CN115804112A - 具有集成放大器的静电头戴式耳机 - Google Patents

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A·克里希纳库马尔
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Abstract

本发明提供一种静电头戴式耳机,其包括第一耳杯组合件、第二耳杯组合件及耦合到所述第一耳杯组合件及所述第二耳杯组合件中的每一者的头带组合件。每一耳杯组合件包括静电换能器、电耦合到所述换能器的高电压放大器及电耦合到所述高电压放大器的高电压电力供应器。所述耳杯组合件中的至少一者进一步包括用于将电力提供到包含于所述至少一个耳杯组合件中的所述高电压电力供应器的电源。在一些情况中,所述耳杯组合件中的一或多者进一步包括用于从音频源接收音频信号的无线通信模块。

Description

具有集成放大器的静电头戴式耳机
交叉参考
本申请案主张2020年5月29日申请的第63/032,357号美国临时专利申请案的优先权,所述美国临时专利申请案的内容以其全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本申请案大体上涉及静电头戴式耳机。特定来说,本申请案涉及在每一耳杯组合件中包括静电换能器及高电压放大器及电力供应器的头戴式耳机。
背景技术
例如(举例来说)扩音器、头戴式耳机及耳机的音频收听装置可利用静电换能器进行声音再现,所述静电换能器包含定位于一对导电定片之间的张紧导电低质量膜片。膜片与定片之间可存在小气隙,且膜片可相对于定片具有固定电荷。如果没有信号施加到定片,那么膜片可为静止的且保持居中于定片之间。当相等量值、相反相位的音频信号被施加到定片时,膜片上可能产生净力不平衡,这使膜片移位。邻近于膜片的空气又可能经移位以产生对应于音频信号的声音。
因此,例如,相较于具有动圈式换能器的扩音器、头戴式耳机及耳机来说,使用静电换能器的音频收听装置可具有极低谐波失真、全带宽频率响应及高保真度声音再现。静电换能器可归因于膜片的推拉、恒定电荷静电驱动及相对低质量而具有这些特性。特定来说,低谐波失真可为归因于膜片上的推拉静电驱动及几乎恒定的偏置电荷。然而,为了用静电换能器产生足够且可接受声音输出,可能需要高电压来将膜片偏置及产生音频信号。
头戴式耳机通常包括通过弹性弯曲带(例如头带)彼此耦合的一对耳杯,所述弹性弯曲带经配置以向耳杯施加足够力以将头戴式耳机固持在用户头部上的适当位置。每一耳杯包含用于产生声音的至少一个声学换能器或音频驱动器,且经设计以靠近于用户耳朵的听道而定位以在它们之间创建在声学上必要的耦合空间。在一些现存头戴式耳机中,耳杯中的一或多者还可包含电源(例如电池)及无线通信电路系统,所述无线通信电路系统用于从外部装置(例如个人收听装置或智能电话)接收音频信号,从而允许进行无线或无缆线头戴式耳机操作。然而,此类现存头戴式耳机通常包含无法提供静电换能器的高保真度声音再现及全带宽频率响应特性的动圈式换能器。
一些现存头戴式耳机在每一耳杯中包含静电换能器及高电压放大器,但此类头戴式耳机未经配置用于无线或无缆线操作。举例来说,DE 4329991描述一种静电头戴式耳机,其使用缆线连接到外部装置以将未经放大音频信号及低电压电力信号从外部装置传送到耳杯中的一或多者。作为另一实例,第10,178,465号美国专利描述一种静电头戴式耳机,其使用缆线耦合到前置放大器以将电压放大音频信号及高电压电力供应从前置放大器传送到头戴式耳机。许多用户更喜欢无缆线头戴式耳机的舒适性及简单性,尤其是对于虚拟或交替现实体验及游戏以及个人收听体验及专业用途(例如对音乐进行混合或母带制作)来说。
因此,解决这些问题的头戴式耳机系统迎来了机遇。更特定来说,甚至在无线或无缆线操作期间也能够提供高保真度声音再现的静电头戴式耳机迎来了机遇。
发明内容
本发明希望通过提供一种静电头戴式耳机解决上述问题,除了其它事物外,所述静电头戴式耳机具有一对耳杯组合件,每一耳杯组合件除了静电换能器外还包括:(1)集成高电压放大器,其经配置以在将传入音频信号提供到对应静电换能器之前将所述信号放大;以及(2)集成高电压电力供应器,其经配置以将高电压电力提供到所述高电压放大器,且所述耳杯组合件中的至少一者进一步包括(3)经配置以无线接收所述传入音频信号的无线通信电路系统。
示范性实施例提供一种静电头戴式耳机,其包括第一耳杯组合件、第二耳杯组合件及耦合到所述第一耳杯组合件及所述第二耳杯组合件中的每一者的头带组合件。每一耳杯组合件包括静电换能器、电耦合到所述换能器的高电压放大器及电耦合到所述高电压放大器的高电压电力供应器。所述耳杯组合件中的一或多者进一步包括用于从音频源接收音频信号的无线通信模块,且所述耳杯组合件中的至少一者进一步包括用于将电力提供到包含于所述至少一个耳杯组合件中的所述高电压电力供应器的电源。根据一些方面,所述耳杯组合件中的一或多者进一步包括用于从音频源接收音频信号的无线通信模块。
另一示范性实施例提供一种静电头戴式耳机,其包括:第一耳杯组合件;第二耳杯组合件;以及头带组合件,其耦合到所述第一耳杯组合件及所述第二耳杯组合件中的每一者,其中每一耳杯组合件包括静电换能器、电耦合到所述静电换能器的高电压放大器及电耦合到所述高电压放大器的高电压电力供应器,且其中所述第一耳杯组合件进一步包括经配置以将电力提供到包含于所述第一耳杯组合件中的所述高电压电力供应器的电源,且所述第二耳杯组合件进一步包括经配置以从外部音频源无线接收音频信号的无线通信模块。
这些及其它实施例及各种排列及方面将从以下详细描述及附图变得显而易见且更完全地理解,所述附图陈述指示可采用本发明的原理的各种方式的说明性实施例。
附图说明
图1是描绘根据某些实施例的示范性静电头戴式耳机的示意图。
图2是说明根据某些实施例的图1中展示的静电头戴式耳机的示范性耳杯组合件的放大横截面示意图。
图3是说明根据某些实施例的耦合到高电压放大器及电力供应器的示范性静电换能器的电路图。
图4是说明根据某些实施例的耦合到高电压放大器及高电压电力供应器的另一示范性静电换能器的电路图。
图5是描绘根据某些实施例的图2中展示的耳杯组合件的示范性电子模块的框图。
图6是描绘根据某些实施例的包含于示范性静电头戴式耳机中的第一耳杯组合件的示范性组件的框图。
图7是描绘根据某些实施例的包含于与图6的耳杯组合件相同的静电头戴式耳机中的第二耳杯组合件的示范性组件的框图。
图8是描绘根据某些实施例的包含于另一示范性静电头戴式耳机中的第一耳杯组合件的示范性组件的框图。
图9是描绘根据某些实施例的包含于与图8的第一耳杯组合件相同的静电头戴式耳机中的第二耳杯组合件的示范性组件的框图。
具体实施方式
下文的描述根据本发明的原理描述、说明并示范本发明的一或多个特定实施例。提供本描述不是为了将本发明限制于本文中描述的实施例,而是为了以此方式解释及教示本发明的原理以使所属领域的一般技术人员能理解这些原理,且在有了这样的理解的情况下,能够应用它们来不仅实践本文中描述的实施例而且还实践根据这些原理可想到的其它实施例。本发明的范围希望覆盖可在文字上或等效原则下落于所附权利要求书的范围内的所有此类实施例。
应注意,在描述及图式中,相似或基本上类似的元件可用相同元件符号来标记。然而,有时,这些元件可用不同数字标记,例如(举例来说)在此标记有利于更清楚的描述的情况下。另外,本文中陈述的图式不一定是按比例绘制的,且在一些例子中,比例可经夸大以更清楚地描绘某些特征。此标记及绘制实践不一定暗示根本实质目的。如上所述,说明书希望根据本文中所教示及所属领域的一般技术人员理解的本发明的原理作为整体被理解及解译。
关于本文中描述及说明的示范性系统、组件及架构,还应理解,实施例可由众多配置及组件体现或用于众多配置及组件中,所述配置及组件包含一或多个系统、硬件、软件或固件配置或组件或其任何组合,如所属领域的一般技术人员理解。因此,虽然图式说明包含用于本文中考虑的实施例中的一或多者的组件的示范性系统,但应理解,关于每一实施例,一或多个组件在系统中可能不存在或不是必要的。
图1说明根据实施例的示范性静电头戴式耳机100。头戴式耳机100包括:左耳杯102(在本文中也称为“第一耳杯组合件”),其容置用于根据输入音频信号产生声音的第一静电换能器;右耳杯104(在本文中也称为“第一耳杯组合件”),其包括用于根据输入音频信号产生声音的第二静电换能器;以及头带106(在本文中也称为“头带组合件”),其耦合到耳杯102及104中的每一者。在一些实施例中,耳杯102及104可经配置以例如通过将相同音频通道路由到每一侧来输出单音频通道。在其它实施例中,耳杯102及104可经配置以例如通过将不同音频通道路由到每一侧输出双通道音频。
每一耳杯102、104可包含由织物、薄膜、丝网或其它合适材料制成的可透音正面103、105,且在一些情况中,可包含由金属、塑料或其它合适材料制成的部分或完全围封背面(未展示)。每一耳杯102、104的深度可经选择以适应其中安置的静电换能器及/或其所需的声学空腔。
头带106包括弹性U形带或系带108,其经配置以具有可调曲率,以便围绕用户(或佩戴者)的头部或颈部的部分布置。如展示,带108的每一端耦合到耳杯102、104中的相应者。在一些实施例中,缆线110嵌入于带108内以将左耳杯102电耦合到右耳杯104。举例来说,缆线110的第一端可耦合到嵌入于左耳杯102内的电路系统112,且缆线110的第二端可耦合到嵌入于右耳杯104内的电路系统114。根据各个实施例,缆线110可经配置以在耳杯102与104之间传送电力、音频信号、数据信号或其任何组合。举例来说,缆线110可包含用于传送每一类型的信号的单独导线或缆线。
包含于每一耳杯102、104中的电路系统112、114包括对应换能器以及高电压电力供应器及高电压放大器及用于控制头戴式耳机100的操作的一或多个其它电子组件(例如,如图3中展示)。此类电子组件可包含例如用于提供电力的电源、用于无线地接收音频及/或数据信号的无线通信模块、一或多个麦克风、一或多个传感器及/或各种其它类型的硬件,例如(举例来说)离散逻辑电路、专用集成电路(ASIC)、可编程门阵列(PGA)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、微处理器等。
也如图1中展示,头戴式耳机100进一步包括在圆周上包覆相应耳杯102及104的声辐射(或前)侧的耳垫116及118以在提供耳杯102及104在用户的耳朵上的舒适定位。在一些实施例中,耳垫116及118可经配置用于罩耳式(或“包耳式”)使用,使得耳杯102及104完全围封耳朵。在其它实施例中,耳垫116及118可经配置用于超耳(或“贴耳式”)使用,使得耳杯102及104搁置于耳朵上,而无需完全围封或包住它们。
另外参考图2,展示根据实施例的静电头戴式耳机100的示范性耳杯组合件200的放大横截面图。耳杯组合件200可表示或对应于图1中展示的耳杯102及104中的任一者。举例来说,在一些实施例中,耳杯组合件200可为右耳杯104的横截面图,其中左耳杯102是其镜像。
如图2中展示,耳杯组合件200包含壳体202、安置于壳体202内的电路系统组件204及在圆周上包围壳体202的前侧的耳垫206。壳体202可经配置以保护且在结构上支撑电路系统组件204,电路系统组件204包含用于将电音频信号转换成对应声音的静电换能器208(在本文中也称为“静电音频驱动器”)。电路系统组件204可大体上类似于包含于图1中展示的每一耳杯102、104中的电路系统112、114。同样,耳垫206可大体上类似于包含于图1中展示的每一耳杯102、104中的耳垫116、118。在一些实施例中,耳垫206可经配置以在静电换能器208的声辐射侧或前侧形成前体积209。
电路系统组件204进一步包括用于控制静电换能器208的操作及/或头戴式耳机100的其它方面的电子模块210。在一些实施例中,电子模块210可使用一或多个印刷电路板(PCB)实施且可附接或耦合到静电换能器208的外表面,如图2中展示。在其它实施例中,电子模块210可例如通过将电子模块210的组件直接放置在包含于静电换能器208中的定片中的一者上来集成到静电换能器208中。在又其它实施例中,电子模块210可经实施于独立PCB上,PCB与换能器208物理分离但使用一或多根导线电耦合到换能器208。举例来说,电子模块210可安置于不同于换能器208的位置的耳杯壳体202的位置中或安置在将耳杯200连接到另一耳杯的头带(例如(举例来说)头带106)中。关于电子模块210的组件的更多细节在下文关于图5提供。同样,关于静电换能器208的更多细节在下文关于图3及4提供。
由静电换能器208输出的声音可表示任何类型的输入音频信号,其包含例如由人类说话者讲述的现场或实时音频、由音频播放器再现的预录制音频文件、使用网络连接从远程音频源接收的流式传输音频等。根据实施例,输入音频信号可为数字或模拟信号。在后一情况中,电子模块210可包含用以处理模拟音频信号并产生对应数字音频信号的一或多个组件,例如(举例来说)模/数转换器、处理器及/或其它组件(例如,如图7及9中展示)。输入音频信号可从外部音频源(例如(举例来说)媒体播放器、智能电话、移动电话、平板计算机、计算机等)传送到电子模块210。
在一些实施例中,耳杯组合件200可进一步包含一或多个外部端口(例如,如图7到9中展示)用于经由耦合到所述端口及其它装置的缆线从一或多个外部音频源或所述装置接收电力、控制信号及/或音频信号。在一些实施例中,外部端口还可用于将控制信号及/或音频信号传输到一或多个外部装置。外部端口可电耦合到电子模块210以将接收到的信号提供到电子模块210(或其中包含的处理器)及/或从其接收传出信号。作为实例,外部端口可包含能够耦合到缆线以将电力、控制及/或音频传送到静电头戴式耳机100及从静电头戴式耳机100传送电力、控制及/或音频的通用串行总线(USB)端口(例如USB、USB-C、迷你USB等)、3.5mm音频端口或任何其它端口。
传送到电子模块210的控制或数据信号可包含从头戴式耳机100的用户接口接收的控制信息(例如,如图7及9中展示)及/或从由耦合到头戴式耳机100的一或多个外部装置接收的信息。作为实例,控制信息可包含用户控制信息,例如(举例来说)静音开或关输入、音量或增益输入、电源开或关输入、均衡器选择、声学噪声消除(ANC)选择(例如FF、FB或环境模式)等及/或对静电换能器或电子模块210的一或多个组件的参数的调整,例如(举例来说)方向性、转向、软件更新等。
在实施例中,耳杯壳体202可取决于从静电头戴式耳机100期望的声音类型经配置为背面封闭式、背面开放式或背面半开放式。顾名思义,背面封闭式头戴式耳机具有背面对周围环境完全封闭或声学密封从而阻挡环境噪声进入头戴式耳机且减少可从头戴式耳机逸出到环境中的声音量的耳杯壳体。相比之下,背面开放式头戴式耳机具有背面对周围环境开放的耳杯壳体,这允许环境声音进入头戴式耳机且还允许来自头戴式耳机的声音逸出到环境中。相较于背面封闭式头戴式耳机来说,由背面开放式头戴式耳机产生的声音通常被认为更自然,且景深增加。然而,背面封闭式头戴式耳机通常用于演播室监测及录制应用,这是因为它们为关键性收听提供更好的声音隔离,且因为来自背面开放式头戴式耳机的声音可由录制麦克风拾取。
背面半开放式头戴式耳机具有除了声学端口外基本上背面封闭以允许到环境的少量泄漏(即,在小于完全背面开放式头戴式耳机的程度上)的耳杯壳体。举例来说,图2中展示的耳杯壳体202包括声学端口212(例如孔径),其经配置以允许空气传递进出由耳杯壳体202在静电换能器208周围及/或后方形成的声学腔室214(在本文中也称为“后体积”)。耳杯壳体202进一步包括在声学腔室214的内侧上安置于声学端口212之上(或声学端口212的内部端之上)的电阻元件216。电阻元件216可为多孔材料,例如(举例来说)布织物或丝网,且可使用粘合剂或类似物附接到耳杯壳体202的内侧。声学端口212及电阻元件216可经配置以在形成于壳体202内的内部声学网络与壳体202外侧的周围环境之间提供可控声学阻抗。举例来说,声学阻抗可经设置以调谐头戴式耳机100的低频响应(例如,小于1千赫兹(kHz))。
现在参考图3,展示根据实施例的电路300,其包括示范性静电换能器302、电耦合到换能器302以将音频信号供应到其的高电压放大器304以及电耦合到放大器304以将高电压电力(例如200伏特(V))供应到其的高电压电力供应器306。静电换能器302可大体上类似于或代表图2中展示的静电换能器208,且高电压放大器304及高电压电力供应器306可包含于耦合到所述静电换能器208的电子模块210中。
如图3中展示,静电换能器302包括定位于一对定片312a与312b之间的膜片310。换能器302经配置以在相等量值、相反相位的AC音频信号由高电压放大器304施加到定片312a及312b(这致使膜片310偏转并使空气移位)时产生声音。由膜片310进行的空气移位根据由放大器304提供的音频信号产生声音。如展示,定片312a及312b可包含多个孔314以允许由膜片310产生的声音从换能器302传播出来并朝向用户(或佩戴者)的耳道传播。
AC音频信号可从外部音频源(未展示)(例如(举例来说)媒体播放器、移动电话、智能电话、立体声系统、计算机、平板计算机、光盘播放器或其它装置)接收,且可直接或间接(例如,经由头戴式耳机的其它电路系统组件)提供到高电压放大器304。由高电压放大器304供应到静电换能器302的音频信号可包含负极性信号及正极性信号,其分别被施加到定片312a及312b。音频信号必须具有足够高的电压以便在静电换能器302中产生足够的场强度。在实施例中,高电压电力供应器306可为高频开关电力供应器,其经配置以将足够的电压供应到高电压放大器304使得由放大器304供应到定片312a及312b的AC音频信号具有足够的电压。作为实例,音频信号的峰值可高达+/-200V,且高频开关电力供应器的频率可为200千赫兹(kHz)。
在实施例中,膜片310可由通过高电压电力供应器306供应的DC偏置电压或通过其它电连接偏置。举例来说,在一些情况中,膜片310可通过在高电压电力供应器306与膜片310之间串联放置具有大电阻值的电阻器316来电连接。在其它情况中,膜片310可通过差分AC音频信号之间的电阻分压器来电连接,使得膜片310在差分AC音频信号中间被偏置。在一些实施例中,电路300还可包含一或多个电阻器以限制DC偏置电压的任何短路电流。
如展示,每一定片312a、312b具有向外侧及面向膜片310的相反的向内侧。举例来说,在图3中,第一定片312a的向外侧被展示为面向形成于静电换能器302前方的前体积Cf,且第二定片312b的向外侧被展示为面向形成于静电换能器302后方的后体积Cb。应了解,在其它实施例中,换能器302的定向可经切换使得第一定片312a面向后体积Cb且第二定片312b面向前体积Cf。如应了解,术语“前”在本文中用于指代换能器302的声辐射侧或离佩戴者的耳朵最近的侧,且术语“后”在本文中用于指代换能器302的相反侧或与佩戴者的耳朵相距最远的侧。
在一些实施例中,定片312a及312b中的每一者可为印刷电路板(PCB),其具有各种层及迹线及所述层之间的适当通路以实现某些电连接,例如(举例来说)到高电压放大器304的连接。在一些情况中,定片312a及312b中的一或多者还可包含嵌入于所述片的向外侧中的一或多个电路系统组件,例如(举例来说)图2中展示的电子模块210。
在背面封闭式头戴式耳机的情况中,膜片310的运动可由通过耳杯壳体(例如图2中展示的耳杯壳体202)在静电换能器302周围创建的内部空腔的刚度来主导,或更明确来说,可由后体积Cb(例如图2中展示的后体积214)及前体积Cf(例如图2中展示的前体积209)主导,这是归因于耳杯壳体的背面封闭性质。因为背面封闭式头戴式耳机的内部空腔较小,因此相较于背面开放式头戴式耳机来说,膜片310的移位同样也相对较小。相比之下,归因于膜片的低质量及高基本谐振频率,背面开放式头戴式耳机中的膜片移位主要由膜片在低频下的刚度控制。
图4说明根据实施例的替代电路400,其经配置以在背面封闭式类型头戴式耳机中复制背面开放式静电头戴式耳机基线响应的性能。电路400包括两个相同静电换能器或驱动器402及404,其在声学上串联连接以便将整个电路的声学输出阻抗增加两倍且借此最接近体积速度源。在所说明情况中,体积速度通过驱动器402及404两者是连续的,但到每一层叠的电连接是并联的。
更明确来说,如图4中展示,两个静电换能器402及404可彼此邻近而定位且经分层或彼此上下堆叠),使得共同定片406形成于换能器402与换能器404之间。另外,第一静电换能器402可进一步包括第一定片408及安置于第一定片408与共同定片406之间的第一膜片410。同样,第二静电换能器404可进一步包括第二定片412及安置于第一定片412与共同定片406之间的第二膜片414。此外,第二膜片414具有负偏置电压(例如-200VDC),而第一膜片410具有正偏置电压(例如+200VDC)。以其它方式,电路400的一般操作可大体上类似于图4中展示的电路300的操作。在实施例中,图2中展示的静电换能器208可使用图3中展示的换能器设计302或图4中展示的换能器设计402来实施。
另外参考图5,展示根据实施例的耳杯组合件200的示范性电子模块500。电子模块500可表示或对应于图2中展示的电子模块210且可包含于图1中展示的耳杯102及104中的一者或两者中。在一些实施例中,包含于右耳杯104的电路系统114中的电子模块与图5中展示的电子模块500相同或大体上类似,而包含于左耳杯102的电路系统112中的电子模块包括图5中展示的组件的更小子集,如关于图6到9更详细解释。
如展示,电子模块500包括处理器502、无线通信模块504、电力单元506及放大单元508。电子模块500可经配置以从外部音频源(未展示)(例如(举例来说)媒体播放器、移动电话、智能电话、立体声系统、计算机、平板计算机、光盘播放器或其它装置)接收音频信号。外部音频源可经由立体声插头、USB连接、无线连接或其它适当连接连接到电子模块500,如本文中描述(例如,如图6到9中展示)。在一些实施例中,电子模块500可包含具有嵌入到同一电路中的若干模块的组件的集成电路(例如系统单芯片(SOC)或类似物),所述组件例如(举例来说)处理器502、无线通信模块504、电力控制模块512及模/数转换器及数/模转换器中的一或多者。
处理器502可经配置以处理从外部音频源接收的音频信号。举例来说,处理器502可经配置以将一或多种音频校正技术(例如(举例来说)均衡、声学噪声消除(ANC)等)及/或一或多种音频操纵技术(例如(举例来说)用于声音空间化、语音活动检测等的三维(3D)提示)应用于音频信号。处理器502可为音频处理器、数字信号处理器(DSP)及/或其它合适硬件(例如微处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)。
无线通信模块504可经配置以实现与外部音频源、与包含于另一耳杯组合件中的无线通信模块或其它电子组件的无线通信。通信模块504可包含一或多个天线、收音机、调制解调器、接收器及/或传输器(未展示)以连接到或对接一或多个无线网络,例如(举例来说)WiFi、蜂窝、蓝牙、近场通信(NFC)、射频识别(RFID)、卫星及/或红外。在一些实施例中,无线通信模块504包含至少一蓝牙收发器(未展示)以从外部音频源接收音频流、从外部控制装置(例如智能电话、移动电话、计算机、膝上型计算机、音乐播放器、立体声系统等)接收控制信号或其组合。在一些实施例中,无线通信模块504经配置以将音频信号及/或数据信号传输到静电头戴式耳机的另一耳杯、从另一耳杯接收音频信号及/或数据信号或其组合。
在一些实施例中,例如,如图5中展示,电力单元506包括:电源510,其经配置以为电子模块500提供电源:及电力控制模块512,其经配置以管理从电源510到电子模块500的组件的电力递送,包含将输入电力路由到放大单元508。在其它实施例中,电源510可完全嵌入于耳杯壳体200内,但定位在电子模块500外侧。在此类情况中,电源510可例如使用内部缆线、电触点或其它适当连接电耦合到电力单元506的电力控制模块512。
电源510可包含一或多个电池(例如锂离子电池、一或多个碱性电池等)、用于经由通用串行总线(USB)缆线从耦合到外部电源的USB端口接收电力的电路系统或其它适当电源(例如幻象电力供应器)。在一些情况中,电源510可为可充电电池,其使用耦合到耳杯壳体的外部端口(例如充电端口、USB端口等)的缆线或使用无线充电技术(例如感应式充电、Qi等)充电。在其它情况中,电源510可为一旦电池电力或电荷被耗尽就被更换的电池。
电力控制模块512可包括用于管理电力共享或电力从电源510到电力供应器514的递送的电路系统。在一些实施例中,电力控制模块512进一步包括经配置以监测电源510的电力消耗及使用的电量计、电池管理系统、电池保护电路系统及用于管理经由充电端口(例如USB端口)接收的电力的电力充电电路系统中的一或多者。在其它实施例中,电源510可代替地或另外包含电量计、电池管理系统及电池保护电路系统中的一或多者。
放大单元508包括可大体上类似于图3中展示的高电压电力供应器306的高电压电力供应器514、可大体上类似于图3中展示的高电压放大器304的高电压放电器516及低电压放大器518(也称为“前置放大器”)。低电压放大器518可经配置以从处理器502接收音频信号及将音频信号放大第一预定增益量(例如10dB)或增益因子(例如1、2等)。接着,低电压放大器518可将经放大信号提供到高电压放大器516以在将音频信号提供到静电换能器的定片之前进一步放大第二预定增益量(例如33分贝(dB))或增益因子(例如20、40等)。在一些实施例中,放大单元508经配置为多(或双)级放大器,其中低电压放大器518用作第一级放大器且高电压放大器用作第二级放大器。在实施例中,放大器516及518可为D类放大器或开关放大器、另一类型的电放大器或任何其它合适放大器。
高电压电力供应器514可经配置以将足够电压供应到高电压放大器516使得施加到静电换能器的定片的音频信号具有足够电压(例如,200V)。在一些实施例中,单独低电压电力供应器(未展示)用于将电力供应到低电压放大器518(例如,如图6到9中展示)。高电压电力供应器514及低电压电力供应器两者都可从电力单元506接收电力。特定来说,电力控制模块512可经配置以管理电力从电源510到高电压电力供应器514的递送。
在一些实施例中,电子模块500还包含一或多个麦克风520以检测给定环境中的声音及将声音转换成可用于获得语音呼叫的音频信号及/或用于实施声学回声消除(AEC)或噪声消除、语音整形、环境混合及经设计以改进静电头戴式耳机的性能的其它音频处理技术的目的。麦克风520可包含任何合适类型的麦克风元件,例如(举例来说)微机电系统(MEMS)换能器、电容式麦克风、动态换能器、压电麦克风等。在一些优选实施例中,麦克风520包含至少两个数字(MEMS)麦克风。
在一些实施例中,电子模块500包括一或多个传感器或感测装置522以辅助实现静电头戴式耳机的各种功能。举例来说,一或多个传感器522可经配置以检测佩戴静电头戴式耳机的用户的头部位置及/或耳杯组合件相对于彼此的位置以实施空间听觉或三维立体声技术。作为另一实例,一或多个传感器522可经配置以检测头戴式耳机是否被用户佩戴(例如,戴在用户耳朵上)及/或检测语音或其它信号活动的存在以实施自动关闭特征、自动静音特征或类似物。在实施例中,传感器522可包含以下中的一或多者:用于检测语音或其它信号活动的麦克风或其它电装置;及用于测量或检测耳杯壳体的线性位置(相对或绝对)、定向、加速度、旋转、角度、移动或其它物理特性的位置传感器、接近传感器、加速度计、陀螺仪、磁力计、惯性测量单元(IMU)或其它电子装置。
在一些实施例中,如果从外部音频源接收的音频信号是模拟的,那么电子模块500可进一步包含模/数转换器以在音频信号到达处理器502以进行数字信号处理之前将所述音频信号转换成数字音频信号(例如,如图7及9中展示)。在此类情况中,电子模块500还可包含数/模转换器以在由放大器516及518放大之前将每一数字音频信号转换回成模拟音频信号(例如,如图7及9中展示)。
图6及7描绘根据某些实施例的可分别包含于具有集成放大器及电源的静电头戴式耳机的第一及第二耳杯中的示范性电路系统600及700。图8及9描绘根据某些其它实施例的可分别包含于具有集成放大器及电源的静电头戴式耳机的第一及第二耳杯中的示范性电路系统800及900。在每一情况中,静电头戴式耳机可大体上类似于图1中展示的静电头戴式耳机100,每一耳杯可大体上类似于图2中展示的耳杯组合件200,且包含于每一耳杯中的静电换能器可大体上类似于图3中展示的静电换能器302或图4中展示的静电换能器402。此外,举例来说,所描述的若干组电路系统(即600及700或800及900)可包含于相应耳杯102及104中作为电路系统112及114、可使用嵌入于耦合于两个耳杯之间的头带(例如图1中展示的头带106)内的缆线彼此电耦合且可像耳杯组合件200的电路系统组件204那样配置及/或定位于每一耳杯内。此外,每一电路系统600、700、800及900包含具有可大体上类似于图5中展示的电子模块500的对应组件的组件的电子模块。因此,对图6到9的以下描述将参考图1到5,且为了简洁起见,对应组件将不再进行详细描述。在一些实施例中,电子模块可包含具有嵌入到同一电路中的若干模块的组件的集成电路(例如系统单芯片(SOC)或类似物),所述组件例如(举例来说)处理器、无线通信电路系统、电力管理模块、模/数转换器、数/模转换器等。
现在参考图6及7,包含于静电头戴式耳机的第一耳杯中的第一电路系统600包括电耦合到第一静电换能器603的第一电子模块601,且包含于静电头戴式耳机的第二耳杯中的第二电路系统700包括电耦合到第二静电换能器703的第二电子模块701。在实施例中,第一电子模块601可与第二电子模块701通信以便例如经由电耦合到每一电路系统600及700且嵌入于静电头戴式耳机的头带内的缆线(例如图1中展示的缆线110)在两个耳杯之间传送电力、音频信号及数据信号中的一或多者。在所说明实施例中,第一电路系统600包含于静电头戴式耳机的左耳杯中,且第二电路系统700包含于同一头戴式耳机的右耳杯中。在其它实施例中,反之亦然,即,第一电路系统600可包含于静电头戴式耳机的右耳杯中,且第二电路系统700可包含于同一头戴式耳机的左耳杯中。
如展示,第一电子模块601包括电力子系统610(例如类似于电源510)及第一放大单元(例如类似于放大单元508)。第一放大单元包括电耦合到低电压电力供应器624的低电压放大器618(例如类似于低电压放大器518)及电耦合到高电压电力供应器614(例如类似于高电压电力供应器514)的高电压放大器616(例如类似于高电压放大器516)。电力子系统610包括电源,其可包含低电压电池(例如5V)、幻象电力供应器、用于从USB端口接收电力的电路系统或其它适当电源。在一些实施例中,电力子系统610还可包含用于调节电池的保护电路系统(例如电池管理系统、保护电路模块(PCM)、过流充电或放电电流保护、过或欠电压保护、温度保护等)及/或用于监测电力消耗及使用的电量计。如展示,电力子系统610经配置以将电力发送或提供到包含于另一耳杯中的第二电子模块701。在一些情况中,电力子系统610还将与调节电源相关的数据(或控制)信号传输到第二电子模块701,或更明确来说,传输到第二电子模块701中包含的电力控制模块712,及/或从其接收控制信号。
如图6中展示,低电压电力供应器624及高电压电力供应器614中的每一者从包含于另一耳杯中的第二电子模块701接收电力。低电压电力供应器624又可经配置以将适当低电压电力(例如6V或USB)供应到低电压放大器618。同样,高电压电力供应器614可经配置以将适当高电压电力(例如+/-200V、500μA)供应到高电压放大器616。在一些实施例中,高电压电力供应器614及低电压电力供应器624中的每一者可使用开关电力供应器实施。在其它实施例中,电力供应器614及/或624可使用其它类型的电力供应器或电力转换器实施。
如图6中展示,低电压放大器618可从另一耳杯的第二电子模块701接收音频信号。在实施例中,第一电子模块601及第二电子模块701可经配置以输出单音频通道,其中相同音频信号经路由到头戴式耳机的每一侧。音频信号可包含具有相等量值及相反相位的两个AC音频信号(即正极性信号及负极性信号),如展示。低电压放大器618可经配置以根据第一增益量(例如10dB)放大音频信号及将经放大信号发送到高电压放大器616。高电压放大器616可经配置以根据第二增益量(例如33dB)进一步放大经放大(或经预放大)音频信号及将经放大信号发送到静电换能器603。经放大信号可施加到包含于第一静电换能器603中的相应定片以便根据接收到的音频信号产生声音。
现在参考图7,第二电子模块701包括第二放大单元,所述第二放大单元包括电耦合到低电压电力供应器724的低电压放大器718及电耦合到高电压电力供应器714的高电压放大器716。放大器718、716及电力供应器724、714可如同图6中展示的对应放大器618、616及电力供应器624、614那样操作。电力供应器724及714还电耦合到电力控制模块712以从其接收电力。
如展示,电力控制模块712可经配置以从定位于另一耳杯中的电力子系统610接收电力且将电力递送到低电压电力供应器724及高电压电力供应器714中的每一者以及定位于另一耳杯中的低电压电力供应器624及高电压电力供应器614中的每一者。在一些情况中,电力控制模块712还将数据(或控制)信号传输到电力子系统610及/或从其接收控制信号。电力控制模块712还可电耦合到处理器702,如展示。在一些实施例中,电力控制模块712可包含集成电路或其它电路系统,其经配置以管理到电力供应器624、614、724及714中的每一者的电力递送以及监测电力子系统610中的电源的电力消耗及使用,例如使用包含于电力控制模块712中的电量计。在一些情况中,电力控制模块712可基于从电力子系统610接收的数据信号来管理电力子系统610的电力消耗及使用及向处理器702提供与电池寿命及健康状况等相关的警告。
在一些实施例中,电力控制模块712经由第二电子模块701的USB端口732(也称为“充电端口”)从外部电源接收电力。举例来说,USB端口732可使用在一个端处电耦合到外部电源且在另一端处耦合到USB端口732的外部缆线耦合到外部电源。在一些情况中,电力控制模块712可将接收到的电力提供到电力子系统610例如以便对其中包含的电池或其它电源进行充电,如展示。在其它实施例中,经由USB端口732接收的电力可直接提供到第二电子模块701的一或多个其它组件及/或电力控制模块712以递送到电力供应器724及714。
处理器702可为数字信号处理器或其它音频处理器(例如类似于处理器502)且可经配置以从一或多个外部音频源或装置接收音频信号及将所述音频信号提供到低电压放大器718以经由静电换能器703输出。在一些情况中,处理器702还经配置以处理接收到的音频信号,例如以便应用音频校正技术(例如均衡等)。
电子模块701可进一步包括无线通信电路系统704(例如类似于无线通信模块504),其经配置以使用用于连接到无线通信网络(例如WiFi、蓝牙等)的天线734从外部音频源(例如智能电话、移动电话、平板计算机、计算机、扬声器系统、媒体播放器等)接收音频信号。如展示,无线通信电路系统704电耦合到处理器702且可将接收到的音频信号提供到处理器702。在一些情况中,无线通信电路系统704还可经配置以将从处理器702接收的数据信号及/或音频信号传输到外部音频源或其它外部装置。
在一些实施例中,处理器702还可从包含于或电耦合到第二电子模块701的一或多个音频端口接收音频信号。所述音频信号可为模拟信号、数字信号或其组合,且可经配置以接收电耦合到外部音频源的缆线。一个此音频端口可为USB端口732,其可经配置以从外部音频源接收高分辨率数字音频信号。另一音频端口可为耦合到前端模块726或接口以从外部音频源接收模拟信号的模拟音频端口(例如3.5mm音频端口等)。第二电子模块701可进一步包括耦合到前端模块726及处理器702(或耦合于前端模块726与处理器702之间)以将接收到的模拟音频信号转换成数字音频信号的模/数转换器728。
第二电子模块701还包括数/模转换器730,其耦合到处理器702及低电压放大器718(或耦合于处理器702与低电压放大器718之间)以将由处理器702处理的音频信号转换成模拟音频信号,然后将模拟音频信号输出到两个耳杯中的放大器(或放大单元)。更明确来说,如图6及7中展示,数/模转换器730可经配置以将相等量值、相反相位的模拟音频信号提供到第二电子模块701的低电压放大器718及第一电子模块601的低电压放大器618两者。在一些实施例中,处理器702可经配置以向提供到低电压放大器718的音频信号添加适当延迟量以便确保由第一静电换能器603及第二静电换能器703同时输出音频信号。
在一些实施例中,第二电子模块701还可包括一或多个麦克风720(例如类似于麦克风520)以实现呼叫功能性及/或用于实施声学噪声消除、环境混合等。麦克风720可经配置以捕获或检测由用户产生的(例如,在电话呼叫期间)或用户周围的环境中存在的声音(例如噪声)及将检测到的声音转换成音频信号。麦克风720可将音频信号提供到处理器702,在电话呼叫的情况中,处理器702可经由天线734或音频端口(例如USB端口732)中的一者将音频信号输出到外部装置。
在一些实施例中,第二电子模块701进一步包括电耦合到处理器702且安置于静电头戴式耳机的外表面上的用户接口736。用户接口736可经配置以接收用户输入以控制静电头戴式耳机的操作,例如(举例来说)静音开或关选择、电源开或关选择、音量级选择及类似物。在一些情况中,用户接口736还可经配置以向用户显示或提供信息。用户接口736可实施于硬件、软件或其组合中。作为实例,用户接口736可包括一或多个用户输入装置(例如(举例来说)触摸屏、按钮、滑块、旋钮等)、显示装置、灯指示器(例如发光二极管(LED)、振动指示器(例如触觉换能器)或其任何组合。
因此,图6及7描绘无线或无缆线静电头戴式耳机的实施例,其中电力子系统610(或电源)嵌入于一个耳杯中,无线通信电路系统704嵌入于另一耳杯中,且每一耳杯包含单独放大单元(即放大器616、618、716、718及相关联电力供应器614、624、714、724)以将适当AC音频信号提供到耦合到那个放大单元的静电换能器。
现在参考图8及9,展示无线或无缆线静电头戴式耳机的另一实施例,其中除了放大单元外,耳杯中的每一者还包括个别电源及用于接收无线音频及/或数据信号的其自身的无线通信电路系统。除了这些差异外,电路系统800及900的个别组件可大体上类似于电路系统600及700的对应组件,且因此为了简洁起见,将不再详细描述。
更明确来说,图8说明包含于所述静电头戴式耳机的第一耳杯中且包括电耦合到第一静电换能器803的第一电子模块801的第一电路系统800。图9说明包含于所述静电头戴式耳机的第二耳杯中且包括电耦合到第二静电换能器803的第二电子模块901的第二电路系统900。在所说明实施例中,第一电路系统800包含于静电头戴式耳机的左耳杯中,且第二电路系统900包含于同一头戴式耳机的右耳杯中。在其它实施例中,反之亦然,即,第一电路系统800可包含于静电头戴式耳机的右耳杯中,且第二电路系统900可包含于同一头戴式耳机的左耳杯中。
在一些实施例中,图8的第一电子模块801可与图9的第二电子模块901通信以便在两个耳杯之间传送电力、音频信号及数据信号中的一或多者。在一些情况中,音频及/或数据信号可在电子模块801与901之间使用相应无线通信电路系统804及904(例如类似于图7的无线通信电路系统704)及对应天线834及934(例如类似于图7的天线734)无线传送。在其它情况中,音频、数据及/或电力可在两个模块801与901之间使用耦合到每一电路系统800及900且嵌入于静电头戴式耳机的头带内的缆线(例如图1的缆线110)传送。
如展示,第一电子模块801包括第一处理器802(例如类似于处理器702)以处理从一或多个外部音频源接收的音频信号。第一电子模块801进一步包括电耦合到处理器802的第一电力控制模块812(例如类似于电力控制模块712)及电耦合到电力控制模块812的第一电力子系统810(例如类似于电力子系统610)。另外,模块801进一步包括第一放大单元,所述第一放大单元包括电耦合到低电压电力供应器824(例如类似于低电压电力供应器624)的低电压放大器818(例如类似于低电压放大器618)及电耦合到高电压电力供应器814(例如类似于高电压电力供应器614)的高电压放大器816(例如类似于高电压放大器616)。第一电力子系统810可包含经配置以将电力供应或提供到第一电力控制模块812的电源(例如电池)。第一电力控制模块812又可经配置以将电力提供或递送到电力供应器824及814中的每一者。在一些实施例中,除了管理到电力供应器824及814的电力递送外,第一电力控制模块812可经配置以监测电力子系统810的电源的电力消耗及使用(例如,使用包含于电力控制模块812中的电量计),且在一些情况中,可将与所述监测相关的数据信号传输到电力子系统810及/或从其接收所述数据信号。
第一电子模块801进一步包括电耦合到第一电力控制模块812以及第一处理器802的第一USB端口832(例如类似于USB端口732)。在一些实施例中,第一USB端口832(在本文中也称为“充电端口”)可用于将电力从外部电源传送到第一电子模块801,例如以便对包含于第一电力子系统810中的可充电电池进行充电或为电力供应器824及814提供替代电源。在此类情况中,第一USB端口832可将接收到的电力提供到第一电力控制模块812以分配到电力供应器824及814。在一些实施例中,第一USB端口832另外或替代地经配置以从外部音频源接收音频信号及将接收到的音频信号提供到第一处理器802。
如先前提及,第一电子模块801还包括电耦合到第一天线834的第一无线通信电路系统804。第一无线通信电路系统804使用第一天线834连接到无线网络(例如WiFi、蓝牙等)及从耦合到同一网络的外部音频源或装置接收音频信号或数据信号。第一无线通信电路系统804还可使用天线834从第二电子模块901无线接收音频及/或数据信号。在一些实施例中,音频信号可为双通道,且不同音频通道可经路由到每一耳杯或电子模块801及901中的每一者。在其它实施例中,音频信号可含有被路由到每一侧(或耳杯)的单音频通道。
第一处理器802可经配置以根据一或多个音频校正算法(例如均衡等)处理经由第一无线通信电路系统804或第一USB端口832接收的音频信号。在实施例中,接收到的音频信号可为数字信号,且第一电子模块801可进一步包括耦合到第一处理器802以将数字音频信号转换成模拟音频信号的第一数/模转换器830(例如类似于数/模转换器730)。接着,第一数/模转换器830可将模拟音频信号提供到低电压放大器818以进行放大及经由第一静电换能器803输出。
现在参考图9,第二电子模块901包括:第二处理器902(例如类似于第一处理器802),其用于处理从一或多个外部音频源接收的音频信号;第二电力控制模块912(例如类似于第一电力控制模块812),其电耦合到第二处理器902;及第二电力子系统910(例如类似于第一电力子系统810),其电耦合到第二电力控制模块912。另外,第二模块901进一步包括第二放大单元,所述第二放大单元包括电耦合到低电压电力供应器924(例如类似于低电压电力供应器824)的低电压放大器918(例如类似于低电压放大器818)及电耦合到高电压电力供应器914(例如类似于高电压电力供应器814)的高电压放大器916(例如类似于高电压放大器816)。电力子系统910可包含电源(例如电池或幻象电力供应器)且可经配置以将电力从电源提供或供应到电力控制模块912。电力控制模块912又可经配置以将电力提供或递送到低电压电力供应器924及高电压电力供应器914中的每一者,如展示。在一些实施例中,除了管理电力到电力供应器924及914的递送外,电力控制模块912还可经配置以监测电力子系统910中的电源的电力消耗及使用,且在一些情况中,将与所述监测相关的数据信号传输到电力子系统910及/或从其接收所述数据信号。
如展示,第二电子模块901进一步包括第二USB端口932(例如类似于第一USB端口832)以从外部音频源或装置接收音频信号及/或数据信号及/或将电力提供到第二电力控制模块912,例如以便对第二电力子系统910的电池进行充电或作为用于电力供应器924及914的替代电源。
在一些实施例中,第二电子模块901可进一步包括未包含于第一电子模块801中的一或多个组件。举例来说,在图9中,第二电子模块901还包括耦合到前端模块926(例如类似于前端模块726)以接收模拟音频信号的一或多个模拟音频端口,例如(举例来说)3.5mm音频端口或类似物。前端模块926可将接收到的信号提供到模/数转换器928(例如类似于模/数转换器728)以便在将信号提供到第二处理器902之前将所述信号数字化。在一些实施例中,第二电子模块901还包括一或多个数字麦克风920(例如类似于麦克风720)及/或用户接口936(例如类似于用户接口736)以接收额外输入。
一旦接收到的音频信号被处理,第二处理器902将经处理信号提供到第二数/模转换器930(例如类似于数/模转换器830),第二数/模转换器930耦合到第二放大单元,或更明确来说,耦合到低电压放大器918。第二放大单元可适当放大模拟音频信号及接着将经放大信号提供到静电换能器903以便根据原始音频信号产生声音。在一些实施例中,数/模转换器830还经配置以将模拟音频信号提供到第一电子模块801,例如,在其中音频信号经由仅提供于第二电子模块901中的模拟音频端口及前端模块926接收的情况中。在此类情况中,模拟音频信号可经由嵌入于静电头戴式耳机的头带内的缆线(例如缆线110)提供到第一电子模块801的低电压放大器818。
尽管本文中描述的实施例展示具有集成到每一耳杯中的静电换能器及高电压放大器的头戴式耳机,但其它实施例可包含耦合到高电压放大器的其它类型的音频换能器或扬声器(例如(举例来说)平面磁驱动器、动态驱动器等)。类似地,尽管本文中描述的实施例展示具有集成高电压放大器的包耳式或贴耳式静电头戴式耳机,但其它实施例可包含一种静电耳机或入耳式头戴式耳机,所述耳机具有集成到每一耳机或耳塞的壳体中或以其它方式附接到耳机(例如,在位于耳朵后方及/或绕在耳朵上的壳体内)的高电压放大器及高电压电力供应器。
图中的任何过程描述或框应被理解为表示包含用于实施过程中的特定逻辑功能或步骤的一或多个可执行指令的代码的模块、片段或部分,且在本发明的实施例的范围内包含替代实施方案,其中功能可以不同于所展示或论述的顺序执行,包含基本上并发地或以逆序执行,这取决于所涉及的功能性,如所属领域的一般技术人员应理解。
本公开希望解释如何制作及使用根据技术的各种实施例,而非限制其真实的、希望的且公正的范围及精神。前述描述不希望是详尽的或将其限制为所公开的精确形式。鉴于上述教示,修改或变化是可能的。选取并描述(若干)实施例以提供所描述技术及其实际应用的原理的最佳说明,且使得所属领域的一般技术人员能够在各个实施例中且在具有如适于所考虑的特定用途的各种修改的情况下利用所述技术。当根据所附权利要求书及其所有等效物的被公平、合法及平等地授权的广度解释时,所有此类修改及变化都在由所附权利要求书及其所有等效物确定的实施例的范围内,所附权利要求书可在本专利申请案的待决期间进行修改。

Claims (13)

1.一种静电头戴式耳机,其包括:
第一耳杯组合件;
第二耳杯组合件;以及
头带组合件,其耦合到所述第一耳杯组合件及所述第二耳杯组合件中的每一者,
其中每一耳杯组合件包括静电换能器、电耦合到所述静电换能器的高电压放大器及电耦合到所述高电压放大器的高电压电力供应器,所述耳杯组合件中的至少一者进一步包括经配置以将电力提供到包含于所述至少一个耳杯组合件中的所述高电压电力供应器的电源。
2.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其中所述耳杯组合件中的一或多者进一步包括经配置以从外部音频源无线接收音频信号的无线通信模块。
3.根据权利要求2所述的静电头戴式耳机,其中所述一或多个耳杯组合件进一步包括用于处理所述接收到的音频信号的数字信号处理器。
4.根据权利要求2所述的静电头戴式耳机,其进一步包括包含于所述头带组合件内的用于电连接所述第一耳杯组合件与所述第二耳杯组合件的缆线,其中所述无线通信模块包含于所述第一耳杯组合件中,且所述缆线经配置以将所述音频信号从所述第一耳杯组合件传送到所述第二耳杯组合件。
5.根据权利要求2所述的静电头戴式耳机,其中每一耳杯组合件包括单独无线通信模块。
6.根据权利要求5所述的静电头戴式耳机,其中所述第一耳杯组合件中的所述无线通信模块经配置以从所述外部音频源接收所述音频信号及将所述音频信号传输到所述第二耳杯组合件中的所述无线通信模块。
7.根据权利要求5所述的静电头戴式耳机,其中每一耳杯组合件中的所述无线通信模块经配置以从所述外部音频源接收所述音频信号。
8.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其进一步包括包含于所述头带组合件内的用于电连接所述第一耳杯组合件与所述第二耳杯组合件的缆线,其中所述电源包含于所述第二耳杯组合件中,且所述缆线经配置以将所述电力从所述电源传送到所述第一耳杯组合件。
9.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其中每一耳杯组合件包括用于将所述电力提供到包含于相应耳杯组合件中的所述高电压电力供应器的单独电源。
10.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其中所述耳杯组合件中的至少一者进一步包括用于从外部音频源接收模拟音频信号的至少一个音频端口。
11.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其中每一耳杯组合件进一步包括电耦合到所述高电压放大器的低电压放大器及电耦合到所述低电压放大器的低电压电力供应器,所述低电压电力供应器从所述电源接收电力。
12.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其中每一耳杯组合件中的所述高电压电力供应器是开关电力供应器。
13.根据权利要求1所述的静电头戴式耳机,其中所述电源包括电池。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD951907S1 (en) 2019-12-19 2022-05-17 Gn Audio A/S Headphones
US20210376881A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Shure Acquisition Holdings, Inc. Wearable Device With Conductive Coil for Wireless Charging and Communicating
WO2021243378A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Shure Acquisition Holdings, Inc, Electrostatic headphone with integrated amplifier
USD1002582S1 (en) * 2020-05-29 2023-10-24 Oxiwear, Inc. Earpiece and charger case
USD975678S1 (en) * 2021-04-15 2023-01-17 Shenzhen Diyin Electronics Co., Ltd. Headset
US11689836B2 (en) * 2021-05-28 2023-06-27 Plantronics, Inc. Earloop microphone
USD1028931S1 (en) * 2022-05-13 2024-05-28 Shenzhen Diyin Electronics Co., Ltd. Headphone
WO2023225479A2 (en) 2022-05-14 2023-11-23 Oxiwear, Inc. Ear-wearable oxygen monitoring system
USD1035626S1 (en) * 2022-06-23 2024-07-16 Huawei Technologies Co., Ltd. Wireless earbud

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4329991B4 (de) 1993-09-04 2005-05-04 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Kopfhörer mit elektrostatischem Gegentaktwandler
JP4528573B2 (ja) 2004-07-22 2010-08-18 株式会社オーディオテクニカ コンデンサヘッドホン
US8841799B2 (en) * 2009-04-29 2014-09-23 Bose Corporation Zero power drain pushbutton controls
US9210497B2 (en) 2012-09-06 2015-12-08 Shure Acquisition Holdings, Inc. Electrostatic earphone
US20160057525A1 (en) 2014-08-20 2016-02-25 Turtle Beach Corporation Parametric transducer headphones
DE102015122524A1 (de) 2015-12-22 2017-06-22 Sennheiser Electronic Gmbh & Co. Kg Kopfhörereinheit
US11190868B2 (en) 2017-04-18 2021-11-30 Massachusetts Institute Of Technology Electrostatic acoustic transducer utilized in a headphone device or an earbud
CN210016601U (zh) * 2019-08-26 2020-02-04 成都法兰特科技有限公司 多传导方式耳机
WO2021243378A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Shure Acquisition Holdings, Inc, Electrostatic headphone with integrated amplifier

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