专利名称：一种蓝牙耳机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及声学产品技术领域，特别涉及一种蓝牙耳机。
背景技术：
蓝牙耳机将蓝牙技术应用在免持耳机上，让使用者可以免除恼人电线的牵绊，自在地以各种方式轻松通话。并且，使用蓝牙耳机拨打和接听电话时，由于远离手机的天线，显著降低了电磁波辐射对人体的影响，所以自从蓝牙耳机问世以来得到了各类用户的青睐。然而，现有的蓝牙耳机仅具有无线通信能力，功能比较单一，不能满足对一些特定场合的需求，例如，对具有听力障碍的用户，或者在环境过于嘈杂的场景中，由于蓝牙耳机发出的声音较小，导致用户无法清晰收听到声音，无法正常进行通话。
实用新型内容本实用新型提供了一种蓝牙耳机，以解决现有蓝牙耳机功能过于单一、适用范围较窄的问题。为达到上述目的，本实用新型实施例采用了如下技术方案:本实用新型一个实施例提供了一种蓝牙耳机，该蓝牙耳机中设置有蓝牙芯片、与该蓝牙芯片相连接的音频处理芯片、麦克风和扬声器，蓝牙芯片上设置有微处理器MCU，以及与该MCU相连接的可编程输入输出PIO接口、I2C接口、麦克风接口和扬声器接口，音频处理芯片中设置有DA转换模块、AD转换模块、音频增益调整单元和I2C接口；蓝牙芯片的PIO接口上连接有控制开关；蓝牙芯片的I2C接口与音频处理芯片上的I2C接口相连接；蓝牙芯片的麦克风接口与麦克风相连接，蓝牙芯片的扬声器接口通过音频处理芯片与扬声器相连接；当控制开关处于第一位置时，MCU通过I2C接口禁止音频处理芯片运行；当控制开关处于第二位置时，MCU通过I2C接口启动音频处理芯片运行。其中，蓝牙芯片的扬声器接口连接至音频处理芯片的AD转换模块，AD转换模块连接至DA转换模块，DA转换模块与麦克风相连接。其中，音频增益调整单元中设置有自动增益控制器AGC和数字信号处理器DSP，音频处理芯片的AD转换模块的输出端与AGC的输入端相连接，AGC的输出端与DSP的输入端相连接，DSP的输出端连接至DA转换模块。其中，AGC上连接有调节开关，调节开关转动时该AGC提供的增益值变化。其中，蓝牙芯片上设置有整流器，麦克风的第一端与整流器相连接，麦克风的第二端与蓝牙芯片的麦克风接口相连接，麦克风的第三端接地。其中，蓝牙芯片的电源线和音频处理芯片的电源线相连接。[0019]本实用新型实施例的有益效果是:本实用新型实施例通过在蓝牙耳机中设置具有音频增益调整模块的音频处理芯片，并利用蓝牙芯片对该音频处理芯片的运行状态进行控制的技术手段，当启动音频处理芯片运行时，蓝牙耳机处于具有音频增益调整功能的蓝牙模式，蓝牙芯片接收到的数据经过音频处理芯片调整后输出至扬声器，当禁止音频处理芯片运行时，蓝牙耳机处于蓝牙模式，音频处理芯片不对蓝牙芯片接收到的数据进行处理。本实用新型实施例通过蓝牙芯片和音频处理芯片的配合，实现了蓝牙耳机在蓝牙模式和具有音频增益调整功能的蓝牙模式之间的切换，丰富了蓝牙耳机的功能，且当蓝牙耳机位于具有音频增益调整功能的蓝牙模式下时，能够发出大音量的声音，适用于具有听力障碍的用户或者声音嘈杂的环境，扩大了蓝牙耳机的应用范围。
图1为本实用新型一个实施例提供的一种蓝牙耳机的结构示意图；图2为本实用新型又一个实施例提供的一种蓝牙耳机的结构示意图；图3为本实用新型又一个实施例提供的一种利用蓝牙耳机通信的方法流程图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。本实用新型一个实施例提供了一种蓝牙耳机，参见图1，该蓝牙耳机100中设置有蓝牙芯片200、与该蓝牙芯片200相连接的音频处理芯片300、麦克风111和扬声器112，蓝牙芯片200上设置有微处理器(Micro Controller Unit, MCU) 214，以及与该MCU214相连接的可编程输入输出(Programming Input/Output,P10)接口、I2C(内部整合电路，Inter-1ntegrated Circuit)接口、麦克风(MIC)接口 212 和扬声器(SPK)接口 211，音频处理芯片300中设置有DA (Digital-Analog，数模)转换模块312、AD (Analog-Digital,模数)转换模块310、音频增益调整单元311和I2C接口 313。蓝牙芯片200上的各模块通过蓝牙芯片200上的走线相连接，音频处理芯片300上的单元和各模块通过音频处理芯片300上的走线相连接。蓝牙芯片200的PIO接口 210上连接有控制开关110，蓝牙芯片200的I2C接口213与音频处理芯片300上的I2C接口相连接，蓝牙芯片200的麦克风接口与麦克风相连接，蓝牙芯片的扬声器接口通过音频处理芯片与扬声器相连接。当控制开关110处于第一位置时，如控制开关110处于开启位置时，MCU214通过I2C接口 213向音频处理芯片300发送低电平信号，禁止音频处理芯片300运行，这时，音频处理芯片300仅作为信号或数据的传输通路使用。当控制开关110处于第二位置时，如控制开关110处于闭合位置时，MCU通过I2C接口向音频处理芯片300发送高电平信号，启动音频处理芯片运行。蓝牙芯片200上还设置有射频(RF)模块，用于通过天线利用蓝牙通信收发信号。本实用新型又一实施例提供的一种蓝牙耳机，参见图2，蓝牙耳机中设置有蓝牙芯片200、音频处理芯片300、麦克风111和扬声器112。本实施例中的音频处理芯片300由助听器芯片实现。为了增强蓝牙耳机的功能，图2中示出的场景中，该耳机中还设置有用于近距离无线通信的NFC (近距离通信，Near Field Communication)模块、用于指示蓝牙耳机工作状态的LED显示灯、多个存储器(Memory )、闪存(FLASH)、电源适配器(Charger )以及与该适配器相连接的线性稳压(LowDropout Regulator, LDO)模块。蓝牙耳机中还可以设置26MHZ的晶振(Crystal)，射频模块和天线之间还可以设置有平衡不平衡转换器(BULUN)、射频开关(Switch)、功率放大器(PA)、低噪声放大器(LNA)和带通滤波器(BPF)，这些器件可以对需要收发的信号进行进一步的处理。例如，BULUN将蓝牙芯片输出的差分信号转为单端输出，射频开关将蓝牙芯片在射频信号的发送端和射频信号的接收端之间进行切换，PA用于天线发射端增益放大，LNA用于天线接收端增益放大，BPF使预定蓝牙频段(如2402MHz 2480MHz)的信号通过。可以理解，上述NFC模块、LED显示灯、存储器等并不是蓝牙耳机中必要的模块，在一些场景中可以删除。当开关SWl闭合，蓝牙芯片200开始工作，建立蓝牙连接。蓝牙芯片200中的MCU检测控制开关110的状态，当控制开关110处于第一位置，确认蓝牙芯片工作在蓝牙模式。当控制开关Iio处于第二位置，确认蓝牙芯片200工作在具有音频增益调整功能的蓝牙模式。控制开关110用于使蓝牙耳机在不同工作模式下进行切换。蓝牙模式在本模式下，若音频处理芯片300处于工作状态需要MCU通过I2C接口禁止音频处理芯片运行，若音频处理芯片300已经被禁止运行，则保持该音频处理芯片300的状态不变。射频模块通过天线接收到数据后，将数据解调成语音信号后，通过SPK接口 211发送至AD转换模块310，并通过AD转换模块310和DA转换模块312将SPK接口 211输出的语音信号传输至扬声器112,扬声器112输出语音信号。在语音信号传输过程中，音频处理芯片300不对该语音信号进行处理。这时，AD转换模块310和DA转换模块312以及两者之间的连接仅用作语音信号的传输线路。麦克风111在本地接收到语音信号后，将语音信号通过MIC接口 212输入至蓝牙芯片，蓝牙芯片将语音信号转换为数字信号，对该数字信号进行编码调制后，发送至射频模块，由射频模块在蓝牙链路上通过天线将该数字信号发送出去。其中，麦克风111为三端的器件，蓝牙芯片200还设置有整流器215，麦克风的第一端与整流器215相连接，由整流器215向麦克风提供偏置电压，麦克风的第二端与麦克风接口 212相连接，麦克风的第三端接地。具有音频增益调整功能的蓝牙模式在本模式下，若音频处理芯片300处于被禁止工作状态需要MCU通过I2C接口启动音频处理芯片300运行，若音频处理芯片300已经启动运行，则保持该音频处理芯片300的状态不变。本模式为一种兼容模式，蓝牙耳机在保证蓝牙通信的同时，还能够语音的音量进行调整，例如，对语音的音量进行放大，此模式适合于有听力障碍的用户使用或其他需要音量放大的场景。射频模块通过天线接收到数据后，将数据解调成语音信号后，通过SPK接口 211发送至AD转换模块310。AD转换模块310将语音信号转换为数字信号，然后将数字信号送入音频增益调整单元311，音频增益调整单元311对数字信号处理完毕后，将数字信号送入DA转换模块312，DA转换模块312将数字信号转换为语音信号并送入扬声器112输出。其中，音频增益调整单元311可以由自动增益控制器(AGC)和数字信号处理器(DSP)实现，AD转换模块310的输出端连接至AGC的输入端，AGC的输出端与DSP的输入端相连接，DSP的输出端连接至DA转换模块312。语音信号从AD转换模块310将语音信号先送入AGC，AGC控制语音信号的增益，并进行自动调整，可以增加语音信号的增益，也可以减小语音信号的增益。AGC对增益调整后，将语音信号送入DSP，由DSP完成对语音信号音量的调节。进一步的，本实施例中，还为AGC连接了调节开关SW2，调节开关SW2转动时该AGC提供的增益值变化。通过拨动SW2可以调整语音信号增益的大小，找到所需的增益数值(可以为一定范围内的增益数值)。并且，本实施中，当根据SW2选取了增益数值的范围时，然后AGC还会根据语音信号的变化在一定程度内对语音进行微调，从而保证了蓝牙耳机的音效能够与通信时的需求保持一致。麦克风111在本地接收到语音信号后，将语音信号通过MIC接口 212输入至蓝牙芯片，蓝牙芯片将语音信号转换为数字信号，对该数字信号进行编码调制后，发送至射频模块，由射频模块在蓝牙链路上通过天线将该数字信号发送出去。本实施例中采用电源VB在1.4V左右的助听器芯片，而一般的蓝牙芯片200的电源VCC在1.35左右，并将蓝牙芯片200的电源线VCC和助听器芯片的电源线连接在一起，即采用同一电源VBAT对蓝牙芯片和助听器芯片进行供电，相比于采用两个电源分别对蓝牙芯片和助听器芯片的场景，本实施例的方案简化了蓝牙耳机的结构。本实用新型又一个实施例还提供了一种利用蓝牙耳机通信的方法。该方法包括:在蓝牙耳机中设置与蓝牙芯片相连接的音频处理芯片，音频处理芯片上具有音频增益调整单元，当接收到蓝牙模式启动指令时，利用蓝牙芯片禁止音频处理芯片运行，使蓝牙耳机工作在蓝牙模式下；当接收到具有音频增益调整功能的蓝牙模式的启动指令时，利用蓝牙芯片启动音频处理芯片运行，使蓝牙耳机工作在具有音频增益调整功能的蓝牙模式下，参见图3，本方法包括:S300:当需要执行通信时，确认蓝牙耳机当前所处于的工作模式；S301:当蓝牙耳机处于蓝牙模式时，将从蓝牙耳机的麦克风接收到的信号通过蓝牙芯片的天线向外发送，以及，将从蓝牙芯片的天线接收到的信号直接输出至蓝牙耳机的扬声器;S302:当蓝牙耳机处于具有音频增益调整功能的蓝牙模式时，将从蓝牙耳机的麦克风接收到的信号通过蓝牙芯片的天线向外发送，以及，将从蓝牙芯片的天线接收到的信号输入至音频处理芯片，利用音频处理芯片中的音频增益调整单元对该信号的音量进行调整，将调整后的信号输出至蓝牙耳机的扬声器。其中，在步骤S302中，可以利用音频增益调整单元对该信号的音量进行放大；或者，利用音频增益调整单元对该信号的音量进行减小。其中，在步骤S302中，接收用户发送的音量增益设置指令，根据音量增益设置指令指示的增益数值，利用音频增益调整单元对信号的音量进行调整。利用接收用户通过与调节开关发送的指令，该指令指示了需要的增益数值的范围，则利用音频增益调整单元在选取的增益数值范围内对信号的音量进行调整。本实用新型方法实施例中各步骤的具体工作方式可以参见本实用新型的产品实施例。由上所述，本实用新型实施例通过在蓝牙耳机中设置具有音频增益调整模块的音频处理芯片，并利用蓝牙芯片对该音频处理芯片的运行状态进行控制的技术手段，当启动音频处理芯片运行时，蓝牙耳机处于具有音频增益调整功能的蓝牙模式，蓝牙芯片接收到的数据经过音频处理芯片调整后输出至扬声器，当禁止音频处理芯片运行时，蓝牙耳机处于蓝牙模式，音频处理芯片不对蓝牙芯片接收到的数据进行处理。本实用新型实施例通过蓝牙芯片和音频处理芯片的配合，实现了蓝牙耳机在蓝牙模式和具有音频增益调整功能的蓝牙模式之间的切换，丰富了蓝牙耳机的功能，且当蓝牙耳机位于具有音频增益调整功能的蓝牙模式下时，能够发出大音量的声音，适用于具有听力障碍的用户或者声音嘈杂的环境，扩大了蓝牙耳机的应用范围。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙耳机中设置有蓝牙芯片、与该蓝牙芯片相连接的音频处理芯片、麦克风和扬声器， 所述蓝牙芯片上设置有微处理器MCU，以及与该MCU相连接的可编程输入输出PIO接口、I2C接口、麦克风接口和扬声器接口，所述音频处理芯片中设置有数模DA转换模块、模数AD转换模块、音频增益调整单元和I2C接口； 所述蓝牙芯片的PIO接口上连接有控制开关； 所述蓝牙芯片的I2C接口与所述音频处理芯片上的I2C接口相连接； 所述蓝牙芯片的麦克风接口与所述麦克风相连接，所述蓝牙芯片的扬声器接口通过所述音频处理芯片与所述扬声器相连接； 当所述控制开关处于第一位置时，所述MCU通过I2C接口禁止所述音频处理芯片运行； 当所述控制开关处于第二位置时，所述MCU通过I2C接口启动所述音频处理芯片运行。
2.根据权利要求1所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙芯片的扬声器接口通过所述音频处理芯片与所述扬声器相连接包括: 所述蓝牙芯片的扬声器接口连接至音频处理芯片的所述AD转换模块，所述AD转换模块连接至所述DA转换模块，所述DA转换模块与麦克风相连接。
3.根据权利要求1所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述音频增益调整单元中设置有自动增益控制器AGC和数字信号处理器DSP， 所述音频处理芯片的AD转换模块的输出端与所述AGC的输入端相连接，所述AGC的输出端与DSP的输入端相连接，所述DSP的输出端连接至所述DA转换模块。
4.根据权利要求3所述的蓝牙耳机，其特征在于， 所述AGC上连接有调节开关，调节开关转动时该AGC提供的增益值变化。
5.根据权利要求1所述的蓝牙耳机，其特征在于，所述蓝牙芯片的麦克风接口与所述麦克风相连接包括: 所述蓝牙芯片上设置有整流器，所述麦克风的第一端与所述整流器相连接，所述麦克风的第二端与所述蓝牙芯片的麦克风接口相连接，所述麦克风的第三端接地。
6.根据权利要求1所述的蓝牙耳机，其特征在于， 所述蓝牙芯片的电源线和所述音频处理芯片的电源线相连接。
专利摘要本实用新型公开了一种蓝牙耳机。本实用新型实施例提供的蓝牙耳机中设置有蓝牙芯片、音频处理芯片、麦克风和扬声器。蓝牙芯片上设置有MCU、PIO接口、I2C接口、麦克风接口和扬声器接口，音频处理芯片中设置有DA转换模块、AD转换模块、音频增益调整单元和I2C接口，PIO接口上连接有控制开关；蓝牙芯片的I2C接口与音频处理芯片上的I2C接口相连接；蓝牙芯片的麦克风接口与麦克风相连接，蓝牙芯片的扬声器接口通过音频处理芯片与扬声器相连接；当控制开关处于第一位置时，MCU通过I2C接口禁止音频处理芯片运行，当控制开关处于第二位置时，MCU通过I2C接口启动音频处理芯片运行。
文档编号H04R3/00GK202957952SQ20122061073
公开日2013年5月29日 申请日期2012年11月16日 优先权日2012年11月16日
发明者郑勇, 夏晓剑, 孙一镔 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司