CN202799060U - 一种音频高保真无线耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种音频高保真无线耳机，它包括天线，用于接收无线信号；微控制器，用于处理无线信号和接收控制接口的信号，内置有WiFi direct模块，所述的WiFi direct模块与天线连接；DAC模块，连接于微控制器与音频放大器之间；音频放大器，连接于DAC模块与扬声器之间；扬声器，与音频放大器连接，用于将模拟音频信号转换成声波，包括左扬声器和右扬声器；电源模块，与微控制器连接，为微控制器和其它电路提供电源；控制按钮，包括用于开机和关机的开关按钮，及于调节音量的调节按钮。本实用新型由于采用了WiFi direct模块，具有传输速率快、无线传输范围广、兼容性好，抗干扰能力强的特点；还具有使用方便、结构紧凑、使用寿命长的特点。

Description

一种音频高保真无线耳机

技术领域

本实用新型涉及一种耳机产品，更具体地说指一种采用WiFi direct技术的音频高保真的无线耳机。

背景技术

现有的无线耳机采用无线通信方式，其数据传输量受到限制，导致现有的无线耳机所传输的音频信号很难实现高保真音频播放；而现有的有线耳机已从扬声器等方面进行技术创新实现高保真音频的播放。但对于经常移动的人士，使用有线耳机远没有无线耳机那么方便。

另外，现有的无线耳机由于使用过程中，受到无线信号强弱的影响，其使用过程的音频信号容易出现杂音，或者出现忽大忽小的音频信号，有些传统的无线耳机使用的电磁波的频段更易于收到其它无线产品的无线影响干扰，比如手机的无线信号。

为了让用户有更良好的使用体验，有必要开发出一种能进行音频高保真播放的无线耳机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能进行音频高保真播放的无线耳机，它采用WiFi direct模式进行无线通讯。

本实用新型的进一步目的在于提供一种使用方便、结构紧凑、使用寿命长的音频高保真无线耳机。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种音频高保真无线耳机，它包括：天线，用于接收无线信号；微控制器，用于处理无线信号和接收控制接口的信号，内置有WiFi direct模块，所述的WiFi direct模块与天线连接；DAC模块，连接于微控制器与音频放大器之间，用于将数字音频信号转换成模拟音频信号；音频放大器，连接于DAC模块与扬声器之间，用于将DAC模块转换出来的模拟音频信号进行功率放大；扬声器，与音频放大器连接，用于将模拟音频信号转换成声波，包括左扬声器和右扬声器；电源模块，与微控制器连接，为微控制器和其它电路提供电源；控制按钮，包括用于开机和关机的开关按钮，及于调节音量的调节按钮。

其进一步技术方案为：还包括连接于天线与WiFi direct模块之间的滤波电路。

其进一步技术方案为：所述的天线包括二根相互垂直的天线体，还包括连接于天线体与滤波电路之间的切换开关，切换开关设有与微控制器连接的控制信号端；所述的切换开关设有二个与天线体连接的输入端，及与滤波电路连接的一个输出端。

其进一步技术方案为：还包括用于显示工作状态的指示灯，所述的指示灯与微控制器连接。

其进一步技术方案为：还包括用于固定微控制器、DAC模块、音频放大器、电源模块、滤波电路和切换开关的电路板，还包括与电源模块连接的电池，所述的电路板上设有与电源模块连接的充电接口。

其进一步技术方案为：还包括用于容置电路板及左扬声器的左耳机组件、用于容置电池和右扬声器的右耳机组件，以及用于固定联接左耳机组件与右耳机组件的头带组件。

其进一步技术方案为：所述的头带组件包括头带本体，及位于头带本体内侧中段的头带中盖、位于头带本体内侧左端的头带左盖和位于头带本体内侧右段的头带右盖，所述的头带左盖与头带本体之间构成左耳机组件滑动的左滑槽结构；所述的头带右盖与头带本体之间构成右耳机组件滑动的右滑槽结构。

其进一步技术方案为：所述的左耳机组件包括左耳壳，左耳壳内设有所述的电路板，所述左耳壳的内侧联接有所述的左扬声器，左耳壳的外侧设有左装饰盖；左装饰盖的内侧还设有与电路板电性连接的触摸电路板；所述的调节按钮设于触摸电路板上。

其进一步技术方案为：所述的左耳壳包括位于内侧的左耳内壳和位于外侧的左耳外壳，所述的左耳内壳与左耳外壳通过螺钉固定联接；所述左耳内壳的外周上设有用于穿过开关按钮的开关孔和用于穿过充电接口的充电孔；所述的左耳内壳向外延伸设有用于穿入左滑槽结构的左联接臂，所述的左联接臂内嵌设有左联接钢片。

其进一步技术方案为：所述的右耳机组件包括右耳壳，右耳壳内设有电池转换板和所述的电池，所述右耳壳的内侧联接有所述的右扬声器，右耳壳的外侧设有右装饰盖；所述的右耳壳包括位于内侧的右耳内壳和位于外侧的右耳外壳，所述的右耳内壳向外延伸设有用于穿入右滑槽结构的右联接臂，所述的右联接臂内嵌设有右联接钢片。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型由于采用了WiFi direct模块，具有传输速率快、无线传输范围广、兼容性好，抗干扰能力强的特点。本实用新型还进一步采用了二个相互垂直的天线体的结构，可以实现无线耳机360度多方位的高保真音频的无线通讯，在使用过程中，微控制器对天线信号进行智能检测，当前天线的信号强度低于某一设定值时，进行切换，若新切换的天线的信号强度低于原来天线的信号强度时，则重新切换回原来的天线。本实用新型还进一步采用了机械式按钮当作开关按钮，以使得用户能准确地感知开关是否被按下，具有良好的使用体验；还采用了触摸电路板做成的音量调节按钮，不易损坏，而易于操作。还进一步采用了分体式结构，将电池与电路板分别设在左右二个耳机组件中，充分地节约了产品的空间结构，便于产品的小型化。其中，左右耳机组件还采用整体式的联接臂结构，并且在联接臂上内嵌有联接钢片以增加联接臂的强度，联接臂可以在头带组件的滑槽结构内滑动，其中的联接钢片向外延伸设有一个凸起部，对应于滑槽结构内的若干个凹槽，以实现左右耳机组件与头带组件的多点定位联接；由于联接钢片具有良好的弹性和疲劳强度，有利于延伸使用寿命；其中的联接钢片既起到了增加联接臂强度的作用，又起到了多点定位作用。本实用新型无线耳机具有使用方便、结构紧凑、使用寿命长的特点。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型一种音频高保真无线耳机具体实施例的电路方框结构图；

图1A为本实用新型一种音频高保真无线耳机另一具体实施例的电路方框结构图（具有存储器和晶振）；

图1B为本实用新型一种音频高保真无线耳机又一具体实施例的电路方框结构图（具有拾音器、存储器和晶振）；

图2为图1所示实施例的无线耳机立体结构分解图（正前方向）；

图3为图1所示实施例的无线耳机另一方向的立体结构分解图；

图4为图1所示实施例的无线耳机另一方向立体结构分解图（图3的反方向）；

图5为图1所示实施例的无线耳机又一立体结构分解图（左后方向并倾斜一定角度）；

图6为图1所示实施例的无线耳机又一立体结构分解图（右后方向并旋转一定角度）。

附图说明

110        天线                    111        天线体

112        天线体                  120        微控制器

121        WiFi direct模块         122        指示灯

130        DAC模块                 140        音频放大器

150        扬声器                  151        左扬声器

152        右扬声器                160        电源模块

170        控制按钮                171        开关按钮

180        滤波电路                190        切换开关

191        控制信号端              192        输入端

193        输入端                  194        输出端

200        电路板                  210        充电接口

290        电池                    220        触摸电路板

230        存储器                  240        外部晶振电路

250        ADC模块                 260        拾音器

280        USB接口                 281        USB接口盖

300        左耳机组件              310        左耳壳

311        左耳内壳                312        左耳外壳

313        开关孔                  314        充电孔

317        凸起部                  318        左联接钢片

319        左联接臂                320        左装饰盖

330        左喇叭底板              340        左喇叭盖板

360        左耳套

400        右耳机组件              410        右耳壳

411        右耳内壳                412        右耳外壳

417        凸起部                  418        右联接钢片

419        右联接臂                420        电池转换板

430        右装饰盖                430        右喇叭底板

440        右喇叭盖板              460        右耳套

500        头带组件

510        头带本体                518        凹槽部

519        凹槽部                  521        头带中盖

522        头带左盖                523        头带右盖

530        头带导线                540        头带底片

550        头带海棉垫

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1所示，本实用新型一种音频高保真无线耳机，它的电路结构包括：

天线110，用于接收无线信号；

微控制器120，用于处理无线信号和接收控制接口的信号，内置有WiFi direct模块121，WiFi direct模块121与天线110连接；

DAC模块130，连接于微控制器120与音频放大器140之间，用于将数字音频信号转换成模拟音频信号；

音频放大器140，连接于DAC模块130与扬声器150之间，用于将DAC模块130转换出来的模拟音频信号进行功率放大；

扬声器150，与音频放大器140连接，用于将模拟音频信号转换成声波，包括左扬声器151和右扬声器152；

电源模块160，与微控制器120连接，为微控制器120和其它电路提供电源；

控制按钮170，包括用于开机和关机的开关按钮171，及于调节音量的调节按钮；

还包括连接于天线110与WiFi direct模块121之间的滤波电路180。

在本实施例中，天线110包括二根相互垂直的天线体111、112，还包括连接于天线体111、112与滤波电路180之间的切换开关190，切换开关190设有与微控制器120连接的控制信号端191；切换开关190设有二个与天线体111、112连接的输入端192、193，及与滤波电路180连接的一个输出端194。还包括用于显示工作状态的指示灯122，指示灯122与微控制器120连接。还包括用于固定微控制器120、DAC模块130、音频放大器140、电源模块160、滤波电路180和切换开关190的电路板200，还包括与电源模块160连接的电池290，电路板200上设有与电源模块160连接的充电接口210。其中的微控制器采用了OZMO2000型芯片，DAC模块采用了WM8988芯片；音频放大器为MAX9820型芯片。

本实用新型由于采用了WiFi direct模块，具有传输速率快、无线传输范围广、兼容性好，抗干扰能力强的特点。本实用新型还进一步采用了二个相互垂直的天线体的结构，可以实现无线耳机360度多方位的高保真音频的无线通讯，在使用过程中，微控制器对天线信号进行智能检测，当前天线的信号强度低于某一设定值时，进行切换，若新切换的天线的信号强度低于原来天线的信号强度时，则重新切换回原来的天线。

采用了WiFi direct的通讯模式，具有这些特点：1．遵循IEEE802.11a/b/g/n相关无线传输协议要求，支持与所有WiFi设备连接。传输信道为WiFi 2.5G及5G信道，根据WiFi协议标准，传输速率可高达几十兆每秒，充足的带宽从而保证无损传输耳机信号；2．内置Wi-Fi信号解码处理模块，射频接收模块，耳机数模转换模块。通过接收终端发出的WiFi信号，并将信号还原转换为耳机喇叭驱动模拟信号，从而实现对耳机信号的接收和还原；3．传输速率快：支持6Mbps以上的传输速率，实现音质的无压缩传输；4．传输范围广：覆盖范围可达100米；5．抗干扰能力强：采用DSSS的扩频技术，获得更多回馈；6．低功耗省电：无信号传输时，自动进入睡眠状态，极大节省电池电量，实现节能管理；7．兼容性良好：无须通过无线路由器进行点对点连接，实现与WiFi设备直接连接；8．高保真完美音质：利用WiFi高传输速率特点，实现无线高保真传输；9．智能免对码：兼容WiFi的ID对码机制，在与设备连接后再次开机直接连接无须重新对码。

如图2至图6所示，本实用新型无线耳机的具体结构为：包括用于容置电路板200及左扬声器151的左耳机组件300、用于容置电池290和右扬声器152的右耳机组件400，以及用于固定联接左耳机组件300与右耳机组件400的头带组件500。

头带组件500包括头带本体510，及位于头带本体510内侧中段的头带中盖521、位于头带本体510内侧左端的头带左盖522和位于头带本体510内侧右段的头带右盖523，头带左盖522与头带本体510之间构成左耳机组件300滑动的左滑槽结构；头带右盖523与头带本体510之间构成右耳机组件400滑动的右滑槽结构。

左耳机组件300包括左耳壳310，左耳壳310内设有电路板200，左耳壳310的内侧联接有左扬声器151，左耳壳310的外侧设有左装饰盖320；左装饰盖320的内侧还设有与电路板200电性连接的触摸电路板220；音量的调节按钮设于触摸电路板220上。左耳壳310包括位于内侧的左耳内壳311和位于外侧的左耳外壳312，左耳内壳311与左耳外壳312通过螺钉固定联接；左耳内壳311的外周上设有用于穿过开关按钮的开关孔313和用于穿过充电接口（在本实施例中采用的是MINI型USB接口280当作充电接口）的充电孔314；左耳内壳311向外延伸设有用于穿入左滑槽结构的左联接臂319，左联接臂319内嵌设有左联接钢片318。左联接钢片318向外延伸设有一个用于多点定位的凸起部317（左滑槽结构内设有多个凹槽部519）。

右耳机组件400包括右耳壳410，右耳壳410内设有电池转换板420和前述的电池290，右耳壳410的内侧联接有所述的右扬声器152，右耳壳410的外侧设有右装饰盖430；右耳壳410包括位于内侧的右耳内壳411和位于外侧的右耳外壳412，右耳内壳411向外延伸设有用于穿入右滑槽结构的右联接臂419，右联接臂419内嵌设有右联接钢片418。右联接钢片418向外延伸设有一个用于多点定位的凸起部417（右滑槽结构内设有多个凹槽部518）。

其余零部件的说明：穿设于头带组件内的头带导线530、头带底片540和头带海棉垫550；用于安装左扬音器151的左喇叭底板330和左喇叭盖板340，及套设于二者外周的左耳套360；用于安装右扬音器152的右喇叭底板430和右喇叭盖板440，及套设于二者外周的右耳套460。

本实用新型采用了机械式按钮当作开关按钮，以使得用户能准确地感知开关是否被按下，具有良好的使用体验；还采用了触摸电路板做成的音量调节按钮，不易损坏，而易于操作。还进一步采用了分体式结构，将电池与电路板分别设在左右二个耳机组件中，充分地节约了产品的空间结构，便于产品的小型化。其中，左右耳机组件还采用整体式的联接臂结构，并且在联接臂上内嵌有联接钢片以增加联接臂的强度，联接臂可以在头带组件的滑槽结构内滑动，其中的联接钢片向外延伸设有一个凸起部，对应于滑槽结构内的若干个凹槽，以实现左右耳机组件与头带组件的多点定位联接；由于联接钢片具有良好的弹性和疲劳强度，有利于延伸使用寿命；其中的联接钢片既起到了增加联接臂强度的作用，又起到了多点定位作用。本实用新型无线耳机具有使用方便、结构紧凑、使用寿命长的特点。

于其它实施例中，可以采用不具有存储器的微控制器，而需要另外增加一个存储器230；也可以采用不具内部时钟的微控制器，而增加一个与微控制器连接的外部晶振电路240，如图1A所示。

于其它实施例中，也可以增加与微控制器连接的ADC模块250，及与ADC模块250连接的拾音器260，以实现无线耳机产品与主机设备的双向的高保真音频的通讯；如图1B所示。

本实用新型由于采用了WiFi direct模块，具有传输速率快、无线传输范围广、兼容性好，抗干扰能力强的特点。具体表现为：

1．WiFi无线连接支持6Mbps以上的传输速率，可以保证音质的无压缩传输；蓝牙4.0和WiFi Direct都使用802.11网络标准来获得最大传输速率，WiFi Direct承诺设备到设备传输速率高达250Mbps，而蓝牙4.0承诺速率类似蓝牙3.0，为25Mbps；

2．无线传输范围广：蓝牙传输覆盖范围大约是10米，而WiFi可做到100米的覆盖范围。WiFi联盟声称，WiFi Direct设备彼此能够联系的最大距离为656英尺（比两个足球场还远）。卧室里的笔记本电脑通过WiFi Direct与书房里的打印机联系起来反正不成问题。蓝牙4.0的最大传输距离并不取决于规范，而是取决于蓝牙设备的功能，蓝牙4.0设备的传输距离为200英尺。

3．兼容性好，抗干扰能力强：WiFi技术采用DSSS的扩频技术，在抗噪声能力方面，DSSS系统需要稍为贵一些的线性放大器，但却可以获得更多的回馈。WFi Direct设备能够与传统的WiFi设备联系；新的笔记本电脑里面有Wi-Fi Direct芯片，它就能够与支持Wi-Fi的老式无线打印机或无线数码相框建立起设备到设备的连接；蓝牙4.0新的低能耗技术意味着，与老式蓝牙设备兼容可能会有点麻烦。计步器和血糖监测仪等一些蓝牙4.0设备只带有蓝牙低能耗功能，使用单一模式的蓝牙无线电装置，由于这些功能单一的设备追求做得小巧、便于携带，所以它们使用新的节能功能来节省空间和电池电量。但这也意味着它们无法与配备蓝牙2.1的老式个人电脑兼容。

4．节能管理，当无数据收发时使站点机处于休眠状态，当有数据收发时再激活，从而达到节省电力消耗的目的。Wi-Fi联盟声称，规范将节能技术用于由电池供电的设备，用一节纽扣电池就能运行一年或更长时间。但低能耗技术只是为了用于传输短时间突发数据而设计的，如果你试图与没有低能耗技术的老式蓝牙设备通信，该技术也无法正常工作。这意味着：是否节能要视所要通信的设备和传输数据量的大小而定，采用蓝牙4.0的笔记本电脑和手机不得不在新的低能耗技术与所谓的经典蓝牙技术之间来回切换。结论就是，虽然蓝牙4.0的节能功能听上去很不错，但你在实际使用中会可能不太经常能利用这项功能。Wi-Fi联盟表示，Wi-Fi Direct设备能够支持WMMPower Save计划，有望将设备的电池使用时间延长15%到40%。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种音频高保真无线耳机，其特征在于包括：

天线，用于接收无线信号；

微控制器，用于处理无线信号和接收控制接口的信号，内置有WiFi direct模块，所述的WiFi direct模块与天线连接；

DAC模块，连接于微控制器与音频放大器之间，用于将数字音频信号转换成模拟音频信号；

音频放大器，连接于DAC模块与扬声器之间，用于将DAC模块转换出来的模拟音频信号进行功率放大；

扬声器，与音频放大器连接，用于将模拟音频信号转换成声波，包括左扬声器和右扬声器；

电源模块，与微控制器连接，为微控制器和其它电路提供电源；

控制按钮，包括用于开机和关机的开关按钮，及于调节音量的调节按钮。

2.根据权利要求1所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于还包括连接于天线与WiFi direct模块之间的滤波电路。

3.根据权利要求2所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于所述的天线包括二根相互垂直的天线体，还包括连接于天线体与滤波电路之间的切换开关，切换开关设有与微控制器连接的控制信号端；所述的切换开关设有二个与天线体连接的输入端，及与滤波电路连接的一个输出端。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于还包括用于显示工作状态的指示灯，所述的指示灯与微控制器连接。

5.根据权利要求3所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于还包括用于固定微控制器、DAC模块、音频放大器、电源模块、滤波电路和切换开关的电路板，还包括与电源模块连接的电池，所述的电路板上设有与电源模块连接的充电接口。

6.根据权利要求5所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于还包括用于容置电路板及左扬声器的左耳机组件、用于容置电池和右扬声器的右耳机组件，以及用于固定联接左耳机组件与右耳机组件的头带组件。

7.根据权利要求6所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于所述的头带组件包括头带本体，及位于头带本体内侧中段的头带中盖、位于头带本体内侧左端的头带左盖和位于头带本体内侧右段的头带右盖，所述的头带左盖与头带本体之间构成左耳机组件滑动的左滑槽结构；所述的头带右盖与头带本体之间构成右耳机组件滑动的右滑槽结构。

8.根据权利要求7所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于所述的左耳机组件包括左耳壳，左耳壳内设有所述的电路板，所述左耳壳的内侧联接有所述的左扬声器，左耳壳的外侧设有左装饰盖；左装饰盖的内侧还设有与电路板电性连接的触摸电路板；所述的调节按钮设于触摸电路板上。

9.根据权利要求8所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于所述的左耳壳包括位于内侧的左耳内壳和位于外侧的左耳外壳，所述的左耳内壳与左耳外壳通过螺钉固定联接；所述左耳内壳的外周上设有用于穿过开关按钮的开关孔和用于穿过充电接口的充电孔；所述的左耳内壳向外延伸设有用于穿入左滑槽结构的左联接臂，所述的左联接臂内嵌设有左联接钢片。

10.根据权利要求7所述的一种音频高保真无线耳机，其特征在于所述的右耳机组件包括右耳壳，右耳壳内设有电池转换板和所述的电池，所述右耳壳的内侧联接有所述的右扬声器，右耳壳的外侧设有右装饰盖；所述的右耳壳包括位于内侧的右耳内壳和位于外侧的右耳外壳，所述的右耳内壳向外延伸设有用于穿入右滑槽结构的右联接臂，所述的右联接臂内嵌设有右联接钢片。

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