无线听音设备的制作方法

1.本实用新型涉及一种无线听音设备。


背景技术：

2.随着科技的发展，人们对数字产品的使用习惯变化以及娱乐文化消费水平的提高，人们对入耳式无线听音设备的依赖性越来越高。为满足入耳式无线听音设备的多种功能需求，无线听音设备相应地集成有大量电子元器件。特别在集成通话降噪功能的入耳式无线听音设备中，能够采用双麦克风降噪算法来实现。在此，包括两个麦克风在内的很多电子元器件均需要布置在无线听音设备的远离用户耳道一侧的区域内。
3.然而，根据双麦克风降噪算法的原理，需要利用两个麦克风中的一者拾取噪声信号并且利用另一者来拾取噪声信号和语音信号，分离布置的两个麦克风能够收到具有不同频率和强度分布的声音，由此可以利用这种信号上的差异来进行噪声抑制或消除。在这种情况下，倘若两个麦克风的间距太近，则它们接收到的声音的频率和强度分布相似度高，由此会过滤或者减弱用户的语音，从而导致通话质量很差。而倘若以较大间距布置两个麦克风，又会导致无线听音设备尤其在外侧端部具有较大体积。


技术实现要素：

4.因此，本实用新型的目的在于提供一种无线听音设备，该无线听音设备在外侧端部具有小巧的结构并且具有良好的通话降噪功能。
5.为实现上述目的，本实用新型提供一种无线听音设备，其包括：
6.操控装置，其基本呈平板状；
7.充电装置，其包括充电针；
8.第一麦克风，其包括第一拾音孔；和
9.第二麦克风，其包括第二拾音孔，
10.其中，在垂直于所述操控装置的平面内，所述操控装置和所述充电针的正投影部分重叠，
11.其中，在所述操控装置所在的平面内，所述操控装置和所述充电针的正投影的外轮廓具有最小外接圆，所述第一拾音孔的正投影和所述最小外接圆的圆心的第一连线(x1)相对所述第二拾音孔的正投影和所述最小外接圆的圆心的第二连线(x2)形成夹角α，所述夹角α在100～140
°
的范围内。
12.在一些实施例中，所述夹角α在110～130
°
的范围内。
13.在一些实施例中，所述最小外接圆的直径d为5～8mm。
14.在一些实施例中，所述最小外接圆的直径d为5～6mm。
15.在一些实施例中，在所述操控装置所在的平面内，所述充电针的正投影的最小外接圆至少部分地与所述操控装置重叠。
16.在一些实施例中，在垂直于所述操控装置的平面内，所述第一拾音孔和所述第二
拾音孔的正投影在垂直于所述操控装置的方向上的高度差为 0～2mm。
17.在一些实施例中，在垂直于所述操控装置的平面内，所述第一拾音孔和所述第二拾音孔的正投影在垂直于所述操控装置的方向上的高度差为 0.1～1.5mm。
18.在一些实施例中，所述无线听音设备还包括磁体，其中，在垂直于所述操控装置的平面内，所述第一麦克风、所述第二麦克风和所述磁体的正投影至少部分重叠。
19.在一些实施例中，所述无线听音设备包括主板，所述主板包括大致平行于所述操控装置延伸的平面区段，所述第一麦克风和所述第二麦克风均固定在所述平面区段中。
20.在一些实施例中，所述无线听音设备还包括壳体和在所述无线听音设备的端部封闭所述壳体的顶盖，其中，所述壳体的外部轮廓至少部分地匹配佩戴者的外耳道和耳甲腔的形状。
21.在一些实施例中，所述顶盖形成有凸出部，所述凸出部包括：中央凸出部，其用于容纳所述操控装置和所述充电装置；第一凸耳部，其用于容纳所述第一麦克风；第二凸耳部，其用于容纳所述第二麦克风。
22.在一些实施例中，所述无线听音设备还包括天线，所述天线布置在所述中央凸出部的轮廓边缘处。
23.根据本实用新型，通过优化设计无线听音设备的两个麦克风彼此之间的相对位置以及相对充电装置和操控装置的相对位置，无线听音设备特别在其远离用户耳道的端部能够具有紧凑且小巧的结构，因此用户佩戴舒适性高且不易掉落。与此同时，无线听音设备还能够具有良好的通话降噪功能，用户通话的体验感良好。
附图说明
24.下面将参考附图来描述本实用新型的示例性实施例的特征、优点和技术效果。
25.图1是一个实施例的无线听音设备的声学模组的立体图。
26.图2是一个实施例的无线听音设备的壳体组件的立体图。
27.图3是一个实施例的无线听音设备的麦克风组件的立体图。
28.图4是一个实施例的无线听音设备的声学模组的俯视图。
29.图5是一个实施例的无线听音设备的声学模组的俯视图。
具体实施方式
30.下面参考附图来描述本实用新型的具体实施方式。在各个附图中，采用相同或相似的标号表示相同或相似的部件，并且为了简化而省略其重复描述。
31.在一些实施例中，无线听音设备构造为无线耳机。在一些实施例中，无线听音设备构造为tws(true wireless stereo，真无线立体声)耳机。在以下附图中仅示意性地示出无线听音设备中用于佩戴在用户左耳的单体的结构，然而本领域技术人员可以理解，无线听音设备能够包括分别佩戴在用户的左侧耳部和右侧耳部的成对使用的两个单体，这两个单体在结构上基本对称配置并且彼此不通过传统的物理线材连接。在此，为了简化说明，仅结合附图对无线听音设备中的一个单体的结构进行阐述。
32.在一些实施例中，无线听音设备包括用于实现多种声学功能的声学模组100。声学模组100能够被容纳在由壳体组件构成的容纳空间中，声学模组100由此得到保护和支撑。
33.在一些实施例中，参见图1，无线听音设备的声学模组100包括操控装置130、充电装置140、第一麦克风181、第二麦克风182、天线160、电池(未示出)、扬声器190和集成有与上述各个元器件电连接的芯片的主板120。在这些实施例中，操控装置130、充电装置140、第一麦克风 181、第二麦克风182和天线160等需要与外界进行交互或者需要连通到外界的元器件(按照图1示出的方向处于上侧的元器件)布置在无线听音设备的外侧端部，也即在用户佩戴无线听音设备情况下远离用户耳道的端部处。
34.在一些实施例中，主板120能够对声学模组100中的元器件的一者或至少两者进行支撑。在一些实施例中，参见图1，主板120是硬性主板。在一些实施例中，主板构造为折叠型电路板或者柔性电路板。在一些实施例中，无线听音设备的中央处理单元(cpu)集成在主板120处。在一些实施例中，主板120通过印刷线路、引线、飞线、球形引脚等各种方式实现与声学模组100中的元器件的电连接。
35.操控装置130基本成平板状。在一些实施例中，操控装置130具有平行于主板120的平面区段。在一些实施例中，参见图1，操控装置130构造为触控板，由此相比机械式的按键开关可以给用户带来更好的体验感和科技感，减少需要用力按压按键带来的不适感。在一些实施例中，触控板例如可以是通过手指等身体部位改变触控板上的触控单元的电阻或电容等参数来实现触摸控制的装置，其与机械旋钮或机械开关等机械控制装置的不同之处在于，触控板通常并不产生可见的机械运动来实现对该触控板的操控。除了采用改变电阻或电容等参数的技术之外，在一些实施例中也可以采用其他触控技术，只要其能够在存在壳体组件、尤其存在顶盖的情况下，实现从无线听音设备的外部对触控板的操作即可。
36.充电装置140包括充电针141，充电针141能够穿出无线听音设备的壳体组件，从而能够通过充电针141的露出于壳体组件外表面的端部对无线听音设备进行充电。在无线听音设备具有顶盖的情况下，充电针141露出于壳体组件外表面的端部可以高于顶盖上表面、与顶盖上表面平齐或者稍低于顶盖上表面，此处的顶盖上表面是指顶盖的背向声学模组100的表面。在一些实施例中，参见图1，充电针141可以构造为具有圆形横截面的柱体。在另一些实施例中，充电针可以构造成具有非圆形横截面的柱体，其中，柱体的横截面可以在整体上呈直线段、弧线段、折线段、曲线段等各种形状。在一些实施例中，参见图1，充电针141在其纵向上、在此垂直于操控装置130的方向上呈直线延伸。在另外一些实施例中，充电针在其纵向上能够呈弧线和/或折线延伸。在一些实施例中，充电装置包括用作正极端子的至少一个充电针以及用作负极端子的至少一个充电针，其中，各个充电针可以在形状和/或尺寸上相同地或者不同地构造。在一些实施例中，参见图1，充电针141由专用的支承构件142、例如支承板支承，其中，该支承构件142能够实现同一极性(例如正极或负极)的充电针的电连接，从而成为充电时电流通路的组成部分。在一些实施例中，充电针由具有其他职能的构件、例如声学模组的主板来支承并且实现对相同极性充电针的电连接。在一些实施例中，参见图1，充电针141可以被刚性支承，例如固定安装在支承构件142上。在一些实施例中，充电针可以被弹性支承，例如以弹簧针(也即所谓的pogo pin)的形式安装在支承构件上，从而在与充电座的触点相接触时接触更加稳定。
37.在垂直于操控装置130的平面内，操控装置130和充电针141的正投影部分重叠，从而实现在垂直于操控装置130的方向上的紧凑的布局。在一些实施例中，在操控装置130所在的平面内，由全部充电针141的正投影组成的图案的最小外接圆至少部分地与操控装置
130重叠，从而实现在平行于操控装置130的方向上的紧凑布置。此处的最小外接圆可以理解为：在上述投影平面内，也即在操控装置130所在的平面内，能够容纳由全部充电针141的正投影共同组成的图案的外轮廓的最小的圆。需要说明的是，由于充电针具有立体结构，上述最小外接圆容纳各个充电针的正投影的完整的平面形状，而非从充电针的正投影的平面形状的中心穿过。在此，在操控装置130所在的平面内，全部充电针141的正投影的最小外接圆能够与操控装置130部分重叠或完全重合；全部充电针141的正投影的最小外接圆能够落入操控装置130的范围中；或者操控装置130落入全部充电针141的正投影的最小外接圆的范围中。
38.在此，在一些实施例中，参见图1，触控板130构造有通孔，充电针 141中的一个或者至少两个能够从其支承构件142处起始，延伸穿过触控板130的通孔。在一些实施例中，触控板在其边缘处构造有朝向触控板中心位置凹陷的凹槽，充电针中的一个或者至少两个能够从其支承构件处起始，延伸穿过触控板的凹槽。在另一些实施例中，触控板130没有额外构造有供充电针穿过的镂空结构、例如通孔或凹槽，触控板130在此例如具有圆形、椭圆形等形状，充电针中的一个或者至少两个能够从支承构件起始，延伸经过触控板的旁侧。
39.在一些实施例中，参见图2，如此设计操控装置和充电装置的形状和尺寸，使得在操控装置130所在的平面内，操控装置130和充电针141的正投影的外轮廓的最小外接圆的直径d为5～8mm。在一些优选的实施例中，在操控装置130所在的平面内，操控装置130和充电针141的正投影的外轮廓的最小外接圆的直径d为5～6mm。在此，上述最小外接圆可以理解为：在上述投影平面内，由操控装置130的外轮廓和各个充电针141的正投影共同组成的图案的外轮廓的最小外接圆。换言之，最小外接圆指的是在上述投影平面内，能够容纳由操控装置130和全部充电针141的正投影共同组成的图案的外轮廓的最小的圆。借助上述关于操控装置和充电装置的设计，能够在提供操控装置130的足够的操控面积以及实现充电装置 140端侧布置的情况下为后文将详细阐述的第一麦克风181、第二麦克风 182和天线160等元器件的布置让出容纳空间，从而无线听音设备特别在其远离用户耳道的端部能够具有紧凑且小巧的结构，因此无线听音设备在用户耳部的支承得到优化，由此用户佩戴舒适性高且不易掉落。
40.在一些实施例中，参见图1，无线听音设备的第一麦克风181、第二麦克风182均固定在主板120的平面区段处。在一些实施例中，参见图1 和图4，第一麦克风181和第二麦克风182分别以麦克风组件的形式安装在声学模组100中。在此，第一麦克风组件包括第一麦克风181、罩体 185和网布186，第二麦克风组件包括第一麦克风182、罩体185和网布 186。在这种情况下，第一麦克风181和第二麦克风182能够通过罩体185 得到保护。此外，第一麦克风181的拾音孔、在此称为第一拾音孔183和第二麦克风182的拾音孔、在此称为第二拾音孔184均被网布186覆盖。在一些实施例中，第一麦克风181和第二麦克风182可以基本相同地构造。在另一些实施例中，第一麦克风181和第二麦克风182也可以不同地构造。
41.在一些实施例中，在垂直于操控装置130的平面内，第一拾音孔183 和第二拾音孔184的正投影在垂直于操控装置130的方向上的高度差为 0～2mm，例如0.1～1.5mm。在此，第一拾音孔183在垂直于操控装置130 的平面内的正投影可以理解为：第一拾音孔183的入口平面几何中心在垂直于操控装置130的平面内的正投影，其中，第一拾音孔183的入口平面几何中心是第一拾音孔183在入口平面中的横截面的几何中心，其中，入口平面为第一麦
克风181的开设有第一拾音孔183的外表面。在此，对应地，第二拾音孔184在垂直于操控装置130的平面内的正投影可以理解为：第二拾音孔184的入口平面几何中心在垂直于操控装置130的平面内的正投影，其中，第二拾音孔184的入口平面几何中心是第二拾音孔184 在入口平面中的横截面的几何中心，其中，入口平面为第二麦克风182的开设有第二拾音孔184的外表面。在此，不限定第一拾音孔183和第二拾音孔184的开口朝向，其中，第一拾音孔183和第二拾音孔184可以朝向相同方向开口或者朝向不同方向开口。借助上述两个麦克风181、182的布局有利于声学模组100中元器件在无线听音设备的外侧端部的紧凑布置。
42.参见图3，在操控装置130所在的平面内，操控装置130和充电针 141的正投影的外轮廓具有最小外接圆，第一拾音孔183的正投影和所述最小外接圆的圆心的第一连线x1相对第二拾音孔184的正投影和所述最小外接圆的圆心的第二连线x2形成夹角α，夹角α在100～140
°
的范围内。换言之，在操控装置130所在的平面内，第一拾音孔183的正投影和上述最小外接圆的圆心相连形成第一连线x1，第二拾音孔184的正投影和上述最小外接圆的圆心相连形成第二连线x2，第一连线x1与第二连线 x2的夹角在100～140
°
范围内。在一些更优选的实施例中，上述夹角α在 110～130
°
的范围内。在此，第一拾音孔183在操控装置130所在的平面内的正投影可以理解为：第一拾音孔183的入口平面几何中心在操控装置 130所在的平面内的正投影，其中，第一拾音孔183的入口平面几何中心是第一拾音孔183在入口平面中的横截面的几何中心，其中，入口平面为第一麦克风181的开设有第一拾音孔183的外表面。在此，对应地，第二拾音孔184在操控装置130所在的平面内的正投影可以理解为：第二拾音孔184的入口平面几何中心在操控装置130所在的平面内的正投影，其中，第二拾音孔184的入口平面几何中心是第二拾音孔184在入口平面中的横截面的几何中心，其中，入口平面为第二麦克风182的开设有第二拾音孔184的外表面。在此，不限定第一拾音孔183和第二拾音孔184的开口朝向，其中，第一拾音孔183和第二拾音孔184可以朝向相同方向开口或者朝向不同方向开口。借助以上两个麦克风181、182彼此之间的以及相对充电装置140和操控装置130的相对位置的设计，无线听音设备一方面在其远离用户耳道的端部能够具有紧凑且小巧的结构。尤其在无线听音设备的外侧端部需要容纳在用户的耳甲腔内的情况下，具有小巧结构的无线听音设备能够适配更多用户人群的耳部结构。另一方面，如此设计的无线听音设备能够提供在第一麦克风181和第二麦克风182之间的足够的间距，从而无线听音设备能够具有良好的通话降噪功能，用户通话的体验感良好。
43.在一些实施例中，参见图1，无线听音设备的天线160能够布置在上述的操控装置130和充电针141的正投影的外轮廓的最小外接圆的径向外侧，从而有利于增强天线160发射和接收信号的能力并且不会被声学模组 100中的其他元器件干扰。在一些实施例中，参见图1，天线160构造为呈弧形延伸的金属片。在一些实施例中，形成天线的金属片例如能够被支承的在主板120上或者构成壳体组件的构件、例如顶盖300处。在一些实施例中，天线构造为形成在壳体组件中的构件、例如顶盖300的内侧表面处的金属线路。在此，天线例如通过塑胶热融、激光镭雕等方式形成在壳体组件内侧表面处。
44.在一些实施例中，参见图1，无线听音设备的电池(在图1中被遮挡)可以布置在主板120的朝向用户的外耳道的一侧，从而不会占据无线听音设备的外侧端部的有限空间。
45.在一些实施例中，参见图1，无线听音设备还可选地包括磁铁170，以在无线听音设备充电时促使无线听音设备与充电座稳定接触。在垂直于操控装置130的平面内，第一麦克
风181、第二麦克风182和磁体170的正投影至少部分重叠，由此有利于无线听音设备特别在其远离用户耳道的端部的紧凑布置并且能够保证天线160发射和接收信号的能力。
46.在一些实施例中，参见图1，扬声器190布置在靠近用户的外耳道的位置处。扬声器190例如是动铁喇叭或者动圈喇叭。本实用新型不对扬声器进行进一步的限定。
47.在一些实施例中，还能够在扬声器190的出声孔旁侧设置第三麦克风，从而无线听音设备能够借助三个麦克风提升无线听音设备的降噪能力。在一些实施例中，第一麦克风181能够用作通话降噪技术、例如enc (environmental noise cancellation环境降噪)技术中的用于拾取语音信号的通话麦克风，第二麦克风482能够用作通话降噪技术、例如enc技术中的用于拾取语音信号和噪音信号的降噪麦克风并且用作例如复合式anc (active noise cancellation，主动降噪)技术中的前馈麦克风，第三麦克风能够用作例如复合式anc技术中的后馈麦克风，从而无线听音设备能够借助三个麦克风实现enc降噪技术和anc降噪技术，无线听音设备的降噪能力由此能够整体提升。
48.在一些实施例中，参见图5，无线听音设备的壳体组件包括壳体200 和在无线听音设备的端部封闭壳体200的容纳腔201的顶盖300。从而通过相互连接的壳体200和顶盖300共同形成用于容纳无线听音设备的声学模组100的容纳空间。在一些实施例中，顶盖300和壳体200以卡接等形状配合的方式和/或过盈配合方式和/或借助粘结剂和/或借助单独的连接构件彼此连接。
49.在一些实施例中，壳体200能够根据用户的耳部定制，使得壳体200 的外部轮廓部分地匹配用户的外耳道和耳甲腔的形状。在一些实施例中，壳体200能够深入到佩戴者的外耳道的外侧区域并且能够支撑在耳甲腔以及耳甲艇处。在一些实施例中，壳体200还额外地匹配用户的耳甲艇或者耳甲艇的一部分。由此，无线听音设备不易掉落并且不会对用户的耳部造成局部压迫，提高佩戴舒适性。此外，由于定制的壳体200相对用户的外耳道和耳甲腔的贴合程度高，因此无线听音设备的隔音效果好，尤其在用户专注听音的场景下，例如在欣赏音乐或者通话时，不易受到外界环境噪音造成的干扰，由此形成良好的被动降噪效果。在这种情况下，无线听音设备同时具备被动降噪和主动降噪功能。
50.在一些实施例中，顶盖300由非金属材料构成。在一些实施例中，顶盖300包括abs材料、pc材料、pet材料和陶瓷中的至少一种。在一些实施例中，顶盖300由abs材料、pc材料、pc/pet复合材料、abs/pc 复合材料或者陶瓷构成。
51.在一些实施例中，参见图5，顶盖300形成有凸出部，其中，凸出部包括中央凸出部301和两个凸耳部302、即第一凸耳部和第二凸耳部。在此，由中央凸出部301形成的容纳槽能够用于容纳操控装置130和充电装置140；由第一凸耳部形成的容纳腔能够用于容纳第一麦克风181，由第二凸耳部形成的容纳腔能够用于容纳第二麦克风182。
52.可以理解的是，顶盖300、尤其中央凸出部301处构造有供充电装置 140的充电针141延伸穿过的通孔304，由此能够借助露出于顶盖300的充电针的端部对无线听音设备进行充电。此外，在顶盖300处、尤其凸耳部 302处构造用于连通相应麦克风的拾音孔和无线听音设备外界的麦克风通道。在一些实施例中，声学模组100的天线160布置在中央凸出部301的轮廓边缘处。
53.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明
的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.附图标记列表
55.100
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声学模组
56.120
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主板
57.130
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操控装置
58.140
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充电装置
59.141
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充电针
60.142
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支承构件
61.160
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天线
62.170
ꢀꢀꢀ
磁铁
63.181
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第一麦克风
64.182
ꢀꢀꢀ
第二麦克风
65.183
ꢀꢀꢀ
第一拾音孔
66.184
ꢀꢀꢀ
第二拾音孔
67.185
ꢀꢀꢀ
罩体
68.186
ꢀꢀꢀ
网布
69.190
ꢀꢀꢀ
扬声器组件
70.200
ꢀꢀꢀ
定制壳体
71.201
ꢀꢀꢀ
内腔
72.300
ꢀꢀꢀ
顶盖
73.301
ꢀꢀꢀ
中央凸出部
74.302
ꢀꢀꢀ
凸耳部
75.304
ꢀꢀꢀ
通孔。