專利名稱：信號連接模塊、電子裝置及接頭辨識的方法
技術領域：
本發明關于一種信號連接模塊、電子裝置及接頭辨識的方法，特別關于一種可以偵測出不同接腳的位置的信號連接模塊、電子裝置及接頭辨識的方法。
背景技術：
隨著科技的進步，各式應用于影像或音效的電子裝置已經廣泛的使用于各式的場合。在現今的相關影音產品中，耳機通常是利用TRS (Tip，Ring，Sleeve)端子的規格以作為接頭。同時現今的影音產品已經發展出一種可結合耳機及麥克風的裝置，也即俗稱的耳麥。此種結合耳機及麥克風裝置具有的接頭除了左右聲道的耳機腳位之外，還可以具有麥克風腳位。但在先前技術中，不同廠商所設定的耳機或麥克風的腳位于TRS端子上的位置可能不同，各家廠商可能會制定特殊規格的接頭來配合其生產的電子裝置。以蘋果電腦 所生產的產品為例，其麥克風的腳位與一般市售結合耳機及麥克風裝置的麥克風腳位的位置不同，因此市售結合耳機及麥克風裝置無法用于蘋果電腦 的電子產品，蘋果電腦 設計的耳麥也無法適用于一般市售的電子產品。如此一來，產品無法共通使用，會使得使用者必須花額外的費用去購買專屬的產品，對使用者來說會增加許多不需要的花費。因此，有需要發明一種信號連接模塊、電子裝置及接頭辨識的方法以偵測及適用于各式不同規格的接頭。

發明內容
本發明的主要目的在于提供一種信號連接模塊，其可以偵測出不同接腳的位置。本發明的另一主要目的在于提供一種具有上述信號連接模塊的電子裝置。本發明的又一主要目的在于提供一種接頭辨識的方法。為達成上述的目的，本發明的信號連接模塊用于電子裝置以電性連接接頭。接頭包括至少一耳機接腳及接地接腳。信號連接模塊包括連接端口、控制模塊及偵測模塊。連接端口用以電性連接接頭。連接端口包括第一腳位、第二腳位以及第三腳位。第一腳位電性連接至少一耳機接腳及電子裝置的耳機信號端?？刂颇K與第一腳位電性連接?？刂颇K于連接端口連接接頭時，經由第一腳位以輸出偵測信號至耳機接腳。偵測模塊與第二腳位及第三腳位電性連接，其中控制模塊輸出偵測信號后，偵測模塊偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流信號，以判斷由第二腳位或由第三腳位電性連接接頭的接地接腳。本發明的電子裝置包括音頻處理模塊及信號連接模塊。音頻處理模塊具有耳機信號端。信號連接模塊電性連接音頻處理模塊并用以電性連接接頭。接頭包括至少一耳機接腳及接地接腳。信號連接模塊包括連接端口、控制模塊及偵測模塊。連接端口用以電性連接接頭。連接端口包括第一腳位、第二腳位及第三腳位。第一腳位電性連接至少一耳機接腳及耳機信號端?？刂颇K與第一腳位電性連接，控制模塊于連接端口連接接頭時，經由第一腳位以輸出偵測信號至耳機接腳。偵測模塊與第二腳位及第三腳位電性連接，其中控制模塊輸出偵測信號后，偵測模塊偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流信號，以判斷由第二腳位或由第三腳位電性連接接頭的接地接腳。本發明的接頭辨識的方法包括以下步驟:提供連接端口以電性連接該接頭；經由第一腳位以輸入偵測信號至耳機接腳；以及偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流信號，以判斷由第二腳位或由第三腳位電性連接至接頭的接地接腳。


圖1為本發明的具有信號連接模塊的電子裝置的架構示意圖。圖2為本發明的信號連接模塊與接頭連接的第一實施例的示意圖。圖3為本發明的信號連接模塊與接頭連接的第二實施例的示意圖。圖4為本發明的信號連接模塊與接頭連接的第三實施例的示意圖。圖5為本發明的接頭辨識的方法的步驟流程圖。其中，附圖標記說明如下:電子裝置:I信號連接模塊:10連接端口:11第一腳位:111第二腳位:112第三腳位:113控制模塊:12偵測模塊:13切換模塊:14音頻處理模塊:20耳機信號端:21麥克風信號端22接頭:30、30a、30b、30c耳機接腳:3IU3IR接地接腳:32麥克風接腳:33第一接點:S1第二接點:S2第三接點:S3第四接點:S4第五接點:S5接地》而:G
具體實施例方式為讓本發明的上述和其他目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉出本發明的具體實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
請先參考圖1所示的本發明的具有信號連接模塊的電子裝置的架構示意圖。本發明的電子裝置I可為移動電話、錄音裝置、音響裝置、筆記本電腦或是臺式電腦主機等裝置，但本發明并不以上述列舉的裝置為限。電子裝置I可電性連接接頭30，其中接頭30可為一 TRS端子，以適用于耳機或麥克風裝置。電子裝置通過接頭30以接收或傳送音頻信號到耳機或麥克風裝置。電子裝置I包括信號連接模塊10及音頻處理模塊20。信號連接模塊10用以連接接頭30。信號連接模塊10包括連接端口 11、控制模塊
12、偵測模塊13及切換模塊14。連接端口 11用以連接接頭30，控制模塊12用以經由連接端口 11內的腳位以輸出偵測信號至接頭30，再由偵測模塊13偵測出由哪一腳位回傳電流信號，即可得知接頭30的類型。得知接頭30的類型后，切換模塊14切換腳位的連接路徑，以正確地傳輸音頻信號。音頻處理模塊20具有耳機信號端21及麥克風信號端22，耳機信號端21與連接端口 11的第一腳位111電性連接，以連接到接頭30以傳輸音頻信號。麥克風信號端22根據接頭30的類型以電性連接至第二腳位112或連接至第三腳位113，以傳輸音頻信號。需注意的是，上述的控制模塊12、偵測模塊13、切換模塊14及音頻處理模塊20可為個別的微控制器，或是皆設置于相同的中央處理器(未圖示)中，利用中央處理器達成上述各模塊的功能，但本發明并不以此為限。而關于信號連接模塊10的詳細作用方式請同時參考圖2所示的本發明的信號連接模塊與接頭連接的第一實施例的示意圖。信號連接模塊10的連接端口 11與接頭30a相連，并具有多個腳位以分別電性連接至接頭30a上不同的接腳。在本發明的第一實施方式中，連接端口 11具有第一腳位111、第二腳位112及第三腳位113。第一腳位111連接于接頭30a的耳機接腳31L。接頭30a上可以具有兩個耳機接腳31L、31R，分別代表耳機裝置的左聲道及右聲道。在此第一實施例中，第一腳位111連接于接頭30a單一的耳機接腳31L，但第一腳位111可連接于另一個耳機接腳31R以傳輸偵測信號。連接端口 11另外的第二腳位112及第三腳位113分別連接于接頭30a的接地接腳32及麥克風接腳33。需注意的是，本發明并不限制連接端口 11的腳位數量。連接端口 11可以具有另一個腳位以連接耳機接腳31R,以傳輸耳機裝置右聲道的音頻信號。由于傳輸音頻信號的方式并非本發明所要改進的重點所在，故在此不再贅述?？刂颇K12可由一硬件或一固件結合硬件等方式架構而成，在本發明的一實施方式中，控制模塊12可為一微控制器，但本發明并不以此為限?？刂颇K12與連接端口 11的第一腳位111電性連接，當控制模塊12偵測得知接頭30插入連接端口 11時，控制模塊12用以輸出電壓或電流形式的偵測信號至第一腳位111。由于偵測接頭30是否插入連接端口 11的方式已經被本發明所屬技術領域者所廣泛應用，且本發明所要改進的重點也并非偵測接頭30是否插入連接端口 11，故在此不再詳細說明?？刂颇K12輸出偵測信號的電壓或電流值可視控制模塊12的容許值而定，本發明并不限定其數值。接著偵測信號再經由第一腳位111傳輸至接頭30a的耳機接腳31L。偵測模塊13可由一硬件或一固件結合硬件等方式架構而成，在本發明的一實施方式中，偵測模塊13可與控制模塊12架構在同一個中央處理器或是不同的微控制器內。并且偵測模塊13也可僅由雙極結型晶體管(BipolarJunction Transistor,BJT)或是金氧半場效晶體管(Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor,M0SFET)等硬件架構而成，本發明并不以此為限。偵測模塊13與連接端口 11的第二腳位112及第三腳位113電性連接，以接收自接頭30a回傳的電流信號。以現有技術而言，耳機裝置內必定會具有電阻值才能達到其發聲的目的，其電阻值可為16或32歐姆。因此當自耳機接腳31輸入電壓或電流形式的偵測信號時，必定會產生電流信號并傳輸至接地接腳32。如此一來，偵測模塊13可以根據偵測到電流信號的腳位來進一步判斷接頭30a的類型。在本發明的第一實施例中，偵測模塊13由第二腳位112接收到電流信號，因此可確定第二腳位112連接接地接腳32，第三腳位113連接麥克風接腳33。偵測模塊13判斷第一實施例中的接頭30a為第一類型的接頭30a，也即其接腳順序(自右至左)分別為耳機接腳31、接地接腳32及麥克風接腳33。信號連接模塊10還可包括切換模塊14，根據接頭30a的類型來切換第二腳位112及第三腳位113電性連接至電子裝置I內的麥克風信號端21或是接地端G。切換模塊14可由控制模塊12、偵測模塊13或是其他的模塊的控制來進行切換，本發明并不限定其控制方式。在本發明的第一實施例中，切換模塊14可以是一般硬件式的實體開關，例如一雙刀雙擲開關，但本發明并不以此為限，切換模塊14也可以是微處理器的內部硬件或由軟件、固件來達成切換的功能。切換模塊14可以包括第一接點S1、第二接點S2、第三接點S3、第四接點S4及第五接點S5。第一接點SI與第三接點S3電性連接并連接到第二腳位112，第二接點S2連接到第三腳位113，第四接點S4連接到接地端G，最后第五接點S5連接到麥克風信號端22。當連接端口 11連接第一類型的接頭30a時，切換模塊14切換第四接點S4連接到第一接點SI，切換第五接點S5連接到第二接點S2。使得第二腳位112可以電性連接到接地端G，第三腳位113可以電性連接到麥克風信號端22。最后麥克風裝置的音頻信號可經由接頭30a的麥克風接腳33電性連接至第三腳位113，以傳輸到麥克風信號端22，在供音頻處理模塊20進行后續的處理。同時接地接腳32經由第二腳位112以電性連接至接地端G。接著請參考圖3所示的本發明的信號連接模塊與接頭連接的第二實施例的示意圖。在本發明的第二實施例中，控制模塊12輸出偵測信號后，偵測模塊13經由第三腳位113偵測到電流信號。因此第三腳位113必定連接至接地接腳32。如此一來，偵測模塊13判斷第二實施例中的接頭30b為第二類型的接頭30b，也即其接腳順序(自右至左)分別為耳機接腳31、麥克風接腳33及接地接腳32。當連接端口 11連接第二類型的接頭30b時，切換模塊14切換第四接點S4連接到第二接點S2，切換第五接點S5連接到第三接點S3。使得第三腳位113可以電性連接到接地端G，第二腳位112可以電性連接到麥克風信號端22。接著請參考圖4所示的本發明的信號連接模塊與接頭連接的第三實施例的示意圖。在本發明的第三實施例中，偵測模塊13同時由第二腳位112及第三腳位113偵測至丨J電流信號，因此偵測模塊13可定義接頭30c為第三類型的接頭30c，也即其接腳順序(自右至左)分別為耳機接腳31及接地接腳32。當連接端口 11連接第三類型的接頭30c時，切換模塊14切換第四接點S4連接到第二接點S2，切換第五接點S5連接到第三接點S3。使得第三腳位113可以電性連接到接地端G。另一方面，第二腳位112電性連接的麥克風信號端22則可由音頻處理模塊20的控制而開路。最后請參考圖5所示的本發明的接頭辨識的方法的步驟流程圖。此處需注意的是，以下雖以具有信號連接模塊10的電子裝置I為例說明本發明的指示輸出顯示裝置的方法，但本發明的接頭辨識的方法并不以使用在具有信號連接模塊10的電子裝置I為限。首先進行步驟500:提供連接端口以電性連接接頭。首先電子裝置I的連接端口 11連接于接頭30，使得第一腳位111、第二腳位112及第三腳位113得以分別電性連接到耳機接腳31、接地接腳32及麥克風接腳33。其次進行步驟501:經由第一腳位輸入一偵測信號至該至少一耳機接腳。當控制模塊12偵測得知連接端口11與接頭30連接時，接著控制模塊12經由第一腳位111以輸入偵測信號至耳機接腳31。接著進行步驟502:偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流信號，以判斷由該第二腳位或由該第三腳位電性連接至該接頭的該接地接腳。接著偵測模塊13偵測經由第二腳位112或由第三腳位113接收電流信號，以判斷由第二腳位112或由第三腳位113電性連接接地接腳32。如此一來，偵測模塊13即可辨識出接頭30的類型。也即當由第二腳位112接收電流信號，則偵測模塊13判斷插入連接端口 11的為第一類型的接頭30a(如圖2所示)。若由第三腳位113接收電流信號，偵測模塊13則判斷插入連接端口 11的為一第二類型的接頭30b (如圖3所示)。若同時由第二腳位112及第三腳位113接收電流信號，則偵測模塊13判斷插入連接端口 11的為一第三類型的接頭30c (如圖4所示)ο最后進行步驟503:切換該第二腳位及該第三腳位以分別連接至該電子裝置的一麥克風信號端或一接地端。最后切換模塊14根據步驟502所偵測得到的結果，切換第二腳位112及第三腳位113以分別連接至麥克風信號端22或接地端G。也即若插入連接端口 11的為第一類型的接頭30a時，切換模塊14切換第二腳位112以電性連接接地端G，切換第三腳位113以電性連接麥克風信號端22。若插入連接端口 11的為第二類型的接頭30b時，切換模塊14切換第二腳位112以電性連接麥克風信號端22，切換第三腳位113以電性連接接地端G。若插入連接端口 11的為該第三類型的接頭30c時，切換模塊14切換該第三腳位113以電性連接接地端G，而音頻處理模塊20可控制麥克風信號端22開路。此處需注意的是，本發明的接頭辨識的方法并不以上述的步驟次序為限，只要能達成本發明的目的，上述的步驟次序也可加以改變。同時上述接頭30的種類也僅為舉例說明，本發明的方法并不限定僅能適用于上述三種類型的接頭。通過本發明的信號連接模塊10及接頭辨識的方法，即可讓電子裝置I自動偵測并適用于不同規格的接頭30，而不會僅適用于單一規格的接頭30。綜上所陳，本發明無論就目的、手段及功效，均顯示其迥異于現有技術的特征。惟應注意的是，上述諸多實施例僅為了便于說明而舉例而已，本發明所主張的權利范圍自應以申請專利范圍所述為準，而非僅限于上述實施例。
權利要求
1.一種信號連接模塊，用于一電子裝置以電性連接一接頭，該接頭包括至少一耳機接腳及一接地接腳，該信號連接模塊包括: 一連接端口，用以電性連接該接頭，該連接端口包括: 一第一腳位，電性連接該至少一耳機接腳及該電子裝置的一耳機信號端； 一第二腳位；以及 一第三腳位； 一控制模塊，與該第一腳位電性連接，該控制模塊于該連接端口連接該接頭時，經由該第一腳位以輸出一偵測信號至該至少一耳機接腳；以及 一偵測模塊，與該第二腳位及該第三腳位電性連接，其中該控制模塊輸出該偵測信號后，該偵測模塊偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流信號，以判斷由該第二腳位或由該第三腳位電性連接該接頭的該接地接腳。
2.按權利要求1所述的信號連接模塊，其中: 若由該第二腳位接收該電流信號，則該偵測模塊判斷該接頭為一第一類型的接頭； 若由該第三腳位接收該電流信號，則該偵測模塊判斷該接頭為一第二類型的接頭；以及 若同時由該第二腳位及該第三腳位接收該電流信號，則該偵測模塊判斷該接頭為一第三類型的接頭。
3.按權利要求2所述的信號連接模塊，還包括一切換模塊，連接該第二腳位及該第三腳位，該切換模塊用以切換該第二腳位及該第三腳位以分別電性連接至該電子裝置的一麥克風信號端或一接地端。
4.按權利要求3所述的信號連接模塊，其中: 若該接頭為該第一類型的接頭時，該切換模塊切換該第二腳位以電性連接該接地端，切換該第三腳位以電性連接該麥克風信號端； 若該接頭為該第二類型的接頭時，該切換模塊切換該第二腳位以電性連接該麥克風信號端，切換該第三腳位以電性連接該接地端；以及 若該接頭為該第三類型的接頭時，該切換模塊切換該第三腳位以電性連接該接地端。
5.按權利要求3所述的信號連接模塊，其中該切換模塊為一硬件式的開關或通過一軟件達成切換功能。
6.按權利要求1所述的信號連接模塊，其中該控制模塊及該偵測模塊為一微控制器。
7.一種電子裝置，包括: 一音頻處理模塊，具有一耳機信號端；以及 一信號連接模塊，電性連接該音頻處理模塊并用以電性連接一接頭，該接頭包括至少一耳機接腳及一接地接腳，該信號連接模塊包括: 一連接端口，用以電性連接該接頭，該連接端口包括: 一第一腳位，電性連接該至少一耳機接腳及該耳機信號端； 一第二腳位；以及 一第三腳位； 一控制模塊，與該第一腳位電性連接，該控制模塊于該連接端口連接該接頭時，經由該第一腳位以輸出一偵測信號至該至少一耳機接腳；以及一偵測模塊，與該第二腳位及該第三腳位電性連接，其中該控制模塊輸出該偵測信號后，該偵測模塊偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流信號，以判斷由該第二腳位或由該第三腳位電性連接該接頭的該接地接腳。
8.按權利要求7所述的電子裝置，其中: 若由該第二腳位接收該電流信號，則該偵測模塊判斷該接頭為一第一類型的接頭； 若由該第三腳位接收該電流信號，則該偵測模塊判斷該接頭為一第二類型的接頭；以及 若同時由該第二腳位及該第三腳位接收該電流信號，則該偵測模塊判斷該接頭為一第三類型的接頭。
9.按權利要求8所述的電子裝置，其中該音頻處理模塊還包括一麥克風信號端，該信號連接模塊還包括一切換模塊，該切換模塊用以切換該第二腳位及該第三腳位分別連接至一麥克風信號端或一接地端。
10.按權利要求9所述的電子裝置，其中: 若該接頭為該第一類型的接頭時，該切換模塊切換該第二腳位以電性連接該接地端，切換該第三腳位電性以連接該麥克風信號端； 若該接頭為該第二類 型的接頭時，該切換模塊切換該第二腳位以電性連接該麥克風信號端，切換該第三腳位以電性連接該接地端；以及 若該接頭為該第三類型的接頭時，該切換模塊切換該第三腳位以電性連接該接地端。
11.按權利要求9所述的電子裝置，其中該切換模塊為一硬件式的開關或通過一軟件達成切換功能。
12.按權利要求7所述的電子裝置，其中該音頻處理模塊、該控制模塊及該偵測模塊為一微控制器。
13.一種接頭辨識的方法，用于一電子裝置內的一信號連接模塊的一連接端口以辨識電性連接的一接頭，該接頭包括至少一耳機接腳及一接地接腳，該連接端口具有一第一腳位、一第二腳位及一第三腳位，該方法包括以下步驟: 提供該連接端口以電性連接該接頭； 經由該第一腳位以輸入一偵測信號至該至少一耳機接腳；以及偵測由該第二腳位或由該第三腳位接收一電流信號，以判斷由該第二腳位或由該第三腳位電性連接至該接頭的該接地接腳。
14.按權利要求13所述的接頭辨識的方法，還包括以下步驟: 若由該第二腳位接收該電流信號，則判斷該接頭為一第一類型的接頭； 若由該第三腳位接收該電流信號，則判斷該接頭為一第二類型的接頭；以及 若同時由該第二腳位及該第三腳位接收該電流信號，則判斷該接頭為一第三類型的接頭。
15.按權利要求14所述的接頭辨識的方法，還包括以下步驟: 切換該第二腳位及該第三腳位以分別連接至該電子裝置的一麥克風信號端或一接地端。
16.按權利要求15所述的接頭辨識的方法，還包括以下步驟: 若該接頭為該第一類型的接頭時，切換該第二腳位以電性連接該接地端，切換該第三腳位以電性連接該麥克風信號端； 若該接頭為該第二類型的接頭時，切換該第二腳位以電性連接該麥克風信號端，切換該第三腳位以電性連接該接地端；以及 若該接頭為該第三類型的接頭時，切換該第三腳位以電性連接該接地端。
全文摘要
本發明公開了一種信號連接模塊、電子裝置及接頭辨識的方法。信號連接模塊用于電子裝置以電性連接接頭。接頭包括至少一耳機接腳及接地接腳。信號連接模塊包括連接端口、控制模塊及偵測模塊?？刂颇K與連接端口的第一腳位電性連接。控制模塊于連接端口連接接頭時，經由第一腳位以輸出偵測信號至耳機接腳。偵測模塊與連接端口的第二腳位及第三腳位電性連接，其中控制模塊輸出偵測信號后，偵測模塊偵測由第二腳位或由第三腳位接收電流信號，以判斷由第二腳位或由第三腳位電性連接接頭的接地接腳。
文檔編號H04R3/00GK103096210SQ20111036118
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月4日
發明者吳通明 申請人:緯創資通股份有限公司