CN103348698A - 声音收听系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种头戴式耳机组件，它包括：头带组件，该头带组件包括至少一个端部；耳杯组件，该耳杯组件通过接合结构而可枢转地与头带组件接合，该接合结构定位得靠近头带组件的该至少一个端部，耳杯组件包括帽和壳体，其中，帽和壳体连接而形成在耳杯组件内部的封闭空间；换能器，该换能器设置成产生声音，并定位在耳杯组件的封闭空间内；以及阻尼器缘，该阻尼器缘定位在耳杯组件和头带组件的该至少一个端部之间，该阻尼器缘覆盖接合结构，并与耳杯组件和头带组件的该至少一个端部接合。

Description

声音收听系统

相关申请的交叉引用

本国际专利申请要求美国专利申请No.61/429426的优先权，该美国专利申请No.61/429426的申请日为2011年1月3日，该文献整个被本文参引。

技术领域

下面的说明总体上涉及头戴式耳机。特别是，说明书涉及一种改进的声音收听系统，该声音收听系统有改进的声音输出和改进的耳机结构。

背景技术

市场上可获得的头戴式耳机通常包括一对耳机或者耳杯，该对耳机或耳杯通过弹性弯曲带（例如头带）而相互连接，该弹性弯曲带向耳杯施加足够力，以便使得头戴式耳机在用户的头部上保持就位。耳杯定位得靠近用户的耳朵的耳道，以便在它们之间产生声学上所需的连接空间。当耳杯并不正好位于用户的外耳上时，将头戴式耳机保持就位的力可能集中在用户的耳朵的一部分上，从而使得耳朵变痛。而且，各用户的耳朵形状的独特性对于设计耳杯（该耳杯通用地提供了与耳朵的外部部分的、舒适和紧密的配合）产生了问题。因为目前的用户将戴上头戴式耳机相对较长时间，因此，完全和舒适地调节头戴式耳机而适应每个特定用户的能力对于消费者来说成为与头戴式耳机的声学参数一样重要的特征。

在市场上可获得的头戴式耳机中，耳杯设计可以产生不同的声学效果。例如，开口后部的耳杯设计（其中，耳杯的后部开口）产生更自然的或扬声器状的声音，并提供了更开阔的“声景（soundscape）”，即离声源的距离感。不过，开口后部的耳杯将泄露更多声音，并使得更多环境声音进入头戴式耳机中。相反，封闭后部设计（其中，耳杯的后部封闭）可以有效阻挡环境噪音（取决于式样，在8-32dB之间）。不过，封闭后部的耳杯具有更小的声景，使得戴上者感觉声音来自他们的头部内。

很多目前的头戴式耳机用户还需要头戴式耳机有更大的便携性，因为互联网与智能电话的组合已经使得音乐、视频和联机应用实际上可在任何地点和任何时间获得。在市场上可获得的头带类型头戴式耳机中，只有很少的耳机能够在不使用时折叠成紧凑形式从而在不使用时保护头戴式耳机并增加它们的便携性。另外，通过更大的机动性而增加了可见性，因此，对于一些用户，头戴式耳机成为一种形式的艺术表现，从而使得头戴式耳机的美感也成为重要特征。

普通头戴式耳机的实例可以在Eugene M.Andre等的美国专利No.4965836中找到，该文献涉及一种头戴式耳机，该头戴式耳机有在具有封闭后部设计的各耳杯中的双重换能器。’836专利介绍了采用波纹管部件的头戴式耳机，该波纹管部件具有手风琴类型的截面，以便密封在各耳杯的两侧（即面板和盖）之间的较大柔性间隙，以便封闭和引导由双重换能器产生的声波。不过，因为手风琴形波纹管部件能够在耳杯的两端之间弯曲或运动，因此在各耳杯内封闭的总容积可根据在用户戴上头戴式耳机时向各耳杯施加多大压力而独立变化。如本领域技术人员已知，在封闭后部的耳杯内的容积（或空气量）影响由包含于其中的换能器产生的声音的声学特征。因此，在’836专利中的头戴式耳机的声音质量似乎至少部分取决于当耳杯布置得抵靠用户的耳朵时各波纹管部件压缩多大或多小。除了产生不一致的声音质量之外，在’836专利中的波纹管部件还通过增加耳杯的体积和厚度而降低了头戴式耳机的美感和便携性。

因此，本领域还需要一种更纤细和更时尚的头戴式耳机设计，它提供了舒适的长时间佩戴、优良的声音质量和方便的便携性。

发明内容

本发明由附加的权利要求来确定。本说明书概括了本发明实施例的一些方面，而不是用于限制权利要求。

通过一种声音收听装置而解决了前述问题并实现了技术进步，该声音收听装置具有耳杯，该耳杯通过定位在阻尼器缘内的接合结构而可枢转地与头带组件接合。

一个实施例包括头戴式耳机组件。头带组件包括至少一个端部，耳杯组件通过接合结构而可枢转地与头带组件接合，该接合结构定位得靠近头带组件的该至少一个端部。耳杯组件包括帽和壳体，其中，帽和壳体连接而形成在耳杯组件内部的封闭空间。头戴式耳机组件还可以包括换能器，用于产生声音，并位于耳杯组件的封闭空间内。头戴式耳机组件还可以包括阻尼器缘（damper rim），该阻尼器缘定位在耳杯组件和头带组件的该至少一个端部之间，其中，阻尼器缘覆盖接合结构，并与耳杯组件和头带组件的该至少一个端部接合。

本领域普通技术人员通过查阅下面的附图和详细说明将清楚本发明的其它制造物、特征和优点。包含在本说明书中的所有这些另外的制造物、特征和优点都在本发明的范围内，并由附加权利要求来保护。

附图说明

参考下面的附图能够更好地理解本发明。附图中的部件并不需要按比例，而是强调清楚地示例说明本发明的原理。在全部附图中，相同参考标号表示相应部件。

图1表示了头戴式耳机的实施例的透视图；

图2表示了图1的头戴式耳机的透视图，其中，根据一个实施例有一个延伸滑动部件；

图3表示了图1的头戴式耳机的透视图，其中，根据一个实施例，耳杯折叠在头带下面的空间中；

图4表示了图1的头戴式耳机的侧视图；

图5表示了图1的头戴式耳机的正视图；

图6表示了图1的头戴式耳机的耳杯的透视图；

图7表示了图6的耳杯的剖视图；

图8表示了图7的耳杯的剖视图；以及

图9表示了图1的头戴式耳机的正视图，其中外部帽被除去。

下面将参考和结合附图更详细地介绍本发明的示例实施例。

具体实施方式

下面的说明介绍、示例说明和解释了根据本发明原理的一个或多个本发明特定实施例。该说明书并不用于将本发明限制为这里所述的实施例，而是解释和教导本发明的原理，以使得本领域普通技术人员能够理解这些原理，且通过这样的理解而不仅能够将它们应用于这里所述的实施例，而且能够应用于可以根据这些原理而想出的其它实施例。本发明的范围将覆盖在字面上或在等效原则下落在附加权利要求的范围内的所有这些实施例。

在本申请中，使用“逻辑或”将包括“逻辑和”。使用定冠词或不定冠词并不表示基数。特别是，参考“该”物体或“一”物体也表示可能的多个这种物体中的一个。

图1表示了声音收听系统或头戴式耳机100的实施例。头戴式耳机100包括一对耳杯102（这里也称为耳杯组件），该对耳杯102通过基本U形或C形的柔性或弹性的弹性头带组件104的两端而相互连接。头带组件104具有可调节的曲率，以便沿用户或佩戴者的头部或颈部的一部分布置。在一个实施例中，头戴式耳机100由坚固且重量轻的铝来构成，这帮助减小振动，从而减小不希望的音频噪声。

至少一个耳杯102包括电缆口106。实际上，通过将头戴式耳机电缆108插入电缆口106中，头戴式耳机的佩戴者可以使用该头戴式耳机100来收听通过头戴式耳机电缆108传输的声音信号。在一个实施例中，各耳杯102都包括电缆口106，且电缆口106用作输入/输出电缆口，用于通过一个电缆口106来输入声音信号并通过第二电缆口106来输出声音信号至例如第二头戴式耳机设备（未示出）。也可以提供用于将信号传输给头戴式耳机100（和从该头戴式耳机100传输信号）的其它机构，例如用于电缆口106的可选位置，或者结合有无线连接（例如蓝牙），而并不脱离这里所述的内容。

另外参考图2和3，根据一个实施例，头带组件104包括头带110和在头带组件104的各端部处的弓形臂112。耳杯102可枢转地附接在各臂112上。头带110包括一对滑动部件114，各滑动部件114有延伸部分115，该延伸部分115能够在内部相对于头带110的一端滑动。头带110和所述一对滑动部件114通过基于摩擦的调节机构来连接，该摩擦由延伸部分115的外表面和形成于头带110内部的槽道（未示出）的相应内表面来产生。与头带110相对地，各臂112附接在相应的一个滑动部件114上。

设置于头带110的两端处的、基于摩擦的调节机构是用于调节头戴式耳机100的尺寸的机构，以便适应佩戴者的头部尺寸。因此，滑动部件114形成为当它们相对于头带110滑动时产生偏压摩擦力。在头戴式耳机100装配在佩戴者的头部上之前，各滑动部件114能够基本隐藏在相应槽道内。在该位置中，在各头戴式耳机单元102和头带110的顶点之间的距离最小，因此对应于能够舒适地接收或佩戴头带110的最小头部尺寸。当佩戴者通过将耳机单元102保持在他/她的手中而戴上头戴式耳机100时，他/她能够通过简单地施加比由滑动部件114施加在槽道上的摩擦力稍微更大的力来调节头戴式耳机100，以便使得耳机单元102朝着他/她的耳朵向下滑动。

如图3中所示，在一个实施例中，头带组件104包括折叠机构117，用于使得头戴式耳机100在不使用时折叠至闭合位置。折叠机构117能够使得臂112和它们的相连的耳杯102向内旋转至闭合位置，并容纳在由头带110形成的内部空间中。通过使得臂112绕折叠机构117向外旋转，头戴式耳机100可以运动至打开位置。在一个实施例中，折叠机构117是铰链，该铰链设计成允许臂112在预定旋转角度内旋转，该预定旋转角度由打开位置和闭合位置来确定。

下面参考图4-8，根据一个实施例，各臂112通过相应的一个接合结构116而与相应的一个耳杯102接合。作为在耳杯102和臂112之间的连接点，接合结构116使得耳杯102能够绕指向用户头部内或近似平行于耳道的轴线而沿无限多的方向铰接或旋转。因此，接合结构116能够将耳杯102调节成适应任何耳朵形状，从而在佩戴头戴式耳机100时提高用户的舒适水平。

如图7和8中所示，在一个实施例中，接合结构116形成球-窝接头，以便连接臂112和耳杯102。为了形成球-窝接头，各接合结构116包括：球部分118，该球部分118与各耳杯102的耳杯壳体120联接；以及窝部分122，该窝部分122与各臂112的内部壳体124联接。球部分118与窝部分122匹配，以便可枢转地连接臂112和耳杯102。例如，球部分118可以为基本球形的球，窝部分122可以由两个纵向布置的肋形成。在另一实施例中，球部分118为圆形组件，窝部分122为用于接收该圆形组件的圆形插座。应当知道，根据本发明的教导，本领域技术人员可以使用其它设计来形成球-窝接头。

各接合结构116定位在阻尼器缘126内并由该阻尼器缘126覆盖，以便保护接合结构116防止暴露于灰尘和其它外来颗粒。通过覆盖接合结构116，阻尼器缘126还通过隐藏接合结构116防止看见而提供头戴式耳机100的平滑覆面（finish）。阻尼器缘126还通过用作在耳杯壳体120和臂112的内部壳体124之间的弹性和柔性连接件而使得耳杯102与臂112连接。阻尼器缘126竖直定位或基本平行于耳杯102的外部帽128，且用于抑制耳杯102的运动和基本保持耳杯102相对于臂112和头带110的位置，而并不对佩戴者的外耳提供不合适的压力。而且，由于它的细长型面，阻尼器缘126也减小了耳杯102的厚度，从而使得头戴式耳机100有总体时尚外观，并提高了它的美感。

在一个实施例中，阻尼器缘126可以设计为波纹管。阻尼器缘126可以由合适的柔性和弹性材料（例如橡胶或聚酯泡沫材料）构成。如图6中所示，例如，阻尼器缘126可从耳杯102的外侧图中看见。阻尼器缘126还可以有独特的颜色，以便支持头戴式耳机100的美感。还有，通过向阻尼器缘126添加颜色，在耳杯102上突出阻尼器缘126，以便视觉产生或模拟普通扬声器锥的周围外观。例如，阻尼器缘126可以有红色，以便模拟流行的、市场上可获得的红色扬声器周围外观。这进一步提高了头戴式耳机100的美感和市场价值。

在一个实施例中，除了允许布置电缆130的小孔之外，各耳杯102在后侧通过耳杯壳体120而声学封闭，该电缆130使得各耳杯102与头戴式耳机电缆108电连接，该头戴式耳机电缆108与电缆口106连接。通过由耳杯壳体120声学密封各耳杯102的后部，从换能器132的后部发出的声音限定在各耳杯102内，从而提高头戴式耳机100的声学特征。各耳杯壳体120包括换能器132，用于将电信号转变成声音（例如通过头戴式耳机电缆108接收的电信号）。部分地，换能器132通过振动和向前推动空气而产生声音。耳杯帽134覆盖各换能器132，以便保护换能器132防止环境物质（例如灰尘）、小颗粒或其它污染。各耳杯帽134定位在耳杯102的前侧，以便直接对着耳杯壳体120，从而产生环绕换能器132的封闭空间。该封闭空间的形状和尺寸部分确定了由换能器132产生的声音的声学特征。该封闭空间确定了固定容积，因为耳杯壳体120和耳杯帽134是相对刚性的部件，即并不由柔性材料构成（柔性材料在施加压力时明显膨胀或收缩）。换能器132可以声学地设置成在由封闭空间形成的固定容积内产生最佳声音。应当知道，在耳杯壳体120内的内部声音反射能够通过产生驻波和其它形式的声音衍射而降低声音质量。为了解决这些和其它已知问题，耳杯壳体120可以由吸收材料（例如羊毛、合成纤维棉絮等）构成，和/或封闭在各耳杯102内的空间的内部形状可以设计成用于使声音反射离开耳杯帽134，然后，它们在该处被吸收。各耳杯帽134可以包括专门设计的网格状表面，用于使得声音能够从换能器132发射向用户的耳朵。在一个实施例中，耳杯帽134的网格状表面可以包括线或织物网。

缓冲的圆环形耳垫136沿周向包绕各耳杯102的声音发射侧，用于舒适地定位在用户的耳朵上。由于由接合结构116和臂112的弓形形状提供的柔性，因此，当头戴式耳机100安装在佩戴者的头部上时，各耳杯102相对于佩戴者的耳朵可完全自调节，以便基本平行于耳朵，从而采取最佳位置，这减少了声音向耳垫136外部的传播。因此，缓冲的耳杯102提供了非常舒适的收听、良好的被动隔音，并减小由于长时间佩戴而引起的耳朵疲劳。

另外参考图9，在各臂112中的空腔138形成于外部帽128和内部壳体124之间。该空腔138提供了容纳一个或多个电池140的空间，例如电池隔腔，该电池140用于向头戴式耳机100和印刷电路板（PCB）（未示出）供电，该印刷电路板控制电池向头戴式耳机100的供电。图9表示了这样的实施例，其中，需要两个电池来向头戴式耳机100供电，因此空腔138的形状设计成接收两个电池。本发明并不局限于所示结构，根据本发明的教导也可以使用其它类型和/或数量的电池。通过将头戴式耳机100的臂112设计成包括用于电池140的空腔138，将节省宝贵的空间，且头戴式耳机的总体积减小。

因此，当与市场上可获得的头戴式耳机相比时，上述头戴式耳机100提供了时尚的节省空间的声音收听装置，该声音收听装置能够由佩戴者舒适地佩戴，用于延长收听持续时间。通过使用接合机构116来使得耳帽102与臂112可枢转地连接并利用柔性阻尼器缘126来覆盖接合机构116，将获得与佩戴者的耳朵舒适、基本无压力和精确配合的方案。而且，如上所述，提供了多个特征来获得更纤细和更时尚的设计，同时有方便的便携性。例如，阻尼器缘126不仅提供了用于接合机构116的保护盖，还通过模仿传统扬声器锥周围的外观和颜色而提供美感的元件。而且，阻尼器缘126的尺寸和位置以及电池140布置在臂112中将减小耳杯102的总厚度，从而增加了头戴式耳机100的商业吸引力和可用性。

应当强调，上述实施例（特别是任何“优选”实施例）是可能的实施实例，只是用于清楚理解本发明的原理。在基本不脱离本发明的精神和原理的情况下可以对本发明的上述实施例进行多种变化和改变。所有这些变化都将包含在本发明的范围中并由下面的权利要求来保护。

Claims (7)

1.一种头戴式耳机组件，包括：

头带组件，该头带组件包括至少一个端部；

耳杯组件，该耳杯组件通过接合结构而可枢转地与头带组件接合，该接合结构定位得靠近头带组件的该至少一个端部，耳杯组件包括帽和壳体，其中，帽和壳体连接而形成在耳杯组件内部的封闭空间；

换能器，该换能器设置成用于产生声音，并定位在耳杯组件的所述封闭空间内；以及

阻尼器缘，该阻尼器缘定位在耳杯组件和头带组件的该至少一个端部之间，该阻尼器缘覆盖所述接合结构，并与耳杯组件和头带组件的该至少一个端部接合。

2.根据权利要求1所述的头戴式耳机组件，其中：接合结构包括球-窝接头，该球-窝接头使得耳杯组件与头带组件的该至少一个端部可枢转地连接。

3.根据权利要求1所述的头戴式耳机组件，其中：接合结构包括圆形组件，该圆形组件与圆形插座连接，以便使得耳杯组件与头带组件的该至少一个端部可枢转地连接。

4.根据权利要求1所述的头戴式耳机组件，其中：阻尼器缘定位得基本平行于头带组件的该至少一个端部。

5.根据权利要求1所述的头戴式耳机组件，其中：阻尼器缘设置成用于抑制耳杯组件相对于头带组件的运动。

6.根据权利要求1所述的头戴式耳机组件，其中：阻尼器缘由橡胶构成。

7.根据权利要求1所述的头戴式耳机组件，还包括：

外部帽，该外部帽与头带组件的该至少一个端部可拆卸地连接；以及

电池隔腔，该电池隔腔定位在头带组件的该至少一个端部内，该电池隔腔容纳电池，该电池向头戴式耳机组件提供工作电；

其中，拆卸所述外部帽提供了通向电池隔腔的进口。

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