专利名称：音频附件类型检测和连接器引脚信号指定的制作方法
技术领域：
本发明的一个实施例涉及用于消费者电子音频装置的有线头戴式耳机。还描述了其它实施例。
背景技术：
典型的有线音频头戴式耳机具有“尖端、环、环和套管”(TRRS)连接器或位于其线缆末端的插头，其与电子音频主机装置(例如iPhone 移动装置或iPod 便携式媒体播放器)的配对插孔或插口连接。TRRS连接器(也称作立体声连接器)具有四个导电触点(本文中统称为“引脚”)以传输从尖端开始的下列信号左扬声器通道(I)、右扬声器通道(2)、麦克风(3)、以及共享的地或参考(4)。对于某些消费者市场，地信号被指定给套管触点(引脚4)，而麦克风信号位于环触点(引脚3)。然而，在其它市场中，这两个信号指定相反。此夕卜，对于只支持立体声收听而没有麦克风的头戴式耳机，引脚3和4有时被短路在一起作为单个地触点。主机装置应当能自动确定哪种类型的头戴式耳机被连接到其音频插孔，然后将其内部信号路径路由到正确的插孔引脚。
发明内容
本发明的一个实施例是音频主机装置中的电路和处理，其能够自动检测所连接的音频附件(例如头戴式耳机)的引脚指定。基于此，该处理然后配置一个可编程开关电路，通过该可编程开关电路，装置中的麦克风信号线和地线被路由到可以具有至少3个引脚的连接器的正确引脚。该可编程开关电路可以支持至少两个不同的引脚指定方式(Pinassignment),例如美国式头戴式耳机和中国式头戴式耳机,其中它们之间的差异在于麦克风和地的指定被颠倒。第三引脚指定也是可能的，例如仅收听立体声的头戴式耳机，即在其插头中没有麦克风信号的头戴式耳机。基于以下示例处理可以选择正确的引脚指定方式。通过连接器的第一引脚(例如，一个或两个扬声器通道引脚)发送预定的超声波音调信号(ultrasonic tone signal),并且通过连接器的第二引脚(例如，未指定给扬声器通道的任何引脚)测量信号。将所测量的信号与一个预定的、存储的签名进行比较，该签名与在装置中能够配置的若干不同引脚指定之一相关联。如果存在匹配，则相应地配置可编程开关电路，从而设置相关联的引脚指定方式。注意，通过产生测试音超声(即超越人的听力范围)以及通过当直流功率向外发送通过连接器时仔细进行控制，能够避免当使用直流测试信号时(所连接的头戴式耳机的佩戴者或用户)可能听到的“咔咔”或“邦邦”声。上述发明内容不能包括本发明的所有方面的穷尽列表。期望本发明包括根据上面 总结的各种方面以及下面的具体实施方式
中公开的各种方面以及随本发明提交的权利要求中特别指出的各种方面的所有适当组合而能够实施的全部系统和方法。这些组合能够具有在上面的总结中没有具体说明的特别优点。
本发明的实施例通过示例的方式进行例示，而不受附图中各幅图的限制，其中相似的附图标记表示相似的部件。应当注意，在本公开中提及“一个”或“一种”发明的实施例不必是相同的实施例，它们的意思是至少一个。图I是根据本发明实施例的电子音频主机装置的相关部分的组合的电路示意图和框图。图2是当B型音频附件被插入到主机装置时已经被配置成第一配置的可编程开关电路的电路不意图。图3是当B型音频附件被插入时可编程开关电路的第二配置的电路示意图。图4是当A型音频附件被插入到主机装置时已经被配置成第一配置的可编程开关电路的电路不意图。图5是当A型音频附件被插入时可编程开关电路的第二配置的电路示意图。图6是用于检测音频附件的类型以及配置可编程开关电路以匹配插入的音频附件的处理的流程图。图7根据本发明的另一个实施例的电子音频主机装置的相关部分的组合的电路不意图和框图。图8示出了音频附件的若干不同类型。图9是用于检测音频附件的类型以及配置可编程开关电路以匹配插入的音频附件的另一处理的流程图。图10示出了音频装置区域代码和相关的引脚指定方式的查找表。图11是用于存储引脚指定方式和它们相关的测量返回信号和用户确定的数据结构。
具体实施例方式现在解释参照附图的本发明的几个实施例。在给出大量细节的同时，应当理解在没有这些细节的情况下，本发明的一些实施例也可以实施。在其它例子中，没有详细示出公知的电路、结构和技术，以避免影响对该描述的理解。图I是根据本发明一个实施例的电子音频主机装置I的相关部分的组合的电路示意图和框图。该装置I包括集成的音频附件连接器2 (例如，典型的TRRS头戴式耳机插孔或头戴式耳机连接器)，该音频附件连接器2具有例如四个引脚11、12、13和14。引脚11被指定给由扬声器放大器16相对于如图所示的本地电路地进行驱动的扬声器通道。取决于插入到连接器2的附件的类型，本地电路地被路由到引脚13和14中的至少一个或两个。从数字到模拟转换器(DAC) 21的输出得到扬声器放大器16的输入。到DAC 21的输入是来自开关18 (也称作多路复用器)，该开关18可以在进行缩放或不进行缩放的情况下，对至少两个信号的一个或更多个进行切入或切出、相加或组合。开关18的可能的输入信号包括数字音频内容输出信号和超声波音调信号。数字音频内容输出信号可以包含，例如，在呼叫期 间的下行链路语音(如果装置I具有双向实时通信能力)、来自远程服务器的流音频(如果装置I具有通过互联网连接到远程服务器的能力)、或者本地产生的数字音乐或数字音频(例如，使用能对本地存储在装置I中的数字媒体文件(诸如MP3音乐文件和MPEG电影文件)进行解码的数字媒体播放器)。可以通过超 声波信号源20来产生超声波音调信号，该超声波信号源20可以是产生预定测试信号序列的数字电路，该预定测试信号序列包含一个或更多个超越人的听力范围的交流音调或频率分量，例如一种低于大约20kHz的基本上没有能被听见的交流分量并且基本上没有直流分量的预定测试信号序列。当测试信号是人不能听见的超声波时，其强度不能太高以避免使连接的音频附件的扬声器受到损坏(由于被扬声器放大器16所放大)。每当检测到头戴式耳机连接器或其它音频附件连接器被插入到连接器2时，超声波音调可以由控制器23激活(作为头戴式耳机类型检测处理的一部分)。这可以通过使用，例如，传统的头戴式耳机插头检测电路和方法(此处未示出或描述)来实现，该传统的头戴式耳机插头检测电路和方法可以实现为控制器23的一部分。然后，一旦控制器23检测到头戴式耳机类型或者当音频附件被拔出时，控制器23就关闭超声波音调。音频附件连接器2还具有一对引脚13、14，即麦克风信号引脚和地(或参考)信号引脚；指定给它们的信号可以是可交换的，取决于在连接的音频附件中指定的信号。地引脚为音频附件提供功率供应返回结点；该结点可以由一个或多个扬声器和由麦克风(它们全部都可以是音频附件的一部分)共享。麦克风引脚可以用于将来自麦克风的模拟麦克风信号(麦克风拾取信号)传递给麦克风信号前置放大器19。同时，麦克风引脚还可以用于传递直流电压和电流以为麦克风供电。出于该目的，可以设置直流偏置电路10以向插入的音频附件(在本例中通过连接器2的麦克风线输出)提供直流功率，该直流偏置电路10可以在控制器23的控制下打开和关闭。本例子中的直流偏置电路10具有电阻器(例如在Ik欧姆的量级)，该电阻器把连接器2的麦克风线提升到直流电压源(当开关闭合时)。直流电压源是通过电容器(例如，在I微法拉的量级)旁路的交流，使得当开关断开时，麦克风线上的任何交流信号都将通过电阻器和电容器被路由到地。用于向音频附件提供直流功率的其它电路布置是可能的。前置放大器19的输出被馈送到模拟数字转换器(ADC)22，其输出产生信号中的数字音频内容，然后该内容被馈送给装置I中运行的适当的音频功能。例如，当在呼叫期间使用插入的麦克风头戴式耳机时，信号中的数字音频内容将包含头戴式耳机佩戴者的语音，也称作上行链路语音信号，其通过引脚13或者引脚14来传递；在该操作模式中，扬声器放大器16可以通过引脚11、12中的一个或更多个来驱动所谓的下行链路语音信号。在引脚13或14上，扬声器和麦克风信号将被相对于共享的地来驱动。在另一种操作模式中，例如采访或记录会话模式，信号中的数字音频内容可以包含由已经插入的外部麦克风拾取的一个或多个用户的语音和他们的(装置I本地的)背景声音。该例子中的信号中的内容可以被记录到文件(存储在装置I本地)，和/或通过局域网和/或互联网连接流到服务器。如图所示，使用麦克风前置放大器19，麦克风(音频)信号可以相对于被路由到引脚13或引脚14的相同的地而被放大。该实施例中麦克风前置放大器19的输入是单端的(参见图7，本发明的该实施例中，麦克风前置放大器19具有差分输入)。该输入信号由多路复用器31的信号输出来提供，该多路复用器31用于一次将连接器引脚13和14上的信号中的任何一个(而不是二者)路由到其信号输出。此外，引脚13和14耦合到一对开关F3、F4。每个开关具有至少两个稳定的状态，即其相应连接器引脚直接连接到本地电路的地的状态和其相应连接器引脚没有连接到本地电路的地的状态。开关F3或F4的断开情况(即当没有将其连接器引脚通过“低阻抗”路径连接到地时)被视为“高阻抗”情况。在本发明中开关F3、F4和多路复用器31的组合被称作可编程开关电路17，其能够将两个引脚13、14之一路由到音频主机装置的地，同时将另一个引脚路由到麦克风前置放大器19的输入。可以经由电路17的数字输入控制线(其信号可以通过控制器23来设置)来配置电路17，从而匹配插入的音频附件装置的麦克风和地信号引脚指定。因此，该可编程开关电路17可以一次设置若干不同弓I脚指定方式中的任何一种。控制器23对确定或检测插入到连接器2的音频附件的类型的整个处理过程负责，然后针对正确的引脚指定方式适当地设置或配置可编程开关电路17，从而对插入的特定附件的内部信号实现正确的路由。控制器23可以 实现为执行下列功能的数字硬有线和可编程电路的组合在超声波信号源接通时测量引脚13或引脚14上的信号；把测量的信号与预定的、存储的(当装置I当初研发或测试时在制造商的实验室中预先设置的)签名进行比较，其中预定存储的签名与若干不同附件插头引脚指定方式之一相关联(针对该指定方式配置可编程开关电路17);以及基于该比较来配置可编程开关电路17。可以使用控制器23来实现适应若干不同音频附件的连接器引脚指定方式的上述处理，所述控制器可包括以下电路(仍参照图I):高通或带通滤波器24，用于从ADC22的输出中分离或提取“返回”信号(其还可以包括音频内容)，即所发送的超声波测试信号的“返回”版本；比较器25，将返回的信号与一个或更多个预先存储的签名进行比较(这里，利用多路复用器26，存在至少两个存储的签名供选择)；以及控制逻辑27，用于发送超声波音调至插入的音频附件，打开和关闭麦克风直流偏置，选择多路复用器31的特定状态或位置，选择用于比较的特定的存储的签名，评估比较结果以了解哪个签名表示最接近的匹配，以及根据与匹配签名相关的引脚指定方式来设置可编程开关电路17的控制信号以配置后者。对于至少两种不同类型的附件(即具有不同连接器引脚信号指定方式)，可以使用适应若干不同音频附件的连接器引脚指定方式的上述处理。例如，参见图8中所示的头戴式耳机类型A和B。这些头戴式耳机类型中的每一个都具有一对扬声器6和麦克风7,通过在其末端具有相应连接器(对类型B为插头3，对类型A为插头5)的多线线缆连接。这两个头戴式耳机之间的不同在于在引脚13’和14’上的麦克风和地信号指定颠倒。麦克风可以是内部的(即容纳在耳塞中)，或者可以是位于悬臂的端部的外部设计。第三种头戴式耳机类型C (具有有线插头4)也具有一对扬声器6、单个较大的地引脚15，但是没有麦克风(这有时称作仅立体声头戴式耳机)。还可能是其它类型的音频附件。例如，存在另一种音频附件，其扬声器通道在扬声器的语音线圈之前(或在“前面”)包含模拟前端或音频处理级。图2-5是在示例附件类型检测处理过程中可编程开关电路17被编程为若干不同示例状态的可编程开关电路17的电路图。图2和图3分别描绘了在类型B的头戴式耳机被插入时的两种不同状态。作为对比，图4和图5描绘了在类型A的头戴式耳机被插入时的这两种相同配置。图2中所示的状态是通过把开关F3、F4设置到它们的O、I状态(参见图I)而获得的，而另一个状态是通过把开关F3、F4设置到它们的1、0状态而实现的。另一个可能的状态是0、0状态，并且各状态的其它组合是可能的。此外，注意在本例中类型A的头戴式耳机和类型B的头戴式耳机之间的不同之处，即对于类型A的头戴式耳机，麦克风信号引脚位于引脚14，而对于类型B的头戴式耳机，麦克风信号引脚位于引脚13。对于这两种类型的头戴式耳机，共享的地或电源返回指定类似地颠倒。在整个类型检测处理过程中，通过保持多路复用器31处于单个或默认位置，测量返回信号的结点可以对于可编程开关电路17的所有状态保持相同。可选地(如本发明所述)，对于开关17的不同状态该测量可以在不同的结点上，例如在图2和4中，测量在引脚13上，而在图3和5中，多路复用器31移动到不同的位置(即引脚14)。 适应两种不同的头戴式耳机的连接器引脚指定方式的示例处理过程如下。参照图6的流程图，当开关17被配置为其状态F3、F4 = 1、0 (操作31)，以及超声波源20被激活且被路由到引脚11、12中的一个或更多个时，在引脚14上测量信号(操作28)。如果发现(在与预定的存储的签名进行比较之后，操作32)引脚14上的测量信号为“高”值，则可以认定插入了类型B的头戴式耳机；该情况对应于图3的示意图。另一方面，如果在引脚14处的测量信号是“低”值，则可以认定插入了类型A的头戴式耳机；这对应于图5的示意图。注意“高”和“低”的使用仅仅被广义的用来区分两个不同的签名；此外，在实验室测试音频附件类型检测处理(使用样品主机装置和各种连接的音频附件)期间，可以确定它们的相应范围。通过以下可以实现相同结果或判断(关于检测的头戴式耳机类型)，其中将开关17配置为其状态F3、F4 = 0、1，并且认识到，在该情况下，如果引脚13上的测量量为低值，则可能插入了类型B的头戴式耳机(图2)，而如果测量量为高值，则可能插入了类型A的头戴式耳机(图4)。此后，控制器23可以去活超声波信号，并且将开关17的配置设置为与发现的最接近的签名相关联的配置(操作35);在该情况下，如果检测到类型B的头戴式耳机，开关17被配置为其状态F3、F4 = O、I并且mux = 13，并且如果检测到类型A的头戴式耳机，被配置为状态F3、F4 = 1、0并且mux = 14。此后,控制器23可以接通直流偏置电路10，以便给连接的手机内的麦克风供电，并且给开关18提供信号，以便切换到数字音频内容输出流。换言之，麦克风偏置不被接通，并且不允许将音频发送到扬声器，直到已经完成了附件类型检测和开关17的配置。这有助于避免头戴式耳机类型检测和开关配置处理过程中的任意可听到的人为噪声(“咔咔和邦邦声”)。开关17可被保持在这种配置，直到例如响应于另一个头戴式耳机插头插入事件，再次触发图6的处理为止。注意，当F3、F4 = 0、0时，以麦克风_头戴式耳机为头戴式耳机创建不同的签名，其中引脚13被指定为接地(返回)，并且引脚14浮置。这种状态还可被用于检测不同的麦克风阻抗，这是由于这些阻抗将与麦克风直流偏置电路10的电阻器R形成不同的分压器。关于测量引脚13或引脚14上的返回信号，存在若干选择，包括，例如，计算测量的信号的功率相对于传输的超声波信号的功率的比值。另一种测量将计算测量的信号的绝对RMS值。用于这种计算的有关频带可以以超声波源20的基频为中心，并且可以在实验室测试期间确定其截止频率或带宽，实验室测试揭示所有可能被插入的各种预期音频附件的影响。带通滤波器24可被设计为具有相同带宽和中心频率。返回信号可被视为使得传输的超声波测试信号通过音频附件的结果。另一种解释其的方法是考虑可将测试信号施加到连接器2的一对输入引脚，并且通过相对于输入引脚之一的第三引脚测量返回信号。换言之，超声波信号可通过不同引脚“返回”音频主机装置I。因此，在图3的情况下，超声波信号被源20发送，并且相对于接地引脚13，通过引脚11上的单个扬声器。引脚14处的测量信号是由于超声波信号在麦克风上产生的电压。换言之，超声波信号通过一个引脚穿过音频附件，并且被通过另一个引脚返回或测量。注意在某些情况下，测量信号实际为零-见图2的情况。图7是根据本发明的另一个实施例，音频主机装置I的有关部分的组合电路示意图和方框图。该实施例和图I的一个不同是存在引脚11、12上的分别驱动左右扬声器通道的一对扬声器放大器16L、16R。这些通道中的每一个可以分别具有其自己的DAC21L、21R以及开关18L、18R。超声波信号源20可被引入右扬声器通道、左扬声器通道，或同时引入两个扬声器通道(如图所示)。
图7的实施例和图I的另一个不同是使用差分输入麦克风前置放大器19，其输入由多路复用器32提供。在一个状态中，多路复用器(mux)32将其来自引脚13的输入信号路由到其mic输出，并且将其来自引脚14的输入信号路由到其ref输出(状态“13”)。在另一个状态中(状态“14”)，这些指定被颠倒。多路复用器32与开关F3、F4—起是可编程开关电路17的一部分，并且可以以与图I的实施例相同的方式操作。注意，多路复用器32的输出的ref信号还可被扬声器放大器16L、16R用作接地参考。处理器29提供图7的实施例中用于配置开关17的控制信号(或引脚指定方式)，处理器29被根据存储在存储器30内的音频附件类型检测和连接器配置软件模块37编程。处理器29被编程为测量来自麦克风前置放大器19的输出的信号，以最初以数字形式存储在存储器30的缓冲器33内的信号开始。存储器30可以包括大容量存储设备(非易失存储器，诸如闪存)以及程序存储器设备(典型地，易失的动态随机存取存储器)。然后可以使用返回信号滤波模块35对缓冲信号执行数字高通或带通滤波操作，以便提取预期作为超声波源20的返回信号的信号(额定地，在定义高通或带通滤波器特性的超声波频率范围内)。图7的实施例的操作不同于图I的实施例，即，测量的签名(通过测量返回信号获得)实际上是具有两个或更多个分量(信号值)的向量。该向量然后与若干预先确定的存储的签名向量比较，以便检测插入的音频附件的正确类型(并且由此检测正确的信号引脚指定方式)。在一个实施例中，存储器30包含若干预定的签名向量，在图7的例子中被示出为每个向量具有4个分量或值。在该情况下，每个值可以采取三个离散电平(即，低、中和高)中的任意一个。注意这仅仅是一个例子。可以有向量仅仅需要具有两个分量以便能够检测不同音频附件类型的情况。在其它情况下，可能需要具有更多数目的可能离散分量值的更大向量。通过插入预期被现场使用的不同类型的音频附件，并且测量电路17的若干不同测试模式开关配置中的每一个的返回信号，可以在音频主机装置I的实验室测试期间确定签名向量。因此，在图7所示的例子中，存在可能用于电路17的至少4种配置。另外，每个音频附件类型应当与惟一的签名向量相关联，但可能存在单个签名向量与两个不同类型的附件相关联的情况。在这些情况下，需要注意确保两个附件可以用相同的引脚配置工作。考虑与头戴式耳机类型A相关联的向量，可以如下在实验室测试期间确定该向量将类型A的头戴式耳机插入连接器2 ;在头戴式耳机保持插入的同时，测量若干不同开关配置中的每一个的返回信号；按照定义所述相关联的签名向量的方式，记录测量值(它们中的每一个可以包括一个范围，以便允许某些容差)；和将该向量与正确的引脚指定方式相关联(其应当使用测试的开关配置之一获得)。可针对其它头戴式耳机类型重复该处理，在该情况下，例如，包括头戴式耳机类型B和头戴式耳机类型C，并且在将被生产的每个音频主机装置I的存储器30内与它们各自的引脚指定方式相关联地记录这些确定的签名向量(如图7所示)。期望通过提供足够的离散分量值，将不同头戴式耳机类型分别解析为其惟一的签名向量，从而在头戴式耳机类型检测处理的现场操作过程中，可编程开关电路17可以在其两个或更多个可能配置中循环，同时测量每个配置的返回信号，得出应当对应于若干不同的存储签名向量之一的测量向量。一旦向量比较揭示了匹配的存储向量，则认为检测到音频附件的类型，从而可将为特定签名向量给出的相关联的开关配置应用于可编程开关电路17。如此以正确的引脚指定方式配置的开关17现在可被与当 前插入的音频附件一起用于音频主机装置I的非测试或正常操作。在图9中概述了该处理。参考图9，一旦检测到现在已经插入了一个音频附件，操作以选择特定开关配置开始(同时麦克风直流偏置关闭，并且数字音频内容输出信号不被选择)(方框41)。在以信号发送将被切换到连接器2的所希望引脚的超声波测试音调之后，则测量返回信号(方框43)。这可以包括将适合的高通或低通滤波器应用于存储在缓冲器33内的信号-见图7。然后，测量值被存储作为存储器30内的测量的返回向量数据结构的一部分。然后，操作以选择不同的开关配置(方框44)并且重复对返回信号的测量(方框45)来继续。第二个测量值也被存储为存储器30内的返回向量的一部分。然后处理以选择又一个开关配置(方框47)，再次测量返回信号，并且将相关值记录为测量返回向量的一部分(方框48)而重复。这可以继续，直到测量返回向量已被完整填充为止。然后，操作可以比较继续，寻找存储器30内的与该测量向量最接近的存储的(预定的)签名向量(方框49)。接着，从存储器30中读取与找到的最接近的存储向量相关联的引脚指定方式，并且将其应用于可编程开关电路17。此时可以不选择或关闭超声波音调，可以选择或者切入数字音频内容输出信号，并且可以接通麦克风直流偏置。此时，正确的信号针对于插入的特定音频附件路由到连接器2，从而音频主机装置I准备好从插入的音频附件传入和传出任意数字音频内容。可能存在没有看上去足够接近(或匹配)给定的测量返回信号值或向量的预定签名的情况。在这种情况下，可以触发处理器29以便执行附加软件，所述附加软件使得处理器29读取音频主机装置I的存储的区域代码(例如，存储在存储器30内)。所述区域代码指示装置I旨在针对哪个消费者市场，并且可能已被音频主机装置I的制造商设置。所述区域代码可以是用于音频主机装置I的制造商的序列号的一部分。然后，处理器29，例如如图10所示，在表或数据结构(存储在存储器30内)中执行查找，以便获得与读取的区域代码相关联的引脚指定方式。例如，如果区域代码指示北美(NA)市场，与该区域代码相关联的存储的引脚指定方式可能是上述的A配置，其对应于头戴式耳机类型A。如图所示，该表可以具有若干不同引脚指定方式。可在音频主机装置I的制造过程中，或在音频主机装置I的软件更新过程中写该表。不同的引脚指定方式与对应于这些区域的不同的区域代码相关联，其中预期在这些区域中销售(用于现场使用)音频主机装置I的不同样本。基于对这种表执行的查找，相应地配置可编程开关电路17，或可以使其当前配置生效。如果电路17的当前配置(默认的或在图6或图9的上述音频附件类型检测处理执行之后)，不同于从基于区域代码的表查找获得的引脚指定方式，则处理器29可被编程为提示音频主机装置I的用户，例如，向用户警告该不符，或请求用户确认其知晓插入连接器2的头戴式耳机或音频附件的实际类型。根据本发明的另一个实施例，用于自动检测音频附件类型的上述处理与来自用户的输入相结合，以便提高选择正确引脚指定方式的机会。操作可以在针对若干可用引脚指定方式中的所选引脚指定方式配置可编程开关电路17的同时，以提示用户输入其关于当前插入连接器2的音频附件是否正常工作的确认开始。所选的引脚指定方式可以基于通过上面结合图6或图9所述的自动处理形成的签名比较结果。被编程的处理器29可以通过连接器2的一个或多个扬声器通道向外传输音频内容，同时提示用户指示其是否可以通过音频附件的扬声器听到 正确的声音。在另一种情况下，被编程的处理器29可以开始记录通过连接器2传递的音频内容，同时提示用户对着插入音频附件的麦克风讲话。被编程的处理器29然后可以回放记录的数字音频内容，并且提示用户确认插入的音频附件是否工作正常。另外，处理器29将与用户的确认相关联的测量的返回信号(或在图7的情况下，测量向量)和选择的引脚指定方式一起存储为音频附件类型数据库内的单个条目(例如，存储器30内)。图11示出了用于这个目的的示例数据结构，示出了选择的引脚指定方式、测量的返回信号或向量以及相关联的用户确认的组合的三种不同实例。每次设备I的用户插入音频附件时，可由控制器23或由编程的处理器29访问这种数据结构。这种数据结构可以帮助实现为给定的插入音频附件采用哪个引脚指定方式的更可靠的判断。在本发明的另一个实施例中，可以提示用户输入关于哪种类型的音频附件当前被插入连接器2的指示。这假设用户知道插入了哪种类型的音频附件。控制器23或处理器29然后在类似于图10或图11的数据结构中执行与用户指示的音频附件类型相关联的引脚指定方式的表查找。可以执行图6或图9的自动处理，并且然后如果其结果与用户指示的头戴式耳机类型匹配，则该处理(包括其存储的签名和相关联的引脚指定方式)基本上被验证。虽然已经在附图中描述和示出了某些实施例，但应当理解，这些实施例仅是说明性的，并且对于本广泛的发明来说不是限制性的，并且因为本领域的技术人员可以想到各种其它修改，因此本发明不局限于示出和描述的特定结构和布置。例如，虽然在附图中示出并且在文本中描述的音频附件是头戴式耳机，但描述的引脚指定方式技术还可被应用于其它类型的缆线音频附件，例如便携支架式扬声器和可拆卸麦克风。另外，虽然可以在数字域执行对传输的超声波测试信号的引入(诸如，数字开关，如图I和图7所示)，但例如，使用DAC21的输出和扬声器放大器16的输入之间的模拟开关其可被可选地在模拟域中执行。因此，本描述将被认为是说明性的，而不是限制性的。
权利要求
1.一种电子音频主机装置，包括 具有多个引脚的音频附件连接器； 超声波测试信号源，其具有耦合到所述连接器的第一引脚的输出； 可编程开关电路，其将所述连接器的第二引脚和第三引脚中的一个耦合到所述音频主机装置的地；以及 控制器，耦合成基于在通过所述连接器发送超声波测试信号时对所述连接器的多个引脚中的一个上的信号的测量并且将测量信号与预定的存储签名进行比较而对所述开关电路进行编程，其中所述预定的存储签名与可使用可编程开关电路配置的连接器的多个不同的附件插入引脚指定方式中的一个相关联。
2.如权利要求I所述的电子音频主机装置，还包括麦克风信号放大器，其中可编程开关电路包括多路复用器，其能够被所述控制器配置成一次将第二引脚和第三引脚中的任意一个稱合到所述麦克风信号放大器的输入。
3.如权利要求2所述的电子音频主机装置，还包括耦合到多路复用器的信号输出的直流电压源，其中所述控制器直到所述开关电路针对最终的引脚指定方式进行了配置之后，保持所述直流电压源关断。
4.如权利要求I所述的电子音频主机装置，其中通过每当在通过所述连接器发送超声波测试信号时测量所述连接器的一个引脚上的信号以产生测量返回向量并且将测量返回向量与预定的存储签名向量进行比较时对开关电路进行编程，所述控制器一次一个地设置所述多个不同的引脚指定方式中的每一个，并且基于此配置可编程开关电路以设置用于连接器的最终引脚指定方式。
5.如权利要求4所述的电子音频主机装置，其中所述控制器包括存储器，其中存储有多个预定的签名向量，每个向量与能够被插入所述连接器的不同类型的音频附件相关联。
6.如权利要求I所述的电子音频主机装置，其中所述控制器从存储器读取所存储的所述装置的区域代码，其中所述区域代码指示该装置要针对哪个消费者市场，并且查找所存储的与所读取的区域代码相关联的引脚指定方式，并且其中所述控制器基于查找到的引脚指定方式验证可编程开关电路的配置。
7.如权利要求I所述的电子音频主机装置，其中所述控制器提示所述装置的用户输入关于在可编程开关电路针对所选的引脚指定方式进行了配置时当前插入所述连接器的音频附件是否正常工作的确认，所述控制器存储与用户确认相关联的测量返回信号和所选的引脚指定方式作为音频附件类型的数据库中的单个条目。
8.如权利要求I所述的电子音频主机装置，其中所述控制器提示用户输入关于哪种类型的音频附件被插入所述连接器的指示，所述控制器针对基于用户指示的所选的引脚指定方式对开关电路进行编程，并且存储与用户指示和所选的引脚指定方式相关联的测量返回信号。
9.一种在电子装置中用于适应可被连接到所述装置的多个不同的音频附件的连接器引脚指定方式的方法，所述方法包括 通过所述装置中的连接器的第一引脚发送预定的超声波音调信号； 在超声波音调信号被发送时，测量通过所述连接器的第二引脚的信号； 将测量信号与预定的存储签名进行比较，其中预定的存储签名与能够在所述装置中配置用于所述连接器的多个不同的附件插入引脚指定方式中的一个相关联；以及基于所述比较配置可编程开关电路以设置用于所述连接器的弓I脚指定方式。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述超声波音调信号基本上没有低于约20kHz的信号分量。
11.如权利要求9所述的方法，还包括 每次通过进行发送和测量以产生测量返回向量来配置可编程开关电路一次一个地设置所述多个不同的引脚指定方式中的每一个； 比较测量返回向量与预定的存储签名向量；以及 基于向量比较配置可编程开关电路以设置用于所述连接器的引脚指定方式。
12.如权利要求9所述的方法，其中通过第一引脚发送预定的超声波音调信号包括通过扬声器通道引脚发送信号；以及 测量通过第二引脚的信号包括在非扬声器通道引脚处测量信号。
13.如权利要求9所述的方法，其中第二引脚是麦克风信号和地信号中指定的一个。
14.如权利要求9所述的方法，其中多个不同的引脚指定方式的数量为至少三个，即I)美国市场头戴式耳机引脚指定方式、2)中国市场头戴式耳机引脚指定方式、以及3)其它类型的头戴式耳机引脚指定方式。
15.如权利要求14所述的方法，其中其它类型的头戴式耳机引脚指定方式用于立体声和无麦克风头戴式耳机。
16.如权利要求9所述的方法，还包括 读取所存储的装置的区域代码，其中所述区域代码指示该装置针对哪个消费者市场； 查找所存储的与所读取的区域代码相关联的引脚指定方式；以及 基于查找到的引脚指定方式验证可编程开关电路的配置。
17.如权利要求9所述的方法，还包括 提示用户输入关于在针对基于所述比较的所选的引脚指定方式配置可编程开关电路时插入所述连接器的音频附件是否正常工作的确认；以及 存储与用户确认相关联的测量信号和所选的引脚指定方式作为音频附件类型的数据库中的单个条目。
18.如权利要求9所述的方法，还包括 提示用户输入关于哪种类型的音频附件被插入所述连接器的指示，其中所述可编程开关电路针对基于用户指示的所选择的引脚指定方式进行配置；以及存储与用户指示和所选的引脚指定方式相关联的测量信号。
19.如权利要求9所述的方法，还包括在配置以设置引脚指定方式之后，接通直流电压源以通过所述连接器将功率向外提供到音频附件。
20.如权利要求9所述的方法，其中在发送、测量、比较和配置操作进行时，没有直流电压通过所述连接器向外发送到音频附件。
21.一种音频主机装置，包括 用于与音频附件耦合的部件，所述音频附件包括第一、第二和第三引脚； 用于产生超声波测试信号的部件； 用于将用于与音频附件耦合的部件的第一和第二引脚中的一个路由到音频主机装置的地的部件； 用于在超声波测试信号接通时测量第一和第二引脚中的一个上的信号并将测量信号与预定的存储签名进行比较的部件，其中预定的存储签名与可配置所述用于路由的部件的多个不同的附件插入引脚指定方式中的一个附件插入引脚指定方式相关联；以及用于基于所述比较配置所述用于路由的部件的部件。全文摘要
本发明涉及音频附件类型检测和连接器引脚信号指定。一种电子音频主机装置包括具有多个引脚的音频附件连接器。超声波测试信号源具有耦合到所述连接器的第一引脚的输出。可编程开关电路将所述连接器的第二引脚或第三引脚耦合到所述音频主机装置的地。控制器在测试信号源接通时测量连接器的引脚中的一个上的信号，并且将测量信号与预定的存储签名进行比较。所述签名与可使用可编程开关电路进行配置的所述连接器的多个不同的附件插入引脚指定方式中的一个相关联。还描述和要求保护了其它实施例。
文档编号H04R3/00GK102638743SQ20121002898
公开日2012年8月15日 申请日期2012年2月9日 优先权日2011年2月9日
发明者T·M·约翰森, Y·佩里兹, 李星群 申请人:苹果公司