一种立体声耳机头磁吸控制

夏燕玲　凌中水　李陶胜

摘要：耳机成为生活中不可缺少的产品，本文涉及一种立体声耳机头磁吸控制，内部集成磁性霍尔开关，磁力吸附和磁力断开可实现播放控制跟接听挂断电话功能。

关键词：立体声耳机头；磁性霍尔开关

霍尔元件是一种磁感应器[1]。利用霍尔元件可以检测磁场，因此它可以运用在与磁场有关的场合。霍尔元件因具有结构牢固，体小量轻，耐震动，功耗小，寿命长，安装方便等许多优点。霍尔开关元件采用三极管控制，使得这种开关无触点，无需考虑触点的磨损。本文就是将霍尔开关元件这些优点使用在耳机控制中，设计了一种立体声耳机头磁吸控制，有效的解决了耳机播放或者接听挂断电话还要按实体按键，很不方便等问题。其次为了解决运动型耳机不听歌的情况下跑步时耳机头会摆动，采用的技术方案是固定两个耳机头的设计。

1 霍尔开关工作原理

磁吸霍尔开关核心元件为霍尔元件，它是基于霍尔效应原理[2]，如图1所示，当在磁场B中放入一块固体金属导体板时，而且使得金属导体板与磁场B方向垂直，在金属导体中通入一定的电流Ic时，在金属导体板上下表面中间会有横向电动势差UH，这就是霍尔效应原理。

其中横向电动势差UH=RHIcB/d，其中为霍尔系数RH，Ic輸入电流，B为磁场强度，d为金属导体板的厚度。由此可知霍尔电动势与磁场强度B成正比，霍尔开关元件（如图2）就是属于这一磁电转换元件，将磁场强度信号转换成电信号，这种输入信号用磁场强度来表征，当B 值达到一定的程度时，开关内部集成的触发器翻转，其输出电平状态也随之翻转。输出端一般采用采用无触点的晶体管输出。

2 立体声耳机头磁吸控制

如图3所示是本文一种立体声耳机头磁吸控制的耳机，由耳帽（1、15）、前盖（2、14）、喇叭（3、13）、牵引线（4、11）、耳挂（5、12）、磁铁（6）、后盖（7、8）、铁片（9）、磁性霍尔开关（10）组成。 其中牵引线（4、11）、磁铁（6）、铁片（9）、磁性霍尔开关（10）为本文解决问题的主要结构。

本文采用的技术方案是首先两个耳机头的固定设计；其次耳机头内部采用磁铁，铁片和磁性霍尔开关，可实现播放控制跟接听挂断电话功能。

2.1 耳机头的固定设计

如图3所示的耳机组成中牵引线（4、11）在制作时形成一个环形圈，使用时在脖子上形成一个环形圈，跑步时会减少摆动的幅度，同时也更好的解决了脱落丢失问题；这是本文采用的第一个技术方案。

2.2 磁性霍尔开关的设计

结合耳机的结构土在根据霍尔原理设计本文的立体声耳机头磁吸控制，在设计立体耳机时，将左右耳机分别设计一个磁铁（6）和铁片（9），其中将磁性霍尔开关（10）与铁片（6）设计在一旁，使磁铁与霍尔开关元件分开。本文中由磁铁（6）提供磁场强度B使磁性霍尔开关（10）会输出信号给主控，如果耳机正在使用时想取下耳机不使用时，这时两个耳机取下由一边耳机磁铁（6）与另一边铁片（9）作用吸附在一起，同时因磁铁（6）提供的磁感应强度B使磁性霍尔开关（10）内部的触发器翻转，输出的电平状态也会随之发生跳变会导通输出信号给主控，导通输出信号给主控，此时音乐会暂停或者停止播放，如果正在接听电话时电话会挂断，此控住女无需按键；需要使用耳机时，此时两个耳机头必须拉开，此时铁磁（6）和铁片（9）分开，铁片旁边的磁性霍尔开关会关闭输出给主控，这样可以使音乐会继续或者重新开始播放；如果有电话打进来此时会接听电话。

3 总结

本文立体声耳机头磁吸控制采用的技术方案是：首先两个耳机头的固定设计，可以解决耳机头会摆动和耳机脱落丢失；其次耳机头内部采用磁铁，铁片和磁性霍尔开关，可实现无需按键播放控制跟接听挂断电话功能。

参考文献：

[1]秦玉伟，张莹.磁阻式与霍尔式接近开关性能比较[J].河南科技，Vol29.No5 ，10043918（2011）05059503.

[2]卢文科，等.霍尔元件与电子检测应用电路 [M].中国电力出版社，2005.4.

项目：2016年省级质量工程 项目名称：工业机器人应用虚拟仿真实验教学中心（项目编号：2016XNZX025）； 项目来源：2016年创新计划（RW39）项目名称：处于经济职称下的工业机器人技术应用型人才培养（项目编号：445）