CN110691292A - 耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种低音域的声波与高音域的声波比较均衡的耳机。一种耳机，具有振膜及以与振膜对置的方式配置的放音面，其特征在于，放音面具备供振膜的振动所产生的声波通过的出音孔和透气孔，放音面的形状为向振膜的振动方向的前方侧凸出的形状，与透气孔相比，出音孔配置于放音面的周边侧，与出音孔相比，透气孔配置于放音面的顶部侧。

Description

耳机
技术领域
本发明涉及一种耳机。
背景技术
为适应用户的不同喜好，耳机的形状在音响性特性或时尚性等方面种类繁多。
耳塞式(又称“开放式”)耳机(inner ear type earphone)是具代表性的耳机形状中的一种。耳塞式耳机具有将收纳振膜的壳体佩戴在用户耳部的耳廓内侧的形状。振膜所产生的声波从多个出音孔释放至用户耳部的外耳道。多个出音孔配置于与振膜对置的放音面上。
声波的波长越短，衍射角越小。因此，高频段的声波具有较高的直线性(straightness)。另一方面，低频段的声波具有较高的扩散性。因此，耳塞式耳机中，从出音孔释放后的高频段声波不易产生损失，容易到达用户的鼓膜。另一方面，从出音孔释放后的低频段声波容易产生损失，不易到达用户的鼓膜。如上所述，耳塞式耳机具有与低音域相比更易强调高音域的音响性特性。
作为用来改善上述耳塞式耳机的音响性特性的耳机，已知有耳道式耳机(canaltype earphone)。耳道式耳机具备：收纳振膜的壳体、从壳体延伸的导音管、以及配置于导音管的顶端侧的耳塞(earpiece)。振膜所产生的声波经过导音管释放至用户耳部的外耳道。此处，由于将耳道式耳机的耳塞佩戴在用户耳部的外耳道内，因此外耳道被完全阻塞。因此，有耳部受到压迫等感觉的用户不太喜欢耳道式耳机。
迄今人们已发明了一种耳机，其力图改善低音域的声波与高音域的声波的均衡性(例如，参照专利文献1)。该耳机通过改变将与低音域的声波相比更易强调高音域的声波的耳塞式的形状，来强调低音域的声波。
现有技术文献
专利文献1：美国发明专利第8971561号说明书
发明内容
但该发明所述的耳机中，配置于壳体内的振膜所产生的声波被壳体的内壁朝与振膜的振动方向不同的方向引导、而从壳体的出音孔释放。意即，该耳机具有振膜所产生的声波被壳体遮挡的形状。因此，该耳机会造成直线性较高的高频段声波产生损失。
本发明的目的在于提供一种具备低音域的声波与高音域的声波比较均衡的音响性特性的耳机。
本发明提供一种耳机，具有振膜及以与振膜对置的方式配置的放音面，其特征在于，放音面具备供振膜的振动所产生的声波通过的出音孔和透气孔，放音面的形状为向振膜的振动方向的前方侧凸出的形状，与透气孔相比，出音孔配置于放音面的周边侧，与出音孔相比，透气孔配置于放音面的顶部侧。
发明效果
根据本发明，能够提供一种低音域的声波与高音域的声波比较均衡的耳机。
附图说明
图1为示出本发明的耳机的实施方式的图，是耳机的右单元的立体图。
图2为所述右单元的主视图。
图3为所述右单元的左侧视图。
图4为所述右单元的右侧视图。
图5为沿图2的AA线剖切后的右单元的剖视图。
图6为所述右单元的音响性等效电路图。
图7为示出所述耳机的音响性特性的坐标图。
附图标记说明
1：耳机
1R：右单元
10：前壳体
11：出音孔
11a：出音孔调节部件
12：透气孔
12a：透气孔调节部件
13：驱动器单元
14：振膜
15：支架
16：保护装置
17a：背面孔调节部件
20：后壳体
30：软线套筒
100：壳体
S1：前空间
S2：后空间
具体实施方式
以下参照附图，对本发明的耳机的实施方式进行说明。
耳机将与来自例如便携式音乐播放器(未图示)等音源的声音信号(电子信号)对应的声波(声音)输出至耳机用户的鼓膜。耳机具备佩戴在用户右耳的右单元和佩戴在用户左耳的左单元。
左单元的结构除了与右单元的结构呈左右对称外，其他均相同。因此，下面以右单元为例对本发明的耳机进行说明。
图1为示出本发明的耳机的实施方式的图，是耳机1的右单元1R的立体图。
图2为右单元1R的主视图。
图3为右单元1R的左侧视图。
图4为右单元1R的右侧视图。
图5为沿图2的AA线剖切后的右单元1R的剖视图。
右单元1R具有：前壳体10、后壳体20、软线套筒30、出音孔11、透气孔12、电声换能器(后述)、出音孔调节部件11a、透气孔调节部件12a、背面孔调节部件17a。前壳体10和后壳体20构成壳体100。
壳体100收纳电声换能器。电声换能器输出与来自音乐播放器的声音信号对应的声波。壳体100由前壳体10和后壳体20接合而成。壳体100的内部为中空。壳体100的材料为例如合成树脂。
软线套筒30用来防止因信号线的弯曲导致的断线等现象。软线套筒30的内部为中空。信号线将来自音乐播放器的声音信号输入至电声换能器。信号线插通于软线套筒30的内部。软线套筒30的内部的空间与后壳体20的内部的后空间S2(参照图5)连通。软线套筒30的材料为例如硅。
信号线的一端与电声换能器连接。而信号线的另一端，例如若耳机1为有线式的话则与音乐播放器连接，若耳机1为无线式的话则与通过无线的方式从音乐播放器接收声音信号的接收电路(未图示)连接。
而且，为了提高佩戴于用户耳部时的舒适性，本发明的耳机的结构也可以是例如用硅制的罩覆盖壳体100的与耳部接触的部分。此处，罩具备配置在与出音孔11或透气孔12重叠的位置的孔。这样，当以覆盖前壳体10的表面的方式配置该罩时，能够避免前壳体10所具备的出音孔11或透气孔12被罩堵塞。关于出音孔11和透气孔12，参见后述内容。
前壳体10为从电声换能器输出的声波的输出面(放音面)。前壳体10配置于构成电声换能器的振膜14(参照图5)的振动方向的前方。意即，前壳体10(放音面)离开振膜14的前表面而配置。前壳体10具备出音孔11和透气孔12。出音孔11和透气孔12配置于前壳体10(放音面)。电声换能器输出的声波自出音孔11和透气孔12输出(释放)。意即，从电声换能器输出的声波的一部分从右单元1R输出，而不会受到前壳体10的遮挡。因此，从电声换能器输出的声波中的高频段声波不易产生损失。
在从侧面观察时，如图3、图4所示，前壳体10的形状为向振膜14的振动方向的前方侧(图3的纸面右侧、图4的纸面左侧)凸出的形状，意即，呈穹顶形状。
出音孔11在前壳体10中配置于图2的纸面左侧。另一方面，透气孔12在前壳体10中与出音孔11相比配置于图2的纸面右侧。意即，如图5所示，出音孔11配置于收纳在壳体100内部的振膜14的一端侧(图5的纸面左侧)(出音孔11配置于振膜14的一边)。透气孔12配置于振膜14的另一端侧(图5的纸面右侧)(透气孔12配置于振膜14的另一边)。即，如图2或图5所示，出音孔11与透气孔12相比，配置于前壳体10的周边附近。另一方面，透气孔12与出音孔11相比，配置于前壳体10的顶部附近。
在从正面观察时，如图2所示，前壳体10的形状为向配置有出音孔11的一侧(图2的纸面左侧)凸出的形状(周边延伸至顶部的球根形状或穹顶形状)。意即，在从正面观察时，从以前壳体10的高度方向(该图的纸面上下方向)的长度为直径的虚拟正圆形的中心点到配置有出音孔11的一侧的顶端的长度，大于从该中心点到配置有透气孔12的一侧(该图的纸面右侧)的顶端的长度。
当右单元1R佩戴于用户耳部时，出音孔11的全部或一部分配置于外耳道的内侧，透气孔12配置于外耳道的外侧。意即，当右单元1R佩戴于用户耳部时，出音孔11配置于比透气孔12更靠近外耳道(鼓膜)的位置，透气孔12配置于比出音孔11更远离外耳道(鼓膜)的位置。
出音孔11的形状与透气孔12的形状不同。
如图2所示，出音孔11的面积大于透气孔12的面积。
此外，出音孔11在图2中为在纸面上下方向较长的孔。另一方面，透气孔12在图2中为在纸面左右方向较长的孔。意即，出音孔11的长度方向与透气孔12的长度方向不同。
而且，本发明中，透气孔的形状和数量是任意的。意即，例如透气孔的长度方向也可以与出音孔的长度方向相同。此外，透气孔的数量也可以是多个。但即使是透气孔的数量为多个时，出音孔的面积也大于各透气孔的面积之和。
此外，出音孔11的形状为向前壳体10的周边侧(图2的纸面左侧)凸出的形状。
如后所述，以上说明的出音孔11与透气孔12的各自的形状和大小的不同、或其在前壳体10上的配置位置的不同，会对右单元1R的音响性特性产生影响。意即，右单元1R的音响性特性取决于出音孔11和透气孔12的各自的形状等。意即，鉴于右单元1R的音响性特性而设定出音孔11和透气孔12的形状等。此外，如后所述，出音孔调节部件11a的透气率、透气孔调节部件12a的透气率、以及背面孔调节部件17a的透气率等也会对右单元1R的音响性特性产生影响。
电声换能器具备驱动器单元13和振膜14。
驱动器单元13根据从信号线输入的声音信号而使振膜14振动。驱动器单元13经由支架15固定于壳体100的内部。电声换能器通过配置于前壳体10的内侧的保护装置16而免受前壳体10所承受的外力的影响。
振膜14根据从信号线输入的声音信号而振动，从而产生声波。振膜14以与前壳体10对置的方式配置。振膜14的材料为例如合成树脂。振膜14为圆形的板。振膜14具备穹顶式的中心穹顶、及剖面为圆弧形的副穹顶。在振膜14中，中心穹顶配置于中央，副穹顶以围绕中心穹顶的外周的方式配置。
壳体100的内部的空间被驱动器单元13划分成2个空间。一个空间是由前壳体10和驱动器单元13划分而成的“前空间S1”。另一个空间是由后壳体20和驱动器单元13划分而成的“后空间S2”。前空间S1经由出音孔11和透气孔12与右单元1R的外部连通。后空间S2经由配置于后壳体20的背面孔(未图示)与右单元1R的外部连通。
振膜14的振动所产生的声波穿过出音孔调节部件11a后再穿过出音孔11。同样地，振膜14的振动所产生的声波穿过透气孔调节部件12a后再穿过透气孔12。从前壳体10(放音面)输出的声波由穿过出音孔11和透气孔12的声波构成。
出音孔调节部件11a的材料为例如尼龙网。出音孔调节部件11a从壳体100的内侧覆盖整个出音孔11。换言之，出音孔调节部件11a配置于出音孔11。
透气孔调节部件12a的材料为例如尼龙网。透气孔调节部件12a从壳体100的内侧覆盖整个透气孔12。换言之，透气孔调节部件12a配置于透气孔12。
配置于后壳体20的背面孔被背面孔调节部件17a覆盖。背面孔调节部件17a的材料为例如尼龙网。背面孔调节部件17a从壳体100的内侧覆盖整个背面孔。换言之，背面孔调节部件17a配置于背面孔。
出音孔调节部件11a的透气率、透气孔调节部件12a的透气率、以及背面孔调节部件17a的透气率会对从前壳体10输出的声波产生影响。意即，各透气率会对从右单元1R输出的声波的音响性特性产生影响。意即，从右单元1R输出的声波的音响性特性取决于出音孔调节部件11a的透气率、透气孔调节部件12a的透气率、以及背面孔调节部件17a的透气率。换言之，以使从右单元1R输出的声波的音响性特性成为所希望的特性的方式，设定出音孔调节部件11a的透气率、透气孔调节部件12a的透气率、以及背面孔调节部件17a的透气率。例如，出音孔调节部件11a的透气率、透气孔调节部件12a的透气率、以及背面孔调节部件17a的透气率彼此各不相同。
而且，出音孔调节部件、透气孔调节部件以及背面孔调节部件的各自的材料也可以是例如棉或树脂等的无纺布。此外，例如出音孔调节部件的材料、透气孔调节部件的材料、以及背面孔调节部件的材料也可以是彼此各不相同的材料。
图6为右单元1R的音响性等效电路图。
图中的各符号分别代表以下含义：
BF：振膜14的声压
Mm：出音孔11内的空气的声质量
Rm：出音孔11内的空气的声阻抗
Ms：透气孔12内的空气的声质量
Rs：透气孔12内的空气的声阻抗
Mb：背面孔内的空气的声质量
Rb：背面孔内的空气的声阻抗
Sf：前空间的刚性
Sb：后空间的刚性
在右单元1R的等效电路图中，以使Rm和Rs的关系满足公式Rm＜Rs的方式，设定出音孔调节部件11a的材料和透气率、透气孔调节部件12a的材料和透气率。
图7为示出作为右单元1R(耳机1)的音响性特性的一个例子的频率特性的坐标图。图中，横轴代表频率，纵轴代表声压。
在该图中，a示出了右单元1R的频率特性，b示出了被堵塞了透气孔12的右单元1R的频率特性，c示出了在与振膜对置的放音面配置有多个出音孔的现有技术的耳塞式耳机的频率特性。
该图中的a和c示出了在低音域(约500Hz以下)，a的声压大于c的声压。意即，该图示出了右单元1R改善了“与低音域的声波相比更易强调高音域的声波”这一现有技术的耳塞式耳机的音响性特性。
该图中的a和b示出了在低音域(约500Hz以下)a的声压小于b的声压。意即，该图示出了右单元1R的透气孔12发挥了降低低音域的声压的作用。
根据以上说明的实施方式，右单元1R具备以与振膜14对置的方式配置的前壳体10(放音面)。振膜14的振动所产生的声波穿过出音孔11和透气孔12。出音孔11和透气孔12配置于前壳体10。此处，透气孔12对从放音面输出的声波、即从右单元1R输出的声波的音响性特性进行调节。此外，在右单元1R中，出音孔11与透气孔12相比配置于用户的外耳道的内侧(鼓膜侧)。意即，从出音孔11输出的声波与从透气孔12输出的声波相比更易到达鼓膜。
因此，在右单元1R中，通过例如以使Rm和Rs的关系满足上述公式Rm＜Rs的方式设定相对于出音孔11的、透气孔12的大小和形状、或者相对于出音孔调节部件11a的、透气孔调节部件12a的材料和透气率等，即可调节到达用户的鼓膜的声波的音响性特性。意即，通过设定相对于出音孔11和出音孔调节部件11a的形状、材料和透气率等的、透气孔12和透气孔调节部件12a的形状、材料和透气率等，来调节耳机1的低音域的声波与高音域的声波的均衡度。
而且，出音孔11和透气孔12共同配置于振膜14的振动方向的前方侧。意即，出音孔11的相对于振膜14的振动方向的配置方向，与透气孔12的相对于振膜14的振动方向的配置方向相同。尤其是，将配置于靠近用户的鼓膜的位置的出音孔11配置于振膜14的振动方向的前方侧。因此，可使振膜14所产生的声波不易被壳体100遮挡。意即，从右单元1R输出的高频段声波的损失较少。意即，耳机1既能如同现有技术的耳塞式耳机那样规避高频段声波的损失，又能改善“与低音域的声波相比更易强调高音域的声波”这一现有技术的耳塞式耳机的音响性特性。换言之，耳机1不必如同耳道式耳机那样完全堵塞外耳道，即可实现接近耳道式耳机的音响性特性。
而且，以上说明的实施方式中，右单元1R在放音面相对于1个出音孔11具备1个透气孔12。作为替代方案，本发明的耳机也可以是在放音面相对于1个出音孔具备多个透气孔的结构。即使采用了该结构，通过设定相对于出音孔和出音孔调节部件的形状、材料和透气率等的、多个透气孔的整体的形状、材料和透气率等，即可得到低音域的声波和高音域的声波比较均衡的耳机。此处，放音面中的多个透气孔各自的配置位置例如可以是离开出音孔相同距离的位置，也可以是离开出音孔不同距离的位置。

Claims (9)

1.一种耳机，具有振膜及以与所述振膜对置的方式配置的放音面，其特征在于，
所述放音面具备供所述振膜的振动所产生的声波通过的出音孔和透气孔，
所述放音面的形状为向所述振膜的振动方向的前方侧凸出的形状，
与所述透气孔相比，所述出音孔配置于所述放音面的周边侧，
与所述出音孔相比，所述透气孔配置于所述放音面的顶部侧。
2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述出音孔配置于在将所述耳机佩戴在用户耳部时、该出音孔比所述透气孔更靠近所述用户的鼓膜的位置。
3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述放音面的形状为向配置有所述出音孔的一侧凸出的形状。
4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述出音孔在所述放音面配置于所述振膜的一端侧，
所述透气孔在所述放音面配置于所述振膜的另一端侧。
5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述出音孔的形状为向所述放音面的周边侧凸出的形状。
6.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述出音孔的形状与所述透气孔的形状不同。
7.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述出音孔的面积大于所述透气孔的面积。
8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
所述透气孔对从所述放音面输出的声波的音响性特性进行调节。
9.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，
具备：
出音孔调节部件，其配置于所述出音孔；以及
透气孔调节部件，其配置于所述透气孔，
所述出音孔调节部件的透气率与所述透气孔调节部件的透气率不同。
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