头压传感器系统
耳机触感分布与穿戴感测试
TactileHead by PPS

应用介绍
耳机若不能提供舒适的穿戴体验,音质再好也不会被消费者所接受 - 若要不停调整或摘下休息,甚至引起头痛或颞部不适,又如何享音乐?
专业的头戴式耳机 (盖耳式和压耳式) 研发设计和制造技术门槛高,其消费群对音质和舒适感尤为重视。要改善穿戴舒适感,并不是直观地降低夹持力、或将耳套增厚加软所能解决。即使耳机减重,亦会在一定时间过后引起相同的酸痛感。在满足外观设计和结构可靠性后,要研发出长期受欢迎的耳机、让消费者无论在坐立或卧躺都能调整出舒适的穿戴感,需要累积长年的体验反馈、和人体力学上的研究。
耳机贴合人体的穿戴体验,受支撑结构、夹持力、头带、伸缩臂、耳壳、耳套等各部件的形态和材质所影响。设计时除考虑整体重量、重心和受力分布、也需考虑头部软组织或敏感部位、和耳机前后腔体空间以及功能性元件所造成的影响。最后,研发人员还要兼顾降低成本的压力。
设计出舒适的耳机,研发投入的时间及难度不亚于甚至超过设计专业舒适的鞋
部分用户体验反馈:
“ ... D***S 特别不舒服,说不上哪里难受,就是带十几分钟就头痛 ... ”
“ ... M*****R 带上一整天都可以,就是有时候容易冒汗 ... ”
“ ... **G 空间小但透气 ... ”
“ ... S********r **0, 不知道怎么解释,戴久耳前下端都有些不舒服 ... ”
没有准确的量化数据,又如何解读各种主观意见去改善设计?
- 结构设计: 满足安全强度和钢性后,要兼顾制造成本和穿戴舒适感
- 伸缩臂: 在保证不自由滑落和降低抽拉噪音的同时,伸缩臂亦需根据人体舒适的贴合做相应调整
- 夹持力设计: 夹持感只能经过穿戴来体会,不能依赖尺寸或测量数据反映。夹持感过大, 耳套再软再宽也无法弥补其造成的不适感。夹持力不稳,又会因头部活动导致位移和滑落。 直观会认为,施力平均是理想,但头部周边的硬软组织并不是均匀分布的 - 软组织在平均受力下同样会引发肌肉疲劳或酸痛。消费者会自行拉伸耳机调整夹持力, 但亦因此影响耳机结构性。夹持力的设计与优化,需根据人体贴合研究,调整其耳机夹持重心和施力位置。
- 转轴设计: 转轴设计和夹持力相互影响。在保证转轴强度、角度范围和灵活性后,需根据人体贴合定位轴心 和调整贴合的触感分布。个别耳机为方便出行和携带设计水平,却相对提高舒适度设计的难度 - 因为脸部是成锥形的。无论耳机采用无转轴、单转轴、或双转轴,都要应对实际体验或人体贴合情况去调整。
- 耳壳材料: 塑料、木质、金属等不同选材对音质各有不同影响,但材料造成的重量和重心偏移会改变人体贴合的感受, 亦会增加模块化设计的难度。
- 耳壳结构: 在保证耳机功能性、腔体气密性和隔离性、和胶位有顺滑过渡等传统要求后,要保证人体贴合的舒适感。个别 厂商会根据耳壳大小,响应头部轮廓和硬软组织设计不规则的贴合形状,避重就轻地分布施力。耳壳尺寸越大, 要面对更大范围的头部轮廓和组织,舒适度更难设计。
- 耳套: 耳套是直接接触皮肤的结构件。其大小、宽度、深度、厚度和材料,除配腔体空间和排气要求,需考虑耳壳设计、 受力位置和皮肤敏感度。盖儿式耳机会比压耳式耳机,更着重耳套的设计。耳套深度过浅容易造成耳朵接触推动 器外的薄布;耳套形状过小会触碰耳朵的软骨;耳套形状越大、深度越深、宽度越宽,耳套及耳机的设计难度便越 高。圆形耳套提供更大空间和容易的对位,椭圆形和D形耳套,穿戴时需要根据耳朵对位,厂商会变根据人头构造应 对头带和耳套的垂直度。耳套增宽,能够扩散压力,但会降低调整或对位空间。若缩窄宽度,受力位置会更为集中 。因此也需要周期实验和研究人体贴合情况方能改善耳套设计。
- 头带: 耳机越重头带设计难度便相应提高。头带压力既不能过大也不过小,保证合适拉伸性和韧性后,需根据耳套贴合感 受做调整。头带设计,与夹持力及耳套设计成相互平衡和影响关系:夹持力提高能降低头带的压力、适当改善头带 设计能减轻耳套贴合不适感、降低耳套贴合压力而增加头带软垫又会因增加头部接触面积造成其他不适。
软件介绍

MDR-Z1R (Sony)
大耳机覆盖脸部硬软组织多,把控舒适和的穿戴感尤为困难。
但此经典大耳机,其舒适度却能获得同等于其音质的评价。

ATH-xxxx (AudioTechnica)
一款市场受认可的耳机,但市场反馈需要一定屈伸改善或降低穿戴的压逼感

LCD3 (by Audeze)
高音质享受。但全木制、金属和羊皮材质导致平板大耳机重量偏高,
个别用户连续穿戴1-3小时内需要周期摘下休息。

N700 (by AKG)
形态偏小偏舒适,不同用户群反馈差异较大的穿戴体验。

PELTOR (by 3M)
除音乐耳机,工业和劳保用品厂商也会改善防护耳罩的设计,提升其穿戴舒适舒适度,
避免工作人员在长期穿戴下造成不适或劳损。

MDR-7506 (by Sony)
一款经济型耳机的触感数据。

K1000 (by AKG)
一款已停产的设计,采用头部固定避免耳壳和耳套施压。
硬件介绍

宽度卡板
检具可调整为人口 5%、50%、和 95% 头宽比较。

头型弧面评价
根据科研单位统计多个人头形态平均下来的形状轮廓,皮肤传感器植入在不规则人头模型上。

受控平面评价
受控平面用于控制性对比,用于实验的无变量控制。
技术参数
- 信号参数
- 量程: 2PSI (可选)
- 噪音比: 400:1
- 精度: 0.2%
- 重复性: 0.4%
- 硬件参数
- 表层材质: 导电银布
- 厚度: 1mm
- 工作温度: -20°C 至 100°C
- 接口: USB
噪音比
触感敏感度
业内最小压感
信号直线性
展览与测试活动







联系方式
美国生产商:PPS (Pressure Profile System, Inc)
原产商官网:http://www.pressureprofile.com
中国总代理:高精达精密工具有限公司
( 香港 | 深圳 | 武汉 | 成都 | 苏州 | 沈阳 | 中国台北 | 日本大阪 )
华南总部: 深圳市福田区八卦岭八卦四路425栋
总部电话: +86 (0)755 8226 7222
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公司官网: www.supertooling.com
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