專利名稱：音頻耳機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種音頻耳機，其通過電纜或無線電線路連接到固定、移動或無繩電話或者類似的雙向通信設(shè)備。
該耳機是用于雙向通信設(shè)備的非手持操作單元，其允許用戶和遠程伙伴進行通話，但仍能用兩手從事其他工作，且不需要揚聲技術(shù)。耳機，如其名稱所表示，位于用戶的頭部，靠近耳朵處有一個小揚聲器，同時可能有一個傳聲器來獲取用戶的語音。耳機通過有線或無線電線路連接到雙向通信設(shè)備。
目前市場上典型的耳機都是固定支撐在用戶耳朵周圍，這對于用戶是非常不舒適的。而且也很難同時使用該類型的支撐設(shè)備和普通的眼鏡，因為眼鏡的側(cè)架會和耳朵上方的耳機固定裝置產(chǎn)生沖突。
美國專利No.5,659,156公開了一種所謂的耳模，其使用目的和本發(fā)明相同。該耳模有一個能伸入到用戶耳朵的耳輪腳下方區(qū)域內(nèi)的前突，而該設(shè)備的整個外殼基本填充了耳甲腔以及耳屏和對耳屏之間的區(qū)域。因此該耳模傾向于位于用戶聽管相對較深的位置處，甚至有一個進入耳道的前突。美國專利聲稱其所公開的耳模能用于減輕不舒適感，但顯然此設(shè)備仍然位于聽管相對較深的位置處，從而使周圍聲音的穿透力很弱以及阻礙出汗問題，因此導(dǎo)致了皮膚刺激。
美國專利No.6,122,388公開了一種類似的設(shè)備，其具有一個能伸入到對耳輪的上部基區(qū)和耳輪腳之間區(qū)域的前突，也即深入到耳甲艇內(nèi)。另外，其還有一個與耳屏吻合的前突，也即該前突伸入到耳屏和對耳屏之間的區(qū)域，以及一個沿對耳屏邊緣彎曲部分的相當大的吻合區(qū)。此設(shè)備也突出進入了聽管，顯然也具有和前述設(shè)備中屏蔽周圍聲音和阻礙出汗的相同問題。
另一種已知耳機設(shè)備參看公開號為WO 02/45390的國際專利申請。該設(shè)備不具有和前述兩個設(shè)備相同的“防噪音耳塞”特征，而是在聽管外部放置了一個揚聲器柵格，但該設(shè)備的支撐仍然依賴于耳朵的解剖細節(jié)。因此該設(shè)備配備了一個C形狀的大墊片，后者基本上完全與對耳輪邊緣吻合來實現(xiàn)支撐，其上端突出進入了對耳輪前腳和耳輪腳之間的耳甲艇區(qū)域，且其下端沿著對耳屏/在對耳屏下部突出進入了耳屏下方形成的空腔。
盡管其在入口和聽管之間保持了一定距離，但顯然WO 02/45390公開的設(shè)備中的大墊片必定會產(chǎn)生和兩個現(xiàn)有技術(shù)公開的類似問題。而且許多人具有明顯和突出的耳輪腳，C形狀的大墊片會抵觸到耳輪腳，因此在使用了一段時間后就會導(dǎo)致不舒適和疼痛?；蛘哒f該設(shè)備不會按照期望的那樣固定在外耳內(nèi)，而是會被耳輪腳壓向外面。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于解決或至少減少現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，通過提供了一種音頻耳機實現(xiàn)了該目的，該耳機包括把聲音送向用戶聽管的揚聲器裝置，位于揚聲器外殼內(nèi)；用于獲取用戶語音的傳聲器裝置；通信裝置，用于在獨立的雙向通信設(shè)備和揚聲器裝置以及傳聲器裝置之間分別接收和傳送信號；固定于面向用戶耳朵一側(cè)上的所述揚聲器外殼的支撐裝置，通過與用戶耳朵的解剖細節(jié)相配合而適于支撐耳機。
本發(fā)明的音頻耳機的特征在于支撐裝置包括至少兩個位于揚聲器柵格周圍的支撐墊片，并且墊片之間具有開口，第一個所述墊片的形狀和位置為，通過穿過對耳輪前腳下方和耳輪腳上方的區(qū)域來配合耳甲腔的區(qū)域，而第二個墊片的位置和形狀為配合在耳屏和對耳屏之間。
本發(fā)明的一個實施例中，第三個支撐墊片的形狀和位置要配合耳甲后壁以增強穩(wěn)定性。
本發(fā)明的另一個實施例中，第三和第四個支撐墊片的形狀和位置要配合耳甲后壁，但在兩個墊片之間要有一個開口，其長度可以和墊片大小相比。
通信裝置包括無線電接收機、發(fā)射機和天線，其全部位于揚聲器外殼內(nèi)并和獨立的通信設(shè)備進行無線雙向通信。在這種情況下，電池盒可設(shè)置成從揚聲器外殼向下的延伸部分。用戶界面可以集成在電池盒內(nèi)，操作按鈕設(shè)置在盒壁上。
可選擇地，通信裝置可以包括與獨立的通信設(shè)備連接的雙向電纜。
支撐墊片或者可調(diào)節(jié)地固定在揚聲器外殼上，或者具有不同的大小以對不同大小的耳朵提供適當?shù)募笆孢m的耳機支撐。從上述內(nèi)容可以看出，與使用C形或類似連續(xù)形狀的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備相比，本發(fā)明提出了2或3種墊片形狀，特別消除了耳輪腳的周圍區(qū)域。
本發(fā)明的顯著優(yōu)點是良好的透氣性，增強了用戶的舒適感，因為和只有一個開口或根本沒有開口相比，空氣可以通過兩個或更多的透氣孔，與此同時還對用戶耳朵增加了三維的聲音傳播效果。因為允許周圍聲音從2-3個方向穿透用戶的耳朵，用戶能夠更加容易的辨別聲音來源的方向。


以下通過描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，同時參照附圖來更加詳細地說明本發(fā)明，其中圖1表示典型人耳的重要解剖細節(jié)，圖2表示本發(fā)明的一個實施例的耳機外觀側(cè)視圖，圖3a、3b表示本發(fā)明實施例的耳機在面向耳朵的一邊上的支撐墊片的具體位置和形狀，圖4表示耳機位于用戶耳內(nèi)的透視圖，圖5表示使用移動電話和耳機的一個用戶，以及圖6示意性表示耳機的一般內(nèi)部細節(jié)。
具體實施例方式
首先參看圖1，其繪出了一個典型的人耳以及它的解剖細節(jié)附圖標記1表示耳輪，即耳朵的外部和上邊緣。耳輪腳1a是耳朵前端從耳輪連續(xù)向內(nèi)和向后彎曲的部分。附圖標記2表示對耳輪，其是耳輪“內(nèi)部”的較大區(qū)域并且包括兩個子部分，即對耳輪后腳2a和前腳2b。
附圖標記3表示前腳2b下方的耳甲，并且耳甲被耳輪腳1a劃分成上部的耳甲艇3a和下部通向聽管的耳甲腔3b。
在耳甲腔3b下方，我們可以看到對耳屏4和耳屏5分別在聽管口的兩邊，最下端的附圖標記6表示耳垂。
移動電話正變得非常普及，且使用也相當廣泛。因此目前需要能夠非常耐用的耳機，甚至在全天的極限情況下也不會使用戶感到不適。此外，耳機既不應(yīng)屏蔽聽管而顯著降低用戶的聽力，也不應(yīng)降低對聲音來源的方向感。
參看圖2，其給出了本發(fā)明的一個完整耳機7的實施例的側(cè)視圖。主要部分是一個揚聲器外殼8，其不可見的一邊上有一個面向用戶耳朵的揚聲器柵格。所示實施例是無線類型的耳機，其配備了從揚聲器外殼8向下延伸的電池盒9。需要注意的是在用電纜連接耳機7和用戶攜帶的主要雙向通信設(shè)備例如移動電話的實施例中，該電池盒不是必需的(見圖5)。
但是雙向通信必需的元件是由附圖標記10表示的傳聲器。本實施例中，傳聲器集成在揚聲器外殼8內(nèi)或稍微超出外殼8，其用于獲取用戶的語音。傳聲器可以配備一個定向聲道把用戶語音傳入傳聲器來增強音頻性能。
附圖標記12表示一個指操作按鈕形式的用戶界面。本實施例中按鈕12位于電池盒9之上是很方便的，但是在沒有電池盒的實施例中，用戶界面可以位于揚聲器外殼8的外部或邊緣上。
但是在圖2的實施例中，為了最佳使用和固定，用戶界面12集成在電池盒9內(nèi)，因此按鈕可以穩(wěn)定地控制和按壓，同時避免當用戶界面位于耳機外部時把耳機按壓到耳朵內(nèi)的感覺。
圖2中，本發(fā)明的最重要元件在圖片上部僅部分可見，即第一個墊片13，和傳聲器10位于揚聲器外殼8上的位置之后的第二個墊片14的頂端。本發(fā)明最基本的實施例中，兩個該類型的墊片13、14通過形狀和位置與用戶耳朵的指定區(qū)域相吻合來提供了耳機的支撐裝置。參看圖1，墊片13、14所吻合的兩個區(qū)域分別是耳甲艇3a以及耳屏5和對耳屏4之間的區(qū)域。僅用兩個支撐墊片13、14就能確保用戶透氣和出汗時較好的舒適度，并且關(guān)于用戶對背景聲音的聽覺能力也提供了很好的條件。
圖3a給出了和圖2同一實施例中的揚聲器外殼8的另一邊，即面向用戶耳朵帶有中央揚聲器柵格的一邊。墊片13和14清楚地呈現(xiàn)為一個上部墊片13和一個下部墊片14，兩個墊片都略微呈拉長的形狀。當墊片13從對耳輪前腳2b下方區(qū)域與耳甲艇區(qū)域相吻合時，墊片14同時進入了耳屏4和對耳屏5之間的區(qū)域，耳機就牢靠固定在用戶的外耳內(nèi)。此外，兩個墊片13、14之間的開口非常大，其能夠自由傳輸背景聲音，同時具有適當?shù)耐笟庑浴?br> 墊片13、14的大小可以小于圖3a所示的墊片，其增加了透氣性和環(huán)境聲音，但損失了穩(wěn)定性和牢靠支撐。但是圖3b所示的實施例中添加了一個額外的墊片15以提供更好的穩(wěn)定性，而仍然有很好的透氣性和聲音狀態(tài)。本實施例中，前兩個墊片13、14可以略微較小，但其形狀以及與耳朵吻合的位置與只有兩個墊片的實施例是相同的。墊片15的形狀和位置用于吻合耳甲3的環(huán)形后壁。因此獲得了在耳內(nèi)的適當支撐和牢靠固定。
很重要的一點是墊片之間的開口要足夠大。因此可以認為把墊片個數(shù)增加到大于三個不會比三個墊片的情況具有任何額外的改進，因為用戶耳朵內(nèi)有非常小的墊片將不會很舒適。
圖4給出了本發(fā)明一個實施例中3墊片耳機的“透視圖”，其固定在用戶耳朵內(nèi)?？梢院芮宄乜吹缴喜繅|片是如何進入耳甲艇區(qū)域，同時下部/前方墊片位于耳屏和對耳屏之間的空腔，以及第三個后方墊片和耳甲壁吻合，同時在墊片之間留出了較大開口以保證透氣性和聲音穿透力。需要提及的是，與此同時圖4和圖2中標示的電池盒實際上增加了耳機的穩(wěn)定性，并且使重心固定，從耳朵的對耳屏/耳屏區(qū)域和向下區(qū)域形成了耳機的延續(xù)形式。
關(guān)于構(gòu)成本發(fā)明重要部分的墊片，其必須具有堅固的和非過敏原的表面。軟性橡皮狀表面不能經(jīng)受人耳出汗的化學(xué)反應(yīng)，因而很容易被溶解并產(chǎn)生粘滯感。優(yōu)選類似標準ABS的材料。該表面或者是純塑料，或者進行裝飾性的涂繪。電鍍或真空鍍的表面會引起過敏反應(yīng)，因而不推薦使用，至少不推薦用作墊片或與用戶皮膚或耳朵接觸的部分。墊片應(yīng)該堅固以保證適當?shù)姆€(wěn)固性。因為人耳的大小不同，墊片優(yōu)選以撓性方式固定在揚聲器外殼8上，或者具有不同的大小來最佳固定。揚聲器外殼可以設(shè)置溝槽，墊片座能夠滑入其中來可變固定，或者設(shè)有扣合功能的開口來將墊片保持到位。
圖5表示一個用戶攜帶了雙向通信設(shè)備16，在這種情況下是一個移動電話，但同樣也可以是一個無繩電話或任何可用頻帶上用于雙向通信的手持式無線電收發(fā)機。圖中同時給出了雙向通信設(shè)備16和獨立耳機7之間的兩種可行連接，分別是虛線的電纜連接21和短距離無線電通信線路20。該類型的短距離無線電通信在目前是相當普遍的(“藍牙”)。
圖6給出了“無線電”實施例時耳機7的內(nèi)部細節(jié)天線17連接到一個接收器/發(fā)送器模塊18，后者從電池盒9的電池接收功率，并由用戶界面12控制。傳聲器10和揚聲器9連接到模塊18。
最后需要強調(diào)的是，本發(fā)明的耳機是一種吻合用戶的外耳且不需到達聽管的耳機。現(xiàn)有技術(shù)的一些發(fā)明描述了相關(guān)的概念，但其僅允許背景聲音從一個耳朵透氣口穿透耳朵。因此會降低耳朵的透氣性，降低汗水從耳朵直接消散的可能性。通過引入類似本發(fā)明中的多個透氣孔，優(yōu)選2或3個開口，能夠使?jié)駳飧猛L，而同時背景聲音可以從各個方向穿透。這是通過引入至少兩個墊片獲得的，其穩(wěn)固地把耳機固定在用戶外耳內(nèi)，防止耳機旋轉(zhuǎn)并且允許空氣和聲音自由地沿著開口傳播。透氣孔的長度應(yīng)該比得上墊片的長度。墊片的形狀是，一個墊片從對耳輪前腳下方和耳輪腳上方之間的區(qū)域穿過耳甲艇區(qū)域，另一個墊片位于耳屏和對耳屏之間，且第三個墊片位于耳甲的環(huán)形壁處。前兩個墊片防止耳機水平旋轉(zhuǎn)，同時第三個墊片提供進一步的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種音頻耳機，包括把聲音送向用戶聽管的揚聲器裝置(19)，位于揚聲器外殼(8)內(nèi)；用于獲取用戶語音的傳聲器裝置(10)；通信裝置(17，18)，用于在獨立的雙向通信設(shè)備(16)和揚聲器裝置(19)以及傳聲器裝置(10)之間分別接收和傳送信號；固定于面向用戶耳朵一側(cè)上的所述揚聲器外殼(8)的支撐裝置(13-15)，通過與用戶耳朵的解剖細節(jié)(2-5)相配合而適于支撐所述耳機；其特征在于所述支撐裝置包括至少兩個位于揚聲器柵格周圍的支撐墊片(13-15)，并且墊片之間具有開口，第一個所述墊片(13)的形狀和位置為，通過穿過對耳輪前腳(2b)下方和耳輪腳(1a)上方的區(qū)域來配合耳甲腔(3a)的區(qū)域，而第二個墊片(14)的位置和形狀為配合在耳屏(5)和對耳屏(4)之間。
2.權(quán)利要求1的耳機，其特征在于第三個支撐墊片(15)的形狀和位置為配合耳甲后壁(3b)，以增強穩(wěn)定性。
3.權(quán)利要求1或2的耳機，其特征在于通信裝置包括無線電接收機(18)、發(fā)射機(18)和天線(17)，其全部位于揚聲器外殼(8)內(nèi)，與所述獨立的通信設(shè)備(16)進行無線雙向通信。
4.權(quán)利要求3的耳機，其特征在于電池盒(9)設(shè)置為從揚聲器外殼(8)向下的延伸部分。
5.權(quán)利要求4的耳機，其特征在于用戶界面集成在電池盒(9)內(nèi)，操作按鈕(12)設(shè)置在盒壁上。
6.權(quán)利要求4的耳機，其特征在于通信裝置包括與所述獨立的通信設(shè)備(16)連接的雙向電纜(21)。
7.權(quán)利要求1或2的耳機，其特征在于墊片(13-15)可調(diào)節(jié)地固定在揚聲器外殼(8)上，以給不同大小的耳朵提供合適和舒適的耳機支撐。
全文摘要
一種音頻耳機(7)，通過獨立的移動電話或類似設(shè)備進行雙向通信，由配合用戶外耳解剖細節(jié)的兩或三個墊片(13－15)來支撐。一個墊片(13)配合耳甲艇，第二個墊片(14)配合在耳屏和對耳屏之間的區(qū)域。第三個支撐墊片可以配合耳甲后壁。
文檔編號H04M1/60GK1810014SQ03826426
公開日2006年7月26日 申請日期2003年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月9日
發(fā)明者邁克爾·瓦明 申請人:丹麥尖端移動通信