CN101374364A - 听筒和电-声转换器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种听筒，其包括连接到电－声转换器的端部并在声波输出方向上延伸的管状芯部分，以及被置于芯部分外面以便覆盖芯部分的端部表面并具有比芯部分低的硬度的外耳道配合部分。这维持覆盖芯部分的端部表面的外耳道配合部分的适当的柔性并形成具有适当硬度的芯部分。这消除了由于芯部分的变形、听筒的分离以及芯部分和外耳道接触而导致的声音质量的降低。因此，这改进与外耳道的配合性质和与电－声转换器的连接性质。由此，提供了改进与外耳道的配合性质和与电－声转换器的连接性质的听筒以及包括这样听筒的电－声转换器。

Description

听筒和电-声转换器

技术领域

本发明涉及听筒(earpiece)和电-声转换器。

背景技术

例如耳机之类的电-声转换器驱动按照从声频复制器供应的声频信号的振动膜，从而产生与声频信号相应的在可听频率范围内声波。产生的声波通过连接到电-声转换器的听筒输出到使用者的外耳道并振动耳膜，以便作为声音信息传递。

具有连接到其端部的听筒的内部类型的耳机，例如被称作耳塞类型的耳机，被商品化了。听筒包括管状芯部分，其连接到电-声转换器的端部并在声波的输出方向上延伸，以及外耳道配合部分，其置于芯部分的外部并配合到外耳道内。

图7A显示了芯部分52和外耳道配合部分56模制成一个整体件的听筒50的例子。在这种听筒50中，芯部分52和外耳道配合部分56由例如人造橡胶之类的单个弹性材料制成。因为形成芯部分52和外耳道配合部分56的弹性材料之间的粘附性差，因此使用不需要粘结的整体模制。

图7B显示了芯部分62和外耳道配合部分66模制成一个分离件的听筒60的例子。在这种听筒60中，芯部分62由例如氯乙(chloroethene)之类具有相对高硬度的材料制成，而外耳道配合部分66由例如缓冲材料之类的具有中等柔性的材料制成。因为在构件之间确保了一定程度的粘结性质(粘附性质)，芯部分62和外耳道配合部分66被模制成分离件并接着粘结在一起。

发明内容

在图7A所示的听筒50中，使用了中等柔性的材料以便当外耳道配合部分56配合到外耳道a(图4)内时确保配合性质。但是，由于使用柔性材料，向外耳道a输出声波的芯部52，尤其是其端部，经受变形以阻挡听筒的端部，这导致声音质量的降低。此外，尤其是连接到听筒端部的听筒50连接部分容易变形，这导致听筒50从耳机端部分开。

另一方面，在图7B所示的听筒60中，芯部分62的端部延伸到外耳道配合部分66的近端部，以便在芯部分62和外耳道配合部分66之间具有适当的粘结区域(粘附区域)并保持听筒60的端部的适当的形状。因此，当外耳道配合部分66配合到外耳道a内时，芯部分62的端部与外耳道a接触，这降低了配合性质。

期望提供一种改进了与外耳道的配合性质和与电-声转换器的连接性质的听筒，以及包括同样的部件的电-声转换器。

根据本发明的实施例，提供一种连接到电-声转换器的听筒，以借助配合到外耳道的听筒把从电-声转换器产生的声波引导进入外耳道。该听筒包括管状芯部分，其连接到电-声转换器的端部以便在声波输出方向上延伸，和外耳道配合部分，其被置于芯部分外面以便覆盖芯部分的端部表面，并被形成为具有比芯部分低的硬度。

在这种结构中，置于芯部分外面以便覆盖芯部分的端部表面的外耳道配合部分被形成以具有比连接到电-声转换器的端部的芯部分低的硬度。从而维持覆盖芯部分的端部表面的外耳道配合部分的适当的柔性并形成具有适当硬度的芯部分成为可能。这消除了例如由于芯部分的形状改变、听筒的分离以及芯部分和外耳道接触导致的声音质量的降低之类的问题。此外，因为芯部分以适当的硬度形成，通过构件厚度的减少而减少芯部分的直径成为可能。因此，改进与外耳道的配合性质和与听筒的连接性质成为可能。

在上面描述的听筒中，芯部分和外耳道配合部分可以由具有不同硬度的相同材料制成。在这种结构中，因为芯部分和外耳道配合部分由具有不同硬度的相同材料制成，利于材料获得以及从而简化制造工艺成为可能。

此外，在上面描述的听筒中，芯部分的端部可以是锥形。在这种结构中，因为芯部分的端部是锥形，连接到芯部分端部的外耳道配合部分的连接部分的变形性增加，从而进一步改进与外耳道得配合性质成为可能。此外，芯部分和外耳道配合部分之间的连接表面被扩大，这改进了构件之间的连接性质。

此外，在上面描述的听筒中，外耳道配合部分从芯部分端部表面到芯部分外面连续形成，并形成围绕芯部分的空间。在这种结构中，因为外耳道配合部分从芯部分端部表面到芯部分外面连续形成并产生围绕芯部分的空间，外耳道配合部分根据外耳的形状、配合位置的变化以及等等改变其形状，从而进一步改进与外耳道得配合性质成为可能。

在上面描述的听筒中，芯部分可以由弹性材料制成。在这种结构中，因为芯部分由弹性材料制成，芯部分与外耳道配合部分一起根据外耳的形状、配合位置的变化以及等等改变其形状，从而进一步改进与外耳道得配合性质成为可能。

根据本发明的另一个实施例，提供包括根据上面描述的实施例的听筒的电-声转换器。在这种结构中，提供包括改进了与外耳道的配合性质和与电-声转换器的连接性质的听筒的电-声转换器成为可能。

根据上面描述的本发明的一个实施例，提供一种利用外耳道改善配合性质并利用电-声转换器改变连接性质的听筒以及包括同样结构的电-声转换器是可能的。

附图说明

图1A是连接有根据本发明实施例的听筒的耳机的外部视图。

图1B是连接有根据本发明实施例的听筒的耳机的外部视图。

图1C是连接有根据本发明实施例的听筒的耳机的外部视图。

图1D是连接有根据本发明实施例的听筒的耳机的外部视图。

图1E是连接有根据本发明实施例的听筒的耳机的外部视图。

图1F是连接有根据本发明实施例的听筒的耳机的外部视图。

图2是图1A到图1F所示的耳机的分解透视图。

图3是图1A到图1F所示的耳机的截面图。

图4是显示图1A到图1F所示的耳机的配合状态的说明图。

图5A是显示了根据本发明第一个实施例的听筒的截面图。

图5B是显示了根据本发明第一个实施例的另一个听筒的截面图。

图6A是显示了根据本发明第二个实施例的听筒的截面图。

图6B是显示了根据本发明第二个实施例的另一个听筒的截面图。

图7A是显示了根据相关技术的听筒的截面图。

图7B是显示了根据相关技术的另一个听筒的截面图。

具体实施方式

此后，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在说明书和附图中，具有大致相同功能和结构的结构部件由相同的附图标记表示，并且这些结构部件的重复解释被省略了。

(耳机的外部结构)

在下文中描述根据本发明实施例的听筒150连接到其上的耳机100的外部结构。图1A到图1F显示了连接到使用者左耳上的耳机100的外部视图。图1A显示了耳机100的配合状态。图1B是当从倾斜后面看时的耳机100的透视图。图1C是当从使用者大致前面看时配合状态下的耳机100的在前视图，而图1D是当从使用者大致后面看时的后面视图。图1E是当从前面看时耳机100的前视图，而图1F是当从后面看时的后视图(这相应于当从使用者大致侧面看时的状态)。

参见图1A到图1F，耳机100包括大致盘状的壳体110、从壳体110突出的大致圆柱形的声音引导管140、和连接到声音引导管140端部的听筒150。耳机100还包括从后面突出的衬套160和由衬套160保持的线缆170。壳体110部分由弯曲成类似大致L型的前帽180和大致半圆柱形的后帽185覆盖。

壳体110由例如镁之类的轻质固体材料制成，以制成较小并且薄的壳。壳体110包括驱动单元190，该驱动单元包括振动膜198并产生围绕振动膜198的前表面的空间。驱动单元190根据通过线缆170供应的声音信号驱动振动膜198，从而在振动膜198的前面空间产生空气振动。壳体110的上表面具有空气孔126，该孔允许振动膜198的前面空间与壳体110外面连通。

声音引导管140与壳体110整体模制以便从耳机100的前面突出，并且它被插入外耳道a，使听筒150插在其之间。声音引导管140把由驱动单元190产生的空气振动作为响应于声音信号的可听到频率范围内的声波输出到外耳道a。

听筒150由弹性材料制成，弹性材料例如硅橡胶或弹性体。听筒150根据使用者外耳道a的形状改变其形状，以便壳体110由外耳道a保持与外耳道a的紧密接触。

衬套160由弹性材料制成，弹性材料例如弹性体。衬套160相对于壳体110固定连接到驱动单元190的线缆170的拉出位置。衬套160从壳体110的后面延伸以避免接触外耳，并且当耳机100被固定在耳朵上时，衬套160大致垂直向下指向以便使用者可以利用手指夹紧。

例如，前帽180由不锈钢或类似物制成，而后帽185由塑料或类似物形成。前帽180和后帽185保护后面描述的壳体110、线缆170、空气孔128和136等等。

(耳机的内部结构)

在下文中描述根据本发明实施例的听筒150连接到其上的耳机100的内部结构。图2显示了耳机100被分解的状态，而图3显示了沿着垂直于振动膜198的配合表面P并包括声音引导管140的中央轴线C1的截面的耳机100。

参见图2和3，壳体110由前壳体120和后壳体130组成，它们中的每一个都具有大致碗形形状。例如，壳体110通过利用超声波焊接把前壳体120和后壳体130结合在一起而形成，并使驱动单元190放置在其内。

前壳体120包括大致碗形的前部分122，从形成前部分122的部分侧壁突出的声音引导管140，和从侧壁另一部分弯曲的弯曲部分124。当耳机100被固定在耳朵内时，前面部分122置于使用者大致前侧面上，声音引导管140置于大致与使用者的外耳道同中心，而弯曲部分124置于大致使用者的侧面。

前面部分122在相应于碗底部部分具有凹陷部分123并在与弯曲部分124的边界的周围具有空气孔128。声音引导管140具有环形啮合突出部分141，而且空气流动阻抗140a被插入到声音引导管140。当从使用者一侧看时，弯曲部分124具有扁平U形的侧壁125，其从形成前面部分122的侧壁突出。弯曲部分124具有空间，其被侧壁125围绕以便储存衬套160、线缆170等等。侧壁125在与前面部分122的边界附近的部分处具有空气孔126和衬套连接孔127。空气孔128由空气流动阻抗128a覆盖。

后面壳体130包括大致碗形后面部分132和弯曲部分134，而且扁平弯曲形状的侧壁135垂直形成在与碗底部相应的部分。。弯曲部分134具有空间，其被侧壁135围绕以便储存线缆170。当耳机100被固定在耳朵内时，后面部分132置于使用者大致后侧面上，而弯曲部分134置于对耳屏b的上面空间而不接触使用者的外耳。布置在弯曲部分134下面的后面部分132与布置在弯曲部分124下面的前面部分122一起置于切迹耳屏间肌d内(参见图1A)。

后面部分132具有大致相应于前面部分122的形状。由弯曲部分134的侧壁135产生的空间与由弯曲部分124的侧壁125产生的空间具有大致相同的宽度，而且这两个空间被连接起来以产生一个空间。

听筒150包括连接到声音引导管140的芯部分152，外耳道配合部分156，其从芯部分152的端部到外面连续形成以便产生围绕芯部分152的空间，和啮合凹陷部分153a，其在芯部分152形成以便与声音引导管140的啮合突出部分141啮合。听筒150与外耳道a大致同心地插入到外耳道a中并通过与之接触的外耳道配合部分156配合到外耳道a。

衬套160包括连接部分162和从连接部分162延伸的线缆固定部分164。连接部分162在前面壳体120的弯曲部分124连接到衬套连接孔127以便其稍微可旋转。线缆固定部分164相对于壳体110固定连接到驱动单元190的线缆170的拉出位置。

前帽180覆盖了由前面壳体120的凹陷部分123和弯曲部分124的侧壁125产生的空间。后帽185覆盖了由后面壳体130的弯曲部分134的侧壁135与前面壳体120的弯曲部分124一起产生的空间，并且其在端部具有空气孔186。此外，前帽180和后帽185被形成以分别覆盖前面壳体120和后面壳体130的空气孔128和136。

线缆170通过衬套160的连接部分162被置于前面壳体120的后侧面，其中连接部分162被置于由前面壳体120的弯曲部分124的侧壁125产生的空间内，并且被拖入由后面壳体130的弯曲部分134的侧壁135产生的空间内(线缆172)，并且通过图3所示的结174连接到驱动单元190侧面的线缆176。此外，前帽180和后帽185分别配合在前壳体120和后壳体130，从而保护置于壳体110的后侧面的衬套160和线缆170。

驱动单元190由框架192、磁体194、磁极196和振动膜198组成。在驱动单元190里，包括音圈199的振动膜198被置于由磁体194组成的磁路中，而且振动膜198按照通过线缆170供应到音圈199的声频信号被驱动。驱动单元190按照其被置于前壳体120和后壳体130之间并且框架192插入其间的状态整合到壳体110上，从而抑制了不必需的震动并改善了低频率范围内的声音质量。在驱动单元190容纳在壳体110的状态内，在驱动单元190的前侧面和后侧面的每一个上具有空间。框架192具有两个空气孔，并且一个空气孔通过使用空气渗透率调节部件139与空气流动阻抗193a固定，而且另一个空气孔136由空气流动阻抗136a覆盖。

(听筒)

图4是显示了上面描述的耳机100的配合状态的示意图。参见图4，耳机100配合在外耳道a中，其中连接到声音引导管140的听筒150在壳体110被置于耳腔外壳d(参见图1A)中并且声音引导管140被插入耳屏b和对耳屏c之间的外耳道a的状态下与外耳道a接触。听筒150根据外耳道a改变形状以便改善与外耳道a的接触，并且听筒150的端部在一些例子中与外耳道a接触。

<第一实施例>

图5A和图5B是显示了根据本发明第一个实施例的听筒的例子的截面图。在根据实施例的听筒150、250中，芯部分152、252和外耳道配合部分156、256被模制成一个部件。图5A显示的听筒150由管状芯部分152和大致帽形外耳道配合部分156组成。

芯部分152连接到从耳机100突出并在声波输出方向上延伸的声音引导管140上。芯部分152由连接到声音引导管140的连接部分153、输出通过声音引导管140引导的声波的输出部分154、和位于输出部分154端部的端部部分155组成。

连接部分153具有啮合凹陷部分153a，以便与在声音引导管140的周围形成的啮合凸出部分141啮合。端部部分155具有连接表面155a(端部表面)，其与外耳道配合部分156的连接部分157的连接表面157a相应，并且芯部分152和外耳道配合部分156被模制成一个部件，其中连接表面155a和157a作为接触面。端部部分155也具有大致锥形端部表面155a。芯部分152和外耳道配合部分156之间的连接表面从而被扩大以改善部件之间的连接性质。

外耳道配合部分156从芯部分152的端部表面155a到外面连续形成并产生了围绕芯部分152的空间。从而，外耳道配合部分156按照外耳的形状、配合位置的变化等等改变其形状，这进一步改善了与外耳道a的配合性质。外耳道配合部分156由连接部分157和扩张部分158组成，该连接部分157具有连接表面157a以连接到芯部分152，该扩张部分从连接部分157连续地形成并被折叠到芯部分152的外部，其直径相对于听筒150的中心轴线逐渐扩大。

连接部分157具有相应于芯部分152的连接表面155a的锥形连接表面157a，并且芯部分152和外耳道配合部分156被模制成一个部件并使连接表面155a和157a作为接触面以便覆盖芯部分152的连接表面155a(端部表面)。外耳道配合部分156的连接部分157的变形从而增加了，这进一步改善了与外耳道a的配合性质。

在图5A所示的听筒150中，芯部分152和外耳道配合部分156由硅橡胶制成。芯部分152和外耳道配合部分156可以由硅橡胶以外的弹性材料制成，例如弹性体或丁腈橡胶(NBR)。例如，芯部分152由硬度为50到90的硅橡胶制成，而外耳道配合部分156由硬度为20到50的硅橡胶制成，这比芯部分152的低。

图5A所示的听筒150可以利用两种颜色的注模机浓厚地模制成一个部件而不需要由不同硬度材料制成的粘结部件。两种颜色的注模首先准备与整个听筒150的形状相应的形成模具。听筒150以在外耳道配合部分156被向外折叠之前的状态被模制成一个部件。接着，形成芯部分152或外耳道配合部分156之一的材料被注入到形成模具中，并且，在该材料硬化到预先确定的程度之后，形成芯部分152或外耳道配合部分156中另一个的材料被注入到形成模具中。在该材料硬化到预先确定的程度之后，获得了作为模制物品的听筒150。芯部分152或外耳道配合部分156被形成为一个部件并且连接表面155a和157a作为接触面的听筒150从而被模制。

因为芯部分152由弹性材料制成，芯部分152与外耳道配合部分156一起按照外耳的形状、配合位置的变化等等改变其形状，从而进一步改善了与外耳道a的配合性质。

图5B所示的听筒由管状芯部分252和大致帽形外耳道配合部分256组成。尽管图5B所示的听筒250与图5A所示的听筒150具有大致相同的结构，芯部分252的连接部分253具有啮合凸出部分253a，以便与在声音引导管的周围上的啮合凹陷部分啮合。

正如上面描述的，在根据这个实施例的听筒150、250中，置于芯部分152、252外部以便覆盖芯部分152、252端部表面155a、255a的外耳道配合部分156、256被形成为具有比连接到听筒100的端部的芯部分152、252低的硬度。

因此，保持覆盖芯部分152、252的端部表面155a、255a的外耳道配合部分156、256的合适柔韧性以及形成具有合适硬度的芯部分152、252是可能的。这解决了例如由于芯部分152、252的形状的变化、听筒150、250的分离和芯部分152、252与外耳道a的接触导致的声音质量的降低。此外，因为芯部分152、252以合适的硬度形成，通过部件厚度的减小而减小芯部分152、252的直径是可能的。这允许听筒150的整体形状被形成为图5A所示的贝壳形状，这进一步改善了与外耳道a的配合性质。因此，改善与外耳道a的配合性质和与听筒100的连接性质是可能的。

<第二实施例>

图6A和图6B是显示了根据本发明第二个实施例的听筒的例子的截面图。在这个实施例的听筒中，芯部分352、452和外耳道配合部分356、456被模制成分离的部件并粘结在一起。与关于根据第一个实施例的听筒描述相同的描述在下面不会给出。

尽管与听筒150、250类似，听筒350、450由管状芯部分352、452和外耳道配合部分356、456组成，但是外耳道配合部分356、456不产生围绕芯部分352、452的帽形空间。

在图6A所示的听筒350中，外耳道配合部分356被形成以便除了覆盖芯部分352的端部表面355a还覆盖芯部分352的连接部分353和输出部分354。此外，外耳道配合部分356、456和芯部分352之间的粘结表面(连接部分353和输出部分354和端部表面355a的外部表面，和扩大部分358和连接表面357a的内表面)具有凸起和凹陷。芯部分352和外耳道配合部分356以每个粘结表面(连接表面)作为接合面而结合起来。只要确保粘结性质，芯部分352和外耳道配合部分356可以通过同时使用粘合剂或仅通过使用粘合剂而结合。

在图6A所示的听筒350中，芯部分352由氯乙形成，而外耳道配合部分356由硅橡胶形成。外耳道配合部分356由比芯部分352硬度低的材料形成。芯部分352可以由聚乙烯、ABS树脂、塑料或类似物形成，而不是由氯乙形成，如果与外耳道配合部分356的粘结性质被确保的话，或者它可以由弹性材料或类似物形成。因为图6A所示的听筒350由确保部件之间一定程度的粘结性质的材料制成，所以通过粘结的结合是可行的。因为凸起和凹陷形成在外耳道配合部分356和芯部分352之间的粘结表面上，所以芯部分352和外耳道配合部分356的结合表面互相啮合，从而改善了部件之间的粘结性质。

在图6B所示的听筒450中，外耳道配合部分456形成为除了覆盖芯部分452的端部表面455a还覆盖芯部分452的输出部分454。芯部分452和外耳道配合部分456以每个结合表面(输出部分454和端部表面455a的外部表面，以及扩大部分458和连接表面457a的内表面)作为接合面而通过粘结结合起来。正如图6A所示的听筒350一样，只要确保粘结性质，芯部分452和外耳道配合部分456可以通过同时使用凸起或凹陷或仅通过使用凸起或凹陷而结合。

在图6B所示的听筒450中，芯部分452由氯乙形成，而外耳道配合部分456由例如聚氨酯之类的缓冲材料形成，以便外耳道配合部分456由比芯部分452硬度低的材料形成。芯部分452可以由聚乙烯、ABS树脂、塑料或类似物形成，而不是由氯乙形成。因为图6B所示的听筒450由确保部件之间一定程度的粘结性质的材料制成，通过粘结的结合是可行的。

正如上面描述的，同样在根据这个实施例的听筒350、450中，正如第一个实施例中，置于芯部分352、452外部以便覆盖芯部分352、452端部表面355a、455a的外耳道配合部分356、456被形成为具有比连接到听筒100的端部的芯部分352、452低的硬度。因此，改善与外耳道a的配合性质和与听筒100的连接性质是可能的。

尽管在前面参照附图描述了本发明优选的实施例，本发明不限于此。本领域技术人员应当认识到根据设计需要和其它在此范围内的因素，可以出现各种修正、组合、次组合和替换，因为它们都在所附权利要求或其等同物的范围内。

例如，在前面描述了这样的例子，其中根据本发明实施例的听筒150、250、350、450连接到耳机，在该耳机中，声音引导管140从与壳体110上的区域不同的区域凸起，该区域相应于振动膜198在振动膜198前侧面凸起处的凸起平面。但是，例如，根据本发明的听筒可以连接到包括不同形状的听筒和助听器的另一个电-声转换器上。

此外，构成听筒150、250、350、450的每个部件的材料在上面的实施例中通过说明的方式进行了描述。但是，根据本发明的听筒可以由通过上面描述的材料以外的材料形成的部件组成。

本发明包括与2007年8月24日向日本专利局递交的日本申请JP2007-218997相关的主题，在此通过参考并入其全部内容。

Claims (6)

1.一种连接到电-声转换器的听筒，该听筒配合到外耳道，把从电-声转换器产生的声波引导进入外耳道中，该听筒包括:

管状芯部分，连接到电-声转换器的端部，以便在声波输出方向上延伸；和

外耳道配合部分，置于芯部分外面以便覆盖管状芯部分的端部表面，并形成为具有比管状芯部分低的硬度。

2.如权利要求1所述的听筒，其中，所述管状芯部分和外耳道配合部分由具有不同硬度的相同材料制成。

3.如权利要求1所述的听筒，其中，所述管状芯部分的端部为锥形形状。

4.如权利要求1所述的听筒，其中，所述外耳道配合部分从管状芯部分的所述端部表面到管状芯部分的外部连续地形成，并形成围绕管状芯部分的空间。

5.如权利要求1所述的听筒，其中，所述管状芯部分由弹性材料制成。

6.一种包括如权利要求1所述的听筒的电-声转换器。

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