一种耳机电路及电子设备的制作方法

本发明涉及电子设备技术领域，尤其涉及一种耳机电路及电子设备。

背景技术：

随着电子技术的发展，电子产品的功能越来越强大,对电子产品的使用也越来越频繁，使用电子产品进行视频文件和音频文件的播放也越来越频繁，因此对耳机的使用就越来越多。在耳机被插入到耳机座的过程中或者耳机被拔出耳机座的过程中，从耳机的左声道或者右声道会传出噪音，其中插入噪声的原因是耳机未完全插入，耳机偏置电压开启，偏置电压直接与耳机的左右声道接触，瞬间的放电，产生噪声。拔出噪声则与插入噪声相反，拔出时，耳机的偏置电压未及时关闭，通过左右声道瞬时放电，产生噪声。耳机的插入、拔出噪声不但会大大降低用户的主观感受，而且严重时会影响用户的听力。

为了消除耳机插入拔出时产生的噪声，现有的技术方案为在耳机左右声道与地信号之间并连放电电路，当左右声道有信号突变时，对地放电通道开启，进而避免被用户听到。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下技术问题：

现有的技术方案虽然可以解决耳机插入拔出的噪声，但是，对于不同结构设计的耳机座来说，有的耳机座在前期设计时未考虑耳机拔出噪音的问题，当同一个耳机插入不同的耳机座使用时，可能仍会产生拔出噪音。

技术实现要素：

本发明提供一种耳机电路及电子设备，对于不同结构设计的耳机座来说，都能够消除耳机拔出噪音。

一方面本发明提供一种耳机电路，所述耳机电路包括电压比较器，所述电压比较器的同相输入端连接耳机座的麦克引脚，所述电压比较器的反相输入端连接基准电压源，所述基准电压源的另一端接地，所述电压比较器的输出端连接控制器，所述控制器用于控制偏置电压V_bias的通断，所述耳机座的麦克引脚通过电阻R1与所述偏置电压V_bias相连，当耳机完全插入耳机座时，耳机座麦克引脚上的电压值为V₀，基准电压源的参比电平为V_ref，其中V₀<V_ref<V_bias。

可选地，当所述电压比较器的输出端从低电平向高电平跳变时，所述控制器控制关闭所述偏置电压V_bias。

可选地，所述控制器包括稳压器，所述稳压器的输入端为电池电压，所述稳压器的输出端连接所述偏置电压V_bias，所述电压比较器的输出端连接所述稳压器的使能端，当所述电压比较器的输出端从低电平向高电平跳变时，所述使能端控制关闭所述偏置电压V_bias。

可选地，所述稳压器为低压差线性稳压器。

可选地，所述参比电平V_ref可调，以适应不同耳机座电路导致V₀的变化。

可选地，所述偏置电压V_bias为2.8V。

另一方面，本发明提供一种电子设备，该电子设备包括上述所述的耳机电路。

本发明提供的耳机电路及电子设备，当耳机完全插入耳机座时，因此时V₀<V_ref，则电压比较器输出端为低电平，在耳机向外拔出的过程中，当耳机座麦克引脚与耳机插头麦克处的绝缘环接触时，耳机座麦克引脚上的电压值被上拉到V_bias，此时V_ref<V_bias，则电压比较器输出端为高电平，电压比较器输出信号翻转，用该翻转信号作为控制信号发送给控制器，控制将偏置电压关闭，从而彻底关闭噪声源。与现有技术相比，本发明提供的耳机电路及电子设备可以 更好的适应不同的耳机座，优化并规避由于耳机座结构尺寸的不同而带来的耳机拔出噪音。

附图说明

图1为现有技术中耳机完全插入耳机座中的结构示意图；

图2为现有技术中耳机从耳机座向外拔出的过程中产生拔出噪声的结构示意图；

图3为现有技术中不产生耳机拔出噪声的耳机座结构示意图；

图4为本发明实施例耳机电路结构示意图；

图5为本发明实施例耳机电路在耳机完全插入耳机座内的结构示意图；

图6为本发明实施例耳机电路在耳机向外拔出过程中关闭偏置电压、关闭噪声源的结构示意图；

图7为本发明实施例耳机电路的工作流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为现有技术中耳机完全插入耳机座中的结构示意图。其中带阴影部分为耳机插头，虚线部分为耳机座，耳机插头上的L、R、G、M分别代表左声道、右声道、接地及麦克，当耳机插头完全插入到耳机座后，耳机插头上的左声道L、右声道R、接地G及麦克M分别与耳机座内的左声道引脚(L)、右声道引脚(R)、接地引脚(GND)及麦克引脚(MIC)相接触。麦克引脚通过电阻R1与偏置电压V_bias相连，其中偏置电压V_bias为2.8V，电阻R1可选为2.2k欧。

当耳机向外拔出的过程中，当耳机插头移动到如图2所示的位置时，耳机座的麦克引脚与耳机插头上的接地相接触，耳机座上的接地引脚与耳机插头上的右耳道相接触，而且因为此时耳机座左声道检测引脚与耳机插头上的左声道仍然处于连接状态，所以此时麦克的偏置电压仍然是开启的状态，所以就会产生图2中所示的从偏置电压到耳机座麦克引脚到耳机插头接地到耳机插头右耳道到耳机座接地引脚的放电路径。因为该放电路径经过右耳道，因而在右耳道内产生耳机拔出噪声。

在实际耳机拔出的过程中，如果无法形成放电通路，即耳机座的接地引脚与耳机插头的左右声道不接触，则不会产生噪音。如图3所示，在耳机向外拔出至耳机座左声道检测引脚与耳机插头左声道脱离接触的过程中，耳机座的接地引脚与耳机插头的左右声道不产生接触，即使耳机座麦克引脚处的电压值V_mic被拉高至2.8V，也不会产生噪音。在耳机后续的向外拔出的过程中，因为耳机座的左声道检测引脚与耳机插头的左声道已经断开，麦克的偏置电压已经关闭，因而也不会产生耳机拔出噪声。即耳机座的结构设计上接地引脚与麦克引脚距离较近，使得耳机向外拔出至耳机座左声道检测引脚与耳机插头左声道脱离接触的过程中耳机座的接地引脚与耳机插头的左右声道不接触，从而不产生噪音。但是对于不同结构设计的耳机座来说，有的耳机座在前期设计时未考虑耳机拔出噪音的问题，当同一个耳机插入不同的耳机座使用时，可能仍会产生图2所示的拔出噪音。

本发明实施例提供一种耳机电路，如图4所示，所述耳机电路包括电压比较器(comparator)41，电压比较器的同相输入端连接耳机座的麦克引脚43，电压比较器的反相输入端连接基准电压源42。基准电压源的另一端接地。电压比较器的输出端连接控制器44，控制器44用于控制偏置电压V_bias的通断。耳机 座的麦克引脚43通过电阻R1与所述偏置电压V_bias相连。当耳机完全插入耳机座时，耳机座麦克引脚43上的电压值为V₀，基准电压源42的参比电平为V_ref，其中V₀<V_ref<V_bias。

可选的，如图5所示，所述控制器可以包括稳压器，稳压器的输入端为电池电压V_bat，稳压器的输出端连接偏置电压V_bias。所述电压比较器(comparator)的输出端连接稳压器的使能端，当电压比较器的输出端从低电平向高电平跳变时，所述使能端控制关闭所述稳压器的输出电压，即关闭所述偏置电压V_bias。当耳机正常插入耳机座时，麦克的偏置电压V_bias正常开启为2.8V，此时耳机座麦克引脚上的电压值V_mic＝V₀，V₀＜V_bias，同时将基准电压源的参比电平V_ref设置为V₀＜V_ref＜V_bias。此时电压比较器同相输入端的电压值为V₀，电压比较器反相输入的电压值为V_ref，因此时V₀＜V_ref，电压比较器的输出端输出低电平。

在耳机从耳机座中向外拔出的过程中，会出现耳机座的麦克引脚与耳机插头上麦克处的绝缘环接触，如图6所示，此时耳机座麦克引脚上的电压V_mic被上拉至2.8V，即V_mic＝V_bias，而且因为此时的耳机座左声道检测引脚与耳机插头上左声道仍然处于连接状态，所以此时麦克的偏置电压依然是开启的。此时电压比较器同相输入端的电压值为V_bias，电压比较器反相输入的电压值为V_ref，因此时V_ref＜V_bias，电压比较器的输出端输出高电平。电压比较器输出端输出电平翻转，把该翻转信号作为控制信号(control signal)传输给稳压器的使能端，稳压器关闭其输出电压，即关闭偏置电压V_bias，从而彻底关闭噪音源。可选地，稳压器可以选为低压差线性稳压器(LDO)，可选地，电压比较器可以利用运放比较器的电平比较功能来实现。

进一步地，参比电平V_ref可调，以适应不同耳机座电路导致V₀的变化，基准电压源可以通过采用输出可调的低压差线性稳压器LDO来实现基准电压源参 比电平可调，从而使得V_ref>V₀。

图7为本发明提供的耳机电路的工作流程图，电压比较器的同相输入端连接耳机座的麦克引脚，电压比较器的反相输入端连接基准电压源，基准电压源提供参比电平，用电压比较器检测耳机座麦克引脚上的电压值，当耳机座麦克引脚上的电压值小于参比电平时保持耳机偏置电压V_bias开启，当检查到麦克引脚上的电压值大于参比电平时关闭耳机偏置电压，从而彻底关闭噪声源。

本发明实施例提供的耳机电路，当耳机完全插入耳机座时，因此时V₀<V_ref，则电压比较器输出端为低电平，在耳机向外拔出的过程中，当耳机座麦克引脚与耳机插头麦克处的绝缘环接触时，耳机座麦克引脚上的电压值被上拉到V_bias，此时V_ref<V_bias，则电压比较器输出端为高电平，电压比较器输出端输出电平信号翻转，用该翻转信号作为控制信号发送给控制器，控制将偏置电压关闭，从而彻底关闭噪声源。与现有技术相比，本发明提供的耳机电路可以更好的适应不同的耳机座，优化并规避由于耳机座结构尺寸的不同而带来的耳机拔出噪音。本发明提供的耳机电路完全由硬件电路实现，响应速度快，效率高。本发明提供的耳机电路对于音频信号无任何衰减的同时规避了耳机拔出噪声，改善了耳机性能。

此外，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例提供的所述耳机电路。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。