一種模塊化仿形耳機及制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于耳機技術領域，具體涉及一種模塊化仿形耳機及制作方法。
【背景技術】
[0002]耳機是人的隨身音響，可以用于聽音樂、通話等場景，隨著手機、平板電腦等智能設備的普及，耳機日漸成為人們生活中必不可少的一部分。
[0003]然而，普通耳機工業(yè)化生產(chǎn)，千篇一律，不能很好的適配人的耳朵，導致佩戴不舒適、容易脫落，此外，普通耳機腔體有限，使得放入的揚聲器單元、傳感器等有限。而傳統(tǒng)的定制耳機只能手工制作，由于每個人的耳道形狀差異大，導致傳統(tǒng)定制耳機無法批量化、模塊化生產(chǎn)，使用價值有限。
[0004]為此，本發(fā)明提供了一種模塊化仿形耳機，包括耳機殼體、揚聲器、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，實現(xiàn)耳機與人體定制的匹配，從而保證佩戴的舒適度，不容易脫落；同時，由于耳機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)用戶需求進行功能模塊的定制，提高耳機的智能化程度；耳機外殼采用隔離層將耳機殼體劃分為入耳單元和外置單元兩個單元，入耳單元完成耳機的基本功能，由隔離層封閉；外置單元內可根據(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)有技術的使用一種醫(yī)用發(fā)泡材料注射入耳道，對耳道進行倒模；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，可以方便的實現(xiàn)不同用戶的定制取模，實現(xiàn)產(chǎn)品的批量生產(chǎn)。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術佩戴舒適度低、耳機空間小不易集成多種配件、定制化復雜、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，包括耳機殼體、揚聲器、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殼體的內部，隔離層將耳機殼體的內部腔體劃分為入耳單元和外置單元兩個部分，入耳單元為完全封閉的空間，隔離層上有不少于三個用于實現(xiàn)入耳單元和外置單元電氣連接的金屬觸點，隔離層上的金屬觸點實現(xiàn)入耳單元內的模塊與外置單元模塊的通信，隔離層金屬觸點至少包含一個電源正極連接觸點、電源負極連接觸點和信號連接觸點；根據(jù)入耳單元內傳感器組的不同，其電源連接觸點和信號連接觸點會增加。
[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)對一定數(shù)量人群的耳甲腔及耳道的形狀進行采集，然后設計出大小不同的與耳朵的耳甲腔及耳道的形狀相似的外殼。當然，這種設計并不能保證所有人都能完全匹配上。因此，耳機殼體的入耳單元還可以是根據(jù)不同個人的耳甲腔及耳道的形狀進行仿形設計的，對于現(xiàn)有技術而言，仿形外殼是可以實現(xiàn)的。
[0009]所述的揚聲器固定在入耳單元內；所述的分頻器固定在入耳單元內，與揚聲器電氣連接，同時與隔離層上的金屬觸點連接以實現(xiàn)電氣連接；所述的控制板固定在外置單元內，與隔離層上的金屬觸點連接以實現(xiàn)電氣連接；所述的通信模塊固定在外置單元內，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，通信模塊上有耳機連接孔，耳機殼體對應于通信模塊耳機連接孔的位置處有用于插入耳機的開孔。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牙模塊和用于給控制板、藍牙模塊供電的電源。
[0011]上述一種模塊化仿形耳機，其構造還可以包含用于測量人體參數(shù)的傳感器組和用于智能化擴展的智能模塊組件；其中，所述的傳感器組固定在入耳單元內，與隔離層上的金屬觸點連接以實現(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處理電路電氣連接，信號處理電路與隔離層金屬觸點電氣連接。傳感器組屬于定制的模塊，可以根據(jù)需要進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，智能模塊組件上有不少于兩個用于與隔離層上的金屬觸點實現(xiàn)電氣連接及通信的金屬連接點。智能模塊組件至少包括處理器、陀螺儀、信號處理模塊、藍牙模塊、電源和金屬連接觸點，其中陀螺儀與信號處理模塊電氣連接，信號處理模塊與處理器電氣連接，藍牙模塊、金屬連接觸點均與處理器電氣連接，處理器、陀螺儀、信號處理模塊、藍牙模塊、金屬連接觸點均與電源電氣連接。智能模塊組件與耳機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殼體卡和后，金屬連接點與隔離層上的金屬觸點對應接觸上以實現(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，所述的揚聲器至少包括一個揚聲器單元，每個揚聲器單元包括揚聲單元、密閉的具有聲學特性的用于固定揚聲單元的聲學腔體和導音管，所述的揚聲單元固定在聲學腔體的內部，聲學腔體上有與導音管相匹配的導音孔和用于實現(xiàn)揚聲單元與分頻器電氣連接的導線孔；導音管的一端穿過聲學腔體上的導音孔與揚聲單元連通，另一端連接到入耳單元上的出音孔上。當揚聲器上有多個揚聲器單元時，聲學腔體上將預留多個導音孔，用于每一個揚聲器單元的導音孔的導音作用，與導音管相匹配的出音孔也可以是多個。
[0014]上述一種模塊化仿形耳機，所述的仿形設計可以是通過對耳甲腔及耳道口進行倒模后由3D打印機獲取的。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，對耳甲腔及耳道口進行倒模；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，該技術屬于現(xiàn)有技術。
[0015]上述一種模塊化仿形耳機，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，該技術屬于現(xiàn)有技術。
[0016]一種模塊化仿形耳機的制備方法，包含以下步驟:
(I)對人體耳甲腔及耳道進行多角度拍照，獲取多張不同角度的圖片； (2)通過對獲取照片的合成，獲得入耳單元的耳甲腔及耳道口的3D模型；
(3)通過對獲取的入耳單元的模型進行矢量變換處理，獲得耳機殼體的模型；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打印機打印出耳機殼體。
[0017]上述一種模塊化仿形耳機的制備方法，所述的步驟(I)和步驟(2)中獲取的參數(shù)還可以是視頻，即利用攝像機對人體耳甲腔及耳道進行多角度的攝像，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)在以下幾個方面:
(1)采用模塊化的設計，用戶可以根據(jù)需求進行功能模塊的組合與更換，能最大程度上滿足個性化需求；
(2)提出一種簡單方便的人體耳甲腔及耳道模型獲取方法，大大簡化了批量生產(chǎn)的復雜度，同時降低了生產(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，仿形耳甲腔及耳道并增加外置單元，使耳機殼體內部有足夠的空間安裝各種傳感器模塊，便于功能的擴展，提高耳機的智能化程度。
[0019]下面結合附圖對本發(fā)明進行進一步說明。
【附圖說明】
[0020]如圖1是本發(fā)明一種模塊化仿形耳機的第一種實施方式示意圖。
[0021]如圖2是本發(fā)明一種模塊