主动抑制环境噪声的耳的制造方法
【专利摘要】本发明涉及主动抑制环境噪声的耳机，其中在耳机的内部提供了至少一个具有薄膜（3）和麦克风（6）的电动式扬声器（1），且具有电子电路，通过该电子电路扬声器和麦克风以连接线的方式连接。为了避免声音延迟，麦克风（6），优选的为驻极体麦克风被设置在薄膜（3）的中间，且优选地在该薄膜（3）上设置的开口或凹部中。
【专利说明】主动抑制环境噪声的耳机
【技术领域】
[0001]本发明涉及主动抑制环境噪声的耳机，与EP1850632相关，与US8077874相关，在所有可能的范围内结合其内容作为本申请的参考。
【背景技术】
[0002]EP1850632的目的是，在通常用于播放音乐和/或语音或播放有用的信号的耳机中，尽量防止周围噪声的干扰作用，为实现该目的，在耳机的特定位置设置麦克风，其拾取干扰噪声，且经由相应的电路将相移反向脉冲(phase-shifted counter-pulse)施加在耳机的扬声器上，从而大大地抑制了耳朵里的干扰噪声。在由扬声器的振动线圈所限定的虚构圆柱形表面上的位置被推荐为特别的安装位置，该振动线圈以电动原理工作且尽可能靠近地扬声器的薄膜(膜片)上方。令人关注的是，在扬声器薄膜轴线的区域中的安装位置以及与薄膜的外固定区域相反的安装位置被指为不合适的。
[0003]另外的解决该问题的文件是由相同的
【发明者】同时提交的US4，494，074，US4, 455，675，和后来的US5，182，774。在所有可能的情况下，所述文件的内容包括在本申请的内容中作为参考。所有这些保护权利所解决的主要问题是在麦克风和扬声器之间的声音的延时以及与相应耳机结构相关的稳定性问题，因为该延时噪音抑制的质量受损，即振鸣(howling)(共振突变)及因此发生的不需要的正反馈必须避免。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是比之前更好地解决这些问题中至少大部分。
[0005]通过权利要求1的特征部分中所包含的特征实现所述目的。换言之，麦克风直接形成在薄膜，即耳机壳的扬声器的膜片上，通过该麦克风形成并检测到环境噪声以进一步处理和考虑该扬声器。
[0006]为了不因为改变膜片的机械特性而妨碍扬声器的质量，需要将麦克风设计得尽可能的轻。一个难以达到的想法是重量等于薄膜的“失去”部分。因此，优选地使用轻质量的麦克风，基于硅的驻极体麦克风或所谓的MEMS (微电子机械系统)，或还有电容式麦克风。
[0007]该MEMS在现有技术中是已知的且已被制造和销售，例如由WolfsonMicroelectronics (WM7xxx), Analog Devices, Akustica (AKU200x), Infineon (SMM310产品)，Knowles Electronics, Memstech (MSMx), NXP 半导体，Sonion MEMS, AAC AcousticTechnologies and Omron制造或销售。它们提供电声换能器，以及放大器或至少前置放大器，并且是轻的和在几何上是小的。
[0008]所有类型的MEMS，驻极体麦克风或电容式麦克风被配置成与扬声器的轴线或者与扬声器的薄膜同心的直接地位于膜片中，优选地在中间开口或凹部中，优选地被粘接。如果需要，接触和静电屏蔽优选地通过扬声器薄膜本身产生，这通过蒸镀或喷镀而至少局部地金属化，且从而被设计成导电的。接着优选地使用导电性胶粘剂，例如，灌注有银微粒的双组分环氧树脂，例如可购买的以下产品，来自EPOXY TECHNOLOGY, INC.in Billerica, Massachusetts, USA 的名为 EP0-TEK-EE129-4 或 EPO-TEK H22 或 EPO-TEKE4110-LV。另外地，可使用非常薄的导线，其直径为从20至30 μ m，或甚至更小。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]将参考附图在下文中对本发明进行进一步说明。在附图中:
[0010]图1示出了根据现有技术具有主动噪声抑制的耳机，
[0011]图2示出了本发明的第一种变化，
[0012]图3示出了另一种变化，以及
[0013]图4示出了具有细节的剖视图。
【具体实施方式】
[0014]图1与介绍中所提及的EP1850632的图2b相对应，且从而示出现有技术。该图以通过对称轴线的示意性剖面图示出了电动式扬声器，其中示出了麦克风的三个可能的位置，这包括位置52和53。接着位置52被考虑为非优选的，而另一方面位置53是很好的。
[0015]图2示出了与其比较的根据本发明的第一方案，其中通过导线而不是经由薄膜(membrane)本身为麦克风布线。接着，电动式扬声器I具有磁体系统2和薄膜3,其以已知方式被设置有移动线圈4，该线圈4延伸至磁体系统2的环形槽中。根据本发明，现将麦克风6相对于扬声器I的对称轴线5同心地设置在薄膜3的凹部中，从而跟随薄膜3的振动。如上所述，该麦克风是尽可能的轻重量的，且因此优选地为驻极体麦克风或在硅工艺中基于MEMS技术的麦克风，可选地还是电容式麦克风。
[0016]硅工艺应理解为意味着以下内容:由包括硅单晶的固体材料制成的常驻极体膜盒的构件在三维蚀刻过程中被以数个加工步骤蚀刻形成。绝缘层通过氧化作用或蒸发作用产生。形成一体结构(不用接合)。由于该技术与已经长期存在的半导体技术(ICs，微处理器)密切相关，该尺寸可被配置成比常规驻极体膜盒的通常尺寸小得多。于是实现约为1X1X0.3mm 的尺寸。
[0017]信号线7弓丨向前置放大器，其可以可选地还被直接设置在麦克风上/中，其中通常地设置有阻抗传感器，信号线还被引向计算信号的电子电路，从而通过使用薄膜3的振动不仅产生有用的噪声，还极大地控制环境噪声。
[0018]图3示出了一种变形，其中信号线V被喷镀(sputter)在扬声器的薄膜3上。薄膜3的重量增加是可忽略的，且还对称地发生喷附，从而不会对薄膜3的振动模式产生不利影响。在一方面，与麦克风6的接触，以及在另一方面与薄膜3的外边缘上的导体(未不出)的接触，可在一侧通过上述导电性胶粘剂实现，而在另一侧通过在保持薄膜3的框架中的机械接触实现。
[0019]将麦克风固定在薄膜上或中优选地通过粘接实现，其中必须记住导电性胶粘剂仅被涂敷在信号线7，7’的区域。
[0020]图4示出了沿着根据本发明的设置有麦克风的扬声器的对称平面的剖视图:薄膜3具有圆柱形或者杯形的凹部13，将麦克风6插入并紧固，优选地胶粘于其中。还通过所示的不按比例得厚的涂层12产生与涂覆表面7’(未进一步示出)的接触(图3)。从上(外侧)向下看，麦克风6具有薄膜环8，以及薄膜，垫圈9，电极10和阻抗传感器11。
【权利要求】
1.一种主动抑制环境噪声的耳机，其中将具有薄膜(3)和麦克风(6)的至少一个电动式扬声器(I)设置在所述耳机的内部，且具有电子电路，所述扬声器和所述麦克风通过连接线经由所述电子电路而连接，其特征在于所述麦克风(6 )被设置在所述薄膜(3 )上。
2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于所述麦克风(6)被设置在所述薄膜(3)的中心。
3.如权利要求1或2所述的耳机，其特征在于所述麦克风(6)是驻极体麦克风。
4.如权利要求1或2所述的耳机，其特征在于所述麦克风(6)是基于硅工艺中的MEMS技术的麦克风。
5.如权利要求1至4中任一项所述的耳机，其特征在于所述麦克风(6)被设置在所述薄膜(3)的凹部(13)中。
6.如前述权利要求中任一项所述的耳机，其特征在于所述麦克风(6)的连接线包括被喷镀在所述薄膜(3)上的导体轨迹(7’)。
【文档编号】H04R1/10GK103428600SQ201310201205
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2013年5月27日 优先权日:2012年5月25日
【发明者】R.普里比尔, M.珀克曼, H.莱多尔弗 申请人:Akg声学有限公司