CN108989925A - 耳机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有适于对声学特性进行精细调整的构造的耳机。耳机包括：驱动器单元(2)；第一壳体(4)，其在驱动器单元(2)的背侧形成第一空气室(11)；第二壳体(5)，其在与第一壳体(4)中设置有驱动器单元(2)的内表面不同的内表面的相反侧形成第二空气室(12)；以及阻尼器(61)，其设置于第二壳体(5)。在第一壳体(4)中，形成有使第一空气室(11)与第二空气室(12)连通的开口(44)。

Description

耳机

技术领域

本发明涉及耳机。

背景技术

传统地，已知通过在耳机的壳体中形成开口调整耳机的声学特性的技术。日本特开2009-033768号公报公开了通过设置具有如下口部的壳体改善声学特性的技术：该口部具有(i)用于连通耳机的后腔与外部的、利用声阻材料封闭的通孔；以及(ii)声学质量部(acoustic mass)。

发明内容

发明要解决的问题

在传统技术中，能够通过调整口部的直径和长度调整声学特性。然而，存在如下问题：通过改变口部的直径和长度调整声学特性需要很多工时，并且难以精细地调整声学特性。

本发明关注这些要点，并且本发明的目的是提供具有适于精细调整声学特性的构造的耳机。

用于解决问题的方案

根据本发明的耳机包括：驱动器单元；第一壳体，其在所述驱动器单元的背侧形成第一空气室；第二壳体，其在与所述第一壳体中的所述驱动器单元侧的内表面不同的内表面的相反侧形成第二空气室；第一连通部件，其使所述第一空气室与所述第二空气室连通；以及第二连通部件，其使所述第二空气室和外部连通，其中，所述第一连通部件和所述第二连通部件包括声阻材料和开口中的至少一者。

第一连通部件例如是形成于第一壳体的第一开口，第二连通部件是设置于第二壳体的第一声阻材料。第一开口和第一声阻材料可以以并联的方式声学连接。第一壳体中可以形成多个第一开口。另外，耳机还可以包括第二声阻材料，第二声阻材料被设置为覆盖作为多个第一开口的一部分的至少一个第一开口。

在第一声阻材料中，可以与第一开口串联地形成第二开口。第二壳体可以设置于第一壳体的与设置有驱动器单元的内表面不同的内表面的相反侧。第二壳体可以设置于第一壳体的与设置有驱动器单元的内表面平行的内表面的相反侧。另外，第二壳体可以设置于第一壳体(4、8)的与设置有驱动器单元的内表面正交的内表面的相反侧。在与设置有驱动器单元的内表面正交的方向上，第二壳体的高度可以小于第一壳体的高度。另外，在与设置有驱动器单元的内表面正交的方向上，第二壳体的高度可以朝向外侧变小，并且第二壳体可以包括第二连通部件，第二连通部件具有设置有带开口的声阻材料的倾斜面。

第一连通部件可以是在设置于第一空空气室与第二空空气室之间的声阻材料中形成的第三开口，第二连通部件可以是在第二壳体中形成为与第三开口串联的第四开口。

发明的效果

根据本发明，实现了更容易精细调整耳机的声学特性的效果。

附图说明

图1示意性地示出了根据示例性实施方式的耳杯(ear cup)(第一实施例)的截面。

图2示出了根据示例性实施方式的耳杯(第一实施例)的机械声学电路。

图3示意性地示出了根据示例性实施方式的耳杯(第二实施例)的截面。

图4示意性地示出了根据示例性实施方式的耳杯(第三实施例)的截面。

图5A和图5B分别示意性地示出了根据示例性实施方式的耳杯(第四实施例)的截面。

图6示意性地示出了根据示例性实施方式的耳杯的截面。

图7A至图7C分别示意性地示出了在比较试验中使用以验证耳机的效果的传统耳杯的截面。

图8示出了耳杯的声学特性。

图9是被拆开的耳杯的立体图。

图10A是耳杯的截面图，图10B是耳杯的截面图。

具体实施方式

(本示例性实施方式的概述)

以下，利用实施例说明根据本示例性实施方式的各种耳机的耳杯。根据本示例性实施方式的耳杯包括：第一壳体，其形成第一空气室；第二壳体，其形成第二空气室；第一连通部件，其用于使第一空气室与第二空气室连通；第二连通部件，其用于使第二空气室与外部连通。第一连通部件和第二连通部件包括声阻材料和开口中的至少一者。通过具有上述构造，耳杯被构造成具有第一壳体、第二壳体以及在等效机械声学电路中串联设置的声阻材料和声学质量部(acoustic mass)。结果，通过改变在壳体中形成为声学质量部的开口的数量或开口的尺寸，或者通过改变声阻材料中形成的开口的数量或开口的尺寸，能够精细调整声学特性。

(第一实施例)

图1是根据本示例性实施方式的耳杯100的示意性截面图。图2示出了耳杯100的机械声学电路。

耳杯100包括耳垫1、驱动器单元2、振动板(发声部)3、第一壳体4、第二壳体5以及阻尼器61。耳垫1为接触使用者的耳朵的周围区域的垫。

第一壳体4是在驱动器单元2的背侧形成第一空气室11的构件。第一壳体4由例如树脂制成。第一壳体4利用第一板部41、第二板部42和第三板部43形成第一空气室11。驱动器单元2侧的第一板部41是圆板构件并且用作挡板。驱动器单元2插入到第一板部41的中心附近。第二板部42是在与第一板部41正交的方向上延伸的环状板构件。第三板部43是面向第一板部41的圆板构件。第一壳体4可以被一体地成型，或者可以通过使均独立成型的第一板部41、第二板部42和第三板部43相接合而形成。

第二壳体5是在与设置驱动器单元2的内表面不同的内表面的相反侧形成第二空气室12的构件。与设置驱动器单元2的内表面不同的内表面是例如第二板部42的或第三板部43的内表面而不是第一板部41的内表面。在图1中，设置第二壳体5以在与第三板部43的内表面相反的位置处形成第二空气室12，第三板部43的该内表面是与设置驱动器单元2的内表面平行的内表面。第二壳体5可以为任意形状，第二壳体5在图1的实施例中构造有环状板。第二壳体5的直径例如小于或等于第一壳体4的直径。在这种情况下，第二空气室12的容积小于第一空气室11的容积。

阻尼器61是例如柔性网状构件，并且用作第一声阻材料，第一声阻材料是用于使第二空气室12与外部连通的第二连通部件。连通部件通过诸如声学质量部、声阻材料等的大于或等于零的阻抗连接两个空间。阻尼器61固定到第二壳体5的不接触第三板部43的一侧的端部。阻尼器61利用例如粘接剂或双面胶带固定到第二壳体5的开口的端部。

在第一壳体4中，作为第一开口的开口44(44a、44b)形成为使第一空气室11与第二空气室12连通的第一连通部件。开口44用作声学质量部。开口44的形状为例如圆形，但是开口44可以为任意形状，

在耳杯100中，利用上述构造，如图2中的机械声学电路(声学等效电路)所示，用作声学质量部的开口44a和44b和用作声阻材料的阻尼器61在驱动器单元2与外部之间以声学方式串联连接。另外，均具有声学刚性(acoustic stiffness)的第一空气室11和第二空气室12并联连接。以这种方式构造的耳杯100易于调整声学特性。

例如，改变开口44的数量、改变开口44的内径、或改变阻尼器61的尺寸或厚度均能够在设计阶段对声学特性进行调整或精细调整。此外，改变第一空气室11或第二空气室12中的任一者的容积能够对声学特性进行调整或精细调整。因为耳杯100具有适于该精细调整的上述构造，所以能够提供具有较小个体差异性和良好声学特性的耳机。

应当注意的是，在图1中，阻尼器61露出到外部，但是耳杯100还可以包括覆盖阻尼器61和第三板部43的至少一部分的壳体。

(第二实施例)

图3是作为本示例性实施方式的第二实施例的耳杯200的示意性截面图。耳杯200与图1所示的耳杯100的不同之处在于阻尼器61中形成作为用作声学质量部的第二开口的开口62，耳杯200在其它方面与耳杯100相同。开口62形成在例如阻尼器61的中心附近。开口62的形状为例如圆形，但是开口62可以为任意形状。

当阻尼器61中形成有开口62时，用作声阻材料的阻尼器61和用作声学质量部的开口62在机械声学电路中彼此并联连接。在阻尼器61形成有开口62的情况下，耳杯200通过改变开口62的数量或通过改变开口62的内径能够对声学特性进行精细调整，并且进一步增强调整声学特性的自由度。

(第三实施例)

图4是作为本示例性实施方式的第三实施例的耳杯300的示意性截面图。耳杯300与图3所示的耳杯200的不同之处在于设置有用作声阻材料的阻尼器45以覆盖开口44中的一个开口44b，耳杯300在其它方面与耳杯200相同。阻尼器45设置于在第一空气室11侧覆盖开口44b的位置处。阻尼器45可以设置于第二空气室12侧。

通过设置覆盖开口44中的至少一个开口的阻尼器45，作为声阻材料的阻尼器45、作为声学质量部的开口44b、用作声阻材料的阻尼器61以及用作声学质量部的开口62在机械声学电路中串联连接。结果，改变阻尼器45的厚度或改变设置有阻尼器45的开口44的数量能够对声学特性进行精细调整，并且进一步增强调整声学特性的自由度。应当注意的是，当阻尼器45覆盖开口44b时，阻尼器45可以覆盖开口44b的一部分。由于能够调整开口44b被阻尼器45覆盖的面积，所以进一步增强了调整声学特性的自由度。

(第四实施例)

图5A和图5B是作为本示例性实施方式的第四实施例的耳杯400的示意性截面图。图5A是耳杯400的在第一空气室11和第二空气室13排列的方向上的截面图(B-B线截面图)。图5B是耳杯400的在第一空气室11的纵向上的截面图(A-A线截面图)。

耳杯400与图3所示的耳杯200的不同之处在于形成第二空气室13的第二壳体7，第二壳体7设置于与第一壳体4中设置有驱动器单元2的内表面正交的内表面的相反侧。特别地，在耳杯400中，形成第二空气室13的第二壳体7设置于与第一板部41正交的第二板部42的内表面的相反侧。在第二板部42中，设置有使第一空气室11与第二空气室13连通的开口44c、44d和44e。

第二壳体7包括沿第一板部41的表面的方向的水平板部71以及沿正交于水平板部71的方向的竖直板部72。在与设置有驱动器单元2的内表面正交的方向上，第二壳体7的高度小于第一壳体4的高度。在图5A所示的实施例中，竖直板部72的高度小于第二板部42的高度。另外，第二壳体7的在与设置有驱动器单元2的内表面正交的方向上的高度向外侧变小，并且第二壳体7包括设置有带开口的声阻材料的倾斜面。特别地，用作声阻材料的阻尼器63被设置成使得阻尼器63在竖直板部72与第三板部43之间倾斜。在阻尼器63中，形成有作为用作声学质量部的第二开口的开口64。

因为第二空气室13以这种方式设置于在第一空气室11的纵向上与第一空气室11相邻的位置处，所以能够减小耳杯400的厚度。另外，因为第二空气室13的上侧(当戴上时远离耳朵的一侧)倾斜，所以耳杯400的厚度在从第二板部42朝向竖直板部72的方向上逐渐变小，这提升了外观性。应当注意的是，图5所示的第二壳体7形成有开口64，但是第二壳体7中并非必须形成有开口。

应当注意的是，在以上说明中，示出了形成有两个开口44的第一壳体4的构造，但是第一壳体4还可以形成有一个开口44。第一壳体4还可以形成有三个或更多个开口44。同样地，阻尼器61和63可以形成有任意数量的开口。

(第五实施例)

图6是作为本示例性实施方式的第五实施例的耳杯500的示意性截面图。耳杯500包括耳垫1、驱动器单元2、振动板3、第一壳体8、第二壳体9以及阻尼器65。

耳垫1、驱动器单元2以及振动板3与耳杯100的耳垫1、驱动器单元2和振动板3相同。第一壳体8对应于耳杯100的第一壳体4并且形成第一空气室11。第一板部81与第一板部41相同。第二板部82与第二板部42相同。然而，第三板部83与耳杯100的第三板部43的不同之处在于第三板部83不形成第一空气室11与第二空气室12之间的边界。

第二壳体9对应于耳杯100的第二壳体5并且形成第二空气室12。第二壳体9包括环形部91和外侧部92。环形部91具有与第二壳体5等同的形状，并且环形部91的一端连接到第三板部83。外侧部92设置于环形部91的另一端，并且外侧部92形成有开口93(93a、93b)，开口93是用作声学质量部的第四开口。

利用粘接剂或双面胶带在第一空气室11与第二空气室12的边界位置处将阻尼器65固定到第三板部83的位于第一空气室11侧的表面。在阻尼器65中，形成有作为第三开口的开口66。因为耳杯500具有上述构造，所以在驱动器单元2与外部之间，用作声阻材料的阻尼器65以及用作声学质量部的开口93在机械声学电路中串联连接。

因为耳杯500具有第一空气室11和第二空气室12，并且声阻材料和声学质量部以这种方式在机械声学电路中串联连接，所以调整声学特性变得较容易。例如，改变开口93的数量、改变开口93的内径以及改变阻尼器65的厚度或尺寸能够在设计阶段对声学特性进行精细调整。

[根据示例性实施方式的耳机的效果]

如上所述，根据示例性实施方式的耳杯100至500包括形成第一空气室11的第一壳体4或第一壳体8、形成第二空气室12的第二壳体5或第二壳体9以及在等效机械声学电路中串联设置的声阻材料和声学质量部。具有上述构造的根据示例性实施方式的耳杯100至500能够通过改变形成于壳体的用作声学质量部的开口的数量和尺寸以及通过改变形成于声阻材料的开口的数量和尺寸对声学特性进行精细调整。

<比较试验的结果>

图7A、图7B和图7C是在比较试验中使用以验证根据示例性实施方式的耳机的效果的传统耳杯的示意性截面图。图7A是处于如下状态的耳杯600的截面图：从图1所示的耳杯100去除了第二壳体5和阻尼器61。图7B是设置有阻尼器46以覆盖耳杯600的开口44的耳杯610的截面图。图7C是在开口44b的外侧设置阻尼器47的耳杯620的截面图。

图8示出了耳杯100、600、610和620的声学特性。图8的横轴表示频率，纵轴表示声压。实线表示耳杯600的声学特性，虚线表示耳杯610的声学特性，双点划线表示耳杯620的声学特性，双线表示耳杯100的声学特性。

如图8中的实线所示，在第一壳体4仅设置有开口44的耳杯600的声学特性中，在100Hz与1000Hz之间观察到声压的大幅下降。另外，如图8中的虚线所示，对于设置有阻尼器46以覆盖开口44的耳杯610，在100Hz与1000Hz之间未观察到声压的大幅下降，但是观察到等于或小于100Hz的低频的声压的大幅下降。如图8中的双点划线所示，对于设置有阻尼器47以覆盖开口44b的耳杯620，与耳杯600相比，声压的变化量较小，但是在100Hz与1000Hz之间观察到声压的大幅下降。

相比之下，在耳杯100的声学特性中，在等于或小于1000Hz的频率中未观察到声压的大幅下降，并且等于或小于100Hz处的声压保持在与耳杯600和耳杯620相同的水平。因而，验证了根据本示例性实施方式的耳机适于改善声学特性。

<示例性设计>

图9以及图10A和图10B示出了根据对应于图5A和图5B所示的耳杯400的实施方式的耳杯700的构造。图9是处于拆开状态的耳杯700的立体图。图10A和图10B是耳杯700的截面图。图10A是去除了阻尼器63的组装好的耳杯700的俯视图。

图10B是图10A的C-C线截面图。

如图10A和图10B所示，在耳杯700中，因为第二空气室12在第一空气室11的纵向上与第一空气室11相邻设置，所以耳杯700的厚度不会因设置第二壳体7而增加。应当注意的是，因为在第二壳体7中设置了沿着第一空气室11的纵向倾斜的阻尼器63，所以在耳杯700中，耳杯700由于具有第二壳体7而增加的体积被最小化。因此，耳杯700能够提供具有如果使用传统口部将难以实现的设计的耳机。

基于示例性实施方式说明了本发明。本发明的技术范围不限于上述实施方式中说明的范围，并且可以在本发明的范围内进行各种改变和变型。例如，设备的分布和集成的具体实施方式不限于以上实施方式，设备的全部或部分可以构造有功能上或物理上分散或集成的任意单元。此外，通过它们的任意组合产生的新的示例性实施方式包括在本发明的示例性实施方式中。此外，由组合带来的新的示例性实施方式的效果也具有原始的示例性实施方式的效果。

[附图标记说明]

1 耳垫

2 驱动器单元

3 振动板

4、8 第一壳体

5、7、9 第二壳体

11 第一空气室

12、13 第二空气室

41、81 第一板部

42、82 第二板部

43、83 第三板部

44、62、64、66、93 开口

45、46、47、61、63、65 阻尼器

71 水平板部

72 竖直板部

91 环形部

92 外侧部

100、200、300、400、500、600、610、620、700 耳杯

Claims (13)

1.一种耳机，其包括：

驱动器单元；

第一壳体，其在所述驱动器单元的背侧形成第一空气室；

第二壳体，其在与所述第一壳体中设置有所述驱动器单元的内表面不同的内表面的相反侧形成第二空气室；

第一连通部件，其使所述第一空气室与所述第二空气室连通；以及

第二连通部件，其使所述第二空气室和外部连通，其中，

所述第一连通部件和所述第二连通部件包括声阻材料和开口中的至少一者。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，

所述第一连通部件是形成于所述第一壳体的第一开口，并且

所述第二连通部件是形成于所述第二壳体的第一声阻材料。

3.根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，

所述第一开口和所述第一声阻材料以并联的方式声学连接。

4.根据权利要求2或3所述的耳机，其特征在于，

所述第一壳体具有多个所述第一开口。

5.根据权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括：

第二声阻材料，其设置成覆盖多个所述第一开口中的至少一个第一开口。

6.根据权利要求2或3所述的耳机，其特征在于，

在所述第一声阻材料中形成有与所述第一开口串联的第二开口。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的耳机，其特征在于，

所述第二壳体设置于所述第一壳体的与设置有所述驱动器单元的所述内表面不同的内表面的相反侧。

8.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，

所述第二壳体设置于所述第一壳体的与设置有所述驱动器单元的所述内表面平行的内表面的相反侧。

9.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，

所述第二壳体设置于所述第一壳体的与设置有所述驱动器单元的所述内表面正交的内表面的相反侧。

10.根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，

在与设置有所述驱动器单元的所述内表面正交的方向上，所述第二壳体的高度小于所述第一壳体的高度。

11.根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，

在与设置有所述驱动器单元的所述内表面正交的方向上，所述第二壳体的高度朝向外侧变小，并且

所述第二壳体包括所述第二连通部件，所述第二连通部件具有倾斜面，所述倾斜面设置有带开口的声阻材料。

12.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，

所述第一连通部件是形成于设置在所述第一空气室与所述第二空气室之间的声阻材料的第三开口，并且

所述第二连通部件是在所述第二壳体中形成为与所述第三开口串联的第四开口。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的耳机，其特征在于，

所述第二空气室的容积小于所述第一空气室的容积。