CN101996706B - 一种耳机线及具有该耳机线的耳机 - Google Patents
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Abstract
一种耳机，其包括一根耳机线，一个电性连接于所述耳机线一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线另一端的插头。所述耳机线包括一根第一极线，一根与所述第一极线绝缘相间的第二极线，一个包覆在所述第一、第二极线外面的护层。所述第一、第二极线都分别包括至少一根导线。所述导线外侧设置有绝缘层。所述第一、第二极线中之一还包括至少一根碳纳米管线。由于碳纳米管本身所具有的优异的机械性能，由该碳纳米管制备的碳纳米管线也具有强大的抗绕折度，因此具有该碳纳米管线的耳机线，其抗绕折度也会得到很大的提高，从而降低耳机的损坏率。
Description
技术领域
本发明涉及一种音响设备的附件，特别是关于一种耳机线及具有该耳机线的耳机。
背景技术
如今，越来越多的音像用户，如手机、MP3等，使用耳机来连接呼叫或者答复呼叫，从而在答复或呼叫期间，该用户可以腾出双手来做其他的一些事情，如操作PC，而且在人多的环境中，戴着耳机欣赏音像产品可以避免打扰到别人。因此。耳机得到了越来越多的应用。
通常之耳机包括一根耳机线，一个电性连接于该耳机线一端的插头以及一个电性连接于该耳机线另一端的扬声器。所述耳机线包括一根正极线、一根负极线以及包覆于所述正、负极线之外侧之护层。现有之正、负极线都是由铜或铝等高导电率金属材料制成的。由于铜或铝等高导电率金属材料柔韧性较低，上述耳机之耳机线常常会在使用过程中，由于外界的拉力或者自身的重力，以及反复的绕折，而使得包覆在护层中正、负极线断裂，从而导致该耳机不能继续使用。但是除了耳机线，插头以及扬声器都是良好的，如果仅就因为耳机线的抗绕折度的不足，而造成整个耳机的损坏而丢掉该耳机，会造成很大的浪费，且不利于环保。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种具有高抗绕折度的耳机线以及具有该耳机线的耳机。
一种耳机线，其包括一根第一极线，一根与所述第一极线绝缘相间的第二极线，一根包覆在所述第一极线和第二极线外面的护层。所述第一极线和第二极线都分别包括至少一根导线。所述导线外侧设置有绝缘层。所述第一极线和第二极线中之一还包括至少一根碳纳米管线，该碳纳米管线由多个碳纳米管组成。
一种耳机线，其包括一根第一极线，一根与所述第一极线绝缘相间的第二极线，一根包覆在所述第一极线和第二极线外面的护层。所述第一极线和第二极线都分别包括至少一根导线。所述导线外侧设置有绝缘层。所述第一极线和第二极线中至少一根还包括至少一根碳纳米管线，该碳纳米管线由多个碳纳米管组成，所述碳纳米管线外面设置有绝缘层。
一种耳机，其包括如上所述任一种耳机线，一个电性连接于所述耳机线一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线另一端的插头。
由于碳纳米管本身所具有的优异的机械性能，由该碳纳米管制备的碳纳米管线也具有强大的抗绕折度，因此具有该碳纳米管线的耳机线，其抗绕折度也会得到很大的提高，从而降低耳机的损坏率。
附图说明
图1是本发明第一实施例所提供的耳机的结构示意图。
图2是图1中的耳机的耳机线包括一组极线的剖面示意图。
图3是图1中的耳机中的耳机线的导线缠绕在碳纳米管线的结构示意图。
图4是非扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。
图5是扭转碳纳米管线的扫描电镜照片。
图6是耳机线中包括多组极线时的结构示意图。
图7是本发明第二实施例所提供的耳机的耳机线的剖面示意图。
图8是图7中的耳机线的碳纳米管线的剖面示意图。
具体实施方式
为了对本发明作进一步的说明，举以下实施方式并配合附图详细描述如下。
请参阅图1，为本发明第一实施例所提出的耳机100。该耳机100包括一根耳机线10，一个电性连接于所述耳机线10一端的扬声器11以及一个电性连接于所述耳机线10的另一端的插头12。
所述耳机线10用于传输来自信号发生器(图未示)的电信号。可以理解的是，所述信号发生器可以是手机、MP3、MP4等声音信号发生器。请一并参阅图2，所述耳机线10包括一根第一极线101，一根第二极线102，一包覆在所述第一、第二极线101、102外侧的护层103。
所述第一极线101包括有多根第一导线104以及至少一根碳纳米管线105。所述第一导线104可以与该碳纳米管线105并列排布也可以将第一导线104缠绕在该纳米管线105上形成一螺旋状线材。这种缠绕方式可以进一步增加耳机线10的抗绕折度。如图3所示为将第一导线104缠绕在碳纳米管线105上的结构示意图。在图3中仅示出一根第一导线104缠绕在一根碳纳米管线105上的结构示意图。可以想到的是，当第一极线101包括多根第一导线104时，所有的第一导线104都可以采用这种缠绕方式。在本实施例中，所述第一导线104与该碳纳米管线105并行排布。所述第一导线104的材质可以为铜、铝、金等导电率高的金属材料，在本实施例中，该第一导线104采用铜来制作。为了防止第一、第二极线101、102之间的导线之间发生短路，通常要在各第一导线104的外侧刷有绝缘漆。该种刷有绝缘漆的第一导线104习惯称之为漆包线。所述绝缘漆可以为搪瓷、塑料、橡胶或高分子材料。可以理解的是，所述碳纳米管线105的外侧也可以设置绝缘漆形成漆包线。
所述碳纳米管线105在该耳机线10中用作一种承接元件，用来承受外界拉力或自重引起的拉力，或者是该耳机线在扭转、扭曲时所产生的绕折力。当然可以想到的是，由于碳纳米管线105也具有良好的导电性，当第一导线105在使用中折断了，碳纳米管线105还可以当作导线来用，从而可以进一步延长耳机的寿命。该碳纳米管线105可以为多根碳纳米管组成的非扭转的碳纳米管线或扭转的碳纳米管线。该碳纳米管线105的直径可以为4.5纳米～100微米。该非扭转的碳纳米管线可以将碳纳米管拉膜通过有机溶剂处理得到。请参见图4，该非扭转的碳纳米管线包括多个沿碳纳米管线长度方向排列并首尾相连的碳纳米管。优选地，该非扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段之间通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个沿碳纳米管线的轴向相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该非扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米至100微米。所述碳纳米管线及其制备方法请参见范守善等人于2002年9月16日申请的，于2004年3月24日公告的第CN 02134760.3号中国公告专利“一种碳纳米管绳及其制造方法”，申请人：清华大学，鸿富锦精密工业(深圳)有限公司，以及于2007年6月20日公开的第CN 200510120716.6号中国公开专利申请“碳纳米管丝及其制作方法”，申请人：清华大学，鸿富锦精密工业(深圳)有限公司。为节省篇幅，仅引用于此，但上述申请所有技术揭露也应视为本发明申请技术揭露的一部分。
所述扭转的碳纳米管线为采用一机械力将所述碳纳米管拉膜两端沿相反方向扭转获得。请参见图5，该扭转的碳纳米管线包括多个绕碳纳米管线轴向螺旋排列的碳纳米管。优选地，该扭转的碳纳米管线包括多个碳纳米管片段，该多个碳纳米管片段之间通过范德华力首尾相连，每一碳纳米管片段包括多个相互平行并通过范德华力紧密结合的碳纳米管。该碳纳米管片段具有任意的长度、厚度、均匀性及形状。该扭转的碳纳米管线长度不限，直径为0.5纳米～100微米。进一步地，可采用一挥发性有机溶剂处理上述扭转的碳纳米管线。在挥发性有机溶剂挥发时产生的表面张力的作用下，处理后的扭转的碳纳米管线中相邻的碳纳米管通过范德华力紧密结合，使扭转的碳纳米管线的直径及比表面积进一步减小，从而使其密度及强度进一步增大。可以理解，碳纳米管线105中的碳纳米管可以为单壁碳纳米管，双壁碳纳米管或多壁碳纳米管，或者是其组合。当所述碳纳米管线105为单壁碳纳米管时，该单壁碳纳米管的直径可以为0.5纳米～50纳米。当所述碳纳米管线105为双壁碳纳米管时，该双壁碳纳米管的直径可以为1纳米～50纳米。当所述碳纳米管线105为多壁碳纳米管时，该多壁碳纳米管的直径可以为1.5纳米～50纳米。
所述第二极线102仅包括多根第二导线106，不包括碳纳米管线。因为尽管在其径向，碳纳米管具有很弱的导电性，但是如果正、负极线101、102都包括有所述的碳纳米管线，其碳纳米管线间的短路，也会影响耳机线10的品质，进而会降低所述扬声器11的音效品质。所述第二导线106与第一极线101的第一导线104有相同的结构与材质，因此在这里不再赘述。为了使扬声器11中的电信号稳定，通常第一、第二极线101、102的阻值是相等的。为了达到使第一、第二极线101、102的阻值相等，可以采用具有相同参数的第一、第二导线104、106。所述参数包括第一、第二导线104、106的长度、直径以及材质等。
在这里还需要进一步说明的是，所述第一、第二极线101，102可以分别连接于正极或负极中的任意一极以传输电信号，且所述第一极线101，插头12以及第二极线102依次以串联的方式电连接。可以理解的是所述第一极线101，扬声器11以及第二极线102依次也以串联的方式电连接，以在第一极线101、插头12、第二极线102以及扬声器11之间形成一串联回路，从而形成由一个插头12开始，到第一极线101，再到扬声器11，第二极线102，最后再回到插头12的一个电流回路。
所述护层103用于对该整个耳机线10特别是在第一、第二导线104、106外侧的绝缘漆起保护作用。该护层103常选用的材料为聚氯乙烯、氯乙烯、可交联聚乙烯、聚丙烯等中的一种或几种。在本实施例中，该护层103由聚氯乙烯制备。
当第一、第二极线101、102在制备的过程中形成一圆柱形时，在该第一、第二极线101、102与护层103之间还应当填充有填充材料(图未示)。该填充材料是为了使耳机线10相对圆整以利包装，了为使该耳机线10结构稳定、内部结实，且在使用中受力均匀而不损坏耳机线10的内部结构。
所述耳机线10进一步还包括一层设置于所述护层103与所述第一、第二极线101、102之间的屏蔽层107。该屏蔽层107是一种将耳机线10的电磁场与外界的电磁场进行隔离的元件。
进一步地，当所述耳机线10包括多组第一、第二极线101、102的时候，如图6如示，该屏蔽层107还应当分别设置在该多组第一、第二极线101、102之间以减少不同线组之间的电磁场影响。当该耳机线10中包括多组第一、第二极线101、102时，该耳机线10还应当包括一填充物14。该填充物14填充于多组第一、第二极线101、102之间以使耳机线10的外径相对圆整以利于包装等，也可以使耳机线10结构稳定，结实，在使用中(拉伸、压缩和弯曲时)受力均匀而不损坏电线的内部结构。
所述扬声器11是一种将将来自耳机线10的电信号转换为声音信号的电声转换装置。所述扬声器11通常包括一个发声线圈(图未示)以及与该发声线圈相粘着的振动膜(图未示)。当通过耳机线10将电信号送至所述发音线圈，该发音线圈产生往返轴向力从而带动振动膜作往返轴向运动并来回振动从而产生声音。在本实施例中，所述耳机100具有两个扬声器11，两根耳机线10。该两根耳机线10与两个扬声器11的连接方式都是相同的。
所述插头12用来与所述信号发生器电性连接。该插头12包括一个正极和一个负极。该正、负极分别与第一、第二极线101、102电性相连，且该正、负极相互绝缘。在本实施例中，所述插头12的正、负极分别与两根耳机线10中的第一、第二极线101、102电性相连。
请参阅图7，为本发明提供的第二实施例的耳机。该耳机包括一个耳机线20，一个电性连接于所述耳机线20一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线20另一端的插头。
第一实施例与第二实施例的不同在于所述耳机线20的第一、第二极线201、202的结构不同。所述耳机线20包括一根第一极线201，一根第二极线202，一包覆在所述第一、第二极线201、202外侧的护层203。在第二实施例中，因第一极线201与第二极线202有相同的结构与工作原理，下面以第一极线201为例来解释说明所述第一、第二极线201、202的结构及工作原理。
所述第一极线201包括多根导线204以及至少一根碳纳米管线205。所述导线204与第一实施例中的第一导线104具有相同的结构与工作原理，在本实施例不再赘述。请一并参阅图8，所述碳纳米管线205为一种外侧涂覆有绝缘层206的碳纳米管线，并可以包括多根碳纳米管207。故该涂覆有绝缘层的碳纳米管线205不仅可以用在第一极线201，还可以用在第二极线202中。除去绝缘层的碳纳米管线205与第一实施例中的碳纳米管线105也具有相同的结构与工作原理，在本实施例中也不再赘述。
由于碳纳米管本身所具有的优异的机械性能，由该碳纳米管制备的碳纳米管线也具有强大的抗绕折度，因此具有该碳纳米管线的耳机线，其抗绕折度也会得到很大的提高，从而降低耳机的损坏率。同时，碳纳米管与其他材料在相同直径的情况下，碳纳米管具有更强的抗拉性，因此在保持与其他材料的抗拉性不变的要求下，可以进一步降低耳机线的整体直径。另外，碳纳米管的密度相较于现有的材料小，因此具有该碳纳米管的耳机线的重量较轻。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，只要其不偏离本发明的技术效果，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
Claims (13)
1.一种耳机线，其包括一根第一极线，一根与所述第一极线绝缘相间的第二极线，一个包覆在所述第一极线与第二极线外面的护层，所述第一极线和第二极线都分别包括多根导线，所述导线外侧设置有绝缘层，其特征在于：所述第一极线或第二极线中的一根导线为一根碳纳米管线，该碳纳米管线由多个碳纳米管组成，所述多个碳纳米管之间通过范德华力首尾相连。
2.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线包括沿该碳纳米管线的轴向螺旋扭转排列的多根碳纳米管。
3.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线包括沿该碳纳米管线的轴向并行排列的多根碳纳米管。
4.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述耳机线还包括一个屏蔽层，该屏蔽层设置在所述护层与第一极线、第二极线之间，用于隔离所述第一、第二极线的电磁场与该第一、第二极线的外界的电磁场。
5.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线与导线并列排布。
6.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述导线缠绕在所述碳纳米管线上。
7.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述导线外侧设置有绝缘漆。
8.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述碳纳米管线的外侧设置有绝缘漆。
9.如权利要求1所述的耳机线，其特征在于：所述第一极线与第二极线的阻值相等。
10.一种耳机线，其包括一根第一极线，一根与所述第一极线绝缘相间的第二极线，一个包覆在所述第一极线和第二极线外面的护层，所述第一极线和第二极线都分别包括多根导线，所述导线外侧设置有绝缘层，其特征在于：所述第一极线和第二极线中至少一根导线为一根碳纳米管线，该碳纳米管线由多个碳纳米管组成，所述多个碳纳米管之间通过范德华力首尾相连，所述碳纳米管线外面设置有绝缘漆。
11.如权利要求10所述的耳机线，其特征在于：所述第一极线与第二极线的阻值相等。
12.一种耳机，其包括一根如权利要求1-11项中任一项所述的耳机线，一个电性连接于所述耳机线一端的扬声器以及一个电性连接于所述耳机线另一端的插头。
13.如权利要求12所述的耳机，其特征在于：所述插头、第一极线、扬声器以及第二极线依次以串联的方式电连接。
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