利用电阻器的耳机型号识别的制作方法

1.本公开涉及提供音频耳机和扬声器，并且更具体地，涉及用于利用电阻器进行耳机型号识别的方法和系统。


背景技术：

2.现代耳机用于向各种电子装置提供音频输入和输出。这些耳机通常包括扬声器和麦克风两者。此外，耳机连接到其上的电子装置可以将各种设置(诸如总增益、频率特定增益、滤波或任何其他合适的信号调节)应用到来自耳机的输入和输出。此外，电子装置可以将设置应用到来自耳机的输入和输出，以匹配与耳机接口的软件的标准或要求。为了应用设置，电子装置可以存储调谐文件、寄存器组或表征给定耳机或将应用到给定耳机的信号条件的其他信息。因此，可以使用给定耳机的识别，以将正确的设置适当地应用到给定耳机的输入或输出。
3.本公开的实施例的发明人已经发现，用于识别耳机的其他解决方案具有需要嵌入耳机或耳机连接器中的存储器或其他集成电路以识别耳机的缺点。这种方法可能需要附加的信号连接或电缆中的电线以及因此连接器中的附加触点。这种方法还需要电子装置的适配器或底座中的附加电路，这增加了适配器或底座与耳机本身两者的成本和复杂性。本公开的实施例可以解决其他方法的这些缺点中的一个或多个。


技术实现要素：

4.本公开的实施例可以包括诸如主机装置的设备。设备可以包括被配置为接收与外部装置的连接的线连接器。所述外部装置可以包括被配置为输出可听声音的扬声器。所述设备可以包括连接检测电路，其被配置为确定所述外部装置是否已经通过所述线连接器连接到所述设备。所述设备可以包括输出测试电路，其被配置为：在检测到与所述外部装置的连接时，向所述外部装置发出测试信号；评估对所述测试信号的响应，所述响应基于所述外部装置内的电阻值：并且基于对所述测试信号的所述响应来确定所述外部装置的身份。
5.本公开的实施例可以包括另一种设备。其他设备可以实现如上所讨论的外部装置。其他设备可以包括被配置为输出可听声音的扬声器、被配置为接收与主机装置的连接并接收测试信号以识别所述设备的线连接器、以及连接在所述扬声器的输入和地之间的标识电阻器。标识电阻器的电阻值可以被配置为响应于测试信号来识别设备。
6.本公开的实施例可以包括由上述实施例的设备中的任一个执行的方法。
附图说明
7.图1是根据本公开的实施例的用于识别耳机的型号的示例系统的图示。
8.图2是根据本公开的实施例的用于识别耳机的型号的示例方法的图示。
具体实施方式
9.图1是根据本公开的实施例的用于识别耳机的型号的示例系统100的图示。
10.系统100可以包括任何合适数量和种类的部件。系统100可以包括电子装置102和耳机104。电子装置102可以包括例如计算机、智能手机、服务器、膝上型电脑、个人数据助理、消费电子装置、家用电器、信息娱乐装置、车辆音频装置或任何其他合适的电子装置。耳机104可以包括听筒、扬声器、麦克风或用于音频输入、音频输出或音频输入/输出的任何其他合适的装置。
11.电子装置102和耳机104可以以诸如通过连接部128的任何合适的方式通信联接。连接部128可以包括任何合适的通信协议、布线、电缆或通信联接电子装置102和耳机104的其他方式。在图1的示例中，偶对传输/接收线被显示为示例连接。第一线130可以包括信号线，并且第二线132可以包括共享地线。未示出的附加通信线可以包括在连接部128中。
12.电子装置102可以包括任何合适数量和种类的部件。电子装置102可以包括通信地联接到存储器106的处理器134。存储器106可以包括在由处理器134加载和执行时执行各种功能(诸如本公开中描述的处理器134的配置)的指令。此外，这些指令可以构成执行的软件并且可以利用与耳机104的接口。在图1的示例中，处理器134可以执行与耳机104的接口以及这种软件的执行两者。在其他实施例中，处理器134可以代表在系统100或电子装置102(未示出)中的别处执行的软件来执行与耳机104的接口。处理器134与下文讨论的可以用于识别耳机104的型号的电子装置102的其他部件一起可以构成测试电路。测试电路和处理器134可以以任何合适的方式(诸如通过微处理器、微处理器的核心、微控制器、现场可编程门阵列、专用接口电路、数字电路、模拟电路或其任何合适的组合)实现。
13.处理器134可以包括任何合适的输入和输出。处理器134可以包括测试信号输出114。测试信号输出114可以被配置为生成任何合适的测试信号，无论是恒定的还是周期性的。例如，测试信号输出114可以被配置为生成已知的电压输出。测试信号输出114可以是，例如，给定为v 的正基准电压。在一个示例中，诸如图1所示，测试信号输出114可以在处理器134之外生成。
14.处理器134可以包括测试使能输出110。测试使能输出110可以被配置为指示是否要执行用于识别诸如耳机104的所连接耳机的型号的测试。这可以反映系统100是处于测试模式还是正常模式。在测试模式中，处理器134可以启用测试使能输出110并且可以执行用于识别耳机104的型号的测试。在测试模式期间可以禁用到耳机104的其他音频输入或输出。在正常模式中，处理器134可以禁用测试使能输出110并且可以不执行用于识别耳机104的型号的测试。在正常模式期间可以启用到耳机104的其他音频输入或输出。根据电子装置102和开关118的其余部分的特定设计，测试使能输出110可以被配置为在逻辑高或逻辑低时启用。
15.处理器134可以包括音频i/o 112。音频i/o 112可以被配置为针对耳机104生成音频输出或从耳机104接收音频输入。音频i/o 112可以具有任何合适的格式或协议。音频i/o 112可以被配置为在正常模式期间被启用并且在测试模式期间被禁用。
16.电子装置134可以包括用于音频i/o的附加音频处理部件。例如，电子装置134可以包括被配置为基于音频i/o 112在与耳机104的连接部128上生成输出信号的编解码器放大器120。类似的输入处理部件可以包括在电子装置102中，但未示出。编解码器放大器120可
以包括在处理器134中或者可以与处理器134分离。
17.电子装置102可以包括附加部件以执行对耳机104的身份的测试。例如，电子装置102可以包括诸如rp 116的上拉电阻器和诸如开关118的开关。rp 116的一端可以连接到测试信号输出114。rp 116的另一端可以连接到开关118。此外，测试信号输出114可以连接到rp 116的顶部。当开关118被启动时，测试信号输出114可以(以跨rp 116的电压降)应用到线130。
18.开关118可以以任何合适的方式(诸如通过诸如金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)的晶体管)实现。开关118可以被配置为基于到其开关使能输入(或栅极引脚)的信号而将在其顶部侧(或源极引脚)上、连接到rp 116的底部并因此接收由rp 116减少的测试信号输出114的信号发送到其底部侧(或漏极引脚)。开关118可以在其漏极引脚处连接到连接部128的线130。因此，开关118可以被配置为：在被测试使能输出110启用时，将测试信号输出114和rp 116的串联路由到线130。这可能在测试模式下发生。此外，在测试模式期间，可以禁用来自音频i/o 112的输出。因此，在测试模式期间通过线130行进的信号可以是测试信号输出114，跨rp 116和开关118的电压降较小。开关118可以被配置为：在被测试使能输出110禁用时，停止将测试信号输出114和rp 116的串联路由到线130。这可能在正常模式下发生。此外，在正常模式期间，可以启用来自音频i/o 112的输出。因此，在正常模式期间通过线130行进的信号可以是由编解码器放大器120调节的音频i/o 112。
19.耳机104可以以任何合适的方式实现。耳机104可以包括合适的扬声器、麦克风或它们的任何组合，在图1中表示为扬声器126。此外，扬声器126可以包括标称电阻rs。然而，可以通过电容器124阻止处理器134测量该电阻，使得仅在测试模式下测量rid 122。
20.耳机104可以包括连接在线130、132之间的电阻器。该电阻器可以作为rid122给出。rid 122可以被配置为在耳机的其他型号中唯一地识别耳机104的型号。
21.耳机104可以包括电容器124。电容器124可以沿着线130连接在rid 122的第一端和扬声器126的端子之间。
22.尽管耳机104可以包括除了rid 122之外的识别其型号的其他电路、存储器或其他机构，但是这些在本示例中可能不用于识别104的型号。
23.在一个实施例中，电子装置102可以被配置为识别rid 122的电阻值以识别耳机104的型号。rid 122的电阻值可以以任何合适的方式确定。例如，电子装置102可以施加已知电压或线130上的电压并测量在测试输入电路108处产生的电流或电压，并使用它来计算rid 122。
24.电子装置102可以包括用于测量rid 122上的电压或电流的任何合适的部件。例如，电子装置102可以包括测试输入电路108。测试输入电路108可以以任何合适的方式(诸如通过模数转换器(adc)、数字电路、模拟电路或其任何合适的组合)实现。测试输入电路108可以被配置为测量跨连接部128的电压或电流。测试输入电路108可以连接在rp 116的底部和开关118的顶部之间。因此，测试输入电路108可以测量耳机104的跨电阻(其可以是rid 122)的电压降。该电压可以被确定为分压器电路的一部分，给定施加在跨rp 116和耳机104的电阻(其可以是rid 122)的测试信号输出114，在rp 116的底部处的所得电压由测试输入电路108测量。跨开关118的电压降可以被考虑到电压测量中，以确定跨耳机104的电阻(其可以是rid 122)的电压降。
25.在另一个示例中，电子装置102可以包括传感器(未示出)，所述传感器被配置为测量跨连接部128(包括跨过线130、132)的电压或电流。传感器可以被配置为向处理器134上的测试输入(未示出)提供结果。传感器可以被实现为电压传感器、电流传感器或任何其他合适的传感器，包括诸如模数转换器(adc)、数字电路、模拟电路或它们的任何合适组合的部件。传感器可以在处理器134内实现或与处理器134分离。传感器可以被配置为将其输出提供给处理器134的任何合适的部分。
26.处理器134可以被配置为基于由测试输入电路108测量的电流或电压并且基于通过测试信号输出114发出的电流或电压来确定rid 122的值。这可以进一步基于rp 116的已知电阻和开关118的任何电压降或电阻。该分析可以根据欧姆定律(电压＝电流*电阻)进行。出于效率的目的，电子装置可以使用通过测试输入电路108接收的所得电流或电压来查找对应于rid 122的已知可能值的预定义电流或电压值。例如，这些可以记录在查找表或其他合适的存储器中。给定来自测试输入电路108的测量结果，处理器134可以被配置为计算rid 122或查找rid 122的值。rid 122的值可以与耳机104的给定型号相关联。rid 122调谐文件的值、设置或其他信息可以由具有音频调节的电子装置102在正常模式下的后续操作中检索并应用到音频i/o 112。在一些实施例中，rid 122的实际值可能不是明确确定的，其中rid 122调谐文件、设置或其他信息由通过测试输入电路108接收的电流或电压的值进行指示，而不执行明确地确定rid122的实际电阻值的中间步骤，尽管这种过程可能仍然基于rid 122的电阻值。
27.因此，在一个实施例中，单个无源电阻器，诸如rid 122，可以放置在耳机104中。在另一个实施例中，rid 122可以在正常模式和测试模式两者下连续地连接在线130、132之间。可以选择rid 122的电阻值，以便在正常模式下对穿过连接部128到音频i/o 112或从音频i/o 112穿过连接部128的音频信号没有任何不利影响。这可以允许rid 122永久连接在线130、132之间。否则，rid 122可以选择性地在测试模式下连接在线130、132之间和正常模式下不连接在线130、132之间进行切换。
28.电子装置102可以包括任何合适的模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或其任何组合(未示出)，以确定耳机104是否已经连接到电子装置102。电子装置102因此可以确定耳机104是否已经连接到电子装置102并且然后开始识别耳机104的型号的过程。耳机104的连接的检测可以通过具体地确定耳机104的实例已经被连接，或者更一般地通过确定任何装置已经连接到电子装置102来进行。例如，耳机104连接的检测可以基于检测到usb装置已经连接到电子装置102。
29.可以以适当快速使得系统100的人类用户可能不会注意到这种识别中的明显延迟的方式来执行用于识别耳机104的型号的测试模式的操作。例如，耳机104的型号的测试模式和识别可以在大约60毫秒的延迟之后执行。执行测试模式所需的时间可以部分基于电容器124、rid 122、rp 116的值和扬声器126的电阻。
30.电容器124可以被配置为在对电容器124充电所需的时间期间，作为对测试信号114的响应的一部分，防止测试输入电路108测量扬声器126的任何电阻。因此，在该充电时间期间，由于扬声器126的电阻，在测试模式下、线130上的测试信号可能不会经历跨扬声器126的任何电压降。因此，测试模式可以在电容器124的充电时间之后完成。电容器124可以具有例如15μf的电容。电容器124在88hz时可能具有-3db效应。
31.如上所述，rp 116可以被配置为用作在线130和测试模式期间由开关118选择性地施加的正电压基准之间的上拉电阻器。rp 116可以被配置为在测试模式期间与rid 122串连而提供分压器电路的一部分，使得可以测量跨rid 122的电压降。rp 116可以具有任何合适的电阻值。rp 116的较高值可能导致较长的稳定时间，因为rp 116可能影响电容器125的时间常数。然而，rp 116的低值可以减小rid 122的可用值的可能范围，因为考虑到rp 116，分压器电路将另外由rid 122控制。rp 116的示例值可以是例如1,000ω。
32.可以选择rid 122的可能值以允许精确的电压或电流测量。可以选择该范围内的rid 122的特定值以在耳机104的其他实例中唯一地识别耳机104，诸如耳机104的型号。例如，rid 122可能介于499 12.1kω之间。较低的值可能导致灵敏度的略微降低，诸如损失0.5db。此外，太低的值可能使太多的功率改变方向而远离扬声器126。较高的值可能导致稳定时间的增加，因为rid 122可以影响电容器124的时间常数。此外，太大的值可能导致电磁干扰或其他噪声。rid 122的可能的不同值可以由rid 122的电阻值的准确度和测试输入电路108的采样的准确度来建立。不同型号的耳机104可以包括在数量上彼此不同的电阻值，使得它们可以被处理器134充分且准确地彼此区分开来。
33.如果耳机的不同实例连接到电子装置102，其中这种耳机不包括rid 122或电容器124的实例，则经测量的电流或电压可以由例如扬声器126的等同物的实例的电阻值组成。在这种情况下，经测量的电压或电流或经确定的电阻可以是这种扬声器的电阻值。这种测量值或经确定的值可能不位于电子装置102的查找表或其他结构中。此外，这种测量值或经确定的值可以在电子装置102的查找表或其他结构中建立为不具有rid 122的实例。如果没有在查找表中找到对应的值，则电子装置102可以以具有例如默认设置的默认方式来处理耳机。类似地，如果测量值或经确定的值对应于不具有rid 122的实例的耳机，则电子装置102可以以具有例如默认设置的默认方式来处理耳机。
34.图2是根据本公开的实施例的用于识别耳机的型号的示例方法200的图示。方法200可以由诸如图1的系统100的任何合适的设备执行。更具体地，方法200可以由测试电路或包括处理器134和图1的其他相关元件的测试电路来执行。方法200可以在任何合适的步骤处开始，诸如步骤205。方法200可以包括比图2所示更多或更少的步骤。方法200可以可选地重复、省略或以符合本公开的教导的不同的顺序执行如图2所示的步骤。方法200可以递归地配置，并且系统100可以配置为并行执行方法200的多个实例。方法200可以根据任何合适的事件、信号或命令执行，诸如耳机与电子装置的新连接或重新连接、重启、根据用户要求、周期性地、作为诊断例程的一部分或任何其他合适的标准。
35.在205，可以确定耳机连接。该确定可以以任何合适的方式进行，诸如检测从耳机到电子装置的连接部上的特定电压、电流或电阻值、命令、中断或任何其他合适的标准。
36.在210，音频i/o可以关闭，如果它还没有关闭或者以其他方式被禁用的话。
37.在215，可以启用对耳机识别器的测试。这可以包括向开关发出逻辑信号。
38.在220，可以向耳机施加测试信号。这可以包括通过在215中启用的开关将测试信号发送到电子装置和耳机之间的连接部。220和215可以以任何合适的顺序执行或并行执行。测试信号可以包括已知的电流或电压。在耳机内部，测试信号可以施加到一个或多个识别电阻器。诸如电容器的电路可以将测试信号与耳机的其他部件(诸如麦克风或扬声器)屏蔽。
39.在225，可以测量由将测试信号施加到耳机所产生的电流或电压。可以在耳机和电子装置之间的连接部上测量电流或电压。根据经测量的电流或电压，可以识别耳机的电阻。这可以包括识别识别电阻器的电阻，或者可以从经测量的电流或电压的查找中获得电阻。根据经测量的电流或电压，可以确定耳机的型号。该确定可以是隐含的或明确的。例如，基于经测量的电流或电压，或者根据经测量的电流或电压确定的电阻值，可以在表中识别耳机的型号。在另一个示例中，耳机的型号可以被推断为用于访问耳机的相应设置的经测量的电流或电压，或者根据经测量的电流或电压确定的电阻值。耳机的相应设置可以通过经测量的电流或电压、识别的电阻或识别的耳机型号的任何合适的一种或组合来访问或识别。可以在系统中应用设置以与耳机一起使用。
40.在230，可以禁用对耳机识别器的测试。这可以包括向开关发出逻辑信号。
41.在235，可以启用音频输入和输出。可以使用在225中确定的设置来执行对耳机的输入和输出。
42.本公开的实施例可以包括一种设备。设备可以是诸如电子装置102的主机装置。设备可以包括被配置为接收与外部装置的连接的线连接器。线连接器可以是诸如用于连接部128的连接器。线连接器可以具有任何合适的协议，诸如usb。外部装置可以具有任何合适的实现方式，诸如耳机104，并且可以包括被配置为输出可听声音的扬声器。外部装置可以包括其他输入和输出机构，并且可以向设备提供输入。设备可以包括连接检测电路。连接检测电路可以由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或其任何合适的组合来实现。连接检测电路可以被配置为确定外部装置是否已经通过线连接器连接到设备。设备可以包括输出测试电路。输出测试电路可以由模拟电路、数字电路、由处理器执行的指令或其任何合适的组合来实现。例如，输出测试电路可以包括处理器134、测试输入电路108、rp 116和开关118中的一个或多个。此外，输出测试电路可以包括未示出的其他元件，诸如附加的处理器。输出测试电路可以被配置为：在检测到与外部装置的连接时，向外部装置发出测试信号，评估对测试信号的响应，并基于对测试信号的响应来确定外部装置的身份。响应可以基于外部装置内的电阻值。测试信号可以具有已知的电压或电流。外部装置的身份的确定可以是隐含的或明确的。在隐含的确定中，可以选择外部装置的设置而不具体识别外部装置的型号或其他身份。
43.结合上述实施例中的任一个，对测试信号的响应可以是外部装置中的跨标识电阻器的电流或电压的测量值。标识电阻器可以具有对于外部装置或外部装置的型号唯一的电阻值。
44.结合上述实施例中的任一个，输出测试电路可以被进一步配置为基于对测试信号的响应而将音频设置应用到外部装置的输入或输出。音频设置对于外部装置的身份(诸如外部装置的型号)而言可以是特定的。
45.结合上述实施例中的任一个，设备还可以包括被配置为发出音频信号以供外部装置输出的音频输出端口(诸如音频i/o 112)。输出测试电路可以被进一步配置为在向外部装置发出测试信号的同时，禁用音频输出端口。
46.结合上述实施例中的任一个，输出测试电路可以被进一步配置为在向外部装置发出测试信号的同时，通过连接部将上拉电阻器连接到外部装置以与外部装置内的电阻值形成分压器电路。输出测试电路可以被进一步配置为通过评估外部装置内的跨电阻值的电压
降来评估对测试信号的响应。
47.结合上述实施例中的任一个，输出测试电路可以被进一步配置为通过基于对测试信号的响应来确定外部装置的型号，从而确定外部装置的身份。
48.结合上述实施例中的任一个，测试电路可以被进一步配置为：在确定对测试信号的响应不对应于已知的外部装置时，将默认音频设置应用到外部装置的输入或输出。
49.本公开的实施例可以包括另一种设备。其他设备可以实现上述设备中的任一个的外部装置，并且可以包括例如耳机或其他输出或输入/输出装置，诸如耳机104。其他设备可以包括被配置为输出可听声音的扬声器，诸如扬声器126。其他设备还可以包括输入机构，诸如麦克风。其他设备可以包括被配置为接收与主机装置(诸如电子装置102)的连接并接收测试信号以识别设备的线连接器。其他设备可以是连接在到扬声器的输入和地之间的标识电阻器，诸如rid 122，其中标识电阻器的电阻值被配置为响应于测试信号来识别设备。
50.结合上述实施例中的任一个，设备可以包括连接在标识电阻器和到扬声器的输入之间的电容器，诸如电容器124。
51.结合上述实施例中的任一个，电容器可以被配置为防止扬声器电阻被测量。测试信号可以由主机装置在测试模式下发出。测试模式可以是使用标识电阻器的电阻值来识别设备。
52.结合上述实施例中的任一个，电容器可以被配置为允许音频信号到达扬声器，所述音频信号由主机装置在正常模式下发出，所述正常模式允许设备用于主机的输出。
53.结合上述实施例中的任一个，标识电阻器被配置为在测试模式和正常模式两者期间连接在到扬声器的输入和地之间。在测试模式下，标识电阻器被配置为提供对测试信号的响应。在正常模式下，扬声器被配置为输出可听声音。
54.本领域技术人员将理解，可以在所公开的实施例中做出多种变化，所有这些变化均不背离仅由所附权利要求限定的本发明的精神和范围。