CN105704599A - 特别地用于进行运动的音频头戴耳机 - Google Patents

Abstract

该头戴耳机(10)包括适于引入到使用者的耳道(O)内部或附近的两个耳机(12)。耳机(12)由连接元件相连，该连接元件包括搁置在头戴耳机使用者的头部的顶部(S)上的中部带(14)和延伸所述带的两个侧分支(16)。所述带中的每一个包括在近端(18)处与中部带的铰接连接部(20)、在远端(22)处与相应的耳机的可变形的连接部(24)、以及在中央区域(36)中的壳体(40)，壳体(40)容纳电气或电子部件(50,52)，并且在所述头戴耳机的内侧处设有朝使用者的头部导向的支承面(48)，该支承面(48)适于与头戴耳机使用者的颞区(T)接触。

Description

特别地用于进行运动的音频头戴耳机

技术领域

本发明涉及音频头戴耳机，特别是适于进行运动的类型。

背景技术

音频头戴耳机包括由连接元件连接的两个耳机(耳机，也可称为耳塞，以区别于“头戴耳机”)，连接元件通过在头部上方或头部后方(因此围绕枕区)经过而定位在头戴耳机使用者的头部周围。

这种类型的头戴耳机特别地在GeoffGasior的文章“TheSweetSoundofKoss'PortaProHeadphones”(Koss'PortaPro耳机的甜美声音),TheTechReport-TechnologicalDissonance,15July2010,XP055203885(技术报告－技术上的不和谐，2010年7月15日，XP055203885)中详细地进行了描述。此外，该头戴耳机的带包括铰接的分支，以允许其作为紧凑的折叠形式来存储。带还包括旨在搁置在颞区上的衬垫，以允许吸收带的金属片的夹持力的一部分，并且因此避免由耳机在佩戴者的耳廓的上部上的过量的搁置力导致的不适。

在进行运动的情况中，主要困难是头戴耳机在使用者的头部上的正确保持，即使有在进行运动的过程中涉及的移动、跳跃或其它反复的应力。

当希望为头戴耳机提供无线链接(蓝牙式等)和/或诸如用于环境噪音的主动降低的线路(ANC，主动噪音控制)、生物计量数据检测和处理线路等的数字处理线路时，该问题变得特别关键。因此，头戴耳机必须不仅支撑声换能器，而且支撑一个或多个印刷线路板，所述一个或多个印刷线路板承载有源和无源部件以及传感器(麦克风、加速计等)和当然可再充电电池或用于这些各种线路和传感器的电源的电池、以及合适的连接布置。

由此导致头戴耳机的重量和体积的增加，这通常与头戴耳机在使用者的头部上的正确保持不相容。

因此，为了进行运动，使用者选择最常用的耳内(或外耳内)耳机，该耳机确保在耳部的良好保持，并且既轻又舒适。

如果希望为这样的耳内耳机提供附加的线路，例如无线链路线路，通常保持的解决方案在于，将所有这些元件容纳在壳体中，该壳体在耳机上延伸并且突出到耳廓之外，就像“耳后”式老式助听器那样。

这样的解决方案描述于例如US2014/0307891A1中，该专利提供了各自与“耳后”壳体相关联的两个耳内耳机，这两个左右壳体由悬垂线缆机械地和电气地连接。

如果也希望在其中容纳用于通信功能的麦克风(特别地“免提”电话)，与耳内耳机相关联的壳体可能朝口腔延伸，如例如在USD469081S中所描述那样。

但该装置变得既重又不舒适，使得无法实现在运动期间的扩展用途。

例如在US2014/0205108A1中描述的另一个解决方案在于，将电子线路和电池偏置到佩戴在使用者颈部周围的壳体。不再存在在耳机处的保持或舒适问题，但为了避免例如当使用者跑步时由偏置的壳体产生的不适感，有必要将壳体邻接到夹具、臂带或另一个保持装置，从而使其不妨碍跑步者。

如果希望为头戴耳机提供不仅无线通信线路，而且提供用于主动降低环境噪音的ANC线路，这些困难甚至更具有约束性。这些线路实际上是笨重的，并且考虑到由这些线路实现的数字处理器的耗电量，需要功率大得多的蓄电池来确保甚至几小时的自主(autonomy)。

因此，ANC头戴耳机实际上始终是罩耳式或贴耳式头戴耳机(即，带有完全围绕耳部或置于耳廓的轮廓上的装饰物)，如例如在EP2597889A1(Parrot)中所描述的。

由于耳机的体积和质量，而且不充分地保持在使用者的头部上以抵抗在运动期间产生的各种移动，这些头戴耳机不适于进行运动。此外，甚至在不存在突然应力的情况下，由于不存在耳廓的透气，抵靠耳部或围绕耳部施加的耳机在进行运动期间和/或在发热或长时间佩戴的情况下很快证明是不舒适的。

耳内耳机的解决方案是具体地可以保持以进行运动的唯一方式。

因此，本发明的问题是将电子线路(甚至笨重的)和其电源所需的电池或蓄电池邻接到耳内耳机或外耳内耳机(该耳机在舒适度和保持力方面已证明是受运动者欢迎的)，而不会因此不得不在舒适度和保持力方面做出让步。

在大强度和长时间的运动实践中可接受性的约束特别地如下所述：

–结构足够轻，以便在进行运动期间可支撑，而不会对使用者造成不适；

–容易匹配到每个使用者的单独的头部形态；

–确保了良好的舒适度，甚至在长时间佩戴和进行体育运动的情况下；以及

–确保了有效的保持在位和头戴耳机在使用者的头部上的完美的稳定性，特别是在进行运动期间。

发明内容

本发明为此而提出了一种音频头戴耳机，其以本身已知的方式包括：两个耳内式或外耳内式耳机，其适于被引入到头戴耳机使用者的相应的耳道内部或附近；壳体，其容纳电气或电子部件；以及连接元件，其适于定位在头戴耳机的使用者的头部周围。

本发明的特征在于，连接元件包括：中部带，其适于搁置在头戴耳机使用者的头顶上，以便在头顶上形成与使用者的头部接触的第一接触点；以及在中部带的每个端部处延伸中部带的两个侧分支。这些分支中的每一个包括：在分支的近端处，与中部带的相应的端部的铰接连接部，该连接部提供围绕垂直于头戴耳机的总平面的轴线的至少一个枢转自由度；在分支的远端处，与相应的耳机的可变形的连接部，使得耳机在耳道处形成相应的第二和第三接触点；以及，在分支的中央区域中，容纳电气或电子部件的壳体，该壳体在头戴耳机的内侧处设有指向使用者的头部的支承面，其适于接触头戴耳机使用者的颞区，使得支承面在鬓角处形成相应的第四和第五接触点。

根据各种有利的子特征：

–支承面是设有柔软装饰物的平面；

–中部带为柔性带，其可根据至少一个挠曲自由度在头戴耳机的总平面中弹性变形；

–由分支至中部带的铰接连接部提供的自由度具有足够的角位移，以允许抵靠中部带完全地折叠分支，其中分支和壳体基本上位于连接两个铰接的连接部的线的相同侧，特别地，壳体位于分支的中央区域的最近侧部分的侧面上；

–壳体是这样的壳体：其与分支的中央区域不同，并且在分支的内侧上紧固到中央区域；

–分支还包括用于尺寸调整的伸缩元件，其适于修改间隔中部带与耳机的距离，特别地，该伸缩元件位于分支至中部带的所述连接部附近；

–分支至中部带的铰接连接部包括弹簧夹持元件，其适于在朝使用者的鬓角定向的方向上朝头戴耳机的内侧弹性地推压分支；

–头戴耳机包括：至少一个麦克风，其在分支的中央区域中并入分支；以及连接器，其利用在分支的远端处开放的插座并入分支，该插座的轴线在分支的大体方向的延长部分中。

附图说明

现在将参照附图描述本发明的单元的具体实施的例子，其中，贯穿附图，相同的附图标记表示相同或功能上类似的元件。

图1是根据本发明的头戴耳机的示例性实施例的透视图。

图2是图1的头戴耳机的侧视图。

图3和4是图1的头戴耳机的前视图，其分别处于在定位在使用者的头部上之前的伸出位置和用于存储和运输的折叠位置。

图5是分解透视图，示出了包含电子线路和蓄电池的壳体的内容物。

图6是头戴耳机侧分支的端部与由该端部支撑的耳机的连接部的放大详图。

具体实施方式

在附图中，附图标记10大体指根据本发明的头戴耳机的示例性实施例，其包括由连接元件连接到彼此的两个耳机12，该连接元件包括中部带14和两个分支16。

耳机12是被称为“耳内式”(如在附图中所示示例中)或“外耳内式”的已知类型的。耳内耳机是包括插入耳道内的管子的耳机，该管子确保耳机在耳部上的机械保持，而外耳内耳机旨在置于位于耳道的开口处的外耳部的中央凹陷区域(下外耳)中。

两个分支16，包括它们的耳机12，彼此相似且对称。每个分支包括在其近端18处铰接到中部带14的连接部20。该铰接的连接部20提供围绕垂直于头戴耳机的总平面的轴线Δ的至少一个枢转自由度。此外，它有利地包括弹簧夹持元件，以允许朝头戴耳机的内侧弹性地推压分支16，以便将该分支和因此耳机12朝使用者的鬓角和耳部推压，从而改善耳机到耳部的联接。

在远侧22上，分支16由可变形的连接部24，例如(参见图6)，在分支16的端部和耳机12的基部之间的软材料的包覆成型件，连接到耳机22，以便使耳机12相对于分支可移动(箭头26)，并且有利于耳机的突出的顶端28向耳道内的引入和保持。应当指出，本发明优选地利用耳内式耳机12实现，由于突出顶端28引入耳道内，该耳机提供相对于环境噪音的增加的隔离。此外，该顶端28设有由例如硅树脂或泡沫制成的可变形部分(未示出)，以确保与耳部的良好联接和因此良好的无源隔离。

中部带14是在挠曲方面可变形的，即，通过保持在头戴耳机的总平面中(在图3的情况中的平面图)，例如，由于嵌入中部带14的材料中的弹性金属板30。该柔韧性允许将头戴耳机容易地调适到易于满足的大多数颅骨直径。

另外，为了适应不同使用者的形态，在铰接连接部20附近设有伸缩元件32，以允许将间隔铰接连接部20与耳机12的距离(在图3中表示为34)改变通常多达40mm的最大延伸量，以便适合易于满足的大多数颅骨高度。

另一方面，分支16的中央区域36支撑壳体40，壳体40实现下文解释的若干功能。

有利地，壳体40位于中央区域36的最近侧部分38中，这允许特别地将头戴耳机折叠到自身，以便存储和运输头戴耳机。

该折叠位置特别地在图4中示出：伸缩元件32已被置于具有最小延伸量的位置，并且在两个壳体40之间保留足够的空间，使得两个耳机12可间隔出现。在该完全折叠位置可以看到，头戴耳机的所有笨重元件，主要是两个壳体40和两个耳机12，都基本上位于连接在中部带14的两侧之一上的两个铰接连接部20的线的相同侧，从而确保最大的紧凑度。

如特别地在图5中所示，每个壳体40由主体42组成，主体42由元件44连接到分支16，使得壳体40能朝头戴耳机的内侧朝使用者的鬓角轻微突出。作为变体，也可以提供作为更一体化形式的包括壳体40的较厚分支。

主体42由封盖46封闭，封盖46设有形成支承面48的装饰物，例如，实现三个功能的泡沫装饰物：

–与使用者的头部的更好接触，泡沫的变形允许适形于使用者鬓角的轮廓；

–用于头戴耳机与鬓角的接触的舒适元件；以及

–防滑性，以实现更好的稳定性，特别地防止在运动期间的突然移动。

壳体40包含各种电气和电子元件，例如，在壳体之一内的一个或多个印刷线路板50，以及在另一个壳体内的可再充电的蓄电池52，这两个壳体通过延伸穿过中部带30的电连接(未示出)相连。

电子线路50可以可能地连接到由分支16支撑的各种传感器和/或电气构件，例如，一个或多个麦克风传感器54(以用于“免提”电话功能和/或通过环境噪音水平拾取实现的ANC功能)，或与在分支的端部处开放的插座56的电连接器，该插座的轴线在分支的大体方向的延长部分中。

刚刚描述的头戴耳机构型的特别之处在于，其具有与使用者的头部接触的五个点，如图1中所示那样：

–点S，在这里，中部带14与颅骨的顶部接触；

–在颞区或颅顶-颞区区域中的两个点T，在这里，壳体40的支承面48与颅骨的外侧部分接触；以及

–两个点O，在这里，耳机12与其中已插入顶端28的耳道接触。

因此，以本发明特有的方式实现了“头部-鬓角-耳部”式保持，这：i)确保了头戴耳机的完美稳定性，特别是在进行体育运动期间；并且ii)确保非常好的舒适度，甚至在长时间佩戴期间和/或在相对高温的环境中，因为耳廓和使用者的头部的主要部分(除了有限的五个接触点之外)保持透气和通风，以允许特别地汗的排出。

Claims (11)

1.一种音频头戴耳机(10)，包括：

–两个耳内式或外耳内式的耳机(12)，其适于引入到所述头戴耳机使用者的相应的耳道的内部或附近；

–壳体，其容纳电气或电子部件；以及

–连接元件，其适于定位在所述头戴耳机的使用者的头部周围，

其特征在于，所述连接元件包括：

–中部带(14)，其适于搁置在所述头戴耳机使用者的头部的顶部上，以便在所述顶部上形成与所述使用者的头部接触的第一接触点(S)；和

–两个侧分支(16)，其在所述中部带的端部中的每一个处延伸所述中部带，所述分支中的每一个包括：

·在所述分支的近端(18)处，与所述中部带的相应的端部的铰接连接部(20)，该连接部提供围绕垂直于所述头戴耳机的总平面的轴线(Δ)的至少一个枢转自由度；

·在所述分支的远端(22)处，与相应的耳机的可变形的连接部(24)，使得所述耳机在所述耳道处形成相应的第二和第三接触点(O)；以及

·在所述分支的中央区域(36)中，所述壳体(40)容纳所述电气或电子部件(50,52)，在所述头戴耳机的内侧处，所述壳体设有朝所述使用者的头部定向的支承面(48)，其适于与所述头戴耳机使用者的颞区接触，使得所述支承面在所述鬓角处形成相应的第四和第五接触点(T)。

2.根据权利要求1所述的头戴耳机，其中，所述支承面(48)为设有柔软装饰物(46)的平表面。

3.根据权利要求1所述的头戴耳机，其中，所述中部带(14,30)为柔性带，其能够根据至少一个挠曲自由度在所述头戴耳机的所述总平面中弹性变形。

4.根据权利要求1所述的头戴耳机，其中，由到所述中部带的所述分支的所述铰接连接部提供的所述自由度具有足够的角位移，以允许抵靠所述中部带完全地折叠所述分支，其中所述分支和壳体基本上位于连接所述两个铰接的连接部的线的相同侧。

5.根据权利要求4所述的头戴耳机，其中，所述壳体(40)位于所述分支的所述中央区域(36)的最近侧部分(38)的侧面上。

6.根据权利要求1所述的头戴耳机，其中，所述壳体(40)是与所述分支的所述中央区域(36)不同的壳体，并且在所述分支的所述内侧上紧固到(44)所述中央区域。

7.根据权利要求1所述的头戴耳机，其中，所述分支还包括用于尺寸调整的伸缩元件(32,34)，其适于修改间隔所述中部带与所述耳机的距离。

8.根据权利要求7所述的头戴耳机，其中，所述用于尺寸调整的伸缩元件(32,34)位于所述分支至所述中部带的所述连接部(20)附近。

9.根据权利要求1所述的头戴耳机，其中，所述分支至所述中部带的所述铰接连接部(20)包括弹簧夹持元件，所述弹簧夹持元件适于在朝所述使用者的鬓角定向的方向上朝所述头戴耳机的内侧弹性地推压所述分支。

10.根据权利要求1所述的头戴耳机，还包括在所述分支的所述中央区域中并入到分支的至少一个麦克风(54)。

11.根据权利要求1所述的头戴耳机，还包括至少一个连接器(56)，所述至少一个连接器(56)利用在所述分支的远端处开放的插座并入分支，所述插座的轴线在所述分支的大体方向的延长部分中。