CN110915229B - 耳塞式接收器 - Google Patents

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Abstract

一种耳塞式接收器(1)，特别是耳机和/或助听器，其具有壳体(2)，该壳体具有至少一个耳道部分(3)，在使用该耳塞式接收器时，该耳道部分系插入佩戴者的耳道(10)中。耳道部分(3)至少在一个区段中具有适应于耳道(10)的外轮廓(4)，壳体2中布置声音换能器(5)和形成在壳体(2)中的至少一个共振腔(6)。该共振腔(6)被该声音换能器(5)分成前腔室(7)和后腔室(8)。根据本发明，声音换能器(5)是微机电型声音换能器，并且前腔室(7)和/或后腔室(8)具有适合于耳道(10)的内轮廓(9)。

Description

耳塞式接收器
技术领域
本发明涉及一种耳塞式接收器，特别是耳机和/或助听器，其具有至少一个耳道部分的壳体，该耳道部分插入到佩戴者的耳道中作为耳塞式接收器的预期用途，并且其外轮廓的至少一区段是适合于耳道形状，在壳体中布置有声音换能器以及至少一共振空间，所述共振空间被声音换能器分成前腔室和后腔室。
背景技术
布线树脂基板的主要面上具有许多使用于其上装置电子零件诸如LSI或IC晶片的垫形电极，另一主要面上具有许多待与母板连接的端子垫导体(或电极)及设置于端子垫导体上的连接端子(例如，焊料球)。此类型的布线树脂基板的尺寸小且连接端子数目(例如，球数)增加，而可增进待装置于其上的电子零件诸如LSI、IC芯片或芯片电容器的整合及密度。
从US2016/0066081A1已知一种在壳体内部形成共振空间的耳机。耳机中的声音换能器将共振空间分成前腔室和后腔室。另外，耳机具有耳道部分，该耳道部分在耳机的预期用途中插入佩戴者的耳道中。这种耳机的一个缺点是由传感器的形状提供共振空间的几何形状，且其形状只有非常有限的变量。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种耳塞式接收器，通过该接收器消除了现有技术的缺点。
本发明提供一种具有壳体的耳塞式接收器。耳塞式接收器可以是例如能与音乐播放器或诸如智能电话的通信设备耦合以听取音乐或讲话的头戴式耳机。附加地或可选地，耳塞式接收器也可以是助听器，以在听力受损时放大声音和声音。
该壳体具有一个耳道部分，该耳道部分插入佩戴者的耳道中以达到耳塞式接收器的预期用途。由于耳道部分布置在耳道中，声音、音乐或语音可以直接引入耳朵。这样，一方面因为声音、音乐或语音无需走弯即可传送到耳朵，故不减低耳塞式声音的呈现，另一方面也降低声音、音乐或语音被释放到外部，从而减少对他人的影响。
壳体还至少在一个部分中具有适合于耳道的外轮廓。这提高了耳塞式接收器的佩戴舒适度。此外，这允许耳道的整个可用内部空间用于壳体的设计。外轮廓优选地具有自由形式的几何形状和/或符合人体耳道形状。自由形式的几何形状优选地对应于相应使用者的外耳道的独特形状。优选地可采用3D打印技术来量测和/或制造。
此外，耳塞式接收器包括布置在壳体中的声音换能器。声音换能器可以作为扬声器来操作，这样就可以产生声音、音乐或语音。
另外，在壳体中形成共振空间，该共振空间由声音换能器分成前腔室和后腔室。藉由共振腔，声音换能器产生的声波可以在其频谱中被放大和/或改变。
传感器是一个MEMS声音换能器。术语MEMS代表微机电系统。微机电型声音换能器可以制成较例如电动力学或平衡电枢式换能器更复杂的形状，使得微机电型声音换能器对共振空间或前腔室和/或后腔室不受到限制。结果，可以调节前腔室和/或后腔室的形状，使得可以实现最佳的共振效果或放大和频率的改变。
此外，至少前腔室具有适合于耳道和/或相应的外轮廓的内轮廓。附加地或替代地，后腔室还具有适合于耳道和/或相应的外轮廓的内轮廓。由于适应的内轮廓，相应体积中的共振空间尽可能大，以尽可能强化由声音换能器产生的声波。前腔室可以部分地，特别是在一个或多个部分中、或者完全地、特别是在其整个长度上，适应耳道的内轮廓。可替代地或附加地，后腔室可以部分地适应，特别是在一个或多个部分中、或者完全地、尤其是在其整个长度上适配到耳道的内轮廓。前腔室的内轮廓和/或后腔室的内轮廓优选具有自由形式的几何形状。还有利的是，壳体的在后腔室和/或后腔室的区域中的外轮廓具有与内轮廓相对应的自由形式的几何形状。
在本发明的有利改进方案中，只有前腔室的内轮廓和与其对应的外轮廓可以具有适合于耳道的形状，特别是自由形式的几何形状。在正常使用期间，特别是在外耳区域，壳体的后腔室和相应的外轮廓不适合耳道的形状和/或布置在耳道外部。
如果壳体至少在后腔室的区域中采用可由人体热量变形的材料所制作，则在插入耳道后的期间即可自动适应人体自由形式的几何形状。
通过调节耳道的前腔室和/或后腔室有利地具有与耳道相似的前腔室和/或后腔室的共振特性。以这种方式，藉由声音换能器和共振腔，可以生成自然声像(即，就好像没有耳塞式接收器插在耳中)。因此，特别是在3D音频应用中，可以使用简化的外耳传送功能，特别是仅考虑耳廓形状而不考虑耳道形状的耳传送功能，因为耳道的实际形状会通过前腔室和/或后腔室的内部轮廓实质地予以再现。
在本发明的有利发展中，内轮廓基本上是外轮廓的阴模。这意味着例如凹形的外轮廓区域，内轮廓的相关区域是凸起的。另一方面，外轮廓的区域若为凸出形状，具有内轮廓的相应区域则是凹形的。结果，内轮廓可以以简单的方式适应耳道。
如果以3D打印制程来制造壳体，则对于本发明是有利的。通过3D打印制程可快速生产壳体。另外，壳体可以适应不同载体的耳道的不同形状。附加地或替代地，壳体也可以采用注塑工艺制造。通过射出成型工艺，可以低成本生产大量的部件。
附加地或可选地，例如，耳道部分可以使用3D打印制程来制造，因为只有壳体的这个部分被布置在耳道中。布置在耳道外部的壳体部分可以通过射出成型工艺形成。由此，耳道部分可以根据佩戴者的耳道的人体结构进行调整，而壳体的其余部分可以廉价地形成。
此外，如果壳体是刚性的，则是有利的。在这种情况下，只有耳道部分也可以是刚性的。因此刚性壳体维持其形状，从而维持适合于耳道的外轮廓。
为此目的，壳体和/或耳道部分可以由例如塑料例如热塑性塑料和/或硬塑料制成。附加地或可选地，壳体和/或耳道部分也可以由弹性体形成。
限定前腔室的壳体壁具有均匀的厚度是有利的。附加地或替代地，限定后腔室的壳体壁也可以具有均匀的厚度。结果，可以以简单的方式尽可能地增大前腔室和/或后腔室，以便改善相应共振腔的增强效果。
此外，如果前腔室布置在耳道部分中，则是有利的。另外或可选地，后腔室也可以布置在耳道部分中。此外或另外地，微机电型声音换能器也可以布置在耳道部分中。从而，可以直接在耳道中产生声音、音乐和/或语音，从而例如减少了该区域中的人的噪音干扰。
如果微机电型声音换能器垂直于壳体的纵向方向布置，则也是有利的。结果，由声音换能器产生的声波可以直接辐射到前腔室和/或后腔室中。
如果前腔室中的壳体壁至少部分地具有增厚和/或变薄，则也是有利的。附加地或替代地，壳体壁还可以在后腔室中至少在区域中具有增厚和/或变薄。结果，共振空间可以至少在前腔室和/或后腔室的区域中扩大和/或减小。从而，可以调节前腔室和/或后腔室的共振特性。
如果至少一个共振组件布置在壳体中，则也是有利的。同样在共振组件的帮助下，可以调节共振腔的共振特性。共振组件可以例如布置在前腔室中。附加地或替代地，共振组件也可以布置在后腔室中。优选地，共振组件和壳体由不同的材料制成。优选地，共振组件由多孔材料制成。结果，可增大面积。
此外，如果微机电型声音换能器的边缘区域至少部分地封闭在壳体壁中，则是有利的。结果，微机电型声音换能器可牢固地连结到壳体。
如果耳道部分在布置在耳道中的第一端的区域中具有声音出口，则是有利的。耳塞式接收器的声音出口是面向佩戴者耳膜。结果，声音换能器产生的声波可以直接传送到耳膜。
如果耳塞式接收器在与第一端相对的第二端的区域中设有可操作耳塞式接收器的操作单元，则是有利的。例如，操作单元可以是用于给耳塞式接收器供电的电源单元、用于存储声音和/或音乐的存储单元、用于播放声音和/或音乐的控制单元和/或作为耳塞式接收器与外部单元间数据传输的数据传输单元。数据传输单元可以包括例如蓝牙和/或W-LAN端口接口。耳塞式接收器上的操作单元可以受到独立操作。
如果用于耳塞式接收器的操作单元的端口接口布置在第二端的区域中是有利的。该端口接口可以是例如插槽、W-LAN端口接口和/或蓝牙端口界面。在端口接口的帮助下，耳塞式接收器的操作单元例如可以被布置在佩戴在耳朵后面的单元中，特别是耳廓。通过端口接口，包括用于操作耳塞式接收器的音乐、声音和/或语音和/或音频信号可以被传送到声音换能器。另外，藉由于该端口接口，可以形成与智能手机的连接，从而可以播放音乐等。结果，耳塞式接收器可以变得更小型。
此外，如果连接在端口接口、操作单元和/或微机电型声音换能器之间的音频线嵌入壳体壁中，则是有利的。音频线也可以嵌入壳体中。有利地，音频线可以在注塑过程和/或3D打印工序的过程中被压印。因此，音频线既不位于共振空间对共振特性产生不利影响，也不位于壳体之外而降低舒适度。
附图说明
在以下示例性实施例中描述了本发明的其他优点。在图中：
图1显示具有壳体和内部设有声音换能器的耳塞式接收器的断面图。
图2显示图1的耳塞式接收器的耳道部分置于佩戴者的耳道中的断面图。
图3显示在耳塞式接收器的共振空间中的壳体壁设有增厚部的断面图。
图4显示耳塞式接收器在共振腔中布置有共振组件的断面图。
图5是在耳塞式接收器的第二端的区域中具有声音换能器的断面图。
具体实施方式
图1显示具有壳体2的耳塞式接收器1的断面图。图2中显示布置在耳道10中的耳塞式接收器1。耳塞式接收器1的基本特征在图1和2中都是相同的，因此同时参考图1和2以描述其特征和功能。
耳塞式接收器1可以是例如用于助听的助听器。耳塞式接收器1也可以是头戴式耳机，以便与他一起例如可以听到音乐。耳塞式接收器1也可以用于通信，例如在耳边打电话时引导讲话。
壳体2具有至少一个耳道部分3，该耳道部分3插入佩戴者的耳道10中，以得到耳塞式接收器1的预期用途。壳体2还包括外轮廓4，该外轮廓适于耳道10形状，以提高佩戴舒适度。
为了产生声波，在耳塞式接收器1的壳体2中设有声音换能器5。例如，藉由声音换能器5可以生成声音、音乐和/或语音。
在壳体2中还设置有共振腔6。声音换能器5还在前腔室7和后腔室8中共享共振腔6，通过共振腔6可使声音换能器5产生的声波可被放大。另外或可替换地，在共振腔6的帮助下，声波也被改变。增益和/或改变可以取决于共振腔6的形状和/或几何形状。
根据本发明，声音换能器5是微机电型(MEMS)声音换能器。微机电型声音换能器具有结构简单的优点。微机电型声音换能器对特定的形状因子，亦即声音换能器5的形状或几何形状，也不敏感。相反地，它可以相对容易地以各种形式形成。例如，它可以形成为圆形、椭圆形、椭圆形和/或有角的横截面。也就是说，在现有技术中已知的声音换能器中，壳体2以及共振腔6必须适应声音换能器5的预定形状。藉由微机电型声音换能器5，可以首先调整共振腔6，使得其共振特性被优化。于是，可以根据共振腔6或壳体2的几何规格形成微机电型声音换能器5。
另外，根据本发明，前腔室7具有适合于耳道10的内轮廓9。附加地或可选地，后腔室8的内轮廓9可以适配于耳道10。结果，例如前腔室7和/或后腔室8的共振特性适合于耳道10的共振特性。如此赋予了耳道10在没有耳塞式接收器1时的基本类似声像。如同没有耳塞式接收器1位于耳道10中那样，声音、音乐和/或语音可予以放大、改变和/或转发。因此，由于耳道10的内轮廓9适应前腔室7和/或后腔室8，故导致基本不变且自然的声音。
在本实施例中，壳体2位在耳道10中的第一端11处还设有声音出口12，根据图2所示的耳塞式接收器1，所述声音出口12是面向佩戴者的耳膜13。结果，从声音出口12出来的声波可以直接到达耳膜13。
如本示例性实施例所示，声音换能器5可以布置为基本平行于壳体2的横截面和/或耳道部分3的横截面。结果，声音换能器5将共振腔6分成前腔室7和后腔室8。另外，由声音换能器5产生的声波因此沿着声音出口12的方向辐射。
如在本示例性实施例中所示，内轮廓9例如可以是外轮廓4的阴模。这意味着，例如外轮廓4在第一端11的区域是凸出的，则内轮廓9是凹的。相反地，当外轮廓4是凹的，内轮廓9的相应区域是凸的。结果，内轮廓9可以容易地适应耳道10。
此外，如果壳体2的壳体壁15具有均匀的厚度，则是有利的。结果，内轮廓9同样可以以简单的方式适应于耳道10。
在壳体2的与第一端11相对的第二端14处，如本示例性实施例所示，布置有操作单元16a-c。在这里仅作为示例显示的示例性实施例中显示操作单元16a-c。耳塞式接收器1也可以设有多于三个操作单元16a-c。或者，操作单元16a-c也可以被布置在单个单元中。操作单元16a-c可以例如用于供电至耳塞式接收器1、用于存储音乐、声音和/或声音的存储单元、用于控制耳塞式接收器1的控制单元和/或作为耳塞式接收器1与外部单元间数据传输的数据传输单元。数据传输单元可以包括例如蓝牙端口接口和/或W-LAN端口界面。结果，可以独立操作耳塞式接收器1。
附加地或替代地，在此处也未显示的第二端14可以布置端口接口。该端口接口例如可以是插槽，通过该插槽可以将音频信号传送到耳塞式接收器1。结果，耳塞式接收器1可以例如通过戴在耳后的外部单元来操作。耳塞式接收器1可以做得更小型。然而，智能手机和耳塞式接收器1之间的连接也可以通过端口接口来建立。该端口接口也可以是蓝牙端口接口。
耳塞式接收器1的第二端14的区域相较于耳塞式接收器1的第一端11或耳道区段3的区域为大。特别地，第二端14的部分区域适合于耳廓的内轮廓，使得耳塞式接收器1可以被舒适地戴附。耳塞式接收器1在第二端14的区域的放大或增厚部分可以至少部分地覆盖耳部入口19。这可以减少来自耳朵外部的噪音侵入。附加地或替代地，由声音换能器5产生的声波可以限于耳道10。结果，较少的声波穿透到外部，从而可以减少对环境的干扰。
如果以3D打印制程来制造壳体2，则对于本发明是有利的。附加地或替代地，壳体2也可以采用注塑工艺中来制造。3D打印方法尤其具有这样的优点，即其可以快速生产壳体2。另外，尤其是耳道部分3，可以单独适配于不同形状的耳道10。另外，前腔室7和/或后腔室8可以藉助于3D打印方法适应特定的共振特性。
相反地，壳体2可以通过射出成型工艺大批量生产。
如果例如通过3D打印方法制造耳道部分3，并且通过注塑成型工艺布置壳体2的操作单元16a-c和/或端口接口的第二端14处的区域，则也是有利的。由此，耳道部分3可以适应每个佩戴者独特的耳道10，而壳体2则可廉价地来制造。
图3显示耳塞式接收器1的替代实施例的断面图，其在共振腔6中设置至少一个增厚部17a，17b。在实施例中，布置两个增厚部17a，17b。此外，在本实施例中，增厚部17a，17b布置在后腔室8中。增厚部17a，17b增加了壳体壁15的区域厚度。另外或可选地，增厚部17a，17b也可以布置在后腔室7中。此外或另外地，可以在共振腔6中，特别是在前腔室7中和/或在后腔室8中设置至少一个变薄区域。较薄区域使壳体壁15的部份区域变薄。
藉由于增厚部分17a，17b和/或这里未显示的变薄区域，可以调节共振腔6，特别是后腔室7和/或后腔室8的共振特性。
图4显示耳塞式接收器1的另一个可选示例性实施例。在本示例性实施例中，共振组件18布置在共振腔6中。共振组件18在此布置在后腔室8中。附加地或替代地，共振组件18也可以布置在后腔室7中。藉由共振组件18，同样可以调整共振腔6，特别是前腔室7和/或后腔室8的共振特性。
图5显示耳塞式接收器1的另一实施例的断面图，其中声音换能器5是布置在第二端14的区域中。声音换能器5布置在声音出口12和耳道部分3的第一端11的相对端。因此，耳道部分3是由声音传感器5延伸到声音出口12或第一端11。由于耳道部分3是由声音传感器5延伸到声音出口12或第一端11，故当耳塞式接收器如图1被使用时，声音换能器5会位在耳部入口19和/或耳廓的区域中。由于耳塞式接收器1在第二端14的区域被扩大，所以声音换能器5可以制造得更大，这在制造耳塞式接收器1时带来了优势。根据本实施，声音换能器5将共振腔6分隔出后腔室8和前腔室7。由于耳塞式接收器1在第二端14及后腔室8和/或前腔室7的扬声器端部分增大，这可以实现良好的声学效果。附加地或替代地，这里未显示的共振组件18可以布置在后腔室8中和/或前腔室7中。
根据图5，壳体壁15仅仅延伸在耳道部分3的区域，也可以附加地或可选地也在耳挂式接收器1的第二端14的区域中延伸。根据本实施例，壳体壁15也可以在后腔室8的区域中延伸。
在图1，2，3，4和5所示的示例性实施例中，前腔室7的内轮廓9具有适应于耳道内轮廓的自由形式几何形状和/或人体耳道几何形状。在图1，2和4所示的实施例中，这也适用于后腔室8的内轮廓9。只有在图3和5所示的实施例中，后腔室的内轮廓9至少一部分区域不适合于耳道的内轮廓或壳体的外轮廓。在任何情况下，自由形式的几何形状都是基于人体外耳道形状。
本发明不限于所说明和描述的实施例。即使在不同实施例中显示和描述它们，权利要求范围内的变化也尽可能与特征的组合一样。
【符号说明】
1 耳塞式接收器
2 壳体
3 耳道部分
4 外轮廓
5 声音换能器
6 共振腔
7 前腔室
8 后腔室
9 内轮廓
10 耳道
11 第一端
12 声音出口
13 耳膜
14 第二端
15 壳体壁
16a，16b，16c 操作单元
17a，17b 增厚部
18 共振组件
19 耳部入口

Claims (17)

1.一种耳塞式接收器(1)，具有壳体(2)，其具有至少一个耳道部分(3)，在使用该耳塞式接收器时，该耳道部分(3)插入佩戴者的耳道(10)中，并且至少在一个区段中具有适应于该耳道(10)的外轮廓(4)的几何形状，在该壳体(2)中布置声音换能器(5)和形成在壳体(2)中的至少一个共振腔(6)，该共振腔(6)被该声音换能器(5)分成前腔室(7)和后腔室(8)，其特征在于：
该声音换能器(5)是微机电型声音换能器，该前腔室(7)和/或该后腔室(8)具有适合于该耳道(10)的内轮廓(9)的几何形状；
所述壳体(2)的外轮廓(4)在前腔室和/或后腔室区域，具有与内轮廓(9)对应的几何形状。
2.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该内轮廓(9)基本上是该外轮廓(4)的阴模。
3.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该壳体(2)是以3D打印制程和/或注塑工艺制造。
4.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该壳体(2)是刚性的。
5.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该前腔室(7)和/或该后腔室(8)的壳体壁(15)具有均匀的厚度。
6.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该前腔室(7)、该后腔室(8)和/或该微机电型声音换能器布置在该耳道部分(3)。
7.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该前腔室(7)和/或该后腔室(8)的壳体壁(15)具有至少一部分增厚部(17a，17b)和/或变薄部分。
8.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该壳体(2)中设置至少一个谐振组件(18)。
9.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该微机电型声音换能器的边缘区域至少部分地封闭在壳体壁(15)中。
10.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该耳道部分(3)在该耳道(10)的第一端(11)处设有声音出口(12)。
11.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该耳塞式接收器(1)在与第一端(11)相对的第二端(14)处布置有操作单元(16a-c)。
12.如权利要求11所述的耳塞式接收器，其特征在于，该第二端(14)布置有该耳塞式接收器(1)的端口接口。
13.如权利要求12所述的耳塞式接收器，其特征在于，连接在该端口接口、操作单元(16a-c)和/或该微机电型声音换能器之间的音频线嵌入该壳体壁(15)和/或该壳体(2)中。
14.如权利要求4所述的耳塞式接收器，其特征在于，该壳体(2)的该耳道部分(3)是刚性的。
15.如权利要求8所述的耳塞式接收器，其特征在于，该谐振组件由与该壳体不同的材料制成。
16.如权利要求13所述的耳塞式接收器，其特征在于，该音频线在注塑过程和/或3D打印工序的过程中被压印。
17.如权利要求1所述的耳塞式接收器，其特征在于，该耳塞式接收器是耳机和/或助听器。
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