一種模塊化仿形耳機(jī)及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于耳機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種模塊化仿形耳機(jī)及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]耳機(jī)是人的隨身音響，可以用于聽音樂、通話等場(chǎng)景，隨著手機(jī)、平板電腦等智能設(shè)備的普及，耳機(jī)日漸成為人們生活中必不可少的一部分。
[0003]然而，普通耳機(jī)工業(yè)化生產(chǎn)，千篇一律，不能很好的適配人的耳朵，導(dǎo)致佩戴不舒適、容易脫落，此外，普通耳機(jī)腔體有限，使得放入的揚(yáng)聲器單元、傳感器等有限。而傳統(tǒng)的定制耳機(jī)只能手工制作，由于每個(gè)人的耳道形狀差異大，導(dǎo)致傳統(tǒng)定制耳機(jī)無法批量化、模塊化生產(chǎn)，使用價(jià)值有限。
[0004]為此，本發(fā)明提供了一種模塊化仿形耳機(jī)，包括耳機(jī)殼體、揚(yáng)聲器、分頻器、隔離層、控制板、通信模塊和根據(jù)需求添加的傳感器組，以及可以根據(jù)需求選配添加的智能模塊組件；通過定制化生產(chǎn)的外殼，實(shí)現(xiàn)耳機(jī)與人體定制的匹配，從而保證佩戴的舒適度，不容易脫落；同時(shí)，由于耳機(jī)匹配了人體定制的輪廓，空間體積大，足夠容納多種傳感器，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行功能模塊的定制，提高耳機(jī)的智能化程度；耳機(jī)外殼采用隔離層將耳機(jī)殼體劃分為入耳單元和外置單元兩個(gè)單元，入耳單元完成耳機(jī)的基本功能，由隔離層封閉；外置單元內(nèi)可根據(jù)需要添加智能模塊組件，方便安裝和更換。
[0005]獲取定制的模型數(shù)據(jù)，可以采用現(xiàn)有技術(shù)的使用一種醫(yī)用發(fā)泡材料注射入耳道，對(duì)耳道進(jìn)行倒模；取出倒模模型，然后通過3D掃描儀掃描耳道模具，獲得耳道的3D模型或者將探入式3D掃描儀探入到人體耳道，直接獲取3D模型。也可以采用本發(fā)明提出的方法，通過多角度的照片或者視頻，合成人體定制的3D模型數(shù)據(jù)。這樣，可以方便的實(shí)現(xiàn)不同用戶的定制取模，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)佩戴舒適度低、耳機(jī)空間小不易集成多種配件、定制化復(fù)雜、智能化低的問題。
[0007]為此，本發(fā)明提供了一種模塊化仿形耳機(jī)，包括耳機(jī)殼體、揚(yáng)聲器、分頻器、隔離層、控制板和用于信息傳輸?shù)耐ㄐ拍K；其中，
所述的隔離層固定在耳機(jī)殼體的內(nèi)部，隔離層將耳機(jī)殼體的內(nèi)部腔體劃分為入耳單元和外置單元兩個(gè)部分，入耳單元為完全封閉的空間，隔離層上有不少于三個(gè)用于實(shí)現(xiàn)入耳單元和外置單元電氣連接的金屬觸點(diǎn)，隔離層上的金屬觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)入耳單元內(nèi)的模塊與外置單元模塊的通信，隔離層金屬觸點(diǎn)至少包含一個(gè)電源正極連接觸點(diǎn)、電源負(fù)極連接觸點(diǎn)和信號(hào)連接觸點(diǎn)；根據(jù)入耳單元內(nèi)傳感器組的不同，其電源連接觸點(diǎn)和信號(hào)連接觸點(diǎn)會(huì)增加。
[0008]所述的入耳單元的外形與人體耳朵的耳甲腔及耳道的形狀相似；為滿足大眾化需求，入耳單元配備不同的大小尺寸，其根據(jù)對(duì)一定數(shù)量人群的耳甲腔及耳道的形狀進(jìn)行采集，然后設(shè)計(jì)出大小不同的與耳朵的耳甲腔及耳道的形狀相似的外殼。當(dāng)然，這種設(shè)計(jì)并不能保證所有人都能完全匹配上。因此，耳機(jī)殼體的入耳單元還可以是根據(jù)不同個(gè)人的耳甲腔及耳道的形狀進(jìn)行仿形設(shè)計(jì)的，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，仿形外殼是可以實(shí)現(xiàn)的。
[0009]所述的揚(yáng)聲器固定在入耳單元內(nèi)；所述的分頻器固定在入耳單元內(nèi)，與揚(yáng)聲器電氣連接，同時(shí)與隔離層上的金屬觸點(diǎn)連接以實(shí)現(xiàn)電氣連接；所述的控制板固定在外置單元內(nèi)，與隔離層上的金屬觸點(diǎn)連接以實(shí)現(xiàn)電氣連接；所述的通信模塊固定在外置單元內(nèi)，與控制板電氣連接。
[0010]所述的通信模塊可以是具有有線連接功能的通信模塊，通信模塊上有耳機(jī)連接孔，耳機(jī)殼體對(duì)應(yīng)于通信模塊耳機(jī)連接孔的位置處有用于插入耳機(jī)的開孔。通信模塊也可以是具有無線連接功能的通信模塊，通信模塊包括與控制板電氣連接的藍(lán)牙模塊和用于給控制板、藍(lán)牙模塊供電的電源。
[0011]上述一種模塊化仿形耳機(jī)，其構(gòu)造還可以包含用于測(cè)量人體參數(shù)的傳感器組和用于智能化擴(kuò)展的智能模塊組件；其中，所述的傳感器組固定在入耳單元內(nèi)，與隔離層上的金屬觸點(diǎn)連接以實(shí)現(xiàn)電氣連接；傳感器組至少包括溫度傳感器、心率傳感器、血氧飽和度傳感器、血壓傳感器和信號(hào)處理電路，溫度傳感器、心率傳感器、血氧飽和度傳感器、血壓傳感器均與信號(hào)處理電路電氣連接，信號(hào)處理電路與隔離層金屬觸點(diǎn)電氣連接。傳感器組屬于定制的模塊，可以根據(jù)需要進(jìn)行傳感器的選擇與裝配，也可以不安裝任何傳感器。
[0012]所述的智能模塊組件固定在外置單元內(nèi)，智能模塊組件上有不少于兩個(gè)用于與隔離層上的金屬觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)電氣連接及通信的金屬連接點(diǎn)。智能模塊組件至少包括處理器、陀螺儀、信號(hào)處理模塊、藍(lán)牙模塊、電源和金屬連接觸點(diǎn)，其中陀螺儀與信號(hào)處理模塊電氣連接，信號(hào)處理模塊與處理器電氣連接，藍(lán)牙模塊、金屬連接觸點(diǎn)均與處理器電氣連接，處理器、陀螺儀、信號(hào)處理模塊、藍(lán)牙模塊、金屬連接觸點(diǎn)均與電源電氣連接。智能模塊組件與耳機(jī)殼體之間通過卡扣的形式固定，可以方便的安裝與拆解；智能模塊組件與耳機(jī)殼體卡和后，金屬連接點(diǎn)與隔離層上的金屬觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)接觸上以實(shí)現(xiàn)電氣連接。智能模塊組件屬于定制的模塊，可以根據(jù)需要進(jìn)行傳感器的選擇與裝配，也可以不安裝任何傳感器。
[0013]上述一種模塊化仿形耳機(jī)，所述的揚(yáng)聲器至少包括一個(gè)揚(yáng)聲器單元，每個(gè)揚(yáng)聲器單元包括揚(yáng)聲單元、密閉的具有聲學(xué)特性的用于固定揚(yáng)聲單元的聲學(xué)腔體和導(dǎo)音管，所述的揚(yáng)聲單元固定在聲學(xué)腔體的內(nèi)部，聲學(xué)腔體上有與導(dǎo)音管相匹配的導(dǎo)音孔和用于實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲單元與分頻器電氣連接的導(dǎo)線孔；導(dǎo)音管的一端穿過聲學(xué)腔體上的導(dǎo)音孔與揚(yáng)聲單元連通，另一端連接到入耳單元上的出音孔上。當(dāng)揚(yáng)聲器上有多個(gè)揚(yáng)聲器單元時(shí)，聲學(xué)腔體上將預(yù)留多個(gè)導(dǎo)音孔，用于每一個(gè)揚(yáng)聲器單元的導(dǎo)音孔的導(dǎo)音作用，與導(dǎo)音管相匹配的出音孔也可以是多個(gè)。
[0014]上述一種模塊化仿形耳機(jī)，所述的仿形設(shè)計(jì)可以是通過對(duì)耳甲腔及耳道口進(jìn)行倒模后由3D打印機(jī)獲取的。其操作過程是先使用一種醫(yī)用發(fā)泡材料注射入耳甲腔及耳道口，對(duì)耳甲腔及耳道口進(jìn)行倒模；取出倒模模型，然后通過3D掃描儀掃描獲取的模具，獲得耳甲腔及耳道口的3D模型，該技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0015]上述一種模塊化仿形耳機(jī)，所述的耳甲腔及耳道口 3D模型是由以下方法獲得:將探入式3D掃描儀探入到人體耳甲腔及耳道口，直接獲取3D模型，該技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0016]一種模塊化仿形耳機(jī)的制備方法，包含以下步驟:
(I)對(duì)人體耳甲腔及耳道進(jìn)行多角度拍照，獲取多張不同角度的圖片； (2)通過對(duì)獲取照片的合成，獲得入耳單元的耳甲腔及耳道口的3D模型；
(3)通過對(duì)獲取的入耳單元的模型進(jìn)行矢量變換處理，獲得耳機(jī)殼體的模型；在步驟
(2)中獲取的耳甲腔及耳道口的3D模型的基礎(chǔ)上，向耳部模型外拉伸，獲取外置單元的模型；
(4)通過3D打印機(jī)打印出耳機(jī)殼體。
[0017]上述一種模塊化仿形耳機(jī)的制備方法，所述的步驟(I)和步驟(2)中獲取的參數(shù)還可以是視頻，即利用攝像機(jī)對(duì)人體耳甲腔及耳道進(jìn)行多角度的攝像，通過視頻處理，獲取獲得入耳單元的耳甲腔及耳道口的3D模型。
[0018]本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)采用模塊化的設(shè)計(jì)，用戶可以根據(jù)需求進(jìn)行功能模塊的組合與更換，能最大程度上滿足個(gè)性化需求；
(2)提出一種簡(jiǎn)單方便的人體耳甲腔及耳道模型獲取方法，大大簡(jiǎn)化了批量生產(chǎn)的復(fù)雜度，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本；
(3)外殼與用戶定制的耳甲腔及耳道的形狀保持一致，增加了佩戴的舒適度，同時(shí)，仿形耳甲腔及耳道并增加外置單元，使耳機(jī)殼體內(nèi)部有足夠的空間安裝各種傳感器模塊，便于功能的擴(kuò)展，提高耳機(jī)的智能化程度。
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0020]如圖1是本發(fā)明一種模塊化仿形耳機(jī)的第一種實(shí)施方式示意圖。
[0021]如圖2是本發(fā)明一種模塊