包含隐藏的FM‑接收器天线的听力保护装置的制作方法

本发明涉及包括fm-接收器的听力装置。

背景技术：

听力保护器，包括具有待佩戴在使用者的耳朵上的耳罩的听力保护器为人们所熟知。一些听力保护器另外包括fm-接收器以实现听力保护器中的fm-无线电收听功能。一般来讲，包括fm-接收器的听力保护器还必须包括天线。目前用于此类构造中的最常见的天线为“伸缩天线”。一般来讲，伸缩天线通常从听力保护器以朝上方向突出，因此造成了缺陷。

技术实现要素：

在一个方面，本发明涉及听力保护装置。听力保护装置包括待置于使用者的耳朵上的第一保护性耳罩。保护性耳罩包括fm-接收器、金属天线和塑料外壳。fm-接收器内置于保护性耳罩中。金属天线同样内置于保护性耳罩中并连接至fm-接收器。金属天线通过被模制到塑料外壳中来固定。至天线的至少一个连接点从塑料外壳突出。

在另一方面，本发明涉及制造用于听力保护装置中的耳罩的方法。方法包括以下步骤：将金属熔化到细长模具中并冷却，以便形成天线，将天线置于用于模制塑料外壳的模具中，用塑性材料注模第二模具，从而使得除了从天线突出的两个附接件以外天线嵌入塑性材料中，并且通过将附接件中的至少一个附接件和fm-接收器焊接至共用电路板来将该至少一个附接件连接至fm-接收器。

附图说明

图1为根据本发明的保护性耳罩的透视图。

图2为根据本发明的听力保护装置的透视图。

图3a-图3c示出了制造根据本发明的保护性耳罩的方法。

附图未必按比例绘制。附图中所使用的类似的数字是指类似的部件。然而，应当理解，在给定附图中使用数字指示部件并非旨在限制另一附图中用相同数字标记的部件。

具体实施方式

在以下优选实施方案的具体描述中参考了附图，这些附图示出了可实践本发明的具体实施方案。图示实施方案并不意味着囊括了根据本发明的所有实施方案。应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以利用其它实施方案，并且可以进行结构性或逻辑性的修改。因此不能认为以下的具体实施方式具有限制意义，并且本发明的范围由所附的权利要求限定。

除非另外指出，否则说明书和权利要求书中使用的表达特征尺寸、数量和物理特性的所有数字均应理解为在所有情况下均由术语“约”修饰。因此，除非有相反的说明，否则在前述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均为近似值，这些近似值可根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容来寻求获得的期望性能而变化。

除非本文内容以其它方式明确指定，否则本说明书和所附权利要求中使用的单数形式“一个”、“一种”和“所述”涵盖具有多个指代物的实施方案。除非本文内容以其它方式明确指定，否则本说明书和所附权利要求书中使用的术语“或”一般以其包括“和/或”的意义使用。

若在本文使用空间相关的术语，包括但不限于“近侧”、“远侧”、“下部”、“上部”、“下方”、“下面”、“上面”、和“在顶部上”，则用于方便描述一个或多个元件相对于另一个元件的空间关系。除了图中示出的或本文所述的具体取向外，此类空间相关术语还涵盖装置在使用或操作时的不同取向。例如，如果附图中所描绘的对象翻转或倒转，那么先前描述为在其它元件下面或下方的部分应在那些其它元件上面。

如本文所用，例如当元件、组件或层描述为与另一元件、组件或层形成“一致界面”、或在“其上”、“连接到其”、“与其联接”、“堆叠在其上”或“与其接触”，则可为直接在其上、直接连接到其、直接与其联接、直接堆叠在其上或直接与其接触，或例如居间的元件、组件或层可能在特定元件、组件或层上，或连接到、联接到或接触特定元件、组件或层。例如，当元件、部件或层例如被称为“直接在另一元件上”、“直接连接到另一元件”、“直接与另一元件联接”或“直接与另一元件接触”时，则不存在居间的元件、部件或层。

如前所述，如今大多数包括fm-接收器的听力保护器还包括“伸缩天线”。一般来讲，伸缩天线通常从听力保护器以朝上方向突出，因此产生了某些问题。例如这种情况，具有伸缩天线的听力保护器经常在工作环境中被佩戴，伸缩天线有时可挡住去路，从而影响工作者自由移动。另外，伸缩天线因其暴露的位置经常在工作环境中受到损坏。需要将较大的伸缩天线附接至听力保护器的耳罩，这可能需要人们制造外形更大的耳罩。最后，伸缩天线通常在制造了耳罩本身后附接至fm-接收器，因此需要附加工序以生产最终产品。

本文所述的发明解决了所有这些问题。本发明提供包含“隐藏”fm-接收器天线的听力装置。该隐藏天线受到保护而免于暴露于工作环境因素，并且不需要耳罩表面上的用于安装的附加空间，从而获得更低调的耳罩。另外，生产听力保护装置期间可内嵌式装配天线，省去附加制造步骤的必要。因此其对本领域已知的技术提供了重大改进。

图1示出了本发明的听力保护装置中使用的保护性耳罩。第一保护性耳罩100旨在用于置于使用者耳朵上。与即将与使用者头部直接接触的表面相对的耳罩表面的下方是多个元件。第一保护性耳罩包括fm-接收器102，在该实施方案中，为fm-接收器芯片。第一保护性耳罩还包括内置于保护性耳罩并连接至fm-接收器的金属天线104。保护性耳罩还包括塑料外壳106。塑料外壳可为任何适当类型的塑料，包括abs塑料。金属天线104通过被模制到塑料外壳106中来固定。然而，至天线的至少一个连接点(诸如第一连接点108a)从塑料外壳突出。金属天线还可具有从塑料外壳突出的第二连接点108b。两个突出部均可被用来连接至fm-接收器。

如果有人尝试在听力保护耳罩杯中嵌入常规fm-天线，不可避免的是，对于fm-波段频率来说天线将太短。fm波段的中间为约100mz，并且为了使天线本身在该频率下谐振，将需要至少约75cm的天线长度(假设为四分之一波长天线)。人们可以将天线盘起来，以改善耳罩中的松弛问题并改善所述问题，并且事实上此类盘绕通常是如今对典型伸缩天线的处理方式。然而，为确保天线足够短以适配在耳罩中并且不需要使用伸缩天线，必须使用另一种解决方案，如下文相对于天线104进一步所述。

在某些实施方案中，期望的是fm-接收器为具有改变其输入电容能力的接收器。一个用于本文所述装置中的适当fm-接收器为来自德克萨斯州奥斯汀的芯科科技公司(siliconlaboratories,inc.(austin,tx))的icsi4704接收器。该接受器具有可主动改变其输入电容的天线输入，以在所调谐的频率下产生电谐振。由于天线从电学方面来说很短，因此其具有低辐射电阻，并为电容性的而非电感的。因此，为了根据fm-波段调整天线，人们必须为天线增加电感器以使其在fm-波段中间的某处谐振。这产生了非常窄的频率范围，其中天线接收良好，却给收听fm-波段中不在该窄范围内的其它频率带来了问题。接收器改变天线的输入电容的能力允许其将谐振移动至调节的电台，即使电路具有固定的电感也是如此。

另一个补偿短天线的窄频率范围和低辐射电阻的方法(不使用具有可适应输入电容的无线电接收器)是使用低噪声放大器(lna)。lna经常用于放大射频信号。此类部件的示例为来自德国诺伊比贝格的英飞凌科技(infineontechnologies(neubiberg,germany(neubiberg,germany))的bgb719n7esd。lna可被放置在天线和fm-接收器电路之间，并且在天线和其谐振电感器的谐振频率之外的频率(通常对接收来说太弱)下放大无线电信号。

本发明的天线104可为金属天线。在一些实施方案中，天线可由诸如锌或铝的轻质低电阻率金属制成。如前所述，该天线的一个特性在于，它比用于fm-接收器的传统天线短很多。事实上，本发明的天线通常具有比fm-接收器接收的最短fm波长短至少20倍的长度。

如前所述，第一保护性耳罩包括内置于保护性耳罩并连接至fm-接收器102的金属天线104。可通过任何适当的装置将金属天线连接至fm-接收器。在一个实施方案中，金属天线通过电路板110连接至fm-接收器。如图1所示，可在第一连接点108a处将电路板焊接至金属天线104，并且还焊接至fm-接收器102，从而在fm-接收器和天线之间形成连接。在该实施方案中，电路板放置在塑料外壳106的顶部上并使用螺钉固定到外壳。

包括上述第一保护性耳罩的本发明的听力保护装置还可包括第二保护性耳罩。图2示出了此类听力保护装置。第二保护性耳罩112通过桥接部分114连接至第一保护性耳罩100。第二保护性耳罩112可容纳向fm-接收器102供应电力的电源116。在一个实施方案中，电源可为碱性电池，但也可使用其它适当的电源。电力通过经由桥接部分114行进而从第二保护性耳罩112行进至第一保护性耳罩。

图3a-图3c提供了根据本发明，制造用于听力保护装置中的耳罩的方法的图示说明。方法包括第一步，将金属熔化到细长模具320中，并冷却。如前所述，尤其适当的金属包括轻质并且具有低电阻率的金属，诸如铝或锌。一旦冷却，金属就被模制到天线104中，该天线可从模具移除。这些步骤示于图3a中。然后可将天线104置于用于注模耳罩的塑料外壳的模具中。接下来，用于注模耳罩的塑料外壳的模具由塑性材料进行注模，从而使得除了从天线突出的两个附接件108a和108b(如图3b所示)以外天线104嵌入塑料外壳106中。接下来，可将电路板110附装在塑料外壳上，使得天线附接件108a和108b还从共用电路板突出(如图3c所示)。最后，通过将附接件108a或108b中的至少一个附接件和fm-接收器焊接至共用电路板110来将该至少一个附接件连接至fm-接收器102。