音频切换电路、电子设备和音频切换方法转让专利
申请号 : CN202011103693.9
文献号 : CN112235692B
文献日 : 2022-02-15
发明人 : 游利文 , 晏燕楠
申请人 : 维沃移动通信有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种音频切换电路,其特征在于,包括:高保真模块、编译码器模块、接口模块、第一开关模块以及第二开关模块;
所述接口模块包括:参考信号传输端和数据信号传输端;
所述高保真模块包括第一耳机功率放大器,所述编译码器模块包括第二耳机功率放大器;
所述第一开关模块分别与所述数据信号传输端、所述第一耳机功率放大器的输出端以及所述第二耳机功率放大器的输出端连接;
所述第二开关模块分别与所述参考信号传输端、所述第一耳机功率放大器的第一参考地端以及所述第二耳机功率放大器的第二参考地端连接;
其中,所述音频切换电路包括第一工作状态和第二工作状态,在所述第一工作状态下,所述第一开关模块将所述数据信号传输端与所述第一耳机功率放大器的输出端连通,且所述第二开关模块将所述参考信号传输端与所述第一参考地端连通、并断开所述参考信号传输端与所述第二参考地,所述高保真模块处于工作状态;
在所述第二工作状态下,所述第一开关模块将所述数据信号传输端与所述第二耳机功率放大器的输出端连通,且所述第二开关模块将所述参考信号传输端与所述第二参考地端连通、并断开所述参考信号传输端与所述第一参考地,所述编译码器模块处于工作状态。
2.根据权利要求1所述的电路,其特征在于,所述接口模块为Type‑C接口模块,所述Type‑C接口模块还包括第一子参考地端、第二子参考地端、第一检测端和第二检测端;
其中,在基于经所述第一检测端传输的信号确定所述Type‑C接口模块与耳机连接时,所述参考信号传输端与所述第一子参考地端连接;
在基于经所述第二检测端传输的信号确定所述Type‑C接口模块与耳机连接时,所述参考信号传输端与所述第二子参考地端连接。
3.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第二开关模块包括:第一切换开关,所述第一切换开关的第一端与所述参考信号传输端连接,所述第一切换开关的第二端与所述第一参考地端连接,所述第一切换开关的第三端与所述第二参考地端连接;
其中,在所述第一工作状态下,所述第一切换开关的第二端与所述第一切换开关的第一端连通;在所述第二工作状态下,所述第一切换开关的第三端与所述第一切换开关的第一端连通。
4.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第二开关模块包括:第一开关;
所述第一开关分别与所述第一参考地端和所述第二参考地端连接,且所述第一参考地端与所述参考信号传输端连接;
其中,在所述第一工作状态下,所述第一开关断开,在所述第二工作状态下,所述第一开关闭合。
5.根据权利要求2所述的电路,其特征在于,所述第二开关模块包括:第二开关和第三开关,所述参考信号传输端包括第一子参考信号传输端和第二子参考信号传输端;
所述第一子参考信号传输端与所述第二开关的第一端连接,所述第二开关的第二端与所述第一子参考地端连接,所述第二开关的第三端与所述第二子参考地端连接;
所述第二子参考信号传输端与所述第三开关的第一端连接,所述第三开关的第二端与所述第一子参考地端连接,所述第三开关的第三端与所述第二子参考地端连接;
其中,在所述第一工作状态下,所述第二开关的第二端和所述第二开关的第三端中的一个与所述第二开关的第一端连通,且所述第三开关的第一端分别与所述第三开关的第二端和所述第三开关的第三端断开;
在所述第二工作状态下,所述第三开关的第二端和所述第三开关的第三端中的一个与所述第三开关的第一端连通,且所述第二开关的第一端分别与所述第二开关的第二端和所述第二开关的第三端断开。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电路,其特征在于,所述第一开关模块包括:第四开关;
所述第四开关连接于所述第一耳机功率放大器的输出端与所述第二耳机功率放大器的输出端之间,且所述第一耳机功率放大器的输出端与所述数据信号传输端连接;
其中,在所述第一工作状态下,所述第四开关断开;
在所述第二工作状态下,所述第四开关闭合。
7.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述数据信号传输端包括第一数据信号传输端和第二数据信号传输端,所述高保真模块还包括第三耳机功率放大器,所述编译码器模块还包括第四耳机功率放大器,所述第一开关模块还包括:第五开关;
所述第一耳机功率放大器的输出端与所述第一数据信号传输端连接;所述第五开关连接于所述第三耳机功率放大器的输出端与所述第四耳机功率放大器的输出端之间,且所述第三耳机功率放大器的输出端与所述第二数据信号传输端连接;
所述第一数据信号传输端分别与所述第一耳机功率放大器的输出端和所述第三耳机功率放大器的输出端连接,所述第二数据信号传输端分别与所述第二耳机功率放大器的输出端和所述第四耳机功率放大器的输出端连接;
所述第二开关模块还分别与所述第三耳机功率放大器的第三参考地端以及所述第四耳机功率放大器的第四参考地端连接;
其中,在所述第一工作状态下,所述第四开关和所述第五开关断开,且所述第二开关模块将所述参考信号传输端分别与所述第一参考地端以及所述第三参考地端连接;
在所述第二工作状态下,所述第四开关和所述第五开关闭合,且所述第二开关模块将所述参考信号传输端分别与所述第二参考地端以及所述第四参考地端连接。
8.根据权利要求6所述的电路,其特征在于,所述接口模块还包括:第三切换开关、USB信号传输端和耳机信号传输端,所述耳机切换电路还包括第三工作状态;
其中,在所述第一工作状态和所述第二工作状态下,所述第三切换开关将所述耳机信号传输端与所述数据信号传输端连接,且将所述USB信号传输端与所述数据信号传输端断开;
在所述第三工作状态下,所述第三切换开关将所述USB信号传输端与所述数据信号传输端连接,且将所述耳机信号传输端与所述数据信号传输端断开。
9.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1‑8中任一项所述的音频切换电路。
10.一种音频切换方法,其特征在于,应用于如权利要求9所述的电子设备,所述方法包括:
在连接耳机的情况下,获取音频工作模式;
在所述音频工作模式为高保真音频模式的情况下,控制所述电子设备中的音频切换电路处于第一工作状态;
在所述音频工作模式为预设音频模式的情况下,控制所述音频切换电路处于第二工作状态。
说明书 :
音频切换电路、电子设备和音频切换方法
技术领域
背景技术
CODEC)方案(即平台CODEC集成耳机模拟/数字信号转换器(Digital to Analog
Converter,DAC))。其中,Type‑C开关根据HiFi DAC的参考线与CODEC DAC的参考线上传输
的信号实现对HiFi功放或者CODEC功放的控制。而CODEC DAC的参考线上的信号具有不稳定
性,从而使音频信号被过度放大造成软削波,从而在HiFi工作时,对HiFi ADC输出的耳机谐
波失真造成严重影响,降低了耳机的音质。
发明内容
问题。
通,且所述第二开关模块将所述参考信号传输端与所述第一参考地端连通;
地端连通。
器执行时实现如第三方面所述的方法的步骤。
法。
与第一参考地端连通,而将参考信号传输端与第二参考地端断开,以在所述电子设备根据
所述参考信号传输端上传输的信号控制所述高保真模块工作的过程中,避免所述第二参考
地端上不稳定的电信号对所述参考地端上传输的信号产生干扰,从而能够提升高保真模块
的功放控制精度,使耳机的音质更高;另外,在编译码器模块工作的第二工作状态下,通过
第一开关模块将所述数据信号传输端与所述第二耳机功率放大器的输出端连通,且所述第
二开关模块将所述参考信号传输端与所述第二参考地端连通,而将参考信号传输端与所述
第一参考地端断开连接,以在所述电子设备根据所述参考地端上传输的信号控制所述编译
码器模块工作的过程中,避免所述第一参考地端上不稳定的电信号对所述参考地端上传输
的信号产生干扰,从而能够提升编译码器模块的功放控制精度,同样能够使耳机的音质更
高。
附图说明
具体实施方式
请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本申请保护的范围。
换,以便本申请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,且“第一”、
“第二”等所区分的对象通常为一类,并不限定对象的个数,例如第一对象可以是一个,也可
以是多个。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符
“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
模块5。
能够进行正插和反插的Type‑C接口,则GSBU引脚的数量具有两个,以在耳机正插入电子设
备上的Type‑C接口时,使SENSE引脚连接至与耳机的参考接地端连接的GSBU A引脚;在耳机
反插入电子设备上的Type‑C接口时,使SENSE引脚连接至与耳机的参考接地端连接的GSBU
B引脚。
机功率放大器21的输出端连接;第二开关模块4分别与SENSE引脚、所述第一耳机功率放大
器11的第一参考地端(如图1中所示HiFi‑REF引脚)以及所述第二耳机功率放大器21的第二
参考地端(如图1中所示CDC‑REF引脚)连接。
A引脚)连接,且第二开关模块4将SENSE引脚与HiFi‑REF引脚连接;
DAC等其他元器件,且耳机功率放大器(11和12)除了参考地端、输入端和输出端之外,还有
其他接线端以及相关的接线,在此并不赘述
开关或者单刀单掷开关可以设置于:高保真模块1内、编译码器模块2内、接口模块3内或者
单独设置,在此不作具体限定。
机功率放大器11;所述第二工作状态可以是启动编译码器模块2(又可以称之为CODEC模
块),且该编译码器模块2具体可以包括平台CODEC集成的耳机DAC,即第二耳机功率放大器
21。该第一耳机功率放大器11和第二耳机功率放大器21具有以下区别:
器模块2应用于其他音源本身质量较低,即使通过HiFi方案输出音频也提升不了音质的应
用场景,这样,使用CODEC输出,以降低功耗功耗低,可以增加手机的使用时长。
模式的情况下,控制音频切换电路工作于上述第一工作状态下,在未启动HiFi模式的情况
下,控制音频切换电路工作于上述第二工作状态下。
变,例如:CODEC模块的参考地CDC‑REF引脚在断开悬空时的电压并不一直是0V,这样,在根
据两者的参考地信号去控制高保真模块1和编译码器模块2中处于工作状态下的一个的功
放时,将会使音频信号被过度放大,从而造成软削波,进而对HiFi模块输出的耳机谐波失真
造成严重影响,其实测值有30dB以上的衰减,使HiFi方案无法发挥出应有的性能,导致用户
无法感受到高保真的音质体验。
机功率放大器的意义。
功放控制参考信号参数产生干扰,从而提升音质。
时处于音频模式,从而实现通过USB接口与音频设备之间传输音频信号;另外,在USB接口与
数据线、充电器等通讯设备连接时,控制接口模块3进行切换,以使USB接口处于常规USB模
式,从而实现通过USB接口和数据线与外部设备进行数据通信。
所示GSBU 2引脚),所述Type‑C接口模块3还包括第一检测端(如图2中所示SBU 1引脚)和第
二检测端(如图2中所示SBU 2引脚);
与耳机连接时,SENSE引脚与GSBU 2引脚连接。
的两个活动端连接,以在第五开关31连接GSBU 1引脚时,实现将SENSE引脚与GSBU 1引脚连
接;在第五开关31连接GSBU 2引脚时,实现将SENSE引脚与GSBU 2引脚连接。
机的接入,从而确定所述Type‑C接口模块3经第一Type‑C接口和第二Type‑C接口与耳机正
接,从而将SENSE引脚与GSBU 1引脚连接。当然,在第一Type‑C接口反插入第二Type‑C接口
的情况下,电子设备可以通过SBU 2引脚检测到麦克风或者耳机的接入,从而确定所述
Type‑C接口模块3经第一Type‑C接口和第二Type‑C接口与耳机反接,从而将SENSE引脚与
GSBU 2引脚连接。
接,第二Type‑C接口202可以位于耳机上。
个Dn1管脚连接,Type‑C接口模块3上的DP‑R引脚分别与第一Type‑C接口201上的两个Dp1管
脚连接。
SBU1管脚与麦克风(如图3中所示MIC端)连接,使得Type‑C接口模块3基于经SBU 1引脚上检
测到与AGND/MIC端连接,从而将GSBU 1引脚与SENSE引脚连通。
口的情况下,均能够经对应的GSBU引脚作为耳机的参考接地端,并基于该GSBU引脚上的电
信号进行耳机功放控制。
不作具体限定。
考地端连接,所述第一切换开关的第三端与所述第二参考地端连接;
的第一端连通。
以称之为“第一耳机功率放大器”)和第一右声道耳机功率放大器13(又可以称之为“第三耳
机功率放大器”)。同理,编译码器模块2中的耳机功率放大器的数量可以是1个也可以是多
个,例如:如图2所示实施例中,编译码器模块2包括第二左声道耳机功率放大器22(又可以
称之为“第二耳机功率放大器”)和第二右声道耳机功率放大器23(又可以称之为“第四耳机
功率放大器”)。
功率放大器23为例进行举例说明,在此并不限定第一耳机功率放大器11的数量和第二耳机
功率放大器21的数量。
“第三参考地端”,即如图2中所示HiFi‑REF‑R引脚)分别与第一切换开关41的第二端连接,
且第二左声道耳机功率放大器22的参考地(又可以称之为“第二参考地端”,即如图2中所示
CDC‑REF‑L引脚)和第二右声道耳机功率放大器23的参考地(又可以称之为“第四参考地
端”,即如图2中所示CDC‑REF‑R引脚)分别与第一切换开关41的的第三端连接。
如图2中所示DP‑R引脚),且第一左声道耳机功率放大器12的输出端(如图2中所示HP‑OUT‑L
引脚)能够与DN‑L引脚连接,第一右声道耳机功率放大器13的输出端(如图2中所示HP‑OUT‑
R引脚)能够与DN‑R引脚连接,以分别通过DN‑L引脚和DP‑R引脚输出音频信号。
连通。
时,该第一切换开关41的第一端与其第二端断开。具体的,该第一切换开关41可以是单刀双
掷开关,其第一端为固定端,该第一端能够与其第二端和第三端中的一个连通。
第一切换开关41将音频切换电路切换至对应的工作状态。
考地端连接,第一切换开关41的第三端与编译编码器模块2中的第二耳机功率放大器21的
第二参考地端连接,在此不再赘述。
个;
R引脚均与所述SENSE引脚连接;
场景确定所述音频切换电路的工作状态后,从而据此控制第一开关42将音频切换电路切换
至对应的工作状态。
CDC‑REF‑R引脚和CDC‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚断开连接。
旁路使高保真模块1中的第一左声道耳机功率放大器12和第一右声道耳机功率放大器13以
及DAC短路。
块中的DAC和第一耳机功率放大器时,还能够提供参考地信号切换至外部(即CDC‑REF‑R引
脚和CDC‑REF‑L引脚)的功能。
化,在此不作具体限定。
二子参考信号传输端(如图5中所示SENSE 2引脚);
开关44的第二端和所述第三开关44的第三端断开;
43的第三端断开。
通,该GSBU 1引脚和GSBU 2引脚中的1个具体可以通过SBU 1引脚和SBU 2上的检测信号确
定,在此不再赘述。
该GSBU 1引脚和GSBU 2引脚中的1个具体可以通过SBU 1引脚和SBU 2上的检测信号确定。
该第二开关43和第三开关44的控制端可以与电子设备内的处理器等控制单元连接,以使该
控制单元根据电子设备的音频输出应用场景确定所述音频切换电路的工作状态后,控制第
二开关43和第三开关44将音频切换电路切换至对应的工作状态。
开关44将SENSE 2引脚与GSBU 1引脚和GSBU2引脚中的1个连通,这样,能够支持将两个音频
输出设备的参考地接入Type‑C接口模块3。
机功率放大器21的输出端连接连通。为了实现数据信号传输端在第一耳机功率放大器11和
第二耳机功率放大器21之间的切换,可以设置切换装置,以通过该切换装置实现:在第一工
作状态下,将数据信号传输端与高保真模块1中第一耳机功率放大器11的输出端连接连通;
在第二工作状态下,将数据信号传输端与编译码器模块2中第二耳机功率放大器21的输出
端连接连通。
量为2个(或者也可以理解为第一开关模块5包括:第四开关和第五开关,其中,第四开关连
接于HP‑OUT‑L引脚与CDC‑OUT‑L引脚之间,第五开关连接于HP‑OUT‑R引脚与CDC‑OUT‑R引脚
之间,其结构与第一开关模块5包括2个第四开关的结构相同,在此不再赘述)。
之间;另一个第四开关5连接于第一右声道耳机功率放大器的输出端(如图5中所示HP‑OUT‑
R引脚)与所述第二右声道耳机功率放大器的输出端(如图5中所示CDC‑OUT‑R引脚)之间。
在第一工作状态下,由控制单元控制两个第四开关5均断开;在第二工作状态下,由控制单
元控制两个第四开关5均闭合。
与DP‑R引脚连通,且HP‑OUT‑L引脚与DN‑L引脚连通,从而使第一左声道耳机功率放大器12
经DN‑L引脚输出信号至耳机,且第一右声道耳机功率放大器13经DP‑R引脚输出信号至耳
机。当然,在耳机Type‑C接口与电子设备的Type‑C接口反插时,在上述第一工作状态下,第
一左声道耳机功率放大器12经DP‑R引脚输出信号至耳机,且第一右声道耳机功率放大器13
经DN‑L引脚输出信号至耳机。
脚连通,且高保真模块1倍旁路短接,从而使得第二左声道耳机功率放大器22经DN‑L引脚输
出信号至耳机,且第二右声道耳机功率放大器23经DP‑R引脚输出信号至耳机。当然,在耳机
Type‑C接口与电子设备的Type‑C接口反插时,在上述第一工作状态下,第二左声道耳机功
率放大器22经DP‑R引脚输出信号至耳机,且第二右声道耳机功率放大器23经DN‑L引脚输出
信号至耳机。
21的输出端与数据信号传输端之间的第二目标开关。
在第二工作状态下,使第二目标开关闭合且使第一目标开关断开,便可以实现:将数据信号
传输端与编译码器模块2中第二耳机功率放大器21的输出端连接连通。
连接,单刀双掷开关的第而活动端与第二耳机功率放大器21的输出端连接,这样,在第一工
作状态下,使单刀双掷开关将固定端与其第一活动端连接,在第二工作状态下,使单刀双掷
开关将固定端与其第二活动端连接便可。
R引脚),鉴于本实施例中高保真模块1和编译码器模块2分别包括两个耳机功率放大器,该
第三切换开关6的数量、USB信号传输端的数量以及耳机信号传输端的数量分别为2个。
连接,且将DP与DP‑R引脚断开连接
接。
同,在此不再赘述。
穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra‑mobile personal computer,UMPC)、上网本或者个
人数字助理(personal digital assistant,PDA)等,非移动电子设备可以为个人计算机
(personal computer,PC)、电视机(television,TV)、柜员机或者自助机等,本申请实施例
不作具体限定。
CODEC模块的参考地与耳机地断开连接,从而仅根据HiFi模块的参考地信号进行功放调整,
从而避免了CODEC模块中不稳定的参考地信号对功放调整产生干扰,能够提升HiFi模式的
音频质量。
切换方法可以包括以下步骤:
通,且第二开关模块将所述参考信号传输端与所述第一参考地端连通,其中,所述电子设备
根据所述参考信号传输端上传输的信号控制所述高保真模块工作。
的输出端连通,且所述第二开关模块将所述参考信号传输端与所述第二参考地端连通,其
中,所述电子设备根据所述参考信号传输端上传输的信号控制所述编译码器模块工作。
质量较低,或者用户未开启高保真音频模式的情况下,确定所述音频工作模式为所述预设
音频模式,从而关闭高保真模块,并启动编译码器模块。
脚,从而实现将HiFi‑REF‑R引脚和HiFi‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚连通,且CDC‑REF‑R引
脚和CDC‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚断开连接。
从而实现将CDC‑REF‑R引脚和CDC‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚连通,且HiFi‑REF‑R引脚和
HiFi‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚断开连接。
脚和HiFi‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚连通,且CDC‑REF‑R引脚和CDC‑REF‑L引脚分别与
SENSE引脚断开连接。
CDC‑REF‑R引脚和CDC‑REF‑L引脚分别与SENSE引脚连通,且HiFi‑REF‑R引脚和HiFi‑REF‑L
引脚分别与SENSE引脚断开连接。
连接,从而实现将HiFi‑REF‑R引脚和HiFi‑REF‑L引脚分别通过SENSE 1引脚与GSBU1/2引脚
连通,且CDC‑REF‑R引脚和CDC‑REF‑L引脚分别通过SENSE 2引脚与GSBU1/2引脚断开连接。
通,从而实现将HiFi‑REF‑R引脚和HiFi‑REF‑L引脚分别通过SENSE 1引脚与GSBU1/2引脚断
开连接,且CDC‑REF‑R引脚和CDC‑REF‑L引脚分别通过SENSE 2引脚与GSBU1/2引脚连接。
制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
储器(Random Access Memory,RAM)、磁碟或者光盘等。
各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有
的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该
要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外,需要指出的是,本申请实
施方式中的方法和电子设备的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能,还可包括根据所
涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能,例如,可以按不同于所描述的
次序来执行所描述的方法,并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外,参照某些示例所
描述的特征可在其他示例中被组合。
前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做
出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质
(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机,计算机,服务
器,空调器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
在本申请的启示下,在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多
形式,均属于本申请的保护之内。