CN112203182B - 用于耳机的控制***、方法及耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于耳机的控制***、方法及耳机，用于耳机的控制***包括：USB接口用于发送第一音频信号；音频解码模块电连接USB接口，用于接收来自USB接口的第一音频信号，并用于将第一音频信号解码为解码信号；立体声接口用于发送第二音频信号；运算放大模块电连接音频解码模块和立体声接口，用于接收解码信号和第二音频信号混合后得到混频信号，用于将混频信号进行放大得到放大后的混频信号；扬声器用于播放放大后的混频信号。本发明通过将第一音频信号后解码得到解码信号和第二音频信号进行混合得到混频信号，驱动扬声器播放放大的混频信号，以实现两种不同接口的音频接入，既能够扩大了接口的使用范围，又便于选择多种音源作为音乐背景。

Description

用于耳机的控制***、方法及耳机

技术领域

本发明涉及耳机的技术领域，尤其是涉及一种用于耳机的控制***、方法及耳机。

背景技术

耳机是人们日常生活中经常会使用到的工具之一。用户在使用电子设备看视频或听音乐时，使用耳机即可以给自己提供一个较好地观看或收听体验，又能避免对别人造成影响。

目前，游戏耳机的接口都是USB接口，且USB接口的游戏耳机只能与终端设备的USB接口连接，基本使用于电脑上，而无法适用于立体声接口，从而限制了游戏耳机的使用范围。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于耳机的控制***，能够扩大耳机接口连接的范围。

本发明还提出一种用于耳机的控制方法。

本发明还提出一种耳机。

第一方面，本发明的一个实施例提供了用于耳机的控制***，包括：

USB接口，用于发送第一音频信号；

音频解码模块，电连接所述USB接口，用于接收来自所述USB接口的第一音频信号，并用于将所述第一音频信号解码为解码信号；

立体声接口，用于发送第二音频信号；

运算放大模块，电连接所述音频解码模块和所述立体声接口，用于接收所述解码信号和所述第二音频信号混合后得到混频信号，且用于将所述混频信号进行放大得到放大后的混频信号；

扬声器，用于播放所述放大后的混频信号。

本发明实施例的用于耳机的控制***至少具有如下有益效果：通过接入USB接口的第一音频信号后进行转换和解码以得到解码信号，且解码信号和第二音频信号进行混合以得到混频信号，且混频信号通过运算放大模块进行放大以驱动扬声器播放，以实现两种不同接口的音频接入，既能够扩大了接口的使用范围，又能够方便用户选择多种音源作为音乐背景。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制***，还包括：

模拟开关，电连接于所述立体声接口和所述扬声器之间，用于接收立体声接口的第二音频信号，且根据所述第二音频信号驱动所述扬声器播放所述第二音频信号。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制***，所述模拟开关包括：音频开关芯片，

所述音频开关芯片的第一输入引脚和第二输入引脚连接所述立体声接口，第一输出引脚和第二输出引脚连接扬声器；

所述音频开关芯片的电源引脚、输入控制引脚和输出控制引脚连接电源；

所述输入控制引脚未接通电源时，所述第一输入引脚和所述第一输出引脚闭合，所述第二输入引脚和所述第二输出引脚闭合。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制***，所述音频解码模块包括：

数模转换单元，电连接所述USB接口，用于接收第一音频信号并转换为模拟信号；

采样单元，用于采样所述模拟信号以得到采样信号；

量化单元，用于将采样信号进行量化以得到数字信号；

解码单元，用于将所述数字信号进行解码以得到解码信号。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制***，所述数模转换单元、所述采样单元、所述量化单元和所述解码单元集成于一个音频解码模块中，所述音频解码模块为音频解码芯片，所述音频解码芯片的型号为CM6533X1。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制***，还包括：

驱动模块，电连接于所述音频解码模块，用于接收音频解码模块发送的控制信号，并根据所述控制信号输出驱动信号；

指示模块，电连接于所述驱动模块，用于接收驱动信号以输出指示信号。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制***，所述运算放大模块还用于接收来自所述立体声接口或所述USB接口的音量调节信号，所述运算放大模块根据所述音量调节信号调节所述扬声器的音量。

第二方面，本发明的一个实施例提供了用于耳机的控制方法，包括：

接收来自USB接口发送的第一音频信号；

将所述第一音频信号解码为解码信号；

将所述解码信号和立体声接口输出的第二音频信号进行混合以得到混频信号；

将所述混频信号进行放大，得到放大的混频信号；其中，所述放大后的音频信号用于通过扬声器播放音频。

本发明实施例的用于耳机的控制方法至少具有如下有益效果：通过接收USB接口的第一音频信号后，将第一音频信号解码以得到解码信号，且解码信号和立体声接口输出的第二音频信号进行混合以得到混频信号，混频信号通过放大再驱动扬声器播放与混频信号对应的音频，从而实现两种音频混合播放，因此能够适应两种接口的输入的音频信号，从而扩到游戏耳机的接口范围。

根据本发明的另一些实施例的用于耳机的控制方法，还包括：

断电时，将所述第二音频信号输入至模拟开关；

所述模拟开关接收所述第二音频信号和驱动所述扬声器播放所述第二音频信号。

第三方面，本发明的一个实施例提供了耳机的，耳机壳；

如第一方面任意一项的用于耳机的控制***。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是本发明实施例中用于耳机的控制***的一具体实施例模块框图；

图2是本发明实施例中用于耳机的控制***的另一具体实施例模块框图；

图3是本发明实施例中用于耳机的控制***的一具体实施例中音频解码模块的模块框图；

图4是本发明实施例中用于耳机的控制***的一具体实施例电路原理图；

图5是本发明实施例中用于耳机的控制***的另一具体实施例电路原理图；

图6是本发明实施例中用于耳机的控制方法的一具体实施例流程示意图。

附图说明：100、立体声接口；200、USB接口；300、音频解码模块；310、数模转换单元；320、采样单元；330、量化单元；340、解码单元；400、扬声器；500、运算放大模块；600、模拟开关；700、驱动模块；800、指示模块；900、第一滤波整流模块；110、第二滤波整流模块。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，如果某一特征被称为“设置”、“固定”、“连接”、“安装”在另一个特征，它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上，也可以间接地设置、固定、连接、安装在另一个特征上。

在本发明实施例的描述中，如果涉及到“若干”，其含义是一个以上，如果涉及到“多个”，其含义是两个以上，如果涉及到“大于”、“小于”、“超过”，均应理解为不包括本数，如果涉及到“以上”、“以下”、“以内”，均应理解为包括本数。如果涉及到“第一”、“第二”，应当理解为用于区分技术特征，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

随着科技的不断发展，USB接口游戏耳机以独立声卡、驱动力强、解码音质好等优点以受到广大用户喜爱，以方便用户在玩游戏时佩戴。但是由于USB接口游戏耳机只能***USB接口，因此可使用的范围小，基本用于电脑上，无法适用于手机、平板电脑等终端设备。

基于此，本发明申请公开了一种基于耳机的控制***、方法及耳机，能够使用于USB接口和立体声接口，以扩大了耳机的使用范围。

第一方面，参照图1，本发明实施例公开了一种基于耳机的控制***，包括：立体声接口100、USB接口200、音频解码模块300、扬声器400以及运算放大模块500，USB接口200用于发送第一音频信号，立体声接口100用于发送第二音频信号，音频解码模块300电连接USB接口200，用于接收来USB接口200的第一音频信号，并将第一音频信号解码为解码信号，解码信号和立体声接口100发送的第二音频信号进行混合以得到混频信号，运算放大模块500电连接音频解码模块300和立体声接口100，且运算放大模块500接收混频信号并将混频信号进行放大以驱动扬声器400播放放大的混频信号。

具体地，若只有USB接口200与终端设备的USB母座连接，音频解码模块300接收来自USB接口200发送的第一音频信号，且音频解码模块300将第一音频信号进行解码以得到解码信号，运算放大模块500将解码信号进行放大以驱动扬声器400播放放大的第一音频信号。当只有立体声接口100与终端设备的立体声母座连接，运算放大模块500接收来自立体声接口100的第二音频信号，运算放大模块500接收第二音频信号进行放大以驱动扬声器400播放放大的第二音频信号。当立体声接口100和终端设备立体声母座连接，USB接口200与终端设备的USB母座连接，则音频解码模块300接收第一音频信号，且音频解码模块300将第一音频信号进行解码以得到解码信号，且解码信号和第二音频信号进行混合以得到混频信号，运算放大模块500接收混频信号后将混频信号进行放大并驱动扬声器400播放放大的混频信号，从而实现两种音频混合播放。

通过设置USB接口200和立体声接口100，既可以单独设置USB接口200或立体声接口100播放对应的音频，又可以同时使用USB接口200和立体声接口100播放两种音频，既扩大了耳机的接口适用范围，又实现了两个音频信号的混频使用，以提高用户的体验感。

参照图2，在一些实施例中，基于耳机的控制***还包括：模拟开关600，模拟开关600电连接于立体声和扬声器400之间，且模拟开关600用于接收立体声接口100的第二音频信号，并根据第二音频信号驱动扬声器400播放第二音频信号。

其中，立体声接口100为3.5MM立体声接口100，由于立体声接口100连接模拟开关600的一端，且模拟开关600的另一端连接扬声器400，以通过模拟开关600接收第二音频信号后直接驱动扬声器400播放第二音频信号。当耳机处于不通电的情况下，模拟开关600处于导通状态，则模拟开关600接收第二音频信号以驱动扬声器400播放第二音频信号。通过设置不通电状态下，模拟开关600能够接通立体声接口100与扬声器400的连接，使得扬声器400能够播放立体声接口100发送的第二音频信号，从而实现耳机不开启状态下照样可以听歌打游戏，以提高了用户体验感。

在一些实施例中，参照图2和图4，模拟开关600包括：音频开关芯片U4，音频开关芯片U4的第一输入引脚和第二输入引脚连接立体声接口100，第一输出引脚和第二输出引脚连接扬声器400；音频开关芯片U4的电源引脚、输入控制引脚和输出控制引脚连接电源；输入控制引脚未接通电源时，第一输入引脚和第一输出引脚闭合，第二输入引脚和第二输出引脚闭合。

具体地，音频开关芯片U4的型号为FSA553UCX，且第一输入引脚为1A，第二输入引脚为2A，第一输出引脚为1B，第二输出引脚为2B，且电源引脚为VCC，输入控制引脚为#1S，输出控制引脚为#2S。当耳机处于不通电的情况下，音频开关芯片U4的电源引脚是无电源，且输入控制引脚和输出控制引脚是悬空状态，且音频开关芯片U4的第一输入引脚、第二输入引脚、第一输出引脚和第二输出引脚之间的内部接口相当于一个模拟开关600，且第一输入引脚、第二输入引脚、第一输出引脚和第二输出引脚之间的相互接通受到输入控制引脚和输出控制引脚的电平控制。因此，当电源引脚无电源连接时，且输入控制引脚和输出控制引脚处于悬空状态，则第一输入引脚和第一输出引脚连通，第二输入引脚和第二输出引脚连通，则立体声接口100输出的第二音频信号通过第一输入引脚和第二输入引脚输入音频开关芯片U4，再从音频开关芯片U4的第一输出引脚和第二输出引脚输出至扬声器400，使得扬声器400播放第二音频信号，实现了无电源状态下仍然可以播放立体声接口100对应的音频。

参照图2和图3，在一些实施例中，音频解码模块300包括：数模转换单元310、采样单元320、量化单元330和解码单元340，数模转换单元310电连接USB接口200，用于接收第一音频信号并转换为模拟信号；采样单元320用于采样模拟信号以得到采样信号；量化单元330用于将采样信号进行量化以得到数字信号；解码单元340用于将数字信号进行解码以得到解码信号。

当数模转换单元310接收第一音频信号，且第一音频信号为数字信号，因此数模转换单元310将第一音频信号转换为模拟信号，然后采样单元320从模拟信号中进行采样以得到采样信号，由于采样单元320将连续的模拟信号采样成离散信号，则量化单元330再对离散的采样信号进行量化以得到数字信号，最后通过解码单元340对数字信号进行解码以得到解码信号，且解码信号为模拟信号，解码信号输出至运算放大模块500，运算放大模块500将解码信号进行放大后以驱动扬声器400播放音频。因此，通过数模转换单元310、采样单元320、量化单元330和解码单元340对第一音频信号进行数模转换、采样、量化和解码，以得到解码信号至运算放大器，使得输入的音频信号能够解码以驱动扬声器400播放音频。

参照图3和图4，在一些实施例中，数模转换单元310、采样单元320、量化单元330和解码单元340集成于一个音频解码模块300中，音频解码模块300可以是一个音频解码芯片，音频解码芯片的型号为CM6533X1。

其中，音频解码芯片为高度集成USB游戏音频芯片，且内置4种默认5波段硬件数字均衡器，自动增益控制和限幅保护功能可自动调节的变量输入规模防止大信号削波等技术，且该音频解码芯片的功能强大，方案成熟度高，适合游戏耳机的选型和开发，无形间缩短了开发周期，降低了开发成本。

参照图2和图4，音频解码芯片的USB_DP引脚和USB_DM引脚连接USB接口200，音频解码芯片的LOUT_R引脚和LOUT_L引脚连接运算放大模块500和立体声接口100。音频解码芯片和立体声接口100、USB接口200以及运算放大器的连接具体参照图4。通过USB接口200输出的第一音频信号至音频解码芯片的USB_DP引脚和USB_DM引脚，且音频解码芯片对第一音频信号进行数模转换、采样、量化和解码后得到解码信号，且解码信号通过音频解码芯片的LOUT_R引脚和LOUT_L引脚输出，且立体声接口100输出的第二音频信号连接音频解码芯片的LOUT_R引脚和LOUT_L引脚，因此第二音频信号和解码信号进行混合以得到混频信号传递至运算放大模块500，且运算放大模块500对混频信号进行放大后驱动扬声器400发生，从而实现两种声音混频播放效果。

在一些实施例中，参照图2和图5，运算放大模块500还用于接收来自立体声接口100和/或USB接口200的音量调节信号，运算放大模块500根据音量调节信号调节扬声器400的音量。

其中，运算放大模块500为运算放大器，且运算放大器和***电路的连接示意图参照图5，运算放大器的型号为G1402。运算放大器接收立体声接口100或USB接口200的音量调节信号，且运算放大器根据音量调节信号以确定放大倍数，从而控制扬声器400的播放音频的音量。若运算放大器同时接收来自立体声接口100和USB接口200的音量调节信号，则根据每个接口对应的音量调节信号分别调节对应的音频信号，从而实现不同接口对应音频的音量分别控制。

参照图2，在一些实施例中，用于耳机的控制***还包括：第一滤波整流模块900和第二滤波整流模块110，第一滤波整流模块900电连接立体声接口100，以对第二音频信号进行滤波整流；第二滤波整流模块110电连接USB接口200，对第一音频信号进行滤波整流。通过第一滤波整流模块900对第二音频信号进行滤波整流，且第二滤波整流模块110对第一音频信号进行滤波整流，以得到音质更好的音频，进而提高用户的体验感。

参照图2和图4，在一些实施例中，音频解码模块300还用于发送控制信号，用于耳机的控制***还包括：驱动模块700和指示模块800，驱动模块700电连接于音频解码模块300，用于接收解码信号并输出驱动信号；指示模块800电连接于驱动模块700，用于接收驱动信号以输出指示信号。

具体地，驱动模块700为MOS管Q5，且指示模块800为LED，且MOS管Q5与音频解码模块300的电路连接参照图4，且MOS管Q5的栅极连接音频解码芯片的GPIO_04引脚，若音频解码芯片启动工作，则音频解码芯片的GPIO_04引脚输出高电平至MOS管Q5的栅极，MOS管Q5接收高电平导通后，LED通电点亮。通过设置LED来指示音频解码芯片是否处于工作，进而能够判断USB接口200是否输入第一音频信号，以便于用户能够清楚掌握耳机的状态。

下面参考图1至图5以一个具体的实施例详细描述根据本发明实施例的基于耳机的控制***。值得理解的是，下述描述仅是示例性说明，而不是对发明的具体限制。

当耳机不通电的状态下，立体声接口100连接音频开关芯片U4，且音频开关芯片U4的电源引脚没有连接电源，且音频开关芯片U4的输入控制引脚和输出控制引脚处于悬空状态，则第一输入引脚和第一输出引脚闭合，第二输入引脚和第二输出引脚闭合，则立体声接口100发送的第二音频信号直接发送至扬声器400，以驱动扬声器400播放与第二音频信号。若耳机处于通电状态，若只有USB接口200连接终端设备的USB母座，则接入的第一音频信号通过音频解码芯片进行数模转换、采样、量化和解码以得到解码信号，解码信号通过运算放大器进行放大以驱动扬声器400播放与第二音频信号。若只有立体声接口100连接终端设备的立体声母座，此时模拟开关600不接通扬声器400，则立体声接口100输出的第一音频信号通过运算放大器进行放大后驱动扬声器400播放第一音频信号。若USB接口200连接终端设备的USB母座，立体声接口100连接终端设备的立体声母座，则第一音频信号经过音频解码芯片转换和解码得到解码信号，且解码信号和第二音频信号进行混合以得到混频信号输出至运算放大器，运算放大器将混频信号进行放大以驱动扬声器400播放放大的混频信号，从而实现两种声音混频播放。

第二方面，参照图6，本发明实施例还公开了用于耳机的控制方法，包括：

S100、接收来自USB接口发送的第一音频信号；

S200、将第一音频信号解码为解码信号；

S300、将解码信号和立体声接口输出的第二音频信号进行混合以得到混频信号；

S400、将混频信号进行放大，得到放大的混频信号；其中，放大后的音频信号用于通过扬声器播放音频。

通过接收USB接口的第一音频信号后，将第一音频信号解码以得到解码信号，且解码信号和立体声接口输出的第二音频信号进行混合以得到混频信号，混频信号通过放大再驱动扬声器播放与混频信号对应的音频，从而实现两种音频混合播放，因此能够适应两种接口的输入的音频信号，从而扩到游戏耳机的接口范围。

在一些实施例中，用于耳机的控制方法还包括：

S500、断电时，将第二音频信号输入至模拟开关；

S600、模拟开关接收第二音频信号以驱动扬声器播放第二音频信号。

当断电时，立体声输出的第二音频信号能够通过模拟开关输出至扬声器，以驱动扬声器能够播放音频，从而实现不通电情况下可以使用立体声播放音频。

第三方面，耳机，包括：耳机壳；如第一方面任一项实施例的用于耳机的控制***。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相。

Claims (8)

1.用于耳机的控制***，其特征在于，包括：

USB接口，用于发送第一音频信号；

音频解码模块，电连接所述USB接口，用于接收来自所述USB接口的第一音频信号，并用于将所述第一音频信号解码为解码信号；

立体声接口，用于发送第二音频信号；

运算放大模块，电连接所述音频解码模块和所述立体声接口，用于接收所述解码信号和所述第二音频信号混合后得到混频信号，且用于将所述混频信号进行放大得到放大后的混频信号；

扬声器，用于播放所述放大后的混频信号；

模拟开关，电连接于所述立体声接口和所述扬声器之间，用于接收立体声接口的第二音频信号，且根据所述第二音频信号驱动所述扬声器播放所述第二音频信号；断电时，将所述第二音频信号输入至模拟开关，所述模拟开关接收所述第二音频信号和驱动所述扬声器播放所述第二音频信号。

2.根据权利要求1所述的用于耳机的控制***，其特征在于，所述模拟开关包括：音频开关芯片，

所述音频开关芯片的第一输入引脚和第二输入引脚连接所述立体声接口，第一输出引脚和第二输出引脚连接扬声器；

所述音频开关芯片的电源引脚、输入控制引脚和输出控制引脚连接电源；

所述输入控制引脚未接通电源时，所述第一输入引脚和所述第一输出引脚闭合，所述第二输入引脚和所述第二输出引脚闭合。

3.根据权利要求1所述的用于耳机的控制***，其特征在于，所述音频解码模块包括：

数模转换单元，电连接所述USB接口，用于接收第一音频信号并转换为模拟信号；

采样单元，用于采样所述模拟信号以得到采样信号；

量化单元，用于将采样信号进行量化以得到数字信号；

解码单元，用于将所述数字信号进行解码以得到解码信号。

4.根据权利要求3所述的用于耳机的控制***，其特征在于，所述数模转换单元、所述采样单元、所述量化单元和所述解码单元集成于一个音频解码模块中，所述音频解码模块为音频解码芯片，所述音频解码芯片的型号为CM6533X1。

5.根据权利要求1至4任一项所述的用于耳机的控制***，其特征在于，还包括：

驱动模块，电连接于所述音频解码模块，用于接收音频解码模块发送的控制信号，并根据所述控制信号输出驱动信号；

指示模块，电连接于所述驱动模块，用于接收驱动信号以输出指示信号。

6.根据权利要求1至4任一项所述的用于耳机的控制***，其特征在于，所述运算放大模块还用于接收来自所述立体声接口或所述USB接口的音量调节信号，所述运算放大模块根据所述音量调节信号调节所述扬声器的音量。

7.一种用于耳机的控制方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项的用于耳机的控制***，所述方法包括：

接收来自USB接口发送的第一音频信号；

将所述第一音频信号解码为解码信号；

将所述解码信号和立体声接口输出的第二音频信号进行混合以得到混频信号；

将所述混频信号进行放大，得到放大的混频信号；其中，所述放大后的混频信号用于通过扬声器播放音频；

断电时，将所述第二音频信号输入至模拟开关；

所述模拟开关接收所述第二音频信号和驱动所述扬声器播放所述第二音频信号。

8.耳机，其特征在于，包括：耳机壳；

如权利要求1至6任意一项的用于耳机的控制***。