CN213213802U - 一种无线耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线耳机，该无线耳机包括耳机本体、按键区域、超声传感器和控制芯片；按键区域设置在耳机本体的外侧壁上；超声传感器设置在耳机本体内且与按键区域对应，超声传感器被配置为向按键区域的外侧发射超声信号，以及接收超声回波信号；控制芯片设置在耳机本体内，控制芯片与超声传感器连接以获取超声信号和超声回波信号，控制芯片被配置为根据超声信号和超声回波信号识别用户对按键区域的操作动作。

Description

一种无线耳机

技术领域

本实用新型涉及便携式收听设备技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种无线耳机。

背景技术

随着移动终端的不断发展，用户对耳机的使用体验的要求也越来越高。真无线立体声(True Wireless Stereo，TWS)耳机由于其便携、小巧等特性，得到了越来越多的用户的青睐。

现有技术中，TWS耳机通常采用电容式触摸按键。一方面，电容式触摸按键的传感器需要采用LDS(Laser Direct Structuring，激光直接成型技术)镶嵌在无线耳机的结构内壳上。而为了加工方便，这种结构内壳通常采用非金属材质。这样，无线耳机的材料的选择上具有一定的局限性，从而造成生产成本的增加。

另一方面，电容式触摸按键容易受到环境温度和湿度的影响，误触发率较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种无线耳机，以解决电容传感器的误触发率高的技术问题。

根据本实用新型的第一方面，提供了一种无线耳机，包括：

耳机本体；

按键区域，所述按键区域设置在所述耳机本体的外侧壁上；

超声传感器，所述超声传感器设置在所述耳机本体内且与所述按键区域对应，所述超声传感器被配置为向所述按键区域的外侧发射超声信号，以及接收超声回波信号；

控制芯片，所述控制芯片设置在所述耳机本体内，所述控制芯片与所述超声传感器连接以获取所述超声信号和所述超声回波信号，所述控制芯片被配置为根据所述超声信号和所述超声回波信号识别用户对所述按键区域的操作动作。

可选地，所述按键区域设置多个，所述超声传感器设置有多个，每一所述按键区域对应一个所述超声传感器。

可选地，所述超声传感器包括：

信号发射器，所述信号发射器被配置为向所述按键区域的外侧发射超声信号；

信号接收器，所述信号接收器被配置为接收超声回波信号。

可选地，所述无线耳机还包括：

固定件，所述固定件设置在所述超声传感器与所述耳机本体的侧壁之间。

可选地，所述固定件为双面胶。

可选地，所述无线耳机还包括：

限位槽，所述限位槽设置在所述耳机本体的内侧壁上且与所述按键区域对应；所述超声传感器位于所述限位槽内。

可选地，所述无线耳机还包括：

通信模块，所述通信模块与所述控制芯片连接。

可选地，所述无线耳机还包括：

电路板，所述电路板设置在所述耳机本体内，所述超声传感器安装在所述电路板上；

连接器，所述连接器设置在所述电路板上，所述连接器被配置为连接所述电路板和所述控制芯片。

可选地，所述电路板为柔性电路板。

可选地，所述耳机本体为金属、玻璃或者塑料材质。

根据本公开实施例，利用超声传感器识别用户对按键区域的操作动作，可以提高识别的准确性。并且，利用超声传感器进行检测，不容易受到外部环境的影响，误触发率较低。此外，由于超声信号具有穿透能力，不需要限定无线耳机外壳的结构和材料，便于装配，同时不会对无线耳机的外观造成影响。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定。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获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的一种无线耳机的部分结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的一种无线耳机的结构方框图；

图3示出了本实用新型实施例提供的一种无线耳机的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参考图1和2所示，根据本实用新型的一个实施例，提供了一种无线耳机，该无线耳机包括耳机本体1、按键区域2、超声传感器3和控制芯片4。其中，所述按键区域2设置在所述耳机本体1的外侧壁上。所述超声传感器3设置在所述耳机本体1内且与所述按键区域2对应。所述超声传感器3被配置为向所述按键区域2的外侧发射超声信号，以及接收超声回波信号。所述控制芯片4设置在所述耳机本体1内，所述控制芯片4与所述超声传感器3连接以获取所述超声信号和所述超声回波信号，所述控制芯片4被配置为根据所述超声信号和所述超声回波信号识别用户对所述按键区域2的操作动作。

在一个实施例中，所述超声传感器3包括：信号发射器和信号接收器。所述信号发射器被配置为向所述按键区域2的外侧发射超声信号。所述信号接收器被配置为接收从所述按键区域2外侧反射的超声回波信号。

具体地，信号发射器包括第一换能器和发射器，第一换能器可以将压电晶片受到电压激励而进行振动时产生的能量转化为超声波，发射器用于将第一换能器产生的超声波发射出去。信号接收器可以包括第二换能器和放大电路，第二换能器用于将接收到的超声波产生的振动转换为电信号，放大电路对产生的电信号进行放大处理，得到超声回波信号。

本实施例中，超声信号具有良好的方向性和穿透能力，并且也具有反射、折射、衍射、散射等特点。此外，传播介质的不同，发射出的超声信号在经过传播介质时可反射和/或阻尼的程度是不同的。例如，超声信号可以快速地通过空气或者固体材料，反射的超声信号的能量几乎不会衰减。而超声信号在通过人体组织时，部分超声信号会被人体组织吸收，反射的超声信号的能量会被衰减。

基于超声信号的特性，设置在耳机本体1内的超声传感器3发射超声信号，一方面超声信号可以穿过耳机本体1的外壳发射到按键区域2的外侧，另一方面超声信号经耳机本体1的外壳的反射后被超声传感器3接收。此时，当用户没有触碰按键区域2时，超声传感器3接收到的超声回波信号为经耳机本体1的外壳反射的超声信号，接收到的超声回波信号的强度与发射的超声信号的强度接近。当用户触碰按键区域2时，发射到按键区域2外侧的超声信号一部分被用户的手部吸收，一部分被用户反射后被超声传感器接收。接收到的超声回波信号的强度远小于发射的超声信号的强度。基于此，本实施例可以根据超声传感器3向所述按键区域2的外侧发射的超声信号和超声传感器3接收的超声回波信号，判断按键区域是否被遮挡.。在确定按键区域被遮挡时，进一步根据超声回波信号识别用户对按键区域的操作动作，从而实现对无线耳机的控制。

下面以一个具体的例子对无线耳机的控制过程进行说明。

无线耳机工作时，超声传感器3的信号发射器以一定频率向按键区域2的外侧发射超声信号，超声传感器3的信号接收器接收从按键区域2的外侧反射回来的超声回波信号。超声传感器3将超声信号和超声回波信号发送给控制芯片4。控制芯片4获取超声信号与超声回波信号的强度的差值，并将所述差值与预定的阈值进行比较，当所述差值达到预定的阈值，控制芯片4确定耳机本体1的按键区域2被遮挡。在确定耳机本体1的按键区域2被遮挡时，控制芯片4获取有效时间范围内的目标超声回波信号，其中，有效时间范围是在确定按键区域2被遮挡后并且达到预定时间长度的时间范围，目标超声回波信号为与超声信号的强度的差值达到预定的阈值的超声回波信号。进一步，控制芯片4提取目标超声回波信号的参数，根据目标超声回波信号的参数识别出用户对所述按键区域的操作动作，其中，目标超声回波信号的参数包括目标超声回波信号持续的时间长度和出现所述目标超声回波信号的次数任一或者组合。从而根据操作动作生成相应的控制指令，以根据控制指令控制无线耳机工作。

根据本公开实施例，利用超声传感器识别用户对按键区域的操作动作，在检测到按键区域被遮挡的同时，可以检测出遮挡物体是否为人体，降低误识别率。并且，利用超声传感器进行检测，不容易受到外部环境的影响，误触发率较低。此外，由于超声信号具有穿透能力，不需要限定无线耳机外壳的结构和材料，便于装配，同时不会对无线耳机的外观造成影响。

在一个实施例中，参考图3所示，所述按键区域设置多个，所述超声传感器设置有多个，每一所述按键区域对应一个所述超声传感器。

在该实施例中，可以根据每一按键区域2对应的超声传感器3，可以识别出用户对每一按键区域的操作动作。

在一个实施例中，参考图1所示，所述无线耳机还包括固定件5，所述固定件5设置在所述超声传感器3与所述耳机本体1的侧壁之间。

在该实施例中，在超声传感器3与耳机本体1的侧壁之间设置固定件5，能够保证超声传感器3的紧贴按键区域2对应的耳机本体的内壁，从而保证识别的准确性。

可选地，固定件5可以是双面胶。

在该实施例中，采用双面胶固定超声传感器，工艺简单，可以降低无线耳机的加工成本。

在一个实施例中，所述无线耳机还包括限位槽，所述限位槽设置在所述耳机本体1的内侧壁上且与所述按键区域2对应；所述超声传感器3位于所述限位槽内。

在该实施例中，通过在耳机本体1的内壁开设限位槽，能够保证超声传感器3的紧贴按键区域2对应的耳机本体的内壁，从而保证识别的准确性。此外，采用该方式限定超声传感器3的位置可以节省空间，

在一个实施例中，所述无线耳机还包括：通信模块，所述通信模块与所述控制芯片连接。通过通信模块可以与外部设备连接，以根据识别出的操作动作控制外部设备工作。外部设备例如可以是移动终端、智能音箱、可穿戴设备等。

在一个实施例中，参考图1，所述无线耳机还包括：电路板6和连接器7，所述电路板6设置在所述耳机本体1内，所述超声传感器3安装在所述电路板6上。所述连接器7设置在所述电路板6上，所述连接器7被配置为连接所述电路板6和所述控制芯片4。

可选地，电路板6可以是柔性电路板(Flexible Printed Circuit简称FPC)。连接器7可以是ZIF连接器。

在一个实施例中，所述耳机本体为金属、玻璃或者塑料材质。

本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种无线耳机，其特征在于，包括：

耳机本体(1)；

按键区域(2)，所述按键区域(2)设置在所述耳机本体(1)的外侧壁上；

超声传感器(3)，所述超声传感器(3)设置在所述耳机本体(1)内且与所述按键区域(2)对应，所述超声传感器(3)被配置为向所述按键区域(2)的外侧发射超声信号，以及接收超声回波信号；

控制芯片(4)，所述控制芯片(4)设置在所述耳机本体(1)内，所述控制芯片(4)与所述超声传感器(3)连接以获取所述超声信号和所述超声回波信号，所述控制芯片(4)被配置为根据所述超声信号和所述超声回波信号识别用户对所述按键区域(2)的操作动作。

2.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述按键区域(2)设置多个，所述超声传感器(3)设置有多个，每一所述按键区域(2)对应一个所述超声传感器(3)。

3.根据权利要求1或2所述的无线耳机，其特征在于，所述超声传感器(3)包括：

信号发射器，所述信号发射器被配置为向所述按键区域(2)的外侧发射超声信号；

信号接收器，所述信号接收器被配置为接收超声回波信号。

4.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括：

固定件(5)，所述固定件(5)设置在所述超声传感器(3)与所述耳机本体(1)的侧壁之间。

5.根据权利要求4所述的无线耳机，其特征在于，所述固定件(5)为双面胶。

6.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括：

限位槽，所述限位槽设置在所述耳机本体(1)的内侧壁上且与所述按键区域(2)对应；所述超声传感器(3)位于所述限位槽内。

7.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括：

通信模块，所述通信模块与所述控制芯片(4)连接。

8.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述无线耳机还包括：

电路板(6)，所述电路板(6)设置在所述耳机本体(1)内，所述超声传感器(3)安装在所述电路板(6)上；

连接器(7)，所述连接器(7)设置在所述电路板(6)上，所述连接器(7)被配置为连接所述电路板(6)和所述控制芯片(4)。

9.根据权利要求8所述的无线耳机，其特征在于，所述电路板(6)为柔性电路板。

10.根据权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，所述耳机本体(1)为金属、玻璃或者塑料材质。

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