CN106256136A - 用于耳内式耳机的用于传送声音的装置以及耳内式耳机 - Google Patents

Abstract

一种用于耳内式耳机(2)的用于传送声音的装置(4)，其包括：沿着进入轴线(X)延伸的入口(41)，所述入口(41)能够容纳声发射源；出口(42)，其能够呈现在耳朵(1)中；以及扩散壳体(40)，其能够将所述声音从上游传导至下游，从所述入口(41)传导至所述出口(42)，所述扩散壳体(40)包括与所述入口(41)相对的第一振动壁，第一振动壁正交于所述进入轴线(X)而延伸且能够在沿着所述进入轴线(X)的声发射之后谐振。

Description

用于耳内式耳机的用于传送声音的装置以及耳内式耳机

技术领域

本发明涉及用于传送声音、尤其是传送音乐的装置的领域。

背景技术

在现有技术中，已经揭示了音频头戴式耳机，其适合于被穿戴在头上且包括两个耳机，所述耳机通过圆弧连接且用于覆盖头戴式耳机的穿戴者的耳朵。这些耳机通常被称为封闭式耳机。以相同的方式，没有连接弧的耳机也是已知的，其直接定位于耳朵中。这些耳机通常被称为耳内式耳机。例如，已知一种包括用于封闭耳朵的听道的入口的耳塞的耳内式耳机，以及自由地安装在所述听道中的耳内式耳机，如由专利申请案FR2915049教示。

常规地，耳内式耳机包括其上安装有柔性端件的电子扬声器，所述柔性端件将直接地插入在耳道中。此耳机紧邻着耳朵的鼓室发射声音，声音在柔性端件中的传播路径较短，约为2到3cm。

此类耳内式耳机的声性能不是最佳。声性能可以被确定为随若干参数变化，尤其是，高音声音的质量、中音声音的质量、低音声音的质量以及所发射的声音的空间性。在此提醒，空间性对应于收听者的大脑将声音解释为来源于各种来源和不同位置的可能性。例如，当耳机能够重构空间性时，听者听到来源于位于与听者相距各种距离处的各种来源的声音。尤其地，木管乐器可看起来比铜管乐器更靠近听者，这改进听者的沉浸感。

实际上，只要耳机的扬声器非常接近听者的耳朵，常规的耳内式耳机就不能呈现足够的空间性，这呈现出缺点。

为解决此缺点，已知一种耳机，其扬声器包括能够通过使某些频率相对于其它频率偏移来产生声音的空间性的电子模块。不提及其高成本，此耳机提供伪空间性，这对于实现听者的沉浸不是最佳的。

因此，本发明的目标是通过提出简单设计的耳机来克服此缺点，所述耳机能够提供具有最佳空间质量的声音以便改进听者的收听。

发明内容

为此目的，本发明涉及一种用于耳内式耳机的用于传送声音的装置，其包括：沿着进入轴线延伸的入口，所述入口能够接收声发射源；出口，其能够出现在耳朵中；以及扩散壳体，其能够将声音从上游传导至下游，从所述入口传导至所述出口。

所述装置的特征在于，所述扩散壳体包括与所述入口相对立的第一振动壁，第一振动壁正交于进入轴线而延伸，且能够在沿着所述进入轴线的声发射之后谐振。

根据本发明的用于传送声音的装置因此实现振动箱的功能，所述振动箱使得有可能使由声发射源发射的声音的频率偏移，且因此增加声音的空间性。与常规耳机相比，听者的沉浸感得到增加。在测试期间，听者感觉不到声音的任何压缩。相反，收听是可获得的且自然地。

此沉浸感非常令人愉悦，因为其通过壁的振动而机械地产生。正交于发射源的壁实现没有声音变形的最佳振动。另外，相比于附接在耳道附近的常规耳机，入口与出口之间的距离使得有可能增加空间性。优选地，入口和出口偏移至少5cm，优选地为至少10cm。

优选地，用于传送声音的装置具有弯曲形状，所述弯曲形状能够安装在耳朵的上部部分以便改进人体工程学性。因此，在声音传导功能和穿戴耳机的功能之间存在综合。

优选地，扩散壳体包括具有减小的横截面的上游部分。因此，声音在其传送期间可以被有利地压缩，这改进所述声音的动态和强度。

根据优选的方面，扩散壳体包括基本上平行于所述第一振动壁的第二振动壁。因此，两个振动壁使得有可能增加传送装置中的振动，因此增加声音的空间性。

优选地，入口形成于第二振动壁中，所述第二振动壁限制传送装置占据的空间。

优选地，扩散壳体包括至少一个上部音柱，其与第一振动壁接触以便拉伸它。上部音柱使得有可能增加第一振动壁的张力，使得所述第一振动壁像鼓的外皮一样振动。另外，这使得有可能增加声音的功率，且因此避免使用过大的声发射源。

优选地，扩散壳体包括平行于第一振动壁的第二振动壁，所述上部音柱安装在第一振动壁与第二振动壁之间，以便在所述振动壁之间机械地传送振动。因此，两个振动壁的振动同步化，这增加声音的空间性。

优选地，所述上部音柱基本上平行于所述进入轴线而延伸。因此，所述上部音柱具有扩散壳体中的有限的空间需求，这限制声音的功率的减弱的风险。

根据优选的方面，所述扩散壳体纵向地延伸，所述扩散壳体包括至少一个平衡件，其安装在所述扩散壳体的侧边缘中且伸出到所述扩散壳体的空腔中。像小提琴的低音梁一样，平衡件实现声音的合成，以便平衡来源于振动的不同声音，以便形成一个整体。

优选地，所述扩散壳体包括上部音柱，所述平衡件安装在所述上部音柱的下游。因此，所述平衡件可以对来源于振动的所有声音进行过滤。有利地，平衡件和上部音柱不进行接触。

优选地，用于传送声音的装置包括下部盲室。此盲室使得有可能加长在入口和出口之间的声音的传播路径，这改进空间性以及动态。

优选地，所述下部盲室在扩散壳体的延伸部中延伸。因此，下部腔室和扩散壳体之间连通是直接的。还优选地，第一振动壁形成扩散壳体的以及下部腔室的一部分。仍优选地，第二振动壁形成扩散壳体的以及下部腔室的一部分。

还优选地，所述下部盲室包括下部音柱以便增加下部腔室中的振动，以便增强空间性效果。另外，这使得有可能增加声音的功率，且因此使得有可能避免使用过大的声发射源。

优选地，所述下部盲室包括适合于修改所述下部盲室的深度的可移动壁。有利地，此移动壁允许听者调整声音的传播路径的长度，这使得有可能调整声音的高音成分、中音成分以及低音成分。换句话说，听者可以将每一耳机调整至他/她的偏好，以便享受具有适合于他/她的品味的空间性的最佳收听。

本发明还涉及一种耳机，其包括如上文呈现的用于传送声音的装置，以及安装在所述用于传送声音的装置的入口中的声发射源。

附图说明

在阅读仅作为示例给出的以下描述且参考附图后，本发明将得到更好的理解，其中：

-图1是根据本发明的在使用位置中的耳机的图解表示；

-图2是从用于传送声音的装置的第一实施方案的正面观察的图解表示；

-图3是从图2的用于传送声音的装置的背面观察的图解表示；

-图4是在用于传送声音的装置的第二实施方案的横截面的图解表示；

-图5是根据图4的用于传送声音的装置的A-A的横截面视图；

-图6是根据图4的用于传送声音的装置的B-B的横截面视图；

-图7是在用于传送声音的装置的第三实施方案的横截面的图解表示；

-图8是在图7的用于传送声音的装置的侧向截面的图解表示；

-图9是图7和8的用于传送声音的装置的调整步骤的图解表示；

应注意，这些图式以详细的方式描述本发明以便使得能够实施本发明；所述图自然地也可以在适用时用于更好地界定本发明。

具体实施方式

参考图1，示出根据本发明的耳内式耳机2的图解表示，所述耳内式耳机在使用位置安装在人耳1上。

耳内式耳机2包括用于传送声音的装置4，在所述装置4中安装有声发射源3。在此实施方案实例中，声发射源3采用扬声器的形式，具有在12到15mm之间的直径，所述扬声器通过导线连接到便携式音频播放器。然而，自然地，无线连接，尤其是蓝牙也可以是适合的。

如图2和3中说明，用于传送声音的装置4包括沿着进入轴线X延伸的入口41，所述入口41能够容纳声发射源3，尤其是扬声器。并且，优选地，入口41具有环形形状，以便通过形状的互补性与具有环形形状的扬声器的协作。此外，用于传送声音的装置4包括出口42，所述出口42能够被插入在耳道中。为此目的，出口42具有约3到5mm的直径以便产生高的最终压缩，以便在听者的耳朵中获得高解压缩，以增加所接收的声音的动态特性。优选地，出口42的直径约为3到4mm。

根据本发明，用于传送声音的装置4包含扩散壳体40，扩散壳体40能够将声音从上游传导至下游，从所述入口41传导至所述出口42。在此实施方案中，用于传送声音的装置4包括下部盲室8，下部盲室8从入口41延伸。盲室8被理解为意指不具有除入口41外的开口的腔室。如下文将呈现，下部盲室8使得有可能在将来源于入口41的声音返回到出口42之前反射所述声音。

优选地，用于传送声音的装置包括仅单一入口41和仅单一出口42，以便避免在入口41和出口42之间的声音的功率降低。优选地，入口41包括减震器(胶水、橡胶垫片等)，其用于减弱由声发射源3产生的振动。

如图1到3说明，用于传送声音的装置4被弯曲以便实现其在耳朵1上的人体工程学悬置。

扩散壳体40

如下文将示出，扩散壳体40实现声音从入口41到出口42的直接传送，且通过振动实现声音的机械处理。

在此实施方案中，扩散壳体40依次包括上游部分5、中间部分6以及下游部分7，以用于在入口41和出口42之间传导声音。在此实例中，部分5、6、7通过联锁来彼此连接；然而，自然地，某些部分可以形成整体组合件，尤其是上游部分5和中间部分6，使得下游部分7仍可由听者定向，以便于将耳机2放置在他/她的耳朵上。

在下文中，将独立地呈现扩散壳体40的部分5、6、7。

上游部分5

上游部分5使得有可能有利地在扩散壳体40中产生谐振，以便使声音频率机械地偏移，以便产生声音的空间性。随后，上游部分5也将被称为谐振室5。

优选地，上游部分5在与处于入口41的层面的进入轴线X正交的平面延伸。为此目的，参考图2和3，上游部分5包含与入口41相对立的第一振动壁51，且所述第一振动壁51正交于进入轴线X而延伸。以相同的方式，上游部分5包含第二振动壁52，第二振动壁52基本上平行于第一振动壁51。如图2中说明，入口41在第二振动壁52中形成，使得来源于声发射源的声波与第一振动壁51进行接触，以便随后在振动壁51、52之间被从上游引导至下游。仍参考图2和3，振动壁51、52通过内部侧壁53和外部侧壁54侧向地连接。振动壁51、52可以是弯曲的同时仍平行于彼此，以便匹配听者的颅骨的形状，同时确保最佳振动。

参考图2和3，扩散壳体40的上游部分5具有从上游到下游减小的横截面，以便实现声音的压缩。优选地，上游部分5在其下游端弯曲，以便实现其在耳朵1上的安装，如上文所呈现。

优选地，上游部分5由PVC类型的刚性材料形成，以便实现振动壁51、52的最佳振动，但自然地，其它材料也可以是合适的。

优选地，上游部分5具有在3到5cm之间的长度，以及在10到15mm之间的上游宽度和在3到5mm之间的下游宽度。有利地，上游宽度适合于声发射源(也就是说，扬声器)的宽度。自然地，其它尺寸也可以是合适的。

还优选地，上游部分5的厚度约为1到3mm，使得声发射源可以使第一振动壁最佳地振动。

中间部分6

中间部分6有利地使得有可能在上游部分5和下游部分7之间引导经压缩声音。参考图2和3，扩散壳体40的中间部分6具有从上游到下游基本不变并弯曲的横截面。

下游部分7

下游部分7有利地使得有可能将经压缩声音从中间部分6引导至耳朵7的耳道。出于此目的，下游部分7是弯曲的，以便于下游部分在绕经耳朵1的耳廓后插入在耳朵1的耳道中。参考图2和3，扩散壳体40的中间部分6具有从上游到下游基本不变的横截面。

可选地，下游部分7的上游端可以设置有端件9(图4)，以便改进用于传送声音的装置4与听者的耳朵1之间的相互作用。优选地，所述端件9由弹性体材料制成。

根据另一方面，扩散壳体40经配置以将传送装置的出口维持在外耳的入口处，以便使得听者能够听到外部声音，如由专利申请案FR2915049教示。

下部盲室8

除扩散壳体40外，用于传送声音的装置4还包括下部盲室8，下部盲室8在扩散壳体40的上游部分5的延伸部延伸。换句话说，下部盲室8相对于入口轴线41与扩散壳体40正好相对，如图2所示。优选地，扩散壳体40和下部盲室8由相同材料(尤其是PVC)制成。

下部盲室8优选地是中空的，也就是说，其设置有空腔。此外，在声音在出口42层面逃出之前，下部盲室8在引导声音于扩散室40中前能够引导声音在下部盲室的空腔中。引导声音在下部盲室8中使得有可能增加声音的频率(高音、中音以及低音)之间的间隔，且由此增强使用者所感知到的声音的空间性。此下部腔室8因此是特别有利的。

以类似于谐振室5的方式，下部腔室8包括第一振动壁81，其在谐振室5的第一振动壁51的延伸部中延伸；以及第二振动壁82，其在谐振室5的第二振动壁52的延伸部中延伸。

下部腔室8的长度用参数表示，使得直接地在扩散壳体40中传播的声音(直接声音)和间接地在下部腔室8的底部中反射后传播的那些声音(间接声音)的叠加不可被人耳直接地感知。优选地，下部腔室8的长度小于30mm以便避免直接和间接声音的令人不愉快的叠加，且大于10mm以便产生可被人耳感知的空间性。实际上，下部腔室8的长度等于谐振室的长度(也就是说，扩散壳体40的上游部分5的长度)的近似20％。

优选地，下部腔室8的壁，且尤其是其侧壁，相比于扩散壳体40的壁而言被加厚，以便支持在下部腔室8中传播的声音的中音和低音成分。例如，下部腔室8的侧壁的厚度约为2到4mm。

下部盲室8是可选地，且自然地，用于传送声音的装置4有可能不包含下部盲室8。

有利地，当用于传送声音的装置4不包括下部腔室8时，所述装置可以设置有适合于放置在耳朵1的耳垂附近以便使耳朵1上的耳机2稳固的楔入装置。

借助于根据本发明的用于传送声音的装置4，声发射引起谐振室5的第一振动壁51的振动，所述振动造成来源于入口41的“有序”声音的偏移。对于听者，这引起听觉开阔的感觉，也就是说，在收听期间在立体声音乐的“右”和“左”部分之间的间隔的增加。此外，感官感知性增加。收听者有利地不需要增加音量以享受更好的沉浸。

本发明的第二实施方案参考图4到6描述。为了简化描述，使用相同的参考标号来描述与图2和3的元件具有相同、等效或类似结构或功能的元件。此外，不重复图2和3的实施方案的全部描述，因为除非存在不相容性，否则此描述适用于图4到6的元件。仅描述显著的结构和功能差异。

根据本发明的用于传送声音的装置4'的第二实施方案，参考图4到6，用于传送声音的装置4'包括平衡件10，其安装在扩散壳体40的上游部分5的外部侧边缘54中且在扩散壳体40的空腔中延伸。换句话说，平衡件10包括附接边缘10A和自由边缘10B，如图4中所示。

在此实例中，平衡件10从上游部分5的外部侧边缘54延伸到下部侧边缘53，如图4中说明。平衡件10的附接边缘10A密封地紧固在外部侧边缘54中，以便防止所传送的声音的功率的任何损耗。

优选地，平衡件10的自由端与下部侧边缘相距某一距离而延伸，从而形成针对声音的收缩，以便调适声音的中音成分。因此，声音在平衡件10的自由端上方、下方以及在所述自由端处传播，以便由所述平衡件10修改。

参考图5，平衡件10采用扁平件的形式，所述扁平件在第一振动壁51与第二振动壁52之间延伸，以便影响来源于入口41的声音。平衡件10优选地平行于振动壁51、52而延伸。

像小提琴的低音梁一样，平衡件10使得有可能均衡化扩散壳体40的声音的成分。因此，来源于上游部分5的振动壁51、52的振动通过平衡件10来平缓。换句话说，平衡件10实现针对上游部分5的声音的均衡器功能。

平衡件10优选地由木料、塑料或复合材料制成。形成平衡件10的材料的性质由其谐振特性和其吸收特性之间的折衷而产生。替代地，平衡件10可以由与扩散壳体40的上游部分相同的材料制成。此替代实施方案使得有可能减少用于传送声音的装置4'的成本，不再需要组装平衡件10的步骤。

优选地，仍参考图4到6，用于传送声音的装置4'包括上部音柱11和下部音柱12，这些音柱相应地被容纳在谐振室5和下部盲室8中。

上部音柱11经布置以便在振动壁51、52之间施加机械张力，以便像小提琴的音柱一样改进其振动特性。换句话说，上部音柱11使得有可能将第一振动壁51机械地连接到第二振动壁52，使得将第一振动壁51的全部振动传达到第二振动壁52。下部音柱12使得有可能实现用于下部腔室8的振动壁81、82的相同功能。

如图4所示，上部音柱11在扩散壳体40中安装在上游部分5的中心的附近。以类似的方式，下部音柱12安装在下部盲室8中在其中心附近。

优选地，当上部音柱11与谐振室5中的平衡件10一起使用时，平衡件10包括具有较小横截面的上游部分，以便使得能够在扩散壳体40中将上部音柱11放置在平衡件10附近，如图4中所示，上部音柱11和平衡件10不接触。

在此实施实例中，每一音柱11、12采用正交于振动壁51、52、81、82(也就是说，基本上平行于进入轴线X)而延伸的元件的形式。另外，每一音柱11、12具有比容纳其的腔室5、8的厚度略大的长度，优选地，大约大10％。换句话说，每一音柱11、12安装在腔室5、8中并被施加预应力，以便像鼓一样拉伸振动壁51、52、81、82。

自然地，用于传送声音的装置4'可以包含仅单一音柱11、12。以相同方式，用于传送声音的装置4'可以包含一个或多个音柱11、12而不包含平衡件10。

音柱11、12使得有可能将第一振动壁51、81的振动机械地传送到第二振动壁52、82。腔室5、8的若干振动壁51、52、81、82的振动中的设置使得有可能增强声音的频率的偏移，且因此增加空间性。

音柱11、12使得有可能通过增加柔音与强音之间的间隔来作用于声音的动态，以便提供显著的邻近效果。例如，对于一些原声音乐，听者具有声音正在他/她的前面播放的感觉，这增强沉浸效果。

根据本发明的用于传送声音的装置4"的第三实施方案，参考图7到9，下部盲室8包括适合于修改下部盲室8的容积的可调整可移动壁13。为此目的，用于传送声音的装置4"包含适合于在下部盲室8中平移所述可移动壁13的控制装置14。

在此实施实例中，控制装置14采用转轮的形式，其通过齿条连接而连接到可调整可移动壁13，但自然地，连接可以不同。尤其地，控制装置可以采用按钮的形式，其牢固地连接到可移动壁13且能够经受在下部腔室8的凹槽中的平移移动。在此实施实例中，可移动壁13的移动的冲程约为10到15mm。

在此实施方案中，对于每一耳机，听者可以通过作用于控制装置14且因此移动可移动壁13来调整他/她所希望具有的声音的空间性。

在当前情况下，对控制装置14的和可移动壁13的操控使得有可能作用于声音的频率成分，以便达到本领域的技术人员已知的“听觉满意点”，其英文术语为“甜点(sweetspot)”，例如特定于每一听者的听觉满意点。

利用适合于听者的每一只耳朵的调整，收听更加舒服且自然。尤其地，人们注意到，低音声音的富集给予声音更多的深度，而中音声音的增加的存在提供整个声音演奏的更好的可懂度。

优选地，参考图8，用于传送声音的装置4"包括减震层99，其优选地由弹性体制成，附接到第一振动壁51的外表面，以便使声音的低音成分的振动减弱。自然地，此减震层99可以应用于根据本发明的用于传送声音的装置的任何实施方案。

实施示例

作为一个示例，使用者根据本发明通过从耳机2的用于传送声音的装置4悬置所述耳机来将所述耳机提供给他的每一只耳朵，所述用于传送声音的装置4的形状是弯曲的，如图2中所示。

使用者启动他/她的音乐阅读器，所述音乐阅读器经由其在入口41中的扬声器3发出声音，以便造成第一振动壁51、81的振动，所述第一振动壁正交于进入轴线X与入口41相对而延伸。借助于音柱11、12，第二振动壁52、82也以同步方式在振动中设定，这增加来源于扬声器3的声音的频率之间的偏移且因此增加空间性。

一些振动的声音直接被引导至出口42，而其它声音在已经在下部盲室8中传播后间接地被引导至所述出口。有利地，使用者调整盲室8的深度，以便调整声音的空间性和动态。

直接或间接的振动声音随后通过平衡件10合成在一起，这使得有可能使声音平缓并改进听觉感知。随后将合成的声音引导通过中间部分6和下游部分7，以便在声音通过出口42被送进到使用者的耳朵中之前增加其空间性。与非常接近于耳朵来发出声音的现有技术相反，在距耳朵一定距离处发射声音，以便经受机械处理，所述机械处理增加声音的空间性和听者的沉浸感。

借助于本发明，作为其不同组件的协同作用的结果，实现声音的改进的动态、平衡以及空间性。

根据本发明的耳机实现最佳且自然的收听。

Claims (15)

1.一种用于耳内式耳机(2)的用于传送声音的装置(4)，包括：沿着进入轴线(X)延伸的入口(41)，所述入口(41)能够容纳声发射源(3)；出口(42)，能够存在于耳朵(1)中；以及扩散壳体(40)，能够将所述声音从上游传导至下游，从所述入口(41)传导至所述出口(42)，装置的特征在于，所述扩散壳体(40)包括与所述入口(41)相对立的第一振动壁(51)，第一振动壁(51)正交于所述进入轴线(X)而延伸且能够在沿着所述进入轴线(X)的声发射之后谐振。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述用于传送声音的装置(4)具有弯曲形状，所述弯曲形状能够安装在耳朵(1)的上部部分上。

3.根据权利要求1到2中的任一项所述的装置，其中，所述扩散壳体(40)包括具有减小的横截面的上游部分(5)。

4.根据权利要求1到3中的任一项所述的装置，其中，所述扩散壳体(40)包括基本上平行于所述第一振动壁(51)的第二振动壁(52)。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述入口(41)在所述第二振动壁(52)中闭合。

6.根据权利要求1到5中的任一项所述的装置，其中，所述扩散壳体(40)包括至少一个上部音柱(11)，所示上部音柱(11)与所述第一振动壁(51)接触以便拉伸它。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述扩散壳体(40)包括平行于所述第一振动壁(51)的第二振动壁(52)，所述上部音柱(11)安装在所述第一振动壁(51)与所述第二振动壁(52)之间，以便在所述振动壁(51、52)之间机械地传送所述振动。

8.根据权利要求6到7中的任一项所述的装置，其中所述上部音柱(11)基本上平行于所述进入轴线(X)而延伸。

9.根据权利要求1到8中的任一项所述的装置，其中，所述扩散壳体(40)纵向地延伸，所述扩散壳体(40)包括至少一个平衡件(10)，所述平衡件(10)安装在所述扩散壳体(40)的侧边缘且伸到所述扩散壳体(40)的空腔中。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述扩散壳体(40)包括上部音柱(11)，所述平衡件(10)安装在所述上部音柱(11)的下游。

11.根据权利要求1到10中的任一项所述的装置，包括下部盲室(8)。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述下部盲室(8)在所述扩散壳体(40)的延伸部延伸。

13.根据权利要求10到12中的任一项所述的装置，其中，所述下部盲室(8)包括下部音柱(12)。

14.根据权利要求10到12中的任一项所述的装置，其中，所述下部盲室(8)包括适合于修改所述下部盲室(8)的深度的可移动壁(13)。

15.一种耳机，包括根据前述权利要求中的任一项所述的用于传送声音的装置(4)，以及安装在所述用于传送声音的装置(4)的所述入口(41)中的声发射源(3)。