发明内容
为解决现有技术的耳机无法提供在X-Y-Z三维立体声音效的音质和三维声音方向的不足,本发明提供了一种包含了多个扬声器(即声音驱动器)的耳塞式耳机,将一个或多个扬声器元件安置在耳机的扬声器罩的前端部分,另将一个或多个扬声器元件安置在耳机的扬声器罩的后端部分,处于共享的中心轴线或者是不同中心轴线上前后直线设置,提供X-Y-Z的三维立体声效果及低/中/高音音频的输出的第三维(Z轴)深度声音回响空间,营造三维立体声效果。
本发明的目的是提供一个耳机,比如具有前后直线排布的多个扬声器且能够在三个维度提供可调的低/中/高音音频的声音效果和输出的耳塞式耳机。
本发明的另一方面是前端扬声器后方直线设置一后端扬声器,用于制造产生立体声效果的第三维(Z)深度的立体声声波和用于X-Y-Z三维立体声效果的在二维(X-Y)上更宽的立体声。
本发明的另一个目的是提供一个具有前后直线(即沿同一轴线上或不同的平行轴线)设置的多个扬声器的耳机,与声波、音效单元、声音谐振器、声音控制器、声音平衡孔单元及声音输出单元配合,保证X-Y-Z三维立体声效果和输出的同时同步。
本发明的另一个目的是提供一个具有前后处于同一轴线上或不同轴线上直线排布的多个扬声器的耳机,该耳机与声波、音效单元、声音谐振器、声音控制器、声音平衡孔单元及一个或多个方向可调的声音输出单元配合,保证X-Y-Z三维立体声效果和输出的同时同步。
本发明的另一个目的是提供一个具有不同形状或功能扬声器罩的耳机。扬声器罩内设有具有不同形状和功能的音效单元、声音谐振器和声音平衡孔单元,其与处于同一轴线或不同轴线上直线排布的前后多个扬声器配合以在X-Y-Z三个维度上获得更好的立体声空间和效果。声音谐振器能提供更好的和声。
本发明的另一个目的是提供一个具有前端和后端扬声器且前端或后端扬声器排布成一定角度的耳机,以使耳机获得X-Y-Z三维立体声空间和效果。
本发明的另一个目的是提供一个具有多个不同数量的前后端的扬声器的耳机,该些扬声器处于同一轴线或不同轴线直线排布,或者是一个具有多个不同尺寸的前后端扬声器的耳机,比如在前端设置一个小型扬声器在后端设置一个大型扬声器,比如在前端设置两个小型扬声器在后端设置一个大型扬声器,或者比如所有的前端或后端的扬声器都是同一个尺寸或者都是不同的尺寸,等等,以期达到第三维的立体声效果的深度。
本发明的另一个目的是提供一个耳机,该耳机具有直线排布的前后端的多个扬声器,具有具有可连接或拆卸的连接结构和功能以使得扬声器罩可以与耳挂单元和扬声器罩固定单元配合用以保证佩戴舒适度和听觉安全,同时还具有三维立体声效果和方向可调的三维声音。本耳挂可具有一个可调的连接部分。
本发明的另一个目的是提供一个具有直线排布在前后端的多个扬声器、具有可调的声音效果、以及为输入到用户耳道而设计的输出结构和功能的耳机。在提供三维立体声效果和在三个维度中可调的声音方向的同时,耳机提供了佩戴舒适度和收听的安全性。
本发明的另一个目的是提供一个具有X-Y-Z三维立体声无线通信功能和结构的耳机,其包括一个包含了上述所有提及的能获得X-Y-Z三维立体声效果和三维方向可调声音的单元、功能和结构的扬声器罩。
本发明的另一个目的是将耳塞式耳机三个基本考虑因素最优化:即在一个非常小、封闭且独立的声音空间和输出环境和结构中实现小尺寸、逼真的低/中/高音音频的三维立体声效果、以及佩戴/收听舒适性。
本发明采用的技术方案是:一种产生三维立体声效果的耳机,所述耳机包括:
(a) 一扬声器罩,包括了一前部、一后部、一设置于所述前部的前端音效单元、一设置于所述前部的前端声音谐振器、一设置于后部的后端声音谐振器和一设置于后部的后端音效单元;
(b) 至少一个设置在所述扬声器罩前部的前端扬声器;
(c) 至少一个设置在所述扬声器罩后部的后端扬声器;
(d) 一设置于所述扬声器罩内的声音控制器;以及
(e) 一与所述扬声器罩连接的声音输出单元;
所述至少一前端扬声器和所述至少一后端扬声器共同配合以在第一个维度和第二个维度上产生立体声,以及至少一组前端扬声器和后端扬声器在第三个维度上产生立体声。
优选地,所述耳机还包括了:一设置于所述扬声器罩的后端连接单元;一个以可拆卸方式连接到所述后端连接单元的可调固定单元;和一个连接到所述可调固定单元的可调耳挂单元。
优选地,所述耳机还包括了一设置于所述扬声器罩内的声音平衡孔单元。
优选地,所述前端扬声器的第一中心轴线与后端扬声器的第二中心轴线平行。
优选地,所述前端扬声器和后端扬声器分别与所述扬声器罩的水平轴垂直设置。
优选地,所述前端扬声器及所述后端扬声器相互成一定角度设置。
优选地,所述前端扬声器和所述后端扬声器分别与所述扬声器罩的水平轴垂直设置。
优选地,所述前端扬声器和所述后端扬声器共享同一中心轴线。
优选地,所述前端扬声器具有第一尺寸,所述后端扬声器具有第二尺寸,所述第一尺寸大于第二尺寸。
优选地,所述前端扬声器具有第一尺寸,所述后端扬声器具有第二尺寸,所述第二尺寸大于第一尺寸。
优选地,所述前端扬声器具有第一尺寸,所述后端扬声器具有第二尺寸,所述第二尺寸等于第一尺寸。
优选地,所述前端音效单元包括一个外部音效单元和一个与所述外部音效单元分离的内部音效单元。
优选地,所述前端音效单元包括一个所述扬声器罩的前壁。
优选地,所述前端声音谐振器包括一个所述扬声器罩的侧壁。
优选地,所述前端声音谐振器为一个曲线形状以与所述耳机用户的碗状耳朵相配合。
优选地,所述前端扬声器包括第一前端扬声器和第二前端扬声器。
优选地,所述后端扬声器包括第一后端扬声器和第二后端扬声器。
优选地,所述耳机还包括一无线载体单元,所述无线载体单元包括:一电路板、一无线通信芯片、一开关单元、一指示灯单元、至少一声音控制单元和一麦克风单元。
优选地,所述无线载体单元还包括一CPU单元、一存储单元、一电池单元、一USB连接器单元和一多格式播放器单元。
一种产生三维立体声效果的耳机,所述耳机包括:
(a) 一扬声器罩,包括了一前部、一后部、一设置于所述前部的前端音效单元、一设置于所述前部的前端声音谐振器、一设置于后部的后端声音谐振器和一设置于后部的后端音效单元;
(b) 至少一设置于所述扬声器罩前部的前端扬声器,所述至少一个前端扬声器具有第一中心轴线;
(c) 至少一设置于所述扬声器罩后部的后端扬声器,所述至少一个后端扬声器具有第二中心轴线;
(d) 一设置于所述扬声器罩内的声音控制器;
(e) 一位于前端的声音输出单元;以及
(f) 一以三维调节方式将所述声音输出单元与前端音效单元连接的三维方向调节单元,使得所述声音输出单元相对于所述第一中心轴线和所述第二中心轴线形成一角度;
所述至少一前端扬声器和所述至少一后端扬声器共同配合以在第一个维度和第二个维度上产生立体声,以及至少一组前端扬声器和后端扬声器在第三个维度上产生立体声。
一种产生三维立体声效果的耳机,所述耳机包括:
(a) 一扬声器罩,包括一前部、一后部、一设于所述前部的前端音效单元、一设于所述前部的前端声音谐振器、一设于所述后部的后端声音谐振器和一设于所述后部的后端音效单元;
(b) 至少一个设于所述扬声器罩前部的前端扬声器;
(c) 至少一个设于所述扬声器罩后部的后端扬声器;
(d) 一设于所述扬声器罩内的声音控制器;
(e) 一与所述扬声器罩连接的声音输出单元;以及
(f) 至少一个与所述前端扬声器和后端扬声器连接的扬声器方向调节单元;
所述至少一前端扬声器和所述至少一后端扬声器共同配合以在第一个维度和第二个维度上产生立体声,以及至少一组前端扬声器和后端扬声器在第三个维度上产生立体声。
优选地,所述前端扬声器包括第一前端扬声器和第二前端扬声器;并且所述扬声器方向调节单元包括与所述第一前端扬声器连接的第一扬声器方向调节单元,与所述第二前端扬声器连接的第二扬声器方向调节单元,及与所述至少一个后端扬声器连接的第三扬声器方向调节单元。
一种产生三维立体声效果的耳机,所述耳机包括:
(a) 一扬声器罩,包括一前部、一后部、一设置于所述前部的前端音效单元、一设置于所述前部的前端声音谐振器、一设置于所述后部的后端声音谐振器和一设置于所述后部的后端音效单元;
(b) 至少一设置于所述扬声器罩前部的前端扬声器;
(c) 至少一设置于所述扬声器罩后部的后端扬声器;
(d) 一设置于所述扬声器罩内的声音控制器;
(e) 一与所述扬声器罩连接的声音输出单元;
(f) 一无线载体单元,所述无线载体单元包括一电路板、一无线通信芯片、一开关单元、一指示灯单元、至少一声音控制单元、一麦克风单元、一CPU单元、一存储单元、一电池单元、一USB连接器单元和一多格式播放器单元;
(g) 一设于所述扬声器罩上的第一后端连接单元,所述第一后端连接单元包括一母连接单元;
(h) 一设于所述无线载体单元上的第二连接单元,所述第二连接单元包括一公连接单元且连接至所述第一后端连接单元,以三维可调方式将所述扬声器罩与无线载体单元连接;
(i) 一设置于所述无线载体单元上的第三连接单元,所述第三连接单元包括一公连接单元;
(j) 一耳机固定单元;以及
(k) 一设置于所述耳机固定单元端部的耳机固定连接单元,所述耳机固定连接单元包括一母连接单元且连接至所述第三连接单元,以三维可调方式将所述无线载体单元与耳机固定单元连接。
在一方面,耳机包括一个扬声器罩,其设有一个包括直线分布的多扬声器的单元,这些扬声器保证至少有一个扬声器设置在至少一个另外的扬声器之前,前后的扬声器共享一个中心轴线或者是对应声波的不同的中心轴。耳机的扬声器罩还同时包含了一个设置于扬声器罩前端的前端音效单元和一个设置于扬声器罩的前端的类似前端声音谐振器或者是前端声音回响区域的前端声音谐振器。耳机的扬声器罩被设计为规则或不规则的结构使得和前端音效单元及前端声音谐振器相对应。在扬声器罩里还设置了类似于声音控制单元或者是声音配置单元的声音控制器,在扬声器罩的后端设置有类似于后端声音谐振器或后端声音回响区域的后端声音谐振器及后端音效单元,一个与扬声器罩连接的声音输出单元,一个声音平衡孔单元和一个与可调固定单元配合的背部母公连接单元,该可调固定单元通过连接和/或拆卸功能连接至一可调耳挂单元,以上使得耳机的音效、输出和声音方向为三个维度(X-Y-Z轴)的三维立体声。
在一方面,一个包括了多个扬声器的单元设置在耳机的扬声器罩中。该单元包括了一个设置在扬声器罩前端的小型扬声器,一个设置在扬声器罩后端的大型扬声器,该些扬声器在共享中心轴线或不同中心轴线上对齐设置。上述小型扬声器设于前端,大型扬声器设于后端是为了构成足够的声音回响区域达到三维(X-Y-Z)立体声效果,即真实的三维立体声效果。前端的扬声器和后端的扬声器共同配合达到二维(X-Y)立体声宽度效果,同时后端的大型扬声器为耳机的X-Y-Z三维立体声音效和X-Y-Z三维立体声空间创造了第三维(Z)的深度声音。
有很多方法可以得到耳机的三维立体声音效。前端和后端的扬声器可以是不同的尺寸,也可以是相同的尺寸,可在共享中心轴线上直线排列,以便与音效单元及谐振单元配合产生均衡、平均的三维立体声声波、音效和输出。
不同尺寸的或者是相同尺寸的前端和后端扬声器可在不同中心轴线上直线排列,与音效单元、谐振单元及声音控制器共同配合产生三维(X-Y-Z)立体声声波、效果和输出。
本发明另一种的扬声器排列方式还包括将前端和后端扬声器相互设置成一定角度。举例来说,前端扬声器可设置于耳机方向的直线上,后端扬声器可设置于与耳机方向成某个特定角度,最好是25度角。或者,前端扬声器可设置于与耳机方向成某个特定角度,后端扬声器可设置于耳机方向的直线上。或者,前端和后端扬声器可同时设置与耳机方向形成某个角度。这个将前端或后端扬声器呈角度设置或同时将前端及后端扬声器呈角度设置的排列方式可形成特殊的三维声音音波、效果和输出。
耳机的扬声器罩形状直接关系到扬声器罩外和/或扬声器罩内的前端音效单元。扬声器罩的形状,通常称为声音效果壁/单元的外部,可以设计成规则的或不规则的,以与内部的音效单元配合。外部前端音效单元和内部前端音效单元可以仅仅只是共同包括了外部壁/表面和内部壁/表面的一个单元,也可以是不同的单元。前端音效单元与在相同轴线或不同轴线上排布的多个扬声器发生的声波配合,或者,与呈角度设置的前端和后端的多个扬声器配合达到三维的声音效果和输出。相同的原理还可应用于后端音效单元。
同时,耳机的扬声器罩的形状还与扬声器罩内的前端声音谐振器直接相关。扬声器罩内的前端声音谐振器与前端和后端的多个在相同轴线或不同轴线上排布的扬声器产生的声波和反射声音响应配合,或者与呈角度设置的前端和后端的多个扬声器配合达到三维立体声效果和输出。举例来说,为了提高内部的三维立体声回响效果和用户佩戴耳机时外部佩戴舒适度,前端声音谐振器可特殊设计为曲线的形状,以适合使用者如碗状的耳腔。
声音控制器与前端和后端的多个扬声器配合,分析、管理和配置所有的数字化的原始音乐数据到前端和后端的扬声器里,产生在前端音效单元里、声音谐振器里、扬声器罩前端、扬声器罩后端和后端声音谐振器里运行的声波,营造出二维的更宽广的立体声以及同时在第三维深度的立体声。
在另一方面,耳机包括了含有多个扬声器的扬声器罩,至少有一个扬声器在扬声器罩的前端,至少一个扬声器在扬声器罩的后端,前端和后端的扬声器在相同的中心轴线或平行的中心轴线上直线排列。扬声器罩同时还包括至少一个三维的方向调节单元与至少一组前端音效单元和后端音效单元连接,一个前端声音谐振器、一与前端音效单元和前端声音谐振器相适应的规则或不规则的形状设计,一声音控制器、一后端音效单元、一后端声音谐振器和一个与可调固定单元配合的背部母/公连接单元,该可调固定单元通过连接和/或拆卸功能连接至一可调耳挂单元,以上使得耳机的音效、输出和声音方向为三个维度(X-Y-Z轴)的三维立体声。
根据本发明的这个方面,一个拥有三维方向调节单元的耳机所具有的立体声效果和输出有三个功能:产生方向可调的耳内立体声输出,产生在三个维度内可调的耳内三维立体声效果,同时提供耳塞佩戴的舒适性。
另外,一个拥有多个方向调节单元的小型或大型耳机或头戴耳机所拥有的立体声音效果有两个功能:产生在三个维度内方向可调的立体声输出,同时产生三个维度内可调的立体声效果。
在另一方面,本耳机包括无线载体单元,该单元包含一块电路板,一个无线通信芯片比如蓝牙、2.4G频段无线或者其它任何种类的无线通信芯片,一个交换单元,一个灯光指示单元,声音控制单元和一个麦克风单元。
载体单元内可安装有主板。无线载体单元内还可设有一个CPU单元、一个记忆单元、一个电池单元和一个USB接口单元。此外,在载体单元内还可设有一多格式播放器单元。
无线耳机包含扬声器罩、在相同的中心轴线或不同的中心轴线上直线排列的前端和后端扬声器/单元、声音控制器、音效单元、声音谐振器、扬声器输出单元和一个用于产生三维立体声效果的声音输出或方向调节单元。
无线载体单元可设有一个固定在载体单元上且在三个维度(X、Y和Z)可调的公连接单元,该公连接单元通过一个母连接单元(孔或插座)可调地与耳朵固定单元配合。该母连接单元(孔或插座)可设计为大写的C字型。同时,无线载体单元上还可固定有三维旋转的公连接单元,该公连接单元通过一个母连接单元可调地与扬声器罩配合。
为了更便利的调节挂在用户耳朵上的耳挂以使得用户使用时更舒适和稳定,无线耳机还可包括一个可调的设置于耳挂单元端部的连接单元。
本发明通过在相同轴线上或不同轴线上直线排布前端和后端多个扬声器以制造逼真的三维立体声空间或效果,从而获得了具有X-Y-Z三维立体声效果和输出的高立体声音质,该音质具有在二维(X-Y)上更宽的声音及第三维(Z)深度上立体声的实时立体声。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明,但本发明的保护范围并不限于此。
图1、2、4和6演示了一种耳机1000,其可以是在内部设置了多个扬声器的可提供三维立体效果的耳机或头戴式耳机的左部或右部,还演示了一个包括多个含有可用于提供低/中/高音音频的X-Y-Z三维立体声效果的前端/后端扬声器1018A和1018B的扬声器罩1006。如图1、2和4所示的实施例中,前端/后端扬声器1018A和1018B沿着相同的轴线或不同的平行轴线直线设置。在图1和2中,扬声器1018A和1018B共享中心轴线1088。在图4中,扬声器1018A和1018B沿着平行的不同轴线1018AX和1018BX设置。如图6所示的实施例中,扬声器1018A和1018B呈一定角度设置。
为耳塞式耳机1000设计的扬声器罩1006,具有一个包含了两个直线排布在前端和后端的扬声器(声音驱动器)1018A和1018B中心扬声器单元,同时扬声器与一个前端音效单元1032和一个前端声音谐振器1036/1036A构成阵列。所述前端音效单元同样可以产生声音的回响。为了将这两个扬声器(双声音驱动器)构成上述前端和后端的直线阵列,其中一个前端扬声器1018A设置在耳机的前端处理声音的高音频率部分,另一个后端扬声器1018B设置在耳机的后端处理声音的低音和中音的频率。相反地,前端扬声器1018A可以处理低音,后端扬声器1018B可以控制声音的中音和高音频率部分。为了处理不同的声音频率,可以设计很多种不同的扬声器排布方式。
小型高精度声音驱动器1018A被直接设置在耳机的前端,大型高精度声音驱动器1018B和一个特殊设计的可以得到强烈低音和共鸣的声音控制器1080/1080A被直线排布在小型声音驱动器1018A的后端。在本实施例中,声音控制器1080/1080A是一个特殊设计的频率配置单元。在耳机前后端直线排布双扬声器1018A和1018B为耳机营造了一个逼真的有舞台效果的声音传输系统或说是一个X-Y-Z三个维度的(三维)立体声空间,因为双扬声器1018A和1018B在为二维声音的X-Y轴上,以宽广的横向方式产生立体声,同时,在后端的大型扬声器1018B从后端到前端传送非常强烈的低音和中音,通过深入垂直的方式提供了第三维的(Z轴)立体声,从而获得三个维度(X-Y-Z轴)包括低/中/高音音频的立体声环绕效果。
不同的扬声器设置包括了:前端和后端扬声器面向同一个方向,前端和后端扬声器面向同一面并成一定角度,前端和后端扬声器正相对设置,前端和后端扬声器相对设置并成一定角度。
因此,听者可以在有力的声波中通过Z轴的深度感听到从很后端到很前端的强烈的低音。同时,听者可以听到通过X-Y轴从前端、左端、右端、后端、从各个方向传来的逼真的细致的立体声。这种立体音乐确保从三个维度(三维,X-Y-Z)播放包括低/中/高音音频的全频声音。
三维立体声是为了获得三个维度(X-Y-Z)的声音空间和效果。低/中/高音这三种声音的音频仅仅只能产生不同的音量和内容,可能是在X-Y两个维度的声音空间内,或者可能是在X-Y-Z三个维度的声音空间内。Z轴的立体声深度是X-Y-Z三维立体声空间和效果的主要决定因素。只有获得了Z轴的立体声深度,低/中/高音这三种声音的音频才能被同时同步的获得构成X-Y-Z三维声音空间和效果。
前端扬声器1018A和后端扬声器1018B的尺寸的优选设置是:在前端设置一个小型声音驱动器并在后端设置一个大型声音驱动器,或者是在前端和后端设置尺寸相同的声音驱动器,又或者是在前端设置一个大型声音驱动器并在后端设置一个小型声音驱动器,等等,视情况而定。
为应用到图1至图19所示的不同的耳机实施例中,由后端的大型扬声器1018B和前端的小型扬声器1018A构成的双驱动前/后直线阵列单元的排列方式、设计、功能、形状、形式、尺寸、结构、位置、类型和材料可以根据需要改变。
针对不同形状和功能的扬声器罩1006,可以设计不同形状和功能的前端音效单元1032、可作为和声单元的前端声音谐振器1036/1036A、和声音平衡孔单元1006C,它们可以与前端和后端直线排布在相同的轴线或不同的轴线的多个扬声器配合以获得在三个维度(X-Y-Z)中更好的立体声空间和效果。
前端音效单元1032和前端声音回响区域或是前端声音谐振器1036/1036A还包括了前端扬声器1018A的空间和在前端扬声器1018A与后端扬声器1018B之间的区域。基于声波、回声、再回声和声音重力场的自然属性,音效单元1032和声音谐振器1036/1036A与声波1018AW和1018BW配合以获得三维立体回响及和声效果。前端音效单元1032和声音谐振器1036/1036A的不同的尺寸、形状和结构形成了不同的三维立体声回响及和声效果。
音效单元1032和声音谐振器1036/1036A的尺寸、形状、功能、结构、设计和材料可以变化。
可采用声波/电平/频率控制单元的计算机化的声音控制器1080设置在包含了多个扬声器中心单元的扬声器罩1006内。同时,所述声音控制器1080还包含了声音单元1080A。声音单元1080A控制了包含前端扬声器1018A和后端扬声器1018B的多扬声器单元的声音系统及/或者声音音频配置系统。
声音控制器1080将高音引入第一个扬声器1018A,并将低音/中音的声音音频引入第二个扬声器1018B,在双扬声器直线呈阵列排布下、三维声音效果中,为强有力的低音和回响/和声立体声而获得及最佳平衡立体声效果。
声音控制器1080/1080A的设计、功能、材料、形状、尺寸、类型和位置可变。
扬声器1018A和1018B构成的双扬声器前/后直线阵列单元与音效单元1032和声音谐振器/单元1036/1036A配合能同时获得更好的三维立体声输出、听觉安全性和佩戴舒适度。
在耳机的扬声器罩1006内的前盖单元1020中有一声音传输过滤单元1020B,该单元包括专为耳塞式耳机设计的内设声音输出单元1020BB和内设声音集中芯片1020BBB。
声音传输过滤单元1020B和声音输出单元1020BB设计为蘑菇头的形状或鸭嘴的形状,这种设计是为了完整、紧密和舒适的将声音传输至用户的耳道,并将外界的噪音隔离,通过从特殊排布的声源1018A和1018B到声音效果区域(音效单元)1032和回响区域(声音谐振器)1036/1036A、到输出单元1020在扬声器罩1006中形成一个特殊的声音环境,将X-Y-Z三维立体声效果和输出直接和无缝的传输至用户的耳道中。
声音集中芯片1020BBB集中了从扬声器单元到声音输出单元1020BB的所有声音以得到耳塞式耳机的立体声输出。扬声器单元可以包括一个扬声器,两个扬声器如扬声器1018A和1018B,或者是更多的扬声器。
同时,声音输出单元1020BB具有隔离外界噪音和不需要声音的声音隔离功能。
声音传输过滤单元1020B的蘑菇头或鸭嘴造型是可以因为不同的需要针对使用者的耳朵拆卸和更换的,同时也可以变更成其它的比如耳塞式造型、挂耳式造型或贴耳式造型等的声音输出设计。换句话说,声音传输/输出单元1020,1020A,1020AA,1020AAA,1020B,1020BB,1020BBB在有需要的情况下都是可以互换和更换的。
声音传输/集中单元1020,1020B,1020BB和1020BBB与扬声器罩1006的尺寸、设计、形状、位置、方式和材料都是可变的。
扬声器固定单元1082用于将扬声器1018A和1018B固定在扬声器罩1006内。为应用到图1至19所示的实施例中,扬声器固定单元1082的设计、功能、尺寸、形状、位置和材料如果需要都是可变的。
扬声器罩单元1006的后端设有插座/母连接单元1016C,在有需要的情况下,其通过连接和/或拆卸的功能和结构与扬声器罩固定单元1008和耳挂单元1038配合。
因为现有的改进与专利号为7697709的美国专利“声音方向/三维立体可调节耳机”一起同步地开发和研究,单元1016C可通过球/公连接单元1012与可拆卸的扬声器罩固定单元1008配合以达到固定或拆卸的功能和结构。单元1008通过固定/拆卸单元1014与耳挂单元1038配合。通过固定/拆卸单元1016C,扬声器罩1006可以与三维声音方向可调节单元1008/1038配合独立的完成固定和调节的功能,保证了收听舒适度,听觉安全性,佩戴舒适性和佩戴稳定性,即使是在运动环境下使用耳机也不会有问题。
固定/拆卸的插座/母连接单元1016C与球/公连接单元1012可以被调换,从而构成球/公连接单元处于扬声器罩单元1006的后端、插座/母连接单元与固定单元1008连接的形式。
单元1016C的设计、功能、尺寸、形状、位置、方法和材料可变。
数据线1046可以将耳机1000与任意合适的音频/视频播放器连接。数据线1046也可以被无线单元(未标注)取代。数据线1046上可安装具有音量/播放器控制器(未标注)的麦克风。
耳挂1038上的连接部分1054增加了耳机的连接移动功能和结构。耳挂1038可以在连接部分1054上根据使用者耳朵的形状调整或弯曲以保证佩戴舒适度和稳定性。连接部分/单元1054可以是任意种类、结构、方法或材料的,并且尺寸也可以任意设置。
另外,耳机1000可以包括广为人知的设备和特征(未标注),比如一个微型中央处理单元/多芯片封装单元(CPU/MCP),一个微型记忆单元,一个发光二极管(LED)或者是液晶显示(LCD)单元,一个计算机化的电平控制单元,一个可连接的通用串行总线(USB)棒或光盘单元,一个微型扬声器单元,一个开关和音量控制器单元,一个无线或电缆单元,一个电路板单元,一个电池单元,一个麦克风单元,一个集成微型声音放大器单元,一个声音净化器单元,一个内部或外部天线单元,一个无线单元,及一个因特网协议的通信单元。可连接的USB棒或光盘单元需包含一个微型CPU/MCP单元和记忆单元。开关和音量控制器单元可以设置为键形式、滚轮形式、触摸面板形式或是数字化的LED/LCD屏幕选择形式。微型CPU/MCP单元(数字化的信号处理器)将提供全部种类的数字音频。无线单元可与罩耳式无线立体声收音机音频系统或因特网服务器系统传输或接收信息。
CPU/MCP单元可含有一个数字信号处理器,其提供耳机1000的全部种类的数字音频输出。
由此,三位立体声耳机1000可以通过无线或通过线缆应用在传统的耳机系统中、常规的头戴式耳机系统中、手机中、多媒体播放器、收音机系统、电话系统、个人电脑系统、笔记本电脑、因特网通信系统、蜂窝/卫星通信系统、家庭影院系统、车/船/飞机电台系统、游戏、助听设备或医疗设备中。
图2详细地演示了耳机1000的更多的演变。
如耳机1000的放大图所示,小型扬声器1018A和大型扬声器1018B配合工作形成双驱动前/后直线阵列单元。前端扬声器1018A传输的声波1018AW是高音音频的。后端扬声器1018B传输的声波1018BW是低音和中音音频的。声波1018AW和声波1018BW共同构成了在X-Y-Z三轴的三维立体声效果,换句话说,一个包括了低/中/高音音频的三维(X-Y-Z)立体声空间。声波线1018AW和1018BW可以等距的平行设置,可以交叉,或者也可以根据前端和后端扬声器的排布位置设置成呈不同角度。
扬声器1018A和1018B之间存在间距1084。扬声器声波1018AW和扬声器声波1018BW之间存在声音深度1086。声音深度1086是逼真的三维立体声效果的关键因素。声音深度1086直接与间距1084相关并且和音效单元1032及声音谐振器1036/1036A配合获得沿Z轴第三维度上的深度的声音。
扬声器1018A和1018B的位置设置非常重要,比较适宜的设置是在前端和后端成直线阵列的沿着一个共享的轴线分别设置,比如相同的中心轴线1088,此中心轴线在此实施例中也代表了扬声器罩1006的水平轴。轴线1088是多个扬声器1018A和1018B的中心点线。这些前端和后端扬声器1018A和1018B均直线排布且均与轴线1088呈90度角。
扬声器沿着相同的轴线1088设置使得声波1018AW和1018BW及深度1086在相同的波形、波率和波距上加强获得均匀及平均的三维立体声效果。类似地,这种有相同的中心轴1088的扬声器直线阵列排布也使得焦点及声波1018AW和1018BW的波列线均匀地平均地的分布在三维立体声空间的中心区域。
更重要地是,深度1086决定了在Z轴的前/后直线排布的双驱动阵列单元的三维立体声深度扩展,得到在X-Y-Z轴上的声音效果。如果深度1086过大了,则在Z轴的前/后直线排布的双驱动阵列单元的三维立体声深度扩展就会反应过度。如果深度1086过小,则会减弱在Z轴的前/后直线排布的双驱动阵列单元的的三维立体声深度扩展。故需要进行大量的实验,针对不同种类的扬声器确定在准确位置上的深度1086,这不仅仅是为了Z轴的声音效果或扩展,也同时有助于X-Y轴的声音效果或扩展。
首先,深度1086的数值需要准确设置以在沿着X,Y和Z轴的所有三个维度上达到更好的声音效果。深度1086的准确确定的数值直接关系到距离1084,且最好是在扬声器1018A和1018B之间设置一到两毫米。如果距离1084小于1毫米,扬声器1018A和1018B在声波振动的过程中会触碰到。如果距离1084大于2毫米,将会导致深度1086过大。
其次,同时,当扬声器的声波1018AW和1018BW在声音谐振器1036/1036A内工作时,深度1086会被影响。声音谐振器1036/1036A由外部形状和内部的空间配合获得某种确定的声音回响/和声效果。由于声波、回声、再回声和声音重力场的自然属性,不同尺寸、形状和结构的前端音效单元1032及声音谐振器1036/1036A会形成不同的三维立体声回响及和声效果。如果对于扬声器声波1018AW和1018BW的工作来说,声音谐振器1036/1036A过紧或过小,深度1086会扭曲。如果对于扬声器声波1018AW和1018BW的工作来说,声音谐振器1036/1036A过松或过大,则深度1086会被减弱或效果不好。
再次,当扬声器声波1018AW和1018BW与音效单元1032共同工作时,深度1086会被影响。音效单元1032由外部形状和内部形状配合获得某种声音效果,通常是一制造声音效果的外壳,或一内部声音作用部件或壁。如果音效单元1032对于扬声器声波1018AW和1018BW的工作来说太直或太卷,深度1086可能会被扭曲或减弱或效果不佳。
在扬声器罩1006内具有一非常小、有限且封闭的声音工作空间。故在此非常有限的声音工作空间中,扬声器1018A和1018B产生各自的声波1018AW和1018BW、直线阵列里相同的轴线1088、深度1086、间距1084、前段音效单元1032、声音谐振器1036/1036A和声音输出单元1020都很重要,他们共同配合并实时地产生X-Y-Z维度内的三维立体声。
应用到图1至19所示的不同的实施例中时,1032、1036/1036A、1018AW、1018BW、1084、1086、1088和1006的元素和特征如位置、尺寸、设计、形状、功能和材料可以视情况改变。
由于声波是三维的,当声波1018AW和1018BW波动至非常靠近前端区域1036和扬声器罩1006的声音输出单元1020时,声波1018ABW和1018BBW波动至非常靠近耳机罩1006的具有后端声音谐振器1036B和后端声音效果/母连接单元1032B/1016B的后端1006B。声波1018AW和1018BW会从音效单元1032和谐振单元1036/1036A上反弹回来从而形成返回声波1018ABW和1018BBW,因为扬声器主要用来向前传输声音。然而,扬声器可能设计用来向前和向后传输声音,因此后端声波1018ABW和1018BBW在扬声器罩后端的方向直接从扬声器出现。孔1006C设置在扬声器罩的前端和后端以平衡两端的声波。扬声器甚至要向每个方向传输声音,比如360度传输。声波1018ABW和1018BBW波动至后端1036B,通过与后端声音谐振器1036B和后端声音效果/母连接单元1032B/1016B配合形成后端声音效果。后端声音谐振器1036B可以是一个后端声音回响区域或一个后端声音谐振器。一个或多个后端孔1006C释放后端声波1018ABW和1018BBW以更好的平衡前端回响和声音输出得到三维立体声效果。后端声音效果/母连接单元1032B/1016B包括后端音效单元1032B和后端可固定或可拆卸的母连接部件1016B,他们视情况需要与声音三维可调方向单元1008/1038(如图1所示)配合独立地获得耳机1000的固定和调节功能以保证收听舒适度和安全性。连接部件1016B可以是一个公连接单元或任意种类的调节单元。
后端孔单元1006C可设置在前端,在边上,或是在耳机底端,且视情况可是任意种类、任意尺寸和形状。
声音控制器1080/1080A配置音乐播放器、音源、立体声频率到扬声器1018A和1018B中。声音控制器1080包括一使用4.7微法电容的电容器单元1080A,可以更准确地配置来自音乐播放器的音源数字信号。电容器单元1080A可以采用任意容量,可以是任意种类、尺寸、或电容类型。优选地,声音控制器1080/1080A配置高音音频到前端扬声器1018A,且同时配置低音/中音频率到后端扬声器1018B。当然,为了获得更好的立体声输出且减少数字声音的损失和扭曲,立体声的可行配置方式有很多种。例如,声音控制器1080/1080A可配置低音音频到前端扬声器1018A,同时配置高音/中音频率到后端扬声器1018B。
当应用到如图1至19所示的所有实施例中时,1032B/1016B、1036B、1018ABW、1018BBW、1006B、1006C和1080/1080A的元素和特征如位置、尺寸、设计、形状、功能和材料可视情况需要改变。
如图3所示,在相同的中心轴线1088直线排布前端和后端扬声器时,具有不同的深度1086的耳机产生不同的声波线E和F。线E是当深度1086保持在1毫米时的声波线。线E的声音输出音量非常高和强。线E的声波的改变是很自然平衡。线F是当深度1086保持在大于2毫米时的声波线。线F的声音输出音量比较小比较微弱。线F的声波的改变不是非常自然和平衡。显然地,对于三维(X-Y-Z)立体声效果来说,线E的声音输出效果好过线F的声音输出效果。
当然,当扬声器被直线排布在相同的中心轴线1088上时,深度1086会根据原立体音乐要求为了得到不同的声音输出三维立体声效果而可变。
在如图4所示的实施例,扬声器罩1006具有不规则的形状且将前端/后端扬声器1018A和1018B直线排布在耳机的前端和后端,在扬声器1018A和1018B各自的不同的中心轴线1018AX和1018BX间有一轴宽度1088B。宽度1088B是由直线排布在耳机前端的以1018AX为中心轴线的扬声器1018A和直线排布在耳机后端的以1018BX为中心轴线的扬声器1018B构成,中心轴线1018AX在扬声器1018B的中心轴线1018BX上方,轴线1018BX设置于扬声器1018A的中心轴线1018AX的下方。轴线1088AX和1088BX是多扬声器1018A和1018B的中心点线,多扬声器设置于耳机的前端和后端的不同水平位置且朝外与轴线形成90度角。
因此,两个扬声器1018A和1018B通过各自不同的中心轴线1018AX和1018BX被直线排布在耳机的前端和后端,且形成一轴线上宽度1088B的不同。1088B的宽度数据是1018AX和1018BX之间的距离。通过多次实验发现,1088B的宽度数值取在1毫米至3毫米的范围内时能产生更好的三维立体声效果。
有宽度1088B存在下,各自处于不同轴线1018AX和1018BX的扬声器的立体声输出1018AW和1018BW具有不同的波率和波形。为了将输出波混合后得到更接近于原立体声音乐的更好的三维立体声效果并传入听者的耳朵里,控制这些波率和波形是非常重要的。
深度1086A为宽度1088B及声波1018AW和1018BW的不同的形状/冲击率所影响。因此,深度1086A决定了为获得X-Y-Z轴的三维立体声效果,于前端和后端各自直线排布在不同轴线1018AX和1018BX上的扬声器1018A和1018B产生的三维立体声的Z轴深度扩展。
前端音效单元1032、前端声音谐振器(单元)1036/1036A、后端盖1006B、后端声音谐振器(单元)1036B和后端音效单元1032B/1016B均为不规则且不同的形状。这些单元1032、1032B、1036/1036A、1036B、1016B及1006B均与扬声器1018A和1018B的不同轴线位置之间的宽度1088B配合以获得更好的三维立体声效果。通过特殊的配置单元1080/1080A,不同的波的轴线1018AX和1018BX上的声波1018AW和1018BW在单元1032、1032B、1036/1036A、1036B、1016B和1006B内工作,并通过宽度1088B完成声音跳跃、混合和平衡,将更好的X-Y-Z三维立体声效果送入听者耳中。
当需要应用到图1至19所示的各种实施例中时,这些单元或特征1018AX、1018BX、1088B、1032、1032B、1036/1036A、1036B、1016B和1006B的形状、位置、尺寸、材料和方法均可变。
如图5所示,按图4所示的将耳机的扬声器直线排布在不同的中心轴线的实施例,具有不同宽度1088B的耳机产生不同的声波线G和H。声波线G是当宽度1088B的距离控制在1毫米到3毫米之间的声波线。声波线G的声音输出的音量非常高和强。声波线G的声波的变化非常自然和平衡。声波线H是当宽度1088B保持在大于3毫米时的声波线。声波线H的声音输出音量小且微弱。声波线H的声波的变化不是非常自然和平衡。显然地,声波线G的声音输出在X-Y-Z的三维立体声效果上比声波线H的声音输出更好。
当然,为获得原立体声音乐要求的不同的X-Y-Z三维立体声效果声音输出,扬声器直线排布在不同的中心轴线1018AX和1018BX上的宽度1088B是根据扬声器的不同的尺寸和类型可变的。
如图6所示的本发明实施例中,耳机具有一个包含了两个扬声器1018A和1018B的中心扬声器单元,该两个扬声器在角度方向结构1088BB中相互呈一定角度设置。扬声器1018A设置在扬声器的前端以处理高频的声音。另一个扬声器1018B杯设置在耳机的后端以处理低音和中音频率的声音。声音单元1080A引导高音至第一个扬声器1018A,引导低音/中音频率的声音到第二个扬声器1018B以获得和最佳地平衡三维立体声效果。后端扬声器1018B可设置在成角度位置1018BB或是垂直设置(即处于90度角)。为获得更好的三维立体声传输,特别是获得Z轴的深度声音效果,后端扬声器1018B的角度方向或位置是可调节的。设置在成角度位置1018BB的扬声器与声音回响区域1036配合以产生声音回响及和声。当成角度位置1018BB的角度增大时,优选是处于25度角时,扬声器单元1018的低音回响及和声会在Z轴上产生更强烈的深度感。
当声音驱动器1018B设置成与扬声器1018A垂直时,音效单元1032和声音谐振器1036会与该结构相配合以获得其它种类的更好的三维立体声效果。
声波的运动是可反弹的。当声音驱动器1018B具有成角度结构1018BB时,来自声音驱动器1018B中的声音会在音效单元1032和谐振器1036中被击中且反弹产生声音冲击波,从而获得更好的在X-Y-Z的全尺寸的声音频率的三维立体声输出,特别是Z轴的低音和中音的深度感,因为后端扬声器1018B可从后端到前端输出更强的声音。
具有成角度结构1018BB的扬声器与谐振器1036配合,谐振器1036具有特殊设计的结构1036A以获得内部声音回响的效果和外部佩戴舒适度的效果。外部特殊设计的结构1036A具有向上卷曲的形状以配合人类耳朵佩戴的舒适度要求。换句话说,单元1036A有两个功能:一是通过与扬声器的成角度设置结构1018BB配合获得内部立体回响的声音效果,另一个是提供给佩戴耳机的听者的耳朵以舒适感。
该种方式不仅产生更好的三维立体声输出,还同时让扬声器罩1006拥有更好的形状和结构以让用户能将耳机1000以一种舒适和稳定的方式放入他的耳朵。
声波的运动会自然地被重力场吸收,首先从低音音频开始,而后到中音音频,然后是高音音频。当扬声器罩1006通过利用母连接单元1016C及可调耳挂单元1038、1008、1012和1014(在图1中标注)配合在三维方向上调整时,角度功能单元1018BB的角度根据不同的重力场影响而相应改变。因此,耳机1000的三维立体声方向和输出可以通过用户的个体调整以获得更好的立体声效果、听觉安全性和佩戴舒适度。
当需要应用到图1至图19的各种实施例中时,角度功能单元1018BB的设计、尺寸、形状、功能、位置和材料可变。
如图7和图7A所示,中心扬声器单元1018包括了两个扬声器1018A和1018B。一个扬声器1018A设计成处理高音音频。另一个扬声器1018B设计成处理低音和中音音频。声音控制器1080引导高音到第一个扬声器1018A中,引导低音/中音的声音音频到第二个扬声器1018B中以获得且更好的平衡立体声效果。
当中心扬声器单元1018包括1个、2个、3个或更多个扬声器时,声音控制器1080分析并管理所有的声音电平和频率,引导这些声音到合适的扬声器以获得最好的三维可调立体声效果。
所有的扬声器单元和扬声器1018、1018A、1018C的材料、设计、形式、形状、尺寸、类型、结构和功能都是可变的。
耳机1000有左耳机部分和右耳机部分。每个耳机部分具有包括了一个声音控制器1080和两个扬声器1018A和1018B的扬声器罩1006。相应地,在一个耳机1000种共有两个声音控制器1080、两个扬声器1018A和两个扬声器1018B,以创造逼真的三维立体声效果。
声音控制器1080和声音单元1080A可被整合到一部分或不同部分。声音控制器1080和声音单元1080A的尺寸、设计、方式、系统、位置和材料均可变。
计算机化的声音控制器1080可以在包含了中心扬声器单元1018的扬声器罩1006中控制声波、电平和频率,其同时检测和分析扬声器单元1018或扬声器罩1006或耳机1000的方向变化并且随后自动的调整扬声器单元1018的声音方向/立体输出效果。
计算机化的声音控制器1080的尺寸、设计、形状、操作方式、位置和材料都是可变的。
扬声器罩1006的前盖/声音输出单元1020覆盖扬声器单元1018,为贴耳式声音输出传输声音。前盖单元1020包括声流孔、隔音和噪音过滤器,这些声流孔、隔音和噪音过滤器由任意合适的软且有弹性的材料制造,例如织品、皮革、软塑料、橡胶或海绵材料。前盖单元1020中的噪音过滤器单元可以设置很多过滤层以达到隔音和噪音过滤的效果。前盖单元1020可设置多个小孔传输声音和过滤噪音。噪音过滤器最大化地阻隔了噪音,使环境声音最小化,在密闭的扬声器罩1006和用户耳朵间创造了更好的立体声环境。
前盖单元1020的噪音过滤器单元具有足够的弹性而容纳中心扬声器单元1018和扬声器罩1006的三维移动和三维旋转。
单元1020和扬声器罩1006优选地被软性材料覆盖以在与听者的耳朵接触时创造柔软和温暖的触感,就好像一个紧密的扬声器罩一样。扬声器罩1006和单元1020优选地使用高品质材料以获得最好的佩戴舒适度。
单元1020和扬声器罩1006可设计成覆盖整个耳朵的耳机款式,覆盖部分耳朵的耳机款式或与耳道接触的耳塞式耳机款式。
可以通过调整可调的扬声器单元1018、立体声盖和过滤器单元1020的立体声角度以减少用户耳中的声音反射和混合,从而实现高度的语音清晰和语音识别。
单元1020的设计、尺寸、位置、功能、形状和材料可变。
如图1至19中所示实施例中的各种三维立体声耳机的扬声器系统1000和所有相关单元亦可被使用在任意头戴设备、头戴式耳机、扬声器罩或助听设备中。
图8演示了一种耳机实施方式,其具有包括两个在成角度方向结构1018BB中相互成一定成角度设置的扬声器1018A和1018B的中心扬声器单元1018,及聚焦于耳朵的声音输出单元1020A/AA。扬声器1018A设于扬声器的前端以处理高音频率。另一个扬声器1018B设于罩的后端以处理低音/中音音频。声音单元1080A引导高音至第一个扬声器1018A,引导低音/中音音频到第二个扬声器1018B以获得且最好的平衡三维立体声效果。后端扬声器1018B可与成角度位置1018BB共同设置。可以调整角度方向或位置以获得最佳的声音传输效果。处于这个成角度位置1018BB的扬声器与声音回响区域1036配合以获得声音回响及和声。当成角度位置1018BB的角度增大,最优为25度时,扬声器单元1018的低音在Z轴的深度感的回响及和声会更强。
由图9可以更加清晰地看出,聚焦于耳朵的声音输出单元1020A、1020AA和1020AAA可采用鸭嘴形式、开放扬声器形式、耳塞式扬声器形式、直线的形式或卷曲的形式以使得三维立体声输出到用户耳朵时具有清晰的立体声且佩戴舒适。
聚焦于耳朵的声音输出单元1020A、1020AA、1020AAA的设计、尺寸、位置、功能、形状和材料可变。
两个扬声器单元1018A和1018B的操作方式、尺寸、设计、形状、位置、材料和款式,成角度功能单元1018BB,声音谐振器1036,特殊结构1036A和包括了单元1020A、1020AA、1020AAA的前盖单元1020均可变。
图10演示了图8所示的实施例的声音处理结果。当根据图8所示的实施例的耳机在声音谐振器1036的区域内设有25度的成角度结构1018BB时,声音驱动器1018A和1018B的混合低音会处于A线。当成角度结构1018BB为45度时,声音驱动器1018A和1018B的混合低音将处于B线。有鉴于此,成角度结构1018BB的角度越大,低音输出越强烈,特别是在Z轴深度上。
曲线结构1036A应当与耳机1000的立体声输出质量的内在效果和佩戴舒适度的外在效果有关。
扬声器罩1006的前盖单元1020覆盖了扬声器单元1018,并通过传输声音的方式输出声音。前盖单元1020包括了声流单元1020A。声流单元1020A有一个较大的输出口1020AA和一些小孔1020AAA。这些单元主要作用于挂耳式声音输出。输出口1020AA设计用来传输和聚焦声音,更多地是低音。小孔单元1020AAA设计用来更多地传输中音和高音音频到耳道中。当输出单元1020AA更长时,低音会更强烈。如果输出单元1020AAA有更多的孔,高音和中音将更高、更清楚。当然,单元1020AA和1020AAA可以相互交换和替换,也能与其它任何声音输出方式相替换。
图11是图9所示的耳机类型的一个示例。当图9和10所示类型的耳机的输出单元1020AA有6~10个、每个直径大约为0.5毫米的小孔时,声音驱动器1018A和1018B的混合声音输出位于B线。当输出单元1020AA没有孔单元1020AAA,声音驱动器1018A和1018B的混合声音输出位于C线。在这种情况下,当孔1020AAA更少或更小时,低音会更强。如果耳机有更多或更大的孔1020AAA,高音/中音音频范围的声音输出将更清晰。
挂耳式耳机的输出单元1020A针对不同的用户的耳朵,可以拆卸并替换成不同的单元尺寸,并且其可与其它盖/输出设计相替换,比如图7所示实施例中的贴耳式耳机单元1020,图1到6所示实施例中的耳塞式耳机单元1020B。
图12和12A提供了扬声器单元1018的另一种实施例,其中扬声器单元1018包括三个扬声器10108A、1018B和1018C及声音控制器1080。优选地,一个扬声器1018A主要用来处理高音音频的声音驱动器。另一个扬声器1018B主要用于处理低音音频。第三个扬声器1018C主要用于处理中音范围的音频。这三个扬声器共同配合传输可匹配原始详实的数字立体声音轨的立体声。
包括了声音单元1080A的声音控制器1080为这三个扬声器1018A、1018B和1018C从原始的音轨中接收所有的声音信号,然后分析和引导这些原始音轨到不同的声道中。声音单元1080A可具有一个包括一个或多个电容器和相关的线缆或其它相关的电单元的电容器单元。
在扬声器罩1006内部设有一声音检查部位或部分1032和其它声音检查部位或部分,以在耳机罩单元1006内制造声音回响区域1036。
如需要应用于图1至19所示的各种实施例中,单元1018A、1018B和1018C的排列、尺寸、设计、形状、材料、方式、位置和组合可变。
图13更加详细地演示了图12和图12A所示的包括了不同排布的三个声音驱动器的耳塞式耳机结构的耳机实施例。本实施例包括了三个扬声器驱动单元1018A、1018B和1018C及在耳机1000的俯视图中演示的声音控制器1080。在耳机罩1006内有三个扬声器(声音驱动器)1018A、1018B和1018C。为了形成包括了三个扬声器(三个声音驱动器)的前端和后端直线阵列单元,两个扬声器1018A和1018C设置在扬声器罩1006的前端,分别独立地由一个处理高音频率另一个处理中音频率。另一个扬声器1018B设置在扬声器罩1006的后端处理低音音频。相反地,扬声器1018A和1018C可以替换成独立地处理低音和中音,另一个扬声器1018B可处理高音音频。第三种替代方案是,扬声器1018A和1018C可以仅仅共同处理高音,扬声器1018B可以处理低音和中音音频。在这个前后端直线排布的结构中,这三个扬声器有很多可能的音频处理组合。
与声音单元1080/1080A、音效单元1032和1036配合的一个、两个或多个的扬声器1018A、1018B和1018C的方位/位置和尺寸/形状变化会制造不同的三维立体声效果。举例来说,扬声器1018A、1018B和1018C可在扬声器罩1006内设置为两个在前端一个在后端。也可以设置两个小尺寸的前端扬声器和一个大尺寸的后端扬声器,或是一个小尺寸的前端扬声器一个中尺寸的前端扬声器和一个大尺寸的后端扬声器,或是三个相同或不同小/中尺寸的前端扬声器等等。
小型高精度驱动器1018A和1018C直接设置在前端,大型高精度驱动器1018B被直线排布在小型驱动器1018A的后端,同时还有一特殊设计的频率配置单元1080/1080A以获得强烈的低音立体声和同步的回应。每一个扬声器(声音驱动器1018A、1018B和1018C)处理每一电平的音频以得到低音、中音和高音。因此,直线排布的这三个扬声器1018A、1018B和1018C制造出在X-Y-Z三个维度(三维)的立体声空间中的有逼真舞台效果的声音传输系统,因为三扬声器1018A,1018B和1018C在二维X-Y轴上,以宽广的横向方式产生立体声,同时,在后端的大型扬声器1018B从后端到前端传送非常强烈的声音,特别是低音,通过深入垂直的方式提供了第三维的(Z轴)立体声,从而获得三个维度(X-Y-Z轴)包括低/中/高音音频的立体声环绕效果。
因此,用户可以听到在Z轴上有力的声波中从后端接近前端的强烈低音。同时,用户可以听到来自前方、左方、右方、后方及每个角落里在X-Y轴上非常逼真详实的水晶般纯净的立体声,,立体声在三个维度内传播。
后端的大型扬声器1018B和前端的小型扬声器1018A和1018C组成的前/后直线排布的阵列单元的三驱动器的设计、功能、形状、形式、尺寸、结构、位置和材料均可变。
当然,在图1至19所示的所有实施例中阐述了三扬声器单元可与所有的功能、方式和单元配合或是作为所有功能、方式、单元的一部分。三扬声器单元可包括多于三个声音驱动器。
图14演示了另一个耳机的实施例,其可以三维地调节立体声输出方向/效果并且可以舒适地佩戴。本耳机1000的声音输出单元1020具有一三维声音效果和输出方向的方向调节单元1020C,该单元可以调节以获得一成角度轴线1088C。方向调节单元1020C与共享同一中心轴线1088的扬声器1018A和1018B配合。方向调节单元1020C同时执行三个基本的功能:从声源1018A和1018B到声音效果区域1032和回响区域1036/1036A,到输出单元1020而获得一个特殊的声音环境,直接、紧密、可调地输出到用户的耳道中。第一个功能是聚焦于声音效果并将由包括了两个或三个多扬声器1018A、1018B、1018C的扬声器单元产生的三维立体声直接且紧密地传输到用户的耳道中。第二个功能是产生所有的声波和效果。第三个功能是提供三个维度的方向X-Y-Z的可调性及如图箭头所示的360度旋转。在第三个功能中,耳塞式声音输出单元1020是可调的以提供声音输出方向的可调性/可变性,从而可以完全地、紧密地、更舒适地安装在用户耳道中。
在调节单元1020C中有一些可调梯度。方向调节单元1020C可采用任意种类的可调、可弯折、可移动或可伸展的方式,结构,和材料以提供可变性—弯折能力或伸展能力。
当然,有一点需要慎重考虑,即声音方向调节单元1020C在进行弯折或调整的过程中,从多个扬声器1018A和1018B的三维立体声声波1018AW和1018BW的声音传输轴线1088C会产生变化,进而影响到声音传输。用于声音传输和效果的成角度轴线1088C和声波1018AW及1018BW均同步地在方向调节单元1020C中配合工作以获得在X-Y-Z三维立体声空间的低/中/高音声音频率的三维立体声效果/输出。此外,声音传输和声音输出效果的成角度轴线1088C和方向调节单元1020C可使轴线1088CB延伸到音效单元1032、1032B/1016B、声音谐振器1036/1036A及1036B。轴线1088CB与声波1018AW、1018BW、1018ABW、1018BBW配合以获得在X-Y-Z三维维度的低/中/高音音频的多个声音效果。从而,三维方向调节单元1020C同时与多个声音效果混合的声音轴线1088C和1088CB配合。这种声音输出效果的变化有一个优点,用户可以调整声音方向调节单元1020C以获得他或她喜欢的三维立体声效果并在同时兼顾佩戴的舒适性。
如需要应用到图1至19所示的各种实施例中,方向调节单元1020C的设计、尺寸、位置、功能、形状和材料均可变。
图15演示了耳机的另一种实施例,本耳机包括用于获得三维立体声效果的多个扬声器且声音方向可调。在本实施例中,扬声器罩1006中设有三个扬声器(声音驱动器)1018A、1018B和1018C。为了将这三个扬声器(三声音驱动器)设置在前后直线阵列中,两个扬声器1018A和1018C设置在扬声器罩1006的前端,分别独立地由一者处理高音音频另一者处理中音音频。另一个扬声器1018B设置在扬声器罩1006的后端用于处理低音音频。相反地,扬声器1018A和1018C可以独立地处理低音和中音,另一扬声器1018B处理高音音频。第三种替代方案是,扬声器1018A和1018C可以共同仅仅处理高音,扬声器1018B处理低音和中音音频。这三个设置在扬声器罩或耳机内呈前后直线排布或处于一侧结构的扬声器的声音音频和驱动器位置的组合有很多种可能性。
扬声器1018A、1018B和1018C的尺寸分布方式更佳地是在扬声器罩或耳机前端设置两个小型声音驱动器,而在扬声器罩或耳机的后端设置一个大型声音驱动器。当然,如果有必要的话,它们也可以是相同的尺寸或者是设置为前端一个大型扬声器、后端两个小型扬声器等等。
小型高精度驱动器1018A和1018C直接设置在耳机的前端,大型高效率驱动器1018B和一特殊设计的频率配置单元1080/1080A被直线排布在小型驱动器1018A的后端以获得强烈的立体低音和同步响应。每一扬声器1018A、1018B和1018C处理低/中/高音声音频率的某一级。因此,直线排布的三扬声器1018A、1018B和1018C产生了在X-Y-Z三维的(三维)立体声空间中的逼真的类似舞台效果的传输系统,因为三扬声器1018A、1018B、1018C以一种宽广的横向方式产生了在两个维度(X-Y轴)的立体声,另外,与此同时,大型扬声器1018B从后端传输非常强烈的声音,特别是低音音频,以深度垂直的方式得到Z轴立体声,进而制造出X-Y-Z的低/中/高音频率的三维立体环绕声音效果。
同时,扬声器1018A、1018B和1018C分别连接有与之相关的扬声器方向调节单元1008A、1008B和1008C。通过沿X-Y轴的旋钮和用于Z轴移动的按钮在X-Y-Z三维空间内同步调节,扬声器方向调节单元1008A、1008B和1008C可以分别、独立地调节扬声器1018A、1018B和1018C的位置和方向。同时,扬声器方向调节单元1008A、1008B和1008C也可在三维空间内调节3D立体声效果。每个扬声器1018A、1018B和1018C分别具有其独有的扬声器方向/位置调节单元1008A、1008B和1008C。由于该些扬声器1018A、1018B和1018C及它们的调节单元1008A、1008B和1008C与声音配置单元1080、音效单元1032和1034、以及声音谐振器1036的配合会产生许多种声音方向调节方案与三维立体声效果的同步组合。
从而,听者可以从远后方听到强烈的低音,同时在三维声音空间里从前方、左方、右方、后方听到在X-Y-Z轴上逼真的详实的水晶般纯净的立体声。同时,为了按他/她想要的舒适度、音乐制作、音乐播放、收听、或者佩戴方式,用户可以调整三维立体声方向和空间以获得在三维立体声效果和三维声音方向上的变换。
扬声器方向调节单元1008A、1008B和1008C自身包括其相关的公/母连接部分和用于产生沿X、Y和Z轴移动的操纵柄。扬声器方向/位置调节单元1008A、1008B或1008C的设计、功能、形状、连接形式、尺寸、类型、结构、位置、材料和部件可以改变。扬声器单元可以视需要设有一个到多个扬声器。当然,扬声器方向调节单元1008A、1008B和1008C可以与如图1至19所示的所有功能单元、方式、单元及所有类型的耳塞式耳机或头戴式耳机配合或者应用于其中。耳机还具有一耳挂固定单元1002和扬声器罩调节单元1004。
在本实施例中,耳机1000可包含一到多个扬声器,相应地设有一到多个扬声器调节单元。
总而言之,在以上图1至15所示的所有的实施例中,耳机1000实现了耳塞式耳机的三个基本考虑因素:小尺寸、具有低/中/高音音频的逼真立体声质量及佩戴/收听的舒适性,且耳机1000是在一个非常狭小、密闭、独立的声音空间、输出环境和结构中满足以上三个因素的。
视情况需要,图1至19阐述的所有单元、功能和结构可应用于或互换于本申请任一附图上的所有类型的耳机。
图16、17、18和19演示了另一种实施例无线耳机2000。无线耳机2000包括耳挂单元1038、扬声器可调固定单元1008、一滚轴/球单元1010、球单元1012、插座单元1014和1016、扬声器罩1006、扬声器单元1018A和1018B(也可能有第三个扬声器1018C)、声音控制器1080/1080A、音效单元1032、声音谐振器1036/1036A及扬声器输出单元1020、1020B、1020BB和1020BBB。这些单元均类似于前面图1至15已讨论到的单元。
无线耳机2000还包括一无线载体单元2060。此无线载体单元2060类似于扬声器可调固定单元1008的延伸或放大。无线耳机2000中应有一连接到载体单元2060且在X,Y,和Z轴上可调的公连接单元1010,该公连接单元通过母连接单元(孔或插座)1014与耳机固定单元1038可调地配合工作。单元1014可设计为大写的C字型。同时,还具有一个连接到载体单元2060且X-Y-Z三维旋转的公连接单元1012,其通过插座/母连接单元1016与扬声器罩1006可调地配合工作。
载体单元2060可包括一开关单元2062、一指示灯单元2064、音量控制单元2066A和2066B、麦克风单元2068A和2068B。开关单元2062可拥有很多功能,比如允许无线载体单元2060开启或关闭,控制无线连接到手机,在音乐和谈话中切换,控制声音功能,控制很多手机的另外功能。指示灯单元2064显示无线连接状态、功率电平指示、电源充电指示、开关指示及谈话和音乐状态。声音控制单元2066A可增加音量,而单元2066B可降低音量。单元2066A和2066B的位置、设计和功能可被相互调换。控制单元2066A和2066B可被用来控制内容,例如歌曲,音乐的快进或后退,或跳回开始及跳至末尾的功能。麦克风单元2068A和2068B提供了手机通话功能。麦克风单元2068A和2068B可设有背景噪音衰减和过滤功能以提供清楚的对话效果。
载体2060内可设有一主板2070。同时,在载体2060内还可设有CPU单元2072、存储单元2074、电池单元2076、无线单元2078和USB连接单元2096。另外,载体单元2060内还可设有一多格式播放器单元2098。
载体单元2060、开关单元2062、指示单元2064、声音控制单元2066A和2066B、麦克风单元2068A和2068B、主板单元2070、CPU单元2072、存储单元2074、电池单元2076、无线单元2078、天线单元2078A、USB连接器单元2096和多格式播放器单元2098的尺寸、设计、形状、材料、位置、功能和方式视情况可变。麦克风单元2068A和2068B可互换、可调角度或长度、可拆卸、或可扩展。无线单元2078可包括天线单元2078A且可与蓝牙、无线、2.4G、3G、4G或其它任意的无线通信系统或方式配合工作。
如果有必要的话,无线耳机2000可包含图1至15所示的所有或部分单元,举例来说,包括了一个、两个或三个声音驱动器1018A,1018B和1018C以获得X-Y-Z轴的低/中/高音音频的三维立体声效果的扬声器罩1006。同时,无线耳机2000可设置包括了挂耳单元1020、贴耳单元1020A、1020AA和1020AAA、或入耳单元1020B、1020BB和1020BBB的输出单元1020。
滚轴单元1010包括了一公滚轴1010A与母孔1014配合以获得扬声器固定单元1008在X轴的旋转。螺钉1010B穿过扬声器固定单元1008的孔1010C和公滚轴1010A的孔1010D以获得扬声器固定单元1008在Z轴和Y轴的旋转。所以,滚轴单元1010事实上能同时做到扬声器固定单元1008在X轴、Y轴和Z轴上的旋转。
球/公连接单元1012包括一球1012A、与球配合的杆1012B和一螺钉1012C。所述与球配合的杆1012B用于固定球1012A。螺丝1012C用于穿过扬声器固定单元1008的孔1012D后拧入杆1012B以将球1012A与扬声器固定单元1008固定在一起。球1012A与扬声器罩1006的球座/母连接单元1016配合以获得包括中心扬声器单元1018在内的扬声器罩1006的三维旋转功能。
座单元1016包括一球运动摩擦控制单元1016A,以保证球1012A的运动平滑稳定。
图19演示了将无线耳机作为一套单元2060和2090。包括了所有无线部分的单元2060是主要的单元。单元2090是一个具有扬声器罩1006的载体,其扬声器罩与载体2060的扬声器罩属于同一类型。单元2090具有一连接器2092。USB线/连接器单元2094用于连接单元2090的连接器单元2092和载体单元2060的连接器单元2096。由此,整套无线耳机可用来为用户的双耳播放三维可调立体声。
USB有线连接器单元2096和2092可用来作为一USB通信单元,一电池充电单元或一存储/多格式播放器单元。
在载体单元2090内有一多格式播放器单元2098和/或电池单元2098A,用于完成附加的播放和/或充电的功能。在这种情况下,载体单元2090与载体单元2060具有相同的内部单元。
载体单元2060和2090可相互在用户的左耳和右耳替换。载体单元2060可通过滚轴/球单元1010和孔或大写的C型的座单元1014从耳挂单元1038中分离和独立,换句话说,可以根据用户的习惯组装或拆卸。滚轴/球单元1010和座单元1014有一些相同的结构或分离和独立的步骤或组装方法或拆卸方法。
载体单元2090与载体单元2060有相同的可分离和独立的结构和功能。因此,用户可以轻易地且方便地替换载体单元2060和载体单元2090以完成左耳或右耳的手机谈话。
载体单元2060可被当作一单独的单元用来进行手机通话而不与载体单元2090连接。载体单元2090也可用作多格式播放器单元,与载体单元2060配合或不与载体单元2060配合。
如有必要的话,载体单元2060、载体单元2090、连接器单元2092、有线/USB连接器单元2094USB连接器2096和多格式播放器单元2098的尺寸、设计、形状、材料、位置、功能和方式可变。
以上图1至19所示的所有单元、功能和结构可被使用、应用或相互替换在本专利申请演示或描述的任一实施例中。