CN115002588A - 耳机 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种耳机,其包括:耳机头,所述耳机头用于输出声波信号;以及耳柄杆,与所述耳机头连接,所述耳柄杆内设置有螺旋天线,所述螺旋天线用于与外部设备无线通信。螺旋天线为立体结构,相比于平面结构的天线,若辐射天线信号的天线有效长度相同,则螺旋天线的整体长度比平面结构的天线更短且更紧凑,可以更方便的设置于耳柄杆中。若天线整体长度相同,则螺旋天线具有比平面结构的天线更长的天线有效长度,能够辐射更大频率范围的天线信号,更容易根据需要设置辐射频率。
Description
技术领域
本申请涉及电子技术领域,尤其涉及一种耳机。
背景技术
耳机是一种目前非常流行的电子设备配件,因其小巧的外形、方便携带而广受欢迎。有线耳机需要通过连接线与对应的电子设备连接,在移动过程中等情况下使用不太方便。相关技术中,利用蓝牙连接等无线连接方式的无线耳机可以摆脱有线耳机对于用户佩戴舒适性的影响。
发明内容
本申请实施例提供一种耳机,螺旋天线占用的整体长度较小。
本申请实施例提供一种耳机,其包括:
耳机头,所述耳机头用于输出声波信号;以及
耳柄杆,与所述耳机头连接,所述耳柄杆内设置有螺旋天线,所述螺旋天线用于与外部设备无线通信。
本申请实施例中,耳柄杆内设置有螺旋天线,螺旋天线为立体结构,相比于平面结构的天线,若辐射天线信号的天线有效长度相同,则螺旋天线的整体长度比平面结构的天线更短且更紧凑,且可以兼容耳机柄的形状,优化堆叠空间,避免对外观造成影响。若天线整体长度相同,则螺旋天线具有比平面结构的天线更长的天线有效长度,能够辐射更大频率范围的天线信号,更容易根据需要设置辐射频率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果,下面将结合附图来进行以下说明,其中在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请实施例提供的耳机的第一种结构示意图。
图2为本申请实施例提供的耳机的第二种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的耳机的第三种结构示意图。
图4为图3中所示的耳机中电路板和螺旋天线的结构示意图。
图5为本申请实施例提供的耳机的第四种结构示意图。
图6为图5中所示的耳机中电路板和螺旋天线的结构示意图。
图7为本申请实施例提供的螺旋天线和支撑板的结构示意图。
图8为本申请实施例提供的螺旋天线和承载板的结构示意图。
图9为本申请实施例提供的耳机中电路板和螺旋天线的结构示意图。
图10为本申请实施例提供的耳机中电路板和螺旋天线的另一结构示意图。
图11为本申请实施例提供的耳机第五种结构示意图。
图12为图5中所示的耳机中电路板和螺旋天线的另一种结构示意图。
图13为图12中所示的通信芯片和螺旋天线的连接示意图。
图14为本申请实施例提供的螺旋天线的结构示意图。
图15为图14中所示螺旋天线的A部分的放大示意图。
图16为本申请实施例提供的耳机中螺旋天线的场形示意图。
图17为本申请实施例提供的耳机的第六种结构示意图
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请的保护范围。
本申请实施例提供了一种耳机,具体请参阅图1,图1为本申请实施例提供的耳机的第一种结构示意图。耳机100包括耳机头120和耳柄杆140。其中,耳机头120可以用于输出声波信号,以使用户接收该声波信号并产生对应的音频信号。示例性地,耳机100可以为气导耳机,耳机头120可以设有出音孔122,耳机100内的电声转换器(如喇叭)发出的声波信号(如声波或振动信号)可以通过该出音孔122传导至耳机100外。耳机头120用于放置在用户的耳朵处,从而将经出音孔122传导的声波信号通过空气传输至用户的听神经,为用户提供音频服务。例如,耳机100播放音乐给用户,或者耳机100播放通话语音给用户等。另一示例中,耳机可以为骨传导耳机,耳机头不需要设置出音孔,耳机头直接邻接用户,耳机内的电声转换器发出的声波信号(如声波或振动信号)经耳机头直接通过骨头传至听神经,不需要通过空气传导。耳柄杆140与耳机头120连接,耳柄杆140内设置有螺旋天线160,螺旋天线160用于与外部设备无线通信。可以理解的是,本实施例中的耳机可以为无线耳机,耳机100通过螺旋天线160与外部设备无线通信,可以从外部设备获取播放的音频数字信号,然后通过耳机100内的电声转换器将该音频数字信号转换成声音信号,从而使耳机100可以摆脱有线耳机的限制。
另外,螺旋天线160为立体结构,相比于平面结构的天线,若辐射天线信号的天线有效长度相同,则螺旋天线160的整体长度比平面结构的天线的整体长度更短且更紧凑,且可以兼容耳机柄140的形状,优化堆叠空间,避免对外观造成影响。若螺旋天线160和平面结构的天线的整体长度相同,则螺旋天线160具有比平面结构的天线更长的天线有效长度,能够辐射更大频率范围的天线信号,更容易根据需要设置辐射频率。
请参阅图2,图2为本申请实施例提供的耳机的第二种结构示意图。耳机头120具有出声面,出声孔穿设于出声面,耳柄杆140可以沿平行出声面的方向设置,从而使耳机头120放置于用户耳朵内,耳柄杆140大致平行与用户脸部设置,方便用户佩戴。
其中,螺旋天线160为螺旋状结构,螺旋状结构的螺旋天线160具有轴线L1。耳柄杆140包括与耳机头120连接的第一端部142和远离耳机头120的第二端部144,第一端部142和第二端部144相对设置,螺旋天线160的轴线L1方向自第一端部142朝向第二端部144。耳柄杆140可以为杆状,杆状的耳柄杆140具有沿轴线的长度方向。即螺旋天线160沿耳柄杆140的长度方向螺旋延伸。螺旋天线160利用耳柄杆140的形状,可以方便的设置在耳柄杆140内。螺旋天线160的轴线方向可以与耳柄杆140的长度方向为同一方向,需要说明的是,螺旋天线160的轴线方向与耳柄杆140的长度方向为同一方向可以理解为,螺旋天线160的轴线与耳柄杆140的轴线之间的夹角在0度至45度之间。
可选的,螺旋天线160的轴线方向与耳柄杆140的轴线方向可以大致平行或平行,即螺旋天线160的轴线与耳柄杆140的轴线之间的夹角为0度或接近0度。螺旋天线160的轴线与耳柄杆140的轴线还可以重合,方便根据耳柄杆140的形状设置螺旋天线160。
需要说明的是,在其他一些实施例中,螺旋天线的轴线可以垂直于耳柄杆的轴线,或者螺旋天线的轴线与耳柄杆的轴线之间的夹角在45度至90度之间。
请参阅图3,图3为本申请实施例提供的耳机的第三种结构示意图。耳机100还包括设置于耳柄杆140内的电路板180,电路板180为板状或条状,电路板180的长度方向自第一端部142朝向第二端部144。即电路板180的长边沿耳柄杆140的长度方向设置。电路板180的长度方向和耳柄杆140的长度方向大致相同,电路板180可以充分利用耳柄杆140内的空间。
需要说明的是,电路板180的长度方向与耳柄杆140的长度方向大致相同可以理解为,电路板180的轴线与耳柄杆140的轴线之间的夹角在0度至45度之间。当然,在其他一些实施例中,电路板的轴线与耳柄杆的轴线之间的夹角可以在45度至90度之间。
请结合图4,图4为图3中所示的耳机中电路板和螺旋天线的结构示意图。其中,螺旋天线160可以设置于电路板180上。可选的,螺旋天线160可以位于电路板180远离耳机头120一端。可以理解的是,耳机头120内可以设置电声转换器,螺旋天线160的天线信号会干扰电声转换器的声音信号,因此,螺旋天线160则设置在电路板180远离耳机头120一端,即螺旋天线160尽可能远离电声转换器。另外,电路板180上可以设置音频电路,螺旋天线160的天线信号会干扰音频电路的音频信号,因此,音频电路可以设置在耳机头120内,也可以设置在耳柄杆140靠近耳机头120一端,螺旋天线160则设置在电路板180远离耳机头120一端,即螺旋天线160尽可能远离音频电路。可选的,螺旋天线160也可以根据需要设置在电路板180朝向耳机头120一端。
电路板180包括第二电路板184和承载螺旋天线160的第一电路板182,第二电路板184用于设置耳机100的主电路,第一电路板182的宽度和第二电路板184的宽度相同,即承载螺旋天线160的第一电路板182为电路板180的端部。第一电路板182的宽度也可以小于第二电路板184,以便适应耳柄杆140远离耳机头120一端的形状。第一电路板182的宽度还可以远小于第二电路板184,第一电路板182可以卡入螺旋天线160中间的中空区域,以支撑螺旋天线160。
螺旋天线也可以不设置在电路板上。具体的,请参阅图5和图6,图5为本申请实施例提供的耳机的第四种结构示意图,图6为图5中所示的耳机中电路板和螺旋天线的结构示意图。螺旋天线160设置在电路板180背离耳机头120一侧,即电路板180设置于螺旋天线160和耳机头120之间,螺旋天线160一端与电路板180连接,从而与电路板180上的射频电路电性连接。螺旋天线160不设置在电路板180上,可以提高与电路板180上的电路的隔离度,减少螺旋天线160对电路板180上电路的干扰,同时也减少电路板180上电路对螺旋天线160的干扰。当然,螺旋天线160也可以根据需要设置在电路板180朝向耳机头120一端。
需要说明的是,螺旋天线不设置在电路板上,螺旋天线还可以采用其他承载结构。示例性地,请参阅图7,图7为本申请实施例提供的螺旋天线和支撑板的结构示意图。耳机100还包括支撑部190,螺旋天线160具有中空区域,支撑部190设置于中空区域内以支撑螺旋天线160。支撑部190可以采用硬度较低的非导电材料,如塑料等材料。支撑部190可以与电路板180固定连接,如热熔连接、粘接、卡接或螺接等。在其他一些实施例中,支撑部190也可以不与电路板180固定连接,而是与耳柄杆140的壳体固定连接。
螺旋天线可以设置在其他载体上。示例性地,请参阅图8,图8为本申请实施例提供的螺旋天线和承载板的结构示意图。耳机100还包括承载板170,螺旋天线160设置在承载板170上,承载板170用于支撑螺旋天线160。其中,承载板170可以与电路板180固定连接,如承载板170与电路板180粘接、卡接或螺接等。在其他一些实施例中,承载板170也可以不与电路板180固定连接,而是与耳柄杆的壳体固定连接。
螺旋天线还可以有其他安装方式。示例性地,请参阅图9,图9为本申请实施例提供的耳机中电路板和螺旋天线的结构示意图。螺旋天线160可以部分或全部围绕电路板180设置。螺旋天线160中间具有容纳空间,电路板180可以设置于该容纳空间内。螺旋天线160的形状可以与耳柄杆共形。例如,耳机杆可以为圆柱状,螺旋天线160外形也是圆柱状,螺旋天线160与耳柄杆的壳体相邻或邻接,电路板180可以设置在螺旋天线160中间的容纳空间,充分利用螺旋天线160中间的空间,利用耳柄杆内的空间利用率。
其中,电路板180可以部分位于螺旋天线160中间的容纳空间内。示例性地,电路板180包括主电路板181和辅电路板183,主电路板181位于螺旋天线160外,辅电路板183至少部分位于螺旋天线160内。可选的,辅电路板183的宽度可以小于主电路板181的宽度,以便辅电路板183可以设置于螺旋天线160内。在其他一些实施例中,电路板也可以全部位于螺旋天线中间的容纳空间内,例如,电路板可以仅包括上述实施例中的辅电路板。
可选的,电路板180可以贯穿螺旋天线160,或者电路板180从螺旋天线160的一端延伸到另一端,充分利用螺旋天线160中的容纳空间。当然,也可以根据需要,也可以仅利用螺旋天线的部分容纳空间容纳电路板,如电路板从螺旋天线的一端延伸到螺旋天线的中间,避免对螺旋天线另一端部和电路板上电路的相互干扰。
可以理解的是,电路板上的元器件可以根据需要合理布设。例如,可以将电路板上与螺旋天线影响较大的元器件设置在远离螺旋天线的区域,将与螺旋天线影响较小或不影响的元器件设置在靠近螺旋天线的区域。又例如,螺旋天线传输的射频信号具有方向性,在螺旋天线传输的射频信号的方向上,不设置与螺旋天线影响较大的元器件,从而减少螺旋天线对电路板上元器件的影响,以及减少电路板上元器件对螺旋天线的影响。
螺旋天线和电路板还可以具有其他安装方式,示例性地,请参阅图10,图10为本申请实施例提供的耳机中电路板和螺旋天线的另一结构示意图。电路板180设有安装孔185,螺旋天线160可以设置于安装孔185内。例如,电路板180中间设有一通孔,该通孔为安装孔185,螺旋天线160设置于该安装孔185内,即电路板180围绕螺旋天线160设置。又例如,电路板侧边设有一凹槽作为安装孔,螺旋天线设置于该安装孔内,即电路板部分围绕螺旋天线设置。
其中,螺旋天线160至少一端与电路板180连接。具体的,螺旋天线160至少一端与电路板180连接可以为物理连接,即电路板180为螺旋天线160提供物理支撑。如,螺旋天线160与电路板180粘结固定、卡接固定或焊接固定等。螺旋天线160至少一端与电路板180连接页可以为电性连接,即电路板180上的电路与螺旋天线160电性连接,并通过螺旋天线160收发射频信号。当然,螺旋天线160至少一端与电路板180连接可以包括物理连接和固定连接,如螺旋天线160焊接在电路板180上且与电路板180上的电路电性连接。螺旋天线160与电路板180还可以既固定连接又电路连接,如通过卡接固定或其他方式固定连接,又通过导线连接或与电路板的焊盘焊接连接等方式电性连接。
另一示例中,请参阅图11,图11为本申请实施例提供的耳机第五种结构示意图。耳机柄140包括壳体148,螺旋天线160可以固定于壳体。耳柄杆140的壳体148为螺旋天线160提供物理支撑。例如,螺旋天线160的一端与壳体148卡接固定或粘结固定。通过壳体148为螺旋天线160提供物理支撑,螺旋天线160可以不需要电路板提供物理支撑,螺旋天线160可以更加灵活的设置在耳柄杆140内。螺旋天线160可以通过导线与电路板电性连接,可以减少电路板上电路的对螺旋天线160干扰,同时减少螺旋天线160对电路板上电路的干扰。
其中,壳体148还可以设置支撑结构以支撑螺旋天线160。例如,壳体148朝向螺旋天线160的内侧具有容纳槽1482,螺旋天线160至少部分设置于容纳槽1482内。容纳槽1482可以很好的容纳和固定螺旋天线160。可以理解的是,形成容纳槽1482的部分壳体的厚度可以小于其他部分的壳体,在有限的空间内容纳螺旋天线160。容纳槽可以为凹槽也可以为螺旋槽,螺旋槽可以与螺旋天线匹配。当然,壳体内侧还可以通过其他结构支撑螺旋天线。如在螺旋天线两侧设置限位件以限位和固定螺旋天线。
请结合图12,图12为图5中所示的耳机中电路板和螺旋天线的另一种结构示意图。其中,电路板180上设有控制螺旋天线160的通信芯片186,通信芯片186设置于电路板180朝向螺旋天线160一端,通信芯片186与螺旋天线160电性连接并实现与外部设备无线通信。示例性地,通信芯片186为蓝牙芯片,蓝牙芯片通过螺旋天线160与手机无线连接,以接收手机的控制指令和/或音频信息。耳机100内的电路根据控制指令和/或音频信息实现不同的功能。例如,耳机100能够实现音频播放或语音通话等功能。
通信芯片186和螺旋天线160通过微带线电性连接,通信芯片186接近螺旋天线160设置可以减少微带线的长度,从而减少微带线的射频功率损耗。
请结合图13,图13为图12中所示的通信芯片和螺旋天线的连接示意图。可选的,电路板180上设有控制螺旋天线160的通信芯片186,通信芯片186和螺旋天线160之间设有带通滤波器188和/或Π形匹配电路189。
通信芯片186的射频端口到螺旋天线160之间除了微带线连接以外,还有带通滤波器188和/或Π形匹配电路189,即通信芯片186和螺旋天线160之间设有带通滤波器188和/或Π形匹配电路189,带通滤波器188和Π形匹配电路189用于调整通信芯片186端的输出阻抗和螺旋天线160端的输入阻抗。
需要说明的是,由于支撑部190和耳机100外壳的存在,将会使得螺旋天线160的中心谐振频率有一些频移,但是可以通过阻抗匹配将谐振频率调整回来。例如,调整带通滤波器188和/或Π形匹配电路189以调整中心谐振频率满足要求。
可以理解的是,本实施例中通信芯片的结构可以应用在其他具有电路板的实施例中。
其中,电路板可以为多层板,螺旋天线设置在电路板的外表面上,电路板的外表面设有与螺旋天线电性连接的焊盘或连接端口,与螺旋天线配合的射频电路可以设置在电路板的外表面,也可以设置在电路板的中间层。若射频电路设置在电路板的中间层时,螺旋天线可以通过电路板上过孔内的导线与射频电路电性连接。因为螺旋天线的辐射性能较强,电路板上容易受螺旋天线干扰的器件或容易干扰螺旋天线的器件可以设置在电路板远离螺旋天线的一端,也可以设置在电路板背离螺旋天线的另一面。
螺旋天线的轴线可以与电路板的轴线平行,与螺旋天线的第一连接端电性连接在焊盘或连接端口可以设置在电路板的中间线上,该中间线为电路板宽度的中间线。
耳机内还设有电池,电池可以根据需要设置在耳机头内,也可以根据需要设置在耳柄杆内。电路板上还可以设置与电池连接的充电电路等。
请结合图14和图15,图14为本申请实施例提供的螺旋天线的结构示意图,图15为图14中所示螺旋天线的A部分的放大示意图。螺旋天线160由导体162螺旋绕设形成,导体162可以为金属导体或其他材料导体。导体162包括主体部164和第一连接端166,主体部164通过第一连接端166与电路板180电性连接,主体部164螺旋绕设形成天线的主体,第一连接端166用于与电路板180上的接口焊接连接,第一连接端166的截面积小于主体部164的截面积。其中,第一连接端166的截面积沿主体部164朝向电路板180的方向逐渐减小,示例性地,第一连接端166可以为锥状或喇叭状或梯形等结构。第一连接端166的截面积逐渐变化是平滑过渡,不容易引起较大的反射,还方便与电路板180上的射频电路的馈电端口阻抗匹配。
需要说明的是,本实施例中螺旋天线的结构可以应用于上述任意一个实施例中的螺旋天线,在此不再赘述。
螺旋天线160以其螺旋几何形状命名,螺旋天线160可以由一根或多根缠绕成螺旋状的导体162构成,外形与普通的弹簧相似。螺旋天线160的螺旋导体162所具有的电感可抵消电短天线(也可以称为电小天线)固有的容抗,且辐射电阻较大,便于匹配。
螺旋天线160的螺旋还具有旋向,螺旋天线160的螺旋旋向可以根据需要设置为左旋的,也可以根据需要设置为右旋。本申请实施例不对螺旋天线160的螺旋旋向进行限定。
螺旋天线160用于传输的天线信号具有第一波长,螺旋天线160的螺旋直径小于第一波长。螺旋天线160的螺旋直径可以根据其需要传输的天线信号的第一波长设定。例如,获取耳机需要传输的天线信号的第一波长,然后根据第一波长选择对应螺旋直径的螺旋天线。
本申请实施例中的螺旋天线160可以工作在法向模式,即本申请实施例中的螺旋天线160可以为法向模螺旋天线,法向模螺旋天线所辐射的电磁能量主要集中于垂直于螺旋天线160的轴线的方向上,辐射场形类似于半波偶极子天线。此时,螺旋天线160的螺旋直径远小于第一波长(第一波长也可以理解为螺旋天线160的工作波长)。法向模螺旋天线160的场形类似于一个轴线方向凹陷的甜甜圈,如图16所示,不会影响螺旋天线160朝向耳机头120一侧的器件。螺旋天线160的螺旋直径远小于工作波长可以为螺旋天线160的螺旋直径明显小于工作波长的四分之一,如螺旋天线160的螺旋直径小于工作波长的五分之一、八分之一或十分之一等。
法向模螺旋天线160的近场区域可以集中在螺线管内部,电路板180上的电子元器件对天线的影响进一步减小,螺旋天线160的辐射一致性可以提升。法向模螺旋天线160可以很好的利用耳柄杆140内部有限的结构空间,做到与耳柄杆140外壳共形,并且,螺旋天线160的长度较小。螺旋天线160的电场并不局限在电路板180中,工作模式更加稳定可靠。
请参阅图17,图17为本申请实施例提供的耳机的第六种结构示意图。螺旋天线160远离耳机头120的一端临近耳柄杆140远离耳机头120的一端。螺旋天线160远离耳机头120的一端尽可能靠近柄杆远离耳机头120的一端,从而节约出更多的空间用于容纳电路板180,也可以尽可能减小耳柄杆140的长度,使耳机100更加小巧。相关技术中,其他杆状耳机100天线的近场区域靠近电路板180和其他结构件,加工和装配过程中的误差容易影响天线的辐射特性,本实施例中,螺旋天线160的近场区远离容易电路板180和其他结构件,可以提高天线的辐射一致性水平。
需要说明的是,耳机头的结构可以根据需要设置。例如,耳机头可以包括卡入用户耳朵耳道的卡入部,或耳机头不包括卡入部,而是耳机头整体卡入用户的耳朵耳廓内。
耳机整体结构紧凑,内部结构件器件众多,要做到外观小巧轻便是需要把内部结构件做到最优的共形设计,不浪费耳机内部的空间。例如,可以将耳柄杆的壳体可以为筒状或圆柱状,电路板设置在耳柄杆中间。
为了方便理解本申请的实施例,下面对耳机的天线进行说明。
天线是一种用来发送或者接收电磁波的无源器件。天线的设计就是控制高频电流的分布产生预期的电磁场辐射分布。发射天线的作用是将射频电路中的发射机的高频电流(或波导系统中的导行波)的能量有效地转换成空间的电磁波能量。而接收天线的作用则恰恰相反,因此天线实际上是一个换能器。无线耳机能去掉线缆就是因为通信数据采用无线电波的方式在空中传播,天线就是用来完成这个发送接收功能的器件。
相关技术中,无线耳机天线大都是采用传统的单极子、PIFA等天线,这些天线在结构上大多为平面结构。
其中,天线要辐射电磁波到空间,需要一定的长度,如果采用单极子天线,天线的长度大约为工作波长的四分之一。示例性地,耳机通信采用蓝牙通信,蓝牙通信工作在ISM频段,则天线长度大约为30mm左右。
耳机天线可以为低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)天线,LTCC天线是一种小型化天线。LTCC技术是将陶瓷粉料通过流延的方法制成厚度均匀而且致密的生瓷带,在生瓷带上通过激光打孔、微孔注浆、精密导体浆料印刷等工艺制作出所需要的电路图形,然后把这些生瓷带叠压在一起,层与层之间通过过孔连接,内外电极可使用银、金等电导率较高的金属,在850度至900度下烧结,制成三维电路网络的无源集成组件。
低温共烧陶瓷天线内部的曲折线原理:曲折线(Meander line)也称为蛇形线,因其特殊的曲折形结构,能有效地增加表面电流长度,减小天线的整体长度,所以成为天线小型化的有效方法,成为研究的热点。在每一层的曲折线结构中,x方向对称部分的电流方向相反,电场方向相反,因此在远场产生的辐射作用相互抵消,对天线总体的辐射场影响较小。y方向的曲折线结构电流方向相同,电场方向相同,可以近似为短路偶极子,对天线总体的辐射起主要作用。在微波频段,上下曲折线结构之间重叠的部分会产生强烈的耦合效应。通常,器件中的耦合效应是要被避免的,但是如果加以合理利用就会产生正面的作用。
耳机天线还可以为FPC天线,FPC天线相当于把电路板上的天线线路拉出来,用其他外部的金属来做天线。FPC天线易共型,加工简单,结构形式多样。
耳机天线还可以为利用激光直接成型(LDS)技术制作的天线,激光直接成型(LDS)技术制作的天线使用激光在复杂三维部件表面上照射成型天线电路,这些三维部件是采用LDS树脂注塑成型的。激光直接成型(LDS)技术制作的天线的效率极高,为快速变更产品设计提供了极高的灵活性。耳机天线可以采用LDS技术雕耳机壳体上,这种技术可让天线的设计更加灵活,布局在耳机壳体上可最大化提高净空高度。采用LDS技术的天线在生产装配过程中的一致性较好。耳机的主板和天线都布局在壳体内部,主板远离人脸一侧是天线和降噪麦克风,采用LDS技术雕刻的PIFA天线,主板上的地较为完整,这种设计能够减少耳机上头佩戴后人头对于电磁波的吸收作用。
单极子天线、LTCC天线、FPC天线和采用LDS技术雕刻的PIFA天线虽然都能够实现耳机无线通信,但是这些天线都是平面结构,天线的整体长度或天线的轴向长度都较长,需要较长的空间设置,与耳机的电路板距离非常近,与电路板上元器件相互干扰,既影响天线性能又影响元器件的性能。
本申请实施例中的耳机采用螺旋天线。螺旋天线的整体长度或轴向长度较小,不需要较长的空间设置,与耳机内电路板可以间隔设置,不容易被电路板上的元器件影响天线性能,也不容易影响电路板上元器件的性能。而且螺旋天线可以工作在法向模式,即螺旋天线所辐射的电磁能量主要集中于垂直于螺旋天线的轴线的方向上,法向模螺旋天线的场形类似于一个轴线方向凹陷的甜甜圈,对电路板的影响非常小。
可以理解的是,本申请实施例中的耳机可以单独使用,也可以2个配对形成立体声耳机使用,其中一个耳机作为主耳机,另一个作为从耳机,主耳机通过无线连接如蓝牙无线方式连接从耳机,实现真正的左右声道无线分离使用。本申请实施例中的耳机还可以与其他类型的耳机配对使用。
本申请实施例还提供一种容纳耳机的耳机盒,耳机盒内可以集成移动电源,当耳机放入耳机盒内时,耳机盒内的移动电源可以给耳机充电,从而解决耳机内置电池容量不足的问题。耳机盒既可以容纳保护耳机,又可以延长耳机的使用时长。
在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本申请的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
以上对本申请实施例所提供的耳机进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (18)
1.一种耳机,其特征在于,包括:
耳机头,所述耳机头用于输出声波信号;以及
耳柄杆,与所述耳机头连接,所述耳柄杆内设置有螺旋天线,所述螺旋天线用于与外部设备无线通信。
2.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述耳柄杆包括与所述耳机头连接的第一端部和远离所述耳机头的第二端部,所述第一端部和所述第二端部相对设置,所述螺旋天线的轴线方向自所述第一端部朝向所述第二端部。
3.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述耳机还包括设置于所述耳柄杆内的电路板,所述电路板的长度方向自所述第一端部朝向所述第二端部。
4.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述螺旋天线设置于所述电路板上,所述螺旋天线位于所述电路板远离所述耳机头一端或位于所述电路板朝向所述耳机头一端。
5.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述电路板设置于所述螺旋天线和所述耳机头之间,所述螺旋天线一端与所述电路板电性连接。
6.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述电路板上设有控制所述螺旋天线的通信芯片,所述通信芯片设置于所述电路板朝向所述螺旋天线一端。
7.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述电路板上设有控制所述螺旋天线的通信芯片,所述通信芯片和所述螺旋天线之间设有带通滤波器和/或Π形匹配电路。
8.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述螺旋天线由导体螺旋绕设形成,所述导体包括主体部和第一连接端,所述主体部通过所述第一连接端与所述电路板电性连接,所述第一连接端的截面积小于所述主体部的截面积。
9.根据权利要求8所述的耳机,其特征在于,所述第一连接端的截面积沿所述主体部朝向所述电路板的方向逐渐减小。
10.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述耳机还包括承载板,所述螺旋天线设置所述承载板上,所述承载板与所述电路板固定连接。
11.根据权利要求3所述的耳机,其特征在于,所述螺旋天线部分或全部围绕所述电路板设置。
12.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述耳柄杆的轴线与所述螺旋天线的轴线平行或重合。
13.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述耳机柄包括壳体,所述螺旋天线固定于所述壳体。
14.根据权利要求13所述的耳机,其特征在于,所述壳体朝向螺旋天线的内侧具有容纳槽,所述螺旋天线至少部分设置于所述容纳槽内。
15.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述螺旋天线用于传输的天线信号具有第一波长,所述螺旋天线的螺旋直径小于所述第一波长。
16.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述螺旋天线具有中空区域,所述耳机还包括支撑部,所述支撑部设置于所述中空区域内以支撑所述螺旋天线。
17.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述耳机还包括承载板,所述螺旋天线设置于所述承载板上。
18.根据权利要求1-17中任一项所述的耳机,其特征在于,所述螺旋天线为法向模螺旋天线。
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