一種設有聲閥的導管式耳機的製作方法
2023-12-02 15:04:26 1
專利名稱：一種設有聲閥的導管式耳機的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子領域，特別是涉及ー種設有聲閥的導管式耳機。
背景技術：
耳機是ー種電聲轉化裝置，置於使用者的耳道中或耳道附近，對於置於耳道中的耳機，使用者必須將耳機移出耳道才能聽到外界聲音，所述耳機可以是一般的有線耳機， 或藍牙耳機，或無線耳機等，中國專利公告201020533713. 1公開了ー種聲波導管式藍牙耳機，其特徵是耳機主體外有和受話器相連的空心導管，本發明的特徵是在空心導管上増加可以開啟與閉合的開口裝置，即聲閥，目的是可以讓使用者不必將耳機移出耳道就可以聽到外界的聲音。另外本發明提出的耳機可以是普通有線耳機，也可以是藍牙耳機，所以對藍牙背景技術做ー說明藍牙技術的系統結構分為三大部分底層硬體模塊、中間協議層和高層應用。底層硬體部分包括無線跳頻(RF)、基帶(BB)和鏈路管理(LM)。主機控制接ロ層 (HCI)是藍牙協議中軟硬體之間的接ロ，它提供了ー個調用基帶、鏈路管理、狀態和控制寄存器等硬體的統一命令接ロ。藍牙設備之間進行通信吋，HCI以上的協議軟體實體在主機上運行，而HCI以下的功能由藍牙設備來完成，二者之間通過一個對兩端透明的傳輸層進行交互。藍牙技術應用程式接ロ(Application Programming hterface，API)函數的開發由開發工具的設計人員來完成，這樣可以對應用方式進行編程。具體實現方案可以多種選擇， 如RF模塊/ RF晶片+基帶模塊/基帶晶片/基帶ASIC /基帶C0T，單片嵌入式藍牙晶片， 購買藍牙的II3R將它集成到主機的ASIC中去等形式。藍牙系統可提供點到點或一點到多點的連接，在一點到多點的連接中，由幾個藍牙単元共享同一信道，構成ー個微微網，其中ー個作為該微微網的主単元，而其餘為從單元(最多可激活7個)，信道訪問由主單元控制。
發明內容
聲閥的結構與定義聲閥至少由開ロ與閥門構成，聲閥至少有ー個聲音輸入口，聲閥有ー個聲音輸出口，通過開啟與關閉所述聲閥的閥門可以選擇輸入口聲音的來源，並且從所述聲閥的聲音輸出口輸出聲音。所述聲閥是手動或電動。本發明採用的技術方案是耳機的電聲轉換裝置(即受話器)的ー側和一空心導管密封相連，空心導管的另ー頭是聲音輸出ロ，聲音輸出ロ放置在使用者的耳道中，在所述空心導管上設置可開啟和閉合的開口裝置，開ロ開啟時空心導管和外界聲音相通，開ロ閉合時空心導管和外界聲音隔離，所述開口裝置形式可以是滑塊擋板、管型滑筒、活塞式、支點開啟式、蹺蹺板式、轉軸式、幹簧管式等。這樣使用者就不必將聲音輸出口拿出耳道，通過操作開口裝置的開啟與閉合選擇聲音來源。所述空心導管上的可以開啟和閉合的開口裝置可以控制選擇聲音的來源，其作用是閥門的作用，這裡定義為聲閥，聲閥至少由開口和閥門組成，所述閥門可以是手動的，或採用ー微型電機拖動閥門、或採用電致伸縮材料作為閥門的驅動部件，或採用電磁鐵作為閥門的驅動部件、或採用幹簧管結構形式(電磁鐵形式的一種)。其特徵是有一空心導管，空心導管一端和耳機的電聲轉換裝置即受話器相連，另一端是聲音輸出口，在空心導管上設置可以開啟與閉合的開口裝置即聲閥。對於手動聲閥，在閥門的執行動作行程中設置觸動開關，這樣平時開ロ開啟和外界聲音相通，如需聽取來自電子裝置的音頻信號，則用手驅動閥門使開口裝置閉合，同時觸動觸動開關，所述觸動開關可以設定為接聽功能，如接聽電話，這樣就可以閉合開口裝置時接聽電話；或所述觸動開關設定為播放功能，這樣就可以閉合開口裝置時聽音樂。其特徵是聲閥由開口和可以在開口上開啟與閉合的閥門組成，在閥門的開啟與閉合的動作行程上設置觸動開關。聲閥設置有磁致伸縮材料或壓電陶瓷材料(PZT)或稀土超磁致伸縮材料或電磁鐵或微型電機或幹簧管式聲閥，所述磁致伸縮材料或壓電陶瓷材料(PZT)或稀土超磁致伸縮材料或電磁鐵或微型電機或幹簧管式聲閥連接在電子開關上，電子開關的控制信號來源於電子裝置的待機或收聽的狀態信號，待機時聲閥開啟，空心導管和外界聲音相通，收聽時聲閥閉合，空心導管和外界聲音隔離，空心導管傳輸來自電聲轉化裝置的聲音。其特徵是聲閥的開啟與閉合受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號。另ー種情況，電子開關的控制信號來源於信號處理電路，信號處理電路的輸入端連接在電子裝置的音頻輸出電路上，信號處理電路的功能是檢測電子裝置是否有音頻輸出，如果有則輸出控制信號給電子開關，由電子開關控制聲閥的閉合。其特徵是聲閥的閉合與開啟受控於音頻信號的有無。上述空心導管的形狀和長度不做限制，如果很短，即現有的耳塞耳機，耳塞耳機有一段塞入耳道中的空心導管，本發明也提供了耳塞耳機増加聲閥的實施方案。上述空心導管在造型上可以製成彎鉤弧形，這樣功能上可以作為耳機的掛耳支架，這樣空心導管有兩個作用，一是傳導聲音，ニ是掛耳支架，空心導管可以選用透明的，這樣可以使耳機隱藏在使用者的耳背後。本發明耳機包括有線耳機和無線耳機，無線耳機包含藍牙耳機，或包含射頻接收単元的耳機如收音機。另外，還包括獨立的掛耳音頻播放裝置，如MP3。本發明之藍牙耳機可以配置底座，底座中設置ー較大容量可充電電池，這樣藍牙耳機可以放在底座上充電，有更長的待機時間，所述藍牙耳機本體或底座中設置有磁鐵，這樣可以保證充電觸點良好接觸。本發明之藍牙耳機可以增加防丟失功能，即基於藍牙信號的檢測，當藍牙耳機超出手機藍牙信號範圍時就報警，從而防止手機丟失。本發明之有報警功能的藍牙耳機，技術方案是通過藍牙晶片的主機控制器接ロ(Host Controller Interface, HCI)加入一段程序，所述程序讀取藍牙連接警示旗標值，警示旗標值=1表示連接斷開或連接超吋，則通過可編程I/O輸出信號開啟電子開關，由蜂鳴器電路和揚聲器組成的報警裝置進行報警；如果警示旗標值=0則表示連接狀態良好，繼續返回執行讀取藍牙連接警示旗標值的操作。其特徵是藍牙耳機內設置有和電子開關相連的報警裝置，所述電子開關的開啟與關閉由藍牙的連接狀態觸發，即藍牙連接正常則關閉電子開關，停止報警，藍牙連接斷開或連接超時則開啟電子開關，啟動報警。或藍牙耳機內設置有和電子開關相連的報警裝置，所述電子開關的開啟與關閉由藍牙連接警示旗標觸發。
本發明之有報警功能的藍牙耳機，其特徵是藍牙耳機內設置有和電子開關相連的報警裝置，所述電子開關的開啟與關閉由藍牙的連接狀態或警示旗標觸發。本發明的有益效果是可以讓使用者不必將耳機移出耳道就可以聽到外界的聲音，可以自由地選擇聲音來源；空心導管在造型上可以製成彎鉤弧形，這樣功能上可以作為耳機的掛耳支架，空心導管可以選用透明的，這樣可以使耳機隱藏在使用者的耳背後；本發明之藍牙耳機可以配置底座，底座中設置ー較大容量可充電電池，這樣藍牙耳機可以放在底座上充電，有更長的待機時間；本發明之藍牙耳機可以增加防丟失功能。
圖1為本發明耳機採用空心導管且増加手動聲閥的實施方案。圖2為本發明耳機之聲閥採用電致伸縮材料的實施方案(控制信號方式)。圖3為本發明耳機之聲閥採用電磁鐵的實施方案(控制信號方式)。圖4為本發明耳機之聲閥採用電致伸縮材料的實施方案(音頻信號控制方式)。圖5為本發明耳機之聲閥採用電磁鐵的實施方案(音頻信號控制方式)。圖6為本發明耳機之信號處理的ー種電路。圖7為本發明耳機之空心導管作為掛耳支架的示意圖。圖8為本發明耳機空心導管作為掛耳支架的耳機佩戴示意圖。圖9為本發明之具有防丟功能的藍牙耳機原理框圖。圖10為本發明之具有防丟功能的藍牙耳機軟體流程圖。圖11為本發明之藍牙耳機及底座配置示意圖。圖12為本發明耳機之聲閥採用蹺蹺板形式的實施方案示意圖。圖13為本發明耳機之聲閥採用轉軸形式的實施方案示意圖。圖14為本發明耳機之聲閥採用幹簧管結構形式的實施方案示意圖。圖15為本發明耳機之耳塞耳機電磁鐵實施方案。圖16為本發明耳機之耳塞耳機幹簧管結構形式實施方案。圖17為本發明之音頻信號直接控制聲閥的ー種實施方案電路圖(電磁鐵型)。圖18為本發明之音頻信號直接控制聲閥的ー種實施方案電路圖(電致伸縮材料型)。圖19為本發明採用幹簧管結構形式聲閥之脈衝電流控制方式實施方案。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明。圖1為本發明耳機採用空心導管且増加手動聲閥的實施方案。在本實施方案中 101為受話器，和受話器ー側密封相連的有空心導管102，空心導管的另ー頭是聲音輸出口 103，在空心導管102上設置聲閥104，聲閥是空心導管上可以開啟與閉合的開口裝置，105 是聲閥的開ロ，106是可以移動的滑塊擋板，在這裡，滑塊擋板起到閥門的作用，當滑塊擋板106移動至蓋住開ロ 105吋，空心導管與外界聲音隔離，當滑塊擋板106移動至敞開105 開ロ吋，空心導管與外界聲音相通，這樣可以在滑塊擋板106的移動行程中設置觸動開關 107，平時滑塊擋板106位於使105開ロ處於敞開的位置，這樣空心導管和外界相通，可以聽見外界聲音，如果有電子裝置的音頻信號，如電話來電，滑動滑塊擋板106封閉105開ロ，同時滑塊擋板106觸動觸動開關107，觸動開關107作為接聽開關。其特徵是空心導管一端和耳機受話器ー側密封相連，另一端是聲音輸出口，在空心導管上設置有可以開啟與閉合的開口裝置，即聲閥。進一歩，聲閥中設置有觸動開關，所述觸動開關的動作由開口裝置的開啟與閉合而觸動。聲閥的滑塊擋板可以是手動移動的，也可以用微型電機拖動。微型電機拖動方案要增加電子開關，所述電子開關的控制信號來源於電子裝置的待機或收聽的狀態信號，即待機時控制信號為0，聲閥開啟，空心導管與外界相通，接聽時控制信號為1，聲閥閉合，空心導管與外界隔離，其特徵是聲閥的閉合與開啟受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號。或控制信號來源於電子裝置的音頻信號的有無，音頻信號通過信號處理驅動電子開關的開啟與關閉，從而控制聲閥的閉合與開啟，其特徵是聲閥的閉合與開啟受控於音頻信號的有無。圖2為本發明耳機之聲閥採用電致伸縮材料的實施方案(控制信號方式)。其特徵是聲閥的動作執行部件由電致伸縮或電致變形材料製成，可選的材料有磁致伸縮材料，或壓電陶瓷材料(PZT)，或稀土超磁致伸縮材料，最普通的選擇可以是壓電陶瓷材料(PZT)， 由PZT構成的聲閥的動作執行部件由電極和壓電陶瓷材料構成，壓電陶瓷材料位於兩個電極之間，通過兩個電極施加電壓使壓電陶瓷材料伸縮或變形。圖中201為受話器，202為和受話器密封相連的空心導管，203為聲閥開ロ，208為聲閥閥門，204為聲音輸出ロ，205為ー 電極，206為電致伸縮材料，207為另ー電極，由於電致伸縮材料的伸縮量非常微小，在結構形式上可以採用槓桿將伸縮量放大。本圖中電致伸縮材料設計為電致收縮，如果是電致伸長，則電致伸縮材料安裝在相反的位置，即槓桿的外側。聲閥的開啟與閉合通過電子開關控制，電子開關的控制信號來源於電子裝置的待機或收聽的狀態信號，即待機時控制信號為 0，聲閥開啟，空心導管與外界相通，收聽時控制信號為1，聲閥閉合，空心導管與外界隔離。 其特徵是聲閥的開啟與閉合受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號。圖3為本發明耳機之聲閥採用電磁鐵的實施方案(控制信號方式)。本實施方案和圖2描述的實施方案原理一致，只是將聲閥的動作執行部件由電磁鐵構成形式替代電致伸縮材料構成形式，圖中，301為電磁鐵，302為銜鐵，銜鐵連接在聲閥的閥門上，銜鐵302和電磁鐵301構成吸合裝置，由吸合裝置執行聲閥的開啟與閉合。其特徵是聲閥的動作執行部件由電磁鐵構成。圖4為本發明耳機之聲閥採用電致伸縮材料的實施方案(音頻信號控制方式)。本實施方案聲閥結構和圖2描述的方案相同，所不同的是控制信號來源不同，本實施方案中的控制信號來源於音頻信號的有無，音頻信號通過信號處理驅動電子開關的開啟與關閉， 從而控制聲閥的閉合與開啟。這是一種後端解決方案，只要有音頻信號就閉合聲閥，使空心導管和外界隔離。其特徵是聲閥的閉合與開啟受控於音頻信號的有無。圖5為本發明耳機之聲閥採用電磁鐵的實施方案(音頻信號控制方式)。本實施方案聲閥由電磁鐵構成，所述聲閥的動作由音頻信號控制。圖6為本發明耳機之信號處理的ー種電路。本圖為信號處理的前置電路，信號處理的功能是監測音頻信號，如果沒有音頻信號則不輸出控制信號，如果有音頻信號則輸出控制信號給電子開關，並且對輸出的信號進行保持延時，即輸出信號不會隨輸入的音頻信號的消失而立即消失，至少保持一定的時間，因為音頻信號是不斷變化的，瞬間可能為0，為了保持一定時間內的開關信號穩定，需要一定的保持延時時間。圖中Rl為限流電阻，作用是減少信號處理電路對音頻信號的影響，D為整流ニ極管，其作用是對音頻信號進行整流， 使交流信號變為直流信號，以便對電容C進行充電，電阻R2和電容C組成有一定時間常數的RC電路，本前置電路是ー種積分電路，這樣不斷變化的音頻信號在輸入端輸入，輸出端可以得到一定延時的保持信號，延時時間由RC值決定。圖7為本發明耳機之空心導管作為掛耳支架的示意圖。本實施方案中空心導管直接作為掛耳支架，可以是有線耳機或或無線耳機，或無線接收耳機，或藍牙耳機，或播放器， 701為耳機本體，702為聲音輸出口，704是空心導管，703為聲閥，可以是手動的或電動的， 電動的如微型電機拖動，或電致伸縮材料結構形式，或電磁鐵結構形式，或幹簧管配絕緣導線繞組結構形式。如果是手動聲閥，可以在聲閥中設置觸動開關，手動聲閥如滑塊擋板式、管型滑筒式、活塞式、支點開啟式、蹺蹺板式、轉軸式、幹簧管配永磁鐵式等。聲閥的位置可以在空心導管的任何位置，甚至可以安裝在耳機本體內，這樣可以整體設計。本實施方案可以設計為藍牙耳機，可以配置相應形狀的底座，所述底座中有可充電電池。圖8為本發明耳機空心導管作為掛耳支架的耳機佩戴示意圖。圖9為本發明之具有防丟功能的藍牙耳機原理框圖。傳統藍牙耳機由藍牙晶片和送話器、受話器等組成，藍牙晶片包含藍牙無線單元、控制處理器、藍牙基帶單元、音頻單元，控制處理器包含事件計時器、中斷控制器、RISC處理器、可編程I/O、主機控制器接ロ HCI，在藍牙晶片外或內一般提供編程用存儲器，功能程序存儲在存儲器中，本發明之藍牙耳機通過藍牙晶片的主機控制器接ロ(Host Controller Interface, HCI)加入一段程序， 所述程序讀取藍牙連接警示旗標值，警示旗標值=1表示連接斷開或連接超時，則通過可編程I/O輸出信號開啟電子開關，由蜂鳴器電路和揚聲器組成的報警裝置進行報警；如果警示旗標值=0則表示連接狀態良好，繼續返回執行讀取藍牙連接警示旗標值的操作。此外， 和傳統藍牙耳機相比，硬體上增加電子開關、報警蜂鳴器電路、報警揚聲器。所述藍牙耳機還設置有控制按鈕，控制按鈕功能有正常接聽模式，正常接聽防丟兼容模式，防丟模式。這些功能可以通過藍牙技術應用程式接ロ(Application Programming Interface, API)函數集，由開發工具寫入藍牙晶片的存儲器來實現。圖10為本發明之具有防丟功能的藍牙耳機軟體流程圖。程序開始後讀取藍牙連接的警示旗標值，並對警示旗標值進行判斷，如果警示旗標=0，說明藍牙連接狀態良好，返回繼續讀取藍牙連接的警示旗標值，如果警示旗標=1，說明藍牙連接斷開或超吋，則通過可編程1/0輸出開啟信號，開啟電子開關，報警蜂鳴器電路工作，驅動報警揚聲器報警。所述流程軟體加載或連接在原藍牙耳機操作程序中，所述軟體存儲在存儲器中，可以是藍牙晶片內存儲器，也可以是藍牙晶片外存儲器。圖11為本發明之藍牙耳機及底座配置示意圖。考慮到藍牙耳機的尺寸，其內置電池不能太大，所以提出配置底座的實施方案，1101是藍牙耳機本體，1101本體內包含1102 可充電電池、1103銜鐵、1104報警揚聲器、1105受話器、1112送話器，1108是底座本體，1108 底座本體內包含1109磁鐵、1110備用可充電電池，1111是充電連接觸點，1113是交流充電用的電源適配器。1103銜鐵和1109磁鐵組成吸合裝置，這樣更有利於充電觸點的接觸及藍
7牙耳機放置在底座中。和1105受話器密封相連的有空心導管1114，在空心導管上設置聲閥 1106，所述聲閥可以是手動或電動的，如果是手動的還設置有觸動開關，1107是聲音出口。 如果空心導管為掛耳支架形式，所述底座形狀為相應配套形式。所述部件可以按功能要求增減。較佳的方案是1、配置有備用充電電池和磁鐵的底座，藍牙耳機為空心導管耳掛式， 聲閥採用手動加觸動開關方式，或幹簧管結構形式聲閥(圖14描述)以永磁鐵控制方式，進一歩，可以增加防丟裝置。2、配置有備用充電電池和磁鐵的底座，藍牙耳機為空心導管耳掛式，聲閥採用幹簧管結構配絕緣導線繞組形式(圖14描述)，進ー步増加防丟裝置。所述幹簧管結構配絕緣導線繞組形式聲閥的開啟與閉合受控於藍牙耳機的待機或收聽的狀態信號。這樣，和現有的藍牙耳機一祥，藍牙耳機上設有接聽按鈕，如果有電話來電，則按動接聽按鈕，藍牙耳機由待機狀態進入收聽狀態，通過電子開關驅動聲閥閉合，聽取來自受話器的聲音，通話結束後，藍牙耳機由收聽狀態進入待機狀態，電子開關斷開，聲閥開啟，使用者不必摘除耳機可以聽取外界的聲音。圖12為本發明耳機之聲閥採用蹺蹺板形式的實施方案示意圖。圖中1201是蹺蹺板的ー個蹺板，1202是支點，1203是蹺蹺板的另ー蹺板，1204是閥門，1204安裝在蹺板1203 上，所述蹺蹺板可以採用現有技術的彈簧或彈片結構，這樣可以通過按動蹺蹺板的蹺板開啟或閉合聲閥的閥門。其特徵是聲閥的閥門安裝在一蹺蹺板的蹺板上。進一歩，蹺蹺板的兩個蹺板是鐵質材料的，採用兩個電磁鐵分別吸合控制蹺蹺板的兩個蹺板動作，則可以用脈衝電流控制聲閥的開啟與閉合，這樣可以降低損耗。圖13為本發明耳機之聲閥採用轉軸形式的實施方案示意圖。本實施方案聲閥由聲閥本體和可以在本體中轉動的轉軸組成，在轉軸中有三通形式的通孔，在聲閥本體上有對應的通孔和開ロ，1301是聲閥的側視圖，1302是聲閥的上視圖，1303是轉軸，可以在聲閥本體中轉動，1304、1305、1306是轉軸1303中的通孔，三個通孔相連通，即三通，1307是開 ロ，位於聲閥的本體上，圖中位置是聲閥閉合狀態，即聽取受話器的聲音狀態，如果轉動轉軸1303，使通孔1305正對聲音輸出ロ，此時通孔1304正對開ロ 1307，這樣，通過開ロ 1307 可以聽取外界的聲音，同時關閉了受話器的聲音。通孔1305和1304的夾角可以是0度-180 度，相對應的開ロ 1307的位置也要相應調整相同的角度，這樣可以調整聲閥開關的轉動量，比較佳的角度是90度。本方案可以是手動或電機拖動，如果是手動可以設置觸動開關。圖14為本發明耳機之聲閥採用幹簧管結構形式的實施方案示意圖。這裡有電子開關控制模式和手動永磁鐵控制模式兩種模式，電子開關控制模式和前述電磁鐵實施方案相同，本方案特徵是有ー對磁性材料，即兩個配對的磁性材料，聲閥的閥門安裝在其中的 ー個磁性材料上，在所述磁性材料外圍饒有一組絕緣導線，所述絕緣導線連接在電子開關上。手動永磁鐵控制模式特徵是有ー對磁性材料，聲閥的閥門安裝在其中的ー個磁性材料上，在所述磁性材料邊設置可以移動的永磁鐵，聲閥的開啟與閉合由永磁鐵的磁性控制；迸一歩，所述的ー對磁性材料是導電材料，兩個磁性材料分別是兩個電極，所述兩個電極形成開關，所述開關接入電子裝置的電路中。磁性材料即鐵磁性材料，或鐵質材料，而且是導電的，在磁場作用下可以產生磁性，磁場消失後恢復原狀的軟磁性材料，本發明中可以採用鐵旗簧片。所述ー對磁性材料之一是鐵質材料簧片，一端固定在聲閥的內表面，另一端懸空， 所述ー對磁性材料之另ー磁性材料可以是硬質鐵質材料，固定在聲閥的內壁上。進一歩，所述磁性材料是導電的，是開關的兩個電扱。圖14中1401是磁性材料，1402是閥門，1402安裝在1401上，1403是聲閥開ロ， 1404是另ー磁性材料，1405是絕緣導線，絕緣導線1405接在電子開關上，如果通電給絕緣導線1405，1405產生磁性，從而使1401和1404吸合，從而閉合聲閥開ロ 1403，如果斷電，則 1401和1404在弾性作用下分開，使聲閥開口和外界相通。其特徵是聲閥在結構上是幹簧管結構配絕緣導線繞組形式，即有ー對磁性材料，聲閥的閥門連接在其中的ー個磁性材料上，所述ー對磁性材料的外圍繞有絕緣導線。所述幹簧管結構配絕緣導線繞組形式聲閥的開啟與閉合受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號。如果是藍牙耳機，這裡的電子裝置指藍牙耳機。或所述幹簧管結構配絕緣導線繞組形式聲閥的閉合與開啟受控於音頻信號的有如果去除絕緣導線1405，可以用永磁鐵的磁性控制聲閥的開啟與閉合，永磁鐵靠近則1401和1404吸合，聲閥閉合，同時1401和1404導電，開關閉合，永磁鐵遠離則1401 和1404分開，聲閥開啟，同時1401和1404斷開，開關斷開，這樣通過這個開關可以控制電子裝置的接聽或播放。其特徵是聲閥在結構上是幹簧管結構形式，即有ー對磁性材料，聲閥的閥門連接在其中的ー個磁性材料上，聲閥的表面適合位置設置有可以移動的永磁鐵， 聲閥的閉合由永磁鐵的磁場控制，聲閥的開啟是在磁性材料的弾性下自行開啟，所述磁性材料是鐵質材料簧片，是導電的，是開關的兩個電扱。圖15為本發明耳機之耳塞耳機電磁鐵實施方案。a圖為結構示意圖，b為彈簧安裝位置示意圖，1501為受話器，1502為銜鐵閥門，1502位置為聲閥閥門開啟狀態，1503位置為聲閥閥門閉合位置，1504為絕緣導線繞組，1505為聲音輸出ロ，1506為耳塞空心導管，1507 為開ロ，開ロ位於空心導管上，可以是數個平均分布在空心導管上，1508是彈簧。1504絕緣導線繞組連接在電子開關上，電子開關受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號，或受控於音頻信號的有無，當絕緣導線繞組1504通電時，吸合1502銜鐵閥門至1503位置，此時聲閥閉合，收聽來自受話器1501的聲音，如果絕緣導線繞組1504斷電，則在彈簧1508的弾性下打開銜鐵閥門，聲閥開啟，聽取外界聲音。其特徵是聲閥至少由電磁鐵和銜鐵閥門組成， 耳塞空心導管外設置有絕緣導線繞組，銜鐵閥門可以在耳塞空心導管上進行開啟或閉合的動作。本實施方案也可以是耳塞式藍牙耳機。圖16為本發明耳機之耳塞耳機幹簧管結構形式實施方案。和圖15結構類似，只是執行機構改為幹簧管結構形式，1601為磁性材料，1602是連接在磁性材料上的閥門，1603 是另ー磁性材料，1604是開ロ，1605是絕緣導線繞組，1605絕緣導線繞組連接在電子開關上，電子開關受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號，或受控於音頻信號的有無，當絕緣導線繞組1605通電時，磁性材料1601和1603吸合，閥門1602將開ロ 1604封閉，此時聲閥閉合，收聽來自受話器的聲音，如果絕緣導線繞組1605斷電，則磁性材料1601在弾性作用下恢復原狀，聲閥開啟，聽取外界聲音。本實施方案也可以是耳塞式藍牙耳機。圖17為本發明之音頻信號直接控制聲閥的ー種實施方案電路圖(電磁鐵型)。目前一般電子裝置沒有設置專門的待機/收聽狀態信號輸出，所以本發明提出ー種後端解決方案，ニ極管D1、D2、D3、D4組成的全橋整流電路，Rl為限流電阻，防止電路對原音頻信號產生影響，電容C和電阻R2組成充電放電延時電路，電路輸出端直接接入聲閥的絕緣導線繞組，這樣只要有音頻信號則絕緣導線繞組就能得到電流，從而驅動聲閥動作。所述電路可以裝在耳機殼體內。圖18為本發明之音頻信號直接控制聲閥的ー種實施方案電路圖(電致伸縮材料型)。電路有電阻R1、R2及數對電容ニ極管組成，電容和ニ極管組成倍壓升壓電路，電容ニ極管的對數越多升壓越高，電阻Rl是限流電阻，R2是洩壓電阻，R2數值的大小可以控制電壓保持的時間，由於電致伸縮材料是電容性的，所以由電阻R2和電致伸縮材料組成RC電路， 必要時可以在R2上再並聯ー只電容。所述電路的輸出端直接接在電致伸縮材料的兩個電極上。所述電路可以裝在耳機殼體內。圖19為本發明採用幹簧管結構形式聲閥之脈衝電流控制方式實施方案。1901是幹簧管結構形式聲閥，1902是聲閥開啟定位鐵塊，1903是絕緣導線繞組，1904是永磁鐵， 1905是聲閥閉合定位鐵塊，永磁鐵1904可以在定位鐵塊1902和1905之間自由運動。聲閥開啟吋，永磁鐵1903吸合在開啟定位鐵塊1902上，如果給絕緣導線1903通電，1903產生磁場，這裡要求磁場的方向使永磁鐵向1905運動，這可以通過選擇電流方向來控制，當永磁鐵1904運動到吸合1905的位置吋，聲閥閉合，這是可以斷開絕緣導線中的電流，永磁鐵 1904依然吸合固定在1905的位置，即保持聲閥閉合；相反，改變絕緣導線1903中的電流方向，即反向通電，永磁鐵1904會運動到和1902吸合的位置，這時斷開絕緣導線1903中的電流，1904也會依然吸合固定在1902上，此時聲閥開啟。這樣就可以用正向或反向的脈衝電流來控制聲閥的開啟與閉合，從而降低損耗。其特徵是聲閥在結構上是幹簧管結構形式， 即有ー對磁性材料，聲閥的閥門連接在其中的ー個磁性材料上，聲閥的表面適合位置設置有可以移動的永磁鐵，在永磁鐵移動行程兩端分別設有定位鐵塊，在永磁鐵的外圍有絕緣導線繞組，絕緣導線繞組通過正向或反向脈衝電流控制聲閥的開啟與閉合。上述電動聲閥之電子開關在設計上可以考慮初始電流大，維持電流小的自動控制，原因是電磁鐵在吸合的動作時需要較大的電流，吸合完成後只需要較小的維持電流，這樣可以降低損耗，這是現有的技木。上述電動聲閥在結構設計上可以考慮自鎖裝置，即動作完成後自動鎖定在狀態位置，直至下次動作執行解除鎖定，這樣就可以考慮用脈衝電壓或電流控制聲閥的開啟狀態或閉合狀態，自鎖裝置有多種，是現有的技術方案，其特徵是電動聲閥的開啟或閉合受控於脈衝電壓或電流。本發明之無線耳機傳輸方式不限於基於藍牙，可以簡單地推導應用於無線WIFI， 點對點，或其它無線協議，如 JEEE802. 11、IEEE802. 11a、IEEE802. lib、IEEE802. llg、 IEEE802. Iln等。或僅有收音功能的無線耳機即無線接收機，所述無線耳機可以配合大功率無線話筒應用於飯店、企業內部通訊。
權利要求
1.ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是有一空心導管，空心導管一端和耳機的電聲轉換裝置即受話器相連，另一端是聲音輸出口，在空心導管上設置可以開啟與閉合的開口裝置即聲閥。
2.根據權利要求1所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是聲閥裝置是手動的， 在所述聲閥上設置有觸動開關。
3.根據權利要求1所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是聲閥是電動的。
4.根據權利要求2所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是聲閥在結構上是幹簧管結構形式，即有ー對磁性材料，聲閥的閥門連接在其中的ー個磁性材料上，聲閥的表面適合位置設置有可以移動的永磁鐵，所述磁性材料是鐵質材料，是導電的，是開關的兩個電扱。
5.根據權利要求3所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是聲閥在結構上是幹簧管結構形式，即有ー對磁性材料，聲閥的閥門連接在其中的ー個磁性材料上，所述ー對磁性材料的外圍繞有絕緣導線。
6.根據權利要求3所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是聲閥的開啟與閉合受控於電子裝置的待機或收聽的狀態信號。
7.根據權利要求3所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是聲閥的閉合與開啟受控於音頻信號的有無。
8.根據權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是空心導管在造型上製成彎鉤弧形，是耳機的掛耳支架。
9.根據權利要求1或2或3或4或5或6或7所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是耳機是藍牙耳機，或無線耳機，或無線接收機。
10.根據權利要求9所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是空心導管在造型上製成彎鉤弧形，是耳機的掛耳支架。
11.根據權利要求9所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是藍牙耳機內設置有和電子開關相連的報警裝置，所述電子開關的開啟與關閉由藍牙的連接狀態或警示旗標觸
12.根據權利要求10或11所述的ー種設有聲閥的導管式耳機，其特徵是藍牙耳機有與之配套的底座，所述底座中有可充電電池。
全文摘要
本發明涉及電子領域，特別是涉及一種設有聲閥的導管式耳機。其特徵是有一空心導管，空心導管一端和耳機的電聲轉換裝置即受話器相連，另一端是聲音輸出口，在空心導管上設置可以開啟與閉合的開口裝置即聲閥，空心導管在造型上製成彎鉤弧形，是耳機的掛耳支架。本發明的有益效果是可以讓使用者不必將耳機移出耳道就可以聽到外界的聲音，可以自由地選擇聲音來源。同時，本發明之藍牙耳機可以增加防丟失功能。
文檔編號H04R1/10GK102595270SQ20111045429
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者吳東輝 申請人:吳東輝