专利名称：基于手机上四段式连接的线控耳机电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及手机技术领域，尤其涉及一种基于手机上四段式连接的线控耳机 电路。
技术背景目前，随着通信技术的飞速发展，人们对手机的娱乐要求越来越高，市场上涌现了 很多具有MP3、MP4功能的手机，耳机也成为手机的标准配置，而且对于重点突出音乐功能 的手机产品，还增加了标准四段式接口和多按键线控功能的需求。对此，耳机设计的时候需 要考虑以下特征四段式标准接口(只有4条连接线)、具备左右声道、麦克风受话功能正 常、能够识别多个按键、外麦克风和耳机麦克风不影响按键识别。现有技术中，实现线控功能的耳机，他们的共同点是耳机左右声道和地信号线的 连接方式，与没有线控耳机一样。在四段式耳机上实现线控按键功能实现方式可以归类为 两种类型，一种是每一按键串联至少一个电阻后，与信号检测端并联；通过检测电源与上 述信号检测端连接并进行供电。耳机上每一按键与检测电源形成的回路中电阻数都不同， 这样就可以在按键被触发时通过检测电压以获知哪个按键被触发了。另外一种是按键控 制逻辑模块的输入端与各按键相连，输出端与双音多频(DTMF)合成电路相连，当检测到有 按键被按下时，发送对应的控制信号到DTMF合成电路；DTMF合成电路与麦克风并联，当接 收到控制信息后，生成对应的DTMF信号并发送给与耳机相连的终端。现有技术的缺点上述两种实现方式，一种没有麦克风通话功能，另外一种实现成 本过高，软件实现复杂、产品设计不当，容易产生干扰敏感信号。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种基于手机上四段式连接的线控耳机电路，旨在解 决现有技术中在同一个四段式耳机上，在实现正常的左右声道播放音乐和正常麦克风通话 的功能基础上，实现多个按键识别功能的电路的问题。本实用新型实施例是这样实现的，一种基于手机上四段式连接的线控耳机电路， 包括手机部分和耳机部分，耳机部分通过耳机接口与手机部分连接；所述手机部分包括主麦克风输入和模拟数字转换ADC检测电路，所述耳机部分包 括模拟开关电源管理电路、麦克风和按键隔离电路、按键控制逻辑电路和模拟开关控制逻 辑电路。其中，所述主麦克风输入和ADC检测电路上麦克风和按键检测信号端直接连接到 手机CPU上的麦克风输入端和ADC输入端。其中，所述主麦克风输入和ADC检测电路上麦克风和按键检测信号端经第一模拟 开关分别连接到手机CPU上的麦克风输入端和ADC输入端。其中，所述麦克风和按键检测信号端与第二模拟开关的信号输入端相连，经第二 模拟开关分别与麦克风和按键隔离电路和按键控制逻辑电路相连，模拟开关电源管理电路一端与麦克风和按键检测信号端相连，另一端与第二模拟开关的电源端相连。其中，所述按键控制逻辑电路包括在耳机上模拟开关按键端并联一组电阻R1、 R2. . . Rn,每个电阻串联对应线路上机械开关按键KYI、KY2. . . ΚΥη，机械开关按键另一端接 到地信号线上。其中，所述模拟开关控制逻辑电路包括在麦克风和按键检测信号端上按照按键的 个数并联一组电阻RIO、Rll... Rln，在电阻线路上串联二极管组VD10、VD11. . . VDln，二极 管组的负极连接到相应按键的电阻和机械开关按键交界处；从电阻组和其串联的二极管组 的交界处引出信号线到第二模拟开关的控制端。其中，所述模拟开关电源管理电路由串联电阻R0、串联二极管VDl和并联电容Cl 组成。其中，所述模拟开关电源管理电路由串联电阻R0、串联二极管VDl和后备电池组 成。 本实用新型实施例与现有技术相比，有益效果在于手机上四段式连接的线控耳 机是通过模拟开关隔离麦克风与按键线路，麦克风偏压串联电阻和二极管以及并联电容或 者后备电池作为模拟开关工作电源。按键检测使用二极管组和电阻组实现线与关系，作为 多个按键检测的模拟开关控制。这种实现电路一是稳定可靠，二是软件实现简单，三是成本 低，四是没有产生干扰信号。
图1是本实用新型实施例提供的在手机主板上主麦克风与ADC切换的电路图；图2是本实用新型实施例提供的在耳机上实现线控的电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型所述的一种基于手机上四段式连接的线控耳机电路，包括手机部分 和耳机部分，耳机部分通过耳机接口与手机部分电连接。如图1所示，在手机部分，包括主麦克风输入和模拟数字转换(ADC)检测电路，(本 实用新型中，将四段式耳机上除了左声道、右声道和地信号之外的信号端称为麦克风和按 键检测信号端)。麦克风和按键检测信号端连接到手机CPU的麦克风输入端和CPU的ADC输 入端。可采用下面方式连接，第一种方式直接分别连接到麦克风输入端和ADC输入端(输 入线上有上拉电阻，接到模拟电源)。该方式适用数量较少的按键。第二种方式用模拟开 关Ul将麦克风和按键检测信号端信号分为两种信号输出，分别连接到麦克风输入端(麦克 风输入线上有高于1.8V偏压)和ADC输入端(ADC输入线上有上拉电阻，接到模拟电源)。 第二种连接方式有效的降低按键消耗电流，同时避免手机上主麦克风不同批次等效阻抗不 同，影响多按键识别，模拟开关Ul的选择端S与手机CPU相连。如图2所示，在耳机部分，包括模拟开关电源管理电路、麦克风和按键隔离电路、 按键控制逻辑电路和模拟开关控制逻辑电路；[0022]麦克风和按键检测信号端与模拟开关U2的信号输入端相连，经模拟开关U2选通， 分别与麦克风和按键隔离电路和按键控制逻辑电路相连，模拟开关电源管理电路一端与麦 克风和按键检测信号端相连，另一端与模拟开关U2的电源端VCC相连。其中，模拟开关电源管理电路由串联电阻R0、串联二极管VDl和并联电容Cl或者 后备电池组成麦克风偏压作为耳机上模拟开关U2的工作电源，为了保证模拟开关U2正常工作，而且尽量减少该电源电路影响麦克风输出的音频信号，模拟开关电源管理电路与麦 克风和按键检测信号端并联。麦克风和按键隔离电路经模拟开关U2隔离，在按键没有按下的情况下，耳机麦克 风经过模拟开关U2连接到耳机接口，输出声音信号。当按键按下的时候，模拟开关U2将耳 机麦克风连接断开，麦克风和按键检测信号端与按键控制逻辑电路相连。按键控制逻辑电路从耳机上模拟开关按键端并联一组电阻R1、R2. . . Rn，每个电阻 串联对应线路上机械开关按键KYI、KY2. . . KYn,机械开关按键另一端接到地信号线上。模拟开关控制逻辑电路从麦克风和按键检测信号端上按照按键的个数并联一组 电阻RIO、Rll... Rln，在电阻线路上串联二极管组VD10、VD11. . . VDln，二极管组的负极连 接到相应按键的电阻和机械开关按键交界处。从电阻组和其串联的二极管组的交界处引出 信号线到模拟开关的控制端S。本实用新型工作原理在手机部分，当手机功能进入播放多媒体的时候，在主麦克风输入和ADC检测电 路，如果采用第二种连接方式，则模拟开关Ul选通CPU上的ADC和麦克风和按键检测信号 线端连接；当手机功能进入非多媒体功能的时候，模拟开关Ul选通CPU上的麦克风输入和 麦克风和按键检测信号端连接。该模拟开关的控制由CPU进行控制。如果采用第一种连接 方式，可以在ADC端串联一个电阻并联到麦克风输入信号，然后直接接到麦克风和按键检 查信号线上。在耳机部分，当耳机插入的时候，耳机上的模拟开关电源管理电路工作，电路偏压 通过电阻RO和二极管VDl给电容Cl充电，为耳机上模拟开关U2提供工作电源。当按键没有按下的时候，耳机上的模拟开关U2的控制端连接大阻值的上拉电阻 组R10、R11. . RlN到麦克风偏压上，此时，耳机上麦克风连接到麦克风和按键检测信号端。当按键按下的时候，模拟开关U2的控制端被二极管组VD10、VD11. . .VDlN钳位到 0. 5V以下，麦克风和按键信号端连接到按键线路上，并断开耳机麦克风。采用本实用新型所述的电路，实现了在只有四条连接线、设计出具备左右声道播 放音乐的功能、麦克风正常受话功能、能够识别多个按键功能。这种实现电路效果好，成本 低且不会产生干扰信号。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种基于手机上四段式连接的线控耳机电路，包括手机部分和耳机部分，耳机部分通过耳机接口与手机部分连接；其特征在于，所述手机部分包括主麦克风输入和模拟数字转换ADC检测电路，所述耳机部分包括模拟开关电源管理电路、麦克风和按键隔离电路、按键控制逻辑电路和模拟开关控制逻辑电路。
2.如权利要求1所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述主 麦克风输入和ADC检测电路上麦克风和按键检测信号端直接连接到手机CPU上的麦克风输 入端和ADC输入端。
3.如权利要求1所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述主 麦克风输入和ADC检测电路上麦克风和按键检测信号端经第一模拟开关分别连接到手机 CPU上的麦克风输入端和ADC输入端。
4.如权利要求2或3所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述 麦克风和按键检测信号端与第二模拟开关的信号输入端相连，经第二模拟开关分别与麦克 风和按键隔离电路和按键控制逻辑电路相连，模拟开关电源管理电路一端与麦克风和按键 检测信号端相连，另一端与第二模拟开关的电源端相连。
5.如权利要求4所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述按 键控制逻辑电路包括在耳机上模拟开关按键端并联一组电阻R1、R2... Rn，每个电阻串联对 应线路上机械开关按键ΚΥ1、ΚΥ2. . . ΚΥη，机械开关按键另一端接到地信号线上。
6.如权利要求5所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述 模拟开关控制逻辑电路包括在麦克风和按键检测信号端上按照按键的个数并联一组电阻 RIO,Rll. . . Rln，在电阻线路上串联二极管组VD10、VD11. . . VDln，二极管组的负极连接到相 应按键的电阻和机械开关按键交界处；从电阻组和其串联的二极管组的交界处引出信号线 到第二模拟开关的控制端。
7.如权利要求4所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述模 拟开关电源管理电路由串联电阻R0、串联二极管VDl和并联电容Cl组成。
8.如权利要求4所述的基于手机上四段式连接的线控耳机电路，其特征在于，所述模 拟开关电源管理电路由串联电阻R0、串联二极管VDl和后备电池组成。
专利摘要本实用新型适用于耳机领域，提供了一种基于手机上四段式连接的线控耳机电路，包括手机部分和耳机部分，耳机部分通过耳机接口与手机部分连接；所述手机部分包括主麦克风输入和模拟数字转换ADC检测电路，所述耳机部分包括模拟开关电源管理电路、麦克风和按键隔离电路、按键控制逻辑电路和模拟开关控制逻辑电路。本实用新型手机上四段式连接的线控耳机是通过模拟开关隔离麦克风与按键线路，麦克风偏压串联电阻和二极管以及并联电容或者后备电池作为模拟开关工作电源。按键检测使用二极管组和电阻组实现线与关系，作为多个按键检测的模拟开关控制。这种实现电路一是稳定可靠，二是软件实现简单，三是成本低，四是没有产生干扰信号。
文档编号H04R1/10GK201774654SQ20102026468
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月16日 优先权日2010年7月16日
发明者李琳, 颜再寒 申请人:深圳市中兴移动通信有限公司