CN107454490B - 具有可调节的接触压力的头戴式耳机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了具有可调节的接触压力的头戴式耳机，包括至少一头带和至少一耳件，所述头带包括：头带结构，其中所述头带结构分成至少一柔软、柔性部分和至少一刚硬、非柔性部分；至少一滑簧元件；连接到至少一滑簧元件的至少一柄件；配置成引导头带结构和至少一滑簧元件之间的相对移动的至少一导向件；其中至少一滑簧元件配置成由头带结构及至少一导向件引导并可移入至少一柔性部分和移出至少一柔性部分，因而选择性地增大和减小至少一柔性部分的刚度，使得头戴式耳机的接触压力可被调节。

Description

具有可调节的接触压力的头戴式耳机

技术领域

本发明涉及具有可调节的接触压力的头戴式耳机。具有可调头带刚度的头戴式耳机除通常超级舒适的性质之外，其美观和功能性对用户也很重要。

背景技术

具有用于调节头带刚度的装置的头戴式耳机众所周知。通过适当的弹簧机构，这样的头戴式耳机通常具有能选择性调节耳件施加到用户头部的接触压力的功能。通过将接触压力调节到适当及个人程度，用户可确保最佳程度的舒适和声学性质，尤其在较长时间佩戴头戴式耳机时，例如佩戴几个小时。

US 6,333,982 B1公开了包括头带的头戴式耳机，头带通过可手动设置的高扭矩抗力枢轴连接到至少一耳机。在该发明的另一方面，头戴式耳机包括构造和设置成将头带施加的力的一部分传到用户的颞区及修改施加到用户颞区的该部分力的头带。

WO 2010/135314 A1描述了一种头戴式耳机，其包括将要保持在佩戴者头部的元件及连接到该元件并构造成接合佩戴者头部以保持其上的元件的头带。头带包括连接成相对于彼此枢轴转动的多个头带臂。扭力弹簧位于这些臂之间，及扭力弹簧的多个部分连接到这些臂以将扭力作用在这些臂上。调节元件连在扭力弹簧和头带臂之间并可用于调节扭力弹簧的扭力以调节臂上的扭力。

US 8,170,261 B2公开了包括柔性头带的个人音频装置。连接器部分将左头带部分的第二端与右头带部分的第二端连接。连接器部分可线性调节，这使左头带部分和右头带部分之间的距离可改变。前述距离的变化导致左耳机和右耳机施加的弯曲压力成反比变化。

CN 103 067 809 B公开了头戴式耳机及调节头带保持力的调节装置。该调节装置包括桥件和一对紧固件，每一紧固件可连接在头带的左侧和右侧上。通过沿桥件滑动地上下移动紧固件，头戴式耳机的保持力可被改变。

US 8,204,267 B2公开了具有用于接收至少一电声再现变换器的箍带的耳麦。箍带具有至少两个箍带部分，其分别包括一角度，其中至少两个箍带部分可旋转地连接在一起。箍带还具有至少一调节单元，用于调节和固定所述角度，其中调节单元连接到第一和第二箍带部分。因此，所描述的发明的目标在于提供允许改良箍带接触压力的适应性的头戴式耳机。

US 2013/0343592 A1公开了一种头戴式耳机，具有头带、用于接收耳件的至少一叉部及头带端部和叉部之一之间的接收部分。该叉部设置成绕枢轴转动。该叉部具有带支撑件的第一端。接收部分具有设置有至少两个接收部分的滑动件。支撑件啮合到滑动件的至少两个接收部分之一内因而限制叉部绕枢轴的最大偏转。该头戴式耳机具有调节头带接触压力的可能性。

所提及的方法和可调刚度头带的缺点在于它们需要相对大和笨重的弹簧机构，这妨碍了头戴式耳机的美观并明显降低用户的舒适性。

同样，由于用于调节弹簧机构的移动部分之间的相对移动的必要性，前述头戴式耳机易遭受如头发、手指或在调节期间干扰弹簧机构运动的其它物体引起的伤害和故障。

此外，在跨耳件均匀分布接触压力方面存在另外的难题。因弹簧机构施加的力引起的头戴式耳机的扭拧导致不舒适和低下的声学性质。

因此，需要解决至少一个上面的问题。具有可调头带刚度的头戴式耳机应在舒适性、美观和产品安全方面有所改进，至少应提出先前解决方案的备选设计。

发明内容

本发明提出了一种头戴式耳机，包括至少一头带和至少一耳件，所述头带包括头带结构，其中所述头带结构分成至少一柔软、柔性部分和至少一刚硬、非柔性部分；至少一滑簧元件；连接到至少一滑簧元件的至少一柄件；及引导头带结构和至少一滑簧元件之间的相对移动的至少一导向件。

本发明基于具有可调头带刚度的头戴式耳机除通常较舒适的性质之外，其美观和功能性对用户也很重要的调查。具体地，已认识到弹簧机构应被集成在头带内，而不是可见地设置在头带上。通过应用片簧，可获得这样的有利的弹簧机构。通过相对于头带结构滑动片簧元件，其可逐渐从柔性部分移到非柔性部分，从而使用户能选择性地调节耳件和头戴式耳机的接触压力。

总的来说，接触压力通过增大头戴式耳机的两个耳件之间的距离产生，即通过将它们拉开，因而使头带结构相较其初始形状弯曲。头带结构的刚度确定头带结构偏转的程度，偏转将导致对应的力即接触压力。偏转和力之间的这种关系对应于弹簧系数。通过将滑簧元件移入头带结构的柔性部分内，该部分的刚度增加，因而导致头带的总刚度增加。由于上面提及的关系，这将导致接触压力的增加。因此，接触压力可通过移动滑簧元件逐渐调节。

优选地，头带结构包括一个位于头带中心处的柔软、柔性部分及两个位于头带左侧和右侧的刚硬、非柔性部分。该实施例的优点在于接触压力通过改变尤其是头带结构的柔性部分的柔软性的可调节性。

头带结构可具有纵向长度和横向长度，其中纵向长度比横向长度长。沿纵向长度，头带结构至少分为左侧部分、右侧部分和中心部分。头带结构可包括一个位于头带中心部分的柔软、柔性部分及两个刚硬、非柔性部分，每一刚硬、非柔性部分位于头带结构的左侧部分和右侧部分。该实施例的优点在于接触压力通过改变尤其是头带结构的柔性部分的柔软性的可调节性。

优选地，头带包括其两侧的每一侧上的一个或多个滑簧元件。通过添加连接的弹簧元件，弹簧系数因而刚度及所得的接触压力可变。也就是说，源于并行弹簧的弹簧系数的一般相加关系。

根据另一实施例，在两个以上偶数个滑簧元件的情形下，相对的滑簧元件关于将头戴式耳机分成右半部分和左半部分的平面对称地设置。这是有利的，与现有技术相比，滑簧元件的对称设置是必要的，以防止头戴式耳机在水平面的扭拧从而导致跨耳件不均匀的力分布。具体地，两个滑簧元件并排设置在头带中或头带上边以防止阻碍滑动通路将导致接触压力向量将在一个耳件处朝向用户头部的前面而在另一个耳件处朝向用户头部的后面。因此，防止左边和右边滑簧元件之间的干扰的滑簧对称设置将不会导致前述扭拧问题。

将头戴式耳机分成右半部分和左半部分的平面可以是单刚性或双刚性，这使头带更刚硬。一个或多个滑簧元件可相对该平面对称设置以向用户头部提供更对称的压力，同时在该平面的两边朝向头戴式耳机的耳垫滑动一个或多个弹簧元件。

另一优选实施例提出，至少一滑簧元件为金属片簧元件。具体地，可应用弹簧钢。但也可应用其它具有符合需要的弹簧类性质的材料如其它金属或某些塑料。

优选地，接触压力可在350克和500克之间或者550克和700克之间的范围中调节。这些值对应于在一般已知的用户群之中可能预期的接触压力范围。当然，可通过应用具有相应材料性质的滑簧元件实施更小或更大的接触压力值区间。同样，滑簧元件的数量可变以实现想要的可调接触压力值范围。

根据另一实施例，至少一滑簧元件、至少一柄件相对于头带结构的位置通过可视指示装置直观地指明。该实施例的优点在于较容易恢复关于调节的接触压力的最佳设置，尤其在头戴式耳机在几个用户之间共享时。

另一优选实施例提出，至少一滑簧元件、至少一柄件相对于头带结构的位置经触觉反馈指明。该功能导致用户可选择性地调节接触压力，即使在不看可视指示装置或头戴式耳机本身时，例如在佩戴头戴式耳机时同时使用它，如在计算机游戏期间。

施加在连接到至少一滑簧元件的柄件、头带或耳垫上的触觉反馈例如可以是触觉或者肌肉运动知觉的通讯，其通过向用户施加力、振动或运动再现触感。

根据另一实施例，触觉反馈通过至少一滑簧元件中的凹口和/或额外的零件和/或模制在塑料中的棘齿实现。这样的机构构成相当简单的实现触觉反馈的解决方案。此外，另外的听觉反馈可通过滑簧元件或相应的额外的零件卡入凹口内的声音实现。

优选地，至少一导向件由具有高刚度和/或低摩擦和/或高空间稳定性的材料制成。这些材料特性确保至少一导向件的耐用性并通过减小滑簧元件的相对移动的摩擦而有助于接触压力的调节。聚甲醛(POM)是特别适合的材料，其具有这些特性且重量轻。

根据另一实施例，指示装置具有离散标度或者连续标度以指示至少一滑簧元件的位置。这样的标度用作再现用户调节的先前设置的定向。

另一优选实施例提出，至少一滑簧元件被头带结构完全隐藏或者至多通过间隙可见，所述间隙使能滑簧元件和头带结构之间的相对移动。本发明的该方面导致明显的优点，即可能阻碍滑簧元件的滑动通路的头发、手指或其它物体被挡住而不能接近弹簧机构的移动部件。因此，产品的安全性和舒适性明显增加。具体地，即使在佩戴头戴式耳机时，接触压力也可安全地进行调节。

根据另一实施例，头带结构的刚硬、顶部部分仅包括单一更硬元件作为额外的元件，用于增加至少一滑簧元件的滑动长度。从而，刚度可变化的程度更高。因而，可实现更宽范围的接触压力。额外的元件可安装在滑簧元件上。

优选地，头带结构顶部的看不见的螺钉通过在滑簧元件上施加可变的切向力而用于进一步改变头戴式耳机的接触压力。通过这样的螺钉，可实现另外的用于增加可调接触压力值范围的弹簧机构，而不会影响头戴式耳机的美观质量。

根据另一实施例，至少一滑簧元件可通过电动机或者通过磁悬浮或其它适当的致动器驱动，其可经头带结构上的控制元件或者经头戴式耳机连接的装置或者经通过适当的射频标准如蓝牙或DECT与头带无线通信的外部移动装置控制。这样的功能将明显增加头戴式耳机的舒适性，因为其与头戴式耳机进行手动交互以调节过多的接触压力。同样，这样的功能使用户能在预定设置之间选择，例如根据头部几何形状、个人偏好或先前使用的设置。

头戴式耳机包括至少一头带和至少一耳件，所述头带包括头带结构，其中所述头带结构分成至少一柔软、柔性部分和至少一刚硬、非柔性部分；至少一滑簧元件；连接到至少一滑簧元件的至少一柄件；配置成引导头带结构和至少一滑簧元件之间的相对移动的至少一导向件。相对移动定义为滑动元件相对于头带结构或者头带结构的导向件的移动。导向件可以是头带结构的一部分，及其中滑簧元件由导向件封闭地安装或接收，从而滑簧元件可在导线元件内移到不同的位置。至少一滑簧元件配置成由头带结构及至少一导向件引导并可移入至少一柔性部分和移出至少一柔性部分，因而选择性地增大和减小至少一柔性部分的刚度，使得头戴式耳机的接触压力可被调节。头戴式耳机的接触压力定义为头戴式耳机压靠在佩戴头戴式耳机的用户头上的力量。接触压力可在头戴式耳机的耳垫和头戴式耳机的用户耳朵之间。

附图说明

本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：

图1示出了头戴式耳机的一般图示。

图2示出了根据本发明的头带结构。

图3A示出了头带结构的一侧的详图，其中滑簧处于下部位置。

图3B示出了头带结构的一侧的详图，其中滑簧处于上部位置。

图4示出了滑簧元件的详图。

图5示出了可视指示装置的详图。

图6示出了根据本发明的头带结构的另一优选实施例。

附图标记列表

100 头戴式耳机

110 头带结构

120 耳件

130 接触压力

140 传声器

150 头戴式耳机线缆

210 滑簧元件

220 柄件

230 导向件

310 非柔性部分、刚硬部分、刚性部分

320 柔性部分、柔软部分、非刚性部分

410 弹簧模块

610 孔

具体实施方式

图1示出了一般头戴式耳机100的可能布局。头戴式耳机100包括两个耳件120，其通过头带结构110连接。通过耳件120，声信号如音乐、语音、声音等被传到用户的耳朵。根据头带结构110的刚度，接触压力130被施加在用户耳朵上。同样，头戴式耳机100可能仅包括一个耳件120。接触压力130在耳件120之间或者在头带结构110的左和右端点之间有效。

所示的头戴式耳机100表示目前技术水平，并没有根据本发明的调节头带结构110的刚度因而调节接触压力130的功能特征。头戴式耳机100还包括传声器140，然而，对于本发明的保护范围，对于头戴式耳机100，包括这样的传声器并不必要。

头戴式耳机100还可包括通过相对于头带结构110移动耳件120或者耳件支撑结构而针对不同的头部大小调节头带结构110的长度的装置。然而，同样，该特征对于本发明的保护范围并非必要。

头戴式耳机100还可包括头戴式耳机线缆150，用于来自和去往头戴式耳机100的信号。同样，头戴式耳机100的能量提供可经头戴式耳机线缆150实现。作为备选，信号可经适当的射频标准无线传输。在该情形下，能量提供可通过适当的储能装置如可再充电电池实现，从而头戴式耳机100将不需要头戴式耳机线缆150。

图2示例性地示出了根据本发明的头带结构110。该头带结构110包括至少一滑簧元件210、至少一柄件220和至少一导向件230。至少一滑簧元件210优选为金属叶片。柄件220例如可以是滑动小块等。

至少一滑簧元件210可经柄件220向下或向上滑动以选择性地减小和增大至少一柔性部分320(未在图2中示出)的刚度，从而可调节头戴式耳机100的接触压力130。

至少一滑簧元件210和至少一导向件230位于头带结构内并优选被头带结构完全隐藏。这样，在通过滑动弹簧元件调节接触压力时，弹簧机构的相对移动不被任何物体如头发或手指阻碍。

同样，通过前述遮蔽的罩壳，润滑剂或其它添加剂可以用户不可见的方式施加以减小摩擦因而有利于移动。前述添加剂的应用还将防止噪声如相对移动引起的啸叫，尤其在滑簧元件210和导向件230之间。

前述遮蔽的罩壳还对头戴式耳机100的鲁棒性和长寿命具有积极影响，同样，会导致滑簧元件210、导向件230或任何其它有关部件的磨损及最终导致其机械故障的小颗粒被阻止进入滑动通路即相对移动区。

图3A示出了头带结构110的一部分的详图，其中滑簧元件210处于下部位置。在该位置时，滑簧元件210大部分被包含在头带结构110的下部非柔性部分310中。同时，头带结构110的上部柔性部分320相较于非柔性部分310软，导致相对低的接触压力130。为调节接触压力130，用户可通过按向上方向滑动柄件220而向上移动滑簧元件210。滑簧元件210在相对移动期间受至少一导向件230引导。

图3B示出了头带结构110的一部分的另一详图，其中滑簧元件210处于上部位置。在该位置时，滑簧元件210的大部分被包含在头带结构110的上部柔性部分320中。因此，上部柔性部分320因包含的滑簧元件210而变硬。藉此，耳件120施加的接触压力已达到最大水平。通过在这两个位置之间改变滑动小块的位置，用户可逐渐调整头戴式耳机的接触压力。

图4示出了弹簧模块410的例子，包括连接到柄件220的两个滑簧元件210。滑簧元件210分别关于划分头带结构110的平面及弹簧模块410对称地设置在前面部分和后面部分内。此外，滑簧元件210适于可在头带结构110内移动。

图5示出了本发明的另一优选实施例。具体地，示出了可视指示装置510，其位于头带结构110的上表面上并沿柄件230和滑簧元件220的完整滑动通路延伸。

经这样的可视指示装置，用户可容易地将柄件220的当前位置与可视指示装置510的离散间隔比较，因此能够直观地再现先前或推荐的接触压力设置。同样，触觉或听觉反馈装置将导致类似的好处。

图6示出了本发明另一优选实施例的头带结构110的详图。在该特定实施例中，头带结构110分为三个非柔性部分310，其具有相对高的刚度；及两个柔性部分320，其具有相对低的刚度。

柔性部分320的柔软性可通过不同的措施实现。在该特定例子中，柔软性通过经孔610减小柔性部分320的截面积实现，孔610同时容纳柄件220及其相应的滑动通路。

作为备选，柔软性也可通过改变头带结构110的厚度或者通过在相应部分应用具有某一机械性质尤其是具有较低刚度的材料或者通过其它构造措施实现。

柔性部分320的柔软性可通过用户从头带结构110的外部向内部滑动柄件220从而将至少一滑簧元件210移出头带结构110的非柔性部分310并移入柔性部分320而逐渐降低。

Claims (14)

1.一种头戴式耳机，包括至少一头带和至少一耳件，所述头带包括：

-头带结构，其中所述头带结构分成至少一柔软、柔性部分和至少一刚硬、非柔性部分；

-适于可在所述头带结构内移动的至少一滑簧元件；

-连接到至少一滑簧元件的至少一柄件；

-配置成引导头带结构和至少一滑簧元件之间的相对移动的至少一导向件；其中

至少一滑簧元件和至少一导向件位于头带结构内并被头带结构完全隐藏；及

至少一滑簧元件配置成由头带结构及至少一导向件引导并可移入至少一柔性部分或移出至少一柔性部分，因而选择性地增大或减小至少一柔性部分的刚度，使得头戴式耳机的接触压力可被调节。

2.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述头带结构包括纵向长度，其中所述头带结构沿所述纵向长度被分为至少三个部分：中心部分、左侧部分和右侧部分，其中所述头带结构包括一个位于头带结构中心部分的柔软、柔性部分及两个刚硬、非柔性部分，每一刚硬、非柔性部分位于头带结构的左侧部分和右侧部分。

3.根据权利要求2所述的头戴式耳机，其中所述头带结构在右侧部分和左侧部分的每一个上包括一个或多个滑簧元件。

4.根据权利要求3所述的头戴式耳机，其中在两个以上偶数个滑簧元件的情形下，相对的滑簧元件关于将头戴式耳机分成右半部分和左半部分的平面对称地设置。

5.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中至少一滑簧元件为金属片簧元件。

6.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中接触压力在350克和500克之间或者550克和700克之间的范围中调节。

7.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中至少一滑簧元件、至少一柄件相对于头带结构的位置通过可视指示装置直观地指明。

8.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中至少一滑簧元件、至少一柄件相对于头带结构的位置经触觉反馈指明。

9.根据权利要求8所述的头戴式耳机，其中触觉反馈通过至少一滑簧元件中的凹口和/或额外的零件和/或模制在塑料中的棘齿实现。

10.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中至少一导向件由具有高刚度和/或低摩擦和/或高空间稳定性的材料制成。

11.根据权利要求7所述的头戴式耳机，其中可视指示装置具有离散标度或者连续标度以指示至少一滑簧元件的位置。

12.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中头带结构的顶部部分包括用于增加至少一滑簧元件的滑动长度的元件。

13.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中头带结构顶部的看不见的螺钉通过在滑簧元件上施加可变的切向力而用于进一步改变头戴式耳机的接触压力。

14.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中至少一滑簧元件通过电动机或者通过磁悬浮或其它适当的致动器驱动，其可经头带结构上的控制元件或者经头戴式耳机连接的装置或者经与头带无线通信的外部移动装置控制。

Images