与耳机电阻之间的节点连接至输出端；一 参考电压有选择地从输入端加至分压电阻及耳机电阻上。
5. 如权利要求4所述的音频输出装置，其特征在于微处理器透过插入检测端子检测 到有插头插入的信息，启动参考电压。
6. 如权利要求5所述的音频输出装置，其特征在于分压器对参考电压进行分压，并输 出一输出电压至微处理器。
7. 如权利要求6所述的音频输出装置，其特征在于微处理器对输出电压数据采样，并 关闭参考电压。
8. 如权利要求7所述的音频输出装置，其特征在于微处理器根据分压器的输出电压， 判定插入的耳机所匹配的阻抗是否在合理范围内。
9. 如权利要求8所述的音频输出装置，其特征在于若微处理器判定插入的耳机所匹 配的阻抗在合理范围内，微处理器将音频放大器的增益设置为一适当值，自动更改音频放 大器的输出功率；模拟切换器切换音频插口的连接路径，使音频放大器透过模拟切换器连 接至音频插口 ，从而输出音频信号。
10. 如权利要求8所述的音频输出装置，其特征在于若微处理器判定插入的耳机所匹 配的阻抗不在合理范围内，则终断音频放大器的输出功率。
全文摘要
本发明提供一种可自动调整输出功率的音频输出装置，其包括一音频插口及依次连接的微处理器、分压器、模拟切换器及放大器。音频插口与微处理器及模拟切换器分别连接，微处理器进一步与音频放大器相连接。所述模拟切换器用于切换音频插口的连接路径。当一耳机插头插入音频插口时，音频插口透过模拟切换器与分压器连接，分压器输出一电压至微处理器，微处理器根据该输出电压可判定耳机匹配的阻抗，并自动调整音频放大器的输出功率。模拟切换器将音频插口与分压器断开，并切换至与音频放大器连接，将音频信号从音频插口输出。所述音频输出装置可自动检测耳机匹配的阻抗，并更改输出功率，以控制音量，适用于不同耳机，且能保证声音品质。
文档编号H04R3/00GK101729958SQ200810305189
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者兰雅各 申请人:深圳富泰宏精密工业有限公司;奇美通讯股份有限公司