蓝牙耳机的制作方法

1.本技术属于耳机技术领域，尤其涉及一种蓝牙耳机。


背景技术：

2.目前，兼容蓝牙和有线的耳机，例如传统的头戴式蓝牙耳机，一般都带有3.5mm音频线输入的功能，且为了3.5mm音频输入能兼容通话功能，传统的头戴式蓝牙耳机一般是在3.5mm音频线上增设有麦克风和按键，但是这种设计耳机存在电路结构复杂，且会由于两个麦克风的位置不一而导致声音采集存在差异。
3.因此，传统的耳机中存在电路结构复杂，和由于两个麦克风的位置不一而导致声音采集存在差异的问题。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种蓝牙耳机，旨在解决传统的耳机中存在电路结构复杂，和由于两个麦克风的位置不一而导致声音采集存在差异的问题。
5.本技术实施例的第一方面提了一种蓝牙耳机，一种蓝牙耳机，包括耳机主体，所述耳机主体上设有蓝牙电路，其特征在于，所述耳机主体通过可拆卸的或固定连接的音频线连接电子设备，所述蓝牙耳机还包括：
6.麦克风，所述麦克风设置于所述耳机主体上，所述麦克风用于采集声音并转换为音频信号；
7.控制电路，所述控制电路与所述音频线和所述蓝牙电路连接，所述控制电路用于检测所述音频线是否插入所述电子设备，并基于检测结果生成控制信号；以及
8.开关电路，所述开关电路和所述蓝牙电路、所述麦克风以及所述控制电路连接，所述开关电路用于在所述控制信号的控制下，将所述音频信号输出到所述蓝牙电路或所述音频线。
9.在一个实施例中，还包括：
10.当所述音频信号输出到所述蓝牙电路时，所述开关电路为所述麦克风提供第一输出阻抗；
11.当所述音频信号输出到所述音频线时，所述开关电路为所述麦克风提供第二输出阻抗。
12.在一个实施例中，所述控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，所述控制电路包括：
13.检测电路，与所述开关电路连接，所述检测电路用于在所述音频线断开与所述电子设备连接时，生成用于控制所述开关电路将所述音频信号输出到所述蓝牙电路的第一控制信号；
14.取反电路，与所述开关电路和所述检测电路连接，所述取反电路用于在所述音频线插入所述电子设备时，生成用于控制所述开关电路将所述音频信号输出到所述音频线的
第二控制信号。
15.在一个实施例中，所述检测电路包括：
16.第一电阻、第二电阻以及第三电阻，所述第一电阻的第一端与第一电源连接，所述第一电阻的第二端和所述第二电阻的第一端共接于所述第二控制电路和所述开关电路，所述第二电阻的第二端和所述音频线的接头的活动端连接，所述第三电阻的第一端和所述接头的固定端连接，所述活动端和所述固定端滑动连接，所述第三电阻的第二端接地。
17.在一个实施例中，所述取反电路包括：
18.第一开关管和第四电阻，所述第一开关管的控制端和所述检测电路连接，所述第一开关管的高电位端和所述第四电阻的第二端共接于所述开关电路和所述蓝牙电路，所述第一开关管的低电位端接地，所述第四电阻的第一端和第二电源连接。
19.在一个实施例中，所述开关电路包括：
20.第一开关子电路，所述第一开关子电路与所述检测电路、所述蓝牙电路以及所述麦克风连接，所述第一开关子电路用于在所述第一控制信号的控制下导通，以给所述麦克风供电；和
21.第二开关子电路，所述第二开关子电路与所述取反电路、所述音频线以及所述麦克风连接，所述第二开关子电路在所述第二控制信号的控制下导通，以给所述麦克风供电，并将所述音频信号输出到所述音频线。
22.在一个实施例中，所述第一开关子电路包括第二开关管和第五电阻，所述第二开关管的控制端和所述检测电路连接，所述第二开关管的高电位端和第三电源连接，所述第二开关管的低电位端和第五电阻的第一端连接，所述第五电阻的第二端和所述蓝牙电路的信号输入端和所述麦克风电路连接。
23.在一个实施例中，所述第二开关子电路包括第三开关管，所述第三开关管的高电位端和所述音频线连接，所述第三开关管的控制端和所述取反电路连接，所述第三开关管的输出端和所述麦克风连接。
24.在一个实施例中，还包括：
25.按键，所述按键设于所述耳机主体上，所述按键电路与所述蓝牙电路连接，所述按键用于输出按键信号；和
26.传输电路，所述传输电路与所述按键和所述音频线连接，所述传输电路用于将所述按键信号通过所述音频线输出到所述电子设备。
27.在一个实施例中，所述传输电路包括：第四开关管、第六电阻以及第一电容，所述第六电阻的第一端与所述按键连接，所述第六电阻的第二端、所述第四开关管的控制端、以及所述第一电容的第一端共接，所述第一电容的第二端接地，所述第四开关管的高电位端和所述音频线的接头连接，所述第四开关管的低电位端接地。
28.上述的蓝牙耳机，通过采用控制电路和开关电路，从而实现对音频线是否插入电子设备的检测，并基于检测结果控制麦克风输出的音频信号输出到蓝牙电路或音频线，即使得麦克风输出的音频信号的输出线路可控，使得蓝牙电路和音频线可以共用麦克风，电路结构简单，解决了传统的耳机中存在电路结构复杂，且由于两个麦克风的位置不一而导致声音采集存在差异的问题。
附图说明
29.图1为本技术一实施例提供的蓝牙耳机的电路结构示意图；
30.图2为图1所示的蓝牙耳机的示例电路结构图；
31.图3为图1所示的蓝牙耳机的另一示例电路结构图；
32.图4为图1所示的蓝牙耳机的部分示例电路原理图；
33.图5为图3所示的蓝牙耳机的部分示例电路原理图。
具体实施方式
34.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
35.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
36.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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技术和简化描述，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，因此不能理解为对本技术的限制。
37.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
38.图1示出了本技术实施例的第一方面提供的蓝牙耳机的电路示意图，为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：
39.本实施中的蓝牙耳机10，包括耳机主体11，耳机主体11通过可拆卸的或固定连接的音频线12连接电子设备20，耳机主体11上设有蓝牙电路200。应理解，耳机主体11可以设有音频(耳机)接口，通过可拆卸的音频线12连接电子设备20，耳机主体11也可以固定设置有音频(耳机)插头的音频线12。音频接口、音频插头可以是3.5mm规格、2.5mm规格、type-c规格。蓝牙电路200为具有蓝牙数据发送、接收和处理等的蓝牙芯片构成，例如型号为qcc5124的蓝牙芯片。耳机主体11可以为头戴式、耳挂式、入耳式等。
40.蓝牙耳机10还包括：麦克风100、控制电路300以及开关电路400，麦克风100设置于耳机主体11上，控制电路300与音频线12和蓝牙电路200连接，开关电路400和蓝牙电路200、麦克风100以及控制电路300连接；麦克风100用于采集声音并转换为音频信号；控制电路300用于检测音频线12是否插入电子设备20，并基于检测结果生成控制信号；开关电路400用于在控制信号的控制下，将音频信号输出到蓝牙电路200或音频线12。
41.应理解，麦克风100可以为模拟麦克风，也可以为数字麦克风；音频信号可以为模拟音频信号，也可以为数字音频信号。麦克风100设置于耳机主体11上，从而使得音频线12更加简洁。电子设备20可以为任意可以与耳机10建立联系的电子设备20，例如手机、电脑、音箱等。
42.本实施例中的蓝牙耳机10，通过采用控制电路300和开关电路400，从而实现对音频线12是否插入电子设备20的检测，并基于检测结果控制麦克风输出的音频信号输出到蓝牙电路200或音频线12，即使得麦克风100输出的音频信号的输出线路可控，使得蓝牙电路200和音频线12可以共用麦克风100，电路结构简单，解决了传统的耳机10中存在电路结构复杂，且由于两个麦克风100的位置不一而导致声音采集存在差异的问题。
43.应理解，控制信号可以为一个或多个高低电平信号，控制电路300可以由开关管等可控开关器件、电源电路等组合构成，也可以由具备逻辑处理的芯片构成，例如单片机等。在一个实施例中，请参阅图2，控制信号包括第一控制信号ctrl1和第二控制信号ctrl2，第一控制信号ctrl1和第二控制信号ctrl2在同一时刻下，为完全相反的两个信号，例如，在第一控制信号ctrl1为高电平时，则第二控制信号ctrl2为低电平。控制电路300包括：检测电路310和取反电路320；检测电路310与开关电路400连接，取反电路320与开关电路400和检测电路310连接；取反电路320用于在音频线12插入电子设备20时，生成用于控制开关电路400将音频信号输出到音频线12的第二控制信号ctrl2；检测电路310用于在音频线12断开与电子设备20连接时，生成用于控制开关电路400将音频信号输出到蓝牙电路200的第一控制信号ctrl1。
44.可选的，第二控制信号ctrl2还输出到蓝牙电路200，蓝牙电路200根据第一控制信号ctrl1判断音频线12是否与电子设备20连接，当音频线12与电子设备20连接时，蓝牙电路200断开音频信号的输入通道；当音频线12没有与电子设备20连接时，蓝牙电路200闭合音频信号的输入通道。
45.本实施例中的控制电路300，通过采用检测电路310和取反电路320，实现了在音频线12插入电子设备20时，生成用于控制音频信号输出到音频线12的第二控制信号ctrl2；并在音频线12断开与电子设备20连接时，生成用于控制音频信号输出到蓝牙电路200的第一控制信号ctrl1；第一控制信号ctrl1与第二控制信号ctrl2互为相反信号，从而使得音频在同一时间仅能通过音频线12输出到电子设备20，或者通过蓝牙电路200无线发送到电子设备20，避免出现同一音频信号同时传递到电子设备20，而造成音频信号的重复多次采集而导致音频信号失真的问题。
46.请参阅图4，在一个实施例中，检测电路310包括：第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3，第一电阻r1的第一端与第一电源v1连接，第一电阻r1的第二端和第二电阻r2的第一端共接于第二控制电路300和开关电路400，第二电阻r2的第二端和音频线12的接头j1的活动端j1-5连接，第三电阻r3的第一端和接头j1的固定端j1-3连接，活动端j1-5和固定端j1-3滑动连接，第三电阻r3的第二端接地。应理解，第一电阻r1的第二端和第二电阻r2的第一端共接端为第一控制信号ctrl1的输出端。
47.应理解，第一电源v1可以为电池，也可以为蓝牙电路200提供的直流电。应理解，第一电阻r1的阻值应当远大于第二电阻r2和第三电阻r3的阻值之和，即第二电阻r2和第三电阻r3的阻值之和远小于第一电阻r1的阻值，或者，第二电阻r2和第三电阻r3为零电阻。第二电阻r2通过第三电阻r3与地导通时，将第一电阻r1的第二端的电压拉低至低电平，即，将第一控制信号ctrl1拉低至零。例如，当音频线12没有插入到电子设备20时，音频线12的接头j1的活动端j1-5与固定端j1-3断开连接，此时，第一控制信号ctrl1为高电平；当音频线12插入到电子设备20时，音频线12的接头j1的活动端j1-5与固定端j1-3连接，此时，第一控制
信号ctrl1为低电平。
48.本实施例中的检测电路310，通过采用第一电阻r1、第二电阻r2以及第三电阻r3，实现了对音频线12是否插入电子设备20的状态的检测，并基于检测结果生成高低电平以表征不同检测结果，电路结构简单、成本低。
49.请参阅图4，在一个实施例中，取反电路320包括：第一开关管q1和第四电阻r4，第一开关管q1的控制端和检测电路310连接，第一开关管q1的高电位端和第四电阻r4的第二端共接于开关电路400和蓝牙电路200，第一开关管q1的低电位端接地，第四电阻r4的第一端和第二电源v2连接。第一开关管q1的高电位端和第四电阻r4的第二端共接为第二控制信号ctrl2的输出端。
50.应理解，第一开关管q1可以为nmos管、pmos管、三极管等可控开关。例如，本实施例中的第一开关管q1为nmos管时，nmos管的栅极为第一开关管q1的控制端，nmos管的漏极为第一开关管q1的高电位端，nmos管的源极为第一开关管q1的低电位端。第二电源v2可以为蓝牙芯片输出的直流电。当第一控制信号ctrl1为高电平时，第一开关管q1导通时，第一开关管q1的高电位端的电压被拉低到地，第二控制信号ctrl2为低电平；当第一控制信号ctrl1为低电平时，第一开关管q1截止时，第二控制信号ctrl2为高电平，即实现了对第一控制信号ctrl1取反而得到第二控制信号ctrl2。本实施例中的取反电路320，通过采用开关管和第四电阻r4，实现了对第一控制信号ctrl1的取反，即实现了在音频线12与电子设备20连接时，生成用于控制音频信号输出到音频线12的第二控制信号ctrl2到开关电路400，电路结构简单。
51.应理解，开关电路400还用于当音频信号输出到蓝牙电路200时，为麦克风100提供第一输出阻抗；当音频信号输出到音频线12时，开关电路400为麦克风100提供第二输出阻抗。
52.可选的，第一输出阻抗等于和第二输出阻抗与音频线12线路阻抗之和。第一输出阻抗与电子设备20的功放相匹配，从而保证音频信号在传输过程中，减少了信号的衰减，降低了音频信号的失真程度，提高了音质。
53.应理解，可以通过采用阻性器件从而使得开关电路400可以输出对应的阻抗。阻抗值的大小可以根据麦克风100、音频线12、蓝牙电路200以及电子设备20的实际参数设置，在此不做限制。
54.本实施例中，通过利用开关电路400分别提供第一输出阻抗和第二输出阻抗，实现了在导通音频信号的输出线路的同时，为麦克风100提供相应的输出阻抗，从而减少了音频信号的衰减，保证了音频信号在不同的输出线路上可以得到对应的阻抗补充，从而保证了在共用一个麦克风100的情况下，音频信号的不同线路输出的音质能保持一致的失真度，避免了出现了蓝牙耳机10在使用蓝牙和使用音频线12时的明显不同音质的问题出现，提高了用户的体验感。
55.请参阅图2，在一个实施例中，开关电路400包括：第一开关子电路410和第二开关子电路420，第一开关子电路410与检测电路310、蓝牙电路200以及麦克风100连接，第二开关子电路420与取反电路320、音频线12以及麦克风100连接；第一开关子电路410用于在第一控制信号ctrl1的控制下导通，以给麦克风100供电；第二开关子电路42在第二控制信号ctrl2的控制下导通，以给麦克风100供电，并将音频信号输出到音频线12。具体的，第二开
关子电路420与音频线12中用于与电子设备20的信号脚连接的端口连接，即当音频线12与电子设备20连接时，麦克风100由电子设备20供电，从而节省了耳机10能耗，增加了耳机10的续航时间。
56.应理解，第一开关子电路410还用于提供第一输出阻抗；第二开关子电路420还用于提供第二输出阻抗。
57.请参阅图5，一个实施例中，第一开关子电路410包括第二开关管q2和第五电阻r5，第二开关管q2的控制端和检测电路310连接，第二开关管q2的高电位端和第三电源mic-bisa连接，第二开关管q2的低电位端和第五电阻r5的第一端连接，第五电阻r5的第二端和蓝牙电路200的信号输入端和麦克风100电路连接。第五电阻r5的第二端还与蓝牙电路200的信号输入端连接。第二开关管q2的控制端接入第一控制信号ctrl1。第三电源mic-bisa可以为由蓝牙电路200的供电输出引脚，用于提供输出到麦克风的直流电。
58.应理解，第二开关管q2可以为nmos管、pmos管、三极管等可控开关。例如，本实施例中的第二开关管q2为nmos管时，nmos管的栅极为第二开关管q2的控制端，nmos管的漏极为第二开关管q2的高电位端，nmos管的源极为第二开关管q2的低电位端。当第一控制信号ctrl1为高电平时，第二开关管q2导通，音频信号输出到蓝牙电路200的信号输入端。
59.应理解，本实施例中的第一开关子电路410所提供的第一输出阻抗等于第二开关管q2的导通阻抗和第五电阻r5的阻值之和。
60.本实施例中的第一开关子电路410通过采用第二开关管q2和第五电阻r5，实现了根据音频线12是否插入电子设备20，来控制蓝牙电路200与麦克风100的连接通路的通断，且在音频信号输出到蓝牙电路200的时候，提供了由第二开关管q2和第五电阻r5构成的第一输出阻抗，电路结构简单且节省成本。
61.请参阅图5，在一个实施例中，第二开关子电路420包括第三开关管q3，第三开关管q3的高电位端和音频线12连接，第三开关管q3的控制端和取反电路320连接，第三开关管q3的输出端和麦克风100连接。
62.应理解，第三开关管q3可以为nmos管、pmos管、三极管等可控开关。例如，本实施例中的第三开关管q3为nmos管时，nmos管的栅极为第三开关管q3的控制端，nmos管的漏极为第二开关管q2的高电位端，nmos管的源极为第三开关管q3的低电位端。当第二控制信号ctrl2为高电平时，第三开关管q3导通，音频信号输出到音频线12。
63.应理解，本实施例中的第二开关子电路420所提供的第二输出阻抗等于第三开关管q3的导通阻抗。
64.本实施例中的第二开关子电路420通过采用第三开关管q3，实现了根据音频线12是否插入电子设备20，来控制音频线12与麦克风100的连接通路的通断，且在音频信号输出到音频线12的时候，由第三开关管q3同时提供第二输出阻抗，电路结构简单且节省成本。
65.请参阅图3，在一个实施例中，蓝牙耳机10还包括按键510和传输电路520，按键510设于耳机主体11上，按键510电路与蓝牙电路200连接，传输电路520与按键510和音频线12连接；按键510用于输出按键信号；传输电路520用于将按键信号通过音频线12输出到电子设备20。
66.应理解，按键510为常规的设置在耳机主体11上的按键510，可以用于控制播放、暂停、上一首、下一首等。按键510与蓝牙电路200和音频线12连接，即本实施例中的蓝牙电路
200和音频线12共用一个按键510，电路结构简单，且用户不需留意并尝试到底是哪个按键510在作用，提供了用户的体验感。
67.可选的，音频线12由于不需要增加按键510和麦克风100，因而音频线12可以设计为两端接头j1一致，例如两端接头j1都为四级接头j1、三级接头j1或者两者接头j1等。
68.请参阅图5，在一个实施例中，传输电路520包括：第四开关管q4、第六电阻r6以及第一电容c1，第六电阻r6的第一端与按键510连接，第六电阻r6的第二端、第四开关管q4的控制端、以及第一电容c1的第一端共接，第一电容c1的第二端接地，第四开关管q4的高电位端和音频线12的接头j1连接，第四开关管q4的低电位端接地。
69.应理解，第四开关管q4可以为nmos管、三极管等可控开关。例如，本实施例中的第四开关管q4为nmos管时，nmos管的栅极为第四开关管q4的控制端，nmos管的漏极为第四开关管q4的高电位端，nmos管的源极为第四开关管q4的低电位端。本实施例中的nmos管通过将麦克风100短路到地，从而实现了对麦克风100的输出控制，并且将相应的按键信号通过音频线12的接头j1传输到电子设备20中。
70.本实施例中的传输电路520通过采用第四开关管q4、第六电阻r6以及第一电容c1，实现了在将按键信号通过音频线12传输到电子设备20的同时，还滤除了其他杂波，避免了按键信号在传输过程中由于杂波影响而导致的失真。
71.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。
72.在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
73.以上所述实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。