CN103475968B - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耳机，包括扬声器单体，与扬声器单体电连接的音频信号线，以及辅助结构；辅助结构包括前盖和外壳；前盖与扬声器单体之间的空间形成前声腔，外壳与扬声器单体之间的空间形成后声腔；其中，外壳的内侧壁上靠近扬声器单体的一侧设有可增强耳机低频性能的声导管，声导管呈线状延伸；声导管为一端开口的结构，包括一个开放端和一个封闭端，开放端与后声腔连通，声导管底壁上靠近封闭端的一侧设有若干通孔，通孔连通外壳的侧壁，声导管内的气流通过通孔与外界连通。这种耳机结构提高了产品的低频声效和中频声效，而且使耳机具有良好的外观。

Description

一种耳机

技术领域

本发明涉及一种耳机，尤其涉及一种应用于便携式通讯电子设备上的高保真耳机。

背景技术

随着高品质智能手机、Pad等便携式电子产品的广泛应用，人们对可与其配合应用的耳机的要求也越来越高，不但要求其体形小巧，而且要求其具备能够逼真再现各种音效的高保真音质性能，因此高保真耳机就成为市场趋势。耳机按佩戴方式的不同分为入耳式、贴耳式以及半入耳式，由于入耳式耳塞佩戴舒适性较差、使用时对背景声音感知不足而造成的潜在安全风险，以及对听力保护的考量，贴耳式及半入耳式耳塞越来越受到消费者的欢迎。

由于佩戴时耳机与耳道之间天然存在的声泄漏，通常情况下会使得贴耳式/半入耳式耳机的低频性能不足。常用的解决方案是增大收容音频信号线的延伸管的尺寸，并且耳机柄上设有与外界连通的开孔，使得音频信号线延伸管成为同时具备增强低频效果的声导管；或者在音频信号线延伸管同方向增加一个连接后声腔体积与外界的声导管结构。这种增强低频效果的声导管的结构都会增加耳机尺寸，影响美观，且由于音频信号线通常通过线结的方式固定在后声腔内，线结会对声导管造成不同程度的堵塞,也会影响上述结构声导管的实施效果。

同时，由于贴耳式及半入耳式耳机通常采用直径大于13mm的扬声器单体，基于外观设计的需要，耳机后声腔体积通常较大，使得耳机的中频性能不能让人满意。通过在后声腔内添加注塑件来缩小后声腔体积，成本又较高。

因此，有必要对上述结构的耳机进行改进，以克服上述现有耳机设计技术中存在的缺陷。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种耳机，可以增强耳机的低频效 果和中频段的声效，而且保证耳机具有良好的外观。

根据上述技术问题，本发明提供一种耳机，包括扬声器单体，与所述扬声器单体电连接的音频信号线，以及收容固定所述扬声器单体和所述音频信号线的辅助结构；所述辅助结构包括前盖和外壳；所述前盖与所述扬声器单体之间的空间形成前声腔，所述外壳与所述扬声器单体之间的空间形成后声腔；其中，所述外壳的内侧壁上靠近所述扬声器单体的一侧设有可增强耳机低频性能的声导管，所述声导管呈线状延伸；所述声导管为一端开口的结构，包括一个开放端和一个封闭端，所述开放端与所述后声腔连通，所述声导管底壁上靠近封闭端的一侧设有若干通孔，所述通孔连通所述外壳的侧壁，所述声导管内的气流通过所述通孔与外界连通。

此外，优选的方案是，所述外壳包括收容所述扬声器单体的收容部，以及自所述收容部一端一体延伸形成的管状的延伸部；所述收容部与所述扬声器单体之间的空间形成所述后声腔，所述声导管设置于所述收容部内；所述延伸部收容所述音频信号线。

此外，优选的方案是，所述声导管由导声槽和结合于所述导声槽上的封闭盖组成，所述导声槽包括两个同向延伸的侧壁以及位于两所述侧壁终端的挡壁，所述封闭盖结合于所述导声槽远离所述外壳侧壁的一侧；所述通孔设置于所述导声槽靠近所述挡壁的底壁上。

此外，优选的方案是，所述导声槽与所述外壳一体注塑成型，设置于所述外壳的内侧壁上。

此外，优选的方案是，所述封闭盖为金属或塑料结构，与所述导声槽的开口端通过涂胶或超声波焊接的方式固定结合。

此外，优选的方案是，所述声导管包括一个独立成型的槽状的导声槽，所述导声槽靠近所述外壳内侧壁的位置为开口端，所述导声槽与所述外壳的内侧壁固定结合形成所述声导管。

此外，优选的方案是，所述外壳内侧壁上设有对应所述导声槽设置的内凹的安装槽，所述安装槽的延伸形状与所述导声槽一致。

此外，优选的方案是，所述通孔上设有覆盖所述通孔的阻尼片材；所述阻尼片材结合于所述导声槽的底壁上，为网布或海绵或无纺布。

此外，优选的方案是，所述声导管为直线状或折线状或曲线状结构。

此外，优选的方案是，所述导声槽内结合所述阻尼片材处底壁的厚度小于导声槽内其他位置底壁的厚度。

此外，优选的方案是，所述外壳还设有连通所述后声腔和外界的调音孔，所述调音孔的位置与所述声导管的位置不重叠，所述调音孔上结合有覆盖所述调音孔的调音片材；所述调音片材结合于所述外壳内壁上，为网布或海绵或无纺布。

此外，优选的方案是，所述声导管的长度在1mm—100mm的数值范围内，所述声导管的内径在0.1mm—10mm的数值范围内。

采用上述技术方案后，与传统结构相比，本发明在耳机内设有连通后声腔与外界的声导管，从而提高了产品的低频声效；另外，声导管设置于后声腔内减小了后声腔的体积，使产品的中频声效得到提升；本发明的声导管未占用耳机柄的空间，从而可以使耳机柄的外围尺寸较小，有利于保证产品具有良好的外观。

附图说明

通过下面结合附图对本发明进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是本发明实施例一耳机的立体分解结构示意图；

图2是本发明实施例一耳机的立体结构示意图；

图3是本发明实施例一耳机外壳组件的立体结构示意图；

图4是本发明实施例一耳机外壳及其声导管的结构示意图；

图5是图2所示结构的A-A剖面图；

图6是图2所示结构的B-B剖面图；

图7是后声腔体积大小对耳机中频声学性能的影响曲线图；

图8是本发明实施例二耳机外壳组件的立体分解结构示意图；

图9是本发明实施例二耳机外壳组件的剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的描述。

在下面的描述中，只通过说明的方式对本发明的某些示范实施例进行描述，毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同方式对所述的实施方案进行改变。因此，附图和描述在本质上只是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记标示相同的部分。

实施例一：

如图1、图5和图6共同所示，耳机包括扬声器单体2，与扬声器单体2电连接的音频信号线3，以及收容固定扬声器单体2和音频信号线3的辅助结构，辅助结构包括前盖5和外壳4两部分。其中，扬声器单体2包括振动系统和磁路系统（图中未显示），振动系统包括振膜；前盖5设置于正对扬声器单体2振膜的一侧，与扬声器单体2之间形成前声腔II，前声腔II与前盖5上的出声孔连通，使扬声器单体2产生的声音可以传输到外界。外壳4位于振膜远离前盖5的一侧，扬声器单体2与外壳4之间形成后声腔I，扬声器单体2还包括收容固定振动系统和磁路系统的单体外壳，单体外壳上设有开孔，使振膜后侧的气流可以通过开孔与后声腔I连通。

本发明还包括声导管1，如图3至图6所示，本实施例声导管1为有一端开口的结构，呈曲线状延伸结构，包括一开口端和一封闭端，开口端连通后声腔I，封闭端通过一个挡壁111封闭声导管1的另一端。此外，外壳4的侧壁上对应于封闭端的位置设有若干通孔61，如图1至图6所示，通孔61可以连通声导管1内部和外界的气流。如上所述，声导管1一端与后声腔I连通，另一端通过通孔61与外界连通。这种后声腔I内的气流通过管状的声导管1与外界连通的结构，由于声导管1可以提供比扬声器单体更大的声质量，可以和扬声器单体的声顺性发生谐振，由于谐振点比扬声器单体的f0低，因此这种设置声导管1的结构可以有效的提升耳机的低频效果。

本实施例定义耳机外壳组件为：外壳、调音片材、阻尼片材和封闭盖。如图3至图5所示，声导管1由导声槽11和结合于导声槽11上的封闭盖12组成。导声槽11靠近扬声器单体2的一侧为开放端，导声槽11包括设置于外壳4内侧壁上呈曲线状同向延伸的具有一定间距的两个侧壁110，以及位于两个侧壁110的终端（对应导声管1封闭端的位置）挡壁111。通孔61位于 声导管1内导声槽110的底壁上，如图3和图5所示，即后声腔I的气流进入声导管1后可以通过通孔61与外界连通。导声槽11开放端的端面上还结合有封闭盖12，封闭盖12与导声槽11固定结合后形成管状的声导管1。其中，封闭盖12可以为金属材料或塑料材料，若为金属材料可以通过粘结的方式与导声槽11固定结合；若为塑料材料则可以通过粘结或超声波焊接的方式与导声槽11固定结合。优选的，导声槽11为与外壳4一体注塑成型的结构，即导声槽10设置于外壳4的内侧壁上，这种结构成型工艺简单。本实施例的这种声导管1分别通过导声槽11和封闭盖12固定结合成型的结构，可以保证导声槽11内部的空间尺寸，从而可以保证声导管1的内部尺寸，有利于提高产品制作的精确性。

优选的，声导管1的长度在1mm—100mm的数值范围内，直径在0.1mm—10mm的数值范围内，在上述范围内声导管1的声质量（与长度成正比，与直径/内径的平方成反比）和声阻（与长度成正比，与直径的4次方成反比）之比足够大，以使得在足够低的低频频段内声导管1的声阻抗由声质量主导，因而形成的低频声效最好。其中，声导管1的长度指声导管1的等效长度，即指声导管1中心线的长度；内径指声导管1的等效内径，即将声导管1等效为圆形管状结构后（横截面积相同），管状结构的内侧的直径。

如图3和图5、图6所示，通孔61上还设有覆盖通孔61的阻尼片材610，优选的，阻尼片材610为网布海绵或无纺布等声阻材料，阻尼片材610粘结于外壳4的内侧壁可以起到防尘的作用；此外这些材料声阻抗较小，可以最大限度的减小阻尼片材610的声阻抗对声导管1低频效果的损害。此外，为了保证声导管1内部的空间尺寸，声导管1的底壁上粘结阻尼片材610的位置的厚度d小于其他部分的厚度，如图5所示，该部分底壁减薄后再粘结阻尼片材610的结构不会减小声导管1的内部空间，从而可以有效的降低产品的低频效果。

此外，本实施例对应于后声腔I的位置还设有连通后声腔I和外界的调音孔62，如图1至图5所示，调音孔62可以用于调节声学性能，调音孔62位于后声腔I内与声导管1所在的位置不重叠，使后声腔I内的气流可以直接与外界连通。调音孔62上同样结合有能够覆盖调音孔62的调音片材620， 调音片材620结合于外壳4的内侧壁上，优选的，调音片材620为声阻抗较小的海绵或无纺布等声阻材料，该声阻材料的参数需要与声导管1的阻抗和后声腔I的阻抗匹配，以调节耳机中频的声学性能。

如图1、图4、图5和图6共同所示，外壳4包括容纳扬声器单体2的收容部41，以及从收容部41的一端一体延伸的细长的延伸部42，其中，声导管1设置于收容部41中，音频信号线3被延伸部42收容。本发明后声腔I指收容部41与扬声器单体2之间的空间。此外，还包括位于延伸管42一端的固定部7，固定部7与延伸管42固定结合，与延伸管42共同形成耳机柄；音频信号线3穿过延伸管42后再穿过固定部7，通过固定部7实现对音频信号线3的固定。本实施例延伸管42仅起到收容音频信号线3的作用，不具有传统结构中连通后声腔I与外界的低音增强管等结构，因此，延伸管42的尺寸可以设置的较小，而且不需要在延伸管42或固定部7上设置连通外界的开孔，即可以使耳机柄的外围尺寸较小，因此这种结构使产品具有更好的外观。如本实施例延伸管42的内径可以与音频信号线的外径接近，以满足特定情况下产品的外观要求。

本实施例中，后声腔I仅指收容部41内的空间。如图7所示，当后声腔I体积较大时，耳机中频峰的位置会向低频移动,从而造成耳机3kHz附近灵敏度不足，而这个频段为人耳耳道的第一谐振峰，此频段的灵敏度不足会造成主观听音明亮度差，影响耳机音质。通常的解决方案是在外壳4上加注塑料，从而填充后声腔I内的空间，但是这种方式制造成本较高。在本发明中，由于增强低音的声导管1位于耳机收容部41内从而填充了后声腔I的空间，这就相当于减小了耳机后声腔I的体积，使得耳机中频峰的位置在3kHz附近,从而增强了耳机的音质，提升了耳机的明亮度和穿透力，提升了耳机的中频音效。

另外，由于声导管1与音频信号线3由不同的结构收容，这样就避免了通常耳机设计时遇到的线结等因素的影响，避免了音频信号线3对声导管1的干扰，从而保证了整个耳机产品的稳定性。

实施例二：

如图8和图9所示，本实施例与实施例一的主要区别在于，声导管1’的 构成部件不同，本实施例声导管1’由导声槽11’与外壳4’内侧壁固定形成一端开口的管状声导管1’。其中，导声槽11’为一个独立成型的结构，本实施例导声槽11’为包括两个开口端：靠近外壳4’侧壁的一侧和与后声腔I连通的一侧。同上一实施例，外壳4’包括收容扬声器单体的收容部41’，以及由收容部延伸而成的管状的延伸部42’，其中后声腔I仅指收容部41’与扬声器单体之间围成的空间。本实施例导声槽11’通过注塑单独成型，其中导声槽11’包括与后声腔I连通的连通部110’，以及封闭端111’，外壳4’侧壁上靠近封闭端111’的位置设有通孔61’，通孔61’可连通声导管1’与外界的空间。外壳4’侧壁上，与声导管1’位置不重合的部分还设有调音孔62’，调音孔62’可用于调节声学性能。

此外，本实施例外壳4’内侧壁上对应于导声槽11’底部开口端的位置设有内凹的安装槽10’，安装槽10’延伸的形状与导声槽11’的三个侧壁的形状一致，组装过程中导声槽11’对应安装槽10’设置，然后通过涂胶的方式将两者固定结合。这种设置安装槽10’的结构，可以保证导声槽11’与外壳4’内侧壁结合的牢固程度，保证声导管1’工作的稳定性。导声槽11’与安装槽10’固定结合后，导声槽11’仅连通部110’一端为开放的结构，声导管1’通过连通部110’与后声腔I连通，然后通过通孔61’与外界连通，从而后声腔I的气流通过声导管1’与外界连通。声导管1’可以提供比扬声器单体更大的声质量，可以和扬声器单体的声顺性发生谐振，由于谐振点比扬声器单体的f0低，因此这种设置声导管1’的结构可以有效的提升耳机的低频效果。

此外，由于声导管1’设置于后声腔I中，这种结构可以提高耳机的中频特性。延伸部42’仅用于收容音频信号线3’，不起到低音增强的作用，从而可以减小延伸部42’的外围尺寸，有利于产品的美观。音频信号线3’穿过延伸管42’后再穿过固定部7’，通过固定部7’实现对音频信号线3’的固定。

此外，通孔61’和调音孔62’上可以覆盖阻尼片材和调音片材，以进一步调节声学性能。优选的，声导管1’的底壁上对应结合调音片材处的厚度小于底壁上未结合调音片材处底壁的厚度，本实施例图8和图9仅为简单示意，未显示调音片材等材料和底壁厚度的区别，本领域技术人员在实施例一的基 础上容易想到底壁厚度的改进。

本实施例除上述方案外，还可以有其他改进，例如，声导管可以直接为独立成型的管状结构而非槽状结构，该管状结构包括与后声腔连通的连通部，声导管封闭端的底壁设有通孔，该声导管可通过注塑的方式直接成型。这种声导管可以直接与外壳粘结固定，其中声导管上的通孔与外壳上的通孔连通。此外，耳机外壳可以包括两部分，或两部分以上，其中一部分上设有声导管，然后将带声导管的外壳部分与其他外壳部分结合形成耳机外壳。

需要说明的是，本发明还可进行其他改进，如声导管的形状不限于曲线状，也可以为直线状或折线状结构，只要与外界连通即可，均可实现低音增强效果；优选的，这种结构的声导管设置于后声腔内，以增强低频声效。此外，声导管的数量也不限于一个，可以为两个或更多个，可根据对声学性能的具体要求进行调整。上述结构在本发明实施例的启示下本领域普通技术人员仅通过简单的改变即可实现，因此上述改进方案均在本发明的保护范围内。

如上，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的耳机结构，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出其他改进和变形，而这些改进和变形，都落在本发明的保护范围内，本领域技术人员应该明白，上述的具体描述只是更好的解释本发明的目的，本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种耳机，包括扬声器单体，与所述扬声器单体电连接的音频信号线，以及收容固定所述扬声器单体和所述音频信号线的辅助结构；所述辅助结构包括前盖和外壳；所述前盖与所述扬声器单体之间的空间形成前声腔，所述外壳与所述扬声器单体之间的空间形成后声腔；其特征在于，

所述外壳的内侧壁上靠近所述扬声器单体的一侧设有可增强耳机低频性能的声导管，所述声导管呈曲线状延伸；所述声导管为一端开口的结构，包括一个开放端和一个封闭端，所述开放端与所述后声腔连通，所述声导管底壁上靠近封闭端的一侧设有若干通孔，所述通孔连通所述外壳的侧壁，所述声导管内的气流通过所述通孔与外界连通；

所述声导管由导声槽和结合于所述导声槽上的封闭盖组成，所述封闭盖结合于所述导声槽远离所述外壳侧壁的一侧；或者所述声导管包括一个独立成型的槽状的导声槽，所述导声槽与所述外壳的内侧壁固定结合形成所述声导管。

2.根据权利要求1所述的一种耳机，其特征在于，所述外壳包括收容所述扬声器单体的收容部，以及自所述收容部一端一体延伸形成的管状的延伸部；所述收容部与所述扬声器单体之间的空间形成所述后声腔，所述声导管设置于所述收容部内；所述延伸部收容所述音频信号线。

3.根据权利要求1所述的一种耳机，其特征在于，所述声导管由所述导声槽和所述封闭盖组成，所述导声槽包括两个同向延伸的侧壁以及位于两所述侧壁终端的挡壁，所述通孔设置于所述导声槽靠近所述挡壁的底壁上。

4.根据权利要求3所述的一种耳机，其特征在于，所述导声槽与所述外壳一体注塑成型，设置于所述外壳的内侧壁上。

5.根据权利要求4所述的一种耳机，其特征在于，所述封闭盖为金属或塑料结构，与所述导声槽的开口端通过涂胶或超声波焊接的方式固定结合。

6.根据权利要求2所述的一种耳机，其特征在于，所述声导管由所述独立的导声槽和所述外壳的内侧壁组成，所述导声槽靠近所述外壳内侧壁的位置为开口端。

7.根据权利要求6所述的一种耳机，其特征在于，所述外壳内侧壁上设有对应所述导声槽设置的内凹的安装槽，所述安装槽的延伸形状与所述导声槽一致。

8.根据权利要求1至7任一权利要求所述的一种耳机，其特征在于，所述通孔上设有覆盖所述通孔的阻尼片材；所述阻尼片材结合于所述导声槽的底壁上，为网布或海绵或无纺布。

9.根据权利要求8所述的一种耳机，其特征在于，所述导声槽内结合所述阻尼片材处底壁的厚度小于导声槽内其他位置底壁的厚度。

10.根据权利要求8所述的一种耳机，其特征在于，所述外壳还设有连通所述后声腔和外界的调音孔，所述调音孔的位置与所述声导管的位置不重叠，所述调音孔上结合有覆盖所述调音孔的调音片材；所述调音片材结合于所述外壳内壁上，为网布或海绵或无纺布。

11.根据权利要求8所述的一种耳机，其特征在于，所述声导管的长度在1mm—100mm的数值范围内，所述声导管的内径在0.1mm—10mm的数值范围内。