插针式主动降噪耳机专用组件的制作方法

本实用新型涉及一种插针式主动降噪耳机专用组件。

背景技术：

MIC又称传声器或麦克风，顾名思义就是通过感知空气震动或流动，并将这种震动或流动转化为与之对应的电信号输出的传感器。目前传统MIC的工作原理是：外界声音经外壳音孔、背极板孔使背极膜（振膜）振动，改变平行板电容器两平行板之间的距离，使电容量对应的变化，由于驻极体（极板）薄膜预先充有稳定的电荷，电容量的改变导致平行板电容器两端的电压数值对应的改变，电压数值的改变通过金属撑环与极板、外壳部件形成导电回路分别通过中间PCB接到场效应管的栅极和源极，场效应管工作，经场效应管放大后，信号从传声器输出。

传统MIC可以感知外界声音震动信号，并将这种信号转化为电信号，实现了声电转换功能，满足了声音感应方便的需求，在目前的声音感知领域应用非常广泛。但是，传统MIC虽然具有以上优点，但是存在以下不足之处：灵敏度不高，仅适合对声音灵敏度要求不高的场合，如公共场所的监控场合，而对于要求较高的音乐录制场合、采访场合、声音分辨场合，传统MIC已经不能胜任。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构合理，灵敏度较高，操控方便，特别适合感应微弱或复杂声音信号，且使用寿命长的一种插针式主动降噪耳机专用组件。

为解决上述技术问题，本插针式主动降噪耳机专用组件包括受话器，其结构特点是：受话器的信号输出端通过导线电连接有与外部电路插装电连接的端子排，还包括与端子排电连接的开关；所述受话器包括一端向上开口的圆筒状外壳，外壳内腔底部对应设有金属垫环，金属垫环的外端面固定粘贴有振膜，振膜表面镀镍，外壳内腔中还设有与振膜周边贴紧配合的绝缘环，外壳内腔中还设有与绝缘环按压配合且预充电的圆形极板，外壳内腔中还设有与极板边部按压配合且电连接的金属撑环，外壳口部设有与金属撑环按压配合且电连接的电路板，电路板外侧设有接线端子，外壳口部固设有将金属垫环、振膜、绝缘环、圆形极板、金属撑环、电路板压紧在一起的内翻边；所述极板上设有极板气孔，电路板上设有电路板气孔，外壳底部设有与振膜中心位置对应的气流孔，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属撑环内壁中部倾斜的斜孔，极板气孔位于气流孔孔边轨迹外侧，所述振膜中心部为与气流孔对应的弧面，弧面口部朝向气流孔设置。

本结构的插针式主动降噪耳机专用组件是通过联动式弧罩集音结构来实现结构合理，灵敏度较高，操控方便，特别适合感应微弱或复杂声音信号，且使用寿命长的。

联动式弧罩集音结构主要包括受话器、端子排和开关，其中，受话器和开关都通过端子排与外部电路构成电连接。开关是控制受话器是否工作的控制部件，通过操作开关使用者即可控制是否通话，非常方便。受话器是本专利的核心部件，其主要作用是感应声音信号通过端子排传输给外部电路。在本专利中，受话器包括外壳，外壳内设有振膜、极板和电路板,其中，振膜是一张具有弹性的膜片，振膜一侧面镀镍形成镍层，镍层能随振膜同步移动。振膜边侧拉紧后，振膜有镍层的一侧面粘贴在金属垫环外侧面上，这样，振膜便在金属垫环的支撑下呈平面状，且振膜与金属垫环构成电连接。在本专利中，振膜和极板之间设置有绝缘环，振膜和极板在绝缘环的支撑下平行间隔开来，两者构成了平行板电容器，振膜和极板分别为电容器的两个电极板。其中，振膜上的镍层通过金属垫环和壳体与电路板电连接，而极板通过金属撑环直接与电路板电连接。在本专利中，极板上设有贯通极板两侧的极板气孔，电路板上也设置有贯通电路板两侧的电路板气孔，壳体底面上也设置有气流孔。这样，振膜上侧面通过极板气孔和电路板气孔与外界大气相连，为方便叙述，称之为第二声道；振膜下侧面则通过气流孔直接与外界大气相通，为方便叙述，称之为第一声道。因为振膜两侧都有声道，振膜前后通透，因此振膜在感知声音时，相比只有一个声道的传统MIC，具有更加宽广的振动幅度，因此感知声音的灵敏性更高。特别是在本专利中，第一声道的路径短且只需穿过气流孔即可，第二声道的路径长且需要穿过电路板气孔和极板气孔，因此两者在结构上就构成了一个微小的传递差，且当气流孔正对声源时，此差值最大。这个传递差反应在振膜上，相比只有一个声道的传统MIC，就会在振动幅度上多产生一个振动差，因此灵敏度更高。

在本专利中，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属撑环内壁中部倾斜的斜孔，这样声音传递通道会沿倾斜的电路板气孔和极板气孔进行传递，进一步增大了前述声音的传递差，使灵敏度更高。在本专利中，所述振膜中心部是一个球冠状的弧面，且该弧面的口部正对气流孔设置。这样设置的目的是，弧面设置的振膜中心部相对于具有平板状振膜的传统MIC而言，不但具有更大的声音接收面积，而且弧面口部朝向气流孔能够收集强化声音信号，两者共同促成振膜振动更灵敏，特别适合感应微弱或复杂声音信号。

作为改进，金属撑环和极板外周套装有绝缘套环。

为了防止金属撑环与外壳内壁接触而短路，金属撑环和极板外周套装有绝缘套环，绝缘套环可以将金属撑环和外壳隔离，从而提高本插针式主动降噪耳机专用组件的稳定性。

作为进一步改进，外壳底部外侧粘贴有防尘网。

为了防止外界杂质通过气流孔进入本插针式主动降噪耳机专用组件内部，在外壳底部外侧粘贴有防尘网，设置防尘网后可以滤除杂质，保证本插针式主动降噪耳机专用组件的灵敏度和寿命。

作为改进，所述电路板气孔和极板气孔为靠近金属撑环一端大另一端小的圆锥孔。

因为电路板气孔和极板气孔为靠近金属撑环一端大另一端小的圆锥孔，因此外部声音进入外壳时，将先通过较小的外端孔然后再通过较大的内端孔，最后才能进入外壳内腔。在声音从电路板气孔较小外端孔向较大内端孔传递过程中，流经通道面积会逐渐变大，具有缓冲作用，加大了两声音通道的传递差，使差动传递效果更加明显。当声音从极板气孔的较大的圆锥孔内端向较小的外端传递时，具有集中传递声音，加强对振膜冲击力的作用，因此可以起到增强振膜振动幅度的效果，有助于提高灵敏度。

作为一种实现方式，所述导线包括与端子排对应电连接的端子段和与受话器电连接的受话段，端子段和受话段通过具有多路通断控制功能的第一电源弹片装置电连接在一起，所述开关通过控制段与第一电源弹片装置、端子段和端子排依次电连接。

在本专利中，第一电源弹片装置是各部件电连接的枢纽，位于导线中段，也即端子段和受话段的衔接部。开关通过控制段与第一电源弹片装置对应电连接，并通过对应的端子段与端子排的对应端子电连接。在本专利中，第一电源弹片装置具有多路通断控制功能，相当于本专利的一个总开关。只有第一电源弹片装置通电了，前述开关才有控制作用。因此，本专利具有二级控制模式，即第一电源弹片装置的总控模式和开关的单控模式，使用更加方便。

作为一种实现方式，所述第一电源弹片装置包括由顶板、底板和两个侧板围成的基座，基座中部为横向贯通的操作腔，底板顶面两端分别固设有输入铜片列和输出铜片列，输入铜片列和输出铜片列都包含数量相同的间隔设置且一一对应的铜片，顶板中部设有上下贯通的顶板滑道，顶板滑道内上下滑动插装有顶板滑柱，顶板滑柱下端固设有柱下板，柱下板底面上固设有与输入铜片列和输出铜片列上下对应设置且能将一一对应设置的铜片对应电连接的铜弹片，铜弹片呈中部上凸两端下延的弧形，顶板滑柱上端固接有与电池电极端按压配合的柱上板，顶板滑道外端的顶板滑柱上套装有将柱上板推离基座的弹簧。

在本专利中，第一电源弹片装置主要包括基座和安装在基座上的输入铜片列、输出铜片列、顶板滑柱、柱下板、铜弹片、柱上板和弹簧。其中，基座是本专利的机械基础，为其他各部件提供安装载体。基座包括上下对应设置的顶板和底板，顶板和底板的两个边部分别通过一个侧板对应固接，因此，基座整体上呈方管状，基座中部设有一个由顶板、底板和侧板围成的操作腔。所述输入铜片列和输出铜片列分别设置在底板顶面的两端，无论是输入铜片列还是输出铜片列都包含相同数量且依次间隔排列的铜片。输入铜片列中的铜片与输出铜片列中的铜片一一对应设置，构成若干铜片对，每一对铜片对就对应一条电路支路。因此，当铜片对构成电连接时，所对应的电路支路便导通。在本专利中，顶板厚度远远大于底板厚度，且顶板中部设有一个顶板滑道，顶板滑道上下贯通设置。顶板滑道内插装有一个顶板滑柱，顶板滑动只能沿顶板滑道上下滑动。在本专利中，顶板滑柱下端固设有一个柱下板，柱下板水平设置。柱下板上安装有若干铜弹片，铜弹片的数量与前述铜片对的数量一致，且铜弹片的位置与铜片对的位置上下对应设置。因此，当顶板滑柱向下滑动时，将推动柱下板向下移动并使铜弹片压装在对应的铜片对上，此时铜片对被接通，对应电路支路通电。为了保证导电的可靠性，在本专利中，铜弹片设置成中部上凸两端下延的弧形，这样不但顶板滑柱会压迫铜弹片压紧对应的铜片对，铜弹片本身的弹性也会弹性压紧在对应的铜片对上，双重压紧保证了电连接的可靠性。在本专利中，顶板滑柱上端固接有柱上板，柱上板和顶板之间顶板滑柱上套装有弹簧，弹簧的主要作用是推动柱上板远离基座，也即使铜弹片远离对应的铜片对。在本专利中，柱上板是与外部电路的电池安装时配合使用的，电池的一个电极端与柱上板压紧配合。此时，弹簧还会起到另外一个作用就是使柱上板与电池电极端弹性压紧配合。也即，只有在电池安装后，第一电源弹片装置才会接通输入铜片列和输出铜片列，使本专利处于待机状态，然后，操作开关才能将受话器的声音信号传递给外部电路。

作为改进，所述第一电源弹片装置还电连接有辅助导线，辅助导线末端电连接有辅助接头，辅助导线中部电连接有第二电源弹片装置。

辅助导线电连接的辅助接头主要是起备用的作用，当需要扩展其他电路设备时，可以直接连接到辅助接头上，非常方便。在本专利中，辅助导线中部电连接有第二电源弹片装置，第二电源弹片装置的结构与第一电源弹片装置的结构相同，工作原理相同，在此不再赘述。第一电源弹片装置与第二电源弹片装置配合，共同完成对外部电路中电池的压紧安装。

综上所述，采用这种结构的插针式主动降噪耳机专用组件，结构合理，体积小巧，灵敏度较高，特别适合感应微弱或复杂声音信号，且使用寿命长，尤其适合在空间较小的气流检测场合如电子烟上使用。

附图说明

结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为受话器的剖视图；

图3为受话器内部信号传递路径示意图；

图4为极板气孔、振膜和气流孔的配合结构示意图；

图5为第一电源弹片装置的结构示意图。

具体实施方式

如图所示，该插针式主动降噪耳机专用组件包括受话器000，受话器的信号输出端通过导线03电连接有与外部电路插装电连接的端子排04，还包括与端子排电连接的开关05。所述受话器包括一端向上开口的圆筒状外壳1，外壳内腔底部对应设有金属垫环01，金属垫环的外端面固定粘贴有振膜4，振膜表面镀镍。外壳内腔中还设有与振膜周边贴紧配合的绝缘环3，外壳内腔中还设有与绝缘环按压配合且预充电的圆形极板2。外壳内腔中还设有与极板边部按压配合且电连接的金属撑环5，外壳口部设有与金属撑环按压配合且电连接的电路板6。电路板外侧设有接线端子7，外壳口部固设有将上述各部件压紧在一起的内翻边00。所述极板上设有极板气孔11，电路板上设有电路板气孔12，外壳底部设有与振膜中心位置对应的气流孔8。电路板气孔和极板气孔都是朝向金属撑环内壁中部倾斜的斜孔，极板气孔位于气流孔孔边轨迹外侧。所述振膜中心部为与气流孔对应的弧面02，弧面口部朝向气流孔设置。

在本实施例中，插针式主动降噪耳机专用组件主要包括设置在外壳中的振膜、极板和电路板,其中，振膜是一张具有弹性的膜片，振膜一侧面镀镍形成镍层，镍层能随振膜同步移动。振膜边侧拉紧后，振膜有镍层的一侧面粘贴在金属垫环外侧面上，这样，振膜便在金属垫环的支撑下呈平面状，且振膜与金属垫环构成电连接。在本专利中，振膜和极板之间设置有绝缘环，振膜和极板在绝缘环的支撑下平行间隔开来，两者构成了平行板电容器，振膜和极板分别为电容器的两个电极板。其中，振膜上的镍层通过金属垫环和壳体与电路板电连接，而极板通过金属撑环直接与电路板电连接。在本专利中，极板上设有贯通极板两侧的极板气孔，电路板上也设置有贯通电路板两侧的电路板气孔，壳体底面上也设置有气流孔。这样，振膜上侧面通过极板气孔和电路板气孔与外界大气相连，为方便叙述，称之为第二声道；振膜下侧面则通过气流孔直接与外界大气相通，为方便叙述，称之为第一声道。因为振膜两侧都有声道，振膜前后通透，因此振膜在感知声音时，相比只有一个声道的传统MIC，具有更加宽广的振动幅度，因此感知声音的灵敏性更高。特别是在本专利中，第一声道的路径短且只需穿过气流孔即可，第二声道的路径长且需要穿过电路板气孔和极板气孔，因此两者在结构上就构成了一个微小的传递差，且当气流孔正对声源时，此差值最大。这个传递差反应在振膜上，相比只有一个声道的传统MIC，就会在振动幅度上多产生一个振动差，因此灵敏度更高。

在本专利中，电路板气孔和极板气孔都是朝向金属撑环内壁中部倾斜的斜孔，这样声音传递通道会沿倾斜的电路板气孔和极板气孔进行传递，进一步增大了前述声音的传递差，使灵敏度更高。在本专利中，所述振膜中心部是一个球冠状的弧面，且该弧面的口部正对气流孔设置。这样设置的目的是，弧面设置的振膜中心部相对于具有平板状振膜的传统MIC而言，不但具有更大的声音接收面积，而且弧面口部朝向气流孔能够收集强化声音信号，两者共同促成振膜振动更灵敏，特别适合感应微弱或复杂声音信号。

在本实施例中，金属撑环和极板外周套装有绝缘套环9。为了防止金属撑环与外壳内壁接触而短路，金属撑环和极板外周套装有绝缘套环，绝缘套环可以将金属撑环和外壳隔离，从而提高本插针式主动降噪耳机专用组件的稳定性。

在本实施例中，外壳底部外侧粘贴有防尘网10。为了防止外界杂质通过气流孔进入本插针式主动降噪耳机专用组件内部，在外壳底部外侧粘贴有防尘网，设置防尘网后可以滤除杂质，保证本插针式主动降噪耳机专用组件的灵敏度和寿命。

在本实施例中，所述电路板气孔和极板气孔为靠近金属撑环一端大另一端小的圆锥孔。因为电路板气孔和极板气孔为靠近金属撑环一端大另一端小的圆锥孔，因此外部声音进入外壳时，将先通过较小的外端孔然后再通过较大的内端孔，最后才能进入外壳内腔。在声音从电路板气孔较小外端孔向较大内端孔传递过程中，流经通道面积会逐渐变大，具有缓冲作用，加大了两声音通道的传递差，使差动传递效果更加明显。当声音从极板气孔的较大的圆锥孔内端向较小的外端传递时，具有集中传递声音，加强对振膜冲击力的作用，因此可以起到增强振膜振动幅度的效果，有助于提高灵敏度。

在本实施例中，所述导线包括与端子排对应电连接的端子段06和与受话器电连接的受话段07，端子段和受话段通过具有多路通断控制功能的第一电源弹片装置025电连接在一起，所述开关通过控制段08与第一电源弹片装置、端子段和端子排依次电连接。在本专利中，第一电源弹片装置是各部件电连接的枢纽，位于导线中段，也即端子段和受话段的衔接部。开关通过控制段与第一电源弹片装置对应电连接，并通过对应的端子段与端子排的对应端子电连接。在本专利中，第一电源弹片装置具有多路通断控制功能，相当于本专利的一个总开关。只有第一电源弹片装置通电了，前述开关才有控制作用。因此，本专利具有二级控制模式，即第一电源弹片装置的总控模式和开关的单控模式，使用更加方便。

在本实施例中，所述第一电源弹片装置包括由顶板09、底板010和两个侧板011围成的基座，基座中部为横向贯通的操作腔012。底板顶面两端分别固设有输入铜片列013和输出铜片列014，输入铜片列和输出铜片列都包含数量相同的间隔设置且一一对应的铜片015。顶板中部设有上下贯通的顶板滑道016，顶板滑道内上下滑动插装有顶板滑柱017，顶板滑柱下端固设有柱下板018。柱下板底面上固设有与输入铜片列和输出铜片列上下对应设置且能将一一对应设置的铜片对应电连接的铜弹片019，铜弹片呈中部上凸两端下延的弧形。顶板滑柱上端固接有与电池电极端按压配合的柱上板020，顶板滑道外端的顶板滑柱上套装有将柱上板推离基座的弹簧021。在本专利中，第一电源弹片装置主要包括基座和安装在基座上的输入铜片列、输出铜片列、顶板滑柱、柱下板、铜弹片、柱上板和弹簧。其中，基座是本专利的机械基础，为其他各部件提供安装载体。基座包括上下对应设置的顶板和底板，顶板和底板的两个边部分别通过一个侧板对应固接，因此，基座整体上呈方管状，基座中部设有一个由顶板、底板和侧板围成的操作腔。所述输入铜片列和输出铜片列分别设置在底板顶面的两端，无论是输入铜片列还是输出铜片列都包含相同数量且依次间隔排列的铜片。输入铜片列中的铜片与输出铜片列中的铜片一一对应设置，构成若干铜片对，每一对铜片对就对应一条电路支路。因此，当铜片对构成电连接时，所对应的电路支路便导通。在本专利中，顶板厚度远远大于底板厚度，且顶板中部设有一个顶板滑道，顶板滑道上下贯通设置。顶板滑道内插装有一个顶板滑柱，顶板滑动只能沿顶板滑道上下滑动。在本专利中，顶板滑柱下端固设有一个柱下板，柱下板水平设置。柱下板上安装有若干铜弹片，铜弹片的数量与前述铜片对的数量一致，且铜弹片的位置与铜片对的位置上下对应设置。因此，当顶板滑柱向下滑动时，将推动柱下板向下移动并使铜弹片压装在对应的铜片对上，此时铜片对被接通，对应电路支路通电。为了保证导电的可靠性，在本专利中，铜弹片设置成中部上凸两端下延的弧形，这样不但顶板滑柱会压迫铜弹片压紧对应的铜片对，铜弹片本身的弹性也会弹性压紧在对应的铜片对上，双重压紧保证了电连接的可靠性。在本专利中，顶板滑柱上端固接有柱上板，柱上板和顶板之间顶板滑柱上套装有弹簧，弹簧的主要作用是推动柱上板远离基座，也即使铜弹片远离对应的铜片对。在本专利中，柱上板是与外部电路的电池安装时配合使用的，电池的一个电极端与柱上板压紧配合。此时，弹簧还会起到另外一个作用就是使柱上板与电池电极端弹性压紧配合。也即，只有在电池安装后，第一电源弹片装置才会接通输入铜片列和输出铜片列，使本专利处于待机状态，然后，操作开关才能将受话器的声音信号传递给外部电路。

在本实施例中，所述第一电源弹片装置还电连接有辅助导线022，辅助导线末端电连接有辅助接头023，辅助导线中部电连接有第二电源弹片装置024。辅助导线电连接的辅助接头主要是起备用的作用，当需要扩展其他电路设备时，可以直接连接到辅助接头上，非常方便。在本专利中，辅助导线中部电连接有第二电源弹片装置，第二电源弹片装置的结构与第一电源弹片装置的结构相同，工作原理相同，在此不再赘述。第一电源弹片装置与第二电源弹片装置配合，共同完成对外部电路中电池的压紧安装。