CN212392978U - 一种充电盒电路、充电盒及音频播放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种充电盒电路、充电盒及音频播放系统，其中，充电盒电路，应用于充电盒，充电盒与无线耳机配套使用，充电盒电路包括：控制器；第一音频处理模块，第一音频处理模块与控制器电性连接；第一音频接口，第一音频接口与第一音频处理模块电性连接，第一音频接口用于电性连接无线耳机；第一扬声器，第一扬声器与第一音频处理模块电性连接。本实用新型技术方案能够通过充电盒播放无线耳机的音频，实现耳机播放与音响播放两种模式的切换，增强充电盒的功能性，适应更多的使用情形。

Description

一种充电盒电路、充电盒及音频播放系统

技术领域

本实用新型涉及电子设备技术领域，特别涉及一种充电盒电路、充电盒及音频播放系统。

背景技术

蓝牙耳机尤其是TWS耳机(也称真无线蓝牙耳机)或颈线式蓝牙耳机受到越来越多人的青睐。颈线式和TWS的蓝牙耳机，一般都配套有充电盒，用于对蓝牙耳机进行充电和收纳。

在使用这些蓝牙耳机的过程中，用户经常因蓝牙耳机电量少需要充电，而中断使用蓝牙耳机；或者因佩戴蓝牙耳机时间长，耳朵疲劳需要休息，而暂停佩戴蓝牙耳机。以上情况都导致用户无法继续使用蓝牙耳机的音频播放功能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种充电盒电路、充电盒及音频播放系统，旨在通过充电盒播放无线耳机的音频，实现耳机播放与音响播放两种模式的切换，增强充电盒的功能性，适应更多的使用情形。

为实现上述目的，本实用新型提出一种充电盒电路，应用于充电盒，充电盒与无线耳机配套使用，充电盒电路包括：控制器；第一音频处理模块，第一音频处理模块与控制器电性连接；第一音频接口，第一音频接口与第一音频处理模块电性连接，第一音频接口用于电性连接无线耳机；第一扬声器，第一扬声器与第一音频处理模块电性连接。

可选地，第一音频处理模块包括：第一音频编解码模块，控制器和第一音频接口均与第一音频编解码模块电性连接；第一音频放大器，第一音频放大器电性连接于第一音频编解码模块和第一扬声器之间。

可选地，充电盒电路还包括：充电盒电池；充电控制芯片，充电控制芯片与充电盒电池电性连接；供电接口，供电接口与充电控制芯片电性连接，供电接口用于电性连接无线耳机。

可选地，充电盒电路还包括：电源接口；限流/限压模块，限流/限压模块与电源接口电性连接；LDO模块，LDO模块和充电控制芯片均与限流/限压模块电性连接，控制器、第一音频处理模块和充电控制芯片均与LDO模块电性连接。

可选地，充电控制芯片与供电接口之间还设有：DC/DC模块，DC/DC模块与充电控制芯片电性连接；限流模块，限流模块电性连接于DC/DC模块和供电接口之间。

本实用新型还提出一种充电盒，包括上述的充电盒电路，还包括盒体，充电盒电路设于盒体内，盒体具有容纳无线耳机的充电仓，第一音频接口位于充电仓的仓壁，无线耳机通过置于充电仓内以电性连接第一音频接口。

可选地，盒体的表面还设有声音调节按键，声音调节按键与控制器电性连接。

本实用新型还提出一种音频播放系统，包括上述的充电盒，以及无线耳机，无线耳机内设有耳机电路，耳机电路包括：蓝牙芯片；模拟开关，模拟开关与蓝牙芯片电性连接；第二音频处理模块，第二音频处理模块与模拟开关电性连接；第二扬声器，第二扬声器与第二音频处理模块电性连接；第二音频接口，第二音频接口与模拟开关电性连接，第二音频接口用于电性连接第一音频接口；其中，第二音频接口位于无线耳机的表面。

可选地，耳机电路还包括：充电接口；耳机电池，耳机电池与充电接口电性连接，蓝牙芯片和第二音频处理模块均与耳机电池电性连接

可选地，无线耳机的表面还设有控制按键，控制按键与模拟开关电性连接。

本实用新型的技术方案通过采用在充电盒电路中设置控制器、第一音频接口、第一音频处理模块、第一扬声器，由控制器控制各个功能模块的工作，由第一音频接口接收无线耳机发送的音频信号，并传输至第一音频处理模块，再由第一音频处理模块对音频信号进行处理转化，得到相应的音频信息，并发送至第一扬声器，最后由第一扬声器将转化得到的音频信息进行输出，以形成声音，实现播放音频的功能，使用户可以一边充电一边听歌，满足用户在不佩戴无线耳机的情况下也能听歌的需求。通过充电盒电路实现耳机播放与音响播放两种模式的切换，供用户选择，增强了充电盒的功能性，能够适应更多的使用情形。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型音频播放系统一实施例的信号交互示意图；

图2为本实用新型充电盒电路一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型耳机电路一实施例的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种充电盒电路。

在本实用新型实施例中，如图2所示，该本实用新型提出一种充电盒电路，应用于充电盒，充电盒与无线耳机配套使用，充电盒电路包括：控制器；第一音频处理模块，第一音频处理模块与控制器电性连接；第一音频接口，第一音频接口与第一音频处理模块电性连接，第一音频接口用于电性连接无线耳机；第一扬声器，第一扬声器与第一音频处理模块电性连接。

可以理解地，该充电盒电路是设于充电盒内的，充电盒是配合无线耳机使用的，用于给无线耳机进行充电，故该充电盒电路包括对无线耳机进行充电的充电电路。

在充电盒电路包括充电电路的基础上，本实用新型在充电盒电路中增加了用于播放音频的电路，该播放音频电路包括控制器、第一音频处理模块、第一音频接口和第一扬声器，其中，第一音频处理模块与控制器电性连接，第一音频接口与第一音频处理模块电性连接，第一音频接口用于电性连接无线耳机，第一扬声器与第一音频处理模块电性连接。

本实施例中，控制器采用MCU(微控制单元)，控制器通过I2C总线与第一音频处理模块连接，以向第一音频处理模块发送功能指令，实现对第一音频处理模块的控制；第一音频接口采用I2S接口，第一音频接口通过I2S总线与第一音频处理模块连接，第一音频接口用于电性连接无线耳机，并能将无线耳机发送的音频信号通过I2S总线传输至第一音频处理模块；第一音频处理模块将接收到的音频信号进行处理转化，得到相应的音频信息，并发送至第一扬声器；第一扬声器将音频信息输出，以形成声音。本实用新型技术方案采用在现有的充电盒的充电电路中加入了音频播放电路，使得配置有该充电盒电路的充电盒能够播放音频，从而形成蓝牙音箱的效果。

如此，当用户因无线耳机电量少需要充电，而中断使用无线耳机时；或者因佩戴无线耳机时间长，耳朵疲劳需要休息，而暂停佩戴无线耳机时，可以通过配置有本充电盒电路的充电盒来接收无线耳机的音频信号，并对音频信号处理后输出形成声音，实现播放音频的功能，使用户能够继续收听音乐，可以一边充电一边听歌，满足用户在不佩戴无线耳机的情况下也能听歌的需求。通过充电盒电路实现耳机播放与音响播放两种模式的切换，供用户选择，增强了充电盒的功能性，能够适应更多的使用情形。

综上，本实用新型的技术方案通过采用在充电盒电路中设置控制器、第一音频接口、第一音频处理模块、第一扬声器，由控制器控制各个功能模块的工作，由第一音频接口接收无线耳机发送的音频信号，并传输至第一音频处理模块，再由第一音频处理模块对音频信号进行处理转化，得到相应的音频信息，并发送至第一扬声器，最后由第一扬声器将转化得到的音频信息进行输出，以形成声音，实现播放音频的功能，使用户可以一边充电一边听歌，满足用户在不佩戴无线耳机的情况下也能听歌的需求。通过充电盒电路实现耳机播放与音响播放两种模式的切换，供用户选择，增强了充电盒的功能性，能够适应更多的使用情形。

进一步地，第一音频处理模块包括：第一音频编解码模块，控制器和第一音频接口均与第一音频编解码模块电性连接；第一音频放大器，第一音频放大器电性连接于第一音频编解码模块和第一扬声器之间。

音频信号数字化后所产生的数据速率相当大，数据量更大，为了提高利用率和在有限的信道容量下传输更多的信息，必须对音频数据进行编码压缩。本实施例中，当无线耳机通过第一音频接口向第一音频编解码模块发送经过编码压缩为数字音频的信号后，第一音频编解码模块能够将该数字音频解码还原为模拟音频，再发送给第一扬声器输出。

第一音频放大器是在产生声音的输出元件(第一扬声器)上重建输入的音频信号的元件，通过第一音频放大器放大后的音频信号，其重建的信号音量和功率级都要理想，如实、有效且失真低，从而保证输出的声音音质。

进一步地，充电盒电路还包括：充电盒电池；充电控制芯片，充电控制芯片与充电盒电池电性连接；供电接口，供电接口与充电控制芯片电性连接，供电接口用于电性连接无线耳机。

本实用新型的充电盒电路包括一般的对无线耳机进行充电的充电电路，该充电电路包括：充电盒电池、充电控制芯片、供电接口，其中，充电盒电池和供电接口均与充电控制芯片电性连接。充电控制芯片是在系统中担负起对电能的变换、分配、检测及其他电能管理的职责的芯片。充电盒电池内置于充电盒内，用于提供电能，并在充电控制芯片的控制下向与供电接口电性连接的无线耳机传输电能，以使无线耳机内的耳机电池存储电能，让无线耳机的相关电路模块能够正常使用。供电接口与充电控制芯片的5V、GND引脚电性连接，以用于向无线耳机传输电能。

请参阅图1，进一步地，充电盒电路还包括通信接口，通信接口与控制器电性连接，控制器通过通信接口与无线耳机进行通信，包括读取无线耳机的电量。通信接口可以是采用GPIO接口进行单线通信或者采用UART接口进行串口通信。

请参阅图2，可选地，充电盒电路还包括：电源接口；限流/限压模块，限流/限压模块与电源接口电性连接；LDO模块，LDO模块和充电控制芯片均与限流/限压模块电性连接，控制器、第一音频处理模块和充电控制芯片均与LDO模块电性连接。

充电盒电路中的电源接口可以通过电源线连接到市电插座，通过市电给充电盒电路供电。其中，充电电路既能够给无线耳机充电，还能够给音频播放电路中的功能模块供电。电源线上设有电源适配器，电源适配器是一种供电变压器兼整流器，可以将市电的高压交流输入转换为稳定的低压直流输出，以便给无线耳机充电或者给其他功能模块供电。当其中的充电盒电池存储电能后，充电盒能够在不连接市电的情况下，通过控制芯片给无线耳机充电，并给控制器和第一音频处理模块供电。

当电源适配器输入的电流/电压超过限流整定值时，限流/限压模块能够自动地降低直流输出电压值，从而使电压电流下降至整定值以下，达到限流和保护元件的目的，防止过大的电压电流对各个电路模块造成损坏。同时，LDO模块是一种低压差线性稳压器，能够产生经过调节的输出电压(压降电压)，在电路中能够起到降压稳压的作用，以保护电路中的功能模块。

进一步地，充电控制芯片与供电接口之间还设有：DC/DC模块，DC/DC模块与充电控制芯片电性连接；限流模块，限流模块电性连接于DC/DC模块和供电接口之间。

DC/DC模块是直流-直流转换器，用于将充电控制芯片输出的直流电压进一步转换，得到无线耳机充电所需的低电压。限流模块可以将充电控制芯片的输出电流的数值限制在一个保护范围内，防止过大的充电电流对无线耳机造成损坏。

本实用新型还提出一种充电盒，包括上述的充电盒电路，还包括盒体，充电盒电路设于盒体内，该充电盒电路的具体结构参照上述实施例，由于本充电盒采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，盒体具有容纳无线耳机的充电仓，第一音频接口位于充电仓的仓壁，无线耳机通过置于充电仓内以电性连接第一音频接口。

一般来说，因为无线耳机体型较小，不方便设计常规的通过连接数据线进行充电的充电接口，而是为无线耳机配备充电盒，采用接触式的充电方式。具体地，充电盒的盒体设置有容纳无线耳机的充电仓，充电盒电路中的供电接口位于充电仓的仓壁，无线耳机上的充电接口位置与充电仓内的供电接口位置对应，供电接口和充电接口设置成相互对应的触点结构。当无线耳机放入到盒体的充电仓内时，无线耳机的充电接口与充电仓内的供电接口相互接触，使无线耳机的耳机电路与充电盒的充电盒电路接通，充电盒便能给无线耳机充电。

同时，第一音频接口也位于充电盒的充电仓仓壁，当无线耳机放入到充电仓内时，第一音频接口也与无线耳机电性连接，无线耳机向充电盒发送的音频信号通过第一音频接口传输至第一音频处理模块，并通过第一扬声器输出音频，从而实现充电盒播放音频的功能。

可选地，盒体的表面还设有声音调节按键，声音调节按键与控制器电性连接。

盒体的外表面设有声音调节按键，比如音量增减键、播放/暂停键、歌曲的前进/后退键等，声音调节按键与控制器电性连接。通过声音调节按键，可以实现调节音量大小、播放与暂停、切换歌曲等操作，便于用户的对音频播放的操控。

请参阅图1，本实用新型还提出一种音频播放系统，包括上述的充电盒，以及无线耳机，该充电盒的具体结构参照上述实施例，由于本音频播放系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。无线耳机可以是蓝牙耳机、TWS耳机等耳机。

其中，如图2所示，无线耳机内设有耳机电路，耳机电路包括：蓝牙芯片；模拟开关，模拟开关与蓝牙芯片电性连接；第二音频处理模块，第二音频处理模块与模拟开关电性连接；第二扬声器，第二扬声器与第二音频处理模块电性连接；第二音频接口，第二音频接口与模拟开关电性连接，第二音频接口用于电性连接第一音频接口；其中，第二音频接口位于无线耳机的表面。

容易理解地，无线耳机内部的耳机电路可以实现对音频的播放。耳机电路包括蓝牙芯片、第二音频处理模块、第二扬声器、模拟开关、第二音频接口，第二音频处理模块包括第二音频编解码模块和第二音频放大器，其中，蓝牙芯片、模拟开关、第二音频编解码模块、第二音频放大器和第二扬声器通过I2S总线依次连接，第二音频接口采用I2S接口，并通过I2S总线与模拟开关连接。蓝牙芯片用于无线耳机与移动设备(如手机)的蓝牙连接，实现无线耳机与移动设备二者之间的通讯，以便移动设备将音乐文件以音频信号的方式发送至无线耳机，第二音频处理模块对接收到的音频信号进行处理后发送至第二扬声器，并通过第二扬声器输出。

其中，第二音频接口位于无线耳机的表面，且无线耳机的第二音频接口的位置与充电仓内的第一音频接口的位置对应，当无线耳机放入到充电盒的充电仓内时，无线耳机的第二音频接口与充电盒的第一音频接口对接，使无线耳机的耳机电路与充电盒的充电盒电路接通。

模拟开关主要是完成信号链路中的信号切换功能。采用MOS管的开关方式实现了对信号链路关断或者打开。模拟开关可以切换蓝牙芯片接收的音频信号向第二音频处理模块发送或者向第二音频接口发送。当音频信号在模拟开关的控制下向第二音频处理模块发送时，用户可以按照正常的耳机播放模式使用耳机，当音频信号在模拟开关的控制下通过第二音频接口和第一音频接口向第一音频处理模块发送时，用户可以使用充电盒播放模式。

进一步地，耳机电路还包括：充电接口；耳机电池，耳机电池与充电接口电性连接，蓝牙芯片和第二音频处理模块均与耳机电池电性连接。

当无线耳机放入充电盒的充电仓内时，无线耳机的充电接口与充电盒的供电接口连接，充电盒电路便能给耳机电池充电。当耳机电池存储有电能后，便能向耳机电路中的其他模块供电，使各个功能模块正常工作。

可选地，无线耳机的表面还设有控制按键，控制按键与模拟开关电性连接。

为了实现用于对耳机播放和充电盒播放两种模式的选择，本实施例在无线耳机的表面还设置有控制按键，控制按键与模拟开关电性连接。当用户操作控制按键时，可以通过模拟开关切换播放模式。比如，当用户按压控制按键后，控制按键通过模拟开关切换成充电盒的播放模式，则无线耳机在放入充电盒内时，不会像通常情况自动地与手机的蓝牙断开，而是继续保持与手机蓝牙的连通状态；同时，模拟开关会发送信号给充电盒电路中的控制器，通知控制器启动第一音频处理模块，使音频通过第一扬声器输出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种充电盒电路，其特征在于，应用于充电盒，所述充电盒与无线耳机配套使用，所述充电盒电路包括：

控制器；

第一音频处理模块，所述第一音频处理模块与所述控制器电性连接；

第一音频接口，所述第一音频接口与所述第一音频处理模块电性连接，所述第一音频接口用于电性连接所述无线耳机；

第一扬声器，所述第一扬声器与所述第一音频处理模块电性连接。

2.如权利要求1所述的充电盒电路，其特征在于，所述第一音频处理模块包括：

第一音频编解码模块，所述控制器和所述第一音频接口均与所述第一音频编解码模块电性连接；

第一音频放大器，所述第一音频放大器电性连接于所述第一音频编解码模块和所述第一扬声器之间。

3.如权利要求1所述的充电盒电路，其特征在于，所述充电盒电路还包括：

充电盒电池；

充电控制芯片，所述充电控制芯片与所述充电盒电池电性连接；

供电接口，所述供电接口与所述充电控制芯片电性连接，所述供电接口用于电性连接所述无线耳机。

4.如权利要求3所述的充电盒电路，其特征在于，所述充电盒电路还包括：

电源接口；

限流/限压模块，所述限流/限压模块与所述电源接口电性连接；

LDO模块，所述LDO模块和所述充电控制芯片均与所述限流/限压模块电性连接，所述控制器、所述第一音频处理模块和所述充电控制芯片均与所述LDO模块电性连接。

5.如权利要求3或4所述的充电盒电路，其特征在于，所述充电控制芯片与所述供电接口之间还设有：

DC/DC模块，所述DC/DC模块与所述充电控制芯片电性连接；

限流模块，所述限流模块电性连接于所述DC/DC模块和所述供电接口之间。

6.一种充电盒，其特征在于，包括如权利要求1至5任意一项所述的充电盒电路，还包括盒体，所述充电盒电路设于所述盒体内，所述盒体具有容纳所述无线耳机的充电仓，所述第一音频接口位于所述充电仓的仓壁，所述无线耳机通过置于所述充电仓内以电性连接所述第一音频接口。

7.如权利要求6所述的充电盒，其特征在于，所述盒体的表面还设有声音调节按键，所述声音调节按键与所述控制器电性连接。

8.一种音频播放系统，其特征在于，包括如权利要求6或7所述的充电盒，以及无线耳机，所述无线耳机内设有耳机电路，所述耳机电路包括：

蓝牙芯片；

模拟开关，所述模拟开关与所述蓝牙芯片电性连接；

第二音频处理模块，所述第二音频处理模块与所述模拟开关电性连接；

第二扬声器，所述第二扬声器与所述第二音频处理模块电性连接；

第二音频接口，所述第二音频接口与所述模拟开关电性连接，所述第二音频接口用于电性连接所述第一音频接口；

其中，所述第二音频接口位于所述无线耳机的表面。

9.如权利要求8所述的音频播放系统，其特征在于，所述耳机电路还包括：

充电接口；

耳机电池，所述耳机电池与充电接口电性连接，所述蓝牙芯片和所述第二音频处理模块均与所述耳机电池电性连接。

10.如权利要求8或9所述的音频播放系统，其特征在于，所述无线耳机的表面还设有控制按键，所述控制按键与所述模拟开关电性连接。

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