信号收发装置、电子设备、穿戴设备以及无线耳机的制作方法

文档序号:24888590发布日期:2021-04-30 13:12阅读:101来源:国知局
信号收发装置、电子设备、穿戴设备以及无线耳机的制作方法

本申请涉及移动通信技术领域,尤其涉及一种信号收发装置、电子设备、穿戴设备以及无线耳机。



背景技术:

具有电容触摸感应功能(比如,单击控制暂停/播放音乐、双击切换音乐、长按拒接来电等功能)的蓝牙耳机,因具有功能丰富、使用方便等特点而被越来越广泛地使用。

为了便于用户触控操作,蓝牙耳机的电容触摸感应模块通常设置于耳机壳体背离人耳的一侧。如,当用户佩戴蓝牙耳机时,耳机壳体的一部分嵌入用户的耳道中,另一部分会暴露在外,电容触摸感应模块则设置于耳机壳体暴露在外的部分之内,以便于用户触控。由于蓝牙耳机尺寸较小,蓝牙耳机内的天线模块只能设置在耳机壳体内远离电容触摸感应模块的另一侧,这就使得天线模块通常位于耳机壳体嵌入人耳的部分之内,在蓝牙耳机的使用过程中,天线模块会被用户的耳部、头部遮挡,信号传输受到不良影响,使无线耳机的通信质量较低。



技术实现要素:

本申请实施例提供一种信号收发装置、电子设备、穿戴设备以及无线耳机。

第一方面,本申请实施例提供一种信号收发装置,包括第一触摸感应模组和第二触摸感应模组。第一触摸感应模组包括第一感应体、第一触摸感应模块、低通滤波电路、无线传输模块以及高通滤波电路;第一感应体为导电体并被配置为检测触摸操作;第一感应体设有公共端,第一触摸感应模块通过低通滤波电路连接于公共端,以被配置为处理第一感应体所感应的触摸操作对应的电信号。无线传输模块通过高通滤波电路连接于公共端,以被配置为经由公共端向第一感应体馈入激励电流,从而使第一感应体辐射射频信号。第二触摸感应模组包括第二感应体以及第二触摸感应模块;第二感应体与第一感应体间隔设置且彼此电气隔离;第二感应体被配置为检测触摸操作,第二触摸感应模块被配置为处理第二感应体所感应的触摸操作对应的电信号。

第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括壳体以及上述的信号收发装置,信号收发装置设置于壳体内。

第三方面,本申请实施例还提供一种无线耳机,包括电声模组、壳体以上述的信号收发装置,信号收发装置设置于壳体内,第一感应体及第二感应体贴合于壳体的内表面。

第四方面,本申请实施例还提供一种穿戴设备,适于供用户佩戴,穿戴设备包括壳体以及上述的信号收发装置,所述信号收发装置设置于所述壳体内,所述第一感应体及所述第二感应体设置于所述壳体内。

本申请实施例提供的信号收发装置、电子设备以及无线耳机中,第一触摸感应模块与无线传输模块并联连接于第一感应体的公共端,其中,第一触摸感应模块被配置为处理第一感应体所感应的触摸操作对应的电信号,无线传输模块被配置为经由公共端向第一感应体馈入激励电流以使第一感应体辐射射频信号,因此,通过在第一感应体的公共端同时设置第一触摸感应模块和无线传输模块,能够实现无线传输功能与电容触摸功能的共用。同时,由于高通滤波电路只允许高频信号通过,低通滤波电路只允许低频信号通过,而无线传输模块传输信号的频率通常在处于高频频段,触摸感应模块传输信号的频率通常处于低频频段,因此,在耳机工作过程中,无线传输模块发送/接收的高频信号不会传入第一触摸感应模块;第一触摸感应模块发送/接收的低频信号不会传入无线传输模块,即两者互不干扰、独立工作。所以,本申请实施例提供的信号收发装置,可以实现共用接收射频信号、触摸信号,且触摸感应模块的灵敏度、无线传输模块的匹配灵敏度之间互不干扰,能够实现较高的触摸感应模块的灵敏度和无线传输模块的匹配灵敏度。

进一步地,上述的信号收发装置设置彼此电气隔离的第一感应体和第二感应体,第二感应体也能够用于检测触摸操作,二者结合形成电子设备或无线耳机的触控面板,允许用户通过触摸第一感应体和第二感应体实现对电子设备或无线耳机的控制,因此能够提供较大的触控面积,提高了用户操作的便捷性,且为多种触控指令配备了足够的触发空间,其操控的难度较低。

附图说明

为了更清楚地说明申请的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是申请的一些实施方式,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是本申请实施例提供的信号收发装置的一种结构的示意图。

图2是图1所示信号收发装置的第一触摸感应模块和低通滤波电路的结构示意图。

图3是图2所示第一触摸感应模块和低通滤波电路的电路结构示意图。

图4是图1所示信号收发装置的无线传输模块和高通滤波电路的一种结构示意图。

图5是图1所示信号收发装置的无线传输模块和高通滤波电路的另一种结构示意图。

图6是图1所示信号收发装置的第一触摸感应模组的一种电路结构示意图。

图7是图1所示信号收发装置的第一触摸感应模组的另一种电路结构示意图。

图8是图1所示信号收发装置的第一触摸感应模组的又一种电路结构示意图。

图9是图8所示第一触摸感应模组的一种电路结构示意图。

图10是图8所示第一触摸感应模组的另一种电路结构示意图。

图11是图1所示信号收发装置的第一触摸感应模组的又一种电路结构示意图。

图12是图11所示第一触摸感应模组的第一感应体的结构示意图。

图13是本申请实施例提供的信号收发装置的另一种结构的示意图。

图14是图13所示信号收发装置的第二触摸感应模组的电路结构示意图。

图15是本申请实施例提供的信号收发装置的又一种结构的示意图。

图16是本申请实施例提供的信号收发装置的再一种结构的示意图。

图17是本申请实施例提供的电子设备的一种结构的示意图。

图18是图17所示电子设备的信号收发装置及支架的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。

作为在本申请实施例中使用的“电子设备”包括,但不限于被设置成经由有线线路连接(如经由公共交换电话网络(pstn)、数字用户线路(dsl)、数字电缆、直接电缆连接,以及/或另一数据连接/网络)和/或经由(例如,针对蜂窝网络、无线局域网(wlan)、诸如dvb-h网络的数字电视网络、卫星网络、am-fm广播发送器,以及/或另一通信终端的)无线接口接收/发送通信信号的装置。被设置成通过无线接口通信的通信终端可以被称为“无线通信终端”、“无线终端”、“电子装置”以及/或“电子设备”。电子设备的示例包括,但不限于卫星或蜂窝电话;可以组合蜂窝无线电电话与数据处理、传真以及数据通信能力的个人通信系统(pcs)终端;可以包括无线电电话、寻呼机、因特网/内联网接入、web浏览器、记事簿、日历以及/或全球定位系统(gps)接收器的pda;以及常规膝上型和/或掌上型接收器、游戏机或包括无线电电话收发器的其它电子装置。

目前,无线耳机由于功能丰富、使用方便等特点而被越来越广泛地使用。无线耳机通常配置有触摸感应模块天线模块,天线模块用于实现蓝牙/无线连接,触摸感应模块用于实现无线耳机的触控功能。为了便于用户触控操作,无线耳机的电容触摸感应模块通常设置于耳机壳体背离人耳的一侧。由于无线耳机尺寸较小,无线耳机内的天线模块只能设置在耳机壳体内远离电容触摸感应模块的另一侧,这就使得天线模块通常位于耳机壳体嵌入人耳的部分之内。在无线耳机的使用过程中,天线模块会被用户的耳部、头部遮挡,信号传输受到不良影响,使无线耳机的通信质量较低。

针对上述问题,本申请发明人经过大量、反复的研究后发现,对目前的无线耳机的天线模块的安装位置以及耳机壳体结构进行改进,使耳机壳体内部的同一侧可以同时容纳电容触摸感应模块以及天线模块,并将天线模块设置在耳机壳体背离人耳的一侧,可以避免天线模块被用户的头部、耳部遮挡,能够提高无线耳机的通信质量。然而,对于此处位置的天线模块,发明人进一步发现,由于耳机壳体内天线和电容触摸感应模块可利用的空间有限,电容触摸感应模块与天线模块的走线会非常接近,触摸感应模块的感应灵敏度和天线模块的匹配灵敏度之间容易发生相互干扰。

因此,本申请发明人致力于研究如何提供一种灵敏度较高且信号传输质量较高的天线装置,以使无线耳机等电子设备能够兼顾较高的无线通信质量和灵敏的触控操作。经过大量、反复的研究后,发明人提出本申请实施例的信号收发装置以及具有该信号收发装置的电子设备和无线耳机。该信号收发装置包括无线传输模块、第一触摸感应模组和第二触摸感应模组,第一触摸感应模组包括第一感应体、第一触摸感应模块、低通滤波电路以及高通滤波电路。第一感应体为导电体,并被配置为检测触摸操作,第一感应体设有公共端。第一触摸感应模块通过低通滤波电路连接于公共端,以被配置为处理第一感应体所感应的触摸操作对应的电信号。无线传输模块通过高通滤波电路连接于公共端,以被配置为经由公共端向第一感应体馈入激励电流,从而使第一感应体辐射射频信号。第二触摸感应模组包括第二感应体以及第二触摸感应模块,第二感应体与第一感应体间隔设置且彼此电气隔离,第二感应体被配置为检测触摸操作,第二触摸感应模块被配置为处理第二感应体所感应的触摸操作对应的电信号。

上述的信号收发装置中,其第一触摸感应模块与无线传输模块并联连接于第一感应体的公共端,其中,第一触摸感应模块被配置为处理第一感应体所感应的触摸操作对应的电信号,无线传输模块被配置为经由公共端向第一感应体馈入激励电流以使第一感应体辐射射频信号,因此,通过在第一感应体的公共端同时设置第一触摸感应模块和无线传输模块,能够实现无线传输功能与电容触摸功能的共用。同时,由于高通滤波电路只允许高频信号通过,低通滤波电路只允许低频信号通过,而无线传输模块传输信号的频率通常在处于高频频段,触摸感应模块传输信号的频率通常处于低频频段,因此,在工作过程中,无线传输模块发送/接收的高频信号不会传入第一触摸感应模块;第一触摸感应模块发送/接收的低频信号不会传入无线传输模块,即两者互不干扰、独立工作。所以,本申请实施例提供的信号收发装置,可以实现共用接收射频信号、触摸信号,且触摸感应模块的灵敏度、无线传输模块的匹配灵敏度之间互不干扰,能够实现较高的触摸感应模块的灵敏度和无线传输模块的匹配灵敏度。进一步地,上述的信号收发装置设置彼此电气隔离的第一感应体和第二感应体,第二感应体也能够用于检测触摸操作,二者结合形成电子设备或无线耳机的触控面板,允许用户通过触摸第一感应体和第二感应体实现对电子设备或无线耳机的控制,因此能够提供较大的触控面积,提高了用户操作的便捷性,且为多种触控指令配备了足够的触发空间,其操控的难度较低。

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1,本申请实施方式提供一种信号收发装置100,其包括无线传输模块20、第一触摸感应模组10和第二触摸感应模组30。

第一触摸感应模组10包括第一感应体12、第一触摸感应模块14、低通滤波电路15以及高通滤波电路17。

第一感应体12为导电体,并被配置为检测触摸操作。第一感应体12具有能够导电的性质,例如,第一感应体12可以包括金属片(如铜箔、银箔、金箔等),还可以包括导电膜,通过设置能够导电的第一感应体12,第一触摸感应模块14则被配置成为电容触摸感应器,其对人体的触摸更为敏感,且避免其他物体误触。第一感应体12设有公共端121,第一触摸感应模块14通过低通滤波电路15连接于公共端121,以被配置为处理第一感应体12所感应的触摸操作对应的电信号。无线传输模块20通过高通滤波电路17连接于公共端121,以被配置为经由公共端121向第一感应体12馈入激励电流,从而使第一感应体12辐射射频信号。本实施例中,通过在第一感应体12的公共端121同时连接第一触摸感应模块14和无线传输模块20,能够经由同一个第一感应体12实现无线传输功能与电容触摸功能的共用。

请参阅图2,在一些实施例中,第一触摸感应模块14包括第一触摸感应芯片141以及第一去耦单元143,第一去耦单元143分别与低通滤波电路15、第一触摸感应芯片141连接。进一步地,第一去耦单元143可以连接于低通滤波电路15和第一触摸感应芯片141之间。

第一触摸感应芯片141用于处理基于第一感应体12所检测的触摸操作生成的电信号,以确定对应的触摸控制指令。在一些实施例中,第一感应体12在人体接近(如触摸)时能够感测到人体静电荷并引起电容值的改变,第一触摸感应芯片141则根据人体静电电荷所产生的电容值及触摸特征确定对应的触摸控制指令,以执行对应的功能,其中,触摸特征包括但不限于包括:触摸时长、触摸路径、触摸面积、触摸频率等。进一步地,在一些实施例中,第一触摸感应芯片141能够调整人体静电电荷对应产生电容值的感应灵敏度,以降低误触发信号的发生几率。

在本申请实施例中,第一去耦单元143可以用于调节人体静电电荷对应产生电容值的感应灵敏度,也可以用于过滤基于第一感应体12所检测的触摸操作生成的电信号的信号噪声,使第一触摸感应模块14具有较高的准确度灵敏度。

请参阅图3,第一去耦单元143可以包括第一电阻r1、第一电感l1以及第一电容c1;第一触摸感应芯片141、第一电阻r1、第一电感l1以及低通滤波电路15依次串联,第一电容c1的一端连接于第一电阻r1和第一电感l1的共接点、另一端接地。为了获得较高的触摸检测灵敏度,第一电阻r1的阻值的取值范围可以为0.8kω~1.2kω(如可以为1kω),第一电感l1的电感量的取值范围可以为80nh~120nh(如可以为100nh),第一电容c1的电容值的取值范围可以为18pf~2pf(如可以为22pf)。应当理解的是,本申请实施例中,“共接点”应理解为电路的共接点,其不限于一个物理节点,而更应理解为电路上电位大致相同的点。

在本实施例中,低通滤波电路15可以包括电感l,电感l与第一触摸感应模块14串联。进一步地,电感l串联在第一电感l1与公共端121之间,也即,电感l的一端可以连接于公共端121,另一端可以连接于第一触摸感应模块14的第一电感l1。在一些具体实施例中,电感l的电感量的取值范围可以为80~200nh(如可以为100nh),以进一步减少射频信号对第一触摸感应模块14的干扰。当然,在其他的一些实施例中,也可结合第一触摸感应模块14的参数进行设置,在此不做具体限制。可以理解的是,电感的阻抗随着频率的增加而增加,也就是说,频率越低的信号,越容易通过电感传输,频率越高的信号,越难通过电感传输。这样,低通滤波电路15就可以方便低频信号通过,同时阻止高频信号通过,从而有效地隔离无线传输模块20传输的高频信号,减少射频信号对第一触摸感应模块14的干扰。

请参阅图4,在一些实施例中,高通滤波电路17可以包括第一滤波电容c,第一滤波电容c与无线传输模块20串联。进一步地,第一滤波电容c的一端连接于无线传输模块20、另一端连接于公共端121。在一些具体实施例中,第一滤波电容c的电容值的取值范围可以为18~25pf(如可以为22pf),以进一步减少第一触摸感应模块14的低频信号对无线传输模块20的干扰。当然,在其他的一些实施例中,也可结合无线传输模块20的参数以及射频信号的频率进行设置,在此不做具体限制。通过设置第一滤波电容c,高通滤波电路17能够有效地隔离第一触摸感应模块14传输的低频信号。

请参阅图5,在另一些实施例中,高通滤波电路17可以包括第二电容c2、第三电容c3及第二电感l2,第二电容c2的第一端、第二电感l2的第一端与无线传输模块20的信号端互连,第二电感l2的第二端、第三电容c3的第一端与公共端121互连,第一电容c1的第二端、第二电容c2的第二端均接地。可以理解的是,电容的阻抗随着频率的增加而减小,也就是说,频率越高的信号,越容易通过电容传输,频率越低的信号,越难通过电容传输。这样,高通滤波电路17就可以方便高频信号通过,阻止低频信号通过,从而有效地隔离第一触摸感应模块14传输的低频信号。

请参阅图6,在一些实施例中,无线传输模块20包括馈电电路21以及第二滤波电容23,第二滤波电容23分别与高通滤波电路17、馈电电路21连接,进一步地,第二滤波电容23可以连接于高通滤波电路17与馈电电路21之间,并可以用于进一步减小第一触摸感应模块14传输的低频信号对无线传输模块20的影响。在本实施例中,第二滤波电容23的电容值的取值范围可以为18~25pf(如可以为22pf)。进一步地,在图6的实施例中,低通滤波电路15的第一端接于公共端121、高通滤波电路17的第一端连接于公共端121,而低通滤波电路15的第二端与高通滤波17电路的第二端连接形成连接端141,第二滤波电容23的一端连接于连接端141,另一端连接于馈电电路21,如此,能够减小第一触摸感应模组10整体的电路走线占用的电路板面积,有利于降低信号收发装置100的成本。

馈电电路21用于经由公共端121向第一感应体12馈入激励电流,以使第一感应体121在激励电流的激励下收发射频信号。

请参阅图7,在一些实时例中,无线传输模块20还可以包括子匹配单元25,子匹配单元25分别与第二滤波电容23、馈电电路21连接。进一步地,子匹配单元25可以连接于第二滤波电容23与馈电电路21的共接点,其用于调节馈电电路21的激励电流,以调节第一感应体12的输入阻抗,从而提高第一感应体12的传输性能。子匹配单元25可以包括电容和/或电感等的组合。在本申请实施例中,对子匹配单元25的具体组成形式不做进一步的限定。在图7所示的实施例中,子匹配单元25可以包括子匹配电感,该子匹配电感的一端连接于第二滤波电容23与馈电电路21的共接点,另一端接地,如此,能够借助第二滤波电容23和子匹配电感的结合,形成馈电电路21的匹配单元,该匹配单元的第二滤波电容23得到滤波和匹配阻抗的双重复用,简化了电路结构,并通过设置适宜电容值、电感量,能够保证第一感应体12的传输性能较佳。

请参阅图8,在一些实施例中,第一触摸感应模组10还可以包括匹配电路模块18,匹配电路模块18用于调节第一感应体12的阻抗匹配性能,从而调节第一感应体12的射频信号。在本实施例中,匹配电路模块18的一端接地、另一端连接于高通滤波电路17和公共端121的共接点,以使匹配电路模块18不仅能够用于对第一射频信号的频段进行微调校正,还可以用于调节第一导电枝节14的回路阻抗,以提高第一感应体12的传输性能的同时,使其工作频带更宽且调节更为可靠。在本实施例中,匹配电路模块18可以包括电容和/或电感等的组合,其电容和/或电感的参数在信号收发装置100调试完成后将不再随着信号收发装置100的工作频段发生改变,以保证匹配电路模块18能够可靠提高第一感应体12的阻抗匹配性能,从而使信号收发装置100的信号传输性能较佳。

请参阅图9,在一些实施例中,匹配电路模块18可以包括匹配电感,该匹配电感的一端连接于高频滤波电路17和公共端121之间,另一端接地,如此,当高频滤波电路17包括第一滤波电容c时,能够借助第一滤波电容c和匹配电感的结合,形成无线传输模块20的匹配模块,该匹配模块中的第一滤波电容c得到滤波和匹配阻抗的双重复用,简化了电路结构,并通过设置适宜电容值、电感量,能够保证第一感应体12的传输性能较佳。在本实施例中,匹配电路模块18和无线传输模块20中的馈电电路21分别连接于第一滤波电容c的两端。

请参阅图10,在另一些实施例中,匹配电路模块18可以包括电容c0、电感l0以及电感l01,电感l01的第一端连接于公共端121、第二端接地,电容c0与电感l0串联后并联在电感l01的两端,也即,电感l0的第一端连接于电感l01的第一端、第二端连接于电容c0的第一端,电容c0的第二端连接于电感l01的第二端。其中,电容c0的电容值范围可以为0.5~2.7pf,电感l0的电感量范围可以为1nh~5.1nh,电感l01的电感量范围可以为5.6nh~20nh。通过在公共端121设置匹配电路模块18,使信号收发装置100的信号传输性能较佳。

在本申请实施例中,可以根据实际的射频信号需求设计第一感应体12的走线长度,如,第一感应体12的长度可以基于无线传输模块20的中心工作频率的波长来设置。第一感应体12的走线长度可以设置为大致等于预设频段中心频点的四分之一波长,此处的预设频段应理解为具体无线传输模块20的工作频段。在一些具体的实施例中,第一感应体12的走线长度可以设置为小于或等于预设频段中心频点的四分之一波长,以避免第一感应体12的走线被实际的天线贴附结构限制而影响工作频段。具体地,波长和频率的关系是倒数关系,具体的计算公式是:波长(单位:米)=300/频率(单位:mhz)。当信号的中心频点为150mhz时,波长就是2米,150mhz左右的信号也被称为2米波,而430mhz的波长是0.7米,所以430mhz左右的信号又称为70厘米波。在一些具体的实施例中,无线传输模块20可以为蓝牙传输模块,其工作频段为2.45ghz,则第一感应体12的总长度需要大概为四分之一的工作波长,也即,第一感应体12的总长度大致为30mm。在另一些实施例中,第一感应体12长度的取值范围可以为18mm~33mm,宽度的取值范围可以为在1mm~2.5mm。在实际应用中,该尺寸范围内的第一感应体12有较好的辐射性能。当然,在具体实施时,也可结合电子设备或无线耳机的尺寸以及具体使用场景等其它因素进行设计。

在本申请实施例中,可以根据实际的射频信号需求设计第一感应体12的走线形态,第一感应体12的延伸方向不受限制,第一感应体12在延伸对应的长度以及经相应的弯折后,形成对应类型的天线。本实施例中,该类型可根据具体的应用场景选择设置,例如可选择为g型天线等。

请参阅图11,在一些实施例中,第一感应体12包括主体123以及连接于主体的走线部125。主体123大致成长条形,走线部125相对于主体123弯折,走线部125可以与主体123间隔并列设置,以保证第一感应体12具有足够的长度且占据的空间较小。公共端设置于主体123的一端,使激励电流可以经由主体123的端部馈入主体123和走线部125。

在一些实施例中,走线部125的数量可以为两个,两个走线部125可以均连接于主体123远离公共端121的一端,且分别位于主体123的相对两侧。如图12所示,主体123可以包括馈电部1231以及延伸部1233,馈电部1231和延伸部1233分别位于主体123的相对两端,公共端121设置于馈电部123,两个走线部125均连接于延伸部1233。进一步地,第一感应体12还可以包括连接部127,连接部127可以大致呈条形,连接部127连接于主体123的延伸部1233,并大致垂直于主体123。两个走线部125分别连接于连接部127的相对两端,每个走线部125均大致呈长条形,并自连接部127朝向公共端121延伸,使走线部125大致与主体123平行,如此,能够进一步保证第一感应体12具有足够的长度且占据的空间较小。通过将两个走线部125分别设置在主体123的相对两侧,使第一感应体12大致呈e形虚线结构,当激励电流经由公共端121馈入主体123时,激励电流在连接部127分流流向两个走线部125,使第一感应体12的辐射性能较佳。

在本实施例中,第一感应体12不设有接地点,无线传输模块20被配置为经由公共端121向第一感应体12馈入激励电流以使第一感应体12辐射射频信号时,第一感应体12作为单极子天线的辐射体。在其他的一些实施例中,第一感应体12可以设有接地点,接地点连接于参考地端,并通过匹配电路模块18调节第一感应体12的阻抗匹配,使第一感应体12工作在所需的频段。

在本申请一些实施例中,第一感应体12可以由金属制成,例如,第一感应体12可以为铜片。在另一些实施例中,第一感应体12可以由激光成型工艺制成,例如,可以通过激光直接成型技术,在基材上成型第一感应体12的走线形态,以使第一感应体12可以适应于多种形状的载体或基材,不局限其应用的场景。激光直接成型技术是一种专业镭射加工、射出与电镀制程的生产技术,其原理是将普通的塑胶元件/电路板(也即基材)赋予电气互连功能、支撑元器件功能和塑料壳体的支撑、防护等功能,以及由机械实体与导电图形结合而产生的屏蔽、天线等功能结合于一体。进一步地,第一感应体12可以由镭雕镀铜的方式成型在基材表面。相较于其它方式,镭雕的效率最高,且同时具有制作方便以及位置精确等优点。

请参阅图13,在一些实施例中,第二触摸感应模组30包括第二感应体32以及第二触摸感应模块34,第二感应体32与第一感应体12间隔设置且彼此电气隔离,第二感应体32被配置为检测触摸操作,第二触摸感应模块34连接于第二感应体被配置为处理第二感应体32所感应的触摸操作对应的电信号。本实施例中,通过设置彼此电气隔离的第一感应体12和第二感应体32,第二感应体32也能够用于检测触摸操作,二者结合形成供用户操作的触控面板,允许用户通过触摸第一感应体12和第二导电32体实现对电子设备或无线耳机的控制,因此能够提供较大的触控面积,提高了用户操作的便捷性,且为多种触控指令配备了足够的触发空间,其操控的难度较低。

进一步地,在本实施例中,信号收发装置100还可以包括主控芯片50,无线传输模块、第一触摸感应芯片14、第二触摸感应芯片34均连接于主控芯片50,主控芯片50用于处理第一触摸感应芯片14、第二触摸感应芯片34的信号,以保证信号收发装置100的射频信号收发、触摸信号接收的功能能够稳定实现。

在本实施例中,第二触摸感应模块34可以包括第二触摸感应芯片341以及第二去耦单元343,第二去耦单元343分别与第二感应体32、第二触摸感应芯片141连接。进一步地,第二去耦单元343连接于第二感应体32和第二触摸感应芯片141之间。

第二触摸感应芯片341用于处理基于第二感应体32所检测的触摸操作生成的电信号,以确定对应的触摸控制指令。在一些实施例中,第二感应体32可以为光学感应体或者声学感应体;例如,第二感应体32可以包括声波传感器,其利用声波在感应表面传输,当有物体触摸到感应表面时,该物体会阻碍声波的传输并引起电信号的变化,因此第二触摸感应芯片341能够侦测到声波传输的变化(也即电信号的变化),从而能够确定对应的触摸控制指令;又如,第二感应体32可以包括光线传感器,其利用光线发射器和光线接收器发射、接收光信号,当有物体触摸到感应表面时,该物体会阻碍光线的传输并引起电信号的变化,因此第二触摸感应芯片341能够侦测到光线传输的变化,并检测到物体的触摸位置,从而能够确定对应的触摸控制指令。

在本实施例中,第二感应体32为导电体,其具有能够导电的性质,例如,第二感应体32可以包括金属片(如铜箔、银箔、金箔等),还可以包括导电膜,通过设置能够导电的第二感应体32,第二触摸感应模组30则被配置成为电容触摸感应器,其对人体的触摸更为敏感,且避免其他物体误触。在本实施例中,第二感应体32在人体接近(如触摸)时能够感测到人体静电荷并引起电容值的改变,第二触摸感应芯片341则根据人体静电电荷所产生的电容值及触摸特征确定对应的触摸控制指令,以执行对应的功能,其中,触摸特征包括但不限于包括:触摸时长、触摸路径、触摸面积、触摸频率等。进一步地,在一些实施例中,第二触摸感应芯片341能够调整人体静电电荷对应产生电容值的感应灵敏度,以降低误触发信号的发生几率。

在本申请实施例中,第二去耦单元343可以用于调节人体静电电荷对应产生电容值的感应灵敏度,也可以用于过滤基于第二感应体32所检测的触摸操作生成的电信号的信号噪声,使第二触摸感应模块34具有较高的准确度、灵敏度。

请参阅图14,第二去耦单元343可以包括第二电阻r2、第二电感l2以及第二电容c1;第二触摸感应芯片341、第二电阻r1、第二电感l2以及第二感应体32依次串联,第二电容c2的一端连接于第二电阻r2和第二电感l2的共接点、另一端接地。为了获得较高的触摸检测灵敏度,第二电阻r2的阻值的取值范围可以为0.8kω~1.2kω(如可以为1kω),第二电感l1的电感量的取值范围可以为80nh~120nh(如可以为100nh),第二电容c2的电容值的取值范围可以为18pf~2pf(如可以为22pf)。

在本实施例中,第二感应体32可以大致为长条形,其可以设置于第一感应体12的馈电部1231的一侧,并与馈电部1231相间隔。第二感应体32的长度方向、第一感应体12的长度方向可以一致,也即,第二感应体32和第一感应体12沿着同一方向间隔排列设置,以形成较长的触控区域,能够提供较大的触控面积,提高了用户操作的便捷性。在一些实施例中,第二感应体12可以由金属制成,例如,第二感应体32可以为铜片。在另一些实施例中,第二感应体32可以由激光成型工艺制成,例如,可以通过激光直接成型技术,在基材上成型第二感应体32的形态,以使第二感应体32可以适应于多种形状的载体或基材,不局限其应用的场景。进一步地,第二感应体32可以由镭雕镀铜的方式成型在基材表面。

请参阅图15,在一些实施例中,第二感应体32的形态、结构可以与第一感应体12的形态、结构大致相同,在一些情景下,第二感应体32的材料包括金属时,其也可以作为无线传输模块20的辐射体使用。具体地例如,信号收发装置100还可以包括开关模组70,开关模组70连接于第一感应体12、第二感应体32,并用于根据实际需求择一地将第一感应体12、第二感应体32连接至无线传输模块20,以切换第一感应体12和第二感应体32辐射射频信号,从而保证信号传输装置100能够具有稳定的性能。具体而言,开关模组70连接于第一感应体12、第二感应体32、第二触摸感应模块34以及高通滤波电路17,开关模组70被配置为将第一感应体12、第二感应体32中的一个与高通滤波电路17电连接,并将第一感应体12、第二感应体32中的另一个与第二触摸感应模块34电连接。例如,开关模组70被配置为在第一感应体12、第二感应体32中选择一者与高通滤波电路17电连接,同时选择另一者与第二触摸感应模块34电连接,具体而言,若当前为第一感应体12连接至无线传输模块20,并用于辐射射频信号,当将第一感应体12被遮挡导致其信号强度较低时,主控芯片50能够通过开关模组70选择第二感应体32连接至无线传输模块20,以提高信号收发装置100的辐射效率。

在图15所示的实施例中,开关模组70可以包括第一开关k1、第二开关k2,第一开关k1的第一动端a连接于低通滤波电路15与高通滤波电路17的共接点,第一开关k1的第一不动端b连接于第一感应体12;第二开关k2的第二动端c连接于第二触摸感应模块34,第二开关k1的第二不动端d连接于第二感应体32。第一开关k1的第一动端a可选择地接入第一不动端b或第二不动端d,以将第一感应体12或第二感应体32连接至无线传输模块20;第二开关k2的第二动端c可选择地接入第一不动端b或第二不动端d,以将第一感应体12或第二感应体32连接至第二触摸感应模块34。开关模组70可以为机械开关或电子开关管等。其中,电子开关管可以为mos管、晶体管等。在本申请实施例中,对开关模组70的具体组成器件不做进一步的限定,其满足择一地将第一感应体12、第二感应体32连接至无线传输模块20。

进一步地,在本实施例中,为了检测第一感应体12和第二感应体32的信号强度,以选择信号较强的其中一个第一感应体连接至无线传输模块20,主控芯片50可以设有信号检测模块(图中未示出),信号检测模块电连接于开关模组70、第一感应体12和第二感应体32,在初始状态下,第一感应体12连接至无线传输模块20。当信号检测模块检测到第一感应体12的信号强度低于预设值时,则通过开关模组70将第二感应体32经由高通滤波电路17连接至无线传输模块20,使第二感应体32作为无线传输模块20的信号辐射体工作,能够避免第一感应体12被遮挡后导致信号收发装置100的辐射效率降低的情况发生,使信号收发装置100的传输性能更稳定。其中,信号检测模块可以通过检测对应的第一感应体的性能指标来判断其信号强度大小,该性能指标可以包括以下参数指标中的任一项:驻波比、辐射效率、反射功率、回波损耗。

在本申请实施例中,信号收发装置100中的第二触摸感应模组30的数量不受限制,上述的实施例中以一个第二触摸感应模组30为例进行说明。应当理解的是,在其他的实施例中,第二触摸感应模组30可以为两个或多个,两个或多个第二触摸感应模组30中的第二感应体32和第一触摸感应模组10中的第一感应体12之间均电气隔离,以避免触摸感应芯片和无线传输模块20之间的相互干扰。通过提供多个第二触摸感应模组30,可以为信号收发装置100提供更大的触控面积,以防止误触并提高用户触控的便捷性。应当理解的是,本说明书中,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至少一个该特征。

具体地如图2所示,信号收发装置100还可以包括第三感应模组90,第三感应模组90的结构和第二感应模组30的结构大致相同,其可以视为另一个第二感应模组30,并可以具备上述任一个实施例中的第二感应模组30的结构,为节省篇幅,本说明书不作一一赘述。在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”或“其他的实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

在本实施例中,第三触摸感应模组90包括第三感应体92以及第三触摸感应模块94,第三感应体92、第二感应体32、第一感应体12依次间隔设置且彼此之间电气隔离。第三感应体92被配置为检测触摸操作。第三触摸感应模块94连接于第三感应体92,并被配置为处理第三感应体92所感应的触摸操作对应的电信号。第三触摸感应模块94可以包括第三触摸感应芯片941以及第三去耦单元943,第三去耦单元943分别与第三感应体92、第三触摸感应芯片141连接。进一步地,第三去耦单元943可以连接于第三感应体92和第三触摸感应芯片141之间。第三触摸感应芯片941可以连接于主控芯片50,并用于处理基于第三感应体92所检测的触摸操作生成的电信号,以确定对应的触摸控制指令。第三去耦单元943可以用于调节人体静电电荷对应产生电容值的感应灵敏度,也可以用于过滤基于第三感应体92所检测的触摸操作生成的电信号的信号噪声,使第三触摸感应模块94具有较高的准确度、灵敏度。

本申请上述实施例提供的信号收发装置中,其第一触摸感应模块与无线传输模块并联连接于第一感应体的公共端,其中,第一触摸感应模块被配置为处理第一感应体所感应的触摸操作对应的电信号,无线传输模块被配置为经由公共端向第一感应体馈入激励电流以使第一感应体辐射射频信号,因此,通过在第一感应体的公共端同时设置第一触摸感应模块和无线传输模块,能够实现无线传输功能与电容触摸功能的共用。同时,由于高通滤波电路只允许高频信号通过,低通滤波电路只允许低频信号通过,而无线传输模块传输信号的频率通常在处于高频频段,触摸感应模块传输信号的频率通常处于低频频段,因此,在耳机工作过程中,无线传输模块发送/接收的高频信号不会传入第一触摸感应模块;第一触摸感应模块发送/接收的低频信号不会传入无线传输模块,即两者互不干扰、独立工作。所以,本申请实施例提供的信号收发装置,可以实现共用接收射频信号、触摸信号,且触摸感应模块的灵敏度、无线传输模块的匹配灵敏度之间互不干扰,能够实现较高的触摸感应模块的灵敏度和无线传输模块的匹配灵敏度。进一步地,上述的信号收发装置设置彼此电气隔离的第一感应体和第二感应体,第二感应体也能够用于检测触摸操作,二者结合形成电子设备或无线耳机的触控面板,允许用户通过触摸第一感应体和第二感应体实现对电子设备或无线耳机的控制,因此能够提供较大的触控面积,提高了用户操作的便捷性,且为多种触控指令配备了足够的触发空间,其操控的难度较低。

请参阅图17,本申请实施例还提供一种电子设备400,电子设备400可以为但不限于为手机、平板电脑、掌上电脑、可穿戴设备(例如智能手表、智能手环、计步器等)、无线耳机或其他可设置信号收发装置的通信设备。本实施方式的电子设备400以无线耳机为例进行说明。其中,无线耳机可以为耳罩式耳机或者耳塞式耳机,本说明书中以耳塞式耳机为例进行说明。

电子设备400包括壳体410以及设置于壳体410的电声模组430以及信号收发装置450。壳体410用于容置电声模组430并形成电声模组430的发声音腔,电声模组430可以为喇叭等电子器件。

在本实施例中,壳体410可以包括适配于用户耳道的耳塞部411以及连接于耳塞部411的耳柄部413。耳塞部411用于容纳电声模组430,耳柄部413用于容纳电子设备400的其他电子元件,如传感器、电路板和上述的信号收发装置450等。耳柄部413与耳塞部411之间的连接结构可以为一体成型连接结构(如二者可以为注塑的一体结构),从而保证壳体410的结构一致性,避免装配误差影响电子设备400的音质。

在本实施例中,信号收发装置450设置于耳柄部413。信号收发装置450可以为以上实施例提供的任一种信号收发装置100,或者可以具备以上信号收发装置100的任意一个或多个特征的结合,相关的特征可以参考前述实施例,本实施例不再赘述。信号收发装置450集成于壳体410中,例如,信号收发装置450可以设置于壳体410的内部空间,也可以集成于壳体410上,本说明书对此不作限制。与前述的信号收发装置100大致相同,本实施例的信号收发装置450可以包括第一触摸感应模组10、第二触摸感应模组30以及第三触摸感应模组90。

第一触摸感应模组10的第一感应体12、第二触摸感应模组30的第二感应体32以及第三触摸感应模组90的第三感应体92依次间隔排列设置于耳柄部413。进一步地,第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92由耳柄部413远离耳塞部411的一端朝向耳塞部411的方向、沿着耳柄部413的长度方向依次排列。在本实施例中,第一感应体12在耳柄部413的长度方向上所占据的长度尺寸大约为耳柄部413的长度的一半,第二感应体32以及第三感应体92在耳柄部413的长度方向上所共同占据的长度尺寸大约为耳柄部413的长度的一半,使三个第一感应体可以共同占据耳柄部413的长度方向的大部分位置,能够保证电子设备400的触控面板面积较大,有利于保证触控感应的灵敏度和触控操作的便捷性。第二感应体32以及第三感应体92的结构、尺寸可以大致相同,此时,第一感应体12沿耳柄部413的长度方向的尺寸上第二感应体32或第三感应体92在该方向的尺寸的两倍,可以有效利用耳柄部413内部的空间,保证第一感应体12具有足够长的走线长度。

在本实施例中,为便于描述,定义电子设备00在佩戴至人耳时,耳柄部413朝向人耳的一侧为内侧、背离人耳的一侧为外侧,第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92可以设置于耳柄部413的外侧部分,以利于用户触控操作,并避免其他电子元件或人体部位阻碍无线信号的传输。在一些实施例中,第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92均可以为金属片状,其可以贴合于耳柄部413的内表面。在另一些实施例中,第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92也可以由激光直接成型(如镭雕镀铜工艺成型)于耳柄部413的内表面。

请参阅图18,在一些实施例中,为了便于信号收发装置450的成型以及检测,电子设备400还可以包括支架470,支架470用于承载第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92中的任一个或多个。例如,第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92也可以由激光直接成型时,三者可以直接成型于支架470的表面,并将支架470装配如耳柄部413,使支架470的表面与耳柄部413的内表面贴合。在本实施例中,耳柄部413的内表面可以为曲面,支架470的外表面可以为与耳柄部413的内表面相适配的曲面,通过镭雕镀铜的工艺直接将第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92成型于支架470的外表面,能够适应于耳柄部413的曲面形状,有效利用耳柄部413的内部空间,且第一感应体12、第二感应体32以及第三感应体92的安装较为牢固可靠。

本申请上述实施例提供的电子设备中,其信号收发装置的第一触摸感应模块与无线传输模块并联连接于第一感应体的公共端,其中,第一触摸感应模块被配置为处理第一感应体所感应的触摸操作对应的电信号,无线传输模块被配置为经由公共端向第一感应体馈入激励电流以使第一感应体辐射射频信号,因此,通过在第一感应体的公共端同时设置第一触摸感应模块和无线传输模块,能够实现无线传输功能与电容触摸功能的共用。同时,由于高通滤波电路只允许高频信号通过,低通滤波电路只允许低频信号通过,而无线传输模块传输信号的频率通常在处于高频频段,触摸感应模块传输信号的频率通常处于低频频段,因此,在耳机工作过程中,无线传输模块发送/接收的高频信号不会传入第一触摸感应模块;第一触摸感应模块发送/接收的低频信号不会传入无线传输模块,即两者互不干扰、独立工作。所以,本申请实施例提供的信号收发装置,可以实现共用接收射频信号、触摸信号,且触摸感应模块的灵敏度、无线传输模块的匹配灵敏度之间互不干扰,能够实现较高的触摸感应模块的灵敏度和无线传输模块的匹配灵敏度。

本申请上述实施例提供的电子设备以无线耳机为例进行说明,在其他实施例中,电子设备400还可以为智能手环、智能手表等可通信的穿戴设备或者其他小型化的穿戴设备如辅听器、智能眼镜、ar眼镜等,该穿戴设备适于供用户佩戴,其可以包括壳体以及上述任一种信号收发装置,信号收发装置设置于壳体内,通过将上述的信号收发装置设置在电子设备的壳体内,可以实现穿戴设备的触控面板与天线辐射体复用,实现共用接收射频信号、触摸信号,且触摸感应模块的灵敏度、无线传输模块的匹配灵敏度之间互不干扰,能够实现较高的触摸感应模块的灵敏度和无线传输模块的匹配灵敏度。

基于上述的电子设备和信号收发装置,本申请实施例还提供一种无线耳机,其包括电声模组、壳体以及上述任一项的信号收发装置,信号收发装置设置于壳体内,第一感应体及第二感应体贴合于壳体的内表面。应当理解的是,本申请实施例所提供的信号收发装置,可以应用于多种电子设备,如可以应用于智能手环、智能手表等可通信的穿戴设备或者其他小型化的穿戴设备如辅听器、智能眼镜、ar眼镜等,并不局限于本说明书所提供的实例。

需要说明的是,在本申请说明书中,当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是连接于或者直接设置在另一个组件上,或者可能同时存在居中组件(也即二者间接连接);当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件,也即,两个组件之间可以是间接连接。

在本说明书中,描述的具体特征或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员当理解: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,并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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