CN105472495A - 非接触可再充电音频头戴式耳机 - Google Patents

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D·迪
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Abstract

本发明涉及非接触可再充电音频头戴式耳机。这一头戴式耳机包括两个耳机(10)，每一个包括安装在接纳换能器(30)的外壳(14)上的一般环形的柔性耳罩或者耳垫(16)。该头戴式耳机包括通过电池供电的电子电路以及连接到至少一个感应耦合再充电线圈(20)的电池再充电电路。该线圈被容纳在耳垫(16)中，并且被容纳在耳垫(16)的外套(16a、16b)的接近佩戴者一侧的最外平面的区域中，例如接近耳垫的外套的两个部分(16a、16b)之间的缝隙(C)。

Description

非接触可再充电音频头戴式耳机
技术领域
本发明涉及合并了嵌入式电子电路的头戴式耳机。
背景技术
具体地，其可以是具有滤波和信号处理电路(例如，用于主动降低环境噪声的电路)和/或用于该头戴式耳机的无线用途的接收电路的头戴式耳机，其中后者通过蓝牙类(蓝牙SIG的注册商标)或另一类链路耦合到例如MP3播放器、无线电装置、智能电话等设备上。
该头戴式耳机典型地包括应当被定期再充电的电池。用于耳机的无线充电系统也是公知的，但是它们需要非常特定的配置。
因此，GB1592468A描述了一种用于语言实验室头戴式耳机的使用整合到每一个头戴式耳机的一个耳机的外壳中的接收线圈的再充电系统。通过将这一耳机放到头戴式耳机储藏装置的特定隔间中来执行该再充电。该隔间包括主线圈，其被安排使得耳机位于该线圈的操作范围内以允许对该头戴式耳机的无线充电。
US2013/0223640A1描述了另一种无线再充电系统，其中头戴式耳机通过其弓部悬挂在具有中央再充电线圈的架子上。耳机中的一个包括安装在耳机外壳中但是安装在内侧(即，在外壳上朝着耳朵的一侧)的接收线圈，从而被定向为朝着远程中央线圈。
然而，这些已知的设备不适于非常短距离的再充电系统，例如符合无线充电联盟的“Qi”接口标准给定的用于给诸如智能电话或者便携式游戏控制台等设备再充电的那些，其中其仅仅需要将该设备放置在整合了再充电系统的合适的支座的板上，其中再充电系统的发射线圈安装在该板下方。
然而，这一标准提供了在发射和接收线圈之间的距离是典型的最多5mm，优选地小于或者等于2.5mm，以便于在两个线圈之间具有很好的感应耦合，并且因此提供在支座的板和要被再充电的设备之间的再充电能量的无线传输的令人满意的产出。
在智能电话或者游戏控制台的情况下，这些设备通常具有在正常的操作中是没有用的平坦表面(通常，设备外壳的后表面)，该设备的应用到外壳的内侧上的接收线圈将能抵靠在该表面上。在这一线圈和再充电板之间的距离因此近似对应于设备外壳的壁的厚度，该距离非常小并且因此确保了在两个线圈之间的非常好的耦合。
另一方面，在头戴式耳机的情况下，这一设备一般不具有可充当智能电话或者游戏控制台的背面的角色的无用平坦表面，而是将这一配置和这一角色提供给耳机的外壳的外表面中的一个，就样式而言这是不令人满意的，因为这一表面将会是可见的并且甚至特别暴露。
这正是本发明要解决的问题。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种头戴式耳机，其具有符合Qi类等非常短距离系统的标准的无线再充电系统，这些标准使用在(再充电基座的)发射线圈和(要再充电的设备(在这一情况下是头戴式耳机)的)接收线圈之间的至多5mm的典型间隔，优选地低于或者等于2.5mm的间隔。
另一方面，这样的头戴式耳机必须能够从任意再充电基座(从该再充电基座符合所述标准时)再充电，也就是说，本发明的头戴式耳机不需要特定系统来为其再充电，不像在上述GB1592468A1和US2013/0223640A1所描述的仅能够从特定储藏隔间或者支架再充电的头戴式耳机。
该头戴式耳机的再充电还必须能够通过用户以简单和可靠的方式进行，而不需要恼人的处理以及特定的措施，也就是说对他来说将该头戴式耳机放置在再充电基座的板上就必须足够了，而不需要其他特定姿势。
本发明为此目的提供了一种上述GB1592468A描述的通用类型的音频头戴式耳机，其包括两个耳机以及在耳机之间的链接元件。每一个耳机包括容纳换能器的外壳以及一般为环形的柔性耳罩或者耳垫。该头戴式耳机包括通过电池供电的电子电路以及连接到至少一个感应耦合再充电线圈的电池再充电电路。
本发明的特征在于，线圈安置在所述耳机中的至少一者的耳垫内，该线圈位于这一耳垫的与该外壳相对的自由表面附近的区域，在佩戴者侧接近耳垫外套最外面，并且该线圈具有形变性使得其基本上不会削弱该耳垫的形变性。
该头戴式耳机有利地但是任选地包括以下附加特征，这些附加特征被单独或者根据任意技术上可能的组合来考虑：
-该线圈被安排在耳垫的轴向和径向上与其听觉开口相邻的区域；
-该线圈被安排在接近耳垫的外套的两个部分之间的缝隙，所述缝隙符合其一般的环形形状；
-耳垫外套在佩戴者侧的自由表面通常是平面的；
-线圈的截面是平的，在线圈的平面中包括很大的轴。
附图说明
现在将通过参考附图描述本发明的实施例的示例，其中相同的附图标记贯穿全部附图表示相同或者功能上类似的元件。
附图1是根据本发明的置于用户的头上的头戴式耳机的透视图。
附图2是附图1的头戴式耳机的两个耳机中的一个的局部截面图。
附图3是附图2的耳机的耳垫的截面图。
附图4是根据本发明的头戴式耳机的具有不同形状的耳垫的透视图。
附图5是根据本发明的放置在无线充电设备的表面上的音频头戴式耳机的立面图。
具体实施方式
参考附图，尤其是附图1，示出了一种置于其用户的头上的音频头戴式耳机。
这一头戴式耳机以本质上常规的方式包括通过支撑弓部12连接的两个耳机10、10’。该弓部12通过枢转链接13连接到耳机，通过将其适应于用户头部的形态形状从而允许该耳机良好地适合于用户的头部。
耳机10、10’的每一个包括正对着用户耳朵轮廓的外壳14，在外壳14和耳朵外围之间插入通常是椭圆形或者圆形轮廓的柔性耳罩或者耳垫16，旨在确保在耳朵区域和外部声音环境之间的令人满意的声音隔离。该耳垫16包括柔性外套16a、16b(例如由人造革制成或者由其他具有类似的耐用和舒适性质的材料制成)和包括在外套16a、16b中的柔性填料16c(例如泡沫或者纤维)。如在附图3所示，耳垫的一部分(部分16a)在轴向上连续地朝着外壳14一侧延伸从而在横向上与后者的一部分一致。
在附图2中，示出了一个耳机的细节，其外壳14以及其内部结构用于支撑至少一个换能器(在此是单个换能器30)，以及用于耳垫16的固定的结构34，该固定优选地通过夹持来作出。
外壳14(或者相对的外壳)还以一种没有示出但是本身公知的方式容纳旨在具体确保以下功能的可再充电电池和电子电路：
-与发射站(例如计算机、平板电脑等)的无线通信，例如根据蓝牙标准等，；
-对提供给换能器的音频信号的处理，具体地用于环境噪声消去、整体校正、存在、效果的应用等等；以及
-下面将要描述的电感线圈收集的电能的恢复，以及执行电池充电的电平自适应。
汽车头戴式耳机还包括(由于这种情况可能)位于外壳14中的一个的外表面(与其耳垫16相对)的控制接口(触控垫、按钮等)，未示出。
根据本发明，该音频头戴耳机是可以非接触再充电的，并且为此包括连接到能量恢复和充电电路的至少一个线圈，其用于恢复由外部设备发射的磁通。
更具体地，并且具体地在附图5中所示，(多个)线圈被安排在头戴式耳机中，从而可以在头戴式耳机在以一种实质上公知的方式发射磁通的平面再充电表面S上时执行对电池的充电，其两个垫16与所述再充电表面S接触。
为此目的，并且如在附图2和3中示出的，线圈，通过附图标记20表示的，置于耳垫16的外部区域，也就是接近与外壳相对的自由表面。
在这方面有利的是，耳垫的所述自由表面通常是平面，如在附图2和3中所示，使得当头戴式耳机放置在充电表面S上(其耳垫16与所述表面接触)时，在线圈20(或者在这种情况下是每一个线圈，其中给每一个耳机提供了线圈)之间的距离足够小以确保在平板中的发出磁通的线圈和(多个)接收线圈16之间的令人满意的感应耦合。
典型地，对于依从无线充电联盟的“Qi”接口标准的规定作出的再充电，这一距离小于或者等于2.5mm，这可以通过将耳垫16的线圈整合到在轴向和径向上处于外部的耳垫部分16a和在轴向和径向上处于内部的耳垫部分16b之间的缝隙C附近来获得。
将线圈20置于这一缝隙C附近的确允许放置耳垫的填料16c，随后允许将线圈放置在附图2和3指示的位置，并且允许产生缝隙C。
为了不降低耳垫的柔性和舒适性，线圈具有符合这些需要的截面和柔性。为此目的，线圈20通过小截面(典型地包括在约0.07和0.2mm2之间)的铜线的方式来实现，并且在螺旋之间的绝缘也同样是具有合适的柔性特性的树脂。具有上述范围的线横截面积的线圈的螺旋的数量典型地包括在约10和18个螺旋之间。
此外，线圈20的横截面可能是圆形的(如在附图2和3中所示)或者平的(其中很大的轴优选地包括在线圈的平面中)从而确保形变性，其能够更好地适合于保持舒适性。线圈20的末端支架通过穿过耳垫16的内侧或者外侧而连接到能量恢复和充电电路。
当头戴式耳机的两个耳机10被提供了线圈20时，位于外壳14中的一个的能量恢复和电池充电设备通过穿过弓部12的合适的引线来连接到相对耳机的线圈。
将线圈20置于耳垫16中的另一个优点在于外壳14的外表面(具体而言是其控制接口)以及其容纳的电路不必以受限制的方式被修改来接纳线圈。
又一个优点是耳垫16的柔性结合头戴式耳机的重量允许这一耳垫很好地抵靠再充电表面，而在线圈被置于通常由刚性塑料材料制成的外壳14的一侧的情况下，这将是不可能的。
附图4示出了耳垫16的变形，其中截面在其旨在抵靠佩戴者的头部的自由表面的侧面上具有更圆的形状。在这种情况下，线圈20被置于这一圆形的顶点附近，同样，搜索在线圈和再充电表面之间的最短可能距离。
附图5示出了放置在无线充电设备的表面上的头戴式耳机10，其具有合适的大小并且其技术原理对于本领域技术人员是公知的。
可以看出，由于在弓部12和耳机10之间的接合13，两个线圈20平放在充电平面S上，这保证令人满意的感应耦合以及更快的电池充电。

Claims (5)

1.一种音频头戴式耳机，包括两个耳机(10)和在所述耳机之间的链接元件(12)，
每一个耳机包括接纳换能器(30)的外壳(14)、一般环形的柔性耳罩或耳垫(16)，
所述头戴式耳机包括通过电池供电的电子电路以及连接到至少一个感应耦合再充电线圈(20)的电池再充电电路，
其特征在于所述线圈(20)被容纳在所述耳机(10)中的至少一者的耳垫(16)内，所述线圈位于这一耳垫的与所述外壳相对的自由表面附近的区域中，在佩戴者一侧接近耳垫外套(16a、16b)的最外平面，
并且其特征在于所述线圈(20)具有形变性从而使得它基本上不会削弱所述耳垫(16)的形变性。
2.根据权利要求1的音频头戴式耳机，其特征在于，所述线圈(20)被安排在所述耳垫(16)的在轴向和径向上都与其听觉开口相邻的区域中。
3.根据权利要求1的音频头戴式耳机，其特征在于，所述线圈(20)被安排成接近所述耳垫的外套的两个部分(16a、16b)之间的缝隙(C)，所述缝隙符合其一般环形的形状。
4.根据权利要求1的音频头戴式耳机，其特征在于，所述耳垫(16)的外套(16a、16b)的在佩戴者侧的自由表面通常是平面的。
5.根据权利要求4的音频头戴式耳机，其特征在于，所述线圈(20)的截面是平的，其中很大的轴被包括在所述线圈的平面中。
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