CN104185102A - 调音耳机 - Google Patents

Abstract

一种调音耳机，设置于使用者的耳朵，调音耳机包括一透气盖、一调音盖及一发声单体。透气盖具有一环部及一透气平面，透气平面设置于环部的远离该使用者耳朵的一端，透气平面设有至少一透气孔，环部的内侧面为一曲面。调音盖设有至少一调音孔，调音盖能转动地盖设于透气盖的远离使用者耳朵的一端，藉此调整调音孔与透气孔的连通截面积。发声单体设置于环部的靠近使用者耳朵的一端。

Description

调音耳机

技术领域

本发明涉及一种可调音的耳机。

背景技术

现今人们为了听音乐时不干扰到周围的人，而常佩戴耳机听音乐，且因耳机为人们常随身携带的物品，因此携带式耳机应诉求体积小且轻巧。

然而传统的耳机壳体多为密闭空间，以致发音时受限于壳内部密封空间既定的大小，而影响到其输出声音属性。又因耳机的体积小而导致共鸣空间较小，故无法提供较好的低音效果。又，因人们使用耳机的时机很多，例如：听音乐、聊天及玩游戏等，然而不同时机所提供的声音不同，其对耳机的参数要求变会不同，然而传统耳机令使用者自行改变耳机参数。

于是，本发明人有感上述问题的可改善，乃潜心研究并配合学理的运用，而提出一种设计合理且有效改善上述问题的本发明。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，在于提供一种可调音的耳机。

为了解决上述问题，本发明提供一种设置于使用者的耳朵的调音耳机，配置于使用者耳朵，调音耳机包括一透气盖、一调音盖及一发声单体。透气盖具有一环部及一透气平面，透气平面设置于环部远离该使用者耳朵的一端，透气平面设有至少一透气孔，环部的内侧面为一曲面。调音盖设有至少一调音孔，调音盖可转动地盖设于透气盖远离使用者耳朵的一端，藉此调整调音孔与透气孔的连通截面积。发声单体设置于环部靠近使用者耳朵的一端。

本发明具有以下有益效果：本发明利用调音盖可转动地设置于透气盖，令使用者依照使用调音耳机时的情况，选择调音耳机的声音表现。

为了能更进一步了解本发明为达成既定目的所采取的技术、方法及功效，请参阅以下有关本发明的详细说明、图式，相信本发明的目的、特征与特点，当可由此得以深入且具体的了解，然而所附图式与附件仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。

附图说明

图1为本发明的调音耳机的剖面示意图。

图2为本发明的调音耳机的立体分解图。

图3为本发明的调音耳机的另一视角立体分解图。

图4为本发明的调音耳机的动作示意图。

图5为本发明的调音耳机的动作示意图。

图6为本发明的调音耳机的动作示意图。

图7为本发明的调音耳机的外观示意图。

图8为本发明的调音耳机的阻抗曲线图。

图9为本发明的调音耳机的另一实施例阻抗曲线图。

【主要元件符号说明】

1调音耳机

10透气盖

11环部

111曲面

12透气平面

121透气孔

13限位壁

131容置空间

14后腔室

20调音盖

21环部

211握持部

22调音平面

221调音孔

23调音腔室

30发声单体

40被动音膜

41中心凸起部

42环形凸起部

43重量配置盘

50弹性件

51前腔室

60壳体

9使用者耳朵

具体实施方式

参图1所示，本发明提供一调音耳机1，调音耳机1配戴于使用者耳朵9，包括一透气盖10、一调音盖20、一发声单体30及一弹性件50，发声单体30设置于透气盖10的靠近使用者耳朵9的一端，调音盖20可转动地设置于透气盖10的远离使用者耳朵的一端，弹性件50设置于发声单体30靠近使用者耳朵9的一端。当调音耳机1配戴于使用者耳朵9时，弹性件50、发声单体30与使用者耳朵9之间形成一前腔室。

发声单体30可依照成本、频率、灵敏度需求、音质及使用寿命等因素选择动圈式、静电式和平衡电枢式等不同驱动方式。弹性件50为高密度海绵耳垫、硅胶耳塞、或为海绵耳塞。使用时，弹性件50的一端贴合于使用者耳朵，以增加具有调音耳机1于使用者耳朵的密闭性及舒适性。弹性件50的选择是以其放置位置而选择。如弹性件50放置于使用者耳道，也即调音耳机1为入耳式耳机，弹性件50选择耳塞形式。如本实施例的弹性件50抵于使用者的耳廓，也即调音耳机1为罩耳式耳机（参图7所示），弹性件50则选择耳垫形式。

参图1、图2及图3所示，透气盖10包括一环部11、一透气平面12及一限位壁13，透气平面12设有至少一透气孔121，于本发明实施例中透气孔121的数量为6个，透气孔121的数量不在此限。透气平面12设置于环部11远离使用者耳朵9的一端，使环部11远离使用者耳朵9的一端大致封闭。环部11的内侧面为一曲面111，且曲面111朝环部11圆心方向弯曲，此种结构配置使气流可顺畅地经过曲面111，且气体应曲面111而被压缩，使得声音频率产生变化。限位壁13由透气平面12朝远离使用者耳朵9的方向延伸形成，限位壁13与透气平面12共同形成一开口朝远离使用者耳朵9方向的容置空间131。环部11、透气平面12及限位壁13一体成型。

调音盖20包括一环部21及一调音平面22，调音平面22设有至少一个调音孔221，调音孔221的截面积及数量与透气孔121相同。调音平面22设置于调音盖20环部21靠近使用者耳朵9的一端，环部21远离使用者耳朵9的一端朝外径向延伸形成一握持部211。调音盖20的环部21、调音平面22及握持部211一体成型。

以下为透气盖10、调音盖20及发声单体30的组合细部说明，发声单体30设置于透气盖10环部11靠近使用者耳朵9的一端，使得透气盖10与发声单体30共同形成一后腔室14。调音盖20的调音平面22与透气盖10的透气平面12贴平，调音盖20环部21的外径大致等于透气盖10限位壁的内径，使得环部21及调音平面22可恰好地放置于容置空间131。握持部211抵于限位壁13远离使用者耳朵9的一端，且握持部211的外径大于限位壁13的外径，方便使用者直接或间接地通过握持部211转动调音盖20。换句话说，使用者直接用手指握持调音盖20的握持部211转动，也可利用装饰盖（图未示）及齿轮（图未示）的配置转动握持部211。

当发声单体30欲发出声音而产生振动时，前腔室51及后腔室14的气压产生变化，因前腔室51由弹性件50、使用者耳朵9共同形成，而使用者耳朵9会应使用者的不同而形状大小不同，因此前腔室51的大小并无法掌握，且于声学腔体中，前腔室51提供高频共振，如前腔室漏气或开孔，会使低频减弱。而后腔室14由透气盖10定义，因此后腔室14的体积大致固定，而后腔室14提供低频共振，然而完全密闭的后腔室14对发声单体30的阻尼较大，利用透气孔121连通外界与后腔室14内的空气，使后腔室14对发声单体30的阻尼较小。

参图4、图5及图6所示，调音盖20可相对透气盖10转动，使使用者可调整透气孔121与调音孔221的连通截面积。如图4所示，透气孔121皆被调音平面22所封闭，也即调音孔221与透气孔121完全不连通，其效果于后叙述。如图5所示，透气孔121有部分被调音平面22所封闭，调音孔221与透气孔121部分连通。如图6所示，调音孔221与透气孔121完全连通。

利用调音盖20可调整透气孔121与调音孔221的连通截面积，使使用者可调整后腔室14对发声单体30的阻尼大小及最低共振频率fo，藉此改变调音耳机1的阻抗曲线。

以下先说明耳机的最低共振频率f_o及质量因素Q值（或称谐振点），f_o代表喇叭阻抗曲线第一个极大值对应的频率，当声音频率于f_o值附近时，其振动较强，因此频率于f_o值附近声音的表现效果较佳。Q值的代表意义为发声单体30的抑振能力，换而言之Q值可反应发声单体30的阻尼状态。当Q值过低时，发声单体30输出声压还没到便迅速下降，发声单体30处于阻尼状态，造成低频衰减过大。当Q值过高时，发声单体30属欠阻尼状态，低频过分加强。就听觉而言，Q值偏低时，所发出的低音短而不脱尾，换言之声音无法延续，而Q值偏高时，所发出的低音下潜较深，然而声音较紧。因此f_o、Q值应依照使用者的喜好及播放声音类型调整。使用者可依照调音耳机1的应用时机（例如：聊天、玩游戏及听音乐）对f_o、Q值需求不同，进而调整本发明调音耳机1，以达到最好的声音效果。关于各种模式的特性叙述如后。

图8为调音耳机1于不同状态下的阻抗曲线实验图，S1为发声单体30于自由空间下的阻抗曲线，S2-S7为发声单体30于透气盖10中的阻抗曲线，S2为调音孔221与透气孔121完全不连通的状态，S3为调音孔221与透气孔121连通孔数为1个的状态，S4为调音孔221与透气孔121的连通孔数为2个的状态，S5为调音孔221与透气孔121的连通孔数为3个的状态，S6为调音孔221与透气孔121的连通孔数为4个的状态，S7为调音孔221与透气孔121的连通孔数为5个的状态。又Q值的公式如下：

$Q=\sqrt{\frac{R_E}{Z_O}}\·\frac{f_o}{f_2-f_1}...\left(1\right)$

$R_1=\sqrt{Z_O\·R_E}...\left(2\right)$

f_o为最低共振频率，R_E为频率高于最低共振频率（f_o）时的最低阻抗值，Z_O为最低共振频率（f_o）时的阻抗值，f₂-f₁为阻抗值为R₁时的两频率相减，即为带宽。以图8的S₃曲线为例，最高峰A点所对应的频率为f_o（图上标示为f_os3），最高峰A点所对应的阻抗值为Z_O（图上标示为Z_OS3），曲线最低B点所对应的阻抗值为R_E（图上标示为R_ES3），因此可求出R₁数值，藉以找出f₂-f₁（带宽）数值。

由图8及质量因素Q的公式可见，当发声单体30装设于透气盖10及调音盖20后，其f_o、Q值皆改变，且随着调音孔221与透气孔121的连通孔数不同，f_o、Q值也会改变。大体而言，当f_o值降低，Q值也会降低。

由上述可知，于每一透气孔121及调音孔221的连通状态不同时，Q值及f_o值会有所改变。因此本发明调音耳机1的透气盖10及调音盖20的设置，可令使用者选择所欲Q值及f_o值，以达到最佳的声音效果。

于本发明另一实施例，调音耳机1还包括一被动音膜40，被动音膜40为弹性材质制成。被动音膜40封闭调音盖20远离使用者耳朵9的一端，且被动音膜40设有一中心凸起部41及一环形凸起部42，环形凸起部42环设于中心凸起部41，环形凸起部42及中心凸起部41皆朝远离使用者耳朵9的方向凸出。被动音膜40上还设有一重量配置盘43。利用环形凸起部42及中心凸起部41的设置，使得被动音膜40更具有弹性，而重量配置盘43可改变被动音膜40的整体重量。

利用被动音膜40封闭调音盖20远离使用者耳朵9的一端，使得调音盖20与被动音膜40形成一调音腔室23。因被动音膜40为可弹性的材质，使得调音腔室23的容积大小可稍微改变。当透气孔121与调音孔221连通时，后腔室14与调音腔室23相连通，利用调音腔室23的容积大小可改变，使后腔室14对发声单体30的阻尼较小。因此被动音膜40不但可使后腔室14对发声单体30的阻尼改变，还使得后腔室14与调音腔室23仍保有密闭式耳机声音干净的特性，使外界声音不易干扰。

图9为调音盖20装设有被动音膜40且调音耳机1于不同状态下的阻抗曲线图。于图9中，S1’为发声单体30于自由空间下的阻抗曲线，S2’-S6’为发声单体30于透气盖10中且调音盖20设有被动音膜40的阻抗曲线，S2’为调音孔221与透气孔121完全不连通的状态，S3’为调音孔221与透气孔121连通孔数为1个的状态，S4’为调音孔221与透气孔121的连通孔数为2个的状态，S5’为调音孔221与透气孔121的连通孔数为3个的状态，S6’为调音孔221与透气孔121的连通孔数为4个的状态。由图9可见，发声单体30与透气盖10、调音盖20及被动音膜40结合后，其阻抗曲线S2’-S6’的f_o及Q值会改变。

于本发明另一实施例，调音耳机1还包括一调音纸60，调音纸60由半透气材质制成。调音纸60封闭调音孔221的一端，使得气流通过透气孔121进一步通过调音孔221时，会通过调音纸60，并进一步改变后腔室14对发声单体30阻尼状态，使得调音耳机1的f_o、Q值改变。

在此简单叙述前述各种模式的参数状态，因人类于说话时所发出的声音频率大约为500-6000Hz，因此调音耳机1于调音孔221与透气孔121连通孔数为0时的f_o、Q值为较佳的聊天模式。而游戏音效的声音频率多较低，且音效短促实时，因此调音耳机1于调音孔221与透气孔121连通孔数为1时的f_o、Q值为较佳的游戏模式。音乐的声音频率偏低，其声音须延续，因此调音耳机1于调音孔221与透气孔121连通孔数为5时的f_o、Q值为较佳的听音乐模式。以上对于连通孔数的描述系参考透气盖10、调音盖20、发声单体30及被动音膜40的规格、材质而定，故不以此为限。

参图1及图7，于本发明实施例，调音耳机1包括一壳体60，透气盖10、调音盖20及发声单体30容置于壳体60内，发声单体30外露于壳体60，使发声单体30朝使用者耳朵9发出声音，弹性件50设置于壳体60靠近使用者耳朵9的一端，使调音耳机1呈罩耳式耳机结构。

因此，本发明调音耳机1的特点在于，利用透气盖10与调音盖20分别设有孔数相对应的透气孔121及调音孔221，且调音盖20可转动地设置于透气盖10，使使用者可调整后腔室14对发声单体30的Q值大小，让使用者可选择适合的调音耳机1模式。

以上所述仅为本发明的优选可行实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种调音耳机，配置于使用者的耳朵中，其特征在于，所述调音耳机包括：

一透气盖，所述透气盖具有一环部及一透气平面，所述透气平面设置于所述环部的远离所述使用者的耳朵的一端，所述透气平面设有至少一透气孔，所述环部的内侧面为一曲面；

一调音盖，设有至少一调音孔，所述调音盖能转动地盖设于所述透气盖的远离所述使用者的耳朵的一端，藉此调整所述调音孔与所述透气孔的连通截面积；以及

一发声单体，所述发声单体设置于所述环部的靠近所述使用者的耳朵的一端。

2.根据权利要求1所述的调音耳机，其特征在于，所述透气盖的所述环部的内侧面朝所述环部的圆心方向弯曲。

3.根据权利要求1所述的调音耳机，其特征在于，所述调音耳机进一步包括一被动音膜，所述被动音膜设置于所述调音盖的远离所述使用者的耳朵的一端。

4.根据权利要求3所述的调音耳机，其特征在于，所述被动音膜具有一环形凸起部及一中心凸起部，所述环形凸起部环绕于所述中心凸起部。

5.根据权利要求3所述的调音耳机，其特征在于，所述被动音膜设有一重量配置盘。

6.根据权利要求1所述的调音耳机，其特征在于，所述透气平面朝远离所述使用者的耳朵的方向延伸形成一限位壁，所述限位壁环绕形成一容置空间，所述调音盖包括一环部及一调音平面，所述调音平面设有至少一调音孔，所述调音盖容置于所述容置空间，所述调音平面贴合于所述透气平面。

7.根据权利要求6所述的调音耳机，其特征在于，所述调音盖的所述环部的远离所述使用者的耳朵的一端设有一握持部，所述握持部抵接于所述限位壁的远离所述使用者的耳朵的一端，且所述握持部的外径大于所述限位壁的外径。

8.根据权利要求1所述的调音耳机，其特征在于，所述调音盖进一步包括一调音纸，所述调音纸封闭所述调音孔。