TWI462396B - 訊號連接模組、電子裝置及其接頭辨識之方法 - Google Patents

Description

訊號連接模組、電子裝置及其接頭辨識之方法

本發明係關於一種訊號連接模組、電子裝置及其接頭辨識之方法，特別是一種可以偵測出不同接腳的位置之訊號連接模組、電子裝置及其接頭辨識之方法。

隨著科技的進步，各式應用於影像或音效的電子裝置已經廣泛的使用於各式的場合。在現今的相關影音產品中，耳機通常是利用TRS(Tip，Ring，Sleeve)端子之規格以作為接頭。同時現今的影音產品已經發展出一種可結合耳機及麥克風之裝置，亦即俗稱之耳麥。此種結合耳機及麥克風裝置具有的接頭除了左右聲道之耳機腳位之外，還可以具有麥克風腳位。

但在先前技術中，不同廠商所設定的耳機或麥克風的腳位於TRS端子上的位置可能不同，各家廠商可能會制定特殊規格的接頭來配合其生產之電子裝置。以蘋果電腦所生產之產品為例，其麥克風的腳位與一般市售結合耳機及麥克風裝置的麥克風腳位的位置不同，因此市售結合耳機及麥克風裝置無法用於蘋果電腦之電子產品，蘋果電腦設計之耳麥也無法適用於一般市售的電子產品。如此一來，產品無法共通使用，會使得使用者必須花額外的費用去購買專屬的產品，對使用者來說會增加許多不需要的花費。

因此，有需要發明一種訊號連接模組、電子裝置及其接頭辨識之方法以偵測及適用於各式不同規格的接頭。

本發明之主要目的係在提供一種訊號連接模組，其可以偵測出不同接腳的位置。

本發明之另一主要目的係在提供一種具有上述訊號連接模組之電子裝置

本發明之又一主要目的係在提供一種接頭辨識之方法。

為達成上述之目的，本發明之訊號連接模組係用於電子裝置以電性連接接頭。接頭包括至少一耳機接腳及接地接腳。訊號連接模組包括連接埠、控制模組及偵測模組。連接埠係用以電性連接接頭。連接埠包括第一腳位、第二腳位以及第三腳位。第一腳位係電性連接至少一耳機接腳及電子裝置之耳機訊號端。控制模組係與第一腳位電性連接。控制模組係於連接埠連接接頭時，經由第一腳位以輸出偵測訊號至耳機接腳。偵測模組係與第二腳位及第三腳位電性連接，其中控制模組輸出偵測訊號後，偵測模組係偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流訊號，以判斷係由第二腳位或由第三腳位電性連接接頭之接地接腳。

本發明之電子裝置包括音訊處理模組及訊號連接模組。音訊處理模組具有耳機訊號端。訊號連接模組係電性連接音訊處理模組並用以電性連接接頭。接頭包括至少一耳機接腳及接地接腳。訊號連接模組包括連接埠、控制模組及偵測模組。連接埠係用以電性連接接頭。連接埠包括第一腳位、第二腳位及第三腳位。第一腳位係電性連接至少一耳機接腳及耳機訊號端。控制模組係與第一腳位電性連接，控制模組係於連接埠連接接頭時，經由第一腳位以輸出偵測訊號至耳機接腳。偵測模組係與第二腳位及第三腳位電性連接，其中控制模組輸出偵測訊號後，偵測模組係偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流訊號，以判斷係由第二腳位或由第三腳位電性連接接頭之接地接腳。

本發明之接頭辨識之方法包括以下步驟：提供連接埠以電性連接該接頭；經由第一腳位以輸入偵測訊號至耳機接腳；以及偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流訊號，以判斷係由第二腳位或由第三腳位電性連接至接頭之接地接腳。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明之具體實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請先參考圖1係本發明之具有訊號連接模組之電子裝置之架構示意圖。

本發明之電子裝置1可為行動電話、錄音裝置、音響裝置、筆記型電腦或是桌上型電腦主機等裝置，但本發明並不以上述列舉的裝置為限。電子裝置1可電性連接接頭30，其中接頭30可為一TRS端子，以適用於耳機或麥克風裝置。電子裝置1係藉由接頭30以接收或傳送音訊訊號到耳機或麥克風裝置。電子裝置1包括訊號連接模組10及音訊處理模組20。

訊號連接模組10用以連接接頭30。訊號連接模組10包括連接埠11、控制模組12、偵測模組13及切換模組14。連接埠11係用以連接接頭30，控制模組12用以經由連接埠11內之腳位以輸出偵測訊號至接頭30，再由偵測模組13偵測出由哪一腳位回傳電流訊號，即可得知接頭30之類型。得知接頭30之類型後，切換模組14係切換腳位之連接路徑，以正確地傳輸音訊訊號。

音訊處理模組20具有耳機訊號端21及麥克風訊號端22，耳機訊號端21係與連接埠11之第一腳位111電性連接，以連接到接頭30以傳輸音訊訊號。麥克風訊號端22係根據接頭30之類型以電性連接至第二腳位112或連接至第三腳位113，以傳輸音訊訊號。

需注意的是，上述之控制模組12、偵測模組13、切換模組14及音訊處理模組20可為個別的微控制器，或是皆設置於相同之中央處理器(圖未示)中，利用中央處理器達成上述各模組的功能，但本發明並不以此為限。

而關於訊號連接模組10之詳細作用方式請同時參考圖2係本發明之訊號連接模組與接頭連接之第一實施例之示意圖。

訊號連接模組10之連接埠11係與接頭30a相連，並具有複數之腳位以分別電性連接至接頭30a上不同之接腳。在本發明之第一實施方式中，連接埠11具有第一腳位111、第二腳位112及第三腳位113。第一腳位111係連接於接頭30a之耳機接腳31L。接頭30a上可以具有兩個耳機接腳31L、31R，分別代表耳機裝置的左聲道及右聲道。在此第一實施例中，第一腳位111係連接於接頭30a單一之耳機接腳31L，但第一腳位111以可連接於另一個耳機接腳31R以傳輸偵測訊號。連接埠11另外的第二腳位112及第三腳位113係分別連接於接頭30a之接地接腳32及麥克風接腳33。

需注意的是，本發明並不限制連接埠11之腳位數量。連接埠11可以具有另一個腳位以連接耳機接腳31R，以傳輸耳機裝置右聲道的音訊訊號。由於傳輸音訊訊號之方式並非本發明所要改進之重點所在，故在此不再贅述。

控制模組12可由一硬體或一韌體結合硬體等方式架構而成，在本發明之一實施方式中，控制模組12可為一微控制器，但本發明並不以此為限。控制模組12係與連接埠11之第一腳位111電性連接，當控制模組12偵測得知接頭30***連接埠11時，控制模組12係用以輸出電壓或電流形式的偵測訊號至第一腳位111。由於偵測接頭30是否***連接埠11之方式已經被本發明所屬技術領域者所廣泛應用，且本發明所要改進的重點也並非偵測接頭30是否***連接埠11，故在此不再詳細說明。控制模組12輸出偵測訊號之電壓或電流值可視控制模組12之容許值而定，本發明並不限定其數值。接著偵測訊號再經由第一腳位111傳輸至接頭30a之耳機接腳31L。

偵測模組13可由一硬體或一韌體結合硬體等方式架構而成，在本發明之一實施方式中，偵測模組13可與控制模組12架構在同一個中央處理器或是不同之微控制器內。並且偵測模組13亦可僅由雙載子接面電晶體(Bipolar Junction Transistor，BJT)或是金氧半場效電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)等硬體架構而成，本發明並不以此為限。偵測模組13係與連接埠11之第二腳位112及第三腳位113電性連接，以接收自接頭30a回傳之電流訊號。以現有技術而言，耳機裝置內必定會具有電阻值才能達到其發聲的目的，其電阻值可為16或32歐姆。因此當自耳機接腳31輸入電壓或電流形式的偵測訊號時，必定會產生電流訊號並傳輸至接地接腳32。如此一來，偵測模組13可以根據偵測到電流訊號之腳位來進一步判斷接頭30a之類型。

在本發明之第一實施例中，偵測模組13係由第二腳位112接收到電流訊號，因此可確定第二腳位112係連接接地接腳32，第三腳位113連接麥克風接腳33。偵測模組13係判斷第一實施例中的接頭30a為第一類型之接頭30a，亦即其接腳順序(自右至左)分別為耳機接腳31、接地接腳32及麥克風接腳33。

訊號連接模組10還可包括切換模組14，係根據接頭30a之類型來切換第二腳位112及第三腳位113電性連接至電子裝置1內之麥克風訊號端21或是接地端G。切換模組14可由控制模組12、偵測模組13或是其他的模組之控制來進行切換，本發明並不限定其控制方式。

在本發明之第一實施例中，切換模組14可以是一般硬體式的實體開關，例如一雙刀雙擲開關，但本發明並不以此為限，切換模組14也可以是微處理器的內部硬體或由軟體、韌體來達成切換的功能。切換模組14可以包括第一接點S1、第二接點S2、第三接點S3、第四接點S4及第五接點S5。第一接點S1係與第三接點S3電性連接並連接到第二腳位112，第二接點S2係連接到第三腳位113，第四接點S4係連接到接地端G，最後第五接點S5係連接到麥克風訊號端22。

當連接埠11連接第一類型之接頭30a時，切換模組14係切換第四接點S4連接到第一接點S1，切換第五接點S5連接到第二接點S2。使得第二腳位112可以電性連接到接地端G，第三腳位113可以電性連接到麥克風訊號端22。

最後麥克風裝置之音訊訊號可經由接頭30a之麥克風接腳33電性連接至第三腳位113，以傳輸到麥克風訊號端22，在供音訊處理模組20進行後續的處理。同時接地接腳32係經由第二腳位112以電性連接至接地端G。

接著請參考圖3係本發明之訊號連接模組與接頭連接之第二實施例之示意圖。

在本發明之第二實施例中，控制模組12輸出偵測訊號後，偵測模組13係經由第三腳位113偵測到電流訊號。因此第三腳位113必定連接至接地接腳32。如此一來，偵測模組13係判斷第二實施例中的接頭30b為第二類型之接頭30b，亦即其接腳順序(自右至左)分別為耳機接腳31、麥克風接腳33及接地接腳32。

當連接埠11連接第二類型之接頭30b時，切換模組14係切換第四接點S4連接到第二接點S2，切換第五接點S5連接到第三接點S3。使得第三腳位113可以電性連接到接地端G，第二腳位112可以電性連接到麥克風訊號端22。

接著請參考圖4係本發明之訊號連接模組與接頭連接之第三實施例之示意圖。

在本發明之第三實施例中，偵測模組13係同時由第二腳位112及第三腳位113偵測到電流訊號，因此偵測模組13可定義接頭30c為第三類型之接頭30c，亦即其接腳順序(自右至左)分別為耳機接腳31及接地接腳32。

當連接埠11連接第三類型之接頭30c時，切換模組14係切換第四接點S4連接到第二接點S2，切換第五接點S5連接到第三接點S3。使得第三腳位113可以電性連接到接地端G。另一方面，第二腳位112電性連接之麥克風訊號端22則可由音訊處理模組20之控制而開路。

最後請參考圖5係本發明之接頭辨識之方法之步驟流程圖。此處需注意的是，以下雖以具有訊號連接模組10之電子裝置1為例說明本發明之指示輸出顯示裝置之方法，但本發明之接頭辨識之方法並不以使用在具有訊號連接模組10之電子裝置1為限。

首先進行步驟500：提供連接埠以電性連接接頭。

首先電子裝置1之連接埠11係連接於接頭30，使得第一腳位111、第二腳位112及第三腳位113得以分別電性連接到耳機接腳31、接地接腳32及麥克風接腳33。

其次進行步驟501：經由第一腳位輸入一偵測訊號至該至少一耳機接腳。

當控制模組12偵測得知連接埠11與接頭30連接時，接著控制模組12係經由第一腳位111以輸入偵測訊號至耳機接腳31。

接著進行步驟502：偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流訊號，以判斷係由該第二腳位或由該第三腳位電性連接至該接頭之該接地接腳。

接著偵測模組13係偵測係經由第二腳位112或由第三腳位113接收電流訊號，以判斷由第二腳位112或由第三腳位113電性連接接地接腳32。如此一來，偵測模組13即可辨識出接頭30之類型。

亦即當由第二腳位112接收電流訊號，則偵測模組13判斷***連接埠11的為第一類型之接頭30a(如圖2所示)。若由第三腳位113接收電流訊號，偵測模組13則判斷***連接埠11的為一第二類型之接頭30b(如圖3所示)。若同時由第二腳位112及第三腳位113接收電流訊號，則偵測模組13判斷***連接埠11的為一第三類型之接頭30c(如圖4所示)。

最後進行步驟503：切換該第二腳位及該第三腳位以分別連接至該電子裝置之一麥克風訊號端或一接地端。

最後切換模組14根據步驟502所偵測得到之結果，切換第二腳位112及第三腳位113以分別連接至麥克風訊號端22或接地端G。亦即若***連接埠11的為第一類型之接頭30a時，切換模組14係切換第二腳位112以電性連接接地端G，切換第三腳位113以電性連接麥克風訊號端22。若***連接埠11的為第二類型之接頭30b時，切換模組14係切換第二腳位112以電性連接麥克風訊號端22，切換第三腳位113以電性連接接地端G。若***連接埠11的為該第三類型之接頭30c時，切換模組14係切換該第三腳位113以電性連接接地端G，而音訊處理模組20可控制麥克風訊號端22開路。

此處需注意的是，本發明之接頭辨識之方法並不以上述之步驟次序為限，只要能達成本發明之目的，上述之步驟次序亦可加以改變。同時上述接頭30之種類也僅為舉例說明，本發明之方法並不限定僅能適用於上述三種類型的接頭。

藉由本發明之訊號連接模組10及接頭辨識之方法，即可讓電子裝置1自動偵測並適用於不同規格的接頭30，而不會僅適用於單一規格的接頭30。

綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，在在均顯示其迥異於習知技術之特徵，懇請　貴審查委員明察，早日賜准專利，俾嘉惠社會，實感德便。惟應注意的是，上述諸多實施例僅係為了便於說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

1．．．電子裝置

10．．．訊號連接模組

11．．．連接埠

111．．．第一腳位

112．．．第二腳位

113．．．第三腳位

12．．．控制模組

13．．．偵測模組

14．．．切換模組

20．．．音訊處理模組

21．．．耳機訊號端

22．．．麥克風訊號端

30、30a、30b、30c．．．接頭

31L、31R．．．耳機接腳

32．．．接地接腳

33．．．麥克風接腳

S1．．．第一接點

S2．．．第二接點

S3．．．第三接點

S4．．．第四接點

S5．．．第五接點

G．．．接地端

圖1係本發明之具有訊號連接模組之電子裝置之架構示意圖。

圖2係本發明之訊號連接模組與接頭連接之第一實施例之示意圖。

圖3係本發明之訊號連接模組與接頭連接之第二實施例之示意圖。

圖4係本發明之訊號連接模組與接頭連接之第三實施例之示意圖。

圖5係本發明之接頭辨識之方法之步驟流程圖。

1．．．電子裝置

10．．．訊號連接模組

11．．．連接埠

111．．．第一腳位

112．．．第二腳位

113．．．第三腳位

12．．．控制模組

13．．．偵測模組

14．．．切換模組

20．．．音訊處理模組

21．．．耳機訊號端

22．．．麥克風訊號端

30．．．接頭

G．．．接地端

Claims (16)

1. 一種訊號連接模組，係用於一電子裝置以電性連接一接頭，該接頭包括至少一耳機接腳及一接地接腳，該訊號連接模組包括：一連接埠，係用以電性連接該接頭，該連接埠包括：一第一腳位，係電性連接該至少一耳機接腳及該電子裝置之一耳機訊號端；一第二腳位；以及一第三腳位；一控制模組，係與該第一腳位電性連接，該控制模組係於該連接埠連接該接頭時，經由該第一腳位以輸出一偵測訊號至該至少一耳機接腳；以及一偵測模組，係與該第二腳位及該第三腳位電性連接，其中該控制模組輸出該偵測訊號後，該偵測模組係偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流訊號，以判斷係由該第二腳位或由該第三腳位電性連接該接頭之該接地接腳。
2. 如申請專利範圍第1項所述之訊號連接模組，其中：若由該第二腳位接收該電流訊號，則該偵測模組係判斷該接頭係為一第一類型之接頭；若由該第三腳位接收該電流訊號，則該偵測模組係判斷該接頭係為一第二類型之接頭；以及若同時由該第二腳位及該第三腳位接收該電流訊號，則該偵測模組係判斷該接頭係為一第三類型之接頭。
3. 如申請專利範圍第2項所述之訊號連接模組，更包括一切換模組，係連接該第二腳位及該第三腳位，該切換模組用以切換該第二腳位及該第三腳位以分別電性連接至該電子裝置之一麥克風訊號端或一接地端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之訊號連接模組，其中：若該接頭係為該第一類型之接頭時，該切換模組係切換該第二腳位以電性連接該接地端，切換該第三腳位以電性連接該麥克風訊號端；若該接頭係為該第二類型之接頭時，該切換模組係切換該第二腳位以電性連接該麥克風訊號端，切換該第三腳位以電性連接該接地端；以及若該接頭係為該第三類型之接頭時，該切換模組係切換該第三腳位以電性連接該接地端。
5. 如申請專利範圍第3項所述之訊號連接模組，其中該切換模組係為一硬體式之開關或藉由一軟體達成切換功能。
6. 如申請專利範圍第1項所述之訊號連接模組，其中該控制模組及該偵測模組係為一微控制器。
7. 一種電子裝置，包括：一音訊處理模組，具有一耳機訊號端；以及一訊號連接模組，係電性連接該音訊處理模組並用以電性連接一接頭，該接頭包括至少一耳機接腳及一接地接腳，該訊號連接模組包括：一連接埠，係用以電性連接該接頭，該連接埠包括：一第一腳位，係電性連接該至少一耳機接腳及該耳機訊號端；一第二腳位；以及一第三腳位；一控制模組，係與該第一腳位電性連接，該控制模組係於該連接埠連接該接頭時，經由該第一腳位以輸出一偵測訊號至該至少一耳機接腳；以及一偵測模組，係與該第二腳位及該第三腳位電性連接，其中該控制模組輸出該偵測訊號後，該偵測模組係偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流訊號，以判斷係由該第二腳位或由該第三腳位電性連接該接頭之該接地接腳。
8. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中：若由該第二腳位接收該電流訊號，則該偵測模組係判斷該接頭係為一第一類型之接頭；若由該第三腳位接收該電流訊號，則該偵測模組係判斷該接頭係為一第二類型之接頭；以及若同時由該第二腳位及該第三腳位接收該電流訊號，則該偵測模組係判斷該接頭係為一第三類型之接頭。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電子裝置，其中該音訊處理模組更包括一麥克風訊號端，該訊號連接模組更包括一切換模組，該切換模組用以切換該第二腳位及該第三腳位分別連接至一麥克風訊號端或一接地端。
10. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中：若該接頭係為該第一類型之接頭時，該切換模組係切換該第二腳位以電性連接該接地端，切換該第三腳位電性以連接該麥克風訊號端；若該接頭係為該第二類型之接頭時，該切換模組係切換該第二腳位以電性連接該麥克風訊號端，切換該第三腳位以電性連接該接地端；以及若該接頭係為該第三類型之接頭時，該切換模組係切換該第三腳位以電性連接該接地端。
11. 如申請專利範圍第9項所述之電子裝置，其中該切換模組係為一硬體式之開關或藉由一軟體達成切換功能。
12. 如申請專利範圍第7項所述之電子裝置，其中該音訊處理模組、該控制模組及該偵測模組係為一微控制器。
13. 一種接頭辨識之方法，係用於一電子裝置內之一訊號連接模組之一連接埠以辨識電性連接之一接頭，該接頭包括至少一耳機接腳及一接地接腳，該連接埠具有一第一腳位、一第二腳位及一第三腳位，該方法包括以下步驟：提供該連接埠以電性連接該接頭；經由該第一腳位以輸入一偵測訊號至該至少一耳機接腳；以及偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流訊號，以判斷係由該第二腳位或由該第三腳位電性連接至該接頭之該接地接腳。
14. 如申請專利範圍第13項所述之接頭辨識之方法，更包括以下步驟：若由該第二腳位接收該電流訊號，則判斷該接頭係為一第一類型之接頭；若由該第三腳位接收該電流訊號，則判斷該接頭係為一第二類型之接頭；以及若同時由該第二腳位及該第三腳位接收該電流訊號，則判斷該接頭係為一第三類型之接頭。
15. 如申請專利範圍第14項所述之接頭辨識之方法，更包括以下步驟：切換該第二腳位及該第三腳位以分別連接至該電子裝置之一麥克風訊號端或一接地端。
16. 如申請專利範圍第15項所述之接頭辨識之方法，更包括以下步驟：若該接頭係為該第一類型之接頭時，係切換該第二腳位以電性連接該接地端，切換該第三腳位以電性連接該麥克風訊號端；若該接頭係為該第二類型之接頭時，係切換該第二腳位以電性連接該麥克風訊號端，切換該第三腳位以電性連接該接地端；以及若該接頭係為該第三類型之接頭時，係切換該第三腳位以電性連接該接地端。