用于耳机耳罩的印刷电路板(PCB)底座的制作方法

优先权申请

本申请要求2017年10月6日提交的美国申请no.15/726,764的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。

本公开整体涉及耳机。更具体地，本公开涉及一种用于具有电容式触摸界面的耳机系统的印刷电路板(pcb)底座。

背景技术：

电容式触摸界面允许动态地控制多种电子设备。然而，间距约束可能使得在特定应用中难以利用电容式触摸界面。另外，具有动态部件的设备使得利用电容式触摸界面更困难。

技术实现要素：

下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。

各种实施方式包括用于耳机系统的印刷电路板底座。在一些实施方式中，这些耳机系统具有带有电容式触摸界面的连续头带弹簧。

在一些特定方面，用于印刷电路板(pcb)的底座包括：板，该板用于配合地接合耳机耳罩的内部部分，该板包括至少一个pcb底座，该至少一个pcb底座用于与pcb耦接；以及耦接元件，该耦接元件从板延伸出并包括至少一个耦接器，该至少一个耦接器用于将板耦接在延伸穿过耳机耳罩的内部部分的脊附近。

在其他特定方面，耳机系统包括：耳罩，该耳罩具有：外部部分，该外部部分包括电容式触摸界面；和内部部分，该内部部分与外部部分相对，该内部部分包括与电容式触摸界面相对应的电容式触摸表面；底座，该底座耦接到耳罩，该底座具有：板，该板接触电容式触摸表面的至少一部分，该板包括至少一个印刷电路板(pcb)底座；和耦接元件，该耦接元件从板延伸出并包括至少一个耦接器，该至少一个耦接器接合耳罩的内部部分；以及pcb，该pcb与至少一个pcb底座耦接并与电容式触摸表面电连接。

实施方式可包括以下特征中的一个特征、或它们的任何组合。

在一些情况下，耦接元件包括弧形耦接器，该弧形耦接器形成大小设定为配合地接合脊的弧。

在某些实施方式中，至少一个pcb底座被定位成远离耳机耳罩的内部部分延伸出。

在特定情况下，该板还包括：第一表面，至少一个pcb底座从该第一表面延伸出；和第二表面，该第二表面与第一表面相对，该第二表面具有基本上平面的界面以用于接触耳机耳罩的内部部分上的电容式触摸表面，该电容式触摸表面与pcb电连接，至少一个pcb底座的大小设定为将pcb与电容式触摸表面分开。在一些实施方式中，板还包括从板的第一表面延伸出的保持特征结构，该保持特征结构用于接合耳机耳罩的内部部分上的配合特征结构。在某些情况下，至少一个pcb底座包括从板的第一表面延伸出的多个pcb底座。

在特定实施方式中，板还包括以下中的至少一者：线缆管理特征结构，该线缆管理特征结构的大小设定为接合从pcb延伸出的至少一根线缆；至少一个对准销，该至少一个对准销用于相对于板对准pcb；或者线缆导件，该线缆导件具有悬伸部以用于阻止在至少一根线缆与pcb之间的接触。

在一些情况下，耦接元件包括线缆狭槽，该线缆狭槽的大小设定为容纳延伸到耳机耳罩的脊中的至少一根线缆。

在某些实施方式中，至少一个耦接器包括多个耦接器开口，该多个耦接器开口用于与耳机耳罩的内部部分上的对应开口对准。

在一些情况下，耳罩的内部部分具有从中延伸穿过的脊，并且耦接元件的大小设定为配合地接合脊。在特定情况下，脊具有沿耳罩的内部部分的弧形表面，并且耦接元件具有大小设定为配合地接合脊的弧形耦接器。在某些实施方式中，耦接元件包括线缆狭槽，该线缆狭槽的大小设定为容纳延伸到耳罩的脊中的至少一根线缆。在一些情况下，耳机系统包括连续头带弹簧，该连续头带弹簧至少部分地由耳罩的脊接纳。

在特定实施方式中，至少一个pcb底座远离电容式触摸界面延伸，以将pcb与电容式触摸表面物理地分开。

在某些情况下，该板包括：第一表面，至少一个pcb底座从该第一表面延伸出；和第二表面，该第二表面与第一表面相对，该第二表面具有接触电容式触摸表面的基本上平面的界面。在一些实施方式中，板还包括从板的第一表面延伸出的保持特征结构。

在特定情况下，至少一个pcb底座包括至少一个凸台，并且耳机系统还包括连结pcb和pcb底座的凸台耦接器。

在某些实施方式中，板还包括以下中的至少一者：线缆管理特征结构，该线缆管理特征结构的大小设定为接合从pcb延伸出的至少一根线缆；至少一个对准销，该至少一个对准销用于相对于板对准pcb；或者线缆导件，该线缆导件具有悬伸部以用于阻止在至少一根线缆与pcb之间的接触。

在特定情况下，耳机系统还包括：附加的耳罩；和头带，该头带连接耳罩和附加的耳罩。

本公开中的两个或更多个特征，包括本发明内容部分中描述的那些，可以组合以形成在本文未具体地描述的实施方式。

一个或多个实施方式的细节在附图和以下描述中论述。其他特征、对象和优点将从说明书和附图中以及从权利要求书中显而易见。

附图说明

图1示出了根据各种实施方式的耳机系统的透视图。

图2示出了根据各种实施方式的耳罩的内部部分的透视图。

图3示出了根据各种实施方式的耳罩的内部部分连同印刷电路板(pcb)底座的透视图。

图4示出了根据各种实施方式的图3的耳罩的内部部分的透视图，还示出了pcb。

图5示出了根据各种实施方式的pcb底座的透视图。

图6示出了图5的pcb底座的附加的透视图。

图7示出了图5的pcb底座的另一个透视图。

图8示出了根据各种附加的实施方式的耳罩的内部部分上的pcb底座的透视图。

图9示出了安装到图8的pcb底座的pcb。

需注意，各种实施方式的附图不一定按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应视为限制实施方式的范围。在附图中，相似的标号表示在附图之间的相似的要素。

具体实施方式

本公开至少部分地基于以下认识：印刷电路板(pcb)底座可以有益地结合到具有电容式触摸接口的耳机系统中。例如，pcb底座可以被配置为在耳机系统中支撑pcb，以便于使用电容式触摸界面。

出于例示目的，在附图中共同地标记的部件被认为是基本上等效的部件，并且为了清楚起见，省略了对那些部件的多余讨论。

耳机是指装配在耳朵周围、耳朵上或耳朵内并将声能辐射到耳道中的设备。耳机有时被称为耳筒、听筒、头戴式受话器、耳塞或运动耳机，并且可以是有线或无线的。耳机包括声驱动器以将音频信号转换为声能。声学驱动器可容纳在耳罩中。虽然下面的附图和描述中的一些示出了单个耳机，但是耳机可以是单个独立单元或一对耳机(每个耳机包括相应的声驱动器和耳罩)中的一个，每个耳机对应一只耳朵。耳机可以机械地连接到另一个耳机，例如通过头带和/或通过将音频信号传导到耳机中的声学驱动器的引线。耳机可以包括用于无线接收音频信号的部件。耳机可以包括主动降噪(anr)系统的部件。耳机还可以包括其他功能，诸如麦克风，使得该耳机可以用作头戴式受话器。

在耳朵周围或耳朵上的耳机中，耳机可以包括头带和至少一个耳罩，该至少一个耳罩被布置成安放在使用者的耳朵上或上方。为了容纳不同大小和形状的头部，耳罩被配置为围绕竖直和/或水平轴线枢转，以及沿竖直轴线平移一定距离。

根据本文的一些实施方式的耳机可以包括与一个或多个耳罩耦接的连续头带弹簧。头带弹簧可以在耳机中提供所期望的夹紧压力，以便维持在一个或多个耳罩与使用者的头部之间的接触。在双耳罩配置中，头带弹簧可以提供在耳罩之间的夹紧压力的很大部分(例如，几乎全部)。该连续头带弹簧可以由单个材料(例如，金属或复合材料)件形成，或可以由耦接在一起的多个单独件形成。连续头带弹簧可以与用于与使用者的头部介接的头部衬垫耦接。在特定情况下，连续头带弹簧连接一对耳罩。该连续头带弹簧配置可以允许调整耳罩的位置，而无需修改头带弹簧或衬垫的位置。也就是说，连续头带弹簧配置允许使用者调整耳罩相对于头带弹簧的位置，而无需更改头带弹簧(或衬垫)的长度。在特定实施方式中，连续头带弹簧可以包括内部狭槽以用于容纳调整耳罩中的每个的调整装置。

如本文所述，印刷电路板(pcb)底座可以使得能够在耳机系统中使用电容式触摸界面。在特定实施方式中，pcb底座可以将pcb耦接在耳罩内部以实现电容式触摸界面。

图1示出了根据各种实施方式的耳机系统10的透视图。如图所示，耳机系统10可以包括一对耳罩20，该对耳罩被配置为装配在使用者的耳朵上方或耳朵上。头带30跨设在一对耳罩20之间(单独地标记为耳罩20)并被配置为搁置在使用者的头部上(例如，跨设在头顶上方或头部周围)。头带30可以包括头部衬垫40，该头部衬垫与连续头带弹簧50(在该视图中部分地被头部衬垫40遮挡)耦接。还示出了头带覆盖物60，其覆盖了头带弹簧50的外表面70的一部分。在一些情况下，如本文所述，耳罩20可以各自包括至少部分地接纳连续头带弹簧50的脊80。

在一些特定实施方式中，连续头带弹簧50连接一对耳罩20，并且准许一个或多个耳罩20的移动，而无需修改连续头带弹簧(也被称为“头带弹簧”)50的长度。也就是说，根据各种实施方式，耳罩20被配置为独立于头带弹簧50的外表面70移动，使得耳罩20看起来沿头带弹簧50滑动、旋转或以其他方式平移。从这个意义上，脊80准许耳罩20沿头带弹簧50的移动。

图2示出了耳罩20的内部部分90的透视图。继续参考图1，在该图示中，示出了与其对应的耳部衬垫100分开的耳罩20。图1还示出了位于一个或多个耳罩20的外部部分120上(例如，在一个或两个耳罩20中)的电容式触摸界面110，其可以用于控制耳机系统10的一个或多个功能。在各种实施方式中，电容式触摸界面110允许对耳机系统10的一个或多个功能的基于触摸的控制，使得使用者可以形成与界面110的电容耦接(例如，使用指尖、手或其他致动器)，以便发起命令。在一些实施方式中，电容式触摸界面110可以由材料诸如常规的塑料和/或涂漆材料诸如涂漆塑料材料形成，并且可以被配置为用于互电容或自(或绝对)电容操作模式。

图2的透视图示出了耳罩20的内部部分90，当耳部衬垫100在适当的位置时该内部部分被遮挡。耳罩20的内部部分90可以与外部部分120相对，因为它处于限定耳罩20的壳体的内部。在各种实施方式中，内部部分90包括电容式触摸表面130，该电容式触摸表面与耳罩20的外部部分120上的电容式触摸界面110相对应。电容式触摸表面130可以例如经由布线或导电表面(诸如耳罩20的外壁)与电容式触摸界面110电耦接。在各种实施方式中，电容式触摸表面130可以由类似于电容式触摸界面110的材料形成，所述材料例如常规的塑料，并且在一些特定情况下是裸露的塑料(模制而成)。

在图2中还示出，耳罩20的内部部分90包括与至少部分地延伸穿过耳罩20的脊80相对应的弧形表面140(例如，形成为脊状部或突起部的弧形凸表面)。在各种实施方式中，脊80由沿耳罩20的外部部分120的弧形凹表面(例如，狭槽或凹陷部)和沿耳罩20的内部部分90的对应弧形表面140限定。如本文所述，脊80可以允许耳罩20相对于头带弹簧50的移动，而无需修改该头带弹簧50的长度。图2示出了其中电容式触摸表面130不延伸到与脊80相对应的弧形表面140的一个实施方式。也就是说，电容式触摸表面130可以与电容式触摸界面110的至少一部分相对应，以允许在外部部分120与内部部分90之间的电耦接。在一些情况下，电容式触摸表面130仅覆盖内部部分90的一个区段，并且在特定实施方式中，可以仅覆盖电容式触摸界面110的对应表面的子区段。图2还示出了耳罩20的侧壁150，该侧壁围绕内部部分90延伸并邻接电容式触摸表面130。在一些情况下，脊80的弧形表面140在侧壁150的不同区段之间延伸。

图3示出了根据各种实施方式的用于印刷电路板(pcb)的底座160。图4示出了安装在底座160上的用于控制电容式触摸界面110(经由电容式触摸表面130)的示例性pcb170。同时地参考图3和图4。底座160被示出为位于耳罩20的内部部分90上，使得底座160被配置为将pcb170(图4)安装到耳罩20以执行本文所述的功能。在各种特定实施方式中，底座160被配置为将pcb170(图4)与电容式触摸表面130分开，以便阻止在pcb170与电容式触摸表面130之间的电干扰。在各种实施方式中，底座160可以由常规的塑料或其他绝缘材料形成。

如图3所示，在各种实施方式中，底座160可以包括用于配合地接合耳罩20的内部部分90的板180。在特定情况下，板180可以将大小设定为装配在内部部分90的跨设在脊80的弧形表面140与侧壁150之间的区段190内。在一些情况下，板180可以具有在至少一个方向上的宽度，该宽度跨过电容式触摸表面130的跨设在弧形表面140与侧壁150之间的宽度的大部分或基本上全部。然而，板180可以具有能够便于本文所述的底座160的安装功能的任何尺寸。

另外，板180可以包括至少一个pcb底座200(示出了两个pcb底座的示例)，以与pcb170(图4)耦接。一个或多个pcb底座200可以被定位成远离耳罩20的内部部分90延伸，使得其朝向耳部衬垫100(图1)延伸。如图3所示，但是也在图5至图7中的底座160的各种透视图中示出，板180可以包括第一表面210和第二表面220(图7)，一个或多个pcb底座200从该第一表面延伸出，该第二表面与该第一表面210相对。第二表面220可以具有用于接触耳罩20的内部部分90上的电容式触摸表面130的基本上平面的界面。也就是说，第二表面220可以是平面的或几乎完全地平面的，以便与电容式触摸表面130的平面表面重合。如本文所述，电容式触摸表面130被设计为与pcb170电连接，并且在一些情况下，第二表面220被配置为通过以重合的方式倚靠该表面来避免干扰电容式触摸表面130。

根据特定实施方式，每个pcb底座200的大小设定为将pcb170与电容式触摸表面130分开。也就是说，如在图5和图6的透视图中示出，每个pcb底座200可以从第一表面210延伸至少约0.5至0.7毫米(mm)，以便将pcb170与电容式触摸表面130间隔开。在一些特定实施方式中，每个pcb底座200可以具有为板180的厚度的至少2至4倍(如在共同方向上测量的)的厚度。

在一些实施方式中，每个pcb底座200可以包括凸台、柱、钩、基座、螺杆、桩(例如，用于热熔)或能够与pcb170的一个或多个对应区段配合的其他突起部。在一些情况下，每个pcb底座200可以从板180延伸至少与弧形表面140的峰相等的距离(例如，从电容式触摸表面130测量的)。在一些情况下，这可以允许pcb170(图4)安置在pcb底座200和弧形表面140上方。根据各种实施方式，每个pcb底座200可以包括配合特征结构230以用于与pcb170(图4)中的对应配合特征结构240配合。在一些情况下，(pcb底座)配合特征结构230可以包括孔或狭槽，其大小设定为接纳用于在相应配合特征结构230、240处将pcb170与pcb底座200连结的耦接器250(图4)(例如，销、螺杆或螺栓)。pcb170中的配合特征结构240可以具有与(pcb底座)配合特征结构230类似或对应的特性(例如，孔大小)，以容纳耦接器250。

在各种实施方式中，如图3、图5和图6中最清楚地示出，板180还可以包括从板180的第一表面210延伸出的保持特征结构260以用于接合在耳罩20的内部部分90上的配合特征结构270(图3)。在一些情况下，保持特征结构260包括从第一表面210延伸出(例如，在与pcb底座200相同的方向上)的突片或突起部，以接合耳罩20的内部部分90上的配合特征结构270。配合特征结构270可以包括在电容式触摸表面130上方延伸出(例如，从侧壁150或从靠近电容式触摸表面130的区域延伸出)的突片、销、悬伸部或其他构件，其被定位成接合保持特征结构260。当与配合特征结构270接合时，保持特征结构260被配置为有助于将底座160保持在电容式触摸表面130附近(并且在电容式触摸表面130与pcb170之间)。配合特征结构270可以接触保持特征结构260并限制板180相对于电容式触摸表面130的移动。

在各种实施方式中，如图3、图5和图6中最清楚地示出，板180还可以包括线缆管理特征结构280，该线缆管理特征结构的大小设定为接合从pcb170(图4)延伸出的至少一根线缆。在一些情况下，线缆管理特征结构280包括狭槽290，该狭槽的大小设定为接纳从pcb170延伸出的线缆。例如，线缆管理特征结构280可以包括从第一表面210延伸出以限定狭槽290的一组突起部(或突片)300。在一些情况下，突起部300以近似等于pcb线缆的外径(或最大宽度)的距离彼此间隔开。在一些情况下，突起部300具有足够的挠曲性以允许将线缆插入狭槽290中和从狭槽290中移除。另外，在一些实施方式中，线缆管理特征结构280可以包括至少一个止动件310，以限制线缆在狭槽290内的移动。

在图3、图5和图6中还示出了，在一些情况下，板180还可以包括至少一个对准销320(示出了两个对准销的示例)以用于相对于板180对准pcb170(图4)。在一些情况下，对准销320包括从第一表面210延伸出(例如，在pcb170的方向上)的至少一个销形构件。在特定实施方式中，对准销320可以包括柱330，该柱具有从柱330延伸出的销构件340。在各种实施方式中，销构件340的大小设定为接合pcb170中的孔350(图4)并允许pcb170搁置在柱330上。可以实现任何数量的对准销320以有助于对准和/或支撑pcb170(图4)，并且应理解，可以使用一个或多个对准销320和pcb底座200(例如，一个或多个)来支撑pcb170。

返回图3，并且参考图4至图7，在一些实施方式中，底座160还可以包括从板180延伸出的耦接元件360，该耦接元件包括至少一个耦接器370以用于将板180耦接在脊80附近。在各种实施方式中，耦接元件360与板180形成为连续(例如，成一体的)材料件，使得板180和耦接元件360由基本上均匀的材料形成。然而，在其他情况下，耦接元件360可以分开地形成并随后与板180连结。在任何情况下，耦接元件360可以将板180在脊80附近耦接到耳罩20的内部部分90。在特定情况下，耦接元件360可以包括形成大小设定为配合地接合脊80(例如，以包住脊80的曲率)的弧形的弧形耦接器380。在一些情况下，耦接元件360的大小设定为与弧形表面140的至少一部分基本上齐平地装配，以便将板180耦接到耳罩20的内部部分90。根据一些实施方式，一个或多个耦接器370包括多个耦接器开口390(图5、图6)，以用于与耳罩20的内部部分90上的对应开口400(图2)对准。在各种实施方式中，耦接器开口390(和对应开口400)可以将大小设定为接纳耦接器诸如螺杆、螺栓、销等，以用于将耦接元件360在脊80附近耦接到耳罩20的内部部分90。在图3至图7中还示出了，耦接元件360还可以包括线缆狭槽410，该线缆狭槽的大小设定为容纳延伸到耳罩20的脊80中的至少一根线缆。例如，如图2至图4所示，脊80可以包括开口420，一根或多根线缆可以穿过该开口(例如，用于连接耳机系统10中的各种部件)，并且耦接元件360可以包括用于容纳该线缆的线缆狭槽410。在各种实施方式中，线缆狭槽410跨过弧形耦接器380的一部分，并且在特定情况下，跨过弧形耦接器380的弧长的至少一半。在更特定的情况下，线缆狭槽410跨过弧形耦接器380的弧长的大于三分之二至四分之三。在各种实施方式中，当耳罩20围绕头带弹簧50旋转时，线缆狭槽410的长度允许线缆在没有实质性的限制的情况下进行移动。也就是说，线缆狭槽410被对准以准许耳罩20的旋转，而基本上不干扰例如到pcb170(图4)的一根或多根线缆连接。

图8示出了用于pcb170(图9)的底座430的附加的实施方式，该底座还包括线缆导件440，该线缆导件具有用于阻止在至少一根线缆与pcb170之间的接触的悬伸部450。底座430可以包括参考底座160(图3至图7)示出和描述的若干特征结构，但是在这些附加的实施方式中，底座430还包括线缆导件440，该线缆导件被配置为引导一根或多根线缆远离与上面pcb170(图9)的接触。在这些实施方式中的一些中，悬伸部450包括与板180的第一表面210基本上垂直的表面，并且可以被配置为面向pcb170(图9)。在一些情况下，悬伸部450可以限定在第一表面210与悬伸部450之间的线缆狭槽460，该线缆狭槽的大小设定为容纳至少一根线缆并阻止一根或多根线缆与pcb170(图9)的接触。

如本文所述，底座160(和/或底座430)的一个或多个部分可以在整体工艺中形成(例如，经由铸造、冲压、锻造和/或三维制造)，或可以分开地形成并随后连结在一起(例如，经由焊接、钎焊和/或机械链接)。在各种实施方式中，底座160和/或底座430可以允许将pcb(例如，pcb170)固定在耳罩20内并与电容式触摸表面130间隔开，以便减少在这些元件之间的电干扰。

在各种实施方式中，被描述为彼此“耦接”的部件可以沿一个或多个界面连结。在一些实施方式中，这些界面可以包括在不同部件之间的结合部，并且在其他情况下，这些界面可以包括牢固地和/或整体地形成的互连。也就是说，在一些情况下，彼此“耦接”的部件可以同时地形成以限定单个连续构件。然而，在其他实施方式中，这些耦接的部件可以形成为单独构件，并且随后通过已知工艺(例如，焊接、紧固、超声焊接、粘结)连结。在各种实施方式中，被描述为“耦接”的电子部件可以经由常规的硬接线和/或无线方式链接，使得这些电子部件可以彼此传送数据。另外，在给定部件内的子部件可以被认为是经由常规的途径链接的，这可能未必要进行说明。

已描述了多个实施方式。然而，应当理解，在不脱离本文所述发明构思的范围的情况下，可进行附加修改，并且因此，其他实施方式在以下权利要求书的范围内。