基于btl输出的音频功放设备的耳机插孔电路及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路及系统，所述耳机插孔电路包括：功放模块、扬声器模块、耳机插孔模块和公共端限流保护模块，所述功放模块的输出端分别与所述扬声器模块和耳机插孔模块相连接，所述扬声器模块通过耳机插孔模块与所述公共端限流保护模块相连接。本实用新型能够解决基于BTL输出方式的双声道音频功放设备在连接两个扬声器时，不能插接耳机后完全关断扬声器或耳塞导致工作电流太大而烧毁的问题，避免了耳机插头插入插孔的过程中音频功放输出与地发生短路进入保护状态的问题。
【专利说明】
基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路及系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种耳机电路，尤其涉及一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路，并涉及一种包括了该耳机插孔电路的系统。
【背景技术】
[0002]目前市场上双声道立体声耳机的左右耳塞通常是各有一条线连接在一起，所以仅适用于0TL(0utput Transformer Less，无变压器输出)或者0CL(0utput Capacitor Less，无输出电容)的输出方式，而当前应用越来越多的BTUBridge Tied Load，桥接式负载)音频功放输出方式，这里先介绍一下现有非BTL输出功放电路的扬声器与耳塞切换的电路形式，便于理解耳塞插座对BTL输出功放电路的扬声器与耳塞切换存在的问题。其中，图2是常见的双声道OTL输出功放电路图，左右声道的音频信号L和音频信号R分别经过放大器Al和放大器A2放大，并经电容C3和电容C4后输出；左声道扬声器SPl和右声道扬声器SP2分别有一端和放大器的输出端连接，另一端均连接在放大电路的地线上，由此将左右声道音频信号经扬声器输出。图3是双声道耳机的电路原理图，由图3可见，左右耳塞也是有一端连接在一起，这样通过耳机插孔XSl直接连接在放大器上，正好能相互对应，保证音频信号由耳机正常输出。
[0003]图4是目前双声道BTL输出功放的电路图，由图4可见，放大器Al和放大器A2都有正负两个输出端Lo+、Lo-和Ro+、Ro-，而其直接连接到扬声器SPl和扬声器SP2上，与现有的耳机不能直接对应，因此不能将音频信号通过耳机正常输出。
[0004]如图5所示，现有的采用BTL输出方式的音频功放设备的耳机插孔电路，提到一种双声道BTL输出功放和耳机实现切换的电路。当没有耳机插头插入插孔XSl时，自动开关的接触点A和接触点B、接触点C和接触点D分别对应接通，则左右声道音频信号放大器Al和放大器A2的输出端Lo+、Lo-和Ro+、Ro-直接连接扬声器SPl和扬声器SP2的输入端，左右声道音频信号经扬声器SPl和扬声器SP2正常输出。当有耳机插头插入插孔XSl时，自动开关的触点A、B断开，如果是A点连接耳塞左声道线圈，Lo+信号将直接输入到耳塞左声道线圈，然后流回到地端；如果是B点连接耳塞左声道线圈，Lo-信号将进过扬声器SP1、耳塞左声道线圈流回到地。同理，右声道方面，C点和D点断开，如果是C点连接耳塞右声道线圈，Ro+信号将直接输入到耳塞右声道线圈，然后流回到地端;如果是D点连接耳塞右声道线圈，Ro-信号将进过扬声器SP2、耳塞右声道线圈流回到地；同时，耳机插孔XSl所连接的放大器输出端必须是同极性的。
[0005]这种电路在实际应用中存在以下两种问题:一、接入耳塞后扬声器还会与耳机一同发声，即如果是B点连接耳塞左声道线圈，Al输出的Lo-信号经扬声器SP1、耳塞左声道线圈到地，耳塞左声道与扬声器SPl同时流过左声道音频信号电流，同时发声；同理，如果是D点连接耳塞右声道线圈，A2输出的Ro-信号经扬声器SP2、耳塞右声道线圈到地，耳塞右声道与扬声器SP2同时流过右声道音频信号电流，同时发声。二、耳机线圈一端直接连接接到Lo+和R0+信号端，另一端到地，导致流过耳机线圈电流太大，易烧毁耳机线圈，即如果是A点连接耳塞左声道线圈，Al输出的Lo+信号经耳塞左声道线圈到地，因没有进行隔直、限流，而且功放输出功率很大，耳塞左声道线圈会出现发热烧毁的情况；同理，如果是C点连接耳塞右声道线圈，A2输出的Ro+信号经耳塞右声道线圈到地，因没有进行隔直、限流，而且功放输出功率很大，耳塞右声道线圈会出现发热烧毁的情况。
【发明内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是需要提供一种能够使得现有耳机可以方便的插入使用的基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路，并涉及一种包括了该耳机插孔电路的系统;进而能够解决基于BTL输出方式的双声道音频功放设备在连接两个扬声器时，不能插接耳机后完全关断扬声器或耳塞导致工作电流太大而烧毁的问题，避免了耳机插头插入插孔的过程中音频功放输出与地发生短路进入保护状态的问题。
[0007]对此，本实用新型提供一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路，包括:功放模块、扬声器模块、耳机插孔模块和公共端限流保护模块，所述功放模块的输出端分别与所述扬声器模块和耳机插孔模块相连接，所述扬声器模块通过耳机插孔模块与所述公共端限流保护模块相连接。
[0008]本实用新型的进一步改进在于，所述公共端限流保护模块包括公共端、隔直电容和限流电阻，所述公共端通过隔直电容连接至限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端接地。
[0009]本实用新型的进一步改进在于，所述耳机插孔模块包括耳机插孔的左声道第一接触片、左声道第二接触片、右声道第一接触片和右声道第二接触片，所述左声道第一接触片和右声道第一接触片分别与所述功放模块的输出端相连接，所述左声道第二接触片和右声道第二接触片分别与所述扬声器模块相连接。
[0010]本实用新型的进一步改进在于，所述功放模块的左声道音频信号经过左声道第一输出端和左声道第二输出端分别输出至所述扬声器模块和耳机插孔模块;所述功放模块的右声道音频信号经过右声道第一输出端和右声道第二输出端分别输出至所述扬声器模块和耳机插孔模块。
[0011]本实用新型的进一步改进在于，所述扬声器模块包括左声道扬声器和右声道扬声器;所述功放模块的左声道音频信号通过左声道第一输出端连接至左声道第一接触片，并通过左声道第二输出端与左声道扬声器的一端相连接;所述左声道扬声器的另一端与左声道第二接触片相连接。
[0012]本实用新型的进一步改进在于，所述左声道第一输出端为正输出端，所述左声道第二输出端为负输出端，所述左声道第二输出端与左声道扬声器的负端相连接，所述左声道扬声器的正端与左声道第二接触片相连接。
[0013]本实用新型的进一步改进在于，所述扬声器模块包括左声道扬声器和右声道扬声器;所述功放模块的右声道音频信号通过右声道第一输出端连接至右声道第一接触片，并通过右声道第二输出端与右声道扬声器的一端相连接;所述右声道扬声器的另一端与右声道第二接触片相连接。
[0014]本实用新型的进一步改进在于，所述右声道第一输出端为正输出端，所述右声道第二输出端为负输出端，所述右声道第二输出端与右声道扬声器的负端相连接，所述右声道扬声器的正端与右声道第二接触片相连接。
[0015]本实用新型还提供一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔系统，包括了如上所述的耳机插孔电路。进一步地，所述耳机插孔系统用于超声多普勒胎心仪，所述超声多普勒胎心仪通过功放模块输出音频信号。
[0016]与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于:通过在耳塞的公共端设置公共端限流保护模块，所述公共端限流保护模块包括串联的隔直电容和限流电阻，在耳机插头插入耳机插孔的过程中，避免了功放模块的输出端直接与地发生短路，使功放模块的BTL功放芯片实现了过流保护;在此基础上，将功放模块的音频信号通过其中一个输出端分别连接在耳机插孔的两个不同自动开关上，并将耳机插孔的公共端串联隔直电容和限流电阻后与地相连，根据耳机插头的拔插状态，控制自动开关接通或断开，进而实现将音频信号经扬声器或耳机输出，解决了基于BTL输出方式的双声道音频功放设备不能插接耳机后完全关断扬声器或耳塞导致工作电流太大而烧毁的问题。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型一种实施例的电路原理不意图；
[0018]图2是现有技术的双声道OTL输出功放电路原理图；
[0019]图3是现有技术的双声道耳机的电路原理图；
[0020]图4是现有技术的双声道BTL输出功放的电路原理图；
[0021 ]图5是现有技术的双声道BTL输出功放和耳机实现切换的电路原理图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图，对本实用新型的较优的实施例作进一步的详细说明。
[0023]本例提供一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路，包括:功放模块、扬声器模块、耳机插孔模块和公共端限流保护模块，所述功放模块的输出端分别与所述扬声器模块和耳机插孔模块相连接，所述扬声器模块通过耳机插孔模块与所述公共端限流保护丰吴块相连接。
[0024]本例所述功放模块用于实现音频信号的功率放大，并以BTL方式输出；所述扬声器模块用于实现大音量发声；所述耳机插孔模块用于实现扬声器模块与耳塞放声方式的切换;所述公共端限流保护模块用于实现耳塞左右声道线圈的限流保护作用。所述功放模块的左右声道音频信号与耳机插孔相连的输出端是同极性的。本例适用于无立体声需求的两路声道扬声器与耳塞发声之间的选择切换，如应用在便携式超声多普勒胎心仪器中实现扬声器与耳机的切换。
[0025]如图1所示，本例所述公共端限流保护模块包括公共端、隔直电容Cl和限流电阻R1，所述公共端通过隔直电容Cl连接至限流电阻Rl的一端，所述限流电阻Rl的另一端接地。所述耳机插孔模块包括耳机插孔XSl的左声道第一接触片B、左声道第二接触片A、右声道第一接触片D和右声道第二接触片C，所述左声道第一接触片B和右声道第一接触片D分别与所述功放模块的输出端相连接，所述左声道第二接触片A和右声道第二接触片C分别与所述扬声器模块相连接。
[0026]如图1所示，本例所述功放模块的左声道音频信号经过左声道第一输出端Lo+和左声道第二输出端Lo-分别输出至所述扬声器模块和耳机插孔模块;所述功放模块的右声道音频信号经过右声道第一输出端Ro+和右声道第二输出端Ro-分别输出至所述扬声器模块和耳机插孔模块。
[0027]具体为:所述扬声器模块包括左声道扬声器SPl和右声道扬声器SP2;所述功放模块的左声道音频信号通过左声道第一输出端Lo+连接至左声道第一接触片B，并通过左声道第二输出端Lo-与左声道扬声器SPl的一端相连接;所述左声道扬声器SPl的另一端与左声道第二接触片A相连接。优选的，所述左声道第一输出端Lo+为正输出端，所述左声道第二输出端Lo-为负输出端，所述左声道第二输出端Lo-与左声道扬声器SPl的负端相连接，所述左声道扬声器SPl的正端与左声道第二接触片A相连接。
[0028]本例所述功放模块的右声道音频信号通过右声道第一输出端R0+连接至右声道第一接触片D，并通过右声道第二输出端Ro-与右声道扬声器SP2的一端相连接;所述右声道扬声器SP2的另一端与右声道第二接触片C相连接。优选的，所述右声道第一输出端Ro+为正输出端，所述右声道第二输出端Ro-为负输出端，所述右声道第二输出端Ro-与右声道扬声器SP2的负端相连接，所述右声道扬声器SP2的正端与右声道第二接触片C相连接。
[0029]本例所述左声道第一输出端Lo+为左声道音频信号的正输出端，直接连接耳机插孔XSl的左声道第一接触片B，即图1中的接触片B点；左声道第二输出端Lo-与左声道扬声器SPl的端相连，左声道扬声器SPl的“+”端连接耳机插孔XSl的左声道第二接触片A，即图1中的接触片A点。同理，所述右声道第一输出端Ro+为右声道音频信号的正输出端，直接连接耳机插孔XSl的右声道第一接触片D，即图1中的接触片D点；右声道第二输出端Ro-与右声道扬声器SP2的端相连，右声道扬声器SP2的“+”端连接耳机插孔XSl的右声道第二接触片C，即图1中的接触片C点。耳机插孔XSl的公共端连接隔直电容Cl和限流电阻Rl后接到地。因为在耳塞的公共端串联的隔直电容Cl和限流电阻Rl，在耳机插头插入耳机插孔XSl的过程中，避免了左声道第一输出端Lo+、左声道第二输出端Lo-、右声道第一输出端Ro+和右声道第二输出端Ro-直接与地发生短路，使BTL功放芯片进入过流保护。
[0030]当没有耳机插头插入插孔XSl时，自动开关的接触片A点和接触片B点、接触片C点和接触片D点分别对应接通，则左右声道音频信号的输出端中，左声道第一输出端Lo+、左声道第二输出端Lo-和右声道第一输出端Ro+、右声道第二输出端Ro-分别直接连接左声道扬声器SPl和右声道扬声器SP2的输入端，左声道音频信号L和右声道音频信号R分别左声道扬声器SPl和右声道扬声器SP2正常输出。当有耳机插头插入耳机插孔XSl时，自动开关的接触片A点和接触片B点断开，切断扬声器SPl与左声道第一输出端Lo+和左声道第二输出端Lo-的连接，左声道扬声器SPl断开不工作，左声道第一输出端Lo+信号将直接输入到耳塞左声道线圈，然后经隔直电容Cl和限流电阻Rl流回到地端。同理，右声道方面，接触片C点和接触片D点断开，切断右声道扬声器SP2与右声道第一输出端Ro+和右声道第二输出端Ro-的连接，右声道扬声器SP2断开不工作，右声道第一输出端Ro+信号将直接输入到耳塞右声道线圈，然后经隔直电容Cl和限流电阻Rl流回到地端。本例根据耳机插头的拔插状态，控制自动开关接通或断开，进而实现将音频信号经扬声器或耳机输出，解决了基于BTL输出方式的双声道音频功放设备不能插接耳机后完全关断扬声器或耳塞导致工作电流太大而烧毁的问题。
[0031]本例还提供一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔系统，包括了如上所述的耳机插孔电路。进一步地，所述耳机插孔系统用于超声多普勒胎心仪，所述超声多普勒胎心仪通过功放模块输出音频信号。
[0032]本例所述耳机插孔电路的设计非常适合用于超声多普勒胎心仪，因其功放输出给两个扬声器的左右声道两路音频信号都是相同信号，没有立体声的需求，只是作为功率加倍的作用，因此本例所述耳机插孔电路的设计，只用一路限流电路接地，对于超声多普勒胎心仪而言，能够简化电路，节约成本。
[0033]以上所述之【具体实施方式】为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本【具体实施方式】，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。
【主权项】
1.一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔电路，其特征在于，包括:功放模块、扬声器模块、耳机插孔模块和公共端限流保护模块，所述功放模块的输出端分别与所述扬声器模块和耳机插孔模块相连接，所述扬声器模块通过耳机插孔模块与所述公共端限流保护丰吴块相连接。2.根据权利要求1所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述公共端限流保护模块包括公共端、隔直电容和限流电阻，所述公共端通过隔直电容连接至限流电阻的一端，所述限流电阻的另一端接地。3.根据权利要求1或2所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述耳机插孔模块包括耳机插孔的左声道第一接触片、左声道第二接触片、右声道第一接触片和右声道第二接触片，所述左声道第一接触片和右声道第一接触片分别与所述功放模块的输出端相连接，所述左声道第二接触片和右声道第二接触片分别与所述扬声器模块相连接。4.根据权利要求3所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述功放模块的左声道音频信号经过左声道第一输出端和左声道第二输出端分别输出至所述扬声器模块和耳机插孔模块；所述功放模块的右声道音频信号经过右声道第一输出端和右声道第二输出端分别输出至所述扬声器模块和耳机插孔模块。5.根据权利要求4所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述扬声器模块包括左声道扬声器和右声道扬声器;所述功放模块的左声道音频信号通过左声道第一输出端连接至左声道第一接触片，并通过左声道第二输出端与左声道扬声器的一端相连接;所述左声道扬声器的另一端与左声道第二接触片相连接。6.根据权利要求5所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述左声道第一输出端为正输出端，所述左声道第二输出端为负输出端，所述左声道第二输出端与左声道扬声器的负端相连接，所述左声道扬声器的正端与左声道第二接触片相连接。7.根据权利要求4所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述扬声器模块包括左声道扬声器和右声道扬声器;所述功放模块的右声道音频信号通过右声道第一输出端连接至右声道第一接触片，并通过右声道第二输出端与右声道扬声器的一端相连接;所述右声道扬声器的另一端与右声道第二接触片相连接。8.根据权利要求7所述的耳机插孔电路，其特征在于，所述右声道第一输出端为正输出端，所述右声道第二输出端为负输出端，所述右声道第二输出端与右声道扬声器的负端相连接，所述右声道扬声器的正端与右声道第二接触片相连接。9.一种基于BTL输出的音频功放设备的耳机插孔系统，其特征在于，包括了如权利要求1至8任意一项所述的耳机插孔电路。10.根据权利要求9所述的耳机插孔系统，其特征在于，所述耳机插孔系统用于超声多普勒胎心仪，所述超声多普勒胎心仪通过功放模块输出音频信号。
【文档编号】H04R3/00GK205545874SQ201620097559
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】燕勇兵, 黄东
【申请人】深圳市理邦精密仪器股份有限公司