技术领域
[0001] 本
发明涉及音频通信技术领域，尤其涉及一种音频通信设备。
背景技术
[0002] 手机、
笔记本电脑等一些具备声音播放功能
和声音采集功能的设备上同时具备
微处理器或CPU处理功能，可以将
耳机插口作为数据的传输通道，实现对播放数据的调制和对接收数据的(采集)的解调。
[0003] 由于不同的耳机插口标准对耳机接线端口的规定不一致，在同一设备上，具有不同耳机插口标准的外接设备与同一设备进行通信时，存在设备之间因为标准不一致，而无法通信的问题。
发明内容
[0004] 为了解决上述技术问题，本发明
实施例提供一种音频通信设备，该设备兼容已有的音频播放和采集的
硬件，通过模式切换
电路实现不同标准的耳机插口的兼容和通信的一致性。
[0005] 有鉴于此，本发明实施例提供一种音频通信设备，该设备可以包括：
[0006] 微处理器、分别与微处理器通信连接的音频
信号发送电路和
音频信号接收电路，以及与音频信号发送电路的输出端连接的模式切换电路；
[0007] 所述模式切换电路包括
电压比较器和双刀双掷
开关组；
[0008] 所述电压比较器的两输入端分别连接耳机MIC端与GND端，且两个输入端并联有
电阻；双刀双掷开关组，用于在电压比较器的
输出信号驱动下，驱动耳机MIC端与音频通信设备的MIC输出端连接，耳机的GND端与音频通信设备的GND输出端连接。
[0009] 优选的，所述音频信号发送电路包括：
[0010] 积分整形电路，用于将微处理器发出的
数字信号转换为
模拟信号；
[0011]
滤波器，用于滤除积分整形电路输出的模拟信号中的噪声信号；
[0012] 开漏驱动电路，用于将滤波器输出的模拟信号以开漏驱动的形式输入模式切换电路。
[0013] 优选的，所述滤波器包括：
[0014]
高通滤波器，用于滤除积分整形电路输出的模拟信号中的低次谐波噪声信号；
[0015] 增益
放大器，用于放大高通滤波器输出的模拟信号；
[0016]
低通滤波器，用于滤除增益放大器输出模拟信号中的高次谐波噪声信号。
[0017] 优选的，所述积分整形电路为积分运算电路，通过将方
波数字信号进行积分运算输出正弦模拟信号。
[0018] 优选的，所述音频信号接收电路包括：
[0019] 隔直滤波电路，用于隔离输入端接收信号中的直流信号，并滤除噪声信号；
[0020] 整形电路，用于将隔直滤波电路输出的模拟信号转换为数字信号。
[0021] 优选的，所述电压比较器为基于CMOS工艺的电压比较器。
[0022] 优选的，所述双刀双掷开关组包括第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关，第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关分别与电压比较器的输出端连接；
[0023] 其中，第一双刀双掷开关还与电压比较器的一输入端连接，第二双刀双掷开关与电压比较器的另一输入端连接；
[0024] 第一双刀双掷开关和第二双刀双掷开关根据电压比较器的输出信号选择性连接音频设备的GND信号输出端和MIC信号输出端，以保证耳机MIC端与音频通信设备的MIC输出端连接，耳机的GND端与音频通信设备的GND输出端连接。
[0025] 与
现有技术相比，本发明实施例提供的技术方案具有以下优点：
[0026] 本发明提供的技术方案，通过模式切换电路实现外接设备与音频通信设备处在一个共地的
水平上，可以提高信号的
稳定性。通过模式切换电路中的电压比较器即可确定耳机的MIC端和GND端，然后驱动双刀双掷开关组控制开关
位置，实现耳机MIC端与音频通信设备的MIC输出端连接，耳机的GND端与音频通信设备的GND输出端连接。保证音频通信系统对外的输出端一致，屏蔽了耳机插口标准不一致的问题。
[0027] 进一步的，音频信号发送电路和接收电路中均设有滤波器，可以滤除信号中的噪声信号，保证
信号传输的准确性。
附图说明
[0028] 为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为耳机插头的示意图；
[0030] 图2为本发明提供的一种音频通信设备实施例1的结构示意图；
[0031] 图3为本发明提供的一种音频通信设备中的模式切换电路的示意图；
[0032] 图4为本发明提供的音频通信设备与外接设备的上行通信示意图；
[0033] 图5为本发明提供的音频通信设备中开漏驱动电路示意图；
[0034] 图6为本发明提供的音频通信设备与外接设备的下行通信示意图。
具体实施方式
[0035] 本发明实施例提供了一种音频通信设备，实现不同耳机插口标准的兼容性。
[0036] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0037] 为了便于对本发明实施例的描述，首先介绍一下耳机插口的结构，参考图1所示，为耳机插头的示意图，耳机插头有4个接线端，分别为耳机插头1级104、耳机插头2级103、耳机插头3极102、耳机插头4级101。不同的音频标准中，耳机插头1级和2级一致，耳机插头1级为左声道，耳机插头2级为右声道。耳机插头3级和耳机插头4级应能够分别表示MIC(麦克)端和GND端，但是在不同的标准中，耳机插头3级和耳机插头4级表示的通信端并不一样，比如以苹果为代表的国际标准和以诺基亚为代表的国家标准，两种标准的MIC和GND脚相反。
[0038] 本发明实施例提供的音频通信设备要解决的问题就是要屏蔽耳机插头3级和4级的不同，对外提供统一的输出
接口，实现不同标准耳机插口的通用性。下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细公开的描述。
[0039] 本发明提供一种音频通信设备实施例1的结构示意图，参考图2所示，需要说明的是，图2中的外接设备仅用于辅助说明通信设备的通信结构，外接设备并不是本通信设备的一个组成部分。本实施例提供的通信设备可以包括：
[0040] 微处理器201、音频信号发送电路202、音频信号接收电路203和模式切换电路204；
[0041] 其中，音频信号发送电路202与音频信号接收电路203均与微处理器201通信连接，微处理器作为音频设备的
信号处理核心部件，主要进行信号发送前和信号接收后的处理。
[0042] 音频信号发送电路用于将微处理器发出的音频信号发送出去；
[0043] 音频信号接收电路用于接收外接设备发出的音频信号并发送至微处理器处理；
[0044] 模式切换电路204与音频发送电路的输出端连接，在音频通信设备发送信号时，保证与不同标准的带有耳机插口的外接设备的兼容性。参考图3所示，为模式切换电路的示意图，其包括电压比较器301和双刀双掷开关组302，电压比较器的两个输入端分别连接的是耳机插口的3级和4级，在电压比较器的两个输入端并联一电阻303，这样在耳机插口3级和4级之间形成电位差，电位高的一端为MIC端，电位低的一端为GND端，电压比较器的输出电位可以确定输入端的具体连接情况，比如，若输出高电平，则说明电压比较器的“+”端连接的是MIC端，另一端为GND端，若输出低电平，则说明电压比较器的“+”端连接的是GND端，另一端为MIC端。
[0045] 电压比较器通过输出电平的不同来驱动双刀双掷开关组，双刀双掷开关组在电压比较器的输出信号驱动下，驱动MIC端与音频通信设备的输出端连接，外接设备的GND端与音频通信设备的GND端连接。
[0046] 本实施例中，通过模式切换电路实现外接设备与音频通信设备处在一个共地的水平上，提高通信信号的稳定性。且通过模式切换电路中的电压比较器即可确定耳机的MIC端和GND端，然后驱动双刀双掷开关组控制开关的位置，实现耳机MIC端与音频通信设备的MIC输出端连接，耳机的GND端与音频通信设备的GND输出端连接。保证音频通信系统对外的输出端一致，屏蔽了耳机插口标准不一致的问题。
[0047] 为了对本发明实施例提供的通信设备的结构有进一步的理解，下面举例说明。参考图3，双刀双掷开关组302包括第一双刀双掷开关A和第二双刀双掷开关B，第一双刀双掷开关A和第二双刀双掷开关B分别与电压比较器的输出端连接。
[0048] 其中，第一双刀双掷开关A还与电压比较器的一输入端连接，第二双刀双掷开关B与电压比较器的另一输入端连接。
[0049] 第一双刀双掷开关A和第二双刀双掷开关B根据电压比较器的输出信号选择性连接音频设备的GND信号输出端和MIC信号输出端，以保证耳机MIC端与音频通信设备的MIC输出端连接，耳机的GND端与音频通信设备的GND输出端连接。
[0050] 举个例子，比如电阻303的电阻值为5K欧姆，则MIC接线端和GND接线端之间会产生一个1.5～2伏的电位差，当电压比较器输出高电平，则说明电压比较器的“+”端连接的是MIC端，另一端为GND端，此时，双刀双掷开关组中的A开关将接通触点2，B开关接通触点4。反之，当电压比较器输出低电平，电压比较器的“+”端连接的是GND端，另一端为MIC端，此时，A开关接通触点1，B开关接通触点3。电压比较器通过输出信号驱动开关A和开关B实现输出接口的统一，并且可以兼容不同标准的耳机插头。其中A开关和B开关为同样的双刀双掷开关。
[0051] 优选的，所述电压比较器为基于CMOS工艺的电压比较器。
[0052] 下面对上行和下行音频通信分别进行说明，以下说明可以看作是实施例1中提供的音频通信设备在实际中的一种具体实现。
[0053] 1、上行音频通信
[0054] 参考图4所示的上行通信的结构示意图，主要包括微处理器201、积分整形电路401、滤波器402、开漏驱动电路403和模式切换电路(图4中未示出)。其中开漏驱动电路参考图5所示的示意图，开漏驱动电路一端连接滤波器的输出端，一端连接模式切换电路的MIC输出端。
[0055] 积分整形电路一端与微处理器连接，一端与滤波器连接，用于将微处理器处理后的数字信号转换为模拟信号；滤波器，用于滤除积分整形电路输出的模拟信号中的噪声信号；开漏驱动电路，用于将滤波器输出的模拟信号以开漏驱动的形式输入模式切换电路。
[0056] 其中，所述滤波器包括高通滤波器、增益放大器和低通滤波器；高通滤波器是连接在积分整形电路与开漏驱动电路之间的第一个滤波器，用于滤除积分整形电路输出的模拟信号中的低次谐波噪声信号；增益放大器的一端与高通滤波器的输出端连接，另一端与低通滤波器的输入端连接，用于放大高通滤波器输出的模拟信号；低通滤波器的一端与增益放大器的输出端连接，另一端与开漏驱动电路的输入端连接，用于滤除增益放大器输出模拟信号中的高次谐波噪声信号的低通滤波器。
[0057] 优选的，所述积分整形电路为积分运算电路，通过将方波数字信号进行积分运算输出正弦音频模拟信号。
[0058] 通信过程如下：微型计算机将发送信息通过微处理器管脚发出，微处理器发出方波信号，然后通过积分整形电路对微处理器发出的方波信号进行积分运算，形成原始音频模拟信号，然后再通过滤波器将高次谐波和低次谐波滤除得到整形后的
波形(
正弦波)，整形后的波形控制开漏驱动电路驱动模式切换电路，进而保证音频通信设备的输出端发出音频模拟信号到外接设备的MIC端，外接设备通过采集音频通信设备的MIC输出端的音频模拟信号，并对采集的信号进行解析，就可以得到微型计算机发送的信息，最终实现微型计算机与外接设备之间的上行音频通信。
[0059] 2、下行音频通信
[0060] 参考图6所示的下行通信的结构示意图，主要包括隔直滤波电路601、比较整形电路602和微处理器201。
[0061] 隔直滤波电路，用于隔离输入端接收信号中的直流信号，并滤除噪声信号；整形电路，用于将隔直滤波电路输出的信号转换为数字信号。
[0062] 下行通信过程如下：外接设备将待发送的信息调制为音频模拟信号，通过耳机的左右声道连接音频通讯设备的输入端传入音频通讯设备，音频模拟信号通过隔直滤波电路，将外接设备的发送信号进行隔直流处理，并将低次谐波和高次谐波的噪声滤除，保证信号的稳定性，然后接入比较整形电路，通过整形电路将滤波后的音频模拟信号与GND线电位(或0基准电位)进行比较，若滤波后的音频模拟信号的电位高于GND线电位，则输出高电平，若低于GND线电位，则输出低电平，从而形成整形后的方波数字信号，最后方波数字信号通过微处理器进行解析，从而得到外接设备的发送信息，最终实现外接设备与微处理器之间的下行音频通信。
[0063] 结合上行和下行音频通信，可以实现外接设备和音频通信设备的一个闭环的通信方式。使发送信息可以通过发送和接收音频模拟波形的形式来传递。而且使用的是支持
热插拔的耳机连接部分，结构简单，通信方便。
[0064] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行
修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
