СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИДЕНТИФИКАЦИИ ВЫВОДА МИКРОФОНА И ВЫВОДА ЗАЗЕМЛЕНИЯ АУДИОИНТЕРФЕЙСА Российский патент 2016 года по МПК H04R3/00 

Область техники

Настоящее изобретение в целом относится к электронной технике и более конкретно - к способу и устройству для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса и токену электронной подписи.

Предшествующий уровень техники

Аудиоинтерфейс (например, наушников) существующих устройств, передающих звуковой сигнал (например, терминала мобильной связи), и аудиоинтерфейс устройств, принимающих аудиосигнал (например, токен электронной подписи, адаптер аудиосигналов и другие приемные устройства аудиосигнала, которые получают и обрабатывают звуковые сигналы через их выходные аудиовыводы), обычно используют интерфейс с четырьмя выводами, в которых третий вывод и четвертый вывод являются аудиовыводами, то есть выводом левого канала и выводом правого канала соответственно. Однако первый и второй выводы различных типов аудиоинтерфейсов выполняют разные функции, то есть существует два типа аудиоинтерфейсов: с первым выводом для микрофона и вторым выводом для заземления или с первым выводом для заземления и вторым выводом для микрофона.

Поскольку существует различные типы аудиоинтерфейсов, то когда вывод заземления аудиоинтерфейса в устройстве, передающем аудиосигнал, не связан с выводом заземления аудиоинтерфейса в устройстве, принимающем аудиосигнал, устройства не смогут нормально взаимодействовать между собой.

Поэтому независимо от того, проектируется ли устройство приема аудиосигнала, которое может адаптивно сочетаться с различными аудиоинтерфейсами устройств отправки аудиосигнала или пользователю требуется, чтобы аудиоинтерфейс соответствовал используемым функциям приема с голоса или текста для устройства, принимающего аудиосигнал, тип звукового интерфейса должен в первую очередь определяться в устройстве, принимающем аудиосигнал, так, чтобы можно было идентифицировать тип аудиоинтерфейса в устройстве отправки аудиосигнала при связи его с устройством приема аудиосигнала.

Таким образом, необходимо устройство, которое может автоматически определить тип аудиоинтерфейса.

Краткое изложение изобретения

Настоящее изобретение направлено на преодоление, по меньшей мере, одного из указанных выше недостатков.

Для этого целью настоящего изобретения является создание способа автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса.

Другой целью настоящего изобретения является создание устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса.

Еще одна цель настоящего изобретения состоит в предоставлении токена электронной подписи.

Для достижения вышеуказанных целей предлагается первый объект настоящего изобретения - способ автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса. Аудиоинтерфейс содержит первый и второй выводы, причем первый вывод является и выводом микрофона, и выводом заземления аудиоинтерфейса. Второй вывод также является и выводом микрофона, и выводом заземления аудиоинтерфейса. Способ включает в себя следующее: когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше первого порогового значения, операция идентификации первого и второго выводов аудиоинтерфейса не проводится; а когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом больше или равна второму пороговому значению (которое больше или равно первому пороговому значению), поводят определение вида первого вывода и вида второго вывода в соответствии со знаком разности напряжений. Когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является положительной, первый вывод определяется как вывод микрофона, а второй вывод определяется как вывод заземления. Когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является отрицательной, то первый вывод определяется как вывод заземления, а второй вывод определяется как вывод микрофона.

Более того, когда второе пороговое значение больше, чем первое, и существует абсолютная величина разности напряжений между первым и вторым пороговыми значениями, операция по идентификации вида первого и второго выводов может проводиться или не проводиться. Когда операция идентификации проводится на первом выводе и втором выводе аудиоинтерфейса, вид каждого из выводов определяется в соответствии со знаком разности напряжений.

Разность напряжений может быть определена: непосредственным измерением разности напряжений между первым и вторым выводами; или измерением значения напряжения первого вывода и второго вывода относительно опорного напряжения и вычислением разности между замеренными значениями напряжения.

Кроме того, разность напряжений сравнивают с первым пороговым значением или вторым пороговым значением посредством триода, компаратора, процессора или их комбинацией.

Вторым объектом настоящего изобретения являются конструктивные варианты устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса. Аудиоинтерфейс содержит первый и второй выводы, причем каждый из выводов является и выводом микрофона, и выводом заземления аудиоинтерфейса. Устройство содержит модуль определения. Модуль определения выполнен с возможностью выборочного выполнения операции идентификации первого вывода и второго вывода. Когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше, чем первое пороговое значение, идентификация вида первого и второго выводов не производится. Когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и второе пороговое значение больше первого, то первый вывод определяется как вывод микрофона, а второй - как вывод заземления, если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является положительной. Если же абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является отрицательной, то первый вывод идентифицируется как вывод заземления, а второй вывод идентифицируется как вывод микрофона.

Когда второе пороговое значение больше, чем первое, и между первым и вторым пороговым значениями существует абсолютная величина разности напряжения, модуль определения выполнен с возможностью выборочного проведения или непроведения идентификации первого и второго выводов аудиоинтерфейса. Когда операция идентификации реализуется для первого и второго выводов аудиоинтерфейса, вид каждого из выводов определяется в соответствии со знаком разности напряжений.

Устройство также может содержать модуль сбора данных, который соединен с первым выводом и вторым выводом аудиоинтерфейса соответственно и выполнен с возможностью сбора значений напряжения на первом выводе и втором выводе или разности напряжений и отправки значения напряжения или разности напряжений на модуль определения.

Модуль сбора данных может включать в себя первый модуль сбора и второй модуль сбора. Первый конец первого модуля сбора соединен с первым выводом аудиоинтерфейса для сбора значений напряжения на первом выводе. Первый конец второго модуля сбора соединен со вторым выводом аудиоинтерфейса для сбора значений напряжения на втором выводе. Второй конец первого модуля сбора соединен с первым входным концом модуля определения, а второй конец второго модуля сбора соединен со вторым входным концом модуля определения для отправки собранных значений напряжения на модуль определения для их сравнения.

Модуль определения может содержать триод, компаратор, процессор или их комбинацию.

Процессор содержит модуль аналого-цифрового преобразования, который выполнен с возможностью преобразования напряжения на первом выводе и втором выводе в цифровые сигналы напряжения и отправки цифровых сигналов напряжения на модуль определения для сравнения и идентификации.

Третьим объектом настоящего изобретения является токен электронной подписи, содержащий вышеуказанное устройство для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения вид аудиоинтерфейса может быть определен в соответствии только со значениями выходного напряжения на первом выводе и втором выводе. Таким образом достигается автоматическая и точная идентификация типа аудиоинтерфейса при низких затратах и удобстве дальнейшего использования.

Дополнительные аспекты и преимущества настоящего изобретения будут приведены частично в нижеследующем описании или станут очевидными описания или могут быть установлены на практике при осуществлении вариантов настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Эти и другие особенности и преимущества конструктивных вариантов предлагаемого изобретения будут более понятны и наглядны из последующего описания с отсылками к прилагаемым чертежам.

Фиг. 1 показывает блок-схему последовательности этапов способа для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

на Фиг. 2 показана схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 3 - первая схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 4 - вторая схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 5 представляет собой схематическое изображение первого устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 6 представляет собой схематическое изображение второго устройства для автоматической идентификации согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 7 - третья схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса согласно четвертому варианту осуществления изобретения;

Фиг. 8 - четвертая схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса согласно четвертому варианту осуществления изобретения;

на Фиг. 9 показана первая схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с пятым вариантом изобретения;

Фиг. 10 - вторая схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с пятым вариантом изобретения; и

Фиг. 11 - третья схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с пятым вариантом изобретения.

Подробное описание изобретения

Детали изобретения будут раскрыты при описании конструктивных вариантов, представленных на прилагаемых чертежах, где одни и те же или аналогичные элементы и элементы, выполняющие те же или такие же функции, обозначены одинаковыми числовыми позициями по всему описанию. Описанные конструктивные варианты со ссылками на чертежи являются иллюстративными, пояснительными и не должны рассматриваться как ограничивающие данное изобретение.

Следует понимать, что фразеология и терминология, используемая здесь со ссылкой на ориентацию устройства или элемента (например, такие термины, как «центр», «продольный», «боковой», «вверх», «вниз», «передний», «задний», «левый», «правый», «вертикальный», «горизонтальный», «верх», «низ», «внутри», «снаружи») используются только для упрощения описания настоящего изобретения и не указывают или означают, что названные устройство или элемент должны находиться или работать в конкретной ориентации. Они не могут рассматриваться как ограничивающие настоящее изобретение. Кроме того, термины "первый" и "второй" используются только для описания и не могут рассматриваться как утверждение или предположение относительной важности. Термины "первый вывод" и "второй вывод" используются только для различения выводов и не используются для определения их позиции.

В описании настоящего изобретения термины "установка", "связь" и "соединение" следует понимать в широком смысле, например это может быть постоянное соединение, съемное соединение или неразъемное соединение; это может быть механическое или электрическое соединение; это может быть прямая связь, непрямая связь или внутренняя связь между двумя элементами. Специалисты в данной области техники должны понимать конкретные обозначения терминов, упомянутых выше, в соответствии с конкретными обстоятельствами.

Далее способ и устройство для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса, а также токен электронной подписи согласно вариантам настоящего изобретения будут описаны подробно со ссылкой на чертежи.

В вариантах осуществления настоящего изобретения аудиоинтерфейс содержит первый вывод и второй вывод. В конкретных примерах осуществления первый и второй выводы аудиоинтерфейса определяются следующим образом: первый вывод является выводом микрофона и выводом заземления аудиоинтерфейса и второй вывод является другим выводом микрофона и выводом заземления аудиоинтерфейса.

В вариантах осуществления настоящего изобретения аудиоинтерфейс может быть любым четырехштырьковым разъемом или гнездом наушников, например штекером наушников или гнездом для подключения наушников с диаметром 3,5 мм или 2,5 мм.

Когда аудиоинтерфейс в настоящем описании - это штекер наушников, то аудиоинтерфейс устройства идентификации в соответствии с настоящим изобретением может быть вставлен непосредственно в гнездо для наушников устройства, передающего звуковой сигнал (например, мобильного терминала). Когда аудиоинтерфейс в настоящем описании является гнездом для наушников, оно может быть связано с гнездом для подключения наушников устройства, передающего звуковой сигнал, с помощью кабеля-адаптера, имеющего два штекера для наушников на обоих концах.

Первый вариант осуществления изобретения

На Фиг. 1 представлена блок-схема последовательности этапов способа автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса. Как показано на блок-схеме, способ включает следующие этапы.

На этапе S101, если абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше первого порогового значения, операция по идентификации первого и второго выводов аудиоинтерфейса не проводится.

На этапе S102 идентификация первого вывода и второго вывода проводится в соответствии со знаком разности напряжений, если абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом больше или равна второму пороговому значению.

Второе пороговое значение больше или равно первому. В частности, первое пороговое значение обычно составляет от 0 до 1 B, предпочтительно первое пороговое значение находится в диапазоне от 0,4 В до 0,6 B, более предпочтительно - 0,5 B. Второе пороговое значение обычно составляет от 0 до 1,5 B, предпочтительно второе пороговое значение находится в диапазоне от 0,6 до 0,8 B, более предпочтительно 0,7 B.

На этапе S103 первый вывод идентифицируется как вывод микрофона и второй вывод идентифицируется как вывод заземления, если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений положительна (например, когда разность напряжений больше чем 0,7 B).

На этапе S104 первый вывод идентифицируется как вывод заземления, а второй вывод - как вывод микрофона, когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений отрицательна (например, когда разность напряжений меньше чем 0,7 B).

В частности, когда второе пороговое значение больше, чем первое, и существует абсолютная величина разности напряжения между первым и вторым пороговыми значениями, идентификации первого вывода и второго вывода аудиоинтерфейса не проводится; или идентификация первого вывода и второго вывода аудиоинтерфейса, то есть вид каждого из выводов, определяется в соответствии со знаком разности напряжений.

В соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения вид аудиоинтерфейса может быть определен только по значениям выходного напряжения первого вывода и второго вывода. Таким образом достигается автоматическая и точная идентификация вида аудиоинтерфейса при низких затратах и удобстве дальнейшего использования.

В рассматриваемом варианте разница напряжения может быть установлена следующими способами: непосредственным измерением разности напряжений между первым и вторым выводами; или измерением значения напряжения первого вывода и второго вывода по отношению к опорному напряжению соответственно и вычислением разности между измеренными значениями напряжения.

В этом варианте осуществления изобретения вид аудиоинтерфейса может быть определен аппаратными средствами или с помощью программного обеспечения.

Если тип звукового интерфейса определяется с помощью аппаратных средств, то для определения вида аудиоинтерфейса разность напряжений может быть сравнена с первым пороговым или вторым пороговым значениями через триод и/или компаратор,

Если вид аудиоинтерфейса определяется с помощью программного обеспечения, разность напряжений может быть рассчитана с помощью процессора. Процессор может содержать модуль аналого-цифрового преобразования и/или модуль обработки.

Конечно, вид аудиоинтерфейса может быть определен и с помощью сочетания аппаратных средств и программного обеспечения.

В итоге с помощью способа автоматической идентификации выводов микрофона и заземления аудиоинтерфейса в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения, вид аудиоинтерфейса может быть определен точно и недорого и последующие действия могут проводиться после определения вида аудиоинтерфейса.

Второй вариант осуществления изобретения

На Фиг. 2 показана схема устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения. Устройство на Фиг. 2 содержит модуль определения, пропускающий (не выполняющий) операцию идентификации первого и второго выводов аудиоинтерфейса, если абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше, чем первое пороговое значение, и идентифицирующий вид первого вывода и второго вывода аудиоинтерфейса в соответствии со знаком разности напряжений, когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом больше или равна второму пороговому значению и второе пороговое значение больше или равно первому пороговому значению. Первый вывод идентифицируется как вывод микрофона, а второй вывод - как вывод заземления, когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению, а разность напряжений является положительной. Первый вывод определяется как вывод заземления, а второй вывод - как вывод микрофона, если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является отрицательной.

Определенно, когда второе пороговое значение больше, чем первое, и существует абсолютная величина разности напряжения между первым и вторым пороговым значением, модуль определения выполнен с возможностью либо не проводить идентификацию первого вывода и второго вывода аудиоинтерфейса, либо идентифицировать первый вывод и второй вывод аудиоинтерфейса, т.е. определить вид каждого из выводов аудиоинтерфейса в зависимости от знака разницы напряжения.

В частности, первое пороговое значение обычно составляет от 0 до 1 B, предпочтительно первое пороговое значение находится в диапазоне от 0,4 В до 0,6 B, более предпочтительно 0,5 B. Второе пороговое значение обычно составляет от 0 до 1,5 B, предпочтительно второе пороговое значение находится в диапазоне от 0,6 до 0,8 B, более предпочтительно 0,7 B.

В соответствии с вариантами устройства по настоящему изобретению вид аудиоинтерфейса может быть определен только по значениям выходного напряжения первого вывода и второго вывода. Таким образом достигается автоматическая и точная идентификация вида аудиоинтерфейса при низких затратах и удобстве дальнейшего использования.

Третий вариант осуществления изобретения

Фиг. 3 показывает схему устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на схеме, в дополнение ко второму варианту, устройство в соответствии с третьим вариантом содержит модуль сбора данных. Модуль сбора данных соединен с первым выводом и вторым выводом аудиоинтерфейса соответственно и выполнен с возможностью сбора значений напряжения первого вывода и второго вывода или сбора значений разности напряжений и отправки значения напряжения или разности напряжений на модуль определения.

Кроме того, как показано на Фиг. 4, модуль сбора данных может содержать первый модуль сбора и второй модуль сбора. Первый конец первого модуля сбора соединен с первым выводом аудиоинтерфейса для сбора значений напряжения на первом выводе. Первый конец второго модуля сбора соединен со вторым выводом аудиоинтерфейса для сбора значений напряжения на втором выводе. Второй конец первого модуля сбора соединен с первым входящим концом модуля определения, а второй конец второго модуля сбора соединен со вторым входящим концом модуля определения для отправки собранных значений напряжения на модуль определения для последующего сравнения.

Функции модуля определения по настоящему изобретению могут быть реализованы с помощью процессора или компаратора и/или триода. Кроме того, функции модуля определения могут быть реализованы с помощью комбинации аппаратных средств и программного обеспечения.

Подробности описаны в четвертом и пятом вариантах осуществления изобретения.

Четвертый вариант осуществления изобретения

На Фиг. 5 представлено схематическое изображение первого устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения. Как показано на чертеже, функцию модуля определения может выполнять процессор, при этом процессор соединен с первым выводом и вторым выводом непосредственно и выполнен с возможностью идентифицировать вид первого вывода и второго вывода.

Модуль определения может быть реализован, как показано на Фиг. 6, где процессор может содержать модуль аналого-цифрового преобразования и модуль обработки. Модуль аналого-цифрового преобразования выполнен с возможностью преобразования значения напряжения на первом выводе и втором выводе в цифровые сигналы и отправки цифровых сигналов на модуль обработки для идентификации.

Модуль определения также может быть реализован, как показано на Фиг. 7, где величины напряжения на первом выводе и втором выводе собирают первый модуль сбора и второй модуль сбора, а затем отправляют данные непосредственно на процессор для сравнения и определения.

Еще один вариант модуля определения может быть реализован, как показано на Фиг. 8, в котором величины напряжения на первом выводе и втором выводе собирают первым модулем сбора и вторым модулем сбора, преобразуют в цифровые сигналы напряжения посредством модуля аналого-цифрового преобразования, а затем цифровые сигналы передают в модуль обработки для сравнения и определения.

Пятый вариант осуществления изобретения

Фиг. 9 показывает схему устройства для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с пятым вариантом изобретения. На схеме модуль определения использует триод для сравнения напряжения на первом выводе с напряжением на втором выводе. В варианте, показанном на Фиг. 9, модуль определения может содержать модуль сравнения первого уровня и модуль сравнения второго уровня. В частности, модуль определения может быть выполнен с несколькими триодами.

Модуль сравнения первого уровня содержит триод Та NPN-типа, силовую клемму (VBAT) и резистор R3a. Кроме того, модуль сравнения первого уровня может дополнительно содержать резисторы R1a и R2a.

Когда в качестве источника питания используется обычная батарейка, напряжение на силовой выходной клемме обычно находится в интервале от 2,7 до 4,2 В.

Сопротивление резистора R3a может находиться в диапазоне от 100 KΩ до 1 MΩ.

Сопротивление резистора R2a может варьироваться от одной десятой сопротивления резистора R3a до одной пятой сопротивления резистора R3a.

Сопротивление резистора R1a может находиться в диапазоне от 1 KΩ до 200 KΩ.

База (В) триода Та соединена со вторым выводом, эмиттер (Е) триода Та соединен с первым выводом. Коллектор (С) триода Та соединен с выходной клеммой (Sel1) модуля сравнения первого уровня и соединен с силовой выходной клеммой (VBAT) через резистор R3a.

В модуле сравнения первого уровня база (В) триода Та может быть соединена со вторым выводом через резистор R1a. Выходная клемма (Sel1) может быть соединена с коллектором (C) триода Та через резистор R2a, и коллектор (C) триода Ta может быть соединен с силовой выходной клеммой (VBAT) последовательно через резисторы R2a и R3a.

Модуль сравнения второго уровня содержит триод Tb NPN-типа, силовую клемму (VBAT) и резистор R3b. Кроме того, модуль сравнения второго уровня может дополнительно содержать резисторы R1b и R2b.

Когда в качестве источника питания используется обычная батарейка, напряжение на силовой выходной клемме обычно находится в интервале от 2,7 до 4,2 В.

Сопротивление резистора R3b может варьироваться от 100 KΩ до 1 MΩ.

Сопротивление резистора R2b может варьироваться от одной десятой сопротивления резистора R3b до одной пятой сопротивления резистора R3b.

Сопротивление резистора R1b может находиться в диапазоне от 1 KΩ до 200 KΩ.

База (В) триода Tb соединена с первым выводом, эмиттер (Е) триода Tb соединен со вторым выводом, и коллектор (C) триода Tb соединен с выходной клеммой (Sel2) модуля сравнения второго уровня и соединен с силовой выходной клеммой (VBAT) через резистор R3b.

У модуля сравнения второго уровня база (В) триода Tb может быть соединена с первым выводом через резистор R1b, выходная клемма (Sel2) может быть соединена с коллектором (C) триода Tb через резистор R2b, и коллектор (C) триода Tb может быть соединен с силовой выходной клеммой (VBAT) последовательно через резисторы R2b и R3b.

В этом варианте осуществления, когда триод Та выключен, силовая выходная клемма (VBAT) модуля сравнения первого уровня соединена с выходной клеммой (Sel1) через резистор R3a и из выходной клеммы (Sel1) поступает сигнал высокого уровня. Когда триод Tb выключен, силовая выходная клемма (VBAT) модуля сравнения второго уровня соединена с выходной клеммой (Sel2) через резистор R3b и сигнал высокого уровня поступает из выходного клеммы (Sel2).

Когда уровень напряжения V3 на первом выводе больше, чем сумма уровня V4 на втором выводе и порогового значения Vg (т.е. V3>V4+Vg), триод Tb в модуле сравнения второго уровня включается и сигнал низкого уровня (первый сигнал индикации, обозначаемый как Sg1) поступает из выходной клеммы (Sel2), указывая, что первый вывод является выводом микрофона, а второй вывод - выводом заземления. В противном случае модуль сравнения второго уровня выдает сигнал высокого уровня (обозначаемый Sg1′).

Когда уровень напряжения V4 на втором выводе больше, чем сумма уровня V3 на первом выводе и порогового значения Vg (т.е. V4>V3+Vg), триод Та в модуле сравнения первого уровня включается и сигнал низкого уровня (второй сигнал индикации, обозначаемый как Sg2) поступает из выходной клеммы (Sel1), указывая, что первый вывод является выводом заземления, а второй вывод - выводом микрофона. В противном случае модуль сравнения первого уровня выдает сигнал высокого уровня (обозначаемый Sg2′).

В этом варианте осуществления пороговое значение Vg может быть напряжением переключения триода Ta, таким как 0,3 B или 0,7 B.

Упомянутый выше "сигнал высокого уровня" означает сигнал, напряжение которого выше, чем у "сигнала низкого уровня". Как правило, "низкий уровень сигнала" относится к сигналу, напряжение которого ниже 0,7 B. "Высокий уровень сигнала" относится к сигналу, напряжение которого составляет 0,7 от напряжения питания.

Исходя из этого, вид первого вывода и второго вывода может быть определен по выходу сигнала высокого уровня или выходу сигнала низкого уровня от модуля сравнения первого уровня и модуля сравнения второго уровня.

В этом варианте осуществления модуль определения может быть также выполнен, как показано на Фиг.10, где модуль определения содержит компараторы для сравнения напряжения на первом выводе с напряжением на втором выводе.

Модуль сравнения первого уровня содержит первый модуль H1 опорного напряжения и компаратор C1.

Первый вывод соединен с положительной клеммой C1, а второй вывод соединен с отрицательной клеммой компаратора C1 через первый модуль H1 опорного напряжения, то есть второй вывод соединен с отрицательной клеммой первого модуля H1 опорного напряжения, а положительная клемма первого модуля H1 опорного напряжения соединена с отрицательной клеммой компаратора C1.

В этом варианте осуществления первый модуль H1 опорного напряжения может быть источником питания, положительная клемма которого является положительной клеммой первого модуля H1 опорного напряжения, и отрицательная клемма источника питания является отрицательной клеммой первого модуля H1 опорного напряжения. Величина напряжения, обеспечиваемого первым модулем H1 опорного напряжения, является пороговой величиной Vg.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения первый модуль H1 опорного напряжения может быть элементом, таким как диод, соединенным с источником питания и адаптированным для обеспечения опорного напряжения (порогового напряжения).

Выходная клемма компаратора C1 является выходной клеммой (Sel1) модуля сравнения первого уровня.

Модуль сравнения второго уровня содержит второй модуль H2 опорного напряжения и компаратор C2.

Первый вывод соединен с отрицательной клеммой компаратора C2, второй вывод соединен с положительной клеммой компаратора C2 через второй модуль H2 опорного напряжения, то есть второй вывод соединен с положительным клеммой второго модуля H2 опорного напряжения, а отрицательная клемма второго модуля H2 опорного напряжения соединена с положительной клеммой компаратора C2.

В этом варианте осуществления первый модуль H1 опорного напряжения может быть источником питания, положительная клемма которого является положительной клеммой второго модуля H2 опорного напряжения, и отрицательная клемма источника питания является отрицательной клеммой второго модуля H2 опорного напряжения. Величина напряжения, обеспечиваемого вторым модулем H2 опорного напряжения, является пороговой величиной Vg.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения второй модуль H2 опорного напряжения может быть элементом, таким как диод, соединенным с источником питания и адаптированным для обеспечения опорного напряжения (порогового напряжения).

В этом варианте осуществления, когда уровень напряжения V3 на первом выводе больше, чем сумма уровня V4 на втором выводе и порогового значения Vg (т.е. V3>V4+Vg), компаратор C1 в модуле сравнения первого уровня выдает сигнал высокого уровня (первый сигнал индикации, обозначаемый как Sg1) через выходную клемму (Sel1), указывая, что первый вывод является выводом микрофона, а второй вывод - выводом заземления. В противном случае модуль сравнения второго уровня выдает сигнал низкого уровня (обозначаемый Sg1′).

Когда уровень напряжения V4 на втором выводе больше, чем сумма уровня V3 на первом выводе и порогового значения Vg (т.е. V4>V3+Vg), компаратор C2 в модуле сравнения второго уровня выдает сигнал высокого уровня (второй сигнал индикации, обозначаемый как Sg2) через выходную клемму (Sel1), указывая, что первый вывод является выводом заземления, а второй вывод - выводом микрофона. В противном случае модуль сравнения второго уровня выдает сигнал низкого уровня (обозначаемый Sg2″).

Исходя из этого, вид первого вывода и второго вывода могут быть определены по выходу сигнала высокого уровня или выходу сигнала низкого уровня от модуля сравнения первого уровня и модуля сравнения второго уровня.

Конечно, в этом варианте осуществления, модуль определения может быть также выполнен, как показано на Фиг. 11, где модуль определения содержит триоды и компараторы для сравнения напряжения на первом выводе с напряжением на втором выводе.

Как показано на схеме, модуль сравнения первого уровня содержит триод Та NPN-типа, силовую клемму (VBAT) и резистор R3a. Кроме того, модуль сравнения первого уровня может дополнительно содержать резисторы R1a и R2a.

База (В) триода Та соединена со вторым выводом, эмиттер (Е) триода Та соединен с первым выводом, коллектор (С) триода Та соединен с выходной клеммой (Sel1) модуля сравнения первого уровня и соединен с силовой выходной клеммой (VBAT) через резистор R3a.

В модуле сравнения первого уровня база (В) триода Та может быть соединена со вторым выводом через резистор R1a. Выходная клемма (Sel1) может быть соединена с коллектором (C) триода Та через резистор R2a, и коллектор (С) триода Та может быть соединен с силовой выходной клеммой (VBAT) через резисторы R2a и R3a.

Конечно, модуль сравнения первого уровня в этом варианте может быть заменен на модуль сравнения первого уровня во втором варианте осуществления.

Модуль сравнения второго уровня содержит второй модуль H2 опорного напряжения и компаратор C2.

Первый вывод соединен с положительной клеммой компаратора C2, второй вывод соединен с отрицательной клеммой компаратора C2 через второй модуль H2 опорного напряжения, то есть второй вывод соединен с отрицательной клеммой второго модуля H2 опорного напряжения, а положительная клемма второго модуля H2 опорного напряжения соединена с отрицательной клеммой компаратора C2.

В этом варианте осуществления второй модуль H2 опорного напряжения может быть источником питания, положительная клемма которого является положительной клеммой второго модуля H2 опорного напряжения, и отрицательная клемма источника питания является отрицательной клеммой второго модуля H2 опорного напряжения. Величина напряжения, обеспечиваемого вторым модулем H2 опорного напряжения, является пороговой величиной Vg.

В других вариантах осуществления настоящего изобретения второй модуль H2 опорного напряжения может быть элементом, таким как диод, соединенным с источником питания и адаптированным для обеспечения опорного напряжения (порогового напряжения).

Выходная клемма компаратора C2 является выходной клеммой (Sel2) модуля сравнения второго уровня.

В этом варианте, когда уровень напряжения V3 на первом выводе больше, чем сумма уровня V4 на втором выводе и порогового значения Vg (т.е. V3>V4+Vg), компаратор С2 в модуле сравнения второго уровня выдает сигнал высокого уровня (первый сигнал индикации, обозначаемый как Sg1) через выходную клемму (Sel2), указывая, что первый вывод является выводом микрофона, а второй вывод - выводом заземления. В противном случае модуль сравнения второго уровня выдает сигнал низкого уровня (обозначаемый Sg1′).

Когда уровень напряжения V4 на втором выводе больше, чем сумма уровня V3 на первом выводе и порогового значения Vg (т.е. V4>V3+Vg), триод Та в модуле сравнения первого уровня включается и сигнал низкого уровня (второй сигнал индикации, обозначаемый как Sg2) поступает с выходной клеммы (Sel1), указывая, что первый вывод является выводом заземления, а второй вывод - выводом микрофона. В противном случае модуль сравнения первого уровня выдает сигнал высокого уровня (обозначаемый Sg2′).

В этом варианте осуществления пороговое значение Vg может быть напряжением переключения триода Та, таким как 0,3 В или 0,7 B.

Подводя итог, в соответствии с устройствами, показанными на Фиг. 9-11, предоставляются модули сравнения двух уровней (обозначенные как модуль сравнения уровня А и модуль сравнения уровня В). Когда уровень первого вывода в определенной степени выше, чем уровень второго вывода, модуль сравнения уровня А посылает сигнал Sg1, в противном случае модуль сравнения уровня А посылает сигнал Sg1′. Когда уровень второго вывода до определенной степени выше, чем уровень первого вывода, модуль сравнения уровня В посылает сигнал Sg2, в противном случае модуль сравнения уровня B посылает сигнал Sg2′. Таким образом, устройство для распознавания типа аудиоинтерфейса в соответствии с настоящим изобретением может проявлять следующие три состояния.

Состояние 1: модуль сравнения уровня А посылает сигнал Sg1 (означающий, что V3>V4+Vg1), и модуль сравнения уровня В посылает сигнал Sg2′ (означающий, что V4≤V3+Vg2); то есть первый вывод является выводом микрофона.

Состояние 2: модуль сравнения уровня А посылает сигнал Sg1′ (означающий, что V3≤V4+Vg1), а модуль сравнения уровня В посылает сигнал Sg2 (означающий, что V4>V3+Vg2); т.е. второй вывод является выводом микрофона.

Состояние 3: модуль сравнения уровня А посылает сигнал Sg1′ (означающий, что V3≤V4+Vg1), а модуль сравнения уровня В посылает сигнал Sg2′ (означающий, что V4≤V3+Vg2); т.е. виды первого и второго выводов не могут быть определены.

Так, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения тип аудиоинтерфейса может быть определен точно и с низкими затратами.

Еще одним объектом настоящего изобретения является токен электронной подписи, который содержит устройство для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса, описанное в любом представленном выше варианте.

Использованные в описании термины "варианты реализации", "один конструктивный вариант", "пример", "отдельный пример" или "некоторые примеры" означают, что отдельные признаки, структуры, материалы или параметры, приведенные для примера или конструктивного варианта, относятся, по крайней мере, к одному из вариантов или примеров изобретения. То есть присутствие таких словесных оборотов в разных местах описания не обязательно означает отсылку только к одному конкретному примеру воплощения изобретения. Более того, отдельные признаки, структуры, материалы или параметры могут сочетаться любым подходящим образом в одном или более конструктивных вариантов или примеров.

Хотя были представлены и описаны поясняющие примеры, специалисту должно быть понятно, что конструктивные варианты не ограничивают объем изобретения. Могут существовать изменения, варианты и модификации, не отклоняющиеся от духа и смысла изобретения, поэтому объем испрашиваемой защиты определяется формулой изобретения.

Изобретение относится к акустике, в частности к средствам идентификации выводов аудиоинтерфейса. Способ предполагает измерение напряжения аудиоинтерфейса, содержащего первый и второй выводы, которые могут быть либо выводами микрофона, либо выводами заземления. При этом не выполняют идентификацию выводов, когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше, чем первое пороговое значение. Либо определяют вид первого и второго выводов в соответствии со знаком разности напряжений между первым и вторым выводами, когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению. Второе пороговое значение выбирают большим или равным первому. Если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является положительной, то первый вывод определяют как вывод микрофона, а второй - как вывод заземления, и если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является отрицательной, то первый вывод определяют как вывод заземления, а второй вывод определяют как вывод микрофона. Технический результат - повышение точности идентификации вывода аудиоинтерфейса. 3 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Способ автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса, в котором аудиоинтерфейс содержит первый и второй выводы, причем первый вывод является и выводом микрофона, и выводом заземления аудиоинтерфейса, второй вывод также является и выводом микрофона, и выводом заземления аудиоинтерфейса; аудиоинтерфейс соединен с наушниками мобильного терминала и способ включает в себя следующее:
не проводят операцию идентификации первого вывода и второго вывода, когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше, чем первое пороговое значение,
определяют вид первого и второго выводов в соответствии со знаком разности напряжений между первым и вторым выводами, когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению, при этом
второе пороговое значение больше или равно первому,
если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является положительной, то первый вывод определяют как вывод микрофона, а второй - как вывод заземления, и
если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является отрицательной, то первый вывод определяют как вывод заземления, а второй вывод определяют как вывод микрофона.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, когда второе пороговое значение больше, чем первое, и между первым и вторым пороговым значениями существует абсолютная величина разности напряжения,
не применяют операцию идентификации первого и второго выводов аудиоинтерфейса; или
применяют операцию идентификации первого и второго выводов аудиоинтерфейса, в которой вид первого и второго выводов аудиоинтерфейса определяют в соответствии со знаком разности напряжений.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что разность напряжений определяют: непосредственным измерением разности напряжений между первым и вторым выводами; или измерением значения напряжения первого вывода и второго вывода относительно опорного напряжения и вычислением разности между замеренными значениями напряжения.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что разность напряжений сравнивают с первым пороговым значением или вторым пороговым значением посредством триода, компаратора, процессора или их сочетания.

5. Устройство для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса, в котором аудиоинтерфейс содержит первый и второй выводы, причем каждый из выводов является и выводом микрофона, и выводом заземления аудиоинтерфейса; аудиоинтерфейс соединен с наушниками мобильного терминала и устройство содержит модуль определения,
модуль определения выполнен с возможностью не проводить идентификацию первого вывода и второго вывода, когда абсолютная величина разности напряжений между первым выводом и вторым выводом меньше, чем первое пороговое значение,
и с возможностью проводить определение вида первого и второго выводов в соответствии со знаком разности напряжений, когда абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и второе пороговое значение больше или равно первому, то первый вывод определяется как вывод микрофона, а второй - как вывод заземления, если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является положительной, и первый вывод определяется как вывод заземления, а второй вывод определяется как вывод микрофона, если абсолютная величина разности напряжений больше или равна второму пороговому значению и разность напряжений является отрицательной.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что, когда второе пороговое значение больше, чем первое, и между первым и вторым пороговым значениями существует абсолютная величина разности напряжения, модуль определения выполнен с возможностью не проводить идентификацию первого и второго выводов аудиоинтерфейса или проводить идентификацию выводов, в которой вид первого и второго выводов аудиоинтерфейса определяется в соответствии со знаком разности напряжений.

7. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что содержит модуль сбора данных, соединенный с первым выводом и вторым выводом аудиоинтерфейса соответственно и выполненный с возможностью сбора значений напряжения на первом выводе и втором выводе соответственно или разности напряжений на первом и втором выводах и отправки значения напряжения или разности напряжений на модуль определения.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что
модуль сбора данных включает в себя первый модуль сбора и второй модуль сбора,
первый конец первого модуля сбора соединен с первым выводом аудиоинтерфейса для сбора значений напряжения на первом выводе;
первый конец второго модуля сбора соединен со вторым выводом аудиоинтерфейса для сбора значений напряжения на втором выводе; и
второй конец первого модуля сбора соединен с первым входным концом модуля определения, а второй конец второго модуля сбора соединен со вторым входным концом модуля определения для отправки собранных значений напряжения на модуль определения для их сравнения.

9. Устройство по п. 5 или 6, отличающееся тем, что модуль определения содержит триод, компаратор, процессор или их сочетание.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что процессор содержит модуль аналого-цифрового преобразования, который выполнен с возможностью преобразования напряжения на первом выводе и втором выводе в цифровые сигналы напряжения и отправки цифровых сигналов напряжения на модуль определения для сравнения и идентификации.

11. Токен электронной подписи, содержащий устройство для автоматической идентификации вывода микрофона и вывода заземления аудиоинтерфейса в соответствии с любым из пп. 5-10.