頭戴耳機的製作方法
2023-09-16 22:00:50 2
專利名稱：頭戴耳機的製作方法
技術領域：
本發明涉及耳機，特別涉及具有支承頭帶的撓性支承件的耳機。
迄今，頭戴耳機具有可滑動地搭接到頭帶上的兩個耳機單元，使耳機單元合適地配戴到聽者的耳朵上。耳機單元合適地配戴到聽者的耳朵上之後，耳機單元固定在頭帶上。現有的一種耳機具有在一個耳機單元上構成的多個銜接凹陷部分和在滑動方向的頭帶，而另一耳機單元上構成銜接凸頭。使用這種耳機時，聽者將該銜接凸頭裝入預定的銜接凹陷部分中，聽者能相對於頭帶逐步確定耳機單元的合適位置，而且聽者能合適地將耳機單元戴到耳朵上。
美國專利第5,406,037號公開了一種具有相對於頭帶能自由地調節耳機單元位置的自由調節功能的頭戴耳機。該耳機包括一個基本上呈U形的頭帶和一個設置在頭帶中間部分的吊架，以便伸過頭帶的各端。當聽者將耳機配戴在頭上時，吊架不僅會隨聽者的頭形變形，而且能從耳機座上摘下來，使耳機單元能夠放在與聽者耳廓接觸的位置。
耳機中耳機單元的位置可相對於頭帶調節，頭上戴耳機的聽者隨時會變，新的聽者要按他的頭的尺寸相對於頭帶調節耳機單元的位置，這很麻煩。而且，耳機不用時，耳機在耳機單元部分相對於頭帶伸開的情況下裝入耳機盒內，因此必須使耳機盒有大的空間。
當聽者不必調節有吊架的耳機就能將該耳機容易地戴在頭上時，頭帶會大大超出吊架，因此，該耳機的外觀會很難看。而且，由於吊架起拉住耳機單元的作用，拉起耳機單元的力直接加到聽者的耳朵上，耳機單元在聽者耳朵上滑移，當耳機戴在頭上時使聽者感到不舒服。
因此，本發明的目的是提供一種能克服以上缺陷的耳機。
本發明提供一種頭戴耳機，它包括至少一個耳機單元、一個支承件、一個頭帶和一個彈性偏置件。耳機單元連接在支承件上。頭帶具有基本上是U形的截面。支承件可滑動地連接到頭帶的一端。聽者將頭帶戴到頭上時，頭帶撓性形變，使耳機單元靠著聽者的耳朵。彈性偏置件位於支承件與頭帶之間。彈性偏置件按支承件相對於頭帶收縮的方向偏置支承件。當聽者將頭帶戴在頭上時，支承件與頭帶之間產生的摩擦力基本上等於彈性偏置件的彈性偏置力。
按本發明，提供一種耳機，它包括至少一個耳機單元、一個支承件、一個頭帶、接收單元和開關。耳機單元搭接到支承件。頭帶有基本上是U形的截面，支承件可滑動地搭接在頭帶的一端。聽者將耳機戴到頭上時，頭帶撓性變形，使耳機單元對著聽者的耳朵。支承件按其相對於頭帶延伸的方向滑動時，開關轉到接通，開關使耳機進入工作狀態。
通過以下參照附圖的詳細描述會更容易地理解發明。附圖中
圖1是按本發明的無繩耳機在不用狀態下的後透視圖；圖2是圖1所示無繩耳機的主要部件的展示透視圖；圖3是圖1所示無繩耳機在不用狀態下的部分剖視的正視圖；圖4是圖1所示無繩耳機在不用狀態下的部分剖視的正視圖；圖5是圖4所示狀態下放大的耳機組件部分剖視的側視圖。
圖6是說明聽者將耳機戴到頭上時作用在耳機各部分上的力的局部剖視圖。
以下將參照附圖詳細說明按本發明的頭戴耳機。在以下要說明的實施例中，頭戴耳機以無繩頭戴耳機為例，並亦簡稱無繩耳機。該無繩耳機具有一個接收單元，用於接收用作聲源的聲重放裝置輸出的信號經調製後由發送裝置以作為通信媒體的紅外線形式發送的信號。
如附圖1所示，無繩耳機1包括一對耳機單元2和3，以及一個頭帶4。一對耳機單元2和3彼此相對地放在頭帶4的各端。圖1表示將在下面說明滑動臂相對於頭帶4收縮的狀態。
耳機單元2和3包括其中設置有揚聲器裝置的外殼5和6。這些外殼5和6包含設置在其中的信號處理電路，這將在後面說明，它與揚聲器裝置在一起。這些外殼5和6包含用於接收由發送裝置(未畫示)發送的紅外線的光接收裝置9和10。光接收裝置9、10由設置於外殼5、6中的窗口部分5a，6a和設置在電路板上的光接收器件24，24構成，後面將會說明，電路板中還設置有封裝在外殼5，6內的信號處理電路。用透明材料或容易透過紅外線的材料製成的窗口部分5a，6a在與光接收器件24相對的位置與外殼5，6整體地構成。由透氣性材料製成的耳機墊28，29在用作聲音輸出面的正面處搭接到外殼5，6上。
這些外殼5，6可搖擺地連接到滑動臂7，8上，其方式為當聽者將耳機1戴到頭上時，這些外殼5，6能隨聽者的耳朵傾斜。滑動臂7，8在其與外殼5，6的匹配連接部分，即底端部分7a，8a構成稍微彎曲的空心圓柱部分。滑動臂7，8包括形成在其內部的蓋，當耳機出了故障時用於修理耳機。
頭帶4被彈性件彎曲，其截面基本上是U字形，如圖3所示。當聽者將耳機戴到頭上時，頭帶4的彈性偏置力使搭接在滑動臂7，8各端的耳機單元2，3靠著聽者的耳朵。頭帶4在其頂部位置有電池容放部分13，用於放置作為電源的電池B。電池容放部分13從頭帶4凸起。頭帶4具有基本上是U形的各端構成的一對臂部11，12，滑動臂7，8滑動地裝配到臂11，12中。如圖2和3所示，臂部構成為平板形截面，結果，滑動臂7，8的空心部分按臂部11，12的截面也構成基本上是矩形。如圖3所示，在臂部11，12的外表面與滑動臂7，8的內表面之間形成預定的間距。臂部11，12可與頭帶4整體地構成，或者臂部11，12與頭帶先分開構成，隨後再構成在一起。
如圖2和3所示，頭帶4與滑動臂7，8的內表面之間設置有螺旋拉簧14，15。螺旋拉簧14，15放在滑動臂7，8的空心部分內，並拉在滑動臂7，8的各底端部分7a，8a與臂部11，12的末端之間。為此，該臂部11，12的各末端上分別構成固定螺旋拉簧14，15的鉤形彈簧固定部分18，19，並且在滑動臂7，8的底端部分7a，8a上構成各彈簧固定凸頭16，16。用螺旋拉簧14，15，滑動臂7，8和臂部11，12在相互收縮的方向穩定地彈性偏置。換言之，如圖3所示，螺旋拉簧14，15彈性偏置滑動臂7，8，使其相對於頭帶4收縮。以下參見圖4說明該狀態。在聽者將耳機戴到頭上的條件下，滑動臂7，8按其相對於頭帶4上升的方向彈性偏置。因而，螺旋拉簧14，15的彈性偏置力大於耳機單元2，3的重量。
頭帶4的臂部11，12的鉤狀彈簧固定部分18，19在其末端側形成鎖定部分18a，19a，以防止臂部11，12從滑臂7，8脫開。如圖6所示，當滑動臂7在其相對於頭帶4伸出方向拉時，鎖定部分18a與滑動臂7內表面上形成的臺階部分7b嚙合，由此防止滑動臂7從頭帶4上脫開。同樣，儘管未畫出，在滑動臂8的內表面上也形成臺階部分。當該臺階部分與鎖定部分19a嚙合時，能防止滑動臂8從臂部12脫開。相反，當臂部11，12插入滑動臂7，8時，鎖定部分18a，19a按由滑動臂7，8的開口部分使其臨時收縮的方向彈性變形，然後，從滑動臂7，8的開口部分插入臂部11，12。接著，鎖定部分18a，19a撓性變形，從而在滑動臂7，8的空心部分內徑向膨脹，由此，防止滑動臂7，8從頭帶4脫開。
如圖2和3所示，一個用來按壓開關20的操作件20a的操作凸頭21從臂部11，12中的一個臂部11的末端伸出。開關20設置在滑動臂7的底端部分7a邊上。該實施例中，開關20用作供電開關，用來使耳機1進入工作狀態和不工作狀態。如圖3所示，當滑動臂7相對於頭帶4收縮時，操作凸頭21給開關20的操作件20a加壓，由此，使耳機1處於不工作狀態。另一方面，如圖4所示，當滑動臂7從頭帶4拉出來時，操作凸頭21使開關20的操作件20a脫出加壓狀態，由此，使耳機1轉換到工作狀態。
在耳機單元2，3的外殼5，6內，分別設置有電路板23，23。這些電路板23，23上設置有如解調電路或驅動電路的信號處理電路，儘管未畫出。光接收器件24，24的輸出信號加到解調電路上，它解調所加的輸出信號。由解調電路輸出的信號供給驅動電路，在該電路中按預定方式如放大處理加上的信號，然後將信號供給揚聲器裝置。結果，由光接收器件24，24輸出的信號由揚聲器裝置轉換成清楚的聲音然後播出。電池B的電源經信號線25，25加到封裝在外殼5，6中的電路板23，23上的信號處理電路。用開關20接通從電池B加到信號處理電路的電源。信號線25的一端連接在電路板23上並且也從滑動臂7的底端部分7a引出。信號線25的另一端通過滑動臂7的空心部分連接在電池容放部分13的接線端。本實施例中，信號線25從滑動臂7的底端部分引出，如圖5所示，通過螺旋拉簧14，插入如圖2所示頭帶4的側表面上形成的槽部分4a中，併到達電池容放部分13。
在耳機1中，如圖2所示，在一個耳機單元2上設置有調節盤26。調節盤26用於調節設置在電路板23上經揚聲器裝置播放出的音量。
如圖1所示，電池容放部分13在其上表面上設置有證明電源供電的指示部件27。由諸如LED(發光二極體)的合適裝置構成指示部件27，根據開關20的操作開和關。
以下將說明這種配置的耳機的操作。
如圖1和3所示，聽者未將耳機戴到頭上時，滑動臂7，8相對於頭帶4收縮。螺旋拉簧14，15將滑動臂7，8相對於頭帶4升到使其處於臂部11，12上面並完全覆蓋臂部11，12。此時，如圖3所示，臂11末端設置的操作凸頭21給開關20的操作件20a加壓，使開關20處於其斷開狀態。結果，電池B的電源不加到耳機單元2，3的信號處理電路，使耳機1處於不工作狀態。此時，證明電源供電用的指示部件關斷。
如圖4所示，當聽者將耳機1戴到頭上時，最初，克服螺旋拉簧14，15的彈性形變力將滑動臂7，8滑動地從頭帶4拉出。在實際操作中，聽者以手握耳機單元2，3，將頭帶4左右張開，使頭帶4彈性變形，之後，聽者將頭帶4戴到頭上。在這種狀態下，聽者按從頭帶4伸出耳機單元2，3的方向拉耳機單元2，3。當聽者將滑動臂7，8滑到對著聽者耳朵的位置後，輕輕鬆開拿耳機單元2，3的手，將耳機單元2，3接觸耳朵，從而，聽者就能將耳機1戴到頭上，如圖4所示。這裡，由於用頭帶4的彈性形變力產生的預定壓力使耳機單元2，3與聽者的耳朵接觸，所以，能防止耳機單元2，3從耳朵上滑動。
在聽者將耳機1戴到頭上的過程中，滑動臂7對著臂部11滑動。然後，如圖5所示，給開關20的操作件20a加壓的設置於臂部11末端的操作凸頭21鬆開，開關20轉換到操作狀態。結果，電池B的電源供給封裝在外殼5，6中的信號處理電路，使耳機1開始接收和重放操作。此時，證明供電的指示部件27轉到接通。光接收裝置9，10的光接收器件24，24接收由發送裝置(未畫出)發送的紅外線，由光接收器件24，24輸出的信號供給設置於電路板23，23上的解調電路。然後，經解調電路解調後的信號通過驅動電路分別加到耳機單元2，3的揚聲器裝置，然後轉換成清楚的聲音並播出。聽者可以收聽揚聲器播出的清楚聲音以欣賞音樂。
如圖4所示，聽者將耳機1戴到頭上時，給頭帶4加力使其在耳機單元2，3之間的空間方向伸開，因此，產生使耳機單元2，3壓靠聽者耳朵的反作用力。以下將參見圖6說明該狀態。
如果在聽者將耳機1戴到頭上時對耳機單元2，3施加一個使頭帶4外推的力F，那麼，在滑動臂7與臂部11相互接觸部分產生方向相反的力F1的分量和力F2的分量。力F1的分量和力F2的分量是滑動臂7的內表面與臂部11相互接觸部分產生的方向相反的摩擦力。由於滑動臂7與臂部11之間有容差，當臂部11要繞滑動臂的空心部分中的滑動臂7的開口部分的附近部分轉動時，產生了力F1的分量和力F2的分量。換言之，滑動臂7要在滑動臂7的開口部分的附近部分相對臂11旋轉時，產生了力F1和力F2的分量。
由於力F1和力F2的分量，即滑動臂7與臂部11之間產生的摩擦力大於或基本等於螺旋拉簧的彈性形變力，因此，在耳機單元2中不產生使滑動臂7相對於臂部11升高的力。同樣，在耳機單元3一邊也不產生使滑動臂8相對於臂部12升高的力。結果，如圖4所示，當聽者將耳機1戴到頭上時，沒有加到耳機單元2上使其按向上方向即朝頭帶4的方向升高的力，因此，聽者能將耳機穩定地戴到頭上。即使當滑動臂7，8和臂部11，12之間產生的摩擦力小於螺旋拉簧14，15的彈性形變力，該摩擦力也作用在使螺旋拉簧14，15的彈性形變力被抵消的方向。因而，能使加於耳機單元2，3上使其升高的力減至最小。聽者能將耳機1穩定地戴到頭上。
聽者將耳機1從頭上取下時，位於滑動臂7，8與臂部11，12之間的螺旋拉簧14，15使滑動臂7，8自動回到圖3所示狀態，滑動臂7，8相對於頭帶4收縮。與此同時，設置在臂部11的末端的操作凸頭21再次對開關20的操作件20a加壓，開關20斷開。結果，電池B給信號處理電路的電源供電自動停止，以致耳機1處於不工作狀態。證明電源供給的指示裝置27再次轉換到斷開。
按本實施例的耳機，當聽者戴上耳機時，只要在使用者將頭帶戴在頭上的情況下將耳機單元按使滑動臂下降的方向移動，就能容易地調節耳機的位置，使其位於適合於聽者耳朵的位置。當耳機不用時，螺旋拉簧使滑動臂相對於頭帶收縮。因而能將耳機本身製成小型化並容易放置或收藏。
按本實施例的耳機中，隨著滑動臂的滑動操作，開關轉換用作驅動電源的電池供電。聽者將耳機戴到頭上時，拉耳機單元，即拉動滑動臂使開關轉到接通，由此將電源加到信號處理電路。聽者將耳機從頭上取下時，螺旋拉簧使滑動臂重新回到圖1或圖3所示初始狀態，因而，自動停止加到信號處理電路等的電源供電。結果，能防止聽者忘記將開關轉到斷開時造成的不必要的電池消耗。聽者將耳機戴到頭上或從頭上取下耳機時，聽者不需要將開關轉到接通和斷開位置。
以上說明了按本發明的耳機用於用紅外線作通信媒體的無繩耳機的情形，通信媒體不限於紅外線，可以是諸如FM波的無線電波。以上是本發明用於帶有起電源供電開關作用的開關的無繩耳機的例子。但本發明也能用於沒有開關的耳機或用連接電纜連接到用作聲源的音響裝置的耳機。而且，本發明還有不脫離本發明範圍的各種改型。
例如，起電源供電開關功能的開關放在滑動臂的底端邊上，並由臂部分操作，本發明不限於此，開關可放在臂部的頂端邊。並可由滑動臂的端部操作。這種情況下，為了讓聽者將耳機戴到頭上，當滑動臂朝頭帶拉時，開關轉到斷開。聽者將耳機從頭上取下時，滑動臂相對頭帶收縮，開關轉到斷開。
當本發明用於不僅與用作聲源的聲音重放裝置相連，而且具有一個開關的耳機時，該開關也可用作用來切換從聲音重放裝置的揚聲器輸出和從耳機輸出的開關。在這種情況下，當聽者將耳機戴到頭上時，開關可轉到接通，將供給聲音重放裝置的揚聲器的信號供給耳機。當聽者將耳機從頭上取下時，開關可轉至關斷，將由聲音重放裝置供給耳機的信號輸出至聲音重放裝置的揚聲器。
儘管如上所述的耳機單元的外殼和滑動臂安裝成使外殼可搖擺地匹配到滑動臂上，但是外殼也可以固定在滑動臂上，也可與滑動臂整體地構成。
而且，如上所述，耳機有一對具有可滑動地搭接在頭帶各端的耳機單元，但本發明也可用於具有帶可滑動地搭接在頭帶的一端的耳機單元的滑動臂的耳機。
參見附圖已說明了本發明的優選實施例，應該理解，本發明並不限於具體的實施例，對本行業的技術人員而言，還有各種變化和改型，但這些均不脫離本發明精神和所附權利要求書限定的本發明要求保護的範圍。
權利要求
1.一種頭戴耳機，包括至少一個耳機單元；一個支承件，所述耳機單元連接於其上；一個頭帶，其截面基本上為U形，所述頭帶的一端與所述支承件可滑動地連接，聽者將耳機戴到頭上時，所述頭帶可撓性變形，使耳機單元壓靠聽者的耳朵；和一個設置於所述支承件與所述頭帶之間的彈性偏置件，它用於在所述支承件朝頭帶收縮的方向彈性偏置所述支承件，其中當聽者將所述耳機戴到頭上時所述支承件與所述頭帶間產生的摩擦力基本上等於所述彈性偏置件的彈性偏置力。
2.按權利要求1所述的耳機，其中，所述支承件和所述頭帶中的一個由一臂形件構成，另一個由裝配進所述臂形件中的柱形件構成。當所述臂形件和所述柱形件中的任何一個朝另一個拉時，臂形件的外表面與所述柱形件之間產生的摩擦力大致上等於所述彈性偏置件的偏置力。
3.按權利要求2所述的耳機，其中，所述彈性偏置件延伸在所述頭帶一端與所述支承件之間。
4.按權利要求1所述的耳機，還包括轉換所述耳機工作狀態的開關，其中，當所述支承件在所述頭帶上面滑動時，所述開關轉到接通和斷開。
5.一種耳機，包括至少一個耳機單元；一個支承件，所述耳機單元連接於其上；一個頭帶，其截面基本上是U形，所述頭帶的一端可滑動地連接所述的支承件，聽者將耳機戴到頭上時，所述頭帶撓性變形，使所述耳機單元壓靠聽者的耳朵；和一個開關，當所述支承件按所述支承件相對於所述頭帶伸開的方向滑動時，開關轉到導通，所述開關轉換所述耳機的工作狀態。
6.按權利要求5所述的耳機，其中，所述耳機單元包括一個接收發送的信號的接收單元；一個信號處理裝置，用於對所述接收單元輸出的信號進行信號處理；和一個揚聲器裝置，加有從所述信號處理裝置輸入的信號，所述信號處理裝置的工作由所述開關轉換。
7.按權利要求6所述的耳機，其中，當所述支承件按其相對於所述頭帶收縮的方向滑動時，所述開關轉到斷開。
8.按權利要求7所述的耳機，其中，用支承件使所述開關轉換到導通和關斷。
9.按權利要求6所述的耳機，其中，所述接收單元包括光接收裝置，用於接收發送來的紅外線，所述光接收裝置位於所述耳機單元上。
10.按權利要求5所述的耳機，還包括彈性偏置件，它處於所述支承件與所述頭帶之間，用於按其相對於所述頭帶收縮的方向彈性偏置所述支承件，聽者將耳機戴到頭上時，所述彈性偏置件產生的彈性形變力基本上等於所述支承件與所述頭帶之間產生的摩擦力。
全文摘要
像無繩耳機的頭戴耳機，包括一對耳機單元，一對支承件、頭帶和一對彈性偏置件。耳機單元與所述支承件的一端搭接。頭帶的截面基本上是U形。聽者將耳機戴到頭上時，頭帶撓性變形使耳機單元對著聽者的耳朵。支承件與頭帶之間有一對彈性偏置件。彈性偏置件按其相對於頭帶收縮的方向彈性偏置支承件。聽者將耳機戴在頭上時，支承件與頭帶之間產生的摩擦力基本上等於彈性偏置件的彈性形變力。
文檔編號H04R1/10GK1150744SQ9611214
公開日1997年5月28日 申請日期1996年8月17日 優先權日1995年8月17日
發明者伊藤雅彥 申請人:索尼公司