專利名稱：耳機磁性連接器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及耳機，更具體地說，本發(fā)明涉及與電子裝置通信的耳機。
技術背景
用于提供免提通信的耳機在本領域中是公知的。這種耳機通?？梢耘c蜂窩電話或計算機(例如語音IP (Voice over IP))結合使用?，F(xiàn)有的一些耳機包括麥克風、揚聲器 (也稱為接收器)、用于控制耳機并與另一裝置(例如蜂窩電話)通信的電子器件、電池和用于給電池充電的連接器。
設計耳機涉及很多方面。例如，考慮到它們通常怎樣掛在用戶的耳朵上，所以，耳機的尺寸和重量可能是關鍵的問題。重的或大的耳機戴在用戶的耳朵上可能會產(chǎn)生不舒服的感覺?？紤]到希望將耳機聽筒(earpiece)舒適地安放到各種不同尺寸和形狀的耳朵上， 耳機聽筒(例如耳塞(earbuds))的形狀也可能是設計時要考慮的重要方面。
另外，耳機的聲學性能如接收器發(fā)聲質(zhì)量和麥克風聲音接收質(zhì)量(例如在無不當?shù)谋尘霸胍粝率叭∮脩粽Z音的能力)都是設計時要考慮的重要方面。隨著耳機尺寸的減小，實現(xiàn)理想的接收器和麥克風聲學性能變得更加困難。
設計時要考慮的重要方面的另一個例子是耳機的用戶接口。人們期望用戶接口對初次使用的用戶可以憑借直覺使用，而且又便于有經(jīng)驗的用戶使用。
美觀也可能是設計耳機時要考慮的另一個重要方面。
此外，耳機制造的簡易性也可能是設計時要考慮的另一個重要方面。例如，人們可能希望設計一種能以經(jīng)濟的方式批量生產(chǎn)的耳機。
鑒于前面所述的內(nèi)容，需要一種考慮上述一個或多個重要方面的改進的耳機。 發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種耳機，該耳機包括管狀殼體以及固定在該管狀殼體內(nèi)的磁性連接器。磁性連接器可包括配合面以及布置在該配合面內(nèi)的多個電觸點ο
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種嚙合連接器組件，其包括殼體、磁性陣列結構和多個彈性偏置觸點構件。該殼體具有配合面。磁性陣列結構可固定在殼體內(nèi)，并被構造為容納多個彈性偏置觸點構件。該多個彈性偏置觸點構件可容納在磁性陣列結構內(nèi)。 這些彈性偏置觸點構件可包括延伸到配合面之外的尖端。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種連接器，其包括至少一個磁性部件、配合面、至少兩個觸點和電路。配合面可銜接該至少一個磁性部件。該至少兩個觸點可布置在配合面內(nèi)。該電路可電連接到該至少兩個觸點。該配合面相對于縱向通過連接器的平面成一角度。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種連接器，其包括至少一個三角形磁性部件；以及至少一個觸點，其被布置為鄰近該至少一個三角形磁性部件。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種系統(tǒng)，其包括耳機連接器和嚙合連接器。耳機連接器可包括容納在連接器板內(nèi)的至少一個電觸點，該連接器板與耳機配合面成一角度。嚙合連接器可包括至少一個彈性偏置連接器構件，該彈性偏置連接器構件具有尖端部分，當成一角度的耳機配合面與成一角度的嚙合連接器配合面近乎相接時，該尖端部分電連接到該至少一個電觸點。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施例，提供了一種系統(tǒng)，其包括耳機組件和耳機嚙合組件。耳機組件可包括具有成一角度的配合面的磁性連接器。該連接器可包括布置在該成一角度的配合面內(nèi)的多個電觸點。耳機嚙合組件可包括磁性部件。該磁性部件可包括至少一個成一角度的表面以及至少一個彈性偏置觸點構件。每個觸點構件可包括延伸超出該至少一個成一角度的表面的尖端。


結合附圖考慮下面的詳細描述，本發(fā)明將是顯而易見的，在附圖中
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的簡化框圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機連接器系統(tǒng)的簡化框圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器組件的簡化截面圖4為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一種連接器組件的簡化截面圖5為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的簡化框圖6A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的一部分的簡化截面圖6B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的螺絲的簡化截面圖7為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的顯示系統(tǒng)的簡化框圖8為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的配電系統(tǒng)的簡化框圖9為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的另一種配電系統(tǒng)的簡化框圖IOA和IOB為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的示意圖11為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的分解圖12為根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的耳機的分解圖13為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例如何組織藍牙裝置中的軟件的示意圖14為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的電子系統(tǒng)的簡化框圖15為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的核心處理器的簡化框圖16為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的配電系統(tǒng)的簡圖17A-17C為耳機中的常規(guī)電路板和電元件分布的示意圖18為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機中的具有改進的電元件分布的電路板的簡化框圖19A和19B為圖17A-17C的常規(guī)電路板與根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的耳機中的具有改進的電元件分布的電路板的比較的示意圖20A-20C為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機中的改進的電元件分布的示意圖21A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機耳塞的示意圖21B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機耳塞的簡化分解圖22-25和26A為根據(jù)本發(fā)明一些實施例的處于不同組件狀態(tài)下的耳機耳塞的簡化示意圖^B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的音頻接收器的簡化截面圖27A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部分組裝的耳機耳塞的簡化截面圖27B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的全部組裝的耳機耳塞的簡化截面圖觀為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的附加系統(tǒng)的部件分解圖四為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用于組裝耳機的一部分的過程的流程圖30A和30B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可以用來輔助組裝耳機的一部分的工具的示意圖30C為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的所使用的圖30A和30B的工具的的示意圖31為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的“已完成”管的截面圖32為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的初始制造的管的截面圖33為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖31的管的截面透視圖34為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的用來修整圖32的初始制造的管的示意性沖壓模；
圖35為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在從管上去除沖壓模以后的圖34的管的截面圖36為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在對管進行加工以形成內(nèi)壁之后的圖35的管的透視圖37為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用一次沖擊擠壓形成的管的示意截面圖38為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在對管進行加工以形成內(nèi)壁之后的圖37的管的透視圖39為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用兩次沖擊擠壓形成的管的示意截面圖40為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在對管進行加工以形成內(nèi)壁之后的圖39的管的透視圖41為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的采用級進深沖工藝(progressivede印draw process)形成的管的示意截面圖42為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的圖41的管的截面透視圖43為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在對管進行加工以形成內(nèi)壁之后的圖41和42 的管的透視圖44為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用沖壓模形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件(feature)的擠壓管的過程的流程圖45為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用一次沖擊擠壓形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的過程的流程圖46為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的在管的兩端上使用沖擊擠壓形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的過程的流程圖；6
圖47為示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的使用級進深沖工藝形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的過程的流程圖48為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的視覺指示器系統(tǒng)的截面圖49為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的視覺指示器系統(tǒng)的示意圖50A和50B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的示意圖51為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的示意圖52為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的分解圖53為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的麥克風倉(boot)的示意圖M為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的截面圖55A-55D為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的示意圖56為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接到電路板的電觸點組件的截面圖57A和57B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電觸點組件的示意圖58A-58C為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電觸點組件的示意圖59A和59B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電觸點的示意圖60A和60B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器板的示意圖61A和61B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的磁性部件的示意圖62A和62B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的示意圖63A和63B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的示意圖64為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的與互補連接器連接的耳機的示意圖65為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機與互補連接器連接所涉及的磁力和彈力的簡圖66為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的可以容納耳機的對接裝置的示意圖67A為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的連接器的示意圖67B為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的與互補連接器連接的耳機的示意圖；和
圖68為列出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的通信系統(tǒng)的示例模式和功能的圖表。
具體實施方式
本發(fā)明涉及耳機及其制造方法。耳機是佩戴在用戶頭上以便與主機裝置如計算機、電話耳機、蜂窩電話、汽車等免提地進行數(shù)據(jù)和/或語音通信的通信設備。耳機可以包括用于音頻輸出的一個或多個揚聲器(在一個或兩個耳朵的附近)和/或用于音頻輸入的一個或多個麥克風。
耳機可以采用各種不同的形數(shù)(form factor)或形狀。在一些情況下，耳機可以實現(xiàn)為充當用于佩戴耳機的主要支撐機構的聽筒(earpiece)。例如，通過佩戴在耳朵上或塞入耳朵內(nèi)的聽筒，該耳機可以被支撐在頭上?？晒┻x擇地，耳機可以通過裝在用戶頭上的框架或帶子而被支撐。耳機可以包括將麥克風靠近用戶嘴放置(圍繞面部)的固定的或可移動的支架(boom)。可供選擇地，耳機可以是無支架的，使得麥克風與聽筒成為一體，從而形成更加緊湊的裝置(例如，更小、更輕、更美觀，等等)。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，耳機可以實現(xiàn)為小型單元，其包括主殼體和從其中延伸出的耳塞構件。該耳塞構件可以被附在主殼體上或與主殼體一體地形成。各個部件可以放置在耳塞構件和主殼體的表面上或里面。實際上，根據(jù)對裝置的要求，它們兩個都能包括一個或多個部件。包含在耳塞構件和主殼體中的每一個內(nèi)的部件可以廣泛多樣。各操作部件的例子包括揚聲器、麥克風、天線、連接器、按鈕、顯示器、指示器、電池和相關聯(lián)的處理器、 控制器以及電路。一般，耳塞構件包括至少一個揚聲器，而主殼體包括至少一個麥克風(盡管這不是必需的)。根據(jù)它們的尺寸，這些構件中的每一個都可以包括耳機的附加部件。在一個實施例中，除了任何附加電路以外，主殼體還包括天線、用戶接口按鈕、指示器或顯示器(例如LED)、電池、麥克風、和/或連接器，與此同時，揚聲器、處理器及其附加電路可以位于耳塞內(nèi)。按鈕可以位于主殼體的一端上。用戶可以用該按鈕作為接口以執(zhí)行不同的功能 (例如終止呼叫)。
耳塞構件和主殼體的形狀、尺寸和方向可以廣泛多樣。在一個實施例中，耳塞構件被構造成塞入耳朵中，使得它支撐用戶頭部附近的耳機的剩余部分(例如主殼體)。在一個實施例中，主殼體被構造為縱向構件(例如管)。在一個例子中，包括揚聲器的耳塞構件從縱向延伸的主殼體的一端垂直地朝外突出，該主殼體包括處于縱向延伸的主殼體的相對的另一端上的麥克風。而且，耳塞構件從頸部朝外擴展并然后向內(nèi)擴展，為了形成適宜耳朵的塞子(bud)，該頸部與主殼體連接。
主殼體可以包括管，該管形成殼體并通過開口端容納內(nèi)部部件。為了降低成本、提高速度和效率，該管可以使用幾種工藝之一來制造。在一個實施例中，該管可以制造為在管的內(nèi)表面上包括結構元件，以便支撐耳機的電子部件。用于制造這樣的管的工藝包括將沖壓模施加到擠壓管上、使用一次或兩次沖擊擠壓或連續(xù)的深拉工藝。
為了允許電線連接設置在耳塞和主殼體內(nèi)的各組分立的電子器件，耳機可以包括在耳塞和主殼體之間的中空頸部。在一個實施例中，可以使用帶雙螺紋的嵌件(dual threaded insert)來在結構上加固中空頸部而沒有增加器件尺寸。
小型耳機具有用于放置部件的有限的表面區(qū)域。因此，本發(fā)明的一個方面涉及將多個部件集成到耳機的同一表面區(qū)域上以有助于形成小型耳機。換言之，為了獲得理想水平的功能而不影響耳機的理想的小尺寸，可以將多個部件建造在耳機的同一位置上。例如， 各部件可以選自連接器、麥克風、揚聲器、按鈕、指示器、顯示器等等。在一個實施例中，天線和按鈕在耳機的同一位置行使功能。在另一個實施例中，麥克風和連接器在耳機的同一位置行使功能。還可以實現(xiàn)其它實施例。例如，按鈕可以在揚聲器的同一位置(例如在耳塞位置)上行駛功能，或者，指示器可以在麥克風的同一位置上行使功能。
小型的耳機還具有用于放置內(nèi)部部件的有限的內(nèi)部體積。因此，本發(fā)明的一個方面涉及將內(nèi)部電子組件劃分/分離為多個小部件，所述多個小部件可以(分離地)設置在耳機內(nèi)的不同位置上。舉例來說，通常在單個大電路板上實現(xiàn)的電子器件可以被劃分 /分離開并設置在多個較小的電路板上，每一個較小的電路板可以設置在耳機內(nèi)的不同位置上。較小的電路板可以更容易地放置在存在于小型器件中的各個不同的小的內(nèi)部凹穴 (pocket)中。撓性電線和可行的無線協(xié)議可以用來將電子器件和/或分離的電路板有效地連接在一起。換句話說，電子器件的第一部分可以與電子器件的第二部分分隔開，而且，第一部分可以位于耳機內(nèi)的第一位置上，而第二部分可以位于耳機內(nèi)的第二位置上。請注意， 并不限于兩部分，電子器件可以被分成任何數(shù)量的較小的分立部分。
按照相似的思路，本發(fā)明的另一方面涉及電子組件，該電子組件為部分撓性或可彎折的，從而所述組件能被折疊為小型緊湊的形式以裝備在緊湊間隔的內(nèi)部空間內(nèi)。舉例來說，通常在單個剛性電路板上實現(xiàn)的電子器件可以放置于通過撓性或可彎折的電路板部分互連的多個剛性電路板上，所述撓性或可彎折的電路板部分可以在仍正常工作的同時繞各種內(nèi)部形狀彎折和/或自身折疊起來。
本發(fā)明的另一方面涉及通過小型耳機建立的聲路、端口和音量以改善麥克風和/ 和揚聲器的聲學性能(對耳機形數(shù)具有有限的影響)。在一個實施例中，為了控制通過耳塞的空氣流動，聲學端口可以集成到設置于其中的一個和多個電子部件和/或耳塞殼體上。 在另一個實施例中，通過各個不同殼體的端口中的至少一些基本上從視線中隱藏起來，因此提高耳機的美觀。例如，端口可以設置在耳機的兩個連接外表面之間的接縫內(nèi)。在一個例子中，通過主殼體的管的開口端提供第一外表面，通過設置在主殼體的管的開口端內(nèi)的端部構件提供第二外表面。該端部構件例如可以包括連接器組件，從而將麥克風和連接器一起集成到同一表面區(qū)域中。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，連接器組件可以包括用于傳輸電和數(shù)據(jù)的觸點。連接器可以位于與用戶接口按鈕相對的主殼體的一端上。連接器可以具有對稱結構，使得它在一個以上的接口方向上(例如90度對稱、180度對稱等)與互補連接器連接。在一個實施例中，為配合此對稱性，可以將開關電路包括在內(nèi)。這種電路例如可以測量來自互補連接器的數(shù)據(jù)和/或電力線的極性，以基于所確定的方向發(fā)送數(shù)據(jù)和/或電力線。在一些實施例中， 連接器組件可以至少部分地由鐵磁材料制成，鐵磁材料可以充當用于吸引另一裝置(例如耳機充電器)中的互補連接器上的一個或多個磁體的吸盤。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，耳機可以包括指示器，在非激活時，該指示器從視線中隱藏起來，在激活時，該指示器呈現(xiàn)在視線中。這樣例如可以通過能在主殼體和/或耳塞構件的壁中鉆入微米尺寸的孔(稱為微穿孔)來實現(xiàn)。通過這些孔，主殼體和/或耳塞構件內(nèi)部的光源能產(chǎn)生用戶可以看見的指示器?？梢詫⑸⒐馄髋c這種微穿孔結合使用，從而可以用均勻分布的光照亮指示器。
耳機可以通過有線和/或無線連接與主機裝置通信。有線連接例如可以通過電纜 /連接器布置實現(xiàn)。另一方面，無線連接例如可以通過空氣(不需要物理連接)實現(xiàn)。有線和無線協(xié)議可以廣泛多樣。有線協(xié)議例如可以是基于通用串行總線(USB)接口、火線接口、常規(guī)串行接口、并行接口等等。無線協(xié)議例如可以是基于語音和/或數(shù)據(jù)的短程傳輸。 無線協(xié)議還可以用來在耳機和附近的主機設備如蜂窩電話之間建立個人局域網(wǎng)。可以使用的無線協(xié)議的一些例子包括藍牙、家用射頻(Home RF)、iEEE 802. ll、IrDA、無線USB等等。 通信電子器件可以實現(xiàn)為芯片上系統(tǒng)(system on a chip)。
盡管可以采用其它無線協(xié)議，但是，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，耳機可以包括基于藍牙無線協(xié)議的通信電子器件。該通信電子器件例如可以包括或?qū)谒{牙芯片上系統(tǒng) (Bluetooth System-on-a-Chip) (SoC)。SoC可以包括用于執(zhí)行除了無線通信以外的功能的電路。例如，在一些實施例中，用于使用有線通用串行總線(USB)接口和常規(guī)串行接口進行通信的電路可以被集成到SoC上。
為了增加功能性，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，耳機可以包括配電電路。這樣的電路可以根據(jù)例如取決于電池的電量水平或外部電源的可用性的幾個不同模式來操作耳機。在一個模式下，配電電路可以在對電池同時充電的同時為SoC的有限部分供電。通過采用溫度檢測電路(例如熱敏電阻器)監(jiān)測電池溫度，可以進一步地改進電池充電過程。這一過程可以通過只在所監(jiān)測的溫度處于或低于預定的閾值時對電池進行充電來延長電池壽命。在另一個模式下，配電電路可以使用電池有選擇性地為各個不同的電子部件供電，而其它的電子部件可以通過外部電源供電。
下面參考圖1-68討論本發(fā)明的各個方面和實施例。然而，本領域技術人員將容易認識到，這里參照附圖給出的詳細描述是出于解釋本發(fā)明的目的，因為本發(fā)明的范圍超出這些有限的實施例。
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機10的簡化框圖。耳機10可以被構造為以能放置于耳朵內(nèi)的簡單聽筒的形式的小型單元。耳機可以包括主殼體11和從主殼體延伸出的耳塞12。耳塞12可以適合安放在耳朵，從而將主殼體接近用戶面部放置。這些部件的每一個可以圍繞并保護各種內(nèi)部部件，并且還可以在其上支撐與操作耳機相關聯(lián)的各種外部部件。這些部件可以是多個電子部件，它們?yōu)殡娮友b置提供特定功能。例如，這些部件一般可以與產(chǎn)生、接收、和/或傳輸與操作該裝置相關聯(lián)的數(shù)據(jù)相關。
耳機10包括用來控制耳機功能的處理器20。在該圖示的實施例中，可以將處理器 20設置在耳塞12內(nèi)。在其它實施例中，處理器20可以位于耳機10中的任何位置上。處理器20可以通過電路板和/或電纜與耳機10的其它部件電連接。處理器20可以有助于與主機裝置進行無線通信。例如，處理器20可以產(chǎn)生用于無線傳輸?shù)男盘柌⑻幚硭邮盏臒o線信號。除了無線通信以外，處理器20還可以調(diào)整耳機10的各個部件的操作。例如，處理器20可以控制電池充電或顯示系統(tǒng)的操作。
耳機10還包括用于分布來自耳塞12的音頻信息的揚聲器系統(tǒng)13。揚聲器系統(tǒng) 13可以包括位于耳塞端部的聲學端口和設置在聲學端口端部的接收器(例如揚聲器)。該聲學端口可以被護柵覆蓋。揚聲器系統(tǒng)13還可以包括位于耳塞的內(nèi)部和外部的各種端口。 例如，揚聲器系統(tǒng)13可以包括位于耳塞內(nèi)的聲路和沿著耳塞表面行徑的聲路。
耳機10還包括用于給耳機提供輸入的一個或多個輸入機構。該輸入機構可以設置在主殼體和/或耳塞上。該輸入機構可以廣泛多樣，并且可以包括例如滑動開關、可壓低的按鈕、號碼盤、滾輪、導航板、觸摸板等等。為了簡單起見，耳機可以僅包括單個輸入機構。 而且，為了美觀的原因，輸入機構可以放置在選定的位置上。在其它實施例中，兩個或更多個輸入機構可以設置在耳機上。
在一個實施例中，耳機10包括位于主殼體11 一端上的單個按鈕14。將按鈕14放置在端部是為了保護主殼體11的側表面。這也可以通過將耳塞12構造為按鈕來實現(xiàn)(例如，耳塞相對于主殼體是可壓低的)。耳塞12還可以被構造成傾斜、旋轉、彎折和/或滑動， 以便在保護主殼體11的側表面的同時提供輸入。
耳機10還包括用來與主機裝置通信的通信終端。該通信終端可以被構造為有線或無線的連接。在本圖示的實施例中，該通信終端為支持無線連接的天線15。天線15可以位于主殼體或耳塞的內(nèi)部。如果主殼體或耳塞不是由無線透明材料制成，那么可能需要提供無線透明窗口。在本圖示的實施例中，天線15位于耳機的一端上。放置天線15和在端部附加無線透明窗口能保護主殼體11的側表面。在一個實施例中，按鈕14和天線15被集成到同一端。
耳機10還可以包括用于向耳機傳輸數(shù)據(jù)和/或電力或從耳機傳輸數(shù)據(jù)和/或電力的一個或多個連接器16。數(shù)據(jù)連接允許數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C裝置和從主機裝置接收數(shù)據(jù)。另一方面，電力連接允許輸送電給耳機。該連接器可以例如連接到在支架或電纜中的相應的連接器上，以便連接用于充電的電源和/或下載或上載數(shù)據(jù)源。盡管連接器的位置可以在很大范圍內(nèi)變動，但是在本圖示的實施例中，連接器16位于端部之一以保護主殼體的側表
在一些實施例中，連接器16和相應的連接器可以這樣成形，使得這兩個連接器可以在兩個或更多個不同的接口方向上配合。為了補償這一可能性，耳機10可以包括與連接器16連接的開關電路。這種開關電路可以確定連接器16如何與相應的連接器連接(例如， 連接器如何被物理定向)。開關電路可以通過測量例如來自互補連接器的數(shù)據(jù)和/或電力線的極性來確定這個。然后，開關電路可以適當?shù)貜倪B接器發(fā)送數(shù)據(jù)和/或電力到耳機10 中的其它電路。在一些實施例中，連接器16的至少一部分可以為磁性的或具有磁引力。例如，連接器16可以包含使其偏向磁性連接器的鐵磁材料。這樣的磁相互作用可以幫助用戶將連接器16與相應的連接器連接并有助于防止這些連接器去連接。
耳機10還包括用于捕獲用戶所提供的語音的麥克風17。麥克風通常位于主殼體的內(nèi)部。一個或多個聲學端口可以被構造在主殼體內(nèi)，以提供從主殼體外部到麥克風的聲路。聲學端口的位置可以在大范圍內(nèi)變動。在一個實施例中，聲學端口位于主殼體的一個端部以保護主殼體的側表面。在一個實施例中，連接器組件和聲學端口被集成在同一端部。 而且，聲學端口可以通過選擇端口位置而被構造為基本上從視線中隱藏起來。例如，端口可以放置在連接器組件與主殼體的接縫處。
耳機10還包括用于提供視覺反饋的顯示系統(tǒng)18。顯示系統(tǒng)可以是包括IXD或能夠顯示圖形信息的其它相關顯示裝置的復雜的顯示系統(tǒng)，并且/或者，它可以是僅僅通過例如LED組件提供簡單的視覺反饋的指示器組件。在一個實施例中，顯示系統(tǒng)僅包括沿主殼體側壁提供視覺反饋的指示器組件。然而，為了保護側壁，在非激活狀態(tài)下，該指示器組件可以被隱藏起來。例如，這樣可以通過穿過主殼體的微穿孔來實現(xiàn)。這些微穿孔可以使光線通過，但是由于其非常小以致用戶不會發(fā)現(xiàn)。
耳機10還包括電池19。電池19可以為耳機10的各部件提供電力。在外部電源連接到耳機10時，可以設置充電電路以為電池19充電。
耳機10還可以包括用于前述部件的支持電路。例如，這可以包括電路板、各種電子部件、處理器和控制器。支持電路可以被置于主殼體和/或耳塞內(nèi)。在一個實施例中，支持電路可以被分離或分割在兩個位置之間以形成更加緊湊的器件，即，各種不同的電子器件根據(jù)需要按體積分布。為了進一步節(jié)省空間，電子器件可以是可堆疊的。在一個實施例中，電子器件被置于具有一個或多個撓性部分的電路板上以便通過折疊或彎曲電路板來形成堆疊。
盡管耳塞12和主殼體11可以一體地形成，但是，在本圖示的實施例中，主殼體和耳塞是粘附在一起的分離的殼體構件。任何合適的裝置都可以用來將這兩部分粘附在一起，所述裝置包括但不限于螺絲、膠、環(huán)氧樹脂、夾子、托架等等。
耳塞相對于主殼體的位置可以在很大范圍內(nèi)變動。例如，耳塞可以被置于主殼體的任何外表面(例如頂面、側面、前面或后面)。在一個實施例中，耳塞位于主殼體一個端部附近的前平面?zhèn)壬稀Ｔ谝粋€實施例中，耳塞可以被構造為相對于主殼體移動以便可以調(diào)整其位置。
耳塞12和主殼體11中的每一個可被構造為圍繞在其外圍區(qū)域的內(nèi)部部件以覆蓋并保護內(nèi)部部件。如果需要的話，它們還可以被構造成在外部支撐各部件。耳塞12和主殼體11中的每一個有助于限定耳機的形狀和外形。即，它們的輪廓體現(xiàn)了耳機的物理外觀。 這樣的輪廓可以是直線、曲線或它們兩者。在一個實施例中，耳塞12形成為向外延伸的突出構件，而主殼體11形成為縱向延伸的構件。例如，耳塞12通過頸部與主殼體11連接，該頸部可以是主殼體或耳塞的一部分、或完全獨立的部件。耳塞12和主殼體11的軸可以是橫向的，更具體地說是垂直的。耳塞12和主殼體11的形狀可以廣泛多樣。在一個實施例中，耳塞12形成為反圓錐體，主殼體11具有彈丸狀截面。然而，應該理解，并不限于這些， 并且，外形、形狀和方向可以根據(jù)對耳機的特定需要或設計來改變。舉例來說，耳塞12和主殼體11可以具有不同的截面形狀，包括例如圓形、正方形、長方形、三角形、橢圓形等等。另外，它們的外形可以是這樣，使得它們沒有典型的直線軸。
耳塞12和主殼體11可以由一個或多個構件形成，在一個實施例中，主殼體11可以包括一體成型的構件。“一體”的意思是指該構件為單個完整的單元。一體成型的構件在結構上可以比常規(guī)殼體更加結實，常規(guī)殼體包括緊固在一起的兩部分。此外，與在這兩個部分之間具有縫隙的常規(guī)殼體不同，該構件具有基本無縫的外觀。而且，與常規(guī)殼體相比較， 無縫殼體可以防止污染并更加防水。例如，主殼體可以形成為管，該管在其第一開口端和與第一開口端相對的第二開口端之間形成腔體。為了封閉管的端部，主殼體還可以包括一對端蓋。每一個端蓋可以被構造成覆蓋上述開口端之一，從而形成全封閉的殼體系統(tǒng)。端蓋可以由與管相似或不同的材料制成。此外，端蓋可以采用多種技術粘附在管上，這些技術包括但不限于緊固件、膠、夾子、托架等等。端蓋還可以是可移動地粘附的，并且被構造成承載耳機的操作部件。
應該理解，主殼體11的內(nèi)部截面形狀可以與主殼體的外部截面形狀相同或不同。 例如，可以希望具有彈丸狀的外部和長方形的內(nèi)部等等。另外，盡管不是必需的，但是主殼體11的前表面和后表面可以是基本上平坦的。
在一個實施例中，主殼體11可以通過擠壓或相關工藝來形成，擠壓工藝能夠生產(chǎn)出無縫隙、無裂紋、無破裂等等的一體管。如普遍公知的那樣，擠壓為一種成型工藝，其中， 通過經(jīng)由成型孔對熔融材料或熱材料施加力來生產(chǎn)連續(xù)的工件，即，擠壓工藝產(chǎn)生一段特定的截面形狀。工件的截面形狀至少部分地由成型孔控制。當成型的工件從孔中出來時， 就對其進行冷卻并然后將其切割成期望的長度。擠壓工藝是一種連續(xù)的大量生產(chǎn)工藝，能形成復雜的外形且精確地控制工件尺寸(對于較小的零件，這可能是必要的)。此外，由于擠壓工藝的加工成本低，所以與其它成型或制造工藝相比，擠壓工藝是相對便宜的。
主殼體11可以由多種可擠壓的材料或復合材料來制成，所述材料包括但不限于金屬、金屬合金、塑料、陶瓷等等。舉例來說，金屬可以對應鋁、鈦、鋼、銅等等，塑料材料可以對應聚碳酸酯、ABS、尼龍等等，陶瓷材料可以對應氧化鋁、氧化鋯等等。例如，氧化鋯可以對應二氧化鋯。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機連接器系統(tǒng)200。系統(tǒng)200可以包括耳機 210和耳機嚙合連接器220，在一些實施例中，耳機210可以與圖1中的耳機10相對應。耳機210可以包括設置在耳機的面214中的任意數(shù)量的耳機連接器觸點區(qū)(例如，參見區(qū)域12211、212和21；3)。面214可以與耳機嚙合連接器220相配，使得設置在耳機嚙合連接器中的相應數(shù)量的耳機嚙合觸點區(qū)(例如，參見區(qū)域221、222和22 與耳機連接器觸點區(qū)電連接。而且，耳機210可以包括開關電路215，該開關電路與耳機連接器觸點區(qū)的每一個電連接。開關電路215可以操作用來確定耳機連接器觸點區(qū)和耳機嚙合觸點區(qū)之間的接口方向。例如，開關電路215可以確定耳機210與耳機嚙合連接器220相配合的接口方向。開關電路215可以通過測量來自耳機嚙合連接器220的數(shù)據(jù)和/或電力線的極性來確定該方向。在確定接口方向后，開關電路215可以基于所確定的方向發(fā)送在耳機連接器觸點區(qū)上接收的信號。應該理解，可以在連接器220內(nèi)設置開關電路以提供與開關電路215相似的功能。例如，在連接器220內(nèi)的開關電路可以確定耳機210的接口方向并基于所確定的方向發(fā)送電信號給觸點區(qū)。
在一些實施例中，耳機210和/或耳機嚙合連接器220的至少一部分(例如，殼體 224的一部分或全部)可以具有磁引力。而且，耳機嚙合觸點區(qū)(例如，參見區(qū)域221、222 和22 可以偏置從連接器220的殼體2 突出。在這種實施例中，耳機210可以通過磁力吸引耳機嚙合連接器220，使得該磁力可以導致耳機嚙合觸點區(qū)(例如，參見區(qū)域221、222 和22 壓靠著耳機連接器觸點區(qū)(例如，參見區(qū)域211、212和213)。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的電子裝置300。在一些實施例中，裝置300 可以是電子耳機(例如，參見圖1的耳機10)，但是應該理解，裝置300并不限于電子耳機。 裝置300可以包括殼體310和連接器組件320。連接器組件320的至少一部分可以設置在殼體310中。連接器組件320可以包括端口 322、麥克風3 和通道326，該通道能流暢地將麥克風連接到端口。連接器組件320還可以包括一個或多個觸點(例如，參見觸點321、 323、325和327)，以便與另一裝置電連接?？梢栽谝粋€位置設置端口 322，使得連接器組件 320的觸點位于與端口相同的外表面或位于該端口附近。在一些實施例中，端口 322可以位于兩個觸點之間(例如，參見觸點323和325)。
圖4示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的電子裝置400。與裝置300 —樣，在一些實施例中，裝置400可以為電子耳機(例如，參見圖1的耳機10)，但是應該理解，裝置400并不限于電子耳機。裝置400可以包括殼體401和接合連接器和麥克風組件420?？梢栽诮雍线B接器和麥克風組件420中設置麥克風430、麥克風倉440和連接器板450。麥克風430可以包括一個或多個側表面和具有麥克風端口 432的頂面，麥克風倉440可以安裝在麥克風上，使得麥克風倉與頂面和側表面中的至少一部分形成密封。這樣的密封可以圍繞麥克風端口 432。麥克風倉440還可以包括用于密封連接器板450的一部分和用于流暢地連接麥克風端口 432到連接器端口 452的孔。連接器板450可以包括用于與另一裝置電連接的一個或多個觸點(例如，參見觸點451、453、455和457)?？梢栽谝粋€位置上設置連接器端口 452，使得該端口位于與連接器組件420的觸點相同的外表面或位于該觸點附近。在一些實施例中，端口 452可以位于兩個觸點之間(例如，參見觸點453和455)。
圖5示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的耳機500。耳機500可以對應電子耳機(例如，參見圖1的耳機10)，并且可以包括主殼體510和耳塞520。例如，主殼體510可以與主殼體11相對應，耳塞520可以與耳塞12相對應?？梢栽诙?20中設置耳塞撓性電路板 522。接收器5M和處理電路5 可以安裝在耳塞撓性電路板522上。耳塞撓性電路板522 可以為撓性的，從而它自身能夠折疊或彎曲。這樣的撓性可以允許耳塞撓性電路板522適合佩戴在較小的或具有較不傳統(tǒng)的形狀的耳塞上。
主殼體510可以固定到耳塞520上。主殼體510可以包括主殼體撓性電路板512 和麥克風514。與耳塞撓性電路板522 —樣，主殼體撓性電路板512可以是撓性的，從而它自身能夠折疊或彎曲。這樣的撓性可以允許主殼體撓性電路板512圍繞主殼體中的其它部件(例如，電路板、天線或電池)彎曲以致于節(jié)省主殼體的內(nèi)部空間。例如，節(jié)省內(nèi)部空間的結果是有更多的空間容納較大的電池。在另一個例子中，節(jié)省內(nèi)部空間的結果是有較小的主殼體。耳塞撓性電路板522和麥克風5 可以電連接到主殼體撓性電路板512。在一些實施例中，與圖5所示的情況一樣，耳塞撓性電路板522可以延伸到主殼體510中，使得其可以與主殼體撓性電路板512連接。在其它實施例中，主殼體撓性電路板512可以延伸到耳塞520中，使得其可以與耳塞撓性電路板522連接。應該理解，盡管主殼體撓性電路板 512和耳塞撓性電路板522描述為撓性的，但是其中的一個或兩個電路板既可以包括撓性部分也可以包括剛性部分。例如，每一個電路板可以包括一個或多個剛性部分，其中，電子部件(例如接收器524、處理電路526、或麥克風514)可以容易且穩(wěn)定地安裝在所述剛性部分上。
圖6A示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的耳機裝置600。耳機裝置600可以包括耳塞殼體610、帶螺紋的頸部620和主殼體630。耳機裝置600可以與圖1中的耳機10相對應，從而，例如，耳塞殼體610與耳塞12相對應，主殼體630與主殼體11相對應。耳塞殼體 610可以包括耳塞通孔612和頸部嚙合面614。帶螺紋的頸部620可以包括第一頸部表面 622，該第一頸部表面622可以與耳塞殼體的頸部嚙合面614相配合。第一頸部表面622和頸部嚙合面614可以包括一個或多個結構元件(例如，突出部、突起(tab)、凹槽或凹口)， 使得它們可以只在某一方向(彼此相對的方向)上連接。
主殼體630可以包括主殼體通孔632和頸部嚙合面634。帶螺紋的頸部620還可以包括第二頸部表面624，該第二頸部表面6 可以與主殼體的頸部嚙合面相配合。第二頸部表面6M和頸部嚙合面634可以包括一個或多個結構元件(例如突出部、突起(tab)、凹槽或凹口)，使得它們可以只在某一方向(彼此相對的方向)上連接。
圖6B示出根據(jù)本發(fā)明的與耳機裝置600 —起使用的螺絲690。螺絲690既可以用作耳塞螺絲，也可以用作主殼體螺絲。螺絲690可以包括通過螺絲中心的中空通道692。 螺絲690還可以包括結構元件694 (例如，凹口)，使得工具可以與該結構元件接口并旋轉螺絲。作為耳塞螺絲，螺絲690可以被插入耳塞通孔612并緊固，從而該螺絲690將頸部嚙合面614緊固到第一頸表面622。作為主殼體螺絲，螺絲690可以被插入主殼體通孔632并緊固，使得該螺絲690將頸部嚙合面634緊固到第二頸部表面624。
圖7示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的顯示系統(tǒng)700。例如，顯示系統(tǒng)700可以與圖1 中的顯示系統(tǒng)18相對應。顯示系統(tǒng)700可以包括殼體710、光源720、散光器730和控制電路740。殼體710可以具有設置在其中的信號指示器區(qū)712。例如，信號指示器區(qū)712可以是用于傳輸光的一個或多個孔(例如微穿孔)。信號指示器區(qū)712可以被構造成輸出特定形狀或外形的信號。殼體710還可以包括內(nèi)壁714。散光器730可以位于光源720和內(nèi)壁 714之間?？刂齐娐?40可以與光源720電連接，以控制光源720何時發(fā)光。
散光器730可以操作用來擴散來自光源720的光，從而從該散光器射出的所有光都具有相等的強度或亮度。例如，散光器730可以操作用來將來自光源720的光均勻地照射信號指示器區(qū)712。散光器730可以由引起光擴散的不同粒子的混合物構成。例如，散光器730可以包括大部分透明的粒子，其中到處分布有半透明的粒子。半透明的粒子可以使光偏離原來的路線，從而使光分布在整個散光器中。因此，從散光器的任何部位射出的光具有基本上均勻的亮度。
圖8示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的配電系統(tǒng)800。配電系統(tǒng)800可以用于電子裝置(例如，參見圖1的耳機10)中，并且可以包括開關810、總線820、第一功率調(diào)節(jié)電路 822、核心處理電路824、電池830、第二功率調(diào)節(jié)電路832、RF處理電路834和控制電路840。 核心處理電路擬4可以包括用于處理電子裝置的低電平的核心功能的電路，并且RF處理電路834可以包括用于處理電子裝置的RF通信的電路。為了給核心處理電路擬4和RF處理電路834供電，配電系統(tǒng)800既可以包括總線820，也可以包括電池830作為潛在的電源。
總線820可以被連接成從系統(tǒng)外部的電源獲得電力。例如，總線820可以連接到連接器，從而總線可以通過連接器獲得電力。第一功率調(diào)節(jié)電路822可以電連接到總線820 和核心處理電路824。第一功率調(diào)節(jié)電路822可以操作用來例如將來自總線820的電力轉換為適合用于核心處理電路824的條件(例如通過改變電壓或調(diào)節(jié)電流)。
電池830可以是存儲化學能并使其轉換為電能形式的裝置。電池830可以是可充電的。第二功率調(diào)節(jié)電路832可以電連接到電池830和射頻處理電路834。第二功率調(diào)節(jié)電路832可以操作用來例如將來自電池830的電能轉換為適合用于核心處理電路擬4的條件(例如通過改變電壓或調(diào)節(jié)電流)。
開關810既可以與核心處理電路824電連接，又可以與射頻處理電路834電連接。 開關810可以通過外部電源在總線820上的存在來控制。例如，當總線820的電壓低于預定閾值時，開關810可以被激活。當開關810被激活時，第一功率調(diào)節(jié)電路822、核心處理電路824、RF處理電路834和第二功率調(diào)節(jié)電路832可以電連接，從而核心處理電路和RF處理電路二者可以一起共享電力。
控制電路840可以電連接到總線820、第一功率調(diào)節(jié)電路822、核心處理電路824 和第二功率調(diào)節(jié)電路832?？刂齐娐?40能夠基于總線820、核心處理電路824、和/或電子裝置中的任何其它信號有選擇性地激活第一功率調(diào)節(jié)電路822和第二功率調(diào)節(jié)電路832。
圖9示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的無線耳機900。耳機900可以是用于通信的電子耳機(例如，參見圖1的耳機10)。耳機900可以包括處理器電路910，該處理器電路 910具有第一功耗部分912和第二功耗部分914。例如，第一功耗部分912可以包括電子裝置的核心電路(例如引導電路(boot-up circuit))，而第二功耗部分914可以包括該裝置的輔助電路(例如用于RF通信的電路)。耳機900還可以包括配電電路920。不管第二功耗部分914是否被供電，配電電路920都可以選擇性地給第一功耗部分供電。在一些實施例中，配電電路920可以基于耳機900的一個或多個監(jiān)控條件來選擇性地給第一功耗部分 912和第二功耗部分914的任何組合供電。例如，配電電路920可以監(jiān)控是否存在外部電源和/或電池的充電電平以確定要激活哪個功耗部分。
圖IOA和IOB示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的示例耳機的透視圖。耳機1000可以與圖1的耳機10相對應。例如，主殼體1010可以與主殼體11相對應，耳塞1020可以與耳塞12相對應。
耳機1000可以包括包圍耳機的電子器件和其它元件的殼體。殼體可以包括幾個部件，使用任何合適的工藝(例如，粘合劑、螺絲或壓配合)將這幾個部件組裝起來。在圖 IOA和IOB的例子中，耳機1000可以包括耳塞1020、頸部1030、主殼體1010、天線帽1011 和連接器1040。耳塞1020可以包括穿孔(例如聲學端口)1021和1022，以便允許空氣流入耳塞1020或從耳塞1020流出。前端口 1021可以允許來自位于耳塞1020內(nèi)的接收器的聲波到達用戶的耳朵和/或外部環(huán)境。側端口 1022可以提供使聲壓排放到外部環(huán)境的通路。耳塞1020可以通過頸部1030附著到主殼體1010上。
附著到主殼體1010的一端的是天線帽1011。天線帽1011可以具有至少部分地設置在其上的按鈕1012。用戶可以操作按鈕1012來控制耳機。主殼體1010可以包括顯示器 1013，該顯示器1013可以與圖7的顯示系統(tǒng)或圖1的顯示系統(tǒng)18相對應。在一些實施例中，顯示器1013可以包括微穿孔，例如下面結合圖48和49更加詳細地討論的那些。位于主殼體1010的連接器端上的連接器1040包括用于使主殼體1010內(nèi)的麥克風能夠接收聲信號(例如，用戶語音)的至少一個端口(在圖IOA中未示出)、以及用于從外部源接收電力、數(shù)據(jù)或二者的至少一個觸點1042。例如，連接器1040可以與圖2中的觸點區(qū)211、212 和213相對應。
耳塞1020、頸部1030、主殼體1010、天線帽1011和連接器1040可以由任何合適的材料來構成，所述材料包括，例如，金屬、塑料、硅樹脂、橡膠、泡沫材料或它們的組合。例如， 耳塞1020可以由用硅樹脂密封劑包圍的塑料元件形成，主殼體1010可以由鋁形成。耳塞 1020、頸部1030、主殼體1010、天線帽1011和連接器1040可以使用任何合適的工藝(例如模制、鑄造或擠出)制造。在一些實施例中，耳塞1020、頸部1030、主殼體1010、天線帽1011 和連接器1040可以被后加工，以在主體的內(nèi)表面或外表面上提供紋理或其它結構元件。例如，可以使用噴砂和陽極氧化處理工藝來對主殼體1010施加理想的表面紋理。
圖IlA為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機1100的分解圖。例如，耳機1100可以與圖1的耳機10或圖IOA和IOB的耳機1000相對應。在本發(fā)明的一個實施例中，耳塞殼體 1120可以包含耳塞電路板1122。例如，耳塞電路板1122可以與圖5的耳塞電路板522相對應。耳塞電路板1122可以是撓性電路板，在該撓性電路板上用電和/或機械的方式安裝一個或多個下述部件處理器1123(可以用來控制耳機1100的功能)、接收器IlM、以及其它的電路和部件。耳塞電路板1122的撓性特性可以使其自身能夠折疊起來，提供可以封裝在耳塞殼體1120中的多層電路，從而占用耳塞殼體1120中的空間，否則該空間可以是空的或未使用的。耳塞電路板1122的撓性部分可以替代對連接不同電路板的分離電線的需要，這樣會導致尺寸明顯增加，因為每根電線可能會涉及一對連接器。另外，耳塞電路板1122的撓性特性可以有利地減小電路板1122所需的面積或覆蓋區(qū)。即，與在其上設置有相似電路和部件但以非折疊的形式的其它電路板相比，電路板1122可以占用更少的面積。另外，通過將傳統(tǒng)位于耳機其它位置的電子器件和其它部件結合到耳塞殼體1120內(nèi)，電路板1122 還可以減小對耳機1100的其它部件例如主殼體1110和天線帽1111的覆蓋區(qū)或尺寸要求。 例如，下面結合圖18-27B更加詳細地討論耳塞殼體1120以及包含在其中的電路和部件。
耳塞殼體1120可以通過頸部1130連接到主殼體1110。耳塞殼體1120、主殼體 1110和頸部1130分別可以與圖6中的耳塞殼體610、主殼體630和頸部620相對應。頸部 1130可以構造有帶雙螺紋的螺絲嵌件，以容納螺桿(screw member) 1131 (與耳塞殼體1120 相關聯(lián))和螺桿1132(與主殼體1110相關聯(lián))。頸部1130可以以下述方式將耳塞殼體1120與主殼體1110連接起來即，可以減小耳塞殼體1120與主殼體1110彼此獨立地旋轉的可能性。即，當耳機1100正使用并且用戶通過例如將主殼體1110下拉來調(diào)整耳機位置時，耳塞殼體1120可以與主殼體1110協(xié)同旋轉。然而，在一些實施例中，將主殼體1110下拉可以導致殼體相對于耳塞殼體1120旋轉，以觸發(fā)開關并表示用戶輸入。例如，在下面可以找到結合圖觀-30的對耳塞及其組件的更詳細的討論。
除了耳塞電路板1122以外，耳機1100還可以包括主殼體電路板1115，其中，附加電子部件1113可以用電和/或機械的方式安裝在該主殼體電路板1115上。例如，主殼體電路板1115可以與圖5的主殼體電路板512相對應。主殼體電路板1115可以通過一根或多根電線、電纜、撓性電路板等與耳塞電路板電連接。主殼體電路板1115和耳塞電路板1122 二者中的電子部件的布置可以有利于減小耳機1100的尺寸。例如，下面結合圖18-20C更加詳細地討論耳機1100中的電子部件的布置。
用戶可以使用按鈕1112來控制耳機1100的功能，該按鈕與主殼體電路板1115電連接。按鈕1112可以從天線帽1111延伸出，使得它看起來是易于被用戶激活的分離的用戶接口。按鈕1112可以構造為以任何合適的方式移動，所述方式包括，例如，相對于主殼體 1110彎曲、平移到天線帽1111中或從天線帽1111平移出、沿著通過連接器板1141和按鈕 1112的軸旋轉，或它們的任意組合。
在一個實施例中，按鈕1112可以包括開關如圓頂開關，在用戶按下按鈕1112時該開關可以被激活。按鈕1112可以具有按鈕導引結構。該按鈕導引結構可以具有一個或多個導引通道，以便于在耳機1100停止時用戶激勵按鈕。在本發(fā)明的一個實施例中，可以以通過按鈕導引結構的孔的形式提供導引通道。開關激勵部件可以具有主干，該主干通過導引通道支撐和導引。當用戶按下開關激勵部件時，開關激勵部件沿著導引通道向開關移動。 凸起結構(例如脊)可以用來確保開關激勵部件在導引通道內(nèi)平滑地往復運動。
按鈕1112和天線帽1111可以由電介質(zhì)材料如塑料構成。天線1118可以通過在天線帽1111內(nèi)(例如沿天線帽1111的內(nèi)表面)或在按鈕導引結構的一部分上安裝天線共振元件來形成。由電介質(zhì)材料制造按鈕1112和天線帽1111，可以減小或消除潛在的信號干擾，信號干擾會中斷天線1118的正常工作。另外，電介質(zhì)按鈕1112可以允許在耳機1100 內(nèi)的天線共振元件和導電結構(例如主殼體電路板1115)之間具有更小的空隙。
天線1118可以與主殼體電路板1115電連接，從而它可以發(fā)送和接收無線(例如無線電)信號。天線1118可以包括用于在耳機1100和電子裝置(例如，蜂窩電話或個人多媒體裝置)之間進行通信的任何合適的天線共振元件。天線共振元件可以由包含導體條的撓性電路形成。例如，可以使用粘合劑將撓性電路附著到按鈕導引結構。例如，在按鈕導引結構上，撓性電路可以包含與相應的定位凸起配合的定位孔。一個或多個凸起可以被熱組裝(heat stake)到撓性電路上。
例如在標題為“用于無線裝置的天線和按鈕組件(Antenna and Button Assembly for Wireless Devices) ”的美國專利申請No. 11/651，094中可以找到關于與天線1118和按鈕1112相似的天線和按鈕系統(tǒng)的設計和操作的細節(jié)，該專利申請以引用方式并入本文中。
為了將天線帽安裝到耳機1100，可以將附件(appendage) 1117結合到天線帽 1111。例如，附件1117可以緊固到主殼體1110或者一個或多個托架1116，這將在下面進行更加詳細的討論。
電池組1119可以位于主殼體1110內(nèi)。電池組1119可以包含一個或多個合適的電池，所述電池包括，例如，鋰離子、鋰離子聚合物(Li-Poly)、鎳金屬氫化物或任何其它類型的電池。電池組1119可以與電路板1115電連接，以便給耳機1100內(nèi)的電子部件供電。另外，通常被封裝在標準電池組內(nèi)的電路(例如充電或保險絲保護電路)可以被移到主殼體電路板1115。有利的是，耳塞殼體1120內(nèi)的電路分布和電路板1115的布局可以允許電池組1119占用主殼體1110的內(nèi)部空間的大部分。這樣可以增加耳機1100的電能存儲量(例如，使耳機1100在兩次充電之間能使用更長時間)，而沒有增加主殼體1110和耳機1100的尺寸。
耳機1100可以包括用于使耳機1100能夠電連接到其它裝置的連接器1140。在連接器1140中可以包含開口或端口，以便聲信號(例如，來自用戶的語音)可以到達麥克風倉1144內(nèi)的麥克風。例如，連接器1140可以與圖3的組件320或圖4的組件420相對應。麥克風可以用任何合適的方式與電路板1115電連接。麥克風倉1144可以位于主殼體 1110的最遠離耳塞殼體1120的端部內(nèi)。在本文中該端部可以稱為耳機1100的麥克風或連接器端部，并且也是在使用時最接近用戶嘴部的耳機1100的那一部分。將在下面結合圖 50A-54更加詳細地討論麥克風倉1144相對于連接器1140和附加部分的布置。
連接器1140可以包括連接器板1141，在連接器板中可以存在觸點1142和附加罩 1143。同樣地，觸點1142可以有助于耳機1100與另一裝置的電連接。附加罩1143可以由非導電材料制成(例如聚合物材料)制成。附加罩1143可以圍繞觸點1142以防止觸點與連接器板1141電連接。觸點1142和附加罩1143可以與連接器板1141的表面基本上齊平， 從而觸點、附加罩和連接器板的組合形成基本上平坦的表面，以便與其它連接器配合。例如，連接器板1141可以由鐵磁材料制成，從而該連接器板被偏向磁性連接器，例如結合圖 62A-67B所討論的那些。連接器板1141、觸點1142、罩1143和互補磁性連接器的設計將在下面結合圖55A-67B的討論進行詳細描述。
耳機1100可以包括一個或多個托架1116，以使連接器1140與天線帽1111的附件1117電連接。托架1116可以防止連接器板1141和天線帽1111軸向地彼此移開或從主殼體1110脫離。可供選擇地，連接器板1141和天線帽1111可以被連接到一個或多個托架上，所述托架被固定到主殼體1110的內(nèi)表面。
為設計選擇起見，在連接器板1141的外圍表面與主殼體1110的內(nèi)表面之間具有縫隙。即，除了用于在麥克風和外部環(huán)境之間提供聲路的預定端口外，還可以存在縫隙。如果預定聲路被阻擋(例如，被如灰塵之類的異物阻擋)，這些縫隙有利于使麥克風能接收聲信號。在其它實施例中，可以施加粘合劑，以在連接器板1141和主殼體1110之間提供基本上氣密的密封。在其它實施例中，可以使用襯墊來提供密封。
圖12示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的耳機1200的視圖。耳機1200可以與耳機 1100相似，但是兩者之間有一些明顯的差異。例如，耳機1200可以使用不同的附著技術來將連接器1240連接到主殼體1210。連接器1240可以包括突起，該突起可以用來與主殼體 1210的內(nèi)表面上的結構元件(例如壁1212)連接。這種方法有利于在耳機1100中使用托架1116。例如，突起1242可以附著到主殼體1210的近端，與使用托架附著在主殼體的另一端上的結構(例如天線帽)的方法相比，這樣能夠提供具有更高結構完整性的連接器1240。耳機1200還可以包括散光器1M4，該散光器1244可以與結合圖48和49所討論的視覺指示器系統(tǒng)一起使用。另外，耳機1200可以包括天線1218，在一些實施例中，該天線1218可以包裹按鈕導引件1217。
在本領域中藍牙協(xié)議的基本概念是眾所周知的，下面將進行簡單的討論。關于更詳細的討論，請參見《藍牙規(guī)范》(Bluetooth Specification)第2. 0+EDR版第0卷(2004 年11月4日)，其全部內(nèi)容以引用方式并入本文中。藍牙無線技術是基于允許智能裝置通過無線、低功率、短距離的通信彼此進行通信的國際公開標準。該技術允許任何電子設備從計算機和蜂窩電話到鍵盤和頭戴式收話器實現(xiàn)其自身連接，而不需要電線或用戶的任何直接操作。藍牙被結合到許多商品中，所述商品包括膝上型電腦、PDA、蜂窩電話和打印機，并且，藍牙很可能應用于未來的產(chǎn)品。
藍牙可以稱為跳頻擴譜(rass)無線電系統(tǒng)，該跳頻擴譜無線電系統(tǒng)在2. 4GHz免授權頻段工作。藍牙傳輸基于發(fā)射器和接收器所知的序列來改變頻率。按照一種公知標準， 藍牙傳輸使用從2. 404GHz到2. 480GHz的79個不同的頻率。藍牙的低功率傳輸允許在大約10米或約30-40英尺的典型變動范圍。該范圍可以根據(jù)藍牙傳輸裝置所使用的功率量在大約1米到100米的范圍內(nèi)變動。
藍牙裝置彼此連接形成公知的微微網(wǎng)(piconet)。微微網(wǎng)包括同步成具有共同的時鐘信號和跳頻序列的兩個或多個裝置。這樣，對于連接到給定微微網(wǎng)的任何裝置，該裝置需要具有相同的時鐘信號和跳頻序列。使用微微網(wǎng)上的裝置之一的時鐘信號，可以得到同步的時鐘信號和跳頻序列。這一裝置經(jīng)常被稱為“主(master)”裝置，而微微網(wǎng)上的其它裝置稱為“從屬(slave)”裝置。每個微微網(wǎng)可以包括一個主裝置和最多七個或更多個的從屬裝置。而且，藍牙裝置可以屬于一個以上的微微網(wǎng)。術語“分布式網(wǎng)絡”用于定義由多個重疊的微微網(wǎng)構成的藍牙網(wǎng)絡。在一個藍牙裝置位于兩個或更多個微微網(wǎng)的情況下，所有裝置都位于單個分布式網(wǎng)絡。通過采用共享裝置來傳遞信號，屬于微微網(wǎng)之一的裝置可以與屬于另一微微網(wǎng)的裝置進行通信。
當兩個藍牙裝置開始連接時，它們首先彼此共享一些一般信息(例如裝置名、裝置類型)。為了加強連接，這些裝置可以通過使用私鑰建立信任關系。該私密通常由用戶提供或存儲在裝置中的存儲器上。按照公知的藍牙標準，建立這種信任關系的過程稱為配對 (pairing)。一旦兩個裝置被配對，它們就通常共享信息并接收來自彼此的指令。
藍牙裝置可以以約2. IMbit/s (兆位/秒)的最大數(shù)據(jù)吞吐量工作，但是應該理解，隨著技術改進，這樣的限制也改變，并且，本發(fā)明的實施例可以以其他的速率工作。這個最大數(shù)據(jù)吞吐量在微微網(wǎng)的所有裝置之間共用，這意味著，如果一個以上的從屬裝置與主裝置通信，則所有通信的總和小于最大數(shù)據(jù)吞吐量。
藍牙標準包括公開的軟件框架。該共享的框架稱為藍牙協(xié)議棧并包括不同的軟件應用來執(zhí)行藍牙通信。圖13為根據(jù)本發(fā)明的實施例的示例藍牙協(xié)議棧1300的簡化示意圖。 在底層棧1302包括低級軟件。其中，這一部分包括用來產(chǎn)生/接收無線電信號、校正傳輸錯誤和加密/解密傳輸?shù)拇a。主機控制器接口(HCI) 1304是在低級藍牙功能和應用程序之間的標準接口。HCI層表示在由專用藍牙處理器處理的底層棧1302功能和由專用處理器處理的其它功能之間的分界線。
擴展同步連接導向(eSCO) 1306層用于實現(xiàn)專用通信信道，該專用通信信道常用于底層棧1302和高級應用程序之間的語音數(shù)據(jù)。邏輯鏈路控制和適配協(xié)議(L2CAP)1308 層組合并重新封裝由多個高級應用程序傳輸和接收的數(shù)據(jù)。L2CAP層1308將所有這些不同的通信組合為一個數(shù)據(jù)流，該數(shù)據(jù)流可以與底層棧1302連接。RFC0MM1310層模擬由串行連接采用的協(xié)議。這樣允許軟件設計者易于將藍牙集成到以前使用串行連接的已有應用中。 服務發(fā)現(xiàn)協(xié)議(SDP) 1312層被裝置用來提供關于每個裝置提供何種服務(或功能)以及其它器件如何可以通過藍牙訪問這些服務的信息。
配置(profile) 1314層允許裝置確定其自己為具有預定一組功能的總群組裝置中的一員。例如，符合耳機配置的裝置可以支持與音頻通信有關的預定方法。應用層1316 包含實現(xiàn)由所有其它層建立的可用工具的程序。通過給應用層1316寫入不同的程序，軟件開發(fā)者可以集中在對藍牙功能的新應用，而不必重寫控制基本通信任務的代碼。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機的示例電子系統(tǒng)1400的簡化框圖。系統(tǒng)1400可以實現(xiàn)于例如圖1的耳機10或圖IOA和IOB的耳機1000中。系統(tǒng)1400可以包括處理器電路1410、接口電路1420、配電電路1430、開關電路1440和4針對稱磁性連接器 1450。
處理器電路1410可以包括處理器1411和與處理器1411連接操作的輔助電路。處理器1411可以協(xié)調(diào)系統(tǒng)1400中的所有操作，所述操作包括，例如，藍牙傳輸、電池充電和對聲信號的處理(例如編碼和解碼)。處理器1411可以驅(qū)動接收器1412提供用戶可以聽到的聲信號。復位電路1413可以檢測系統(tǒng)1400在何時連接到另一個裝置并隨后指示處理器 1411復位。功率FET 1414可以與處理器1411內(nèi)的電源電路一起使用，并在下面結合圖15 的討論被更加詳細地討論。天線1415可以用來發(fā)送無線信號給另一裝置(例如電話或便攜式多媒體裝置)和從另一裝置接收無線信號。UART復用器1416可以與處理器1411電連接并可以發(fā)送數(shù)據(jù)信號到處理器1411的不同部分。這種發(fā)送可以減少未使用的數(shù)據(jù)線上的有害效應，例如自感。
接口電路1420可以包括麥克風隔離LDO 1421、微電機(MEM)麥克風1422、LED驅(qū)動器14 和開關1423。麥克風隔離LDO 1421可以與MEM麥克風1422電連接。麥克風隔離技術和MEM麥克風是眾所周知的，并且，本領域普通技術人員將會理解，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，這些元件可以用其它等效的麥克風結構代替。LED驅(qū)動器14M可以構造為基于處理器1411的一個或多個輸出來驅(qū)動LED顯示單元。關于與LED驅(qū)動器14M相似的電路的設計和功能的細節(jié)可以在標題為“用于小型多態(tài)開關網(wǎng)絡的系統(tǒng)和方法(Systems and Methods for Compact Multi-State Switch Networks) ” 的美國專利申請 NO. 60/878，852 中找到，該專利申請以引用方式并入本文中。開關1423可以代表圖10B中的按鈕1012的電行為。用戶可以操作該開關來向耳機輸入指令。例如，用戶按下開關1423來啟動電話呼叫、終止呼叫或二者。在一個實施例中，開關1423可以為具有使其偏向打開位置的彈簧的單極單擲開關。
配電電路1430可以包括過電壓保護保險絲1431、電池保護電路1432和熱敏電阻器1433。在給一個或多個輸入端施加不安全的電壓的情況下，過電壓保護保險絲1431可以保護系統(tǒng)1400。保護電路中的保險絲可以是過電流保護裝置，如果檢測到過電流情況， 該裝置就切斷耳機的輸入。電池保護電路1432可以包括防止電池(例如鋰離子聚合物 (Li-Poly)電池)出現(xiàn)故障的電路，這樣的故障會產(chǎn)生危險的過熱狀況。與這種電路集成到電池封裝中的常規(guī)耳機不同，電池保護電路1432可以與電池封裝分離并且位于根據(jù)本發(fā)明的耳機內(nèi)的其它位置上。熱敏電阻器1433可以位于電池(例如，參見圖11中的電池組 1119)附近，并且可以基于電池溫度改變其電阻。處理器1411的一個或多個輸入端可以與熱敏電阻器1433電連接以監(jiān)測電池溫度。處理器1411可以被編程為根據(jù)所檢測到的電池溫度而不同地給電池充電。例如，處理器1411可以在所檢測到的電池溫度低時比在該溫度高時以更快的速率給電池充電。通過以這種方式調(diào)節(jié)充電，可以減少電池充電完成所需的時間而不會損害電池。
對稱磁性連接器1450可以允許系統(tǒng)1400連接到其它的裝置和系統(tǒng)，以便傳送數(shù)據(jù)或輸送電力。例如，連接器1450代表圖1的連接器16的電行為。
開關電路1440可以使連接器1450能夠在多個接口方向上與多個不同類型的裝置連接和通信。例如，開關電路1440可以與圖2中的開關電路215相對應。開關電路1440可以包括電力極性開關電路1441和數(shù)據(jù)極性開關電路1442。例如，這兩個電路可以確定所使用的通信接口的類型并為所檢測到的接口發(fā)送相應的數(shù)據(jù)和/或電力線到正確的路徑(例如內(nèi)部電跡線(electrical trace))。例如，這兩個電路還具有確定與另一裝置的連接的接口方向，并為所檢測到的方向發(fā)送相應的數(shù)據(jù)和/或電力線到正確的路徑(例如內(nèi)部電跡線)。關于與開關電路1441和1442相似的示例電路的設計和功能的詳細描述可以在標題為“用于確定電子連接的配置的系統(tǒng)和方法(Systems and Methods for Determining the Configuration of Electronic Connections) ”的美國專利申請No. 11/650，130 中找到，該專利申請以引用方式并入本文中。
圖15示出可以用作根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的耳機的核心處理器或應用處理器的處理器1500。例如，處理器1500可以與圖1中的處理器20相對應。因為處理器1500可以是具有多功能的單片集成電路，所以處理器1500還可以被稱為芯片上系統(tǒng)(SoC)。處理器1500可以是具有完全支持藍牙V2.0+EDR規(guī)范的集成閃存的CSR BC04音頻處理器。振蕩器1510和時鐘發(fā)生電路1511可以與定時晶體結合使用以建立定時信號(或時鐘)，其中，處理器1500能夠使用該信號來協(xié)調(diào)其活動。RF電路1520可以用來為無線通信輸入和輸出RF信號?；鶐щ娐?530可以協(xié)調(diào)通信，以便它們符合通信協(xié)議(如藍牙協(xié)議)。例如，閃存1531可以為處理器1500存儲軟件和配置信息。隨機存取存儲器(RAM) 1532可以為基帶電路1530和微處理器1533臨時存儲數(shù)據(jù)。RISC微處理器1533可以被編程來執(zhí)行多個功能，例如，監(jiān)測熱敏電阻器(例如，參見圖14的熱敏電阻器1433)和如前面所述的那樣協(xié)調(diào)電池充電。
全速USB控制器1540和UART電路1541可以便于有線通信接口，因此處理器1500 可以通過物理接口(例如圖10A的連接器觸點1042)與另一裝置共享數(shù)據(jù)。在一個實施例中，處理器1500既可以支持全速USB，又可以支持簡化的RS-232串行接口。例如，簡化的RS-232接口包括三根線傳輸數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)和地線。為了在有限數(shù)量的數(shù)據(jù)線上容納一個以上的接口，USB控制器1540和UART電路1541可以連接到開關(例如圖14的UART 復用器1416)。在處理器1500內(nèi)，這個開關可以發(fā)送數(shù)據(jù)線到與正使用的通信接口相對應的電路。對在有限數(shù)量的數(shù)據(jù)線上使用一個以上的通信接口的類似系統(tǒng)和方法的更詳細的討論可以在標題為“用于確定電子連接的配置的系統(tǒng)和方法(Systems and Methods for Determining the Configuration of Electronic Connections)，，的美國專利申請No. 11/650，130找到，該專利申請以引用方式并入本文中。除上面討論的之外，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，處理器1500還可以支持其它接口。例如，處理器1500可以包括用于支持專有通信接口的電路。
處理器1500可以包括微分麥克風輸入放大器1551和微分揚聲器輸出放大器 1552。微分麥克風輸入放大器1551和微分揚聲器輸出放大器1552 二者可以與音頻CODEC 1550電連接來處理(例如編碼和解碼)聲信號。功率控制和調(diào)節(jié)電路1560可以包括低壓差穩(wěn)壓器(LDO) (low-dropout regulator) 1561、電池充電器 1562 和開關式電源(SMPS) 1563。 需要處理器1500的多個子系統(tǒng)的電源可以由LDO 1561和SMPS1563根據(jù)電池和任何外部電源的充電電平調(diào)節(jié)。這在下面結合圖16的討論更詳細地被描述。電池充電器1562可以輸出在25和100毫安之間的可控電流來為電池(例如，參見圖11的電池組1119)充電。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，這一可控電流可以基于不同的因素(例如所檢測到的電池溫度) 來變化。
可編程的1/0 1570可以包括LED驅(qū)動器1571和模擬數(shù)字轉換器(ADC) 1572。 LED驅(qū)動器1571可以使用來自處理器1500內(nèi)的其它電路的信號來產(chǎn)生具有足夠電流的信號以照亮一個或多個指示器LED。與LED驅(qū)動器1571相似的示例電路的設計和操作可以在標題為“用于小型多態(tài)開關網(wǎng)絡的系統(tǒng)和方法(Systems and Methods for Compact Multi-State Switch Networks) ”的美國專利申請NO. 60/878, 852中找到，該專利申請以引用的方式并入本文中。模擬數(shù)字轉換器(ADC) 1572可以接收來自模擬電路的輸入并將其轉換為要被處理器1500內(nèi)的其它電路使用的數(shù)字信號。例如，ADC1572可以監(jiān)測流過熱敏電阻器(例如，參見圖14的熱敏電阻器1433)的電流以確定電池溫度。處理器1500內(nèi)的電路可以使用該溫度信息來確定要提供給電池充電器1562的適當?shù)某潆婋娏?。而且，應該理解，ADC 1572能夠同時處理多個模擬信號。例如，除上面提到的溫度信息夕hADC 1572還可以處理關于耳機電池的電流充電電平的電壓信息。
雖然圖15中所示的上述處理器為CSR BC04音頻處理器，但是在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，具有其它配置和功能的其它處理器也可以用于耳機中。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的用于處理器1605的子系統(tǒng)的配電系統(tǒng) 1600的簡化示意圖。例如，系統(tǒng)1600可以與圖8的系統(tǒng)800和圖9的耳機900相對應。 而且，處理器1605可以與圖15的處理器1500相對應。處理器1605可以既包括低壓差穩(wěn)壓器(LDO) 1620又包括開關式電源(MPS) 1625，作為用于調(diào)節(jié)處理器1605的功率的選擇。 SMPS1625可以比低壓差穩(wěn)壓器(LDO) 1620更高效率地輸出電力，但是需要安裝幾個附加部件例如相對大的電容器和感應器，這樣會增加系統(tǒng)1600的成本(和尺寸)。另外，SMPS 1625 需要達到或超出預定工作電壓電平的輸入電壓。因此，這可以是使用哪種電源的設計選擇的事。例如，在低壓應用中，使用LDO 1620是有利的。在其它實施例中，例如在圖16中所示的情況，LDO 1620和SMPS 1625都可以用來提供寬范圍的輸入電壓和高功效的功能。
圖16示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的包括核心電路1610和無線電電路1615的處理器1605。例如，無線電電路1615可以包括涉及RF通信的電路。通過核心電路1610可以執(zhí)行附加功能(例如底層系統(tǒng)功能、固件更新)。另外，核心電路1610可以使用例如輸入線 1614以及輸出線1611、1612和1613來監(jiān)測和控制系統(tǒng)1600中的其它電路。
配電系統(tǒng)1600可以包括用于與兩個電源連接的電路。在圖16中，內(nèi)部電池用BAT1655表示，外部電源表示為總線1650。其中，BAT 1655的電壓稱為VBAT。例如，總線1650 可以表示由連接到系統(tǒng)1600的電池充電器提供的電源?？偩€1650可以與LDO 1620電連接以便LDO通過總線從外部電源提取電力。因此，當外部電源連接到系統(tǒng)1600時，LD01620 工作。類似地，SMPS 1625可以與BAT 1655電連接以便其從電池提取電力。
配電系統(tǒng)1600中的其它電路可以包括功率FET 1640、模擬數(shù)字轉換器(ADC) 1630 以及邏輯門1661、1631和1632。例如，按鈕1660可以表示來自開/關(on/off)開關或能發(fā)信號給處理器1605的其它電路的信號。
現(xiàn)在討論系統(tǒng)1600的示例操作，其中電池1655為唯一的電源。在總線1650上沒有電力，能防止LDO 1620供電并導致FET 1640開啟，從而有效地連接節(jié)點1641和1642。 當按鈕1660被激活并輸出高電壓時可以開啟系統(tǒng)1600。按鈕1660的激活可以導致門1661 的按鈕輸入端切換到高電平(HIGH)，這會導致門1661的輸出切換到高電平(HIGH)。這一高電平(HIGH)信號可以導致門1632在其輸出上為高電平(HIGH)信號。當門1632輸出高電壓時，如果VBAT位于或高于預定電壓電平(例如BAT 1655具有足夠的功率來啟動SMPS 1625)，SMPS 1625被激活并開始供電。因為功率FET 1640開啟，由SMPS 1625提供的功率可以被傳輸?shù)綗o線電電路1615和核心電路1610。隨著核心電路1610開始啟動，該核心電路1610可以在線1613上輸出高電平(HIGH)信號以致在按鈕1660被釋放后門1632繼續(xù)輸出高電平信號，由于核心電路1610和無線電電路1615都獲得電力，此時系統(tǒng)1600可以全功能地工作。然而，當VBAT下降到低于預定電壓電平(例如BAT 1655失效)時，SMPS可以不再產(chǎn)生可靠的電力，并且，系統(tǒng)1600可以開始關閉。
現(xiàn)在討論由總線1650從外部電源獲得電力的系統(tǒng)1600的示例操作?？偩€1650 上的電力可以為LDO 1620提供電力并導致功率FET 1640關閉和保持關閉，從而有效地斷開節(jié)點1641和1642。另外，總線1650上的電力可以導致門1661、1631和1632輸出高電平 (HIGH)信號。當門1631產(chǎn)生高電平信號時，LDO 1620可以開始供電，可以從LD01620供電給核心電路1610，但不供電給無線電電路1615，這是因為功率FET1640未導通。當核心電路1610獲得電力時，它可以在線1611上輸出高電平(HIGH)信號，導致門1631的輸出保持高電平信號，從而LDO 1620能繼續(xù)工作。
直到VBAT達到或高于預定電壓電平，SMPS 1625才能工作。核心電路1610可以指示電池充電電路(未示出)開始使用來自總線1650的電力給BAT 1655充電。核心電路1610通過線1614從ADC 1630接收信號(如數(shù)字信號)。ADC 1630可以與BAT 1655電連接。ADC 1630可以將具有變化電壓(例如VBAT)的信號轉變?yōu)閿?shù)字信號，該數(shù)字信號可以被核心電路1610處理。當VBAT達到或超出預定電壓電平時，SMPS1625可以工作并為無線電電路1615供電。請注意，在一些實施例中，當外部電源服務連接到總線1650時，SMPS 1625基本上可以立即供電。采用ADC 1630，核心電路1610可以檢測SMPS何時開啟并因而調(diào)整處理器1605的功能。例如，當無線電電路1615被上電時，核心電路1610可以開始發(fā)送通信數(shù)據(jù)給無線電電路1615。以這種方式，在BAT 1655被完全充電前，處理器1605可以全功能地工作。
雖然BAT 1655在充電，但是，不論VBAT是否達到或超出預定電壓電平，核心電路 1610也可以執(zhí)行多個其它功能。例如，核心電路1610可以運行引導進程、通過有線接口通信和啟動用戶接口。以這種方式，例如，在處理器1605全功能工作之前，核心電路1610可以處理輔助進程(例如通過有線接口下載固件更新和安裝更新)。
以上面討論的方式，通過配電系統(tǒng)1600可以實現(xiàn)幾個優(yōu)點。例如，在電池達到最小充電閾值前，核心電路1610可以開啟。這使得核心電路1610能預先處理引導進程，從而， 一旦電池被充電到最低電平，耳機就立即開始工作。實際中，在外部電源連接到總線1650 時，一些部件可以獨立于BAT 1655而被供電。
另外，系統(tǒng)1600限制了 BAT 1655的不必要的使用。傳統(tǒng)上，即使存在外部電力， 公知的耳機電路也通過電池供電。然后，使用來自外部電源的電力，給從電池消耗的電能再充電。這樣充電和再充電縮短了電池壽命。系統(tǒng)1600允許核心電路1610獨立于BAT 1655 并直接從外部電源(如果存在)提取電力，從而延長了 BAT 1655的壽命。
為了提供附加功能，在核心電路1610內(nèi)可以包含輸出線1612，以便核心電路1610 能夠關閉系統(tǒng)1600。線1612可以與節(jié)點1633連接，以便線1612可以驅(qū)動節(jié)點1633到低電平(LOW)信號。因此，如果核心電路輸出低電平(LOW)信號到線1611、1612和1613，則門 1631和1632的輸出切換到低電平(LOW)，從而將LDO 1620和SMPS 1625 一起關閉，這樣導致核心電路1610和無線電電路1615關閉。
雖然前面的討論描述了一種用于分別給核心電路和RF無線電電路上電的方法和系統(tǒng)，但是同樣的技術也可以應用于其它的電子子系統(tǒng)，例如，可能與RF通信無關的電子子系統(tǒng)。
圖17A-17C示出了公知耳機電路板的不同視圖，特別強調(diào)電路和部件如何分布在其中。包括處理器1792的電部件1796可被安裝在電路板1790的兩面上。正如本領域技術人員所理解的，電路板1790可占用相對較大的未分配面積。這種電路板會限制與電子裝置進行空間集成的其它部件(例如電池、按鈕、天線)的數(shù)量。這樣，公知的耳機必須相對較大以容納這種電路板和其它部件。
圖18是示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的電路板排布的耳機示意性系統(tǒng)簡圖。系統(tǒng)1800例如可對應于圖5的耳機500。系統(tǒng)1800可以被劃分為兩個獨立且分開布置的電路板1810和1820。即，當將電路板1810和1820安裝到根據(jù)本發(fā)明一個實施例的耳機內(nèi)時，這些電路板彼此電連接，但是這些電路板自身是分開的，電路板1810對應于圖5的耳塞電路板522和圖11的耳塞電路板1122，并且例如可包括藍牙處理器1812、需要靠近處理器放置的電路、平衡RF濾波電路1814和同軸連接器(例如參見圖27B中的連接器2752)。需要靠近處理器1812的電路的例子可包括定時晶體、充電電感器、電容器、場效應晶體管和電阻器。
電路板1820對應于圖5的主殼體電路板512和圖11中的主殼體電路板1115，并且例如可包括RF天線1822、接口電路1823、配電電路1824、開關電路1825、4針對稱磁性連接器1826、RF匹配電路1821和同軸連接器(例如參見圖27B中的連接器2752)。
電路板1810和1820例如可使用同軸電纜1830和總線1832進行電連接。在圖18 示出的實施例中，總線1832包括10條線，但是本領域技術人員容易理解，總線中的線數(shù)可以改變。
平衡RF濾波電路1814和RF匹配電路1821能夠調(diào)節(jié)RF信號來補償電路板1810、 同軸電纜1830、電路板1820和天線1822的具體效果。電路板1810和1820中另外的電路元件的功能在上面已參照圖14進行了詳細論述。CN 102547514 A
圖19A和19B分別對比根據(jù)本發(fā)明實施例的耳塞電路板1920與在圖17A-17C中示出的公知電路板的頂視圖和底視圖。此外，圖19A和19B示出了公知電路板1990的可布置在耳塞電路板1920上的選定部件。例如，如所示出的，可將諸如部件1996和處理器1992 的被包圍電路和部件置于耳塞電路板1920的一面和多面上?？蓪⒅T如部件1996的其余電子部件置于主殼體電路板上(例如參見圖11中的電路板1115)，該主殼體電路板可位于耳機的主殼體內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，耳塞電路板1920可包括由撓性基板制成的層，該撓性基板能使電路板1920自身彎曲，由此有效減小了將電路板1920安裝到耳機所需的面積。例如，電路板 1920的撓性層可包括用來電連接處理器1922和電子部件1擬6的一個和多個電跡線層。電路板1920的撓性層例如可在電路板的整個覆蓋區(qū)(footprint)上延伸，或者被限制到電路板1920的預定部分。
電路板1920可包括相對剛性的部分1923、1925和1927，這些部分具有增強的結構強度并更易于安裝電子部件。剛性電路板部分1923、1925和1927可通過將剛性電路板片粘附到電路板1920的撓性層的一個或多個外表面上而制成。可以使用任何適當?shù)墓に噷傂云掣降綋闲詫由?，例如涂抹粘合劑。在剛性片和撓性層的互補表面上可包括觸點，從而可跨不同層來導引電跡線。在剛性電路板片中可包括一個或多個電跡線層，從而剛性和撓性層的組合能提供兩層或更多層電跡線。在圖19A和19B示出的實施例中，具有兩級跡線的撓性電路層位于兩個剛性、單個跡線層之間，從而得到的電路板1920的剛性部分包括四層跡線。在電路板1920的撓性部分(諸如連接器導線1921)中，沒有剛性片會導致兩級跡線。
剛性部分1925和1927可具有大致為圓形且半徑不同的覆蓋區(qū)。諸如電容器和電阻器的不同電子部件可被安裝在剛性部分1925的兩面上。剛性部分1927可以比部分1925 具有更大的覆蓋區(qū)，從而允許在部分1925的第一面安裝處理器1922以及在部分1925的第二面安裝接收器1擬4。連接器1擬8可被安裝到剛性部分1923，以使耳塞電路板1920能夠與主殼體電路板電連接(例如參見圖11中的電路板1115)。
圖20A和20B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的呈折疊結構的耳塞電路板2020的側視圖和立體圖。耳塞電路板2020例如可對應于耳塞電路板1920。折疊結構可對應于安裝到耳機內(nèi)時的電路板2020的結構，或者更具體地說，對應于耳機的耳塞，如圖20C所示。頂部剛性部分2027可在中間剛性部分2025上方折疊，從而使這兩部分能安裝到耳機的耳塞中。 處理器2022、接收器20M和各種其它電子部件20 可被安裝到耳塞電路板2020。例如， 電子部件20 可包括電阻器、電容器、晶體管、放大器和其它類型的有源和無源電子部件。 應理解，此處使用的術語“電子部件”并不包括互連器件(如電線、跡線、連接器等)。耳塞電路板2020還可包括剛性部分2023和安裝在其上的連接器2(^8。連接器20 可用于將耳塞電路板2020與耳機的主殼體中的電路板(例如參見電路板1115或電路板2011)電連接。
現(xiàn)在參考圖20C，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的以可能的結構安裝在耳機2000 內(nèi)的耳塞電路板2020和主殼體電路板2011。電路板2020以類似于圖20A和20B中的結構的方式被折疊并插入耳塞2014中。主殼體電路板2011可包括剛性和撓性部分的組合，所述剛性和撓性部分與電路板2020的剛性和撓性部分在組成上相似，但在形狀上不必相似。電路板2011可被折疊以為電池提供空腔2012(例如參見圖11的電池組1119)。電路板2011 可包括可與耳塞電路板2020的連接器20 相連接的連接器2018。在安裝期間，可將電路板2011通過主殼體2010的一個開口端插入。連接器導線2021可穿過耳機頸部2013，因此當電路板2011被插入到主殼體2010中時，連接器20 可與連接器2018相匹配。
使處理器2022和其它電路(例如，接收器20M和其它電子部件2026)位于耳塞 2014內(nèi)的這種電子裝置的分布，有利于提供一般較小且更舒適的耳機。盡管上面的論述涉及的是采用了電子部件的特定分布的實施例，但是在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，也可以采用其它分布。例如，可將電池置于耳塞內(nèi)并且可將處理器置于主殼體內(nèi)。
圖21A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的耳塞殼體2100和頸部2110的立體圖。座圈 2130可覆蓋耳塞殼體2100的頂部。一個或多個聲學端口 2102位于耳塞壁，用以允許壓力從耳塞殼體2100排出。
圖2IB示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖2IA的耳塞殼體2100的分解圖。掩蔽物2131 和2132位于座圈(bezel) 2130的頂部。掩蔽物2131和2132例如能提供防塵和聲阻功能。 頂部墊圈2134被附于座圈2130的下側以產(chǎn)生與接收器21M的密封，并且底部墊圈2123 被附于電路板2120的部分2127(剛性部分)上。支架2135可用于將電路板2120安裝在耳塞殼體2100內(nèi)。柵網(wǎng)可覆蓋聲學端口 2102并且例如能對穿過這些聲學端口的空氣施加聲阻。螺絲2112可用于將耳塞殼體2100安裝到頸部2110。墊圈2134和2123例如可由泡沫、橡膠或任何其它可壓縮材料制成，從而使這些墊圈能夠與周圍部件形成聲(例如，基本氣密的)密封。
圖22示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的空耳塞殼體2200的內(nèi)部視圖。柵網(wǎng)2204位于殼體2200的內(nèi)壁上，用以控制通過一個或多個聲學端口 2202的氣流并防止外來物體(如灰塵)進入殼體2200。例如可使用粘合劑將柵網(wǎng)2204粘附到殼體2200上。柵網(wǎng)2204可由尼龍、塑料或任何其它適宜的材料制成。當耳塞被組裝后，對于在殼體2200內(nèi)的聲體積和外部環(huán)境之間的空氣流通，柵網(wǎng)2204可提供聲阻。盡管在圖22中只示出一個聲學端口， 但是根據(jù)本發(fā)明的原理，可以使用任何數(shù)量的聲學端口。
圖23示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝在耳塞殼體2300內(nèi)的耳塞電路板的剛性部分2327。在電路板部分2327中可設置聲學端口 2328，從而允許氣流穿過電路板。聲學端口 2328的尺寸、形狀和位置可以例如根據(jù)耳塞的聲學特性和期望的聲音輸出而變化。如果希望的話，可以提供多于一個的聲學端口。盡管在圖23中沒有示出，但是耳塞電路板的第二剛性部分(如圖20A和20B中的剛性部分2025)也可以包括一個或多個聲學端口。但是如果在殼體2300的內(nèi)壁和第二剛性部分之間存在足夠的空氣隙，則這樣的端口就不必要了。
圖M示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝在電路板部分M27上的底部墊圈2440。底部墊圈M40包括例如聲柵網(wǎng)M30、粘合劑和泡沫M41的組合。墊圈M40的泡沫M41可被成形為可繞接收器(例如參見圖27A的墊圈2740和接收器2724)和聲學端口對觀安裝。 柵網(wǎng)M30可被成形為覆蓋端口對觀。這樣，即使泡沫對41不覆蓋聲學端口 2428，聲柵網(wǎng) M30也會將其覆蓋。柵網(wǎng)M30可由尼龍、塑料或任何其它適宜的材料制成，所述材料能夠?qū)νㄟ^端口對觀的空氣流通提供聲阻，該端口對觀將電路板部分M27下的聲體積(例如參見圖27A和圖27B的聲體積2796)與接收器所處的聲體積(例如參見圖27A的聲體積 2794)連接起來。
圖25示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的座圈2530的下側。座圈2530可包括凸緣2536， 其從座圈2530的底部延伸出來。凸緣2536可具有足夠的高度，從而在座圈2530安裝到耳塞殼體頂部時，可將圖M中的底部墊圈M40壓靠到圖M中的電路板部分2427，由此在凸緣和電路板之間產(chǎn)生聲密封。墊圈2534例如可以是使用粘合劑粘附到座圈2530下側的泡沫層?？蓪|圈2534成形為，在座圈2530安裝到耳塞時，使墊圈2534能夠與耳塞接收器的頂部形成密封。座圈2530包括用于使聲音離開耳塞的聲學端口 2533。掩蔽物2531位于座圈2530的頂面上，使得該掩蔽物完全覆蓋聲學端口 2533。掩蔽物2531可對穿過聲學端口 2533的空氣施加聲阻。
圖26A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝有接收器沈20的座圈沈30的下側。接收器沈20可置于凸緣沈36內(nèi)，從而使接收器沈20的前部輸出被形成在耳塞接收器頂部和頂部墊圈(例如參見圖21B的頂部墊圈2134)之間的密封所包圍。接收器沈20可包括彈性觸點2622和2624.彈性觸點2622和2624例如可由金屬或合金制成。彈性觸點2622和 2624可與耳機內(nèi)的電路電連接以向接收器沈20輸入音頻信號。
圖26B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的接收器沈20的截面圖。接收器沈20可包括彈性觸點沈22和沈?qū)?，它們將接收器?0與電信號源(如圖11的耳塞電路板111 連接。 觸點沈22和可包括便于與電路(例如撓性電路板)上的觸點發(fā)生物理接觸的尖端 2623 和 2625。
圖27A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝有接收器27 和電路板2720的耳塞殼體 2700的截面圖。座圈2730安裝在耳塞殼體2700頂部?？墒褂冒伎谕估饨Y構2738或任何其它適當?shù)陌惭b方法(如粘合劑)將座圈2730安裝到殼體2700。在本發(fā)明的另選實施例中，可將座圈2730與耳塞殼體2700 —體地形成。頸部2710可連接到耳塞殼體2700的底部。耳塞電路板2720位于耳塞內(nèi)并且穿過頸部2710的內(nèi)腔2716延伸。
位于座圈2730的頂部的掩蔽物2731和2732覆蓋音頻端口 2733。音頻端口 2733 允許空氣在外部環(huán)境2798和接收器27M的前體積2792之間通過。頂部墊圈2734和底部墊圈2740可在接收器27 周圍產(chǎn)生聲密封，從而產(chǎn)生接收器體積2794。聲學端口 27 允許空氣通過電路板2720的頂部剛性部分2727，從而在接收器體積2794和后耳塞體積2796 之間產(chǎn)生一端口。聲學端口 2702位于耳塞殼體2700內(nèi)，使得空氣可在后耳塞體積2796和外部環(huán)境2798之間通過?？蓪啪W(wǎng)(例如參見圖22的柵網(wǎng)2204)置于耳塞殼體2700的內(nèi)壁以覆蓋聲學端口 2702，使得對通過該端口的空氣施加一些阻力。
在本發(fā)明的一個實施例中，接收器27M可形成限定前體積2792的壁的至少一部分以及限定接收器體積2794的壁的至少一部分。座圈2730的凸緣2736可從座圈延伸進入耳塞內(nèi)部，并壓靠到底部墊圈2740，由此也形成限定接收器體積2794的壁的至少一部分。 在本發(fā)明的一個實施例中，電路板2720的頂部剛性部分2727可布置在接收器體積2794和后耳塞體積2796之間，由此形成限定接收器體積2794的壁的至少一部分和限定后耳塞體積2796的壁的至少一部分。為了確保在接收器體積2794和后耳塞體積2796之間的期望聲密封，可將電路板2720的頂部剛性部分2727直接或間接地剛性連接到耳塞殼體2700。 作為對比，在本發(fā)明的一個實施例中，可以將電路板2720的可布置在后耳塞體積2796內(nèi)的中間剛性部分2725直接或間接地(例如通過電路板2720的頂部剛性部分2727和撓性部分2729)撓性連接到耳塞殼體。如此處所使用的，在一部件形成限定聲體積的壁的一部分時，該部件能直接或間接地這樣做。例如，在該部件的一部分對聲體積開放時，該部件可直接形成限定聲體積的壁的一部分。在該部件被并入對聲體積開放的另一個部件時，該部件可間接形成限定聲體積的壁的一部分。
為了防止聲音通過內(nèi)腔(lumen) 2716離開后耳塞體積2796，可將諸如硅膠的物質(zhì)用于填充頸部2710內(nèi)部。防止聲音從接收器27M泄漏到耳機主殼體(例如參見圖1的耳塞主殼體11)中是有利的，這是因為麥克風位于其中。如果來自接收器的聲音被麥克風拾取，則會產(chǎn)生潛在的不希望回聲。
圖27B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的安裝有同軸電纜2750和導電塞2760的耳塞殼體2700的截面圖。例如可使用連接器2752將同軸電纜2750連接到電路板2720的剛性部分2725。同軸電纜2750可用于將耳塞殼體2700內(nèi)的處理器與設置在耳塞主殼體內(nèi)的天線(例如參見主殼體1210內(nèi)的天線1218)連接起來。同軸電纜2750例如可包括被導電護罩和外部絕緣體包圍的絕緣線。在一些實施例中，至少可從電纜2750的一部分去除外部絕緣體。例如，可去除絕緣體以形成電纜的暴露部分27M，從而可使絕緣體與(例如接地的) 嵌件2712電連接。嵌件2712可通過該嵌件的線接地到頸部2710，并且頸部可接地到耳機主殼體(例如參見圖1的殼體11)。通過將電纜2750的絕緣體接地，可減小電磁干擾和其它負面效應，由此提高了耳機的無線性能。
可將導電塞2760安裝到嵌件2712的內(nèi)腔2716內(nèi)。在一些實施例中，導電塞2760 可由硅樹脂制成并填充有銀。導電塞2760可包括用于使電路板2720和同軸電纜2750穿過內(nèi)腔2716的狹縫。在頸部2710內(nèi)設置導電塞2760具有多個優(yōu)點。例如，導電塞2760 能幫助將聲體積2796中的任何聲音與耳機主殼體隔離。在一些實施例中，導電塞2760還可將電纜2750的暴露部分27M壓靠到嵌件2712的壁上，從而使電纜的絕緣體總是與(例如接地的)嵌件電連接。在其它實施例中，塞2760可由導電材料制成，從而使該塞能夠?qū)㈦娎|的暴露部分27M與嵌件2712電連接。
圖28示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的可用于將耳塞殼體觀20安裝到主殼體觀10的安裝系統(tǒng)觀00的未組裝零件的圖。下面描述的結構允許結實的機械連接，其防止了殼體 2820相對于主殼體觀10旋轉。這一設計的另外優(yōu)點是耳塞和主殼體之間可用來走線的開放內(nèi)腔(或撓性印刷電路板)。安裝系統(tǒng)觀00例如可對應于圖6A和6B的裝置600。
安裝系統(tǒng)觀00可包括嵌件觀40、耳塞殼體觀20、頸部2830、嵌件觀50和主殼體觀10。為了使制造簡化，嵌件觀40和觀50可以大致相似并且都包括結構元件觀41 (例如凹口)、螺紋觀42和通孔?？蓪⒔Y構元件觀41布置成一圖案，用以促進與特定工具的正確對接。將在下面的與圖30A-30C相對應的論述中更詳細地描述可與嵌件觀40和觀50對接的定制工具。
主殼體沘10可包括通孔沘14。嵌件沘50可位于主殼體沘10內(nèi)，使得嵌件沘50 的螺紋部分從通孔觀14中突出。可穿過頸部觀30設置通孔，并使內(nèi)部由螺紋，從而頸部能與嵌件觀50和觀40接合。耳塞殼體觀20可包括通孔(參見圖6的通孔61 ，嵌件觀40 可通過該通孔而與頸部觀30接合。
頸部觀30的頂面可包括一個或多個突出部觀31(例如突起(tab))，它們能與位于殼體觀20底部的一個或多個槽(例如凹口)對接，用以防止這兩個部分在接合在一起時彼此獨立旋轉。殼體觀20底部的槽在圖28中并未示出，但是在根據(jù)本發(fā)明實施例的耳塞殼體觀20的頸部嚙合表面上可設置與槽觀16相似的槽。耳塞殼體觀20可具有曲線外表面， 該曲線外表面能夠與頸部觀30的曲線外表面形成幾乎無縫的過渡。
頸部觀30的底面可包括突出部，所述突出部與殼體觀10中的一個或多個槽觀16 對接，用以防止這兩個部分在接合在一起時彼此獨立旋轉。頸部觀30底面上的突出部在圖 28中并未示出，但是在根據(jù)本發(fā)明實施例的頸部觀30的底面上可設置與突出部觀31相似的突出部。主殼體觀10可包括凹陷區(qū)域觀18，從而使頸部觀30的底面可凹入殼體的主體外表面以下。此外，頸部觀30的外部可被成形為提供從耳塞殼體觀20到主殼體觀10的幾乎無縫的過渡。
頸部觀30和嵌件觀40以及觀50可由任何適當?shù)牟牧?例如金屬或聚碳酸酯) 制成。例如，頸部觀30可由鋁制成，而嵌件觀40和觀50可由鋼制成。對頸部觀30和嵌件 2840以及洲50的材料的選擇取決于如下因素，諸如結構強度、重量、價格、加工能力和裝飾性外觀。
圖四示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于連接耳塞耳機與主殼體(例如管)的處理 2900的流程圖。要注意，在處理四00中，圖觀中的突出部和槽分別被稱為突起和凹口。在步驟四01，可將底部嵌件(如圖觀的嵌件觀50)插入主殼體中?？蓪⒃摰撞壳都闹鳉んw的任一側插入，并將其操縱為使螺紋端部從主殼體壁上的通孔中突出。在步驟四02，可向底部嵌件的螺紋涂抹螺紋鎖定膠。可將該膠涂抹為使其覆蓋圍繞嵌件螺紋的整個圓形路徑。 另選地，可將該膠僅涂抹在螺紋的一部分上。選擇該膠是為了防止嵌件由于外力(例如振動)而自身旋開。在一個實施例中，可將足量的膠涂抹到嵌件的螺紋上，以防止?jié)駳夂推渌泻ξ锿ㄟ^可能存在于頸部和主殼體之間的縫隙而進入耳機內(nèi)。在步驟四03，可以以預定水平將頸部(如圖28的頸部觀30)旋緊到嵌件上。在步驟四04，可將頸部與主殼體對齊， 使得頸部上的一個或多個突起(例如突出部觀31)安裝到主殼體上的一個或多個凹口內(nèi)。 在步驟四05，可使用定制工具來轉動底部嵌件，同時將頸部旋轉地固定到主殼體。在步驟四06，可以以預定扭矩將底部嵌件緊固。該扭矩測量結構可以手工估計或者用校準扭矩扳手進行估計。在步驟四07，可將耳塞殼體安裝到頸部，使頸部上的一個或多個突起安裝到耳塞殼體上的一個或多個凹口內(nèi)。在步驟四08，可向頂部嵌件的螺紋涂抹螺紋鎖定膠。在頂部嵌件的螺紋上使用的膠可以與在底部嵌件的螺紋上使用的膠相同，并且可以以相似的方式涂抹。在步驟四09，可將頂部嵌件旋進頸部中。在步驟四10，可以以預定扭矩將頂部嵌件緊固。
圖30A和30B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的可用來相對于頸部(例如頸部觀30)操縱嵌件(例如嵌件觀40或嵌件觀50)的定制工具3000。工具3000可包括兩個構件3010 和3020，它們通過扣件3030而連接在一起?？奂?030允許構件3010和3020繞該扣件獨立旋轉(繞軸轉動)。
構件3010和3020可包括附件3011和3021，它們可被用戶用于控制工具3000。附件3011和3021為人體工學的尺寸和形狀。例如，可使附件3021彎曲為適應平均的人手。 附件3011和3021可包括具有脊部3013和3023的塑料罩3012和3022，從而使用戶可容易地用他/她的手握住所述附件?？蓪椈?040與附件3011和3021連接以使附件被偏置為彼此分開。
構件3010和3020可控制操縱器3014和30 的移動，操縱器3014和30 可與諸如嵌件的零件對接。例如，當附件3011和3021被擠到一起時，迫使操縱器3014和30M 分開。操縱器3014和30 可包括窄部3015和3025以及尖端3016和3(^6。
圖30B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的尖端3016和30 的形狀的細節(jié)圖。尖端3016 和30 可包括面向外的突起3017和3027，它們能與嵌件的結構元件(例如參見圖28的結構元件觀41)對接，以操縱(例如旋進到合適位置)嵌件。突起3017和3027可形成窄部 3015和3025的外表面。
圖30C示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的依照圖四的步驟四05將頸部3090與主殼體 3092相連接的定制工具3000。圖30C示出了如何使操縱器的窄部具有足夠長從而使突起 3017和3027可與嵌件上的結構元件(例如參見圖28的結構元件觀41)對接。要注意，為了保持操縱器的結構強度，不可將窄部構造得比必要長度長太多。
對電子裝置，具有用來固定元件的內(nèi)部結構元件的擠壓管是有用的。例如，可將這種管用作主殼體(例如參見圖1的殼體11)或耳塞殼體(例如參見圖1的耳塞12)。下面的論述描述的是，例如針對支持電路或電子部件，制造具有內(nèi)壁的管的不同工藝。但應理解，所描述的工藝和裝置可用于在管狀結構的內(nèi)表面上制造任何合適的結構元件。
圖31是根據(jù)本發(fā)明實施例的具有內(nèi)壁3104的管的截面圖。管3100具有壁厚度 3102，并包括垂直于管的伸長軸而向內(nèi)延伸的內(nèi)壁3104。內(nèi)壁3104具有厚度3106和高度 3108(從管的外表面測得)。結合圖32-33、；34-36、37-38、39-40以及41-43的論述分別涉及根據(jù)本發(fā)明一些實施例的制造管3100的不同方法。
已知的擠壓工藝不能擠壓具有諸如內(nèi)壁(例如內(nèi)壁3104)的內(nèi)部結構元件的管。 例如，已知的擠壓工藝包括迫使熔融材料通過一孔以產(chǎn)生截面形狀與該孔的截面形狀相似的物體。這一類型的工藝不能生產(chǎn)具有分離的內(nèi)部結構元件的管，因為這樣的管的截面形狀沿著管的長度改變。為了克服這一限制，現(xiàn)有工藝需要制造壁厚度等于所需結構元件高度(例如高度3108)的管，并且隨后使用加工工藝去除該結構元件周圍的多余材料，從而使最終壁厚度符合期望的規(guī)格(例如厚度3102)。圖32是根據(jù)本發(fā)明實施例的以比期望的最終產(chǎn)品壁厚度更厚的壁厚度制造的示例性管的截面圖?？梢允褂萌魏芜m宜的方法(例如擠壓、沖擠或級進深沖)由任何材料制造(例如金屬、塑料或復合物)來形成管3200。可基于將雕刻到管3200中的結構元件來選擇壁厚度3202。
圖33是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖32的示例性管被加工成包括內(nèi)壁時的截面的立體圖。為了在管3200內(nèi)形成內(nèi)壁3204，對管3200的整個內(nèi)表面3201進行加工以去除內(nèi)壁周圍的多余材料并將管厚度3202減小到期望的壁厚度。由于需要有經(jīng)驗的機械師和昂貴的工具，這一加工步驟耗費時間、昂貴且難以執(zhí)行。此外，加工還會在零件上留下痕記，這是不希望的(例如由于美觀的原因)。此外，一些結構元件可能包括無法通過加工而制造出的幾何形狀或方面(例如從管的任一端都不能直接達到的銳角)；或者(例如由于加工工具的固有尺寸)而無法制造出的在要求容差內(nèi)的結構元件。
為了克服整體加工的管的這些限制，可以使用許多方法。圖34是根據(jù)本發(fā)明實施例的用來修改管的內(nèi)部方面的示例性模具和壓模。管3400被擠壓為具有該管所需的期望最終厚度3402。管3400被擠壓為具有比最終產(chǎn)品所需長度略長的長度3403，因為該較長部分可以作為用來制造內(nèi)壁的冷加工工藝的一部分。模具3410可被插入管3400的第一端， 并且被插成使得模具端部3412與內(nèi)壁3404(參見圖36)的期望位置對齊。模具3410可齊平地靠著管3400的內(nèi)壁，并用來在壓模3420被用來對不與模具3410接觸的管材進行冷加工時保持壁厚度3402。壓模3420然后被插入管3400的第二端，并且施加沖壓力來冷加工管3400的位于第二端和模具3410之間的部分。通過迫使多余管長度被冷加工為內(nèi)壁，壓模3420使管3400的壁厚度3422在管3400的冷加工部分處增加?？梢栽O置壓模3420的形狀以及管3400的第二端與模具端部3412之間的距離，以獲得內(nèi)壁3404的期望厚度。
圖35是根據(jù)本發(fā)明實施例的從管3400去除了壓模3420和模具3410后的圖34 的管的截面圖。在沖壓后，管3400包括兩個厚度厚度3402，其是管的期望最終厚度；和厚度3422，其對應于可從較厚部分加工出的任何內(nèi)壁的最大可能高度。
為了產(chǎn)生內(nèi)壁3404，可對管3400的內(nèi)表面3401的一部分進行加工。圖36是根據(jù)本發(fā)明實施例的在管被加工以產(chǎn)生內(nèi)壁時的圖35的管的立體圖。內(nèi)表面3401的具有厚度 3422的部分被加工為厚度3402，使得內(nèi)壁3404保留在管3400內(nèi)。圖36的表面3430可確定為被加工以完成管3400的表面。相對于圖32和33中所述的工藝，這一工藝的優(yōu)點是可大大減少管所需的加工量，從而成本也大大降低。
在管內(nèi)形成結構元件的另一個方法可包括對管的一端進行沖擠。圖37是根據(jù)本發(fā)明實施例的使用沖擠法形成的示例性管的截面圖。使用沖擠法形成具有壁厚度3702的管3700。沖擠產(chǎn)生了延伸到表面3710的凹陷，該表面對應于管3700的內(nèi)壁3704(圖38) 的表面。管3700的端部被材料3722保持封閉。
為了完成管3700并建立內(nèi)壁3704，可對材料3722進行加工。圖38是根據(jù)本發(fā)明實施例的在加工管3700以產(chǎn)生內(nèi)壁時的圖37的管的立體圖?？蓪Σ牧?722進行加工以使管3700的內(nèi)表面3701具有厚度3702，并且使內(nèi)壁3704從內(nèi)表面3701延伸出來。表面3730可表示被加工的以制造壁3704的表面。類似于圖34-36的工藝，這一工藝相對于圖32-33中所述的工藝具有優(yōu)勢，因為可大大減少管所需的加工量。
在管內(nèi)形成結構元件的另一個方法可包括對管的兩端進行沖擠。圖39是根據(jù)本發(fā)明實施例的使用沖擠法形成的示例性管3900的截面圖。使用多次沖擠來形成具有最終壁厚3902的管3900。沖擠產(chǎn)生了延伸到周圍是內(nèi)表面3901的表面3912的第一凹陷3910， 以及延伸到周圍是內(nèi)表面3921的表面3916的第二凹陷3914。管3900的由第一凹陷3910 留下的厚度為厚度3902，這可以是管的期望最終厚度。管3900的由第二凹陷3914留下的厚度為厚度3922。厚度3902和厚度3922之間的差可對應于內(nèi)壁3904的高度3908。
在一些實施例中，如果將內(nèi)壁3904配置為限制在表面3912和3916之間，則表面 3912和3916之間的距離可對應于內(nèi)壁3904的厚度3906。在內(nèi)壁3904被限制在表面3912 和3916之間的實施例中，由于可從留在表面3912和3916之間的材料加工出具有高度3908 的內(nèi)壁3904(如圖40所示)，所以厚度3922可與厚度3902相同(即，基本為管3900的期望最終厚度)。在這種實施例中，內(nèi)壁3904的高度3908可由加工工藝來確定。
為了完成管3900并建立內(nèi)壁3904，可對表面3912和3916之間的材料進行加工。 材料也可以自內(nèi)表面3921被加工。圖40是根據(jù)本發(fā)明實施例的在圖39的管被加工以產(chǎn)生內(nèi)壁時的立體圖。在一些實施例中，可對材料進行加工以使內(nèi)表面3921具有厚度3902， 并使內(nèi)壁3904從內(nèi)表面3901和/或3921延伸出來。圖40的表面3930確定為被加工以完成管3900的表面。類似于圖34-36和37-38的工藝，這一工藝相對于圖32-33中所述的工藝具有優(yōu)勢，因為可大大減少管所需的加工量。
用來在管中形成結構元件的又一個方法可包括級進深沖工藝。圖41是根據(jù)本發(fā)明實施例的使用級進深沖工藝形成的示例性管的截面圖。管4100被構造為具有兩個連續(xù)凹陷4110和4114，它們具有不同的壁厚度。凹陷4110具有壁厚度4102，該壁厚度可以是管4100的期望最終厚度，而凹陷4114具有壁厚度4122。管4100在平面4122處從凹陷 4110過渡到凹陷4114，該平面可對應于內(nèi)壁4104(圖43)的位置，該內(nèi)壁被配置為建立在管4100的內(nèi)表面4101(圖43)中。
圖42是根據(jù)本發(fā)明實施例的圖41的管的截面的立體圖。如圖42所示，管4100在凹陷4114的端部被材料41M封閉。為了完成管4100并建立內(nèi)壁4104，可對材料41M進行加工以使管4100開放，并且可對凹陷4114進行加工以將厚度4112減小到厚度4102 (例如最終期望厚度)，同時留下內(nèi)壁4104。
圖43是根據(jù)本發(fā)明實施例的在對管進行加工從而產(chǎn)生內(nèi)壁后的圖41和42的管的立體圖。圖43的表面4130確定為被加工以完成管4100的表面。類似于圖34-36的工藝，這一工藝相對于圖32-33中所述的工藝具有優(yōu)勢，因為可大大減少管所需的加工量。
下面的流程圖示出了使用上面描述的本發(fā)明的實施例來形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的方法。內(nèi)部結構元件例如可包括壁、突出部、孔、按扣、擱板或任何其它適當?shù)慕Y構元件。圖44是根據(jù)本發(fā)明實施例的使用模具和壓模形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的擠壓管的示例性工藝的流程圖。工藝4400在步驟4410開始。在步驟4410，管被擠壓并且切割到略長于期望最終長度的長度。在步驟4420，將模具插入管的一端，使置于管內(nèi)的模具的端部延伸到結構元件在管內(nèi)想要存在于的期望位置。
在步驟4430，將壓模插入管的第二端。在步驟4440，向壓模施加力以迫使多余材料進入管內(nèi)，這樣對該管進行冷加工以增加與壓模鄰近的區(qū)域內(nèi)的管的厚度。在步驟4450， 對管進行加工以形成所述結構元件。工藝4400隨后在步驟4450結束。
圖45是根據(jù)本發(fā)明實施例的利用單次擠壓來形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的示例性工藝的流程圖。工藝4500在步驟4510開始。在步驟4510，通過沖擠在管的材料中形成凹陷，使得該凹陷的端部與管內(nèi)結構元件的期望位置對齊。在步驟4520，對材料的封閉端進行加工以形成管和結構元件。工藝4500然后在步驟4520結束。
圖46是根據(jù)本發(fā)明實施例的在管的兩端利用沖擠來形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的示意性工藝的流程圖。工藝4600在步驟4610開始。在步驟4610，利用第一沖擠在管的材料中形成第一凹陷。在步驟4620，使用第二沖擠在管的材料中形成與第一凹陷相對的第二凹陷?？蓪⒌谝缓偷诙枷莸亩瞬颗渲脼榕c結構元件的邊界對齊。在步驟 4630，在殘留在第一和第二凹陷之間的材料中加工出所述結構元件。工藝4600然后在步驟 4630結束。
在本發(fā)明的另選實施例中，可將步驟4610和4620組合為一個步驟，如圖46中的包圍步驟4610和4620的虛線所示。即，可以利用單次沖擊來形成第一和第二凹陷。有利地，這比用兩次沖擊來形成第一和第二凹陷更有效。
圖47是根據(jù)本發(fā)明實施例的利用級進深沖工藝來形成在管的內(nèi)表面上具有結構元件的管的示例性工藝的流程圖。工藝4700在步驟4710開始。在步驟4710，利用級進深沖工藝連續(xù)形成第一和第二凹陷?？蓪⒌谝缓偷诙枷葜g的界面配置為使結構元件位于該界面處。在步驟4720，去除封閉管的材料(例如未被級進深沖工藝去除的材料)。在步驟4730，在管的內(nèi)表面加工出所述結構元件。工藝4700然后在步驟4730結束。
應理解，上面結合在管的內(nèi)表面設置壁而描述的任一工藝可以用來在管的內(nèi)表面上形成任何其它適宜的結構元件。另外，應理解，這些工藝可以用于非擠壓部件和非管狀部件。還應理解，可將上面描述的任一工藝應用到由注模成型塑料或任何其它材料形成的部件。
為了傳送信息，諸如可將裝置狀態(tài)、可視指示器系統(tǒng)包括在耳機內(nèi)。一種類型的指示器系統(tǒng)可以發(fā)出不同顏色的光來指示裝置正在做什么。例如，如果耳機中的系統(tǒng)處于電話會話中，則該系統(tǒng)發(fā)出綠光，而如果電池電量低，則該系統(tǒng)發(fā)出閃爍的紅光。
圖48示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的用于耳機的可視指示器系統(tǒng)4800的簡化截面圖?？梢曋甘酒飨到y(tǒng)4800例如可以對應于圖1的顯示系統(tǒng)18、圖7的系統(tǒng)700或圖IOB的顯示器1013?？蓪⒁粋€或多個光源4821和4822集成到系統(tǒng)4800中。光源4821和4822 例如可以是各自發(fā)出不同顏色的光的LED。可使用各種顏色或顏色組合來表示不同信息 (例如耳機模式或耳機正執(zhí)行的功能)。光源4821和4822可被安裝在電路板4820上。通過電路板4820，光源可與驅(qū)動電路(例如參見圖14的LED驅(qū)動器14M)電連接，該驅(qū)動電路可以操作用來單獨或組合地激活各光源。對具有該功能的電路的詳細描述可以在名稱 ^ "Systems and Methods for Compact Multi-State Switch Networks" H Φ it No. 60/878852中找到，在此將其并入本文。
應理解，雖然圖48所示的實施例使用了兩個分開的光源(例如光源4821和 4822)，但是在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以設置任意數(shù)量的光源。在一些實施例中，可設置單個光源器件，其包括兩個LED，從而使該器件可以從這兩個LED中的任一個或其組合發(fā)光。例如，可設置包括綠色LED和紅色LED的光源器件。這樣的光源器件例如可以在僅激活綠色LED時發(fā)出綠光，在僅激活紅色LED時發(fā)出紅光，并且在組合地激活這兩個LED時發(fā)出黃光。
可在殼體4810中設置微穿孔4812以使光源4821和4822對于用戶可見。微穿孔的外孔4814可具有較小直徑，使得在光源4821和4822關閉時用戶不會察覺到它們。內(nèi)孔4816的直徑可具有較大尺寸，從而使它們可將更多的光引導通過這些微穿孔。對微穿孔及其制造的更詳細的描述可以在名稱均為“^visible，Light-Transmissive Display System”的美國專利申請No. 11/456833和No. 11/551988中找到，在此將其都并入本文。出于例示的目的，在圖48中只示出了 5個微穿孔，然而在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，可以使用數(shù)量大得多的微穿孔。還應理解，圖48中沒有任何元件(包括微穿孔481 是按比例繪制的。
雖然并入的名稱均為‘qnvisible，Light-TransmissiveDisplay System”的美國專利申請No. 11/456833和No. 11/551988描述了與顯示系統(tǒng)一起使用的微穿孔，但是還可將微穿孔用作根據(jù)本發(fā)明的聲學端口。例如，設置一個或多個微穿孔，使得聲壓能穿過微穿孔并離開一體積。例如，圖10A和10B中的聲學端口 1021和1022可以由耳塞1020內(nèi)的多個微穿孔組成。
散光器4830位于電路板4820和殼體4810的內(nèi)壁之間。散光器4830例如可由具有不同透明度的多個部分的聚碳酸酯制成。散光器4830的外芯4832可由基本不透明的材料制成，使得來自光源4821的光不能通過該芯。外芯4832基本不透明，它可以透射0% -20%的光。例如，如果外芯4832基本不透明，則它能夠使光轉向回到內(nèi)芯4834，從而使光不會從散光器側面出射。
內(nèi)芯4834位于外芯4832的內(nèi)壁內(nèi)。散光器4830的內(nèi)芯4834例如可由基本透明或半透明的基板4835和散射粒子4836的組合制成，使得粒子懸浮在基板內(nèi)。在一些實施例中，基板4835基本透明，它能透射80% -100%的光。在其它實施例中，基板4835可為半透明，從而它透射0% -100%的光。基板4835和粒子4836例如均可由不同透明度的聚碳酸酯材料制成。粒子4836可以由不透明或半透明材料制成，其改變通過內(nèi)芯4834的光的路徑。粒子4836可具有任何形狀(例如球體、圓柱體、立方體、棱柱或不均勻形狀)。在一些實施例中，為了簡化制造，各個粒子4836可具有不同的形狀。在來自光源的光從內(nèi)芯4834 的頂部出射時，基板4835和粒子4836的組合能夠徹底地將所述光散射。即，在內(nèi)芯4834 的頂部上，來自光源4821和4822的光可被均勻散布，從而使用戶檢測到從微穿孔4812出射的光的均勻強度。
應理解，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可使用其它散射手段。例如，可對透光性材料應用表面紋理、涂層或標簽，使得穿過該材料的任何光被基本散射。
內(nèi)芯4834可具有足夠的寬度4890使其包圍光源4821和4822的覆蓋區(qū)。在一個實施例中，內(nèi)芯寬度4890為約1. 7毫米(例如在1. 5毫米和1. 9毫米之間)，并且外芯4832 的寬度4892為約2. 8毫米(例如在2. 6毫米和3. 0毫米之間)。在一些實施例中，散光器的靠近電路板4820的一端的寬度與散光器的靠近殼體4810的一端的寬度可以不同。例如， 散光器4830在形狀上可以類似于錐體，使得散光器的靠近殼體4810的一端的寬度小于散光器的靠近電路板4820的一端的寬度。換句話說，散光器4830例如可以為具有平坦頂部的錐體形狀。
外芯4832的底面延伸到內(nèi)芯4834的底面之下，從而使外芯可安裝到電路板4820， 而不會使內(nèi)芯損壞光源4821和4822。例如可使用粘合劑或任何其它適當?shù)牟牧蠈⑼庑?4832安裝到電路板4820。
在圖48中，光源4822被激活并發(fā)出光4860。因為散光器4830的作用，光4862在從散光器出射時被均勻分布，由此使人難于辨別光是由光源4821還是由光源4822產(chǎn)生的。
圖49示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包括可視指示器4913的耳機4910的實施例的外部。耳機4910例如可對應于圖1的耳機10。圖49所示的實施例使用LED 4921和4922 作為光源，并包括圓柱形散光器?？梢曋甘酒?913可包括微穿孔4912，該微穿孔使用戶可看到從LED 4921和4922發(fā)出的光?？蓪⑸⒐馄靼ㄔ贚ED和微穿孔4912之間，從而使用戶看到的散射光均等地分布在微穿孔上。微穿孔區(qū)域的直徑4990與散光器內(nèi)芯直徑大致相似或者小于散光器內(nèi)芯直徑。直徑4990例如為約1. 7毫米(例如在1. 5毫米和1. 9毫米之間)。
另選地，微穿孔區(qū)域的尺寸和形狀可與散光器的尺寸和形狀不同。例如，可將呈非圓形的微穿孔區(qū)域置于散光器上方，從而產(chǎn)生非圓形指示器。類似地，散光器的形狀可以為非圓柱形。此外，散光器可大于微穿孔區(qū)域，從而使其可覆蓋可能包括的任何其它光源的覆蓋區(qū)。
可以與如上所述的散光器相結合地使用具有不同顏色的眾多光源，以向用戶呈現(xiàn)可視指示器。由于散光器中材料的作用，來自各個不同光源的光看起來均勻分布在一區(qū)域上。這樣，當不同光源被激活時，整個指示器看起來能夠改變顏色。
圖50A包括根據(jù)本發(fā)明實施例的耳機5000的側視圖。連接器5040可包括主殼體 5010、連接器板5041、觸點5043、護套(casing) 5044和麥克風端口 5050。連接器板5041可包括凹槽5042，其繞著連接器板5041的外周布置。凹槽5042也稱為連接器板5041中的凹階。在連接器板5041頂部，麥克風端口 5050位于凹槽5042內(nèi)。
沿著連接器板5041的邊緣放置麥克風端口 5050具有許多益處。通過在連接器板附近包括麥克風端口，能將麥克風嵌入連接器，這節(jié)省了耳機殼體內(nèi)的空間。節(jié)省的空間可用于裝入其它功能或者減小耳機的整體尺寸。此外，在圍繞連接器的邊緣的凹槽內(nèi)放置麥克風端口能夠使該端口隱藏而不可見，這增加了耳機外觀的整體美感。
圖50B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器的麥克風端口區(qū)域的詳細視圖。端口 5050的尺寸例如可包括約2. 5毫米的寬度5090和約0. 3毫米的高度5092。這些尺寸只是說明性的，應理解，可使用其它尺寸。
圖51示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的去除了主殼體的連接器5140的視圖。連接器 5140例如可對應于圖1的連接器16、圖3的組件320、圖4的組件420、圖10的連接器1040 或圖11的連接器1140。例如可將連接器5140安裝到主殼體電路板5115上。連接器5140 可包括連接器板5141、觸點5143、以及附隨護套5144，該護套用以防止觸點與連接器板電連接?？蓪Ⅺ溈孙L端口 5150包括在連接器板5141的頂部，用以使聲音可到達麥克風倉 (boot) 5120。麥克風倉5120及包含在其中的麥克風位于連接器板5141后面?？蓪Ⅺ溈孙L包含在麥克風倉5120內(nèi)，以保護麥克風不被損壞并控制進入麥克風的氣流。
圖52示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的圖51的連接器5140的分解圖，該連接器5140 例如可包括連接器板5240、麥克風倉5220、麥克風5222、觸點5243、護套5244、支架5248和螺絲5249。麥克風5222可以為微機械(MEM)麥克風并可與電路板5215電連接。電路板 5215與圖11的主殼體電路板1115類似。麥克風倉5220可安裝在麥克風5222上方。麥克風倉5220例如可由硅制成，從而使其在連接器5200組裝好時能夠與周圍零件形成密封。 觸點5243可包括在護套5244內(nèi)。護套5244可由非導電材料(例如聚合物)制成，從而使觸點不能與連接器板5240電連接。護套5244可安裝在電路板5215上并包括導電元件 (例如參見圖57B的柄部(shank) 5707和接觸段5708)，所述導電元件可將觸點5243與電路板5215電連接。支架5248可與連接器板5240連接，以將連接器5200保持在一起。自支架5248向上的壓力會壓縮麥克風倉，從而對進出麥克風5222的空氣流通產(chǎn)生聲(例如基本氣密的)密封。電路板5215、護套5244和支架5248可包括用來安裝到連接器板5240 的一個或多個孔?？赏ㄟ^這些孔插入螺絲5249并旋進連接器板5240背部的螺紋腔內(nèi)(例如參見腔6046)。
圖53示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的可包括輸入孔5325的麥克風倉5320的視圖。麥克風倉5320例如可對應于圖52的麥克風倉5220。流進耳機內(nèi)的空氣在麥克風倉5320周圍行進會導致由倉內(nèi)麥克風拾取的音頻信號的質(zhì)量的明顯損失。因此，麥克風倉5320可包括密封面53 ，用以防止空氣通過沿麥克風倉邊緣的任何縫隙泄漏。密封面53 可以為倉5320的延伸到倉覆蓋區(qū)的外周的水平表面。以這種方式對縫隙能進行密封可將氣流引入孔5325中，這會導致麥克風接收到更高的聲音質(zhì)量。
傳統(tǒng)上，麥克風倉的頂板與周圍零件的表面產(chǎn)生密封。這需要較厚的頂板，該頂板35在結構上足夠結實從而可支持形成足夠密封所需的壓力。因為倉5320利用水平密封面(而非頂板5327)與周圍零件產(chǎn)生密封，所以頂板5327不需要非常厚。該減小的厚度節(jié)省了殼體內(nèi)的空間，并可導致總體上更小或更薄的耳機。
圖M示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的包括麥克風倉M20和麥克風M22的連接器板 5440的立體截面圖。連接器板M40、倉M20和麥克風M22例如分別可以對應于圖52中的連接器板5240、倉5220和麥克風5222。圖M所示的部件可安裝在一起，使得空氣可穿過麥克風端口討50而進入倉孔M25并到達麥克風輸入部M21。麥克風端口 M50例如可以為連接器板M40的凹階內(nèi)的切口。由于連接器組件中的其它元件(例如電路板5215和支架5248)，麥克風M22和麥克風倉M20在被安裝到耳機中時會被推靠到連接器板M40 上。來自該力的壓力會使表面討沈與連接器板M40的表面M45形成密封。該密封能防止空氣從連接器板M40和麥克風倉M20之間的縫隙M90通過。
在一些實施例中，在倉孔M25中可設置多孔塞討觀。塞討觀例如可由多孔泡沫 (例如燒結聚乙烯或超高密度聚乙烯)制成。塞討觀可幫助過濾掉高頻噪聲，諸如由吹進麥克風端口 M50的風產(chǎn)生的噪聲。塞討觀的聲學性能與其多孔性有關，該多孔性可以通過制造加以控制。例如，可通過將聚乙烯粒子熔化在一起來制造塞討觀。得到的塞的多孔性是熔化粒子的時長、熔化粒子時使用的溫度以及粒子尺寸的函數(shù)。在一些實施例中，在形成塞時，僅使用特定尺寸的聚乙烯粒子是有利的。例如，可將直徑在177微米和250 微米之間的粒子熔化以形成塞討觀。
圖55A和55B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的耳機5500的連接器的視圖?？蓪⑺膫€觸點5561、5562、5563和5564集成到連接器中。這些觸點可具有大致平坦的形狀，使它們與連接器板陽40的正面齊平。這些觸點例如可為橢圓形。外部觸點5561和5564可配置為用于連接到電源線或地線。其余的內(nèi)部觸點陽62和5563可配置為用于接收和發(fā)送數(shù)據(jù)。
連接器板5540可位于主殼體5510內(nèi)并可包括凹槽5542。主殼體5510的高度 5580約5毫米或在4. 7毫米和5. 3毫米之間。主殼體5510的內(nèi)腔的高度5581約4毫米或在3. 7毫米和4. 3毫米之間。連接器板5540的凸起面的高度5582約3. 3毫米或在3毫米和3. 6毫米之間。高度5580、5581和5582是有利的，因為它們可提供這樣的耳機，該耳機具有小的形狀因子卻又大到足以與互補連接器充分連接。高度陽81和5582還能為來自用戶語音的聲音提供足夠的凹槽以到達嵌入在連接器板陽40中的麥克風(例如參見圖1的麥克風17)。應理解，這些尺寸只是說明性的。還應理解，連接器板5540和主殼體5510內(nèi)的孔相對于主殼體陽10的軸形成角度，并且高度5580、5581和5582參考相應元件的正交尚度。
連接器板5540可包括四個觸點5561、5562、5563和5564，它們可隔開間距5583， 間距5583約2毫米或在1. 75毫米和2. 25毫米之間。間距可被定義為從一觸點的中心線到最近觸點的中心線的距離。間距5583是有利的，因為它使互補連接器上的觸點(例如參見圖62A和62B的連接器6200)可充分隔開，從而可將磁性部件設置在觸點之間。
每個觸點可具有寬度5584，寬度5584為約0. 7毫米或在0. 5毫米和0. 9毫米之間。暴露的護套環(huán)的寬度5586約0. 2毫米或者可在0. 12毫米和0. 3毫米之間。所有暴露的護套環(huán)可具有相同的寬度(例如寬度5586)。該寬度5586是有利的，因為其對于防止觸點5561、5562、5563和5564與連接器板5540短路而言是足夠大的，而對于連接器板5540的尺寸影響又足夠小?？蓪⑦@些觸點排列在連接器板5540的正面，使它們關于耳機5500的中心線對稱。表示從每個觸點中心線到耳機中心線的距離的尺寸5585為約1毫米。觸點 5561-5564的該尺寸是有利的，因為該尺寸可提供足夠的表面來與相應的連接器連接，同時還保持了小形狀因子的耳機。例如，如果這些觸點大得多，則殼體陽10的尺寸就需要增大。
圖55D包括根據(jù)本發(fā)明實施例的耳機5500的側視圖。連接器板5540的表面和主殼體5510的軸之間的角度可用角度5587表示，該角度為約55度或在10度和80度之間。 該角度陽87是有利的，因為其可提供使耳機5500與相應的連接器相配的適當角度。角度 5587還可提供將來自用戶嘴部的聲音反射到耳機5500的麥克風(例如參見圖1的麥克風 17)的適當?shù)慕嵌?。角?587也可被設置成阻擋外部聲音到達耳機5500的麥克風。
沿著連接器板5540的表面測量出，每個觸點的高度5588約1. 5毫米。高度5588 是有利的，因為其為耳機陽00提供了相當大的表面區(qū)域以與相應的連接器連接，但不必導致殼體5510的尺寸增加。
連接器板5540可凹陷于主殼體5510中達約0. 25毫米到0. 3毫米的深度5589。 可通過測量連接器板5540的正面與主殼體5510的端部限定的平面(例如包括主殼體5510 的連接器端部上的三個點的平面)之間的距離來確定該深度。深度陽89是有利的，因為其可提供足夠深度以加強耳機陽00和相應的連接器之間的機械連接，但并不是難以將耳機與這種連接器對齊的那種較大深度。
圖55C包括根據(jù)本發(fā)明實施例的耳機5500的頂視圖。主殼體5510的寬度5590 約12. 3毫米或者在10毫米和14毫米之間。主殼體5510的內(nèi)腔的寬度5591約11. 1毫米或在7毫米和13毫米之間。連接器板5540的凸起面的寬度5592約10. 3毫米或在5毫米和11毫米之間。寬度5590、5591和5592是有利的，因為它們可為耳機5500提供足夠大的面積以與互補連接器牢固連接，同時又不會大到以致阻止耳機5500具有小的外狀因子。上面給出的尺寸適用于圖55A、55B、55C和55D所示的實施例，并且應理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，也可以使用其它尺寸。
圖56示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器1040的電觸點的組件。組件5601可包括布置在非導電(例如聚合物)護套5603中的多個電觸點5602。護套5603可包括突出構件，使得每個突出構件可通過連接器板中的腔延伸。例如，在圖52中，護套5244包括四個突出構件，并且連接器板5240包括四個腔(或孔)。在護套5244與連接器板5240連接時， 護套的突出構件將填入這些腔。因此，各突出構件也可以稱為突出腔構件。電觸點5602可延伸通過深度5690的至少一部分。在已組裝的耳機中，每個電觸點5602可具有布置成與電路板5605的電觸點5604電接觸的一部分，該部分可以為撓性或剛性的。
圖57A和57B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的電觸點組件。組件5701可包括布置在非導電護套5703中的多個電觸點5702。每個觸點5702可具有第一部分5705和第二部分 5704，其中的每個部分被獨立制造并且隨后組裝到一起。
第一部分5705可具有頭部5706和柄部5707。頭部5706可具有用來與例如充電座或電纜上的連接器的外部電觸點嚙合的暴露表面。在本發(fā)明的一個實施例中，頭部5706 上的暴露表面可具有導電的、耐用的面層(finish)，該面層在美觀方面也是吸引人的，例如為鎳、錫鈷合金或變黑的面層。柄部5707可與頭部5706 —體形成或獨立地形成，然后使用粘合材料(例如膠、焊料、熔接、表面貼裝粘合材料等)將其粘附到頭部5706。例如，在制造期間，第一部分5705可由導電材料的圓柱形塊形成，轉而形成柄部5707，并對第一部分 5705進行模壓或研磨而將頭部5706例如成形為橢圓形。
第二部分5704可具有嚙合段5709和接觸段5708。嚙合段5709可具有孔，在將電觸點5702組裝到護套5703期間，該孔可以用來容納第一部分5705的柄部5707。在制造期間，可應用導電粘合材料將電觸點5702的第一部分5705和第二部分5704機械連接和電連接。接觸段5708可具有當在組裝好的耳機中時用來與電路板5605上的電觸點5604(參見圖56)嚙合的內(nèi)表面。接觸段5708的嚙合表面也可具有這樣的面層(例如鍍金)，該面層具有將電觸點5702粘附到電路板5605、存儲和防腐蝕的良好特性。
在本發(fā)明的一個實施例中，當在基本由第一部分5705的外接觸表面限義的平面內(nèi)考慮時，第二部分5704的內(nèi)接觸表面的中心可能偏離第一部分5705的外表面的中心。這在設計約束要求將電觸點5702電連接到并未共線對齊的電子部件時是有用的，如圖56所示的本發(fā)明的一個實施例。在本發(fā)明的一個實施例中，第二部分5704可具有鉤形，用來定位在結構上相對于柄部5707偏移的第二部分5704的內(nèi)接觸表面。在制造時，可以通過對片狀金屬進行模壓、對導電材料的固體塊進行加工、模塑成型、或使用本領域公知的不同方法或其它方式來形成第二部分5704。在本發(fā)明的一個實施例中，可通過在大批量生產(chǎn)的情況下對片狀金屬進行模壓，以節(jié)省寶貴的時間和金錢。
圖58A-58C示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的電觸點的組件。組件5801可包括布置在非導電護套5803中的多個電觸點5802。類似于圖57A-57B中所示的實施例，每個電觸點5802可具有第一部分5805和第二部分5804，其中每個部分被獨立制造并隨后組裝到一起。
第一部分5805可具有用來與例如充電座或電纜上的連接器的外部電觸點嚙合的暴露表面。在本發(fā)明的一個實施例中，第一部分5805上的暴露表面可具有導電的、耐用的面層，該面層在美觀上也是吸引人的。
第二部分5804可具有嚙合段5806、柄部5807和接觸段5808。例如可使用表面貼裝技術、焊料、熔接或其它導電粘合劑，將嚙合段5806與第一部分5805電連接和機械連接。 柄部5807可將嚙合段5806連接到接觸段5808。在將耳機組件5801安裝到耳機(例如圖 1的耳機10)中時，接觸段5808可具有與電路板5605上的電觸點5604(參見圖56)嚙合的內(nèi)表面。接觸段5808的嚙合表面也可具有這樣的面層，該面層具有焊接、存儲和防腐蝕的良好特性。
在本發(fā)明的一個實施例中，當在基本由第一部分5805的外接觸表面限定的平面內(nèi)考慮時，接觸段5808的內(nèi)接觸表面的中心可能偏離第一部分5805的外表面的中心。在本發(fā)明一個實施例中，第二部分5804也可具有鉤形，用來定位在結構上相對于第一部分5805 的外接觸表面偏移的第二部分5804的內(nèi)接觸表面。
圖58C示出了如何根據(jù)本發(fā)明一個實施例來制造組件5801。最初，可從單體片狀金屬5809模壓出一個或多個電觸點5802的第二部分5804，并將其折疊為例如上述的鉤形。 這會在片狀金屬5809中形成與所有電觸點5802電連接和機械連接的指狀物5810。第一部分5805也可在單獨的操作模壓形成，然后將其粘合到各個第二部分5804的嚙合段5806。 該組件然后被置于注模機內(nèi)，以注模形成圍繞該組件的護套5803。一旦注模過程完成，刀片可將電觸點5802的第二部分5804從片狀金屬5809的余部切割下來，由此使各個電觸點5802與其它電觸點電分離和機械分離。有利的是，由于第一部分5805和第二部分5804可由模壓工藝制造，組件5801能大批量生產(chǎn)以節(jié)省寶貴的時間和金錢。
圖59A和59B示出了根據(jù)本發(fā)明其它實施例的電觸點。除了可將電觸點5901和 5905形成為一個單體以外，電觸點5901和5905與上面針對圖57A-58C描述的類似。
電觸點5901可具有外觸點部分5902、柄部5903和內(nèi)觸點部分5904。外觸點部分 5902可具有與例如充電座或電纜上的連接器的外部電觸點嚙合的外表面。柄部5903可將外觸點部分5902連接到內(nèi)觸點部分5904。在將電觸點5901安裝到耳機(例如圖1的耳機10)中時，內(nèi)觸點部分5904可具有與電路板5605上的電觸點5604(參見圖56)嚙合的內(nèi)表面。如在上述實施例中那樣，當在基本由外觸點部分5902的外接觸表面限定的平面內(nèi)考慮時，內(nèi)觸點部分5904的內(nèi)接觸表面的中心可能偏離外觸點部分5902的中心。電觸點 5901還可具有鉤形，用來定位在結構上相對于外觸點部分5902的中心偏移的內(nèi)觸點部分 5904的內(nèi)接觸表面。在本發(fā)明的一個實施例中，可從單塊導電材料加工出電觸點5901。
與電觸點5901類似，電觸點5905也可具有外觸點部分5906、柄部5907和內(nèi)觸點部分5908。然而，并非從導電材料加工而成，電觸點5905可從片狀金屬模壓而成并被折疊形成鉤形。此外，由于可使用模壓過程制造電觸點，所以可在大批量生產(chǎn)的情況下來使用它。
圖60A和60B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的耳機連接器的連接器板6040的兩個視圖。在連接器板6040安裝到主殼體(例如參見圖11的主殼體1110)中時，凹階6042圍繞連接器板6040的邊緣布置以形成凹槽。麥克風端口 6050可以為階6042的切口，用以形成使聲音到達麥克風或麥克風倉(例如參見麥克風倉5220)所處的腔6051的開口。在圖60B 中，連接器板6040的表面6045可用來壓縮麥克風倉的外周從而形成氣密密封。
突起6047和螺紋腔6046可用于將其它元件安裝到連接器板6040上。例如，突起6047與環(huán)繞整個連接器組件的支架相配(例如參見圖52的支架5248)。該同一支架可包括孔，該孔用來與螺紋腔6046結合使用從而使嵌件(例如螺絲)可將支架靠著連接器板 6040進行固定。圖52的支架5248為適于與連接器板6040 —起使用的支架的例子。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，連接器板6040可由具有磁性的材料制成。通過在連接器板 6040內(nèi)加入磁性，能夠使用磁效應來增強連接器板6040和互補連接器(例如參見圖62B) 之間的連接。連接器板6040例如可包括諸如鋼合金的鐵磁材料。在另一個實施例中，連接器板6040可包括產(chǎn)生磁場的稀土永磁體。此外，連接器板6040的實施例可包括由于施加電流而產(chǎn)生磁場的電磁體。在電磁的實施例中，可(例如通過施加電流來)控制磁場使得磁場只在必要時出現(xiàn)。在連接器板6040包括永磁體或電磁體的實施例中，互補連接器(例如參見圖62B)可包括鐵磁材料或互補定位的永磁體或電磁體。
圖61A示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的可嵌入連接器的磁性部件的陣列6180。陣列 6180可包括部件6181、6182、6183、6184和6185，這些部件例如可由稀土永磁材料制成。用于磁性部件6181-6185的合適材料的例子是磁化的釹，并且更具體地說是N50磁體。磁性部件6181-6185可被成形為沿著一個邊形成基本平坦的配合面6186。該配合面6186例如與耳機連接器板的所述角度(例如參見圖55中的角度5587)成補角。
圖61B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的如何將連接器板6040與磁性部件陣列6180組合使用的視圖。如果連接器板6040由鐵磁材料制成并且陣列6180包括永磁體，那么陣列6180的磁場會產(chǎn)生將連接器板6140和陣列6180偏壓在一起的磁力。如果陣列6180被嵌入在與連接器板6140相配的連接器內(nèi)，那么這些磁力能增強連接。
為了最大化由陣列6180產(chǎn)生的磁場，將部件6181-6185(例如磁體)排列成使每個部件的極性處于一特定方向是有利的。例如，可將這些部件排列為使外部兩個磁體的南極最接近配合面，并使內(nèi)部三個磁體的北極最接近配合面。按照這種配置，如果想要列出在水平通過配合面上方時遇到的極性，那么所列出的將是南-北-北-北-南。這種磁場最大化就是希望使用磁體陣列而非大磁體的一個原因。
雖然上述實施例包括鐵磁連接器板和嵌入互補連接器(例如參見圖62B)的永磁體陣列，但是可以想到，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，可以使用任何其它的磁結構。例如，在連接器板中可包括電磁體元件并且在互補連接器中可安置鐵磁材料。有關在連接器中使用電磁元件和磁性元件的詳細論述可以在名稱為“Electromagnetic Connector for Electronic Device” 的美國專利申請 No. 11/235873 和名稱為 “Magnetic Connector for Electronic Device”的美國專利申請No. 11/235875中找到，在此將它們都并入本文。
圖62A和62B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例與圖10A的連接器1040互補并且能夠與之相配的連接器6200。連接器6200例如對應于圖2中的耳機嚙合連接器220。例如可以將連接器6200集成到充電器(例如參見圖64中的擴展塢(docking station) 6400、圖66 中的裝置6600和圖67B中的擴展塢6700)中，該充電器為耳機內(nèi)的電池或幫助對耳機進行充電的其它設備(如名稱為"Apparatuses and Methods that Facilitate the Transfer of Power and Information Among Electrical Devices” 的美國專禾Ij 申請 No. 11/620669 中論述的設備，在此將該申請并入本文)進行充電。
圖62A中的連接器6200的視圖沒有包括連接器殼體6210，從而可以看到磁陣列 6280和觸點6290、6四2、6294和6296?？蓪㈥嚵?280安裝在連接器6200內(nèi)使其形成磁陣列結構，并且可將陣列中的各磁體分離開一預定尺寸的間隙?？蓪⒋判圆考年嚵?280嵌入連接器殼體6210從而使部件6282、6283和6284的表面可與相配面6286齊平。這些暴露的部件沿深一直到達對應連接器板的表面從而產(chǎn)生最強的磁力。然而，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，連接器可以沒有暴露的磁性元件。例如，希望使磁性部件6281和6285凹陷以形成更小的連接器。
可將觸點6290、6四2、6294和6296包括在連接器6200中。為了將這些觸點與磁性部件的陣列6280集成，可將各個觸點放置在磁性部件之間的間隙中。這樣，觸點6290位于磁性部件6281和6282之間，觸點6292位于磁性部件6282和6283之間，等等。觸點的這種集成分布可以實現(xiàn)更小的連接器。這就是希望使用被間隔開的多個磁性部件而非單個大磁性部件的原因的另一個例子。
每個觸點可包括彈性機構，如觸點6296的線圈6297。線圈6297可偏壓觸點尖端 6296而使之延伸出連接器殼體6210。包括在觸點內(nèi)的線圈6291、6四3、6295和6297可以為基本平面或平坦的。平坦線圈可使磁性部件6281-6285之間的間隔最小。減小間隔會得到總體上更小的連接器。然而，根據(jù)本發(fā)明的原理，也可以使用其它類型的線圈和觸點。 例如，在不偏離本發(fā)明的精神的情況下，可以使用偏壓圓柱形觸點的圓柱形彈簧，一般稱為 “彈簧針(pogo pin) ”。
觸點6290、6四2、6294和6296可被定位成例如與位于耳機連接器板正面上的觸點電連接。連接器殼體6210可包括抬高面6212，該抬高面例如可適于安裝到互補連接器的腔中。例如，如果連接器6200要與圖IOA和IOB的耳機1000相配，那么抬高面6212可對著凹陷的連接器板1041安裝，同時主殼體1010的邊緣可對著連接器6200的凹陷外周6214 安裝。按照這種匹配結構，觸點6290、6四2、6294和6296可與耳機1000的觸點1042電連接。
連接器6200可包括位于殼體6210后部的觸點或電線(未示出)，使得該連接器可與其它電路電連接。例如，可將連接器6200安裝到包括電源電路(如名稱為“Apparatuses and Methods that Facilitate the Transfer of Power and Information Among Electrical Devices”的美國專利申請No. 11/620669中論述的電路，在此將該申請并入本文)的電路板上，可使用該電源電路通過一個或多個觸點向耳機輸電。
圖63A和6 示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的與圖10A的連接器1040互補并且能夠與之相配的連接器6300。連接器6300與圖62A和62B中的連接器6200基本類似。例如，圖 63A中的磁性部件6382、6383和6384分別類似于圖62A中的磁性部件6282、6283和6觀4。
連接器6300可包括四個觸點尖端6390、6392、6394和6396，它們被偏壓成從殼體 6310伸出。每個觸點尖端可具有約0.5毫米的寬度6303。有利的是，寬度6303的尺寸可被調(diào)整得足夠大以便容易與耳機上的連接器(例如圖1中的連接器16)連接，但并非大到使觸點尖端6390、6392、6394和6396僵硬而不能被與連接器6300相連的耳機壓縮。
每個觸點尖端的中心線可與相臨觸點尖端的中心線分隔開間距6302?？蛇x擇間距 6302使得連接器6300的觸點能夠與耳機連接器(例如圖10A的連接器1040)的觸點電連接。因此，間距6302為約1.97毫米，從而它與圖55A所示的間距5583相對應。此外，間距 6302可從1. 75毫米和2. 25毫米之間的范圍中選擇。間距6302的該尺寸還有利于在連接器6300的觸點之間放置磁性部件(例如部件6382、6383和6384)。外部觸點尖端6390和 6396的中心線分隔開了寬度6301，該寬度為約5. 1毫米或在4. 7毫米和5. 4毫米之間?？蛇x擇寬度6301使得觸點尖端6390和6396能與耳機的外部觸點(例如參見圖55A的觸點 5561和5564)連接。在一些實施例中，耳機的外部觸點可被配置為接收電力，并且可設置一類似于連接器6300但不包括觸點尖端6392和6394的連接器，用來僅向耳機輸電。這樣的連接器更易于制造并比連接器6200更廉價。
連接器6300可具有凸起面6312，該凸起面能夠與耳機連接器(例如圖10A的連接器1040)連接。連接器6300的殼體6310可具有總高度6304，該高度為約5. 1毫米或在 4. 9毫米和5. 3毫米之間。有利的是，可將連接器的總高度6304選擇為與耳機主殼體的總高度(例如參見圖55B的高度5580)相對應，使得連接器6300能容納耳機的主殼體。殼體 6310的凸起面6312具有高度6305，該高度為約3. 43毫米或在3. 2毫米和3. 7毫米之間。 選擇高度6305使其比耳機主殼體內(nèi)的內(nèi)腔高度(例如高度5581)小，從而使連接器6300 易于與耳機連接。總之，選擇高度6304和6305以與圖55B的高度5580和5581互補。由此允許耳機5500與連接器6300相配。應理解，連接器6300的相配面相對于連接器的余部形成一角度。該角度例如在10度到30度的范圍內(nèi)。高度6304和6305參考相應元件的正交高度。這與圖55B所示的徑向尺寸類似。
為了向互補連接器的觸點施加壓力，觸點尖端6390、6392、6394和6396被偏壓得從連接器殼體6310伸出。當不存在互補連接器時，觸點尖端6390、6392、6394和6396可從殼體伸出約0. 7毫米的距離6306。選擇距離6306使得觸點尖端能有利地向耳機觸點施加足夠的壓力，從而使這些尖端能夠可靠地與耳機觸點連接。連接器6300還可包括允許連接器將電信號從觸點尖端6390、6392、6394和6396 傳送到其它電路的觸點或電線(未示出)。以上給出的尺寸適用于圖63A和63B中所示的實施例，應理解，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以使用其它尺寸。圖64示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的與連接器6499連接的耳機6498的視圖。耳機 6498與圖IOA和IOB的耳機1000基本類似，并且可包括在連接器1040上示出的結構元件。 例如可將連接器6499安裝到擴展塢6400中，該擴展塢可包括可插入耳機的插槽。在名稱為 "Apparatuses and Methods that Facilitate the Transfer of Power and Information Among Electrical Devices”的美國專利申請No. 11/620669中論述了與擴展塢6400基本類似或相同的擴展塢，在此將該申請并入本文。擴展塢6400內(nèi)的插槽可被成形為相對于連接器6499適當?shù)貙R耳機6498。連接器6499可包括凸起面6412和下周邊6414，用以進一步對齊耳機6498。凸起面6412可延伸到由凹陷耳機連接器產(chǎn)生的腔內(nèi)，同時耳機主殼體鄰接周邊6414。這樣的對齊會導致耳機6498的觸點(例如參見圖10A的觸點1042)近似以觸點 6490的尖端為中心。觸點6490被線圈6491偏壓得伸出凸起面6412。這一偏壓可由在箭頭6401的方向施加的力來表示。另外，箭頭6402可表示通過將耳機6498的連接器板(例如參見圖10A的連接器板1041)靠近連接器6499的磁性部件陣列(例如參見圖61A和61B 的陣列6180)而產(chǎn)生的磁力。該磁力會使觸點6490與耳機6498上的觸點電連接。連接器 6499可包括另外的觸點(例如參見觸點6290、6四2、6294和6四6)，這些觸點可與耳機6498 的其余觸點連接?？蓪⑦B接器6499安裝到擴展塢6400中的電路板6480上，使得電路板 6480在與連接器6499連接時可向耳機6498傳送信號或從其接收信號。圖65示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的曲線圖6500，該曲線圖示出了上述兩個力隨著磁性部件與連接器板之間間隔的變化而發(fā)生的近似變化。在曲線圖6500中，χ軸6502表示近似力，y軸6504表示磁性部件與連接器板之間的距離。χ軸與y軸相交處的間隔為零， 并且該點表示連接器板與磁性部件接觸的情況。隨著間隔增加，來自推動耳機內(nèi)的連接器板的彈性觸點的近似力6508線性減小，這是由于線圈彈簧大致為線性的性質(zhì)。雖然彈性力線性減小，但是由于磁性材料的行為，近似磁力6506會指數(shù)性地減小。期望選擇磁性部件(例如磁體、連接器板)并設計彈性部件(例如觸點線圈)，使得在這兩部分之間間隔的所有可能距離處，將耳機連接器板偏壓至互補連接器的磁力大于將彈性觸點推回連接器板的力。如果存在彈性力大于磁力的情況，則必須施加外力以使耳機與互補連接器正確連接。施加這一外力可能需要用戶的干預，因此希望設計使磁力總是大于彈性力的連接器系統(tǒng)。圖66示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的可與耳機一起使用的充電裝置6600。在一些實施例中，可將連接器6601集成到裝置6600中，由此使裝置6600可以與耳機電連接。連接器6601與結合圖61-65論述的連接器類似。在一些實施例中，可將輔助連接器6610集成到充電裝置6600中。同樣地，可使用輔助連接器6610將諸如可與耳機一起使用的蜂窩電話的附加裝置連接到裝置6600。為了將耳機或附加裝置連接到外部電源(例如壁裝插座或計算機)，裝置6600可包括電纜6620?？蓪㈦娐?630集成到裝置6600中，以便于為耳機和附加裝置兩者充電。電路6630 還可為在耳機和附加裝置之間共享的數(shù)據(jù)提供通信接口。在名稱為“Apparatuses and Methods that Facilitate the Transfer of Power and Information Among Electrical Devices"的美國專利申請No. 11/620669中詳細論述了與裝置6600相似的充電裝置的例子，在此將該申請并入本文。圖67A和67B示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的連接器6710。連接器6710的正面可被成形為包括峰部6711。通過將峰部6711加入連接器正面，連接器6710能夠以兩個不同接口方向(例如物理方向)與耳機相配。在連接器6710安裝到擴展塢6700(參見圖67B)時， 峰部6711建立了可各自容納耳機6720的長邊6721的腔6702和6704。在圖67B所示的接口方向上，耳機6720的邊6721位于腔6704內(nèi)。然而，如果耳機6720以另一個方向插入， 則耳機的長邊6721會位于腔6702內(nèi)。在這些方向中的任一方向上，連接器6710的觸點可與耳機6720上的觸點電連接。在一些實施例中，可將開關電路包括在耳機6720內(nèi)以補償這些不同的接口方向。 這種開關電路能確定耳機6720和連接器6710的接口方向，并且基于所確定的方向，將從連接器接收的信號傳送到耳機內(nèi)的通路(例如電跡線)。在其它實施例中，可在擴展塢6700 中設置開關電路，該開關電路能確定耳機6720和連接器6710的接口方向，并且基于所確定的方向，向連接器傳送信號。在題目為“Systems and Methods for Determining the Configuration of Electronic Connections” 的美國專利申請 No. 11/650130 中可找到類似開關電路的詳細論述，在此將該申請并入本文。與圖62B中所示的抬高面6212和凹陷周邊6214相似，在將耳機(例如參見圖10A 和10B的耳機1000)連接到連接器6710時，凸起面6712和凹陷周邊6714是有利的。例如， 凸起面6712和凹陷周邊6714可提供能加強連接器6710與耳機的機械連接的結構特征。圖68示出列出了根據(jù)本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)的示例性模式和功能的圖表 6800。關于圖表6800，通信系統(tǒng)可包括耳機(例如圖1的耳機10)和主機裝置(例如蜂窩電話、膝上型計算機等)。進一步限定在圖表6800中提到的通信系統(tǒng)，耳機能與主機裝置通信，并且主機裝置通過蜂窩網(wǎng)絡或其它通信網(wǎng)絡(例如IP語音)與其它裝置通信。圖表6800包括行和列，行用于描述系統(tǒng)的示例性模式和功能，而列用于確定與各個模式或功能相對應的輸入和輸出。通常在系統(tǒng)處于特定模式時，列6810中列出的一些功能會發(fā)生，因此可將這些功能列在它們對應的模式之下。例如，通常在系統(tǒng)處于來電模式 6811時才執(zhí)行應答呼叫功能6812和拒絕呼叫功能6813，并且通過將功能6812和6813直接列在來電模式6811之下，圖表6800能反應出這一關系。對于對應一個功能的各行，列6820可用來確定會導致該功能發(fā)生的輸入。例如， 列6820可以確定用戶按下耳機上的單個按鈕(例如參見圖1的按鈕14)以啟動相應功能的方式。應理解，所啟動的功能還依賴于耳機所處的模式。例如，如果系統(tǒng)在來電模式6811 下，則長按按鈕會啟動拒絕呼叫功能6813，而如果系統(tǒng)在另一模式下，則同樣的按鈕按壓會啟動功能 6814。在名稱為"Single User Input Mechanism for Controlling Electronic
Device Operations”的美國臨時專利申請No._可找到使用單一按鈕控制電子裝置的
例子，在此將該申請并入本文。輸出可與各個模式或功能相關聯(lián)，從而例如用戶能意識到系統(tǒng)的操作?？赏ㄟ^耳機顯示系統(tǒng)(例如圖1的顯示系統(tǒng)18)、耳機音頻系統(tǒng)(例如圖1的揚聲器系統(tǒng)13)和/ 或主機裝置用戶接口(UI)來提供這樣的輸出。主機裝置上的顯示屏和揚聲器例如可以為用來提供輸出的主機裝置用戶接口(UI)的一部分。列6830列出了由耳機顯示系統(tǒng)提供的對應于列6810中列出的模式或功能的輸出。例如，如果耳機顯示系統(tǒng)包括指示器，該指示器能使用LED輸出不同顏色，則基于通信系統(tǒng)的模式或功能，列6830可包括指示器能輸出的不同顏色和/或閃爍圖案。基于通信系統(tǒng)的模式或功能，列6840列出了由耳機音頻系統(tǒng)(例如揚聲器)提供的輸出。列6840例如可包括嗶嗶聲(beep)、音調(diào)(tone)或其它噪聲，它們可用來通知通信系統(tǒng)的操作。列6850列出了由主機裝置UI提供的輸出。例如，列 6850可包括通過主機裝置上的顯示屏而呈現(xiàn)的輸出?？傊?，圖表6800確定了與根據(jù)本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)的各種示例性模式和功能相對應的輸入和輸出。例如，當通信系統(tǒng)在來電模式6811時，系統(tǒng)的耳機(例如圖1的耳機10)會顯示慢速閃爍的綠光并輸出兩聲嗶嗶聲，同時系統(tǒng)的主機裝置會顯示來電畫面 (例如關于來電的圖形顯示信息)。繼續(xù)該例子，如果用戶按下耳機上的按鈕(例如圖1的按鈕14)較短時間，則系統(tǒng)會應答該呼叫，同時耳機顯示綠光并在一短的高音調(diào)之后輸出一短的低音調(diào)。在系統(tǒng)應答呼叫時，主機裝置會顯示呼叫應答畫面。應理解，圖68中所示的以及上面論述的模式和功能只是示例性的，并且在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 通信系統(tǒng)可使用其它模式和功能進行工作。盡管上面詳細描述了本發(fā)明的具體實施例，但是應理解，這些說明僅是出于說明的目的。在本文中描述的實施例的另選實施例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，雖然一個實施例可包括藍牙耳機，但是本發(fā)明的一個或多個結構元件也能加入使用其它有線和/或無線通信協(xié)議的耳機內(nèi)。此外，雖然本發(fā)明的一些實施例可包括被配置用來與蜂窩電話和/或
個人媒體裝置(例如類似于蘋果公司(Cupertina，California)出售的iPod 的便攜式媒
體播放器)進行通信的耳機，但是本發(fā)明的一個或多個結構元件也能加入用來與任何電子裝置進行通信的耳機內(nèi)。此外，雖然上面例示性描述的一個實施例可包括耳機及其制造方法，但是本發(fā)明的一個或多個結構元件也能加入其它電子裝置中，所述電子裝置例如需要分布在小的聲體積內(nèi)的電路板、對稱連接器、具有一個或多個內(nèi)部結構元件的擠壓殼體、微穿孔、協(xié)同定位的麥克風和連接器、磁性連接器或它們的任意組合。在不脫離本發(fā)明的情況下，可將本文所述的各種結構進行組合。給出本發(fā)明的上述實施例是出于說明而非限制的目的。本發(fā)明也可采用本文明確描述的形式以外的許多形式。因此，應該強調(diào)，本發(fā)明并不限于明確公開的方法、系統(tǒng)和設備，而是應包括它們的在所附權利要求的保護范圍內(nèi)的變型和修改。
權利要求
1.一種耳機嚙合連接器系統(tǒng)，用于連接至包括多個耳機電觸點的耳機，所述系統(tǒng)包括具有配合面的殼體；固定在所述殼體內(nèi)的磁性元件的陣列；以及多個電觸點，所述電觸點設置在所述磁性元件之間，并且偏置為延伸越過配合面，所述系統(tǒng)中的所述多個觸點的每一個操作為分別電連接至所述多個耳機電觸點的相應的一個。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁性元件中的至少一個包括與配合面基本上平齊的側面。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述陣列包括五個磁性元件。
4.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述陣列中的每一個磁性元件與所述陣列中的至少一個其它磁性元件相隔預定大小的間隙。
5.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述磁性元件排列成行，并且每個磁性元件之間有預定大小的間隙。
6.如權利要求1所述的系統(tǒng)，還包括多個彈簧機構，其中每一個彈簧機構將所述多個電觸點中相應的一個偏置成延伸越過配合面。
7.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中多個電觸點中的至少一個包括平線圈，所述平線圈將所述電觸點偏置成延伸越過配合面。
8.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述多個電觸點包括四個電觸點，其中所述四個電觸點中的兩個外部電觸點操作為傳輸電力，并且其中所述四個電觸點中的兩個內(nèi)部電觸點操作為傳輸數(shù)據(jù)。
9.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述嚙合連接器具有對稱結構，使得它被操作為在多于一個的接口方向上與耳機連接。
10.如權利要求9所述的系統(tǒng)，還包括開關電路，所述開關電路操作為確定所述系統(tǒng)中的所述多個電觸點和連接至所述系統(tǒng)的所述多個耳機電觸點之間的接口方向；以及基于所確定的接口方向，將信號發(fā)送到所述系統(tǒng)中的所述多個電觸點。
全文摘要
本公開涉及耳機磁性連接器。提供了耳機組件和耳機連接器。耳機連接器可包括磁性配合面和布置在該配合面中的多個電觸點。還提供了嚙合組件和嚙合連接器。該嚙合連接器可包括具有配合面的殼體、磁性陣列結構和多個彈性偏置觸點構件。磁性陣列結構可固定在殼體內(nèi)并且容納多個彈性偏置觸點構件。彈性偏置觸點構件可包括延伸到配合面之外的尖端。該端部可與耳機連接器內(nèi)的電觸點電連接。
文檔編號H04R1/10GK102547514SQ20121003270
公開日2012年7月4日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權日2007年1月6日
發(fā)明者C·D·普雷斯特, E·A·桑福德, M·E·漢基, W·C·利姆 申請人:蘋果公司