CN216649967U - 一种通信设备及其耳机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种耳机，包括：天线、扬声器、集成电路以及与集成电路连接的FPC板，耳机的麦克风布置在FPC板上，集成电路中布置有：电源装置；分别与麦克风和扬声器连接，用于进行信号处理的控制器；与控制器连接的射频电路；分别与射频电路和天线连接的阻抗匹配电路。应用本申请的方案，有效地降低了耳机的生成成本，提高了测试效率。本申请还公开了一种通信设备，具有相应技术效果。

Description

一种通信设备及其耳机

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，特别是涉及一种通信设备及其耳机。

背景技术

目前的TWS(True Wireless Stereo，真无线立体声)耳机通常包括充电及通讯控制电路，若干个麦克风，扬声器，音频功放，DSP芯片，MCU，蓝牙，复位电路，电源，充电管理电路，电量计量，天线匹配电路，惯性姿态测量电路，传感器等部件。

针对主流TWS耳机，其硬件PCB设计方式一般采用的是软硬结合板(Rigid-flexprinted circuit board)的方式，软硬结合板的成本较高，并且这种设计方式由于左、右耳壳的内部结构的差异，导致需要设计左、右两种软硬结合板，并配置相应的测试工装载具，进一步地增加了成本。此外，由于结构限制，在设计左、右两套软硬结合板时，左右两边的线路布局差异较大，在性能测试时，也就很难确保左右两边的性能一致性，导致在性能较差的软硬结合板上需要花费较长的调试时间，降低了产品的测试效率。

综上所述，如何有效地降低耳机的生成成本，提高测试效率，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种通信设备及其耳机，以有效地降低耳机的生成成本，提高测试效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种耳机，包括：天线、扬声器、集成电路以及与所述集成电路连接的FPC板，所述耳机的麦克风布置在所述FPC板上，所述集成电路中布置有：

电源装置；

分别与所述麦克风和所述扬声器连接，用于进行信号处理的控制器；

与所述控制器连接的射频电路；

分别与所述射频电路和所述天线连接的阻抗匹配电路。

优选的，还包括：

用于进行入盒检测或者进行按键检测的霍尔传感器，且所述霍尔传感器布置在所述FPC板上。

优选的，还包括：

用于进行入耳检测的红外传感器，且所述红外传感器布置在所述FPC板上。

优选的，还包括：

用于进行按键检测的压力传感器，且所述压力传感器布置在所述FPC板上。

优选的，所述集成电路通过SMT回流焊的方式与所述FPC板焊接。

优选的，还包括：

用于进行干扰屏蔽的屏蔽装置，所述屏蔽装置设有用于容纳所述集成电路的容纳腔。

优选的，所述集成电路为采用SIP封装方式得到的集成电路。

优选的，所述集成电路为单面布局部件的集成电路；

其中，当所述集成电路的顶面用于布局器件时，所述集成电路的底面设置有用于与所述FPC板电性连接的焊点，当所述集成电路的底面用于布局器件时，所述集成电路的顶面设置有用于与所述FPC板电性连接的焊点。

优选的，所述集成电路为双面布局部件的集成电路；

其中，所述集成电路的顶面或者底面设置有用于增加焊点高度的压合板。

一种通信设备，包括如上述任一项所述的耳机。

应用本实用新型实施例所提供的技术方案，采用的是集成电路与FPC板的设计，针对对于产品的外形有影响，并且不适合布置在电路板上的部件，例如天线和扬声器，会单独设计结构和位置。本申请利用FPC板进行布置，具体的，将耳机的麦克风布置在FPC板上。对于产品外形不产生影响的部件，便统一布置在集成电路上以降低尺寸。由于排除了对于产品外形会产生影响的部件，并且采用的是集成化的设计，因此集成电路所占用的空间比较小，在左、右耳机中均能适用，也就是说，左右耳机都可以采用同样的集成电路的设计，使得对于左右耳机的性能测试变得相对简单，提高了产品的测试效率。并且，由于本申请的方案采用的是集成电路和FPC板的设计，生产成本很低。

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获得其他的附图。

图1为本实用新型中一种耳机的结构示意图；

图2为本实用新型一种具体实施方式中采用SIP封装方式得到的单面布局器件的集成电路的底面示意图；

图3a为本实用新型一种具体实施方式中采用SIP封装方式得到的双面布局器件的集成电路的底面示意图；

图3b为图3a的集成电路的侧面示意图；

图4为本实用新型中另一种耳机的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种耳机，有效地降低了耳机的生成成本，提高了测试效率。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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做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。

请参考图1，图1为本实用新型中一种耳机的结构示意图，该耳机可以包括：

天线30、扬声器40、集成电路10以及与集成电路10连接的FPC板20(FlexiblePrinted Circuit，柔性电路板)，耳机的麦克风布置在FPC板20上，集成电路10中布置有：

电源装置；

分别与麦克风和扬声器连接，用于进行信号处理的控制器；

与控制器连接的射频电路；

分别与射频电路和天线30连接的阻抗匹配电路。

具体的，在本申请的方案中，针对可以放置在电路板上，但是对于产品的外形有影响，需要固定在特定位置的部件，利用FPC板20进行布置。耳机的麦克风是这样的部件，因此，耳机的麦克风会布置在FPC板20上。

还有的一些部件对于产品的外形有影响，并且不适合布置在FPC板20上，便根据实际情况单独设计结构和位置。例如扬声器40和天线30。其中，扬声器40与产品ID强相关，需要单独设计结构和位置，不布置在FPC板20上，也不布置在集成电路10中。同样的，天线30也需要进行独立的结构和位置的设计。

而剩余的对于产品的外形不产生影响的部件，本申请采用集成电路10的设计方式，由于排除了对于产品外形会产生影响的部件，其余部件采用的是集成化的设计，因此集成电路10所占用的空间比较小，即本申请的耳机的集成电路10可以兼容左、右耳壳，提高了产品的一致性。

需要指出的是，在图1的实施方式中，FPC板20上设置了麦克风，集成电路10中布置有：电源装置，控制器，射频电路，阻抗匹配电路，配合上天线30以及扬声器40，便是实现耳机的基本功能所需要的部件。具体的，控制器可以进行信号处理，并且利用麦克风，扬声器40，射频电路，阻抗匹配电路以及天线30完成与终端之间的通信，实现声音的收发。电源装置则用于为耳机中需要供电的部件进行供电，具体的电路连接关系可以根据实际需要进行设定和调整。

扬声器40可以将电信号转换为声音信号，控制器在实际应用中，例如可以选取为降噪电路+MCU的结构，降噪电路例如具体可以通过ANC或者DSP实现，MCU则用于进行信号的分析处理。射频电路例如可以选取为蓝牙。电源装置例如具体可以包括PMU，电池，电源管理单元等部件。

在实际应用中，部分耳机中还包括霍尔传感器，用于进行入盒检测或者进行按键检测，由于霍尔传感器是可以放置在电路板上，但是属于对于产品的外形有影响，需要固定在特定位置的部件，因此，对于具有霍尔传感器的耳机，可参阅图4，按照本申请方案的原理，霍尔传感器需要布置在FPC板20上。

在实际应用中，部分耳机中还包括红外传感器，用于进行入耳检测，红外传感器也是可以放置在电路板上，但是属于对于产品的外形有影响，需要固定在特定位置的部件，因此对于具有红外传感器的耳机，按照本申请方案的原理，红外传感器需要布置在FPC板20上。

在实际应用中，部分耳机中还包括压力传感器，用于进行按键检测，压力传感器也是可以放置在电路板上，但是属于对于产品的外形有影响，需要固定在特定位置的部件，因此对于具有红外传感器的耳机，按照本申请方案的原理，压力传感器需要布置在FPC板20上。

除了上述的天线30，扬声器40、麦克风，压力传感器，红外传感器，霍尔传感器之外，目前的耳机中的其他电路部件都是对于产品的外形没有影响，不需要固定在特定位置的部件，因此按照本申请的方案的原理，便可以设置在集成电路10中。例如在一种具体场合中，除了图1的实施方式中示出的部件，集成电路10中还可以设置有用于进行功率放大的音频功放电路，复位电路，晶振电路，电量计量电路，惯性姿态测量电路，用于实现休眠检测的VPU，用于进行按键检测的触摸传感器等部件，即除去天线30，扬声器40以及布置在FPC板20上的电路部件，耳机的剩余电路部件可以均布置在集成电路10中。

由于可以放置在电路板上，且对于产品的外形有影响，需要固定在特定位置的部件种类较少，因此，本申请的方案中FPC上的部件很少，实际应用中，FPC板20可以采用简单的2层结构的设计，成本较低。

除去天线30，扬声器40以及FPC板20上的部件，剩余的部件对于产品的外形没有影响，本申请便采用集成电路10的设计，具体的集成方式有多种，例如在本实用新型的一种具体实施方式中，集成电路10为采用SIP(System In Package，系统级封装)封装方式得到的集成电路10。

采用SIP封装方式时，可以具体为多芯片模块的平面式2D封装，也可以利用3D封装的结构以有效缩减封装面积，其内部接合技术可以是打线接合，也可使用覆晶接合或者二者混用。与在印刷电路板上进行系统集成相比，SIP能最大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。

在本实用新型的一种具体实施方式中，当集成电路10为采用SIP封装方式得到的集成电路10时，集成电路10可以具体为单面布局部件的集成电路10；

其中，当集成电路10的顶面用于布局器件时，集成电路10的底面设置有用于与FPC板20电性连接的焊点，当集成电路10的底面用于布局器件时，集成电路10的顶面设置有用于与FPC板20电性连接的焊点。

可参阅图2，图2为一种具体实施方式中采用SIP封装方式得到的集成电路10的底面示意图。采用SIP封装方式得到的集成电路10也可以称为SIP模组，图2中的A2表示的是SIP模组的外形，即集成电路10的外形，内部的B2表示的是集成电路10的底面用于布置焊点的区域，即bottom面的焊点区域。焊点的数量，尺寸，间距，布局均可以根据实际需要进行设定和调整，例如一种具体场合中，焊点的直径为0.15mm，中心间距为0.45mm，又如另一种具体场合中，焊点的直径为0.2mm，中心间距为0.6mm。该种实施方式中，集成电路10的顶面，即Top面用来进行各个部件的布局，具体的布局可以根据耳机中的布局种类进行调整。

由于图2中的集成电路10具体为单面布局部件的集成电路10，因此通常可以应用在需要布局的部件数量较少的场合中，集成电路10的高度较低。

此外需要说明的是，集成电路10需要与FPC板20电性连接，在图2的场合中，便可以通过bottom面的焊点，将集成电路10与FPC板20进行焊接。例如在本实用新型的一种具体实施方式中，集成电路10通过SMT(Surface Mounted Technology，表面贴装技术)回流焊的方式与FPC板20焊接，这样的焊接方式可靠性高，易于实现自动化生成，并且也适用于产品组装密度高的场合中。

在本实用新型的一种具体实施方式中，集成电路10为双面布局部件的集成电路10；其中，集成电路10的顶面或者底面设置有用于增加焊点高度的压合板C3。

可参阅图3a和图3b，图3a为一种具体实施方式中采用SIP封装方式得到的集成电路10的底面示意图，图3b为该集成电路10的侧面示意图。图3a中的A3表示的是SIP模组的外形，即集成电路10的外形，内部的B3表示的是集成电路10的底面用于布置焊点的区域，即bottom面的焊点区域。同样的，焊点的尺寸，间距，布局均可以根据实际需要进行设定和调整，例如可以采用上述实施方式中描述的焊点参数。图3a的该种实施方式中，集成电路10的顶面，即Top面用来进行各个部件的布局，bottom面则是部分用来进行部件的布局，bottom面的部件布局区域在图3a中标记为D3。

由于是双面布局部件，因此，对于既有焊点，又布局有部件的这一面，该种实施方式中便设置了压合板C3来增加焊点高度，以便于实现SIP模组与FPC板20的焊接，即，使得集成电路10后续能够有效地实现与FPC板20的焊接。并且可以理解的是，压合板C3的高度可以根据图3a中的D3区域所布局的部件的高度来调整，具体的，通过压合板C3增加了焊点高度之后，应当使得焊点能够方便地与FPC板20接触，实现焊接，而不会受到集成电路10中布局的部件的干扰。在焊接时，与上文同理，集成电路10可以通过SMT回流焊的方式与FPC板20焊接。

由于该种实施方式中的集成电路10为双面布局部件的集成电路10，因此通常可以应用在需要布局的部件数量较多的场合中，提高了布局密度，可以减小SIP的外形尺寸。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还可以包括：

用于进行干扰屏蔽的屏蔽装置，屏蔽装置设有用于容纳集成电路10的容纳腔。

该种实施方式中，还设置了用于进行干扰屏蔽的屏蔽装置，来进一步地增强产品性能，提高抗干扰能力。屏蔽装置设有用于容纳集成电路10的容纳腔，并且耳壳的外形构造不同，屏蔽装置的外形可以相应地进行调整。屏蔽装置通常选取为导体材料。

在前述实施方式中，对于SIP封装方式得到的集成电路10进行了详细的描述，在本实用新型的一种具体实施方式中，集成电路10可以具体为采用COB(Chip On Board，板上芯片封装)封装方式得到的集成电路10，可以进一步地压缩尺寸，降低成本。具体的，可以将集成电路10中所包括的部件的晶圆裸片通过COB绑定的方式设计为一个模组，有效地提高产品的集成度，增强产品的可靠性。

应用本实用新型实施例所提供的技术方案，采用的是集成电路10与FPC板20的设计，针对对于产品的外形有影响，并且不适合布置在电路板上的部件，例如天线30和扬声器40，会单独设计结构和位置。本申请利用FPC板20进行布置，具体的，将耳机的麦克风布置在FPC板20上。而对于产品外形不产生影响的部件，便统一布置在集成电路10上以降低尺寸。由于排除了对于产品外形会产生影响的部件，并且采用的是集成化的设计，因此集成电路10所占用的空间比较小，在左、右耳机中均能适用，也就是说，左右耳机都可以采用同样的集成电路10的设计，也就使得对于左右耳机的性能测试变得相对简单，提高了产品的测试效率。并且，由于本申请的方案采用的是集成电路10和FPC板20的设计，生产成本很低。

相应于上面的耳机的实施例，本实用新型实施例还提供了一种通信设备，可与上文相互对应参照，该通信设备可以包括如上述任一实施例中的耳机。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物品或者设备不仅包括那些要素，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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括：天线、扬声器、集成电路以及与所述集成电路连接的FPC板，所述耳机的麦克风布置在所述FPC板上，所述集成电路中布置有：

电源装置；

分别与所述麦克风和所述扬声器连接，用于进行信号处理的控制器；

与所述控制器连接的射频电路；

分别与所述射频电路和所述天线连接的阻抗匹配电路。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

用于进行入盒检测或者进行按键检测的霍尔传感器，且所述霍尔传感器布置在所述FPC板上。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

用于进行入耳检测的红外传感器，且所述红外传感器布置在所述FPC板上。

4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

用于进行按键检测的压力传感器，且所述压力传感器布置在所述FPC板上。

5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述集成电路通过SMT回流焊的方式与所述FPC板焊接。

6.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

用于进行干扰屏蔽的屏蔽装置，所述屏蔽装置设有用于容纳所述集成电路的容纳腔。

7.根据权利要求1至6任一项所述的耳机，其特征在于，所述集成电路为采用SIP封装方式得到的集成电路。

8.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，所述集成电路为单面布局部件的集成电路；

其中，当所述集成电路的顶面用于布局器件时，所述集成电路的底面设置有用于与所述FPC板电性连接的焊点，当所述集成电路的底面用于布局器件时，所述集成电路的顶面设置有用于与所述FPC板电性连接的焊点。

9.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，所述集成电路为双面布局部件的集成电路；

其中，所述集成电路的顶面或者底面设置有用于增加焊点高度的压合板。

10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的耳机。

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