CN106658328B - 一种耳机测试电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耳机测试电路，包括解码单元、编码单元、存储单元、USB插座和3.5mm插座，存储单元被设置存储数字音频信号，并将数字音频信号发送至解码单元；解码单元被设置为对数字音频信号进行解码处理得到模拟音频信号，并将模拟音频信号经3.5mm插座传送至待测耳机进行播放；编码单元被设置为接收待测耳机的麦克风经3.5mm插座发送的模拟语音信号，并对模拟语音信号进行编码处理得到数字语音信号，再将数字语音信号经USB插座发送至播放设备进行播放。通过本发明的耳机测试电路，能够对3.5mm接口耳机的扬声器和麦克风性能进行测试，且成本较低。

Description

一种耳机测试电路

技术领域

本发明涉及电路设计技术领域，更具体地，本发明涉及一种耳机测试电路。

背景技术

现有的3.5mm接口耳机在出厂之前，需对3.5mm接口耳机的麦克风和扬声器性能进行测试，具体的是，测试3.5mm接口耳机的扬声器是否能够正常发声，麦克风是否能够正常采集语音，以保证3.5mm接口耳机能够正常使用。

在现有技术中可以通过电子设备对耳机进行测试，但是这使得耳机测试的成本较高。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种低成本的测试耳机麦克风和扬声器性能的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种耳机测试电路，包括解码单元、编码单元、存储单元、用于连接播放设备的USB插座和用于连接待测耳机的3.5mm插座，所述存储单元被设置存储数字音频信号，并将所述数字音频信号发送至所述解码单元；所述解码单元被设置为对所述数字音频信号进行解码处理得到模拟音频信号，并将所述模拟音频信号经所述3.5mm插座传送至所述待测耳机进行播放；所述编码单元被设置为接收所述待测耳机的麦克风经所述3.5mm插座发送的模拟语音信号，并对所述模拟语音信号进行编码处理得到数字语音信号，再将所述数字语音信号经所述USB插座发送至所述播放设备进行播放。

可选的是，所述USB插座为Type-C插座。

可选的是，所述耳机测试电路还包括编码单元，所述解码单元具有用于输入数字音频信号的数字差分输入端、及用于输出模拟音频信号的模拟输出端，所述存储单元具有一对用于输出预先存储的数字音频信号的音频差分输出端，所述编码单元具有模拟输入端和数字差分输出端，所述音频差分输出端与所述数字差分输入端对应连接，所述模拟输出端与所述3.5mm插座的左声道触点和右声道触点对应连接；所述3.5mm插座的麦克风触点与所述模拟输入端连接，所述数字差分输出端与所述Type-C插座的RX+引脚和RX-引脚对应连接，所述编码单元被设置为将经所述模拟输入端接收的模拟信号转换为数字差分信号传输至对应的数字差分输出端。

可选的是，所述耳机测试电路还包括第一按键和控制单元，所述第一按键向所述控制单元输出第一触发信号，所述控制单元被设置为根据所述第一触发信号控制所述存储单元输出所述数字音频信号。

可选的是，所述耳机测试电路还包括第二按键，所述第二按键向所述控制单元输出第二触发信号，所述控制单元被设置为根据所述第二触发信号控制所述存储单元增大所述数字音频信号的功率。

可选的是，所述耳机测试电路还包括第三按键，所述第三按键向所述控制单元输出第三触发信号，所述控制单元被设置为根据所述第三触发信号控制所述存储单元减小所述数字音频信号的功率。

可选的是，所述解码单元、所述编码单元、所述存储单元和所述控制单元由一单片机芯片提供。

可选的是，所述耳机测试电路还包括电源单元，所述电源单元被设置为输出第一电压信号至所述USB插座的电源引脚。

可选的是，所述电源单元包括电池和线性稳压器，所述线性稳压器被设置为将所述电池提供的电池电压转换为所述第一电压信号，并将所述第一电压信号输出至所述USB插座的电源引脚。

可选的是，所述耳机测试电路还包括电压转换单元，所述电压转换单元被设置为将所述第一电压信号转换为第二电压信号、以向其他单元供电。

可选的是，所述电压转换单元由线性稳压器提供。

本发明的发明人发现，在现有技术中，存在通过电子设备对耳机进行测试导致成本较高的问题。在因此，本发明所要实现的技术任务或者所要解决的技术问题是本领域技术人员从未想到的或者没有预期到的，故本发明是一种新的技术方案。

本发明的一个有益效果在于，通过本发明的耳机测试电路，能够使得该耳机测试电路连接的3.5mm接口耳机的扬声器播放存储单元存储的音频信号，使得3.5mm接口耳机的麦克风采集的语音信号能够经USB插座连接的播放设备进行播放，这样，就实现了对3.5mm接口耳机的扬声器和麦克风性能的测试，且成本较低。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1为根据本发明一种耳机测试电路的一种实施结构的方框原理图；

图2为根据本发明一种耳机测试电路的另一种实施结构的方框原理图；

图3为根据本发明一种耳机测试电路的第三种实施结构的方框原理图；

图4为根据本发明一种耳机测试电路的一种实施结构的电路原理图。

附图标记说明：

U11：解码单元； U12：编码单元；

U13：存储单元； U14：控制单元；

U1：单片机； U21：电源单元；

U22：电压转换单元； J1：3.5mm插座；

J2：USB插座； R：右声道触点；

L：左声道触点； M：麦克风触点；

G：接地触点； VCC1：第一电压信号；

VCC2：第二电压信号； C1、C2、C3：触发信号；

OUT1、OUT2：模拟输出端； IN3：模拟输入端；

SW1、SW2、SW3：按键； GND：接地端；

VBUS：Type-C插座的电源引脚； GND2：USB插座的接地引脚；

J21：Type-C插座； DR：数字音频信号；

DM1、DM2：数字语音信号； AM1：模拟语音信号；

AR1：模拟音频信号； AM2：模拟语音信号；

RX+、RX-、TX+、TX-：Type-C插座的差分引脚；

RX1+、RX1-：解码单元的数字差分输入端；

TX2+、TX2-：编码单元的数字差分输出端；

TX3+、TX3-：存储单元的音频差分输出端；

P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4、P1.5、P1.6、P1.7、P2.0、P2.1：

单片机的I/O引脚；

DVCC：单片机的电源引脚。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了解决现有技术中存在通过电子设备对耳机进行测试成本较高的问题，本发明提供了一种耳机测试电路，如图1所示，包括解码单元U11、编码单元U12、存储单元U13、用于连接USB接口播放设备的USB插座J2、及用于连接3.5mm接口待测耳机的3.5mm插座J1，其中，待测耳机具有麦克风，存储单元被设置为存储数字音频信号DR，并将数字音频信号DR发送至解码单元U11；解码单元U11被设置为对接收的数字音频信号DR进行解码处理得到模拟音频信号AR2，并将该模拟音频信号AR2传送至3.5mm插座J1连接的待测耳机进行播放；编码单元U12被设置为接收待测耳机的麦克风经3.5mm插座J1发送的模拟语音信号AM2，并对该模拟语音信号AM2进行编码处理得到数字语音信号DM2，再将该数字语音信号DM2经USB插座J2发送至播放设备进行播放，其中，模拟语音信号AM2为待测耳机的麦克风采集的；播放设备例如可以是USB接口的耳机或者是扬声器等。

这样，该耳机测试电路就可以同时对3.5mm接口耳机和USB接口耳机的麦克风及扬声器均进行性能测试。在3.5mm接口耳机的测试过程中，需将3.5mm接口耳机的插头***该耳机测试电路的3.5mm插座J1中，通过在USB插座J2中***对应插头的耳机或者是扬声器，就可以播放3.5mm接口耳机的麦克风采集到的语音信号，以检测3.5mm接口耳机的麦克风性能；存储单元U13输出的数字音频信号经解码单元U11转换为模拟的左声道音频信号和右声道音频信号后，将左声道音频信号输出至左声道触点L，将右声道音频信号输出至右声道触点R，3.5mm接口耳机的扬声器就可以播放该音频信号，进而检测3.5mm接口耳机的扬声器性能，这样，通过本实施例中的耳机测试电路对耳机进行性能测试，就可以丰富该耳机测试电路的测试场景，降低测试成本。

具体的，USB插座J2例如可以是USB A型插座、micro-USB插座、mini-USB插座或者是Type-C插座中的任意一种，下面以USB插座J2为Type-C插座为例进行说明。

由于Type-C插座的接收端和发送端均为数字差分引脚，例如接收端为引脚RX+、RX-，发送端为引脚TX+、TX-，因此，可以是存储单元U13输出至Type-C插座J21的数字音频信号为数字差分信号，那么，在本发明的一个具体实施例中，3.5mm插座J1具有左声道触点L、右声道触点R、麦克风触点M和接地触点G，如图3所示，编码单元U12具有用于输入模拟语音信号AM2的模拟输入端IN2、及用于输出数字语音信号DM1、DM2数字差分输出端TX2+、TX2-，音频差分输出端TX3+、TX3-与数字差分输入端RX1+、RX1-对应连接，即存储单元U13的输出端TX3+与解码单元U11的输入端RX1+连接，存储单元U13的输出端TX3-与解码单元U11的输入端RX1-连接；3.5mm插座的麦克风触点M与模拟输入端IN2连接，数字差分输出端TX2+、TX2-与Type-C插座J21的RX+引脚和RX-引脚对应连接，即编码单元U12的输出端TX2+与Type-C插座J21的RX+引脚连接，编码单元U12的输出端TX2-与Type-C插座J21的RX-引脚连接；编码单元U12被设置为将经模拟输入端IN2接收的模拟信号转换为数字差分信号，并将该数字差分信号传输至对应的数字差分输出端TX2+、TX2-。

在本发明的另一个具体实施例中，3.5mm插座J1也可以连接3.5mm接口播放设备，同时，USB接口J2也可以连接USB接口的待测耳机，如图2所示，存储单元U13被设置为存储数字音频信号DR，并将数字音频信号DR发送至USB插座J2连接的待测耳机进行播放；解码单元U11被设置为待测耳机的麦克风经USB插座J2发送的数字语音信号DM1进行解码处理得到模拟语音信号AM1，并将模拟语音信号AM1经3.5mm插座发送至播放设备进行播放，其中，数字语音信号DM1是待测耳机采集的；播放设备例如可以是3.5mm接口的耳机或者是扬声器等。

这样，在USB接口耳机的测试过程中，需将USB接口耳机的插头***该耳机测试电路的USB插座J2中，通过在3.5mm插座J1中***对应插头的耳机或者是扬声器等播放设备，就可以播放待测耳机的麦克风采集到的语音信号，以检测USB接口耳机的麦克风性能；USB接口耳机接收存储单元U13输出的音频信号，并通过待测耳机的扬声器播放该音频信号，就能够检测USB接口耳机的扬声器性能，这样，通过本发明的耳机测试电路，能够对USB接口耳机进行性能测试，同时能够有效降低测试成本。

进一步地，如图3所示，存储单元U13可以具有一对用于输出数字音频信号DR的音频差分输出端TX3+、TX3-；解码单元U11可以具有用于接收数字语音信号DM1的数字差分输入端RX1+、RX1-，及用于输出模拟语音信号AM11、AM12的模拟输出端OUT1、OUT2，其中，模拟输出端OUT1和OUT2可以是同一个输出端，也可以是不同的输出端，解码单元U11可以是通过codec芯片实现，模拟语音信号可以包括左声道信号和右声道信号，解码单元U11将左声道信号和右声道信号分别传送至模拟输出端OUT1和OUT2，因此，模拟输出端OUT1与左声道触点L连接，模拟输出端OUT2与右声道触点R连接，以将左声道信号传送至左声道触点L，将右声道信号传送至右声道触点R。Type-C插座J21的TX+引脚和TX-引脚与数字差分输入端RX1+、RX1-对应连接，即Type-C插座J21的TX+引脚与解码单元U11的输入端RX1+连接，Type-C插座J21的TX-引脚与解码单元U11的输入端RX1-连接；Type-C插座的RX+引脚和RX-引脚与音频差分输出端TX3+、TX3-对应连接，即Type-C插座的RX+引脚与存储单元U13的输出端TX3+连接，Type-C插座的RX-引脚与存储单元U13的输出端TX3-连接；两个模拟输出端OUT1、OUT2分别与左声道触点L和右声道触点R对应连接。

如图3所示，该耳机测试电路还可以包括第一按键SW1和控制单元U14，第一按键SW1向控制单元U14输出第一触发信号C1，控制单元U14被设置为根据第一触发信号C1控制存储单元U13输出数字音频信号，其中，该第一触发信号C1例如可以是低电平脉冲，在存储单元U13未输出数字音频信号DR的情况下，如果控制单元U14接收到该第一触发信号C1，将控制存储单元U13输出数字音频信号，此时，USB插座J2连接的USB接口待测耳机或者是3.5mm插座J1连接的3.5mm接口待测耳机将播放该音频信号；在存储单元U13输出数字音频信号的情况下，如果控制单元U14接收到该第一触发信号C1，将控制存储单元U13停止输出数字音频信号，停止对待测耳机的扬声器进行测试。

进一步地，该耳机测试电路还可以包括第二按键SW2，第二按键SW2向控制单元U14输出第二触发信号C2，控制单元U14被设置为根据第二触发信号C2控制存储单元U13增大数字音频信号的功率，其中，该第二触发信号C2例如可以是低电平脉冲，在存储单元U13输出数字音频信号的情况下，如果控制单元U14接收到该第二触发信号C2，将控制存储单元U13增大输出的数字音频信号的功率，具体的，数字音频信号功率例如可以呈等差数列的形式增大。

在此基础上，如图3所示，该耳机测试电路还可以包括第三按键SW3，第三按键SW3向控制单元U14输出第三触发信号C3，控制单元U14被设置为根据第三触发信号C3控制存储单元U13减小数字音频信号的功率，其中，该第三触发信号C3例如可以是低电平脉冲，在存储单元U13输出数字音频信号的情况下，如果控制单元U14接收到该第三触发信号C3，将控制存储单元U13降低输出的数字音频信号的功率，具体的，数字音频信号功率例如可以呈等差数列的形式降低。

在本发明的一个具体实施例中，上述解码单元U11、编码单元U12、存储单元U13和控制单元U14由一单片机U1提供，该单片机U1的型号例如可以是MSp430G2553，如图4所示，例如可以是但不局限于将单片机的I/O引脚P1.3、P1.4、P1.5、P1.6分别与Type-C插座J21的差分引脚RX-、RX+、TX-、TX+对应连接，将单片机的I/O引脚P1.7、P2.0、P2.1分别与3.5mm插座J1的麦克风触点M、右声道触点R和左声道触点L对应连接，此时，存储单元U13的输出端TX3+和编码单元U12的输出端TX2+均通过单片机U1的引脚P1.4与Type-C插座J21的引脚RX+连接；存储单元U13的输出端TX3-和编码单元U12的输出端TX2-均通过单片机U1的引脚P1.3与Type-C插座J21的引脚RX-连接；Type-C插座J21的引脚TX+通过单片机U1的引脚P1.5与解码单元U11的输出端RX1+连接；Type-C插座J21的引脚TX-通过单片机U1的引脚P1.6与解码单元U11的输出端RX1-连接；解码单元U11的模拟输出端OUT1经单片机U1的引脚P2.1与3.5mm插座J1的左声道触点L连接；解码单元U11的模拟输出端OUT2经单片机U1的引脚P2.0与3.5mm插座J1的右声道触点R连接；3.5mm插座J1的麦克风触点M经单片机U1的引脚P1.7与编码单元U12的模拟输入端IN2连接。例如还可以将按键SW1连接在单片机U1的I/O引脚P1.0与接地端GND之间，按键SW2连接在单片机U1的I/O引脚P1.1与接地端GND之间，按键SW2连接在单片机U1的I/O引脚P1.2与接地端GND之间，这样，在任一按键被按下时，都会产生一个低电平的脉冲触发信号，例如在单片机U1在未输出数字音频信号时，如果I/O引脚P1.0检测到一个低电平脉冲，则输出数字音频信号至Type-C插座J21对应的差分引脚RX+、RX-；在单片机U1输出数字音频信号时，如果I/O引脚P1.1检测到一个低电平脉冲，则增大输出数字音频信号的功率。Type-C插座J21的接地引脚GND2、3.5mm插座J1的接地触点G、单片机U1的接地引脚均与接地端GND连接。在此，图4中仅示出了本实施例中使用的引脚。

在本发明的一个具体实施例中，该耳机测试电路还包括电源单元U21，电源单元U21被设置为输出第一电压信号VCC1至Type-C插座J21的电源引脚VBUS，其中，电源单元U21可以包括电池，例如在Type-C接口耳机的供电电压为5V的情况下，如果电池的供电电压大于5V例如为12V，则电压单元U21中还包括一个能够将12V电压转换为5V电压的线性稳压器；也可以是电源单元U21可以是由输出电压为5V的电池或者是接电的USB数据线提供的。

进一步地，为了降低该耳机测试电路的功耗，单片机U1的供电电压通常小于5V，例如可以是1.8V-3.3V，那么，该耳机测试电路还包括电压转换单元U22，电压转换单元U22被设置为将第一电压信号VCC1转换为第二电压信号VCC2、以向解码单元U11和存储单元U13供电，具体的，如图4所示，电压转换单元U22输出的第二电压信号VCC2传送至单片机U1的电源引脚DVCC。其中，该电压转换单元U22例如可以是线性稳压器，其型号例如可以是LM1117。

上述各实施例主要重点描述与其他实施例的不同之处，但本领域技术人员应当清楚的是，上述各实施例可以根据需要单独使用或者相互结合使用。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种耳机测试电路，其特征在于，包括解码单元(U11)、编码单元(U12)、存储单元(U13)、用于连接播放设备的USB插座(J2)、及用于连接待测耳机的3.5mm插座(J1)，所述存储单元(U13)被设置存储数字音频信号(DR)，并将所述数字音频信号(DR)发送至所述解码单元(U11)；所述解码单元(U11)被设置为对所述数字音频信号(DR)进行解码处理得到模拟音频信号(AR2)，并将所述模拟音频信号(AR2)经所述3.5mm插座(J1)传送至所述待测耳机进行播放；所述编码单元(U12)被设置为接收所述待测耳机的麦克风经所述3.5mm插座(J1)发送的模拟语音信号(AM2)，并对所述模拟语音信号(AM2)进行编码处理得到数字语音信号(DM2)，再将所述数字语音信号(DM2)经所述USB插座(J2)发送至所述播放设备进行播放。

2.根据权利要求1所述的耳机测试电路，其特征在于，所述USB插座(J2)为Type-C插座(J21)。

3.根据权利要求2所述的耳机测试电路，其特征在于，所述解码单元(U11)具有用于输入数字音频信号的数字差分输入端(RX1+，RX1-)、及用于输出模拟音频信号的模拟输出端(OUT1，OUT2)，所述存储单元(U13)具有一对用于输出预先存储的数字音频信号的音频差分输出端(TX3+，TX3-)，所述编码单元(U12)具有模拟输入端(IN2)和数字差分输出端(TX2+、TX2-)，所述音频差分输出端(TX3+，TX3-)与所述数字差分输入端(RX1+，RX1-)对应连接，所述模拟输出端(OUT1，OUT2)与所述3.5mm插座的左声道触点(L)和右声道触点(R)对应连接；所述3.5mm插座(J1)的麦克风触点(M)与所述模拟输入端(IN2)连接，所述数字差分输出端(TX2+、TX2-)与所述Type-C插座(J21)的RX+引脚和RX-引脚对应连接，所述编码单元(U12)被设置为将经所述模拟输入端(IN2)接收的模拟信号转换为数字差分信号传输至对应的数字差分输出端(TX2+、TX2-)。

4.根据权利要求1所述的耳机测试电路，其特征在于，所述耳机测试电路还包括第一按键(SW1)和控制单元(U14)，所述第一按键(SW1)向所述控制单元(U14)输出第一触发信号(C1)，所述控制单元(U14)被设置为根据所述第一触发信号(C1)控制所述存储单元(U13)输出所述数字音频信号。

5.根据权利要求4所述的耳机测试电路，其特征在于，所述耳机测试电路还包括第二按键(SW2)，所述第二按键(SW2)向所述控制单元(U14)输出第二触发信号(C2)，所述控制单元(U14)被设置为根据所述第二触发信号(C2)控制所述存储单元(U13)增大所述数字音频信号的功率。

6.根据权利要求4所述的耳机测试电路，其特征在于，所述耳机测试电路还包括第三按键(SW3)，所述第三按键(SW3)向所述控制单元(U14)输出第三触发信号(C3)，所述控制单元(U14)被设置为根据所述第三触发信号(C3)控制所述存储单元(U13)减小所述数字音频信号的功率。

7.根据权利要求4所述的耳机测试电路，其特征在于，所述解码单元(U11)、所述编码单元(U12)、所述存储单元(U13)和所述控制单元(U14)由一单片机芯片提供。

8.根据权利要求1所述的耳机测试电路，其特征在于，所述耳机测试电路还包括电源单元(U21)，所述电源单元(U21)被设置为输出第一电压信号(VCC1)至所述USB插座(J2)的电源引脚(VBUS)。

9.根据权利要求8所述的耳机测试电路，其特征在于，所述电源单元(U21)包括电池和线性稳压器，所述线性稳压器被设置为将所述电池提供的电池电压转换为所述第一电压信号(VCC1)，并将所述第一电压信号(VCC1)输出至所述USB插座(J2)的电源引脚。