一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机制造技术

本实用新型专利技术属于电子器材技术领域，尤其涉及一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机。包括全柔全透明的上壳、下壳和发声单元，上壳上加工有大孔洞和小孔洞，下壳的边缘加工有凸台，上壳和下壳相互扣合后在下壳的凸台处封装，封装后的上壳和下壳之间形成声音共鸣腔，发声单元贴附在下壳的内壁上，发声单元通过导线与模拟电路或数字电路连接。本实用新型专利技术制备快捷，成本低廉，使用方便，极大地缩小了发声单元的体积，可以获得更加宽广的声音频谱，其超薄全柔可贴附特性增加了佩戴舒适度，并可以实时监测人体健康。此方法有效地推动了由传统三维立体耳机向二维超薄柔性透明可穿戴的智能耳机发展。戴的智能耳机发展。戴的智能耳机发展。

【技术实现步骤摘要】
一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机


[0001]本技术属于电子器材
，尤其涉及一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机。

技术介绍

[0002]以声音的驱动方式来看，目前市场上的耳机主要有动圈式、动铁式及静电式等。其中，动圈式耳机的发声单元包括磁铁、线圈和振膜等，动铁式耳机的发声是由音圈缠绕的精密铁片在永磁场的磁力作用下带动振膜发声，而静电式耳机是由处于变化的电场中的振膜振动发声。在这三种常见结构中，可以了解到这些发声单元的结构都比较复杂，发声单元所占体积较大且均为硬质材料的机械振动发声，使得耳机的体积无法继续缩减，没有足够的垂直空间可以装配入具有健康监测等功能的传感器，不利于耳机向超薄柔性轻型的智能耳机发展。现有的传统耳机尺寸最小为直径14mm，长20mm，而若要实现更柔更轻薄型耳机，则需要融合新的发声技术。基于柔性二维材料的热声效应，其发声材料超薄至纳米级，外壳封装体高度可以实现毫米级。基于材料特性，发声单元和外壳封装体均选用与人体皮肤贴附兼容的柔性透明材料，可以塞入耳部或贴附于耳廓，使用方式与现有传统耳机有极大不同，增加了可穿戴性、佩戴舒适性，为贴肤式健康监测提供可能。

技术实现思路

[0003]本技术的目的是提出一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，对已有耳机的结构进行改进，并采用基于热声效应的热声材料作为发声单元，以大幅度减少耳机的体积，提高发声效果。
[0004]本技术提出的极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，包括全柔全透明的上壳、下壳和发声单元，所述的上壳上加工有大孔洞和小孔洞，所述的下壳的边缘加工有凸台，上壳和下壳相互扣合后，在下壳的凸台处封装，封装后的上壳和下壳之间形成声音共鸣腔；所述的发声单元贴附在下壳的内壁上，发声单元通过导线与模拟电路或数字电路连接。
[0005]上述声音增强型耳机中，所述的发声单元的材料为具备热声效应的二维材料，该具备热声效应的二维材料为石墨烯或碳化钛。
[0006]上述声音增强型耳机中，所述的声音增强型耳机的直径D为5～15mm。
[0007]上述声音增强型耳机中，所述的上壳上的大孔洞的半径R为1～3mm，小孔洞的半径r为0.5～1mm。
[0008]上述声音增强型耳机中，所述的声音共鸣腔的高度H为1～20mm。
[0009]本技术提出的一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，其优点是：
[0010]本技术的一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，采用了基于热声效应的热声材料作为发声单元，在向发声单元两端施加交流电压时，由于电热效应，发
声单元产生周期变化的焦耳热，基于热声效应，所产生的热量释放于空气中，推动空气分子周期性的运动，从而实现了电能到热能再转换为机械能的过程。由于在热致发声的过程中，发声单元本身没有发生任何的机械运动，所以发声单元可选择超薄的二维材料，极大地减少了耳机的体积。此外，基于热声效应选用的热声材料，如石墨烯等还具备超薄、力学特性优异等特点，因此本技术极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，在材料学、微纳加工、生物医疗、健康监测等方面也具备重要的应用场景。
[0011]本技术极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，利用了基于柔性二维材料的热声效应，其发声材料超薄至纳米级，因此外壳封装体高度可以实现毫米级。基于材料特性，发声单元和外壳封装体均选用与人体皮肤贴附兼容的柔性透明材料，可以塞入耳部或贴附于耳廓，使用方式与现有传统耳机有极大不同，增加了可穿戴性、佩戴舒适性，为贴肤式健康监测提供可能。
[0012]本技术极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，制备快捷，成本低廉，使用方便，极大地缩小了发声单元的体积，可以获得更加宽广的声音频谱，其超薄全柔可贴附特性增加了佩戴舒适度，并可以实时监测人体健康。此方法有效地推动了由传统三维立体耳机向二维超薄柔性透明可穿戴的智能耳机发展。
附图说明
[0013]图1为本技术提出的极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机的结构示意图。
[0014]图2为本技术耳机的装配示意图。
[0015]图3为本技术耳机的发声单元石墨烯薄膜制备方法示意图。
[0016]图4为本技术耳机的热声效应原理示意图。
[0017]图5为本技术采用的石墨烯薄膜在外壳封装前后的发声性能对比图。
[0018]图1和图2中，1是上壳，2是大孔洞，3是小孔洞，4是发声单元，5是下壳，6是下壳边缘的凸台。H是耳机壳内共振腔体高度，h是下壳高度，D是耳机壳直径，R是耳机上壳大孔洞半径，r是耳机上壳小孔洞半径。
具体实施方式
[0019]本技术提出的一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，其结构如图1所示，包括上壳1、下壳5和发声单元4，所述的上壳1上加工有大孔洞2和小孔洞3，所述的下壳5的边缘加工有凸台6，上壳1和下壳5相互扣合后在下壳5的凸台6处封装后，封装后的上壳1和下壳5之间形成声音共鸣腔；所述的发声单元4贴附在下壳5的内壁上，发声单元4通过导线与模拟电路或数字电路连接。
[0020]上述声音增强型耳机中，所述的发声单元4的材料为具备热声效应的二维材料。该具备热声效应的二维材料为石墨烯或碳化钛。
[0021]上述声音增强型耳机中，所述的声音增强型耳机的直径D为5～15mm。
[0022]上述声音增强型耳机中，所述的上壳1上的大孔洞2的半径R为1～3mm，小孔洞3的半径r为0.5～1mm。
[0023]上述声音增强型耳机中，所述的声音共鸣腔的高度H为1～20mm。
[0024]以下结合附图，详细介绍本技术的内容：
[0025]本技术提出的极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，其结构如图1所示，包括热致发声单元4,其特征在于发声单元由带有较大孔洞2和较小孔洞3的柔性透明上壳1、下壳5封装，经导线与模拟电路或信号数字化的数字电路连接，可播放音乐。
[0026]本技术耳机中，发声单元4的材料是选用具备热声效应的材料，如石墨烯、二维碳化钛、铝纳米线、银纳米线、金纳米线、铜纳米线、碳纳米管、氧化铟锡等。相比于其他动圈、动铁或静电式式耳机的发声单元，该热致发声单元具有明显的二维超薄特点，明显地缩减了发声单元体积，且具备柔性可贴附性。
[0027]本技术耳机中，热致发声单元4经带有较大孔洞2和较小孔洞3的柔性透明外壳上壳1和下壳5封装后，对20Hz-20kHz扫频范围内的声压级有明显性能增强效果。带有较大孔洞2和较小孔洞3的柔性透明外壳上壳1和下壳5可自定义制备出任意形状，实现全柔全透明可贴附的超薄发声。柔性透明超薄可贴附性可用于直接塞入耳部或贴附于耳廓，并具备健康监测功能。
[0028]本技术的一个实施例中，制备的外壳封装体直径D为6mm，上壳带有半径R为1mm的较大孔洞2和4个等距分布四周的半径r为0.5m本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种极薄封装且全柔全透明可贴附的声音增强型耳机，其特征在于包括上壳、下壳和发声单元，所述的上壳上加工有大孔洞和小孔洞，所述的下壳的边缘加工有凸台，上壳和下壳相互扣合后在下壳的凸台处封装，封装后的上壳和下壳之间形成声音共鸣腔；所述的发声单元贴附在下壳的内壁上，发声单元通过导线与模拟电路或数字电路连接。2.如权利要求1所述的声音增强型耳机，其特征在于，其中所述的发声单元的材料为具备热声效应的二维材料。3.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：任天令，田禾，韦雨宏，李骁时，喻国芳，叶婉婷，苟广洋，杨轶，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：新型
国别省市：