CN216852278U - 耳机主动混合降噪电路及tws耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耳机主动混合降噪电路及TWS耳机，该电路包括喇叭单元、主控蓝牙芯片、前馈咪单元、反馈咪单元，喇叭单元，用于播发声音；主控蓝牙芯片，与所述喇叭单元连接，其中，所述主控蓝牙芯片的型号为QCC5141；前馈咪单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收外部环境噪音；反馈咪单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收所述喇叭单元播放的声音；其中，所述主控蓝牙芯片还用于根据外部环境噪音和所述喇叭单元播放的声音生成反相声波，所述喇叭单元还用于播放所述反相声波以抵消噪音。通过实施本实用新型，可以提高降噪效果，利用QCC5141型号的主控蓝牙芯片，能够支持超低功耗，极大地提高了耳机的续航时间，提高用户体验。

Description

耳机主动混合降噪电路及TWS耳机

技术领域

本实用新型涉及耳机技术领域，尤其涉及耳机主动混合降噪电路及TWS耳机。

背景技术

真正无线立体声(True Wireless Stereo，简称TWS)技术的实现基于芯片技术的发展，其从技术上来说是指手机通过连接主耳机，再由主耳机通过蓝牙无线方式连接从耳机，实现真正的蓝牙左右声道无线分离使用。TWS技术运用到蓝牙耳机领域，就催生了TWS蓝牙耳机。TWS蓝牙耳机工作原理是手机与主机通过蓝牙连接，主机与从机通过近磁场感应技术(Near Field Magnetic Induction，简称NFMI)或者TWS协议连接，在工作时，手机上的音乐信号通过蓝牙传输至主机上，再由主机通过NFMI或TWS协议传输至从机，从而实现左右耳机接收信号。

现有技术中，在环境比较嘈杂时，使用普通TWS耳机进行通话，听到对方内容时很容易受到外部嘈音干扰，影响了使用者的听感和体验。现有的TWS耳机的降噪方式主要包括被动降噪和主动降噪，其中，被动降噪主要是依靠耳塞等物理部件进行被动降噪，但这种降噪方式降噪效果差，且导致耳机体积增大，不利于耳机小型化发展的趋势。主动降噪主要是通过消除噪声声波的方式进行降噪，但是主动降噪功耗高，导致耳机的续航时间短，用户体验差。

实用新型内容

本实用新型提供了耳机主动混合降噪电路及TWS耳机，旨在解决TWS耳机降噪效果差、功耗高的问题。

第一方面，本实用新型提供了一种耳机主动混合降噪电路，包括：喇叭单元、主控蓝牙芯片、前馈咪单元、反馈咪单元，喇叭单元，用于播发声音；主控蓝牙芯片，与所述喇叭单元连接，其中，所述主控蓝牙芯片的型号为QCC5141；前馈咪单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收外部环境噪音；反馈咪单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收所述喇叭单元播放的声音；其中，所述主控蓝牙芯片还用于根据外部环境噪音和所述喇叭单元播放的声音生成反相声波，所述喇叭单元还用于播放所述反相声波以抵消噪音。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路还包括检测单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于检测耳机是否被佩戴；其中，所述主控蓝牙芯片用于在所述检测单元检测到耳机佩戴时控制所述喇叭单元播放声音，以及耳机未佩戴时控制所述喇叭单元停止播放声音。

进一步地，所述检测单元为电容传感器或红外传感器。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路还包括磁感应单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于感应磁场；其中，所述主控蓝牙芯片用于在所述磁感应单元检测到磁场时控制耳机开机，以及未检测到磁场时控制耳机待机。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路还包括触摸单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收触控信号以控制所述喇叭单元播放或关闭声音。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路还包括电池保护单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于对所述主控蓝牙芯片进行过流和/或过压保护。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路还包括存储单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收并存储数据。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路还包括天线单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于外部蓝牙设备进行通信。

进一步地，所述耳机主动混合降噪电路所述前馈咪单元和所述反馈咪单元均包括咪头和与所述咪头连接的滤波电路，所述滤波电路与所述主控蓝牙芯片连接，其中，所述滤波电路为π型滤波电路。

第二方面，本实用新型还提供了一种TWS耳机，其包括耳机主动混合降噪电路，所述耳机主动混合降噪电路为上述第一方面所述的耳机主动混合降噪电路。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：主控蓝牙芯片通过前馈咪单元接收外部环境噪音，通过反馈咪单元接收喇叭播放的声音，并根据外部环境噪音和喇叭播放的声音生成用于抵消噪音的反相声波，喇叭单元播放声音时播放该反相声波实现对噪声的消除，从而实现混合降噪，其中，主控蓝牙芯片采用QCC5141型号的芯片，该型号的芯片能够支持超低功耗，极大地提高了耳机的续航时间，提高用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例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展示了本实用新型实施例耳机主动混合降噪电路的示意图；

图2展示了本实用新型另一实施例耳机主动混合降噪电路的示意图；

图3展示了本实用新型实施例耳机主动混合降噪电路的电路图；

图4展示了本实用新型实施例耳机主动混合降噪电路前馈咪单元的示意图；

图5展示了本实用新型实施例耳机主动混合降噪电路反馈咪单元的示意图；

图6展示了本实用新型实施例TWS耳机的示意图；

1、主控蓝牙芯片；2、前馈咪单元；3、反馈咪单元；4、喇叭单元；5、检测单元；6、磁感应单元；7、触摸单元；8、电池保护单元；9、存储单元；10、天线单元；11、通话咪单元；12、充电POGO PIN单元；13、晶振单元；14、LDO稳压单元；100、TWS耳机；101、左耳耳机；102、右耳耳机；103、充电盒。

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。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本实用新型说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

参照图1，本实用新型实施例提供了一种耳机主动混合降噪电路，包括：喇叭单元4、主控蓝牙芯片1、前馈咪单元2、反馈咪单元3，喇叭单元4，用于播发声音；主控蓝牙芯片1，与所述喇叭单元4连接，其中，所述主控蓝牙芯片1的型号为QCC5141；前馈咪单元2，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于接收外部环境噪音；反馈咪单元3，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于接收所述喇叭单元4播放的声音；其中，所述主控蓝牙芯片1还用于根据外部环境噪音和所述喇叭单元4播放的声音生成反相声波，所述喇叭单元4还用于播放所述反相声波以抵消噪音。

通过实施本实施例，主控蓝牙芯片1通过前馈咪单元2接收外部环境噪音，通过反馈咪单元3接收喇叭播放的声音，并根据外部环境噪音和喇叭播放的声音生成用于抵消噪音的反相声波，喇叭单元4播放声音时播放该反相声波实现对噪声的消除，从而实现混合降噪，其中，主控蓝牙芯片1采用QCC5141型号的芯片，该型号的芯片能够支持超低功耗，极大地提高了耳机的续航时间，提高用户体验。

具体地，前馈咪单元2接收外部环境噪音，将外部环境噪音转换为声波信号，并将声波信号发送给主控蓝牙芯片1。同样，反馈咪单元3接收喇叭单元4播放的声音，将喇叭单元4播放的声音转换为声波信号，并将声波信号发送给主控蓝牙芯片1。其中，前馈咪单元2设置在耳机的表面，接收外部环境噪声更加清晰。反馈咪单元3设置在耳机内部靠近喇叭单元4的位置，接收喇叭单元4播放的声音更加清晰。主控蓝牙芯片1接收到两种声波信号后，通过比对两种声波信号后识别出噪声，并根据识别出的噪声对应生成反相声波(抗噪音)，由此，喇叭单元4播放声音时叠加了反相声波，可以将噪声抵消，从而实现混合降噪，起到主动降噪的效果，降噪效果好。

需要说明的是，本实施例采用的高通QCC5141芯片相对现有的蓝牙芯片，功耗更低，续航时间更长。

在一实施例中，参照图2和图3，所述耳机主动混合降噪电路还包括检测单元5，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于检测耳机是否被佩戴；其中，所述主控蓝牙芯片1用于在所述检测单元5检测到耳机佩戴时控制所述喇叭单元4播放声音，以及耳机未佩戴时控制所述喇叭单元4停止播放声音。本实施例通过检测单元5检测耳机是否被佩戴，在佩戴时主控蓝牙芯片1才控制喇叭单元4播放声音，在未佩戴时主控蓝牙芯片1控制喇叭单元4停止播放声音，由此，可以节省功耗，提高续航时间。

具体地，所述检测单元5为电容传感器。其中，电容传感器与一金属导电件连接，该金属导电件可以是铜片、铜皮，设置在耳机表面，用户在佩戴时能够接触到该金属导电件。当用户佩戴耳机时，金属导电件接触到用户的耳朵，电容传感器可以检测到有电荷，输出一高电平给主控蓝牙芯片1，由此主控蓝牙芯片1即可知道此时用户佩戴好耳机，控制喇叭单元4播放声音。同理，电容传感器未检测到有电荷，输出一低电平给主控蓝牙芯片1，由此主控蓝牙芯片1即可知道此时用户没有佩戴耳机，控制喇叭单元4停止播放声音。

具体地，所述检测单元5为红外传感器。红外传感器通过一LDO稳压单元14提供电压。当红外传感器检测到人体时，输出一高电平给主控蓝牙芯片1，由此主控蓝牙芯片1即可知道此时用户佩戴好耳机，控制喇叭单元4播放声音。同理，红外传感器未检测到有人体时，输出一低电平给主控蓝牙芯片1，由此主控蓝牙芯片1即可知道此时用户没有佩戴耳机，控制喇叭单元4停止播放声音。

在一实施例中，参照图2和图3，所述耳机主动混合降噪电路还包括磁感应单元6，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于感应磁场；其中，所述主控蓝牙芯片1用于在所述磁感应单元6检测到磁场时控制耳机开机，以及未检测到磁场时控制耳机待机。本实施例的磁感应单元6用于与耳机充电盒103上的磁铁相配合。当磁感应单元6感应到磁场时，输出一高电平给主控蓝牙芯片1，由此主控蓝牙芯片1即可知道耳机放入到了充电盒103中，主控蓝牙芯片1则控制耳机处于待机状态，避免蓝牙耳机在闲置时耗能，降低功耗，延长续航时间。同理，当磁感应单元6没有感应到磁场时，输出一低电平给主控蓝牙芯片1，由此主控蓝牙芯片1即可知道耳机从充电盒103中取出，主控蓝牙芯片1控制耳机处于开机状态。

在一实施例中，参照图2和图3，所述耳机主动混合降噪电路还包括触摸单元7，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于接收触控信号以控制所述喇叭单元4播放或关闭声音。该触摸单元7例如为按键，或者是耳机表面的压力传感器。按压该触摸单元7可以输入各种控制指令，包括，控制开启和关闭，音频播放，控制调节播放上下曲、加减音量、播放暂停、接听和挂断电话以及开启主动降噪，功能和关闭主动降噪功能等。主控蓝牙芯片1执行对应的控制动作。

在一实施例中，参照图2和图3，所述耳机主动混合降噪电路还包括电池保护单元8，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于对所述主控蓝牙芯片1进行过流和/或过压保护。所述电池保护单元8可以是过流保护电路，也可以是过压保护电路，或者是同时包括过流保护电路和过压保护电路。过流保护电路用于保护电池过流损坏芯片。过压保护电路用于保护电池过压损坏芯片。由此，提高可靠性。

在一实施例中，参照图2和图3，所述耳机主动混合降噪电路还包括存储单元9，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于接收并存储数据。存储单元9可以接收来自手机的音频信号，还可以是其他数据，如配置数据，或者是控制信号等。

在一实施例中，所述耳机主动混合降噪电路还包括天线单元10，与所述主控蓝牙芯片1连接，用于外部蓝牙设备进行通信。其中，外部蓝牙设备可以是手机，平板，笔记本电脑等带有蓝牙模块的设备。也可以与另外一幅蓝牙耳机通信，还可以是左耳耳机101与右耳耳机102通信。

在一实施例中，参照图4和图5，所述前馈咪单元2和所述反馈咪单元3均包括咪头和与所述咪头连接的滤波电路，所述滤波电路与所述主控蓝牙芯片1连接，其中，所述滤波电路为π型滤波电路。该π型滤波电路包括两滤波电容和一滤波电感，两滤波电容的一端分别接地，另一端分别与滤波电感的两端连接。咪头通过滤波电路与主控蓝牙芯片1连接。当前馈咪单元2接收到外部环境噪音后先通过滤波电路对杂波进行滤除，保证声音采集的清晰度。同理，反馈单元也是通过滤波电路去除杂波，保证声音采集的清晰度。

在本实施例中，参照图2和图3，所述耳机主动混合降噪电路还包括通话咪单元11、充电POGO PIN单元12和晶振单元13，通话咪单元11、充电POGOPIN单元12和晶振单元13均与主控蓝牙芯片1连接。

参照图6，本实用新型实施例还提供一种TWS耳机100，包括左耳耳机101、右耳耳机102和充电盒103，充电盒103用于供左耳耳机101和右耳耳机102充电，左耳耳机101和右耳耳机102包括耳机主动混合降噪电路，该耳机主动混合降噪电路为上述实施例中所述的耳机主动混合降噪电路，在此不再赘述。

本实施例的TWS耳机100，通过主控蓝牙芯片1通过前馈咪单元2接收外部环境噪音，通过反馈咪单元3接收喇叭播放的声音，并根据外部环境噪音和喇叭播放的声音生成用于抵消噪音的反相声波，喇叭单元4播放声音时播放该反相声波实现对噪声的消除，从而实现混合降噪，其中，主控蓝牙芯片1采用QCC5141型号的芯片，该型号的芯片能够支持超低功耗，极大地提高了耳机的续航时间，提高用户体验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种耳机主动混合降噪电路，其特征在于，包括：

喇叭单元，用于播发声音；

主控蓝牙芯片，与所述喇叭单元连接，其中，所述主控蓝牙芯片的型号为QCC5141；

前馈咪单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收外部环境噪音；

反馈咪单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收所述喇叭单元播放的声音；

其中，所述主控蓝牙芯片还用于根据外部环境噪音和所述喇叭单元播放的声音生成反相声波，所述喇叭单元还用于播放所述反相声波以抵消噪音。

2.根据权利要求1所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，还包括检测单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于检测耳机是否被佩戴；其中，所述主控蓝牙芯片用于在所述检测单元检测到耳机佩戴时控制所述喇叭单元播放声音，以及耳机未佩戴时控制所述喇叭单元停止播放声音。

3.根据权利要求2所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，所述检测单元为电容传感器或红外传感器。

4.根据权利要求2所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，还包括磁感应单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于感应磁场；其中，所述主控蓝牙芯片用于在所述磁感应单元检测到磁场时控制耳机开机，以及未检测到磁场时控制耳机待机。

5.根据权利要求4所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，还包括触摸单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收触控信号以控制所述喇叭单元播放或关闭声音。

6.根据权利要求5所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，还包括电池保护单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于对所述主控蓝牙芯片进行过流和/或过压保护。

7.根据权利要求6所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，还包括存储单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于接收并存储数据。

8.根据权利要求7所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，还包括天线单元，与所述主控蓝牙芯片连接，用于外部蓝牙设备进行通信。

9.根据权利要求8所述的耳机主动混合降噪电路，其特征在于，所述前馈咪单元和所述反馈咪单元均包括咪头和与所述咪头连接的滤波电路，所述滤波电路与所述主控蓝牙芯片连接，其中，所述滤波电路为π型滤波电路。

10.一种TWS耳机，其特征在于，包括耳机主动混合降噪电路，所述耳机主动混合降噪电路为上述权利要求1-9任一项所述的耳机主动混合降噪电路。

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