带音频输出的设备及系统的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，具体涉及一种带音频输出的设备及系统。

背景技术：

一般地，带音频输出的设备(电路、手机、MP3等)具有两个音频输出的端口，一个接口为line out(线性输出)，用于外接功放音频设备(音响、喇叭)，Line Out输出的音频模拟信号是没有经过功放放大的信号，是处理器将数字信号转换成音频模拟信号后最原始的信号源，不包含额外的音染；另一个接口为phone out(耳放输出)用于外接耳机或耳塞，phone out输出的音频模拟信号是没有经过功放放大的信号，是处理器将数字信号转换成音频模拟信号后，再经过功率放大电路放大的信号，其功率比较大，可以直接推动耳机或耳塞。

现有技术的方案有两种，方案一，带音频输出的设备的line out输出和phone out输出分别使用单独的输出端子，分别外接功放音频设备和耳机或耳塞；方案二，带音频输出的设备的line out输出和phone out输出共同使用一个输出端，但需要用户根据外接需求手动选择使用line out输出还是phone out输出。

但上述技术方案存在以下问题：

上述两方案中的输出端子均是当有设备插入时，就会输出音频信号，也就是说设备插入输出端子时，输出端子无法提供一个信息给带音频输出的设备去识别接入设备再输出相应的音频信号，这样会导致以下情况的发生：当用户将耳机插入line out输出端子时，或者当用户将耳机插入输出端子，但没来得及选择phone out输出时，由于line out输出电平比phone out输出大(一般地line out输出电平大于或等于2Vrms，phone out输出电平为130mVrms～150mVrms)，且耳机的输入阻抗比功放音频设备的输入阻抗大(功放音频设备的输入阻抗通常为10KΩ以上，耳机的输入阻抗通常为32Ω)，则音频信号输入到耳机时输入功率过大，导致耳机的输出音量过大，损坏耳机或者损伤用户听力以及造成不良体验等后果。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种带音频输出的设备和系统，能在接入设备插入输出端子时提供电气检测值给音频生成模块，使得音频生成模块能根据电气检测来识别接入设备并输出相应音频信号，方便安全。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种带音频输出的设备，包括：直流电压源、外接电阻以及用于与接入设备连接的输出端子和音频生成模块；所述音频生成模块包括音频输出端和用于读取所述输出端子的电气检测值的检测端；

所述音频输出端与所述输出端子电连接；所述检测端与所述输出端子电连接，所述直流电压源通过所述外接电阻与所述检测端电连接。

进一步地，所述音频生成模块还包括用于读取所述接入设备接入所述输出端子的信号接入端，所述信号接入端与所述输出端子相电连接。

进一步地，所述音频输出端用于线性音频信号或耳放音频信号。

进一步地，所述接入设备为功放音频设备或耳机。

再进一步地，所述音频生成模块包括处理器，所述检测端、信号接入端和音频输出端均集成在所述处理器上。

相应地，本实用新型还提供一种带音频输出的系统，其特征在于，包括：接入设备和带音频输出的设备；

所述接入设备为功放音频设备或耳机；

所述带音频输出的设备为前述的带音频输出的设备；

所述带音频输出的设备通过所述带音频输出的设备的输出端子与所述接入设备连接。

相比于现有技术，本实用新型提供的一种带音频输出的设备和系统的有益效果在于：通过提供直流电压源、外接电阻以及用于与接入设备连接的输出端子在音频生成模块上；该音频生成模块包括音频输出端和用于读取所述输出端子的电气检测值的检测端；所述音频输出端与所述输出端子电连接；所述检测端与所述输出端子电连接，所述直流电压源通过所述外接电阻与所述检测端电连接。上述连接可使在接入设备插入时提供一个电气检测值，即接入设备的输入阻抗的电压或输入阻抗的电流，进而带音频输出的设备内部的音频生成模块能根据该电气检测值来判断出接入设备是功放音频设备(音响设备)还是耳机，以输出相应音频信号，满足用户的需求，而且用户不用通过手动操作来选择带带音频输出的设备输出line out输出信号或phone out输出信号，并能避免当插入耳机而带带音频输出的设备输出错误的line out输出信号时对人耳的损害或对耳机的损伤，使用方便、安全。

附图说明

图1是本实用新型提供的带音频输出的设备的一个实施例的结构示意图；

图2是本实用新型提供的带音频输出的系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图2，是本实用新型提供的带音频输出的系统的一个实施例的结构示意图；该带音频输出的系统，包括：接入设备B和带音频输出的设备A；

参见图1，是本实用新型提供的带音频输出的设备的一个实施例的结构示意图；

所述带音频输出的设备A，包括：直流电压源Vcc、外接电阻R以及用于与接入设备B连接的输出端子20和音频生成模块10；所述音频生成模块10包括音频输出端AUDIO和用于读取所述输出端子20的电气检测值的检测端ADC；

所述音频输出端AUDIO与所述输出端子20电连接；所述检测端ADC与所述输出端子20电连接，所述直流电压源Vcc通过所述外接电阻R与所述检测端ADC电连接。

所述带音频输出的设备A通过所述带音频输出的设备A的输出端子20与所述接入设备B连接。

需要说明的是，在接入设备B插入带音频输出的设备A的输出端子时，所述直流电压源Vcc与所述外接电阻R和接入设备B形成串联通路，此串联通路与检测端ADC连接的端点处的电流和电压，即为接入设备B的输入阻抗的电流值和电压值，即上述电气检测值，从而所述检测端ADC能通过此端点读取接入设备B的输入阻抗的电压或电流值，即上述连接能在接入设备插入输出端子时提供一个电气检测值给音频生成模块，由于音响设备的输入阻抗通常为10KΩ以上，耳机的输入阻抗通常为32Ω,两者输入阻抗相差较，因而提供的电气检测值可以使得音频生成模块通过判断电气检测值的大小，即电压值或电流值大小来识别接入设备B是音响设备30还是耳机40，或者，利用电压值或电流值间接计算出输入阻抗的大小来判断接入设备B是音响设备30还是耳机40，以自动输出相应音频信号。

进一步地，所述音频生成模块10还包括用于读取所述接入设备B接入所述输出端子20的信号接入端GPIO，所述信号接入端GPIO与所述输出端子20相电连接。在接入设备B插入所述输出端子20时，所述音频生成模块10从所述信号接入端GPIO获知接入设备B插入，则所述音频生成模块10的检测端ADC才读取检测值，利于提高效率。

进一步地，所述音频输出端AUDIO用于线性音频信号或耳放音频信号。需要说明的是，线性音频信号为line out输出信号，耳放音频信号为phone out输出信号，两信号的输出通路共用同一输出端子2020，可节省处理器的信号口的使用，并且使用共同的端子连接接入设备B，节省硬件使用成本，且用户不同区分line out端口或phone out端口，使操作更简易。

优选地，所述接入设备B为功放音频设备30或耳机40。

再进一步地，所述音频生成模块10包括处理器，所述检测端ADC、信号接入端GPIO和音频输出端AUDIO均集成在所述处理器上。将上述端口集成于处理器，利于电路微小化，可释放更多的空间给带音频输出的设备A。而且在本实用新型中，处理器具有根据检测端ADC读取的电气检测值进行判断的功能，以及依据判断结果相应输出耳放音频信号或线性音频信号到音频输出端AUDIO的功能。

下面以接入设备B为功放音频设备或耳机，具有处理器的带音频输出的设备A为例，进行详细地说明：

在处理器10通过检测端(通常为I/O端品，GPIO)从输出端子20处接收接入设备B的接入信号之后，获知输出端子处有接入设备插入，则由直流电源Vcc、外接电阻R和接入设备B构成的串联通路，则外接电阻R和接入设备B的连接端点处的电压为接入设备B的输入阻抗电压、电流为接入设备B的输入阻抗电流，由于此连接端点与检测端ADC连接，因而处理器10通过检测端ADC在所述输出端子20处读取所述接入设备B的输入阻抗电压或输入阻抗电流；电阻R的一端连接直流电源Vcc，电阻R的另一端连接检测端ADC并连接输出端子20，通过此电路连接关系提供电气检测值给带音频输出的设备进行下一步的识别。

若带音频输出的设备的处理器通过检测端ADC读取接入设备的输入阻抗电压，则处理器直接将获取到的输入阻抗电压与预设电压比较；其中，所述预设电压可预设为U，U＝Ri*Vcc/(Ri+R)；其中，Ri为输入阻抗阈值，Vcc为所述直流电源的电压，R为所述外接电阻；优选地，所述输入阻抗阈值Ri为500Ω；当所述输入阻抗电压大于所述预设电压时，判定所述接入设备为功放音频设备(音响设备30)，并通过AUDIO信号线将line out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备接收line out输出信号。当所述输入阻抗电压小于所述预设电压时，判定所述接入设备为耳机40，并通过AUDIO信号线将phone out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备接收phone out输出信号。

或者，处理器根据获取到的输入阻抗电压依据公式Ri＝R*U*(Vcc-U)计算所述插入设备的输入阻抗；其中，Ri为所述插入设备的输入阻抗，U为所述输入阻抗电压，Vcc为所述直流电源的电压，R为所述外接电阻。进而处理器判断所述输入阻抗是否大于输入阻抗阈值；优选地，所述输入阻抗阈值为500Ω。当所述输入阻抗大于所述输入阻抗阈值(例如500Ω)时，判定所述接入设备为功放音频设备(音响设备30)，并通过AUDIO信号线将line out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备接收line out输出信号；当所述输入阻抗小于所述输入阻抗阈值时，判定所述接入设备为耳机40，并通过AUDIO信号线将phone out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备接收phone out输出信号。

若带音频输出的设备的处理器通过检测端ADC读取接入设备的输入阻抗电流，则处理器直接将获取到的输入阻抗电流与预设电流比较，其中，所述预设电流为I，I＝Vcc/(Ri+R)；其中，Ri为输入阻抗阈值，Vcc为所述直流电源的电压，R为所述外接电阻；优选地，所述输入阻抗阈值Ri为500Ω。当所述输入阻抗电流小于所述预设电流时，判定所述接入设备为功放音频设备(音响设备30)，并通过AUDIO信号线将line out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备接收line out输出信号；当所述输入阻抗电流大于所述预设电流时，判定所述接入设备为耳机40，并通过AUDIO信号线将phone out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备接收phone out输出信号。还或者，根据获取到的输入阻抗电压计算出输入阻抗，并将输入阻抗与输入阻抗阈值进行比较，根据比较结果判断所述接入设备B是耳机还是功放音频设备(音响设备)，当判断为功放音频设备时，通过音频输出端AUDIO将line out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备B接收line out输出信号，当判断为耳机，通过音频输出端AUDIO将phone out输出信号输出至所述输出端子20，以使所述接入设备B接收phone out输出信号。

本实用新型提供的一种带音频输出的设备和系统的有益效果在于：通过提供直流电压源、外接电阻以及用于与接入设备连接的输出端子在音频生成模块上；该音频生成模块包括音频输出端和用于读取所述输出端子的电气检测值的检测端；所述音频输出端与所述输出端子电连接；所述检测端与所述输出端子电连接，所述直流电压源通过所述外接电阻与所述检测端电连接。上述连接可使在接入设备插入时提供一个电气检测值，即接入设备的输入阻抗的电压或输入阻抗的电流，进而带音频输出的设备内部的音频生成模块能根据该电气检测值来判断出接入设备是功放音频设备(音响设备)还是耳机，以输出相应音频信号，满足用户的需求，而且用户不用通过手动操作来选择带带音频输出的设备输出line out输出信号或phone out输出信号，并能避免当插入耳机而带带音频输出的设备输出错误的line out输出信号时对人耳的损害或对耳机的损伤，使用方便、安全。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。