摘要：耳机连接器是众多传输电力、传输信号的连接器中的一种，通常情况下耳机连接器是设置在电子产品中的，因此，耳机连接器的设计需要适应电子产品外型以及耳机插头的外型的变化。由于目前电子产品在不断向小型化、轻薄化以及多功能化发展，所以对于安装在电子装置中的耳机连接器的设计也有着越来越严格的要求。本文主要针对耳机连接器的技术发展路线，通过检索、统计、分析耳机连接器领域的专利申请，对耳机连接器重要申请人、技术分布等方面进行了分析，同时阐述了重点专利的技术发展趋势。
一、前言
1881年，世界上第一副耳机诞生了，虽然当时它是为通讯而生，与音乐无关，但是直到人们感受到独自沉浸在音乐的魅力中后，它就不仅仅是为通讯而存在了。在科技迅猛发展、快速变换的当今时代，耳机更是成为我们生活中不可缺少的一部分，我们用它听音乐、通电话，出门前甚至要确认一下耳机在没在包里，这就是耳机的重要性。然而，耳机并不能单独发出优美的音乐，它的存在是需要载体的，也就是手机、MP3、MP4、电脑这些产品，而它们运作的重要一环就是耳机连接器，或者说耳机插座。
耳机连接器是众多传输电力、传输信号的连接器中的一种，通常情况下耳机连接器是设置在电子产品中的，因此，耳机连接器的设计需要适应电子产品外型以及耳机插头的外型的变化。由于目前电子产品在不断向小型化、轻薄化以及多功能化发展，所以对于安装在电子装置中的耳机连接器的设计也有着越来与严格的要求。台湾的公司长盛科技股份有限公司在2005年提出的申请中提出了将耳机连接器和USB连接器合并设置为一个既可以适用于传递电力和数字信号又可以传递声音讯号的电连接器以节省耳机连接器或者USB连接器所占用的双重空间。而随着蓝牙、WiFi等无线通讯科技的发展，蓝牙耳机可以不需要设置于电子设备连接的插头而电子设备也不需要设置耳机连接器就可以实现音频的传输，显然这似乎可以为电子装置节省更大的空间。然而，到目前为止，我们身边层出不穷的电子产品仍然没有取消耳机连接器的设置，说明蓝牙耳机并不能完全代替有线耳机，这对于耳机连接器的稳定性、小型化、多功能化也提出了更高的要求。
二、耳机连接器关键技术发展历程
耳机连接器主要包括绝缘的壳体和若干导电端子，壳体上开设有若干与导电端子相对应的卡槽，导电端子分别卡与相应的卡槽内，壳体的前端面开设有供耳机插头插入的插孔，插孔延伸到壳体的内部而与各个卡槽相连通。耳机连接器的技术发展过程中，其主要发展重点在于：1）保证信号传递的稳定性，减小失真、噪音等现象；2）耳机连接器的小型化、薄型化；3）耳机连接器的多功能性。
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1、带有开关的耳机连接器
为了防止音频插头未未完全插入音频插座连接器时造成讯号中断、杂音、或系统出错等问题，很多申请人想到在音频插座连接器中设置一开关，当插头插接到指定位置后实现音频信号的正常传输。如在音频插座连接器中设置用于与音频插头端子接触的多个静插座端子以及一插头开关组件，插头开关组件具有固定端子和可动端子，其中可动端子具有一可动端接触部，以及一抵接块，抵接块旋伸入插孔中，在音频插头插入插孔的过程中，首先音频插头的端子依序分别与多个静插座端子接触，但此时并没有信号传输，当音频插头继续插入，音频插头端部顶抵可动端子的抵接块与固定端子接触导通后，开关组件被触发，避免讯号杂音或系统出错等误动作产生。
2、薄型化、小型化连接器
耳机作为智能终端设备的外围音频设备，已经得到了广泛的使用，而标准的音频插头一般为以圆头的三线或四线插头。但是，耳机连接器的小型化、薄型化一直是行业技术发展的重点，且由于耳机连接器通常用作电子器件设备连接外围音频设备的枢纽，电子器件的发展影响着耳机连接器技术改进。随着电子元器件技术的进步以及可穿戴设备（比如智能手表，智能手环，及蓝牙耳机等）的兴起，特别是可穿戴设备的微型化，其上面配备的传统音频插座中的插孔的结构及尺寸已经显现出了落后的状态。为了实现耳机连接器的薄型化，现有技术中通过将电子产品的内部结构设计的更为紧凑及将电子产品内部的部件的高度设计的更小等方式，或者通过将连接器用于固定端子的基座设置成半包围的形式，从而减小插座整体的厚度。
3、多功能性
为了节省耳机连接器在电子器件中占用的空间，申请人想到将耳机连接器与其他功能连接器结合使用，设置为一体式结构，在节省空间的同时实现了连接器的多功能性。例如将MP3随身听的USB连接器与耳机连接器合并设置为既能传输复合USB规格的数字讯号又能传输音频信号的电连接器，原本耳机连接器的空间可被有效节省且更耐插拔，提供可更佳的声音品质及更长的插拔使用寿命。苹果公司也提出了将手机充电插座、数据传输插座、音频插座集成于同一插座连接器中并以付诸应用，如苹果手机iPhone8之后的系列均只有一个连接器，且推出了具有与该连接器相适配的音频插头结构。
随着电子产品的快速发展，耳机连接器也不断更新换代，而随着电子产品发展重心不断向中国市场的转移，中国耳机连接器市场决定着连接器发展的走向。如今已经出现耳机连接器与充电插座等的结合以及蓝牙耳机的不断发展，耳机连接器领域唯有不断提出更加符合大众使用要求的技术创新才能获得持续发展，而发展重心就在小型化和音频传输的精准性，音频传输的精准效果是有线耳机相对于蓝牙耳机的主要优势，因此应将发展重心放在自己的优势上，因此，如何在不断减小耳机连接器尺寸的同时保证其传输信号的精准性是耳机连接器领域面对和要解决的问题。
参考文献：
[1].《扬声器系统》，山本武夫，北京：国防工业出版社，2010年1月。
[2].《实用电声与微型扬声器》，叶顺忠，叶希杰，赵振钦，北京：国防工业出版社，2006年1月。
论文作者:关红磊,韩典伯
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：连接器论文; 耳机论文; 插头论文; 音频论文; 端子论文; 插座论文; 电子产品论文; 《电力设备》2018年第34期论文;