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1.5.3 耳机杆壳内部结构设计要点讲解

(1)耳机杆壳的外形异形,曲面较多,外部可以通过模具行位出模,耳机杆壳内部空间太小,不能通过行位或者斜顶出模,首先要解决耳机杆壳内部模具倒扣的问题,如图1-77所示。

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图1-77 耳机杆壳内部模具倒扣

解决耳机杆壳内部模具倒扣问题的方法是在耳机杆壳内部进行加胶补平处理,如图1-78所示。

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图1-78 耳机杆壳内部加胶补平

(2)耳机电池装在耳机杆壳里,耳机电池型号为451010(长度为10.00mm,宽度为10.00mm,厚度为4.50mm),容量约为30mAh。电池通过EVA泡棉和双面胶固定在耳机杆壳内,用导线焊接在PCB上,给PCB提供电源。对于30mAh的电池,采用低功耗TWS蓝牙耳机芯片,耳机正常播放时间为3h左右。耳机杆壳的电池固定如图1-79所示。

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图1-79 耳机杆壳的电池固定

技巧提示

耳机电池材料大部分是钴锂,型号有很多种,常用的型号有501012(容量约为40mAh)、451012(容量约为35mAh)、541112(容量约为40mAh)、601111(容量约为40mAh)等,电池形状有方形与圆柱形。不同的耳机根据内部空间及摆放位置选用合适的电池型号及形状,电池容量越大,耳机播放时间就越长,但需要的空间也就越大。

(3)在耳机杆壳内安装一块磁铁,在充电盒主体内壳相对应的位置也安装一块磁铁,根据磁铁异极相吸的原理,将耳机固定在充电盒内。耳机杆壳内的磁铁尺寸根据内部空间来设计,磁铁形状可以设计为方形,也可以设计为圆形。在耳机杆壳上设计骨位限位磁铁,间隙为0.05~0.10mm,磁铁的长度为4.00mm,宽度为3.50mm,厚度为1.20mm,通过胶水固定,防止松动。耳机磁铁如图1-80所示。

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图1-80 耳机磁铁

(4)根据耳机杆壳的内部空间设计PCB的外形,耳机PCB尺寸比较小,但需要布置的电子元器件不少,在设计时需要与电子硬件工程师沟通PCB的尺寸能否满足设计电路的需求。耳机PCB的厚度为0.60~0.80mm,此款TWS蓝牙耳机PCB的厚度为0.70mm,有6层板,固定在耳机杆壳内,如图1-81所示。

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图1-81 耳机杆壳PCB固定

在PCB上要画出对结构有影响的电子元器件,如LED、MIC、主芯片等,以便检查与耳机杆壳是否存在干涉。在PCB上还要画出焊盘的位置,如喇叭焊盘、电池焊盘等,以方便硬件工程师在设计电路时确定位置。图1-82所示为耳机杆壳PCB的正面。

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图1-82 耳机杆壳PCB的正面

图1-83所示为耳机杆壳PCB的背面。

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图1-83 耳机杆壳PCB的背面

技巧提示

在PCB上设计焊盘时,对于不同作用的焊盘最好采用不同的形状,这样设计的好处是在焊接时能很容易识别焊盘,不容易焊错。

(5)此款TWS蓝牙耳机通过触控操作,需要在耳机杆壳内设计一个触摸片,触摸片是金属材质的,可以用铜箔或者定制FPC式触摸片,尺寸及形状根据内部空间来设计。常用的规格是4.00mm×4.00mm×0.10mm(长×宽×厚),在耳机杆壳内切凹槽限位触摸片,触摸片通过双面胶固定,防止松动,如图1-84所示。

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图1-84 耳机杆壳内的触摸片

设计五金弹片将触摸片与PCB连接在一起,五金弹片材料选用铜片,厚度为0.15mm,与触摸片过盈不小于0.20mm,如图1-85所示。

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图1-85 触摸片的连接

除了用弹片连接,触摸片也可以用导线焊接的方式与PCB连接。

(6)要求此款TWS蓝牙耳机有入耳检测功能,入耳检测是指检测耳机是否戴在耳朵上,这一功能能够为用户带来非常人性化的使用体验,当用户戴上耳机时,音乐播放;当取下耳机时,音乐将暂停播放。

能实现入耳检测功能的元器件有光感传感器与电容式感应传感器等。光感传感器灵敏度高,体验感好,但成本高,体积大,装配复杂。电容式感应传感器的灵敏度容易受温度及湿度的影响,但成本较低,装配简单。

这款TWS蓝牙耳机采用电容式感应传感器。在结构上需要设计一个入耳检测五金片,五金片材料选用铜箔或者定制FPC式入耳检测片,厚度为0.10mm,在耳机杆壳内切凹槽限位入耳检测铜片,入耳检测铜片通过双面胶固定,防止松动,并用导线焊接在PCB上,如图1-86所示。

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图1-86 入耳检测片及其连接

(7)耳机杆壳背部有一个孔,用防尘网遮挡防尘,防尘网材料有无纺布、尼龙网、钢网等,材料不同厚度也不一样,厚度一般为0.10~0.20mm,四周限位间隙为0.10mm,通过双面胶固定,如图1-87所示。

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图1-87 耳机杆壳背部防尘网 hRAWUcXh9QDR1hLO3zwZ3upGEnhKMUECwjzIkpbbV/m0yOqrAY7I3xkhZfhrQCUs

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