用于听筒的保持结构的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请涉及于2014年9月5日提交的、附有代理人档案号02103-0945001、题为“earpiecewithmovablejoint”的共同申请，其全部内容通过引用并入本文。

本公开一般地涉及用于与电子设备一起使用的听筒。

背景技术：

听筒可以放置在人耳内，例如作为耳机、蓝牙设备等的一部分，以向耳朵传递声音。

技术实现要素：

在一个方面，本文件以保持结构为重点，其被构造成与外部结构接合以将听筒保持就位。保持结构包括形成环并具有上端和下端的第一部分。第一部分的上端耦合到听筒的主体的顶表面，并且第一部分的下端耦合到听筒的底表面。保持结构还包括具有上端和下端的第二部分，其中第二部分的下端耦合到由第一部分形成的环，并且第二部分的上端从听筒延伸。顶表面和底表面在沿着其中保持结构被设置的平面的方向上位于主体的大致相反的侧面上。

在另一方面，本文件以用于听筒的耳塞为重点。该耳塞包括主体，该主体包括声学通道，以及被构造成与人耳的外部结构特征接合以将耳塞保持就位的保持结构。该主体被构造成耦合到外部声学驱动器，并且保持结构包括形成环并具有上端和下端的第一部分。第一部分的上端耦合到主体的顶表面，并且第一部分的下端耦合到主体的底表面。保持结构还包括具有上端和下端的第二部分，其中第二部分的下端耦合到由第一部分形成的环，并且第二部分的上端从耳塞延伸。主体包括待插入耳朵的耳道的密封结构。保持结构的第一部分在与密封结构插入耳道的方向平行的方向上是顺应的，并且密封结构在与插入方向平行的方向上具有比保持结构更低的顺应性。

在另一方面，本文件描述了一种保持结构，其被构造成与外部结构接合以将听筒保持就位。该保持结构包括在平面中形成环并具有上端和下端的第一部分。第一部分的上端耦合到听筒的主体的顶表面，并且第一部分的下端耦合到听筒的底表面。保持结构还包括具有上端和下端的第二部分，其中第二部分的下端耦合到由第一部分形成的环，并且第二部分的上端在该环的平面中从听筒延伸。顶表面和底表面在沿着该环的平面的方向上位于主体的大致相反的侧面上。第一部分在该环的平面外的方向上的顺应性被构造成使得保持结构被允许以允许该保持结构有效地围绕主体枢转的方式弯曲。

上述方面的实施方式可以包括一个或多个以下特征。

第二部分的上端可以经由连接第一部分和第二部分的桥接部分而被耦合到第一部分的环。第一部分可以包括下臂，其在沿着其中保持结构被设置的平面的方向上在主体的下方延伸。第一部分的下端可以被构造成当与外部结构的部分接合时提供相对于其中保持结构被设置的平面的平面外顺应性。主体内的声学通道的轴线大致在其中保持结构被设置的平面之外。第一部分的形状可以被构造成与主体的密封结构一起提供平衡的顺应性。外部结构特征可以是人耳的特征。保持结构可以被构造成靠近人耳的耳道将主体保持就位。

密封结构可以在与插入方向正交的方向上是顺应的。第二部分可以经由桥接部分耦合到该环。该环的一部分可沿其中保持结构被设置的平面在主体的底表面的下方延伸。声学通道的轴线可以大致在其中保持结构被设置的平面之外。保持结构可以被构造成抵靠人耳的耳道的开口将密封结构保持就位。

第一部分的下端可以沿着该环的平面在主体的下方延伸。外部结构特征可以是人耳的特征，并且保持结构可以被构造成靠近人耳的耳道将主体保持就位，并且提供符合人耳的特征的顺应性。第二部分的上端可以经由连接第一部分和第二部分的桥接部分而被耦合到第一部分的环。该环的一部分可以沿着该环的平面在听筒的底表面的下方延伸。第一部分可以被构造成靠近人耳的耳道将主体保持就位。

在另一方面，本文件描述了一种听筒，其包括主体、保持结构和可移动接头结构。主体包括用于传导声波的声学通道。保持结构被构造成与外部结构特征接合以将主体保持就位，并且可移动接头结构被构造成将主体耦合到保持结构。可移动接头结构还被构造成允许主体相对于保持结构的角运动。

在另一方面，本文件描述了一种包括主体和保持结构的听筒。该主体包括用于传导声波的声学通道，其中声学通道设置在主体内。主体还包括设置在主体的外表面上的可移动接头结构。保持结构被构造成与外部结构特征接合以将主体保持就位，其中可移动接头结构被构造成将主体耦合到保持结构，并且允许主体相对于保持结构的角运动。

在另一方面，本文件描述了一种包括主体和保持结构的听筒。主体包括用于传导声波的声学通道，并且保持结构被构造成与外部结构特征接合以将主体保持就位。保持结构包括可移动接头结构，其被构造成将保持结构耦合到主体，并允许主体相对于保持结构的角运动。

上述的实施方式可以包括一个或多个以下特征。

可移动接头结构可包括铰链。可移动接头结构可以被构造成允许沿着与角运动的轴线垂直的平面的角运动。轴线穿过可移动接头结构。可移动接头结构可以被构造成允许沿着与其中保持结构被设置的第二平面大致垂直的第一平面的角运动。主体可以包括大致圆锥形的尖端，该尖端被构造成以密封构造与耳道接合。角度运动的范围可以是±90°。主体可以被构造成容纳直径在4mm与5mm之间的声学驱动器模块。主体和保持结构能够可移除地耦合到可移动接头结构。密封结构可以设置在主体上，该密封结构被构造成以密封构造与耳道接合。可移动接头结构可被构造成具有妨碍角运动的刚度。外部结构特征可以包括人耳的特征。保持结构可以被构造成靠近人耳的耳道将主体保持就位。主体的体积可以小于0.5立方厘米。

本文描述的各种实施方式可以提供一个或多个以下优点。佩戴者体验的不适和/或疼痛(例如在耳朵的对耳屏或耳甲艇处)可以减轻，从而允许长时间舒适地使用。对于具有较不常见的耳朵特征的使用者(例如较小的耳屏)，听筒可以被制成为更加顺应，而不会降低听筒对大多数使用者的吸引力。听筒的主体可以做得更小。通过提供独立选择的构成部件可以连接在一起以形成听筒的设计，可以增加从给定数目的构成部件获得的组合的数目。在一些情况下，听筒可以被制成为侧面独立的，例如，相同的听筒可以用于左耳或右耳。

在本公开中描述的特征中的两个或更多个，包括在该发明内容部分中描述的特征，可以组合以形成本文未具体描述的实施方式。

一个或多个实施方式的细节在附图和以下的描述中进行阐述。从说明书和附图以及从权利要求中，其它特征、目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1是人耳的外观图。

图2a-2d是第一示例听筒的不同视图。

图2e示出了由使用者佩戴的听筒的示例。

图3a-3f是第二示例听筒的不同视图。

图4a和4b示出了由使用者佩戴的听筒的示例。

具体实施方式

本文档描述了被构造成减少使用者不适的听筒。听筒可以包括配合到耳甲或耳道中的尖端或管口，以及被构造成使用该使用者的耳甲和对耳轮作为支撑将该尖端保持就位的保持结构。在一些情况下，尖端与保持结构之间的相互作用可以将该尖端向内推向耳道，使得尖端和耳塞主体推抵耳屏、对耳屏和耳道内部中的一个或多个。这可能会导致一些使用者的不适甚至疼痛。本公开描述了听筒，其中尖端和保持结构以可以减少佩戴者不适的方式耦合。在本文所述的示例性实施方式中，左听筒和右听筒可以彼此镜像，但具有相同的结构和功能。

图1示出了人类右耳100的外观图，其中耳朵的特征被标识。例如，图1示出了耳轮(helix)110、对耳轮(anti-helix)120、耳轮基部(base-of-the-helix)130、耳甲(concha)140，耳甲艇(cymba-concha)150、耳屏(tragus)160和对耳屏(anti-tragus)170。然而，不同的耳朵具有不同的尺寸和几何形状。在这方面，人耳的精确结构因个体而异。例如，一些耳朵具有图1中未示出的附加特征，并且一些耳朵可能缺少图1中所示的一些特征。同样地，不同耳朵的一些特征可以比图1所示的那些更多或更少地突出。

图2a和2b示出了被构造成配合在人耳100中的示例听筒200的两个不同视图。听筒200可以例如使用连接电缆202连接到音频发生设备(如图2e所示)。在一些实施方案中，听筒200可以包括用于定位连接电缆202的杆。一些听筒可能缺少杆，但可包括用于与对应的音频发生设备无线通信的电子模块(未示出)。例如，听筒可以经由设置在听筒200内的蓝牙收发器而无线地连接到音频发生设备。其他听筒可能缺少任何连接并作为被动耳塞工作。在这方面，被动耳塞包括不含声学特征的耳塞，例如它们不向耳朵提供声音。

听筒200包括设置在主体205内的声学驱动器模块215。该主体可以包括用于将声波传导到使用者的耳道的声学通道。在一些实施方案中，用于将声音传导到使用者的耳道的声学通道可以设置在主体205的尖端内。在一些实施方案中，尖端可以被密封结构230覆盖，该密封结构230构造成与耳道的外部开口形成密封配合。这种密封配合减少了进入耳道的外部噪声，从而提供无源噪声衰减装置。

主体205耦合到保持结构210，其与使用者的耳朵的外部结构特征接合，以提供用于将听筒200保持就位的机械稳定性。例如，保持结构210可以被构造成与佩戴者的耳甲接合，以将听筒200保持就位。保持结构210可以具有各种形状和尺寸。在图2a和2b所示的示例中，保持结构210包括外部部分212和内部部分214。在这种情况下，外部部分212是弯曲的，以大体上遵循在耳甲后部处的对耳轮和/或耳甲艇的曲线。外部部分212和内部部分214可以位于一个平面上，并且可以至少在一个端部处彼此连接。在一些示例中，内部部分可以省略并且单个支腿用于保持听筒。

在一些实施方案中，保持结构210经由诸如铰链之类的可移动接头220耦合到主体205。可移动接头220可以是单独的结构，主体205和保持结构210耦合到一起，在一些情况下以可移除的方式耦合到一起。在这种情况下，主体205和保持结构210被构造成包括可以附接到可移动接头220的相应容座。在一些实施方案中，可移动接头220可以是主体205或保持结构210的整体部分。在可移动接头220是主体205的整体部分(例如，可移动接头220设置在主体205的外侧上)的实施方式中，可移动接头220可被构造成与保持结构210耦合，有一些情况下以可移除的方式耦合。在这种情况下，保持结构210被构造成包括可附接到可移动接头220的容座。在可移动接头220是保持结构210的整体部分的实施方案中，可移动接头220可以被构造成与主体205耦合，在一些情况下以可移除的方式耦合。在这种情况下，主体205被构造成包括可以附接到可移动接头220的容座。

可移动接头220允许主体205和保持结构210围绕由线222描绘的轴线旋转。可移动接头220允许主体205相对于保持结构210、在与其中设置有保持结构210的外部部分212和内部部分214的平面基本上垂直的平面中的角运动。因此，当保持结构210与耳甲和/或对耳轮接合时，主体205可以(相对于轴线222)朝向耳道的外部开口旋转。图2e描绘了由使用者佩戴的听筒200的示例。

在一些实施方案中，可移动接头220影响主体205与保持结构210之间的相互作用，以阻止保持结构210以对于佩戴者不舒服的方式将主体205推入耳道。例如，由于保持结构210并不刚性地耦合到主体205，所以保持结构沿着进入耳道的方向施加的力可以至少部分地被可移动接头220吸收，并且可能导致可移动接头220的旋转运动。结果，听筒的沿径向方向(即朝向对耳轮方向推出)的刚度可以基本上与听筒的沿着轴向方向(即向内进入耳道)的刚度解耦。这继而允许保持结构210的刚度或尺寸与主体205的尺寸和/或可移动接头220的刚度分开调节，从而有助于广泛佩戴者更舒适的定制配合。例如，保持结构可以以这样的方式进行选择，使得其适合佩戴者的耳甲和/或对耳轮以提供期望的稳定性。这可以例如通过允许佩戴者从不同尺寸和刚度的多个可用选择中选择保持结构210来完成。主体205和/或密封结构230可以独立地选择，使得配合对于佩戴者而言是舒适的。可移动接头220的旋转刚度可以被构造成使得其提供足够的轴向推力以将主体205(和密封结构230)保持与耳道的外部开口接触，而不会对佩戴者造成任何不适。通过允许独立地选择主体205和保持结构210，可以实现更宽范围的可定制性。例如，如果保持结构210可用于三种不同的变型(例如，基于尺寸和/或刚度)，并且主体205可用于四种不同的变型，则共有十二种组合是可能的。这允许产品适用于具有不同耳朵几何形状的广泛佩戴者。

可移动接头220可以具有角度摆动范围，其足以适应在不同使用者间的耳道与耳轮之间的变化角度。在一些实施方案中，可移动接头220可被构造成使得主体205可以相对于保持结构210旋转±90°。这允许在任一耳朵中使用相同的听筒，从而避免需要单独的镜像设计。更少的零件需要被设计及制造，并且这可以是有利的，例如从制造成本的观点来看。特别地，当制造保持结构210和主体205的多个变型并且各个零件可移除地耦合到可移动接头结构220时，听筒200的侧面独立性可以导致制造和包装过程中的显着节省和精简。

在一些实施方案中，可以在听筒200中使用小的声学驱动器模块215。使用小的驱动器允许铰链轴线222放置在对耳轮与耳屏之间。例如，可以在听筒200中使用具有4-5mm直径的驱动器。大的驱动器通常占据对耳轮与耳屏之间的区域，并且与这种驱动器一起使用的任何铰链的轴线将向外偏移。小的驱动器可以容纳在主体205内，因此可以与耳道入口对准。例如，驱动器的尺寸可以使得驱动器可以容纳在体积小于0.5立方厘米的主体内。在一些实施方案中，主体205的体积可以在0.2与0.5立方厘米(例如，0.25立方厘米)之间。由于驱动器的尺寸小，驱动器或主体205不必相对于耳道轴线成角度，因此相同的驱动器(并且通过扩展相同的听筒)可以用于任一耳朵。

在操作中，当主体205和保持结构210就位时，保持结构210和/或主体205在两个或更多接触点处接触大多数人的耳朵。在一些情况下，外部部分212接触耳甲后部的对耳轮，并且保持结构210的一端(即，外部部分212和内部部分214彼此连接的端部)是在对耳轮下面。外部部分212或主体205或两者的一些部分在对耳屏下面。主体205部分地插入耳屏下面的耳道内。接触点将听筒保持就位，提供更大的稳定性。可移动接头220有助于分别与保持结构210和主体205相关联的力分布和顺应性的实质上解耦，从而为具有各种耳朵几何形状的广泛使用者提供更舒适和定制的配合。

在一些实施方案中，主体205的尖端被密封结构230覆盖。密封结构230可以包括截头圆锥形结构。在一些实施方式中，截头圆锥形结构可以具有椭圆形或卵形的横截面，其中壁基本呈线性地渐缩。在一些实施方案中，密封结构230可以由包括硅树脂、tpu(热塑性聚氨酯)和tpe(热塑性弹性体)的材料构成。

在一些实施方案中，主体205、保持结构210、可移动接头220和密封结构230中的一个或多个可以由例如具有预定硬度(例如，30肖氏a或更少)的软硅橡胶制成。密封结构230的壁可以是均匀的厚度，其可以非常薄，例如小于1毫米。密封结构230的壁可被构造成渐缩到截头圆锥形结构的基部，使得壁容易偏转，从而容易地符合耳朵的轮廓并且提供良好的密封和良好的被动衰减而不在耳道上施加显着的径向压力。在一些实施方案中，听筒200的不同部分可以由不同的材料制成，诸如具有不同硬度或模量的材料，其可以基于对应的部分旨在服务的功能而被选择。例如，保持结构210的硬度可以被选择为舒适(例如12肖氏a)，而主体205的硬度可以略高一点(例如20肖氏a)以获得更好的配合和密封。

在一些实施方式中，没有可移动接头的听筒也可以被构造成实现佩戴者的增加的舒适度。例如，听筒的保持结构可以以这样的方式被构造，使得保持结构与听筒的主体之间的相互作用不会导致不期望的影响，诸如增加耳道上的轴向压力或对耳屏上的压力。例如，听筒可以包括可被耦合到刚性声学驱动器的适当设计的柔性耳塞。这样的耳塞可以用作刚性驱动器与耳朵之间的界面，从而允许将刚性声学驱动器用在佩戴并非不舒服的听筒中。这样的听筒的示例在图4a和4b中示出，其中刚性声学驱动器410耦合到顺应性耳塞300。

图3a-3f示出了这种耳塞300的不同视图。对于耳塞300，保持结构310被构造成使得保持结构310与主体305之间的相互作用(并且通过延伸部，延伸的管口307)不会将管口307和/或密封结构330以使得对大多数佩戴者而言不舒服的方式轴向推入耳道。管口307在外端包括开口340。保持结构310可以被构造成使得施加到佩戴者的耳道中的压力或轴向力在宽范围的耳朵几何形状上是一致的，使得压力不会引起佩戴者的不适。这可以例如通过平衡管口307和保持结构310的顺应特征来实现。在一些实施方案中，保持结构310可以例如通过铰链结构可移除地连接到主体305。

在一些实施方案中，由于保持结构310的外部部分312连接在主体305的底部部分325处，所以耳塞300减小了轴向推动。保持结构310的示例尺寸在图3a中示出。保持结构310的内部部分314(或连接外部部分312与内部部分314的桥接部分316)连接到主体305的顶部部分320。在一些实施方案中，桥接结构316可以用于增加向对耳轮施加力的外部部分312的刚度。在一些实施方式中，桥接部分316可以不存在。

图3c和3d示出了保持结构310沿着由线350表示的平面而被设置。当使用者佩戴耳塞300时，由线350表示的平面与耳朵几何形状匹配，使得保持结构310被放置在对耳轮中并且在对耳屏下方。这可以导致保持结构310的顺应性(即给定量的力的位移量)与管口307或密封结构330的顺应性的方向基本相反。保持结构310与密封结构330之间的相互作用可以导致对于广泛群体的舒适配合。在一些实施方式中，平面外顺应性还可以有助于舒适的配合。例如，保持结构310的外部部分312可以被构造成柔性的，使得外部部分312弯曲进出，以提供甚至更好的整体配合。

在一些实施方案中，保持结构310与主体305之间的耦合可以被调节，使得由保持结构310施加的所产生的轴向推动足以产生并维持耳塞300与耳道之间的密封，但不足够高从而不会引起佩戴者的不适。

如图3c和3d所示，在一些实施方案中，保持结构310在主体305的下方延伸一距离360。。例如，外部部分312可以具有在主体下方延伸并且附接到主体305的底表面325的下臂。在一些实施方式中，延伸部可以沿着由线350描绘的平面的方向。在一些实施方案中，延伸部可以沿着与由线350表示的平面不同的平面。在一些实施方案中，平面外顺应性允许保持结构310的更大部分定位在主体305的下方。保持结构的这种平面外顺应性还允许改善耳道与对耳轮位置的变化的配合。在一些实施方案中，平面外顺应性还可以减少主体305与对耳轮之间的接触。

通常，保持结构310可以执行与对耳屏或耳甲的下部接合的功能(以及与顶部处的对耳轮结合)以提供对耳塞300的稳定性。结果，由于主体305不必与对耳屏或耳甲接合，所以主体305可以被制成较小的，例如，具有小于12mm直径的6mm厚圆盘形状(或主轴为10mm和14mm的椭圆形盘)，以减少与耳朵的接触，并且向保持结构310的外部部分312提供增加的顺应性。图3a示出了主体305的一些示例尺寸。在一些实施方案中，主体305仅必须足够大以容纳声学驱动器模块的出口并与管口307耦合。在一些实施方式中，主体305包括用于接纳驱动器模块(例如，图4a和4b所示的声学驱动器模块)的出口的腔335，并且可以制成仅足够大以在腔335内容纳驱动器的出口。主体305的后端306可以被成形为在腔335内接受驱动器的出口。腔335可以用于例如将耳塞300锁定到刚性声学驱动器模块上。在一些实施方案中，声学驱动器模块(例如，图4a和4b所示的驱动器模块410)可以包括耦合到腔335的结构特征。各种尺寸的驱动器可以经由腔335耦合到耳塞300。例如，可以使用8mm、12.4mm或14.8mm直径的驱动器。因为主体305与对耳屏/耳甲之间的接触减少，所以主体305与耳朵的相互作用导致的任何不适也减少。此外，保持结构310与密封结构330之间的顺应性允许主体305更好地定位在耳朵中，因此导致与耳朵结构(如耳屏、对耳屏和对耳轮)的接触减少。在一些实施方案中，主体305的尺寸的减小允许保持结构310更自由地移动。

在一些实施方式中，耳塞300的稳定性主要取决于保持结构310。保持结构310可以制成足够的顺应性，以与具有变化的耳朵几何形状的广泛群体接合。例如，保持结构310可以被制造成针对具有较小耳甲的使用者有足够的顺应性。通常，这种使用者在佩戴具有大的主体的听筒时感到不适。在一些实施方案中，小的主体305与适当成形的保持结构310(例如，为了增加的顺应性，具有较长外部部分312的保持结构310)一起，使得该耳塞300对于这些使用者而言是舒适的。图4a和4b示出了具有相对小的耳甲的使用者佩戴的听筒的两个示例。在这些示例的每一个中，相对较大的声学驱动器(或扬声器)410适合于使用配合小耳甲的顺应性耳塞300的使用者。

保持结构310可以被构造成为耳塞300提供足够的顺应性，以配合具有不同耳朵几何形状的广泛使用者。在一些实施方案中，外部部分312可以成形为使得外部部分312与密封结构330一起提供平衡的顺应性。由于保持结构310的顺应性大于主体305或密封结构330的顺应性，所以保持结构310被构造成使主体305或密封结构330不舒适地变形到耳道中而不是推入到耳道中。在一些实施方案中，保持结构310的刚度(其抗弯曲)可以为约0.03n/mm，而密封结构330(和/或管口307)的刚度可以为约0.3n/mm，从而使保持结构的顺应性是密封结构330的大约十倍高。外部部分312的顺应性可以例如基于使用具有适当的弹性模量的材料和/或通过调整几何形状(例如，外部部分312的横截面的面积)进行调整。管口307和密封结构330的顺应性也可以取决于各个结构的几何形状。一旦管口307抵靠耳道密封(例如，经由密封结构330)，则顺应性可以由用于管口307和/或密封结构330的材料提供。

在一些实施方案中，外部部分312的下部(即，连接到主体305的底部325的部分)提供附加的平面外顺应性，同时减少与耳朵(例如，与对耳屏)的接触。平面外顺应性可以被构造成使得密封结构330与耳道之间的密封不被妥协，但是为使用者实现了舒适的配合。

在操作中，管口307(与存在的密封结构330一起)放置在耳朵中，并且耳塞300被轻轻向内推。将耳塞300推入耳朵使得外部部分312配合到对耳轮下方的位置中，并且使开口或管口340进入耳道少量，这取决于耳道入口的尺寸和几何形状。在一些情况下，耳塞300可以在一个方向上(例如逆时针)旋转以获得更好的配合。然后可以沿相反方向(例如，顺时针)旋转耳塞300，直到耳塞300不能进一步旋转。当例如保持结构310的末端345接触耳轮的基部、内部部分314接触耳轮的基部、或者保持结构310的末端345在耳甲艇区域的对耳轮后面楔入时，这可能发生。在下端，保持结构310接触耳甲的底部和/或对耳屏，以为使用者提供舒适和稳定的配合。保持结构310与特定使用者的耳朵接合的确切方式可以取决于使用者耳朵的尺寸和几何形状。因此，通过具有顺应的保持结构310和小的主体305，该耳塞300可以被制成为对于广泛的使用者(包括具有较小的耳朵几何形状的使用者，如中到小尺寸的耳甲的使用者)是合适地舒适的。

本文描述的不同实施方式的元件可以组合以形成上面没有具体阐述的其他实施方式。元件可以从本文所述的结构中省略而不会不利地影响它们的操作。此外，各种单独的元件可以组合成一个或多个单独的元件以执行本文所述的功能。