CN114071295A

CN114071295A - 具有用于对应耳垫的磁性附接装置的耳机

Info

Publication number: CN114071295A
Application number: CN202110869797.9A
Authority: CN
Inventors: 克努兹·埃里克·劳里森
Original assignee: Bang and Olufsen AS
Current assignee: Bang and Olufsen AS
Priority date: 2020-07-31
Filing date: 2021-07-30
Publication date: 2022-02-18
Also published as: EP3945728A1; DK180965B1; US11627402B2; DK202000883A1; US20220038805A1

Abstract

本发明涉及一种耳机设备，包括具有扬声器壳体侧部部分的扬声器壳体和具有耳垫侧部部分的耳垫，扬声器壳体侧部部分和耳垫侧部部分构造成用于沿着耳垫侧部部分的端表面和扬声器壳体侧部部分的端表面可释放地连接至彼此，扬声器壳体侧部部分包括多个第一永磁体，每个磁体在与扬声器壳体侧部部分的端表面大致垂直的方向上产生磁场；耳垫侧部部分包括多个第二永磁体，每个磁体在与耳垫侧部部分的端表面大致垂直的方向上产生磁场；对于每对第一永磁体和第二永磁体，当扬声器壳体侧部部分与耳垫侧部部分彼此对准并接触时，第一永磁体的磁场的极性与第二永磁体的磁场的极性相反。本发明还涉及一种包括耳机设备的耳机。

Description

具有用于对应耳垫的磁性附接装置的耳机

技术领域

本发明总体上涉及耳机和耳机设备的领域，并且更具体地涉及用于确保始终获得耳机扬声器壳体和耳垫的正确结合的装置。

背景技术

在包括具有对应耳垫的分开的左耳机设备和右耳机设备的耳机(有时称为“耳机”)中，相应的耳机设备的声学特性既取决于耳机扬声器壳体的部件的特性(例如，取决于也称为“扬声器”的电声转换器的性能、以及可能的声学和电子信号处理装置、例如频率响应均衡器或主动降噪装置的性能)又取决于当耳垫附接至耳机扬声器壳体时耳垫的声学特性。在经由这种耳机进行高质量声音再现时，重要的是，要始终确保正确的耳垫以及该耳垫在对应的耳机扬声器壳体上的正确放置，以及必须能够避免例如左耳垫在右耳机扬声器壳体上的应用以及右耳垫在左耳机扬声器壳体上的应用。

现有技术文献US 9,332,337 B2公开了一种头戴式耳麦，该头戴式耳麦包括耳机和对应的耳垫。在耳机的面向耳垫的区域中，耳机设置有多个永磁体，并且在耳垫的对应侧部中，设置有由软磁性材料制成的周向延伸的环形板构件，使得耳垫可以通过作用在磁体与环形构件之间的磁力而保持附接至耳机。提到作为一种选择，环形构件也可以是永磁体。本文献没有描述用于确保耳垫相对于耳机的角度取向始终正确的装置，并且由于本文献中所示的实施方式使用了圆形耳机和类似耳垫或者方形耳机和类似耳垫，因此在US 9,332,337 B2中描述的头戴式耳麦中没有解决耳垫在耳机上的角度取向的问题。此外，在该文献中，没有公开用于防止例如右耳垫放置在左耳机上以及左耳垫放置在右耳机上的装置。

发明内容

基于上述背景，本发明的目的是提供一种耳机，其中，左耳垫和右耳垫分别以不可互换的方式附接在对应的左耳机扬声器壳体和右耳机扬声器壳体上。

本发明的另一目的是提供一种耳机，该耳机确保耳垫(如果有的话)内部的左标记L和右标记R正确地放置，从而确保用户正确地佩戴耳机，即，左耳机扬声器壳体和对应的耳垫放置在用户的左耳上并且右耳机扬声器壳体和对应的耳垫放置在用户的右耳上。

本发明的另一目的是提供一种耳机，该耳机确保正确的耳垫始终放置在正确的耳机扬声器壳体上，以保持如最初在工厂中完成的正确的电声校准(通过调谐DSP软件或其他方式)。这在耳机具有ANC(主动降噪)——其中，耳垫的微小差异对ANC的性能具有很大影响——的情况下是特别重要的。但同样在没有ANC的情况下，可以应用耳机的校准来消除左右之间的差异，在这种情况下，耳垫的影响不能被忽略并且将左耳垫和右耳垫互换会使校准变得毫无价值。

本发明的另一目的是提供一种耳机，该耳机确保在使对称地定形的耳垫旋转的情况下左耳垫和右耳垫的取向是正确的。

本发明的另一目的是提供一种耳机，该耳机确保耳垫在耳机扬声器壳体上的正确及精确定位。

根据本发明的左耳垫和右耳垫可以通过使用同一个模具注塑模制而制造，并且然后可以仅通过安装在耳垫中的磁体的取向来区分左右。这避免了对在左耳垫与右耳垫之间进行机械区分的需要，否则将需要进行机械区分以避免错误地互换左耳垫和右耳垫。这种机械区分会导致与第二模具相关的大量额外的成本。

在下文中，术语“耳机设备”用于(1)耳机扬声器壳体和(2)耳垫的结合，耳机扬声器壳体即为该设备的包括一个或多个电声转换器以及可选的声学和电子信号处理装置、例如频率整形滤波器装置和/或有源噪声消除装置的部分，耳垫即为该设备的将耳机扬声器壳体与用户的头部表面连接的部分。此外，“耳机”定义为包括至少一个但通常为两个的耳机设备的设备，所述两个耳机设备通常为左耳机设备和右耳机设备。

以上及其他目的和优点是根据本发明的第一方面通过包括扬声器壳体和耳垫的耳机设备获得的，扬声器壳体包括扬声器壳体侧部部分，以及耳垫包括耳垫侧部部分，其中，扬声器壳体侧部部分和耳垫侧部部分别构造成用于沿着耳垫侧部部分的端表面和扬声器壳体侧部部分的对应的端表面以可释放的方式连接至彼此，其中：

-扬声器壳体侧部部分包括设置在扬声器壳体侧部部分上的或扬声器壳体侧部部分中的相应的第一位置处的多个第一永磁体，其中，每个相应的第一永磁体生成在与扬声器壳体侧部部分的端表面大致垂直的方向上的磁场；

-耳垫侧部部分包括设置在耳垫侧部部分上的或耳垫侧部部分中的相应的第二位置处的多个第二永磁体，其中，每个相应的第二永磁体生成在与耳垫侧部部分的端表面大致垂直的方向上的磁场；

-其中，第一位置中的每个第一位置分别大致对应于第二位置中的一个第二位置；以及

-其中，对于每对第一永磁体和第二永磁体，当扬声器壳体的扬声器壳体侧部部分的端表面和耳垫的耳垫侧部部分的端表面彼此对准并接触时，设置在第一位置中的一个第一位置处的第一永磁体的磁场的极性是与设置在第二位置中的对应的第二位置处的对应的第二永磁体的磁场的极性相反的。

在第一方面的实施方式中，位于耳垫侧部部分中的所有磁体具有同一极性，以及位于扬声器壳体侧部部分中的所有磁体具有与位于耳垫侧部部分中的磁体的极性相反的同一极性。

在第一方面的实施方式中：

-位于耳垫侧部部分中的至少一个磁体的极性是与位于耳垫侧部部分中的其余的磁体的极性不同的；以及

-位于扬声器壳体侧部部分中的磁体的极性是与位于耳垫侧部部分中的对应的磁体的极性相反的。

在第一方面的实施方式中：

-位于扬声器壳体侧部部分中的至少一个磁体的极性是与位于扬声器壳体侧部部分中的其余的磁体的极性不同的；以及

-位于耳垫侧部部分中的磁体的极性是与位于扬声器壳体侧部部分中的对应的磁体的极性相反的。

在第一方面的实施方式中，扬声器壳体侧部部分包括四个磁体，其中，所述四个磁体中的三个磁体的极性是相同的，而第四个磁体的极性是与其他三个磁体的极性相反的，并且其中，耳垫侧部部分包括位于与扬声器壳体侧部部分的相应磁体对应的位置处的四个磁体，并且其中，耳垫侧部部分的磁体分别具有与位于扬声器壳体侧部部分中的各自对应的磁体的极性相反的极性。

在第一方面的实施方式中，耳垫侧部部分设置有对准装置，该对准装置构造成用于与设置在扬声器壳体侧部部分中的对应的对准装置以可释放的方式接合。

以上及其他目的和优点是根据本发明的第二方面通过耳机获得的，该耳机包括第一耳机设备L和第二耳机设备R，第一耳机设备L和第二耳机设备R为根据第一方面及其任何实施方式的耳机设备，其中，L和R分别代表左和右。

在第二方面的实施方式中，设置在第一耳机设备L中的磁体的极性是与设置在第二耳机设备R中的各自对应的磁体的极性相反的。

在第二方面的实施方式中，在朝向第一耳机设备L的平面端表面观察时设置在第一耳机设备L的扬声器壳体的平面端表面中的磁体的极性是与在朝向第二耳机设备R的平面端表面观察时设置在第二耳机设备R的平面端表面中的各自对应的磁体的极性相反的。

在第二方面的实施方式中，第一耳机设备L和第二耳机设备R是关于耳机的对称轴线S对称地设置的，并且位于第一耳机设备L中的磁体的极性是与位于第二耳机设备R中的相对于对称轴线S定位在第二耳机设备R中的镜像位置处的各自对应的磁体的极性相反的。

在第二方面的实施方式中，设置在第一耳机设备L中的磁体的极性是与设置在第二耳机设备R中的各自对应的磁体的极性相同的。

在第二方面的实施方式中，第一耳机设备L和第二耳机设备R通过头带或类似物而被连接至彼此，使得第一耳机设备L和第二耳机设备R是关于穿过耳机的对称轴线S对称地设置的。

附图说明

在结合附图阅读本发明的非限制性示例性实施方式的详细描述之后，本发明的其他益处和优点将变得显而易见，在附图中：

图1(a)示出了根据本发明的实施方式的耳机设备的示意性横截面图，该耳机设备包括耳机扬声器壳体和耳垫；

图1(b)示出了可以在耳机中使用的在与图1(a)中所示的耳机设备相反的一侧上的第二耳机设备17的示意性横截面图，使得例如图1(a)中所示的耳机设备用作左耳机设备并且图1(b)中所示的耳机设备用作耳机的右耳机设备；

图2示出了说明本发明的实施方式的原理的示意性和简化的图示；

图3示出了根据本发明的耳垫的实施方式的俯视图(a)和示意性局部横截面图(b)。

图4示出了图3中所示的从面向耳机扬声器壳体的一侧观察的耳垫；

图5示出了从一侧(a)观察的图3中所示的耳垫以及从面向耳机扬声器壳体的一侧(b)观察的以横截面图示出的图3中所示的耳垫，在该横截面图中，可以看到磁体；

图6示出了从一侧(a)观察的耳机扬声器壳体以及从面向耳垫的一侧(b)观察的以横截面图示出的耳机扬声器壳体，在该横截面图中，可以看到磁体；

图7示出了根据本发明的实施方式的耳机的示意性立体图；

图8、图9和图10示出了耳机的示意图，示出了使用本发明的不同实施方式的原理的耳垫在耳机扬声器壳体上的正确的以及错误的定位。

具体实施方式

在下文中，给出了本发明的示例实施方式的详细描述。然而，应当理解的是，本发明的原理可以以其他方式实施。

参照图1，示出了根据本发明的耳机设备的示意性横截面图，该耳机设备总体上由附图标记1表示并且包括根据本发明的实施方式的扬声器壳体2和耳垫3。耳垫3包括附接至耳垫侧部部分5的耳垫本体4，在耳垫侧部部分5中设置有多个永磁体9、11。在图1(a)中所示的实施方式中，附图中所示的两个磁体9、11的极性如所示的，即，具有面向扬声器壳体2的南极。也可以使用所示磁体的相反极性，如图1(b)中的磁体18、19、20、21所示的。因此，相对的磁体9、10和11、12分别彼此吸引并且因此耳垫3以可释放的方式附接至扬声器壳体2。耳垫3与扬声器壳体2之间的界面在所示的实施方式中是耳垫3的平面端表面7和扬声器壳体2的对应的平面端表面8，但应当理解的是，也可以使用该界面的其他构型。在扬声器壳体2中，设置有电声转换器14(“扬声器”)，该电声转换器14将电音频输入信号转换为声学输出信号并且从而在扬声器壳体2中的通道16和耳垫3中的配合通道15中产生声场。

以上概述的本发明的目的是根据本发明的通过分别设置在耳垫和扬声器壳体中的磁体的特定极性而获得的。这是由图2中所示的非限制性示例说明的，但应当强调的是，也可以使用其他分布、数量和特定极性，并且这些其他分布、数量和特定极性将落入如由权利要求限定的本发明的范围内。

图2示出了从平面端表面7观察的根据本发明的实施方式的耳垫22和从平面端表面8观察的根据本发明的同一实施方式的扬声器壳体23。耳垫22和扬声器壳体23两者是关于垂直的相应x轴和y轴(X、Y_C、Y_E)对称的，x轴和y轴将耳垫22和扬声器壳体23分别细分为四个部分，所述四个部分中的每个部分均包括一个磁体26、27、28、29和30、31、32、33。在端表面7中或在端表面7的后面，设置有四个永磁体26、27、28、29。附图中指示了磁体的极性。磁体26、27和28具有它们各自的从端表面7向外指向的南极S_1c、S_2c和S_3c，使得当耳垫和扬声器壳体组装时，南极S_1c、S_2c和S_3c面向扬声器壳体的端表面8。第四磁体29具有相反的极性，即，具有从端表面7向外指向的北极N_c。在扬声器壳体23的端表面8中或在扬声器壳体23的端表面8的后面，四个磁体30、31、32、33定位成使得四个磁体30、31、32、33与耳垫22中的磁体26、27、28和29对应。如从附图中可见，磁体30、31、32、33的极性是与磁体26、27、28、29的极性相反的，从而形成吸引的磁体对26-33、27-32、28-31和29-30，并且因此当耳垫22正确地配装在扬声器壳体23上时，耳垫22将通过相应的磁体对的磁力而保持附接至扬声器壳体23。如果试图将扬声器壳体23配装至如箭头R所示的旋转180度的耳垫22，则不同的磁体将彼此相对并且成对的磁体26-31、27-30、28-33和29-32的各自的极性将不再全部匹配(两个将匹配并且两个将不匹配)，并且相应的磁力会将耳垫22从耳垫22在扬声器壳体23上的正确位置排斥。以这种方式，根据本发明的原理，确保耳垫22始终正确地配装至扬声器壳体23。

应当强调的是，尽管图2中所示的本发明的实施方式具体地具有位于由相应的x轴和y轴限定的部分中的每个部分中的一个磁体，但这不是限制性的，并且本发明还涵盖了位于相应的端表面7和8上的其他数量和/或位置的磁体26、27、28、29和30、31、32、33。本发明的基本原理在于：磁体的极性和位置被选择成使得磁体的极性和位置仅允许耳垫22在扬声器壳体23上的一种正确配装。本发明的该基本原理将参照下面的图8、图9和图10来回顾。

参照图3，示出了根据本发明的耳垫的实施方式的示意性局部横截面图。图3(a)示出了围绕声孔15的耳垫本体4。图3(b)是在由箭头A所示方向上沿着图3(a)中的线A-A截取的横截面图，示出了耳垫本体4由合适的附接装置35附接至周向的板构件37，该板构件37环绕声孔15一直周向延伸并且该板构件37设置有永磁体36。在板构件37的上方，设置有保护性的且透声的屏障38。板构件37还设置有向外延伸的对准接头(tap)构件39。

参照图4，示出了从面向扬声器壳体的一侧观察的图3中所示的耳垫。两个接头构件39设置在周向延伸的板构件37上，在板构件37的后面设置有磁体36。

参照图5，示出了图3中所示的耳垫。图5(a)示出了耳垫本体4和靠近耳垫本体4的板构件37的示意性侧视图，板构件37设置有磁体(图5(a)中未示出)。图5(b)是从面向扬声器壳体的一侧观察的沿着图5(a)中的线B-B截取的横截面图。示出了在该实施方式中使用的四个磁体36。

参照图6，示出了从一侧(a)观察的扬声器壳体的实施方式以及在由箭头C指示的方向上从上方(b)以沿着图6(a)中的线C-C截取的横截面图(从面向耳垫的一侧看到的)观察的扬声器壳体的实施方式。扬声器壳体包括上部部段41和部分42，该上部部段41形成与耳垫的平滑过渡，该部分42尤其可以包括耳机设备的电声转换器(“扬声器”)。在图6(b)中，四个磁体43被示出为放置在与图5(b)中所示的耳垫中的磁体36对应的位置处。还示出了两个向内延伸的对准接头构件44，该对准接头构件44可以与如图4中所示的耳垫的对应的对准装置39接合。

参照图7，示出了根据本发明的实施方式的耳机45的示意性立体图，该耳机45包括具有左扬声器壳体49和对应的左耳垫50的左耳机设备L和具有右扬声器壳体47和右耳垫48的右耳机设备R。左耳机设备L和右耳机设备R是通过头带46连接的。

参照图8、图9和图10，对根据本发明的耳机设备和耳机的有利效果进行了说明。附图示出了根据本发明的耳机设备中和整个耳机两者中的不同磁体构型的效果。

图8示出了没有防止相应的左耳垫和右耳垫在对应的扬声器壳体上的错误取向并且也没有防止左耳垫和右耳垫的互换的磁体构型。

图9示出了防止左耳垫和右耳垫的互换但没有防止耳垫的错误取向的磁体构型。在图9中，左(L)扬声器壳体中的所有四个磁体51、52、53、54具有相同的极性并且该极性是与右(R)扬声器壳体中的对应磁体55、56、57、58的极性相反的。

图10示出了根据本发明的实施方式的磁体构型。参照图10的(a)，该构型确保耳垫I和II分别在相应的两个扬声器壳体III和IV上的位置和取向两者都是正确的。应当理解的是，图10中所示的所有示出的磁体的相反极性将构成本发明的实施方式。在图10中，左(L)扬声器壳体中的四个磁体51、52、53、54中的一个(磁体52)具有与其他三个磁体51、53、54的极性相反的极性，并且磁体51、52、53、54的极性分别与右(R)扬声器壳体中的对应的磁体55、56、57、58的极性相反。在图10中(这也适用于图8和图9，尽管这并未在这些图中实际地示出)，耳机由对称轴线S限定，第一耳机设备(L)和第二耳机设备(R)关于该对称轴线S定位。

尽管已经结合上述实施方式对本发明进行了说明，但应当理解的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以做出许多其他可能的改型和变型。

Claims

1.一种耳机设备，所述耳机设备包括扬声器壳体(2)和耳垫(3)，所述扬声器壳体(2)包括扬声器壳体侧部部分(6)，所述耳垫(3)包括耳垫侧部部分(5)，其中，所述扬声器壳体侧部部分(6)和所述耳垫侧部部分(5)分别构造成用于沿着所述耳垫侧部部分(5)的端表面(7)和所述扬声器壳体侧部部分(6)的对应的端表面(8)以可释放的方式连接至彼此，其中：

-所述扬声器壳体侧部部分(6)包括多个第一永磁体(30、31、32、33)，所述第一永磁体(30、31、32、33)设置在所述扬声器壳体侧部部分(6)上的或所述扬声器壳体侧部部分(6)中的相应的第一位置处，其中，每个相应的第一永磁体生成在与所述扬声器壳体侧部部分(6)的所述端表面(8)大致垂直的方向上的磁场；

-所述耳垫侧部部分(5)包括多个第二永磁体(26、27、28、29)，所述第二永磁体(26、27、28、29)设置在所述耳垫侧部部分(5)上的或所述耳垫侧部部分(5)中的相应的第二位置处，其中，每个相应的第二永磁体生成在与所述耳垫侧部部分(5)的所述端表面(7)大致垂直的方向上的磁场；

-其中，所述第一位置中的每个第一位置分别大致对应于所述第二位置中的一个第二位置；以及

-其中，对于每对所述第一永磁体和所述第二永磁体(26-33、27-32、28-31、29-30)，当所述扬声器壳体(2)的所述扬声器壳体侧部部分(6)的所述端表面(8)与所述耳垫(3)的所述耳垫侧部部分(5)的所述端表面(7)彼此对准并接触时，设置在所述第一位置中的一个第一位置处的第一永磁体(30、31、32、33)的磁场的极性是与设置在所述第二位置中的对应的第二位置处的对应的第二永磁体(26、27、28、29)的磁场的极性相反的。

2.根据权利要求1所述的耳机设备，其中，位于所述耳垫侧部部分(5)中的所有磁体具有同一极性，以及位于所述扬声器壳体侧部部分(6)中的所有磁体具有与位于所述耳垫侧部部分(5)中的所述磁体的极性相反的同一极性。

3.根据权利要求1所述的耳机设备，其中，

-位于所述耳垫侧部部分(5)中的至少一个磁体的极性是与位于所述耳垫侧部部分(5)中的其余的磁体的极性不同的；以及

-位于所述扬声器壳体侧部部分(6)中的磁体的极性是与位于所述耳垫侧部部分(5)中的对应的磁体的极性相反的。

4.根据权利要求1所述的耳机设备，其中，

-位于所述扬声器壳体侧部部分(6)中的至少一个磁体的极性是与位于所述扬声器壳体侧部部分(6)中的其余的磁体的极性不同的；以及

-位于所述耳垫侧部部分(5)中的磁体的极性是与位于所述扬声器壳体侧部部分(6)中的对应的磁体的极性相反的。

5.根据权利要求3或4所述的耳机设备，其中，所述扬声器壳体侧部部分(6)包括四个磁体(30、31、32、33)，其中，所述四个磁体中的三个磁体(31、32、33)的极性是相同的(N，S)，而第四个磁体(30)的极性是与所述三个磁体(31、32、33)的极性相反的(S，N)，并且其中，所述耳垫侧部部分(5)包括位于与所述扬声器壳体侧部部分(6)的相应的磁体对应的位置处的四个磁体(26、27、28、29)，并且其中，所述耳垫侧部部分(5)的磁体(26、27、28、29)分别具有与位于所述扬声器壳体侧部部分(6)中的各自对应的磁体(33、32、31、30)的极性相反的极性。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机设备，其中，所述耳垫侧部部分(5)设置有对准装置(39)，所述对准装置(39)构造成用于与设置在所述扬声器壳体侧部部分(6)中的对应的对准装置(44)以可释放的方式接合。

7.一种耳机(45)，所述耳机(45)包括第一耳机设备(L)和第二耳机设备(R)，所述第一耳机设备(L)和第二耳机设备(R)为根据前述权利要求1至6中的任一项所述的耳机设备。

8.根据权利要求7所述的耳机，其中，设置在所述第一耳机设备(L)中的磁体的极性是与设置在所述第二耳机设备(R)中的各自对应的磁体的极性相反的。

9.根据权利要求7所述的耳机，其中，在朝向所述第一耳机设备(L)的平面端表面观察时设置在所述第一耳机设备(L)的所述扬声器壳体的所述平面端表面中的磁体的极性是与在朝向所述第二耳机设备(R)的平面端表面观察时设置在所述第二耳机设备(R)的所述平面端表面中的各自对应的磁体的极性相反的。

10.根据权利要求7所述的耳机，其中，所述第一耳机设备(L)和所述第二耳机设备(R)是关于所述耳机的对称轴线(S)对称地设置的，并且位于所述第一耳机设备(L)中的磁体的极性是与位于所述第二耳机设备(R)中的相对于所述对称轴线(S)定位在所述第二耳机设备(R)中的镜像位置处的各自对应的磁体的极性相反的。

11.根据权利要求7所述的耳机，其中，设置在所述第一耳机设备(L)中的磁体的极性是与设置在所述第二耳机设备(R)中的各自对应的磁体的极性相同的。

12.根据前述权利要求7至11中的任一项所述的耳机，其中，所述第一耳机设备(L)和所述第二耳机设备(R)通过头带或类似物而被连接至彼此，使得所述第一耳机设备(L)和所述第二耳机设备(R)是关于对称轴线(S)对称地设置的。