CN106375894A - 头戴式消噪耳机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种头戴式消噪耳机，能够利用从用于调节音质的通气孔漏出的声音来抑制从驱动器单元输出的声音的音质下降现象。一种头戴式消噪耳机，其特征在于，具有：壳体，安装于壳体的驱动器单元(7)，以及对壳体外部的外部声音进行收音的麦克风(8)；壳体具备：容纳麦克风的容纳部，以及连通驱动器单元后方的空气室(S1)和壳体外部的通气孔(23)；来自通气孔的放音声音被麦克风收音而受到抑制。

Description

头戴式消噪耳机

技术领域

本发明涉及一种头戴式消噪耳机，特别是涉及一种前馈方式的头戴式消噪耳机。

背景技术

具备消噪功能的头戴式耳机(头戴式消噪耳机)具备麦克风和消噪电路(以下简称“NC电路”)。麦克风对头戴式耳机周围的外部声音(以下简称“噪音”)进行收音。NC电路生成与麦克风所收音的噪音对应的消除信号。头戴式耳机中，将与NC电路所生成的消除信号对应的声波，与来自连接于头戴式耳机的音乐唱机等音源的播放信号对应的声波重叠着从驱动器单元输出。即，头戴式耳机在消除噪音(消音)的同时，输出来自音源的播放信号的乐音(以下简称“播放音”)。

生成消除信号的方式分为反馈方式(以下简称“FB方式”)和前馈方式(以下简称“FF方式”)。

内置于FB方式的头戴式耳机的麦克风，配置于头戴式耳机的壳体(耳套)的内部且靠近头戴式耳机的使用者耳边的位置。NC电路对麦克风所收音的噪音信号进行实时分析，生成消除信号以保证在使用者的鼓膜位置的噪音最小。FB方式的头戴式耳机在靠近使用者耳边的位置对噪音进行收音。因此，FB方式的头戴式耳机的噪音消噪效果与后述的FF方式的头戴式耳机的噪音消噪效果相比更好。此外，FB方式的头戴式耳机能够应对变化的噪音成分。

然而，FB方式的头戴式耳机中，若内置的麦克风同时对噪音和播放音进行收音生成消除信号时，所输出的播放音的音质会下降。此外，FB方式的头戴式耳机中，为了提高噪音的消噪效果，必须在佩戴于使用者的头部的状态下对耳套内实施密闭。但在密闭了的耳套内，头戴式耳机所输出的播放音容易发闷。因此，会导致播放音的音质下降。为此，FB方式的头戴式耳机通常具备用于对播放音的音质进行补正的滤音器。

而内置于FF方式的头戴式耳机的麦克风，配置于头戴式耳机的壳体的外部。NC电路对麦克风所收音的噪音的信号进行分析，预测到达头戴式耳机使用者的鼓膜前的噪音的变化。NC电路基于此预测结果，生成消除信号。FF方式的头戴式耳机中，不必在空间有限的使用者的耳边附近配置麦克风。因此，FF方式的头戴式耳机适于头戴式耳机的小型化。此外，内置于FF方式的头戴式耳机的麦克风，配置于离开驱动器单元的位置。因此，与FB方式的头戴式耳机所输出的播放音的音质相比，FF方式的头戴式耳机所输出的播放音的音质不易受到噪音的影响。

但FF方式的头戴式耳机容易因为内置的麦克风的配置位置而影响噪音的消噪效果，容易受到以吹拂等为主因的风的影响。因此，在消噪功能开启后，FF方式的头戴式耳机经常会给使用者造成别扭感或不适感。

因此，无论是否具有消噪功能，从头戴式耳机的驱动器单元输出的声波(声音)的音质都会受到驱动器单元背面侧(后方)的空气室的气压的影响。因此，很多头戴式耳机具有用于调节驱动器单元后方的空气室的气压的通气孔。该用于调节音质的通气孔，连通了驱动器单元后方的空气室和头戴式耳机壳体的外部。

现有一种头戴式消噪耳机，其在头戴式消噪耳机设置有用于调节音质的通气孔(例如，参见专利文献1)。但专利文献1所述的头戴式消噪耳机为FB方式的头戴式消噪耳机。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利第6735316号说明书

发明内容

发明要解决的问题

另一方面，若在FF方式的头戴式耳机设置了用于调节音质的通气孔，则配置于头戴式耳机壳体外部的麦克风能够对从通气孔漏出的声音进行收音。若麦克风对从通气孔漏出的声音进行收音，则NC电路生成包含从通气孔漏出的声音的消除信号。这样，从驱动器单元输出的播放音的音质，会受到包含从通气孔漏出的声音的消除信号的影响。

这样，在头戴式消噪耳机尤其是FF方式的头戴式耳机中，必须在设置用于调节音质的通气孔的同时，抑制从驱动器单元输出的播放音的音质下降现象。

本发明即为解决上述现有技术的问题而完成，其目的在于，提供一种能够利用从用于调节音质的通气孔漏出的声音来抑制从驱动器单元输出的播放音的音质下降现象的头戴式消噪耳机。

用于解决问题的方案

本发明的头戴式消噪耳机的特征在于，

其具有：壳体；驱动器单元，其安装于壳体；空气室，其配置于驱动器单元的后方；以及麦克风，其对壳体外部的声音进行收音。壳体具备：容纳部，其容纳麦克风；以及通气孔，其连通空气室和壳体外部。来自通气孔的放音声音被麦克风收音受到抑制。

发明的效果

根据本发明的头戴式消噪耳机，能够利用从用于调节音质的通气孔漏出的声音，来抑制从驱动器单元输出的播放音的音质下降现象。

附图说明

图1为本发明的头戴式消噪耳机的实施方式中的头戴式消噪耳机所具有的左侧耳套的主视图。

图2为图1的耳套的主视剖视图。

图3为图1的耳套所具备的隔音板的立体图。

图4为图1的耳套所具备的第一壳体的立体图。

图5为图1的耳套所具备的壳体罩的立体图。

图6为处于拆下图1的耳套所具备的耳垫后的状态的耳套的主视图。

图7为图1的耳套所具备的壳体的立体图。

图8为本发明的头戴式消噪耳机的其他实施方式的耳套的主视剖视图。

图9为示出本发明的头戴式消噪耳机的频率特性的图。

图10为示出本发明的头戴式消噪耳机的消噪效果的对比结果的图。

图11为示出本发明的头戴式消噪耳机的消噪效果的对比结果的其他图。

图12为示出本发明的头戴式消噪耳机的消噪效果的对比结果的又一其他图。

附图标记说明

1 耳垫

2 隔音板

20 底面部

21 侧面部

22 凸缘部

23 通气孔

24 开口

3 第一壳体

30 底面部

31 侧面部

32 承受部

33 凸缘部

34 麦克风容纳孔

4 壳体罩

40 底面部

41 侧面部

42 凸缘部

43 麦克风插入孔

44 收音孔

5 第二壳体

50 底面部

51 侧面部

6 连接部件

61 臂部件

62 滑块

63 固定部件

64 头带

7 驱动器单元

8 麦克风

100 耳套

具体实施方式

下面，参照附图，对本发明的头戴式消噪耳机(以下简称“头戴式耳机”)的实施方式进行说明。头戴式耳机具备左右一对耳套和连接部件。左右一对耳套通过连接部件连接。左侧耳套的结构与右侧耳套的结构左右对称。因此，仅以左侧耳套的结构为例进行以下说明。

图1为本发明的头戴式耳机的实施方式的左侧耳套的主视图。

图2为左侧耳套的主视剖视图。

耳套100由耳垫1、隔音板2、第一壳体3、壳体罩4、第二壳体5、驱动器单元7、麦克风8、以及电路基板(未图示)构成。以下，将隔音板2、第一壳体3、壳体罩4和第二壳体5的全部或部分称为壳体。即，壳体构成耳套100。

耳垫1为耳套100和头戴式耳机的使用者头部之间的缓冲材料。耳垫1为环状，在头戴式耳机佩戴于使用者头部时，耳垫1围绕使用者的耳朵周围。耳垫1由被覆材料和弹性材料构成。耳垫1通过在被覆材料内部填充弹性材料而具有弹性。被覆材料的材质为触感良好的材质，例如皮革或化纤等。弹性材料的材质为具有弹性的材质，例如聚氨酯泡沫、棉、化学纤维等。

隔音板2保持驱动器单元7。驱动器单元7将来自音源的声音信号变换为声波，输出声波。

在以下的说明中，“前方”是指驱动器单元7的声波输出侧(图2的纸面左侧)的方向。“后方”是指与前方相反的方向。

第一壳体3在驱动器单元7的后方形成空气室S1。第一壳体3配置于隔音板2的后方。

壳体罩4形成用于容纳麦克风8的容纳部。壳体罩4配置于第一壳体3的后方。关于容纳部，参见后述内容。

第二壳体5容纳电路基板。电路基板具备消噪电路(以下简称“NC电路”)。第二壳体5配置于壳体罩4的后方即第一壳体3的后方。第二壳体5具备轴承孔(未图示)。轴承孔分别配置于第二壳体5的正面侧(图1的纸面近前侧)的面和背面侧(图1的纸面里侧)的面。

连接部件6具备：臂部件61、滑块62、固定部件63、以及头带64。耳套100藉由臂部件61、滑块62、固定部件63、以及头带64，连接于右侧耳套。

臂部件61连接耳套100和滑块62。臂部件61具备分为两岔的臂以及连接销。连接销与第二壳体5的轴承孔对应。连接销同轴设置于两岔的各臂的顶端。连接销插入第二壳体5的轴承孔。耳套100以可在规定的角度范围内以连接各连接销的轴为转动中心摇动的方式由臂部件61支撑。

滑块62为用于调节耳套100相对于头带64的位置的调节机构。滑块62的一端固定于臂部件61。滑块62的另一端从后述的固定部件63的开口插通于头带64的内部空间。滑块62的另一端以可在头带64的长度方向上进退的方式由固定部件63和头带64保持。即，耳套100通过滑块62，可在头带64的长度方向上移动。

固定部件63固定滑块62和头带64。固定部件63具备开口和防脱落结构。开口配置于固定部件63的长度方向的端部。防脱落结构防止滑块62从头带64脱落。可在头带64的内部空间进退移动的滑块62，通过防脱落结构，即使移动到可移动范围的极限位置，也不会从头带64脱落。

头带64藉由臂部件61、滑块62及固定部件63，连接左右一对耳套。头带64沿着使用者的头顶部或后头部等的形状弯曲。

头带64具备弹性部件。弹性部件为板簧状。弹性部件配置于头带64的内部。即，头带64具有弹性。头带64的两端的耳套彼此间的距离为，头戴式耳机佩戴于使用者的头部时(以下简称“佩戴头戴式耳机时”)不同于头戴式耳机未佩戴于使用者的头部时(以下简称“未佩戴头戴式耳机时”)。即，佩戴头戴式耳机时的耳套彼此间的距离，大于未佩戴头戴式耳机时的耳套彼此间的距离。在佩戴头戴式耳机时的各耳套，有具有弹性的头带64的复原力发挥作用。即，佩戴头戴式耳机时的各耳套，被头带64的复原力向彼此靠近的方向推压。即，佩戴头戴式耳机时的各耳套，被头带64的复原力按压固定于使用者的左右耳处。

图3为隔音板2的立体图。

隔音板2在俯视(隔音板2的前后方向、从图3的纸面下侧向上侧观察的方向)情况下呈圆形。隔音板2具备：底面部20、侧面部21、以及凸缘部22。底面部20为圆板状。底面部20藉由侧面部21与凸缘部22连接。底面部20具备开口24。开口24在俯视情况下配置于底面部20的中央。侧面部21具备用于调节音质的通气孔23。

如图2所示，在开口24安装有驱动器单元7。如图2所示，在隔音板2的周边形成有由底面部20、侧面部21、以及凸缘部22围绕的、剖面呈U字形的槽部。耳垫1的被覆材料的一部分被隔音板2的槽部覆盖，耳垫1安装于隔音板2上。

图4为第一壳体3的立体图。

第一壳体3在俯视情况下呈圆形。如图2所示，第一壳体3的主视剖面形状为帽形。第一壳体3具备：底面部30、侧面部31、承受部32、凸缘部33、以及麦克风容纳孔34。麦克风容纳孔34配置于底面部30的局部和侧面部31的局部。关于麦克风容纳孔34，参见后述内容。

如图2所示，第一壳体3与隔音板2和驱动器单元7共同形成空气室S1。空气室S1配置于驱动器单元7的后方。空气室S1藉由隔音板2的通气孔23，与隔音板2和第一壳体3的外部连通。即，空气室S1藉由通气孔23，与壳体的外部连通。空气室S1的气压通过通气孔23的大小等来调节。即，从驱动器单元7输出的来自音源的声音信号产生的乐音(以下简称“播放音”)的音质，由通气孔23的大小等来进行调节。

图5为壳体罩4的立体图。

壳体罩4在俯视情况下呈圆形。如图2所示，壳体罩4的主视剖面形状为帽形。壳体罩4具备：底面部40、侧面部41、凸缘部42、麦克风插入孔43、以及收音孔44。麦克风插入孔43配置于底面部40。收音孔44配置于侧面部41。

回到图2。

收音孔44配置于侧面部41的上部(上侧)，即壳体的上侧的周面。即，收音孔44配置于佩戴头戴式耳机时的使用者的头顶部侧(图2的纸面上侧)的侧面部41的周面。

通过使壳体罩4的凸缘部42抵接于第一壳体3的承受部32，将壳体罩4定位于第一壳体3的后方。壳体罩4覆盖第一壳体3的后方。被壳体罩4围绕的第一壳体3的麦克风容纳孔34，构成麦克风8的容纳部。即，容纳部由第一壳体3和壳体罩4形成。

壳体罩4的麦克风插入孔43与第一壳体3的麦克风容纳孔34连通。壳体罩4的收音孔44与第一壳体3的麦克风容纳孔34连通。即，容纳部分别与壳体罩4的麦克风插入孔43和收音孔44连通。

麦克风8对头戴式耳机的周围(壳体的外部)的外部声音(以下简称“噪音”)进行收音。麦克风8为例如全向麦克风。例如使麦克风8的收音面对着收音孔44，从作为插入口的麦克风插入孔43将麦克风8容纳于麦克风容纳孔34。即，麦克风8以佩戴头戴式耳机时其收音面朝向上方的方式，配置于麦克风容纳孔34(容纳部)内。该种麦克风8和收音孔44的配置，能够减少因壳体所受风的风压而产生噪音的情形。在此，噪音是指播放音以外的声音。

在佩戴头戴式耳机时收音孔44位于连接部件6(参见图1)的下方。在佩戴头戴式耳机时连接部件6不会阻塞收音孔44。即，在佩戴头戴式耳机时麦克风8一直接触壳体的外部(的空气层)，能够对噪音进行收音。这样，头戴式耳机能够一直发挥噪音的消噪效果。

第二壳体5在俯视情况下呈圆形。第二壳体5的主视剖面为杯形。第二壳体5具备底面部50和侧面部51。第二壳体5配置于壳体罩4的后方。第二壳体5与壳体罩4共同在壳体罩4的后方形成空气室S2。即，空气室S2配置于空气室S1的后方。空气室S2藉由麦克风插入孔43与麦克风容纳孔34连通。在空气室S2配置有电路基板。即，在空气室S2配置有NC电路。即，NC电路配置于第一壳体3和第二壳体5之间。NC电路生成与麦克风8所收音的噪音对应的消除信号。

麦克风插入孔43藉由第二壳体5对壳体的外部封闭。因此，容纳部仅藉由收音孔44与壳体的外部连通。换言之，麦克风8仅对通过收音孔44进入容纳部的声波进行收音。

第一壳体3通过壳体罩4与第二壳体5在声学上隔离。壳体罩4配置于空气室S1和空气室S2之间。即，由第一壳体3划定的作为音响部的空气室S1，与由第二壳体5划定的作为电路部的空气室S2在声学上隔离。因此，配置于和空气室S2连通的容纳部内的麦克风8，对从驱动器单元7输出并释放至空气室S1的声音进行收音，不生成消除信号。即，从驱动器单元7输出的播放音的音质不会因从驱动器单元7输出并释放至空气室S1的声音而下降。

图6为处于拆下耳垫1后的状态的耳套100的主视图。

配置于隔音板2的侧面部21的通气孔23，位于耳套100的正面侧(图6的纸面近前侧)。

图7为处于拆下耳垫1和第二壳体5后的状态的耳套100也就是形成为一体的隔音板2、第一壳体3和壳体罩4的立体图。

如上所述，壳体罩4的收音孔44配置于壳体的上侧的周面。在佩戴头戴式耳机时隔音板2的通气孔23配置于壳体的正面侧即使用者的面部侧。

如图7所示，收音孔44和通气孔23以在壳体的圆周方向至少间隔90°的方式配置。这样，间隔配置收音孔44和通气孔23的结构，能够抑制从通气孔23漏出的来自驱动器单元7的乐音(以下简称“放音声音”)通过收音孔44被麦克风8收音。

而且，收音孔和通气孔在壳体上的位置，只要是能够抑制放音声音通过收音孔被麦克风8收音的位置即可。即，例如，在佩戴头戴式耳机时通气孔也可配置于使用者的后头部侧即壳体的背面侧。

图8为本发明的头戴式耳机的其他实施方式的耳套的主视剖视图。

作为收音孔和通气孔在壳体上的位置的其他例，也可将收音孔和通气孔配置于在壳体的圆周方向相对的位置。即，例如，在佩戴头戴式耳机时也可将收音孔44配置于使用者的头顶部侧(壳体的上侧)，将通气孔23a配置于使用者的脚下侧(壳体的下侧)。

图9为示出本发明的头戴式耳机的频率特性的图。

图中实线表示在开启了消噪功能，即NC电路能够生成与麦克风8所收音的噪音对应的消除信号时的头戴式耳机的频率特性。另一方面，虚线表示关闭了消噪功能，即NC电路不能生成与麦克风8所收音的噪音对应的消除信号时的头戴式耳机的频率特性。如该图所示，开启了消噪功能的本发明的头戴式耳机的频率特性与关闭了消噪功能的本发明的头戴式耳机的频率特性之间的差异较小。即，该图示出了在本发明的戴式耳机中麦克风8对放音声音的收音受到了抑制。

如图2所示，在佩戴头戴式耳机时麦克风8的容纳部即麦克风容纳孔34配置于壳体的上侧，例如，比驱动器单元7更靠近上方的位置。通过使容纳部配置于壳体的上侧，即使收音孔44配置于壳体的上侧，能够使麦克风8对来自壳体周围任何方向的噪音均及时进行收音(均衡地进行收音)。这样，本发明的头戴式耳机即可减轻因噪音消噪效果的方向性而给使用者造成的别扭感或不适感。

图10、图11、图12为示出相对于头戴式耳机的噪音产生方向的不同所造成的头戴式耳机的噪音消噪效果的对比结果的图。图10为收音孔配置于头戴式耳机的上侧(图1的纸面上侧)的情形。图11为收音孔配置于头戴式耳机的正面侧(图1的纸面近前侧)的情形。图12为收音孔配置于头戴式耳机的后侧(图1的纸面右侧)的情形。各图分别显示相对于头戴式耳机的噪音产生方向为90度、180度、270度、360度时的噪音消噪效果。

通过图11可知，在300Hz－2kHz左右，各个方向的差异较大，由于噪音的产生方向不同导致了消噪效果存在差异。这样，将收音孔配置于正面侧的头戴式耳机，由于存在消噪效果较好的方向和消噪效果较差的方向，可能给使用者造成别扭感。

通过图12可知，与图11比较而言各个方向的差异较小，但在1kHz左右的消噪效果存在较大差异，噪音产生方向为90度时的消噪效果差异较大。这样，将收音孔配置于后侧的头戴式耳机，在某一方向(90度方向)的消噪效果要好于其他方向。因此，将收音孔配置于后侧的头戴式耳机经常会给使用者造成别扭感。

而图10与图11或图12相比，各个方向的消噪效果差异较小。因此，例如即使使用者佩戴着头戴式耳机移动，使用者的移动方向发生变化而使相对于头戴式耳机的噪音产生方向发生变化时，方向不同造成的消噪效果差异较小。将收音孔配置于上侧的头戴式耳机，能够减轻噪音的产生方向不同给使用者造成的别扭感。

根据上面说明的实施方式，能够抑制从通气孔23漏出的声音(放音声音)通过收音孔44被麦克风8收音。因此，能够抑制从驱动器单元7输出的播放音的音质因放音声音而下降。

Claims (14)

1.一种头戴式消噪耳机，其特征在于，

其具有：

壳体，

驱动器单元，其安装于所述壳体，

第一空气室，其配置于所述驱动器单元的后方，以及

麦克风，其对所述壳体外部的声音进行收音；

所述壳体具备：

容纳部，其容纳所述麦克风，以及

通气孔，其连通所述第一空气室和所述壳体外部；

来自所述通气孔的放音声音被所述麦克风收音受到抑制。

2.根据权利要求1所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述壳体具备收音孔，该收音孔连通所述容纳部和所述壳体的外部，

所述收音孔配置于抑制来自所述通气孔的放音声音被所述麦克风收音的位置。

3.根据权利要求2所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述收音孔与所述通气孔以在所述壳体的圆周方向至少间隔90°的方式配置。

4.根据权利要求2所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述收音孔与所述通气孔配置于在所述壳体的圆周方向相对的位置。

5.根据权利要求2所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述收音孔配置于所述壳体的上侧，

所述通气孔配置于所述壳体的正面侧或背面侧。

6.根据权利要求2所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述收音孔配置于所述壳体的上侧，

所述通气孔配置于所述壳体的下侧。

7.根据权利要求2所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

具备配置于所述第一空气室的后方的第二空气室，

所述第一空气室与所述第二空气室在声学上隔离。

8.根据权利要求7所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

具备从所述麦克风所收音的外部信号生成消除信号的电路基板。

9.根据权利要求8所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述电路基板配置于所述第二空气室。

10.根据权利要求7所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述壳体具备：

隔音板，其安装有所述驱动器单元，

第一壳体，其配置于所述隔音板的后方，

第二壳体，其配置于所述第一壳体的后方，

所述第一空气室由所述第一壳体划定，

所述第二空气室由所述第二壳体划定。

11.根据权利要求10所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述通气孔配置于所述隔音板。

12.根据权利要求10所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述壳体具备配置于所述第一空气室和所述第二空气室之间的壳体罩，

所述容纳部由所述第一壳体和所述壳体罩形成，

所述收音孔配置于所述壳体罩。

13.根据权利要求12所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述壳体罩具备插入口，

所述麦克风从所述插入口容纳于所述容纳部，

所述插入口藉由所述第二壳体对所述壳体的外部封闭。

14.根据权利要求13所述的头戴式消噪耳机，其特征在于，

所述容纳部连通于所述插入口和所述收音孔。