CN109511039B - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种耳机，包括：外壳；设置在所述外壳内的振动模组；以及一端穿入所述外壳内且与所述振动模组电连接的音频信号线；其中，所述外壳包括振动壁，所述振动模组设置在所述振动壁的内侧表面上，所述振动模组受控于所述音频信号线传输的音频信号、且带动所述振动壁振动以发声。上述方案能解决目前的耳机容易导致异物侵入的问题。

Description

一种耳机

技术领域

本发明涉及一种耳机。

背景技术

目前，越来越多的终端设备配置有耳机，进而实现音乐播放、通话、录音等功能。目前市面上的耳机通常采用电磁式振动原理发声。请参考图1，在工作的过程中，音频信号由耳机的音频数据线101输送到线圈102后，线圈102产生的磁场会随音频信号发生变化，变化的磁场会与永磁体103相互作用，进而使得线圈102以及设置在线圈102上的振膜104发生振动，耳机的外壳105上开设有出音孔106，振膜104振动推动外壳105内的空气发生振动，进而形成声音后从出音孔106穿出，达到耳机发声的目的。

可见，目前的耳机中，推动外壳105内的空气发生振动，进而使得振动的空气从出音孔106中传出，达到发声的目的。但是，出音孔106实现了外壳105的内腔与外界环境之间的连通，出音孔106较容易导致异物(例如水、固体颗粒等)进入到外壳105之内，进而较容易导致耳机发生损坏(例如进水导致线路短路或腐蚀)。与此同时，异物进入到外壳105之内，较容易导致耳机的音质发生变化，若异物为导电体，可能会导致耳机短路，进而使得耳机失效。

另外，目前的耳机中，振膜对制造工艺的要求较高，在加工的过程中振膜的各种参数较难控制，导致振膜的良率较低，最终会导致耳机的生产工艺难度较大以及成本较高。而且，永磁体103的表面磁场并非均匀分布，线圈102在非均匀的磁场中运动会降低电声转换效率，会导致耳机的音质失真。

发明内容

本发明公开一种耳机，以解决目前的耳机容易导致异物侵入的问题。

为了解决上述问题，本发明采用下述技术方案：

一种耳机，包括：

外壳；

设置在所述外壳内的振动模组；以及

一端穿入所述外壳内且与所述振动模组电连接的音频信号线；其中，所述外壳包括振动壁，所述振动模组设置在所述振动壁的内侧表面上，所述振动模组受控于所述音频信号线传输的音频信号、且带动所述振动壁振动以发声。

本发明采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本发明公开的耳机中，外壳包括振动壁，振动模组受控于音频信号线传输的音频信号，进而能够发生振动，振动模组能够带动振动壁振动，进而能够使得振动壁带动外壳之外的空气一起振动，从而产生声音。由此可知，声音的形成由振动壁带动外壳之外的空气振动形成。此种形成声音的方式并非推动外壳内的空气，因此外壳上无需开孔，也就能够避免异物的侵入。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术中公开的一种耳机的结构示意图。

图2为本发明实施例公开的一种耳机的部分结构示意图；

图3为图2的剖视图；

图4为本发明实施例公开的另一种耳机的部分结构示意图；

图5为本发明实施例公开的一种具体结构的外壳的爆炸示意图；

图6为图5处于装配状态下的示意图。

附图标记说明：

101-音频数据线、102-线圈、103-永磁体、104-振膜、105-外壳、106-出音孔；

100-外壳、110-第一壳体、111-振动壁、112-外围部、113-衔接部、120-第二壳体、121-穿线孔、130-内腔；

200-振动模组、210-电压转换器、220-压电形变部、300-音频信号线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

以下结合附图，详细说明本发明各个实施例公开的技术方案。

请参考图1-图4，本发明实施例公开一种耳机，所公开的耳机包括外壳100、振动模组200和音频信号线300。

外壳100为耳机的外围防护部件，外壳100具有内腔和振动壁111。振动壁111为外壳100的一部分，在工作的过程中，振动壁111会振动。本实施例中，外壳100通常由非金属材料制成，例如外壳100由塑胶材料制成。

振动模组200设置在外壳100之内，振动模组200与音频信号300的一端电连接，振动模组200受控于音频信号线300传输的音频信号。在音频信号的触发下，振动模组200能够振动。

音频信号线300的一端穿入外壳100内、且与振动模组200电连接。具体的，音频信号线300的端部与振动模组200之间通过焊接的方式实现电连接。音频信号线300的另一端耳机的电插接部相连。在具体的工作过程中，耳机的电插接部会插入终端设备的耳机孔中，进而使得音频信号线300能够传输音频信号，音频信号通过音频信号线300传输到振动模组200。

本实施例中，振动模组200受控于音频信号线300传输的音频信号、且能带动振动壁111振动以发声。具体的，振动壁111的振动能够推动外壳100之外位于振动壁111附近的空气振动，空气的振动会发出声音。

本发明实施例公开的耳机中，外壳100包括振动壁111，振动模组200受控于音频信号线300传输的音频信号，进而能够发生振动，振动模组200能够带动振动壁111振动，进而能够使得振动壁111带动外壳100外的空气一起振动，从而产生声音。由此可知，声音的形成由振动壁111推动外壳100之外的空气形成。此种形成声音的方式并非推动外壳100内的空气，因此外壳100上无需开孔，也就能够避免异物的侵入。

如上文所述，振动模组200受控于音频信号，能够带动振动壁111振动。具体的，振动模组200可以是振动马达，当然，振动模组200还可以为其他种类的振动器件。

请再次参考图3，一种具体的实施方式中，振动模组200可以包括电压转换器210和压电形变部220。压电形变部220贴设在振动壁111的内壁表面上，电压转换器210连接在音频信号线300与压电形变部220之间。电压转换器210将音频信号转换为电压信号。压电形变部220由压电材料制成，电压信号施加在压电材料上，能够引起压电材料的形变。音频信号具有频率变化，因此转换成的电压信号也具有频率变化，进而能压电形变部220发生有频率的形变，最终形成振动。本实施例中，电压信号驱动压电形变部220发生形变。压电形变部220通过形变形成的振动，最终会带动振动壁111一起振动，从而达到振动壁111振动实现发声的目的。

振动模组200包括电压转换器210和压电形变部220，能够避免采用振膜，也就不存在由于振膜的各项参数较难控制等制造问题。而且也不存在线圈在非均匀的磁场中运动的问题，不存在电声转换效率较低的问题。

本实施例中，压电形变部220的材料可以是压电单晶体材料、多晶体压电陶瓷材料、高分子压电材料或聚合物-压电陶瓷复合材料。本实施例不限制压电形变部220的材料。

电压转换器210起到信号转换的作用，压电形变部220起到变形的作用。电压转换器210与压电形变部220具有多种装配关系，一种具体的实施方式中，电压转换器210与压电形变部220层叠相连，压电形变部220设置在电压转换器210与振动壁111之间，进而能充分利用外壳100内沿振动壁111振动方向的空间，同时还能提高在振动方向上的振动惯性，有利于声音的高效生成。

为了提高振动效果，优选的方案中，压电形变部220的数量可以至少为两层，至少两层的压电形变部220可以依次层叠相连。电压转换器210可以与每一层压电形变部220电连接。此种情况下，每一层的压电形变部220在电压转换器210产生的电压信号作用下发生形变，至少两层的压电形变部220产生的形变会叠加，进而能提高振动效果，最终能提高发声效果。

音频信号线300传输音频信号，音频信号线300可以为漆包线，当然，音频信号线300还可以为其他种类的线缆，本发明实施例不限制音频信号线300的具体种类，只要能传输音频信号即可。

外壳100的结构可以有多种，外壳100可以为整体注塑在振动模组200和音频信号线300上的塑胶壳体。

为了方便装配，外壳100可以为装配式外壳，即由至少两部分组件通过装配形成。基于此，一种具体的实施方式中，外壳100可以包括第一壳体110和第二壳体120，第一壳体110与第二壳体120对接、且形成外壳100的内腔130中。第一壳体110可以包括振动壁111，第二壳体120可以包括供音频信号线300穿入内腔130的穿线孔121。在组装的过程中，可以将振动模组200固定在振动壁111的内侧表面上，接着可以将音频信号线300穿过穿线孔121并与振动模组200电连接，然后再整体装配第一壳体110与第二壳体120，进而将振动模组200和部分音频信号线300组装在内腔130中。第一壳体110和第二壳体120均可以为注塑件。

第一壳体110与第二壳体120可以采用多种装配方式，例如，第一壳体110与第二壳体120可以通过防水胶水粘接，进而实现对接组装。为了方便装配操作，优选的方案中，第一壳体110与第二壳体120可以通过卡接的方式固定，如图5和图6所示，第一壳体110与第二壳体120中，一者可以设置有卡槽，另一者可以设置有卡接凸起，卡槽与卡接凸起可通过卡接的方式实现固定对接。

振动壁111是组成外壳100的部分结构，同时也是发挥振动作用的区域，为了提高振动性能，优选的方案中，外壳100还可以包括外围部112和衔接部113。外围部112围绕振动壁111设置，外围部112与振动壁111通过衔接部113相连，衔接部113的硬度小于振动壁111和外围部112，进而能够使得振动壁111受到的束缚力较小。此种情况下，由于衔接部113的硬度较小，因此能提高振动壁111相对于外围部112的振动灵活性。

实现衔接部113硬度较小的方式有多种，一种具体的实施方式中，衔接部113的厚度可以小于振动壁111的厚度与外围部112的厚度。当然，衔接部113可以采用硬度更低的材料制成，此种情况下，外壳100可以通过双色注塑的方式形成，衔接部113可以采用硬度更低(例如软塑料)的材料注塑而成。

为了方便制造，外壳100中，外围部112、衔接部113和振动壁111可以为一体式注塑结构。在外壳100包括第一壳体110和第二壳体120的前提下，第一壳体110可以包括振动壁111、外围部112和衔接部113，如图5所示。优选的方案中，振动壁111、外围部112和衔接部113的外侧表面均位于平滑延伸的同一面内，衔接部113的内侧表面可以凹于振动壁111的内侧表面和外围部112的内侧表面，进而形成凹陷，如图5所示。

本发明上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括：

外壳；

设置在所述外壳内的振动模组；以及

一端穿入所述外壳内且与所述振动模组电连接的音频信号线；其中，所述外壳包括振动壁，所述振动模组设置在所述振动壁的内侧表面上，所述振动模组受控于所述音频信号线传输的音频信号、且带动所述振动壁振动以发声；

所述振动模组包括电压转换器和压电形变部，其中：

所述压电形变部贴设在所述振动壁的内侧表面上，所述电压转换器连接在所述音频信号线与所述压电形变部之间，所述电压转换器将所述音频信号转换为电压信号，所述电压信号驱动所述压电形变部发生形变。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述压电形变部的材料为压电单晶体材料、多晶体压电陶瓷材料、高分子压电材料或聚合物-压电陶瓷复合材料。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述电压转换器与所述压电形变部层叠相连，所述压电形变部设置在所述电压转换器与所述振动壁之间。

4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述压电形变部的数量至少为两层，至少两层所述压电形变部依次层叠相连，所述电压转换器与每一层所述压电形变部均电连接。

5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述音频信号线为漆包线。

6.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述外壳包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体与所述第二壳体对接、且形成所述外壳的内腔，所述第一壳体包括所述振动壁，所述第二壳体包括供所述音频信号线穿入所述内腔的穿线孔。

7.根据权利要求6所述的耳机，其特征在于，所述第一壳体与所述第二壳体卡接固定。

8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述外壳还包括外围部和衔接部，所述外围部围绕所述振动壁设置，所述外围部与所述振动壁通过所述衔接部相连，所述衔接部的硬度小于所述振动壁和所述外围部。

9.根据权利要求8所述的耳机，其特征在于，所述衔接部的厚度小于所述振动壁的厚度和所述外围部的厚度。

10.根据权利要求8所述的耳机，其特征在于，所述外围部、所述衔接部和所述振动壁为一体式注塑结构。

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