CN206413149U - 一种多功能耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能耳机，包括：设置于所述耳机本体的显示部件，所述显示部件的朝向与所述耳塞的入耳方向背离，所述显示部件，用以显示耳机的内部和外部接入耳机的信息；所述耳机本体内包括：与所述显示部件相连的显示电路、耳机主电路、用以接入外部网络的联网电路以及用以接收并处理上述电信号的控制电路；以及，与所述控制电路相连的数据采集电路，用以采集耳机内部性能参数/外部的环境参数；所述数据采集电路与设置于所述耳机本体一侧的外接插口相连。本实用新型的多功能耳机支持数据采集和网络接入的多功能耳机，此外还自带屏幕，能够显示来自互联网、所连接终端设备或耳机本身的信息，使得耳机能通过网络互联互动。

Description

一种多功能耳机

技术领域

本实用新型涉及电子设备，特别涉及一种多功能耳机。

背景技术

耳机是一对转换单元，它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机一般是与媒体播放器可分离的，利用一个插头连接。好处是在不影响旁人的情况下，可独自聆听声音；亦可隔开周围环境的声音，对在录音室、DJ、旅途、运动等在吵杂环境下使用的人很有帮助。耳机原是给电话和无线电上使用的，但随着可携式电子装置的盛行，耳机多用于手机、随身听、收音机。

耳机内的参数包括但不限于如下：

1)阻抗：耳机的阻抗是其交流阻抗的简称，它的大小是线圈直流电阻与线圈的感抗之和：Z＝(R2+ω2L2)1/2。民用耳机和专业耳机的阻抗一般都在100Ω以下，有些专业耳机阻抗在200Ω以上。

2)灵敏度：是指施加于耳机上1mW的电功率时，耳机所产生的耦合于仿真耳(假人头)中的声压级，1mW的功率是以频率1000Hz时耳机的标准阻抗为依据计算的。灵敏度的单位是dB/mW，另一个不常用的是dB/Vrms，即1Vrms电压施于耳机时所产生的声压级。灵敏度高意味着达到一定的声压级所需功率要小，现在动圈式耳机的灵敏度一般都在90dB/mW以上，如果是为随身听选耳机，灵敏度最好在100dB/mW左右或更高。

3)失真：耳机的失真一般很小，在最大承受功率时其总谐波失真(THD)小于等于1％，基本是不可闻的，较扬声器的失真小的多。

4)频率响应：灵敏度在不同的频率有不同的数值，这就是频率响应，将灵敏度对频率的依赖关系用曲线表示出来，便称为频率响应曲线。人的听觉范围是20Hz-20000Hz，超出这个范围的声音绝大多数人是听不到的，耳机能够重放的频带是相当宽的，优秀的耳机已经可以达到5Hz-45000Hz。一只频率响应曲线真正平直的耳机它的声音不会好，因为在声音进入耳道之前已经与头部发生了作用产生了峰和谷，所以在耳机设计时常常采用均衡的办法，使耳朵所接收到的频率响应曲线是比较平坦的

5)扩散场均衡：耳机的均衡方式有两种：自由场均衡和扩散场均衡，自由场均衡假设环境是没有反射的，如旷野；扩散场均衡则模拟一个有反射的房间，它的听感比自由场均衡要自然。国际电工委员会有关测试扩散场平坦度的方法见标准IEC60268-7。但扩散场均衡是以标准的头部形状和房间模型为模型的，它不会令所有使用者满意，也不适合一些录音，比如假人头录音。

与此同时，智研数据研究中心从整个音频行业的发展来看，无线耳机仍然算是新生事物，发展的时间并不长，目前仍旧处在上升期，用户需求不断提升，用户对无线耳机的期望值也在提高，这就是对行业提出的新的考验。目前用户最关心的几个要点包括音质、续航能力和无线传输能力，从数据上来看，无线传输能力基本已经可以满足绝大多数用户的需求，而音质和续航能力还有很大的提升潜力，如果从这两点入手进行提升，相信在未来会很容易吸引用户眼球。

现有技术中的耳机种类、功能各有不同，比如，中国专利CN205622809U一种耳机，包括耳机壳体及耳机喇叭，位于耳机壳体内的主控制器、与主控制器电连接的音频解码器及紫外线传感器；音频解码器与耳机喇叭电连接。缺点在于：无法直观地显示采集得到的环境参数。又比如，中国专利CN204859528U设有气压传感器的智能耳机，包括控制电路，及与控制电路连接的电源模块；还包括与控制电路连接的无线通讯电路、音频处理电路和气压传感器，音频处理电路连接有发声器件；控制电路将接收到的大气压力的传感信号，经无线通讯电路传送至外部的移动智能设备；发声器件将音频信号转换输出为声波信号。本实用新型设有气压传感器，可以实时检测到大气的压力，使得本实用新型智能耳机可以随时帮使用者了解到大气的压力，以调节自己的行动方式，特别适合于户外运动者。缺点在于：无法实现数据交互和实时显示。再比如，CN203399259U具有加速传感器的蓝牙耳机，包括一主芯片、一单片机、一加速传感器、一接听开关、及连接单片机的警示模块，该具有加速传感器的蓝牙耳机使用时定义有一竖直方向的Z轴、水平方向的X轴及Y轴，其中该X轴为该加速传感器的蓝牙耳机使用时的正前方向，Y轴为该加速传感器的蓝牙耳机使用时的左右方向，Y轴垂直于X轴，当该加速传感器的蓝牙耳机接受到来电信号且自Z轴绕X轴朝向Y轴转动超过35度时，加速传感器则向单片机发出接听信号，该单片机收到接听信号后控制接听开关接听来电；当该加速传感器的蓝牙耳机自Z轴绕Y轴朝向X轴转动超过45度时，加速传感器则向单片机发出警告信号。缺点在于：传感器单一。

综上，现有技术中有待解决的问题：

1)能够实现网络自由接入；

2)能够实时显示外部/内部参数；

3)能够多样化采集。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，一种支持数据采集和网络接入的多功能耳机，此外还自带屏幕。

解决上述技术问题，本实用新型提供了一种多功能耳机，包括耳机本体还包括：设置于所述耳机本体的显示部件，所述显示部件，用以显示耳机的内部和外部接入耳机的信息；

所述耳机本体内包括：与所述显示部件相连的显示电路、耳机主电路、用以接入外部网络的联网电路以及用以接收并处理上述电信号的控制电路，所述耳机主电路与所述控制电路相连，所述联网电路与所述控制电路相连，所述显示电路与控制电路相连；

以及，与所述控制电路相连的数据采集电路，用以采集耳机内部性能参数/外部的环境参数；所述数据采集电路与设置于所述耳机本体一侧的外接插口相连。

上述的耳机本体包括但不限于：入耳式耳塞耳机，头戴式耳机，半罩式耳机、全罩式耳机。更进一步，所述显示部件为LED、LCD或者OLED屏幕中的一种或者多种。

更进一步，所述显示部件为触摸屏或者柔性屏幕。

更进一步，所述联网电路包括：有线接入电路和无线接入电路，

所述有线接入电路，用以提供有线网络接入；

所述无线接入电路，用以提供无线网络接入。

更进一步，所述控制电路包括：

用以处理耳机中的网络接入/断开，信息显示/中断以及参数采集的MCU芯片；

以及，电源供电电路，用以提供上述芯片的工作电源；

和/或，用以与蓝牙通信模块相连的蓝牙模块插口，

和/或，用以与2.4G无线模块相连的2.4G无线模块接口，

和/或，用以与ZigBee无线模块相连的ZigBee无线模块接口，

和/或，用以与Wi-Fi无线模块相关的Wi-Fi无线模块接口，

和/或，用以数据传输的USB接口。

更进一步，所述数据采集电路包括：内部数据采集电路和外部数据采集电路；

所述内部数据采集电路，用以采集耳机内部参数；

所述外部数据采集电路，用以采集耳机所处环境下的环境参数。

更进一步，所述数据采集电路、耳机主电路、控制电路、联网电路设置于一块电路板上或者两块以上的电路板上。

更进一步，耳机还包括：用以连接耳机本体的所述耳机连接线、用以调节耳机音量/信号切换功能的线控，

所述耳机连接线分别连接所述耳机本体的左右两部分；

所述线控位于上述耳机连接线上。更进一步，耳机还包括：与所述显示不见设置于同一侧的用以指示耳机工作状态、网络连接状态以电量状态的显示指示灯。

一种耳机，其为蓝牙无线耳机、wi-fi无线耳机或者3.5mm线连接的耳机。。

本实用新型的有益效果：

本实用新型中的多功能耳机，由于还包括：设置于所述耳机本体的显示部件，所述显示部件的朝向与所述耳塞的入耳方向背离，所述显示部件，用以显示耳机的内部和外部接入耳机的信息。通过所述显示部件能够显示耳机内部以及外部传感器接入的数据信息。同时，所述的显示屏可以通过耳机主体的特定按键来开启、关闭、操作或通过触碰触摸屏来开启、关闭、操作。此外，还能够显示来自互联网、所连接终端设备或耳机本身的文字、图片、视频等信息，使得耳机能通过网络互联互动。

由于所述耳机本体内包括：与所述显示部件相连的显示电路、耳机主电路以及用以接入外部网络的联网电路以及用以接收并处理上述电信号的控制电路，所述耳机主电路与所述控制电路相连，所述联网电路与所述控制电路相连，所述显示电路与控制电路相连；以及，与所述控制电路相连的数据采集电路，用以采集耳机内部性能参数/外部的环境参数；所述数据采集电路与设置于所述耳机本体一侧的外接插口相连。通过上述设置于耳机内部的电路，能够使得耳机能够实现智能显示、网络接入、内外部数据采集等多种功能。

附图说明

图1是本实用新型中的多功能耳机外部结构示意图；

图2是本实用新型中的多功能耳机内部结构示意图；

图3是图2中的控制电路示意图；

图4是图2中的数据采集电路电路示意图；

图5是图2中的显示电路电路原理图；

图6是图2中的耳机主电路电路原理图；

图7是图2中的联网电路电路原理图；

图8是本实用新型一优选实施例中的线控原理示意图。

具体实施方式

现在将参考一些示例实施例描述本公开的原理。可以理解，这些实施例仅出于说明并且帮助本领域的技术人员理解和实施例本公开的目的而描述，而非建议对本公开的范围的任何限制。在此描述的本公开的内容可以以下文描述的方式之外的各种方式实施。

如本文中所述，术语“包括”及其各种变体可以被理解为开放式术语，其意味着“包括但不限于”。术语“基于”可以被理解为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”可以被理解为“至少一个实施例”。术语“另一实施例”可以被理解为“至少一个其它实施例”。

请参考图1-图2，其中图1是本实用新型中的多功能耳机外部结构示意图，图2是本实用新型中的多功能耳机内部结构示意图。一种多功能耳机，包括耳机本体1和其上的耳塞2，还包括：设置于所述耳机本体1的显示部件3，所述显示部件3的朝向与所述耳塞2的入耳方向背离，所述显示部件3，用以显示耳机的内部和外部接入耳机的信息；所述耳机本体1内包括：与所述显示部件3相连的显示电路300、耳机主电路200、用以接入外部网络的联网电路500以及用以接收并处理上述电信号的控制电路500，所述耳机主电路200与所述控制电路500相连，所述联网电路500与所述控制电路100相连，所述显示电路300与控制电路100相连；

以及，与所述控制电路相连的数据采集电路400，用以采集耳机内部性能参数/外部的环境参数；所述数据采集电路400与设置于所述耳机本体1一侧的外接插口4相连。所述的显示部件3可以通过耳机主体的特定按键来开启、关闭、操作或通过触碰触摸屏来开启、关闭、操作。此外，还能够显示来自互联网、所连接终端设备或耳机本身的文字、图片、视频等信息，使得耳机能通过网络互联互动。通过上述设置于耳机内部的电路，能够使得耳机能够实现智能显示、网络接入、内外部数据采集等多种功能。

显示部件3可以是没有触摸仅显示信息，此外功能操控靠耳机上的按键或者线控上的按键或者手机端、电脑端的程序。

在一些实施例，显示部件为：8*8/16*16的LED点阵模块。用以显示耳机本体上的用户操作和/或与用户交互的带有图形用户界面信息。

在一些实施例中，多功能耳机通过内部联网电路500，比如：蓝牙，与外部终端设备相连，同步显示外部终端设备上的信息或者内容。

在一些实施例，所述耳塞2包括但不限于：入耳式、挂耳式、头戴式等。

在一些实施例，所述多功能耳机包括但不限于：蓝牙耳机、有线耳机等。

如图5是图2中的显示电路电路原理图，显示电路为一LCD的显示电路。如图6所示，是耳机主电路200的原理示意图。

作为本实施例中的优选，所述显示部件为LED、LCD或者OLED屏幕中的一种或者多种。LED是发光二极管的简称，LED的控制模式有恒流和恒压两种，有多种调光方式，比如模拟调光和PWM调光，大多数的LED都采用的是恒流控制，这样可以保持LED电流的稳定，不易受VF的变化，可以延长LED灯具的使用寿命。LCD液晶显示器，其构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT(薄膜晶体管)，上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。OLED是有机发光二极管，主要使用有机聚合材料作为发光二极管中的半导体(semiconductor)材料。

作为本实施例中的优选，所述显示部件为触摸屏或者柔性屏幕。触摸屏可以是电容式触摸屏，其主要是利用人体的电流感应进行工作，电容式触摸屏是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂有一层ITO，最外层是一薄层矽土玻璃保护层，夹层ITO涂层作为工作面，四个角上引出四个电极，内层ITO为屏蔽层以保证良好的工作环境。当手指触摸在金属层上时，由于人体电场，用户和触摸屏表面形成以一个耦合电容，对于高频电流来说，电容是直接导体，于是手指从接触点吸走一个很小的电流。这个电流分别从触摸屏的四角上的电极中流出，并且流经这四个电极的电流与手指到四角的距离成正比，控制器通过对这四个电流比例的精确计算，得出触摸点的位置。

作为本实施例中的优选，所述联网电路包括：有线接入电路和无线接入电路，所述有线接入电路，用以提供有线网络接入；所述无线接入电路，用以提供无线网络接入。所述无线接入电路为蓝牙通信模块，如图7所示是图2中的联网电路电路原理图。

如图3所示是图2中的控制电路示意图，作为本实施例中的优选，所述控制电路包括：

用以处理耳机中的网络接入/断开，信息显示/中断以及参数采集的MCU芯片1001；

以及，电源供电电路1002，用以提供上述芯片的工作电源；

和/或，用以与蓝牙通信模块相连的蓝牙模块插口1003，

和/或，用以与2.4G无线模块相连的2.4G无线模块接口1004，

和/或，用以与ZigBee无线模块相连的ZigBee无线模块接口1005，

和/或，用以与Wi-Fi无线模块相关的Wi-Fi无线模块接口1006，

和/或，用以数据传输的USB接口1007。

所述MCU芯片1001包括但不限于51芯片、STM32系列芯片等。

在一些实施例中，采用直插式的功能模块，比如蓝牙通信模组、ZigBee通信模组、2.4G无线通信模组等。

如图4所示是图2中的数据采集电路电路示意图，作为本实施例中的优选，所述数据采集电路包括：内部数据采集电路和外部数据采集电路；

所述内部数据采集电路，用以采集耳机内部参数；

所述外部数据采集电路，用以采集耳机所处环境下的环境参数。

可选地，所述内部数据采集电路用以采集耳机的参数，所述参数包括但不限于：失真、扩散场均衡、频率响应、阻抗以及灵敏度等。

可选地，所述外部数据采集电路连接包括但不限于如下传感器：

湿度传感器，用以采集环境中的湿度参数，

温度传感器，用以采集环境中的温度参数，

加速度传感器，用以采集耳机本体的运动矢量值，

重力传感器，用以采集耳机本体的运动矢量值，

光线传感器，用以根据光线的强度的变化，改变耳机上显示部件3的显示方式，

压力传感器，用以采集外部的压力信号，

气压传感器，用以采集环境中的气压值，在耳机佩戴者运动或者海拔高度发生变化时，实时显示，

陀螺仪传感器，用以采集耳机本体的位置或者朝向，

音频传感器，用以采集外部环境中的音频信号，

作为本是实施例中的优选，所述数据采集电路400、耳机主电路200、控制电路100、联网电路500设置于一块电路板上或者两块以上的电路板上。

作为本是实施例中的优选，耳机还包括：用以连接耳机本体的所述耳机连接线、用以调节耳机音量/信号切换功能的线控，

所述耳机连接线分别连接所述耳机本体的左右两部分；

所述线控位于上述耳机连接线上。

作为本是实施例中的优选，耳机还包括：与所述显示不见设置于同一侧的用以指示耳机工作状态、网络连接状态以电量状态的显示指示灯。通过所述显示指示灯能够显示耳机工作状态，比如正常工作、非正常工作、长时间续航工作等。网络连接状态，比如连接无线网络、断开无线网络或者有线连接网络等。电量状态，比如，正常工作电量、缺乏工作电量。

在一些实施例中，显示指示灯按照采集得到的运动矢量，进行不同频率的显示。

作为本实用新型中的优选，本实施例中的耳机还包括：用以连接耳机本体的所述耳机连接线、用以调节耳机音量/信号切换功能的线控，所述耳机连接线分别连接所述耳机本体的左右两部分；所述线控位于上述耳机连接线上。图8是线控原理示意图，左声道、右声道、话筒控制以及共用回线GND等。

在一些实施例中，所述线控还能够实现信号切换功能，比如接听电话、切换歌曲等。

应当理解，本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

总体而言，本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合实施。一些方面可以以硬件实施，而其它一些方面可以以固件或软件实施，该固件或软件可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行。虽然本公开的各种方面被示出和描述为框图、流程图或使用其它一些绘图表示，但是可以理解本文描述的框、设备、系统、技术或方法可以以非限制性的方式以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或其一些组合实施。

此外，虽然操作以特定顺序描述，但是这不应被理解为要求这类操作以所示的顺序执行或是以顺序序列执行，或是要求所有所示的操作被执行以实现期望结果。在一些情形下，多任务或并行处理可以是有利的。类似地，虽然若干具体实现方式的细节在上面的讨论中被包含，但是这些不应被解释为对本公开的范围的任何限制，而是特征的描述仅是针对具体实施例。在分离的一些实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地执行。相反对，在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分离地实施或是以任何合适的子组合的方式实施。

Claims (10)

1.一种多功能耳机，包括耳机本体，其特征在于，还包括：设置于所述耳机本体的显示部件，

所述显示部件，用以显示耳机的内部和外部接入耳机的信息；

所述耳机本体内包括：与所述显示部件相连的显示电路、耳机主电路以及用以接入外部网络的联网电路、用以接收并处理上述电信号的控制电路，所述耳机主电路与所述控制电路相连，所述联网电路与所述控制电路相连，所述显示电路与控制电路相连；

以及，与所述控制电路相连的数据采集电路，用以采集耳机内部性能参数/外部的环境参数；所述数据采集电路与设置于所述耳机本体一侧的外接插口相连。

2.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，所述显示部件为LED、LCD或者OLED屏幕中的一种或者多种。

3.根据权利要求2所述的多功能耳机，其特征在于，所述显示部件为触摸屏或者柔性屏幕。

4.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，所述联网电路包括：有线接入电路和无线接入电路，

所述有线接入电路，用以提供有线网络接入；

所述无线接入电路，用以提供无线网络接入。

5.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，所述控制电路包括：

用以处理耳机中的网络接入/断开，信息显示/中断以及参数采集的MCU芯片；

以及，电源供电电路，用以提供上述芯片的工作电源；

和/或，用以与蓝牙通信模块相连的蓝牙模块插口，

和/或，用以与2.4G无线模块相连的2.4G无线模块接口，

和/或，用以与ZigBee无线模块相连的ZigBee无线模块接口，

和/或，用以与Wi-Fi无线模块相关的Wi-Fi无线模块接口，

和/或，用以数据传输的USB接口。

6.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，所述数据采集电路包括：内部数据采集电路和外部数据采集电路；

所述内部数据采集电路，用以采集耳机内部参数；

所述外部数据采集电路，用以采集耳机所处环境下的环境参数。

7.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，所述数据采集电路、耳机主电路、控制电路、联网电路设置于一块电路板上或者两块以上的电路板上。

8.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，还包括：用以连接耳机本体的所述耳机连接线、用以调节耳机音量/信号切换功能的线控，

所述耳机连接线分别连接所述耳机本体的左右两部分；

所述线控位于上述耳机连接线上。

9.根据权利要求1所述的多功能耳机，其特征在于，还包括：与所述显示部件设置于同一侧的用以指示耳机工作状态、网络连接状态以电量状态的显示指示灯。

10.一种如权利要求1-9任一项目所述的耳机，其特征在于，其为蓝牙无线耳机、wi-fi无线耳机或者3.5mm线连接的耳机。