CN106454607A - 一种无线蓝牙耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无线蓝牙耳机，其左耳机/右耳机包括耳机本体，所述耳机本体内装设有电池、PCB板以及天线模块，所述无线蓝牙耳机还包括设于耳机本体外部的金属线芯，该金属线芯与所述耳机本体内的PCB板地连接。本发明中耳挂组件内部的线芯采用金属材质并将其与PCB板地连接，使得耳挂组件延伸了PCB板的地平面长度和面积，大幅度提升了天线的信号传输效率和信号辐射场强，且有效增强了脑后的蠕波传输强度，从而保证了左右耳机之间通信连接的稳定性，最终提升了蓝牙耳机的音频播放效果；而且从实测的产品的通讯距离来看，左右耳机通讯的距离提升100％以上。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，尤其涉及一种无线蓝牙耳机。
背景技术
蓝牙音频接收器已经上市多年，所有蓝牙音频接收器都具有单一系统芯片的集成电路，以便与来自智能手机、个人电脑的蓝牙发射器或独立音频发射器进行通讯。
传统的带物理导线的蓝牙耳机包括：蓝牙接收器，分别通过物理导线连接于蓝牙接收器两端的左扬声器和右扬声器。这种类型的蓝牙耳机通过物理导线来传输信号，蓝牙接收器将所接收到的音频信号分配至左扬声器和右扬声器。对于立体声蓝牙耳机，其立体声音频信号传输方式为：蓝牙接收器接收立体声音频，将其中的左右音频信号放大后，通过物理导线分配到左右扬声器的驱动器。由于左扬声器和右扬声器之间物理导线的存在，使得这种传统的蓝牙耳机并不是真正意义上的无线耳机。
随着无线通信技术的进步，目前出现了一种全无线耳机，其左、右耳机中分别设有一蓝牙接收器，两个蓝牙接收器通过蓝牙无线连接，且其中一个作为主单元、另一个作为从单元，主单元支持呼叫处理和控制、转发音频流给从单元。因而，此全无线耳机的左右耳机之间无需物理导线连接，被称为“真正的无线蓝牙耳机”。
请参阅图1，图1为音频信号的无线蓝牙传输系统，包括蓝牙无线音频源(如手机、平板)、全无线耳机的主单元、全无线耳机的从单元；通常，左耳机内的蓝牙接收器作为主单元、右耳机内的蓝牙接收器作为从单元；主单元接收蓝牙无线音频源传输来的音频信号，再将其中的右音频信号无线发送至从单元，左右耳机之间无线通讯的蠕波传输路径如图2和图3所示。
目前市面上已出现很多种类的全无线耳机，其尺寸也越做越小，一方面提高了产品的便携性，节省了占用空间，满足了用户需求；但是，另一方面却导致了一些缺陷：由于在很小的入耳式的结构空间里，需要容纳天线、电池、PCB板等部件，使得各个部件之间距离很近，彼此会产生较强的信号干扰，尤其是在近距离下电池会吸收天线所发射的部分信号能量，使得主单元与从单元之间的连接不稳定，最终导致左右耳之间无线通信质量变差，大大影响了音频播放效果。因此，如何提升左右耳之间的无线通信质量，是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线蓝牙耳机，克服现有技术存在的左右耳之间通信连接不稳定的缺陷。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种无线蓝牙耳机，其左耳机/右耳机包括耳机本体，所述耳机本体内装设有电池、PCB板以及天线模块，所述无线蓝牙耳机还包括设于耳机本体外部的金属线芯，该金属线芯与所述耳机本体内的PCB板地连接。
可选的，上述无线蓝牙耳机还包括与金属线芯电连接的金属连接座，所述金属线芯通过该金属连接座与所述PCB板地连接。
可选的，所述金属连接座具体为USB金属座。
可选的，所述金属连接座具体为插针座或者音频座。
可选的，所述金属线芯为软性金属线。
可选的，所述金属线芯为具有固定形状的金属线，其固定形状与耳廓外形相适配。
可选的，所述金属线芯具体为铜、银、金或者锡箔。
可选的，所述天线模块具体为单极子天线、偶极子天线、PIFA天线或者弹簧天线。
可选的，所述金属线芯外部还套设有覆盖层。
可选的，所述覆盖层为软性材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明中耳挂组件内部的线芯采用金属材质并将其与PCB板地连接，使得耳挂组件延伸了PCB板的地平面长度和面积，大幅度提升了天线的信号传输效率和信号辐射场强，且有效增强了脑后的蠕波传输强度，从而保证了左右耳机之间通信连接的稳定性，最终提升了蓝牙耳机的音频播放效果；而且从实测的产品的通讯距离来看，左右耳机通讯的距离提升100％以上。
附图说明
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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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它的附图。
图1为目前通用的音频信号的无线蓝牙传输系统结构视图；
图2为无线蓝牙耳机的左右耳机之间无线通讯的第一蠕波传输示意图；
图3为无线蓝牙耳机的左右耳机之间无线通讯的第二蠕波传输示意图；
图4为本发明实施例一提供的无线蓝牙耳机的左耳机的整体结构示意图；
图5为本发明实施例一提供的无线蓝牙耳机的左耳机的爆炸图；
图6为本发明实施例一提供的左耳挂组件的爆炸图；
图7为本发明实施例一提供的左耳挂组件的金属线芯与PCB板地连接示意图；
图8为本发明实施例一提供的耳挂不接地时天线的信号辐射场强图；
图9为本发明实施例一提供的在左耳挂组件的金属线芯接地时天线的信号辐射场强图；
图10为本发明实施例二提供的右耳挂组件的爆炸图；
图11为本发明实施例二提供的右耳挂组件的金属线芯与PCB板地连接示意图；
图示说明：左耳机1、左耳挂组件11、左耳机本体12、金属线芯111、USB金属座112、左耳挂内胆113、左耳挂覆盖层114、本体上壳121、本体下壳122、PCB板123、PCB板支架124、天线模块125、电池126、喇叭127、听筒下壳128、耳帽129、右耳挂组件21、右耳机本体22、金属线芯211、USB金属座212、右耳挂内胆213、右耳挂覆盖层214、PCB板223、天线模块225。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，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，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心思想为：在电子产品小型化的发展趋势下，无线蓝牙耳机的内部空间越来越小，使得各个部件包括PCB板、电池、天线等部件的尺寸也越来越小。在此情况下，由于PCB板的地面积很小，天线的效率和辐射场强都无法提升；同时，由于空间有限，增大PCB板的发射功率也不是好办法。基于此，如何提升PCB板的地平面长度和面积或许是比较好的办法，因而本发明将对耳挂组件进行改进，使得改进后的耳挂组件作为PCB板地平面的延伸，来扩大PCB板地平面的长度和面积，从而提升天线辐射信号的强度。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
请参考图4和图5，图4和图5为本发明实施例提供的左耳机的结构图。左耳机1由相连接的左耳挂组件11和左耳机本体12组成。
左耳挂组件11，其结构如图6所示，包括金属线芯111、USB金属座112、左耳挂内胆113以及左耳挂覆盖层114；其中，金属线芯111与USB金属座112电连接，左耳挂覆盖层114套设于金属线芯111和USB金属座112的外部。
本实施例中，金属线芯111可采用软性金属，可随意弯折成不同形状以方便用户使用；当然，金属线芯111还可以采用具有固定形状的非软性金属，其固定形状与用户耳廓外形相适配，以用于夹持用户耳廓。左耳挂覆盖层114采用软性材质，如塑胶，一方面为了保护金属线芯111不易损坏，另一方面减少左耳挂组件11与用户耳廓之间的摩擦，缓解因耳挂材质过硬导致佩戴不舒适的问题，使得蓝牙耳机配搭更加舒适。
左耳机本体12具体包括：本体上壳121，本体下壳122，连接有天线模块125的PCB板123、电池126、喇叭127、听筒下壳128。本体上壳121与本体下壳122相扣合形成本体壳体，本体壳体内部有一容置空间；PCB板123、以及电池126装设于本体壳体内部；本体下壳122的外部形成有一与听筒下壳128相适配的听筒上壳，听筒下壳128与听筒上壳相扣合形成听筒壳体，喇叭127固定装设于听筒壳体内并与PCB板123电连接。
左耳机本体12内还设有：PCB板支架124、耳帽129。为避免左耳机因长期处于运动环境中产生晃动而导致产品质量下降，左耳机本体12内还设有一PCB板支架124，PCB板123通过PCB板支架124固定装设于本体壳体内部。另外，听筒壳体外部还套设有耳帽129，以提升用户的使用体验。
在左耳挂组件11和左耳机本体12装配过程中，如图7所示，左耳挂组件11通过其USB金属座112插入左耳机本体12内，与其PCB板123地连接。本实施例中，由于左耳挂组件11内部的金属线芯111为导电金属材质，在USB金属座112插入左耳机本体12时，USB金属座112内部的导电线芯作为导通介质，将金属线芯111与PCB板123地连接，此时具有较长长度且接地的金属线芯111有效延伸了PCB板123的地平面长度和面积，从而大大提升了天线模块125的辐射场强和效率。另外，由于在佩戴时金属线芯111的形状为半开口式且位于夹持在用户耳廓后，因而，在提升天线辐射场强的同时还有效增强了脑后的蠕波传输强度。
本实施例中，左耳挂组件11内部的金属线芯111的材质可以为任意导电金属，如铜、银、金、锡箔等。天线模块可以选择陶瓷的单极子天线、偶极子天线，也可以选择其他形式，如PIFA天线，弹簧天线等。
请参阅图8和图9，图8和图9分别为在耳挂接地前后的天线辐射信号的场强视图。通过对比可知，在采用完全相同的耳机本体、耳挂线芯长度相同的前提条件下，在耳挂内部线芯采用金属线芯并与PCB板123地连接之后，天线模块的辐射场强图更大了，另外往脑后方向的场强也增强了，这个对耳-耳通信更有利，使左右耳机连接更稳定，从实测的产品的通讯距离来看，左右耳机通讯的距离提升100％以上。
实施例二
实施例一所提供的方案是将左耳机组件内部的线芯采用导电金属材质并接地处理，这样即可增强左耳机内部天线的辐射场强，提高左耳机与右耳机之间通信连接的稳定性。
而在本实施例二提供的方案为：对右耳机内部的线芯采用导电金属材质并接地处理，增强右耳机内部天线的辐射场强，提高右耳机与左耳机之间通信连接的稳定性，其效果与实施例一完全相同。
本实施例中，右耳机由相连接的右耳挂组件21和右耳机本体22组成。请参考图10，图10为本发明实施例提供的右耳挂组件21的爆炸图。右耳挂组件21，包括金属线芯211、USB金属座212、右耳挂内胆213以及右耳挂覆盖层214；其中，金属线芯211与USB金属座212电连接，右耳挂覆盖层214套设于金属线芯211和USB金属座212的外部。
在右耳挂组件21和右耳机本体22装配过程中，如图11所示，右耳挂组件21通过其USB金属座212插入右耳机本体22内，与其PCB板223地连接，PCB板223连接有天线模块225。本实施例中，由于右耳挂组件21内部的金属线芯211为导电金属材质，在USB金属座212插入右耳机本体22时，USB金属座212内部的导电线芯作为导通介质，将金属线芯211与PCB板223地连接，此时具有较长长度且接地的金属线芯211有效延伸了PCB板223的地平面长度和面积，从而大大提升了天线模块225的辐射场强和效率。另外，由于在佩戴时金属线芯211的形状为半开口式且位于夹持在用户耳廓后，因而，在提升天线辐射场强的同时还有效增强了脑后的蠕波传输强度，本实施例天线的信号辐射场强图可参考图9，在右耳挂组件的金属线芯接地时天线的信号辐射场强图与图9为镜像关系。
无论是单独对左耳机的左耳挂进行改进，还是单独对右耳机内的右耳挂进行改进，都会有效提高对应天线的信号辐射场强，从而增强左耳机与右耳机之间通信连接的稳定性。当然，在其他实施例中，也可同时对左耳机和左耳机的耳挂组件进行金属化并接地处理，均在本发明的保护范围内。
实施例三
在实施例一和实施例二中，左/右耳挂组件的金属线芯均通过USB金属座与PCB板地连接。而在实际应用中，左/右耳挂组件的金属线芯与PCB板地连接的方式不局限于此，可以采用其他连接座，如插针座、音频座等各种，只要能实现将金属线芯与PCB板地连接的功能，均在本发明的保护范围内。
实施例四
实施例一至实施例三都采用的是在现有蓝牙耳机的耳挂基础上进行改进的方式，使得耳挂内的线芯作为PCB板地平面的延伸。与此不同，本实施例四中，可不对现有耳挂部分进行变动，而是为现有蓝牙耳机增设一独立的金属线芯，该独立的金属线芯可利用现有耳挂组件的金属连接座与PCB板电连接，也可通过独立的金属连接座与PCB板电连接，当然也可以直接通过导线连接至PCB板地平面，其具体的工作原理及产生的效果与其他实施例相同，均在本发明的保护范围内，此处不再赘述。
以上所述，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。
Claims (10)
1.一种无线蓝牙耳机，其左耳机/右耳机包括耳机本体，所述耳机本体内装设有电池、PCB板以及天线模块，其特征在于，所述无线蓝牙耳机还包括设于耳机本体外部的金属线芯，该金属线芯与所述耳机本体内的PCB板地连接。
2.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述无线蓝牙耳机还包括与金属线芯电连接的金属连接座，所述金属线芯通过该金属连接座与所述PCB板地连接。
3.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述金属连接座具体为USB金属座。
4.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述金属连接座具体为插针座或者音频座。
5.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述金属线芯为软性金属线。
6.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述金属线芯为具有固定形状的金属线，其固定形状与耳廓外形相适配。
7.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述金属线芯具体为铜、银、金或者锡箔。
8.根据权利要求1所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述天线模块具体为单极子天线、偶极子天线、PIFA天线或者弹簧天线。
9.根据权利要求1至8任一所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述金属线芯外部还套设有覆盖层。
10.根据权利要求9所述的无线蓝牙耳机，其特征在于，所述覆盖层为软性材质。
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