CN113079435B - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种耳机，包括：第一部分（1），所述第一部分（1）内设置有扬声器；第二部分（2），所述第二部分（2）包括连接部（21）和挂钩部（22），所述连接部（21）自第一部分（1）的一端延伸，所述挂钩部（22）沿所述连接部（21）的侧面延伸；第三部分（3），所述第三部分（3）的一端从所述连接部（21）延伸，另一端的端面设置有天线，所述天线具有环形的缝隙（40）和Y形的馈电部（37）；缝隙（40）由第二壳体（32）嵌入所述开口（311）内与所述第一壳体（31）的内表面所形成。本发明的耳机具有小型化、宽频带高增益的优点。

Description

一种耳机

技术领域

本发明涉及便携式收听设备领域，尤其涉及一种耳机。

背景技术

便携式收听设备可与广泛多种电子设备诸如便携式媒体播放器、智能电话、平板电脑、膝上型计算机、立体声系统和其他类型的设备一起使用。便携式收听设备以往已经包括被配置为放置在用户耳朵上、用户耳朵中或用户耳朵附近的一个或多个小型扬声器、将扬声器保持在适当位置的结构部件，以及将便携式收听设备电连接至音频源的电缆。其他便携式收听设备可为不包括电缆而是从无线音频源无线地接收音频数据流的无线设备。

便携式收听设备通常包括无线电路。例如，耳塞可用于与移动电话及其它装置进行无线通信。而在例如耳机这样的紧凑型设备中实现无线通信电路具有挑战性。如果设计不当，天线将无法有效工作或者导致天线的性能下降。因此在较小的耳塞中实现高端声学性能以及高性能的无线讯号收发能力对制造商提出了挑战。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本申请实施例提供的技术方案如下：

本发明一方面公开了一种耳机，包括：第一部分1，所述第一部分1内设置有扬声器；第二部分2，所述第二部分2包括连接部21和挂钩部22，所述连接部21自第一部分1的一端延伸，所述挂钩部22沿所述连接部21的侧面延伸；第三部分3，所述第三部分3的一端从所述连接部21延伸，另一端的端面设置有天线，所述天线具有环形的缝隙40和Y形的馈电部37；所述第三部分3包括第一壳体31、第二壳体32、第一基板33、第二基板34；所述第一壳体31中间设置有贯通的开口311，第二壳体32嵌套设置于所述开口311中；缝隙40由第二壳体32嵌入所述开口311内与所述第一壳体31的内表面所形成；Y形的馈电部37包括馈电段371、第一耦合段372和第二耦合段373，馈电段371、第一耦合段372和第二耦合段373在多点跨过缝隙40。

根据一个实施例，挂钩部22设置为一端为尖端的弧形形状。

根据一个实施例，第一壳体31和第二壳体32为导电材料；第二部分2和第三部分3除第一壳体31、第二壳体32以外的部分由绝缘材料形成。

根据一个实施例，第二壳体32的内表面设置有若干固定柱321；第一基板33设置于第二壳体32的内表面，第一基板33上设置有与第二壳体32上的固定柱相对应的通孔331；固定柱321穿过通孔331将第一基板33固定于第二壳体32的内侧。

根据一个实施例，第一基板33的面积大于第二壳体32的面积。

根据一个实施例，第二基板34设置在第三部分3的内部，其一个表面上设置有环形支撑件341。

根据一个实施例，环形支撑件341的周长方向设置有与固定柱321相匹配的凹陷。

根据一个实施例，缝隙40的电长度为四分之一或者二分之一工作波长，宽度为0.1-5mm。

根据一个实施例，Y形的馈电部37各部分的宽度相等，宽度为0.1-5mm。

根据一个实施例，馈电段371与第一耦合段372的宽度不同，第一耦合段372和第二耦合段373部分的宽度相同。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明的耳机具有小型化、宽频带、高增益的优点。

附图说明

图1为本发明的耳机的结构示意图；

图2为本发明的耳机的爆炸图；

图3为本发明的第一壳体的结构示意图；

图4为本发明的第二壳体的结构示意图；

图5为本发明的第一壳体的俯视图；

图6为本发明的第一基板的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本发明的技术方案做详细描述。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖”、“横”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的耳机可通过无线通信链路与外部电子装置进行无线通信。无线通信链路可为移动电话链路(如，频率为700MHz至2700MHz或其它合适移动电路频率的无线链路)，可为在2.4GHz、5GHz或其它合适无线局域网频率下工作的无线局域网链路，可为在2.4GHz下工作的蓝牙链路，可涉及毫米波通信，可涉及近场通信，或可涉及其它通信频带下的无线通信。其中耳机在2.4GHz下工作以支持短程通信(诸如蓝牙通信)的配置在本文中有时可作为示例进行描述。

耳机可包括控制电路诸如存储和处理电路。存储和处理电路可包括存储装置，诸如非易失性存储器(如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其它电子可编程的只读存储器)、易失性存储器(如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等等。存储和处理电路中的处理电路可用于控制耳机的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器集成电路、专用集成电路等。

存储和处理电路可用于在耳机上运行软件。软件可处理通信，可处理传感器信号并基于所处理的传感器信号采取适当的动作(如，打开或关闭耳机的功能、启动或停止音频回放等)，并且可处理其它设备操作。为了支持与外部设备进行交互，存储和处理电路可用于实现通信协议。可使用存储和处理电路30实现的通信协议包括无线局域网协议(如蓝牙协议，IEEE 802.11协议，有时称为和WiGig)、用于其它短程无线通信链路的协议，诸如协议、移动电话协议等。

耳机可包括麦克风、扬声器、音频发生器及其它部件。麦克风可采集环境噪音信号以用于噪音消除功能。扬声器可为使用者播放声音。音频发生器及其它声音输出设备可生成其它音频输出。耳机中的传感器及其它部件可包括接近传感器(如，电容式接近传感器、光学接近传感器等)、力传感器、按钮、磁传感器、加速度计及其它用于测量设备方向和/或移动的测量装置、应变式传感器、振动器等。控制电路可使用输入-输出电路诸如扬声器和/或传感器及其它部件来采集使用者和/或周围环境耳机的输入。作为响应，控制电路可发送无线信号以移除设备，并且可为使用者提供听觉、视觉和触觉输出。

如图1所示，本发明以较佳实施方式提供一种耳机，包括：第一部分1，所述第一部分1内设置有扬声器；第二部分2，所述第二部分2包括连接部21和挂钩部22，所述连接部21自第一部分1的一端延伸，所述挂钩部22沿所述连接部21的侧面延伸；第三部分3，所述第三部分3的一端从所述连接部21延伸，另一端的端面设置有天线。

第一部分1的外侧可设置能够匹配使用者耳内部的形状的弹性材料，如硅胶、橡胶。弹性材料能够使得佩戴者在使用时感觉更舒适且提供必要的摩擦力防止耳机从耳道内滑脱。扬声器可安装在第一部分1中，向使用者的耳提供声音。一个或多个塑料或金属网层可插置在扬声器与外壳上的开口之间（如，有助于防止灰尘或其它污染物侵入扬声器）。由于佩戴时扬声器模块距离耳膜较近，扬声损失少，伸入耳道的弹性材料具有隔离噪音的作用，因此具有良好的降噪性能。

第二部分2的连接部21用于连接并支撑第一部分1和第三部分3。挂钩部22从第二部分2的侧面延伸，并形成为适合使用者耳朵内部的形状，例如为一端为尖端的弧形形状。佩戴时，挂钩部22能够辅助固定耳机。

如图2所示为本发明的耳机的爆炸图，第三部分3包括第一壳体31、第二壳体32。第一壳体31和第二壳体32优选为导电材料。合适的导电材料例如为：金、银、铜、铁、铝或其合金。如图3为本发明的第一壳体的结构示意图，从图中可以看出，第一壳体31中间设置有贯通的开口311。所述第二壳体32嵌入所述开口311内与所述第一壳体31的内表面形成缝隙40。图4为本发明的第二壳体的结构示意图，第二壳体32的内表面设置有若干固定柱321。第一基板33设置于第二壳体32的内表面。第一基板33上设置有与第二壳体32上的固定柱相对应的通孔331。固定柱321穿过通孔331将第一基板33固定于第二壳体32的内侧。第二基板34设置在第三部分3的内部，其一个表面上设置有环形支撑件341。环形支撑件341的周长方向设置有与固定柱321相匹配的凹陷。第二基板34上设置的环形支撑件341在安装时抵住第一基板33从而将其固定于第三部分3内。第二基板34为耳机的主电路板，其上设置有前述的存储和处理电路。第二基板34的下方还包括为耳机的电路提供电力的电池35。电池35可为例如可再充电电池。电池35可通过外部设备与耳机之间的有线连接，如设置于第三部分3侧面的USB接口36，进行再充电。还可将电池35配置为不可再充电（如，其中电池35为可更换的不可再充电电池）。

第二部分2和第三部分3除第一壳体31、第二壳体32以外的部分可由塑料、碳纤维复合材料或其它纤维复合材料、玻璃、陶瓷等绝缘材料或这些材料的组合形成。

耳机可包括用于支持与外部设备的无线通信的无线电路。无线电路可包括射频收发器和一个或多个天线。如图5所示为本发明的第一壳体的俯视图，根据本发明的一个方面，本发明耳机中设置的天线具有环形的缝隙40和Y形的馈电部37。缝隙40由第二壳体32嵌入所述开口311内与所述第一壳体31的内表面所形成。缝隙40优选的电长度为四分之一或者二分之一工作波长，宽度为0.1-5mm。如图6所示为本发明的第一基板的示意图，从图中可以看出，馈电部37设置于第一基板33上的内表面，用于将射频收发器电路的高频信号耦接到天线。优选地，第一基板33的面积大于第二壳体32的面积。由此，Y形的馈电部37能够跨过缝隙40为天线馈电。Y形的馈电部37包括馈电段371、第一耦合段372和第二耦合段373。馈电段可通过传输线诸如同轴电缆路径、微带传输线、带状线传输线、边缘耦接的微带传输线、边缘耦接的带状线传输线、由这些类型的传输线组合形成的传输线等。如果需要，可将滤波器电路、开关电路、阻抗匹配电路及其它电路插置到传输线中。优选地，合适的传输线可以为pogo-pin或者c-clip等连接器。当电流被施加到Y形的馈电部37时，通过将来自馈电段371的场耦合到缝隙40并在缝隙40中引入电磁场。缝隙40作为天线辐射单元。第一基板33配置合适的厚度能够使得Y形的馈电部37和缝隙40之间形成有效耦合。馈电段371、第一耦合段372和第二耦合段373在多点跨过缝隙40，能够调整天线的输入阻抗，从而调整匹配提高天线性能。并且，由于Y形的馈电部37在缝隙40上形成多个耦合点，能够提高天线的带宽，减少受到用户头部、手触摸导致天线失谐的可能。

Y形的馈电部37的馈电段371、第一耦合段372和第二耦合段373各部分的宽度可以根据天线性能调整。优选地，Y形的馈电部37各部分的宽度相等，宽度为0.1-5mm。优选地，馈电段371与第一耦合段372的宽度不同，第一耦合段372和第二耦合段373部分的宽度相同。

Y形的馈电部37可由印刷电路上的图案化金属迹线形成。印刷电路可为刚性印刷电路板(如，由刚性印刷电路板基板材料诸如玻璃纤维填充的环氧树脂形成的印刷电路)，或可为柔性印刷电路(如，由聚酰亚胺的柔性层或其它聚合物基板材料片形成的印刷电路)。本发明并不以此为限。

经测量，本发明的天线效果如下表所示：

中心频率	fc=2.40GHz
		带宽	BW3dB=5.3%
辐射效率	5.3%

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种耳机，其特征在于，包括：第一部分（1），所述第一部分（1）内设置有扬声器；第二部分（2），所述第二部分（2）包括连接部（21）和挂钩部（22），所述连接部（21）自第一部分（1）的一端延伸，所述挂钩部（22）沿所述连接部（21）的侧面延伸；第三部分（3），第三部分（3）包括第一壳体（31）、第二壳体（32），所述第三部分（3）的一端从所述连接部（21）延伸，另一端的端面设置有天线，所述天线具有环形的缝隙（40）和Y形的馈电部（37）；第一壳体（31）中间设置有贯通的开口（311），第二壳体（32）嵌套设置于所述开口（311）中；缝隙（40）由第二壳体（32）嵌入所述开口（311）内与所述第一壳体（31）的内表面所形成；Y形的馈电部（37）包括馈电段（371）、第一耦合段（372）和第二耦合段（373）；馈电段（371）、第一耦合段（372）和第二耦合段（373）在多点跨过缝隙（40）；第一壳体（31）和第二壳体（32）为导电材料；第二部分（2）和第三部分（3）除第一壳体（31）、第二壳体（32）以外的部分由绝缘材料形成。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：挂钩部（22）设置为一端为尖端的弧形形状。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：第二壳体（32）的内表面设置有若干固定柱（321）；第一基板（33）设置于第二壳体（32）的内表面，第一基板（33）上设置有与第二壳体（32）上的固定柱相对应的通孔（331）；固定柱（321）穿过通孔（331）将第一基板（33）固定于第二壳体（32）的内侧。

4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：第一基板（33）的面积大于第二壳体（32）的面积。

5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：第二基板（34）设置在第三部分（3）的内部，其一个表面上设置有环形支撑件（341）。

6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于：环形支撑件（341）的周长方向设置有与固定柱（321）相匹配的凹陷。

7.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：缝隙（40）的电长度为四分之一或者二分之一工作波长，宽度为0.1-5mm。

8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：Y形的馈电部（37）各部分的宽度相等，宽度为0.1-5mm。

9.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于：馈电段（371）与第一耦合段（372）的宽度不同，第一耦合段（372）和第二耦合段（373）部分的宽度相同。