CN107635173A - 运动型高清通话触控蓝牙小耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其包括连接线、相应设置在连接线两端的第一壳体、第二壳体、分别设置在第一、第二壳体上的耳塞组件、蓝牙主控电路板、电池、主麦克风、副麦克风和电容式触摸板。本发明结构设计巧妙、合理，由主麦克风和副麦克风同时进行收音，通过蓝牙主控电路板中的差动放大器将主麦克风与副麦克风之间的信号差，再用带通滤波器处理，只通过人声频带宽，滤除低频与高频，将人声加以放大，从而实现将发话音清楚重现，大大提升通话质量，免除运动型蓝牙小耳机通话不清楚的困扰；另外将传统蓝牙耳机上的实体机械式按键或开关替换成电容式触摸板，操作简单、方便，且防水防尘效果好，有效延长使用寿命长。

Description

运动型高清通话触控蓝牙小耳机
技术领域
本发明涉及耳机技术领域，具体涉及一种运动型高清通话触控蓝牙小耳机及其工作方法。
背景技术
随着现在生活水平的不断提高，工作压力的增大。蓝牙耳机也已为人们提供商务、休闲娱乐、外出旅行、健身等领域提供便利。蓝牙耳机就是将蓝牙技术应用于免持耳机上，让使用者可以免除烦人电线的牵绊，一种自在轻松的通话、听音乐方式；自蓝牙耳机问世以来，一直在为行动商务族、休闲娱乐族、夜跑族、喜欢旅游者提供着便利。
但是现在的蓝牙小耳机均为采用实体机械式按键结构设计，使用者在通勤、慢跑、骑单车或旅行等使用过程中，可能遇到下雨或大量流汗或其它液体淋洒，其液体经由实体机械式按键或开关的缝隙中进入机壳内，造成电路烧毁或损坏。而且由于现有蓝牙小耳机因通话麦克风都放在蓝牙主板或蓝牙主板附近，离发话位置(发话者嘴巴)很远，使得收到发话者声音信号(简称发话音)非常小，再加上若发话者所处环境非常吵杂时(如捷运车内，车站大厅，巴士车内，马路旁等等环境的噪音)，造成环境音大于或略小于发话音，使得对方听不清楚发话者的声音。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，具有触控功能，防水效果好，且通话质量清晰的运动型高清通话触控蓝牙小耳机。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：
一种运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其包括连接线、相应设置在连接线两端的第一壳体、第二壳体、分别设置在第一、第二壳体上的耳塞组件、蓝牙主控电路板、电池、主麦克风、副麦克风和电容式触摸板，副麦克风通过固定壳设置在连接线的中部位置处，电池设置在第一壳体内，所述第二壳体的正面壁的内表面上向凹入使其正面壁厚度变薄形成触摸部位；电容式触摸板设置在该触摸部位上；所述蓝牙主控电路板设置在第二壳体内，所述主麦克风设置在蓝牙主控电路板上，所述蓝牙主控电路板分别与所述主麦克风、副麦克风、电容式触摸板和电池相连接。
作为本发明的一种改进，所述电容式触摸板包括触控基板及金属片，多块金属片间隔均匀分布在触控基板的中间位置，触控基板的周缘位置设有沿其轮廓线延伸的接地片。
作为本发明的一种改进，所述触控基板的外形轮廓为圆形，金属片的外形轮廓为扇形，四块金属片呈圆心对称设置在触控基板上。
作为本发明的一种改进，所述触摸部位的厚度小于或等于0.5mm。
作为本发明的一种改进，所述主麦克风为MEMS麦克风。
作为本发明的一种改进，所述副麦克风为MEMS麦克风。
作为本发明的一种改进，所述第一壳体包括第一前盖和与该第一前盖相适配的第一后盖，该第一后盖上设有第一钩脚，并在所述第一前盖上设有与该第一钩脚相适配的第一卡槽；所述第一后盖的一侧位置设有耳钩，另一侧位置设有第一弧形卡孔和第一定位圆孔；所述耳塞组件包括耳腔壳、设置在该耳腔壳内的喇叭及设置在耳腔壳的一侧壁上的硅胶耳塞，所述耳腔壳的另一侧壁上设有与所述第一弧形卡孔相适配的第一插脚和与所述第一定位圆孔相适配的第一定位柱。
作为本发明的一种改进，所述第二壳体包括第二前盖和与该第二前盖相适配的第二后盖，该第二后盖上设有第二钩脚，并在所述第二前盖上设有与该第二钩脚相适配的第二卡槽；所述第二后盖的一侧位置设有耳钩，另一侧位置设有第二弧形卡孔和第二定位圆孔；所述耳塞组件包括耳腔壳、设置在该耳腔壳内的喇叭及设置在耳腔壳的一侧壁上的硅胶耳塞，所述耳腔壳的另一侧壁上设有与所述第二弧形卡孔相适配的第二插脚和与所述第二定位圆孔相适配的第二定位柱。
本发明的有益效果为：本发明结构设计巧妙、合理，由主麦克风和副麦克风同时进行收音，通过蓝牙主控电路板中的差动放大器将主麦克风与副麦克风之间的信号差，再用带通滤波器处理，只通过人声频带宽，滤除低频与高频，将人声加以放大，从而实现将发话音清楚重现，大大提升通话质量，免除运动型蓝牙小耳机通话不清楚的困扰；另外将传统蓝牙耳机上的实体机械式按键或开关替换成电容式触摸板，使用者只需通过手指触摸壳体便可实现操作功能，如播放、暂停、下一曲和上一曲等操作，可实现多种功能操作，且操作简单、方便，同时由于电容式触摸板采用内置结构，密封隔绝效果好，可有效隔离外部的液体及异物，防水防尘效果好，确保正常使用，有效延长使用寿命长，另外整体结构紧凑，体积小，重量轻，外形美观，便于携带使用，给人们工作和生活带来便利。
下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图。
图2是本发明的分解结构原理图。
图3是本发明中第一壳体的分解结构示意图。
图4是本发明中第二壳体的分解结构示意图。
图5是本发明中电容式触摸板的结构示意图。
图6是本发明中滤除噪音部分的工作原理图。
图7是本发明中的主麦克风与副麦克风间的信号差关系图。
图8是本发明的电路原理图。
具体实施方式
实施例，参见图1至图8，本实施例提供的一种运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其包括连接线1、相应设置在连接线1两端的第一壳体2、第二壳体3、设置在第一壳体2上的耳塞组件4、设置在第二壳体3上的耳塞组件5、蓝牙主控电路板6、电池7、主麦克风8、副麦克风9和电容式触摸板10，副麦克风9通过固定壳11设置在连接线1的中部位置处，电池7设置在第一壳体2内，所述第二壳体3的正面壁的内表面上向凹入使其正面壁厚度变薄形成触摸部位31；电容式触摸板10设置在该触摸部位31上；该触摸部位31的厚度优选为小于或等于0.5mm，有效确保触控灵敏度的稳定性。将传统蓝牙耳机上的实体机械式按键或开关替换成电容式触摸板10，使用者只需通过手指触摸壳体便可实现操作功能，如播放、暂停、下一曲和上一曲等操作，可实现多种功能操作，且操作简单、方便，同时由于电容式触摸板10采用内置结构，密封隔绝效果好，可有效隔离外部的液体及异物，防水防尘效果好，确保正常使用，有效延长使用寿命长。
所述蓝牙主控电路板6设置在第二壳体3内，所述主麦克风8设置在蓝牙主控电路板6上，所述蓝牙主控电路板6分别与所述主麦克风8、副麦克风9、电容式触摸板10和电池7相连接。
参见图5，所述电容式触摸板10包括触控基板101及金属片102，多块金属片102间隔均匀分布在触控基板101的中间位置，触控基板101的周缘位置设有沿其轮廓线延伸的接地片103。触控基板101的周缘位置设有沿其轮廓线延伸的接地片103，即采用接地片103包覆在触控基板101的周缘位置，能有效防止外部干扰噪声，大大提升触控准确率。较佳的，所述触控基板101的外形轮廓为圆形，金属片102的外形轮廓为扇形，四块金属片102呈圆心对称设置在触控基板101上。本实施例中，所述触控基板101的外形轮廓为圆形，金属片102的外形轮廓为扇形，四块金属片102呈圆心对称设置在触控基板101上，整体形成一圆形的金属片102，该圆形的金属片102设有十字形间隔槽，该圆形的金属片102的直径大于或等于5mm，有效减小触控误动作。其它实施例中，触控基板101的外形轮廓可以根据外壳的形状来相应采用其它形状，如椭圆形、方形等。
所述主麦克风8优选为MEMS麦克风。并且位于靠近嘴巴一侧位置，从而可获得更高的收音效果。同时进一步缩小占用空间，可达到小型化，节省空间。所述副麦克风9优选为MEMS麦克风，有效缩小体积。
参见图3，所述第一壳体2包括第一前盖21和与该第一前盖21相适配的第一后盖22，该第一后盖22上设有第一钩脚23，并在所述第一前盖21上设有与该第一钩脚23相适配的第一卡槽；所述第一后盖22的一侧位置设有耳钩24，另一侧位置设有第一弧形卡孔25和第一定位圆孔26；所述耳塞组件4包括耳腔壳41、设置在该耳腔壳41内的喇叭43及设置在耳腔壳41的一侧壁上的硅胶耳塞42，所述耳腔壳41的另一侧壁上设有与所述第一弧形卡孔25相适配的第一插脚44和与所述第一定位圆孔26相适配的第一定位柱45。
参见图4，所述第二壳体3包括第二前盖32和与该第二前盖32相适配的第二后盖33，该第二后盖33上设有第二钩脚，并在所述第二前盖32上设有与该第二钩脚相适配的第二卡槽34；所述第二后盖33的一侧位置设有耳钩35，另一侧位置设有第二弧形卡孔36和第二定位圆孔37；所述耳塞组件5包括耳腔壳51、设置在该耳腔壳51内的喇叭52及设置在耳腔壳51的一侧壁上的硅胶耳塞53，所述耳腔壳51的另一侧壁上设有与所述第二弧形卡孔36相适配的第二插脚和与所述第二定位圆孔37相适配的第二定位柱。
工作时，由主麦克风8和副麦克风9同时进行收音。通过蓝牙主控电路板6中的差动放大器将主麦克风8与副麦克风9之间的信号差，再用带通滤波器(200～4000Hz)，只通过人声频带宽，滤除低频(<200Hz)与高频(>4000Hz)，将人声加以放大(30～40dB)，从而实现将发话音清楚重现，大大提升通话质量，免除运动型蓝牙小耳机通话不清楚的困扰；参见图6，为滤除噪音的工作原理图；其中VM＝大发话音+环境噪音；VS＝小发话音+环境噪音；
Vout＝(VM-VS)*30～40dB
＝{(大发话音+环境噪音)-(小发话音+环境噪音)}*30～40dB
＝小发话音*30～40dB
VBPF＝30～40dB*小发话音
＝30～40dB*小发话音-200Hz以下低频-4000Hz以上高频
＝高清发话音
主麦克风8与副麦克风9间的信号差的大小，影响到通话质量的清晰度，因此如何使主麦克风8与副麦克风9间的信号差获得极大化的技术，在于使主麦克风8与副麦克风9与由发话者口腔发出发话源的距离差，如图7，主麦克风8与副麦克风9间的信号差关系图。
发话源与主麦克风8的距离＝A距离，
发话源与副麦克风9的距离＝B距离，
双麦克风差动放大器要求得最佳的发话信号差的距离为
∣A距离–B距离∣>＝主-副距离差(>＝7公分)，
以图7中的主-副距离差约为10公分，大于7公分。在以85dB发话源时，主麦克风8与副麦克风9音压差约7～8dB。
在整体装配好后，可以通过MCU中的软件程序来作相关参数设定，如触控灵敏度、有效触控时间、无效触控时间、睡眠时间、深度睡眠时间、异常时间等；以及各种操作模式。
如音乐播放模式：短按1次为播放或暂停功能；短按2次为下一曲功能；短按3次为上一曲；
来电模式：短按1次为接听功能；长按1秒为拒接功能；
通话模式：短按1次为挂断功能。
在触碰时，参见图8，通过金属片102来感知人体微小电荷变化，由此微小电荷变化输入至触控IC模块转换成I2C数据，传送给MCU作相关数据检测转换为GPIO数据传给触控IC模块作对应的控制，如播放、暂停、下一曲和上一曲等操作，可实现多种功能操作，且操作简单、方便。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制，采用与其相同或相似的其它耳机结构，均在本发明保护范围内。

Claims (8)

1.一种运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其包括连接线、相应设置在连接线两端的第一壳体、第二壳体和分别设置在第一、第二壳体上的耳塞组件，其特征在于：其还包括蓝牙主控电路板、电池、主麦克风、副麦克风和电容式触摸板，副麦克风通过固定壳设置在连接线的中部位置处，电池设置在第一壳体内，所述第二壳体的正面壁的内表面上向凹入使其正面壁厚度变薄形成触摸部位；电容式触摸板设置在该触摸部位上；所述蓝牙主控电路板设置在第二壳体内，所述主麦克风设置在蓝牙主控电路板上，所述蓝牙主控电路板分别与所述主麦克风、副麦克风、电容式触摸板和电池相连接。
2.根据权利要求1所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述电容式触摸板包括触控基板及金属片，多块金属片间隔均匀分布在触控基板的中间位置，触控基板的周缘位置设有沿其轮廓线延伸的接地片。
3.根据权利要求2所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述触控基板的外形轮廓为圆形，金属片的外形轮廓为扇形，四块金属片呈圆心对称设置在触控基板上。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述触摸部位的厚度小于或等于0.5mm。
5.根据权利要求1所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述主麦克风为MEMS麦克风。
6.根据权利要求1所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述副麦克风为MEMS麦克风。
7.根据权利要求1所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述第一壳体包括第一前盖和与该第一前盖相适配的第一后盖，该第一后盖上设有第一钩脚，并在所述第一前盖上设有与该第一钩脚相适配的第一卡槽；所述第一后盖的一侧位置设有耳钩，另一侧位置设有第一弧形卡孔和第一定位圆孔；所述耳塞组件包括耳腔壳、设置在该耳腔壳内的喇叭及设置在耳腔壳的一侧壁上的硅胶耳塞，所述耳腔壳的另一侧壁上设有与所述第一弧形卡孔相适配的第一插脚和与所述第一定位圆孔相适配的第一定位柱。
8.根据权利要求1所述的运动型高清通话触控蓝牙小耳机，其特征在于：所述第二壳体包括第二前盖和与该第二前盖相适配的第二后盖，该第二后盖上设有第二钩脚，并在所述第二前盖上设有与该第二钩脚相适配的第二卡槽；所述第二后盖的一侧位置设有耳钩，另一侧位置设有第二弧形卡孔和第二定位圆孔；所述耳塞组件包括耳腔壳、设置在该耳腔壳内的喇叭及设置在耳腔壳的一侧壁上的硅胶耳塞，所述耳腔壳的另一侧壁上设有与所述第二弧形卡孔相适配的第二插脚和与所述第二定位圆孔相适配的第二定位柱。
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