TWI572215B - 耳機結構 - Google Patents

Description

耳機結構

本發明係關於一種耳機結構，尤其是一種耳罩式耳機結構。

一般來說使用者使用耳機的目的大多為收聽音訊內容或接聽電話等。當使用者取下耳機時，其可能是因為突發事件暫時離開而忘了暫停播放音訊內容，則當使用者再次戴上耳機時，播放進度已超前，故使用者須重新調整播放進度，這對使用者來說並不方便。此外，使用者亦有可能長時間不再需要使用耳機，卻忘了切斷耳機與電子裝置的無線連接，或未關閉耳機電源，如此將縮短耳機電池的使用時間，降低耳機的可用性。

因此需要一種解決方案，在耳機暫時被取下時自動使電子裝置暫停播放音訊內容，並在耳機再次被戴上時自動使電子裝置繼續播放音訊內容，且亦能夠在耳機長時間被取下時切斷耳機與電子裝置的無線連接或者關閉耳機電源，以延長電池使用時間。

本發明之目的在於提供一種符合使用者需求並省電，且便於製造生產之耳罩式耳機結構。

本發明之目的在於提供一種透過設置於障板之光感測器 感測使用者是否配戴耳機結構，並依據使用者配戴耳機結構與否控制於其相連接之電子裝置之音訊內容播放之耳罩式耳機結構。

本發明之目的在於提供一種耳機結構，包括：一聲音輸出部，包括：一機殼；一主板，設置於該機殼中；一驅動單元，設置於該機殼中並連接於該主板，用以使該耳機結構產生聲音；一障板，覆蓋於該驅動單元，用以避免聲場干擾；以及一耳罩，覆蓋於該障板且為一環狀結構，用以於一使用者配戴該耳機結構時與一人耳接觸；以及一感測器，設置於該障板上未被該耳罩覆蓋之處並連接於該主板，其中，於該感測器感知該人耳之存在時，該主板判斷該使用者已配戴該耳機結構，而於該感測器未感知該人耳之存在時，該主板判斷該使用者未配戴該耳機結構。

1‧‧‧耳機結構

10、11‧‧‧聲音輸出部

101‧‧‧機殼

102‧‧‧驅動單元

103‧‧‧障板

1031‧‧‧孔洞

104‧‧‧墊片

1041‧‧‧穿孔

105‧‧‧耳罩

1051‧‧‧內緣

106‧‧‧主板

107‧‧‧無線通訊模組

108‧‧‧電源模組

12‧‧‧頭帶

13‧‧‧感測器

131‧‧‧連接埠

14‧‧‧應變片

H‧‧‧頭部

X‧‧‧方向

C‧‧‧中心點

D‧‧‧固定距離

L‧‧‧左耳

L1‧‧‧耳屏

L2‧‧‧耳輪

L3‧‧‧耳垂

L4‧‧‧外耳道

T‧‧‧厚度

圖1係為本發明耳機結構於一較佳實施例中之外觀示意圖。

圖2係為本發明耳機結構於一較佳實施例中於其中一聲音輸出部之耳罩被移除後之示意圖。

圖3係為本發明耳機結構之其中一聲音輸出部於一較佳實施例中之分解示意圖。

圖4係為本發明耳機結構於一較佳實施例中於其中一聲音輸出部套合於一人耳後之示意圖。

圖5係為本發明套合於該人耳後之該聲音輸出部於一較佳實施例中之上視剖面示意圖。

圖6係為一左耳於本發明一較佳實施例中之示意圖。

本發明提供一種耳機結構，首先說明本發明耳機結構的元件組成。請參閱圖1至圖3，圖1為本發明耳機結構於一較佳實施例中之外觀示意圖，圖2為本發明耳機結構於一較佳實施例中於其中一聲音輸出部之耳罩被移除後之示意圖，圖3則為本發明耳機結構之其中一聲音輸出部於一較佳實施例中之分解示意圖。

耳機結構1包括二聲音輸出部10、11、連結二聲音輸出部10、11之頭帶12以及設置於聲音輸出部10之感測器13。耳機結構1於使用狀態時，聲音輸出部10、11分別套設於二人耳，且於本例中聲音輸出部10套設於使用者之左耳，聲音輸出部11則套設於使用者之右耳。

再者，由於二聲音輸出部10、11的結構相同，故於圖3中僅顯示了聲音輸出部10，且以下僅以聲音輸出部10之元件組成進行說明。聲音輸出部10包括機殼101、驅動單元102、障板103、墊片104及耳罩105。組裝時，耳機結構1的主板106首先被設置於機殼101中，耳機結構1的無線通訊模組107及電源模組108則連接於主板106。

接著，驅動單元102被設置於機殼101中並連接於主板106，障板103覆蓋於驅動單元102。感測器13則設置於障板103，且 感測器13之連接埠131穿過障板103而連接於主板106。如熟知本領域技術人員所知，驅動單元102用於使耳機結構1發出聲音，且驅動單元102通常由磁鐵，振動板，音圈等組成。常見的驅動單元102的驅動方式有動態式，平衡電樞式和電容式三種，其基本原理為當驅動單元102收到從電子裝置，例如電腦或手機，傳來的電訊號之後，振動板因應電流的通過產生振動而使其周圍的空氣產生振動，於是人耳的耳膜感受到空氣的振動，進而聽到聲音。當振動板振動時，驅動單元102前後兩側之空氣皆會產生振動，而於驅動單元102前後產生聲場。此外，藉由設置障板103來隔離驅動單元102前後之聲場，可避免前後聲場互相干擾。且為使聲音透出障板103，需於障板103設置複數孔洞1031。

而後，墊片104覆蓋於障板103，以避免使用者直接接觸障板103，耳罩105則連接於墊片104，用以套合於人耳。需要說明的是，墊片104包括一穿孔1041位於對應感測器13之處，用以顯露感測器13。由於感測器13為光感測器，且其設置目的在於發射光束至人耳並接收來自人耳的反射光束，因此感測器13需設置於未被耳罩105覆蓋之處，以使感測器13不被耳罩105阻擋而可以發揮感測功能。此外，於本例中耳罩105之內部填充有海綿材料，其表面則由皮革或布料材質製成，但不以此為限。

接下來本發明耳機結構的運作原理，請參閱圖4至圖6，圖4為本發明耳機結構於一較佳實施例中於其中一聲音輸出部套合於一人耳後之示意圖，圖5為本發明套合於該人耳後之該 聲音輸出部於一較佳實施例中之上視剖面示意圖，圖6則為一左耳於本發明一較佳實施例中之示意圖。

如圖1及圖4所示，當使用者欲收聽音訊內容時，需將二聲音輸出部10、11之二耳罩105分別套設於其左耳L及右耳以正確配戴耳機結構1。請注意，為方便說明，圖4中並未顯示使用者之右耳及聲音輸出部11，但並非用以限制本發明之內容。而後耳機結構1將透過無線通訊模組107以WiFi或藍芽等無線傳輸方式連接於電子裝置(圖中未示)，以令使用者得以操控電子裝置使耳機結構1輸出音訊內容。

如前所述，感測器13為一光感測器，且感測器13係透過發射光束至人耳並接收來自人耳的反射光束而得知使用者是否仍配戴耳機結構1。當感測器13於一第一時間區間內未收到反射光束時，主板106將判斷使用者暫時將耳機結構1取下，而透過無線通訊模組107傳送相應訊號至電子裝置，以使電子裝置暫停或停止播放音訊內容。

又當感測器13在大於第一時間區間之一第二時間區間內未收到反射光束時，主板106將判斷使用者長時間不需再使用耳機，而關閉耳機結構1的無線通訊模組107或電源模組108以達到省電目的。

需要說明的是，如圖4及圖5所示，於本例中係定義頭帶12位於使用者頭部H上方時，使用者所面對之方向X為一前側。於最理想狀況下，感測器13需設置於距離障板103之中心 點C之前側一固定距離D之處。

詳細的說，請一併參照圖6，如圖6顯示一左耳L的結構。於圖6所示的左耳L具有耳屏L1、耳輪L2及耳垂L3等平面或突出部分，以及外耳道L4等凹陷部分。當使用者配戴耳機結構1時，若感測器13的位置對應於外耳道L4等凹陷部分，則感測器13至外耳道L4的距離可能超出感測器13的感測距離而造成感測效果不佳。為得到最佳感測效果，當使用者配戴耳機結構1時，感測器13的位置需對應於耳屏L1、耳輪L2及耳垂L3等平面或突出部分，以使感測器13與左耳L維持理想距離，即不大於感測器13的感測距離。

而當感測器13設置於距離障板103之中心點C之前側一固定距離D之處時，不論使用者如何調整耳機結構1的位置，例如使頭帶12位於使用者頭部H上方、後側或前側而改變了二聲音輸出部10、11相對於人耳的角度，感測器13的位置皆將對應於接近使用者左耳L之耳屏L1、耳輪L2或耳垂L3之處，進而得到最佳感測效果。

此外，當使用者配戴耳機結構1時，人耳被包覆於耳罩105中，如圖5左耳L與耳罩105的關係所示，因此感測器13與左耳L的距離並不會大於耳罩105的厚度T，故於本例中所選用之感測器13的感測距離小於等於耳罩105的厚度T，如此可減少其感測到非左耳L之物體而誤判之機率。

再者，為減少感測器13接收非來自人耳之反射光束 而誤判的機會，於本例中耳罩105之內緣1051與墊片104為黑色，以降低其光反射率，避免產生不必要之反射光束。

此外，請再次參照圖1，本發明亦可藉由設置一應變片14(strain gage)於頭帶12輔助主板106判斷使用者是否已配戴耳機結構1。詳細的說，應變片14係一導電體，當應變片14在其彈性界線範圍內伸展時會變得更細更長，而提高其兩端之間的電阻，相反的，當應變片14不再被伸展時將變粗變短，而降低其兩端之間的電阻，基於其電阻變化，主板106即可判斷頭帶12是否被拉開。於一般情況下，當頭帶12被拉開時即代表耳機結構1被配戴於使用者頭部H，反之則否，藉此主板106可更精確判斷使用者是否正配戴耳機結構1。

根據上述可知，本發明係利用設置於障板103的感測器13感知人耳是否接近，以判斷使用者是否正配戴耳機結構1，進而於使用者未配戴耳機結構1時使電子裝置暫停或停止播放音訊內容，或使耳機結構1關閉其無線通訊模組107或電源模組108，以提供一種人性化並省電之耳罩式耳機結構1。

再者，由於本發明將感測器13設置於障板103且感測器103的感測距離小於等於耳罩105的厚度T，故當使用者將耳罩105平放於桌面，或將耳機結構1配戴於脖子上，使耳罩105接觸使用者脖子或下巴時，感測器13並不會感測到人體而誤判使用者已戴上耳機結構1。且由於感測器13設置於障板103上，使用者配戴耳機結構1時並不會接觸到感測器13，而不會有異物感。又將感測器13設置於障板103上時，基 於障板103與主板106的相對位置，感測器103組裝接線較為容易，而不會降低生產良率。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

101‧‧‧機殼

102‧‧‧驅動單元

103‧‧‧障板

1031‧‧‧孔洞

104‧‧‧墊片

1041‧‧‧穿孔

105‧‧‧耳罩

1051‧‧‧內緣

106‧‧‧主板

107‧‧‧無線通訊模組

108‧‧‧電源模組

13‧‧‧感測器

131‧‧‧連接埠

Claims (13)

1. 一種耳機結構，包括：一聲音輸出部，包括：一機殼；一主板，設置於該機殼中；一驅動單元，設置於該機殼中並連接於該主板，用以使該耳機結構產生聲音；一障板，覆蓋於該驅動單元，用以避免聲場干擾；以及一耳罩，覆蓋於該障板且為一環狀結構，用以於一使用者配戴該耳機結構時與一人耳接觸；以及一感測器，設置於該障板上未被該耳罩覆蓋之處並連接於該主板且該感測器設置於距離該障板之一中心點一固定距離之一前側，其中，於該感測器感知該人耳之存在時，該主板判斷該使用者已配戴該耳機結構，而於該感測器未感知該人耳之存在時，該主板判斷該使用者未配戴該耳機結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中於該感測器於一第一時間區內未感知該人耳之存在時，該主板判斷該使用者暫時未配戴該耳機結構而傳送相應訊號至一電子裝置，以使該電子裝置暫停或停止播放音訊內容。
3. 如申請專利範圍第2項所述之耳機結構，其中於該感測器於大於該第一時間區間之一第二時間區內未感知該人耳之存在時，該 主板判斷該使用者長時間未配戴該耳機結構而關閉該耳機結構之一無線通訊模組或一電源模組。
4. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該耳機包括二該聲音輸出部，且該二聲音輸出部由一頭帶連結，其中，該前側係該二耳罩分別套合於二該人耳，且該頭帶位於一頭部上方時，該頭部所朝之方向。
5. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該耳機包括二該聲音輸出部，該二聲音輸出部由一頭帶連結，且該耳機更包括一應變片設置於該頭帶，其中，於該應變片感知該頭帶被拉開時，該主板判斷該使用者已配戴該耳機結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該感測器之一感測距離小於等於該耳罩之一厚度。
7. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該感測器係一光感測器。
8. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，更包括一墊片設置於該障板與該耳罩之間，且該墊片包括一穿孔，用以顯露該感測器。
9. 如申請專利範圍第8項所述之耳機結構，其中該墊片為黑色，用以降低光反射率。
10. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該耳罩之一內緣為黑色，用以降低光反射率。
11. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該耳機結構更 包括一無線通訊模組及一電源模組設置於該外殼中並連接於該主板。
12. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該障板包括複數孔洞，用以使聲音通過。
13. 如申請專利範圍第1項所述之耳機結構，其中該耳罩之內部填充有海綿材料，且該耳罩之表面係由皮革或布料材質製成。