多段式耳机自适应切换系统、方法及设备技术方案

本发明专利技术属于控制系统领域，具体涉及了一种多段式耳机自适应切换系统、方法及设备，旨在解决现有的耳机系统无法兼容4段/3段耳机，无法同时支持3段式无源MIC类型的音频外设，并且不支持正反向传输且集成度较低的问题。本发明专利技术包括：接线方式相同的正向传输子系统和反向传输子系统，正/反向传输子系统仅通过转变输入输出接口进行切换。正向传输子系统中，向4段式音频座输入模拟音频信号，向I2S音频座输入数字音频信号，通过模拟开关阵列传输至音频编/解码模块混音或二择一后传输至模拟开关阵列再传输至3段式音频座或双声道平衡音频座输出。本发明专利技术实现了耳机的多通道输出和正反向切换，并提高了耳机系统的可集成性。

【技术实现步骤摘要】
多段式耳机自适应切换系统、方法及设备
本专利技术属于控制系统领域，具体涉及了一种多段式耳机自适应切换系统、方法及设备。
技术介绍
当前音频外设种类较多，耳机也分3段式、4段式（美标/国标），音频系统对于接入耳机种类的判断尤为重要，匹配不佳会导致声音小或者只有调没有音等现象；同时音频信号从输入到最终输出，通常需求前级调理，链路切换，正反向传输等相关过程。目前虽然各个环节都有相应的产品设计，但是将整个音频前级过程整合在一起的轻便型，易于集成的产品却很少。现有的音频前级处理单元功能较为简单，大多只是做简单的多段式耳机检测识别工作，而没有做后续的自适应切换，音频信号音量控制，正反向传输等工作，适用性不强，可集成度不高。现有的音频传输映射关系过于单一，音频输入/输出通常相互独立，导致为了满足正反向信号传输而使系统中接口繁多，实际现场接线繁琐且反复插拔线缆实现正反向传输效率较低/易损耗线材。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述问题，即现有的音频前级处理设备的适用性不强，可集成度不高、无法自适应切换不同耳机的问题，本专利技术提供了一种多段式耳机自适应切换系统，所述系统基于多段式耳机自适应切换设备构建，所述多段式耳机自适应切换设备包括4段式音频座、数字I2S音频座、耳机自适应切换模块、数字双向切换模块、模拟开关阵列、音频编/解码模块、核心控制模块、运算放大器模块、三段式音频座、双声道平衡音频座和2个无源MIC适配电路；所述系统包括正向传输子系统和反向传输子系统；所述正向传输子系统包括正向信息输入单元、正向模拟信号转换单元、正向数字信号转换单元、正向核心映射单元、正向自适应传递单元和正向输出选择单元；所述正向信息输入单元，配置为向4段式音频座输入模拟音频信号；向I2S音频座输入数字音频信号；所述正向模拟信号转换单元，配置为基于所述模拟音频信号，通过无源MIC适配电路生成适配正向模拟音频信号，并输入模拟开关阵列；所述正向数字信号转换单元，配置为基于所述数字音频信号，通过音频编/解码模块生成适配正向数字信号；所述正向核心映射单元，配置为基于地址解码真值表，通过核心控制模块控制模拟开关阵列生成正向映射；所述正向自适应传递单元，配置为基于所述正向映射，模拟开关阵列将所述适配正向模拟音频信号传输至所述音频编/解码模块，生成自适应正向音频信号，并输入模拟开关阵列；所述正向输出单元，配置为所述模拟开关阵列，基于地址解码真值表，将所述自适应音频信号输出至3段式音频座或双声道平衡音频座中的1个或2个；所述反向传输子系统包括反向信息输入单元、反向信号转换单元、反向核心映射单元、反向自适应传递单元和反向输出选择单元；所述反向信息输入单元，配置为向3段式音频座输入双声道非平衡音频信号；向双声道平衡音频座输入双声道平衡音频信号；所述反向信号转换单元，配置为基于所述双声道非平衡音频信号，通过无源MIC适配电路生成适配反向音频信号，并输入模拟开关阵列；所述反向核心映射单元，配置为基于地址解码真值表，通过核心控制模块控制模拟开关阵列生成反向映射；所述反向自适应传递单元，配置为基于所述反向映射，模拟开关阵列将所述适配反向音频信号传输至所述音频编/解码模块，生成自适应反向音频信号，并输入模拟开关阵列；所述反向输出单元，配置为所述模拟开关阵列，基于地址解码真值表，将自适应反向音频信号传输至4段式音频座或数字I2S音频座的1个或2个。在一些优选的实施方式中，所述模拟开关阵列为8*8开关阵列。在一些优选的实施方式中，所述系统还包括耳机自适应切换单元，配置为所述核心控制模块获取耳机自适应模块的MIC-DET端的电平状态；当所述电平状态为低电平时，核心控制模块的SEL端输出高电平，使所述耳机自适应模块内部的MIC和GND互换；当所述电平状态为高电平时，不执行其他动作。在一些优选的实施方式中，正向模拟信号转换单元可替换为MIC切换单元，配置为当所述模拟音频信号为MIC时，所述模拟音频信号通过耳机自适应切换模块输入模拟开关阵列。在一些优选的实施方式中，正向传输子系统的端口连接关系为：所述正向模拟信号转换单元，配置为当所述模拟音频信号为LINE-IN时，通过无源MIC适配电路输出适配正向模拟音频信号并输入模拟开关阵列的X0和X1通道；所述正向数字信号转换单元，配置为将所述数字音频信号传输至音频编/解码模块的I2S-IN端；所述正向核心映射单元，配置为建立X0-Y0、X1-Y1、X4-Y5、X4-Y7、X5-Y4和X5-Y6的导通关系；所述正向自适应传递单元，配置为模拟开关阵列的X1端和Y1端将所述适配正向模拟音频信号传输至音频编/解码模块的IN-1端，IN-1端的适配正向模拟音频信号与I2S-IN端的数字音频信号进行二选一或混音后在音频编/解码模块的OUT-1端输出自适应正向音频信号至模拟开关阵列的X4和X5端；所述正向输出单元，配置为所述模拟开关阵列的Y4和Y5端将所述自适应正向音频信号传输至3段式音频座，或所述模拟开关阵列的Y6和Y7端将所述自适应正向音频信号通过运算放大器模块传输至双声道平衡音频座，或同时传输至3段式音频座和双声道平衡音频座。在一些优选的实施方式中，反向传输子系统的端口连接关系为：所述反向信息输入单元，配置为向3段式音频座输入双声道非平衡音频信号；所述反向信号转换单元，配置为所述双声道非平衡音频信号通过无源MIC适配电路生成适配反向音频信号，并输入模拟开关阵列的Y5端和Y4端；所述反向核心映射单元，配置为建立Y5-X6、Y4-X7、Y3-X0和Y2-X1的导通关系作为反向映射；所述反向自适应传递单元，配置为模拟开关阵列的X6端和X7端将所述适配反向音频信号传输至音频编/解码模块的IN-2端，经过音频编/解码模块的OUT-2端向模拟开关阵列的Y2端和Y3端输入自适应反向音频信号；所述反向输出单元，配置为所述模拟开关阵列的X1端和X0端将所述自适应反向音频信号传输至4段式音频座，或所述音频编/解码模块的IS2-OUT端向数字I2S音频座传输，或同时传输至4段式音频座和数字I2S音频座。在一些优选的实施方式中，反向传输子系统的端口连接关系还包括：所述反向信息输入单元，还配置为向双声道平衡音频座输入双声道平衡音频信号，并通过运算放大器传输至所述模拟开关阵列的Y6端和Y7端；所述反向核心映射单元，还配置为建立Y6-X7、Y7-X6、Y3-X0和Y2-X1的导通关系作为反向映射。在一些优选的实施方式中，所述系统在正向传输子系统和反向传输子系统之间的转换，其方法为：将输出接口物理上转变为输入接口，将输入接口物理上转变为输出接口。本专利技术的另一方面，提出了一种多段式耳机自适应切换方法，所述方法基于多段式耳机自适应切换设备构建，所述多段式耳机自适应切换设备包括4段式音频座、数字I2S音频座、耳机自适应切换模块、数字双向切换模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多段式耳机自适应切换系统，其特征在于，所述系统基于多段式耳机自适应切换设备构建，所述多段式耳机自适应切换设备包括4段式音频座、数字I2S音频座、耳机自适应切换模块、数字双向切换模块、模拟开关阵列、音频编/解码模块、核心控制模块、运算放大器模块、三段式音频座、双声道平衡音频座和2个无源MIC适配电路；/n所述系统包括正向传输子系统和反向传输子系统；/n所述正向传输子系统包括正向信息输入单元、正向模拟信号转换单元、正向数字信号转换单元、正向核心映射单元、正向自适应传递单元和正向输出选择单元；/n所述正向信息输入单元，配置为向4段式音频座输入模拟音频信号；向I2S音频座输入数字音频信号；/n所述正向模拟信号转换单元，配置为基于所述模拟音频信号，通过无源MIC适配电路生成适配正向模拟音频信号，并输入模拟开关阵列；/n所述正向数字信号转换单元，配置为基于所述数字音频信号，通过音频编/解码模块生成适配正向数字信号；/n所述正向核心映射单元，配置为基于地址解码真值表，通过核心控制模块控制模拟开关阵列生成正向映射；/n所述正向自适应传递单元，配置为基于所述正向映射，模拟开关阵列将所述适配正向模拟音频信号传输至所述音频编/解码模块，生成自适应正向音频信号，并输入模拟开关阵列；/n所述正向输出单元，配置为所述模拟开关阵列，基于地址解码真值表，将所述自适应音频信号输出至3段式音频座或双声道平衡音频座中的1个或2个；/n所述反向传输子系统包括反向信息输入单元、反向信号转换单元、反向核心映射单元、反向自适应传递单元和反向输出选择单元；/n所述反向信息输入单元，配置为向3段式音频座输入双声道非平衡音频信号；向双声道平衡音频座输入双声道平衡音频信号；/n所述反向信号转换单元，配置为基于所述双声道非平衡音频信号，通过无源MIC适配电路生成适配反向音频信号，并输入模拟开关阵列；/n所述反向核心映射单元，配置为基于地址解码真值表，通过核心控制模块控制模拟开关阵列生成反向映射；/n所述反向自适应传递单元，配置为基于所述反向映射，模拟开关阵列将所述适配反向音频信号传输至所述音频编/解码模块，生成自适应反向音频信号，并输入模拟开关阵列；/n所述反向输出单元，配置为所述模拟开关阵列，基于地址解码真值表，将自适应反向音频信号传输至4段式音频座或数字I2S音频座的1个或2个。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多段式耳机自适应切换系统，其特征在于，所述系统基于多段式耳机自适应切换设备构建，所述多段式耳机自适应切换设备包括4段式音频座、数字I2S音频座、耳机自适应切换模块、数字双向切换模块、模拟开关阵列、音频编/解码模块、核心控制模块、运算放大器模块、三段式音频座、双声道平衡音频座和2个无源MIC适配电路；
所述系统包括正向传输子系统和反向传输子系统；
所述正向传输子系统包括正向信息输入单元、正向模拟信号转换单元、正向数字信号转换单元、正向核心映射单元、正向自适应传递单元和正向输出选择单元；
所述正向信息输入单元，配置为向4段式音频座输入模拟音频信号；向I2S音频座输入数字音频信号；
所述正向模拟信号转换单元，配置为基于所述模拟音频信号，通过无源MIC适配电路生成适配正向模拟音频信号，并输入模拟开关阵列；
所述正向数字信号转换单元，配置为基于所述数字音频信号，通过音频编/解码模块生成适配正向数字信号；
所述正向核心映射单元，配置为基于地址解码真值表，通过核心控制模块控制模拟开关阵列生成正向映射；
所述正向自适应传递单元，配置为基于所述正向映射，模拟开关阵列将所述适配正向模拟音频信号传输至所述音频编/解码模块，生成自适应正向音频信号，并输入模拟开关阵列；
所述正向输出单元，配置为所述模拟开关阵列，基于地址解码真值表，将所述自适应音频信号输出至3段式音频座或双声道平衡音频座中的1个或2个；
所述反向传输子系统包括反向信息输入单元、反向信号转换单元、反向核心映射单元、反向自适应传递单元和反向输出选择单元；
所述反向信息输入单元，配置为向3段式音频座输入双声道非平衡音频信号；向双声道平衡音频座输入双声道平衡音频信号；
所述反向信号转换单元，配置为基于所述双声道非平衡音频信号，通过无源MIC适配电路生成适配反向音频信号，并输入模拟开关阵列；
所述反向核心映射单元，配置为基于地址解码真值表，通过核心控制模块控制模拟开关阵列生成反向映射；
所述反向自适应传递单元，配置为基于所述反向映射，模拟开关阵列将所述适配反向音频信号传输至所述音频编/解码模块，生成自适应反向音频信号，并输入模拟开关阵列；
所述反向输出单元，配置为所述模拟开关阵列，基于地址解码真值表，将自适应反向音频信号传输至4段式音频座或数字I2S音频座的1个或2个。


2.根据权利要求1所述的多段式耳机自适应切换系统，其特征在于，所述系统还包括耳机自适应切换单元，配置为所述核心控制模块获取耳机自适应模块的MIC-DET端的电平状态；
当所述电平状态为低电平时，核心控制模块的SEL端输出高电平，使所述耳机自适应模块内部的MIC和GND互换；
当所述电平状态为高电平时，不执行其他动作。


3.根据权利要求1所述的多段式耳机自适应切换系统，其特征在于，所述正向模拟信号转换单元可替换为MIC切换单元，配置为当所述模拟音频信号为MIC时，所述模拟音频信号通过耳机自适应切换模块输入模拟开关阵列。


4.根据权利要求1所述的多段式耳机自适应切换系统，其特征在于，正向传输子系统的端口连接关系为：
所述正向模拟信号转换单元，配置为当所述模拟音频信号为LINE-IN时，通过无源MIC适配电路输出适配正向模拟音频信号并输入模拟开关阵列的X0和X1通道；
所述正向数字信号转换单元，配置为将所述数字音频信号传输至音频编/解码模块的I2S-IN端；
所述正向核心映射单元，配置为建立X0-Y0、X1-Y1、X4-Y5、X4-Y7、X5-Y4和X5-Y6的导通关系；
所述正向自适应传递单元，配置为模拟开关阵列的X1端和Y1端将所述适配正向模拟音频信号传输至音频编/解码模块的IN-1端，IN-1端的适配正向模拟音频信号与I2S-IN端的数字音频信号进行二选一或混音后在音频编/解码模块的OUT-1端输出自适应正向音频信号至模拟开关阵列的X4和X5端；
所述正向输出单元，配置为所述模拟开关阵列的Y4和Y5端将所述自适应正向音频信号传输至3段式音频座，或所述模拟开关阵列的Y6和Y7端将所述自适应正向音频信号通过运算放大器模块传输至双声道平衡音频座，或同时传输至3段...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贇林，边洪亮，李厚鹏，
申请(专利权)人：北京小鸟科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11