CN103096214A - 耳机电路板磁屏蔽装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耳机电路板磁屏蔽装置及方法，涉及有源耳机技术领域，装置包括设置在耳机的喇叭与电路板之间的屏蔽罩，屏蔽罩的开口端结合于电路板上；屏蔽罩采用导磁材料制得。方法包括：S1、提供由导磁材料制得的屏蔽罩；S2、将所述屏蔽罩的开口端结合于所述耳机的电路板上，所述电路板上产生的磁场的磁力线会经由所述屏蔽罩回到磁场的另一端，减小了对所述耳机喇叭的干扰。本发明解决了现有技术中耳机内部电路板产生的磁场对喇叭产生干扰的技术问题。本发明结构简单，在耳机有限的空间下降低了耳机内部电路板上的电感元件对喇叭的干扰，减小了喇叭的噪音，提高了耳机的音质和品质。

Description

耳机电路板磁屏蔽装置及方法
技术领域
本发明涉及有源耳机技术领域，特别涉及一种有源耳机的电路板磁屏蔽装置及方法。
背景技术
耳机是个人音响设备，其从音源上区分，可分为有源耳机和无源耳机，有源耳机主要包括相对设置的电路板和喇叭。众所周知，如果耳机的喇叭受到干扰，将会产生噪音，严重的影响耳机的音质。
目前，本领域的技术人员针对耳机的干扰问题采取了多种屏蔽方式，但多数都是针对与耳机相连接的电子产品所产生的静电干扰或电磁辐射问题，都是对耳机外部的干扰所采取的措施，这些措施对耳机内部电路所产生的磁场对喇叭的干扰几乎没有任何效果。本领域技术人员根本就没有发现耳机内部电路会对喇叭产生干扰这个问题，下面结合附图1对耳机内部电路对喇叭的干扰原理做一下说明：耳机电路板2上设有很多电感元件3，这些电感元件3会产生低频变化的磁场，由于耳机的内部空间很小，这些低频变化的磁场的磁力线4就会耦合到喇叭1，从而对喇叭1产生干扰，喇叭1发出的声音就会带有噪音，影响了耳机的音质，降低了耳机的品质。
发明内容
基于以上不足，本发明所要解决的第一个技术问题是提供一种耳机电路板磁屏蔽装置，此耳机电路板磁屏蔽装置可以将电路板产生磁场的磁力线导流到喇叭的远端，将磁力线与喇叭隔离，降低喇叭的噪音，提高了耳机的音质。
基于一个总的发明构思，本发明所要解决的第二个技术问题提供一种耳机电路板磁屏蔽方法，此方法降低了喇叭的噪音，提高了耳机的音质。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种耳机电路板磁屏蔽装置，包括设置在所述耳机的喇叭与电路板之间的用于防止所述电路板上的电感元件产生的磁场干扰所述喇叭的屏蔽罩，所述屏蔽罩的开口端结合于所述电路板上；所述屏蔽罩采用导磁材料制得。
其中，所述屏蔽罩为一端开口的圆筒状结构。
其中，所述屏蔽罩的半径大于所述喇叭的半径，且所述屏蔽罩的边缘远离所述喇叭的正下方。
其中，所述屏蔽罩的中心线与所述喇叭的中心线重合。
其中，所述导磁材料为坡莫合金80、Mumetal、48镍铁合金或ULCS。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种耳机电路板磁屏蔽方法，包括以下步骤：
S1、提供由导磁材料制得的屏蔽罩；
S2、将所述屏蔽罩的开口端结合于所述耳机的电路板上，所述电路板上产生的磁场的磁力线经由所述屏蔽罩回到磁场的另一端，减小了对所述耳机喇叭的干扰；
S3、将步骤2完成的结合有所述屏蔽罩的所述电路板安装于所述耳机的壳体内，所述屏蔽罩位于所述耳机的喇叭与所述电路板之间。
其中，步骤1中所述的导磁材料为坡莫合金80、Mumetal、48镍铁合金或ULCS。
其中，所述步骤1中提供的屏蔽罩的为一端开口的圆筒状结构，且半径大于所述喇叭的半径。
其中，所述屏蔽罩的边缘部位应避开所述喇叭的正下方安装。
本发明的有益效果在于：本发明耳机电路板磁屏蔽装置包括设置在耳机的喇叭与电路板之间的用于防止电路板上的电感元件所产生的磁场干扰喇叭的屏蔽罩，屏蔽罩的开口端结合于电路板上；屏蔽罩采用导磁材料制得。由于在喇叭与电路板之间的耳机内部空间内增设了由导磁材料制得的屏蔽罩，屏蔽罩将电路板上的电感元件产生的磁场的磁力线重新定向分配到了新规定的磁路中，并将磁力线导流到了喇叭的远端。即，电路板上的电感元件发出的磁场磁力线经由屏蔽罩回到了磁场的另一极，而没有辐射到喇叭所处的位置，从而实现了将电路板上的磁辐射与喇叭隔离，降低了电路板上产生的磁场对喇叭的干扰，减小了喇叭的噪音，提高了耳机的音质。采用0.5mm的超低碳钢材料制得的屏蔽罩，经试验证实，对噪音的抑制水平在10db以上，有效的减小了喇叭的噪音。
由于屏蔽罩的半径大于喇叭的半径，且屏蔽罩的边缘远离喇叭的正下方。这种安装方式可以使得屏蔽罩的边缘部位远离喇叭，从磁场的分布可知，屏蔽罩的边缘部位磁场较强，对喇叭的影响较大，故将屏蔽罩的边缘部位避开喇叭的正下方安装，可以进一步的降低电路板产生的磁场对喇叭的干扰，进一步的减小了喇叭的噪音。
综上所述，本发明耳机电路板磁屏蔽装置及方法解决了现有技术中耳机内部电路板产生的磁场对喇叭产生干扰的技术问题。本发明耳机电路板磁屏蔽装置结构简单，在耳机有限的空间下降低了耳机内部电路板上的电感元件对喇叭的干扰，减小了喇叭的噪音，提高了耳机的音质和品质。
附图说明
图1是耳机内电路板产生的磁场对喇叭产生干扰的原理图；
图2是本发明耳机电路板磁屏蔽装置降低耳机内电路产生的磁场对喇叭的干扰的原理及结构图；
图中：1、喇叭，2、电路板，3、电感元件，4、磁力线，5、屏蔽罩。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，进一步阐述本发明。
如图2所示，一种耳机电路板磁屏蔽装置，包括设置在耳机的喇叭1与电路板2之间的用于防止电路板2上的电感元件3产生的磁场干扰喇叭1的屏蔽罩5。
屏蔽罩5为一端开口的圆筒状结构，即圆形的盖状结构，屏蔽罩5的开口端固定在电路板2上。
理论上屏蔽罩的面积越大，厚度越大，其屏蔽效果越好，但受耳机内部空间的限制，屏蔽罩的面积不可能做得很大。为了保证良好的屏蔽效果，设计为屏蔽罩5的半径大于喇叭1的半径，且屏蔽罩5的边缘远离喇叭1的正下方，最好是屏蔽罩5的中心线与喇叭1的中心线重合，这样可以保证屏蔽罩5的边缘部位远离喇叭1，因为从磁场的分布可知，大部分的磁力线会经由屏蔽罩5导流后回到磁场的另一极，屏蔽罩5的耦合到边缘部位（即与电路板垂直的部位）的磁力线最多，磁场最强，所以此处磁力线的泄漏相对于其它部位也较多，对喇叭1的干扰也越大，故采用上述方式来使得屏蔽罩5的边缘部位远离喇叭1，减小对喇叭1的干扰。
屏蔽罩5采用具有高导磁率的导磁材料制得，屏蔽罩5的材质对其屏蔽性能和整个装置的成本都有极大的影响。实际应用中屏蔽罩5的材质的选择主要是依据材料的导磁率和磁饱和性能进行选择，此外还要考虑到材料的可加工性。基于以上原因的考虑，为了保证良好的磁屏蔽效果，本发明中的屏蔽罩5的材质优选为坡莫合金80、Mumetal（软磁合金）、48镍铁合金或ULCS（超低碳钢）等导磁材料。
应用上述耳机电路板磁屏蔽装置实现耳机电路磁屏蔽的方法，包括以下步骤：
S1、提供由坡莫合金80、Mumetal、48镍铁合金或ULCS制得的屏蔽罩5，屏蔽罩5为一端开口的圆筒状结构；
S2、将屏蔽罩5的开口端固定结合于耳机的电路板2上，电路板2上产生的磁场的磁力线4经由屏蔽罩5回到磁场的另一端，减小了对耳机喇叭1的干扰；
S3、将步骤2完成的结合有屏蔽罩5的电路板2安装于耳机的壳体内，屏蔽罩5位于耳机的喇叭1与电路板2之间。
此外，在对屏蔽罩5进行加工时，应尽量减少屏蔽罩5上的接缝，且对接缝处要进行密封处理，尽量减少接缝处的气隙。
本发明由于采用了上述的结构和方法，改变了耳机电路板2上的电感元件3所产生的低频变化磁场的磁力线4的方向，在屏蔽罩5的作用下，大部分磁力线4会经由高导磁率材料制得的屏蔽罩5回到了磁场的另一极，只有极少的一部分磁力线穿透屏蔽罩5耦合到喇叭1，从而大大的减小了电路板2上的电感元件3所产生的磁场对喇叭1的干扰，进而减小了喇叭1因干扰所产生的噪音。选用0.5mm的ULCS制得屏蔽罩5安装于喇叭1和电路板2之间，试验测得对喇叭1的噪音的抑制水平在10db以上。可见本发明大大的降低了电路板2上产生的磁场对喇叭1的干扰，减小了喇叭1的噪音，提高了耳机的音质和品质。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.耳机电路板磁屏蔽装置，其特征在于，包括设置在所述耳机的喇叭与电路板之间的用于防止所述电路板上的电感元件产生的磁场干扰所述喇叭的屏蔽罩，所述屏蔽罩的开口端结合于所述电路板上；所述屏蔽罩采用导磁材料制得。
2.根据权利要求1所述的耳机电路板磁屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽罩为一端开口的圆筒状结构。
3.根据权利要求2所述的耳机电路板磁屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽罩的半径大于所述喇叭的半径，且所述屏蔽罩的边缘远离所述喇叭的正下方。
4.根据权利要求3所述的耳机电路板磁屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽罩的中心线与所述喇叭的中心线重合。
5.根据权利要求1至4任一项权利要求所述的耳机电路板磁屏蔽装置，其特征在于，所述导磁材料为坡莫合金80、Mumetal、48镍铁合金或ULCS。
6.耳机电路板磁屏蔽方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、提供由导磁材料制得的屏蔽罩；
S2、将所述屏蔽罩的开口端结合于所述耳机的电路板上，所述电路板上产生的磁场的磁力线经由所述屏蔽罩回到磁场的另一端，减小了对所述耳机喇叭的干扰；
S3、将步骤2完成的结合有所述屏蔽罩的所述电路板安装于所述耳机的壳体内，所述屏蔽罩位于所述耳机的喇叭与所述电路板之间。
7.根据权利要求6所述的耳机电路板磁屏蔽方法，其特征在于，步骤1中所述的导磁材料为坡莫合金80、Mumetal、48镍铁合金或ULCS。
8.根据权利要求6所述的耳机电路板磁屏蔽方法，其特征在于，所述步骤1中提供的屏蔽罩的为一端开口的圆筒状结构，且半径大于所述喇叭的半径。
9.根据权利要求8所述的耳机电路板磁屏蔽方法，其特征在于，所述屏蔽罩的边缘部位应避开所述喇叭的正下方安装。
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