CN101374365B - 耳用扬声器装置 - Google Patents
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Abstract
一种耳用扬声器装置，包括设置有耳钩部的安装部，以及相对安装部旋转扬声器可动部的旋转部。自然状态下管道定位在比比耳钩部更靠内的位置。当安装耳用扬声器装置时，扬声器可动部旋转到最外位置。然后，耳钩部分别与耳廓根上部接触，扬声器可动部向内旋转。以这种方式，管道可分别定位在收听者的外耳道的开口附近而不会干涉耳廓等。
Description
技术领域
本发明涉及一种耳用扬声器装置(ear speaker device)，适合应用于例如将扬声器安装在收听者的头上的耳用扬声器装置。
背景技术
作为具有类似于头安装型耳用扬声器装置的结构的已知的头戴式耳机装置，其中一种已得到广泛应用：在头戴式耳机安装在收听者的头上的状态下，这种耳机将代表光盘(CD)的再现声音的电信号转换成声音(以下称之为再现声音)，从而允许收听者收听再现声音。
广泛应用的头戴式耳机将产生声音的扬声器单元定位在收听者外声道(acoustic meatus)开口前方附近的位置。以这种方式，头戴式耳机允许声音从扬声器单元直接到达耳膜。由于这种原因，虽然头戴式耳机可提高声音质量，但头戴式耳机将声像定位于收听者的头内。因此，头戴式耳机给收听者一种不自然的感觉。
由于上述原因，提出一种作为头戴式耳机的耳用扬声器装置(例如，参照日本专利申请公开第2000-295685〔图1〕)。在这种耳用扬声器装置中，扬声器单元与外声道的开口(耳孔)略微分离并定位在头的前侧上。以这种方式，声像被定位于头的外部，如同采用常用的落地式扬声器的情况，而消除不自然的感觉。
但是，上述结构的耳用扬声器装置具有与耳孔分离的扬声器单元。另外，由于周围空间是开放的，因此再现声音中的低频声音不足。因此，存在声音质量下降的问题。另外，优选地，头戴式耳机应易于安装在收听者的头上以及从头上取下。
发明内容
考虑到以上方面而做出本发明，提出一种耳用扬声器装置，使收听者可听到高质量的再现声音，提供自然的声像定位，并包括足够的低音声音(lowpitch sound)，还可容易地安装在头上及从其取下。
为实现上述方面，根据本发明的一个方面，提供一种耳用扬声器装置，包括：安装部，左右扬声器部，左右支撑部，左右管道。所述安装部以接触头的上部和左右耳廓根上部并从左右夹住头的方式安装在收听者的头上。所述左右扬声器部包括中空外壳，扬声器单元联接到所述外壳。左右支撑部联接到所述安装部并支撑所述扬声器部，以将所述扬声器单元的发声面定位在收听者的外耳道(external acoustic meatuses)的开口前。所述管道联接到所述外壳并延伸，从而允许在所述外壳内产生的声音到达外耳道的开口附近。当在左右两侧向外方向上的力施加到所述支撑部时，所述支撑部将所述扬声器单元暂时定位在比所述安装部更靠外侧，并在向外方向上的力解除时，将所述扬声器单元相对所述安装部定位在外耳道的开口前。
以上述方式，当耳用扬声器装置安装在收听者的头上或从其取下时，扬声器部可沿向外方向暂时移动，从而防止与耳廓等的干涉。同时，当耳用扬声器装置安装在头上时，扬声器单元的发声面定位在外耳道的开口前，从而允许管道的端部到达外耳道的开口附近的位置。
根据本发明的所述方面，当耳用扬声器装置安装在收听者的头上或从其取下时，扬声器部可沿向外方向暂时移动，从而防止与耳廓等的干涉。同时，当耳用扬声器装置安装在头上时，扬声器单元的发声面定位在外耳道的开口前，从而允许管道的端部到达外耳道的开口附近的位置。以这种方式，可提供自然的声像定位并允许收听者听到包括足够低频声音的高质量的再现声音，同时得以实现可由简单的操作安装在头上或从头上取下的耳用扬声器装置。
本发明的性质、原理和效果可从以下结合附图的详细说明中变得更加显见，其中相似的部分由相似的数字或字母标示。
附图说明
在附图中：
图1是示出耳用扬声器装置的整体结构(1)的示意前视图；
图2是示出耳用扬声器装置的整体结构(2)的示意后视图；
图3是示出耳用扬声器装置的整体结构(3)的示意左视图；
图4是示出耳用扬声器装置的整体结构(4)的示意内表面视图；
图5是示出耳用扬声器装置的整体结构(5)的示意透视图；
图6是用于解释耳用扬声器装置的移动范围的示意前视图；
图7A和7B是用于解释耳用扬声器装置的安装(1)的示意视图；
图8A和8B是用于解释耳用扬声器装置的安装(2)的示意视图；
图9A和9B是用于解释耳用扬声器装置的安装(3)的示意视图；
图10是用于解释从根据本实施例的耳用扬声器装置发出的声音的传输的示意剖视图；
图11是用于解释从常用低音反射型耳用扬声器装置发出的声音的传输的示意剖视图；
图12是示出常用低音反射型耳用扬声器装置的频率特性的示意图；
图13是示出根据本发明的耳用扬声器装置的频率特性的示意图；
图14是理论频率特性的示意图；以及
图15是示出实际测量的频率特性的示意图。
具体实施方式
以下，将参照附图详细说明本发明的实施例。
(1)耳用扬声器装置的结构
在图1、2和3中，耳用扬声器装置1将由便携式CD播放机和数字音乐播放器(DMP)的再现处理等产生的电信号转换成声音，并允许收听者收听这种声音。
与通常的箱式扬声器不同，耳用扬声器装置1安装在收听者的头上，类似于头戴式耳机。实际上，耳用扬声器装置1大致包括安装部10、左右扬声器部30L和30R和支撑部20L和20R。安装部10用于将耳用扬声器装置1以稳定的方式安装在收听者的头上。扬声器部30L和30R将电信号转换成声音(从下文起称之为再现声音)。支撑部20L和20R分别联接到安装部10的左右并支撑扬声器部30L和30R。
从下文起进行说明，其中将耳用扬声器装置1安装在收听者的头上时的各个方向定义为上方向、下方向、右方向、左方向、前方向和后方向。
(1-1)安装部的结构
安装部10包括作为主要部件覆盖收听者的头的上部的头带(headband)11。悬挂件13L和13R设置在头带11的左右端部，滑动件12L和12R夹在其间。
头带11由冲压成大致椭圆形并以大致弧形弯曲的金属薄板形成。另外，头带11的形状是这样的：由当耳用扬声器装置1安装在收听者的头上时从头的左侧向右侧延伸的两个薄带以与连接部集成的方式形成。
另外，头带11整体具有弹性。在自然状态下头带11弯曲成比通常收听者的头略小的弧形，而当头带11向左右扩展时，头带11具有匹配收听者的头的上部的形状。当头带11扩展时，使头带11回到自然状态的弹性力起作用。
进一步地，头带11由垫15覆盖。以这种方式，可减少耳用扬声器装置1安装在收听者的头上时感到的金属的冷硬的感觉。
耳用扬声器装置1整体具有大致对称的结构。因此，以下将主要参照包括后缀有“L”的附图标记的左侧部进行说明。省略参照包括后缀有“R”的附图标记的右侧部的说明。
滑动件12L联接并固定到头带11的左端部。滑动件12L包括以垂直通过滑动件12L的方式设置的孔，悬挂件13L穿入该孔。
悬挂件13L由略微弯向内侧的大致矩形的金属薄板组成。悬挂件13L在下部于弯曲部13LA处向内弯曲，耳钩部14L形成在下端。另外，止动件13BL形成在上端。
耳钩部14L部分地利用悬挂件13L的下端部作为芯材。围绕该芯材模塑树脂材料。耳钩部14L形成为顶侧上突起的月牙形。当耳用扬声器装置1安装在收听者的头上时，耳钩部14L的底侧部和内侧部与收听者的耳廓根上部接触。
另外，在悬挂件13L的内表面上沿垂直方向以大致规则的间距形成十个定位孔13CL，如图4所示。另外，在悬挂件13L的下部设置突起到内部的突起部13DL。
另一方面，滑动件12L用一定的力在悬挂件13L的前侧(即左侧)和后侧(即右侧)之间内部夹持悬挂件13L。进一步地，耳用扬声器装置1设置有与定位孔13CL相应的定位机构(未示出)。
在上述结构中，滑动件12L通过收听者的操作而相对头带11垂直滑动悬挂件13L。以这种方式，通过采用定位孔13CL，滑动件12L可使收听者能以步进的方式选择悬挂件13L的垂直位置。
另外，到悬挂件13L上侧和下侧的移动范围由止动件13BL和突起部13DL限制。因此，滑动件12L可在大约40mm的范围内沿垂直方向移动悬挂件13L。
以上述方式，耳用扬声器装置1可允许收听者调整通过头带11从左侧上的耳钩部14L到右侧上的耳钩部14R的弧形部分的长度(从下文起称之为安装部长度)。
进一步地，如图5所示，悬挂件13L的外表面标记着与定位孔13CL相应的刻度和从“1”到“10”的数字。
由于上述原因，耳用扬声器装置1可允许收听者通过悬挂件13L的刻度和数字可见地识别安装部长度，并参照该大小和数字将安装部长度调整到收听者需要的值。
如上所述，悬挂件13L和13R通过收听者的操作而在滑动件12L和12R上滑动。以这种方式，安装部10可允许收听者调整通过头带11从左耳钩部14L到右耳钩部14R的安装部长度。
(1-2)支撑部结构
支撑部20L包括从联接到悬挂件13L的保持件21L延伸的臂23L，并具有在保持件21L和臂23L之间提供的旋转部22L，使得臂23L可旋转。进一步地，扬声器部30L联接并固定到略低于臂23L沿垂直方向的中间位置的位置。
臂23L由金属材料制成，并通过注塑等整体成形为弧形。臂23L将扬声器部30L定位在旋转部22L(即，悬挂件13L等)前方。同时，相应设计大致球形的扬声器部30L和大致月牙形的耳钩部14L。另外，臂23L具有预定的厚度和预定的剖面形状，并具有使臂23L在日常使用中基本不弯曲的程度的强度。因此，臂23L可相对安装部10稳定地保持扬声器部30L。
由软材料如硅橡胶形成的盖23AL联接到臂23L的底端。连接线缆24L穿入盖23AL的中心。臂23L形成为具有U形剖面。以这种方式，臂23L内部夹持连接线缆24L并将连接线缆24L从盖23AL引导到扬声器部30L。
保持件21L具有部分类似于滑动件12L的结构。保持件21L在突起部13DL与弯曲部13AL之间的部分夹持悬挂件13L。
由于上述原因，保持件21L可通过收听者的操作等而相对悬挂件13L沿垂直方向滑动。以这种方式，保持件21L可允许收听者在突起部13DL与弯曲部13AL之间在大约16mm的范围内相对悬挂件13L调整保持件21L的垂直位置。
此时，由于扬声器部30L联接到保持件21L并且旋转部22L和臂23L夹在两者之间，因此保持件21L可调整耳钩部14L与扬声器部30L之间的空间。
另外，保持件21L用比滑动件12L更强的力在悬挂件13L的前侧和后侧夹持悬挂件13L。因此，当保持件21L沿悬挂件13L滑动时，需要相对强的力。
实际上，保持件21L在内部将硅橡胶压到悬挂件13L。通过这种结构，可同时实现：当施加一定程度的力时，相对悬挂件13L保持定位；而当施加相对强的力时，相对悬挂件13L的滑动。
由于上述原因，例如当保持件21L相对悬挂件13L固定、并且收听者拿住头带11和保持件21L且施力从而使头带11和保持件21L更彼此接近或远离时，耳用扬声器装置1可允许滑动件12L滑动。
旋转部22L包括保持件21L的外部和臂23L的顶端部。旋转部22L可相对保持件21L围绕沿前后方向延伸的XL线在大约35度的范围内旋转臂23L。
另外，旋转部22L在内部包括卷簧(未示出)。卷簧一侧固定到保持件21L，另一侧固定到臂23L。进一步地，卷簧始终用相对弱的力将臂23L向内侧方向偏压。图1到5示出臂23L被偏压到内侧极限位置的情况。
因此，旋转部22L沿向内方向(箭头a2L的方向)上一起偏压臂23L和扬声器部30L(从下文起臂23L和扬声器部30L被统一称作扬声器可动部25L)，如图6中实线所示。另一方面，当向外方向的外力施加到扬声器可动部25L时，扬声器可动部25L一起在向外方向(箭头a1L的方向)上扩展，从而变为旋转部22L旋转到外侧极限位置的状态，如图6中虚线所示。
如果在旋转部22L旋转到外侧极限位置的情况下继续对臂23L和扬声器部30L施加向外方向上的力，耳用扬声器装置1将外力传递到头带11，并在向外方向(箭头b1L的方向)上扩展头带11，如图6中虚线所示。
如上所述，通过在悬挂件13L上滑动保持件21L，支撑部20L可允许收听者调整耳钩部14L和扬声器部30L之间的空间。另外，旋转部22L恒定地在向内方向上偏压扬声器可动部25L，臂23L可根据外力沿向外方向旋转。
(1-3)扬声器部的结构
扬声器部30L主要由中空外壳31L组成。外壳31L模塑成一球体并且部分被一平面切除。扬声器单元32联接到该平面(从下文起，称之为发声面31AL)的大致中心。以这种方式，外壳31L可起到扬声器单元32的外壳的作用。
外壳31L在相对外壳31L的中心与发声面31AL相反一侧的部分上联接到臂23L。
扬声器单元32通过根据从便携式CD播放器、DMP或放大器(amplifier)等通过连接线缆24提供的电信号振动振动膜而发出声音。
另外，由具有预定厚度的中空部件在一侧弯成大致U形而制成的管道33L以穿透外壳31L的方式联接到外壳31L的发声面31AL。管道33L具有弯曲到向内方向的后侧。进一步地，孔33AL设置在管道33L的内侧端部的大致中心上。
管道33L由铝制成，其表面由预定的树脂涂敷。以这种方式，当直接接触收听者皮肤时，管道33L的可感温度提高大约3到5℃，减少金属的冰冷感。
管道33L起到低音反射管的作用。以这种方式，整个扬声器部30L起到低音反射型扬声器的作用。管道33L具有与上半和下半两个低音反射管的结构大致等效的结构。考虑到通过将管道33L转成一个管道而获得的内径来确定管道33L的内径和有效长度。
进一步地，管道33L形成为大致U形。因此，管道33L不进入收听者的外耳道。因此，耳用扬声器装置1可防止当收听者佩戴耳用扬声器装置1时收听者被管道33L意外伤害外耳道。
即，管道33L在其一侧形成为U形。因此，管道33L的有效长度可设置成比采用一个管道的情况中的更短。进一步地，充分提高设计性和安全性。
另外，当耳用扬声器装置1安装在收听者的头上时，管道33L的孔33AL位于收听者的外耳道的开口附近。因此，如图1和2所示，为了相应于收听者耳朵的形状，在自然状态下管道33L定位在比耳钩部14L更内侧。
进一步地，外壳31L的发声面31AL具有用于保护扬声器单元32L的保护部34L。保护部34L包括外径与外壳31L大致相同的圆形板的部分边缘，并几乎垂直地联接到发声面31AL。
由于以上原因，保护部34L在尽可能地不阻挡来自扬声器单元32L的再现声音的情况下，防止扬声器单元32L被损坏。进一步地，保护部34L提供与形成外壳31L外表面的球形一体的感觉。
(2)在收听者的头上的安装
当耳用扬声器装置1安装在收听者的头上时，要考虑到使管道33L不会意外接触收听者的头或耳廓。
即，如图7A和7B所示，在收听者拿着时扬声器可动部25L和25R首先沿向外方向扩展，即，箭头alL和a1R方向。以这种方式，扬声器可动部25L和25R旋转到最外位置。进一步地，头带11沿向外方向扩展，即，箭头b1L和b1R的方向。在图7B中，为便于说明省略扬声器可动部25L。
此时，如图7A所示，耳用扬声器装置1具有左右向外扩展到比耳钩部14L和14R更靠外侧的位置的管道33L和33R。
接下来，耳用扬声器装置1逐渐下降到收听者的头100上方。以这种方式，头带11与头顶部100A接触。此时管道33L和33R继续扩展到向外方向。以这种方式，管道33L和33R在不与耳廓101L和101R干涉的情况下处于比耳廓101L和101R更靠外侧的位置。
在该阶段当施加到扬声器可动部25L和25R的向外方向上的力变弱时，头带11的回复力向内(即，箭头b2L和b2R的方向)偏压耳钩部14L和14R。以这种方式，耳用扬声器装置1从左到右夹住收听者的头100。
此时，耳用扬声器装置1允许用户相对滑动件12L和12R调整悬挂件13L和13R的位置。以这种方式，耳钩部14L和14R与收听者的耳廓根上部101AL和101AR接触。
在这种情况下，耳钩部14L不只接触耳廓根上部101AL，而是还夹在头100和收听者的耳廓根上部101AL之间。因此，耳钧部14L的位置被以类似于例如眼镜的支撑腿的方式相对头100稳定保持。这也适用于耳钩部14R。
另外，当耳钩部14L和14R只从耳廓101L和101R外侧沿向内方向受到偏压时，耳钩部14L和14R停止从外侧夹着耳廓101L和101R。因此，至少在耳廓101L和101R附近，耳钩部14L和14R优选地以在头100表面上滑动的方式沿垂直方向下降。
因此，如图8A和8B所示，耳用扬声器装置1将头带11、悬挂件13L和13R以及耳钩部14L和14R(即，安装部10)稳定地安装在收听者的头100上。
如果收听者已通过标记和数字获得悬挂件13L和13R的正确位置，耳用扬声器装置1允许收听者提前相对滑动件12L和12R调整悬挂件13L和13R的位置。以这种方式，收听者不需在安装耳用扬声器装置1后再次调整位置。
当以施加到扬声器可动部25L和25R的向外的力进一步弱化的方式使耳用扬声器装置1从图8A和8B的状态完全释放时，扬声器可动部25L和25R通过旋转部22L和22R的回复力沿向内方向(即，箭头a2L和a2R的方向)旋转。
此时，旋转部22L和22R将扬声器可动部25L和25R旋转到内部最大位置，或直到管道33L和33R与平齐收听者的外耳道的开口102L和102R的部分接触为止。
进一步，耳用扬声器装置1允许收听者相对悬挂件13L和13R调整保持件21L和21R的位置。另外，耳用扬声器装置1允许收听者沿前后方向精细地调整耳钩部14L和14R(即，安装部10)的安装位置。
因此，在管道33L和33R的内端部略在外耳道的开口102L和102R内部的状态下，耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上，如图9A和9B所示。
另外，臂23L和23R设计成当臂23L和23R以上述方式安装时使得下端部略离开收听者的脸颊。以这种方式，耳用扬声器装置1可防止扬声器部30L和30R的外壳31L和31R、连接线缆24L和24R接触收听者脸颊而造成不舒适。
耳用扬声器装置1可通过以与安装时相反的顺序从耳用扬声器装置1安装在收听者的头100的状态下取下。即，耳用扬声器装置1在向上方向上升起，同时扬声器可动部25L和25R向外扩展。以这种方式，耳用扬声器装置1可在不使管道33L和33R与耳廓101L和101R等干涉的情况下容易地取下。
如上所述，耳用扬声器装置1的扬声器可动部25L和25R首先旋转到最外位置，同时头带11也扩展到向外方向(图7A和7B)。接下来，当耳用扬声器装置1从收听者的头100上方下降时，耳钩部14L和14R开始分别与耳廓根上部101AL和101AR接触。以这种方式，安装部10安装在头100上。接下来，通过向内旋转扬声器可动部25L和25R，耳用扬声器装置1安装成管道33L和33R的内端部略微进入外耳道的开口102L和102R的状态。
(3)声学特征
耳用扬声器装置1如图9A和9B所示正确安装在收听者的头100上时，扬声器部30L在收听者的头100上位于比耳廓101L略靠前的位置。这里，调整扬声器部30L和臂23L的形状、联接位置和联接角度等，使得发声面31AL的法线指向收听者的外耳道的开口102L的方向。
以这种方式，耳用扬声器装置1的扬声器部30L允许从扬声器单元32L发出的中高频声音直接到达收听者的外耳道内部。另外，扬声器部30L可允许在脸颊和耳廓101L等上反射的反射声音到达外耳道内部。以这种方式，耳用扬声器装置1可提供自然的声像定位，类似于用常用落地式扬声器听到的声音。
在如作为沿图9B的Q1-Q2线截取的剖面图的图10所示联接扬声器单元32L的状态下，外壳31L形成大致封闭空间。外壳31L和管道33L形成相对扬声器单元32L的谐振电路。
另一方面，在常用的低音反射型耳用扬声器装置中，只在外壳内部提供导管，而不延伸到外部。考虑到上述方面，与扬声器部30L相比较，示出如图11所示的扬声器部40L，其中由相同附图标记表示图10中相应的部分。
扬声器部40L(图11)具有与常用低音反射型扬声器类似的结构。扬声器部40L包括只在外壳31L内侧中的管道43L和44L，取代扬声器部30L的管道33L(图10)。
这里，当假设扬声器单元32L的发声位置为虚拟声源的位置PM(从下文起称之为虚拟声源位置)，从扬声器单元32L发出的中高频声音以路线长度EM到达收听者的耳鼓103L。另外，假设孔43AL和44AL在虚拟声源位置PL2，在经过管道43L和44L后从孔43AL和44AL发出的低频声音以路线长度EL2到达收听者的耳鼓103L。以这种方式，建立路线长度EM≒路线长度EL2的关系。
从扬声器部40L到达耳鼓103L的声音的频率特征如图12所示。如图12所示，常用低音反射型扬声器部40L允许中高频声音和低频声音的组合到达收听者的耳鼓103L。中高频声音从扬声器单元32L发出并具有如特征曲线SM所示的频率特征。低频声音在经过管道43L和44L之后从孔43AL和44AL发出，并具有如特征曲线SL2所示的频率特征。
以上述方式，收听者可通过扬声器部40L听到再现声音，其中特征曲线SM中低频范围内的声压水平如将特征曲线SM和特征曲线SL2组合而获得的特征曲线SG2所示。
另一方面，对于扬声器部30L(图10)，当假设扬声器单元32L在虚拟声源位置PM时，从扬声器单元32L发出的中高频声音以路线长度EM到达收听者的耳鼓103L。另外，当假设孔33AL处于虚拟声源位置PL1时，经过管道33L后从孔33AL发出的低频声音以路线长度EL1到达收听者的耳鼓103L。在扬声器部30L的情况下，建立路线长度EM>路线长度EL1的关系。
从扬声器部30L到达耳鼓103L的声音的频率特征在图13中示出。如上所述，扬声器部30L是低音反射型扬声器的类型。因此，类似于图12所示的情况，扬声器部30L允许中高频声音和低频声音到达收听者的耳鼓103L。中高频声音从扬声器单元32L发出并具有如特征曲线SM所示的频率特征。低频声音经过管道33L后从孔33AL发出并具有如特征曲线SL1所示的频率特征。
通常，到声源的距离反比于声压水平。这里，当扬声器部30L的路线长度(图10)与扬声器部40L(图11)比较时，得到路线长度EL1<路线长度EL2的关系。
即，扬声器部30L(图10)可允许经过管道33L后从孔33AL(虚拟声源位置PL1)发出的低频声音以比扬声器部40L高的声压到达耳鼓103L。这是因为虚拟声源位置PL1比扬声器部40L的虚拟声源位置PL2更接近收听者的外耳道的开口102L附近(图11)。
以这种方式，对于扬声器部30L(图10)，由于路线长度EL1<路线长度EL2的关系，通过管道33L的低频声音的特征曲线SL1具有与通过管道43L和44L的低频声音的特征曲线SL2相比更高的整体声压水平，如图14所示，其中组合了两条曲线，即特征曲线SL1和SL2。
因此，扬声器部30L可允许收听者听到足够声压水平的再现声音，所述足够声压水平是这样的：直到相对低频带比扬声器部40L的情况下的特征曲线SM(特征曲线SG2)中的低频声音具有更高的声压水平，如由组合特征曲线SM和特征曲线SL1获得的特征曲线SG1所示。
这里，比较特征曲线SG1和特征曲线SG2。相比较，在特征曲线SG2中，低频声音范围侧上声压水平下降更快，而在特征曲线SG1中在低频声音侧上的声压水平下降的程度较缓和。
即，与扬声器部40L相比，扬声器部30L可允许收听者听到传递到收听者耳鼓103的在包括足够的低频声音范围的宽频带具有高声压的出色的再现声音。
在这种情况下，尽管管道33L的内端部位于收听者的外耳道的开口102L附近，扬声器部30L也不完全挡住外耳道的开口102L，如图9B和10所示。
为此，除了通过将从扬声器单元32L发出的中高频声音与从管道33L的孔33AL发出的低频声音组合而获得的再现声音外，扬声器部30L可允许收听者听到在收听者周围产生的声音(从下文起称之为周围声音)，其在不被扬声器部30L阻挡的情况下到达收听者的耳鼓103L。
另外，孔33AL设置为朝向收听者后侧，而不是朝向收听者的耳鼓103L，如图10所示。以这种方式，扬声器部30L可防止从管道33L的孔33AL轻微泄露的中高频声音直接到达耳鼓103L。以这种方式，声音质量可得到提高。
对于扬声器部30L(图10)和扬声器部40L(图11)，通过采用模拟人类耳廓和外耳道的测量工具而测量实际频率特征。由此，获得如图15中所示的特征曲线SG11(扬声器部30L的情况)和特征曲线SG12(扬声器部40L的情况)。
图15中，与图14所示理论频率特征相似的方式，在大约500Hz或更低的低频声音下，扬声器部30L的特征曲线SG11具有比扬声器部40L的特征曲线更高的声压水平。即，图15示出扬声器部30L可实际地允许收听者听到包括足够低频声音的出色的再现声音。
如上所述，当耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上时，扬声器单元32L位于略远离收听者的外耳道的开口102L的位置，扬声器单元32L发出再现声音的中高频声音。此时，再现声音的低频声音从管道33L的孔33AL发出，所述管道33L从外壳31L延伸到外耳道的开口102L附近。以这种方式，耳用扬声器装置1可允许收听者听到包括足够低频声音的出色的再现声音，同时提供自然的声像定位。
(4)操作及有利效果
在上述结构中，耳用扬声器装置1可使安装部10通过头带11和耳钧部14L和14R与收听者的头接触。另外，扬声器可动部25L和25R可相对安装部10通过旋转部22L和22R向外旋转。
当耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上时，扬声器可动部25L和25R首先沿向外方向扩展。以这种方式，扬声器可动部25L和25R旋转到最外位置。进一步地，头带11沿向外方向扩展(图7A和7B)。
接下来，当耳用扬声器装置1从收听者的头100上方下降时，头带11与头顶部100A接触，而管道33L和33R不会与耳廓101L和101R干涉。
然后，当沿向外方向施加到扬声器可动部25L和25R的力变弱时，耳钩部14L和耳钩部14R触通过头带11的回复力开始与耳廓根上部101AL和101AR接，并从左右夹住头100。以这种方式，耳用扬声器装置1使安装部10安装在头100上(图8A和8B)。
进一步地，当沿向外方向施加到扬声器可动部25L和25R的力被解除时，耳用扬声器装置1通过旋转部22L和22R的回复力使扬声器可动部25L和25R向内旋转。以这种方式，管道33L和33R分别定位在外耳道的开口102L和102R的附近(图9A和9B)。
因此，耳用扬声器装置1也可容易和稳定地安装在收听者的头上，虽然在自然状态下管道33L和33R定位在比耳钩部14L和14R更内侧的位置以对应收听者的耳朵形状。
此时，左右侧的扬声器可动部25L和25R暂时向外扩展，然后当安装或取下扬声器可动部25L和25R时释放，如此，耳用扬声器装置1可安装在头100上或从其取下。该操作与对包括头带的常用头戴式耳机的类似。为此，相对耳用扬声器装置1的安装和取下，收听者不需要实施或学习特殊的操作。因此，耳用扬声器装置1不会造成麻烦。
另外，当耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上时，耳钧部14L和14R可通过头带11的回复力对头100从左右在向内方向上施加相对强的偏压。
此时，即使管道33L和33R与收听者的外耳道的开口102L和102R邻近接触，被施加有相对弱的旋转力的旋转部22L和22R可沿向外方向释放管道33L和33R。因此，耳用扬声器装置1可防止由在收听者的外耳道的开口102L和102R附近对管道33L和33R强烈施压而导致疼痛和不适。
如此，耳用扬声器装置1可通过采用耳钩部14L和14R稳定地将安装部10安装在头100上。同时，耳用扬声器装置1可使管道33L与33R与外耳道的开口102L和102R轻轻地邻近接触。以这种方式，扬声器单元32L和32R和孔33AL和33AR的位置可被稳定。
另外，通常，耳廓根上部101AL和101AR与外耳道的开口102L和102R之间的空间根据收听者而不同。对于这点，耳用扬声器装置1可相对悬挂件13L和13R沿垂直方向调整保持件21L和21R。因此，耳用扬声器装置1可允许每个收听者将管道33L和33R调整到外耳道的开口102L和102R附近的最佳位置。
因此，耳用扬声器装置1可从扬声器部30L和30R对收听者提供自然的声像定位。同时，耳用扬声器装置1可允许收听者听到包括足够低频声音的出色的再现声音。
另外，保持件21L和21R用比滑动件12L和12R更强的力从悬挂件的前后侧夹住悬挂件13L和13R。如此，即使在例如外力施加到扬声器可动部25L和25R的情况下，耳用扬声器装置1可使保持件21L和21R保持相对悬挂件13L和13R的位置，以便在存储耳用扬声器装置1时将滑动件12L和12R移动到悬挂件13L和13R的底端，而在安装耳用扬声器装置1时将滑动件12L和12R放回到原始位置。
进一步地，臂23L和23R不仅从旋转部22L和22R延伸到扬声器部30L和30R，还由于臂23L和23R延伸到低于扬声器部30L和30R的位置而允许收听者容易地保持扬声器可动部25L和25R。
此时，扬声器部30L和30R通过保护部34L和34R保护扬声器单元32L和32R。因此，扬声器单元32L和32R的发声表面被尽可能地放开以最小限度降低声音质量。同时，保护部34L和34R防止当收听者以抓取方式拿着扬声器可动部25L和25R时，收听者意外触摸扬声器单元32L和32R并因施力而损坏扬声器单元32L和32R。
根据上述结构，耳用扬声器装置1包括设置有耳钩部14L和14R的安装部10，以及相对安装部10旋转扬声器可动部25L和25R的旋转部22L和22R。在自然状态下，管道33L和33R比耳钩部14L和14R位于更内侧。当耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上时，扬声器可动部25L和25R旋转到最外侧位置。然后，耳用扬声器装置1下降而耳钩部14L和14R开始分别与耳廓根上部101AL和101AR接触。接下来，沿向外方向施加到扬声器可动部25L和25R的力被解除，扬声器可动部25L和25R通过旋转部22L和22R的弹性力向内旋转。以这种方式，耳用扬声器装置1可安装在收听者的头100上从而分别将管道33L和33R定位在收听者的外耳道的开口102L和102R邻近而不与耳廓101L和101R等干涉。
(5)其它实施例
在以上所述实施例中，对于旋转部22L和22R相对保持件21L和21R围绕沿前后方向延伸的旋转轴XL沿向外方向旋转臂23L和23R的情况做了说明。但是，本发明不限于此，旋转轴的方向可任意设置，例如旋转部22L和22R在前外方向或后外方向相对保持件21L和21R围绕沿垂直方向延伸的旋转轴旋转臂23L和23R。
替代地，扬声器部30L和30R可通过臂23L和23R本身的弯曲沿向外方向扩展。这里重要的是扬声器部30L和30R受到支撑，从而在耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上的状态下，将管道33L和33R的内端部定位在收听者的外耳道的开口102L和102R邻近。然后，当耳用扬声器装置1安装到收听者的头100或从其取下时，外壳31L和33R处于不与耳廓101L和101R干涉的状态。
另外，在上述实施例中，针对管道33L和33R由铝制成的情况做出说明。但是，本发明不限于此，管道33L和33R可由柔性树脂材料制成。以这种方式，当耳用扬声器装置1安装在收听者的头100上或从其取下时，可防止与耳廓101L和101R的干涉等。
另外，在上述实施例中，针对保持件21L和21R在悬挂件13L和13R上滑动从而允许收听者调整耳钩部14L和14R与管道33L和33R的内端部之间的空间的情况做出说明。但是，本发明不限于此，该空间可通过改变扬声器部30L和30R在臂23L和23R上的联接位置而调整。
进一步地，在上述实施例中，针对臂23和23R形成为大致弧形的情况做出说明。但是，本发明不限于此，臂23L和23R可具有各种情况，例如V形和曲面形。
进一步地，在上述实施例中，针对连接线缆24L和24R从臂23L和23R的底端拉出的情况做出说明。但是，本发明不限于此，例如，连接线缆24L和24R可从扬声器部30L和30R的底面拉出。
进一步地，在上述实施例中，针对设置保护部34L和34R使其形成扬声器部30L和30R的发声面31AL和31AR的圆板的部分边缘部的情况做出说明。但是，本发明不限于此，保护部34L和34R可具有其它各种形状。这里重要的是保护部34L和34R尽可能地不阻挡从扬声器单元32L和32R发出的声音，并保护扬声器单元32L和32R的振动膜等不被接触。另外，保护部34L和34R可被省略。
进一步地，在上述实施例中，针对耳钩部14L和14R形成为大致月牙形的情况做出说明。但是，本发明不限于此，耳钩部14L和14R可具有各种形状，例如线性形状或沿耳廓根的形状。这里重要的是耳钧部14L和14R的形状允许安装部10稳定地安装在收听者的头100上。
进一步地，在上述实施例中，针对允许收听者通过沿垂直方向在滑动件12L和12R上滑动悬挂件13L和13R来调整安装部的长度的情况做出说明。但是，本发明不限于此，可例如通过在头带11中结合调整机构来允许收听者调整安装部的长度。
本发明可应用到安装在收听者的头上并允许收听者听到再现声音的耳用扬声器装置和头戴式耳机装置等。
本领域的技术人员应理解只要在所附权利要求或其等效物所限定的发明的精神和范围内，可根据设计需要和其他因素做各种改变、组合、子组合和替换。
相关申请的交叉引用
本申请要求于2007年8月24日在日本特许厅申请的日本专利申请JP2007-219090的优先权，其公开内容在此全部引用作为参考。
Claims (10)
1.一种耳用扬声器装置，包括：
安装部，以接触收听者的头的上部和左右耳廓根上部并从左右夹住头的方式安装在收听者的头上；
包括中空外壳的左右扬声器部，扬声器单元联接到所述外壳；
左右支撑部，联接到所述安装部并支撑扬声器部，以将扬声器单元的发声面定位在收听者的外耳道的开口前；以及
联接到外壳的左右管道，所述左右管道延伸从而允许外壳内产生的声音到达收听者的外耳道的开口附近，其中
当左右两侧向外方向上的力施加到支撑部时，所述支撑部将扬声器单元暂时定位在比安装部更靠外侧，而当向外方向上的力解除时，所述支撑部将扬声器单元相对安装部定位在外耳道的开口前。
2.根据权利要求1的耳用扬声器装置，其中
所述安装部包括接触收听者的左右耳廓根上部的左右耳钩部，以及
当左右两侧向外方向上的力施加到所述支撑部时，所述支撑部将管道的内端部定位到比耳钩部更靠外侧的位置。
3.根据权利要求1的耳用扬声器装置，其中
所述支撑部包括：联接到所述安装部的保持件；联接有扬声器部的臂；以及相对保持件围绕连接收听者的前后方向的旋转轴在预定的旋转范围内自由旋转所述臂的旋转部。
4.根据权利要求3的耳用扬声器装置，其中
在所述臂已达到左右两侧向外方向上最大旋转位置的情况下，所述支撑部将左右两侧向外方向上施加到臂的力传递到所述安装部。
5.根据权利要求3的耳用扬声器装置，其中
所述旋转部偏压所述保持件，从而在左右两侧向内方向上旋转所述臂。
6.根据权利要求5的耳用扬声器装置，其中
所述臂包括将声音信号供应到所述扬声器单元的从底端延伸的线缆，当耳用扬声器装置安装在收听者上时，所述臂的底端与收听者分离预定的间隔。
7.根据权利要求3的耳用扬声器装置，其中
可沿垂直方向调整所述保持件相对所述安装部的联接位置。
8.根据权利要求3的耳用扬声器装置，其中
所述安装部包括：接触收听者的头顶部的头带；联接到所述头带的左右悬挂件，所述左右悬挂件的下端与收听者的左右耳廓根上部接触；以及允许所述悬挂件相对所述头带沿垂直方向滑动的左右滑动件。
9.根据权利要求8的耳用扬声器装置，其中
所述保持件联接到所述悬挂件，从而能够沿悬挂件滑动，并且所述保持件相对悬挂件的固定强度比头带部与滑动件上的悬挂件之间的固定强度大。
10.根据权利要求1的耳用扬声器装置，其中
所述管道形成为大致U形，其中所述管道从所述外壳延伸到收听者的外耳道邻近，然后再回到外壳，并且所述管道在收听者的外耳道邻近设置有用于发声的孔。
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