CN103238343A - 优化多换能器耳机的性能的方法以及多换能器耳机 - Google Patents

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Abstract

一种用于优化多换能器耳机的性能的方法，其中，多换能器耳机包括垂直凸缘，其以在音频信号再现的过程中在用户的耳道中进行来自高频换能器和中/低频换能器二者的信号的混合的方式，对声学传递通道的截面区域进行划分。

Description

优化多换能器耳机的性能的方法以及多换能器耳机
技术领域
本发明涉及声音再现设备，主要涉及优化多换能器耳机的性能的方法以及多换能器耳机。
背景技术
耳机通常被用来聆听各种形式的音频内容。耳机可以经由与音频内容源的有线或无线连接来接收音频内容。
耳机通常非常小并且通常位于用户的耳道入口处。因此，耳机通常采用了用在紧凑布置中的小型组件。一些耳机是定制匹配的(即，对于具体耳朵定制成形)，而其他的是普通的“单一尺寸全匹配”设计。
换能器驱动器通常使用磁性平衡的轴或者在小的(通常为矩形)壳体内的换能器。单换能器的驱动器的缺点是它们不能够在全频率内提供高保真度性能。因此，基于换能器的耳机通常使用多换能器的驱动器。
为了从耳机获得尽可能好的性能，耳机内的一个或多个驱动器被调谐。换能器调谐通常通过使用声学过滤器(即，阻尼器)来完成。现有技术的耳机已经通过考虑每个耳机的相位移动来完成调谐。然而，考虑到通常耳机的小尺寸，上述通过考虑相位移动的调谐的有效性是可疑的。
本发明因此旨在通过具有多换能器驱动器的耳机提供期望的声学再现，而不需考虑每个耳机的相位移动。
发明内容
在第一方面，提供了一种用于音频再现设备的多换能器耳机。该耳机包括：具有声学传递通道的声音传递构件，声音传递构件的第一端用于放置耳塞，耳塞可以被定位在用户的耳道的入口处；用于安装声音传递构件的声音阻尼器，声音阻尼器具有垂直凸缘，垂直凸缘用于在声音传递构件被安装到声音阻尼器上时对声学传递通道的截面区域进行划分；包围声音阻尼器的壳体；位于壳体内的高频换能器，高频换能器的第一输出部与位于声音阻尼器中的第一声音传递管同轴；以及位于壳体内的中/低频换能器，中/低频换能器的第二输出部与位于声音阻尼器中的第二声音传递管同轴。
有利的是，垂直凸缘以在音频信号再现的过程中在用户的耳道中进行将来自高频换能器和中/低频换能器二者的信号的混合的方式，对声学传递通道的截面区域进行划分。
优选的，声学传递通道包括用于安装垂直凸缘的槽。同样优选的，声学传递通道的耳塞端的截面面积至少等于声学传递通道的声音阻尼器端的截面面积，使得在声学传递通道中声学压力一致。声学传递通道的截面区域可以是圆形或椭圆形的。
垂直凸缘可以是声音阻尼器的一体部分，并且可以具有矩形截面轮廓。垂直凸缘有利地将声学传递通道的截面区域划分为第一声音传递管和第二声音传递管的延伸部分。同样有利的是，第一声音传递管和第二声音传递管的延伸部分都相比于离散的声音传递管更加耐用并占据更小空间。优选的，第一声音传递管和第二声音传递管二者都能够将信号分别从高频换能器和中/低频换能器传递到声学传递通道。
优选的，高频换能器和中/低频换能器二者都能够从音频信号源接收信号。
在第二方面，提供了一种用于优化多换能器耳机的性能的方法。该方法包括：将高频换能器定位在壳体中，使得高频换能器的输出部与位于声音阻尼器中的第一声音传递管同轴；将中/低频换能器定位在壳体中，使得中/低频换能器的输出部与位于声音阻尼器中的第二声音传递管同轴；将声音传递构件安装到声音阻尼器上，声音阻尼器具有垂直凸缘，垂直凸缘对声音传递构件的声学传递通道的截面区域进行划分；将耳塞放置在声音传递构件的第一端上；以及将耳塞定位在用户的耳道的入口处。
有利的是，垂直凸缘以在音频信号再现的过程中在用户的耳道中进行将来自高频换能器和中/低频换能器二者的信号的混合的方式，对声学传递通道的截面区域进行划分。
优选的，壳体包围声音阻尼器。
声学传递通道可以包括用于安装垂直凸缘的槽。垂直凸缘可以具有矩形截面轮廓。有利的是，垂直凸缘将声学传递通道的截面区域划分为第一声音传递管和第二声音传递管的延伸部分。同样有利的是，第一声音传递管和第二声音传递管的延伸部分都相比于离散的声音传递管更加耐用并占据更小空间。
声学传递通道的耳塞端的截面面积可以优选地至少等于声学传递通道的声音阻尼器端的截面面积，使得在声学传递通道中声学压力一致。
优选的，第一声音传递管和第二声音传递管二者都能够将信号分别从高频换能器和中/低频换能器传递到声学传递通道。声学传递通道的截面区域可以是圆形或椭圆形的。
附图说明
为了可以更透彻地理解本发明并容易实现其实际效果，参照本发明的优选实施例以非限制性示例的方式描述了本发明，该描述参照以下示例性附图。
图1示出了本发明的耳机的正视图。
图2示出了沿着轴A-A截取的图1的耳机的截面图。
图3示出了图1的耳机的声音传递构件的声学传递通道的可能截面形状。
图4示出了图1的耳机的声音阻尼器的可能截面形状。
图5示出了本发明的方法的处理流程。
具体实施方式
以下的描述涉及本发明的示意性实施例。在描述本发明时将会持续参照附图中的图形图像。
对于音频再现设备提供了多换能器耳机20。图1示出了多换能器耳机20的正视图，而图2示出了多换能器耳机20的截面图，其中该截面图是沿着图1中示出的轴线A-A切开的多换能器耳机20。
多换能器耳机20包括具有声学传递通道22的声音传递构件24。参照图3，示出了声音传递构件24的声学传递通道22的可能截面形状。图3的(a)示出了具有椭圆截面区域的声学传递通道22，而图3的(b)示出了具有圆形截面区域的声学传递通道22。声音传递构件24的第一端26用于放置耳塞(ear bud，未示出)，而耳塞在多换能器耳机20的使用期间位于用户的耳道入口处。
多换能器耳机20还包括用于安装声音传递构件24的声音阻尼器28。声音阻尼器28可以与垂直凸缘30成为一体，垂直凸缘30用于在声音传递构件24被安装到声音阻尼器28上时划分声学传递通道22的截面区域。声学传递通道22的第一端26的截面面积应当至少等于声学传递通道22的声音阻尼器端27的截面面积，使得在声学传递通道22中声学压力一致。应当注意，声学传递通道22中的一致的声学压力使得能够由多换能器耳机20进行一致的音频再现。
垂直凸缘30可以具有矩形截面轮廓。图4示出了与声音阻尼器28结合的垂直凸缘30的宽度的变化。此外，图3示出了在划分声学传递通道22的截面区域时的垂直凸缘30。应当注意，垂直凸缘30将声学传递通道22的截面区域划分为第一声音传递管44和第二声音传递管46的延伸部分。第一声音传递管44和第二声音传递管46位于声音阻尼器28中。由垂直凸缘30和声学传递通道22定义的第一声音传递管44和第二声音传递管46的延伸部分都相比于离散的声音传递管更加耐用并占据更小空间。垂直凸缘30的宽度应当至少与每个声音传递管44、46的直径一样长。
图3也示出了形成在声学传递通道22中用于安装垂直凸缘30的槽34。然而，应当注意，槽34的存在仅有助于将垂直凸缘30安装到声学传递通道22中，并且并不是声学传递通道22的强制特征。
存在包围声音阻尼器28的壳体32。壳体32可以是在多换能器耳机20的使用过程中，当耳塞被定位在用户的耳道入口处时由用户保持的多换能器耳机20的一部分。存在位于壳体32内的高频换能器36。高频换能器36的第一输出部40与位于声音阻尼器28中的第一声音传递管44同轴。此外，中/低频换能器38也位于壳体32内，其中中/低频换能器38的第二输出部42与位于声音阻尼器28中的第二声音传递管46同轴。高频换能器36和中/低频换能器38都从音频信号源接收信号，该信号是通过结合到多换能器耳机20内的电交叉(crossover)电路31传递过来的。第一声音传递管44和第二声音传递管46都能够将信号分别从高频换能器36和中/低频换能器38传递到声学传递通道22。
有利的是，垂直凸缘30以在音频信号再现的过程中在用户的耳道中进行将来自高频换能器36和中/低频换能器38二者的信号的混合的方式，对声学传递通道22的截面区域进行划分。此外，多换能器耳机20关于耳朵匹配的人体工学设计也能够随着多换能器耳机20的声学传递通道22的截面区域能够被最小化(因为在多换能器耳机20中不使用离散的声音传递管)而增强。最终，多换能器耳机20的组装也更加容易，因为在多换能器耳机20中不使用离散的声音传递管。
也提供了优化多换能器耳机的性能的方法100。将会在描述方法100时参照在前述段落中描述的多换能器耳机20。
方法100包括将高频换能器36定位在壳体32中，使得高频换能器36的输出部也与位于声音阻尼器28中的第一声音传递管44同轴(102)。方法100还包括将中/低频换能器38定位在壳体32中，使得中/低频换能器38与位于声音阻尼器28中的第二声音传递管46同轴(104)。多换能器耳机20的使用过程中，壳体32可以是在将耳塞定位在用户的耳道的入口处时由用户保持的多换能器耳机20的一部分。
随后，方法100包括将声音传递构件24安装到声音阻尼器28上，其中声音阻尼器28具有用于对声音传递构件24的声学传递通道22的截面区域进行划分的垂直凸缘30(106)。声学传递通道22的第一端26的截面面积应当至少等于声学传递通道22的声音阻尼器端27的截面面积，使得声学压力在声学传递通道22中一致。应当注意，声学传递通道22中的一致的声学压力使得能够由多换能器耳机20进行一致的音频再现。
垂直凸缘30可以具有矩形截面轮廓。图4示出了与声音阻尼器28结合的垂直凸缘30的宽度的变化。此外，图3示出了在划分声学传递通道22的截面区域时的垂直凸缘30。应当注意，垂直凸缘30将声学传递通道22的截面区域划分为第一声音传递管44和第二声音传递管46的延伸部分。第一声音传递管44和第二声音传递管46位于声音阻尼器28中。由垂直凸缘30和声学传递通道22定义的第一声音传递管44和第二声音传递管46的延伸部分都相比于离散的声音传递管更加耐用并占据更小空间。垂直凸缘30的宽度应当至少与每个声音传递管44、46的直径一样长。
图3也示出了形成在声学传递通道22中用于安装垂直凸缘30的槽34。然而，应当注意，槽34的存在仅有助于将垂直凸缘30安装到声学传递通道22中，并且并不是声学传递通道22的强制特征。
高频换能器36和中/低频换能器38二者都从音频信号源接收信号，该信号是通过结合到多换能器耳机20内的电交叉(crossover)电路31传递过来的。第一声音传递管44和第二声音传递管46都能够将信号分别从高频换能器36和中/低频换能器38传递到声学传递通道22。参照图3，示出了声音传递构件24的声学传递通道22的可能截面形状。图3的(a)示出了具有椭圆截面区域的声学传递通道22，而图3的(b)示出了具有圆形截面区域的声学传递通道22。
之后，耳塞被放置在声音传递构件24的第一端26(108)。耳塞之后位于用户的耳道的入口处(110)。
最终，在方法100中，垂直凸缘30以在音频信号再现的过程中在用户的耳道中进行来自高频换能器36和中/低频换能器38二者的信号的混合的方式，对声学传递通道22的截面区域进行划分(112)。
有利的是，方法100也能够允许多换能器耳机20关于耳朵匹配的人体工学设计随着多换能器耳机20的声学传递通道22的截面区域能够被最小化(因为在多换能器耳机20中不使用离散的声音传递管)而增强。最终，多换能器耳机20的组装也更加容易，因为在多换能器耳机20中不使用离散的声音传递管。
虽然在以上描述中已经描述了本发明的优选实施例，但是相关领域技术人员应当理解可以在不背离本发明的状态下对具体设计或构造进行许多改变或调整。

Claims (19)

1.一种用于音频再现设备的多换能器耳机，所述耳机包括：
具有声学传递通道的声音传递构件，所述声音传递构件的第一端用于放置耳塞，所述耳塞可以被定位在用户的耳道的入口处；
用于安装所述声音传递构件的声音阻尼器，所述声音阻尼器具有垂直凸缘，所述垂直凸缘用于在所述声音传递构件被安装到所述声音阻尼器上时对所述声学传递通道的截面区域进行划分；
包围所述声音阻尼器的壳体；
位于所述壳体内的高频换能器，所述高频换能器的第一输出部与位于所述声音阻尼器中的第一声音传递管同轴；以及
位于所述壳体内的中/低频换能器，所述中/低频换能器的第二输出部与位于所述声音阻尼器中的第二声音传递管同轴；
其中，所述垂直凸缘以在音频信号再现的过程中在所述用户的耳道中进行将来自所述高频换能器和所述中/低频换能器二者的信号的混合的方式，对所述声学传递通道的截面区域进行划分。
2.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述声学传递通道包括用于安装所述垂直凸缘的槽。
3.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述声学传递通道的耳塞端的截面面积至少等于所述声学传递通道的声音阻尼器端的截面面积，使得在所述声学传递通道中所述声学压力一致。
4.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述垂直凸缘是所述声音阻尼器的一体部分。
5.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述垂直凸缘具有矩形截面轮廓。
6.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述垂直凸缘将所述声学传递通道的所述截面区域划分为所述第一声音传递管和所述第二声音传递管的延伸部分。
7.根据权利要求6所述的多换能器耳机，其中，所述第一声音传递管和所述第二声音传递管的延伸部分都相比于离散的声音传递管更加耐用并占据更小空间。
8.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述高频换能器和所述中/低频换能器二者都从音频信号源接收信号，该信号是通过结合到所述多换能器耳机内的电交叉电路传递过来的。
9.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述第一声音传递管和所述第二声音传递管二者都能够将信号分别从所述高频换能器和所述中/低频换能器传递到所述声学传递通道。
10.根据权利要求1所述的多换能器耳机，其中，所述声学传递通道的截面区域是圆形或椭圆形的。
11.一种用于优化多换能器耳机的性能的方法，所述方法包括：
将高频换能器定位在壳体中，使得所述高频换能器的输出部与位于声音阻尼器中的第一声音传递管同轴；
将中/低频换能器定位在壳体中，使得所述中/低频换能器的输出部与位于所述声音阻尼器中的第二声音传递管同轴；
将声音传递构件安装到所述声音阻尼器上，所述声音阻尼器具有垂直凸缘，所述垂直凸缘对所述声音传递构件的声学传递通道的截面区域进行划分；
将耳塞放置在所述声音传递构件的第一端上；以及
将所述耳塞定位在用户的耳道的入口处；
其中，所述垂直凸缘以在音频信号再现的过程中在所述用户的耳道中进行将来自所述高频换能器和所述中/低频换能器二者的信号的混合的方式，对所述声学传递通道的截面区域进行划分。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述壳体包围所述声音阻尼器。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声学传递通道包括用于安装所述垂直凸缘的槽。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声学传递通道的耳塞端的截面面积至少等于所述声学传递通道的声音阻尼器端的截面面积，使得在所述声学传递通道中所述声学压力一致。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述垂直凸缘具有矩形截面轮廓。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，所述垂直凸缘将所述声学传递通道的所述截面区域划分为所述第一声音传递管和所述第二声音传递管的延伸部分。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一声音传递管和所述第二声音传递管的延伸部分都相比于离散的声音传递管更加耐用并占据更小空间。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一声音传递管和所述第二声音传递管二者都能够将信号分别从所述高频换能器和所述中/低频换能器传递到所述声学传递通道。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述声学传递通道的截面区域是圆形或椭圆形的。
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