1、耳机结构设计原理及基本标准、注意事项,冯文华,前言：耳机简介,耳机是一种电-声转换设备。 耳机分类 1.外观分类 头戴式、耳塞式、入耳式等 2.驱动分类 动圈式、动铁式、静电式等 3.连接方式 有线、无线、及两用 4.腔体结构分类 开放式、封闭式、半开放式 耳机的关键性能及参数 性能： 1.音质；2.舒适性；3.外观；4.耐用性 参数： 1.阻抗；2.灵敏度；3.频响；4.失真度 耳机的行业标准 国内标准：GB GB-T14471-1993、GB-T_6832-1986 等 国际标准：IEC60268-5、IEC60268-11-1987 等,一.结构组成及材料选取原则,1.耳机的基本结构 a
2、.支撑、佩戴结构-头带、耳挂、夹子等。 b.腔体-前腔、后腔 c.人体贴合结构-伸缩结构、弹性耳套、护套 d.驱动单元-喇叭等电声转换器件 e.电气连接部分-插头、插座、线路板、电线等 f.功能扩展附件-音控、咪盒、降噪盒等2.耳机各部分的材质 原则：根据各结构组成部分实现的功能，选取相应匹配的材料-即： 材料特性匹配结构功能 例如：耳壳（腔体）腔体作用：反射气流，二次作用于振膜，提升音量， 并进行混音。 材料选取：不同材料会有不同音色-塑料腔体的声音会脆一些， 俗称的塑料味。而木头腔体的中频会厚实一些，但低频会散。 金属腔体会使声音变得明亮圆滑柔和一些。,二.结构设计流程,确定功能、特性,设
3、计外观 （整体结构）,确定材质,内部结构设计,工艺审核,完成设计,材料问题,结构问题,外观冲突,三.结构设计原则,1.整体通用原则：满足功能的同时尽量保证ID外观设计、结构可靠性、模 具的可行性、易装配、品质保证性，成本。 、结构设计要合理：装配间隙合理，所有插入式的结构均应预留间隙；保证 有足够的强度和刚度(安规测试)，并适当设计合理的安全系数。 、塑件的结构设计应综合考虑模具的可制造性，尽量简化模具的制造。 、塑件的结构要考虑其可塑性，即零件注塑生产效率要高，尽量降低注塑的 报废率。 、考虑便于装配生产(尤其和装配不能冲突)。 、塑件的结构尽可能采用标准、成熟的结构，所谓模块化设计。 、能
4、通用/公用的，尽量使用已有的零件，不新开模具。 、兼顾成本。,三.结构设计原则,2.耳壳设计基本准则：壳体均匀、平整，前后腔隔离良好，后腔容量尽量大。 、注意胶位不可太厚，一般不要超过2.0mm。 、耳机壳里边尽量不要有尖角利边，胶位之间过渡要顺滑。 、装饰件/透光件与耳机壳之间的装配要尽量避免破坏腔体的密封性。,3.喇叭盖设计基本准则：前腔预留膜片振动空间（前腔高度在 1.5mm-3.5 mm 之间），前腔出声孔面积尽量留大。 、和耳机壳一般采用螺丝固定，低端耳机才采用扣位固定。 、与耳机壳间的间隙，需根据耳套材料厚度以及排气要求来确定的大小。 、与喇叭的配合，单边不可大于0.1mm，围边顶
5、部要做成V或T形槽，方便容 纳密封胶。 、 除出声孔外，避免有其他漏气孔，防止声音短路。,三.结构设计原则,4.头带设计基本准则：头带压力不可过大，有良好的拉伸性，整体过渡圆顺 （包括加强筋，装配结构等），强度及韧性必须足够。4.1 塑胶头带： 、外形厚度应该为3.05.0mm，壁厚不要超过2.0mm 、径向上避免出现切面（垂直于弧形的切面结构），以防断裂。 、壁厚尽可能均匀，防止缩水变形 、如有固定件，一般只在同一径向位置上设12个完全固定点，其他位 置设置滑槽，既保证整体头带的变形要求，防止固定件跳出。 、避免尖角利边，配合间隙小于0.1mm，以防刮伤皮肤和夹头发。 、螺丝头不能高出头带表
6、面，以防刮伤皮肤。 、头带过线孔应大于线径至少0.5mm.过线槽都应该展示面的背面。4.2 钢头带： 、一般采用0.61mm厚度，采用弹性较好的钢材。 、整体宽度保持一致，避免起级。 、避免直角弯折，防止断裂。 、尽量避免利角边位外露，防止划伤人体及耳机接触部件（电线、胶壳等）。,三.结构设计原则,5.抽拉伸缩臂设计基本准则：抽拉力度合理，垂直悬挂时不可自由滑落，抽拉过程力度均匀，同时需尽量减小抽拉产生的噪音。 、衔接口尽可能倒圆角，避免拉出后出现利角边。 、设计过线槽、卡线位固定电线，避免电线松脱被挤压、摩擦导致线断。 、预留电线收藏空间，同时设计避免电线进入滑轨的结构。 、伸缩臂停止位应有
7、足够强度，防止拉脱和拉断。 、滑动定位一般采用金属/塑胶的凹槽和弹性凸点来实现。 、抽拉壳体部分的波浪凹槽需顺滑，最厚及最薄处比例不可超过1:3。 、滑动部位应做成单一园弧或直线，防止出现力度突变。 、口部尽可能做的厚一些，并作倒角，以防止破裂。 、支臂和支臂盖的装配一般采用舌片加螺丝，或者舌片加扣位的连接方法。 支臂盖下面要有支撑或定位，防止下陷。,三.结构设计原则,6.头叉及转轴设计基本准则：转轴位强度必须足够，转动需灵活，转动过程 中不可刮碰耳壳支臂等其他配件。 、衔接处截面尽可能作成圆形，避免转动后出现错位。 、设计藏线槽、卡线位固定电线，避免电线松脱外露。 、限位骨、防脱扣应有足够强
8、度，防止拉脱。限位骨接触面必须是转轴径向 面且垂直分型面。 、头叉转动方向需适应佩戴习惯 、无特殊要求头叉转动角度120，外旋90（方便放置），内旋 30。 、无特殊要求耳壳转动角度向内不可小于20,四.耳机结构设计基本参数：,一.整体结构参数,四.耳机结构设计基本参数：,二.细节结构参数 1.螺丝柱/司筒 、内外径尺寸应取合理值，防止滑牙和爆裂。 、螺丝柱与被锁胶件间不得留间隙，以防柱位拉断胶件变形。 、螺丝柱超过10mm以上时应考虑加火箭脚，防止走位变形。 、螺丝柱内孔直径与螺丝外径比例为：0.80.85（常用螺丝见下表）。 、螺丝柱前端内孔，宜予倒角或沉台，以便于自攻螺丝导入（如下图）。
9、 、丝柱/司筒壁厚不可大于壁厚的2/3。,四.耳机结构设计基本参数：,2. 柱位/开孔/加强筋 、加强筋的厚度不应大于壁厚的2/3。 、大平面加筋时加强筋高度不可超过3-4倍料厚。 、设计柱位若直径大于料厚2/3 时，柱底需倒角或做成空心柱。 、柱位高度与直径比大于3时，需设计加强筋。 、孔与孔之间的距离，一般应取孔径的2倍以上。 、孔与塑件边缘之间的距离，一般应取孔径的3倍以上，如因塑件设计 的限制或作为固定用孔，则可在孔的边缘用凸台来加强。,四.耳机结构设计基本参数：,3. 拔模角及壁厚的处理 、光面拔模应选较小角度，一般1即可。 、透明件脱模斜角度应加大 ，以免引起划伤 。 、带皮纹、喷
10、砂等外观处理的塑件侧壁应根据具体情况取25 的脱模斜度 。 、外壳面脱模斜度大于等于3。 、较高、较大的尺寸，根据实际计算取较小的脱模斜度。 、胶位尽量出现突变位，减少缩水现象。若厚胶的地方渐变成薄胶 的是无可避免的话，应尽量设计成渐次的改变，并且在不超过壁 厚3:1的比例下。如下图1 、加厚或减胶时尽量采用平缓过渡。如下图2,四.耳机结构设计基本参数：,4. 止口及装配间隙参数 、止口配合间隙一般为 0.050.1mm。 、嵌合面应有35的脱模斜度，端部设计倒角或圆角，以利于装配。 、止口方向设计，应将侧壁强度大的一端的止口设计在里边，以抵抗外力。 、止口深度的尺寸一般不大于壁厚 。 、允许的话止口尽量增加美工线。 、考虑过喷油和电镀件等后处理各零部件配合公差，喷油件间隙一般单边 处0.25mm，电镀一般单边处0.2mm。 、尽可能地使分模面变得容易，可使模具加工容易且毛边、水口切除容易。,五.耳机结构设计中的注意事项：,1.转角部位倒圆角 2.采用打胶装配工艺时预留走胶水位 3.防呆设计 4.小耳塞腔体需预留排气孔,谢谢,
