自动识别耳机麦克风与卡拉ok设备的终端及识别方法
【专利摘要】本发明公开了自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端及识别方法，其终端包括检测模块、机身MIC输入模块、喇叭、音频处理模块和处理器。当检测模块检测有外接设备插入时，输出检测信号到处理器，处理器根据检测信号的高低判断插入的是耳机还是卡拉OK设备，当没有插入设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇叭输出；当插入卡拉OK设备时，将音频信号切换为由卡拉OK输入，由喇叭输出；当插入耳机时，音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身MIC输入，由耳机输出，从而通过耳机插座实现耳机、耳机麦克风和卡拉OK的功能。
【专利说明】自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端及识别方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子产品，特别涉及一种自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端及识别方法。
【背景技术】
[0002]目前，市场最多的耳机为具有四段式耳机插头的耳机，其耳机插头分为四段:分别是左声道(L)、右声道(R)、地(G)和麦克风(M)。该耳机能够满足听音乐，视频聊天等需求，但不具有卡拉OK的功能。
[0003]随着生活水平的提高，智能电视的使用已越来越普遍，在家里进行聚会等一些娱乐活动时有时会使用卡拉OK演唱，而智能电视上的卡拉OK接口比较大，影响电视机的美观，而且电视上的耳机接口和卡拉OK接口不能复用，导致智能电视上的接口很多，不能满足智能电视向轻薄化发展的要求。
[0004]因而现有技术还有待改进和提高。
【发明内容】
[0005]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端及识别方法，以解决现有中卡拉OK设备插入耳机插座中不能实现卡拉OK功能的问题。
[0006]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端,其包括:检测模块、机身MIC输入模块、喇叭、音频处理模块和处理器，所述检测模块、机身MIC输入模块、喇叭和处理器均与音频处理模块连接；
所述检测模块检测是否有外接设备插入，当没有插入外接设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇机输出；当有外接设备插入时向处理器输出中断信号和检测信号，在处理器中断后根据检测信号的高低电平状态判断插入的外接设备是耳机还是卡拉OK设备；
当插入的外接设备为卡拉OK设备时，音频处理模块将音频信号切换为由卡拉OK设备输入，由喇叭输出；当插入的外接设备为耳机时，音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由耳机输出。
[0007]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，所述音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机时，由音频处理模块判断mic_bias电流是否超过预设值，若是，则判断耳机为不带麦克风的耳机，保持音频输入为机身MIC输入模块输入；若否，则判断耳机为带麦克风的耳机，切换音频输入为耳机的麦克风输入。
[0008]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，还包括用于放大卡拉OK输入的音频信号的放大模块，所述放大模块串联在检测模块和音频处理模块之间。[0009]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，所述检测模块包括:
耳机插座，其包括音频信号输入端子、接地端子、两个音频信号输出端子、两个检测端子、上拉电阻和下拉电阻；
用于输入卡拉OK信号的卡拉OK输入单兀；
用于输入耳机麦克信号的耳机麦克输入单兀；
用于向耳机输出音频信号的耳机音频输出单兀；
其中，一个检测端子的第I端连接一个音频信号输出端子，该检测端子的第2端连接处理器的中断信号检测端、还通过下拉电阻接地，所述一个音频信号输出端子通过上拉电阻连接3P3V供电端、还连接所述音频处理模块和处理器的检测信号检测端；
另一检测端子的第I端连接另一音频信号输出端子，该另一检测端子的第2端悬空，所述另一音频信号输出端子连接音频处理模块；
所述卡拉OK输入单元和耳机麦克输入单元的一端连接耳机插座的音频信号输入端子，卡拉OK输入单元的另一端通过所述放大模块连接音频处理模块，所述耳机麦克输入单元的另一端连接音频处理模块；所述耳机音频输出单元的一端连接音频处理模块，耳机音频输出单元的另一端连接两个音频信号输出端子。
[0010]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，所述放大模块包括:
用于对放大后的音频信号进行滤波和隔直处理的第一滤波单元；
用于对第一滤波单元输出的信号进行滤波处理的第二滤波单元；
第一电阻；
第二电阻；
运放芯片；
所述第一滤波单元的一端连接耳机插座的音频信号输入端子，第一滤波单元的另一端依次通过第二滤波单元和第一电阻连接运放芯片的第2端；所述第二电阻串联在运放芯片的第2端和第I端之间；所述运放芯片的第I端连接音频处理模块，运放芯片的第8端连接VCC供电端。
[0011]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，所述放大模块还包括:积分滤波单元，所述积分滤波单元与第二电阻并联。
[0012]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，所述放大模块还包括:分压单元和分压滤波单元，所述分压单元的第I端连接VCC供电端和运放芯片的第8端，分压单元的第2端连接运放芯片的第3端和分压滤波单元的一端，分压单元的第3端和分压滤波单元的另一端接地。
[0013]所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中，所述放大模块还包括:稳压滤波单元，所述稳压滤波单元的一端连接VCC供电端和运放芯片的第8端，稳压滤波单元的另一端接地。
[0014]一种上述自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端的识别方法，包括:
A、所述检测模块检测是否有外接设备插入；
B、当没有插入外接设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇叭输出；当有外接设备插入时向处理器输出中断信号和检测信号，在处理器中断后根据检测信号的高低电平状态判断插入的外接设备是耳机还是卡拉OK设备； C、当插入的外接设备为卡拉OK设备时，音频处理模块将音频信号切换为由卡拉OK设备输入，由喇叭输出；当插入的外接设备为耳机时，音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身Mic输入模块输入，由耳机输出。
[0015]所述的识别方法中，所述步骤C中，所述音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机时，由音频处理模块判断mic_bias电流是否超过预设值，若是，则判断耳机为不带麦克风的耳机，保持音频输入为机身MIC输入模块输入；若否，则判断耳机为带麦克风的耳机，切换音频输入为耳机的麦克风输入。
[0016]相较于现有技术，本发明提供的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端及识别方法，在检测模块检测有外接设备插入时，输出检测信号到处理器，处理器根据检测信号的高低电平状态判断插入的外接设备是耳机还是卡拉OK设备，当没有插入外接设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇叭输出；当有外接设备插入、且外接设备为卡拉OK设备时，音频处理模块将音频信号切换为由卡拉OK输入，由喇叭输出；当有外接设备插入、且外接设备为耳机时，音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由耳机输出，从而通过耳机插座实现耳机、耳机麦克风和卡拉OK的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端的结构框图。
[0018]图2为本发明自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中检测模块的电路图。
[0019]图3为本发明自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中放大模块的电路图。
[0020]图4本发明自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端的识别方法的流程图。
【具体实施方式】
[0021]本发明提供一种自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端及识别方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]本发明提供的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，根据卡拉OK与耳机的内阻不同，解决了耳机插座同时支持卡拉OK功能，所述终端为智能电视、平板电脑、台式电脑、笔记本电脑等。请参阅图1，其为本发明自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端的结构框图。
[0023]本发明的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端包括检测模块10、机身MIC输入模块20、喇叭30、音频处理模块40和处理器50，所述检测模块10、机身MIC输入模块20、喇叭30和处理器50均与音频处理模块40连接。
[0024]其中，所述检测模块10检测是否有外接设备插入，当没有插入外接设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇叭输出；当有外接设备插入时向处理器50输出中断信号和检测信号，在处理器50中断后根据检测信号的高低电平状态判断插入的外接设备是耳机还是卡拉OK设备。
[0025]在外接设备插入检测模块10中时，检测模块10向处理器50输出中断信号和检测信号，中断信号主要用来通知处理器50有外接设备插入检测模块10中，检测信号主要用来判断外接设备的类型。其中，当检测信号为高电平时，表示外接设备为卡拉OK设备；当检测信号为低电平时，表示外接设备为耳机。
[0026]具体实施时，外接设备的状态可以根据外接设备是否插入及插入的外接设备的类型分为:没有插入外接设备、插入的外接设备为卡拉OK设备、插入的外接设备为带麦克风的耳机和插入的外接设备为不带麦克风的耳机。
[0027]其中，当没有插入外接设备时，音频处理模块40控制音频信号为机身MIC输入模块20输入，由喇叭30输出；当有外接设备插入、且外接设备为卡拉OK设备时，音频处理模块40将音频信号切换为由卡拉OK设备输入，由喇叭30输出；当有外接设备插入、且外接设备为耳机时，音频处理模块40判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身MIC输入模块20输入，由耳机输出。
[0028]由于当检测信号为低电平时，处理器50仅能判断出外接设备为耳机，其具体结果还需音频处理模块40作进一步判断，且终端的音频的输入和输出也由音频处理模块40完成。
[0029]所述音频处理模块40可采用音频芯片，用来判断耳机是否为带麦克风的耳机时，具体通过音频处理模块40判断mic_bias (麦克风偏置电流)电流是否超过预设值(如300uA),若是，则判断耳机为不带麦克风的耳机，保持音频输入为机身MIC输入模块20输入；若否，则判断耳机为带麦克风的耳机，切换音频输入为耳机的麦克风输入。
[0030]为了增加卡拉OK设备的音响效果，本发明提供的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端还包括放大模块60，所述放大模块60串联在检测模块10和音频处理模块40之间用于放大卡拉OK设备输入的音频信号，从而增加卡拉OK设备的音响效果。
[0031]请一并参阅图2，其为本发明自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端中检测模块的电路图。如图1和图2所示，所述检测模块10包括耳机插座101、卡拉OK输入单元102、耳机麦克输入单元103和耳机音频输出单元104。其中，所述耳机插座101包括音频信号输入端子1，接地端子2，两个音频信号输出端子3、4，两个检测端子5、6，上拉电阻ROl和下拉电阻R02。其中，上拉电阻ROl的阻值为10ΚΩ和下拉电阻R02的阻值为100ΚΩ。
[0032]其中，所述卡拉OK输入单元102的一端连接耳机插座101的音频信号输入端子1，卡拉OK输入单元102的另一端通过所述放大模块60连接音频处理模块40，由音频信号输入端子I输入卡拉OK信号，并通过放大模块60将音频信号放大输入至音频处理模块40中。
[0033]所述耳机麦克输入单兀103的一端连接耳机插座101的音频信号输入端子I，耳机麦克输入单元103的另一端连接音频处理模块40，通过音频信号输入端子I输入耳机麦克信号，并输入音频处理模块40中进行处理。
[0034]所述耳机首频输出单兀104的一纟而连接首频处理t旲块40，耳机首频输出单兀104的另一端连接两个音频信号输出端子3、4，由音频处理模块40处理后的音频信号由该向耳机音频输出单兀104耳机输出音频信号。
[0035]本发明实施例中，所述卡拉OK输入单元102、耳机麦克输入单元103、耳机音频输出单元104为功能模块，可以认为是耳机插座101的相应端子及耳机插座101内部电路能够实现的功能。[0036]请再次参阅图1和图2，具体实施时，所述音频信号输出端子3、4为左、右声道输出端子HP_L、HP_R,且只需使用一个检测端子5或6来检测外接设备是否插入，在检测端子5或6检测有外接设备插入时，与其连接的音频信号输出端子3或4根据外接设备的类型输出相应的高低平检测信号。
[0037]其电路连接方式为:一个检测端子5 (或者检测端子6)的第I端连接一个音频信号输出端子3 (或者音频信号输出端子4)，该检测端子5 (或者检测端子6)的第2端连接处理器50的中断信号检测端HP_DET、还通过下拉电阻R02接地，所述一个音频信号输出端子3 (或者音频信号输出端子4)通过上拉电阻ROl连接3P3V供电端J1、还连接所述音频处理模块40和处理器50的检测信号检测端EARP_DET。其中，处理器50的中断信号检测端HP_DET和检测信号检测端EARP_DET均为处理器的IO 口(即输入输出接口)，通过中断方式判断是否有信号输入。
[0038]另一检测端子6 (或者检测端子5)的第I端连接另一音频信号输出端子4 (或者音频信号输出端子3)，该另一检测端子6 (或者检测端子5)的第2端悬空，所述另一音频信号输出端子4 (或者音频信号输出端子3)连接音频处理模块40。在使用时，检测端子只需使用一个，另一个为空置状态，因此，其接线方式有两种方式。
[0039]为了更好的理解本发明，此处以使用检测端子5来检测外部设备的插入情况和类型，音频信号输出端子3为左声道音频信号输出端子HP_L，音频信号输出端子4为右声道音频信号输出端子HP_R，对耳机插座101的连接方式进行详细说明:
检测端子5的第I端连接左声道音频信号输出端子HP_L，该检测端子5的第2端连接处理器50的中断信号检测端HP_DET、还通过下拉电阻R02接地，所述左声道音频信号输出端子HP_L通过上拉电阻ROl连接3P3V供电端J1、还连接所述音频处理模块40和处理器50的检测信号检测端EARP_DET。检测端子6的第I端连接右声道音频信号输出端子HP_R，该检测端子6的第2端悬空，所述右声道音频信号输出端子HP_R连接音频处理模块40，所述接地端子2接地。如果采用检测端子6来检测，则耳机插座101的各个端子与处理器50和音频处理模块40的连接方式做相应调整即可，此处不再赘述。
[0040]进一步的，所述耳机插座101还包括由电阻R03和滤波电容COl组成的滤波模块；所述电阻R03的阻值为IKΩ，其一端连接处理器50的检测信号检测端EARP_DET和滤波电容⑶I的一端，电阻R03的另一端连接音频信号输出端3，滤波电容COl的另一端接地。
[0041]请继续参阅图2，以下以检测端子5来检测外接设备为例，对终端的检测过程进行详细说明:
当没有插入外接设备时，检测端子5的一端抵接音频信号输出端子3、检测端子5的另一端连接处理器50的中断信号检测端HP_DET，由于音频信号输出端子3和处理器50的检测信号检测端EARP_DET均通过上拉电阻ROl连接3P3V供电端J1，由于上拉电阻ROl的作用，使检测端子5也连接到3P3V供电端Jl，此时处理器50的中断信号检测端HP_DET和检测信号检测端EARP_DET均为高电平，此时处理器50判断没有插入外接设备。
[0042]当外接设备插入耳机插座101中时，外接设备的插头会使检测端子5与音频信号输出端子3分开，检测端子5由于下拉电阻R02的作用而接地，此时处理器50的中断信号检测端HP_DET变为低电平。而处理器50的检测信号检测端EARP_DET，主要用于检测耳机负载。若插入的是耳机负载，由于耳机中32欧的电阻存在(与其卡拉OK设备的内阻不同)，使处理器50的检测信号检测端EARP_DET拉低，此时检测信号检测端为低电平；若插入的是卡拉OK设备，由于卡拉OK设备的内阻较大，不能将检测信号检测端EARP_DET拉低，所以检测信号检测端EARP_DET为高电平。
[0043]在检测外接设备为耳机后，还需对耳机的类型进行判断，本发明通过音频处理模块40中的mic_bias电流大小来判断，当mic_bias电流大于300uA时,则处理器50判断插入的设备为带麦克风的耳机或者卡拉OK设备；imic_bias电流小于等于300uA时,则处理器50判断插入的设备为不带麦克风的耳机。
[0044]综上，终端判断外接设备的类型时其真值表如下表所示:
【权利要求】
1.一种自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，包括:检测模块、机身MIC输入模块、喇叭、音频处理模块和处理器，所述检测模块、机身MIC输入模块、喇叭和处理器均与音频处理模块连接； 所述检测模块检测是否有外接设备插入，当没有插入外接设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇机输出；当有外接设备插入时向处理器输出中断信号和检测信号，在处理器中断后根据检测信号的高低电平状态判断插入的外接设备是耳机还是卡拉OK设备； 当插入的外接设备为卡拉OK设备时，音频处理模块将音频信号切换为由卡拉OK设备输入，由喇叭输出；当插入的外接设备为耳机时，音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由耳机输出。
2.根据权利要求1所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，所述音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机时，由音频处理模块判断mic_bias电流是否超过预设值，若是，则判断耳机为不带麦克风的耳机，保持音频输入为机身MIC输入模块输入；若否，则判断耳机为带麦克风的耳机，切换音频输入为耳机的麦克风输入。
3.根据权利要求1所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，还包括用于放大卡拉OK输入的音频信号的放大模块，所述放大模块串联在检测模块和音频处理模块之间。
4.根据权利 要求3所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，所述检测模块包括: 耳机插座，其包括音频信号输入端子、接地端子、两个音频信号输出端子、两个检测端子、上拉电阻和下拉电阻； 用于输入卡拉OK信号的卡拉OK输入单兀； 用于输入耳机麦克信号的耳机麦克输入单兀； 用于向耳机输出音频信号的耳机音频输出单兀； 其中，一个检测端子的第I端连接一个音频信号输出端子，该检测端子的第2端连接处理器的中断信号检测端、还通过下拉电阻接地，所述一个音频信号输出端子通过上拉电阻连接3P3V供电端、还连接所述音频处理模块和处理器的检测信号检测端； 另一检测端子的第I端连接另一音频信号输出端子，该另一检测端子的第2端悬空，所述另一音频信号输出端子连接音频处理模块； 所述卡拉OK输入单元和耳机麦克输入单元的一端连接耳机插座的音频信号输入端子，卡拉OK输入单元的另一端通过所述放大模块连接音频处理模块，所述耳机麦克输入单元的另一端连接音频处理模块；所述耳机音频输出单元的一端连接音频处理模块，耳机音频输出单元的另一端连接两个音频信号输出端子。
5.根据权利要求3或4所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，所述放大模块包括: 用于对放大后的音频信号进行滤波和隔直处理的第一滤波单元； 用于对第一滤波单元输出的信号进行滤波处理的第二滤波单元； 第一电阻；第二电阻； 运放芯片； 所述第一滤波单元的一端连接耳机插座的音频信号输入端子，第一滤波单元的另一端依次通过第二滤波单元和第一电阻连接运放芯片的第2端；所述第二电阻串联在运放芯片的第2端和第I端之间；所述运放芯片的第I端连接音频处理模块，运放芯片的第8端连接VCC供电端。
6.根据权利要求5所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，所述放大模块还包括:积分滤波单元，所述积分滤波单元与第二电阻并联。
7.根据权利要求5所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，所述放大模块还包括:分压单元和分压滤波单元，所述分压单元的第I端连接VCC供电端和运放芯片的第8端，分压单元的第2端连接运放芯片的第3端和分压滤波单元的一端，分压单元的第3端和分压滤波单元的另一端接地。
8.根据权利要求7所述的自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端，其特征在于，所述放大模块还包括:稳压滤波单元，所述稳压滤波单元的一端连接VCC供电端和运放芯片的第8端，稳压滤波单元的另一端接地。
9.一种如权利要求1所述自动识别耳机麦克风与卡拉OK设备的终端的识别方法，其特征在于，包括: A、所述检测模块检测是否有外接设备插入； B、当没有插入外接设备时，音频处理模块控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由喇叭输出；当有外接设备插入时向处理器输出中断信号和检测信号，在处理器中断后根据检测信号的高低电平状态判断插入的外接设备是耳机还是卡拉OK设备； C、当插入的外接 设备为卡拉OK设备时，音频处理模块将音频信号切换为由卡拉OK设备输入，由喇叭输出；当插入的外接设备为耳机时，音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机；若是，则将音频信号切换为由耳机麦克风输入，由耳机输出；否则，控制音频信号为机身MIC输入模块输入，由耳机输出。
10.根据权利要求9所述的识别方法，其特征在于，所述步骤C中，所述音频处理模块判断耳机是否为带麦克风的耳机时，由音频处理模块判断mic_bias电流是否超过预设值，若是，则判断耳机为不带麦克风的耳机，保持音频输入为机身MIC输入模块输入；若否，则判断耳机为带麦克风的耳机，切换音频输入为耳机的麦克风输入。
【文档编号】H04R3/00GK103686535SQ201310629940
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月2日 优先权日:2013年12月2日
【发明者】闫龙阁 申请人:Tcl集团股份有限公司