TWI608741B - 耳機、耳機充電裝置及耳機充電電路 - Google Patents

Description

耳機、耳機充電裝置及耳機充電電路

本發明有關於一種耳機、耳機充電裝置及耳機充電電路，尤指一種對於耳機充電之充電裝置及充電電路。

近年來，隨著無線技術的進展快速，相關產品不斷地推出，係帶來生活上不少的便利性，例如無線耳機之推出，係有效改善有線耳機使用時線材連接上的不便以及線材容易被拉扯而損壞之情形。此外，無線耳機相較於有線耳機雖具備有便利性之優勢，但，使用前必須充電方能運作。

一般無線耳機欲進行充電時，係可以將一充電裝置之一充電線插入至無線耳機之充電埠口(例如：mini USB或micro USB)之中。之後，充電裝置輸出一充電電流至無線耳機之充電端口以對於無線耳機之一內部電池進行充電。然而，無線耳機之充電端口係為一微小的端口，此微小端口係存在有插接上的不便以及容易在其充電線插接時造成損壞之情形。

有鑑於此，本發明將提出一創新的充電構造，無線耳機藉由此充電構造以無方向性電性接觸充電裝置，藉以增加無線耳機充電時的便利性。

本發明之一目的，在於提出一種耳機充電裝置，其耳機之底端中心配置有一第一端子及一環繞在第一端子外圍的第二端子，耳機藉由第一端子及第二端子以無方向性地電性接觸充電裝置的多個供電接腳，致使接收充電裝置所輸出的一充電電流來進行充電。

本發明之又一目的，在於提出一種耳機，其耳機之底端配置的第一端子及第二端子為同心圓端子。

本發明之又一目的，在於提出一種耳機，耳機為一無線耳機，當耳機運作在一充電模式時，同心圓端子將被設定作為充電端子，以透過充電端子接收一充電電流，當耳機運作在一通訊模式時，同心圓端子將被設定作為天線，以便透過天線接收一射頻訊號；於是，耳機的同心圓端子能夠被設定作為充電端子或天線，致使減少耳機內部電路元件設置之數量，以縮小耳機的尺寸。

本發明之又一目的，在於提出一種耳機充電電路，其耳機充電電路包括有一耳機電路單元及一充電電路單元，耳機電路單元設置有一T型架構的偏壓電路，偏壓電路能夠接收一充電電流或一射頻訊號，當耳機運作在一充電模式時，充電電流將會被T型架構的偏壓電路導引流向一充電路徑，當耳機運作在一通訊模式時，射頻訊號將會被T型架構的偏壓電路導引流向一射頻訊號接收路徑。

為達成上述目的，本發明提供一種耳機，其為一無線的耳塞式耳機，其包括：一耳塞部；及一本體部，其頂端連接耳塞部，底端中心配置有一第一端子以及一環繞在第一端子外圍的第二端子，其中本體部之內部設置有一第一充電電池；其中，當耳機運作在一充電模式時，第一端子及第二端子被設定為充電端子，用以接收一外部的充電電流，利用充電電流以對於第一充電電池充電。

本發明一實施例中，其中當耳機運作在一通訊模式時，第二端子被設定為一天線以接收一射頻訊號。

本發明又提供一種耳機之充電裝置，包括：一充電座，設有至少一座體部，其中座體部包括有一第三接腳、一第四接腳及一第五接腳，第三接腳及第四接腳為供電接腳，第五接腳為一用以檢測耳機是否置入充電座之接腳；其中，當耳機之本體部置入充電座之座體部時，耳機的第一端子將電性接觸第四接腳，而第二端子將電性接觸第三接腳及第五接腳，充電裝置經由第三接腳及第四接腳輸出充電電流至耳機，耳機經由第一端 子及第二端子接收充電電流以對於第一充電電池充電。

本發明一實施例中，其中當耳機之第二端子電性接觸充電座之座體部之第五接腳時，充電裝置檢測出耳機置入於充電座中，以將充電電流輸出至耳機。

本發明一實施例中，尚包括一殼體，殼體包括一中空的容置區，充電座收納在殼體之容置區中或殼體之容置區抽出。

本發明一實施例中，其中充電座尚配置有一連接器，連接器以一連接線接收一外部電源，當耳機置入於充電座時，充電座將外部電源直接轉換為充電電流，並將充電電流輸出至耳機。

本發明一實施例中，其中充電座尚配置有一連接器，而內部尚包括有一第二充電電池，第二充電電池經由一充電器連接連接器，連接器以一連接線接收一外部電源，充電器利用外部電源對於第二充電電池充電，當耳機置入充電座時，假如充電座未接外部電源，充電座會將第二充電電池之儲存能量轉換為充電電流，並將充電電流輸出至耳機。

本發明又提供一種耳機充電電路，其包括：一耳機電路單元，包括：一第一端子；一第二端子；一偏壓電路，連接第一端子及第二端子；及一第一充電器，分別連接偏壓電路及一第一充電電池，其中當偏壓電路經由第一端子及第二端子接收一充電電流時，第一充電器利用充電電流對於第一充電電池充電；及一充電電路單元，包括：一第三接腳；一第四接腳；一第五接腳；一微處理器；一電壓轉換器，連接第三接腳、第四接腳及微處理器，用以轉換出充電電流；及一檢測電路，連接微處理器及第五接腳；其中，當第一端子電性接觸第四接腳以及第二端子電性接觸第三接腳與第五接腳時，檢測電路經由檢測第五接腳電性接觸第二端子而傳送一致能訊號至微處理器，微處理器根據致能訊號控制電壓轉換器轉換出充電電流，並經由第三接腳及第四接腳輸出充電電流至耳機電路單元。

本發明一實施例中，其中充電電路單元尚包括一連接器，連接器連接電壓轉換器及一外部電源，當檢測電路傳送致能訊號至微處理器時，微處理器控制電壓轉換器直接將外部電源轉換為充電電流。

本發明一實施例中，其中充電電路單元尚包括一連接器、一第二充電器及一第二充電電池，連接器連接第二充電器及一外部電源，第二充電電池連接第二充電器及電壓轉換器，當檢測電路傳送致能訊號至微處理器時，微處理器控制電壓轉換器將第二充電電池之儲存能量轉換為充電電流。

本發明一實施例中，其中耳機電路單元尚包括一阻抗匹配電路及一射頻模組，阻抗匹配電路連接偏壓電路及射頻模組，當第二端子接收一射頻訊號時，射頻訊號經由偏壓電路及阻抗匹配電路傳送至射頻模組。

本發明一實施例中，其中耳機電路單元之偏壓電路為一電感器及一電容器所組成的T型電路，電感器之一端、電容器之一端與第一端子或第二端子共連接至一第一節點，電感器之另一端連接至一充電路徑，而電容器之另一端連接至一射頻訊號接收路徑。

10‧‧‧耳機電路板

11‧‧‧第一端子

110‧‧‧接地線

13‧‧‧第二端子

130‧‧‧饋入線

15‧‧‧接地層

16‧‧‧第一充電電池

17‧‧‧耳機電路單元

171‧‧‧偏壓電路

1711‧‧‧電感器

1713‧‧‧電容器

1715‧‧‧第一節點

172‧‧‧第一充電器

173‧‧‧阻抗匹配電路

174‧‧‧射頻模組

175‧‧‧充電路徑

176‧‧‧射頻訊號接收路徑

18‧‧‧電路組件

20‧‧‧耳機

21‧‧‧耳塞部

23‧‧‧本體部

25‧‧‧固定件

30‧‧‧充電裝置

31‧‧‧充電座

32‧‧‧座體部

321‧‧‧第三接腳

323‧‧‧第四接腳

325‧‧‧第五接腳

33‧‧‧殼體

331‧‧‧容置區

34‧‧‧電路板

35‧‧‧充電電路單元

350‧‧‧連接器

351‧‧‧微處理器

352‧‧‧電壓轉換器

353‧‧‧檢測電路

354‧‧‧第二充電器

355‧‧‧第二充電電池

359‧‧‧發光元件

36‧‧‧外部電源

第1圖：本發明耳機電路板的結構示意圖。

第2圖：本發明耳機之構件分解圖。

第3圖：本發明耳機之結構立體圖。

第4圖：本發明充電裝置之結構立體圖。

第5圖：本發明充電裝置之充電座之結構立體圖。

第6A圖：本發明充電裝置之充電座呈現出一開啟狀態之一視角的結構立體圖。

第6B圖：本發明充電裝置之充電座呈現出一開啟狀態之另一視角的結構立體圖。

第7A圖：本發明充電裝置之充電座呈現出一收納狀態之一視角的結構立體圖。

第7B圖：本發明充電裝置之充電座呈現出一收納狀態之另一視角的結構立體圖。

第8圖：本發明耳機充電電路之一實施例之區塊結構圖。

第9圖：本發明耳機充電電路之又一實施例之區塊結構圖。

第10圖：本發明耳機電路單元之偏壓電路之一具體電路結構示意圖。

請參閱第1圖、第2圖及第3圖，分別為本發明耳機電路板的結構示意圖、耳機之構件分解圖及耳機之結構立體圖。如第1圖所示，本發明耳機電路板10為設置在耳機內部的一硬式電路板或一軟硬結合的電路板，其包括一第一端子11、一第二端子13、一接地層15及一耳機電路單元17。第一端子11將透過一接地線110連接接地層15，而第二端子13將透過一饋入線130連接耳機電路單元17。

繼續參閱第2圖，耳機電路板10進行摺疊而與一第一充電電池16組成為一電路組件18。本發明耳機20為一無線的耳塞式耳機，其包括有一耳塞部21及一本體部23。本體部23之頂端將連接耳塞部21，而電路組件18將會被組裝至本體部23之中。

如第3圖所示，當電路組件18組裝至本體部23時，電路組件18將被一固定件25固定在本體部23之中，且其第一端子11及第二端子13外露於本體部23的底端之上。於是，本體部23之底端中心將配置有第一端子11以及環繞在第一端子11外圍的第二端子13，第一端子11及第二端子13間存在有一間隙。本發明一具體實施例中，第一端子11及第二端子13之外觀為圓形態樣，兩者為同心圓端子。或者，本發明又一實施例中，第一端子11及第二端子13之外觀為圓弧形、方形或其他形狀態樣。

當耳機20運作在充電模式時，第一端子11及第二端子13將被設定作為充電端子。耳機20透過第一端子11及第二端子13接收一外部的充電電流，以利用充電電流對於內部的第一充電電池16充電。

請參閱第4圖及第5圖，分別為本發明充電裝置之結構立體圖及本發明充電裝置之充電座之結構立體圖。如第4圖及第5圖所示，本發明充電裝置30為一無線耳機的充電裝置，其包括一充電座31。充電座31設置有至少一可供耳機20容置的座體部32，每一座體部32包括有一第三接腳321、一第四接腳323及一第五接腳325。第三接腳321、第四接腳323及第五 接腳325將佈設在一電路板34之上。

當耳機20之本體部23置入於充電座31之座體部32時，耳機20的第一端子11將電性接觸第四接腳323，而第二端子13將電性接觸第三接腳321及第五接腳325。則，充電裝置30即可經由第三接腳321及第四接腳323輸出一充電電流至耳機20，而耳機20透過第一端子11及第二端子13接收充電電流以對於內部的第一充電電池16充電。

本發明一實施例中，耳機20的第一端子11為一正電壓輸入端子，第二端子13為一負電壓輸入端子，而充電裝置30的第三接腳321為一負電壓輸出接腳，第四接腳323為一正電壓輸出接腳，第五接腳325為一用以檢測耳機20是否置入充電座31之接腳。或者，本發明另一實施例中，耳機20的第一端子11為一負電壓輸入端子，第二端子13為一正電壓輸入端子，而充電裝置30的第三接腳321為一正電壓輸出接腳，第四接腳323為一負電壓輸出接腳，第五接腳325為一用以檢測耳機20是否置入充電座31之接腳。當然，本發明又一實施例中，充電裝置30之第三接腳321及第五接腳325的作用亦可互換，例如：第三接腳321改為一用以檢測耳機20是否置入充電座31之接腳，而第五接腳325改為一正極或負極的輸出接腳。

於此，本發明耳機20藉由第一端子11及第二端子13以無方向性電性接觸充電裝置30的多個供電接腳(例如：第三接腳321及第四接腳323)，致使接收充電裝置30所輸出的充電電流來進行充電。

請參閱第6A圖及第6B圖，為本發明充電裝置之充電座呈現出一開啟狀態之一視角的結構立體圖及另一視角的結構立體圖。如第6A圖及第6B圖所示，充電裝置30尚包括一殼體33。殼體33包括一中空的容置區331，此容置區331可以容置充電座31。當耳機20欲進行充電時，充電座31可以從容置區331抽出而呈現出一開啟狀態，以便耳機20之本體部23可以置入於充電座31之座體部32之中來進行充電。

本發明充電座31能夠對於單一耳機20進行充電。或者，本發明充電座31能夠同時對於一對耳機20進行充電，例如：左聲道的耳機20放到其中一座體部32之中，而右聲道的耳機20放到另一座體部32之中。

請參閱第7A圖及第7B圖，為本發明充電裝置之充電座呈現出一收納狀態之一視角的結構立體圖及另一視角的結構立體圖。如第7A圖及第7B圖所示，當耳機20已經置入於充電座31時，充電座31可以推入至容置區331以便收納在殼體33之中，致使以增加耳機20充電上的安全性及攜帶上的便利性。

再者，本發明充電裝置30之外殼上設置有一發光元件359，例如：LED。透過發光元件359之不同顏色的顯示以得知耳機20的充電狀況，例如：發光元件359顯示紅色，係指示出耳機20正在充電中，發光元件359顯示綠色，係指示出耳機20已充滿電。

請參閱第8圖，為本發明耳機充電電路之一實施例之區塊結構圖。如第8圖所示，耳機充電電路包括一耳機電路單元17及一充電電路單元35。耳機電路單元17將設置在耳機20之中，而充電電路單元35將設置在充電裝置30之中。

耳機電路單元17包括一第一端子11、一第二端子13、一偏壓電路171、一第一充電器172及一第一充電電池16。偏壓電路171連接第一端子11及第二端子13，而第一充電器172連接偏壓電路171及第一充電電池16。

充電電路單元35包括一第三接腳321、一第四接腳323、一第五接腳325、一連接器350、一微處理器351、一電壓轉換器352及一檢測電路353。電壓轉換器352連接第三接腳321、第四接腳323及微處理器351，而檢測電路353連接第五接腳325及微處理器351。其中，電壓轉換器352為一直流對直流升壓器，而檢測電路353為一用以檢測耳機20是否置入於充電座31之電路。

配合第6A圖所示，當耳機20置入於充電座31時，第一端子11將會電性接觸第四接腳323，而第二端子13將會電性接觸第三接腳321及第五接腳325。檢測電路353經由第五接腳325與第二端子13的電性接觸，以檢測出耳機20置入於充電座31之中，因而產生一致能訊號且傳送致能訊號至微處理器351。微處理器351根據致能訊號控制電壓轉換器352轉換出一充電電流(例如：充電電流)，並經由第三接腳321及第四接腳323輸出充電電流 至耳機電路單元17。

之後，耳機電路單元17之偏壓電路171經由第一端子11及第二端子13接收充電電流，並將充電電流傳送至第一充電器172。第一充電器172即可利用充電電流對於第一充電電池16充電。

充電電路單元35尚包括一連接器350，例如：USB連接器。連接器350透過一連接線連接一外部電源36，例如：市電。

本發明一實施例中，電壓轉換器352係可以直接連接連接器350。當檢測電路353傳送致能訊號至微處理器351時，微處理器351控制電壓轉換器352直接將外部電源36轉換為充電電流，以便提供耳機20充電所需的能量。

或者，如第9圖所示，本發明又一實施例中，充電電路單元35尚包括一第二充電器354及一第二充電電池355，第二充電器354連接連接器350，而第二充電電池355連接第二充電器354及電壓轉換器352。第二充電器354經由連接器350接收外部電源36，以利用外部電源36對於第二充電電池355預先充電。當檢測電路353傳送致能訊號至微處理器351時，若連接器350未連接外部電源36，微處理器351將會控制電壓轉換器352轉換第二充電電池355之儲存能量為充電電流，以便提供耳機20充電所需的能量。藉由第二充電電池355的設置，將可以使得充電裝置30成為一行動式的充電裝置，以滿足於使用者出門在外對於耳機20充電的需求。

再度參閱第8圖或第9圖，耳機電路單元17尚包括一阻抗匹配電路173及一射頻模組174。阻抗匹配電路173連接偏壓電路171及射頻模組174。當耳機20操作在通訊模式時，第二端子13(或第一端子11)將被設定為一天線，以便經由第二端子13接收一射頻訊號。射頻訊號經由偏壓電路171及阻抗匹配電路173傳送至射頻模組174。之後，射頻模組174處理射頻訊號以從耳機20的耳塞部21輸出一音訊訊號。

承上所述，當耳機20運作在充電模式時，第一端子11及第二端子13將被設定作為充電端子，以透過充電端子接收充電電流。當耳機20運作在通訊模式時，第一端子11或第二端子13將被設定作為天線，以便透 過天線接收一射頻訊號。於是，本發明耳機20的第一端子11及第二端子13能夠被設定作為充電端子或天線，致使減少耳機20內部電路元件設置之數量，以縮小耳機的尺寸。

請參閱第10圖，為本發明耳機電路單元之偏壓電路之一具體電路結構示意圖。如第10圖所示，耳機電路單元17之偏壓電路171為一T型電路，其包括一電感器1711及一電容器1713。電感器1711之一端、電容器1713之一端與第二端子13共連接至一第一節點1715，電感器1711之另一端連接至一充電路徑175，電容器1713之另一端連接至一射頻訊號接收路徑176，而第一端子接地11。充電路徑175包括第一充電器172及第一充電電池16，而射頻訊號接收路徑176包括阻抗匹配電路173及射頻模組174。

在此，偏壓電路171係以T型架構進行設計，當耳機20運作在充電模式時，充電電流(例如：直流電流)被電容器1713所隔絕，例如：電容器1713直流斷路，則，充電電流將會經由電感器1711導引流向充電路徑175。反之，當耳機20運作在通訊模式時，射頻訊號(例如：高頻的交流訊號)被電感器1711所隔絕，例如：電感器1711交流斷路，則，射頻訊號經由電容器1713導引流向射頻訊號接收路徑176。

以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，並非用來限定本發明實施之範圍，即凡依本發明申請專利範圍所述之形狀、構造、特徵及精神所為之均等變化與修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍內。

20‧‧‧耳機

21‧‧‧耳塞部

23‧‧‧本體部

31‧‧‧充電座

32‧‧‧座體部

321‧‧‧第三接腳

323‧‧‧第四接腳

325‧‧‧第五接腳

34‧‧‧電路板

Claims (10)

1. 一種耳機，其為一無線的耳塞式耳機，其包括：一耳塞部；及一本體部，包括一頂端及一底端，該頂端連接該耳塞部，該底端的中心配置有一第一端子以及一環繞在第一端子外圍的第二端子，其中該本體部之內部設置有一第一充電電池且包含一耳機電路單元，該耳機電路單元包含一偏壓電路，該偏壓電路包含一電感器與一電容器，該電感器電性連接於該第二端子與一充電路徑之間，該電容器電性連接於該第二端子與一射頻訊號接收路徑之間；其中，該電感器係用於供一充電電流通過而透過該充電路徑對該第一充電電池充電，該電容器係用於供一射頻訊號通過該電容器而進入該射頻訊號接收路徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述之耳機，其中當該耳機運作在一通訊模式時，該第二端子被設定為一天線以接收該射頻訊號。
3. 一種如申請專利範圍第1項所述的耳機之充電裝置，包括：一充電座，設有至少一座體部，其中該座體部包括有一第三接腳、一第四接腳及一第五接腳，該第三接腳及該第四接腳為供電接腳，該第五接腳為一用以檢測該耳機是否置入該充電座之接腳，該第三接腳至該第四接腳的距離與該第四接腳至該第五接腳的距離實質上相等；其中，當該耳機之該本體部置入該充電座之該座體部時，該耳機的該第一端子將電性接觸該第四接腳，而該第二端子將電性接觸該第三接腳及該第五接腳，該充電裝置經由該第三接腳及該第四接腳輸出該充電電流至該耳機，該耳機經由該第一端子及該第二端子接收該充電電流以對於該第一充電電池充電。
4. 如申請專利範圍第3項所述之充電裝置，其中當該耳機之該第二端子電 性接觸該充電座之該座體部之該第五接腳時，該充電裝置檢測出該耳機置入於該充電座中，以將該充電電流輸出至該耳機。
5. 如申請專利範圍第3項所述之充電裝置，尚包括一殼體，該殼體包括一中空的容置區，該充電座收納在該殼體之該容置區中或從該殼體之該容置區抽出。
6. 如申請專利範圍第3項所述之充電裝置，其中該充電座尚配置有一連接器，而內部尚包括有一第二充電電池，該第二充電電池連接該連接器，該連接器以一連接線接收一外部電源，該充電座利用該外部電源對於該第二充電電池充電，當該耳機置入該充電座時，該充電座將該第二充電電池之儲存能量轉換為該充電電流，並將該充電電流輸出至該耳機。
7. 一種耳機充電電路，其包括：一耳機電路單元，設置於一耳機，該耳機電路單元包括：一第一端子；一第二端子；一偏壓電路，連接該第一端子及該第二端子，該偏壓電路包含一電感器及一電容器，該電感器電性連接於該第二端子與一充電路徑之間，該電容器電性連接於該第二端子與一射頻訊號接收路徑之間；及一第一充電器，分別連接該偏壓電路及一第一充電電池，其中當該偏壓電路經由該第一端子及該第二端子接收一充電電流時，該第一充電器利用該充電電流對於該第一充電電池充電；及一充電電路單元，設置於一充電座，該充電電路單元包括：一第三接腳；一第四接腳；一第五接腳；一微處理器；一電壓轉換器，連接該第三接腳、該第四接腳及該微處理器， 用以轉換出該充電電流；及一檢測電路，連接該微處理器及該第五接腳；其中，當該第一端子電性接觸該第四接腳以及該第二端子電性接觸該第三接腳與該第五接腳時，該檢測電路經由檢測該第五接腳電性接觸該第二端子而傳送一致能訊號至該微處理器，該微處理器根據該致能訊號控制該電壓轉換器轉換出該充電電流，並經由該第三接腳及該第四接腳輸出該充電電流至該耳機電路單元。
8. 如申請專利範圍第7項所述之耳機充電電路，其中該充電電路單元尚包括一連接器、一第二充電器及一第二充電電池，該連接器連接該第二充電器及一外部電源，該第二充電電池連接該第二充電器及該電壓轉換器，當該檢測電路傳送該致能訊號至該微處理器時，該微處理器控制該電壓轉換器將該第二充電電池之儲存能量轉換為該充電電流。
9. 如申請專利範圍第7項所述之耳機充電電路，其中該耳機電路單元尚包括一阻抗匹配電路及一射頻模組，該阻抗匹配電路連接該偏壓電路及該射頻模組，當該第二端子接收一射頻訊號時，該射頻訊號經由該偏壓電路及該阻抗匹配電路傳送至該射頻模組。
10. 如申請專利範圍第7項所述之耳機充電電路，其中該耳機電路單元之該偏壓電路為該電感器及該電容器所組成的T型電路。