CN209627637U - 具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，包括安装有喇叭的机壳，所述机壳内部布设有可充电电池和焊接有天线的电路板；特征在于，在所述机壳内部构建有一屏蔽仓，焊接有天线的电路板位于屏蔽仓的内部，所述屏蔽仓对应于天线的正上方位置开设有信号通孔；所述屏蔽仓内置有滤波器，位于仓外的喇叭、可充电电池分别通过导线经由滤波器与仓内的电路板相连。本实用新型通过在机壳内部构建的屏蔽仓结构与滤波器相结合的滤波方案，可以基本消除高于20KHz信号对人体的辐射，解决了无线耳机靠近人体头部和内耳使用时的信号辐射问题，将无线耳机对人体的健康影响降低到接近普通有线耳机的水平。

Description

具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机

技术领域

本实用新型涉及耳机结构技术领域。具体地讲，是一种具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机。

背景技术

入耳式无线耳机因为内部可用空间极小，无线耳机都使用了pcb上印制天线或者贴片天线。无线耳机与手机或者其它无线设备进行信息交互时，通过天线发射的无线信号辐射都会对人体带来严重的健康隐患，这种无线信号的辐射，距离人的内耳和大脑实在太近了。目前尚没有任何有效试验证明这种辐射不会对人体造成不良影响。以往的解决方案都是简单屏蔽，这种简单屏蔽方案因为结构设计上的弊端，其最严重的缺陷是：无法屏蔽无线信号通过耳机内的小型喇叭和小型喇叭的连接导线的发射，无法屏蔽无线信号通过可充电电池以及电池上的连接导线的发射，无法屏蔽触摸式耳机的触摸电极对无线信号的发射。这种简单屏蔽方案，没有从无线信号的发射特点考虑，因此它们形同虚设。

图1是现有技术简单屏蔽方案一的示意图。方案中的1是耳机外壳，2是耳机内部的小型喇叭，3是耳机内的电路板，5是蓝牙天线，4和41是方案中用于屏蔽蓝牙天线5的发射信号的屏蔽体。此方案忽略了重要的一点：蓝牙天线5是焊接到电路板3上的，无线信号仍然会通过焊盘、电路板3向小型喇叭2的方向辐射，也就是会直接辐射向人体的内耳和大脑。此时的焊盘和电路板3也充当了天线的作用，因此本方案起不到任何屏蔽效果。

图2是现有技术简单屏蔽方案二的示意图。方案中的1是耳机外壳，2是耳机内部的小型喇叭，3是耳机内的电路板，5是蓝牙天线，4a是方案中用于屏蔽蓝牙天线5的发射信号的屏蔽体。此方案也忽略了重要的一点：小型喇叭2是焊接到电路板3上的，或者小型喇叭2通过导线然后焊接到电路板3上的，无线信号仍然会通过焊盘、电路板3、连接导线、小型喇叭2向小型喇叭2的方向辐射，也就是会直接辐射向人体的内耳和大脑。此时的连接导线、小型喇叭充当了天线的作用，因此本方案也起不到任何屏蔽效果。

图3图4图5是现有最常见三种的入耳式无线耳机的构造简图。在图3图4图5中，1是小型喇叭，2是可充电电池，3是触摸电极，4是电路板，5是蓝牙天线，6是五条连接导线（分别是连接喇叭1到电路板4的两条，连接可充电电池2到电路板4的两条，连接触摸电极3到电路板4的一条），7是耳机的外壳。其中触摸电极3仅在触摸控制的耳机中存在。

由结构图可以看到简单的屏蔽方案，均无法屏蔽小型喇叭1、可充电电池2、触摸电极3对无线信号的发射和辐射。

以上列出的现有技术对于耳机辐射的解决方案，因为均忽视了耳机内部小型喇叭与电路板进行连接、蓝牙天线与电路板进行焊接或者连接的事实，也忽视了无线信号传播和发射的基本特点，因此此类的简单方案均无法起到真正的屏蔽作用，形同虚设。

发明内容

本实用新型旨在提供一种具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，该耳机通过一种更为完善的屏蔽仓结构和滤波方案，解决了无线耳机靠近人体头部和内耳使用时的信号辐射对人体带来健康影响的问题。

人耳的正常听觉的频率范围20Hz到20kHz，低于20Hz的次声波，人耳一般听不见；高于20KHz的超声波，人耳也听不见。从这个角度来说，对于一款耳机，最理想化的防辐射设计就是只让人耳或人体接受低于20kHz的信号就可以。高于此频率的信号应该全部消除，因为这部分信号没有用处，而且对人体的健康带来严重隐患。尤其是入耳式的无线耳机，这种耳机的辐射源太接近于人的内耳和大脑，对健康的巨大隐患不可忽视。

基于以上，本实用新型采用的技术方案为：

具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，包括安装有喇叭的机壳，所述机壳内部布设有可充电电池和焊接有天线的电路板；特殊之处在于，在所述机壳内部构建有一屏蔽仓，焊接有天线的电路板位于屏蔽仓的内部，所述屏蔽仓对应于天线的正上方位置开设有信号通孔；所述屏蔽仓内置有滤波器，位于仓外的喇叭、可充电电池分别通过导线经由滤波器与仓内的电路板相连；

所述屏蔽仓是成型于机壳内部单独的部分和构件；所述屏蔽仓采用具有屏蔽效果的单种金属或合金材料制备而成；

所述屏蔽仓也可以依附并借助于机壳内壁而成型，在所述机壳内壁喷涂有屏蔽材料；

所述滤波器由一个或几个电感线圈构成，电感的理论值应只允许频率在20KHz以下的信号通过；

进一步地，所述机壳内还安装有触摸电极，所述触摸电极通过导线进入屏蔽仓并经由滤波器与电路板相连接。

本实用新型的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，通过在机壳内部构建的屏蔽仓结构与滤波器相结合的滤波方案，可以基本消除高于20KHz信号对人体的辐射，解决了无线耳机靠近人体头部和内耳使用时的信号辐射问题，将无线耳机对人体的健康影响降低到接近普通有线耳机的水平。

附图说明

图1和图2是其它解决方案的示意图。

图3是一种常见的无线耳机的内部结构示意图，没有信号屏蔽设计。

图4是第二种常见的无线耳机的内部结构示意图，没有信号屏蔽设计。

图5是第三种常见的无线耳机的内部结构示意图，没有信号屏蔽设计。

图6是实施例一的针对图3结构的示例性的带有信号辐射屏蔽结构的无线耳机结构示意图。

图7是实施例二的针对图4结构的示例性的带有信号辐射屏蔽结构的无线耳机结构示意图。

图8是实施例三的针对图5结构的示例性的带有信号辐射屏蔽结构的无线耳机结构示意图。

具体实施方式

以下结合几个附图以及几款常用无线耳机的防辐射方案，作进一步详细的说明，以使本领域技术人员对本实用新型的入耳式无线耳机的结构组成、设计原理及效果有更加深入的理解。

以下实施例是基于背景技术介绍的有关图3-5现有最常见3种的入耳式无线耳机的构造而提出的三种更为完善的无线信号辐射的屏蔽方案，以及基于这种新型的屏蔽结构下的滤波方案。应当说明的是。我们仅举例的针对3种常见的结构的解决方案，也同样适用于其它结构方案的无线耳机，也应在本专利的保护范围之内。

实施例一

针对与图3结构相同或者结构相似的无线耳机，本实施例提出的屏蔽方案如图6所示。在图6中，1是小型喇叭，2是可充电电池，3是触摸电极，4是电路板，5是蓝牙天线，6是五根连接导线（分别是连接小型喇叭1到电路板4的2根，连接可充电电池2到电路板4的2根，连接触摸电极3到电路板4的1根），7是耳机外壳，9是一个新结构的屏蔽仓，8是设置于屏蔽仓内壁的滤波器。图6.1是屏蔽仓的正面视图。其中滤波器8由一个或者数个的电感线圈构成，电感的理论值设计只允许频率在20KHz以及以下的信号通过。屏蔽仓9是一个完整的屏蔽结构体，仅在蓝牙天线5的正上方开孔，开孔方向正好背向人体，无线信号的发射也将会沿背离人体的方向。在这个方案中，无线信号通过蓝牙天线5发射，仅能通过屏蔽仓9的开孔发射。向滤波器8方向的高频无线发射信号将被滤波器所消除，因此小型喇叭1、可充电电池2、触摸电极3将与高频无线信号有效隔离，有效保护人体的内耳和大脑部分免受无线信号的辐射。屏蔽仓9是单独的部分和构件，滤波器8也可以设计为针对高频无线信号的信号滤波器。比如，如果无线信号的中心频率是2.4GHz，那么此时的滤波器8可以使用滤波中心频率为2.4GHz的滤波器，其它无线频率的滤波处理方式类似。滤波器8的滤波方式包括但不限于电感滤波方式，其它滤波方式也应在本专利的保护范围之内。

实施例二

针对与图4结构相同或者结构相似的无线耳机，本实施例提出的屏蔽方案如图7所示。在图7中，1是小型喇叭，2是可充电电池，3是触摸电极，4是电路板，5是蓝牙天线，6是五根连接导线（分别是连接小型喇叭1到电路板4的2根，连接可充电电池2到电路板4的2根，连接触摸电极3到电路板4的1根），7是耳机外壳，9是一个新结构的屏蔽仓，8是设置于屏蔽仓内壁的滤波器。图7.1是屏蔽仓的正面视图。其中滤波器8可以由一个或者几个电感构成，电感的理论值应该只允许频率在20KHz以及以下的信号通过。屏蔽仓9是一个完整的屏蔽结构体，仅在蓝牙天线5的正上方开孔，开孔方向正好背向人体，无线信号的发射也将会沿背离人体的方向。在这个方案中，无线信号通过蓝牙天线5发射，仅能通过屏蔽仓9的开孔发射。向滤波器8方向的高频无线发射信号将被滤波器所消除，因此小型喇叭1、可充电电池2、触摸电极3将与高频无线信号有效隔离，有效保护人体的内耳和大脑部分免受无线信号的辐射。屏蔽仓可以是单独的完整屏蔽结构体，也可以是借助耳机外壳7的内壁形状构成的仓体结构，在耳机外壳7的内壁喷涂屏蔽材料。滤波器8设计为针对高频无线信号的信号滤波器。比如，如果无线信号的中心频率是2.4GHz，那么此时的滤波器8可以使用滤波中心频率为2.4GHz的滤波器，其它无线频率的滤波处理方式类似。滤波器8的滤波方式包括但不限于电感滤波方式，其它滤波方式也应在本专利的保护范围之内。

实施例三

针对与图5结构相同或者结构相似的无线耳机，本实施例提出的屏蔽方案如图8所示。在图8中，1是小型喇叭，2是可充电电池，3是触摸电极，4是电路板，5是蓝牙天线，6是五根连接导线（分别是连接小型喇叭1到电路板4的2根，连接可充电电池2到电路板4的2根，连接触摸电极3到电路板4的1根），7是耳机外壳，9是一个新结构的屏蔽仓，8是设置于屏蔽仓内壁的滤波器。图8.1是屏蔽仓的正面视图。其中滤波器8可以由一个或者几个电感构成，电感的理论值应该只允许频率在20KHz以及以下的信号通过。屏蔽仓9是一个完整的屏蔽结构体，仅在蓝牙天线5的正上方开孔，开孔方向正好背向人体，无线信号的发射也将会沿背离人体的方向。在这个方案中，无线信号通过蓝牙天线5发射，仅能通过屏蔽仓9的开孔发射。向滤波器8方向的高频无线发射信号将被滤波器所消除，因此小型喇叭1、可充电电池2、触摸电极3将与高频无线信号有效隔离，有效保护人体的内耳和大脑部分免受无线信号的辐射。屏蔽仓9既可以是单独的部分和构件，也可以在耳机外壳7的内壁喷涂屏蔽材料，借助耳机外壳7的内壁形状构成。滤波器8也可以设计为针对高频无线信号的信号滤波器。比如，如果无线信号的中心频率是2.4GHz，那么此时的滤波器8可以使用滤波中心频率为2.4GHz的滤波器，其它无线频率的滤波处理方式类似。滤波器8的滤波方式包括但不限于电感滤波方式，其它滤波方式也应在本专利的保护范围之内。

本实用新型的入耳式无线耳机，与现有的同类耳机相比，具有以下优势：

1、结构更加合理、完善，更有实际和应用意义。同类解决方案仅仅是简单屏蔽，没有从无线信号的发射特点考虑，导致其它同类解决方案毫无应用意义。

2、与本方案的结构结合的滤波方案，可以消除无线信号通过耳机内扬声器、扬声器的连接导线、可充电电池、可充电电池的连接导线、触摸电极的辐射，而其他的同类解决方案和方法并不能消除此类的信号辐射，导致其他的同类解决方案和方法形同虚设。

3、本申请设计的新的屏蔽仓结构，以及基于屏蔽仓结构的滤波方案，可以消除几乎所有的高频辐射，从而消除无线发射的信号辐射对人体的健康隐患。

Claims (8)

1.具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，包括安装有喇叭的机壳，所述机壳内部布设有可充电电池和焊接有天线的电路板；特征在于，在所述机壳内部构建有一屏蔽仓，焊接有天线的电路板位于屏蔽仓的内部，所述屏蔽仓对应于天线的正上方位置开设有信号通孔；所述屏蔽仓内置有滤波器，位于仓外的喇叭、可充电电池分别通过导线经由滤波器与仓内的电路板相连。

2.如权利要求1所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

所述屏蔽仓是成型于机壳内部单独的部分或构件。

3.如权利要求2所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

所述屏蔽仓采用具有屏蔽效果的单种金属或合金材料制备而成。

4.如权利要求1所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

所述屏蔽仓依附并借助于机壳内壁，在机壳内壁喷涂屏蔽材料而成型。

5.如权利要求1所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

所述滤波器由一个或几个电感线圈构成。

6.如权利要求5所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

所述电感线圈为带有磁芯的电感线圈，或者使用不带磁芯的电感线圈。

7.如权利要求5或6所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

所述电感线圈的理论值应该只允许频率在20KHz以下的信号通过。

8.如权利要求1所述的具有超低电磁辐射结构的入耳式无线耳机，其特征是：

触摸控制的无线耳机，所述机壳内安装有触摸电极，所述触摸电极通过导线进入屏蔽仓并经由滤波器与电路板相连接。