音频信号切换电路及终端设备的制作方法

本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种音频信号切换电路及终端设备。

背景技术：

目前，市面上广泛使用3.5mm耳机插口输入音频信号，国际标准的3.5mm耳机接口中包含了左右声道信号、地信号和耳机麦克风信号的输入。在左右声道和麦克风输入都需要的情况下，声音的输入分为两种情况。一种是两种声音同时混音输入，这样在声音播放时就会同时听到外部音乐信号和麦克风信号；另一种将两种声音信号分开输入，音乐信号和麦克风信号只能存在一种。

然而，为了实现两种声音的分离，目前大多数方案是通过mcu来检测耳机插入脚的高低电平信号，然后通过mcu控制选择哪种声音信号的输入，可靠性较低。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提出一种音频信号切换电路，旨在提升终端设备音频信号切换的可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提出的音频信号切换电路，包括接口检测电路、开关电路和输出电路，所述接口检测电路、所述开关电路和所述输出电路依次互相连接；

所述接口检测电路包括第一耳机接口母端和第二耳机接口母端，用于分别插接耳机接口公端，以检测输入的音频信号；

所述开关电路，用于控制经所述输出电路输出至终端设备的音频信号的切换；

所述音频信号为左右声道音频信号和麦克风音频信号。

可选地，所述接口检测电路还包括第一电阻和信号切换电路；

所述第一耳机接口母端具有mic_in引脚和in1引脚，所述第二耳机接口母端具有line_in_l引脚、line_in_r引脚和in0引脚；

所述第一耳机接口母端的in1引脚、所述第一电阻的第一端和所述信号切换电路的第一端互连，所述第一电阻的第二端为电源公共端，所述信号切换电路的第二端与所述第二耳机接口母端的in0引脚连接，所述信号切换电路的第三端接地。

可选地，所述信号切换电路包括第二电阻、第三电阻和第一三极管；

所述第一三极管的基极与所述第三电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述第二电阻的第二端的公共端与所述第二耳机接口母端的in0引脚连接，所述第二电阻的第一端为电源公共端，所述第一三极管的发射极接地。

可选地，所述开关电路包括开关控制器、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻和第十六电阻；

所述开关控制器具有vcc引脚、en引脚、nc引脚、in0引脚、in1引脚、s1a引脚、s2a引脚、s3a引脚、s4a引脚、s1b引脚、s2b引脚、s3b引脚、s4b引脚、ya引脚、yb引脚和gnd引脚；

所述第四电阻的第一端与所述开关控制器的en引脚连接，所述第五电阻的第一端与所述开关控制器的in1引脚连接，所述第六电阻的第一端与所述开关控制器的s4a引脚连接，所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端和所述第六电阻的第二端的公共端接地，所述第七电阻的第一端与所述开关控制器的s3a引脚连接，所述第七电阻的第二端为麦克风右声道输入端，所述第八电阻的第一端与所述开关控制器的s2a引脚连接，所述第八电阻的第二端为耳机的第一右声道输入端，所述第九电阻的第一端与所述开关控制器的s1a引脚连接，所述第九电阻的第二端接地，所述第十二电阻的第一端与所述开关控制器的in0引脚连接，所述第十三电阻的第一端与所述开关控制器的s4b引脚连接，所述第十二电阻的第二端和所述第十三电阻的第二端的公共端接地，所述第十四电阻的第一端与所述开关控制器的s3b引脚连接，所述第十四电阻的第二端为麦克风左声道输入端，所述第十五电阻的第一端与所述开关控制器的s2b引脚连接，所述第十五电阻的第二端为耳机的第一左声道输入端，所述第十六电阻的第一端与所述开关控制器的s1b引脚连接，所述第十六电阻的第二端接地。

可选地，所述开关电路还包括电源整流滤波电路；

所述电源整流滤波电路包括第十一电阻、第一电感和第二电容，所述第一电感的第一端为高电平输入端，所述第一电感的第二端、所述第十一电阻的第二端和所述第二电容的第二端互连，所述第十一电阻的第一端与所述开关控制器的vcc引脚连接，所述第二电容的第一端接地。

可选地，所述开关电路还包括第一滤波电路；

所述第一滤波电路包括第十电阻和第一电容，所述第一电容的第一端与所述开关控制器的ya引脚连接，所述第一电容的第二端与所述第十电阻的第一端连接，且为耳机的第二右声道输入端，所述第十电阻的第二端接地。

可选地，所述开关电路还包括第二滤波电路；

所述第二滤波电路包括第十七电阻和第三电容，所述第三电容的第一端与所述开关控制器的yb引脚连接，所述第三电容的第二端与所述第十七电阻的第一端连接，且为耳机的第二左声道输入端，所述第十七电阻的第二端接地。

可选地，所述第一耳机接口母端和所述第二耳机接口母端均为3.5mm耳机接口母端。

可选地，所述耳机接口公端为3.5mm耳机插头。

本实用新型还提出一种终端设备，所述终端设备包括如上所述的音频信号切换电路，所述音频信号切换电路包括接口检测电路、开关电路和输出电路，所述接口检测电路、所述开关电路和所述输出电路依次互相连接；

所述接口检测电路包括第一耳机接口母端和第二耳机接口母端，用于分别插接耳机接口公端，以检测输入的音频信号；

所述开关电路，用于控制经所述输出电路输出至终端设备的音频信号的切换；

所述音频信号为左右声道音频信号和麦克风音频信号。

本实用新型技术方案通过音频信号切换电路中包括的开关电路和具有第一耳机接口母端和第二耳机接口母端的接口检测电路，在耳机接口中左右声道声音和麦克风声音输入都需要的情况下，通过硬件电路连接和开关控制的方式，检测耳机插入脚的高低电平，以实现左右声道信号和麦克风信号的切换，解决了相关技术中通过mcu来检测耳机插入脚的高低电平，然后通过mcu控制不同声音输入，可靠性较低的问题，提升了终端设备音频信号切换的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型音频信号切换电路一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型音频信号切换电路中接口检测电路一实施例的电路结构示意图；

图3为本实用新型音频信号切换电路中开关电路一实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种音频信号切换电路及终端设备，在相关技术中，耳机左右声道和麦克风输入都需要的情况下，一种是两种声音同时混音输入，这样在声音播放时就会同时听到外部音乐信号和麦克风信号；另一种将两种声音信号分开输入，音乐信号和麦克风信号只能同时存在一种，为了达两种声音的分离，目前的方案一般是通过mcu来检测耳机插入脚的高低电平，然后通过mcu控制选择声音的输入，但同时混音输入的方式或者mcu控制的方式可靠性较低。

为了解决上述问题，在本实用新型一实施例中，如图1所示，该音频信号切换电路包括接口检测电路10、开关电路20和输出电路30，所述接口检测电路10、所述开关电路20和所述输出电路30依次互相连接；

所述接口检测电路10包括第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2，用于分别插接耳机接口公端，以检测输入的音频信号；

所述开关电路20，用于控制经所述输出电路30输出至终端设备的音频信号的切换；

所述音频信号为左右声道音频信号和麦克风音频信号。

本实施例中，所述第一耳机接口母端j1和所述第二耳机接口母端j2均为3.5mm耳机接口母端，所述耳机接口公端为3.5mm耳机插头。

本实施例中，接口检测电路10指3.5mm耳机接口检测电路10，一般是设置在终端设备上，可以供3.5mm耳机的插头公端插入，以使得终端设备中存储的音频左右声道信号或者终端设备上收音器采集的音频信号的传输。可以理解的是，本方案中左右声道音频信号即是终端设备中存储在存储器中的音频信号，如音乐音频信号、广播音频信号等；麦克风音频信号即是收音器采集的音频信号，如终端设备的收音麦克风采集的音频信号或者耳机上的收音麦克风采集的音频信号等。

需要说明的是，本方案中接口检测电路10采用两个耳机接口母端，即是第一耳机接口母端j1作为终端设备的存储音频信号接口，第二耳机接口母端j2作为麦克风音频信号的接口。通过本方案中的开关电路20检测耳机接口公端接入耳机接口母端的高低电平，对第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2传输的音频信号进行切换，以实现对音乐音频信号和麦克风音频信号的切换，解决了相关技术中实现音频信号的切换需要mcu选择控制的问题，本方案提升了终端设备音频信号切换的可靠性。

本实用新型技术方案通过音频信号切换电路中包括的开关电路20和具有第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2的接口检测电路10，在耳机接口中左右声道声音和麦克风输入声音都需要的情况下，通过硬件电路连接和开关控制的方式，检测耳机插入检测脚的高低电平，以实现左右声道信号和麦克风信号的切换，解决了相关技术中通过mcu来检测耳机插入检测脚的高低电平，然后通过mcu控制不同声音输入，可靠性较低的问题，提升了终端设备音频信号切换的可靠性。

在一实施例中，如图2所示，所述接口检测电路10还包括第一电阻r1和信号切换电路11；

所述第一耳机接口母端j1具有mic_in引脚和in1引脚，所述第二耳机接口母端j2具有line_in_l引脚、line_in_r引脚和in0引脚；

所述第一耳机接口母端j1的in1引脚、所述第一电阻r1的第一端和所述信号切换电路11的第一端互连，所述第一电阻r1的第二端为电源公共端，所述信号切换电路11的第二端与所述第二耳机接口母端j2的in0引脚连接，所述信号切换电路11的第三端接地。

本实施例中，所述信号切换电路11包括第二电阻r2、第三电阻r3和第一三极管q1；

所述第一三极管q1的基极与所述第三电阻r3的第一端连接，所述第三电阻r3的第二端与所述第二电阻r2的第二端的公共端与所述第二耳机接口母端j2的in0引脚连接，所述第二电阻r2的第一端为电源公共端，所述第一三极管q1的发射极接地。

进一步地，当第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2均未接入耳机接口公端时，这时终端设备存储的左右声道音频信号和麦克风音频信号都不接入。第一耳机接口母端j1的4、7引脚短接，即是第一耳机接口母端j1的7引脚接地，in1引脚为低电平；第二耳机接口母端j2的1、4、7、8引脚接地，in0引脚也为低电平。此时第一耳机接口母端j1in1引脚置为0，第二耳机接口母端j2in0引脚置为0，即是耳机接口公端均未接入第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2。

当第一耳机接口母端j1接入耳机接口公端，第二耳机接口母端j2不接入耳机接口公端时，第一耳机接口母端j1in1引脚置为1，in1引脚被上拉为高电平，表示麦克风音频信号输入；第二耳机接口母端j2的1、4、7、8引脚接地，in0引脚被下拉为低电平，第二耳机接口母端j2in0引脚置为0，存储音频的左右声道信号不接入。

当第一耳机接口母端j1未接入耳机接口公端，第二耳机接口母端j2接入耳机接口公端时，第一耳机接口母端j1的4、7引脚接地，第一耳机接口母端j1in1引脚置为0，in1引脚被下拉为低电平，表示麦克风音频信号未输入；第二耳机接口母端j2in0引脚被上拉为高电平，第二耳机接口母端j2in0引脚置为1，表示存储音频的左右声道信号接入。

当第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2均有耳机接口公端接入时，这时终端设备存储的左右声道音频信号和麦克风音频信号均接入。第一耳机接口母端j1in1引脚被下拉为低电平；第二耳机接口母端j2in0引脚也被上拉为高电平。此时第一耳机接口母端j1in1引脚置为0，第二耳机接口母端j2in0引脚置为1，即是耳机接口公端均接入第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2，只会存在终端设备存储的左右声道音频信号有效。

上述实施例中，通过在接口检测电路10中设置2个耳机接口母端，可以实现终端设备存储音频信号和麦克风音频信号的切换。

在一实施例中，如图3所示，所述开关电路20包括开关控制器u1、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十二电阻r12、第十三电阻r13、第十四电阻r14、第十五电阻r15和第十六电阻r16；

所述开关控制器u1具有vcc引脚、en引脚、nc引脚、in0引脚、in1引脚、s1a引脚、s2a引脚、s3a引脚、s4a引脚、s1b引脚、s2b引脚、s3b引脚、s4b引脚、ya引脚、yb引脚和gnd引脚；

所述第四电阻r4的第一端与所述开关控制器u1的en引脚连接，所述第五电阻r5的第一端与所述开关控制器u1的in1引脚连接，所述第六电阻r6的第一端与所述开关控制器u1的s4a引脚连接，所述第四电阻r4的第二端、所述第五电阻r5的第二端和所述第六电阻r6的第二端的公共端接地，所述第七电阻r7的第一端与所述开关控制器u1的s3a引脚连接，所述第七电阻r7的第二端为麦克风右声道输入端，所述第八电阻r8的第一端与所述开关控制器u1的s2a引脚连接，所述第八电阻r8的第二端为耳机的第一右声道输入端，所述第九电阻r9的第一端与所述开关控制器u1的s1a引脚连接，所述第九电阻r9的第二端接地，所述第十二电阻r12的第一端与所述开关控制器u1的in0引脚连接，所述第十三电阻r13的第一端与所述开关控制器u1的s4b引脚连接，所述第十二电阻r12的第二端和所述第十三电阻r13的第二端的公共端接地，所述第十四电阻r14的第一端与所述开关控制器u1的s3b引脚连接，所述第十四电阻r14的第二端为麦克风左声道输入端，所述第十五电阻r15的第一端与所述开关控制器u1的s2b引脚连接，所述第十五电阻r15的第二端为耳机的第一左声道输入端，所述第十六电阻r16的第一端与所述开关控制器u1的s1b引脚连接，所述第十六电阻r16的第二端接地。

本实施例中，所述开关电路20还包括电源整流滤波电路21；

所述电源整流滤波电路21包括第十一电阻r11、第一电感l1和第二电容c2，所述第一电感l1的第一端为高电平输入端，所述第一电感l1的第二端、所述第十一电阻r11的第二端和所述第二电容c2的第二端互连，所述第十一电阻r11的第一端与所述开关控制器u1的vcc引脚连接，所述第二电容c2的第一端接地。本实施例中的电源整流滤波电路21实现了对电源公共端输入的电源的整流滤波处理，提升了电源输入值开关电路的可靠性。

本实施例中，所述开关电路20还包括第一滤波电路22；

所述第一滤波电路22包括第十电阻r10和第一电容c1，所述第一电容c1的第一端与所述开关控制器u1的ya引脚连接，所述第一电容c1的第二端与所述第十电阻r10的第一端连接，且为耳机的第二右声道输入端，所述第十电阻r10的第二端接地。

本实施例中，所述开关电路20还包括第二滤波电路23；

所述第二滤波电路23包括第十七电阻r17和第三电容c3，所述第三电容c3的第一端与所述开关控制器u1的yb引脚连接，所述第三电容c3的第二端与所述第十七电阻r17的第一端连接，且为耳机的第二左声道输入端，所述第十七电阻r17的第二端接地。

需要说明的是，开关控制器u1可以是型号为ch444g的单刀四掷开关。在单刀四掷开关中，vcc引脚为电源输入引脚，en引脚为低电平有效的使能输入引脚，nc引脚为悬空引脚，in0引脚为终端设备存储的左右声道音频信号模拟开关输入引脚，in1引脚为麦克风音频信号模拟开关输入引脚，s1a引脚和s1b引脚表示in0引脚和in1引脚输入0、0时选中，s2a引脚和s2b引脚表示in0引脚和in1引脚输入0、1时选中，s3a引脚和s3b引脚表示in0引脚和in1引脚输入1、0时选中，s4a引脚和s4b引脚表示in0引脚和in1引脚输入1、1时选中，ya引脚和yb引脚为模拟开关输入的公共端，gnd引脚为接地端。

进一步地，当第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2均未接入耳机接口公端时，这时终端设备存储的左右声道音频信号和麦克风音频信号都不接入，第一耳机接口母端j1in1引脚置为0，第二耳机接口母端j2in0引脚置为0；由图3可知，此时s1a引脚和s1b引脚都是悬空的，开关控制器u1打开后ya引脚和yb引脚都无输出，即是开关控制器u1不会控制终端设备存储的左右声道音频信号和麦克风音频信号接入。

当第一耳机接口母端j1接入耳机接口公端，第二耳机接口母端j2不接入耳机接口公端时，麦克风音频信号接入，终端设备存储的左右声道音频信号不接入，第一耳机接口母端j1in1引脚置为1，第二耳机接口母端j2in0引脚置为0；由图3可知，此时即是开关控制器u1会控制麦克风音频信号接入，终端设备存储的左右声道音频信号不会被接入。

当第一耳机接口母端j1接入或不接入耳机接口公端，第二耳机接口母端j2接入耳机接口公端时，第一耳机接口母端j1in1引脚置为0，第二耳机接口母端j2in0引脚置为1；由图3可知，即是只要终端设备存储的左右声道音频信号接入，不管麦克风音频信号是否插入，麦克风音频信号就会无效。

本实用新型还提出一种终端设备，该终端设备包括如上所述的音频信号切换电路11，所述音频信号切换电路11包括接口检测电路10、开关电路20和输出电路30，所述接口检测电路10、所述开关电路20和所述输出电路30依次互相连接；所述接口检测电路10包括第一耳机接口母端j1和第二耳机接口母端j2，用于分别插接耳机接口公端，以检测输入的音频信号；所述开关电路20，用于控制经所述输出电路30输出至终端设备的音频信号的切换；所述音频信号为左右声道音频信号和麦克风音频信号。该音频信号切换电路11的具体结构参照上述实施例，由于本终端设备采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，终端设备可以是手机、平板、可穿戴设备等，此处不做限制。

以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。