耳机标准及阻抗测量装置及方法与流程

本发明涉及电子技术，尤其涉及一种耳机标准及阻抗测量装置及方法。

背景技术：

耳机通常与手机、平板电脑、计算机等终端设备配合使用，随着终端设备的普及，耳机的应用也越来越广泛。音频效果是衡量耳机质量好坏的重要指标之一，而耳机阻抗对耳机的音频音效果具有直接的决定作用。

四段式耳机有开放移动终端平台组织(openmobileterminalplatform，简称omtp)和美国无线通信和互联网协会(cellulartelecommunicationsandinternetassociation，简称ctia)两种不同的标准，不同标准的耳机可以适配不同的终端设备。现有技术中，通常是通过万用表分别测量四段式耳机金属环之间的阻抗，对测得的阻抗进行比较来判断耳机的标准，在准确判断出耳机标准的前提下，进一步确定耳机的阻抗。这种方式需要人工进行两次测量，效率低下，准确性也较低。

技术实现要素：

本发明提供一种耳机标准及阻抗测量装置及方法，以提高耳机标准及阻抗的检测效率和准确率。

本发明提供一种耳机标准及阻抗测量装置，包括：

信号采集模块和判断模块；该信号采集模块和该判断模块电连接；

该信号采集模块用于同步采集待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一电压，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二电压；

其中，待检测耳机的插针具有四段金属环，从插针顶部数起该四段金属环依次分别为第一段金属环、第二段金属环、第三段金属环和第四段金属环，该第一金属环为第一段金属环或者第二段金属环，该第二金属环为第三段金属环，该第三金属环为第四段金属环；

判断模块用于根据第一电压和第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，待检测耳机的标准为开放移动终端平台组织omtp标准或美国无线通信和互联网协会ctia标准。

可选的，该信号采集模块包括：

第一电容、第二电容、第一电阻和第二电阻；

其中，该第一电容的一端分别连接待检测耳机的第一金属环和该第一电阻的一端；该第一电容另一端分别连接待检测耳机的第二金属环和接地点；该第一电阻的另一端连接第一电源；

该第二电容的一端分别连接待检测耳机的第一金属环和该第二电阻的一端；该第二电容另一端分别连接待检测耳机的第三金属环和接地点；该第二电阻的另一端连接第二电源；

可选的，判断模块具体用于，

根据该第一电压和该第二电压确定该第一金属环和第二金属环之间的阻抗，以及，该第一金属环和第三金属环之间的阻抗；

根据该第一金属环和第二金属环之间的阻抗，以及，该第一金属环和第三金属环之间的阻抗确定该待检测耳机的标准和阻抗。

可选的，判断模块具体用于，

根据该第一电压、该第一电源的电压、该第一电阻计算该第一金属环和该第二金属环之间的第一阻抗；

根据该第二电压、该第二电源的电压、该第二电阻计算该第一金属环和该第三金属环之间的第二阻抗；

根据第一阻抗和第二阻抗确定待检测耳机的标准和阻抗。

可选的，该第一电阻等于该第二电阻，该第一电源的电压等于该第二电源的电压。

可选的，该装置还包括:稳压模块；

该稳压模块与所述信号采集模块电连接；用于向该信号采集模块输出稳定的电压。

可选的，该装置还包括：显示模块；

该显示模块与判断模块电连接，用于显示判断模块确定的待检测耳机为omtp标准或ctia标准，并显示待检测耳机的阻抗，或者，用于显示待检测耳机发生故障。

本发明提供一种耳机标准及阻抗测量方法，包括：

获取信号采集模块采集的待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一电压，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二电压；

其中，待检测耳机的插针具有四段金属环，从插针顶部数起该四段金属环依次分别为第一段金属环、第二段金属环、第三段金属环和第四段金属环，该第一金属环为该第一段金属环或者该第二段金属环，该第二金属环为该第三段金属环，该第三金属环为该第四段金属环；

根据该第一电压和该第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，待检测耳机的标准为开放移动终端平台组织omtp标准或美国无线通信和互联网协会ctia标准。

可选的，根据该第一电压和该第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，包括：

根据该第一电压和该第二电压确定该第一金属环和第二金属环之间的第一阻抗，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二阻抗；

若该第一阻抗大于第一阈值且小于第二阈值，该第二阻抗大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机为omtp标准，并确定该第二阻抗为待检测耳机的阻抗；

若该第二阻抗大于该第一阈值且小于该第二阈值，该第一阻抗大于该第三阈值且小于该第四阈值，则确定待检测耳机为ctia标准，并确定该第一阻抗为待检测耳机的阻抗；

其中，该第一阈值大于该第四阈值。

可选的，根据该第一电压和该第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，还包括：

若该第一阻抗大于第一阈值且小于第二阈值，且该第二阻抗小于或等于第三阈值或大于或等于第四阈值或者，或者，若该第一阻抗和该第二阻抗都小于或等于第一阈值或小于或等于第二阈值，或者，若该第二阻抗大于第一阈值且小于第二阈值，且该第一阻抗小于或等于第三阈值且大于或等于第四阈值，则确定待检测耳机发生故障。

本发明提供一种耳机标准及阻抗测量装置及方法，该装置包括：信号采集模块和判断模块；该信号采集模块和该判断模块电连接；该信号采集模块用于同步采集待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一电压，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二电压，其中，该第一金属环是从该待检测耳机的插针顶部起的第一段金属环或者第二段金属环，该第二金属环是从该待检测耳机的插针顶部起的第三段金属环，该第三金属环是从该待检测耳机的插针顶部起的第四段金属环；判断模块用于根据第一电压和第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，待检测耳机的标准为开放移动终端平台组织omtp标准或美国无线通信和互联网协会ctia标准。该装置通过信号采集模块可以直接采集待检测耳机不同金属环之间的电压，并利用判断模块对采集到的电压进行处理，提高了耳机标准及阻抗的检测效率和准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为omtp标准的耳机的结构示意图；

图1b为ctia标准的耳机的结构示意图；

图2为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的结构示意图一；

图3为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的结构示意图二；

图4为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的工作过程示意图；

图5为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的结构示意图三；

图6为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的硬件结构示意图；

图7为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例各部分及附图中的术语“第一”、“第二”及“第三”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

图1a为omtp标准的耳机的结构示意图。如图1a所示，从耳机插针的顶部起，第一段金属环为左声道，第二段金属环为右声道，第三段金属环为麦克风mic，第四段金属环为地线。图1b为ctia标准的耳机的结构示意图。如图1b所示，从耳机插针的顶部起，第一段金属环为左声道，第二段金属环为右声道，第三段金属环为地线，第四段金属环为麦克风mic线。

由于omtp标准的耳机和ctia标准的耳机的区别点在于两者的地线与mic线的线序相反，而耳机的阻抗是指耳机的左(右)声道与地线之间的阻抗，在耳机无故障的情况下，耳机的左(右)声道与地线之间的阻抗,和，耳机的左(右)声道与mic线之间的阻抗不同，左(右)声道与地线之间的阻抗在一个预设范围内，而左(右)声道与mic线之间的阻抗在另一个与上述不同的预设范围内。因此，根据耳机不同金属环之间的阻抗可以确定耳机的标准，并进一步确定耳机的阻抗。为了快速准确的确定耳机的标准和阻抗，本发明提出一种耳机标准及阻抗的测量装置。

图2为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的结构示意图一。如图2所示，本实施例的装置可以包括：信号采集模块201和判断模块202；信号采集模块201和判断模块202电连接。

信号采集模块201用于同步采集待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一电压，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二电压。

其中，待检测耳机的插针具有四段金属环，从插针顶部数起该四段金属环依次分别为第一段金属环、第二段金属环、第三段金属环和第四段金属环，该第一金属环为第一段金属环或者第二段金属环，该第二金属环为第三段金属环，该第三金属环为第四段金属环。

判断模块202用于根据第一电压和第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，待检测耳机的标准为omtp标准或ctia标准。

本实施例中待检测耳机为四段式耳机，四段式耳机的阻抗是指耳机的左声道(或右声道)与地线之间的阻抗。四段式耳机从耳机插针的顶部起第一段金属环为左声道，第二段金属环为右声道，而地线根据标准的不同位于第二金属环或者第三金属环。由于阻抗与电压之间的对应关系，待检测耳机的不同金属环之间的电压与不同金属环之间的阻抗相对应。因此，信号采集模块201可以同步采集第一段金属环(或第二段金属环)与第三段金属环之间的第一电压，以及第一段金属环(或第二段金属环)与第四段金属环之间第二的电压。可以理解的是，这里的同步采集是指信号采集模块可以通过一次测量同时获得该第一电压和第二电压，而无需分两次进行测量。判断模块202可以根据该第一电压和第二电压，确定待检测耳机的标准为omtp标准或ctia标准。在确定待检测耳机的标准后，即确定了地线所在的金属环，之后即可将第一段金属环(或第二段金属环)与地线所在的金属环之间的阻抗确定为耳机的阻抗。

具体的，判断模块202可以根据待检测耳机的第一电压和第二电压确定该第一金属环和第二金属环之间的阻抗，以及，该第一金属环和第三金属环之间的阻抗；

根据该第一金属环和第二金属环之间的阻抗，以及，该第一金属环和第三金属环之间的阻抗确定该待检测耳机的标准和阻抗。

例如，判断模块202可以根据待检测耳机的第一段金属环(或第二段金属环)与第三段金属环之间的第一电压，计算第一段金属环(或第二段金属环)与第三段金属环之间的阻抗，以及根据第一段金属环(或第二段金属环)与第四段金属环之间的第二电压，计算第一段金属环(或第二段金属环)与第四段金属环之间的阻抗。之后即可根据第一段金属环(或第二段金属环)与第三段金属环之间的阻抗，以及，第一段金属环(或第二段金属环)与第四段金属环之间的阻抗的不同确定待检测耳机的标准。进一步地，根据所确定的待检测耳机的标准，即地线所在的金属环，将相应的第一段金属环(或第二段金属环)与地线所在的金属环之间的阻抗确定为待检测耳机的阻抗。

本实施例提供的耳机标准及阻抗的测量装置包括：信号采集模块和判断模块。该信号采集模块和该判断模块电连接；该信号采集模块用于同步采集待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一电压，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二电压；判断模块用于根据第一电压和第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，待检测耳机的标准为omtp标准或ctia标准。该装置通过信号采集模块可以直接采集待检测耳机不同金属环之间的电压，并利用判断模块对采集到的电压进行处理，可以快速准确的确定待检测耳机的标准和阻抗。

在上述实施例的基础上，结合具体的电路图对信号采集模块201做进一步的示例说明。图3为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的结构示意图二。如图3所示，信号采集模块201包括：第一电容c1、第二电容c2、第一电阻r1和第二电阻r2。

其中，第一电容c1的一端分别连接待检测耳机的第一金属环和第一电阻r1的一端；第一电容c1另一端分别连接待检测耳机的第二金属环和接地点；第一电阻r1的另一端连接第一电源v1。

第二电容c2的一端分别连接待检测耳机的第一金属环和第二电阻r2的一端；第二电容c2另一端分别连接待检测耳机的第三金属环和接地点；第二电阻r2的另一端连接第二电源v2。

本实施例中，第一金属环可以是待检测耳机的第一段金属环1或者第二段金属环2，图3中仅以第一金属环为待检测耳机的第一段金属环1为例进行说明。若第一金属环为待检测耳机的第二段金属环2，则第一电容c1的一端以及第二电容c2的一端与待检测耳机的插针的连接点改为第二段金属环2即可。第二金属环是待检测耳机的第三段金属环3，第三金属环是待检测耳机的第四段金属环4。

如图3所示，信号采集模块201具体用于，采集图中所示a点的电压，即第一金属环和第二金属环之间的第一电压vin1，以及，图中所示b点的电压，即第一金属环和第三金属环之间的第二电压vin2。

信号采集模块201将采集到的第一电压vin1和第二电压vin2输出至判断模块202，在此基础上，判断模块202具体用于，

根据第一电压vin1、第一电源的电压v1、第一电阻r1计算第一金属环和第二金属环之间的第一阻抗z1，具体的，第一阻抗z1根据以下公式计算确定：

根据第二电压vin2、该第二电源的电压v2、第二电阻若计算第一金属环和第三金属环之间的第二阻抗z2，具体的，第二阻抗z2根据以下公式计算确定：

在一种优选的实现方式中，第一电阻r1等于第二电阻r2，第一电源的电压v1等于第二电源的电压v2。示例地，第一电阻r1和第二电阻r2可以为500ω，第一电源的电压v1和第二电源的电压v2可以为5v。

判断模块202按照上述公式确定出第一阻抗z1和第二阻抗z2后，进一步根据第一阻抗z1和第二阻抗z2来判断待检测耳机的标准和阻抗。

具体的，若第一阻抗z1大于第一阈值且小于第二阈值，第二阻抗z2大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机为omtp标准，并确定第二阻抗z2为待检测耳机的阻抗。

若第二阻抗z2大于第一阈值且小于第二阈值，第一阻抗z1大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机为ctia标准，并确定第一阻抗z1为待检测耳机的阻抗。

其中，该第一阈值大于该第四阈值。

可选的，该第一阈值大于1kω且小于或等于2kω，该第二阈值大于或等于3kω，该第三阈值大于或等于10ω且小于16ω，该第四阈值大于600ω且小于800ω。在实际应用中，第一阈值的典型值为2kω，第二阈值的典型值为3kω，第三阈值的典型值为10ω，第四阈值的典型值为700ω。以上第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值的范围仅为一种示例，其中，第一阈值和第二阈值的取值共同限定了左(右)声道与mic线之间的阻抗的范围，第三阈值的第四阈值的取值共同限定了左(右)声道与地线之间的阻抗的范围。各阈值的实际取值可以根据耳机种类的不同进行调整。

示例的，若第一阈值、第二阈值、第三阈值和第四阈值均采用上述的典型值，假设判断模块202确定待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一阻抗z1为680ω，第一金属环和第三金属环之间的第二阻抗z2为2.3kω。显然，第二阻抗z2大于第一阈值2kω且小于第二阈值3kω，第一阻抗z1大于第三阈值10ω且小于第四阈值700ω，则确定待检测耳机为ctia标准，并确定第一阻抗680ω为待检测耳机的阻抗。

假设判断模块202确定待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一阻抗z1为2.5kω，第一金属环和第三金属环之间的第二阻抗z2为500ω。显然，第一阻抗z1大于第一阈值2kω且小于第二阈值3kω，第二阻抗z2大于第三阈值10ω且小于第四阈值700ω，则确定待检测耳机为omtp标准，并确定第二阻抗500ω为待检测耳机的阻抗。

本实施例提供的耳机标准及阻抗的检测装置，通过简单的电路结构，仅需一次测量即可完成对耳机标准及阻抗的检测，实现了高效并准确的检测四段式耳机标准及阻抗。

在上述实施例的基础上，判断模块202还用于，

若第一阻抗z1大于第一阈值且小于第二阈值，且第二阻抗z2小于或等于第三阈值，或，大于或等于第四阈值，或者，若第一阻抗z1和第二阻抗z2都小于或等于第一阈值，或，小于或等于第二阈值，或者，该第二阻抗z2大于第一阈值且小于第二阈值，且该第一阻抗z1小于或等于第三阈值，或，大于或等于第四阈值，则确定待检测耳机发生故障。

具体的，信号采集模块201和判断模块202的工作过程如图4所示，图4为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的检测装置的工作过程示意图。如图4所示，信号采集模块采集第一电压vin1和第二电压vin2输出至判断模块，判断模块读取第一电压vin1和第二电压vin2后计算第一阻抗z1和第二阻抗z2。

之后，判断模块确定第一阻抗z1是否大于第一阈值且小于第二阈值，若第一阻抗z1大于第一阈值且小于第二阈值，则继续判断第二阻抗z2是否大于第三阈值且小于第四阈值，若第二阻抗z2是否大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机为omtp标准，并确定第二阻抗z2为待检测耳机的阻抗，若第二阻抗z2不大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机故障。

若第一阻抗z1不大于第一阈值且小于第二阈值，则继续判断第二阻抗z2是否大于第一阈值且小于第二阈值，若第二阻抗z2不大于第一阈值且小于第二阈值，则确定待检测耳机故障；若第二阻抗z2大于第一阈值且小于第二阈值，则进一步判断第一阻抗z1是否大于第三阈值且小于第四阈值，若第一阻抗z1大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机ctia标准，并确定第一阻抗z1为待检测耳机的阻抗，若第一阻抗z1不大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机故障。

在图1所示实施例的基础上，本发明还可提供一种耳机标准及阻抗的测量装置。图5为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的结构示意图三。如图5所示，在图1所示实施例的基础上，该装置还包括:

稳压模块203，稳压模块203与信号采集模块201电连接，用于向该信号采集模块201输出稳定的电压。具体的，稳压模块203中可以包括一个稳压芯片，通过稳压芯片输出电压值稳定的电压。

显示模块204，显示模块204与判断模块202电连接，用于显示判断模块202确定的待检测耳机为omtp标准或ctia标准，并显示待检测耳机的阻抗，或者，用于显示待检测耳机发生故障。

具体的，上述实施例中，判断模块通过对第一电压和第二电压的进一步处理来确定耳机的标准及阻抗，以及确定耳机是否存在故障，判断模块所确定的结果均可传输至显示模块，使得显示模块显示相应的结果以对用户进行提示。

上述实施例中的判断模块202可以为一单片机，判断模块202实现的上述功能可以通过其存储的程序代码进行实现。图6为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量装置的硬件结构示意图。如图6所示，信号采集模块201的a点和b点的输出端连接至判断模块202的p1.0和p1.1端口，用于向判断模块202输入采集到的电压。稳压模块203输出端vout用于向信号采集模块201提供稳定的电压。显示模块204连接在判断模块ad0-ad7端口，用于根据判断模块ad0-ad7的输出值进行显示。此外，判断模块202的端口rx和tx是软件程序控制接口。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个单元中。上述模块成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

图7为本发明提供的一种耳机标准及阻抗的测量方法的流程示意图。该方法的执行主体为上述任一实施例中的耳机标准及阻抗的测量装置。如图7所示，该方法包括：

s701、获取信号采集模块采集的待检测耳机的第一金属环和第二金属环之间的第一电压，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二电压。

其中，待检测耳机的插针具有四段金属环，从插针顶部数起该四段金属环依次分别为第一段金属环、第二段金属环、第三段金属环和第四段金属环，该第一金属环为该第一段金属环或者该第二段金属环，该第二金属环为该第三段金属环，该第三金属环为该第四段金属环。

s702、根据该第一电压和该第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，待检测耳机的标准为开放移动终端平台组织omtp标准或美国无线通信和互联网协会ctia标准。

可选的，s702中根据该第一电压和该第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，包括：

根据该第一电压和该第二电压确定该第一金属环和第二金属环之间的第一阻抗，以及，该第一金属环和第三金属环之间的第二阻抗；

若该第一阻抗大于第一阈值且小于第二阈值，该第二阻抗大于第三阈值且小于第四阈值，则确定待检测耳机为omtp标准，并确定该第二阻抗为待检测耳机的阻抗；

若该第二阻抗大于该第一阈值且小于该第二阈值，该第一阻抗大于该第三阈值且小于该第四阈值，则确定待检测耳机为ctia标准，并确定该第一阻抗为待检测耳机的阻抗；

其中，该第一阈值大于该第四阈值。

可选的，s702中根据该第一电压和该第二电压确定待检测耳机的标准和阻抗，还包括：

若该第一阻抗大于第一阈值且小于第二阈值，且该第二阻抗小于或等于第三阈值或大于或等于第四阈值或者，或者，若该第一阻抗和该第二阻抗都小于或等于第一阈值或小于或等于第二阈值，或者，若该第二阻抗大于第一阈值且小于第二阈值，且该第一阻抗小于或等于第三阈值且大于或等于第四阈值，则确定待检测耳机发生故障。

本实施例提供的耳机标准及阻抗的测量方法，其实现原理和技术效果与图2-3以及图5-6所示装置类似，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。