CN114979874A - 耳机、耳机组件及相关方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种耳机,耳机包括耳壳和固定于耳壳的耳塞,耳塞包括耳塞本体和嵌设在耳塞本体内的SMA件,耳塞能够自动调整形状,以适应佩戴环境。本申请还公开另一种耳机,耳机包括头梁和连接头梁的耳罩,耳罩包括耳壳、固定于耳壳的耳包及嵌设在耳包内的SMA件,耳包能够自动调整形状,以适应佩戴环境。上述耳机的佩戴舒适度高。本申请还公开一种包括上述耳机的耳机组件及相关方法。
Description
技术领域
本申请涉及音频设备技术领域,尤其涉及一种耳机、耳机组件及相关方法。
背景技术
耳机作为用户听音乐、通话等使用场景中的刚需品,具有很高的使用频率和较长的使用时长。如图1所示,由于用户的耳道、耳甲腔等部位的形状各不相同,形成千人千耳现象。耳机的设备制造商为适应千人千耳的市场需求,均需配备多种尺寸的耳塞、供用户自行选择,以满足佩戴舒适度的需求。但是,即使耳塞配备有多款尺寸,也难以满足所有用户的需求。
发明内容
本申请提供了一种包括耳塞的耳机及耳机组件。耳塞包括耳塞本体和嵌设于耳塞本体的SMA件,耳塞能够通过SMA件的形变自动适应佩戴环境,使得耳机具有较高的佩戴舒适度。本申请还提供一种耳塞的制作方法以及一种控制耳塞形变的方法。
本申请提供了一种包括耳罩的耳机及耳机组件。耳罩包括耳包和嵌设于耳包的SMA件,耳罩能够通过控制SMA件的形变主动调节佩戴状态,使得耳机具有较高的佩戴舒适度。本申请还提供一种控制耳罩形变的方法。
第一方面,本申请提供一种耳机,包括耳壳和耳塞。耳塞包括底座、耳塞本体及SMA件。底座固定于耳壳。耳塞本体包括固定部和接触部,接触部环绕固定部设置,且接触部的顶端连接固定部的顶端,固定部的底端固定于底座,耳塞本体采用弹性材料。SMA件环绕地嵌设于耳塞本体。用户佩戴耳机时,耳塞本体至少部分置入用户耳道,SMA件在耳温下发生形变,以驱动接触部抵持用户耳道壁。
在本申请中,由于耳塞能够通过SMA件感应用户耳温而发生适应性形变,耳塞与用户耳道的形状适配,与耳道壁的贴合很好,因此耳机可以适用于不同用户,适应性范围广,无需配置多款耳塞,降低了成本,也提高了便利性。此外,由于耳塞与用户耳道的形状适配,耳机的佩戴舒适性高、佩戴稳定性好,也能够避免由于用户佩戴不当导致的声学泄露,以确保耳机的音质及主动降噪。
一些可能的实现方式中,SMA件具有相变温度,SMA件在温度高于或等于相变温度的环境中具有扩张形态,SMA件驱动耳塞本体形变至扩张形态。此时,可以将耳塞本体的初始形状设置为收缩形态。耳机处于常温使用环境中时,耳塞本体处于收缩形态,SMA件处于收缩形态。当耳机处于高于或等于相变温度的环境中时,SMA件变形为扩张形态,驱动耳塞本体扩张,使得耳塞本体形变至扩张形态。
一些可能的实现方式中,相变温度在36℃至40℃的范围内。例如,SMA件的相变温度可以是36℃、36.5℃、37℃、37.3℃等。其中,SMA件可以在靠近相变温度的环境中(例如30℃左右),开始发生形变、产生驱动应变力。
一些可能的实现方式中,SMA件包括多根SMA丝,多根SMA丝沿耳塞本体的周向间隔排布,每根SMA丝均自固定部的底端、经过固定部的顶端和接触部的顶端、延伸至接触部的底端。
在本申请中,SMA件的多根SMA丝大致呈“伞”状,使得SMA件扩张形态与收缩状态与伞的收放状态类似,也与耳塞本体的变形趋势相近,使得SMA件经过形变后,与耳塞本体仍然很好的结合在一起,以保障SMA件与耳塞本体在多次扩张收缩后还保持很好的粘结性,提高了耳塞的可靠性。
一些可能的实现方式中,SMA丝为单股丝材。此时,SMA丝的结构简单、易实现、成本低。
一些可能的实现方式中,SMA丝为双股丝材,且两股丝材于接触部的底端处相互连接。
在本实现方式中,由于SMA丝采用双股丝材结构,因此SMA件的结构强度更高,提高了耳塞的抗压可靠性,降低用户在使用耳机的过程中,由于不小心在某一角度多加了一些按压力,导致SMA丝材塌陷进去后无法恢复的风险,提高了耳塞的结构可靠性。此外,SMA件与耳塞本体的连接结构也更为稳定,有利于提高耳塞的结构可靠性。
一些可能的实现方式中,SMA件为连续的单根SMA丝材,SMA件包括多个形变部分,多个形变部分沿耳塞本体的周向排布,每个形变部分均自固定部的底端、经过固定部的顶端和接触部的顶端、延伸至接触部的底端。
在本实现方式中,通过将SMA件设置为一体的连续的SMA丝,使得SMA件的多个形变部分的温变系数一样,SMA件的多个形变部分的温升情况相同或相近,从而同时发生形变,以更好地匹配用户耳道,提高耳机的佩戴舒适度。
一些可能的实现方式中,SMA件包括第一SMA丝和第二SMA丝,第一SMA丝和第二SMA丝均为连续的SMA丝材,第一SMA丝与第二SMA丝嵌套排布且彼此间隔。第一SMA丝包括多个第一形变部分,多个第一形变部分沿耳塞本体的周向排布,每个第一形变部分均自固定部的底端、经过固定部的顶端和接触部的顶端、延伸至接触部的底端。第二SMA丝包括多个第二形变部分,多个第二形变部分沿耳塞本体的周向排布,每个第二形变部分均自固定部的底端、经过固定部的顶端和接触部的顶端、延伸至接触部的底端。
其中,第二SMA丝与第一SMA丝的丝径可以相同、也可以不同。其中,第二SMA丝与第一SMA丝的相变温度可以相同、也可以不同。
一些可能的实现方式中,SMA件为连续的单根SMA丝材,SMA件位于接触部,SMA件呈螺旋状。
一些可能的实现方式中,SMA件为连续的单根SMA丝材,SMA件位于接触部的底端,SMA件以波浪状延伸且为环形。
一些可能的实现方式中,SMA件包括第一SMA丝和第二SMA丝。第一SMA丝具有第一相变温度,第一SMA丝在温度高于或等于第一相变温度的环境中具有扩张形态,第一SMA丝驱动耳塞本体形变至扩张形态。第二SMA丝具有第二相变温度,第二相变温度高于第一相变温度,第二SMA丝在温度高于或等于第二相变温度的环境中具有收缩形态,第二SMA丝驱动耳塞本体形变至收缩形态。
在本实现方式中,SMA件可以实现扩张和收缩的双向变形。
示例性的,在高温环境下,当用户打开耳机盒后,可以对“热缩”丝材进行供电加热,使耳塞本体处于收缩形态,耳塞能够舒适入耳;当用户佩戴入耳后,通过佩戴检测,停止加热“热缩”丝材,同时对“热胀”丝材进行加热,使得耳塞本体快速扩张至用户舒适位置;加热一小段时间(例如几秒)后,耳道自身内部的温度也能很快达到35℃以上,就可以停止加热“热胀”丝材,以兼容功耗问题。示例性的,高温环境可以例如是夏天高温中,当环境温度高于35℃,可以判断为高温环境。
示例性的,在低温环境下,当用户打开耳机盒后,环境处于低温,耳塞本体处于在收缩形态,用户能够舒适入耳;当用户佩戴入耳后,通过佩戴检测,对“热胀”丝材进行加热,使得耳塞本体快速扩张至用户舒适位置;加热一小段时间(例如几秒)后,耳道自身内部的温度也能很快达到35℃以上,就可以停止加热“热胀”丝材,以兼容功耗问题。示例性的,低温环境可以例如是冬天低温中,当环境温度低于0℃,可以判断为低温环境。
一些可能的实现方式中,第一SMA丝和第二SMA丝均为连续的SMA丝材,第一SMA丝与第二SMA丝嵌套排布且彼此间隔。第一SMA丝包括多个第一形变部分,多个第一形变部分沿耳塞本体的周向排布,每个第一形变部分均自固定部的底端、经过固定部的顶端和接触部的顶端、延伸至接触部的底端。第二SMA丝包括多个第二形变部分,多个第二形变部分沿耳塞本体的周向排布,每个第二形变部分均自固定部的底端、经过固定部的顶端和接触部的顶端、延伸至接触部的底端。
一些可能的实现方式中,接触部包括多个接触区域和多个凹陷区域,接触区域与凹陷区域交替地环绕固定部排布,凹陷区域相对接触区域靠近固定部。
在本实现方式中,当耳塞本体发生变形时,耳塞本体的接触部的形变主要可以通过凹陷区域的形变实现,相邻的两个接触区域可以靠近或远离,使得耳塞本体更易发生形变、且形变形状较为可控,有利于提高耳塞本体的可靠性。
一些可能的实现方式中,在接触部的顶端向底端的方向上,凹陷区域的凹陷深度增加。在耳塞本体的变形过程中,接触部的底端的变形量大于接触部顶端的变形量,通过使凹陷区域的凹陷深度在接触部的顶端向底端的方向上增加,使得接触部整体的形变更易实现,耳塞本体的结构可靠性更好。
一些可能的实现方式中,耳塞还包括导电件,导电件固定于底座,SMA件电连接导电件。此时,SMA件可以通过导电件连接至耳机的电路中,以实现对SMA件的电路控制。
一些可能的实现方式中,耳机还包括电路板及固定于电路板的电源芯片,电源芯片电连接导电件,用于控制SMA件的形变状态。
一些可能的实现方式中,耳机还包括温度传感器和微控制单元。温度传感器固定于电路板或者接触部。微控制单元固定于电路板,微控制单元电连接温度传感器和电源芯片。
其中,温度传感器可以为一个或多个。温度传感器可以固定于电路板和/或耳塞本体的接触部。其中,用户佩戴耳机时,固定于耳塞本体的接触部的温度传感器可以检测耳道内温度;固定于电路板的温度传感器可以检测耳道外温度。当然,在其他一些实施例中,温度传感器也可以固定于耳机的其他位置,也可以实现对耳道内温度和/或耳道外温度的检测。
其中,微控制单元可以依据耳道内温度和/或耳道外温度数据执行后续操作,也可以对耳道内温度和/或耳道外温度进行处理,例如平均、修正等,获得处理后数据,再依据处理后数据执行后续操作。
一些可能的实现方式中,耳塞本体采用紫外固化软胶材料或室温硫化硅橡胶材料。
在本实现方式中,耳塞本体采用紫外固化型软胶材料或室温硫化硅橡胶材料,以在较低的温度中成型,从而能够在成型过程中不影响SMA件的相变效应和形变,使得耳塞的成型质量高、良率高。
第二方面,本申请还提供一种耳机,包括头梁和两个耳罩。两个耳罩分别连接于头梁的两端;耳罩包括耳壳、耳包、第一SMA件及第二SMA件。耳壳连接头梁。耳包固定于耳壳,耳包采用柔性材料或弹性材料。第一SMA件嵌设于耳包,第一SMA件达到相变温度时,驱动耳包形变至扩张形态。第二SMA件嵌设于耳包,第二SMA件与第一SMA件彼此独立,第二SMA件达到相变温度时,驱动耳包形变至收缩形态。
在本申请中,耳罩可以通过控制第一SMA件和第二SMA件的形变状态,使得耳包的高度发生变化,腔体的深度发生变化,从而能够调整耳包与用户耳朵表面的压力至舒适状态,使得耳机具有较佳的佩戴舒适度。此外,通过第一SMA件和第二SMA件的反复形变,也可以是耳罩的腔体内的空气与外部空间的空气交换,产生一定的空气流动,从而将耳罩的腔体内的湿热气体排出,降低腔体内的温度和湿度,以降低由于长时间佩戴而产生的闷热感,提升舒适性。
一些可能的实现方式中,耳包呈环形,耳包和耳壳共同形成腔体,腔体在耳包处于扩张形态时具有第一深度,腔体在耳包处于收缩形态时具有第二深度,第二深度小于第一深度。
一些可能的实现方式中,耳罩还包括电路板、电源芯片、微控制单元及压力传感器,电路板安装于耳壳内,电源芯片和微控制单元固定于电路板,电源芯片电连接第一SMA件和第二SMA件,用于控制第一SMA件和第二SMA件的形变状态,压力传感器用于检测耳包的压力,微控制单元电连接压力传感器和电源芯片。
一些可能的实现方式中,耳罩还包括温湿度传感器,温湿度传感器用于检测腔体的温度和湿度,微控制单元电连接温湿度传感器。
第三方面,本申请还提供一种耳机组件,包括耳机盒和上述任一项的耳机,耳机能够可拆卸地收纳于耳机盒内。
第四方面,本申请还提供一种耳塞的制作方法,制作方法包括:制作方法包括:注塑并固化形成底座;注塑形成第一软胶体,第一软胶体连接底座;固化第一软胶体,形成耳塞本体的第一部分,耳塞本体的第一部分具有安装槽;将SMA件安装于安装槽;注塑形成第二软胶体,第二软胶体连接第一软胶体,第二软胶体覆盖安装槽;以及,固化第二软胶体,形成耳塞本体的第二部分,耳塞本体的第二部分与耳塞本体的第一部分拼接形成耳塞本体,耳塞本体包裹SMA件。
在本申请中,耳塞本体与SMA件在耳塞本体的加工过程中形成一体结构,能够使得耳塞的结构稳定性更好。
一些可能的实现方式中,第一软胶体和第二软胶体采用紫外固化型软胶材料;制作方法通过紫外固化方式固化第一软胶体和第二软胶体。
在本实现方式中,由于紫外固化型软胶材料的固化激发方式为紫外光,固化过程对温度无要求,因此可以在第二软胶体的固化过程中,充分考虑SMA件的温度形变效应,将加工温度控制在SMA件的相变温度以下,避免由于SMA件发生形变而导致耳塞本体的形状发生不良变化,使得耳塞本体的成型质量较佳、良率高。
一些可能的实现方式中,紫外固化型软胶材料采用硅橡胶材料、聚氨酯材料或氟橡胶材料,且添加有光引发剂。
一些可能的实现方式中,在注塑形成第一软胶体之前,制作方法还包括:在底座上涂覆第一粘合剂;在固化第一软胶体的同时,制作方法还包括:激活第一粘合剂;在将SMA件安装于安装槽之前,制作方法还包括:在SMA件上涂覆第二粘合剂;在注塑形成第二软胶体之前,制作方法还包括:在耳塞本体的第一部分上涂覆第三粘合剂;在固化第二软胶体的同时,制作方法还包括:激活第二粘合剂和第三粘合剂。
一些可能的实现方式中,第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂为紫外固化型粘合剂,制作方法通过紫外光激活第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂。
在本实现方式中,由于第一粘合剂采用紫外固化型粘合剂,第一软胶体采用紫外固化型软胶材料,因此在固化第一软胶体的同时,可以通过紫外光固化第一粘合剂,也即可以通过紫外光同步固化第一软胶体和第一粘合剂,固化过程易实现,效率高。并且,第一粘合剂能够使第一软胶体固化后形成的耳塞本体的第一部分与底座之间的连接更为牢固。
同样的,可以通过紫外光同步固化第二软胶体、第二粘合剂以及第三粘合剂,固化过程易实现,效率高。第二粘合剂可以增加SMA件与耳塞本体的第一部分及耳塞本体的第二部分之间的结合力,第三粘合剂可以增加耳塞本体的第二部分与耳塞本体的第一部分之间的结合力。
一些可能的实现方式中,紫外固化型粘合剂采用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中一种或多种复合材料,且添加有光引发剂。
一些可能的实现方式中,第一软胶体和第二软胶体采用室温硫化硅橡胶材料;制作方法通过湿气固化方式、交联剂激活固化方式或温度低于100℃的加热固化方式,固化第一软胶体和第二软胶体。
示例性的,第一软胶体和第二软胶体若采用通过湿气固化的室温硫化硅橡胶材料,则固化条件为静置30分钟到24小时不等的时间固化软胶,并可以通过加热至粘合剂活化温度激活粘合剂。第一软胶体和第二软胶体若选择双组分的室温硫化硅橡胶材料,则可以通过混合树脂,在常温下静置30分钟到24小时不等的时间固化软胶,并可以通过加热至粘合剂活化温度激活粘合剂。第一软胶体和第二软胶体若选择低温加热固化的室温硫化硅橡胶材料,可以通过加热至其固化温度(40℃至100℃)固化材料,固化时间是5分钟至24小时,并可以通过加热至粘合剂活化温度激活粘合剂。
一些可能的实现方式中,在注塑形成第一软胶体之前,制作方法还包括:在底座上涂覆第一粘合剂;在固化第一软胶体的同时,制作方法还包括:激活第一粘合剂;在将SMA件安装于安装槽之前,制作方法还包括:在SMA件上涂覆第二粘合剂;在注塑形成第二软胶体之前,制作方法还包括:在耳塞本体的第一部分上涂覆第三粘合剂;在固化第二软胶体的同时,制作方法还包括:激活第二粘合剂和第三粘合剂。
一些可能的实现方式中,第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂为低温固化型粘合剂,制作方法在40℃至100℃的低温环境中,加热激活第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂。
一些可能的实现方式中,低温固化型粘合剂采用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中一种或多种复合材料。
一些可能的实现方式中,在注塑形成第一软胶体之前,制作方法还包括:在底座上涂覆第一粘合剂;,制作方法还包括:激活第一粘合剂;将SMA件安装于安装槽之前,制作方法还包括:在SMA件上涂覆第二粘合剂;之前,制作方法还包括:在耳塞本体的第一部分上涂覆第三粘合剂;在固化第二软胶体的同时,制作方法还包括:激活第二粘合剂和第三粘合剂。
在本实现方式中,第一粘合剂能够使第一软胶体固化后形成的耳塞本体的第一部分与底座之间的连接更为牢固。第二粘合剂可以增加SMA件与耳塞本体的第一部分及耳塞本体的第二部分之间的结合力,第三粘合剂可以增加耳塞本体的第二部分与耳塞本体的第一部分之间的结合力。
第五方面,本申请还提供一种控制耳塞形变的方法,耳塞应用于耳机,耳塞包括耳塞本体及嵌设于耳塞本体的SMA件。包括:若是,则检测环境温度;若环境温度低于预设温度,若是,则加热SMA件,以使SMA件驱动耳塞本体扩张。
在本申请中,将耳塞设计为“热胀冷缩”结构。将耳塞的SMA件的相变温度可以设计为高于36℃,例如相变温度在36℃至40℃的范围内,耳塞本体的初始形态为收缩形态。在常温环境中或者高温环境中,SMA件没有达到相变温度,SMA件随耳塞本体处于收缩形态,耳塞形状便于用户佩戴。耳机可以通过佩戴检测,判断用户是否佩戴耳机;若佩戴,则给耳塞的SMA件上电,使其升温到相变温度,SMA件带动耳塞本体扩张,耳塞扩张以适配用户耳道环境,以达到佩戴舒适的效果。
第六方面,本申请还提供另一种控制耳塞形变的方法,耳塞应用于耳机组件,耳机组件包括耳机盒和耳机,耳机包括耳塞,耳塞包括耳塞本体及嵌设于耳塞本体的第一SMA丝和第二SMA丝。
控制耳塞形变的方法包括:响应于启动佩戴操作,检测第一环境温度;若第一环境温度高于第一预设温度,则加热第二SMA丝,以使第二SMA丝驱动耳塞本体收缩;检测耳机是否佩戴;若是,则检测第二环境温度;若第二环境温度低于第二预设温度,则加热第一SMA丝,以使第一SMA丝驱动耳塞本体扩张。
在本申请中,当用户需要佩戴耳机时,若处于高温环境中,可以通过对第二SMA丝加热,使第二SMA丝加热到第二相变温度,第二SMA丝发生形变并驱动耳塞本体形变至收缩形态,以便于入耳;用户佩戴耳机后,可以对第一SMA丝供电加热,使第一SMA丝快速加热到第一相变温度,第一SMA丝得到驱动力,克服耳塞本体的收缩力、带动耳塞本体进行扩张,使得耳塞扩张至耳道疼痛舒适截止点后停止,达到用户佩戴最舒适位置。当用户从耳道取出耳机后,同样通过佩戴检测判断耳机处于非佩戴状态,对第二SMA丝供电加热,使得第二SMA丝快速升温至第二相变温度,第二SMA丝得到驱动力,第二SMA丝和耳塞本体的收缩力共同克服第一SMA丝的残余应力,使得耳塞恢复至原状,然后放入耳机盒。
一些可能的实现方式中,启动佩戴操作包括:耳机盒打开且耳机置于耳机盒中;或者,耳机被实施启动佩戴手势。
第七方面,本申请还提供另一种控制耳塞形变的方法,耳塞应用于耳机组件,耳机组件包括耳机盒和耳机,耳机包括耳塞,耳塞包括耳塞本体及嵌设于耳塞本体的SMA件。
控制耳塞形变的方法包括:检测耳机盒是否打开且耳机是否置于耳机盒中;若是,则加热SMA件,以使SMA件驱动耳塞本体收缩。
在本申请中,将耳机的耳塞设计为“热缩冷胀”结构。例如,将SMA件的相变温度设置在40℃左右,SMA件达到相变温度时,形变至收缩形态,耳塞本体的初始形态为扩张形态。也即,耳机处于温度低于SMA件的相变温度的环境中时,耳塞本体处于扩张形态,SMA件随耳塞本体处于扩张形态;SMA件达到相变温度时,SMA件发生形变并驱动耳塞本体形变至收缩形态。
第八方面,本申请还提供一种控制耳罩形变的方法,耳罩应用于耳机,耳罩包括耳包及嵌设于耳包的第一SMA件和第二SMA件。
控制耳罩形变的方法包括:检测耳机是否佩戴;若是,则检测耳包的压力;若耳包的压力小于第一预设压力,则加热第一SMA件,以使第一SMA件驱动耳包扩张;若耳包的压力大于第二预设压力,则加热第二SMA件,以使第二SMA件驱动耳包收缩。
在本申请中,当耳包的压力小于第一预设压力时,耳罩的佩戴松紧度较低,耳罩容易移动或掉落,因此通过加热第一SMA件,使耳包扩张,耳包与用户之间的佩戴压力增加,耳罩的佩戴松紧度提高,耳罩能够在舒适的佩戴压力下佩戴,佩戴舒适且稳定。
当耳包的压力大于第二预设压力时,耳罩的佩戴松紧度过高,耳包与用户之间的佩戴压力很大,因此通过加热第二SMA件,使耳包收缩,耳包与用户之间的佩戴压力降低,耳罩的佩戴松紧度下降至合适范围,耳罩能够在舒适的佩戴压力下佩戴,佩戴舒适且稳定。
一些可能的实现方式中,控制耳罩形变的方法还包括:若腔体的温度高于预设温度,或者腔体的湿度高于预设湿度,则先后加热第一SMA件和第二SMA件,以使第一SMA件先驱动耳包扩张,然后第二SMA件再驱动耳包收缩,腔体的温度和湿度下降。
在本实现方式中,通过先后加热第一SMA件和第二SMA件,使得耳包先扩张后收缩,腔体的深度发生变化,腔体内空气能够与外部空气交换,从而排出腔体内的与用户皮肤接触区域的湿热空气,降低腔体内空气的湿度和温度,提高佩戴舒适度。
附图说明
图1是现有技术中千人千耳的示意图;
图2是本申请提供的耳机在一些实施例中的结构示意图;
图3是图2所示耳塞在一些实施例中的结构示意图;
图4是图3所示耳塞的分解结构示意图;
图5是图3所示耳塞沿A-A处剖开的截面结构示意图;
图6是图3所示耳塞沿B-B处剖开的截面结构示意图;
图7是耳机处于佩戴状态的热仿真云图;
图8是图3所示耳塞的SMA件的形变状态示意图;
图9是图8所示SMA件的部分结构的示意图;
图10是图8所示的SMA件的另一部分的结构示意图;
图11A是图5所示耳塞在另一状态中的结构示意图;
图11B是图6所示耳塞在另一状态中的结构示意图;
图11C是图3所示耳塞的俯视图;
图12A是图2所示耳塞在另一些实施例中的结构示意图;
图12B是图12A所示耳塞的内部结构示意图;
图13A是图12A所示耳塞的SMA件的结构示意图;
图13B是图13A所示SMA件的部分结构示意图;
图14是图12A所示耳塞的SMA件的形变状态示意图;
图15A是图2所示耳塞在另一些实施例中的结构示意图;
图15B是图15A所示耳塞的内部结构示意图;
图16是图15A所示耳塞的SMA件的结构示意图;
图17是图15A所示耳塞的SMA件的形变状态示意图;
图18A是图2所示耳塞在另一些实施例中的SMA件的结构示意图;
图18B是图18A所示SMA件的部分结构示意图;
图18C是图18A所示SMA件的另一部分的结构示意图;
图19A是图2所示耳塞在另一些实施例中的结构示意图;
图19B是图19A所示耳塞的内部结构示意图;
图20是图19A所示耳塞的SMA件的结构示意图;
图21A是图2所示耳塞在另一些实施例中的结构示意图;
图21B是图21A所示耳塞的内部结构示意图;
图22是图21A所示耳塞的SMA件的结构示意图;
图23是图2所示耳塞在另一些实施例中的结构示意图;
图24是图23所示耳塞的分解结构示意图;
图25是图23所示耳塞的内部结构示意图;
图26是图24所示SMA件与导电件的组装结构示意图;
图27是图2所示耳机的电路结构在一些实施例中的示意框图;
图28是本申请实施例提供的一种控制耳塞形变的方法的流程图;
图29是本申请实施例提供的一种耳机组件的结构示意图;
图30是图29所示耳机组件的耳机的结构示意图;
图31是本申请实施例提供的一种控制耳塞形变的方法的流程图;
图32A是图2所示耳塞在另一些实施例中的结构示意图;
图32B是图32A所示耳塞的内部结构示意图;
图33是图32A所示耳塞的分解结构示意图;
图34A是图32A所示耳塞的SMA件与导电件的连接结构;
图34B是图34A所示SMA件的第一SMA丝与导电件的连接结构;
图34C是图34A所示SMA件的第二SMA丝与导电件的连接结构;
图35是本申请实施例提供的另一种控制耳塞形变的方法的流程图;
图36A是图2所示耳塞在另一些实施例中的耳塞本体的结构示意图;
图36B是图36A所示耳塞本体在另一角度的结构示意图;
图37是本申请实施例提供的一种耳塞的制作方法的流程示意框图;
图38是图37所示耳塞的制作方法的制作过程中的结构示意图一;
图39A是图37所示耳塞的制作方法的制作过程中的结构示意图二;
图39B是图39A所示结构的内部结构示意图;
图40A是图37所示耳塞的制作方法的制作过程中的结构示意图三;
图40B是图40A所示结构的内部结构示意图;
图41A是图37所示耳塞的制作方法的制作过程中的结构示意图四;
图41B是图41A所示结构的内部结构示意图;
图42是图37所示耳塞的制作方法的制作过程中的结构示意图五;
图43是本申请实施例提供的另一种耳机的结构示意图;
图44是图43所示耳机的耳罩的结构示意图;
图45是图43所示耳机的耳罩的形变结构示意图;
图46是图43所示耳机的第一SMA件的结构示意图;
图47是图43所示耳机的电路结构在一些实施例中的示意图;
图48是本申请实施例提供的一种控制耳罩形变的方法的流程图一;
图49是本申请实施例提供的一种控制耳罩形变的方法的流程图二;
图50是本申请实施例提供的另一种耳机的结构示意图;
图51是本申请实施例提供的一种终端的显示界面图一;
图52是本申请实施例提供的一种终端的显示界面图二。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况,另外,在本申请实施例的描述中,“多个”是指两个或多于两个。
以下,术语“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
本申请实施例中所提到的方位用语,例如,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧”、“顶”、“底”等,仅是参考附图的方向,因此,使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例,而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请实施例的限制。
在本申请实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置在……上”应做广义理解,例如,“连接”可以是可拆卸地连接,也可以是不可拆卸地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。
耳机作为用户听音乐、通话等使用场景中的刚需品,用户佩戴耳机时,如果出现佩戴舒适度不佳的情况,容易带来以下问题:(1)耳塞过大导致对耳道产生明显的压迫感;(2)耳塞过小导致跑步等运动场景下的佩戴稳定性不佳;(3)耳塞过小导致出现声学泄露,使得音质及主动降噪(active noise cancellation,ANC)效果下降。
本申请提供一种能够自动适应佩戴环境的耳塞、包括该耳塞的耳机,以及包括该耳机的耳机组件。耳塞设有形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)件,当用户佩戴耳机后,SMA件通过感知耳温的变化发生一定的形变,从而适配不同用户的不同尺寸的耳道,形成自适应耳塞。自适应耳塞可以提升耳机的佩戴舒适度,同时又解决了佩戴不到位导致的声学泄露问题,提升音质及主动降噪效果。
其中,耳塞可以采用无需电路连接的SMA件,SMA件在环境温度下发生被动形变。或者,耳塞也可以采用可以连接至电源芯片的SMA件,SMA件既可以在环境温度下发生变动形变,还可以在电信号控制下发生主动形变,以适应更多样化的佩戴环境。此时,本申请还提供一种控制耳塞形变的方法。
此外,本申请还提供一种耳塞的制作方法,该制作方法能够在不影响SMA件性能的情况下,完成耳塞的制作,制作良率高。
本申请还提供一种能够主动调节佩戴状态的耳罩、包括该耳罩的耳机,以及包括该耳机的耳机组件。耳罩设有形状记忆合金(shape memory alloys,SMA)件,当用户佩戴耳机后,SMA件能够在电信号控制下驱动耳罩发生形变,从而调节耳罩的压力、温度及湿度,使得耳机具有良好的佩戴舒适度,也能够解决佩戴不到位导致的声学泄露问题,提升音质及主动降噪效果。本申请还提供一种控制耳罩形变的方法。
在本申请中,耳塞和耳罩主要是利用形状记忆合金实现形变目的。形状记忆合金从发现至今已有近90年,其两大特性:超弹、驱动。利用超弹特性,形状记忆合金可以用于医疗和智能可穿戴设备中,利用驱动特性,形状记忆合金可以用于传感、执行器件及微型马达中。本方案利用形状记忆合金的单程记忆效应来实现自适应耳塞。
形状记忆合金在马氏体相变终了温度以下施加一定限度的应力作用,使自适应马氏体转变为去孪晶化马氏体,导致马氏体变体数量减少,形成了单变体或者少变体的马氏体,因此产生宏观可见应变,当应力卸载以后,马氏体变体取向不发生变化,诱发的应变并不能完全恢复;此时将温度升高至马氏体逆相变终了温度以上后,发生逆马氏体相变,合金材料的残余应变会消失进而回复到变形前的形状,这种效应就称为单程形状记忆效应。简单来说:在马氏体状态下受力变形,加热时回复高温相状态,冷却时不恢复低温相状态。
在本申请中,上述耳机可以为真无线立体声(true wireless stereo,TWS)耳机。
在本申请中,上述耳机组件可以包括耳机和耳机盒,耳机能够可拆卸地收纳于耳机盒内。
以下对包括耳塞的耳机的结构及相关方法进行举例说明。
请参阅图2,图2是本申请提供的耳机1在一些实施例中的结构示意图。
一些实施例中,耳机1可以为入耳式耳机,入耳式耳机又称为耳道式耳机。耳机1可以应用于耳机组件,耳机组件包括耳机盒,耳机1能够可拆卸地收纳于耳机盒内。耳机1包括耳塞11和耳壳12,耳塞11固定于耳壳12。耳壳12为耳机1的主体结构,耳壳12中可以安装有耳机1的其他部件;耳塞11用于在用户佩戴耳机1时,置入用户耳道。
示例性的,耳机1还可以包括耳柄(也称为耳杆)13,耳柄13固定于耳壳12。例如,耳柄13可以固定于耳壳12的背向耳塞11的一侧,或者,耳塞11固定于耳壳12的侧部时,耳柄13可以固定于耳壳12的底部。
示例性的,耳机1还可以包括电路板14、微控制单元15(micro controller unit,MCU)、扬声器16、电源17(也即电池)及麦克风18。电路板14、微控制单元15及扬声器16可以收容于耳壳12内,微控制单元15固定于电路板14。扬声器16用于将电信号转换为声音信号,声音信号可以经耳塞11传播至耳机1的外部,以实现放音。电源17和麦克风18可以收容于耳柄13内,电源17用于为耳机1供电,麦克风18用于将声音信号转换为电信号,以使耳机1实现收音。在一些实施例中,麦克风18可以位于耳柄13的底部,也可以位于耳柄13或耳壳12的其他位置。在一些实施例中,麦克风18的数量可以为一个,也可以为多个,麦克风18为多个时,多个麦克风18可以排布于耳机1的不同位置。
示例性的,耳机1还可以设有充电触点19,充电触点19可以设于耳柄13的底端。耳机1安装于耳机组件的耳机盒时,耳机盒可以通过充电触点19对耳机1进行充电。
在其他一些实施例中,耳机1也可以不包括耳柄13,耳机1的主要部件收容于耳壳12中,或者部分收容于耳壳12中、部分收容于耳机1的其他部位。本申请实施例对耳机1的具体结构及部件的位置排布不作严格限定。
请结合参阅图3至图6,图3是图2所示耳塞11在一些实施例中的结构示意图,图4是图3所示耳塞11的分解结构示意图,图5是图3所示耳塞11沿A-A处剖开的截面结构示意图,图6是图3所示耳塞11沿B-B处剖开的截面结构示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112及SMA件113。底座111固定于耳壳12。其中,耳塞11与耳壳12之间可以为不可拆卸连接,此时,底座111不可拆卸地固定于耳壳12,例如可以通过粘接等方式固定。在其他一些实施例中,耳塞11与耳壳12之间也可以为可拆卸连接,此时,底座111可拆卸地固定于耳壳12,例如可以通过卡扣等方式固定。其中,底座111设有至少一个出音孔1111,至于耳壳12内的扬声器16的声音信号可以经出音孔1111传播至耳机1的外部。
其中,耳塞11具有长度方向X、宽度方向Y及高度方向Z,宽度方向Y垂直于长度方向X,高度方向Z垂直于宽度方向Y和长度方向X。耳塞11还具有中线AX,中线AX平行于耳塞11的高度方向Z,中线AX穿过底座111。底座111的出音孔1111的出音方向可以大致平行于耳塞11的高度方向Z。
示例性的,耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,固定部112a环绕耳塞11的中线AX设置,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111。接触部112b的底端与固定部112a及底座111之间形成间隙。其中,固定部112a还环绕出音孔1111设置,也即出音孔1111位于固定部112a环绕形成的内侧空间。其中,接触部112b还可以环绕至少部分底座111设置,以使耳塞11结构更为紧凑,体积较小。其中,图3中为呈现耳塞11的内部结构,对耳塞本体112在图示上进行半透明化处理,这并不形成对耳塞本体112的材料的限制。
其中,耳塞本体112采用弹性材料,耳塞本体112能够在外力作用下发生适应性形变,也能够在撤去外力后恢复。示例性的,耳塞本体112可以采用具有弹性的高分子材料,包括但不限于硅胶、橡胶等。其中,耳塞本体112在外力作用下发生适应性形变时,耳塞本体112的形变主要体现在接触部112b,接触部112b与固定部112a的相对位置发生变化,例如两者之间的间隙发生变化,使得耳塞本体112的整体形态发生形变。
其中,耳塞本体112的导热系数可以大于或等于0.1W/(m·k),例如可以为0.2W/(m·k)。示例性的,耳塞本体112的厚度可以在0.4mm至0.6mm的范围内,例如可以为0.5mm。
示例性的,SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。其中,SMA件113环绕耳塞11的中线AX排布。其中,SMA件113环绕设置,包括SMA件113的形状形成环绕状态的情况,也包括SMA件113的多个部分呈现环绕的排布方式的情况。其中,SMA件113具有相变温度,SMA件113处于靠近相变温度的环境中时,开始发生靠近记忆形状的形变,SMA件113达到相变温度后,SMA件113形变为记忆形状。SMA件113在低于相变温度的环境中,会在外力作用下发生适应性形变。
在本申请中,用户佩戴耳机1时,耳塞本体112至少部分置入用户耳道,SMA件113在耳温下发生形变,以驱动接触部112b抵持用户耳道壁。其中,耳塞11利用形状记忆合金的单程记忆效应,用户戴上耳机1后,耳塞11的SMA件113在受到耳温温度后开始发生形变,SMA件113驱动耳塞本体112发生弹性形变,使得耳塞11自动达到适应用户耳道形状的适配状态;用户拿下耳机1后,耳塞11温度下降,耳塞本体112由于形变产生的弹性力驱动耳塞11发生形变,恢复到原始形状。
在本实施例中,由于耳塞11能够通过SMA件113感应用户耳温而发生适应性形变,耳塞11与用户耳道的形状适配,与耳道壁的贴合很好,因此耳机1可以适用于不同用户,适应性范围广,无需配置多款耳塞,降低了成本,也提高了便利性。此外,由于耳塞11与用户耳道的形状适配,耳机1的佩戴舒适性高、佩戴稳定性好,也能够避免由于用户佩戴不当导致的声学泄露,以确保耳机1的音质及主动降噪。
一些实施例中,SMA件113具有相变温度,SMA件113在温度高于或等于相变温度的环境中具有扩张形态,SMA件113驱动耳塞本体112形变至扩张形态。此时,可以将耳塞本体112的初始形状设置为收缩形态。耳机1处于常温使用环境中时,耳塞本体112处于收缩形态,SMA件113处于收缩形态。当耳机1处于高于或等于相变温度的环境中时,SMA件113变形为扩张形态,驱动耳塞本体112扩张,使得耳塞本体112形变至扩张形态。
示例性的,SMA件113的相变温度在36℃至40℃的范围内。例如,SMA件113的相变温度可以是36℃、36.5℃、37℃、37.3℃等。其中,SMA件113可以在靠近相变温度的环境中(例如30℃左右),开始发生形变、产生驱动应变力。
请参阅图7,图7是耳机1处于佩戴状态的热仿真云图。图7中右侧标签为温度,单位为℃。其中,耳腔温度与人体核心体温近似且相对恒定(例如在36.5℃左右)。示例性的,耳机1在耳机盒内时,耳机1处于常温环境(例如在25℃左右)中,耳塞11处于初始状态,耳塞11的形状由耳塞本体112的初始形状确定,耳塞本体112处于收缩形态,SMA件113处于收缩形态。当用户取出耳机1、戴入耳道后,耳温传热至耳塞11的SMA件113,使SMA件113达到相变温度,SMA件113形变为扩张形态,SMA件113产生的驱动应变力大于耳塞本体112的收缩力,进而推动耳塞11扩张,耳塞本体112形变为扩张形态。
其中,当SMA件113扩张时,由于每个用户的耳道大小不同,且SMA件113的扩张力不能使得用户有疼痛感,因此当耳塞本体112与耳道壁产生的干涉量达到一定值时,SMA件113停止扩张。当用户拿出耳机1后,SMA件113的温度下降,这时SMA件113产生的驱动力减小,耳塞本体112的收缩力大于驱动力,使得耳塞本体112进行收缩,耳塞11回复至初始形状。
可以理解的是,在本申请中,耳机1处于温度高于或等于相变温度的环境中,且耳机1未受到其他外力时,SMA件113能够形变至产品设计的扩张形态所对应的形状,并驱动耳塞本体112形变至产品设计的扩张形态所对应的形状。当耳机1处于温度高于或等于相变温度的环境中,且耳机1受到一定外力时,例如耳机1处于佩戴状态,耳塞11在扩张过程中受到用户耳道壁的压迫力时,SMA件113同样可以形变至扩张形态,但SMA件113的形状还受到用户耳道形状的影响,SMA件113的形状可以与产品设计的扩张形态所对应的形状不同;同样的,SMA件113仍可以驱动耳塞本体112形变至扩张形态,耳塞本体112的形状受到用户耳道形状的影响,耳塞本体112的形状可以与产品设计的扩张形态所对应的形状不同。
请结合参阅图2,用户佩戴耳机1时,耳机1的耳塞11带入用户耳道,耳塞11与耳道口之间对应产生挤压力,耳机1的耳壳12与耳甲腔之间产生挤压力,耳机1的耳柄13与耳廓之间产生挤压力。在本实施例中,耳塞11能够实现“热胀冷缩”。其中,“胀”靠的是SMA件113在加热后的驱动力克服耳塞本体112的内缩力(也即弹性变形所产生的弹性力)达到扩张,“缩”靠的是冷却后SMA件113的驱动力减弱,这时耳塞本体112的内缩力克服SMA件113的驱动力实现内缩。
在本申请中,耳塞11的初始形态的体积小,其在扩张后需要能够适配所有耳道模型。但SMA件113加工成型后其形变力是固定的,即状态A—状态B,在无外力或者束缚的情况下,这种固定状态的切换,无法使耳塞11实现自适应。因此,本申请针对SMA件113的自适应形变,引入另外一个力,也即用户耳道对耳塞11的阻力,这个阻力是指耳塞11与耳道之间的干涉力。这个阻力是最关键的设计因子,在不产生疼痛感(该阻力可以由痛觉仿真模型得出)的基础上,通过压强反馈设计SMA停止形变(即SMA的应变力)的临界条件。其中,这个压强与SMA件113的直径成固定关系,可以通过压强反推设计的SMA件113的直径。因此,设计干涉力耳塞11停止扩张条件:SMA应变力=耳塞本体112的收缩力+耳道对耳塞11的阻力。
在本申请中,耳塞11通过耳温腔的升温效应以使SMA件113进行形变,同时设计形变截止量,使得SMA件113形成“热胀冷缩”效应,从而更好地适应不同用户的佩戴需求,提升了用户佩戴舒适性。此外,耳塞11不依赖于上电电路及耳机1本体的设计,使得耳塞11成本低、且无需额外功耗,适用性强。
在本申请中,SMA件113的形态设计是非常重要的一环,一方面要考虑SMA件113的扩张空间是否满足需求,另一方案还要考虑SMA件113与耳塞本体112之间的成型可靠性。
当前市场上大、中、小三种耳塞11从外圈周长上最大与最小相差20%。而传统的SMA丝材在保证可靠性的情况下最大形变量通常不能超过8%;若超过8%,就会开始发生不可恢复的形变,导致耳塞11整体变形。本申请方案通过设计SMA的创新形态,从而在保障可靠性的基础上达到形变要求。
以下结合SMA件113的具体结构说明耳塞11的形状变化。
请再次参阅图3至图6,一些实施例中,SMA件113包括多根SMA丝113a,多根SMA丝113a沿耳塞本体112的周向间隔排布,也即,多根SMA丝113a环绕耳塞11的中线AX设置。SMA丝113a为单股丝材。每根SMA丝113a均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端。其中,SMA件113可以通过模具加工等方式成型。
示例性的,SMA丝113a可以包括连接段和活动段,连接段嵌设于耳塞本体112的固定部112a,活动段嵌设于耳塞本体112的接触部112b,连接段的顶端连接活动段的顶端,连接段的底端和活动段的底端向同一侧弯折,两者之间形成间隙。
请参阅图8,图8是图3所示耳塞11的SMA件113的形变状态示意图。
图8中通过实线示意出SMA件113处于收缩状态时的示例形状,通过虚线示意出SMA件113处于扩张形态时的示例形状。在SMA件113的变形过程中,SMA件113的主要形变可以发生在SMA丝113a的活动段,SMA丝113a的连接段可以不发生形变或者形变较小。SMA件113处于温度高于或等于相变温度的环境中时,SMA件113由收缩状态切换为扩张形态,多根SMA丝113a的活动段向远离固定段的方向变形,也即多根SMA丝113a的活动段向远离耳塞11中线AX的方向变形,活动段的底端与固定段的底端之间的间距增大。
其中,多根SMA丝113a的形状及形变可以相同,也可以不完全一致。其中,当耳塞11置入用户耳道时,多根SMA丝113a的形变量不同时,可以使耳塞11更好地适配用户耳道的形状,提高佩戴舒适度。
示例性的,请参阅图9和图10,图9是图8所示SMA件113的部分结构的示意图,图10是图8所示的SMA件113的另一部分的结构示意图。图9中示意出SMA件113的多根SMA丝113a中排布于耳塞11的长度方向X上其中两根SMA丝113a的形状和形变,图10中示意出SMA件113的多根SMA丝113a中排布于耳塞11的宽度方向Y上其中两根SMA丝113a的形状和形变。如图9和图10所示,多根SMA丝113a中至少两个SMA丝113a的形状和形变可以不同,例如,在SMA件113的变形过程中,排布于耳塞11的宽度方向Y上的SMA丝113a的活动段的底端的位移,可以大于排布于耳塞11的长度方向X上的SMA丝113a的活动段的底端的位移。
请结合参阅图11A至图11C,图11A是图5所示耳塞11在另一状态中的结构示意图,图11B是图6所示耳塞11在另一状态中的结构示意图,图11C是图3所示耳塞11的俯视图。
在本实施例中,SMA件113处于温度高于或等于相变温度的环境中时,SMA件113由收缩状态切换为扩张形态,SMA件113驱动耳塞本体112形变至扩张形态,耳塞11实现扩张。如图11A至图11C所示,耳塞本体112的接触部112b随SMA件113的SMA丝113a的活动段发生形变,耳塞本体112的接触部112b进行扩张。其中,耳塞本体112的形变主要体现在接触部112b,耳塞本体112的固定部112a可以不发生形变或者形变很小。
在本实施例中,SMA件113由温度高于或等于相变温度的环境切换为温度低于相变温度的环境中时,SMA件113的驱动力减小、消失,耳塞本体112由于形变而产生的弹性力,使耳塞本体112形变至收缩形态,并驱动SMA件113形变至收缩形态。如图5、图6以及图8所示,SMA丝113a的活动段随耳塞本体112的接触部112b发生形变,耳塞本体112的接触部112b和SMA丝113a的活动段进行收缩。
其中,由于SMA件113的多根SMA丝113a中,排布于耳塞11的宽度方向Y上的SMA丝113a的形变程度大于排布于耳塞11的长度方向X上的SMA丝113a的形变程度,接触部112b跟随多根SMA丝113a发生形变,因此接触部112b在耳塞11的宽度方向Y上的形变程度可以大于其在耳塞11的长度方向X上的形变。
其中,多根SMA丝113a的连接段的底端可以固定于底座111,以提高SMA件113的连接可靠性。在一些示例中,SMA件113可以包括5至10根SMA丝113a,例如7根或8根。单根SMA丝113a的长度可以在8mm至13mm的范围内,例如可以为10.365mm。SMA丝113a的丝径可以在0.1mm至0.4mm的范围内,例如可以为0.15mm。在本实施例中,SMA件113也可以包括其他数量的SMA丝113a,SMA丝113a也可以有其他形状和尺寸,本申请对此不做严格限定。
可以理解的是,多根SMA丝113a的形状和形变设计、耳塞本体112的形状和形变设计,均可以有多种实现方式,图3所示实施例只是作为其中一种示例进行呈现,并不构对耳塞11结构的严格限定。
在本申请中,SMA件113的多根SMA丝113a大致呈“伞”状,使得SMA件113扩张形态与收缩状态与伞的收放状态类似,也与耳塞本体112的变形趋势相近,使得SMA件113经过形变后,与耳塞本体112仍然很好的结合在一起,以保障SMA件113与耳塞本体112在多次扩张收缩后还保持很好的粘结性,提高了耳塞11的可靠性。
请结合参阅图12A至图14,图12A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的结构示意图,图12B是图12A所示耳塞11的内部结构示意图,图13A是图12A所示耳塞11的SMA件113的结构示意图,图13B是图13A所示SMA件113的部分结构示意图,图14是图12A所示耳塞11的SMA件113的形变状态示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112以及SMA件113。耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111,耳塞本体112采用弹性材料。SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。本实施例耳塞11可以包括前文实施例耳塞11的大部分特征,本实施例耳塞11与前文实施例耳塞11的主要区别在于SMA件113的形状设计不同,以下主要对本实施例的SMA件113的形状进行描述,本实施例的其余方案内容可以参考前文实施例,此处不再赘述。
示例性的,SMA件113包括多根SMA丝113b,多根SMA丝113b沿耳塞本体112的周向间隔排布,每根SMA丝113b均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端。
其中,SMA丝113b可以为双股丝材,且两股丝材于接触部112b的底端处相互连接。例如,SMA丝113b包括依次连接的第一连接段、第一活动段、过渡段、第二活动段及第二连接段;第一连接段和第二连接段大致并行且彼此间隔,嵌设于耳塞本体112的固定部112a;第一活动段和第二活动段大致并行且彼此间隔,嵌设于耳塞本体112的接触部112b;过渡段位于耳塞本体112的接触部112b。
其中,第一连接段和第二连接段的底端可以固定连接底座111,自耳塞本体112的固定部112a的底端延伸至固定部112a的顶端。第一活动段和第二活动段可以自耳塞本体112的接触部112b的顶端延伸至接触部112b的底端,过渡段可以位于耳塞本体112的接触部112b的底端。其中,图14中实线对应于SMA件113的收缩状态,虚线对应于SMA件113的扩张状态。在SMA件113发生形变的过程中,SMA件113的形变主要体现在各SMA丝113b的第一活动段和第二活动段,SMA丝113b的第一连接段、过渡段及第二连接段的形变量较小或者无形变,SMA丝113b的第一活动段和第二活动段远离或靠近第一连接段和第二连接段。
在本实施例中,由于SMA丝113b采用双股丝材结构,因此SMA件113的结构强度更高,提高了耳塞11的抗压可靠性,降低用户在使用耳机1的过程中,由于不小心在某一角度多加了一些按压力,导致SMA丝材塌陷进去后无法恢复的风险,提高了耳塞11的结构可靠性。此外,SMA件113与耳塞本体112的连接结构也更为稳定,有利于提高耳塞11的结构可靠性。
示例性的,SMA件113可以包括5至10根SMA丝113b。单根SMA丝113b的长度可以大致在16mm至26mm的范围内。例如,SMA件113可以包括8根SMA丝113b,每根SMA丝113b的长度可以是21.41mm,总长度可以是21.41mm*8=171.28mm。SMA丝113b的丝径可以在0.1mm至0.4mm的范围内,例如可以为0.15mm。在本实施例中,SMA件113也可以包括其他数量的SMA丝113b,SMA丝113b也可以有其他形状和尺寸,本申请实施例对此不做严格限定。
请结合参阅图15A至图17,图15A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的结构示意图,图15B是图15A所示耳塞11的内部结构示意图,图16是图15A所示耳塞11的SMA件113的结构示意图,图17是图15A所示耳塞11的SMA件113的形变状态示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112以及SMA件113。耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111,耳塞本体112采用弹性材料。SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。本实施例耳塞11可以包括前文实施例耳塞11的大部分特征,本实施例耳塞11与前文实施例耳塞11的主要区别在于SMA件113的形状设计不同,以下主要对本实施例的SMA件113的形状进行描述,本实施例的其余方案内容可以参考前文实施例,此处不再赘述。
示例性的,SMA件113为连续的单根SMA丝材。SMA件113包括多个形变部分113c,多个形变部分113c沿耳塞本体112的周向排布,每个形变部分113c均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端。其中,形变部分113c可以包括依次连接的第一连接段、第一活动段、第一过渡段、第二活动段、第二连接段以及第二过渡段;第一连接段和第二连接段大致并行且彼此间隔,嵌设于耳塞本体112的固定部112a;第一活动段和第二活动段大致并行且彼此间隔,嵌设于耳塞本体112的接触部112b;第一过渡段位于耳塞本体112的接触部112b;第二过渡段位于耳塞本体112的固定部112a,第二过渡段连接相邻的形变部分113c的第一连接段。其中,第一连接段和第一活动段与第二连接段和第二活动段形成双股丝材结构,以增加SMA件113的结构强度,提高其抗压可靠性,降低用户在使用耳机1的过程中,由于不小心在某一角度多加了一些按压力,导致SMA丝材塌陷进去后无法恢复的风险。其中,SMA件113的多个形变部分113c的其中两个相邻的部分可以断开设置,以形成连接端口。
其中,第一连接段和第二连接段可以自耳塞本体112的固定部112a的底端延伸至固定部112a的顶端。第一活动段和第二活动段可以自耳塞本体112的接触部112b的顶端延伸至底端,第一过渡段可以位于耳塞本体112的接触部112b的底端,第二过渡段可以位于耳塞本体112的固定部112a的底端。其中,图17中实线对应于SMA件113的收缩状态,虚线对应于SMA件113的扩张状态。在SMA件113发生形变的过程中,SMA件113的形变主要体现在SMA件113的各形变部分113c的第一活动段和第二活动段,各形变部分113c的第一连接段、第一过渡段、第二连接段及第二过渡段的形变量较小或者无形变,各形变部分113c的第一活动段和第二活动段远离或靠近第一连接段和第二连接段。
在SMA件113包括多根相互独立的SMA丝(113a/113b)的方案中,用户佩戴耳机1、耳塞11被带入耳道中时,耳塞本体112的不同位置接触到的耳温不一样,导致位于耳塞本体112的不同位置的SMA丝(113a/113b)的温升情况不一样,形变速度不一致。在本实施例中,通过将SMA件113设置为一体的连续的SMA丝,使得SMA件113的多个形变部分113c的温变系数一样,SMA件113的多个形变部分113c的温升情况相同或相近,从而同时发生形变,以更好地匹配用户耳道,提高耳机1的佩戴舒适度。
示例性的,SMA件113的总长度可以在130mm至200mm,例如可以是168.797mm。SMA件113的丝径可以在0.1mm至0.4mm的范围内,例如可以为0.15mm。
请结合参阅图18A至图18C,图18A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的SMA件113的结构示意图,图18B是图18A所示SMA件113的部分结构示意图,图18C是图18A所示SMA件113的另一部分的结构示意图。
本实施例在于提供另一种SMA件113的结构。示例性的,SMA件113包括第一SMA丝113d和第二SMA丝113e,第一SMA丝113d和第二SMA丝113e均为连续的SMA丝材,第一SMA丝113d与第二SMA丝113e嵌套排布且彼此间隔。第一SMA丝113d包括多个第一形变部分113f,多个第一形变部分113f沿耳塞本体112的周向排布,每个第一形变部分113f均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端;第二SMA丝113e包括多个第二形变部分113g,多个第二形变部分113g沿耳塞本体112的周向排布,每个第二形变部分113g均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端。
其中,第一SMA丝113d的其他方案内容可以参考图15A所示实施例的SMA件113的结构设计,第二SMA丝113e的其他方案内容也可以参考图15A所示实施例的SMA件113的结构设计。第二SMA丝113e与第一SMA丝113d的主体结构是相似的,两者形状存在尺寸上的差异。其中,第二SMA丝113e与第一SMA丝113d的丝径可以相同、也可以不同。其中,第二SMA丝113e与第一SMA丝113d的相变温度可以相同、也可以不同。在其他一些实施例中,SMA件113也可以包括其他数量的SMA丝材,SMA丝材也可以有其他形状和尺寸,本申请对此不做严格限定。
请结合参阅图19A至图20,图19A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的结构示意图,图19B是图19A所示耳塞11的内部结构示意图,图20是图19A所示耳塞11的SMA件113的结构示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112以及SMA件113。耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111,耳塞本体112采用弹性材料。SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。本实施例耳塞11可以包括前文实施例耳塞11的大部分特征,本实施例耳塞11与前文实施例耳塞11的主要区别在于SMA件113的形状设计不同,以下主要对本实施例的SMA件113的形状进行描述,本实施例的其余方案内容可以参考前文实施例,此处不再赘述。
示例性的,SMA件113为连续的单根SMA丝材,SMA件113位于接触部112b,SMA件113呈螺旋状。其中,SMA件113的整体形状与耳塞本体112的接触部112b的形状相适配。SMA件113的一端向另一端的延伸方向,既旋转上升,也同时向中线AX旋转靠近。其中,SMA件113可以通过将一圈SMA丝材绕成环形后成型。其中,利用SMA形变效应、配合耳塞本体112的弹性结构,可以使耳塞11扩张得到所需的大小,并在使用后回复至初始状态。示例性的,SMA件113的长度、丝径、螺旋角度等可以有多种实现方式。例如,SMA件113的长度可以在150mm至210mm的范围内,例如181.815mm;丝径可以在0.1mm至0.4mm的范围内,例如0.15mm。本申请实施例对此不做严格限定。
请结合参阅图21A至图22,图21A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的结构示意图,图21B是图21A所示耳塞11的内部结构示意图,图22是图21A所示耳塞11的SMA件113的结构示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112以及SMA件113。耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111,耳塞本体112采用弹性材料。SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。本实施例耳塞11可以包括前文实施例耳塞11的大部分特征,本实施例耳塞11与前文实施例耳塞11的主要区别在于SMA件113的形状设计不同,以下主要对本实施例的SMA件113的形状进行描述,本实施例的其余方案内容可以参考前文实施例,此处不再赘述。
示例性的,SMA件113为连续的单根SMA丝材,SMA件113位于接触部112b的底端,SMA件113以波浪状延伸且为环形。其中,SMA件113处于扩张形态时的波浪状的振幅小于处于收缩形态时的波浪状的振幅。
示例性的,SMA件113的丝径、波浪状尺寸等可以有多种实现方式。例如,丝径可以在0.1mm至0.4mm的范围内,例如0.2mm;SMA件113的两个波峰之间的间距可以在1mm至3mm的范围内,例如1.92mm;SMA件113的波浪状的振幅可以在1.6mm至3mm的范围内,例如2.4mm。本申请实施例对此不做严格限定。
在前述实施例的耳塞11中,耳塞11的SMA件113的变形不依赖于电路控制,虽然能够降低耳机1功耗,但是也会存在一些场景无法达到很好的佩戴舒适度体验。例如,当用户处于一个高温环境中(如外界温度就已经接近或高于35℃),那就会存在当用户刚从耳机盒中取出耳机1时,耳塞11感知到外界高温环境,即开始进行发生形变,扩张至形状最大的扩张形态,这就会导致一部分用户无法将耳塞11正常戴入耳道。因此,本申请还设计一种基于电路控制SMA件113的温度和形变的耳塞方案,该方案的耳塞11变形不完全依赖于耳温,以防止外界温度干扰,提高耳塞11的佩戴舒适度体验。
本申请主要提供三种基于电路控制SMA件113的方案,三个方案的主要区别点在于SMA件113的结构、电连接SMA件113的电路及控制耳塞11形变的方法。在不冲突的情况下,三个方案的部分技术方案可以相互参考和结合。
第一种实施例:
将耳塞11设计为“热胀冷缩”结构。将耳塞11的SMA件113的相变温度设计为高于36℃,例如相变温度在36℃至40℃的范围内,耳塞本体112的初始形态为收缩形态。在常温环境中(25℃左右)或者高温环境中(35℃左右),SMA件113没有达到相变温度,SMA件113随耳塞本体112处于收缩形态,耳塞11形状便于用户佩戴。耳机1可以通过佩戴检测,判断用户是否佩戴耳机1;若佩戴,则给耳塞11的SMA件113上电,使其升温到相变温度,SMA件113带动耳塞本体112扩张,耳塞11扩张以适配用户耳道环境,以达到佩戴舒适的效果。
请结合参阅图23和图24,图23是图2所示耳塞11在另一些实施例中的结构示意图,图24是图23所示耳塞11的分解结构示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112、SMA件113以及导电件114。耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111,耳塞本体112采用弹性材料。SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。导电件114固定于底座111,SMA件113电连接导电件114。本实施例耳塞11可以包括前文实施例耳塞11的大部分特征,本实施例耳塞11与前文实施例耳塞11的主要区别在于设置了导电件114,并使SMA件113电连接导电件114,以下主要对本实施例的导电件114的结构及SMA件113与导电件114的连接结构进行描述,本实施例的其余方案内容可以参考前文实施例,此处不再赘述。
其中,本实施例以SMA件113为连续的一根SMA丝为例进行示意,SMA件113可以具有两个连接端口113h。此时,导电件114可以包括两个导电部114a及固定于两个导电部114a之间的绝缘部114b。其中,导电部114a可以采用金属材料,绝缘部114b可以采用聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)材料。
请结合参阅图25和图26,图25是图23所示耳塞11的内部结构示意图,图26是图24所示SMA件113与导电件114的组装结构示意图。
示例性的,导电件114可以固定于底座111的底端。SMA件113的两个连接端口113h可以嵌入底座111,并延伸至底座111的底端,以固定连接导电件114。其中,SMA件113的两个连接端口113h分别连接导电件114的两个导电部114a。在其他一些实施例中,SMA件113也可以设置为多根SMA丝,对应地设有多对连接端口。每对连接端口的其中一个端口连接至其中一个导电部114a,另一个端口连接至另一个导电部114a。
请结合参阅图2、图23以及图27,图27是图2所示耳机1的电路结构在一些实施例中的示意框图。示例性的,耳机1还可以包括固定于电路板14的电源芯片(power managementIC,也称为电源管理芯片)110,电源芯片110电连接电源17和微控制单元15。微控制单元15可以向电源芯片110发送脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号和使能信号(enable,EN),使能信号用于控制电源芯片110的通断来实现供电与否,脉冲宽度调制能够通过电源芯片110反馈回路来调整电源芯片110的输出电压的幅值。
电源芯片110还电连接导电件114,以电连接SMA件113,电源芯片110用于控制SMA件113的形变状态。其中,底座111还可以包括接触焊盘1111,接触焊盘1111与导电件114接触、以实现电连接,接触焊盘1111可以通过引线连接至电源芯片110。或者,耳机1还可以包括柔性电路板(图中未示出),柔性电路板连接在导电件114与电路板14之间,以导通导电件114与外部电路。
示例性的,耳机1还可以包括佩戴检测芯片120,佩戴检测芯片120电连接微控制单元15,佩戴检测芯片120用于检测耳机1是否处于佩戴状态。
示例性的,耳机1还可以包括低压差线性稳定器(low dropout regulator,LDO)130,低压差线性稳定器130连接电源17与微控制单元15和佩戴检测芯片120,用于为微控制单元15和佩戴检测芯片120供电。其中,低压差线性稳定器130向微控制单元15输出的电压值取决于微控制单元15的工作电压,低压差线性稳定器130向佩戴检测芯片120输出的电压值取决于佩戴检测芯片120的工作电压。
示例性的,耳机1还可以包括温度传感器140。温度传感器140能够用于检测耳机1所处环境的温度。其中,温度传感器140可以为一个或多个。温度传感器140可以固定于电路板14和/或耳塞本体112的接触部112b。其中,用户佩戴耳机1时,固定于耳塞本体112的接触部112b的温度传感器140可以检测耳道内温度;固定于电路板14的温度传感器140可以检测耳道外温度。当然,在其他一些实施例中,温度传感器140也可以固定于耳机1的其他位置,也可以实现对耳道内温度和/或耳道外温度的检测。其中,微控制单元15电连接温度传感器140。微控制单元15可以依据温度传感器140的检测数据,控制电源芯片110执行相关操作。其中,微控制单元15可以依据耳道内温度和/或耳道外温度数据执行后续操作,也可以对耳道内温度和/或耳道外温度进行处理,例如平均、修正等,获得处理后数据,再依据处理后数据执行后续操作。
可以理解的是,在其他一些实施例中,耳机1的电路相较于前文实施例,可以包括更多的部件,或者更少的部分,前述部件可以进行拆分、也可以进行合并,本申请实施例对此不作严格限定。
基于上述方案,本申请提供一种控制耳塞11形变的方法。请结合参阅图28,图28是本申请实施例提供的一种控制耳塞11形变的方法的流程图。
控制耳塞11形变的方法包括:
步骤S011:检测耳机1是否佩戴。
其中,耳机1可以通过佩戴检测芯片120检测耳机1是否处于佩戴状态。其中,检测到耳机1不处于佩戴状态时,则结束。
步骤S012:若是,则检测环境温度。
其中,耳机1可以通过温度传感器140检测环境温度。
步骤S013:若环境温度低于预设温度,则加热SMA件113,以使SMA件113驱动耳塞本体112扩张。
其中,可以通过电源芯片110供电加热SMA件113。电源芯片110无需持续向SMA件113供电,当SMA件113扩张到舒适截止点后,即可停止供电。耳机1可以按照一定的时间间隔,周期性地执行上述控制耳塞11形变的方法。
在本实施例中,由于SMA件113的相变温度高于大部分环境温度,因此耳机1能够以较小的形状顺利地佩戴至用户耳道,而在佩戴后也能够通过上电,快速扩张到舒适的形状,使得耳机1的佩戴舒适度高。
第二种实施例:
将耳机1的耳塞11设计为“热缩冷胀”结构。例如,将SMA件113的相变温度设置在40℃左右,SMA件113达到相变温度时,形变至收缩形态,耳塞本体112的初始形态为扩张形态。也即,耳机1处于温度低于SMA件113的相变温度的环境中时,耳塞本体112处于扩张形态,SMA件113随耳塞本体112处于扩张形态;SMA件113达到相变温度时,SMA件113发生形变并驱动耳塞本体112形变至收缩形态。
请结合参阅图29和图30,图29是本申请实施例提供的一种耳机组件的结构示意图,图30是图29所示耳机组件的耳机1的结构示意图。
示例性的,耳机组件10包括耳机盒2和耳机1,耳机1能够可拆卸地收纳于耳机盒2内。耳机盒2可以对耳机1进行充电,也可以命名为充电盒。
其中,耳机盒2包括盒体21和盒盖22,盒盖22可以转动连接盒体21。耳机盒2可以包括电源23(也即电池)、微控制单元(micro controller unit,MCU)24及电源芯片25。其中,电源23用于为耳机盒2供电。微控制单元24电连接电源23和电源芯片25,微控制单元24用于电源芯片25的动作。电源芯片25用于电连接置于耳机盒2中的耳机1,以控制耳机1的SMA件113的形变状态。电源芯片25还可以用于向置于耳机盒2中的耳机1充电。电源芯片25还用于连接外部电路,以为电源23充电。其中,耳机1还可以设有检测模块26,检测模块26用于检测盒盖22是否打开。其中,耳机盒2还可以包括检测模块26,检测模块26用于检测耳机盒2是否打开,检测模块26电连接微控制单元24。
其中,本实施例耳机1可以包括耳塞11、耳壳12及耳柄13,耳塞11和耳柄13均固定于耳壳12。其中,耳塞11可以采用图23所示实施例的结构。当然,在其他一些实施例中,耳塞11也可以采用SMA件113能够连通至外部电路的其他结构,本申请实施例对此不作严格限定。
示例性的,耳机1还可以设有接触引脚(pin)121,接触引脚121可以设于耳壳12,例如可以设于耳壳12的底部。接触引脚121电连接至耳塞11的导电件114(可以参阅图23),从而电连接至SMA件113。耳机1收纳于耳机盒2内时,接触引脚121可以电连接至耳机盒2的电源芯片25,使得电源芯片25电连接SMA件113,以控制SMA件113的形变状态。例如,电源芯片25可以为SMA件113供电加热,以使SMA件113达到相变温度,发生形变。耳机1的其他技术方案可以参考前文实施例的相关描述,此处不再赘述。
示例性的,耳机1在耳机盒2里时处于低温态(环境温度低于SMA件113的相变温度),这时SMA件113随耳塞本体112处于扩张形态;用户打开耳机盒2的盒盖22后,可以通过耳机盒2的驱动电路快速给SMA件113供电加热,使SMA件113的温度达到相变温度,SMA件113的形态转变为收缩形态,且SMA件113驱动耳塞本体112形变至收缩形态;用户自耳机盒2中拿出耳机1后,环境温度低于SMA件113的相变温度,耳塞本体112带动SMA件113扩张;耳塞11带入耳道后,耳道温度低于SMA件113的相变温度,耳塞本体112带动SMA件113继续扩张,耳塞本体112扩张至适配用户耳道的最大形状后停止,达到舒适状态。
基于上述方案,本申请提供一种控制耳塞11形变的方法。请参阅图31,图31是本申请实施例提供的一种控制耳塞11形变的方法的流程图。
控制耳塞11形变的方法包括:
步骤S021:检测耳机盒2是否打开且耳机1是否置于耳机盒2中。
其中,可以通过开盒检测判断用户是否打开耳机盒2,开盒检测可以通过耳机盒2的检测模块26实现。例如,检测模块26可以包括霍尔传感器,以基于霍尔传感器实现开盒检测。例如,霍尔传感器可以设置于耳机盒2的盒盖22处。
其中,判断耳机1是否置于耳机盒2中的实现方法可以有多种,例如通过耳机1的充电触点19或接触引脚121是否电连接至耳机盒2来判断,或者,通过耳机盒2的压力传感器、接近传感器等来判断耳机1是否置入盒中,本申请实施例对此不作严格限定。
其中,若检测到耳机盒2没有打开或者耳机1没有放入耳机盒2,则结束。
步骤S022:若是,则加热耳塞11的SMA件113,以使SMA件113驱动耳塞本体112收缩。
其中,可以通过耳机盒2的电源芯片25供电加热耳塞11的SMA件113。其中,检测到用户打开盒子后,即可立即启动电源芯片25为SMA件113加热,使SMA件113温度在短时间(例如小于1s)内达到相变温度。
示例性的,控制耳塞11形变的方法还可以包括:
步骤S023:检测耳机盒2是否关闭或者耳机1是否离盒;若是,则结束。也即,断开耳机盒2的电源芯片25。
其中,检测耳机盒2是否关闭的方法可以参考检测耳机盒2是否打开的方法,检测耳机1是否离盒的方法可以参考检测耳机1是否置于耳机盒2中的方法。在其他一些实施例中,耳机盒2的电源芯片25也可以在对SMA件113加热一定时间后断开,或者在将SMA件113加热到相变温度后断开。
示例性的,电源芯片25可以包括Buck电路或Boost升压电路。
其中,以Boost升压电路为例,可以通过理论计算SMA件113的股数与所需加热时间反推导升压电压方案(如下公式所示);
示例性的,SMA件113具有比热容C,密度ρ,丝半径r,丝总长度L,温升ΔT;SMA件113的形变时间为t;电源芯片25的输出电压为U。
SMA件113的阻值R为:
SMA件113的质量m为:
m=ρπr2L。
SMA件113的温升ΔT所需要的热量Q1为:
Q1=CΔTm=CΔTρπr2L。
电源芯片25的输出功率P为:
假定电源芯片25在形变时间内输出功率全部转变成热量,则电源芯片25转变的热量Q2为:
不考虑热辐射等其他影响因数,此时Q1=Q2,所以:
故而,
第三种实施例:
为了能够更加精准的控制SMA件113的变形效应,同时解决高温环境及低温环境下的问题,给用户佩戴舒适性带来更佳的佩戴体验效果,本申请还提出一种基于双SMA丝材的SMA件113结构,其中一根SMA丝材在相变温度下为“热胀”,可以称为“热胀”丝材,另一根SMA丝材在相变温度下“热缩”,可以称为“热缩”丝材,使得SMA件113能够通过温度控制,实现扩张和收缩的双向变形。
示例性的,在高温环境下,当用户打开耳机盒2后,可以对“热缩”丝材进行供电加热,使耳塞本体112处于收缩形态,耳塞11能够舒适入耳;当用户佩戴入耳后,通过佩戴检测,停止加热“热缩”丝材,同时对“热胀”丝材进行加热,使得耳塞本体112快速扩张至用户舒适位置;加热一小段时间(例如几秒)后,耳道自身内部的温度也能很快达到35℃以上,就可以停止加热“热胀”丝材,以兼容功耗问题。示例性的,高温环境可以例如是夏天高温中,当环境温度高于35℃,可以判断为高温环境。
示例性的,在低温环境下,当用户打开耳机盒2后,环境处于低温,耳塞本体112处于在收缩形态,用户能够舒适入耳;当用户佩戴入耳后,通过佩戴检测,对“热胀”丝材进行加热,使得耳塞本体112快速扩张至用户舒适位置;加热一小段时间(例如几秒)后,耳道自身内部的温度也能很快达到35℃以上,就可以停止加热“热胀”丝材,以兼容功耗问题。示例性的,低温环境可以例如是冬天低温中,当环境温度低于0℃,可以判断为低温环境。
请结合参阅图32A至图33,图32A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的结构示意图,图32B是图32A所示耳塞11的内部结构示意图,图33是图32A所示耳塞11的分解结构示意图。
一些实施例中,耳塞11包括底座111、耳塞本体112、SMA件113以及导电件114。耳塞本体112包括固定部112a和接触部112b,接触部112b环绕固定部112a设置,且接触部112b的顶端连接固定部112a的顶端,固定部112a的底端固定于底座111,耳塞本体112采用弹性材料。SMA件113环绕地嵌设于耳塞本体112。导电件114固定于底座111,SMA件113电连接导电件114。
示例性的,SMA件113包括第一SMA丝113i和第二SMA丝113j。第一SMA丝113i具有第一相变温度,第一SMA丝113i在温度高于或等于第一相变温度的环境中具有扩张形态,第一SMA丝113i驱动耳塞本体112形变至扩张形态。第二SMA丝113j具有第二相变温度,第二相变温度高于第一相变温度,第二SMA丝113j在温度高于或等于第二相变温度的环境中具有收缩形态,第二SMA丝113j驱动耳塞本体112形变至收缩形态。
在本实施例中,第一SMA丝113i为“热胀”丝材,第二SMA丝113j为“热缩”丝材。其中,耳塞本体112的初始形态为收缩形态,第二SMA丝113j的收缩形态与耳塞本体112的收缩形态适配。
其中,第一相变温度可以高于36℃,例如在36℃至40℃的范围内;第二相变温度高于耳腔温度,例如高于38℃,例如可以在38℃至42℃的范围内。
示例性的,第一SMA丝113i与第二SMA丝113j的形态相似,可以呈现内部嵌套结构,第一SMA丝113i可以设置在第二SMA丝113j的内侧或外侧。SMA件113的相关方案可以参考图18A至图18C所示实施例的SMA件113,例如:第一SMA丝113i和第二SMA丝113j均为连续的SMA丝材,第一SMA丝113i与第二SMA丝113j嵌套排布且彼此间隔;第一SMA丝113i包括多个第一形变部分113k,多个第一形变部分113k沿耳塞本体112的周向排布,每个第一形变部分113k均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端;第二SMA丝113j包括多个第二形变部分113l,多个第二形变部分113l沿耳塞本体112的周向排布,每个第二形变部分113l均自固定部112a的底端、经过固定部112a的顶端和接触部112b的顶端、延伸至接触部112b的底端。其中,第一SMA丝113i与第二SMA丝113j的直径也可以相似。在本实施例中,第一SMA丝113i还包括两个第一连接端口113m,第二SMA丝113j还包括两个第二连接端口113n。
示例性的,示例性的,对于第一SMA丝113i:可以采用6个曲面进行收缩,总长度在130mm至170mm的范围内,例如153.35mm,丝径在0.1mm至0.4mm的范围内,例如0.15mm。当然,第一SMA丝113i的收缩曲面数也可以大于6,比方说7、8、9等都有可能,所以总长度也会相应的变化;同一收缩曲面的两个相邻丝的距离可以在0.6mm至1mm的范围内,例如0.8mm。对于第二SMA丝113j:可以采用6个曲面进行热胀,总长度在120mm至160mm的范围内,例如141.58mm,丝径在0.1mm至0.4mm的范围内,例如0.15mm。当然,热胀曲面数也可以大于6,比方说7、8、9等都有可能,所以总长度也会相应的变化。第一SMA丝113i与第二SMA丝113j的两个相邻丝的距离可以在0.4mm至0.8mm的范围内,例如0.6mm。可以理解的是,对于第一SMA丝113i与第二SMA丝113j的曲面数量、长度、丝径、间距设置等均可以有其他设置方式,本申请实施例对此不作严格限定。
示例性的,导电件114可以包括彼此间隔设置的四个导电部114a,和连接于与相邻的两个导电部114a之间的绝缘部114b。多个导电部114a和多个绝缘部114b可以环绕地设置于底座111的内侧。其中,导电部114a可以采用金属材料,绝缘部114b可以采用聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)材料。
请结合参阅图34A至图34C,图34A是图32A所示耳塞11的SMA件113与导电件114的连接结构,图34B是图34A所示SMA件113的第一SMA丝113i与导电件114的连接结构,图34C是图34A所示SMA件113的第二SMA丝113j与导电件114的连接结构。
示例性的,第一SMA丝113i的两个第一连接端口113m可以嵌入底座111,以分别固定连接导电件114的其中两个导电部114a。第二SMA丝113j的两个第二连接端口113n可以嵌入底座111,以分别固定连接导电件114的另外两个导电部114a。
其中,本实施例耳塞11的其他方案内容可以参考前文其他实施例中的耳塞11的相关描述,此处不再赘述。
在本实施例中,当用户需要佩戴耳机1时,若处于高温环境中,可以通过对第二SMA丝113j加热,使第二SMA丝113j加热到第二相变温度,第二SMA丝113j发生形变并驱动耳塞本体112形变至收缩形态,以便于入耳;用户佩戴耳机1后,可以对第一SMA丝113i供电加热,使第一SMA丝113i快速加热到第一相变温度,第一SMA丝113i得到驱动力,克服耳塞本体112的收缩力、带动耳塞本体112进行扩张,使得耳塞11扩张至耳道疼痛舒适截止点后停止,达到用户佩戴最舒适位置。当用户从耳道取出耳机1后,同样通过佩戴检测判断耳机1处于非佩戴状态,对第二SMA丝113j供电加热,使得第二SMA丝113j快速升温至第二相变温度,第二SMA丝113j得到驱动力,第二SMA丝113j和耳塞本体112的收缩力共同克服第一SMA丝113i的残余应力,使得耳塞11恢复至原状,然后放入耳机盒2。
基于上述方案,本申请提供一种控制耳塞11形变的方法。请参阅图35,图35是本申请实施例提供的另一种控制耳塞11形变的方法的流程图。
控制耳塞11形变的方法,包括:
步骤S031:响应于启动佩戴操作,检测第一环境温度。
示例性的,启动佩戴操作可以包括:耳机盒2打开且耳机1置于耳机盒2中;或者,耳机1被实施启动佩戴手势。其中,耳机盒2是否打开且耳机1是否置于耳机盒2中的检测方法可以参阅前文实施例,此处不再赘述。其中,对耳机1实施例的启动佩戴手势可以是敲击一下或多下耳机1、触摸耳机1一定时长、在耳机1上滑动、以特定手势晃动耳机1等,本申请实施例对此不作严格限定。
示例性的,可以通过耳机1的温度传感器140检测第一环境温度。当耳机1置于耳机盒2中时,也可以通过耳机盒2的温度传感器140检测第一环境温度。
步骤S032:若第一环境温度高于第一预设温度,则加热第二SMA丝113j,以使第二SMA丝113j驱动耳塞本体112收缩。
此时,第二SMA丝113j驱动耳塞本体112形变至收缩形态,耳塞11能够舒适入耳。其中,当耳机1置于耳机盒2中时,可以通过耳机盒2的电源芯片110供电加热第二SMA丝113j,或者通过耳机1的电源芯片110供电加热第二SMA丝113j;当耳机1没有置于耳机盒2中时,则通过耳机1的电源芯片110供电加热第二SMA丝113j。
步骤S033:检测耳机1是否佩戴。
其中,耳机1可以通过佩戴检测芯片120检测耳机1是否处于佩戴状态。
步骤S034:若是,则检测第二环境温度。
其中,可以通过耳机1的温度传感器140检测第二环境温度。
步骤S035:若第二环境温度低于第二预设温度,则加热第一SMA丝113i,以使第一SMA丝113i驱动耳塞本体112扩张。
此时,第一SMA丝113i驱动耳塞本体112形变至扩大形态,耳塞本体112的形状适配用户耳道的形状,耳塞11的佩戴舒适度高。
请结合参阅图36A和图36B,图36A是图2所示耳塞11在另一些实施例中的耳塞本体112的结构示意图,图36B是图36A所示耳塞本体112在另一角度的结构示意图。
本实施例耳塞本体112与前文实施例耳塞本体112存在形状上的差别,前文所示实施例的耳塞本体112的接触部112b平滑过渡,本实施例的耳塞本体112的接触部112b采用褶皱结构。示例性的,如图36A和图36B所示,接触部112b包括多个接触区域112c和多个凹陷区域112d,接触区域112c与凹陷区域112d交替地环绕固定部112a排布,也即交替地环绕中线AX排布,凹陷区域112d相对接触区域112c靠近固定部112a。也即,凹陷区域112d相对接触区域112c凹陷。
在本实施例中,当耳塞本体112发生变形时,耳塞本体112的接触部112b的形变主要可以通过凹陷区域112d的形变实现,相邻的两个接触区域112c可以靠近或远离,使得耳塞本体112更易发生形变、且形变形状较为可控,有利于提高耳塞本体112的可靠性。
示例性的,在接触部112b的顶端向底端的方向上,凹陷区域112d的凹陷深度增加。在耳塞本体112的变形过程中,接触部112b的底端的变形量大于接触部112b顶端的变形量,通过使凹陷区域112d的凹陷深度在接触部112b的顶端向底端的方向上增加,使得接触部112b整体的形变更易实现,耳塞本体112的结构可靠性更好。
其中,当凹陷区域112d在接触部112b的顶端的凹陷深度大于在接触部112b的底端的凹陷深度时,即认为凹陷区域112d的凹陷深度在接触部112b的顶端向底端的方向上增加。示例性的,在接触部112b的顶端向底端的方向上,凹陷区域112d的凹陷深度可以逐渐增加,也可以先逐渐增加、然后有少量减小。本申请实施例对凹陷区域112d的具体形状、深度等尺寸不作严格限定。
示例性的,接触部112b的接触区域112c的厚度与凹陷区域112d的厚度可以一致或相近。在其他一些实施例中,接触部112b的接触区域112c的厚度也可以大于凹陷区域112d的厚度。本申请实施例对接触部112b的接触区域112c和凹陷区域112d的具体厚度及厚度关系不作严格限定。
一些实施例中,当耳塞11的SMA件113采用图4或图13A所示结构时,SMA件113的SMA丝113a/113b嵌设于接触部112b的部分可以位于接触区域112c;当耳塞11的SMA件113采用图16、图18A、图24以及图33所示结构时,SMA件113嵌设于接触部112b的部分可以位于接触区域112c。
示例性的,相邻两个凹陷区域112d在接触部112b的顶端的间距可以在2mm至3.5mm的范围内,例如2.75mm;相邻两个凹陷区域112d在接触部112b的顶端的间距可以在1.6mm至3.0mm的范围内,例如2.28mm;相邻的两个接触区域112c在接触部112b的底端的间距可以在1.8mm至3.2mm的范围内,例如2.42mm。
其中,前文实施例只是呈现出耳塞本体112在一些实施例中的示意结构,耳塞本体112的结构也可以有其他实现方法,例如可以与已有的耳塞本体112的形状相同、相似或者不同,本申请实施例对此不做严格限定。
在本申请中,耳塞本体112采用紫外固化型软胶材料或室温硫化硅橡胶材料,以在较低的温度中成型,从而能够在成型过程中不影响SMA件113的相变效应和形变,使得耳塞11的成型质量高、良率高。
本申请还提供一种耳塞11的制作方法,可以用于制备前文实施例中的耳塞11。
以下结合图37至图41B对耳塞11的制作方法进行描述。其中,图37是本申请实施例提供的一种耳塞11的制作方法的流程示意框图,图38是图37所示耳塞11的制作方法的制作过程中的结构示意图一,图39A是图37所示耳塞11的制作方法的制作过程中的结构示意图二,图39B是图39A所示结构的内部结构示意图,图40A是图37所示耳塞11的制作方法的制作过程中的结构示意图三,图40B是图40A所示结构的内部结构示意图,图41A是图37所示耳塞11的制作方法的制作过程中的结构示意图四,图41B是图41A所示结构的内部结构示意图。其中,图38至图41B以图15A所示耳塞11的结构为例进行示意,在其他一些实施例中,图38至图41B中的结构也可以随耳塞11的形状的变化而发生变化。
一些实施例中,耳塞11的制作方法包括:
步骤S041:如图38所示,注塑并固化形成底座111。
其中,底座111可以是采用热塑性塑料,包括但不限于聚碳酸酯、尼龙、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(Acrylonitrile Butadiene Styrene plastic,ABS)、聚丙烯、聚乙烯,也可以是硬度高的橡胶材料,包括但不限于硅橡胶、氟橡胶以及其他的热塑性弹性体。
步骤S042:如图39A和图39B所示,注塑形成第一软胶体1121,第一软胶体1121连接底座111。
步骤S043:如图39A和图39B所示,固化第一软胶体1121,形成耳塞本体112的第一部分1122,耳塞本体112的第一部分1122具有安装槽1123。
其中,耳塞本体112的第一部分1122包括内侧部分和外侧部分,其内侧部分的底端固定连接底座111,其外侧部分环绕于内侧部分的外围,外侧部分的顶端连接内侧部分的顶端,外侧部分的底端环绕底座111设置且相对底座111悬空。安装槽1123的位置、形状等可以依据后续待安装的SMA件113进行设置。
步骤S044:如图40A和图40B所示,将SMA件113安装于安装槽1123。
步骤S045:如图41A和图41B所示,注塑形成第二软胶体1124,第二软胶体1124连接第一软胶体1121,第二软胶体1124覆盖安装槽1123。
步骤S046:如图41A和图41B所示,固化第二软胶体1124,形成耳塞本体112的第二部分1125,耳塞本体112的第二部分1125与耳塞本体112的第一部分1122拼接形成耳塞本体112,耳塞本体112包裹SMA件113。
其中,耳塞本体112的第二部分1125和耳塞本体112的第一部分1122可以堆叠设置。耳塞本体112的第二部分1125同样设有内侧部分和外侧部分,其内侧部分的底端固定连接底座111,其外侧部分环绕于内侧部分的外围,外侧部分的顶端连接内侧部分的顶端,外侧部分的底端环绕底座111设置且相对底座111悬空。耳塞本体112的第二部分1125的内侧部分位于耳塞本体112的第一部分1122的内侧部分的内侧,耳塞本体112的第二部分1125的外侧部分位于耳塞本体112的第一部分1122的外侧部分的外侧。耳塞本体112的外观侧主要形成于耳塞本体112的第二部分1125。
其中,耳塞本体112的第二部分1125可以嵌入安装槽1123中,使得耳塞本体112能够更好地包裹和固定SMA件113。
示例性的,在注塑形成第一软胶体1121(也即步骤S042)之前,耳塞11的制作方法还包括:在底座111上涂覆第一粘合剂(图中未示出)。
在固化第一软胶体1121(也即步骤S043)的同时,耳塞11的制作方法还包括:激活第一粘合剂。
在将SMA件113安装于安装槽1123(也即步骤S044)之前,耳塞11的制作方法还包括:在SMA件113上涂覆第二粘合剂(图中未示出)。
在注塑形成第二软胶体1124(也即步骤S045)之前,耳塞11的制作方法还包括:在耳塞本体112的第一部分1122上涂覆第三粘合剂(图中未示出)。
在固化第二软胶体1124(也即步骤S046)的同时,耳塞11的制作方法还包括:激活第二粘合剂和第三粘合剂。
在本实施例中,第一粘合剂能够使第一软胶体1121固化后形成的耳塞本体112的第一部分1122与底座111之间的连接更为牢固。第二粘合剂可以增加SMA件113与耳塞本体112的第一部分1122及耳塞本体112的第二部分1125之间的结合力,第三粘合剂可以增加耳塞本体112的第二部分1125与耳塞本体112的第一部分1122之间的结合力。其中,若耳塞本体112的第一部分1122与底座111之间的结合力较佳,则耳塞11的制作方法也可以省略涂覆第一粘合剂和激活第一粘合剂的步骤;若SMA件113与耳塞本体112之间的结合力较佳,则耳塞11的制作方法也可以省略涂覆第二粘合剂和激活第二粘合剂的步骤;若耳塞本体112的第二部分1125与耳塞本体112的第一部分1122之间的粘合力较佳,则耳塞11的制作方法也可以省略涂覆第三粘合剂和激活第三粘合剂的步骤,本申请实施例对此不作严格限定。
一些实施例中,第一软胶体1121和第二软胶体1124可以采用紫外(Ultraviolet,UV)固化型软胶材料。耳塞11的制作方法通过紫外固化方式固化第一软胶体1121和第二软胶体1124,以形成耳塞本体112的第一部分1122和第二部分1125。在本实施例中,由于紫外固化型软胶材料的固化激发方式为紫外光,固化过程对温度无要求,因此可以在第二软胶体1124的固化过程中,充分考虑SMA件113的温度形变效应,将加工温度控制在SMA件113的相变温度以下,避免由于SMA件113发生形变而导致耳塞本体112的形状发生不良变化,使得耳塞本体112的成型质量较佳、良率高。
示例性的,紫外固化型软胶材料可以采用硅橡胶材料、聚氨酯材料或氟橡胶材料,且添加有光引发剂。
示例性的,在注塑形成第一软胶体1121(也即步骤S042)之前,耳塞11的制作方法还包括:在底座111上涂覆第一粘合剂。在固化第一软胶体1121(也即步骤S043)的同时,耳塞11的制作方法还包括:激活第一粘合剂。在将SMA件113安装于安装槽1123(也即步骤S044)之前,耳塞11的制作方法还包括:在SMA件113上涂覆第二粘合剂。在注塑形成第二软胶体1124(也即步骤S045)之前,耳塞11的制作方法还包括:在耳塞本体112的第一部分1122上涂覆第三粘合剂。在固化第二软胶体1124(也即步骤S046)的同时,耳塞11的制作方法还包括:激活第二粘合剂和第三粘合剂。
其中,第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂为紫外固化型粘合剂,耳塞11的制作方法通过紫外光激活第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂。其中,紫外固化型粘合剂可以采用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中一种或多种复合材料,且添加有光引发剂。
在本实施例中,由于第一粘合剂采用紫外固化型粘合剂,第一软胶体1121采用紫外固化型软胶材料,因此在固化第一软胶体1121(也即步骤S043)的同时,可以通过紫外光固化第一粘合剂,也即可以通过紫外光同步固化第一软胶体1121和第一粘合剂,固化过程易实现,效率高。并且,第一粘合剂能够使第一软胶体1121固化后形成的耳塞本体112的第一部分1122与底座111之间的连接更为牢固。其中,若耳塞本体112的第一部分1122与底座111之间的结合力较佳,则耳塞11的制作方法也可以省略涂覆第一粘合剂和激活第一粘合剂的步骤,本申请实施例对此不作严格限定。
同样的,可以通过紫外光同步固化第二软胶体1124、第二粘合剂以及第三粘合剂,固化过程易实现,效率高。第二粘合剂可以增加SMA件113与耳塞本体112的第一部分1122及耳塞本体112的第二部分1125之间的结合力,第三粘合剂可以增加耳塞本体112的第二部分1125与耳塞本体112的第一部分1122之间的结合力。其中,若SMA件113与耳塞本体112之间的结合力较佳,则耳塞11的制作方法也可以省略涂覆第二粘合剂和激活第二粘合剂的步骤;若耳塞本体112的第二部分1125与耳塞本体112的第一部分1122之间的粘合力较佳,则耳塞11的制作方法也可以省略涂覆第三粘合剂和激活第三粘合剂的步骤,本申请实施例对此不作严格限定。
请结合参阅图39A、图39B以及图42,图42是图37所示耳塞11的制作方法的制作过程中的结构示意图五。
示例性的,耳塞11的制作设备可以包括模具31、紫外灯32以及硅胶注塑口33。其中,模具31采用允许紫外光透射通过的材料,例如透明材料。模具31可以具有注塑空间311。在步骤S042之前,可以将底座111与模具31相固定,底座111的顶端面向模具31的注塑空间311。在步骤S042中,通过硅胶注塑口33向注塑空间311冲注紫外固化型软胶材料,以形成固定连接底座111的第一软胶体1121。在步骤S043中,紫外灯32发射的紫外光经过模具31,照射在第一软胶体1121上,以固化第一软胶体1121,形成耳塞本体112的第一部分1122。
其中,紫外灯32可以为光线波长在314mm至400nm的光源,包括但不限于汞灯、发光二极管(light-emitting diode,LED)灯、金属卤素灯等。紫外光的光照强度可以在200mW/cm2至10000mW/cm2的范围内。紫外光照射固化的时长根据待固化结构的厚度不同而有所区别,通常时间是5秒到300秒之间。
其中,第二软胶体1124的注塑过程和固化过程可以参考第一软胶体1121,此处不再赘述。
另一些实施例中,第一软胶体1121和第二软胶体1124也可以采用室温硫化硅橡胶(room temperature vulcanized silicone rubber,RTV)材料。耳塞11的制作方法可以通过湿气固化方式、交联剂激活固化方式或温度低于100℃的加热固化方式,固化第一软胶体1121和第二软胶体1124,从而形成高分子量的交联,以形成耳塞本体112。
示例性的,在注塑形成第一软胶体1121(也即步骤S042)之前,耳塞11的制作方法还包括:在底座111上涂覆第一粘合剂。在固化第一软胶体1121(也即步骤S043)的同时,耳塞11的制作方法还包括:激活第一粘合剂。在将SMA件113安装于安装槽1123(也即步骤S044)之前,耳塞11的制作方法还包括:在SMA件113上涂覆第二粘合剂。在注塑形成第二软胶体1124(也即步骤S045)之前,耳塞11的制作方法还包括:在耳塞本体112的第一部分1122上涂覆第三粘合剂。在固化第二软胶体1124(也即步骤S046)的同时,耳塞11的制作方法还包括:激活第二粘合剂和第三粘合剂。
其中,第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂为低温固化型粘合剂。例如,低温固化型粘合剂可以采用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中一种或多种复合材料。耳塞11的制作方法在40℃至100℃的低温环境中,加热激活第一粘合剂、第二粘合剂及第三粘合剂。
示例性的,第一软胶体1121和第二软胶体1124若采用通过湿气固化的室温硫化硅橡胶材料,则固化条件为静置30分钟到24小时不等的时间固化软胶,并可以通过加热至粘合剂活化温度激活粘合剂。第一软胶体1121和第二软胶体1124若选择双组分的室温硫化硅橡胶材料,则可以通过混合树脂,在常温下静置30分钟到24小时不等的时间固化软胶,并可以通过加热至粘合剂活化温度激活粘合剂。第一软胶体1121和第二软胶体1124若选择低温加热固化的室温硫化硅橡胶材料,可以通过加热至其固化温度(40℃至100℃)固化材料,固化时间是5分钟至24小时,并可以通过加热至粘合剂活化温度激活粘合剂。
在上述实施例中,SMA件113与耳塞本体112为接触式连接,SMA件113在耳塞本体112内部不因为预留间隙而发生相对晃动。在其他一些实施例中,也可以通过在耳塞本体112内预留与SMA件113形状适配的空间,SMA件113安装于该空间,SMA件113可以在该空间内扩张或收缩,且与耳塞本体112同步或近似同步地扩张或收缩,以降低耳塞11在多次使用后,SMA件113与耳塞本体112发生分离、结构干涉等问题,使得耳塞11发生损坏的几率较小,可靠性较高。当然,耳塞11也可以采用其他方式使得SMA件113与耳塞本体112的配合安装关系可靠,本申请对此不做严格限定。
在另一些实施例中,也可以先将SMA件113与耳塞本体112加工成型,然后将形成的部件与底座111进行嵌套,进而形成耳塞11,本申请实施例对此不做严格限定。
以下对包括耳罩的耳机3的结构及相关方法进行举例说明。
请参阅图43,图43是本申请实施例提供的另一种耳机3的结构示意图。
一些实施例中,耳机3包括头梁31和两个耳罩32,两个耳罩32分别连接于头梁31的两端。本实施例耳机3为头戴式耳机。耳机3可以应用于耳机组件中,耳机组件包括耳机盒,耳机3能够可拆卸地收容于耳机盒中。
其中,头梁31可以为可调节结构,例如头梁31的两端的相对位置可以发生变化。在用户佩戴耳机3时,可以拉升头梁31,将耳罩32与耳朵进行匹配戴入,但是由于用户的头宽尺寸差异较大,不同头宽的用户在戴上耳机3后在耳朵表面产生的压力不同,例如,头宽的用户戴上后就会觉得压迫感强,不舒适感会导致无法长时佩戴,头窄的用户戴上后就会觉得很松,轻轻一动可能就会导致佩戴不稳定等问题。此外,用户在佩戴一段时间后,由于耳罩32内气流流动性差,湿热度增加产生一定的闷热感,也会导致长时佩戴舒适度差。
其中,耳罩32包括耳壳321和耳包322。耳壳321连接头梁31,耳壳321可以用于收纳耳机3的器件。耳包322固定于耳壳321,耳包322采用柔性材料或弹性材料。在一些实施例中,耳包322可以由外表层皮革或真皮和内层海绵组成,从而在一定程度上改善因耳包322压力及闷热感产生的佩戴不舒适问题。本申请耳包322还提出一种能够自动调整大小的方案,以提高头戴式耳机3的佩戴舒适度。
请结合参阅图43至图45,图44是图43所示耳机3的耳罩32的结构示意图,图45是图43所示耳机3的耳罩32的形变结构示意图。
一些实施例中,耳包322呈环形,耳包322和耳壳321共同形成腔体323。腔体323位于耳包322内侧,用户佩戴耳机3时,耳朵进入腔体323内。耳包322可以采用高分子硅胶材料或海绵中的一者或多者。耳罩32还包括第一SMA件324和第二SMA件325。第一SMA件324嵌设于耳包322,第一SMA件324达到相变温度时,驱动耳包322形变至扩张形态。第二SMA件325嵌设于耳包322,第二SMA件325与第一SMA件324彼此独立,第二SMA件325达到相变温度时,驱动耳包322形变至收缩形态。
其中,如图45中左图所示,耳包322处于扩张形态,腔体323在耳包322处于扩张形态时具有第一深度;如图45中有图所示,耳包322处于收缩形态,腔体323在耳包322处于收缩形态时具有第二深度,第二深度小于第一深度。换言之,第一SMA件324达到相变温度时,耳包322扩张,腔体323变深;第二SMA件325达到相变温度时,耳包322收缩,腔体323变浅。
在本实施例中,耳罩32可以通过控制第一SMA件324和第二SMA件325的形变状态,使得耳包322的高度发生变化,腔体323的深度发生变化,从而能够调整耳包322与用户耳朵表面的压力至舒适状态,使得耳机3具有较佳的佩戴舒适度。此外,通过第一SMA件324和第二SMA件325的反复形变,也可以是耳罩32的腔体323内的空气与外部空间的空气交换,产生一定的空气流动,从而将耳罩32的腔体323内的湿热气体排出,降低腔体323内的温度和湿度,以降低由于长时间佩戴而产生的闷热感,提升舒适性。
请参阅图46,图46是图43所示耳机3的第一SMA件324的结构示意图。
一些实施例中,第一SMA件324可以包括SMA丝材324a和包裹于SMA丝材324a外侧的复合材料324b。复合材料324b可以包括不限于高分子硅胶等。第一SMA件324的形状可以为弹簧、带曲度的线或片、蚊香盘、螺旋形状。其中,第二SMA件325的设计可以参考第一SMA件324,此处不再赘述。其中,在不冲突的情况下,第一SMA件324和第二SMA件325的其他方案内容可以参考前文应用于耳塞11中的SMA件113的相关描述,此处不再赘述。
请再次参阅图43和图44,一些实施例中,耳罩32还包括电路板326、电源芯片(power management IC,也称为电源管理芯片)327、微控制单元(micro controller unit,MCU)328及压力传感器(pressuresensor)329。电路板326安装于耳壳321内,电源芯片327和微控制单元328固定于电路板326。电源芯片327电连接第一SMA件324和第二SMA件325,用于控制第一SMA件324和第二SMA件325的形变状态。压力传感器329用于检测耳包332的压力,微控制单元328电连接压力传感器329和电源芯片327。其中,压力传感器329可以设于耳包332与耳壳321的连接处,从而能够侦测耳包332所受的压力。示例性的,耳罩32还包括温湿度传感器(temperature and humidity sensor)3210,温湿度传感器3210用于检测腔体323的温度和湿度,微控制单元328电连接温湿度传感器3210。其中,温湿度传感器3210可以设于耳壳321或者耳包332,靠近腔体323设置。在一些实施例中,温湿度传感器3210也可以是温度传感器和湿度传感器的组合。
请参阅图47,图47是图43所示耳机3的电路结构在一些实施例中的示意图。
一些实施例中,耳机3的电路包括上述描述的微控制单元328、电源芯片327、压力传感器329、温湿度传感器3210、第一SMA件324、第二SMA件325,耳机3的电路还可以包括电源3220、保护电路3230、低压差线性稳定器(low dropout regulator,LDO)3240、佩戴检测芯片3250以及选择开关3260。其中,电源3220用于为耳机3的电路供电,电源3220可以电连接电源芯片327和低压差线性稳定器3240。示例性的,电源3220能够提供3.8V的输出电压。保护电路3230连接于电源3220与电源芯片327之间,用于保护电源3220和电源芯片327。示例性的,保护电路3230可以采用瞬态二极管(transient voltage suppressor,TVS)和/或静电阻抗器(electro-static discharge,ESD)器件。低压差线性稳定器3240连接电源3220与微控制单元328和佩戴检测芯片3250,用于为微控制单元328和佩戴检测芯片3250供电。其中,低压差线性稳定器3240向微控制单元328输出的电压值取决于微控制单元328的工作电压,低压差线性稳定器3240向佩戴检测芯片3250输出的电压值取决于佩戴检测芯片3250的工作电压。例如,低压差线性稳定器3240可以提供3.3V的输出电压。佩戴检测芯片3250电连接微控制单元328,佩戴检测芯片3250用于检测耳机3是否处于佩戴状态。温湿度传感器3210和压力传感器329均连接微控制单元328,微控制单元328从温湿度传感器3210获取耳罩32的腔体323的温度和湿度,从压力传感器329获取耳罩32的耳包332的压力。微控制单元328可以向电源芯片327发送脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)信号和使能信号(enable,EN),使能信号用于控制电源芯片327的通断来实现供电与否,脉冲宽度调制能够通过电源芯片327反馈回路来调整电源芯片327的输出电压的幅值。选择开关3260连接于电源芯片327与第一SMA件324及第二SMA件325之间,微控制单元328还可以向选择开关3260发送选择信号,以控制选择开关3260导通电源芯片327与第一SMA件324,或者导通电源芯片327与第二SMA件325。其中,选择开关3260也可以称为电源3220选择开关3260(powerswitch)。第一SMA件324可以作为耳罩32的扩张机构(stretcher),第二SMA件325可以作为耳罩32的收缩机构(retractor)。
可以理解的是,在其他一些实施例中,耳机3的电路相较于前文实施例,可以包括更多的部件,或者更少的部分,前述部件可以进行拆分、也可以进行合并,本申请实施例对此不作严格限定。
基于上述方案,本申请还提供一种控制耳罩32形变的方法。
请参阅图48,图48是本申请实施例提供的一种控制耳罩32形变的方法的流程图一。
控制耳罩32形变的方法包括:
步骤S051:检测耳机3是否佩戴。
其中,可以通过佩戴检测芯片3250检测耳机3是否处于佩戴状态。
步骤S052:若是,则检测耳包332的压力。
其中,可以通过压力传感器329检测耳包332的压力。
步骤S053:若耳包332的压力小于第一预设压力,则加热第一SMA件324,以使第一SMA件324驱动耳包332扩张。
其中,当耳包332的压力小于第一预设压力时,耳罩32的佩戴松紧度较低,耳罩32容易移动或掉落,因此通过加热第一SMA件324,使耳包332扩张,耳包332与用户之间的佩戴压力增加,耳罩32的佩戴松紧度提高,耳罩32能够在舒适的佩戴压力下佩戴,佩戴舒适且稳定。
步骤S054:若耳包332的压力大于第二预设压力,则加热第二SMA件325,以使第二SMA件325驱动耳包332收缩。其中,第二预设压力高于第一预设压力。
其中,当耳包332的压力大于第二预设压力时,耳罩32的佩戴松紧度过高,耳包332与用户之间的佩戴压力很大,因此通过加热第二SMA件325,使耳包332收缩,耳包332与用户之间的佩戴压力降低,耳罩32的佩戴松紧度下降至合适范围,耳罩32能够在舒适的佩戴压力下佩戴,佩戴舒适且稳定。
请参阅图49,图49是本申请实施例提供的一种控制耳罩32形变的方法的流程图二。
控制耳罩32形变的方法还包括:
步骤S055:若耳机3处于佩戴状态,则检测耳罩32的腔体323的温度和湿度。
步骤S056:若腔体323的温度高于预设温度,或者腔体323的湿度高于预设湿度,则先后加热第一SMA件324和第二SMA件325,以使第一SMA件324先驱动耳包332扩张,然后第二SMA件325再驱动耳包332收缩,腔体323的温度和湿度下降。
其中,当腔体323的温度高于预设温度时,耳罩32的腔体323内的空气过热,当腔体323的湿度高于预设湿度时,耳罩32的腔体323内的空气过湿,用户会因腔体323内的空气的温度和/或湿度过高而感觉到不适。本实施例中,通过先后加热第一SMA件324和第二SMA件325,使得耳包332先扩张后收缩,腔体323的深度发生变化,腔体323内空气能够与外部空气交换,从而排出腔体323内的与用户皮肤接触区域的湿热空气,降低腔体323内空气的湿度和温度,提高佩戴舒适度。
其中,在步骤S056中,可以执行一次“先后加热第一SMA件324和第二SMA件325”的动作,也可以执行多次“先后加热第一SMA件324和第二SMA件325”的动作,本申请实施例对此不作严格限定。在一些实施例中,也可以先加热第二SMA件325,使耳包332先收缩,然后再执行一次或多次“先后加热第一SMA件324和第二SMA件325”的动作,本申请实施例对此不作严格限定。
其中,耳机3可以按照一定的时间周期,循环执行上述控制耳罩32形变的方法,使得耳机3能够长时间具有较高的佩戴舒适度,便于用户长时间佩戴使用耳机3。
在本申请中,通过对入耳式的耳机设计了一种自适应定制化耳塞方案,解决了用户佩戴耳机佩戴舒适度的问题,具有如下优点:只用一款耳塞替代现有市面中标配三款(大/中/小号)耳塞让用户选择的问题;只用一款耳塞适配所有用户耳道大小,满足佩戴舒适性及佩戴稳定性;能够解决用户佩戴不当导致的声学泄露,从而引起的音质及降噪效果下降。
本申请还通过对头戴式的耳机设计了一种自适应定制化耳罩方案,解决了用户佩戴耳机佩戴舒适度的问题,具有如下优点:可以调整耳包对人耳区域的压力达到舒适范围,提高舒适性,进而提升佩戴时间;通过调整耳罩的腔体的深度,进而产生一定的空气流动,将腔体内和与皮肤接触区域的湿热气体排出,降低闷热感,提升舒适性。
请参阅图50,图50是本申请实施例提供的另一种耳机4的结构示意图。
本申请还提供一种基于压力感知反馈的自适应耳机4设计。耳机4包括耳壳41和固定连接耳壳41的耳柄42。其中,可以在耳壳41的外侧表面处涂覆压力传感器43,以实现压力感知。用户佩戴耳机4时,耳壳4的外侧表面接触用户耳部皮肤,压力传感器43实现佩戴压力感知。
请结合参阅图51和图52,图51是本申请实施例提供的一种终端的显示界面图一,图52是本申请实施例提供的一种终端的显示界面图二。
一些实施例中,前文实施例中的耳机1/3/4通信连接终端100。其中,耳机1/3/4中可以设置有无线通信模块,例如无线局域网(wireless local area networks,WLAN)(如无线保真(wireless fidelity,Wi-Fi)网络)模块,蓝牙(bluetooth,BT)模块,近距离无线通信技术(near field communication,NFC)模块,红外技术(infrared,IR)模块等,无线通信模块可以电连接至耳机1/3/4的微控制单元。终端100可以设置有无线通信模块,例如WLAN模块、蓝牙模块、NFC模块或IR模块等,无线通信模块可以电连接至终端100的处理器。耳机1/3/4的无线通信模块与终端100的无线通信模块无线连接,以实现通信。
示例性的,如图51所示,用户佩戴耳机时,耳机的佩戴检测芯片检测到耳机处于佩戴状态并将信息发送至终端,终端于显示界面中显示出“耳机佩戴”等提示字样或图案,提示用户耳机已处于佩戴状态。终端还可以于显示界面中显示出控制耳塞形变的调节条或按键等图案,终端响应于用户的触摸操作,向耳机发送对应的操作信息,耳机依据操作信息控制SMA件的形变,以使耳塞收缩或者扩张,以使耳塞能够根据用户的佩戴需求更好地适配用户耳道形状,佩戴舒适度高。其中,当用户佩戴耳机时,若觉得耳机佩戴环境较松,则可以在终端上移动调节条上的按钮或者触摸按键,以输入与耳塞扩大动作对应的操作指令;若觉得耳机佩戴环境较紧,则可以在终端上移动调节条上的按钮或者触摸按键,以输入与耳塞缩小动作对应的操作指令。在其他一些实施例中,终端或耳机也可以接收语音指令,并响应于语音指令,控制耳塞收缩或扩张。
示例性的,如图52所示,当耳机与终端通信连接,耳机的佩戴检测芯片检测到耳机不处于佩戴状态或者佩戴姿势不正确时,可以发送相关信息至终端,终端于显示界面中显示出“耳机未佩戴”等提示字样或图案,终端还可以于显示界面中提示用户进行耳机佩戴。
在其他一些实施例中,耳机和终端与用户之间还可以有更多的交互方案,本申请实施例对此不作严格限定。
在本申请的一些实施例中,耳机组件的耳机盒还可以包括显示灯或显示屏,耳机置于耳机盒中时,耳机盒可以对耳机的状态进行检测并通过显示灯或显示屏进行提示。例如,耳机盒可以检测耳机处于缩小形态,或者处于扩大形态,或者处于缩小形变过程中,或者处于扩张形变过程中;对应于耳机不同的状态或过程,显示灯可以通过长亮、快闪、慢闪、双闪等多种显示方式进行对应提示,显示屏则可以显示不同的图案或文字。
在一些实施例中,耳机盒上还可以设有控制组件,例如按键、触摸屏等,用户可以通过控制组件输入操作指令,耳机盒或耳机依据操作指令,控制耳塞的SMA件的扩张或收缩。
以上,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
Claims (40)
1.一种耳机,其特征在于,包括耳壳和耳塞;
所述耳塞包括:
底座,固定于所述耳壳;
耳塞本体,包括固定部和接触部,所述接触部环绕所述固定部设置,且所述接触部的顶端连接所述固定部的顶端,所述固定部的底端固定于所述底座,所述耳塞本体采用弹性材料;以及,
SMA件,所述SMA件环绕地嵌设于所述耳塞本体;
用户佩戴所述耳机时,所述耳塞本体至少部分置入用户耳道,所述SMA件在耳温下发生形变,以驱动所述接触部抵持用户耳道壁。
2.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述SMA件具有相变温度,所述SMA件在温度高于或等于所述相变温度的环境中具有扩张形态,所述SMA件驱动所述耳塞本体形变至扩张形态。
3.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述相变温度在36℃至40℃的范围内。
4.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述SMA件包括多根SMA丝,多根所述SMA丝沿所述耳塞本体的周向间隔排布,每根所述SMA丝均自所述固定部的底端、经过所述固定部的顶端和所述接触部的顶端、延伸至所述接触部的底端。
5.根据权利要求4所述的耳机,其特征在于,所述SMA丝为单股丝材。
6.根据权利要求4所述的耳机,其特征在于,所述SMA丝为双股丝材,且两股丝材于所述接触部的底端处相互连接。
7.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述SMA件为连续的单根SMA丝材,所述SMA件包括多个形变部分,多个所述形变部分沿所述耳塞本体的周向排布,每个所述形变部分均自所述固定部的底端、经过所述固定部的顶端和所述接触部的顶端、延伸至所述接触部的底端。
8.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述SMA件包括第一SMA丝和第二SMA丝,所述第一SMA丝和所述第二SMA丝均为连续的SMA丝材,所述第一SMA丝与所述第二SMA丝嵌套排布且彼此间隔;
所述第一SMA丝包括多个第一形变部分,多个所述第一形变部分沿所述耳塞本体的周向排布,每个所述第一形变部分均自所述固定部的底端、经过所述固定部的顶端和所述接触部的顶端、延伸至所述接触部的底端;
所述第二SMA丝包括多个第二形变部分,多个所述第二形变部分沿所述耳塞本体的周向排布,每个所述第二形变部分均自所述固定部的底端、经过所述固定部的顶端和所述接触部的顶端、延伸至所述接触部的底端。
9.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述SMA件为连续的单根SMA丝材,所述SMA件位于所述接触部,所述SMA件呈螺旋状。
10.根据权利要求2所述的耳机,其特征在于,所述SMA件为连续的单根SMA丝材,所述SMA件位于所述接触部的底端,所述SMA件以波浪状延伸且为环形。
11.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述SMA件包括:
第一SMA丝,具有第一相变温度,所述第一SMA丝在温度高于或等于所述第一相变温度的环境中具有扩张形态,所述第一SMA丝驱动所述耳塞本体形变至扩张形态;和
第二SMA丝,具有第二相变温度,所述第二相变温度高于所述第一相变温度,所述第二SMA丝在温度高于或等于所述第二相变温度的环境中具有收缩形态,所述第二SMA丝驱动所述耳塞本体形变至收缩形态。
12.根据权利要求11所述的耳机,其特征在于,所述第一SMA丝和所述第二SMA丝均为连续的SMA丝材,所述第一SMA丝与所述第二SMA丝嵌套排布且彼此间隔;
所述第一SMA丝包括多个第一形变部分,多个所述第一形变部分沿所述耳塞本体的周向排布,每个所述第一形变部分均自所述固定部的底端、经过所述固定部的顶端和所述接触部的顶端、延伸至所述接触部的底端;
所述第二SMA丝包括多个第二形变部分,多个所述第二形变部分沿所述耳塞本体的周向排布,每个所述第二形变部分均自所述固定部的底端、经过所述固定部的顶端和所述接触部的顶端、延伸至所述接触部的底端。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的耳机,其特征在于,所述接触部包括多个接触区域和多个凹陷区域,所述接触区域与所述凹陷区域交替地环绕所述固定部排布,所述凹陷区域相对所述接触区域靠近所述固定部。
14.根据权利要求13所述的耳机,其特征在于,在所述接触部的顶端向底端的方向上,所述凹陷区域的凹陷深度增加。
15.根据权利要求1至12中任一项所述的耳机,其特征在于,所述耳塞还包括导电件,所述导电件固定于所述底座,所述SMA件电连接所述导电件。
16.根据权利要求15所述的耳机,其特征在于,所述耳机还包括电路板及固定于所述电路板的电源芯片,所述电源芯片电连接所述导电件,用于控制所述SMA件的形变状态。
17.根据权利要求16所述的耳机,其特征在于,所述耳机还包括温度传感器和微控制单元,所述温度传感器固定于所述电路板或者所述接触部,所述微控制单元固定于所述电路板,所述微控制单元电连接所述温度传感器和所述电源芯片。
18.根据权利要求1至12中任一项所述的耳机,其特征在于,所述耳塞本体采用紫外固化软胶材料或室温硫化硅橡胶材料。
19.一种耳机,其特征在于,包括头梁和两个耳罩,两个所述耳罩分别连接于所述头梁的两端;
所述耳罩包括:
耳壳,连接所述头梁;
耳包,固定于所述耳壳,所述耳包采用柔性材料或弹性材料;
第一SMA件,嵌设于所述耳包,第一SMA件达到相变温度时,驱动所述耳包形变至扩张形态;和
第二SMA件,嵌设于所述耳包,所述第二SMA件与所述第一SMA件彼此独立,所述第二SMA件达到相变温度时,驱动所述耳包形变至收缩形态。
20.根据权利要求19所述的耳机,其特征在于,所述耳包呈环形,所述耳包和所述耳壳共同形成腔体,所述腔体在所述耳包处于扩张形态时具有第一深度,所述腔体在所述耳包处于收缩形态时具有第二深度,所述第二深度小于所述第一深度。
21.根据权利要求20所述的耳机,其特征在于,所述耳罩还包括电路板、电源芯片、微控制单元及压力传感器,所述电路板安装于所述耳壳内,所述电源芯片和所述微控制单元固定于所述电路板,所述电源芯片电连接所述第一SMA件和所述第二SMA件,用于控制所述第一SMA件和所述第二SMA件的形变状态,所述压力传感器用于检测所述耳包的压力,所述微控制单元电连接所述压力传感器和所述电源芯片。
22.根据权利要求21所述的耳机,其特征在于,所述耳罩还包括温湿度传感器,所述温湿度传感器用于检测所述腔体的温度和湿度,所述微控制单元电连接所述温湿度传感器。
23.一种耳机组件,其特征在于,包括耳机盒和权利要求1至22中任一项所述的耳机,所述耳机能够可拆卸地收纳于所述耳机盒内。
24.一种耳塞的制作方法,其特征在于,所述制作方法包括:
注塑并固化形成底座;
注塑形成第一软胶体,所述第一软胶体连接所述底座;
固化所述第一软胶体,形成耳塞本体的第一部分,所述耳塞本体的第一部分具有安装槽;
将SMA件安装于所述安装槽;
注塑形成第二软胶体,所述第二软胶体连接所述第一软胶体,所述第二软胶体覆盖所述安装槽;
以及,固化所述第二软胶体,形成所述耳塞本体的第二部分,所述耳塞本体的第二部分与所述耳塞本体的第一部分拼接形成耳塞本体,所述耳塞本体包裹所述SMA件。
25.根据权利要求24所述的制作方法,其特征在于,所述第一软胶体和所述第二软胶体采用紫外固化型软胶材料;
所述制作方法通过紫外固化方式固化所述第一软胶体和所述第二软胶体。
26.根据权利要求25所述的制作方法,其特征在于,所述紫外固化型软胶材料采用硅橡胶材料、聚氨酯材料或氟橡胶材料,且添加有光引发剂。
27.根据权利要求25或26所述的制作方法,其特征在于,在所述注塑形成所述第一软胶体之前,所述制作方法还包括:在所述底座上涂覆第一粘合剂;
在所述固化所述第一软胶体的同时,所述制作方法还包括:激活所述第一粘合剂;
在所述将SMA件安装于所述安装槽之前,所述制作方法还包括:在所述SMA件上涂覆第二粘合剂;
在所述注塑形成第二软胶体之前,所述制作方法还包括:在所述耳塞本体的第一部分上涂覆第三粘合剂;
在所述固化所述第二软胶体的同时,所述制作方法还包括:激活所述第二粘合剂和所述第三粘合剂。
28.根据权利要求27所述的制作方法,其特征在于,所述第一粘合剂、所述第二粘合剂及所述第三粘合剂为紫外固化型粘合剂,所述制作方法通过紫外光激活所述第一粘合剂、所述第二粘合剂及所述第三粘合剂。
29.根据权利要求28所述的制作方法,其特征在于,紫外固化型粘合剂采用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中一种或多种复合材料,且添加有光引发剂。
30.根据权利要求24所述的制作方法,其特征在于,所述第一软胶体和所述第二软胶体采用室温硫化硅橡胶材料;
所述制作方法通过湿气固化方式、交联剂激活固化方式或温度低于100℃的加热固化方式,固化所述第一软胶体和所述第二软胶体。
31.根据权利要求30所述的制作方法,其特征在于,在所述注塑形成所述第一软胶体之前,所述制作方法还包括:在所述底座上涂覆第一粘合剂;
在所述固化所述第一软胶体的同时,所述制作方法还包括:激活所述第一粘合剂;
在所述将SMA件安装于所述安装槽之前,所述制作方法还包括:在所述SMA件上涂覆第二粘合剂;
在所述注塑形成第二软胶体之前,所述制作方法还包括:在所述耳塞本体的第一部分上涂覆第三粘合剂;
在所述固化所述第二软胶体的同时,所述制作方法还包括:激活所述第二粘合剂和所述第三粘合剂。
32.根据权利要求31所述的制作方法,其特征在于,所述第一粘合剂、所述第二粘合剂及所述第三粘合剂为低温固化型粘合剂,所述制作方法在40℃至100℃的低温环境中,加热激活所述第一粘合剂、所述第二粘合剂及所述第三粘合剂。
33.根据权利要求32所述的制作方法,其特征在于,所述低温固化型粘合剂采用硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和聚氨酯树脂中一种或多种复合材料。
34.根据权利要求24所述的制作方法,其特征在于,在所述注塑形成所述第一软胶体之前,所述制作方法还包括:在所述底座上涂覆第一粘合剂;
在所述固化所述第一软胶体的同时,所述制作方法还包括:激活所述第一粘合剂;
在所述将SMA件安装于所述安装槽之前,所述制作方法还包括:在所述SMA件上涂覆第二粘合剂;
在所述注塑形成第二软胶体之前,所述制作方法还包括:在所述耳塞本体的第一部分上涂覆第三粘合剂;
在所述固化所述第二软胶体的同时,所述制作方法还包括:激活所述第二粘合剂和所述第三粘合剂。
35.一种控制耳塞形变的方法,其特征在于,所述耳塞应用于耳机,所述耳塞包括耳塞本体及嵌设于所述耳塞本体的SMA件;
所述方法包括:
检测所述耳机是否佩戴;
若是,则检测环境温度;
若环境温度低于预设温度,则加热所述SMA件,以使所述SMA件驱动所述耳塞本体扩张。
36.一种控制耳塞形变的方法,其特征在于,所述耳塞应用于耳机组件,所述耳机组件包括耳机盒和耳机,所述耳机包括所述耳塞,所述耳塞包括耳塞本体及嵌设于所述耳塞本体的第一SMA丝和第二SMA丝;
所述方法包括:
响应于启动佩戴操作,检测第一环境温度;
若所述第一环境温度高于第一预设温度,则加热所述第二SMA丝,以使所述第二SMA丝驱动所述耳塞本体收缩;
检测所述耳机是否佩戴;
若是,则检测第二环境温度;
若所述第二环境温度低于第二预设温度,则加热所述第一SMA丝,以使所述第一SMA丝驱动所述耳塞本体扩张。
37.根据权利要求36所述的制作方法,其特征在于,所述启动佩戴操作包括:
所述耳机盒打开且所述耳机置于所述耳机盒中;
或者,所述耳机被实施启动佩戴手势。
38.一种控制耳塞形变的方法,其特征在于,所述耳塞应用于耳机组件,所述耳机组件包括耳机盒和耳机,所述耳机包括所述耳塞,所述耳塞包括耳塞本体及嵌设于所述耳塞本体的SMA件;
所述方法包括:
检测所述耳机盒是否打开且所述耳机是否置于所述耳机盒中;
若是,则加热所述SMA件,以使所述SMA件驱动所述耳塞本体收缩。
39.一种控制耳罩形变的方法,其特征在于,所述耳罩应用于耳机,所述耳罩包括耳包及嵌设于所述耳包的第一SMA件和第二SMA件;
所述方法包括:
检测所述耳机是否佩戴;
若是,则检测所述耳包的压力;
若所述耳包的压力小于第一预设压力,则加热第一SMA件,以使所述第一SMA件驱动所述耳包扩张;
若所述耳包的压力大于所述第二预设压力,则加热所述第二SMA件,以使所述第二SMA件驱动所述耳包收缩。
40.根据权利要求39所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述耳机处于佩戴状态,则检测耳罩的腔体的温度和湿度;
若所述腔体的温度高于预设温度,或者所述腔体的湿度高于预设湿度,则先后加热所述第一SMA件和所述第二SMA件,以使所述第一SMA件先驱动所述耳包扩张,然后所述第二SMA件再驱动所述耳包收缩,所述腔体的温度和湿度下降。
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