專利名稱：隱形和微形無導線耳機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種隱形和微形無導線耳機。
背景技術：
目前，公知的耳機體積都較大，而且是有導線的，配戴者的耳朵不僅承受其重量和體積，無隱蔽性可言；并且長時間配戴，易造成耳部不適和疼痛，肢體易受導線的纏繞、牽扯、拌掛，舉止行動局限性大，不能做劇烈地運動。更嚴重的是導線及耳機內的電磁線圈，因牽拉、扭轉、折曲、伸延、機械震動、音頻震動等因素，極易導致金屬疲勞而斷裂，造成高的故障率和高的報廢率，使用壽命較短。因此，有導線耳機一直是電器配件中的消耗品。
發明內容
為了克服有導線耳機的種種弊端，本發明提供一種耳機。該耳機自身，不僅無需導線引入電能就可發音工作；而且，體積小巧、重量輕，可長時間配戴；特有的隱形性和微形性，使配戴該耳機不影響舉止活動和外貌儀表；該耳機故障率低，報廢率低，使用壽命長。
本發明解決其技術問題所采用的技術方案是依據電磁學和聲學中，音頻電磁波發射時，可使受感應物體產生共振而發音的原理。選擇感應低頻電磁聲波較靈敏的、高磁能積的永磁體和特種金屬合金薄膜片，做互感共振組件式耳機；使永磁體振動發出的低音，與特種金屬合金薄膜片振動發出的高音，在耳道內混合共鳴，得到保真度高的音質。再選擇對音頻電磁波有較強聚集力的鋅錳鐵氧體軟磁為磁芯，纏繞以高強度漆包線圈，做定向式發射組件；將手機等設備輸出的音頻信號經功率放大，用定向式發射組件，向半徑10公分至50公分的特定區域內，發射0.5瓦至6瓦的音頻電磁波，去互感共振組件式耳機，使耳機隨著音頻電磁波的忽高忽低，獲得忽多忽少的能量，產生強弱變化不定的振動力，推動耳道內的空氣，激起高低起伏的聲波，此聲波傳入耳蝸，便聽到還原出的聲音。
為了節省低頻功率放大器在待機時的無謂電能空耗，用六反相器為自動節電控制電路的核心元件，以手機等設備輸出的音頻信號做控制信號；當手機等設備有音頻信號輸出時，由節電控制電路自動接通低頻功率放大器的電源，開始放大工作；當手機等設備無輸出音頻信號時，自動節電控制電路延時供電15秒至30秒鐘后，切斷低頻功率放大器的電源，而停止工作。
耳機的低頻功率放大電路和自動節電控制電路，這兩個配屬電路，均采用普通貼片式電子元器件，體積微小，耗電省，工作可靠。
因共振組件式耳機是靠相互感應而獲得能量和信號的，所以省去了傳輸用導線；又因采用了高磁能積的永磁體和特種金屬合金薄膜片做共振發音材料，所以省去了傳統耳機中的電磁體(線圈和鐵芯)及聚脂薄膜振動片，使耳機的體積和重量大大減小，耳機可做得很小，具隱形性和微形性。
本發明的有益效果是該耳機的自身，無需導線引入電能就可發音工作，僅采用永磁體和特種金屬合金薄膜片做發音材料，結構簡單易制造，體積小，重量輕，特有的隱形性和微形性，使配戴該耳機不影響舉止活動和外貌儀表；長時間配戴，無不適感覺。
該耳機內的特種金屬合金薄膜片，在耳機磁場中呈磁懸浮工作狀態，所以無金屬疲勞之慮、無使用壽命短之慮，從根本上確保了該耳機工作的可靠性。解決了有導線耳機大而笨重，長時間配戴有不適感，故障率高，報廢率高，導線對肢體纏繞、牽掛、拌扯之弊，使之成為一種耐用的電器配件。
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明的配屬電路原理圖。
圖2是單共鳴腔、鈍頭圓錐狀、共振組件式隱形耳機，放大4倍實施例的縱剖面構造圖。
圖3是單共鳴腔、凹頭空腔圓錐狀、共振組件式隱形耳機，放大4倍實施例的縱剖面構造圖。
圖4是無孔特種金屬合金薄膜片，放大4倍實施例的平面構造圖。
圖5是雙共鳴腔、橢圓片狀共振組件式微形耳機，放大三倍實施例的縱剖面構造圖。
圖6是單共鳴腔、橢圓片狀共振組件式微形耳機，放大三倍實施例的縱剖面構造圖。
圖7是有孔特種金屬合金薄膜片，放大三倍實施例的平面構造圖。
圖8是隱形耳機的放大實物平面正視圖。
圖9是微形耳機的放大實物平面正視圖。
圖10是隱形耳機的放大實物彩色照片。
圖11是微形耳機的放大實物彩色照片。
圖一中1.手機等設備輸出的音頻信號輸入插座XS1，2.偏流電阻R1，3.偏流電阻R2，4.復合三極管VT1，5.復合三極管VT2，6.集電極負載電阻R3，7.集電極負載電阻R4，8.整流二極管VD，9.偶合電容C2，10.開關三極管VT3，11.充電及濾波電容C1，12.放電電阻R5，13.放電電阻R6，14.六反相器IC，15.場效應管VMOS，16.傻瓜1006型集成電路低頻功率放大器GF，17.偶合電容C3，18.放大的音頻信號輸出插座XS2，19.三端穩壓器SW，20.充電電池DC，21.充電輸入插座XS4，22.放大的音頻信號輸入插座XS3，23.發射組件線圈L，24.發射組件磁芯B。
圖2中1.單共鳴腔、鈍頭圓錐狀永磁體，2.共鳴助音腔，3.放置特種金屬合金薄膜片的臺階，4.無孔特種金屬合金薄膜片，5.圓錐狀有孔塑料殼，6.導音孔，7.無孔凹狀圓形塑料殼，8.圓錐狀有孔橡膠套。
圖3中1.單共鳴腔、凹頭空腔圓錐狀永磁體，2.共鳴助音腔，3.放置特種金屬合金薄膜片的臺階，4.無孔特種金屬合金薄膜片，5.圓錐狀有孔塑料殼，6.導音孔，7.無孔凹狀圓形塑料殼，8.圓錐狀有孔橡膠套。
圖4放大四倍的圓形無孔特種金屬合金薄膜片。
圖5中1.雙凹形共鳴腔、橢圓片狀永磁體，2和3.共鳴助音腔，4和5放置金屬合金薄膜片的臺階，6和7.有特種孔金屬合金薄膜片，8和9.橢圓片狀有孔塑料殼體，10和11.導音孔，12.橢圓片狀微孔海棉套。
圖6中1.單凹形共鳴腔、橢圓片狀永磁體，2.共鳴助音腔，4.放置特種金屬合金薄膜片的臺階，6.有孔特種金屬合金薄膜片，8.橢圓片狀有孔塑料殼體，10.導音孔，12.橢圓片狀微孔海棉套，13.橢圓片狀無孔塑料殼體。
圖7是放大三倍的圓形有孔特種金屬合金薄膜片。
具體實施例方式
在圖1中，三端穩壓器(19)始終由充電電池(20)供電，待機時，耗電5毫安。手機有音頻信號輸出時，由插頭饋線輸入插座(1)，經復合三極管(4)和(5)放大，二極管(8)整流，加在開關三極管(10)的基極，使發射極和集電極導通，給電容(11)充電至5伏，此5伏電壓通過電阻(12)，加在六反相器(14)的1和3腳；其6、8、10、12腳，就由低電平變為高電平，此高電平輸送至場效應管(15)的柵極，使源極和漏極導通，低頻功率放大器(16)的電源被接通，開始工作；當手機輸出的音頻信號消失后，開關三極管(10)雖然回到不導通狀態，而充電電容(11)仍給六反相器(14)供電，維持低頻功率放大器(16)繼續工作；隨著電阻(12)和(13)的放電，約經20秒至30秒鐘，當電容(11)上的電壓降至2.5伏以下時，六反相器(14)翻轉，使場效應管(15)的源極和漏極不導通，低頻功率放大器(16)的電源被切斷，而停止工作。
在圖2所示實施例中，單共鳴腔、鈍頭圓錐狀永磁體(1)的底部，有一凹形帶貫穿孔的共鳴助音空腔(2)，它的作用是助聲音響亮；其下開口處，有放置特種金屬合金薄膜片的臺階(3)；在臺階上放置有無孔的特種金屬合金薄膜片(4)；其下開口外，有圓片狀無孔的凹形塑料外殼(7)，它的作用是增強共鳴時的回音效果。鈍頭圓錐狀永磁體(1)的外表，以薄層的錐狀形塑料殼體(5)做包裝，再套上錐狀形的橡膠套(8)，以確保隱形耳機體與耳道壁貼合緊密。使用時，將導音孔(6)朝向耳道，用手指頂入耳道即可聆聽。取耳機時，只需一根同直徑的鐵質直角鑼絲桿或鐵質鑰匙，吸取帶出。它有五種規格，以適用不同的耳道直徑。
在圖3所示實施例中，單共鳴腔凹頭空腔圓錐狀永磁體(1)的頂部，有一凹形共鳴助音空腔(2)，它的作用是助聲音響亮；其下開口處，有放置特種金屬合金薄膜片的臺階(3)；在臺階上放置有無孔的特種金屬合金薄膜片(4)；圓錐體底部，有一個圓形凹狀無孔的塑料殼(7)做包裝，其外表以薄層的圓錐狀形塑料殼體(5)做包裝，再套上圓錐狀形的有孔橡膠套(8)，以確保隱形耳機與耳道壁貼合緊密。使用時，將導音孔(6)朝向耳道，用手指頂入耳道即可聆聽。取耳機時，只需一根同直徑的鐵質直角鑼絲桿或鐵質鑰匙，吸取帶出。它有五種規格，以適用不同的耳道直徑。
在圖4所示實施例中，無孔的特種金屬合金薄膜片，其中心部位不開孔，置放在圖二和圖三凹形共鳴助音腔(2)的臺階(3)上。它有五種規格，配套使用于圓錐體狀隱形耳機。
在圖5所示實施例中，這種雙凹共鳴腔、橢圓片狀永磁體(1)有11種規格，以適用不同的外耳廓直徑。它的兩側各有一個凹形的共鳴助音腔(2)和(3)；助音腔體的開口處，分別有放置特種金屬合金薄膜片的臺階(4)和(5)；在臺階上分別放置有孔的特種金屬合金薄膜片(6)和(7)；其開口外，有兩片帶孔的橢圓形塑料殼(8)和(9)做外殼，其作用是可以不分導音孔(10)和(11)的朝向，隨意放置在外耳廓處聆聽；另一個作用是防止取耳機時，手指碰觸有孔的特種金屬合金膜薄片(6)和(7)，造成變形，產生聲音失真。(8)和(9)的外殼上，以橢圓片狀微孔海棉套(12)做外套，靠海棉的張力擠緊耳機，使耳機緊密地固定在外耳廓周圍。
在圖6所示實施例中，這種單凹共鳴腔、橢圓片狀永磁體(1)有11種規格，以適用不同的外耳廓直徑。它只有一個側面有凹形的共鳴助音腔(2)；其共鳴腔體處，有放置特種金屬合金薄膜片的臺階(4)；臺階上放置有孔特種金屬合金薄膜片(6)；其共鳴腔體外，有橢圓片狀帶孔的塑料殼(8)做包裝；另一個側面有無孔的橢圓形塑料殼(13)做包裝；在兩只包裝塑料殼體外，以橢園片狀微孔海棉套(12)做外套，靠海棉的張力擠緊耳機，使耳機緊密地固定在外耳廓周圍。在使用時，要注意導音孔(10)的開口方向，錯放則音量小。
在圖7所示實施例中，有孔特種金屬合金薄膜片的中心部位開孔，它放置在圖五和圖六中，凹形共鳴助音腔(2)和(3)的臺階(4)和(5)上。它有11種規格，配套使用于橢圓片狀微形耳機。
權利要求
1.一種隱形和微形無導線耳機，它由四部分組成，第一部分是配屬電路音頻信號輸入插座XS1、偏流電阻R1、R2、集電極負載電阻R3、復合三極管VT1和VT2、集電極負載電阻R4、整流二極管VD、開關三極管VT3、充電及濾波電容C1、延時放電電阻R5和R6、六反相器IC、場效應管VMOS、低頻功率放大器GF、偶合電容C2和C3、音頻輸出插座XS2、三端穩壓器SW、充電電池DC、充電輸入插座XS3、在塑料殼體內按順序連接，其特征是配屬電路中體積微小的貼片式元件，在殼體中的印刷電路板上排布安插焊接；音頻信號輸入插座XS1的動片，分別連接偏流電阻R1和偏流電阻R2的一端，及復合三極管VT1的基極；復合三極管VT1的發射極，分別連接偏流電阻R2的另一端，及復合三極管VT2的基極；復合三極管VT2的集電極，分別連接集電極負載電阻R4的一端、整流二極管VD的正極、偶合電容C2的正極；整流二極管VD的負極，連接開關三極管VT3的基極；開關三極管VT3的發射極，分別連接充電及濾波電容C1的正極、放電電阻R5和R6的一端；放電電阻R5的另一端，連接六反相器IC的1和3腳；六反相器IC的2、4、5、9、11、13腳共同串連；六反相器IC的6、8、10、12腳串連起來，共同連接場效應管VMOS的柵極；場效應管VMOS的漏極，連接低頻功率放大器GF的2和3腳，及音頻輸出插座XS2的定片；音頻輸出插座XS2的動片，連接偶合電容C3的負極；偶合電容C3的正極連接低頻功率放大器GF的4腳；低頻功率放大器GF的1腳，連接偶合電容C2的負極；低頻功率放大器GF的5腳，分別連接充電電池DC的正極、三端穩壓器SW的1腳輸入端、充電插座XS4的動片；三端穩壓器SW的3腳輸出端，分別連接六反相器的14腳、開關三極管VT3的集電極、偏流電阻R1、集電極負載電阻R3和R4的另一端；充電電池DC的負極，分別連接三端穩壓器SW的2腳接地端、音頻信號輸入插座XS1和充電輸入插座XS4的定片、VMOS場效應管的源極、六反相器IC的7腳、放電電阻R6的另一端、放電及濾波電容C1的負極、復合三極管VT2的發射極；第二部分是定向式發射組件放大的音頻信號輸入插座XS3、鋅錳鐵氧體磁芯B、高強度漆包線圈L在薄片狀的塑料殼體內，按順序裝配連接，其特征是在薄片狀的塑料殼內，音頻輸入插座XS3的動片和定片，分別連接定向式發射組件中，高強度漆包線圈T的兩端；第三部分是圓錐狀組件式隱形耳機具共鳴腔圓錐狀永磁體、無孔特種金屬合金薄膜片、圓錐狀有孔塑料殼體、凹狀圓形薄片的無孔塑料殼體、圓錐狀有孔橡膠套按順序裝配，其特征是在圓錐狀的塑料殼體內，裝有具共鳴腔的永磁體；永磁體共鳴腔的臺階上，裝有無孔的特種金屬合金薄膜片；在圓錐狀永磁體的下底，裝有凹狀圓形薄片的無孔塑料殼體；在圓錐狀有孔的塑料殼體外，套有圓錐狀有孔的橡膠套；第四部分是橢圓片狀組件式微形耳機具共鳴腔橢圓片狀的永磁體、有孔特種金屬合金薄膜片、橢圓片狀凹形塑料殼體、橢圓片狀微孔海棉套按順序裝配，其特征是在兩只橢圓片狀凹形的塑料殼體內，裝有具共鳴腔的橢圓片狀永磁體，在永磁體共鳴腔的臺階上，裝有特種金屬特種金屬合金薄膜片；在兩只橢圓狀凹形塑料殼體外，套有橢圓片狀的微孔海棉套。
2.根據權利要求1第二部分中所述的定向式發射組件，由鋅錳鐵氧體材質的磁芯和高強度漆包線圈構成，其特征是a、磁芯的磁質是MXO-400-P；b、磁芯的橫截面呈扁形的橢圓狀；c、磁芯的厚度是5毫米至8毫米；d、磁芯的周長度是5公分至25公分；e、磁芯的整體形狀呈薄片狀的圓形、橢圓形、梯形、正方形、長方形、三角形、菱形、和多邊形；f、磁芯的表面涂硝基磁漆；g、漆包線的直徑為0.2毫米至0.4毫米；h、漆包線緊密地纏繞在鋅錳鐵氧體磁芯的表面；i、漆包線圈纏繞的形狀呈長方形和方形的圈狀；j、發射組件整體浸絕緣清漆。
3.根據權利要求1第二部分中所述的定向式發射組件，有五種形狀構造，其特征是a、發射組件內置的方框狀將發射組件制成8×8的方框狀，與配屬電路及充電電池制成一體，整體包裝于正方型的塑料殼內，應用時，放置在上衣口袋內；b、發射組件內置的長方框狀將發射組件制成長方框狀，與配屬電路及外接電源的輸入插座制成一體，整體包裝于大的長方形塑料殼內，應用時，放置在固定場所；c、發射組件外置的領夾狀將配屬電路用塑料殼包裝成小的長方形塊狀，和充電電池一起，裝入長條形的皮革袋內，串在皮質腰帶上，放置于腰間；再將發射組件制成領夾形狀，單獨包裝于領夾形的小塑料盒內，用領夾上的彈簧夾子固定在耳部下方的衣領內側；發射組件和配屬電路之間，由插頭饋線連接；d、發射組件外置的肩章形將配屬電路用塑料殼包裝成小的長方形塊狀，和充電電池一起，裝入長條形的皮革袋內，串在皮質腰帶上，放置于腰間；再將發射組件制成肩章形狀，包裝于薄片形帶弧度的平板狀肩章形塑料盒內，用金屬別針固定在肩部的衣服內層；發射組件和配屬電路之間，由插頭饋線連接；e、發射組件外置的項鏈形將配屬電路用塑料殼包裝成小的長方形塊狀，和充電電池一起，裝入長條形的皮革袋內，串在皮質腰帶上，置放于腰間；再將發射組件制成顆粒形，包裝成鏈狀的塑料顆粒，懸掛于頸部；發射組件和配屬電路由插頭饋線連接。
4.根據權利要求1中第三和第四部分所述的組件式隱形和組件式微形耳機，由高磁能積的永磁體和特種金屬合金薄膜片構成，其特征是a、永磁體是永磁之王——釹鐵硼永磁體，材質Nd 12.4、Fe81.6、B 6.0，顏色呈灰黃色，磁能積(B·H)m為238.8KJ/m3至407.56kJ/m3；b、特種金屬合金薄膜片是沖壓成形的圓形鎳鉻鈦合金；
5.根據權利要求4中所述的特種金屬合金薄膜片，有厚度規格，其特征是厚度0.05毫米至0.1毫米；
6.根據權利要求4中所述的特種金屬合金薄膜片，有十六種形狀規格，其特征是從三毫米至十八毫米，每隔一毫米設立一種規格。
7.根據權利要求4中所述的特種金屬合金薄膜片，它的中心部位有開孔和不開孔兩種形狀構造，其特征是a、三至七毫米直徑的圓形特種金屬合金薄膜片，它的中心部位不開孔；b、八至十八毫米的圓形特種金屬合金薄膜片，它的中心部位開孔；孔直徑從兩毫米至五毫米。
8.根據權利要求1中，第三和第四部分所述的組件式隱形耳機和組件式微形耳機，有四種形狀構造，其特征是a、鈍頭圓錐狀組件式隱形耳機，它的中心部位有一個貫通孔，永磁的圓錐體下部有一個空腔狀的共鳴助音腔，腔體開口處有放置特種共振金屬合金薄膜片的臺階；圓錐狀永磁體的下底，有一個無孔的圓形凹狀塑料殼體；圓錐狀永磁體的外部，由圓錐狀的塑料殼做包裝；圓錐狀塑料殼的表面，有帶孔的橡膠套做外套；b、空腔凹頭圓錐狀組件式隱形耳機，它的永磁圓錐體頭部呈凹形，有一個空腔狀的共鳴助音腔；腔體開口處有放置特種共振金屬合金薄膜片的臺階；凹頭圓錐狀永磁體的外部，有一個錐頂帶孔的圓錐狀塑料殼體；凹頭圓錐狀永磁體的下底，有一個無孔的圓狀凹形塑料殼；圓錐狀塑料殼的表面，有帶孔的橡膠套做外套；c、有貫通導音孔、雙凹共鳴助音腔、橢圓形圓片狀的組件式微型耳機它的中心部位有一個貫通孔；左右兩個側面有弧度；上下兩個側面各有一個空腔狀的共鳴助音腔；兩個助音腔體的開口處，有放置特種共振金屬合金薄膜片的臺階；兩個助音腔體的開口外，各有一片橢圓片狀有孔的塑料殼體，封堵在口外，做外殼；塑料外殼的表面，有微孔海棉套做外套；d、有導音孔、單凹共鳴助音腔、橢圓形圓片狀的組件式微形耳機它的中心部位有一個導音孔；左右兩個側面有弧度；上下兩個側面中的一個側面，有一個空腔狀的共鳴助音腔；助音腔體的開口處，有放置特種共振金屬合金薄膜片的臺階；腔體的開口外，有一片帶孔的橢圓形塑料殼體；橢圓形永磁體的另一個側面，有一個無孔的橢圓形塑料殼體；在兩只塑料外殼的表面，有微孔海棉套做外套。
9.根據權利要求8中所述的，四種形狀構造的組件式隱形耳機和組件式微形耳機，有三十二個形狀規格，其特征是a、鈍頭圓錐狀組件式隱形耳機，以圓錐體下底直徑的尺寸為標準，從五毫米至九毫米，每隔一毫米設立一種規格，計有五種；b、空腔凹頭圓錐狀組件式隱形耳機，以圓錐體下底直徑的尺寸為標準，從五毫米至九毫米，每隔一毫米設立一種規格，計有五種；c、雙共鳴助音腔、橢圓形圓片狀組件式微形耳機，以左右兩個側面的弧度頂部直徑尺寸為標準，從十毫米至二十毫米，每隔一毫米設立一種規格，計有十一種；d、單共鳴助音腔、橢圓形圓片狀組件式微形耳機，以左右兩個側面的弧度頂部直徑尺寸為標準，從十毫米至二十毫米，每隔一毫米設立一種規格，計有十一種。
10.根據權利要求8中所述的，四種形狀構造的組件式隱形耳機和組件式微形耳機，有三種材質的外套，其特征是a、微孔海棉；b、橡膠；c、乳膠。
全文摘要
一種隱形和微形無導線耳機。音頻信號，由低頻功率放大器進行放大，經定向式發射組件發出音頻電磁波，去互感體積微小的共振組件式耳機，使它獲得能量，產生振動力，推動耳道內的空氣激起聲波，還原出聲音。本發明的價值在于耳機自身無需導線引入電能就可發音工作，體積小巧，重量輕，可長時間配戴，不影響配戴者的舉止活動和外貌儀表，舒適方便。發音的特種金屬合金薄膜片，在耳機磁場中呈磁懸浮工作狀態；因此，無金屬疲勞之慮，無使用壽命短之慮，從根本上保證了該耳機工作的可靠性。解決了公知的有導線耳機，體積大而笨重，長時間配戴有不適感，故障率高，報廢率高，導線對人體纏繞、牽掛、拌扯之弊。使之成為一種耐用的電器配件。
文檔編號H04R13/00GK1482835SQ0312421
公開日2004年3月17日 申請日期2003年5月1日 優先權日2003年5月1日
發明者王昌勇, 王晨旭, 王鵬, 王苑 申請人:王昌勇, 王晨旭, 王鵬