具有交错穿孔的贴耳式头戴耳机

技术领域

本公开涉及贴耳式头戴耳机。更具体地，本公开涉及具有交错穿孔的贴耳式头戴耳机。

背景技术

头戴耳机是一对具有扬声器驱动器的耳垫，佩戴在用户耳朵上方的头上或头部周围。头戴耳机将电信号转换成相应的声音。头戴耳机允许单个用户独自收听音频源，这与扬声器相反，扬声器将声音发射到户外以供附近的任何人收听。头戴耳机也被称为耳用扬声器、听筒或头戴式受话器。环耳式(即“覆耳式”)和耳垫式(即“贴耳式”)头戴耳机通常在头顶上使用带子来将扬声器保持在适当位置。另一种被称为耳塞的类型包括适合用户的外耳或耳道的单独单元。在更长时间的使用期间，所有头戴耳机都会对用户的耳朵造成不适，因此，重要的是将头戴耳机设计成对于用户来说是舒适的。

对于耳垫是平坦的并且邻接用户耳朵的贴耳式头戴耳机，在长时间使用期间，耳垫压靠在用户的耳朵上并且产生不适感。已知的贴耳式头戴耳机的问题之一是，在耳朵的中心，即在耳屏(tragus)和对耳屏(antitragus)上，压力特别显著。因此，需要一种为用户提供良好舒适性的改进的贴耳式头戴耳机。

发明内容

本公开的一个目的是减轻、缓解或消除现有技术中的上述缺陷和缺点，并且至少解决上述问题。

本发明的实施方式的一个目的是提供一种舒适的贴耳式头戴耳机。

本发明的实施方式的另一目的是提供一种具有邻接用户耳朵的柔软且可拉伸的层的头戴耳机。

本发明的又一目的是提供一种贴耳式头戴耳机，与已知的头戴耳机相比，该贴耳式头戴耳机在用户的耳朵上产生减小的压力。

本发明的实施方式的另一目的是提供一种具有长期舒适性的头戴耳机。

根据第一方面，提供了一种包括至少一个耳垫的贴耳式头戴耳机。该至少一个耳垫限定耳面。耳面配置为当头戴耳机被用户佩戴时与用户的耳朵接合。耳面包括穿孔区域。穿孔区域包括多个交错的细长的穿孔。

在本上下文中，术语“贴耳式头戴耳机”用于指具有压靠耳朵而不是围绕用户耳朵的一个或两个耳垫的头戴耳机。贴耳式头戴耳机，即其衬垫，配置为搁置在耳朵上。这些通常不完全包围或包裹耳朵。这种类型的头戴耳机有时被称为耳垫式头戴耳机。

用于贴耳式头戴耳机的替代解决方案是具有环形耳垫的环耳式头戴耳机。然而，这种类型的耳杯在声学密封方面以及在生产控制和尺寸配合方面具有各种缺点。贴耳式头戴耳机倾向于比环耳式头戴耳机更小且更轻。在本申请中，主要焦点在于贴耳式头戴耳机。术语头戴耳机可以与术语头戴式受话器互换使用。头戴耳机可以包括至少一个麦克风。头戴耳机可以包括用于与音频信号源连接的天线，该音频信号源例如是收音机、移动电话、膝上型计算机、视频游戏控制台、电子乐器、放大器等。

具有一个耳垫的头戴耳机通常被称为单声道头戴耳机。单声道头戴耳机的另一端通常具有支撑件，该支撑件有时被称为T形杆。头戴耳机可以替代地具有与带子(band)互连的两个耳垫。带子可以配置为搁置在用户头部的顶部。具有两个耳垫的头戴耳机通常被称为双声道头戴耳机或立体声头戴耳机。通常两个耳垫的尺寸相同，并且可以具有不同的穿孔图案，以指示哪个耳垫将被佩戴在用户的左耳上，而哪个将被佩戴在用户的右耳上。这些指示器可以嵌入在图案内。

在本上下文中，耳垫将被解释为包括至少一个向用户提供声音的扬声器的单元。耳垫通常具有圆形形状。耳垫可以包括多个电子部件。这些部件可以负责头戴耳机的信号处理和一般功能。扬声器和电子部件可以放置在壳体中。壳体可以由硬质和刚性的塑料制成，以提供耳垫的一般形状。壳体可以是内耳垫。然后，可以用一层或多层软材料包封壳体，以确保用户的良好舒适性。软缓冲垫可以形成外耳垫。耳垫可以压靠用户的耳朵，从而使得能够在使用期间实现声学密封并将头戴耳机牢固地配合在用户的头部上。为了确保头戴耳机在使用期间的良好声学密封和牢固配合，与耳朵接合的耳垫表面通常是扁平的连续表面。此表面通常由PU人造革制成，确保耳朵上的良好感觉。耳垫可以可移除地附接到头上的带子。此外，耳面可以利用耳垫的电子器件可移除地附接到壳体。

耳面是配置为与用户的耳朵直接接触以及直接邻接耳朵的表面。在外耳垫包括多于一层的情况下，耳面可以是耳垫的外部的顶层。耳面配置为当头戴耳机被用户佩戴时与用户的耳朵接合。耳面可以是扁平的并且连续具有多个穿孔。

穿孔区域通常是由以明确限定的相邻图案组织的多个穿孔形成的耳面的中心部分。穿孔区域可以位于耳面上以直接覆盖耳道并邻接耳屏和对耳屏。通常，穿孔区域的图案可以是任何形状，例如圆形、矩形、正方形、五边形、六边形、八边形、椭圆形、直线等。

穿孔区域包括穿孔和形成在相邻和/或邻近穿孔之间的非穿孔区域。穿孔的主要目的是让声音穿过耳面，从而使得能够实现和改善收听体验。在外耳垫包括多于一层并且如果顶层下面的层可以让声音通过的情况下，穿孔可以在耳垫的外部的顶层中产生。或者，穿孔可以一直延伸穿过外耳衬垫到达壳体，以允许来自扬声器的声音到达用户的耳朵。

相邻图案中的该多个穿孔是交错的。换句话说，相邻图案的相邻穿孔以各种锯齿形、交替或重叠构造中的任一种布置。即，相邻图案中的穿孔与没有穿孔的区域交替。穿孔可以全部具有相同的形状和尺寸。

在本上下文中，术语“交错”可以解释为这样一种布置，其中一个穿孔的前边缘在相邻图案中的相邻穿孔的前方。

在本上下文中，术语“细长的”可以解释为使得穿孔宽度小于穿孔长度。即，细长的穿孔相对于其宽度是长的。穿孔的宽度可以由用于耳面的材料、其类型和/或厚度来确定。穿孔的最小宽度可以是大约0.5mm。

通过在耳面中以交错形式形成细长的穿孔，耳面具有增加的柔软性和拉伸性，导致耳面的柔性改善，从而与已知的头戴耳机相比，用户的舒适性更好。这种耳面在用户的耳朵上产生减小的压力，并且使得能够延长头戴耳机的使用而不引起任何不适。即，避免了在突出的耳朵部分上具有柔软和柔性的耳面压力点。

根据一些实施方式，至少两个细长的穿孔具有不同的尺寸。相同图案中的至少两个细长的穿孔可以具有不同的尺寸。而且，相邻图案中的至少两个穿孔的尺寸可以不同。尺寸差异可以是穿孔长度的差异和/或穿孔宽度的差异。具有不同长度和/或宽度的穿孔增加了穿孔区域的可拉伸性，从而增加了整个耳面的柔性。

根据一些实施方式，该多个穿孔布置成同心圆。来自两个相邻圆的至少两个穿孔可以是交错的形式。在此实施方式中，穿孔区域是圆形的，通常其中心在耳垫的中心。穿孔区域可以包括至少三个同心圆。第一最小同心圆可以包括三个或更多个相同或不同尺寸的细长的穿孔。下一个同心圆与第一个圆相比可以包括至少多一个穿孔。同一个圆中的两个穿孔之间的空间将被称为桥接部。一个圆中的桥接部通常形成在相邻圆的穿孔旁边。以这种方式，相邻圆的穿孔是交错的形式。此外，当桥接部在两侧上邻近穿孔形成时，从穿孔区域的中心开始并且朝向此区域的外边界形成迷宫部。即，不可能沿着桥接部(即在穿孔之间)从穿孔区域的中心到外边界画出一条直线，而不跨过至少一个穿孔。这意味着，当穿过相邻的桥接部时，能够实现从穿孔区域的外部到其中心或者到与耳朵几何形状(例如耳屏和/或对耳屏)的接触点的更长的距离或路径。实现更长的距离意味着材料更柔软，因此与耳朵的接触点受到更小的压力。这种穿孔结构改善了耳面的弹性、拉伸性和柔软性，从而为头戴耳机用户提供了改善的舒适性。代替同心圆，穿孔能以任何其他同心图案布置，例如同心多边形(正方形、五边形、六边形等)、同心椭圆、同心星形等。相同的原理、结构和优点同样适用于这种图案。

根据一些实施方式，该多个穿孔以平行直线布置。来自两条相邻的线的至少两个穿孔是交错的形式。在此实施方式中，穿孔区域可以采用任何形状，因为平行线可以具有不同的长度。其可以采用四边形形状，例如梯形、正方形、矩形或菱形，通常其中心在耳垫的中心。穿孔区域可以包括至少三个并排布置的平行线图案。线图案可以具有彼此相比不同的长度。两个相邻的穿孔线图案通常分开的距离约等于穿孔的宽度。在相同线图案中的两个穿孔之间的空间将被称为桥接部。在一个线图案中的桥接部通常形成在相邻线图案的穿孔旁边。以这种方式，相邻线图案的穿孔是交错的形式。即，一个线图案中的一个穿孔的前边缘在相邻线图案中的相邻穿孔的前方。因此，当桥接部在两侧上用穿孔封闭时，从穿孔区域的一侧开始并且朝向此区域的相对侧形成曲折部。即，不可能沿着桥接部，即在穿孔之间，从穿孔区域的一侧开始到此区域的相对侧画出一条直线，而不跨过至少一个穿孔。这种穿孔结构改善了耳面的弹性、拉伸性和柔软性，从而为头戴耳机用户提供了改善的舒适性。特别地，改善了穿孔区域的柔软性和弹性，从而改善了用户的舒适性。

根据一些实施方式，穿孔区域占据整个耳面的至少3％且至多50％。通常，穿孔区域占据与耳屏、对耳屏和耳道重叠的耳面的区域。为了提供良好的声音特性，即允许声音离开耳垫，并且还改善耳面的弹性，穿孔区域可以占据耳面的中心部分的最小3％。为了保持耳面的刚性和耐用性，穿孔区域可以占据耳面的高达50％。穿孔区域可以占据最小40％，例如30％，例如20％，例如10％。穿孔区域可以占据高达45％。而且，大的穿孔区域可能导致不希望的声音，例如噪音，进入用户的耳朵。通常，穿孔区域的尺寸可以由贴耳式头戴耳机的应用，即由预期用途、由所需的声音性能，和/或由所需的声学密封水平来限定。

根据一些实施方式，耳垫包括至少一个由泡沫材料制成的层。泡沫材料改善了耳垫的柔软性，从而改善了用户在使用头戴耳机时的舒适性。泡沫层可以包括双层泡沫。泡沫可以允许来自扬声器的声音到达用户的耳朵。或者，泡沫材料可以在穿孔区域下方限定孔。即，在具有扬声器和用于信号处理的其他电子器件的壳体与耳面之间可以没有泡沫。

根据一些实施方式，耳面由塑料材料制成，例如聚氨酯和/或人造革材料。或者，提供可接受的耐久性的任何其他材料可以用于耳面。例如，可以使用具有成形的细长的交错穿孔的各种织物、薄膜、皮革等。由例如织物制成的网可以布置在具有穿孔的耳面下方。

根据一些实施方式，穿孔为至少1mm长。根据一些实施方式，穿孔的宽长比为至少1:2，从而产生细长的穿孔。细长的穿孔增加了耳面的弹性，从而允许此表面在不同的方向上容易地变形。当耳朵(例如耳屏)压靠在耳垫上时，与例如具有非细长圆孔的表面相比，该表面可变形和伸展得更大。

根据一些实施方式，耳面是基本上平坦的。通常，平坦表面导致更舒适的头戴耳机，因为其搁置在外耳上，并且允许用户对环境中的声源有清楚的了解。

根据一些实施方式，该多个穿孔布置成使得当从穿孔区域的中心开始并且朝向穿孔区域的外边界时形成迷宫部。即，通过相邻图案的互连桥接部(形成在同一图案内的两个相邻穿孔之间)，产生弯曲的桥接部间线。穿孔通过垂直于材料的拉伸方向切割耳面的材料而形成，从而使迷宫部更长，导致耳面更柔软和可拉伸。由于耳面的材料沿着桥接部伸展，并且因此沿着曲线(迷宫部)伸展，所以与相同材料的常规结构相比，穿孔的这种形成将导致此结构的拉伸性增加。

本公开将从以下给出的详细描述中变得显而易见。详细描述和具体实例仅通过说明的方式公开了本公开的优选实施方式。本领域技术人员从详细描述的指导中理解，可以在本公开的范围内进行改变和修改。

因此，应理解，本文公开的公开内容不限于所描述的装置的特定部件或所描述的方法的步骤，因为这种装置和方法可以变化。还应理解，本文所用的术语仅是为了描述特定实施方式，而不是为了限制。应注意，如在说明书和所附权利要求中所使用的，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件，除非上下文明确地另外规定。因此，例如，对“一单元”或“该单元”的引用可以包括若干装置等。此外，词语“包括”、“包含”、“含有”和类似的措辞不排除其他元件或步骤。

附图说明

通过参考以下结合附图对本公开的示例性实施方式的说明性和非限制性的详细描述，将更全面地理解本公开的上述目的以及附加目的、特征和优点。

图1示意性地示出了具有形成穿孔区域的圆形穿孔的传统耳垫。

图2示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的贴耳式头戴耳机；

图3示意性地示出了由用户佩戴的贴耳式头戴耳机；

图4示出了具有以同心圆布置的穿孔的耳垫；

图5示出了具有以平行直线布置的穿孔的耳垫；

图6示意性地示出了两个不同的耳垫实施方式的截面；以及

图7是示出了各种类型的耳垫的弹性数据的曲线图。

具体实施方式

在下文中参考附图描述了各种实施方式。相同的附图标记始终表示相同的元件。因此，将不关于每张图的描述来详细描述相同的元件。还应注意，附图仅旨在便于描述实施方式。其不是要作为对要求保护的发明的详尽描述或作为对要求保护的发明的范围的限制。另外，所示的实施方式不需要具有所示出的所有方面或优点。结合特定实施方式描述的方面或优点不是必须限于该实施方式，并且即使没有这样示出或没有这样明确描述，也可以在任何其他实施方式中实践。

图1示意性地示出了具有形成穿孔区域的圆形穿孔P的传统耳垫。在此现有技术实现方式中，能够在相邻的同心圆之间画出直线L。这种实现方式遭受在佩戴具有这种耳垫的头戴耳机期间积累的不适。

图2示出了根据本发明的一个实施方式的贴耳式头戴耳机200。贴耳式头戴耳机200包括与带子204互连的两个耳垫202。头戴耳机200可以仅包括一个耳垫202，并且另一个可以由用于将头戴耳机保持在适当位置的支撑杆来代替。耳垫202限定耳面206，该耳面配置为当头戴耳机200被用户佩戴时与用户的耳朵接合。耳面206包括穿孔区域208。穿孔区域208包括多个交错的细长的穿孔210。

图3示意性地示出了由用户300佩戴的贴耳式头戴耳机200。耳垫202布置在用户的耳朵302上并且邻接耳朵302。在长时间佩戴后，两个接触点，耳屏304和对耳屏306，主要暴露于来自耳垫202的压力。使头戴耳机200具有细长的交错穿孔，接触点304和306暴露于降低的压力。因此，与现有技术的头戴耳机相比，对用户300提供改进的头戴耳机。

图4示出了具有穿孔210的耳垫202。穿孔区域208包括六个同心圆图案401、402、403、404、405、406。耳面206是基本上平坦的。可以看出，不同图案的细长的穿孔210具有不同的尺寸。即，穿孔的长度是变化的。来自两个相邻圆形图案的至少两个穿孔210以交错结构布置。该交错结构导致由桥接部410形成的迷宫部(maze)408。同一个圆中的两个穿孔210之间的空间被称为桥接部410。一个圆(例如406)中的桥接部410通常形成在相邻圆405的穿孔旁边。以这种方式，相邻圆的穿孔210处于交错结构。当桥接部410在两侧与穿孔重叠时，迷宫部408从穿孔区域208的中心开始并且朝向此区域的外边界形成。所形成的迷宫部408是耳面的材料可以沿着其伸展的线。由于迷宫部408比直线长，所以这种材料比具有非交错圆孔的材料更具拉伸性。即，不可能在不穿过至少一个穿孔210的情况下，沿着桥接部410，即在穿孔210之间，从穿孔区域208的中心到外边界画出一条直线。这意味着能够实现从穿孔区域208的外侧到其中心或者到与耳朵几何形状(例如耳屏和/或对耳屏)的接触点的更长距离。实现更长的距离意味着材料更柔软，因此与耳朵的接触点受到更小的压力。这种穿孔结构改善了耳面的弹性、拉伸性和柔软性，从而为头戴耳机用户提供了改善的舒适性。代替同心圆，穿孔可以以任何其他同心图案布置，例如同心多边形(正方形、五边形、六边形等)、同心椭圆、同心星形等。相同的原理、结构和优点同样适用于这种图案。在一些实施方式中，穿孔区域208可以具有在15mm和40mm之间的范围内的直径，耳垫表面可以在50mm和75mm宽之间的范围内并且大约55mm至90mm长。穿孔可以占据大约100mm

图5示出了具有穿孔区域208的耳垫202，其中，穿孔210布置成平行的直线500。来自两条相邻线的至少两个穿孔是交错的结构。即，第二线图案502中的一个穿孔511的前边缘在邻近线图案501中的相邻穿孔510的前方。因此，当桥接部在两侧用穿孔封闭时，从穿孔区域208的一侧开始并且朝向此区域的相对侧形成曲折部(labyrinth)508。即，不可能沿着桥接部，即在穿孔之间，从穿孔区域208的左侧开始到此区域的相对的右侧画出一条直线，而不跨过至少一个穿孔210。这种穿孔结构改善了耳面的弹性、拉伸性和柔软性，从而为头戴耳机用户提供了改善的舒适性。特别地，改善了穿孔区域的柔软性和弹性，从而改善了用户的舒适性。

图6示意性地示出了两个不同的耳垫实施方式的截面。图6的a)图所示的耳垫202可以包括垫框600和密封圈608。耳垫202还可以包括环形的泡沫层602，使得壳体下方的区域是中空的，以允许来自扬声器的声音到达用户的耳朵。耳面206可以由人造革材料制成。穿孔区域208形成在环形泡沫602中形成的孔的下方，使得声音可以到达用户的耳朵。织物网610可以布置在穿孔区域208下方。图6的b)图所示的实施方式与图6的a)图所示的实施方式的不同之处在于使用泡沫的方式。即，在a)图中，泡沫层602是均匀的，而b)图所示的实施方式使用两种不同的泡沫，外泡沫604和内泡沫606。外泡沫604和内泡沫606通常具有不同的密度。本发明可以利用两种类型的泡沫布置。

图7是示出了多种类型的耳垫的弹性数据的曲线图。该曲线图示出了用户耳朵的接触点所受到的力(水平轴线)如何取决于耳面的变形程度(竖直轴线)。顶部曲线700表示具有圆形穿孔的传统耳垫。可以看出，即使对于小的变形E5，施加到耳朵上的力也是高的。三条曲线701的组还示出了具有稍微改善的舒适性的现有技术耳垫。并且最后，最后一组三条曲线702示出了本申请的三个不同实施方式。可以看出，即使对于大的变形程度，用户的耳朵也会受到小的力，因此受到低压力。较低的压力意味着即使在长时间使用之后，用户也有良好的舒适性。

尽管已经示出和描述了特定特征，但是应理解，其不是要限制所要求保护的发明，并且对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离所要求保护的发明的范围的情况下可以进行各种改变和修改。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。所要求保护的发明旨在覆盖所有的替换、修改和等效物，以及附图所示的各种实施方式的组合。

附图标记的列表

200 贴耳式头戴耳机

202 耳垫

204 带子

206 耳面

208 穿孔区域

210 穿孔

300 用户

302 用户的耳朵

304 耳屏

306 对耳屏

401、402、403、404、405、406 圆形图案

408 迷宫部

410 桥接部

500、501、502 线图案

508 曲折部

510、511 相邻穿孔

600 垫框

602 环形泡沫层

604、606 不同密度的外泡沫层和内泡沫层

608 密封圈

610 织物网

700、701 现有技术的弹性曲线

702 本发明的弹性曲线