CN103686511A

CN103686511A - 耳朵用具

Info

Publication number: CN103686511A
Application number: CN201310425175.2A
Authority: CN
Inventors: M·艾萨巴; P·V·维鲁姆; J·S·考尔夫斯; P·H·彼得森
Original assignee: Sennheiser Communications AS
Current assignee: Sennheiser Communications AS
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2014-03-26
Also published as: EP2709379A1; US20140079270A1

Abstract

本发明公开了一种耳朵用具，包括具有连到软垫(4)的耳罩(2)的头戴式耳机(1)，及包括适于覆盖所述软垫(4)及所述耳罩(2)的至少一部分的保护器(5)，其中所述保护器(5)包括至少一其中具有化合物的材料层(6、7、8)，所述化合物具有从液态到固态的相变能力并适于在预定温度范围变相。

Description

耳朵用具

技术领域

本发明涉及耳朵用具，其与外耳或外耳附近的头部邻接并将声音馈入耳朵内和/或阻止外部噪声到达耳朵。在元件还包括用于捕捉用户话音的传声器时，其可称为头戴式耳麦。耳朵用具因而包括通常用于前述装置的耳罩或耳套。当较长时间持续佩戴时，在用户头部和耳罩之间积累热量，这导致用户不舒适。

背景技术

已提出将冷保持材料如相变元素球添加到与耳朵或头部邻接的耳罩的成分中，但其结果是舒适性出现严重下降，因为与头部或耳朵邻接的材料将趋于变得相当硬因而缺乏针对用户头部和耳朵的个别形状进行调节的能力。另外，一旦相变材料全部已达到高温，热积累将持续，在那时用户将没有任何补救措施。

从申请号为20050089185的美国申请知道耳塞用在头戴式耳麦中，该耳塞包括用于接触耳麦的内环表面和用于接触用户头部的外环表面，该耳塞还包括邻近外环表面的柔软泡沫基体材料，及柔软泡沫基体材料包含能够将热能储存为潜在的相变热量的储热材料。

本发明的目标在于提供更舒适的耳朵用具，其可防止热量积累并可持续使用。

发明内容

本发明提供一种耳朵用具，其包括具有连到软垫的耳罩的头戴式耳机，及包括适于覆盖软垫及覆盖耳罩的至少一部分的保护器，其中保护器包括至少一具有化合物的材料层，该化合物具有相变能力并适于在预定温度范围变相。当温度上升高于相变值时，材料层中的化合物将吸收热量，及在所有化合物相变期间，温度将保持恒定，热量将被吸收在现在为液态的化合物中。通过在特定材料层具有相变材料，可在最需要的地方提供该效果，例如靠近头戴式耳麦佩戴者的皮肤表面的地方。另外，前述层的柔韧性和柔软度可得以保持，这确保更好的用户舒适性，即使必须接受一定的舒适性损失以实现保冷效果。

化合物的相变温度可选择为位于25-30摄氏度的范围内，该温度范围为大多数人发现压靠耳朵或耳朵周围的头戴式耳麦的存在在热度方面将不会令人烦恼的皮肤表面温度范围。该温度可通过选择化合物或不同化合物的混合物进行管理。

包括相变材料的材料层可提供在耳罩软垫的外部。这样，当耳罩放置在耳朵上时，该材料将夹在皮肤和软垫之间。这样的结构确保所有相变材料邻近用户皮肤放置。

外材料层和内材料层可在内环形缘处连接。该边缘可形成孔的轮廓，或者一个或两个材料层可跨内环形缘确定的区域延伸。如果该边缘形成孔，声音可通过该孔并到达耳朵，而不受材料层的阻碍。

材料层可在具有与头戴式耳机的直径匹配的直径的外缘处连接。这有助于形成承载相变材料的材料层的封闭，并确保佩戴具有保护器的耳罩时这些层正确地放在软垫和用户皮肤之间。

相变材料层可提供在中间具有孔的环形区域中，如由通过两个材料层连接提供的内和外缘确定的区域。

相变材料可嵌入在机织或粘结材料层中，优选微球的形式，其中每一球由聚合物层包围。无论相变材料的相状况如何，前述材料层可保持柔软度，这是很重要的优点，因为在材料层柔软时用户将发现设备更舒适。

可提供至少一材料层，优选提供三个材料层，这将确保更好的舒适性。各个层可具有不大于1.0mm的厚度，或不大于0.5mm，或不大于0.4mm。无论球内的相变材料的状态如何，不大于0.4mm厚度的各个层将保持柔软。

本发明还涉及可更换的保护器。该保护器包括具有底部、柱面、使柱面终止的口的柔软材料碗形结构，相变材料主要提供在底部处，当可更换保护器跨头戴式耳机延伸时其适于邻接头戴式耳机的软垫。

本发明还涉及在长时间使用期间在头戴式耳机的皮肤邻接表面获得不变温度的方法，在第一步骤中，上述保护器在或低于室温的温度下保存以使相变材料成为固体，在第二步骤中，将保护器附着到头戴式耳机，在第三步骤中，使用头戴式耳机导致靠近皮肤的相变材料变相并变成液体，同时来自用户皮肤的热量被吸收，当皮肤处的所有相变材料均已达到液态时，在第四步骤中，从头戴式耳机移走保护器并将其返回到较冷的环境以将热量传给该环境并使相变材料重新变成固体。

本发明方法还可包括使用两个保护器，使得一个保护器附着到头戴式耳机而另一个保存在较冷环境中，从而用户可不时用另一个保护器更换所使用的保护器并一直保持头戴式耳机处于低温。

当由对应的过程适当替代时，上面描述的、具体实施方式中详细描述的及权利要求中限定的保护器和耳罩系统的结构特征可与本发明方法结合。本发明方法的实施例具有与对应系统一样的优点。

本发明的进一步的目标由从属权利要求中限定的及具体实施方式中详细描述的实施方式实现。

除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式（即具有“至少一”的意思）。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤并非必须精确按所公开的顺序执行。

附图说明

图1示出了其上安装有保护器的头戴式耳机的截面图。

图2示出了通过耳朵用具的一部分及用户皮肤的截面图。

在所有附图中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。

通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出。对于本领域的技术人员来说，从下面的详细描述可显而易见地在本发明的精神和范围内进行各种变化和修改。

具体实施方式

图1中示出了耳朵用具。该耳朵用具包括具有耳罩2的头戴式耳机1及可移走的保护器5，耳罩2与软垫4相连，可移走的保护器5适于覆盖软垫及覆盖耳罩2的至少一部分。可更换的保护器5包括至少一具有化合物的材料层6、7、8，该化合物具有从液态到固态的相变能力，该化合物适于在预定温度范围变相。选择前述温度范围以匹配头戴式耳麦的典型用户的耳朵及耳朵周围的皮肤22的通常的温度。

耳罩2中央可放置扬声器9，使得声音可从扬声器9传播到耳朵。软垫4提供为具有中央布置的孔20的环面，孔20使声音能从扬声器9传到耳朵。软垫4包括外层如皮革、薄织物、箔或类似物，外层包围软的填充材料。如本领域已知的，软垫4也可包括泡沫体或类似物，没有单独的外层。软垫以本领域众所周知的方式附着到耳罩2上，如通过永久连接或通过使其能进行更换的连接。

如图1中所示，相变材料主要提供在可更换保护器5的区域，其对应于在可更换保护器5安装在头戴式耳机1上时耳罩2的软垫4适于压向佩戴者的皮肤22的区域。根据用户喜好，耳朵用具可没有可移走的保护器5也可连带其一起佩戴在耳朵处。当没有保护器时，软垫的更远离耳罩2的表面部分将压靠在用户耳朵上，及当可更换保护器5安装在耳罩2上时，相变层6、7、8将夹在皮肤22和软垫4之间，因而相变层将轻轻压向用户耳朵和/或耳朵周围的皮肤22。

相变材料层6、7、8可提供在中间具有孔20’的环形区域中。这将有助于将声音从扬声器传到耳朵。相变层位于内保护器材料层11和外保护器材料层12之间。如图1中所示，这些保护器材料层11、12在孔20’的区域脱漏。然而，如果层11、12足以透过来自扬声器的声音信号时，它们也可覆盖孔20’。

内保护器材料层11优选应具有高传热能力，使得热量可从用户的皮肤22流过层11以由相变材料吸收。当层6、7、8中的相变材料已达到相变温度时，相变过程将在材料中提供恒温，温度不会出现明显的上升。内保护器材料层11的高传热能力可通过材料成分、材料厚度、材料透气度或这些效果的结合实现。

图1中所示的可更换保护器5包括具有底部13、柱状裙部14、使柱状裙部14终止的口15的材料碗形结构。相变材料主要提供在底部13处。该碗形结构由柔软材料制成，如机织、编织、粘结、模塑或按一些其它适于制造薄片状柔软材料的方法产生的布料。底部13适于在可更换保护器5跨头戴式耳机延伸时与头戴式耳机1的软垫4邻接。

底部13处的外材料层12和内材料层11在外缘16处连接。该外缘具有适于与头戴式耳机1的直径匹配的直径。两个材料层的连接可以多种不同的方式实现，包括胶粘、焊接、缝纫等。这些材料层完全可相当柔软并具有一定弹性，边缘16的直径与头戴式耳机的直径的匹配因而不需要精确，取决于所使用材料的弹性，该边缘完全可适合或匹配不同尺寸的头戴式耳机。外和内层可由同样的材料制成或具有不同的材料性质。

如图1中进一步所示，外材料层12和内材料层11还在具有声音开口20’的内缘17处连接。该开口与扬声器9起作用时声音将从其发出的开口20轴对准。内缘17也可以众所周知的方式产生，例如通过胶粘、缝纫、焊接等。

柱状裙部14连到外缘16，如图中所示，裙部14具有与头戴式耳机2的直径匹配的直径。再次地，该匹配不需要精确，因为所使用的材料的弹性将允许一定程度的松弛，不会损害保护器5的功能。

口部15做成具有减小的直径，及柔软材料可跨耳罩2延伸因而确保保护器5连到耳罩2。

相变材料嵌入在机织或粘结材料层中，优选以微球的形式，每一球由聚合物层包围。聚合物层确保在相变材料处于液态时其保持在适当位置及不流走。材料层也可包括起泡或浇铸材料，或以使相变材料微球能嵌入于其中的其它方式产生的层。

要求提供至少一材料层，在所示实施例中，提供了三个材料层6、7、8。更多的层可用于更加保冷的效果，然而，这将增加重量和大小，并使保护件具有更硬和不太舒适的感觉。适当的材料层可通过商业途径获得，及可使用三层，因为这将是舒适性和保冷效果之间的合理折中。更多及更薄的层的使用将增加耳罩的舒适性，因为各个层相较具有同样热容量的单一较厚层具有更大的柔性。

每一材料层可具有11200J/m²的储热容量，其由所嵌入的相变材料从固相到液相的相变引起。

Claims

1.一种耳朵用具，包括具有连到软垫(4)的耳罩(2)的头戴式耳机(1)，及包括适于覆盖所述软垫(4)及所述耳罩(2)的至少一部分的保护器(5)，其中所述保护器(5)包括至少一其中具有化合物的材料层(6、7、8)，所述化合物具有从液态到固态的相变能力并适于在预定温度范围变相。

2.根据权利要求1的耳朵用具，其中所述温度范围在25-30摄氏度的范围内。

3.根据权利要求1的耳朵用具，其中相变材料主要提供在所述保护器(5)的区域中，其对应于所述耳罩(2)的软垫(4)适于压向佩戴者的皮肤(22)的区域。

4.根据权利要求2的耳朵用具，其中提供适于邻接用户皮肤(22)的外材料层(11)，及所述变换器(5)中的相变材料层(6、7、8)邻近所述外材料层(11)提供。

5.根据权利要求4的耳朵用具，其中提供适于邻接所述耳罩(2)的所述软垫(4)的内材料层(12)。

6.根据权利要求5的耳朵用具，其中所述外材料层(11)和所述内材料层(12)在内环形边缘(17)处连接。

7.根据权利要求6的耳朵用具，其中所述外材料层(11)和所述内材料层(12)在具有与所述头戴式耳机(1)的直径匹配的直径的外边缘(16)处连接。

8.根据权利要求7的耳朵用具，其中柱状裙部(14)连到所述外边缘(16)，所述裙部(14)具有减小直径的口(15)。

9.根据权利要求3的耳朵用具，其中所述相变材料层(6、7、8)提供在其中间具有孔(10)的环形区域中。

10.根据权利要求6的耳朵用具，其中在孔(10)的区域脱漏内保护器材料层(11)和/或外保护器材料层(12)。

11.根据权利要求3的耳朵用具，其中所述相变材料嵌入在机织或粘结材料层(6、7、8)中，优选微球的形式，其中每一微球由聚合物层包围。

12.根据权利要求9的耳朵用具，其中提供其中嵌入有相变材料的至少一材料层(6、7、8)，优选提供三个材料层。

13.一种可更换保护器，包括具有底部(13)、柱状裙部(14)、使柱状裙部终止的口(15)的柔软材料碗形结构，其中相变材料提供在所述底部(13)处，当所述可更换保护器(5)跨头戴式耳机(1)延伸时其适于邻接头戴式耳机(1)的软垫(4)。

14.根据权利要求13的保护器，其中所述相变材料具有不低于25摄氏度及不高于30摄氏度的、从固相到液相的相变温度。

15.根据权利要求13的保护器，其中所述相变材料提供在适于邻接用户皮肤(22)的外材料层(11)和适于邻接头戴式耳机(1)的软垫(4)的内材料层(12)之间。

16.根据权利要求15的保护器，其中所述外材料层(11)和所述内材料层(12)在具有与所述头戴式耳机(1)的直径匹配的直径的外边缘(16)处连接。

17.根据权利要求15的保护器，其中所述外材料层(11)和所述内材料层(12)在形成声音开口的内边缘(17)处连接。

18.根据权利要求16的保护器，其中所述柱状裙部(14)连到所述外边缘(16)，所述柱状裙部(14)具有与所述头戴式耳机(1)的直径匹配的直径。

19.根据权利要求17的保护器，其中所述柱状裙部(14)包括具有减小直径的口部(15)，使得所述口部(15)可跨头戴式耳机(1)的耳罩(2)延伸以附着到所述头戴式耳机(1)。

20.根据权利要求13的保护器，其中所述相变材料嵌入在机织或粘结材料层(6、7、8)中，优选微球的形式，其中每一微球由聚合物层包围。

21.根据权利要求20的保护器，其中提供至少一材料层，优选提供三个材料层(6、7、8)。

22.根据权利要求21的保护器，其中每一材料层(6、7、8)具有因所嵌入的相变材料从固相到液相的相变引起的、为11200J/m²的储热容量。

23.在长时间使用期间在头戴式耳机(1)的皮肤(22)邻接表面获得不变温度的方法，在第一步骤中，如权利要求13-22所述的保护器(5)在室温或在低于室温的温度下保存以使相变材料成为固体，在第二步骤中，将保护器(5)附着到头戴式耳机(1)，在第三步骤中，使用头戴式耳机(1)导致靠近皮肤(22)的相变材料变相并变成液体，同时来自用户皮肤(22)的热量被吸收，当皮肤(22)处的所有相变材料均已达到液态时，在第四步骤中，从头戴式耳机(1)移走保护器并将其返回到较冷的环境以将热量传给该环境并使相变材料重新变成固体。

24.根据权利要求23的方法，其中使用两个保护器(5)，使得一个保护器附着到头戴式耳机(1)而另一个保存在较冷环境中，从而用户可不时用另一个保护器更换先前使用的保护器并一直保持头戴式耳机(1)处于低温。