CN102487469B

CN102487469B - 耳罩及头戴式降噪耳机

Info

Publication number: CN102487469B
Application number: CN201010572395.4A
Authority: CN
Inventors: 吴海全; 曾荣源; 贡维勇; 何先玄; 彭久高; 师瑞文; 吴训; 魏志琼
Original assignee: Shenzhen Grandsun Electronics Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Grandsun Electronics Co Ltd
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-12-03
Also published as: CN102487469A

Abstract

本发明适用于电子产品技术领域，提供了一种耳罩及采用该耳罩的头戴式降噪耳机，包括一具有内腔的本体及设于内腔边缘的耳垫，所述耳垫呈适应外耳形状的椭圆形环状结构，所述耳垫环状结构的内环侧壁具有栅格网。本发明中，将耳垫内侧设计为透气式的栅格网，在应用于耳机上时，一方面增加了耳垫自身的等效容积，从而使得耳罩内可获得所需的等效容积及适当的阻尼系数，防止发生自激，减轻了在封闭状态下产生的负压效应；另一方面，透气式的栅格网改善了耦合或反馈过程中产生的频响叠加效应，降低了声波反射产生的声压级峰值和带宽不均匀度；同时，栅格网透气性好，也大大改善了使用者佩戴时的舒适度。

Description

耳罩及头戴式降噪耳机

技术领域

本发明属于电子产品技术领域，更具体地说，是涉及一种耳罩及采用该耳罩的头戴式降噪耳机。

背景技术

随着生活水平的不断提高，倾听音乐成为人们在工作闲暇之余舒缓心情，减轻压力的一种方式。同时，随着人们对高品质生活的不断追求，人们对于耳机的品质也要求越高。而生产厂家从人文关怀和健康理念相结合的出发点出发，为了让每个用户都能在嘈杂的环境中聆听生活真纯音，且能保护听力，而研发出智能降噪耳机来满足消费者的需求。

目前市场上的降噪耳机主要是通过内部电路来实现降噪，而在外部结构上却无特殊的降噪处理。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术之缺陷，提供一种于结构上作改进，并提高降噪效果的耳罩及采用该耳罩的头戴式降噪耳机。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种耳罩，包括一具有内腔的本体及设于内腔边缘的耳垫，所述耳垫呈适应外耳形状的椭圆形环状结构，所述耳垫环状结构的内环侧壁具有栅格网，所述栅格网的面积为40cm²～50cm²，所述耳垫环状结构的外表面采用蛋白质皮料制成，所述栅格网为纱网，所述纱网的面积占所述蛋白质皮料面积的45%～60%。

具体地，所述栅格网上的各栅格呈菱形、方形或圆形。

具体地，所述内腔内设有驱动器及传感器，所述驱动器上设有膜片，所述传感器设于所述膜片所在一侧的上方边缘，且所述传感器的感应面与所述膜片的振动方向相同。

优选地，所述内腔与所述耳垫之间还填充有高阻尼多孔海绵。

进一步地，所述耳罩的外壳上还设有一开口，所述开口上覆盖有网片。

更进一步地，所述内腔内还设有电源、电路板，所述传感器连接于所述电源与所述电路板之间，所述电路板与所述驱动器连接，所述本体上还设有一可供音频信号连接线伸入与所述电路板连接的接口。

本发明还提供了一种头戴式降噪耳机，包括一头带，其中头带的两端设有上述的耳罩。

本发明中，将耳垫内侧设计为透气式的栅格网，在应用于耳机上时，一方面增加了耳垫自身的等效容积，从而使得耳罩内可获得所需的等效容积及适当的阻尼系数，防止发生自激，减轻了在封闭状态下产生的负压效应；另一方面，透气式的栅格网改善了耦合或反馈过程中产生的频响叠加效应，降低了声波反射产生的声压级峰值和带宽不均匀度；同时，栅格网透气性好，也大大改善了使用者佩戴时的舒适度。

附图说明

图1是本发明提供的耳罩的一较佳实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例中耳垫的剖示示意图；

图3是本发明实施例中耳罩的剖示示意图；

图4是本发明实施例中耳罩一立体示意图；

图5是本发明实施例中耳罩的另一立体示意图；

图6是本发明实施例中电路板的工作原理图；

图7是本发明头戴式降噪耳机的一较佳实施例的立体结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种耳罩，包括一具有内腔的本体及设于内腔边缘的耳垫，所述耳垫呈适应外耳形状的椭圆形环状结构，所述耳垫环状结构的内环侧壁具有栅格网。

本发明中，将耳垫内侧设计为透气式的栅格网，一方面增加了耳垫自身的等效容积，从而使得耳罩内可获得所需的等效容积及适当的阻尼系数，防止发生自激，减轻了在封闭状态下产生的负压效应；另一方面，透气的栅格网改善了耦合或反馈过程中产生的频响叠加效应，降低了声波反射产生的声压级峰值和带宽不均匀度；同时，栅格网透气性好，也大大改善了使用者佩戴时的舒适度。

以下结合附图对本发明实施例的具体实现进行详细描述。

参照图1至图3，耳罩1包括一具有内腔21的本体2及设于内腔21边缘的耳垫3。耳垫3呈适应外耳形状的椭圆形环状结构。耳垫3由蛋白质皮料31及栅格网32缝制，且于其内填充记忆海绵33而形成。本实施例中，栅格网32为纱网。

作为本发明的一实施例，蛋白质皮料31位于椭圆形结构的外表面。在使用时，人耳恰好置于内环中，从而获得较好的密闭状态，有效防止噪音从外界传入。且人耳置于内环后，置于外表面的蛋白质皮料31恰好与头部的肌肤接触，由于蛋白质皮料31本身具有的柔软性能，使得人佩戴舒适，气密性好，提高了被动降噪的效果；同时，蛋白质皮料31防腐性能极好，因此也延长了耳垫3的使用寿命；另外，蛋白质皮料长时间接触肌肤可保持恒温，不会因发热而引起佩戴的不舒适。

作为本发明的一实施例，栅格网32位于椭圆形环状结构的内环的侧壁上。这种开孔透气的栅格网32结构设计，一方面，有效增加了耳垫3自身的等效容积，从而通过增加耳垫3的等效容积来调整耳罩1所需的等效容积以及获得适当的阻尼系数，防止耳机发生自激，减轻了在封闭状态下产生的负压效应；另一方面，栅格网32上的开孔栅格改善了耦合和反馈过程中产生的频响叠加效应，降低因声波反射而产生的声压级峰值以及带宽的不均匀度，特别在500～1200Hz频带范围内可降低峰值4～6dB，也抵制了耳机工作状态下产生的自激，使整个频带的频响曲线更加平滑、宽广，从而确保了音质的层次感和柔和度；同时，栅格网32的栅格透气性好，提高佩戴的舒适度，当耳罩1应于耳机时，耳机佩戴在头上时因在夹持力作用下，栅格网32上的栅格能迅速排出耳垫3内的空气而使耳垫3更好地贴合于人耳，提高密封性，起到无源降噪的作用。当耳机从头部取下后，空气又迅速通过栅格网32填充至记忆海绵33中，从而保持了耳垫3外观完整性及稳定性。

本实施例中，于蛋白质皮料31及栅格网32内填充记忆海绵33。记忆海绵33在吸收冲击力、减少震动、低反弹力释放等力学方面，性能领先。且其透气性、吸湿性好，人体接触感受舒适。

进一步地，作为本发明的一实施例，栅格网32上的各栅格呈菱形状。菱形结构为芝麻粒大小，不仅保证了整个栅格网布编织的紧密性，也保证了透气性。当然各栅格也可为方形、圆形或其它形状。

更进一步地，栅格网32的面积为40cm²～50cm²，且其占蛋白质皮料31面积的45%～60%。采用此开孔面积的大小及比例，具有最佳的吸声系数和吸声量，可最大限度的提高降噪比率和改善耳机的频率响应曲线的平滑度。另外，这种比例可增强耳垫的柔软性、减少负压的影响，使使用者佩戴更自然舒适。

作为本发明的一实施例，请参照图3、图4，内腔21内设有一支架4，于支架4的下方固定一驱动器5，驱动器5上设有膜片（图中未示出），且膜片位于驱动器5上且靠近支架4的一侧。支架4的上方一侧边缘设有一传感器6。传感器6的感应面与膜片的振动方向相同。这样，传感器6接收声波的方向即与驱动器5通过膜片辐射声波的方向一致，当耳机佩戴使用后有利于传感器6更好、更全方位地实时检测耳道与耳罩1内腔中的噪声。

作为本发明的一实施例，支架4的上方边缘设有一固定座7，固定座7为一塑胶座。传感器6采用胶水固定于固定座7内。采用这种固定方式，密封及固定效果都较好，有效防止传感器6松动或漏气而导致使用过程中产生啸叫和蜂鸣声。

进一步地，参照图4，内腔21内支架4与耳垫3之间还填充有海绵8，海绵8为高阻尼多孔海绵，其可吸收耳罩内的部分嘈杂音频讯号，增强被动降噪效果，改善频率响应曲线的平滑度，从而避免耳垫3及内腔21内产生轰鸣效应。

更进一步地，参照图5，本体2远离耳垫3的一端可拆卸连接一装饰盖9。装饰盖9上设有一开口91，且开口91上覆盖有网片92。开口91作为一声阻口，即为调整阻尼系数和音压输出特性而设计的，网片92为粘合于开口91上的薄金属细网，其厚度、细网目数及透声量均为降噪幅度及频率响应的平衡配置。

作为本发明的一实施例，内腔21内还设有电源（图中未示出），于支架4的下方还设有一电路板10，电路板10为一具有降噪功能的电子连接板。传感器6连接于电源与电路板10之间，同时电路板10与驱动器5连接。本体2的侧壁上还设有一可供音频信号连接线伸入与电路板10连接的接口22。通过接口接入音频信号连接线，可使耳机与外界音乐播放器连接，并通过耳机聆听音乐。当电源开启时，传感器6检测耳道、耳罩1的内腔21及耳垫3之间的环境噪音，然后传输给电路板10，电路板10经过耦合电路运算后反馈至驱动器5，经驱动器5拾取信号后再经电路板10实时运算获得一最优的控制信号从而产生一个与噪声波相位相反、能量相等的声波与噪声波抵消，从而达到降噪的目的。

参照图6，为电路板10的降噪原理图。其中，噪音信号获取模块101获取噪音信号。噪音信号放大模块102对噪音信号获取模块101获取的噪音信号进行尺度细化，将获取的噪音信号进行放大。

优选的，所述噪音信号放大模块102具体包括相位和频率信息获取模块1021、相位细分模块1022以及频率细分模块1023：

相位和频率信息获取模块1021获取噪音信号周期时间内的相位和频率；

相位细分模块1022在高频处以相位对噪音信号进行细分；

频率细分模块1023在低频处以频率对噪音信号进行细分。

噪音信号分解模块103对噪音信号进行分解，获取主噪音信号及分噪音信号。

噪音信号处理模块104对放大后的噪音信号进行消噪处理。

优选的，所述噪音信号处理模块104具体包括相波信号获取模块1041、反相波信号计算模块1042以及相波信号抵消模块1043：

相波信号获取模块1041将噪音信号分解模块103获取的主噪音信号及分噪音信号进行分析处理，获取相应的相波信号；

反相波信号计算模块1042根据系统设置的规则计算出反相波信号；

相波信号抵消模块1043控制所述反相波信号计算模块1042计算出的反相波信号抵消所述相波信号。

通过上述的降噪电路，对噪音信号进行了有效的主动降噪，使得本发明实施例中于耳罩被动降噪的基础上获得更好的降噪效果。

参照图7，为本发明提供的头戴式降噪耳机11的一较佳实施例的立体结构示意图。所述头戴式降噪耳机11，其包括一头带111及两个分别与头带111两端活动连接的耳罩1，两个耳罩1与上述的耳罩1结构相同，此处不作赘述。

采用上述耳罩1的头戴式降噪耳机11，降噪效果好，能为使用者提供更好的聆听环境。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种耳罩，包括一具有内腔的本体及设于内腔边缘的耳垫，所述耳垫呈适应外耳形状的椭圆形环状结构，其特征在于：所述耳垫环状结构的内环侧壁具有栅格网，所述栅格网的面积为40cm²～50cm²，所述耳垫环状结构的外表面采用蛋白质皮料制成，所述栅格网为纱网，所述纱网的面积占所述蛋白质皮料面积的45%～60%。

2.如权利要求1所述的耳罩，其特征在于：所述栅格网上的各栅格呈菱形、方形或圆形。

3.如权利要求1所述的耳罩，其特征在于：所述内腔内设有驱动器及传感器，所述驱动器上设有膜片，所述传感器设于所述膜片所在一侧的上方边缘，且所述传感器的感应面与所述膜片的振动方向相同。

4.如权利要求3所述的耳罩，其特征在于：所述内腔与所述耳垫之间还填充有高阻尼多孔海绵。

5.如权利要求3所述的耳罩，其特征在于：所述耳罩的外壳上还设有一开口，所述开口上覆盖有网片。

6.如权利要求3所述的耳罩，其特征在于：所述内腔内还设有电源、电路板，所述传感器连接于所述电源与所述电路板之间，所述电路板与所述驱动器连接，所述本体上还设有一可供音频信号连接线伸入与所述电路板连接的接口。

7.一种头戴式降噪耳机，包括一头带及设于头带两端的耳罩，其特征在于：所述耳罩为如权利要求1至6中任一项所述的耳罩。