CN216982101U - 一种嵌入式蓝牙耳机、壳设备及其套件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种嵌入式蓝牙耳机、壳设备及其套件，包括第一微控制单元、第一蓝牙模块、第一音频信号处理模块、第一音频输入输出模块、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块；第一音频信号处理模块与第一音频输入输出模块连接，第一音频输入输出模块与音频输出切换开关连接；音频输出切换开关连接扬声器或第一CTVI接口模块；第一CTVI接口模块与壳设备连接，第一CTVI接口模块包括探测输入端口和音频输出接口；该嵌入式蓝牙耳机能直接佩戴，也能作为蓝牙接收器使用；当作为蓝牙接收器使用时，该嵌入式蓝牙耳机直接放入其他音频播放设备中，音频直接通过其他音频播放设备播放，无需断开重新连接，改善了用户体验，避免了重复浪费。

Description

一种嵌入式蓝牙耳机、壳设备及其套件

技术领域

本实用新型涉及耳机的技术领域，具体涉及一种嵌入式蓝牙耳机、壳设备及其套件。

背景技术

目前市场上存在多种声设备端产品(音频播放设备)，例如头戴式耳机、蓝牙TWS耳机、家用音箱、便携式音箱等，不同的声设备端产品具有各自的优缺点，适用于不同的场景。

蓝牙TWS耳机能接收主机端(手机、电脑、平板电脑、电视等)传输的音频并播放，当在不同的场景下需要通过其他音频播放设备播放时，需要先断开主机端与蓝牙TWS耳机的连接，再将主机端与其他音频播放设备进行连接，从而通过其他音频播放设备播放音频；这样的操作会存在音频播放中断、延时等问题，给用户带来较差的体验，而且也会存在一些主机端与其他音频播放设备不兼容而导致的不能连接的问题。

而且消费者需要根据不同的使用场景以及不同的需求购买多种声设备端产品，由于每种声设备端产品均需单独设置蓝牙芯片，价格昂贵，在环保性与经济性方面存在重复浪费的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的第一个目的是提供一种嵌入式蓝牙耳机，该嵌入式蓝牙耳机能直接佩戴用于音频播放，也能作为蓝牙接收器使用；当作为蓝牙接收器使用时，该嵌入式蓝牙耳机直接放入其他音频播放设备中，音频直接通过其他音频播放设备播放，无需断开重新连接，而且其他音频播放设备中可以不设置蓝牙芯片，既改善了用户体验，也避免了重复浪费的问题。

本实用新型的第二个目的是提供一种与上述嵌入式蓝牙耳机连接的壳设备，该壳设备可以不设置蓝牙芯片，只需将嵌入式蓝牙耳机作为蓝牙接收器嵌入，就能通过该设备播放音频，避免每种声设备端产品均需单独设置蓝牙芯片的问题，避免重复浪费。

本实用新型的第三个目的是提供一种嵌入式蓝牙耳机套件。

本实用新型所采用的第一个技术方案是：一种嵌入式蓝牙耳机，包括第一微控制单元、第一蓝牙模块、第一音频信号处理模块、第一音频输入输出模块、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块；

所述第一微控制单元分别与所述第一蓝牙模块、第一音频信号处理模块、第一音频输入输出模块、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块连接；所述第一音频信号处理模块与所述第一音频输入输出模块连接，所述第一音频输入输出模块与所述音频输出切换开关连接；所述音频输出切换开关连接扬声器或所述第一CTVI接口模块；

所述第一CTVI接口模块包括探测输入端口和音频输出接口。

优选地，所述探测输入端口和音频输出接口包括接插件或磁吸pin针。

优选地，所述探测输入端口包括BLE模块、NFC芯片、RFID芯片和红外模块中的一种或多种，所述音频输出接口为第一蓝牙模块。

优选地，所述嵌入式蓝牙耳机还包括第一充放电控制模块，所述第一CTVI接口模块还包括第一充电接口；

所述第一充放电控制模块与所述第一微控制单元连接，所述第一充放电控制模块与第一充电接口连接。

本实用新型所采用的第二个技术方案是：一种用于第一个技术方案中所述嵌入式蓝牙耳机的壳设备，包括第二微控制单元、壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块，所述第二微控制单元分别与所述壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块连接，所述第二CTVI接口模块分别与所述壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块连接，所述第二音频信号处理模块与所述第二音频输入输出模块连接，所述第二音频输入输出模块与扬声器连接；

所述第二CTVI接口模块包括设备序号输出端口和音频输入接口，所述设备序号输出端口与所述嵌入式蓝牙耳机的探测输入端口连接，所述音频输入接口与所述嵌入式蓝牙耳机的音频输出接口连接。

优选地，所述设备序号输出端口和音频输入接口包括接插件或磁吸pin针。

优选地，所述设备序号输出端口包括BLE模块、NFC芯片、RFID芯片和红外模块中的一种或多种，所述音频输入接口包括第二蓝牙模块。

优选地，所述壳设备还包括第二充放电控制模块和输出充电模块，所述第二CTVI接口模块还包括第二充电接口；所述第二充放电控制模块和输出充电模块分别与所述微控制单元连接，所述输出充电模块与所述第二充电接口连接。

优选地，所述输出充电模块为无线输出充电模块，所述第二充电接口为无线充电接口。

本实用新型所采用的第三个技术方案是：一种嵌入式蓝牙耳机套件，包括第一个技术方案中所述的嵌入式蓝牙耳机和第二个技术方案中所述的壳设备。

上述技术方案的有益效果：

(1)本实用新型公开的一种嵌入式蓝牙耳机能直接佩戴用于音频播放，也能作为蓝牙接收器使用；当作为蓝牙接收器使用时，该嵌入式蓝牙耳机直接放入其他音频播放设备中，音频直接通过其他音频播放设备播放，无需断开重新连接，而且其他音频播放设备中可以不设置蓝牙芯片，既改善了用户体验，也避免了重复浪费的问题。

(2)本实用新型公开的用于嵌入式蓝牙耳机的壳设备可以不设置蓝牙芯片，只需将嵌入式蓝牙耳机作为蓝牙接收器嵌入，就能通过该设备播放音频，避免每种声设备端产品均需单独设置蓝牙芯片的问题，省去所有重复费用(芯片、电路、软件等重复的费用)，具有环保经济的优势。

(3)本实用新型公开的壳设备能与嵌入式蓝牙耳机直接连接，获取音频并播放，无需断开蓝牙耳机与主机端的连接，具有体验全方位一致且无缝切换的优势，而且避免了一些主机端与其他音频播放设备不兼容而导致的不能连接的问题。

附图说明

图1为本实用新型一个实施例提供的一种嵌入式蓝牙耳机的***结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例提供的第一类壳设备的***结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例提供的第二类壳设备的***结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的优选实施例，本实用新型的范围由权利要求书限定。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”“下”“内”“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的具体结构进行限定。在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种嵌入式蓝牙耳机，包括第一微控制单元(MCU)、第一蓝牙模块(RF)、第一存储模块(memory)、第一时钟接口(CLK)、第一充放电控制模块(PWR)、第一音频信号处理模块(DSP芯片)、第一音频输入输出模块(Audio)、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块(Core端)；第一微控制单元分别与第一蓝牙模块、第一存储模块、第一时钟接口、第一充放电控制模块、第一音频信号处理模块、第一音频输入输出模块、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块连接；第一音频信号处理模块与第一音频输入输出模块连接，第一音频输入输出模块与音频输出切换开关连接；音频输出切换开关连接嵌入式蓝牙耳机内的扬声器，音频以模拟信号差分输出或单端输出；或音频输出切换开关连接第一CTVI接口模块，第一CTVI接口模块与外部扩展的壳设备连接，音频以模拟信号差分输出或单端输出，或音频以数字信号通过I2S协议输出；第一CTVI接口模块与充放电控制模块连接。

第一CTVI接口模块包括探测输入端口和音频输出接口，探测输入端口用于接收壳设备中设备序号输出端口输出的壳设备序号，并将壳设备序号发送给第一MCU，音频输出接口用于与外部扩展的壳设备连接以传输音频；当第一CTVI接口模块为有线模块时，探测输入端口和音频输出接口包括但不限于接插件或磁吸pin针，探测输入端口例如为单线串口；当第一CTVI接口模块为无线模块时，探测输入端口包括但不限于BLE模块(低功耗蓝牙模块)、NFC芯片、RFID芯片或红外模块，音频输出接口为第一蓝牙模块，通过第一蓝牙模块以蓝牙Relay或Share的方式将音频传输至壳设备。

(1)第一CTVI接口模块为有线模块；

当探测输入端口(单线串口)未与壳设备的设备序号输出端口(单线串口)连接，探测输入端口未读取到壳设备序号，MCU能判断出嵌入式蓝牙耳机当前未处于壳设备中，此时MCU控制***内各软硬件模块部署于TWS模式，MCU控制音频输出开关切换连接嵌入式蓝牙耳机内的扬声器，音频通过扬声器以模拟信号差分输出或单端输出；

当探测输入端口(单线串口)与壳设备的设备序号输出端口(单线串口)连接，探测输入端口(单线串口)能通过单线串口读取到壳设备序号，MCU基于壳设备序号能判断出嵌入式蓝牙耳机当前处于哪类壳设备中，此时MCU控制***内各软硬件模块部署于Core模式，且对应壳设备类别做配置，MCU控制音频输出开关切换连接第一CTVI接口模块中的音频输出接口，音频通过音频输出接口以模拟信号差分输出或单端输出，或以数字信号通过I2S协议输出，外部扩展的壳设备通过有线连接方式接收音频并播放。

(2)第一CTVI接口模块为无线模块；

第一CTVI接口模块为无线模块时，需触碰外部壳设备的特定部位以使无线交互接口生效；

当探测输入端口(BLE模块、NFC芯片、RFID芯片或红外模块)未与壳设备的设备序号输出端口(BLE模块、NFC芯片、RFID芯片或红外模块)触碰连接，探测输入端口(BLE模块、NFC芯片、RFID芯片或红外模块)未接收到壳设备序号，MCU能判断出嵌入式蓝牙耳机当前未处于壳设备中，此时MCU控制***内各软硬件模块部署于TWS模式，MCU控制音频输出开关切换连接嵌入式蓝牙耳机内的扬声器，音频通过扬声器以模拟信号差分输出或单端输出；

当探测输入端口(BLE模块、NFC芯片、RFID芯片或红外模块)与壳设备的设备序号输出端口(BLE模块、NFC芯片、RFID芯片或红外模块)触碰连接，探测输入端口(BLE模块、NFC芯片、RFID芯片或红外模块)接收到壳设备序号，MCU基于壳设备序号能判断出嵌入式蓝牙耳机当前处于哪类壳设备中，此时MCU控制***内各软硬件模块部署于Core模式，且对应壳设备类别做配置，MCU控制音频输出开关切换连接第一CTVI接口模块中的音频输出接口(第一蓝牙模块)，嵌入式蓝牙耳机以蓝牙Relay或Share方式无线连接至外部扩展的壳设备，并通过壳设备进行音频播放。

进一步的，在一个实施例中，第一CTVI接口模块还包括第一有线充电接口，第一有线充电接口分别与第一充放电控制模块和外部扩展的壳设备连接，外部扩展的壳设备提供外部直流电对嵌入式蓝牙耳机进行充电。

进一步的，在一个实施例中，第一CTVI接口模块还包括第一无线充电接口，第一无线充电接口与第一充放电控制模块连接，无线充电接口耦合外部扩展的壳设备，外部扩展的壳设备对嵌入式蓝牙耳机进行无线充电。

实施例2

本实用新型公开了一种与实施例1中所述嵌入式蓝牙耳机连接的壳设备，包括第二微控制单元、壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块，第二微控制单元分别与所述壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块连接，所述第二CTVI接口模块分别与所述连接壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块连接，所述第二音频信号处理模块连接与所述第二音频输入输出模块连接，所述第二音频输入输出模块与扬声器连接；

第二CTVI接口模块包括设备序号输出端口和音频输入接口；设备序号输出端口用于向嵌入式蓝牙耳机(Core设备)的探测输入端口发送所处壳设备的壳设备序号；音频输入接口用于接收嵌入式蓝牙耳机音频输出接口以模拟信号差分输出或单端输出，或以数字信号通过I2S协议输出的音频，并将接收的音频发送给第二音频信号处理模块进行处理，由第二音频输入输出模块输出至扬声器播放。

壳设备序号标识模块是指存储有设备序号标签(壳设备序号)的装置，壳设备序号标识模块包括主动式或被动式壳设备序号标识模块；壳设备序号标识模块为通过串口等通讯方式与第二微控制单元(MCU)相连，MCU发送相应电平信号给壳设备序号标识模块以被读取设备(嵌入式蓝牙耳机的探测输入端口)读取壳设备序号；被动式壳设备序号标识模块为在制造壳设备时一次性写入字符串信息(壳设备序号)的装置，例如NFC tag；第二微控制单元(MCU)将壳设备序号标识模块中的壳设备序号通过设备序号输出端口发送至嵌入式蓝牙耳机的探测输入端口。

壳设备包括第一类壳设备、第二类壳设备和第三类壳设备；其中，第一类壳设备需两侧同时嵌入嵌入式蓝牙耳机(Core设备)，包括但不限于头戴耳机和脖挂音箱；第二类壳设备可只嵌入单侧Core设备，而另一Core设备可作为遥控器或通话耳机；亦可双侧皆嵌入Core设备，第二类壳设备包括但不限于家用音箱、便携式音箱、Soundbar和会议通话扬声器；第三类壳设备包括但不限于汽车音响。

如图2所示，第一类壳设备包括第二微控制单元(MCU)、壳设备序号标识模块(Vessel ID)、第二存储模块(memory)、第二时钟接口(Clock)、第二充放电控制模块(PWR)、输出充电模块(Charger)、第二音频信号处理模块(DSP芯片)、第二音频输入输出模块(Codec/Audio)、第二CTVI接口模块(壳设备端)和扬声器；第二微控制单元(MCU)分别与壳设备序号标识模块、第二存储模块、第二时钟接口、第二充放电控制模块、输出充电模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块(壳设备端)连接；壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块、输出充电模块分别与第二CTVI接口模块连接，第二音频信号处理模块与第二音频输入输出模块连接，第二音频输入输出模块与扬声器连接。

第二CTVI接口模块中的设备序号输出端口和音频输入接口包括但不限于接插件、磁吸pin针(物理接触方式)，设备序号输出端口例如为单线串口。

进一步的，在一个实施例中，第一类壳设备的第二CTVI接口模块中还包括第二有线充电接口，第二CTVI接口模块中的第二有线充电接口与嵌入式蓝牙耳机中第一CTVI接口模块中的第一有线充电接口连接，第二CTVI接口模块中的第二有线充电接口与输出充电模块连接，第一类壳设备中的输出充电模块提供外部直流电对嵌入式蓝牙耳机进行充电。

进一步的，在一个实施例中，第一类壳设备为头戴耳机，第一类壳设备还包括主动降噪模块(ANC芯片)，主动降噪模块(ANC芯片)分别与第二音频信号处理模块(DSP芯片)、第二音频输入输出模块(Codec/Audio)和扬声器/麦克风连接。

如图3所示，第二类壳设备包括第二微控制单元(MCU)、壳设备序号标识模块(Vessel ID Tag)、第二存储模块(memory)、第二时钟接口(Clock)、第二充放电控制模块(PWR)、无线输出充电模块(Wireless Charger)、第二音频信号处理模块(DSP芯片)、第二音频输入输出模块(Audio)、第二CTVI接口模块(壳设备端)和扬声器；第二微控制单元(MCU)分别与壳设备序号标识模块(Vessel ID Tag)、第二存储模块(memory)、第二时钟接口(Clock)、第二充放电控制模块(PWR)、无线输出充电模块(Wireless Charger)、第二音频信号处理模块(DSP芯片)、第二音频输入输出模块(Audio)和第二CTVI接口模块(壳设备端)连接；壳设备序号标识模块和无线输出充电模块分别与第二CTVI接口模块连接，第二音频信号处理模块与第二音频输入输出模块连接，第二音频输入输出模块与扬声器连接。

当第二类壳设备和第三类壳设备中的第二CTVI接口模块为有线模块(物理接触方式)时，设备序号输出端口和音频输入接口包括但不限于接插件、磁吸pin针，设备序号输出端口例如为单线串口；当第二类壳设备和第三类壳设备中的第二CTVI接口模块为无线模块时(需Core设备触碰外部壳设备的特定部位以使无线交互接口生效)，设备序号输出端口包括但不限于BLE模块(低功耗蓝牙模块)、NFC芯片、RFID芯片或红外模块，音频输入接口包括第二蓝牙模块(RF)，能通过蓝牙Relay或Share的方式与嵌入式蓝牙耳机第一CTVI接口模块中的音频输出接口(第一蓝牙模块)连接，接收音频至第二类壳设备。

第三类壳设备为汽车音响时，能通过一转接头转接Aux3.5mm插头输入汽车音响中。

进一步的，在一个实施例中，第二类壳设备中的第二CTVI接口模块还包括第二无线充电接口，第二CTVI接口模块中的第二无线充电接口与嵌入式蓝牙耳机中第一CTVI接口模块中的第一无线充电接口耦合，第二CTVI接口模块中的第二无线充电接口与无线输出充电模块连接，第二类壳设备中的无线输出充电模块对嵌入式蓝牙耳机进行充电。

实施例3

本实用新型公开了一种嵌入式蓝牙耳机套件，包括实施例1中的嵌入式蓝牙耳机和实施例2中的壳设备，嵌入式蓝牙耳机与壳设备连接。

进一步的，在一个实施例中，还包括第四类壳设备(Non-CTVI)，第四类壳设备不含有第二CTVI接口模块，第四类壳设备包括电池、电源管理及充电电路；第四类壳设备(Non-CTVI)包括但不限于充电盒，充电盒例如为脖挂塑胶绳(异形充电盒)。

当充电盒为脖挂塑胶绳时，通过脖挂塑胶绳可拆卸的连接嵌入式蓝牙耳机的左耳机和右耳机，此时位于脖挂塑胶绳端部的充电接口与嵌入式蓝牙耳机的充电接口连接，当摘下左耳机和右耳机时，左耳机和右耳机互相吸合自动休眠并开始充电，以确保嵌入式蓝牙耳机电量充足。

本实用新型通过将嵌入式蓝牙耳机与壳设备连接，实现将音频通过嵌入式蓝牙耳机播放直接切换为通过壳设备进行播放或通过壳设备对嵌入式蓝牙耳机进行充电。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种嵌入式蓝牙耳机，其特征在于，包括第一微控制单元、第一蓝牙模块、第一音频信号处理模块、第一音频输入输出模块、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块；

所述第一微控制单元分别与所述第一蓝牙模块、第一音频信号处理模块、第一音频输入输出模块、音频输出切换开关和第一CTVI接口模块连接；所述第一音频信号处理模块与所述第一音频输入输出模块连接，所述第一音频输入输出模块与所述音频输出切换开关连接；所述音频输出切换开关连接扬声器或所述第一CTVI接口模块；

所述第一CTVI接口模块包括探测输入端口和音频输出接口。

2.根据权利要求1所述的嵌入式蓝牙耳机，其特征在于，所述探测输入端口和音频输出接口包括接插件或磁吸pin针。

3.根据权利要求1所述的嵌入式蓝牙耳机，其特征在于，所述探测输入端口包括BLE模块、NFC芯片、RFID芯片和红外模块中的一种或多种，所述音频输出接口为第一蓝牙模块。

4.根据权利要求1所述的嵌入式蓝牙耳机，其特征在于，所述嵌入式蓝牙耳机还包括第一充放电控制模块，所述第一CTVI接口模块还包括第一充电接口；

所述第一充放电控制模块与所述第一微控制单元连接，所述第一充放电控制模块与第一充电接口连接。

5.一种用于权利要求1-4任一项所述嵌入式蓝牙耳机的壳设备，其特征在于，包括第二微控制单元、壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块，所述第二微控制单元分别与所述壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块、第二音频输入输出模块和第二CTVI接口模块连接，所述第二CTVI接口模块分别与所述壳设备序号标识模块、第二音频信号处理模块连接，所述第二音频信号处理模块与所述第二音频输入输出模块连接，所述第二音频输入输出模块与扬声器连接；

所述第二CTVI接口模块包括设备序号输出端口和音频输入接口，所述设备序号输出端口与所述嵌入式蓝牙耳机的探测输入端口连接，所述音频输入接口与所述嵌入式蓝牙耳机的音频输出接口连接。

6.根据权利要求5所述的壳设备，其特征在于，所述设备序号输出端口和音频输入接口包括接插件或磁吸pin针。

7.根据权利要求5所述的壳设备，其特征在于，所述设备序号输出端口包括BLE模块、NFC芯片、RFID芯片和红外模块中的一种或多种，所述音频输入接口包括第二蓝牙模块。

8.根据权利要求5所述的壳设备，其特征在于，所述壳设备还包括第二充放电控制模块和输出充电模块，所述第二CTVI接口模块还包括第二充电接口；所述第二充放电控制模块和输出充电模块分别与所述微控制单元连接，所述输出充电模块与所述第二充电接口连接。

9.根据权利要求8所述的壳设备，其特征在于，所述输出充电模块为无线输出充电模块，所述第二充电接口为无线充电接口。

10.一种嵌入式蓝牙耳机套件，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的嵌入式蓝牙耳机和如权利要求5-9任一项所述的壳设备。

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