耳機設計的案例
Altair仿真助力Jabra耳機設計--8月13日在線虛擬大會
8月13日下午約3點，歡迎收看我的演講“Altair仿真助力Jabra耳機設計
四六級無線聽力耳機Proe造型設計
四六級無線聽力耳機Proe造型設計
基于Cortex-M0+的MCU，專為USB耳機設備設計的USBCodec芯片-CJC6822A
BOM成本，靈活的接口配置則為USB耳機、智能音頻設備及工業應用提供了無限可能；聯系工采網“在線客服”獲取樣品與技術支持。
價值80萬的U型耳機支架模設計，這樣的模具你會設計嗎
耳機已普遍使用，但頭戴式耳機特別是高保真的頭戴式耳機一般都用在一些較專業的行業，如錄音室等。典型的頭戴式耳機由5部分組成，分別為頭戴、耳殼、驅動器、導線、耳墊，如圖1所示。耳殼不可能直接貼附在耳機上，所以要有U型支架進行支撐。頭戴式耳機因其對耳朵傷害小，舒適度高，成為人們聽音樂，玩游戲的必備配件，好的頭戴式耳機可以形成聲場，隔絕外音，高度還原音樂，可以說能給人最佳的聽覺體驗。本文介紹耳機頭帶的注塑模具設計要點。耳機頭帶產品圖如圖 1 所示，其產品最大外形尺寸為 128.61 mm x 107.52 mm x 22.50 mm，塑件平均膠位厚度 3.84 mm，塑件材料為 PP，縮水率為 1.015，塑件質量為 12.70 克，塑件技術要求為不得存在披峰、注塑不滿、流紋、氣孔、翹曲變形、銀紋、冷料、噴射紋、氣泡等各種缺陷。
圖 1 耳機頭帶產品圖
圖1產品后模3D圖
從圖 1 可以看出，塑件為多段圓弧組成的近似圓形產品，中間有一個長槽，需要設計滑塊抽芯機構。塑件兩端內側分別有一處長條盲槽，需要設計內滑塊抽芯機構。耳機頭帶需要經常從頭上取下或戴上，要求塑件有良好的彈性和長久的抗疲勞變形的能力，因此，對于原料中摻入水口料的比例要控制在 25%以下。塑件外形尺寸較大，加之需要設計 3 處滑塊抽芯機構，模具型腔排位為 1 出 1，模胚為標準模胚 CH3030 A80B90 C90，中間的滑塊為后模外滑塊，為了保持模具注塑生產的穩定性，優先將此滑塊設計在模具的非操作側。內側的滑塊分別設計在天地側，模具設計圖見圖 2，3D 模具圖見圖 2。
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Abaqus在耳機金屬彈片優化設計中的應用 ￥15
本文利用Abaqus軟件，對耳機長度調整機構中的關鍵金屬彈片進行了優化設計，使其能夠在有限的空間內提供足夠的彈力，而不至發生塑性損傷及斷裂，延長了其使用壽命。優化后的結果可應用到實際產品中，以提升消費者的用戶體驗，本文方法也可以應用到類似的關鍵性彈片設計中。
關鍵詞： Abaqus; CAE分析；金屬彈片；頭戴式耳機；滑動裝置
央視視角 | B&K助力電聲行業發展
日前，在央視新聞聯播“堅持高質量發展調研行”專題報道中，記者采訪了歌爾股份有限公司——一家擁有過億的手機耳機出貨量，和全球第一的手機麥克風出貨量的行業領導者，如何在保持存量穩固的基礎上，繼續實現新的結構升級。
在其亞洲最大的聲學消音實驗室里，被稱為“金耳朵”的聲學設計工程師郭翠翠正在調整耳機參數，與B&K 5128型高頻頭和軀干模擬器（HATS）的測試結果形成互補。比如聽用吉他彈的梁祝，它在高頻的細節上會比較豐富，她會知道去調耳機哪個頻段。
電信/音頻市場的趨勢是不斷提高手機和耳機的音頻品質。為了確保測試能力與市場需求同步，我們專注于可聽聲范圍內的精密音頻測試、精確的語音再現和解剖精度，以獲得更真實的結果。
B&K 5128型高頻頭和軀干模擬器 (HATS)適用于例如智能手機、電話機、音頻會議設備、麥克風，耳機、助聽器和聽力保護器的現場電聲學測試，是具有真實人耳結構的耳道及嘴模擬器的人工頭，可提供平均成年人頭部和軀干聲學特性的真實再現。高頻HATS設計用于現場電聲學測試，可以覆蓋完整的可聽頻率范圍（高達20 kHz）。
使用場景
根據國家和國際通信質量標準測試智能手機的音頻性能，包括移動手機及無繩電話
在背景噪聲和可能產生反饋到系統中的情況下評估耳機雙向通信的清晰度
使用免提裝置（例如基于準確播放語音的電話會議系統）進行方向性、清晰度、反饋和背景噪聲抑制的雙向通信清晰度的評估
有助于評估麥克風對于人類語言錄音的準確性，包括響度，方向和齒擦音的變化
以人類對音質認知的方式來測量耳機的音頻響應。這使設計者可以識別和改進耳機設計中由于人為因素導致頻率響應的異常。
展開 什么是“模塊化設計”？
大家好，今天我們來一起解讀“模塊化設計”這一手法背后的產品設計邏輯。
旨在幫助大家了解“模塊化設計”的特點及優勢。
DUO——藍牙耳機設計
1/設計定位
Duo是一款內置牙連接的模塊化無線骨傳導耳機。主要基于GUI的交互發展到音頻和動態的交互。超越現有智能設備的交互形式，體積更小、更獨立，結合個人行為與使用習慣的交互智能設備，顏色，材料與多種穿著搭配。
2/交互形式
通過身體與微手勢進行交互操作
借助醫學參考資料設計一系列先進的健康檢測功能，集成Na+離子傳感器，檢測血糖、告知用戶的代謝狀態及藥物提醒功能。
監測運動前后血液流動的頻率，更精確測量血壓-成像模式。
3/人機工程
符合人體造型，可調整至完全貼合耳朵的輪廓，保證運動過程不易滑落。
4/功能適配
能適應個人的口味和要求，耳環與傳感器不同顏色，提供一個開放的系統，可用于其他個人配件，如眼鏡和頭巾，目的是搭配日常穿著和全天使用。
雙頸和頭環被設計成非常安全的形式，用于運動等狀態。
通過適配器，使雙耳機可以與不同的設備適配，對于不同類型的眼鏡，用戶可以在沒有明顯改變外觀的情況下連接起來。
不同造型適配不同的功能，如與眼鏡適配。
5/功能與使用人群
6/效果圖展示
不難看出，這款藍牙耳機通過人機工程、交互形式、結構、顏色、材質等多個方面進行了思考，力求滿足不同年齡、性別用戶的需求。
展開 在TWS耳塞中應用的數字紅外接近檢測模塊
將TWS技術運用到藍牙耳機領域，催生了新產品——TWS藍牙耳機。TWS技術利用兩個互連且連接到移動設備的耳塞式耳機。兩個音頻設備通過藍牙配對，分別傳輸左聲道和右聲道。這樣有助于增加音頻清晰度。
從前藍牙耳機的工作原理就是底層無線信號模塊、協議層和應用層，這點在真藍牙無線耳機上是一樣的，不過從前有線纜的藍牙耳機是通過線纜將兩個耳機單元連接到藍牙模塊上，藍牙信號傳輸到模塊并經過應用層直接輸出音頻信號，從兩個耳機單元中發出，可以說整個傳輸就只有手機藍牙和藍牙耳機的信號互相傳輸。
但真無線藍牙耳機的設計不同，它有著主副兩個耳機，主耳機內的藍牙模塊用來連接手機，而副耳機則連接主耳機，也就是說真無線藍牙耳機的無線信號傳輸其實分為兩端，手機到主耳機、主耳機到副耳機，也就是說真無線藍牙耳機不需要主副耳機之分，左右耳完全可以獨立運作。數字紅外接近檢測模塊可以實現無線耳機入耳/出耳檢測，幫助延長電池單次充電后的使用時間，實現基本的無觸摸手勢控制，無需采用按鈕。
在TWS耳塞中，通常將接近傳感器配置為在物體（在這種情況下，用戶的耳朵張開）在3毫米以內時觸發檢測信號，而在接近的物體在10毫米以外的距離內時釋放信號。可靠的接近度檢測需要足夠的信噪比（SNR）。
接近傳感器可以通過檢測何時從耳中取出了耳塞從而進入待機模式減小功耗，但傳感器本身會消耗能量：傳感器的大部分能源消耗都歸因于紅外發射器。幸運的是，耳塞設計人員可以采用兩種技術中的一種來限制傳感器的功耗。
臺灣旺泓推出的小體積數字紅外接近檢測模塊 - WH4535V，其超小封裝體積僅為L2.0毫米xW1.0毫米xH0.5毫米，讓生產真正無線立體聲（TWS）耳塞產品的音頻制造商們得以開發更小、更輕的工業設計耳塞。
展開 便攜式耳機中應用的高精度32位高性能DSP音頻處理芯片-DU561
便攜式耳機泛指設計輕巧、便于隨身攜帶、適合在移動場景下使用的耳機，主要包括真無線入耳式、開放式/夾耳式、骨傳導及便攜頭戴式等類型，其核心優勢在于出色的便攜性、佩戴舒適度以及對移動場景的適配性。便攜式耳機并非單一產品，而是一個涵蓋多種形態、以滿足不同移動使用需求（如通勤、運動、旅行）的產品類別。
此外，無線耳機與有線耳機在便攜性上各有側重：?無線耳機?在?便攜性、兼容性及功能體驗?上優勢明顯；而?有線耳機?則在?音質還原度和信號穩定性?上通常更優。對于絕大多數移動場景，無線便攜式耳機是更主流的選擇。??
由工采網代理的國產山景DU561是一款集成多種音效算法高性能32位DSP音頻處理芯片；具有高速、高精度、高穩定性等特點，能實現對音頻信號的濾波、增強、降噪、混響、變調等處理，DU561的音頻DSP算法具備支持:回聲、混音、3D環繞（MV3D）虛擬低音、電音/變調/變聲；參量均衡器（EQ）動態范圍壓縮（DRC）噪聲抑制、相位控制、移頻（防嘯叫）嘯叫偵測及抑制。廣泛應用于音頻系統、通信系統、藍牙耳機、汽車音響、家庭影院、舞臺設備等領域。
該芯片支持低功耗Deepsleep模式，內置LDO實現了5V轉3.3V，3.3V轉1.2V的電源轉換，支持DC 3.3V~5V電源供電，在音頻處理方面，支持8～192KHz采樣率，較大有效位寬32bits；包含4路Audio-ADC（信噪比≥94dB）3路Audio-DAC（信噪比≥105dB）確保高質量的音頻采集和輸出。
展開 TWS耳機：光學紋理裝飾結構件工藝詳解+供應商介紹
當然，紋理裝飾結構件不僅可以用于耳機背蓋，也可以放在充電盒上，面積更大，更具差異化與辨識度，比如下面君語這款magic2 TWS耳機。
這款耳機在外觀設計上非常具有特色，充電盒造型圓潤，采用黑、白、藍、綠四色拼接組合打造。材質為全鋁，采用CNC多工藝疊加而成，手感絲滑。最大的設計亮點在于其盒體背蓋采用幻彩設計，材質為炫彩玻璃，紋理工藝與本文介紹的有所不同，雙層紋理工藝。通過AG、CNC切割、鋼化、清洗；防爆膜電鍍、轉印、再電鍍、絲印蓋底、激光切割、貼合、噴指紋油等多種加工工藝打造，在不同光線下呈現不同的色彩。據了解，這款產品還曾獲得了2021國際CMF設計獎。
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展開 在USB耳機中應用的USBCodec芯片
USB耳機是通過計算機與其他人通信的便捷方式。耳機由耳機和連接的麥克風組成，該麥克風通過USB端口連接到計算機或筆記本電腦。各種程序將與USB耳機同步，并允許您在計算機上執行其他任務時與朋友，家人或同事交談。
游戲耳機還是USB好。USB耳機的價格偏貴?？捎迷O備范圍：3.5mm圓形接口可以連接MP3/MP4，大部分手機、電腦等等。USB接口耳機只能插入USB口，該耳機可用設備范圍小，基本是用在電腦上。
把沒有位置感的低頻去掉，嘈雜的高頻削弱，增強腳步聲、槍聲這些中高頻聲音，讓玩家更容易分辨出來，才是好的游戲耳機，而這種耳機若去聽歌，所有樂器都像鐵皮做的一樣。
衡量耳機可以用一些評價音箱的方法，但耳機的聽感與音箱是不同的，音箱發出的聲波在空氣中衰減、發生干涉，與人的頭和耳朵相互作用，耳機的聲音是直接進入耳朵的。
耳機的聲音的好壞比它的技術性能更重要，由于人頭和耳朵的形狀是不同的，一副耳機對不同人會有不同的聽感，所以推薦只能作為參考，有機會一定要親自聆聽才可以真正感受到耳機的聲音。
說到電競裝備，我們平時關注得更多的可能是鍵盤和鼠標，但其實電競耳機也是重要的一部分，除了一些職業的電競選手之外，很多游戲玩家在玩游戲的時候也會選擇電競耳機。相對于普通的影音耳機來說，電競耳機在外觀造型上更加炫酷拉風，佩戴上更追求舒適性，另外，在音效方面也會加入一些獨特的設計，比如7.1環繞聲音效、3D全景環繞音效等，這主要是為了實現在游戲過程中的聽聲辯位。
推薦一款工采網代理的國產USBCodec芯片 - CJC6822A，該芯片是一款基于Cortex-M0+的單片機，專為USB耳機設備而設計。
展開 
“仿真的結果準嗎？”—對CAEer的靈魂拷問
比如我們在耳機的頭帶設計中，就通過快速的仿真結合人體工程學數據，從幾個維度對耳機的舒適性進行初步評估（例如：耳機總體尺寸，佩戴時與人臉貼合度，夾緊力偏差等），在初次打樣前，就完成了外形曲線的設計迭代。應用到了最終的產品中。
耳機產品概念設計的迭代（通過仿真）及最終產品
說到底還是對人的信任
盡管說了這么多，但我想，其實提問的人，絕大部分也多多少少了解以上的原因。
但為什么總還會有這樣的問題？
剛到公司時，作為唯一的一名仿真工程師，也確實頂著不小的心理壓力，在“仿真到底準不準”的質疑中，不停地用一次次的數據和行動證明，也不斷給別人介紹，應該如何正確看待和運用仿真。如今，我們有了自己的小小團隊，依舊要求每個人重視你的每一份報告，給出的每一個建議，樹立自己的長期個人品牌很重要。
一點小小的總結和建議：互相信任，真誠溝通，幫工程師梳理清晰的需求，請他們支持并提供足夠的數據；最好當面或電話溝通結果，避免看報告產生一些誤會；結論發布前互相校對。
當然，也更希望對CAE尚不那么了解的人，嘗試多一些了解，把他當做一個好用的工具，合理的運用他，而不是糾結于他準不準。
展開 Moldex3D模流分析之多元化的塑料件設計與制程
以耳掛式耳機產品為例(如圖四所示)，耳機掛鉤設計必須連接手機和麥克風功能，與人體皮膚(耳朵)接觸區域，該皮層材料必須具有良好柔軟觸感，但內在架構組成又必須具有足夠的強度，避免產品變形。
圖四 耳掛式耳機: (a)幾何設計 (b) 利用雙射/共射制程，以PP材質為核心料和TPE材質為皮層料
當此耳掛式耳機制作采用共射技術，以PP材質為核心料，以TPE材質當皮層料。理想上，應用共射成型制程可簡化零件組裝手續的嶄新應用技術，并提供物料之間的接合界面具有更好的強度。然而，實際執行此類共射制程時，將面臨許多挑戰，例如：皮層料/核心層料之間的到底比例為何? 射出之相關條件要如何給定? 此時可事先透過CAE進行預測。 如圖五所示，根據CAE模擬預測，使用50% 皮層料比例會導致核心層穿透皮層，造成產品質量瑕疵問題。再進一步執行皮層/核心層比例調適，可能70% 皮層料比例是較佳的選擇。但是以此比例當基準，進一步預測產品變形問題時，我們發現產品具有嚴重翹曲問題，導致產品功能性不彰。
圖五 利用共射制程開發制造耳掛式耳機: 50%皮層料比例，會導致較堅硬核心層料穿透皮層料，造成產品質量瑕疵問題
接著，我們再利用CAE執行虛擬之設計變更，執行一系列之修改模具澆口位置設計驗證，如圖六所示；我們發現一些有趣且非常實務之解決方案，例如：應用圖六(a) 所提之澆口方案，當采用40%之皮層料比例時，會導致核心層穿透皮層，原先思考這將會是造成產品質量瑕疵之嚴重問題；然而，應用CAE軟件預測事先得知，使用40 ％皮層料生產此對象，反而是最佳比例，因為較堅硬之核心料，在0.07秒時會穿透皮層，穿透現象發生后，該耳掛鉤部結構件轉換為僅使用較硬的PP材料，剛好提供更好的強度以符合產品強度要求。
展開 USBCodec芯片的工作原理以及應用
推薦一款工采網代理的國產USBCodec芯片 - CJC6833A，該款芯片是一款基于Cortex-M0+的單片機，專為USB耳機設備而設計。它集成了一個32位的RISC CPU和16KB的SRAM、USB、UART、IIC、音頻編解碼器、GPIO、定時器、WDT、PWM、SPI、IIS、SPDIF、PDM、SARADC、PLL、LDO等。
CJC6833A可以從內部ROM啟動。開機后，程序從內部MTP執行。
CJC6833A可以運行高達48MHz，它的設計特別小心，以較小化功耗，同時允許靈活性，以達到高性能。它包括針對單個IP的時鐘門控，CJC6833A可以在不同的省電模式下進一步操作：正常、空閑、待機、關機，不同的模式有不同的時鐘和電源策略。
USBCodec芯片 - CJC6833A的特性：
內置LDO，工作電壓：3.3V/1.8V
通過USB/UART進行系統內編程和電路內編程
時鐘控制
12MHz時鐘從USB時鐘振蕩器
支持外部晶體振蕩器
USB規范：V2.0高速/全速模式兼容
USB音頻類V1.0/2.0兼容
USB人機界面設備V1.1兼容
支持USB暫停/恢復/重置功能
支持控制、中斷、批量和同步數據傳輸
較多25個通用I/O（GPIO）
可以在溢出和超時時發出中斷命令
在國產音頻USBCodec芯片領域，武漢光華芯生產的國產USBCodec芯片便是其中的佼佼者。了解更多關于武漢光華芯國產USBCodec芯片的技術應用，請聯系：133 9280 5792(微信同號)
展開 集成了32位RISC處理器和SPDIF音頻接口的音頻編解碼
工采網代理的國產USBCodec芯片 - CJC2100，是一款基于Cortex-M0+的單片機，專為USB耳機設備而設計。它集成了一個32位的RISC CPU和8KB的SRAM、USB、UART、IIC、音頻編解碼器、GPIO、定時器、WDT、PWM、SPI、IIS、SPDIF、PDM、SARADC、PLL、LDO等。
CJC2100可以通過SPI接口從外部閃存啟動。開機后，程序從外部閃存讀取到內部SRAM中進行執行。
CJC2100可以運行到48MHz，它的設計特別小心，以較小化功耗，同時允許靈活性，以達到高性能。它包括針對單個IP的時鐘門控，CJC2100可以在不同的節能模式下進一步操作：正常、空閑、待機、關機，不同的模式有不同的時鐘和電源策略。
CJC2100芯片集成了2個AHB總線和1個APB（與AMBA協議兼容）。CPU核心在一個AHB總線中作為AHB主操作，DMA控制器在其他AHB總線上作為AHB主操作。一個AHB2APB橋用于外設配置。
CJC2100集成了1KB的引導ROM。當ISP可用時，CPU從內部引導ROM引導，從UART總線接收程序代碼，并在外部閃存中存儲。如果啟用了正常模式，CPU從內部引導ROM引導，從外部SPI閃存獲取程序代碼，并存儲在內部SRAM中，然后，重新映射內存配置，從內部SRAM引導。
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