用于耳机对接的装置和方法与流程

本公开涉及用于检测应用至电子设备的耳机的装置和方法。

背景技术：
近来随着多媒体技术的发展，出现了具有多种功能的电子设备。作为这些设备的示例，有一种主要分类到智能电话的便携式终端。这些设备一般具有复合地执行一种或多种功能的汇聚功能。特别地，近来发布的便携式终端除了基本呼叫功能之外，还具有能够接收电视广播(例如，地面数字多媒体广播(DMB))和回放音乐文件、或者高清拍摄并回放运动图像的功能。当执行这些多种补充功能时，便携式终端额外使用耳机设备(一般称为“耳机”)，耳机包括插入在对应设备上提供的耳机插孔的耳塞。在该耳机设备中，耳塞提供在预定长度的缆线的一端，用于聆听立体声声音的一对耳机安装在该缆线的另一端。此外，一般在缆线的中间安装有麦克风以在呼叫时执行免提功能。上述耳塞一般使用3极或4极端子。每个端子以电绝缘状态安装。如果连接至耳机插孔，则每个端子与耳机插孔的对应位置上安装的对应管脚接触，从而每个端子执行对应功能。例如，在耳塞的3.5π3极端子中，最低侧的第一端子、在第一端子上的第二端子以及在第二端子上的第三端子分别负责SPK_L，SPK_R和GND，并且与耳机插孔的对应管脚电连接，执行功能。此外，在耳塞的4极端子中，最低侧的第一端子、在第一端子上的第二端子、在第二端子上的第三端子以及在第三端子上的第四端子与耳机插孔的对应管脚电连接，分别负责SPK_L，SPK_R，GND和MIC，并执行功能。上述用于容纳耳塞的耳机插孔具有如下结构：将耳塞的相应端子对应地连接至在一个壳体内安装于不同位置的多个管脚。这在将耳塞插入耳机插孔的过程中会引起检测错误问题。例如，用于感测插入或未插入耳塞的感测管脚安装在耳机插孔的壳体端。虽然耳塞未完全插入(即，松弛地插入)耳机插孔，但是如果耳塞的SPK_L端子与感测管脚接触，则便携式终端检测到耳机的插入。但是在这种情况下，因为耳机插入到便携式终端，所以便携式终端通过感测管脚检测到低信号。由于此，便携式终端向MIC_Bias端子提供电压以检查麦克风的插入或未插入。但是，由于MIC端子还未与耳机插孔的MIC管脚连接，所以施加至MIC_Bias端子的电压是浮置的，并又被施加至SPK_L端子和感测管脚。由此，感测管脚接收到施加的高信号，并检测到耳塞卸载。因此，便携式终端去除施加至MIC_Bias端子的电压。由此，感测管脚再次接收到施加的低信号并检测到耳塞再次插入。即，在耳塞未完全插入耳机插孔，但是SPK_L端子与感测管脚接触的状态下，便携式终端反复执行上述操作。在该过程中，产生8赫兹(Hz)的周期性噪声。这不仅给用户带来了不适感，还导致错误操作。

技术实现要素：
为解决现有技术的上述缺陷，主要目的是提供电子设备中用于耳机对接的装置和方法，当耳塞松弛地插入耳机插孔时，使用户能够检测到该松弛插入并将耳塞完全插入。本公开另一方面提供电子设备中在耳塞已松弛地插入耳机插孔时用于耳机对接的装置和方法，其去除噪声产生并预先防止电子设备的错误操作。本公开又一方面提供电子设备中用于耳机对接的装置和方法，当耳塞松弛地插入耳机插孔并经过了预定时间时，其通过电子设备的显示单元向用户通知该状态，提高了电子设备的使用便利性。上述方面通过提供电子设备中检测耳机的装置和方法来实现。根据本公开一方面，提供了一种电子设备中检测耳机的装置。该装置包括：外部端口，与耳机对接；以及至少一个处理器，用于控制在感测到耳机与外部端口相连时向MIC_BIAS端子施加电压，并且即使在又感测到耳机断开时，也控制向MIC_BIAS端子施加而非关断电压。防止了由于耳机的松弛插入来施加周期性电压而引起的MIC_BIAS端子的噪声的产生。根据本公开另一方面，提供了一种电子设备中检测耳机的方法。该方法包括：在外部端口中感测到耳机的连接之后，立即检查耳机是否卸载；以及如果感测到耳机卸载，则向MIC_BIAS端子继续施加而非关断电压。防止了由于耳机的松弛插入来施加周期性电压而引起的MIC_BIAS端子的噪声的产生。此外，控制电子设备的输出装置以使用户能够检测到耳机的松弛插入。例如，如果感测到耳机的松弛插入，则电子设备可以在显示单元上显示错误消息，并可以通过例如扬声器等声音输出装置输出声音，从而能够允许向用户通知错误。此外，电子设备可以一起输出错误消息和错误声音。在阅读以下本发明具体实施方式之前，提出对贯穿本专利文献所使用的特定词语和短语的定义可能是有利的：术语“包含”和“包括”及其衍生词意味着无限制的含括；术语“或”是可兼的，意味着和/或；短语“与......相关联”和“与其相关联”及其衍生词可以意味着包括、包括在内、与......互连、包含、包含在内、连接至或与......连接、耦接至或与......耦接、与......协作、交错、并列、邻近于、束缚到或与......相束缚、具有、具有......特性等；以及术语“控制器”意味着控制至少一个操作的任何设备、系统或其部件，这样的设备可以以硬件、固件或软件或者以上中至少两个的某种组合来实现。应当注意与任何特定控制器相关联的功能可以是集中式或分布式的，不管是本地还是远程方式。贯穿本专利文献提供对特定词语和短语的定义，本领域普通技术人员应当理解，即使不是大多数情况，在许多情况下这些定义也应用于如此限定词语和短语的现有以及未来使用。附图说明为了更加完整地理解本公开及其优点，参照结合附图的以下描述，其中相似的附图标记用于表示相似的部分：图1是示出了根据本公开示例实施例的具有耳机检测单元的电子设备的透视图；图2是示出了松弛插入到电子设备的耳机插孔的耳机耳塞的截面图；图3是示出了根据本公开示例实施例的耳机设备的结构的框图；图4是示出了根据本公开示例实施例的电子设备中用于检测耳机的装置的电路图；图5是示出了根据本公开示例实施例的电子设备中用于检测耳机的方法的流程图；图6A是根据本公开示例实施例的从电子设备的耳机检测得到的示例正常操作码，以及图6B是从常规松弛插入得到的示例错误操作码；以图7是示出了根据本公开示例实施例的向用户通知耳机耳塞松弛插入到电子设备中的屏幕的图。具体实施方式用于描述本专利文档中本公开原理的图1到7以及多种实施例是示例性的，不应视为限制公开范围。本领域技术人员将理解本公开原理可以在任何适当设置的电设备中实施。下面参照附图描述本公开优选实施例。在下面描述中，当公知的功能或结构可能以不必要的细节而混淆本公开时省略了对这些公知功能或结构的详细描述。此外，本文使用的术语是根据本公开示例实施例的功能而定义的。因此，术语可以根据用户或操作者的目的和使用而不同。也就是说，应该基于本文中的描述来定义本文使用的术语。本公开涉及作为电子设备的便携式终端以及应用于便携式终端的耳机设备。但是，本公开不限于此，可以应用于例如可应用耳机的多种设备等电子设备，例如个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、智能电话、上网本、移动互联网设备(MID)、超移动个人计算机(UMPC)、平板PC、导航仪、MPEG音频层3(MP3)播放器等等。图1是示出了根据本公开示例优选实施例的包括耳机检测装置的电子设备300以及耳机设备6的透视图。参照图1，电子设备300包括在正面301安装的显示单元302、在显示单元302的顶侧安装的听筒303、以及在显示单元302的底侧安装的麦克风304。此外，电子设备300具有在其适当位置上安装以接收耳机6的耳塞30的耳机插孔10。根据本公开，当耳机6的耳塞30未完全插入时，即松弛插入到耳机插孔10时，如果经过了预定时间，则在显示单元302上显示错误消息。但是，本发明不限于此，并可以使用例如用于产生错误声音的扬声器等声音输出装置。备选地，可以同时输出错误消息和错误声音。相应地，用户能够查看错误消息或聆听错误声音，并将耳机6完全插入或卸载。此外，如果在显示错误消息或输出错误声音之后经过了预定时间，则可以擦除错误消息或去除从声音输出装置输出的错误声音。期望的是，如果感测到耳机从耳机插孔完全卸载或完全正常地插入到耳机插孔，则可以去除错误消息或声音的输出。图2是示出了耳机设备300的耳机插孔10的主要部分以及松弛插入耳机插孔10的耳机6的耳塞30的截面图。描述了4极耳塞，仅作为示例。参照图2，耳塞30最低侧的第一端子32、第一端子32上的第二端子33、第二端子上的第三端子34以及第三端子上的第四端子35分别对应于SPK_L、SPK_R、GND和MIC。第一端子32、第二端子33、第三端子34和第四端子35对应于SPK_L管脚112、SPK_R管脚113、GND管脚114和MIC管脚115布置，这些管脚按顺序凸起地安装在构成耳机插孔10的壳体11的空间111内。因此，如果耳塞30完全插入耳机插孔壳体11的空间111内，则耳塞30的SPK_L端子32、SPK_R端子22、GND端子34和MIC端子35与SPK_L管脚112、SPK_R管脚113、GND管脚114和MIC管脚115对应地连接。在示例实施例中，耳机插孔10的壳体11中安装的感测管脚116也与SPK_L端子32接触，并感测耳机6的插入或未插入。然而，虽然耳塞30未完全插入电子设备300的耳机插孔10，如图2所示，但是电子设备300感测到如下状态：SPK_L端子32插入并连接至SPK_L管脚112和感测管脚116。在这种状态下，因为耳机6已插入，所以电子设备300在感测管脚116处检测到低信号。由此，电子设备300向MIC_Bias端子提供电压以检查麦克风的插入或未插入。但是，由于MIC端子35还未与耳机插孔10的MIC管脚115连接，所以施加至MIC_Bias端子的电压是浮置的，从而施加至MIC_Bias端子的电压被施加至SPK_L管脚112和感测管脚116。由此，感测管脚116接收到施加的高信号，并检测到似乎从耳机插孔10卸载了耳塞30一样。相应地，电子设备300去除施加至MIC_Bias端子的电压。由此，感测管脚116再次接收到施加的低信号，并再次检测到似乎向耳机插孔10插入了耳塞30一样。该过程的重复产生了噪声。为解决上述问题，在本公开中，当耳塞30从松弛插入状态变为完全插入并且感测到低信号时，在向MIC_Bias端子提供电压的状态下，电子设备300不关断MIC_Bias端子，并且如果经过了预定时间，则电子设备300在电子设备300的显示单元302上显示错误消息。因此，如果看到该错误消息的用户将耳塞30完全插入到耳机插孔10中，则电子设备300基于施加至MIC_Bias端子的低电压或高电压来确定耳塞30的3极或4极之一，并执行正常操作。图3是示出了根据本公开示例实施例的耳机设备的结构的框图。参照图3，电子设备包括存储模块310、处理器单元320、通信系统330、外部端口350、音频处理器340、输入/输出(I/O)控制模块360、显示单元302和输入设备380。这里，存储模块310和外部端口350可以有多个。显示单元302是显示模块，可以包括触摸屏方案的显示模块。此外，根据本公开一个实施例，外部端口350可以是用于与耳机6的耳塞30电连接的耳机插孔10。此外，包括耳机插孔10的外部端口350可以包括3.5_DETECT端子(图4中由附图标记353指示)和EARMIC_P端子(图4中由附图标记357指示)的信号路径，向3.5_DETECT端子施加耳塞30的信号，向EARMIC_P端子施加MIC信号。处理器单元320包括存储器接口321、处理器322和外围接口323。这里，处理器321可以具有多个。此外，外围接口323可以包括基带模块324，接收来自耳塞30的施加信号的传输，并响应于此，向控制器转发信号。通信系统330可以包括射频(RF)处理器和天线单元，这些未示出。上述构成元件可以实现成例如一个或多个集成电路等硬件、软件或者硬件和软件的组合。下面描述每个构成元件。存储模块310可以包括数据存储单元311和程序存储单元312。数据存储单元311存储在程序执行期间产生的数据。程序存储单元312存储用于控制便携式终端操作的程序。例如，程序存储单元312可以包括操作系统(OS)软件模块313、通信软件模块314、图形软件模块315、用户接口软件模块316、传输控制模块317、摄像机模块318、应用模块319等。OS软件模块313包括至少一个软件构成元件，用于控制总体系统操作。在示例实施例中，OS软件模块313执行在多个硬件(设备)和软件构成元件之间进行流畅通信的功能。通信软件模块412包括至少一个软件构成元件，用于处理经由RF处理器或外部端口350发送/的数据。图形软件模块315包括至少一个软件构成元件，用于在显示单元302上提供和显示图形。用户接口软件模块316包括与用户接口有关的至少一个软件构成元件。应用模块319包括针对电子设备300中安装的至少一个应用的软件构成元件。传输控制模块317用于发送或接收与电子设备300有关的数据的软件构成元件。摄像机模块318包括用于电子设备300的摄像机系统390的总体操作的软件构成元件。处理器单元320的存储器接口321控制对其他构成元件(例如处理器322和外围接口323)对存储模块310的访问。此外，处理器单元320分析从基带模块323施加的信号，并设定具有预定时间的定时器，如果感测到耳塞30的松弛插入，则处理器单元320控制在经过预定时间后向显示单元302输出错误消息。此外，如果感测到耳塞30的松弛插入，则处理器单元320控制断开向MIC_Bias端子施加的电压，防止与耳塞30的反复连接/断开导致的噪声产生。处理器322使用至少一个软件程序来控制电子设备300提供多种服务，例如语音通信和数据通信。此外，处理器322可以控制执行存储模块310中存储的软件模块，并提供对应于软件模块的多媒体服务。存储器接口321、处理器322和外围接口323包括在处理器单元320中，可以在单个芯片或分离的芯片中实现。通信系统330的RF处理器处理经由天线发送/接收的RF信号。例如，RF处理器包括RF收发机、放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器(DSP)、编解码(CODEC)芯片组、用户身份模块(SIM)卡等。外部端口350包括针对便携式设备的连接接口，用于引导与例如耳机等其他设备的连接或者经由网络与其他设备的连接。例如，外部端口350可以包括用于电子设备充电的充电接口。音频处理器340通过扬声器341和麦克风342形成用户与电子设备300之间的音频分组，并提供音频接口。I/O控制模块360提供包括显示模块的显示单元320、例如按键按钮等输入设备380以及外围接口323之间的接口。图4是根据本发明示例实施例的电子设备中检测耳机的装置的高层电路图。参照图4，针对耳机检测的电子设备300包括基带模块324和用于检测耳机6的多个电路元件。这里，基带模块324包括通用输入输出管脚(GPIO)325以及音频块326。下面描述多个电路元件。首先，电子设备300的3.5_DETECT端子353执行向基带模块324的GPIO325提供对耳机6是否连接至耳机插孔10进行表示的信号的功能。即，当耳机6未连接时，3.5_DETECT端子353保持低电平，并向第一比较器3521提供比可编程基准电压3513低的电压。相反，当耳机6连接时，3.5_DETECT端子353保持高电平，并向第一比较器3521提供比可编程基准电压3513高的电压。这里，第一比较器3521的可编程基准电压3513由开发者设定。当耳机6未连接时，第一比较器3521从3.5_DETECT端子353接收比可编程基准电压3513低的电压的输入，并向第一反相器3511输出低信号。相反，当耳机6连接时，第一比较器3521从3.5_DETECT端子353接收比可编程基准电压3513高的电压的输入，并向第一反相器3511输出高信号。第一反相器3511将来自第一比较器3521的高信号反转为低信号或者将来自第一比较器3521的低信号反转为高信号，以向基带模块324的GPIO325输出高信号或低信号。即，当耳机6未连接时，第一反相器3511从第一比较器3521接收低信号输入，将低信号反转为高信号，并向GPIO325输出高信号。相反，当耳机6连接时，第一反相器3511从第一比较器3521接收高信号输入，将高信号反转为低信号，并向GPIO325输出低信号。基带模块324的GPIO325使用来自第一反相器3511的信号输入来确定耳机6是否连接。即，当从第一反相器3511输入高信号时，GPIO325确定耳机6尚未连接。相反，当从第一反相器3511输入低信号时，GPIO325确定耳机6已连接。此外，GPIO325使用来自第二反相器3512的信号输入来确定连接至电子设备300的耳机6是3极耳机还是4极耳机。当耳机6是4极耳机时，GPIO325执行用于感测是否输入SEND/END按键并执行对应操作的功能。当3极耳机连接时，第二比较器3522从EAR_KEY端子354接收比可编程基准电压3523低的电压输入，并向第二反相器3512输出低信号。相反，当4极耳机连接时，第二比较器3522从EAR_KEY端子354接收比可编程基准电压3523高的电压输入，并向第二反相器3512输出高信号。这里，可编程基准电压3523由开发者设定。此外，当输入4极耳机的SEND/END按键时，第二比较器3522从EAR_KEY端子354接收比可编程基准电压3523低的电压输入，并向第二反相器3512输出低信号。第二反相器3512将来自第二比较器3522的高信号反转为低信号或者将来自第二比较器3522的低信号反转为高信号，以向基带模块324的GPIO325输出低信号或高信号。即，在从第一反相器3511输入低信号的状态下，当从第二反相器3512输入高信号时，GPIO325确定已连接了3极耳机。相反，在从第一反相器3511输入低信号的状态下，当从第二反相器3512输入低信号时，GPIO325确定已连接了4极耳机。这里，当通过第一反相器3511和第二反相器3512确定已连接了4极耳机时，如果来自第二反相器3512的低信号改变为高电平，然后改变为低电平，则GPIO325确定已输入了4极耳机的SEND/END按键，并执行用于操作音频块326的开关功能。此外，基带模块324的音频块326经由EARMIC_P端子357从电子设备300的耳机6接收麦克风信号，并处理麦克风信号。当连接了4极耳机并且输入了4极耳机的SEND/END按键时，EARMIC_P端子357从4极耳机接收用户语音信号并向音频块326提供语音信号。此外，当耳塞30松弛插入耳机插孔10，并且3.5_DETECT端子353从低电平反转为高电平时，在处理器单元320的控制下，基带模块324不关断施加的电压，继续向MIC_BIAS端子355施加电压。此外，从此时开始，处理器单元320设定具有预定时间的定时器，如果经过了预定时间，则处理器单元320向电子设备300的显示单元320输出由于耳塞30的松弛插入导致的错误消息。下面详细描述电子设备中的上述耳机检测过程。图5是示出了根据本公开示例实施例的电子设备中用于检测耳机的方法的流程图。图6A是根据本公开一个示例实施例的从电子设备的耳机检测得到的正常操作码、以及从常规松弛插入得到的错误操作码。图7是示出了根据本公开示例实施例的向用户通知耳机的耳塞松弛插入到电子设备中的屏幕的图。下面描述根据本公开的电子设备中检测耳机的方法。首先，在步骤501，电子设备检查是否已插入了耳机。如果在步骤501检查到已插入耳机，在步骤503，电子设备向MIC_Bias端子施加预定电压，以检查插入的耳塞是3极端子还是4极端子。在示例实施例中，当耳机尚未连接时，电子设备向基带模块提供高信号，当耳机已连接时，电子设备向基带模块提供低信号，从而处理器单元可以感测耳机的连接状态。之后，在步骤505，电子设备检查耳机是否又被卸载。即，当由于耳塞的松弛插入，检查到GND端子浮置，施加至MIC_Bias端子的电压被施加至3.5DETECT端子，并且高信号被提供给基带模块时，处理器单元前进到步骤507，并且不关断施加至MIC_Bias端子的电压，而保持其状态。同时，电子设备驱动定时器。因此，通过如上不关断施加至MIC_Bias端子的电压，处理器单元可以执行如图6B所示而非图6A所示的正常操作。接着，如果在步骤509经过了预定时间，在步骤510处理器单元在电子设备300的显示单元302上显示错误消息。例如，错误消息可以是如图7所示在电子设备300的显示单元302上的消息305“请完全插入或抽出您的耳机”。相反，在显示错误消息之后，如果用户将耳机的耳塞完全插入电子设备300的耳机插孔10，则在步骤511，处理器单元检查EAR_KEY_INT端子是否改变到低电平。如果在步骤511检查到EAR_KEY_INT端子改变到低电平，则处理器单元前进至步骤513，并检测到耳机具有4极耳塞。如果在步骤515检查到EAR_KEY_INT端子改变到高电平，则处理器单元前进至步骤517，并检测到耳机具有3极耳塞。虽然未示出，但是如果在检测到错误消息之后，用户从耳机插孔完全移除耳塞，则在移除期间MIC端子与耳机插孔的GND端子接触，并且施加至MIC_Bias端子的电压下降，从而可以检测到耳机插孔的分离。根据本公开，效果在于，虽然耳机的耳塞松弛插入到电子设备的耳机插孔中，也能够通过事先向用户通知这种状态，来防止噪声产生，从而能够提高电子设备的使用便利性。尽管参考本发明的某些优选实施例示出和描述了本发明，然而本领域技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的前提下，可以对本发明进行各种形式和细节上的改变。