CN204013995U - 一种耳机交互系统和一种耳机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种耳机交互系统和一种耳机。该耳机包括：该耳机中设置有USB接口、主控单元，所述USB接口中设置有电源管脚和数据管脚；所述USB接口与主控单元相连；所述主控单元与所述扬声器相连；当所述耳机通过所述USB接口与主设备连接时，所述耳机通过所述USB接口的电源管脚从主设备为所述主控单元供电，以及所述耳机通过所述USB接口的数据管脚在主设备和所述主控单元之间传输数据。本实用新型提供的技术方案能解决现有的主动式耳机存在经常需要充电，以及数据交换模式稳定性不好的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及耳机制造技术领域，特别是涉及一种耳机交互系统和一种耳机。
背景技术
随着智能手机的大量普及，人们对耳机的需求越来越高。目前市面上主要包括被动式耳机和主动式耳机两类。被动式依靠主设备上的耳机插座提供信号，主动式耳机自带电池供电，其中，主动式耳机包括蓝牙耳机、带传感器的BLE(Bluetooth low energy，蓝牙低功耗)功能耳机以及降噪耳机等。
在主动式耳机中，由于需要对音频信号进行再处理，因此需要电池提供电源。然而耳机产品的外观有一定的要求，即对耳机的外观的设计需要很精巧，所以电池只能选择小容量的，因此导致现有的主动式耳机存在电池的续航能力有限，经常需要充电的问题。
在主动式耳机中,随着人们对耳机的功能需求的增多,已经由传统的单一功能的耳机向多功能耳机过渡。因此主动式耳机跟主设备的交互式通讯的需求随之增多,目前市场上的主动式耳机主要是通过BLE提供数据交换，然而BLE数据交换模式存在稳定性不好的缺陷，特别是在多种传感器结合到主动式耳机上之后，对BLE数据交换的要求更高。
综上所述，现有的主动式耳机存在经常需要充电，以及数据交换模式稳定性不好的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种耳机交互系统和一种耳机，该耳机能够解决现有的主动式耳机存在经常需要充电，以及数据交换模式稳定性不好的问题。
本实用新型公开了一种耳机，该耳机包括扬声器，其中，该耳机中设置有USB接口、主控单元，所述USB接口中设置有电源管脚和数据管脚；
所述USB接口与主控单元相连；所述主控单元与所述扬声器相连；
当所述耳机通过所述USB接口与主设备连接时，所述耳机通过所述USB接口的电源管脚从主设备为所述主控单元供电，以及所述耳机通过所述USB接口的数据管脚在主设备和所述主控单元之间传输数据。
在上述耳机中，所述USB接口还包括：模式检测管脚；
当所述USB接口与主设备相连接，主设备通过USB接口中的模式检测管脚检测到所述耳机为具有OTG功能的耳机时，
所述耳机和主设备进入OTG模式，所述耳机通过所述USB接口的电源管脚从主设备向所述主控单元供电。
当检测到耳机不需要工作或者主设备不需要耳机工作时，
所述耳机的主控单元通过USB接口中的数据管脚接收主设备发送的控制信号，所述主控单元根据该控制信号不再接受主设备的供电或减少从主设备获取的电量。
在上述耳机中，所述耳机还包括：一个或多个传感器；
所述传感器与所述主控单元电连接，所述传感器用于将采集到的传感信号发送给主控单元。
在上述耳机中，所述耳机还包括：麦克风；
所述麦克风与所述主控单元电连接，所述麦克风用于将采集到的声音信号发送给所述主控单元。
在上述耳机中，所述耳机还包括：传感器信号处理器；
所述传感器信号处理器与传感器相连接，所述传感器信号处理器与所述主控单元相连接。
在上述耳机中，所述耳机还包括：声音采集与降噪单元；
所述声音采集与降噪单元与麦克风相连接；所述声音采集与降噪单元与主控单元相连接。
在上述耳机中，该耳机还包括：声音信号还原单元；
所述声音信号还原单元与所述主控单元相连接；所述声音信号还原单元与所述扬声器相连接。
在上述耳机中，所述耳机还包括：备用电源；
所述备用电源与所述主控单元相连接。
本实用新型还公开了一种耳机交互系统，该系统包括：主设备和上述任意一项所述的耳机；
所述主设备包括：与所述耳机的USB接口相匹配的USB接口。
综上所述，本实用新型提供的耳机中设置有USB接口、主控单元，USB接口中设置有电源管脚和数据管脚；当耳机通过USB接口与主设备连接时，耳机通过USB接口的电源管脚从主设备为所述主控单元供电，可见，本实用新型中提供的耳机通过设置的USB接口中的电源管脚实现由主设备为耳机提供电源输入，解决了现有的主动式耳机需要内置供电电源，需要频繁充电的缺陷，实现了一种不需要电池供电的耳机，提高了用户体验，此外，本实用新型中提供的耳机通过设置的USB接口中的数据管脚在主设备和主控单元之间传输数据，解决了现有的主动式耳机存在数据交换模式稳定性不好的问题，达到实时、稳定地进行数据交换的技术效果。
附图说明
图1是本实用新型中一种耳机的电路示意图；
图2是本实用新型中一种实施例中的耳机的电路示意图；
图3是本实用新型中一种实施例中的耳机的详细电路示意图；
图4是本实用新型中一种耳机交互系统结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式详细描述。
本实用新型的核心思想是：利用USB接口为耳机(如主动式耳机)传输信号以及提供电源输入；本实用新型提供的耳机在与主设备连接的情况下，通过USB接口由主设备为耳机提供工作电源，解决了现有的主动式耳机需要内置供电电源，以及存在经常需要充电的缺陷。并且该耳机还可以通过USB接口在主设备与主动式耳机之间进行数据传输，解决了现有的主动式耳机存在数据交换模式稳定性不好的问题。
为达到上述目的本实用新型的技术方案是这样实现的：
图1是本实用新型中一种耳机的结构示意图，如图1所示，该耳机包括：USB接口102、主控单元101和扬声器103。其中，USB接口102中包含电源管脚1021和数据管脚1022。
如图1所示，USB接口102与主控单元101相连；主控单元101与扬声器103相连。
当USB接口102与主设备201连接时，即该耳机的USB接口102与主设备201的USB接口202相互连接的情况下，该耳机通过USB接口102的电源管脚1021从主设备201为主控单元101供电，以及该耳机通过USB接口102的数据管脚1022在主设备201和主控单元101之间传输数据。
在如图1所示耳机的USB接口中，该USB接口102还包括：模式检测管脚1023。当USB接口102与主设备201相连接，主设备201通过USB接口检测到耳机为具有OTG功能的耳机时，耳机和主设备201进入OTG模式，耳机通过所述USB接口102的电源管脚1022从主设备201向所述主控单元101供电。在本实用新型的具体实施例中，当主设备201检测到模式检测管脚1023为低电平时，则表示对应的耳机为OTG功能的耳机，并处于OTG模式，则通过USB接口102的电源管脚1021从主设备201为主控单元102供电。
在本实用新型的一种具体实施例中，在OTG模式下，该USB接口102至少提供5个管脚接口，其中电源管脚1021表示为USB协议中的VBUS线，用于从主设备提供电源。数据管脚1022表示为USB协议中的数据管脚D+和D-，用于在主设备与耳机之间进行数据传输。模式检测管脚1023表示为USB协议中ID管脚，表示使主设备201处于OTG(on-the-go)模式的状态的设定。接地管脚1024表示参考接地。
在上述实施例中，在主设备201的USB接口202与耳机的USB接口102相互连接的情况下，主设备201通过检测USB接口202中的模式检测管脚1023检测所连接的耳机是否为具有OTG功能的耳机。如果检测到该耳机为OTG功能的耳机，则主设备201与耳机进入OTG模式，耳机通过USB接口102的电源管脚1021从主设备向所述主控单元供电，即由主设备201通过电源管脚1021向主控单元101提供电源，使得耳机能够正常工作。
在本实用新型的一种实施例中，为了减少耳机对主设备201电源的消耗，当检测到耳机不需要工作或者主设备201不需要耳机工作时，所述耳机的主控单元101通过USB接口102中的数据管脚1022接收主设备发送的控制信号，主控单元101根据该控制信号不再接受主设备201的供电或减少从主设备201获取的电路。以此减少对主设备的电源的消耗。
图2是本实用新型中一种实施例中的耳机的电路示意图；如图2所示，该耳机还包括：一个或多个传感器105；传感器105与主控单元102电连接，用于将采集到的传感信号发送给主控单元102。
在本实用新型的一种实施例中，如图2所示，所述耳机还包括：麦克风104。麦克风104与主控单元102电连接，用于将采集到的声音信号发送给主控单元102。
图3是本实用新型中一种实施例中的耳机的详细电路示意图。
在本实用新型的一种实施例中，如图3所示，所述耳机还包括：传感器信号处理器106。传感器信号处理器106与传感器105相连接，传感器信号处理器106与所述主控单元相连接。在本实施例中，该传感器信号处理器106将传感器105采集到信号进行预处理。
在本实用新型的一种实施例中，如图3所示，所述耳机还包括：声音采集与降噪单元107。声音采集与降噪单元107与麦克风104相连接；声音采集与降噪单元107与主控单元107相连接。在本实施例中，该声音采集与降噪单元107用于将麦克风104采集到的声音信号做降噪抑制处理。在本实用新型的具体实施例中，声音采集与降噪单元107可以具体为声音信息采集与抑制电路。
在本实用新型的一种实施例中，所述耳机还包括：声音信号还原单元108。该声音信号还原单元108与主控单元102相连接；声音信号还原单元108与扬声器103相连接。在本实施例中，该声音信号还原单元108用于将主设备传过来的USB音频信号转换为模拟信号，再发给扬声器103输出。在本实施例中扬声器103可以具体为耳机的左声道和右声道。
在上述实施例中，主控单元102用于将主设备发送的USB音频信号转换为模拟音频信息，还用于将麦克风104采集到的模拟声音信号进行处理成标准的USB数据之后传输给主设备201。
由上述可知，本实用新型提供的耳机不需要预留电池的设计，该耳机通过USB接口实现与主设备的连接，在与主设备连接之后由主设备提供的电源进行工作。因此优化了现有的主动式耳机的结构，使得耳机的外形上更加美观轻便。其次，本实用新型提供的耳机通过USB接口能够更快的与主设备进行数据的传输，并且主设备能够通过USB接口向该耳机的主控单元发送命令，进行相应的控制操作，举例为，当检测到耳机不需要工作或者主设备不需要耳机工作时,主设备通过USB接口直接发命令给耳机端的主控单元,主控单元根据控制信号，断开电源管脚的连接，进一步降低主设备的功耗。
此外，在本实用新型的其他实施例中，耳机可以包括：备用电源；该备用电源与所述主控单元101的电源输入端口相连接。在本实施例中，该耳机中通过设置小容量的备用电源，该备用电源与主控单元101相连接，为主控单元101供电。这种方式，使耳机在与主设备脱离之后，仍然能够工作一段时间，耳机的工作方式更加灵活，满足多种场景的需求。
本实用新型还公开了一种耳机交互系统，图4是本实用新型中一种耳机交互系统结构示意图。如图4所述：耳机401和主设备402。
耳机401可以为上述任意一种实施例中的耳机。主设备402包括：与所述耳机的USB接口4011相匹配的USB接口4021。
下面对本实用新型中的耳机401的使用情况进行说明：
在耳机401的USB接口4011与主设备402的USB接口4021相连接之后，主设备402通过检测耳机的USB接口4021中的ID管脚是否为低电平，如果主设备检测到ID管脚为低电平，则主设备和耳机之间通过交互机制(如握手机制)，主设备401和耳机都进入OTG模式，主设备通过VBUS线为耳机提供电源，使得耳机401开始工作。然后主设备402可以通过D+、D-与耳机401进行数据交换，以及控制命令的传输。
综上所述，本实用新型提供的耳机中设置有USB接口、主控单元，USB接口中设置有电源管脚和数据管脚；当耳机通过USB接口与主设备连接时，耳机通过USB接口的电源管脚从主设备为所述主控单元供电，可见，本实用新型中提供的耳机通过设置的USB接口中的电源管脚实现由主设备为耳机提供电源输入，解决了现有的主动式耳机需要内置供电电源，需要频繁充电的缺陷，实现了一种不需要电池供电的耳机，提高了用户体验，此外，本实用新型中提供的耳机通过设置的USB接口中的数据管脚在主设备和主控单元之间传输数据，解决了现有的主动式耳机存在数据交换模式稳定性不好的问题，达到实时、稳定地进行数据交换的技术效果。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种耳机，该耳机包括扬声器，其特征在于，该耳机中设置有USB接口、主控单元，所述USB接口中设置有电源管脚和数据管脚；
所述USB接口与主控单元相连；所述主控单元与所述扬声器相连；
当所述耳机通过所述USB接口与主设备连接时，所述耳机通过所述USB接口的电源管脚从主设备为所述主控单元供电，以及所述耳机通过所述USB接口的数据管脚在主设备和所述主控单元之间传输数据。
2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述USB接口还包括：模式检测管脚；
当所述USB接口与主设备相连接，主设备通过USB接口中的模式检测管脚检测到所述耳机为具有OTG功能的耳机时，
所述耳机和主设备进入OTG模式，所述耳机通过所述USB接口的电源管脚从主设备向所述主控单元供电。
3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
当检测到耳机不需要工作或者主设备不需要耳机工作时，
所述耳机的主控单元通过USB接口中的数据管脚接收主设备发送的控制信号，所述主控单元根据该控制信号不再接受主设备的供电或减少从主设备获取的电量。
4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：一个或多个传感器；
所述传感器与所述主控单元电连接，所述传感器将采集到的传感信号发送给主控单元。
5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：麦克风；
所述麦克风与所述主控单元电连接，所述麦克风将采集到的声音信号发送给所述主控单元。
6.根据权利要求4所述耳机，其特征在于，所述耳机还包括：传感器信号处理器；
所述传感器信号处理器与传感器相连接，所述传感器信号处理器与所述主控单元相连接。
7.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：声音采集与降噪单元；
所述声音采集与降噪单元与麦克风相连接；所述声音采集与降噪单元的与主控单元相连接。
8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：声音信号还原单元；
所述声音信号还原单元与所述主控单元相连接；所述声音信号还原单元与所述扬声器相连接。
9.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：备用电源；
所述备用电源与所述主控单元相连接。
10.一种耳机交互系统，其特征在于，该系统包括：主设备和权利要求1-9中任意一项所述耳机；
所述主设备包括：与所述耳机的USB接口相匹配的USB接口。
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2014
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