一種耳機(jī)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及耳機(jī)制造領(lǐng)域，尤其涉及一種耳機(jī)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]電子設(shè)備(包括移動(dòng)和固定)有著廣泛的應(yīng)用，比如個(gè)人電腦、平板電腦、手機(jī)、MP3及MP4。外接耳機(jī)和麥克風(fēng)(俗稱耳麥，或帶麥克風(fēng)的耳機(jī))作為電子設(shè)備中的一個(gè)不可缺少的外部設(shè)備，其傳統(tǒng)的作用是將移動(dòng)或固定電子設(shè)備內(nèi)部的音頻編解碼器的音頻信號(hào)輸出并驅(qū)動(dòng)進(jìn)入耳麥的耳機(jī)中，產(chǎn)生聲音或音樂(lè)傳入兩個(gè)耳朵，同時(shí)它可以將耳麥上的麥克風(fēng)所轉(zhuǎn)換的音頻電信號(hào)傳輸進(jìn)入電子設(shè)備內(nèi)部的音頻編解碼器進(jìn)行進(jìn)一步處理，從而實(shí)現(xiàn)雙向或單向音頻功能。盡管電子設(shè)備的復(fù)雜度越來(lái)越高，更新?lián)Q代越來(lái)越快，但是使用者對(duì)耳麥的需求多年未有太大的改變，而且此種趨勢(shì)還會(huì)繼續(xù)下去。
[0003]但是由于音頻接口的開(kāi)放性，越來(lái)越多的功能可以在音頻接口上實(shí)現(xiàn)，但是問(wèn)題是音頻接口只能提供有限的供電能力，且不能耳機(jī)功能很好的結(jié)合。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種耳機(jī)電路，能夠動(dòng)態(tài)控制并優(yōu)化電源模塊的功率輸出，實(shí)現(xiàn)高效率從音頻線上提取能量。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種耳機(jī)電路，包括:音頻接口、功率調(diào)節(jié)模塊、電源模塊及控制模塊，其中，所述電源模塊及功率調(diào)節(jié)模塊的輸入端均通過(guò)音頻線與所述音頻接口相連，所述控制模塊通過(guò)控制所述功率調(diào)節(jié)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電源模塊的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0006]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述控制模塊內(nèi)部預(yù)設(shè)控制電壓，輸出預(yù)定的控制信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述控制模塊通過(guò)所述音頻線與所述音頻接口相連，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)音頻線上功率的變化，相應(yīng)的發(fā)出控制信號(hào)。
[0008]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述功率調(diào)節(jié)模塊包括放大器和MOS器件，所述放大器具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所述放大器一個(gè)輸入端連接所述音頻線，另一個(gè)輸入端連接所述控制模塊的輸出端，所述放大器的輸出端連接所述MOS器件的柵極，所述MOS器件與所述負(fù)載的串聯(lián)連接。
[0009]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述MOS器件為NMOS管或PMOS管。
[0010]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述電源模塊包括DC/DC模塊。
[0011]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述功率調(diào)節(jié)模塊包括整流放大器。
[0012]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述電源模塊包括AC/DC模塊，所述整流放大器的輸出端與所述AC/DC模塊相連，所述AC/DC模塊包括穩(wěn)壓反饋回路，所述穩(wěn)壓反饋回路包括第一電阻和第二電阻，所述第一電阻一端接地，另一端接所述整流放大器輸出端，所述第二電阻一端接所述整流放大器輸出端，另一端接所述AC/DC模塊輸出端。
[0013]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述音頻線包括MIC線、左聲道耳機(jī)線和右聲道耳機(jī)線。
[0014]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述電源模塊及功率調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接所述MIC線。
[0015]進(jìn)一步的，在所述的耳機(jī)電路中，所述電源模塊及功率調(diào)節(jié)模塊的輸入端連接所述左聲道耳機(jī)線或右聲道耳機(jī)線。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果主要體現(xiàn)在:通過(guò)添加的功率調(diào)節(jié)模塊，動(dòng)態(tài)控制并優(yōu)化電源模塊的功率輸出，實(shí)現(xiàn)高效地從音頻線上的提取能量。控制模塊可以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)控制或功率監(jiān)測(cè)，優(yōu)化算法運(yùn)算，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)功率調(diào)節(jié)模塊，使負(fù)載不但可以從音頻線上提取最大功率的能量，還可以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的功率轉(zhuǎn)換，避免了由于主機(jī)上驅(qū)動(dòng)耳機(jī)音頻線的電路驅(qū)動(dòng)能力有限而無(wú)法有效的提供電能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一中耳機(jī)電路的原理結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一中耳機(jī)電路的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二中耳機(jī)電路的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合示意圖對(duì)本實(shí)用新型的耳機(jī)電路進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本實(shí)用新型，而仍然實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0021]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠?huì)使本實(shí)用新型由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開(kāi)發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個(gè)實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€(gè)實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開(kāi)發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時(shí)間的，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)僅僅是常規(guī)工作。
[0022]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本實(shí)用新型。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。
[0023]實(shí)施例一
[0024]請(qǐng)參考圖1，在本實(shí)施例中，提出了一種耳機(jī)電路，包括:音頻接口、功率調(diào)節(jié)模塊、電源模塊及控制模塊(MCU)，其中，所述電源模塊及功率調(diào)節(jié)模塊的輸入端均通過(guò)音頻線與所述音頻接口相連，所述控制模塊通過(guò)控制所述功率調(diào)節(jié)模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)所述電源模塊的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0025]其中，音頻線包括MIC線、左聲道耳機(jī)線(HPL)和右聲道耳機(jī)線(HPR)，此外，通常情況下音頻線還包括地線(GND)，其中耳機(jī)中的麥克風(fēng)通過(guò)MIC與所述音頻接口相連，左聲道耳機(jī)和右聲道耳機(jī)分別連接左聲道耳機(jī)線和右聲道耳機(jī)線，所述功率調(diào)節(jié)模塊的一個(gè)輸入端可以任意連接在MIC線、左聲道耳機(jī)線(HPL)和右聲道耳機(jī)線(HPR)上，另一個(gè)輸入端接所述控制模塊的輸出端，所述控制模塊和電源模塊的輸入同樣可以任意連接在MIC線、左聲道耳機(jī)線(HPL)和右聲道耳機(jī)線(HPR)上，所述電源模塊的輸出端輸出VDDc，為負(fù)載提供電源。
[0026]其中，所述控制模塊可以在其內(nèi)部預(yù)設(shè)控制電壓，輸出預(yù)定的控制信號(hào)Vc，但在本實(shí)施例中，控制模塊通過(guò)所述音頻線與所述音頻接口相連，根據(jù)監(jiān)測(cè)到音頻線上的功率變化，實(shí)施發(fā)出控制信號(hào)Vc以控制功率調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)電源模塊的輸出功率，實(shí)現(xiàn)功率的優(yōu)化。
[0027]具體的，請(qǐng)參考圖2，在本實(shí)施例中，所述控制模塊為功率探測(cè)及控制模塊，其能夠探測(cè)音頻線上的功率變化；功率調(diào)節(jié)模塊包括放大器和MOS器件，在本實(shí)施例中，所述MOS器件選用NMOS管，所述放大器具有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端，所述放大器一個(gè)輸入端連接所述音頻線，另一個(gè)輸入端連接所述控制模塊的輸出端，所述放大器的輸出端連接所述NMOS管的柵極，所述NMOS管的源極接所述負(fù)載的負(fù)極，漏極接地；所述電源模塊為DC/DC模塊。
[0028]假設(shè)電源由麥克風(fēng)上的MIC線提供，主機(jī)端用電壓為VMICB的電源輸出，通過(guò)一個(gè)電阻RB，來(lái)驅(qū)動(dòng)MIC線，控制模塊監(jiān)測(cè)MIC線上的電流電壓值從而算出從MIC線輸進(jìn)DC/DC模塊的功率，同時(shí)產(chǎn)生控制信號(hào)Vc來(lái)控制功率調(diào)節(jié)模塊，放大器將Vc與MIC線上的電壓差放大后用作控制NMOS管的柵極，來(lái)改變負(fù)載所抽取的電流，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的負(fù)反饋控制回路，進(jìn)而達(dá)到控制和優(yōu)化從MIC線上提取電能的作用。
[0029]在本實(shí)施例的另一方面，還提出了一種耳機(jī)電路的控制方法，用于控制如上文所述的耳機(jī)電路，包括步驟:
[0030]SlOO:控制模塊監(jiān)測(cè)音頻線上的電流電壓信號(hào)，并輸出一控制信號(hào)，或所述控制模塊預(yù)設(shè)輸出一控制信號(hào)；
[0031]S200:功率調(diào)節(jié)模塊根據(jù)所述控制信號(hào)及音頻線上的電流電壓信號(hào)調(diào)節(jié)電源模塊的輸出功率。
[0032]具體的，在反饋回路的穩(wěn)定線性工作范圍，假設(shè)控制模塊的固定輸出控制信號(hào)為參考電壓Vc (如果在允許的線性范圍內(nèi))，反饋回路穩(wěn)定后，NMOS管被控制工作在正常工作狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)其所能通過(guò)的電流實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)負(fù)載中的電流的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)的理想情況為電源模塊的輸入功率等于輸出功率。由于改變電源模塊的輸入電流，從而改變MIC線的電壓，最終相應(yīng)的MIC線的電壓會(huì)最終收斂至Vc，因此控制模塊可以通過(guò)設(shè)置Vc的值來(lái)控制電源模塊的輸出功率。
[0033]理想情況下，假設(shè)在MIC線只為電源模塊供電，無(wú)其它負(fù)載時(shí)(如耳機(jī)處于非使用狀態(tài))，MIC線上電壓為VMIC，并假設(shè)主機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓為VMICB(由于不同的品牌手機(jī)或電腦可能驅(qū)動(dòng)電壓都不相同)，可以推導(dǎo)出MIC線可提供的最大功率時(shí)所需的Vc，推導(dǎo)如下:
[0034]MIC 線輸入電源模塊的功率為 P，P = (VMICB-VMIC) /RB*VMIC,
[0035]因此很容易得出P的最大功率點(diǎn)在VMIC = VMICB/2，控制模塊通過(guò)設(shè)置Vc =VMICB/2，反饋回路穩(wěn)定后，可自動(dòng)將VMIC鎖定在VMICB/2。根據(jù)電源模塊的輸出功率=輸入功率*效率，假設(shè)效率為恒定值時(shí)，則電源模塊在恒定輸出電壓VDDc時(shí)的電流即為最大輸出電流，從而實(shí)現(xiàn)最大功率輸