一種基于3d打印技術(shù)的定制式耳機(jī)及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于3D打印的定制式耳機(jī)及其制造方法，所述耳機(jī)包括耳機(jī)殼體、硬質(zhì)導(dǎo)音管、單元卡槽、發(fā)聲單元、出聲口連接裝置、分頻電路、封蓋、線材插座；所述耳機(jī)殼體、單元卡槽、硬質(zhì)導(dǎo)音管、封蓋由3D打印機(jī)打印構(gòu)成；所述分頻電路與發(fā)聲單元及線材插座相連接；所述發(fā)聲單元安置于所述單元卡槽內(nèi)；所述發(fā)聲單元通過所述出聲口連接裝置與所述硬質(zhì)導(dǎo)音管聯(lián)通；所述封蓋將耳機(jī)殼體封閉從而構(gòu)成定制式耳機(jī)。本發(fā)明可精確控制定制耳機(jī)殼體的厚度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，機(jī)械特性與聲學(xué)特性，能夠優(yōu)化導(dǎo)音管材料，并突破對(duì)軟質(zhì)材料的限制，同時(shí)大大降低人力、時(shí)間成本，大大提高定制耳機(jī)的良品率。
【專利說明】一種基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī)及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電聲【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體涉及一種基于3D打印的定制式耳機(jī)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的定制耳機(jī)全部手工制作，過程繁瑣，需用到兩次手工倒模工藝，時(shí)間成本高，材料浪費(fèi)嚴(yán)重。耳機(jī)殼體通過選擇性固化工藝制作，然而殼體形狀因人耳而異，導(dǎo)致殼體厚度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法精確控制，機(jī)械特性與聲學(xué)特性難以優(yōu)化，單元放置依靠人力經(jīng)驗(yàn)，無法標(biāo)準(zhǔn)化。此外，導(dǎo)音管部分需二次成型加工，傳統(tǒng)定制耳機(jī)制作工藝導(dǎo)音管只能采用軟質(zhì)材料，聲學(xué)特性受限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](一 )要解決的技術(shù)問題
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī)及其制造方法，可精確控制定制耳機(jī)殼體厚度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，優(yōu)化機(jī)械特性與聲學(xué)特性，并突破導(dǎo)音管材料為軟質(zhì)材料的限制。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī)，該耳機(jī)包括:耳機(jī)殼體、硬質(zhì)導(dǎo)音管、單元卡槽、發(fā)聲單元、出聲口連接裝置、分頻電路、封蓋、線材插座；所述耳機(jī)殼體、單元卡槽、硬質(zhì)導(dǎo)音管、封蓋由3D打印機(jī)打印構(gòu)成；所述分頻電路與發(fā)聲單元及線材插座相連接；所述發(fā)聲單元安置于所述單元卡槽內(nèi)；所述發(fā)聲單元通過所述出聲口連接裝置與所述硬質(zhì)導(dǎo)音管聯(lián)通；所述封蓋將耳機(jī)殼體封閉構(gòu)成定制式耳機(jī)。
[0007]優(yōu)選地，所述3D打印機(jī)打印構(gòu)成的耳機(jī)殼體的殼厚為0.2-0.9_。
[0008]本發(fā)明還提供了基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī)的制造方法，該方法包括步驟:
[0009]步驟一:用醫(yī)用硅膠對(duì)人耳進(jìn)行全耳道倒模，采用醫(yī)用膏狀倒模硅膠填充人耳耳道以及耳甲腔，取得全耳道模型；
[0010]步驟二:使用精度為0.0lmm以上的高精度三維掃描儀，對(duì)耳道模型進(jìn)行掃描，在計(jì)算機(jī)中生成三維模型，轉(zhuǎn)換成可編輯曲面網(wǎng)格文件；
[0011]步驟三:應(yīng)用三維建模軟件Rhino3D，根據(jù)耳道特征模擬切割模型，去除耳甲腔及耳道部分，并且利用三維建模軟件RhinMDsmooth工具進(jìn)行表面平滑處理；
[0012]步驟四:使用三維建模軟件Rhino3D對(duì)模型進(jìn)行抽殼，殼厚設(shè)置為0.2mm至
0.9mm，通過Rhino3D軟件測(cè)量計(jì)算出耳道彎曲角度、最小孔徑、耳甲腔容積；
[0013]步驟五:根據(jù)上述測(cè)量計(jì)算結(jié)果，確定導(dǎo)音管彎曲程度、孔徑，在Rhino3D軟件中構(gòu)建導(dǎo)音管特征，所述導(dǎo)音管喇叭出口為多個(gè)，形狀為平行管狀、號(hào)角狀或倒號(hào)角狀，確定發(fā)聲單元安裝位置，構(gòu)建單元對(duì)接接口以及單元卡槽位置，所述接口為方形、矩形或橢圓形，所述單元卡槽距接口距離為單元長度的1.01至1.2倍；[0014]步驟六:將上述步驟五處理模型結(jié)果導(dǎo)入光固化樹脂快速成型設(shè)備，3D打印制造出耳機(jī)殼體；
[0015]步驟七:使用打磨拋光設(shè)備對(duì)上述3D打印制造出的耳機(jī)殼體內(nèi)外表面進(jìn)行處理；
[0016]步驟八:將平衡電樞式發(fā)聲單元與耳機(jī)分頻器焊接、安裝聲學(xué)阻尼，安裝線材插座，安裝隔音密封海綿，依次將發(fā)聲單元與殼內(nèi)對(duì)接口對(duì)接，并卡入步驟五所述卡槽；
[0017]步驟九:使用光固化樹脂快速成型設(shè)備3D打印出殼體后蓋，與上述殼體利用光固化樹脂實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接封蓋；
[0018]步驟十:使用醫(yī)用光固化光亮漆對(duì)上述殼體表面進(jìn)行鍍膜處理。
[0019](三)有益效果
[0020]本發(fā)明可精確控制定制耳機(jī)殼體的厚度與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，機(jī)械特性與聲學(xué)特性，能夠優(yōu)化導(dǎo)音管材料，并突破對(duì)軟質(zhì)材料的限制，同時(shí)大大降低人力、時(shí)間成本，大大提高定制耳機(jī)的良品率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1是本發(fā)明全耳道模型示意圖；
[0023]圖2是本發(fā)明3D打印模型圖；
[0024]圖3是本發(fā)明所構(gòu)建導(dǎo)音管示意圖；
[0025]圖4是本發(fā)明所構(gòu)建導(dǎo)音管示意圖；
[0026]圖5是本發(fā)明所構(gòu)建導(dǎo)音管示意圖；
[0027]圖6是本發(fā)明所構(gòu)建導(dǎo)音管示意圖；
[0028]圖7是本發(fā)明所構(gòu)建導(dǎo)音管示意圖；
[0029]圖8是本發(fā)明發(fā)聲單元安裝示意圖；
[0030]圖9是本發(fā)明封蓋示意圖；
[0031]圖10是本發(fā)明3D打印定制式耳機(jī)的完整結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0033]對(duì)耳道模型3D建模處理的工序:
[0034]采用醫(yī)用膏狀倒模硅膠填充人耳耳道以及耳甲腔，取得全耳道模型如圖1所示。使用高精度三維掃描儀(精度0.0lmm以上)對(duì)耳道模型進(jìn)行掃描，在計(jì)算機(jī)中生成三維模型，轉(zhuǎn)換成可編輯曲面網(wǎng)格文件。應(yīng)用三維建模軟件Rhino3D，根據(jù)耳道特征模擬切割模型，去除耳甲腔及耳道部分，并且利用三維建模軟件Rhino3D smooth工具進(jìn)行表面平滑處理，得到可3D打印模型如圖2所示。
[0035]構(gòu)建內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)及導(dǎo)音管工序:[0036]使用三維建模軟件Rhino3D對(duì)模型進(jìn)行抽殼，殼厚設(shè)置為0.2mm至0.9mm,通過Rhino3D軟件測(cè)量計(jì)算出耳道彎曲角度、最小孔徑、耳甲腔容積。根據(jù)測(cè)量計(jì)算結(jié)果，確定導(dǎo)音管彎曲程度、孔徑，在Rhino3D軟件中構(gòu)建導(dǎo)音管特征，所述導(dǎo)音管喇叭出口可為多個(gè)，確定發(fā)聲單元安裝位置，構(gòu)建單元對(duì)接接口以及單元卡槽位置，所述接口為方形、矩形或橢圓形，所述單元卡槽距接口距離為單元長度的1.01至1.1倍，如圖3至圖7所示。
[0037]打印制造殼體及內(nèi)外表面處理工序:
[0038]將處理模型結(jié)果導(dǎo)入光固化樹脂快速成型設(shè)備，3D打印制造出耳機(jī)殼體。使用打磨拋光設(shè)備對(duì)打印制造出的殼體內(nèi)外表面進(jìn)行處理。
[0039]發(fā)聲單元安裝、封蓋及表面鍍膜工序:
[0040]將平衡電樞式發(fā)聲單元與耳機(jī)分頻器焊接、安裝聲學(xué)阻尼，安裝線材插座，安裝隔音密封海綿，依次將發(fā)聲單元與殼內(nèi)對(duì)接口對(duì)接，卡入卡槽，如圖8所示。使用光固化樹脂快速成型設(shè)備3D打印出殼體后蓋，與3D打印制造出的殼體利用光固化樹脂實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接封蓋，如圖9所示。使用醫(yī)用光固化光亮漆對(duì)殼體表面進(jìn)行鍍膜處理。最終得到本發(fā)明完整的3D打印定制式耳機(jī)，如圖10所示。
[0041 ] 在本發(fā)明的制造過程中，上述順序是可以改變的。
[0042]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0043]傳統(tǒng)定制耳機(jī)殼體制作方法中，人力、時(shí)間成本高，殼體質(zhì)量嚴(yán)重依賴于制作人經(jīng)驗(yàn)，手工誤差大，且材料浪費(fèi)嚴(yán)重。本發(fā)明通過3D打印制作定制耳機(jī)殼體，精確打印出與人體耳道貼合良好的定制耳機(jī)殼體，有效控制制作時(shí)間與材料使用。傳統(tǒng)定制耳機(jī)殼體制造方法中，殼體厚度以及殼體內(nèi)部空間不可控，機(jī)械特性與聲學(xué)特性難以得到優(yōu)化，無法標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，本發(fā)明通過3D建模，殼體厚度可以精確控制，殼體機(jī)械性能得以控制；確定導(dǎo)音管彎曲程度、孔徑，構(gòu)建出規(guī)則內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)、單元對(duì)接接口以及單元卡槽位置，不僅聲學(xué)特性能夠最大程度得到優(yōu)化，且殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)、單元對(duì)接接口以及單元卡槽位置得到標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，定制耳機(jī)良品率大大提高，制作周期大大降低。傳統(tǒng)定制耳機(jī)制作方法中，導(dǎo)音管需二次成型，導(dǎo)音管材料受限于軟質(zhì)材料，使得聲學(xué)特性受限，本發(fā)明通過3D建模，提前確定導(dǎo)音管彎曲程度、孔徑，通過3D打印，一次成型硬質(zhì)導(dǎo)音管，更利于聲學(xué)特性的優(yōu)化。
[0044]以上實(shí)施方式僅用于說明本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī),其特征在于,該耳機(jī)包括:耳機(jī)殼體、硬質(zhì)導(dǎo)音管、單元卡槽、發(fā)聲單元、出聲口連接裝置、分頻電路、封蓋、線材插座；所述耳機(jī)殼體、單元卡槽、硬質(zhì)導(dǎo)音管、封蓋由3D打印機(jī)打印構(gòu)成；所述分頻電路與發(fā)聲單元及線材插座相連接；所述發(fā)聲單元安置于所述單元卡槽內(nèi)；所述發(fā)聲單元通過所述出聲口連接裝置與所述硬質(zhì)導(dǎo)音管聯(lián)通；所述封蓋將耳機(jī)殼體封閉構(gòu)成定制式耳機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī)，其特征在于，所述3D打印機(jī)打印構(gòu)成的耳機(jī)殼體的殼厚為0.2-0.9mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2的基于3D打印技術(shù)的定制式耳機(jī)的制造方法，其特征在于，包括步驟: 步驟一:用醫(yī)用硅膠對(duì)人耳進(jìn)行全耳道倒模，采用醫(yī)用膏狀倒模硅膠填充人耳耳道以及耳甲腔，取得全耳道模型； 步驟二:使用精度為0.0lmm以上的高精度三維掃描儀，對(duì)耳道模型進(jìn)行掃描，在計(jì)算機(jī)中生成三維模型，轉(zhuǎn)換成可編輯曲面網(wǎng)格文件； 步驟三:應(yīng)用三維建模軟件Rhino3D，根據(jù)耳道特征模擬切割模型，去除耳甲腔及耳道部分，并且利用三維建模軟件Rhin03Dsm00th工具進(jìn)行表面平滑處理； 步驟四:使用三維建模軟件Rhino3D對(duì)模型進(jìn)行抽殼，殼厚設(shè)置為0.2mm至0.9mm,通過Rhino3D軟件測(cè)量計(jì)算出耳道彎曲角度、最小孔徑、耳甲腔容積； 步驟五:根據(jù)上述測(cè)量計(jì)算結(jié)果，確定導(dǎo)音管彎曲程度、孔徑，在Rhino3D軟件中構(gòu)建導(dǎo)音管特征，所述導(dǎo)音管喇叭出口為多個(gè)，形狀為平行管狀、號(hào)角狀或倒號(hào)角狀，確定發(fā)聲單元安裝位置，構(gòu)建單元對(duì)接接口以及單元卡槽位置，所述接口為方形、矩形或橢圓形，所述單元卡槽距接口距離為單元長度的1.01至1.2倍； 步驟六:將上述步驟五處理模型結(jié)果導(dǎo)入光固化樹脂快速成型設(shè)備，3D打印制造出耳機(jī)殼體； 步驟七:使用打磨拋光設(shè)備對(duì)上述3D打印制造出的耳機(jī)殼體內(nèi)外表面進(jìn)行處理；步驟八:將平衡電樞式發(fā)聲單元與耳機(jī)分頻器焊接、安裝聲學(xué)阻尼，安裝線材插座，安裝隔音密封海綿，依次將發(fā)聲單元與殼內(nèi)對(duì)接口對(duì)接，并卡入步驟五所述卡槽； 步驟九:使用光固化樹脂快速成型設(shè)備3D打印出殼體后蓋，與上述殼體利用光固化樹脂實(shí)現(xiàn)無縫對(duì)接封蓋； 步驟十:使用醫(yī)用光固化光亮漆對(duì)上述殼體表面進(jìn)行鍍膜處理。
【文檔編號(hào)】G06F17/50GK103974183SQ201410224946
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】俞辰, 周威, 岐維佳 申請(qǐng)人:俞辰