CN204518017U - 低损耗的无线立体声蓝牙耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及通讯技术领域的无线立体声蓝牙耳机，包括左蓝牙耳机和右蓝牙耳机，左蓝牙耳机和右蓝牙耳机均包括一耳机壳体，耳机壳体内部安装有带芯片的主控PCB板和发音单元，该主控PCB板连接安装有蓝牙射频收发模块、电源模块和天线模块，天线模块与主控PCB板通过射频同轴线进行连接，耳机壳体的首端为发声部，中端为耳挂部，尾端为天线部，配戴耳机时天线部向后延伸且位于耳轮的后方。配戴耳机时耳机的天线可往外延伸至耳背沟，不受耳朵本身的结构限制，可减少左蓝牙耳机与右蓝牙耳机两条天线之间的距离，同时可减少头部的阻碍，测量结果显示，射频路径损耗为60分贝，可改善约20分贝，这足以给蓝牙耳机提供音频的稳定传输。

Description

低损耗的无线立体声蓝牙耳机

技术领域

    本实用新型涉及通讯技术领域，特别涉及一种无线耳机，具体涉及低损耗的无线立体声蓝牙耳机。

背景技术

    蓝牙音频接收器已经上市多年。所有接收器都具有单一系统芯片的集成电路，以便与来自智能手机、个人电脑的蓝牙发射器或独立音频发射器进行通讯。

   如图1所示，其为带物理导线的蓝牙耳机，包括蓝牙接收器B101、左扬声器B102和右扬声器B103，这种类型的立体声耳机通过物理导线B104来传输信号，蓝牙接收器将音频信号分配至左扬声器和右扬声器。对于立体声耳机，从蓝牙接收器接收到的立体声音频，左右音频被放大后，通过物理导线分配到左右扬声器的驱动器。

   随着无线通信技术的进步，接收到的立体声音频信号，可以重新无线发送左或右音频信号至另一个芯片，以消除左和右扬声器驱动器之间的导线，这种传输技术被称为“真正的无线立体声”。该系统采用两个蓝牙芯片组，一个作为主芯片组和另一个作为从芯片组。主芯片组支持呼叫处理和控制，然后转发音频流给从芯片组。这使得该项产品兼容市面上任何现有的A2DP装置。音频从音频源流到主芯片组，并使用专利同步协议转送到从芯片组，形成至耳机或扬声器的真正无线立体声。在一般情况下，音箱之间的间隔可以超过10m，这足以满足普通用户的需求。

    如图2和图4所示，无线立体声的入耳式蓝牙耳机，包括左入耳式蓝牙耳机B201和右入耳式蓝牙耳机B202，通常将天线放置在小尺寸耳机外壳内且耳机外壳佩戴在耳朵B203的耳道口，天线集成在主控电路板内，由于受耳朵本身结构的影响，在实际使用的过程中，还存在很多缺陷，其为设计工程师带来一个很大的技术难题。右侧耳机内的系统芯片将左侧音频信号传输至左侧耳机内的另一个系统芯片的过程中，由于头部会形成物理障碍，头部在2.4GHz的衰减非常高，如图3所示，经测试可得出有约80分贝的射频路径损耗，当左右天线之间的耦合没有足够的传输安全裕度和接收链路预算，音频传输将不稳固。

实用新型内容

    本实用新型的目的是解决以上缺陷，提高一种低损耗的无线立体声蓝牙耳机。

    解决上述技术难题的一个可能的解决方案是增加系统芯片的发射器功率。然而，这就需要在较大的耳机中将使用较大的电池来实现，这不是用户想要的。另一种解决方法是通过降低射频路径损耗，设计一种有效的发射/接收天线系统，能够降低射频路径损耗。

    射频路径损耗取决于工作频率、发射器和接收器之间的工作距离以及发射器和接收器之间的物理障碍。对于无线立体声蓝牙耳机，由于标准指定工作频率为2.45GHz，在工作频率方面无计可施。多径反射导致射频接收的实际环境变化，驻波和用户头部大小不同也可能很重要。因此可以考虑从工作距离和物理障碍方面设计。

   本实用新型的目的是通过以下方式实现的：

   低损耗的无线立体声蓝牙耳机包括左蓝牙耳机和右蓝牙耳机，左蓝牙耳机和右蓝牙耳机通过蓝牙无线连接。

   左蓝牙耳机和右蓝牙耳机均包括一耳机壳体，耳机壳体内部安装有带芯片的主控PCB板和发音单元，发音单元与主控PCB板连接。该主控PCB板连接安装有蓝牙射频收发模块、电源模块和天线模块，天线模块与主控PCB板通过射频同轴线进行连接。

   耳机壳体的首端为用于安装主控PCB板及发音单元的发声部，配戴耳机时发声部对应贴合于耳朵的耳道口，与现有技术的耳机的发声部分结构无异;耳机壳体的中端为用于辅助悬挂的耳挂部，配戴耳机时耳挂部悬挂在人体的耳背沟内，本实用新型的耳挂部与传统的耳挂式耳机的部分功能相同，也就是起辅助配戴使用，同时还可以起延伸天线的作用，确保天线能够延伸至不受头部及耳朵影响的位置;耳机壳体的尾端为用于安装天线模块的天线部，射频同轴线的一端与主控PCB板连接，射频同轴线的另一端穿过耳挂部并延伸至天线部与天线模块连接，配戴耳机时天线部向后延伸且位于耳轮的后方，天线模块延伸至耳轮的后方能够正确地达到其最大增益和效率，可减少天线之间的距离以及人头的阻碍。

    上述说明中，作为优选的方案，所述天线模块包括安装于左蓝牙耳机内的左天线模块和安装于右蓝牙耳机内的右天线模块。左天线模块与右天线模块可以是相同的，也可以是不同的，取决于所需的实际性能水平。

   上述说明中，作为优选的方案，所述左天线模块由倒F形天线、陶瓷天线、线圈天线、微带天线、金属带天线或者分集天线构成。只要能够正确地达到其最大增益和效率，可使用各种类型的天线。

   上述说明中，作为优选的方案，所述右天线模块由倒F形天线、陶瓷天线、线圈天线、微带天线、金属带天线或者分集天线构成。只要能够正确地达到其最大增益和效率，可使用各种类型的天线。

   上述说明中，作为优选的方案，所述耳机壳体由软质塑料材料或者硬质塑料材料构成。耳机壳体的具体形状可根据市场需求而设计，只要确保天线模块延伸至耳背沟内，可同样能够解决损耗的问题，具体耳机壳体的形状可根据配戴舒适感等进行优化设计。

   上述说明中，作为优选的方案，所述发声部、耳挂部及天线部通过一体成型构成。

   上述说明中，作为优选的方案，所述耳挂部为弧形结构，天线部的长度大于或者等于耳挂部的长度。实验证明，天线设计得越长，其损耗就会越低。

   上述说明中，作为优选的方案，所述耳机壳体的外表面还设有功能键，该功能键包括开关键和音量调节键。

   上述说明中，作为优选的方案，所述主控PCB板还连接安装有充电接口。

   上述说明中，作为优选的方案，所述蓝牙射频收发模块包括安装于左蓝牙耳机内的左蓝牙收发器和安装于右蓝牙耳机内的右蓝牙收发器。右音频信号可直接接收从各种电子产品所发出的音频信号，左音频信号可以通过低射频路径损耗介质从右蓝牙收发器传输到左蓝牙收发器，或者右音频信号可以通过低射频路径损耗介质从左蓝牙收发器传输到右蓝牙收发器。

   本实用新型所产生的有益效果是：在耳机壳体上设计有耳挂部和天线部，使配戴耳机时耳机的天线可往外延伸至耳背沟，不受耳朵本身的结构限制，通过这种设计，可减少左蓝牙耳机与右蓝牙耳机两条天线之间的距离，同时可减少头部的阻碍，测量结果显示，射频路径损耗为60分贝，可改善约20分贝，这足以给蓝牙耳机提供音频的稳定传输，且确保音频传输的安全性。

附图说明

   图1为本实用新型背景技术之一的结构示意图;

   图2为本实用新型背景技术之二的结构示意图;

   图3为图2中耳机的损耗测试曲线图;

   图4为图2中耳机配戴状态的示意图;

   图5为本实用新型实施例的内部结构示意图;

   图6为图5中耳机的损耗测试曲线图;

   图7为本实用新型实施例中耳机配戴状态的示意图;

   图1、图2和图4中，B101为蓝牙接收器，B102为左扬声器，B103为右扬声器，B104为物理导线，B201为左入耳式蓝牙耳机，B202为右入耳式蓝牙耳机，B203为耳朵;

   图5和图7中，1为主控PCB板，2为发音单元，3为右蓝牙收发器，4为电源模块，5为发声部，6为耳挂部，7为天线部，8为射频同轴线，9为倒F形天线，10为耳朵。

具体实施方式

    下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

    本实施例，参照图5，其具体实施的低损耗的无线立体声蓝牙耳机包括左蓝牙耳机和右蓝牙耳机，左蓝牙耳机和右蓝牙耳机通过蓝牙无线连接。左蓝牙耳机和右蓝牙耳机均包括一耳机壳体，由于左蓝牙耳机与右蓝牙耳机的结构为镜像结构，在此图中仅给出右蓝牙耳机的图示。

   耳机壳体的内部安装有带芯片的主控PCB板1和发音单元2，发音单元2与主控PCB板1连接。该主控PCB板1连接安装有蓝牙射频收发模块、电源模块4和天线模块，天线模块与主控PCB板1通过射频同轴线8进行连接。蓝牙射频收发模块包括安装于左蓝牙耳机内的左蓝牙收发器和安装于右蓝牙耳机内的右蓝牙收发器3。天线模块包括安装于左蓝牙耳机内的左天线模块和安装于右蓝牙耳机内的右天线模块。本实施例的电源模块4为可充电的锂电池，锂电池与主控PCB板1连接，在主控PCB板1上还连接安装有充电接口。

    如图5所示，耳机壳体的首端为用于安装主控PCB板1及发音单元2的发声部5，配戴耳机时发声部5对应贴合于耳朵10的耳道口，与现有技术的耳机的发声部5分结构无异。耳机壳体的中端为用于辅助悬挂的耳挂部6，配戴耳机时耳挂部6悬挂在人体的耳背沟内，本实施例的耳挂部6与传统的耳挂式耳机的部分功能相同，也就是起辅助配戴使用，同时还可以起延伸天线的作用，确保天线能够延伸至不受头部及耳朵10影响的位置。耳机壳体的尾端为用于安装天线模块的天线部7，射频同轴线8的一端与主控PCB板1连接，射频同轴线8的另一端穿过耳挂部6并延伸至天线部7与天线模块连接，配戴耳机时天线部7向后延伸且位于耳轮的后方，天线模块延伸至耳轮的后方能够正确地达到其最大增益和效率，可减少天线之间的距离以及人头的阻碍。

    另外，为了便于安装主控PCB板1及发音单元2，本实施例的耳机壳体由上壳体和下壳体配对盖合构成，发声部5、耳挂部6及天线部7通过一体成型构成，耳挂部6为弧形结构，天线部7延耳挂部6的末端一直延伸，确保内部安装的天线模块有足够长度，从而减少左蓝牙耳机与右蓝牙耳机两条天线之间的距离，同时可减少头部的阻碍。配戴后为了增加舒适感，耳机壳体采用软质塑料材料构成，如硅胶等软质材料。

    如图6和图7所示，配戴耳机时耳机的天线往外延伸至耳背沟，不受耳朵10本身的结构限制，为了验证本实用新型的性能，本实施例的左天线模块与右天线模块均由倒F形天线9构成。在办公室、家庭、汽车内、户外公园内、轮渡码头附近等等环境进行测试，结果表明音频传输稳定且安全，当天线设计于耳背沟时，测试结果为插入损耗不大于60dB，与传统的入耳式耳机相比，可改善约20分贝，这足以给蓝牙耳机提供音频的稳定传输，给无线立体声蓝牙耳机带来音质的飞跃。

    以上内容是结合具体的优选实施例对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.   低损耗的无线立体声蓝牙耳机，包括左蓝牙耳机和右蓝牙耳机，左蓝牙耳机和右蓝牙耳机通过蓝牙无线连接，左蓝牙耳机和右蓝牙耳机均包括一耳机壳体，耳机壳体内部安装有带芯片的主控PCB板和发音单元，发音单元与主控PCB板连接，其特征在于：该主控PCB板连接安装有蓝牙射频收发模块、电源模块和天线模块，天线模块与主控PCB板通过射频同轴线进行连接，耳机壳体的首端为用于安装主控PCB板及发音单元的发声部，配戴耳机时发声部对应贴合于耳朵的耳道口，耳机壳体的中端为用于辅助悬挂的耳挂部，配戴耳机时耳挂部悬挂在人体的耳背沟内，耳机壳体的尾端为用于安装天线模块的天线部，射频同轴线的一端与主控PCB板连接，射频同轴线的另一端穿过耳挂部并延伸至天线部与天线模块连接，配戴耳机时天线部向后延伸且位于耳轮的后方。

2.     根据权利要求1所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述天线模块包括安装于左蓝牙耳机内的左天线模块和安装于右蓝牙耳机内的右天线模块。

3.   根据权利要求2所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述左天线模块由倒F形天线、陶瓷天线、线圈天线、微带天线、金属带天线或者分集天线构成。

4.   根据权利要求2所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述右天线模块由倒F形天线、陶瓷天线、线圈天线、微带天线、金属带天线或者分集天线构成。

5.根据权利要求1～4任意一项所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述耳机壳体由软质塑料材料或者硬质塑料材料构成。

6.根据权利要求5所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述发声部、耳挂部及天线部通过一体成型构成。

7.根据权利要求6所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述耳挂部为弧形结构，天线部的长度大于或者等于耳挂部的长度。

8.   根据权利要求1、2、3、4、6或者7所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述耳机壳体的外表面还设有功能键，该功能键包括开关键和音量调节键。

9.   根据权利要求1、2、3、4、6或者7所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述主控PCB板还连接安装有充电接口。

10.    根据权利要求1、2、3、4、6或者7所述低损耗的无线立体声蓝牙耳机，其特征在于：所述蓝牙射频收发模块包括安装于左蓝牙耳机内的左蓝牙收发器和安装于右蓝牙耳机内的右蓝牙收发器。