CN115134699A - 用于耳机的麦克风架旋转机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于耳机的麦克风架旋转机构。一种通信耳机，包括耳杯、头带和麦克风架组件。麦克风架组件包括麦克风架、配置在耳杯上并支承麦克风的齿轮组件。齿轮组件使麦克风架能够旋转。

Description

用于耳机的麦克风架旋转机构
背景技术
通信耳机可以配备有一个或多个麦克风。一个或多个麦克风可以配置在耳机的麦克风架上。例如，麦克风架的可调节性可能是期望的，以适应不同耳机用户的解剖结构和/或不同耳机用户的偏好。
发明内容
通常，在一个方面中，一个或多个实施方式涉及一种通信耳机，上述通信耳机包括：耳杯；头带；以及麦克风架组件，上述麦克风架组件包括：麦克风架；齿轮组件，上述齿轮组件配置在耳杯上并且支承麦克风，其中，上述齿轮组件使得上述麦克风架能够旋转。
通常，在一个方面中，一个或多个实施方式涉及一种用于通信耳机的麦克风架的旋转的齿轮组件，上述齿轮组件包括：第一正齿轮，上述第一正齿轮与同麦克风架相关联的齿轮啮合，其中，麦克风架的旋转导致上述第一正齿轮的旋转；以及齿轮组件基部，上述齿轮组件基部能旋转地支承麦克风架，并且能旋转地支承第一正齿轮。
通常，在一个方面中，一个或多个实施方式涉及一种用于对通信耳机的麦克风架的旋转进行控制的方法，上述方法包括：接收麦克风架调节输入；由调节输入进行驱动，并且使麦克风架旋转；通过通信耳机的齿轮组件产生抵消上述麦克风架的旋转的转矩。
根据以下描述和所附权利要求书，本公开的其他方面将变得明显。
附图说明
图1示出了根据本公开的一个或多个实施方式的通信耳机。
图2示出了根据本公开的一个或多个实施方式的麦克风架组件。
图3示出了根据本公开的一个或多个实施方式的齿轮组件。
图4A和图4B示出了根据本公开的一个或多个实施方式的麦克风架组件。
图5A和图5B示出根据本发明的一个或多个实施方式的麦克风架组件。
图6示出了对根据本公开的一个或多个实施方式的用于调节耳机的麦克风架的方法进行描述的流程图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的具体实施方式。为了一致性，各图中的相同元件由相同的附图标记表示。
在本发明的实施方式的以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的更透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员来说，显然也可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明。在其他情况下，没有详细描述众所周知的特征，以避免不必要地使描述复杂化。
在整个申请中，序号(例如，第一、第二、第三等)可以用作元件的形容词(即，申请中的任何名词)。除非明确地公开，序号的使用不是暗示或创建元件的任何特定顺序，也不是将任何元件仅限制为单个元件，例如通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其他这样的术语。相反，序号的使用是为了区分元件。借助于示例，第一元件不同于第二元件，并且第一元件可以包含多于一个元件并且在元件的排序中在第二元件之后(或之前)。
此外，尽管上述描述包括对本发明的各种实施方式的讨论，但是各种公开的实施方式可以以实际上任何方式组合。所有组合均在此是可预期的。
通信耳机可以配备有一个或多个麦克风。一个或多个麦克风可以配置在耳机的麦克风架上。例如，麦克风架的可调节性可能是期望的，以适应不同耳机用户的解剖结构和/或不同耳机用户的偏好以及特定用途(例如，无论是仅收听音频还是还发射音频)。该可调节性可以由麦克风架的一个或多个接头提供。为了确保一旦由用户进行调节，麦克风架保持在期望位置和/或定向，在一个或多个接头中的一定水平的摩擦力和/或转矩是期望的。如果摩擦和/或力太低，则可能在一个或多个啮合处存在滑动，从而导致麦克风架不再保持在期望位置。如果摩擦和/或力太高，则对于用户来说，根据需要对麦克风架的位置和/或定向进行调节是有挑战性的。
转到图1，示出了根据本公开的一个或多个实施方式的通信耳机(100)。通信耳机(100)可以由用户(未示出)佩戴。通信耳机的应用包括但不限于办公室环境、呼叫中心等。通信耳机(100)可以包括一个或两个耳杯(110)、麦克风架(120)、头带(180)、头带衬垫(190)。随后描述这些组件中的每一个。
耳杯(110)可以配置成在用户佩戴通信耳机(100)时放置在用户的耳朵上或上方。耳杯(110)可以由任何材料、例如塑料或复合材料制成。每个耳杯(110)可以包括一个或多个扬声器以向用户发送音频信号。为了增加佩戴舒适性和/或环境噪声抑制，耳杯(110)可以配备有缓冲器。通信耳机(100)可以包括一个或两个耳杯(110)。在一个或多个实施方式中，耳杯(110)提供到麦克风架(120)的接口，如下所述。
耳杯(110)可以通过头带(180)保持在用户的头部的上的适当位置。头带可以佩戴在用户的头部上以将耳机保持在适当位置。头带可以具有类似弹簧的特性并且是可调节的。可以提供头带衬垫(190)以增加佩戴舒适度。
在一个或多个实施方式中，通信耳机包括麦克风架(120)。麦克风架(120)可以配备有一个或多个麦克风，以支承使用通信耳机(100)的双向通信。麦克风架(120)可以在一个或多个自由度上是可调节的，以根据用户的需要相对于用户的嘴对麦克风架(120)进行定位/定向和/或改善由麦克风(一个或多个)拾取的语音信号。在一个或多个实施方式中，通信耳机(100)提供麦克风架旋转(130)。麦克风架旋转(130)可以由配置在一个耳杯(110)上或集成在一个耳杯(110)中的麦克风架旋转机构提供，如下面详细讨论的。麦克风架旋转机构可以防止麦克风架旋转(130)，除非用户向麦克风架(120)施加力/转矩，以例如改变麦克风架(120)的位置/定向。
麦克风架旋转(130)围绕架旋转轴线(140)。麦克风架旋转轴线(140)可以如图1所示那样进行定位和定向。架旋转轴线可以大致垂直于耳杯外表面的平面(例如，当佩戴时垂直于用户的头部)。此外，架旋转轴线可以大致垂直于架的纵向轴线，由此纵向轴线沿着架的长度。借助于示例，架旋转轴线限定成使得架的纵向轴线可以从平行于头带旋转至垂直于头带。架旋转轴线可以在耳杯(110)的中心区域中横穿耳杯(110)。参考图2、图3、图4A、图4B、图5A和图5B讨论了附加细节。
尽管图1示出了组件的构造，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其他构造。例如，通信耳机(100)可以具有一个或两个耳杯，可以包括或不包括头带衬垫，可以是有线的或无线的，可以在麦克风架(120)中包括附加的自由度等。借助于另一个示例，通信耳机(100)可以具有在不同方向(例如，围绕用户头部的后方)延伸的头带(省略)。
转到图2，示出了根据本公开的一个或多个实施方式的麦克风架组件(200)。麦克风架组件(200)包括齿轮组件(220)和麦克风架(280)。
在一个或多个实施方式中，齿轮组件(220)使得能够产生麦克风架(280)的麦克风架旋转(270)。齿轮组件在耳杯接口(290)处配置在耳杯上(例如，如图1所示)。齿轮组件(220)可以是配置在耳杯上的单独元件，例如通过螺钉、夹子、胶水等附接。替代地，齿轮组件(220)可以是耳杯的部件，使得耳杯容纳齿轮组件(220)的部件。下面提供齿轮组件(220)的详细描述。
在一个或多个实施方式中，麦克风架(280)包括一个或多个麦克风(282)。麦克风架(280)还可包括一个或多个控制元件(284)。控制元件(284)可以包括用于使麦克风静音、控制麦克风增益等的按钮。麦克风架(280)可以是刚性的或柔性的。麦克风架(280)可以由任何材料、例如塑料或复合材料制成。
转到图3，示出了根据本公开的一个或多个实施方式的齿轮组件(300)。齿轮组件(300)包括齿轮组件基部(320)、正齿轮(330)和O形环(340)。图3中未示出的其他元件可以是齿轮组件(300)的一部分。例如，参考图4A、图4B、图5A和图5B对这些其他元件进行描述。
齿轮组件基部(320)可在耳杯接口(210)处配置在耳杯上。齿轮组件基部(320)可以是耳杯的一部分、或者齿轮组件可以是配置在耳杯上的与耳杯分开的部件。齿轮组件基部(320)可以由任何材料、例如塑料或复合材料制成。在一个或多个实施方式中，齿轮组件基部(320)容纳齿轮组件(300)的其他部件，使得麦克风架能够旋转，如前所述。齿轮组件(300)可以产生限定水平的摩擦力，使得耳机用户可以不费力地调节麦克风架。在一个或多个实施方式中，摩擦水平足以保持麦克风架静止，除非用户施加足够的力/转矩以引起重新调节。如本文所使用的“足够”是指力/转矩的量大于由用户的一般运动引起的、没有由用户直接施加到架的力的量(例如大于由用户在佩戴耳机时行走、跳跃或者跑步引起的力)。
在一个或多个实施方式中，齿轮组件基部(320)容纳正齿轮(330)，如图3所示。正齿轮(330)可以配备有齿轮轴(332)。齿轮轴(332)可以由齿轮组件基部(320)的齿轮轴接口(322)接收，以使得正齿轮(330)能够旋转。齿轮轴(332)和齿轮轴接口(322)的组合可以包括插入到齿轮组件基部(320)的孔中的正齿轮(330)的销、或者适于支承正齿轮的任何其他构造的元件。正齿轮(330)可以由任何材料、诸如塑料材料(例如，尼龙或乙缩醛)或金属制成。
在一个或多个实施方式中，在正齿轮(330)与齿轮组件基部(320)之间存在限定量的摩擦。当正齿轮由麦克风架的运动进行驱动时(下面参考图4A和图4B进行描述)，摩擦产生转矩。在一个实施方式中，O形环(340)放置在正齿轮(330)与齿轮组件基部(320)之间，如图3所示。随着正齿轮(330)旋转，O形环与齿轮组件基部(320)及正齿轮(330)的表面之间的摩擦可以生抵消旋转的转矩。摩擦量和所产生的转矩量可以取决于各种因素，包括O形环(340)的材料、正齿轮(330)和/或齿轮组件基部(320)的材料、正齿轮和/或齿轮组件基部的表面纹理、O形环的尺寸以及施加到O形环上的压力等。在一个实施方式中，O形环是橡胶O形环。在一个实施方式中，O形环是硅酮O形环。在一个实施方式中，使用垫圈来代替O形环。在一个实施方式中，摩擦可以是在没有O形环或垫圈的情况下正齿轮与齿轮组件基部之间的表面接触的结果。
转到图4A和图4B，示出了根据本公开的一个或多个实施方式的麦克风架组件。图4A示出了麦克风架基部(430)与齿轮组件基部(320)分开的麦克风架组件(400)，例如在麦克风架组件(400)的组装或拆卸期间。图4B示出了麦克风架基部(430)配置在齿轮组件基部(320)上的麦克风架组件(450)。
齿轮组件(220)的齿轮组件基部(320)可以如前所述。在一个或多个实施方式中，齿轮组件基部构造成接收麦克风架基部(430)。麦克风架基部(430)可以是大致环形的，并且麦克风架(280)可以配置在环形的麦克风架基部(430)的周边。环形是具有圆形外周面和形成该形状的圆形内周面的圆形孔的形状。圆形孔与该形状具有相同的中心。当配置在齿轮组件基部(320)上时，麦克风架基部(430)可以围绕麦克风架旋转轴线(490)旋转，从而使麦克风架能够旋转。麦克风架基部(430)可以使用齿轮盖保持在齿轮组件基部(320)上的适当位置(同时仍允许绕麦克风架旋转轴线(490)旋转)，如图5A和图5B所示。在不脱离本公开的情况下，可以使用任何其他类型的机械附接。
在一个或多个实施方式中，麦克风架基部(430)包括内齿轮(440)。内齿轮(440)构造成与正齿轮(330)啮合。特别地，内齿轮(440)是麦克风架基部(430)的圆形内周面上的一组齿轮齿。基于麦克风架基部和正齿轮的相应位置，内齿轮(440)的这组齿轮齿布置成与正齿轮(330)的外周上的一组齿轮齿啮合。
由此，当例如通过通信耳机的用户向麦克风架(280)施加力/转矩而发生麦克风架旋转(270)时，麦克风架旋转(270)引起正齿轮旋转(480)。如前所述，与正齿轮(330)和正齿轮旋转(480)相关联的摩擦抵消麦克风架旋转(270)。由于由正齿轮(330)和内齿轮(440)的组合提供的齿轮比，与正齿轮(330)相关联的相对小的摩擦可以导致足够的摩擦以将麦克风架保持在静止位置/定向，除非用户施加力/转矩以引起麦克风架旋转(270)。尽管示出了单个正齿轮(330)，但是可以添加附加的正齿轮以增加抵消麦克风架旋转(270)的力/转矩。
转到图5A和图5B，示出了根据本公开的一个或多个实施方式的麦克风架组件。图5A示出了齿轮盖(510)与齿轮组件基部(320)分开的麦克风架组件(500)，例如在麦克风架组件(500)的组装或拆卸期间。图5B示出了齿轮盖(510)配置在齿轮组件基部(320)上的麦克风架组件(550)。
除了先前描述的部件、诸如麦克风架(280)、齿轮组件基部(320)、正齿轮(330)、麦克风架基部(430)和内齿轮(440)之外，麦克风架组件(500)、(550)还包括齿轮盖(510)。
齿轮盖(510)可以以任何其他方式夹到、拧到、粘到或附接到齿轮组件基部。齿轮盖(510)可以包括与齿轮轴接口(322)类似的齿轮轴接口(512)，以支承正齿轮(330)。齿轮盖(510)可以构造成向O形环(340)(或其他部件)施加压力，以增加可能在正齿轮(330)处产生的摩擦。
根据参考图1、图2、图3、图4A、图4B、图5A和图5B描述的部件的组合，可以实现麦克风架旋转(270)的不同特性。具体地，当执行麦克风架旋转时，用户所经受的力/转矩可以根据例如齿轮比(正齿轮(330)、内齿轮(440))、O形环(340)、正齿轮(330)和齿轮组件基部(320)的材料和/或表面、正齿轮(330)的数量和/或施加到O形环(340)的压力而变化。
图6示出了根据本发明的一个或多个实施方式的流程图。尽管顺序地提供和描述了这些流程图中的各个步骤，但是本领域技术人员将理解，可以以不同的顺序执行一些或所有步骤，可以组合或省略这些步骤，并且可以并行地执行一些或所有步骤。
转到图6，在步骤600中，通信耳机的用户正在执行麦克风架的调节。用户可以向麦克风架施加力/转矩，以使麦克风架围绕麦克风架旋转轴线枢转，如图1所示。换言之，通信耳机接收麦克风架调节输入。
在步骤602中，麦克风架由调节输入进行驱动而旋转。
在步骤604中，由通信耳机的齿轮组件产生抵消麦克风架旋转的转矩。转矩可以由参考图1、图2、图3、图4A、图4B、图5A和图5B描述的各种元件产生。
本领域技术人员将理解，图6中描述的步骤可以以不同的顺序执行和/或这些步骤可以并行执行。具体地，例如，步骤604中的转矩的产生可以与步骤602中的麦克风架的旋转同时发生。
本公开的各种实施方式具有以下优点中的一个或多个。本公开的实施方式实现了麦克风架旋转机构。当麦克风架旋转时，麦克风架旋转机构产生抵消旋转的转矩。由此，用户可以调节麦克风架，而当用户没有操作时，麦克风架可以保持静止。与传统的基于棘轮或基于弹簧臂的并且在操作时会产生大量噪音的麦克风架旋转机构相比，根据一个或多个实施方式，麦克风架旋转机构可以安静地操作。与传统的麦克风架旋转机构不同，麦克风架上的麦克风不会拾取由麦克风架旋转机构产生的噪音。
与使用在没有齿轮的情况下部件(例如，O形环)之间的摩擦的其他解决方案相比，根据一个或多个实施方式的麦克风架旋转机构产生一致的且较少取决于紧密制造公差的转矩。
本公开的实施方式适合于不同于麦克风架的应用。任何需要抵消运动的限定转矩的可调节的元件或系统均可以受益。
尽管已经关于有限数量的实施方式描述了本发明，得到本发明内容的益处的本领域技术人员将理解可设计其他的实施方式而不脱离如在本文中所公开的本发明内容的范围。因此，本发明的范围应当仅由所附权利要求书来限定。

Claims (20)

1.一种通信耳机，包括：
耳杯；
头带；以及
麦克风架组件，所述麦克风架组件包括：
麦克风架；
齿轮组件，所述齿轮组件配置在所述耳杯上并且支承所述麦克风，
其中，所述齿轮组件使所述麦克风架能够旋转。
2.如权利要求1所述的通信耳机，其特征在于，所述齿轮组件包括：
第一正齿轮，所述第一正齿轮与同所述麦克风架相关联的齿轮啮合，
其中，所述麦克风架的旋转导致所述第一正齿轮的旋转；以及
齿轮组件基部，所述齿轮组件基部能旋转地支承所述麦克风架，并且能旋转地支承所述第一正齿轮。
3.如权利要求2所述的通信耳机，其特征在于，与所述第一正齿轮相关联的摩擦抵抗所述麦克风架的旋转。
4.如权利要求3所述的通信耳机，其特征在于，所述摩擦处于所述第一正齿轮与所述齿轮组件基部之间。
5.如权利要求3所述的通信耳机，其特征在于，
所述齿轮组件还包括配置在所述第一正齿轮与所述齿轮组件基部之间的O形环，
所述摩擦处于所述第一正齿轮与所述O形环之间。
6.如权利要求3所述的通信耳机，其特征在于，
所述齿轮组件还包括配置在所述第一正齿轮与所述齿轮组件基部之间的垫圈，
所述摩擦处于所述第一正齿轮与所述垫圈之间。
7.如权利要求2所述的通信耳机，其特征在于，
所述麦克风架包括：环形的麦克风架基部，所述麦克风架基部配置在所述齿轮组件基部上，
与所述麦克风架相关联的所述齿轮是所述麦克风架基部的内齿轮。
8.如权利要求2所述的通信耳机，其特征在于，所述齿轮组件还包括：
第二正齿轮，所述第二正齿轮与同所述麦克风架相关联的齿轮啮合，
其中，所述麦克风架的旋转导致所述第二正齿轮的旋转。
9.如权利要求2所述的通信耳机，其特征在于，所述齿轮组件基部是所述耳杯的部件。
10.一种用于通信耳机的麦克风架的旋转的齿轮组件，所述齿轮组件包括：
第一正齿轮，所述第一正齿轮与同所述麦克风架相关联的齿轮啮合，
其中，所述麦克风架的旋转导致所述第一正齿轮的旋转；以及
齿轮组件基部，所述齿轮组件基部能旋转地支承所述麦克风架，并且能旋转地支承所述第一正齿轮。
11.如权利要求10所述的齿轮组件，其特征在于，与所述第一正齿轮相关联的摩擦抵抗所述麦克风架的旋转。
12.如权利要求11所述的齿轮组件，其特征在于，所述摩擦处于所述第一正齿轮与所述齿轮组件基部之间。
13.如权利要求11所述的齿轮组件，其特征在于，还包括配置在所述第一正齿轮与所述齿轮组件基部之间的O形环，
其中，所述摩擦处于所述第一正齿轮与所述O形环之间。
14.如权利要求11所述的齿轮组件，其特征在于，还包括配置在所述第一正齿轮与所述齿轮组件基部之间的垫圈，
其中，所述摩擦处于所述第一正齿轮与所述垫圈之间。
15.如权利要求10所述的齿轮组件，其特征在于，
所述麦克风架包括：环形的麦克风架基部，所述麦克风架基部配置在所述齿轮组件基部上，
与所述麦克风架相关联的所述齿轮是所述麦克风架基部的内齿轮。
16.如权利要求10所述的齿轮组件，其特征在于，还包括与同所述麦克风架相关联的所述齿轮啮合的第二正齿轮，
其中，所述麦克风架的旋转导致所述第二正齿轮的旋转。
17.如权利要求10所述的齿轮组件，其特征在于，所述齿轮组件基部是所述通信耳机的耳杯的部件。
18.一种用于对通信耳机的麦克风架的旋转进行控制的方法，所述方法包括：
接收麦克风架调节输入；
由所述调节输入进行驱动，并且使所述麦克风架旋转；
通过所述通信耳机的齿轮组件产生抵消所述麦克风架的旋转的转矩。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，
所述齿轮组件包括：
正齿轮，所述正齿轮与同所述麦克风架相关联的齿轮啮合，
其中，所述麦克风架的旋转导致所述正齿轮的旋转；以及
齿轮组件基部，所述齿轮组件基部能旋转地支承所述麦克风架，并且能旋转地支承所述正齿轮。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，
产生所述转矩包括在所述正齿轮与所述齿轮组件基部之间产生摩擦。
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