雙向無繩免提耳機的製作方法
2023-10-09 00:52:29 2
專利名稱：雙向無繩免提耳機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種雙向無繩免提耳機，即一種用於可插在手提電話機底部的插座上，以無線全雙工調頻方式與耳機之間進行雙向通話來自動接聽手提電話語音的便攜免提裝置。
手提電話機接通期間，對其使用者大腦存在著強烈電磁輻射的侵害，尤其是行動電話接通瞬間釋放的電磁波容易致病，《電子報》1998年第52期有較明確的結論，所以應加強自我保護，儘可能地使天線遠離人體，特別是頭部。採用可靠的電磁波防護產品，配備手機專用免提耳機，實現遠距離的使用是比較有效的辦法。
手機專用免提耳機分為有繩免提耳機和無繩免提耳機兩種。但是有繩免提耳機存在兩大弊端，其一是耳機的長導線相當於一種天線，具有輻射作用，2000年初英國專家測試其會加強局部能量輻射。其二是受耳機的導線的束縛，天線遠離人體的距離非常有限，因而不能將電磁輻射降到儘可能低。無繩免提耳機則可避開上述弊端，目前市場上出現的高檔無繩免提耳機採用了藍芽晶片(Bluetooth，個人區域無線通信的標準)或相似專用射頻(RF)晶片，體積上小巧美觀，無線傳輸距離達10米，抗電磁輻射性能強，通話效果好。但是它的價格昂貴，與低檔手機的價格相近，而且它一般只能配某一部特定手機使用，通用性差，無法普及推廣。市場上出現的低檔無繩免提耳機主要是採用紅外線型式，價格不高，抗電磁輻射性能比較好，其缺點是只能單向通話，耗電大，發射電流達幾十mA，通話時間短，使用者與手機之間不能有障礙物阻擋。市場上還有一種單向無繩免提耳機，價格低，採用調頻方式，使用者必須對著手機底部插座上的話筒(MIC)講話，語音信噪比(S/N)差，距離非常有限。
本實用新型目的在於提供一種體積小，發射功率微弱，抗電磁輻射性能強，幾米範圍內通話效果良好，通話時間長，價格低，使用方便的雙向無繩免提耳機。
本實用新型的目的是這樣實現的本實用新型的功能主要由電子線路來完成，為手機插座電子線路與耳機電子線路兩部分。手機插座電子線路由接收電路、發射電路、電源供電電路、延時控制電路組成。其中接收電路由高頻接收電路、調頻中放解調放大電路組成。發射電路由信號輸入電路、射頻信號產生電路、高頻放大電路組成。接聽電話時高頻接收電路從天線接收的信號中選出耳機發射來的已調信號，送給調頻中放解調放大電路，得到放大了的使用者的語音信號，送給手機。同時，手機中來的語音信號經信號輸入電路，調製射頻信號產生電路產生高頻信號，經高頻放大電路放大後送給天線發射到耳機。耳機電子線路由接收電路、發射電路、電池供電電路組成。其中接收電路由高頻接收電路、調頻中放解調放大電路、音頻功放電路組成。發射電路由MIC放大電路、射頻信號產生電路、高頻放大電路組成。其語音信號處理過程與座機相同。
本實用新型能在手機設置為自動接聽的模式下，以無線調頻方式，在幾米範圍內用耳機雙向傳輸語音接聽電話。使用國家允許的頻率發射，功率微小，對人體安全，且頻帶窄不會影響其它電器設備，價格低，只有高檔無繩免提耳機價格的10％～20％，採用多層印刷電路板和貼片元件的表面安裝技術以及特殊的製造工藝，使得通話效果良好，且體積小，使用方便。
附
圖1為本實用新型手機插座部分電子線路的組成方框圖；附圖2為本實用新型耳機部分電子線路的組成方框圖；附圖3為本實用新型手機插座部分的電子線路原理圖；附圖4為本實用新型耳機部分的電子線路原理以下結合附圖對本實用新型作進一步說明。
實用新型手機插座部分電子線路與耳機部分的電子線路配對使用，佔用兩個窄帶信道頻率資源。
如圖3所示，本實用新型手機插座部分電子線路工作過程連接器J2與手機相連。電源供電電路由R10、L3、C24、Q3、D2、C9、C23組成，手機電源經R10(電阻)、L3(電感)、C24(電容)高頻濾波，並供電給延時控制電路，Q3(三極體)為電源開關管，輸出的電源由D2(穩壓管)、C9、C23穩壓，供電給接收電路與發射電路。延時控制電路由C11、R18、U3-A～U3-C(反相放大器)、C25、R19、D3(二極體)C26、R20、R15組成，手機接通時的衝擊信號或接通後的語音信號經C11、R18、U3-A、C25組成的放大器進行電壓放大，再經R19、U3-B反相器反相，D3整流，給C26迅速充電，同時經過R20、U3-C反相器放電，輸出低電平使Q3導通，接收與發射電路得電工作，若手機一段時間無語音信號或關機，U3-A就無信號輸出，U3-B由於輸入端上拉輸出低電平不能給C26充電，C26上的電壓會慢慢放電而下降為低電平，那麼U3-C輸出高，Q3截止，接收與發射電路失電而停止工作。U3是CMOS電路，它與手機電源相接但耗電甚微。根據手機有無語音信號輸出，延時控制電路能自動開機關機。電源開啟後，接收與發射啟動，高頻接收電路由L5(電感)、C12、T1(中周)、T2(中周)、C13組成，L5、C12與天線串聯諧振在接收頻率(即耳機的發射頻率)上，T1(中周)並聯諧振阻止發射信號進入接收電路，接收信號經T2藕合併選頻，由C13送到中頻電路處理。調頻中放解調放大電路以集成電路U1為核心與外圍元件組成，X2(晶振)、C14、C29、L2(電感)、C15與U1內部電路構成本振電路，產生的本振信號與接收信號混頻，形成455KHz中頻，經陶瓷濾波器U2濾波，送U1內部中頻放大，C16、C17濾波去藕，T3(鑑頻器)、R13與U1內部電路構成鑑頻電路解調出音頻信號，音頻信號輸出經C21、R14、C19、R16濾波送到由R17、C20與U1內部電路構成的音頻放大電路，放大後由R24、C22送往手機。信號輸入電路由C10｀R12組成，連接手機輸出的語音信號，射頻信號產生電路以Q1為核心與外圍元件組成，屬典型的電容三點式高頻信號振蕩電路，語音信號經R8送到變容二極體VD1，其電容隨著語音信號改變，振蕩頻率也隨著變化以實現調頻，晶振X1起穩定頻率作用，T6(中周)、R7調整高頻信號帶寬，T5(中周)選頻選出三次諧波(即三倍頻)後，由C4送入以Q2為核心與外圍元件組成的高頻放大電路放大，由於基波與二次諧波成份很高，射頻輸出由T4(中周)、C2串聯諧振，C1、C2阻抗變換，經天線的加感線圈L1由天線發射給耳機。
如圖4所示，本實用新型耳機部分電子線路工作過程電池供電電路由鈕扣電池B1電源開關SW1、C9、C23組成。手工撥動SW1開啟電源後，接收與發射電路得電工作，高頻接收電路由L4(電感)、C12、T1(中周)、T2(中周)、C13組成，L4、C12與天線串聯諧振在接收頻率(即手機插座的發射頻率)上，T1並聯諧振阻止發射信號進入接收電路，接收信號經T2藕合併選頻，由C13送到中頻電路處理。調頻中放解調放大電路以集成電路U1為核心與外圍元件組成，X2(晶振)、C14、C28、L2(電感)、C15與U1內部電路構成本振電路，產生的本振信號與接收信號混頻，形成455KHz中頻，經陶瓷濾波器X4濾波，送U1內部中頻放大，C16、C17濾波去藕，T3(鑑頻器)、R13與U1內部電路構成鑑頻電路解調出音頻信號，音頻信號輸出經C21、R14、C19、R11濾波送到由R12、C24與U1內部電路構成的放大電路放大後，由C25送往R16、C30、Q4、R17組成的音頻功放電路進行功率放大，經C22送到微型喇叭發聲。語音經過話筒MIC產生語音信號，經R21、C26送到R23、R22、Q3組成的MIC放大電路放大，射頻信號產生電路以Q1為核心與外圍元件組成，屬典型的電容三點式高頻信號振蕩電路，語音信號經C27、R8送到變容二極體VD1，其電容隨著語音信號改變，振蕩頻率也隨著變化以實現調頻，晶振X1起穩定頻率作用，T6(中周)、R7調整高頻信號帶寬，T5(中周)選頻選出三次諧波(即三倍頻)後，由C4送入以Q2為核心與外圍元件組成的高頻放大電路放大，由於基波與二次諧波成份很高，射頻輸出由T4(中周)、C2串聯諧振，C1、C2阻抗變換，經天線的加感線圈L1由天線發射給手機插座。
手機的雜波幹擾信號包含豐富的高頻諧波成份，主要表現為輻射幹擾和傳導幹擾。手機插座部分電子線路(如圖3所示)與手機直接相連，既受到嚴重的輻射幹擾，又受到嚴重的傳導幹擾。在與手機相連處的電源線路中串聯了高阻抗的R10和電感L3，在與手機相連處的音頻輸入線路中串聯了高電阻R24，在與手機相連處的音頻輸出線路中R12、R9、R8均是高電阻，這種措施有效抑制了傳導幹擾信號，同時使得連接線失去了形成幹擾信號輻射的天線的條件。
手機插座部分電子線路(如圖3所示)的高頻接收電路中，採用了電感L5既與電容C12串聯諧振，加強了對接收有用信號的選擇性，又有效地衰減了輻射幹擾信號。
手機插座部分電路採用多層印刷電路板設計，內層｀頂層｀底層採取大面積接地，耳機部分的電路採用雙層印刷電路板設計，雙層採取大面積接地。多層或雙層大面積接地的措施有效地抑制了手機雜波輻射幹擾，並且大部分元件採用SMD(貼片元件)安裝的措施，有效地減弱了手機雜波輻射幹擾。
權利要求1.一種雙向無繩免提耳機，其電子線路分為手機插座電子線路與耳機電子線路兩部分，手機插座電子線路由接收電路、發射電路、電源供電電路、延時控制電路組成，耳機電子線路由接收電路、發射電路、電池供電電路組成，其特徵在於兩部分的接收電路均採用了用於完成語音信號接收全過程的單片集成電路U1；兩部分的發射電路均採用了用於完成語音信號調製發射過程的晶振穩頻的振蕩級Q1與高頻放大級Q2；在手機插座電路中，延時控制電路採用了用於檢測手機的語音信號來自動開關機的CMOS集成電路U3。
2.根據權利要求1所述的雙向無繩免提耳機，其特徵在於手機插座部分電子線路的高頻接收電路中，為了衰減輻射幹擾信號，加強信號的選擇性，採用了電感L5與電容C12串聯諧振。
3.根據權利要求1所述的雙向無繩免提耳機，其特徵在於手機插座部分電子線路，為了抑制了傳導幹擾信號，在與手機相連處的電源線路中串聯了高阻抗的R10和電感L3，在與手機相連處的音頻輸入線路中串聯了高阻值電阻R24，在與手機相連處的音頻輸出線路中串聯了高阻值電阻R12。
4.根據權利要求1所述的雙向無繩免提耳機，其特徵在於為了抑制了手機雜波輻射幹擾，手機插座部分電路採用多層印刷電路板設計，內層、頂層、底層採取大面積接地，耳機部分的電路採用雙層印刷電路板設計，頂層、底層採取大面積接地。
專利摘要一種雙向無繩免提耳機，其電子線路分為手機插座電子線路與耳機電子線路兩部分。手機插座電子線路由接收電路、發射電路、電源供電電路、延時控制電路組成，耳機電子線路由接收電路、發射電路、電池供電電路組成。手機插座電子線路可插接於手提電話機底部，由手機的語音信號來自動控制接收與發射電路的開關，能以無線全雙工調頻方式與耳機之間進行雙向通話。具有防止手機強烈電磁輻射，保護大腦，免除了有繩的束縛，在幾米範圍自由使用。且體積小，成本較低，使用方便，適合於各類手機配套使用。
文檔編號H04B1/38GK2476150SQ0122056
公開日2002年2月6日 申請日期2001年3月27日 優先權日2001年3月27日
發明者張海鷗 申請人:張海鷗