一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机发明专利

一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机

一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机，包括耳机支架和耳罩，所述耳机支架包括主支架和设置于所述主支架两端的两个副支架，所述主支架上设置有芯片仓和导轨，所述芯片仓设置于所述耳机支架的中部，所述芯片仓内设置有蓝牙模组和放大器模组，所述蓝牙模组用于从音源设备接收音频的数字信号，所述放大器模组用于将所述蓝牙模组获取的数字信号转换为模拟信号并将所述模拟信号调制为用于驱动所述蓝牙耳机的电信号；两个所述耳罩内均对称设置有发声单元，每个所述耳罩内设置所述发声单元的数量大于1；多个所述发声单元组成多声道环绕立体声系统。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010691112.1

专利申请（专利权）人：头领科技(昆山)有限公司
权利人地址：江苏省苏州市昆山市玉山镇水秀路1339号北幢2楼

专利发明（设计）人：边仿

主权利要求:一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机
技术领域
[0001] 本发明涉及高音质耳机技术领域，尤其涉及一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机。
背景技术
[0002] 目前的蓝牙耳机受耳机体积和驱动单元能力的限制，只能采用动圈或动铁式发声单元，其音场和音像表现欠佳；同时，对于音场、音像表现力较强的平板式或静电式发声单元，其需要较大驱动功率，对前端驱动设备的要求极高，通常需要额外配置耳放(耳机放大器)才可保证发声品质。因此，如何在提供高音质听觉享受的同时让使用者摆脱数据传输线束的束缚成为高音质耳机技术领域的难题。
[0003] 得益于近年来蓝牙技术和高容量电池技术的飞速发展，使得在蓝牙耳机中集成设置耳机放大器的技术方案成为一种可能。现有的蓝牙耳机放大器将蓝牙传输技术与传统耳机放大器结合，其通过蓝牙模块与音源设备无线连接，将蓝牙模块解码的数字信号转换为模拟信号提供给DAC电路，再由DAC电路将调制后的模拟信号通过数据传输线输入耳机，从而在一定程度上解放了音源设备和耳放设备的数据线限制。但是，这种连接方式并没有使得高音质耳机真正摆脱连接线的束缚。
[0004] 同时，随着人们生活质量的提高，使用者对头戴式音频输出设备的环境立体音效果也提出了新的要求。现有的支持多声道的头戴式音频输出设备或耳机设备采用虚拟多声道技术，例如Sony公司提出的VPT技术(VirtualphonesTechnology)以及杜比实验室提供的杜比耳机技术(DolbyHeadphone)。前者根据声音经过人体外耳和耳道的反射和吸收后在频率和相位上的细微差别，将该差别信息增加到耳机播放的声音信号中，来模拟多声道环绕立体声的空间感；后者通过杜比耳机处理器将多声道声音环境中的相应音源信号标记分配给每个声道，并将重低音信号以适当的比例混合在传统耳机的左右声道中，以展现原始音频的空间属性。但虚拟多声道技术的实现受限于耳机扬声器的发声能力和算法对原始音频空间属性的仿真程度，其并不能真实重现原始音频的真实环境效果。
发明内容
[0005] 针对现有技术中的上述缺点，本发明提出一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机，包括耳机支架和耳罩，所述耳机支架包括主支架和设置于所述主支架两端的两个副支架，所述主支架上设置有芯片仓和导轨，所述副支架与所述导轨滑动连接，所述耳罩数量为两个，其分别设置于两个所述副支架异于所述主支架的一端；所述芯片仓设置于所述耳机支架的中部，所述芯片仓内设置有蓝牙模组和放大器模组，所述蓝牙模组用于从音源设备接收音频的数字信号，所述放大器模组用于将所述蓝牙模组获取的数字信号转换为模拟信号并将所述模拟信号调制为用于驱动所述蓝牙耳机的电信号；两个所述耳罩内均对称设置有发声单元，每个所述耳罩内设置所述发声单元的数量大于1；所述发声单元为微型平板式振动单元，多个所述发声单元组成多声道环绕立体声系统。
[0006] 优选地，所述放大器模组的数量为2个，2个所述放大器模组分别驱动两侧的发声单元。
[0007] 优选地，所述芯片仓内还设置有解码模组，所述放大器模组具有n个通道，n等于每个所述耳罩内设置的发声单元的数量；所述解码模组用于将所述数字信号作AC‑3解码，并将解析后的数字信号传输至所述放大器模组的相应通道；所述放大器模组的各通道分别驱动各所述发声单元。
[0008] 优选地，每个所述耳罩内设置3个所述发声单元，组成5.1声道系统，所述发声单元包括1个超低频发声单元，所述超低频发声单元设置在所述耳罩的中心位置；每个所述耳罩内还设置有1个前发声单元和1个后发声单元，所述前发声单元和所述后发声单元分别以所述超低频发声单元为中心对称设置在所述耳罩的前侧和后侧；所述超低频发声单元发声频率为8‑150Hz。
[0009] 优选地，每个所述耳罩内设置3个所述发声单元，组成7.1声道系统；每个所述耳罩内设置有1个中低频发声单元，所述中低频发声单元设置在所述耳罩的中心位置；每个所述耳罩内还设置有1个前发声单元和1个后发声单元，所述前发声单元和所述后发声单元分别以所述中低频发声单元为中心对称设置在所述耳罩的前侧和后侧。
[0010] 优选地，每个所述耳罩内设置5个所述发声单元，组成9.1声道系统；所述发声单元包括1个超低频发声单元，所述超低频发声单元设置在所述耳罩的中心位置；每个所述耳罩内还设置有前上发声单元、前下发声单元、后上发声单元、后下发声单元各1个；所述前上发声单元、前下发声单元、后上发声单元、后下发声单元分别位于所述耳罩的前端上侧、前端下侧、后端上侧、后端下侧位置，所述超低频发声单元发声频率为8‑150Hz。
[0011] 优选地，所述发声单元为体积不超过1立方厘米且灵敏度大于100dB的微型平板式振动单元。
[0012] 优选地，当所述音频的声道信息与所述蓝牙耳机的声道属性不匹配时，所述解码模组将所述音频的发声信息调整为与所述蓝牙耳机声道属性相匹配的数字信号传输至所述放大器模组的各相应通道中并最终驱动相应的各发声单元。
[0013] 优选地，当所述音频的声道信息小于所述蓝牙耳机的声道数量时，所述解码模组将所述音频的低频发声信息按照其所属声道分配至所述放大器模组的各相应通道中并最终驱动相应的低频发声单元；所述解码模组将所述音频的中频和高频发声信息按照其所属声道均衡分配至所述放大器模组的各相应通道中并最终驱动相应的各发声单元。
[0014] 优选地，当所述音频的声道信息大于所述蓝牙耳机的声道数量时，所述解码模组将所述音频中能够与所述蓝牙耳机的声道相匹配的发声信息按照其所属声道分配至所述放大器模组的各相应通道中并最终驱动相应的各发声单元；所述解码模组将所述音频中不能够与所述蓝牙耳机的声道相匹配的发声信息分解并将其分配至所述放大器模组的同侧通道中，最终驱动相应的各发声单元。
附图说明
[0015] 图1为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机的工作原理图。
[0016] 图2为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例的结构示意图。
[0017] 图3为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例的局部结构示意图。
[0018] 图4为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例音频声道与蓝牙耳机声道数据分配示意图一。
[0019] 图5为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例音频声道与蓝牙耳机声道数据分配示意图二。
[0020] 其中，100‑蓝牙耳机，110‑耳机支架，111‑主支架，112‑副支架，113‑导轨，120‑耳罩，121‑超低频发声单元，122‑前上发声单元，123‑前下发声单元，124‑后上发声单元，125‑后下发声单元，130‑芯片仓，131‑蓝牙模组，132‑解码模组，133‑放大器模组；L1、L2、R1、R2‑发声单元。
具体实施方式
[0021] 为了使得高音质耳机真正摆脱连接线的束缚，实现头戴式耳机设备的真实多声道听觉体验，本发明的带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机是通过以下技术方案实现的:
[0022] 实施例1：
[0023] 请参阅图1、图2，其中，图1为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机的工作原理图，图2为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例的结构示意图。本实施例提供一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机，包括耳机支架110和耳罩120，所述耳机支架110包括主支架111和设置于所述主支架111两端的两个副支架112，所述主支架111上设置有芯片仓130和导轨113，所述副支架112与所述导轨113滑动连接，所述耳罩120数量为两个，其分别设置于两个所述副支架112异于所述主支架111的一端，两个所述耳罩120内均对称设置有发声单元，每个所述耳罩120内设置所述发声单元的数量大于1，所述发声单元为微型平板式振动单元，多个所述发声单元组成多声道环绕立体声系统。
[0024] 所述芯片仓130设置于所述耳机支架110的中部，所述芯片仓130内设置有蓝牙模组131、解码模组132和放大器模组133，所述蓝牙模组131用于从音源设备接收音频的数字信号，所述解码模组132用于将所述数字信号作AC‑3解码，以作为多个发声单元所组成的多声道环绕立体声系统的输入信号，所述放大器模组133用于将所述蓝牙模组131获取的数字信号或所述解码模组132输入的信号转换为模拟信号并将所述模拟信号调制为用于驱动所述蓝牙耳机100的电信号。
[0025] 所述放大器模组133具有n个通道，n等于每个所述耳罩120内设置的发声单元的数量，所述解码模组132将解析后的数字信号传输至所述放大器模组133的相应通道，所述放大器模组133的各通道再分别将该数字信号转换为模拟信号并将其调制为电信号，以分别驱动各所述发声单元。
[0026] 该实施例将耳机放大器集成在蓝牙耳机100的主支架111中，改变了传统的将音频文件由音源设备经接线式功放处理后再通过蓝牙模块传输至蓝牙耳机最终驱动发声单元的数据传输路径和方式，缩短了数据的转换、解码过程，使得蓝牙耳机的收听音质在摆脱数据线的同时得到了飞跃式的提升。
[0027] 实施例2：
[0028] 请参阅图2、图3，其中，图2为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例的结构示意图，图3为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例的局部结构示意图。本实施例提供一种可组成9.1声道系统的带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机，其每个所述耳罩120内设置5个所述发声单元，组成9.1声道系统；所述发声单元包括1个超低频发声单元121，所述超低频发声单元121设置在所述耳罩120的中心位置；每个所述耳罩120内还设置有前上发声单元122、前下发声单元123、后上发声单元124、后下发声单元125各1个；所述前上发声单元122、前下发声单元123、后上发声单元124、后下发声单元125分别位于所述耳罩120的前端上侧、前端下侧、后端上侧、后端下侧位置，所述超低频发声单元121发声频率为8‑150Hz。其中，所述发声单元为体积不超过1立方厘米且灵敏度大于100dB的微型平板式振动单元。
[0029] 该实施例采用高性能微体积的微型平板式振动单元，使得其可以在蓝牙耳机耳罩的有线空间内布置多个发声单元以组成多声道环绕立体声系统，而在耳罩中部的超低频发声单元则保证了重低音的深沉质感，使得用户得以仅通过蓝牙耳机而无需复杂、昂贵的多通道音响系统或虚拟多通道编解码系统，即可随时随地的体验真实立体环境音场的听觉盛宴。
[0030] 实施例3：
[0031] 请参阅图4、图5，其中，图4为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例音频声道与蓝牙耳机声道数据分配示意图一，图5为本发明带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机一实施例音频声道与蓝牙耳机声道数据分配示意图二。本实施例提供的一种带有耳机放大器的多声道蓝牙耳机，其当所述音频的声道信息小于所述蓝牙耳机100的声道数量时，所述解码模组132将所述音频的低频发声信息按照其所属声道分配至所述放大器模组133的各相应通道中并最终驱动相应的低频发声单元；所述解码模组132将所述音频的中频和高频发声信息按照其所属声道均衡分配至所述放大器模组133的各相应通道中并最终驱动相应的各发声单元。当所述音频的声道信息大于所述蓝牙耳机100的声道数量时，所述解码模组132将所述音频中能够与所述蓝牙耳机100的声道相匹配的发声信息按照其所属声道分配至所述放大器模组133的各相应通道中并最终驱动相应的各发声单元；所述解码模组132将所述音频中不能够与所述蓝牙耳机100的声道相匹配的发声信息分解并将其分配至所述放大器模组133的同侧通道中，最终驱动相应的各发声单元

[0032] 具体地，当所述音频的声道信息小于所述蓝牙耳机100的声道数量时，例如，当所述音频的声道信息为双声道，所述蓝牙耳机100为7.1声道系统时，所述解码模组132将所述音频的低频发声信息提取出来并将其分配至所述放大器模组133的相应低频通道并最终驱动相应的低频发声单元；所述解码模组132将所述音频的发声信息按照其左、右声道分别均衡分配至所述放大器模组133左侧和右侧的各通道中并最终驱动相应的各发声单元。
[0033] 又如，当所述音频的声道信息为双声道，所述蓝牙耳机100为9.1声道系统时，所述解码模组132将所述音频的中频和高频发声信息按照其所属声道均衡分配至所述放大器模组133的各相应通道中并最终驱动相应的各发声单元。
[0034] 当所述音频的声道信息为5.1声道，所述蓝牙耳机100为9.1声道系统时，所述解码模组132将所述音频的中频和高频发声信息按照其所属声道，将每一侧的前声道、后声道中的发声信息均衡分配至所述放大器模组133相应一侧的前上和前下、后上和后下通道，将每一侧的中场声道发声信息分别均衡分配至所述放大器模组相应一侧的前上、前下通道，并最终驱动相应的各发声单元。
[0035] 当所述音频的声道信息为7.1声道时，所述蓝牙耳机100为9.1声道系统时，所述解码模组132将所述音频的中频和高频发声信息按照其所属声道，将每一侧的前声道、后声道中的发声信息分别均衡分配至所述放大器模组133相应一侧的前上和前下、后上和后下通道，将每一侧的中场声道发声信息分别均衡分配至所述放大器模组相应一侧的前上、前下通道，将每一侧的中声道发声信息分别均衡分配至所述放大器模组相应一侧的前上、前下、后上、后下通道，并最终驱动相应的各发声单元。
[0036] 当所述音频的声道信息大于所述蓝牙耳机100的声道数量时，例如，当所述音频的声道信息为7.1声道，所述蓝牙耳机100为5.1声道系统时，所述解码模组132将所述音频的发声信息按照其左、右、前、后声道中的发声信息分别分配给所述放大器模组133的相应通道中并最终驱动所述蓝牙耳机100的左前、左后、右前、右后发声单元；所述解码模组132将所述音频的低音声道中的发声信息分别分配至所述放大器模组133的与超低频发声单元121相对应的通道中并最终驱动所述蓝牙耳机100的双侧超低频发声单元121；而对于所述音频的中场、左中、右中声道中的发声信息，所述解码模组132则将其分解并分别分配给所述放大器模组133的左前、左后、右前、右后通道，并最终驱动所述蓝牙耳机100的左前、左后、右前、右后发声单元。

[0037] 需要注意的是，以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，在上述实施例的指导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。

专利地区：江苏

专利申请日期：2020-07-17

专利公开日期：2021-10-15

专利公告号：CN111866668B