CN112449260B - 耳机 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种耳机,包括:电池,设置在所述耳机的耳柄中,形成为柱状体;天线,与所述电池电连接,用于使用所述电池提供的电力发送或接收信号,所述天线包括:柔性电路板FPC线圈,作为所述天线的辐射体,设置在所述电池的侧表面上,所述FPC线圈的绕轴与所述电池的高度方向垂直,并且,所述电池的侧表面展开后,所述FPC线圈保持旋绕线圈的状态,且平铺在所述侧表面展开后形成的平面上。从而保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域,并更具体地,涉及一种耳机。
背景技术
真无线立体声(true wireless stereo,TWS)耳机完全摒弃了线材连接的方式,现有TWS 耳机建立无线连接的方式有三种类型:双发方案、监听方案、转发方案。现有TWS耳机产品的左耳机和右耳机之间主要通过蓝牙(Bluetooth,BT)或近场磁感应通信(near fieldmagnetic induction,NFMI)转发音频信号。因为BT转发方式存在穿头损耗大和环境干扰大的缺点,NFMI转发音频信号的方式因其低功耗、低吸收率、抗干扰等优点,逐渐成为主流技术。因为满足NFMI要求的铁氧体磁芯线圈的尺寸(5.5mm*2.0mm*2.0mm)较大,导致很多TWS耳机产品不能实现NFMI通信,或者因没有足够净空不能满足布局布线规则而导致通信效果不好。
发明内容
本申请提供一种耳机,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
第一方面,提供了一种耳机,包括:电池,设置在所述耳机的耳柄中,形成为柱状体;天线,与所述电池电连接,用于使用所述电池提供的电力发送或接收信号,所述天线包括:柔性电路板FPC线圈,作为所述天线的辐射体,设置在所述电池的侧表面上,所述FPC 线圈的绕轴与所述电池的高度方向垂直,并且,所述电池的侧表面展开后,所述FPC线圈保持旋绕线圈的状态,且平铺在所述侧表面展开后形成的平面上。
可选地,该FPC线圈可以通过粘结剂黏贴在所述电池的侧表面上。
具体地说,该FPC线圈可以形成为平面状,该平面状的FPC线圈的一个表面可以经由粘结剂而与所述电池的侧表面贴合。
上述耳机包括设置在耳机的耳柄中的电池和天线,其中,电池形成为柱状体,天线包括FPC线圈,且FPC线圈作为天线的辐射体,设置在电池的侧表面上,且该FPC线圈的绕轴与电池的高度方向垂直,当电池的侧表面展开后,该FPC线圈可以保持旋绕线圈的状态,且平铺在电池的侧表面展开后形成的平面上,从而可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述电池形成为棱柱状,以及所述FPC线圈设置在所述电池的第一侧表面,所述第一侧表面与第一方向垂直或近似垂直,所述第一方向是所述耳机的喇叭的朝向。
将电池设置为棱柱状,将FPC线圈设置在电池的与耳机的喇叭的朝向垂直或近似垂直的第一侧表面上,从而可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述电池包括至少两个与所述第一方向垂直的侧表面,以及所述第一侧表面是所述侧表面中在所述第一方向上位于最前侧的侧表面。
其中,最前侧的侧表面可以理解为用户在佩戴该耳机时,耳机靠近人脸一侧的侧表面。
在电池包括至少两个与耳机的喇叭的朝向垂直的侧表面时,将FPC线圈设置在电池上与耳机的喇叭的朝向垂直或近似垂直的最前侧的侧表面上,使用户在佩戴该耳机时,左耳机线圈和右耳机线圈之间没有电池遮挡,提高了耳机的耦合信号强度,有助于提高用户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述电池形成为圆柱状,所述电池的轴线与第一方向垂直或近似垂直,所述第一方向是所述耳机的喇叭的朝向,以及所述FPC线圈设置在所述电池的侧表面。
将电池设置为圆柱状,且电池的轴线与耳机的喇叭的朝向垂直或近似垂直,将FPC线圈设置在电池的侧表面,从而可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,其中,第一平面将所述电池的侧表面分为第一部分和第二部分,所述第一平面是通过所述电池的第一直径的平面,所述第一直径与第一方向垂直或近似垂直,所述第一方向是所述耳机的喇叭的朝向,所述第一部分在所述第一方向上位于所述第二部分前部,以及所述FPC线圈设置在所述电池的侧表面的第一部分。
其中,所述前部可以理解为用户在佩戴该耳机时,耳机靠近人脸一侧的部分。
沿电池的第一直径的第一平面将电池的侧面分为第一部分和第二部分,其中,第一直径方向与耳机的喇叭的朝向垂直或近似垂直,第一部分在第二部分的前部;且将FPC线圈设置在电池的侧面的第一部分,从而可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,在所述第一侧表面与所述FPC线圈之间设置有铁氧体片。
在第一侧表面与FPC线圈之间设置铁氧体片,该铁氧体片是一种磁性材料,从而可以有效的减少电池对天线信号的吸收。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述铁氧体片包括:凸起部;环绕部,环绕在所述凸起部周围;以及所述FPC线圈贴敷在所述环绕部,且,所述凸起部位于所述 FPC线圈形成的环内。
铁氧体片包括凸起部和环绕在凸起部周围的环绕部,且将FPC线圈设置在环绕部,凸起部位于FPC线圈形成的环内,从而可以更好的将FPC线圈固定,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述耳机还包括:铁氧体芯,配置在所述铁氧体片上,且所述铁氧体芯位于所述FPC线圈形成的环内。
在耳机的铁氧体片上设置有铁氧体芯,且铁氧体芯位于FPC线圈形成的环内,从而提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
第二方面,提供了一种耳机,包括:喇叭;喇叭内壳,至少覆盖所述喇叭的出音面;电池,用于提供电力;天线,与所述电池电连接,用于使用所述电池提供的电力发送或接收信号,所述天线包括:柔性电路板FPC线圈,作为所述天线的辐射体,形成为平面状,设置在所述喇叭内壳上。
上述耳机包括喇叭、至少覆盖喇叭的出音面的喇叭内壳和天线,其中,天线与电池电连接,用于使用电池提供的电力发送或接收信号,天线包括FPC线圈,且FPC线圈作为天线的辐射体,设置在喇叭内壳上,从而可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述喇叭内壳包括面对所述喇叭的第一表面和背对所述喇叭的第二表面,以及所述FPC线圈贴敷在所述第二表面。
将FPC线圈设置在背对喇叭的第二表面上,当用户在佩戴耳机时,耳机的天线是放置在用户的耳朵中,从而可以使得左耳机的天线和右耳机的天线之间的距离小于用户两耳宽度,降低了耳机进行近场磁感应通信NFMI接收灵敏度的要求。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述喇叭内壳的贴敷有所述FPC线圈的所述第二表面上设置有凹槽,以及所述FPC线圈配置在所述凹槽内。
喇叭内壳上贴敷有FPC线圈的第二表面上设置有凹槽,且将FPC线圈配置在凹槽中,从而使得包括FPC线圈的天线与耳机的其他结构件形成为一体,避免了NFMI天线影响整个耳机的尺寸。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,在喇叭内壳与所述FPC线圈之间设置有铁氧体片。
在喇叭内壳与FPC线圈之间设置铁氧化体片,该铁氧体片是一种磁性材料,从而可以有效的减少电池对天线信号的吸收。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述铁氧体片包括:凸起部;环绕部,环绕在所述凸起部周围;以及所述FPC线圈贴敷在所述环绕部,且,所述凸起部位于所述 FPC线圈形成的闭环内。
铁氧体片包括凸起部和环绕在凸起部周围的环绕部,且将FPC线圈设置在环绕部,凸起部位于FPC线圈形成的环内,从而可以更好的将FPC线圈固定,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第二方面,在一种可能的实现方式中,所述耳机还包括:铁氧体芯,配置在所述第一铁氧体片上,且所述铁氧体芯位于所述FPC线圈形成的闭环内。
在耳机的铁氧体片上设置有铁氧体芯,且铁氧体芯位于FPC线圈形成的环内,从而提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
第三方面,提供了一种耳机,包括:电池,设置在所述耳机的耳柄中,形成为柱状;天线,与所述电池电连接,用于使用所述电池提供的电力发送或接收信号,所述天线包括:螺旋线圈,作为所述天线的辐射体,缠绕在所述电池上;铁氧体片,设置在所述电池的侧面与所述螺旋线圈之间。上述耳机包括设置在耳机的耳柄中的柱状电池、天线和铁氧体片,其中,天线与电池电连接,用于使用电池提供的电力发送或接收信号,该天线包括可以作为天线的辐射体的螺旋线圈,该螺旋线圈缠绕在电池上,在电池的侧面与螺旋线圈之间设置铁氧体片。从而保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
结合第三方面,在一种可能的实现方式中,所述铁氧体片包括覆盖有所述螺旋线圈的第一区域以及未覆盖有所述螺旋线圈的第二区域和第三区域,所述第一区域位于所述第二区域和所述第三区域之间。从而,能够进一步减少降低了电池涡流损耗。
结合第三方面,在一种可能的实现方式中,所述第二区域和所述第三区域的在所述电池的高度方向上的长度大于或等于所述第一区域在所述电池的高度方向上的长度。
结合第三方面,在一种可能的实现方式中,所述电池包括覆盖有所述铁氧体片的第四区域以及未覆盖有所述铁氧体片的第五区域和第六区域,所述第四区域位于所述第五区域和所述第六区域之间。从而,能够进一步减少降低了电池涡流损耗。
附图说明
图1是本申请实施例提供的耳机应用的通信系统100的示意图。
图2是一种真无线立体声TWS耳机。
图3是缠绕有线圈的铁氧体磁芯在空间中的4种位型图。
图4是本申请实施例提供的一种耳机400的二维示意图。
图5是本申请实施例提供的电池410的三维示意图。
图6是本申请实施例提供的一种铁氧体片422在xy平面内的二维示意图。
图7是本申请实施例提供的一种FPC线圈421贴敷在铁氧体片422的yz平面内的二维示意图。
图8是本申请实施例提供的一种FPC线圈421的焊盘布置示意图。
图9是本申请实施例提供的一种NFMI电路设计示意图。
图10是本申请提供的另一实施例的耳机1000的三维示意图。
图11是本申请提供的一种铁氧体片1040二维示意图。
图12是本申请实施例提供的一种FPC线圈1031贴敷在铁氧体片1040上的三维示意图。
图13是本申请实施例提供的又一种耳机1300内部部件的三维图。
图14是本申请实施例提供的耳机1300内部部件的横截面三维图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
如图1所示,是本申请实施例中所述耳机涉及的通信系统100的示意图。如图1所示,该通信系统100可以包括两个耳机之间的通信,如图1所示的耳机110和耳机120之间的通信;还通信系统100还可以包括耳机与终端设备之间的通信,如图1所示的耳机110和终端设备130之间的通信,或者,耳机120和终端设备130之间的通信。其中,耳机与耳机,或者耳机与终端设备之间的通信主要是通过BT或者NFMI来完成音频信号的转发。
其中,该终端设备可以包括手持设备、车载设备、可穿戴设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备。还可以包括用户单元、蜂窝电话(cellular phone)、智能手机(smart phone)、无线数据卡、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)电脑、平板型电脑、无线调制解调器(modem)、手持设备(handset)、膝上型电脑(laptopcomputer)、机器类型通信(machine type communication,MTC)终端、销售终端(point ofsales,POS)、车载电脑、无线局域网(wireless local area networks,WLAN)中的站点(station,ST),可以是蜂窝电话、无绳电话、会话启动协议(session initiationprotocol,SIP)电话、无线本地环路(wireless local loop,WLL)站以及下一代通信系统,例如,5G网络中的终端设备或者未来演进的公共陆地移动网络(public land mobilenetwork,PLMN)网络中的终端设备以及其他设置有摄像头的终端设备等。例如,该通信装置可以是手机、平板电脑、或设置有摄像头的电子产品等。
其中,可穿戴设备也可以称为穿戴式智能设备,是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称,如眼镜、手套、手表、服饰及鞋等。可穿戴设备即直接穿在身上,或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备,更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能。广义穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能,例如:智能手表或智能眼镜等,以及只专注于某一类应用功能,需要和其它设备如智能手机配合使用,如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。
在介绍本申请实施例的技术方案之前,先介绍和本申请实施例相关的概念。
入耳式耳机:又名耳道式耳机、入耳式耳塞、或者入耳式监听器(in ear monitor,IEM),是一种用在人体听觉器官内部的耳机,入耳式耳机一般由耳机本体、出音管和耳套组成。其中,耳机本体与出音管固定连接,耳套套接在出音管上,用户在使用入耳式耳机时,可以将耳套贴合用户耳道的内壁。这样,入耳式耳机、耳道的内壁和耳膜之前就可以形成封闭的腔体,以获得较好的密闭性,降低外界噪音对出音管输出的声音的干扰。
如图2所示,是一种TWS耳机。该TWS耳机可以是使用铁氧体磁芯线圈实现NFMI 转发的TWS耳机。该TWS耳机包括左耳机110和右耳机120,其中,左耳机110和右耳机120中分别设置有相应的铁氧体磁芯,且铁氧体磁芯上缠绕着线圈,左耳机110和右耳机120是通过近磁场感应来通信。用户在佩戴该耳机时,左耳机110中的铁氧体磁芯和右耳机120中的铁氧体磁芯之间的位置可以分为以下2种情况,情况1:左耳机110中的铁氧体磁芯的轴线和右耳机120中的铁氧体磁芯的轴线平行;情况2:左耳机110中的铁氧体磁芯的轴线和右耳机120中的铁氧体磁芯的轴线相交。如图3所示,是缠绕有线圈的铁氧体磁芯在空间中的3种位型图。图3中,例如,铁氧体磁芯310可以是放置在左耳机 110中的铁氧体磁芯,铁氧体磁芯320、铁氧体磁芯330或铁氧体磁芯340可以是放置在右耳机120中的铁氧体磁芯。其中,铁氧体磁芯310的轴线和铁氧体磁芯340的轴线重合,则根据右手定则,可以得到铁氧体磁芯310上的线圈形成磁场与铁氧体磁芯340上的线圈形成的磁场,因为铁氧体磁芯310上的线圈形成的磁场与铁氧体磁芯340上的线圈形成的磁场不会产生干扰,从而使得左耳机110和右耳机120之间的通信效果最好。铁氧体磁芯 310的轴线可以和铁氧体磁芯320的轴线平行(不包括铁氧体磁芯310的轴线和铁氧体磁芯320的轴线重合的情况),则根据右手定则,可以得到铁氧体磁芯310上的线圈形成磁场与铁氧体磁芯320上的线圈形成的磁场,因为铁氧体磁芯310上的线圈形成的磁场与铁氧体磁芯320上的线圈形成的磁场产生干扰较小,从而使得左耳机110和右耳机120之间的通信效果良好。铁氧体磁芯310的轴线可以和铁氧体磁芯330的轴线垂直,则根据右手定则,可以得到铁氧体磁芯310上的线圈形成磁场与铁氧体磁芯330上的线圈形成的磁场,因为铁氧体磁芯310上的线圈形成的磁场会与铁氧体磁芯330上的线圈形成的磁场会产生干扰,影响左耳机110和右耳机120之间的通信效果,从而使得左耳机110和右耳机 120之间的通信效果较差。现有技术中,铁氧体磁芯线圈的尺寸至少需要5.5mm×2.0mm×2.0mm,该铁氧体磁芯线圈贴装在印制板上,导致印制板的尺寸增加,且线圈两端不能靠近金属,需要较大净空,导致耳机整机结构大。用户在佩戴该TWS耳机时,如果左耳机线圈的轴线和右耳机线圈的轴线相交(例如,图3中铁氧体磁芯310上的线圈和铁氧体磁芯330上的线圈),将导致左耳机和右耳机的连接断开。如图2,虚线表示铁氧体磁芯线圈的轴线方向,当两条轴线平行时,通信距离可以达到20~25cm;如果其中一个铁氧体磁芯线圈的轴线旋转90度,通信距离将严重下降,通信距离小于15cm,用户在佩戴该TWS耳机时,将不能完成通信。
对此,本申请实施例提供了一种可以提高通信效果,并有助于提高用户体验的耳机。
下面,结合图4至图14,对本申请实施例的通信装置进行详细说明。
应理解,图4至图14所示的耳机以及各个部件的示意性结构图都是示意性说明,任何变形的实现方式或连接方式都在本申请实施例的保护范围内。
如图4至图14所述,该耳机包括电池410和天线420。其中,电池410设置在耳机的耳柄中,形成为柱状体;天线420与电池410电连接,用于使用电池410提供的电力发送或接收信号。该天线420包括柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)线圈421,该 FPC线圈421作为天线的辐射体,设置在电池410的侧表面上,该FPC线圈421的绕轴与电池410的高度方向垂直,并且电池410的侧表面展开后,FPC线圈421保持旋绕线圈的状态,且平铺在侧表面展开后形成的平面上。
上述耳机中是将FPC线圈设置在电池的侧表面上,因此,保证了耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求。当用户佩戴上述耳机时,上述FPC线圈421的绕轴为用户两个耳朵之间的连线。上述电池410的高度方向可以理解为该耳机的高度方向,即当用户佩戴上述耳机时,该电池410的高度方向为沿用户身高的方向。
当用户在佩戴上述耳机时,天线与电池电连接,并使用电池提供的电力发送或接收信号,该天线包括FPC线圈,该FPC线圈421作为天线的辐射体,且该FPC线圈421的绕轴即为沿用户两个耳朵之间的连线,因此,用户在贴着面部旋转其中一个耳机时,不会导致掉线,通信距离仍然可以满足头模要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。
下面,结合具体的附图,对各个部件之间的连接关系以及位置关系做详细说明。
如图4所示,为本申请实施例提供的一种耳机400的二维示意图,该耳机400可以包括电池410,设置在耳机的耳柄中,形成为柱状体;天线420,包括:FPC线圈421,设置在电池的侧表面上。
其中,电池410的高度方向可以是沿y轴方向,FPC线圈421的绕轴也是沿x轴方向。
以下,以电池形成的两种形状为例,进行详细描述。
(1)电池410形成可以为棱柱体,以及FPC线圈421设置在电池410的第一侧表面,第一侧表面与第一方向垂直或近似垂直,第一方向是耳机的喇叭的朝向。
其中,电池包括至少两个与第一方向垂直的侧表面,以及第一侧表面是表面中在第一方向上位于最前侧的表面。
其中,最前侧的表面可以理解为用户在佩戴该耳机时,耳机靠近人脸一侧的表面。
例如,如图4所示,第一方向可以是沿x轴方向,第一侧表面可以是411,第二侧表面可以是412。
例如,如图5的(a)所示,是本申请实施例提供的一种棱柱状的电池,其中,电池410的第一侧表面可以是411,该电池410还可以包括与第一方向垂直的第二侧表面,该第二侧表面可以是412,其中,第一方向可以是沿x轴的方向。又例如,如图5的(b) 所示,是本申请实施例提供的另一种棱柱状的电池,其中,电池410的第一侧表面可以是 411,该电池410还可以包括与第一方向垂直的第二侧表面和第三侧表面,该第二侧表面可以是412,该第三侧表面可以是415,其中,第一方向可以是沿x轴的方向。
在电池410为棱柱体的情况下,该FPC线圈421的绕轴为x轴,电池410的高度方向为y轴,并且电池410的侧表面展开后,FPC线圈421保持旋绕线圈的状态,且平铺在侧表面展开后形成的平面上。
(2)电池410形成为圆柱状,电池的轴线与第一方向垂直或近似垂直,第一方向是耳机的喇叭的朝向,以及FPC线圈设置在电池的侧表面。
其中,第一平面将电池的侧表面分为第一部分和第二部分,第一平面是通过电池的第一直径的平面,第一直径与第一方向垂直或近似垂直,第一部分在第一方向上位于第二部分前部,以及FPC线圈设置在电池的侧表面的第一部分。
其中,前部可以理解为用户在佩戴该耳机时,耳机靠近人脸一侧的部分。
例如,如图5的(c)所示,是本申请实施例提供的圆柱状的电池。在图5的(c)中,第一平面413将电池410的侧面分成第一部分413’和第二部分413”。其中,第一直径方向为沿y轴的方向,第一方向为沿x轴的方向。
如图5的(c)中右边图所示,在电池410为圆柱状的情况下,该FPC线圈421的绕轴为沿圆柱底面直径方向,即x轴,电池410的高度方向为沿圆柱高的方向,即y轴,并且如图5的(c)中左边图所示,电池410的侧表面展开后,FPC线圈421保持旋绕线圈的状态,且平铺在侧表面展开后形成的平面上。
可选地,电池410正向极焊盘设置在耳柄末端,且电池410正向极焊接到软硬结合板的FPC上。如图4和图8所示。
可选地,在第一侧表面与FPC线圈421之间设置有铁氧体片422。
如图6所示,为本申请实施例提供的一种铁氧体片422在xy平面内的二维示意图,其中,x轴方向为上述第一方向,即耳机的喇叭的朝向,y轴方向为耳柄至喇叭的方向,且y轴与x轴垂直。该铁氧体片422包括:凸起部422’;环绕部422”,环绕在凸起部422’周围;以及FPC线圈421贴敷在环绕部422”,且,凸起部422’位于FPC线圈421形成的环内。
其中,上述环绕部422”是非凸起的。上述凸起部422’可以理解为是相对于环绕部422”是凸起的。
例如,图7所示,为本申请实施例提供的一种FPC线圈421贴敷在铁氧体片422的 yz平面内的二维示意图,其中,z轴为沿第一侧表面,且与x轴和y轴分别垂直的方向。其中,FPC线圈绕着x轴设置在铁氧体片422的环绕部422”上,铁氧体片422的环绕部 422”环绕在铁氧体片422的凸起部422’周围。
可选地,如图7所示,该FPC线圈421的焊盘可以布置在铁氧体片422的环绕部422”上。
可选地,如图8所示,是本申请实施例提供的一种FPC线圈421的焊盘布置示意图。上述FPC线圈421的焊盘也可以布置在耳柄末端,且FPC线圈421焊接到软硬结合板的 FPC450上。
可选地,上述FPC线圈421的焊盘包括两个线圈端口,且两个线圈端口中的一个线圈端口连接电路的正极,另一个线圈端口连接电路的负极。
例如,如图7所示,该FPC线圈421的焊盘包括两个线圈端口,即421’和421”,其中,两个线圈端口中的一个线圈端口421’连接电路的正极,另一个线圈端口421”连接电路的负极;或者两个线圈端口中的一个线圈端口421”连接电路的正极,另一个线圈端口 421’连接电路的负极。
其中,FPC线圈421可以通过粘结剂黏贴在铁氧体片422环绕部422”上。
可选地,该耳机还可以包括铁氧体芯,配置在铁氧体片上,且铁氧体芯位于FPC线圈421形成的环内。
铁氧体芯位于FPC线圈421形成的环内,FPC线圈421绕着x轴设置在铁氧体片422的环绕部422’上,因此铁氧体芯设置在铁氧体片422的凸起部422’上,或者,铁氧体芯设置在铁氧体片422的凸起部422’与FPC线圈421之间的部分。通过上述半入耳式TWS耳机,该耳机包括电池、设置在电池第一侧表面的FPC线圈、设置在第一表面和FPC线圈之间的铁氧体片,该FPC线圈通过双面胶粘合在铁氧体片环绕部上。其中,该FPC线圈的绕轴与电池的高度方向垂直,且电池的侧表面展开后,该FPC线圈保持旋绕线圈的状态,平铺在电池的侧表面展开后形成的平面上,从而可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。从而可以使得用户在佩戴左耳机和右耳机时,通信距离可以达到25cm,且当用户旋转耳机耳柄时,不会导致掉线,可以保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。同时,FPC线圈布置在贴近人脸的一侧,使左耳机线圈和右耳机线圈之间没有电池遮挡,提高耦合信号强度。
如图9所示,是本申请实施例提供的一种NFMI电路设计示意图。上述耳机400中可以采用该NFMI电路实现音频信号的转发。该NFMI电路包括射频收发芯片710、NFMI 天线等效电路720、第一电容730、第二电容740和第三电容750。其中,射频收发芯片 710可以包括收发单元711和收发单元712,其中,收发单元711可以是P极,收发单元 712可以是N极;第一电容730的电容值C1=56pF,第二电容740的电容值为C2=56pF,第三电容750的电容值为C3=60pF;NFMI天线等效电路720可以包括第一电感721,其中,第一电感721的电感值为1.2μH,第一电感721的阻值R=0.3Ohm。天线电感值设计为1.2μH,目的在于避免线圈匝数过多,以提高磁通有效面积。仅通过三个电容(即第一电容730、第二电容740和第三电容750)将NFMI天线调谐到16MHz。
可选地,该NFMI天线还可以包括装配印刷电路板(printed circuit boardassembly, PCBA)硬板430和FPC软板440,其中,PCBA硬板430和FPC软板440交替设置。如图4和图5中所示。
通过将NFMI天线FPC与PCBA组合在一起形成软硬结合板,解决了电连接问题。
在组装上述耳机时,先往耳柄中装入FPC软板,然后再组装电池,最后焊接电池。
如图10所示,为本申请提供的另一实施例的耳机1000的三维示意图。该耳机1000可以包括喇叭1010;喇叭内壳1020,至少覆盖喇叭的出音面;电池,用于提供电力;天线1030,与电池电连接,用于使用该电池提供的电力发送或接收信号,该天线1030包括: FPC线圈1031,设置在喇叭内壳1020。
其中,喇叭内壳1020包括面对喇叭1010的第一表面1021和背对喇叭1010的第二表面1022,以FPC线圈1031贴敷在第二表面1022。
应理解,面对喇叭的第一表面1021可以是靠近喇叭1010的表面。背对喇叭1010的第二表面可以是远离喇叭1010的表面。
其中,喇叭内壳1020的贴敷有FPC线圈的第二表面1022上设置有凹槽,以及FPC 线圈1031配置在凹槽内。
可选地,该耳机1000还可以包括前壳1050,其中,前壳1050贴敷在喇叭内壳1020的第二表面1022上,且将FPC线圈1031包裹在喇叭内壳1020与前壳1050之间。
可选地,在喇叭内壳1020与FPC线圈之间设置有铁氧体片1040。
其中,铁氧体片1040包括:凸起部1041;环绕部1042,环绕在凸起部1041周围;以及FPC线圈1031贴敷在环绕部1042,且,凸起部位于FPC线圈1031形成的闭环内。例如,如图11所示,为本申请实施例提供的一种铁氧体片1040的二维示意图。如图11 的(a)所示为铁氧体片1040在xy平面内的二维图。如图11的(b)为铁氧体片1040在 yz平面内的二维图。
例如,如图12所示为本申请实施例提供的一种FPC线圈1031贴敷在铁氧体片1040上的三维示意图。其中,FPC线圈1031的两个线圈端口分别是1031’和1031”。且FPC 线圈1031绕着x轴贴敷在铁氧体片1040的环绕部1042上,铁氧体片1040的环绕部1042 环绕在铁氧体片1040的凸起部1041周围。
可选地,FPC线圈1031可以通过双面胶粘贴到喇叭内壳1020上。
其中,FPC线圈1031具体设计参数为:双面板FPC厚度181um,FPC宽度1.3mm,内圆直径9mm,FPC线圈的电感量设计为1.8uH,对应工作频点设计为30MHz。
可选地,FPC线圈1031的焊盘包括两个,且每个焊盘上有一个线圈端口,且两个线圈端口中的一个线圈端口连接电路的正极,另一个线圈端口连接电路的负极。例如,图 12中所示的线圈端口1031’和线圈端口1032”,线圈端口1031’和线圈端口1032”中,一个线圈端口连接电路的正极,一个线圈端口连接电路的负极,即线圈端口1031’连接电路的正极,线圈端口1032”连接电路的负极;或者,线圈端口1031’连接电路的负极,线圈端口1032”连接电路的正极。
可选地,FPC线圈1031也可以设置为空心线圈,该空心线圈采用0.1mm直径的漆包线绕10圈左右。
可选地,耳机1000还包括:铁氧体芯,配置在铁氧体片上,且铁氧体芯位于FPC线圈1031形成的闭环内。
通过在喇叭前壳上设置环形槽,使用NFC天线和结构件形成一体,避免了NFMI天线影响整机尺寸。该天线布局在喇叭内壳的第二表面上,用户在佩戴该耳机时,天线放置于用户的耳朵中,即用户佩带时,左耳机和右耳机的FPC天线的距离小于用户的两耳屏宽度,降低了耳机对NFMI接收灵敏度的要求。在本申请实施例中,左右耳机的通信距离可以达到22cm,99%的成年男子两耳屏间宽度小于15.9cm,提高了耳机的通信效果,有助于提高用户体验。同时,本申请实施例中,将NFMI天线做成FPC天线,且嵌入到喇叭前壳中组装,不需要占用额外的整机空间,从而保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求。
如图13所示,为本申请另一实施例的耳机1300的三维图。该耳机1300可以包括电池1310,设置在耳机的耳柄中,形成为柱状;天线,包括:螺旋线圈1321,缠绕在电池的侧面的至少部分区域;铁氧体片1330,设置在电池的侧面与螺旋线圈之间。
其中,螺旋线圈1321设置有两个端口,即第一端口1321’和第二端口1321”。
其中,铁氧体片1330通过双面胶粘合在电池1310上。
其中,螺旋线圈1321通过双面胶粘合在铁氧体片1330上。
如图14所示,为本申请实施例提供的耳机1300内部部件的横截面三维图。
在组装耳机1300内部部件时,先将该天线装进半入耳式耳机1300的耳柄中,再往耳柄中插入电池1310。且将螺旋线圈1321的第一端口1321’和螺旋线圈1321的第二端口1321”在耳机的耳柄末端进行焊接。
在本申请实施例中,NFMI天线谐振调至15MHz,采用0.08mm的铁氧体片,可以使得左耳机和右耳机之间的通信距离可以达到28cm。
作为示例而非限定,如图14所示,该铁氧体片可以包括覆盖有螺旋线圈的区域(记做,区域A)和未覆盖有螺旋线圈的区域(记做,区域B1和区域B2),其中,该区域A 位于区域B1和区域B2之间。从而,能够进一步提高铁氧体片降低电池涡流损耗的效果。
作为示例而非限定,该区域B1和区域B2的在电池高度方向上的长度可以大于预设值,例如,该预设值可以根据电池的电量、螺旋线圈的大小等参数确定,例如,该区域 B1和区域B2的在电池高度方向上的长度可以大于区域A的在电池高度方向上的长度。
另外,如图14所示,该电池可以包括覆盖有铁氧体片的区域(记做,区域C)和未覆盖有铁氧体片的区域(记做,区域D1和区域D2),其中,该区域C位于区域D1和区域D2之间。从而,能够进一步提高铁氧体片降低电池涡流损耗的效果。
上述耳机1300,通过在电池上包裹铁氧体片,降低了电池涡流损耗,建立了磁信号传输通道,提高了半入耳式耳机的NFMI通信距离,同时,也保证耳机有足够的净空,可以满足耳机中布局布线的要求。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种耳机,其特征在于,包括:
电池,设置在所述耳机的耳柄中,形成为柱状体;
天线,与所述电池电连接,用于使用所述电池提供的电力发送或接收信号,
所述天线包括:
柔性电路板FPC线圈,作为所述天线的辐射体,设置在所述电池的侧表面上,所述FPC线圈的绕轴与所述电池的高度方向垂直且与第一方向平行,所述第一方向是所述耳机的喇叭的朝向,并且,所述电池的侧表面展开后,所述FPC线圈保持旋绕线圈的状态,且平铺在所述侧表面展开后形成的平面上;
铁氧体片,设置在所述侧表面与所述FPC线圈之间。
2.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述电池形成为棱柱状,以及
所述FPC线圈设置在所述电池的第一侧表面,所述第一侧表面与所述第一方向垂直。
3.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述电池包括至少两个与所述第一方向垂直的侧表面,以及
所述第一侧表面是所述表面中在所述第一方向上位于最前侧的侧表面。
4.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述电池形成为圆柱状,所述电池的轴线与所述第一方向垂直,以及
所述FPC线圈设置在所述电池的侧表面。
5.根据权利要求4所述的耳机,其特征在于,
其中,第一平面将所述电池的侧表面分为第一部分和第二部分,所述第一平面是通过所述电池的第一直径的平面,所述第一直径与第一方向垂直,所述第一部分在所述第一方向上位于所述第二部分前部,以及
所述FPC线圈设置在所述电池的侧表面的第一部分。
6.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述铁氧体片包括:
凸起部;
环绕部,环绕在所述凸起部周围;以及
所述FPC线圈贴敷在所述环绕部,且,所述凸起部位于所述FPC线圈形成的环内。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的耳机,其特征在于,所述耳机还包括:
铁氧体芯,配置在所述铁氧体片上,且所述铁氧体芯位于所述FPC线圈形成的环内。
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