CN208971755U - 一种载波通信耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种载波通信耳机，包括耳机和充电盒；耳机包括第一控制单元、第一载波调制解调单元、第一触点、充电单元、充电电池；充电盒包括第二控制单元、第二载波调制解调单元、第二触点、供电单元；第一控制单元发送通信信号至第一载波调制解调单元，经第一载波调制解调单元调制后生成载波通信信号并输出至第一触点；经第一触点发送至第二触点；经第二触点发送至第二载波调制解调单元，经第二载波调制解调单元解调得到通信信号，发送至第二控制单元；供电单元的电源经第二触点发送至第一触点，经第一触点发送至充电单元，为充电电池充电。本实用新型减少了触点的数量，降低了成本；充电和载波可以同时进行，提高了充电和通信效率。

Description

一种载波通信耳机

技术领域

本实用新型属于耳机技术领域，具体地说，是涉及一种载波通信耳机。

背景技术

近几年传统耳机一直在向无线化方向发展，而无线耳机也越做越小型化，尤其是完全摆脱有线束缚的TWS耳机，由于空间有限，其自带的可充电电池容量很小，所以会为TWS耳机配备充电盒。充电盒不仅为TWS耳机充电，还可相互通信，可以采用无线或者有线通信。其中有线通信成本低，通信质量稳定可靠，但会增多充电盒和耳机间的接触点，对小型化的TWS耳机设计有很大难度。

发明内容

本实用新型提供了一种载波通信耳机，减少了充电盒和耳机的触点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种载波通信耳机，包括耳机和充电盒；所述耳机包括第一控制单元、第一载波调制解调单元、第一触点、充电单元、充电电池；所述充电盒包括第二控制单元、第二载波调制解调单元、第二触点、供电单元；所述第一控制单元发送通信信号至第一载波调制解调单元，经第一载波调制解调单元调制后生成载波通信信号，并输出至第一触点；经第一触点发送至第二触点；所述第二触点将接收到的载波通信信号发送至第二载波调制解调单元，所述第二载波调制解调单元将接收到的载波通信信号进行解调得到通信信号，并发送至第二控制单元；所述供电单元提供的电源通过第二触点发送至第一触点，经第一触点发送至充电单元，经充电单元为充电电池充电。

进一步的，所述第一控制单元包括第一载波产生电路和第一数据收发电路；所述第一载波产生电路产生载波信号，并输出至第一载波调制解调单元；所述第一数据收发电路的发送端发送通信信号至第一载波调制解调单元；所述第一载波调制解调单元将接收到的载波信号和通信信号调制后生成载波通信信号并发送至第一触点；所述第一载波调制解调单元与第一数据收发电路的接收端连接；所述第二控制单元包括第二载波产生电路和第二数据收发电路；所述第二载波产生电路产生载波信号，并输出至第二载波调制解调单元；所述第二数据收发电路的发送端发送通信信号至第二载波调制解调单元；所述第二载波调制解调单元将接收到的载波信号和通信信号调制后生成载波通信信号并发送至第二触点；所述第二载波调制解调单元与第二数据收发电路的接收端连接。

又进一步的，所述第一载波调制解调单元包括第一调制电路和第一解调电路；所述第一载波产生电路和第一数据收发电路的发送端分别与第一调制电路连接，所述第一调制电路与第一触点连接；所述第一触点与第一解调电路连接，所述第一解调电路与第一数据收发电路的接收端连接；所述第二载波调制解调单元包括第二调制电路和第二解调电路；所述第二载波产生电路和第二数据收发电路的发送端分别与第二调制电路连接，所述第二调制电路与第二触点连接；所述第二触点与第二解调电路连接，所述第二解调电路与第二数据收发电路的接收端连接。

更进一步的，所述第一调制电路包括第一非门和第一电容，所述第一非门的控制端与第一数据收发电路的发送端连接，所述第一非门的输入端与第一载波产生电路连接，所述第一非门的输出端通过第一电容连接第一触点。

再进一步的，所述第一解调电路包括第一比较器、第一分压电路、第二电容；所述第二电容的一端连接第一触点，所述第二电容的另一端连接第一比较器的正相输入端，所述第二电容的另一端通过第一分压电路连接第一比较器的反相输入端；所述第一比较器的输出端连接第一数据收发电路的接收端。

优选的，在第二电容与第一比较器的正相输入端之间连接有防反电路；在第二电容与第一分压电路之间也连接有防反电路。

进一步的，所述第二调制电路包括第二非门和第三电容，所述第二非门的控制端与第二数据收发电路的发送端连接，所述第二非门的输入端与第二载波产生电路连接， 所述第二非门的输出端通过第三电容连接第二触点。

又进一步的，所述第二解调电路包括第二比较器、第二分压电路、第四电容；所述第四电容的一端连接第二触点，所述第四电容的另一端连接第二比较器的正相输入端，所述第四电容的另一端通过第二分压电路连接第二比较器的反相输入端；所述第二比较器的输出端连接第二数据收发电路的接收端。

更进一步的，在第四电容与第二比较器的正相输入端之间连接有防反电路；在第四电容与第二分压电路之间也连接有防反电路。

再进一步的，在充电单元与第一触点之间串联有第一电感；在供电单元和第二触点之间串联有第二电感。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的载波通信耳机，利用第一触点和第二触点将耳机和充电盒连接在一起，既实现了充电盒向耳机充电，又实现了耳机与充电盒之间的通信，减少了触点的数量，节省了耳机和充电盒的空间，降低了耳机和充电盒的成本；而且，载波通信信号搭载在充电线路上不会影响充电的正常进行，因此充电过程和载波通信过程可以同时进行，无需分时进行，从而提高了充电效率和通信效率，提高了用户的使用体验。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的载波通信耳机的一个实施例的电路结构框图；

图2是本实用新型所提出的载波通信耳机的一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例的载波通信耳机，主要包括耳机和充电盒；耳机主要包括第一控制单元、第一载波调制解调单元、第一触点J1、充电单元、充电电池等；第一控制单元与第一载波调制解调单元连接，第一载波调制解调单元与第一触点J1连接；第一触点J1与充电单元连接，充电单元与充电电池连接；充电盒主要包括第二控制单元、第二载波调制解调单元、第二触点J2、供电单元等；第二控制单元与第二载波调制解调单元连接，第二载波调制解调单元与第二触点J2连接；第二触点J2与供电单元连接；参见图1所示。

当第一触点J1与第二触点J2连接时，既可以实现充电盒向耳机充电，也可以实现耳机与充电盒之间进行通信。

充电过程：供电单元提供的电源发送至第二触点J2，经第二触点J2发送至第一触点J1，然后经第一触点J1发送至充电单元，经充电单元为充电电池充电，从而实现充电盒为耳机充电。

耳机向充电盒发送通信信号的过程：第一控制单元发送通信信号至第一载波调制解调单元，经第一载波调制解调单元进行调制后生成载波通信信号，并输出至第一触点J1；经第一触点J1发送至第二触点J2；第二触点J2将接收到的载波通信信号发送至第二载波调制解调单元，第二载波调制解调单元将接收到的载波通信信号进行解调后得到通信信号，并发送至第二控制单元，从而充电盒接收到耳机发送的通信信号。

充电盒向耳机发送通信信号的过程：第二控制单元发送通信信号至第二载波调制解调单元，经第二载波调制解调单元进行调制后生成载波通信信号，并输出至第二触点J2；经第二触点J2发送至第一触点J1；第一触点J1将接收到的载波通信信号发送至第一载波调制解调单元，第一载波调制解调单元将接收到的载波通信信号进行解调后得到通信信号，并发送至第一控制单元，从而耳机接收到充电盒发送的通信信号。

本实施例的载波通信耳机，利用第一触点和第二触点将耳机和充电盒连接在一起，既实现了充电盒向耳机充电，又实现了耳机与充电盒之间的通信，减少了触点的数量，节省了耳机和充电盒的空间，降低了耳机和充电盒的成本；而且，载波通信信号搭载在充电线路上不会影响充电的正常进行，因此充电过程和载波通信过程可以同时进行，无需分时进行，从而提高了充电效率和通信效率，提高了用户的使用体验。

本实施例的载波通信耳机，耳机和充电盒通过第一触点J1、第二触点J2连接，充电时由充电盒为耳机充电，通信时耳机或充电盒通过把调制的信号加载到充电线路上，然后另一方接收解调即可；因此，本实施例的载波通信耳机，不仅成本低，充电和通信效率高，而且通信质量稳定。

在本实施例中，第一控制单元包括第一载波产生电路和第一数据收发电路；第一载波产生电路与第一载波调制解调单元连接，第一数据收发电路的发送端和接收端分别与第一载波调制解调单元连接。第二控制单元包括第二载波产生电路和第二数据收发电路；第二载波产生电路与第二载波调制解调单元连接，第二数据收发电路的发送端和接收端分别与第二载波调制解调单元连接。

耳机向充电盒发送通信信号的过程：第一载波产生电路产生载波信号，并输出至第一载波调制解调单元；第一数据收发电路的发送端发送通信信号至第一载波调制解调单元；第一载波调制解调单元将接收到的载波信号和通信信号进行调制后生成载波通信信号，并发送至第一触点J1；经第一触点J1发送至第二触点J2；第二触点J2将接收到的载波通信信号发送至第二载波调制解调单元，第二载波调制解调单元将接收到的载波通信信号进行解调后得到通信信号，并发送至第二数据收发电路的接收端。

充电盒向耳机发送通信信号的过程：第二载波产生电路产生载波信号，并输出至第二载波调制解调单元；第二数据收发电路的发送端发送通信信号至第二载波调制解调单元；第二载波调制解调单元将接收到的载波信号和通信信号进行调制后生成载波通信信号，并发送至第二触点J2；经第二触点J2发送至第一触点J1；第一触点J1将接收到的载波通信信号发送至第一载波调制解调单元，第一载波调制解调单元将接收到的载波通信信号进行解调后得到通信信号，并发送至第一数据收发电路的接收端。

通过在第一控制单元中设置第一载波产生电路和第一数据收发电路，将载波产生电路和数据收发电路分开设置，便于功能划分和控制。通过在第二控制单元中设置第二载波产生电路和第二数据收发电路，将载波产生电路和数据收发电路分开设置，便于功能划分和控制。

在本实施例中，第一载波调制解调单元包括第一调制电路和第一解调电路；第一载波产生电路和与第一调制电路连接，向第一调制电路发送载波信号；第一数据收发电路的发送端与第一调制电路连接，向第一调制电路发送通信信号；第一调制电路将接收到的载波信号和通信信号进行调制后生成载波通信信号；第一调制电路与第一触点J1连接，将生成的载波通信信号发送至第一触点J1。第一触点J1与第一解调电路连接，第一解调电路与第一数据收发电路的接收端连接；第一解调电路将接收到的载波通信信号进行解调得到通信信号，发送至第一数据收发电路的接收端。通过在第一载波调制解调单元设置第一调制电路和第一解调电路，使得调制功能和解调功能分开设置，既便于控制，又便于空间布局、节省空间。

第二载波调制解调单元包括第二调制电路和第二解调电路；第二载波产生电路和与第二调制电路连接，向第二调制电路发送载波信号；第二数据收发电路的发送端与第二调制电路连接，向第二调制电路发送通信信号；第二调制电路将接收到的载波信号和通信信号进行调制后生成载波通信信号；第二调制电路与第二触点J2连接，将生成的载波通信信号发送至第二触点J2。第二触点J2与第二解调电路连接，第二解调电路与第二数据收发电路的接收端连接；第二解调电路将接收到的载波通信信号进行解调得到通信信号，发送至第二数据收发电路的接收端。通过在第二载波调制解调单元设置第二调制电路和第二解调电路，使得调制功能和解调功能分开设置，既便于控制，又便于空间布局、节省空间。

在本实施例中，第一控制单元和第二控制单元均为MCU芯片。第一载波产生电路和第二载波产生电路均可以为PWM波形产生电路，参见图2所示，PWM波形产生电路输出一定频率的PWM波形作为载波信号。第一数据收发电路和第二数据收发电路均可以为UART电路，具有发送端TXD和接收端RXD，参见图2所示，选用MCU芯片、PWM波形产生电路和UART电路，不仅结构简单、成本低，而且性能稳定。

在本实施例中，第一调制电路包括第一非门U2和第一电容C1，第一非门U2的控制端与第一数据收发电路的发送端连接，第一非门U2的输入端与第一载波产生电路连接，第一非门U2的输出端通过第一电容C1连接第一触点J1。第一载波产生电路输出载波信号作为第一非门U2的输入，第一数据收发电路的发送端发出通信信号至第一非门U2的控制端，控制第一非门U2是否打开；当第一非门U2的控制端电平有效时，第一非门U2打开；当第一非门U2的控制端电平无效时，第一非门U2关闭；第一非门U2的输出端输出调制的载波通信信号（方波），通过第一电容C1滤波后的载波通信信号为正弦波，发送至第一触点J1上，实现将正弦波耦合到充电线路上。通过在第一调制电路中设置第一非门U2和第一电容C1，不仅能得到稳定的载波通信信号，而且电路结构简单，便于搭建，成本较低，便于实现。

在本实施例中，第一解调电路包括第一比较器U3、第一分压电路、第二电容C2；第二电容C2的一端连接第一触点J1，第二电容C2的另一端连接第一比较器U3的正相输入端，第二电容C2的另一端通过第一分压电路连接第一比较器U3的反相输入端；第二电容C2通过第一分压电路接地，第一分压电路的分压节点连接第一比较器U3的反相输入端。第一比较器U3的输出端连接第一数据收发电路的接收端。经第二触点J2传输至第一触点J1的载波通信信号经第二电容C2后，传输至第一比较器U3的正相输入端，同时通过第一分压电路传输至第一比较器U3的反相输入端，经过第一比较器U3后得到去掉载波信号的通信信号，然后发送至第一数据收发电路的接收端。通过在第一解调电路中设置第一比较器U3、第一分压电路、第二电容C2，不仅能得到稳定的通信信号，而且电路结构简单，便于搭建，成本较低，便于实现。在本实施例中，第一分压电路包括分压电阻R1和分压电阻R2，R1与R2的连接节点连接第一比较器U3的反相输入端。

在第二电容C2与第一比较器U3的正相输入端之间连接有防反电路（如图2中的防反二极管D1），在第二电容C2与第一分压电路之间连接有防反电路（如图2中的防反二极管D2），以保证信号传输的方向性，进而保证解调的正确性。

在本实施例中，第二调制电路包括第二非门U8和第三电容C3，第二非门U8的控制端与第二数据收发电路的发送端连接，第二非门U8的输入端与第二载波产生电路连接，第二非门U8的输出端通过第三电容C3连接第二触点J2。第二载波产生电路输出载波信号作为第二非门U8的输入，第二数据收发电路的发送端发出通信信号至第二非门U8的控制端，控制第二非门U8是否打开；当第二非门U8的控制端电平有效时，第二非门U8打开；当第二非门U8的控制端电平无效时，第二非门U8关闭；第二非门U8的输出端输出调制的载波通信信号（方波），通过第三电容C3滤波后的载波通信信号为正弦波，发送至第二触点J2上，实现将正弦波耦合到充电线路上。通过在第二调制电路中设置第二非门U8和第三电容C3，不仅能得到稳定的载波通信信号，而且电路结构简单，便于搭建，成本较低，便于实现。

在本实施例中，第二解调电路包括第二比较器U9、第二分压电路、第四电容C4；第四电容C4的一端连接第二触点J2，第四电容C4的另一端连接第二比较器U9的正相输入端，第四电容C4的另一端通过第二分压电路连接第二比较器U4的反相输入端；第四电容C4通过第二分压电路接地，第二分压电路的分压节点连接第二比较器U9的反相输入端。第二比较器U9的输出端连接第二数据收发电路的接收端。经第一触点J1传输至第二触点J2的载波通信信号经第四电容C4后，传输至第二比较器U9的正相输入端，同时通过第二分压电路传输至第二比较器U9的反相输入端，经过第二比较器U9后得到去掉载波信号的通信信号，然后发送至第二数据收发电路的接收端。通过在第二解调电路中设置第二比较器U9、第二分压电路、第四电容C4，不仅能得到稳定的通信信号，而且电路结构简单，便于搭建，成本较低，便于实现。在本实施例中，第二分压电路包括分压电阻R3和分压电阻R4，R3与R4的连接节点连接第二比较器U9的反相输入端。

在第四电容C4与第二比较器U9的正相输入端之间连接有防反电路（如图2中的防反二极管D3），在第四电容C4与第二分压电路之间连接有防反电路（如图2中的防反二极管D4），以保证信号传输的方向性，进而保证解调的正确性。

在充电单元与第一触点J1之间串联有第一电感L1，以防止高频的载波通信信号进入充电单元，以保证充电单元的安全性；在供电单元和第二触点J2之间串联有第二电感L2，以防止高频的载波通信信号进入供电单元，以保证供电单元的安全性。

在本实施例中，充电单元包括电源调整器U4和充电芯片U5，电源调整器的输入端通过第一电感L1连接第一触点J1，电源调整器的输出端连接充电芯片，充电芯片连接充电电池。电源调整器U4将接收到的电源进行电压转换，得到合适的电压，然后通过充电芯片为充电电池充电。

应该指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种载波通信耳机，其特征在于：包括耳机和充电盒；

所述耳机包括第一控制单元、第一载波调制解调单元、第一触点、充电单元、充电电池；所述充电盒包括第二控制单元、第二载波调制解调单元、第二触点、供电单元；

所述第一控制单元发送通信信号至第一载波调制解调单元，经第一载波调制解调单元调制后生成载波通信信号，并输出至第一触点；经第一触点发送至第二触点；所述第二触点将接收到的载波通信信号发送至第二载波调制解调单元，所述第二载波调制解调单元将接收到的载波通信信号进行解调得到通信信号，并发送至第二控制单元；

所述供电单元提供的电源通过第二触点发送至第一触点，经第一触点发送至充电单元，经充电单元为充电电池充电。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：

所述第一控制单元包括第一载波产生电路和第一数据收发电路；所述第一载波产生电路产生载波信号，并输出至第一载波调制解调单元；所述第一数据收发电路的发送端发送通信信号至第一载波调制解调单元；所述第一载波调制解调单元将接收到的载波信号和通信信号调制后生成载波通信信号并发送至第一触点；所述第一载波调制解调单元与第一数据收发电路的接收端连接；

所述第二控制单元包括第二载波产生电路和第二数据收发电路；所述第二载波产生电路产生载波信号，并输出至第二载波调制解调单元；所述第二数据收发电路的发送端发送通信信号至第二载波调制解调单元；所述第二载波调制解调单元将接收到的载波信号和通信信号调制后生成载波通信信号并发送至第二触点；所述第二载波调制解调单元与第二数据收发电路的接收端连接。

3.根据权利要求2所述的耳机，其特征在于：

所述第一载波调制解调单元包括第一调制电路和第一解调电路；所述第一载波产生电路和第一数据收发电路的发送端分别与第一调制电路连接，所述第一调制电路与第一触点连接；所述第一触点与第一解调电路连接，所述第一解调电路与第一数据收发电路的接收端连接；

所述第二载波调制解调单元包括第二调制电路和第二解调电路；所述第二载波产生电路和第二数据收发电路的发送端分别与第二调制电路连接，所述第二调制电路与第二触点连接；所述第二触点与第二解调电路连接，所述第二解调电路与第二数据收发电路的接收端连接。

4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述第一调制电路包括第一非门和第一电容，所述第一非门的控制端与第一数据收发电路的发送端连接，所述第一非门的输入端与第一载波产生电路连接， 所述第一非门的输出端通过第一电容连接第一触点。

5.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述第一解调电路包括第一比较器、第一分压电路、第二电容；

所述第二电容的一端连接第一触点，所述第二电容的另一端连接第一比较器的正相输入端，所述第二电容的另一端通过第一分压电路连接第一比较器的反相输入端；所述第一比较器的输出端连接第一数据收发电路的接收端。

6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于：在第二电容与第一比较器的正相输入端之间连接有防反电路；在第二电容与第一分压电路之间也连接有防反电路。

7.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述第二调制电路包括第二非门和第三电容，所述第二非门的控制端与第二数据收发电路的发送端连接，所述第二非门的输入端与第二载波产生电路连接， 所述第二非门的输出端通过第三电容连接第二触点。

8.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述第二解调电路包括第二比较器、第二分压电路、第四电容；

所述第四电容的一端连接第二触点，所述第四电容的另一端连接第二比较器的正相输入端，所述第四电容的另一端通过第二分压电路连接第二比较器的反相输入端；所述第二比较器的输出端连接第二数据收发电路的接收端。

9.根据权利要求8所述的耳机，其特征在于：在第四电容与第二比较器的正相输入端之间连接有防反电路；在第四电容与第二分压电路之间也连接有防反电路。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的耳机，其特征在于：在充电单元与第一触点之间串联有第一电感；在供电单元和第二触点之间串联有第二电感。