CN1118977A - 双功能耳机 - Google Patents

Abstract

一种带有振动膜的耳机结构中，振动膜上带有一陶瓷晶片，磁性电声转换器面向振动膜，从而振动膜在收到相应的电声信号时再现人的话音，转换器在振动膜处拾取相应的人的话音而发出电声信号。

Description

双功能耳机

本发明涉及一种双功能耳机，尤其涉及一种既具有话筒功能、又具有用作对人的声音进行电声处理的接收机功能的紧密型耳机。

通常，在对人的话音进行电声处理的领域中，话音是用一种电子拾音器(如话筒)直接从人嘴拾取的。然而，在采用这种拾音装置的情况下，话筒在拾取人的话音的同时，还容易拾取不必要的背景声音，并把这些背景声音混合在一起，在话音再现时产生刺耳的噪声。

为了切断这些背景声音，发明者在其早先的日本申请号为3—240194的专利文献中，建议在发声时通过讲话人的鼓膜振动来拾取人的话音。即，由带有一内藏拾音器(如一个话筒)的紧密型耳机来检测鼓膜的振动。仅在讲话人的耳中拾取话音，可以很好地排除背景声音的混入。

在前述发明中，紧密型耳机的作用如同一个话筒。但是，必须配备一个分立的接收机对载有声音信息的传输电信号进行接收和电声转换。

通常，人耳中话音的拾取分为二种系统。一种是气导系统，另一种叫做骨导系统。正如众所周知的那样，内耳是由几块相邻耳骨包围而成。发声时，话音使这些耳骨产生相应的振动。在使用骨导系统的情况下，耳骨的振动由邻近耳骨设置的传感器拾取。然而，在现有技术中，骨导系统的灵敏度比气导系统的灵敏度要低得多。而本发明是以气导系统为基础的。

所以，本发明的主要目的在于提供一种既带有话筒功能、又带有接收机功能的紧密型耳机。

本发明的基本特点是，耳机在其外壳内包含一压电振动器以及一面向此压电振动器配置的磁性电声转换器，其工作方式是，压电振动器在磁性电声转换器处收到相应的声音信号时再现人的话声，磁性电声转换器在压电振动器处拾取相应的人的话音时发出电声信号。

图1是本发明所述耳机的第一种实施例(局部剖面)侧视图，

图2是本发明所述耳机的第二种实施例(局部剖面)侧视图，

图3是本发明所述耳机的透视图，以及

图4是使用本发明所述耳机的电声系统方框图。

本发明所述耳机的第一种实施例见图1所示，其中，前述磁性电声转换器仅含有一组线圈。

更准确地说，图1中的耳机1包括一小型盘形外壳10，此小型盘形外壳10由主体11和一从主体11的一个平面端凸出的耳塞12组成。通过主体11的壁形成一个或多个气孔13，从而避免人的话音产生的不必要谐振通过耳塞12引入主体11。主体11内近耳塞12处设置的支架14用来支托可以自由振动的压电振动器20。通过每一支架14至少形成一个气孔15，也是用来防止人的话音谐振。

压电振动器20包括一由支架14支承在外壳10面向耳塞12位置上的振动膜21。一陶瓷晶片22与面向耳塞12一侧的振动膜粘接在一起。此陶瓷晶片22由一对导体薄膜23夹在中间，导体薄膜23组成陶瓷晶片22的两个极。导体薄膜22上分别引出引线24，引线24捆扎在一起形成一塞线25。如图3所示，塞线25延伸到外壳10外面，与一端子26相连。

在远离耳塞12的某个位置，面向振动器20的振动膜21安置了一个磁性电声转换器30。电声转换器30包括一永久磁铁31以及安装在永久磁铁31的磁场内的铁芯32，线圈33绕在铁芯32上。线圈33上的引线34捆扎在一起，形成一塞线35。如图3所示，塞线线35延伸到外壳10外面，与一端子36相连。

上述结构的耳机以下述两种方式工作。

首先，耳机1如同话筒那样工作。当人的话音通过耳塞12引入外壳10时，压电振动器20的振动膜21受驱动而作相应的振动，由此把压力施加到陶瓷晶片22上。视施加的压力强度变化而定，陶瓷晶片22产生相应于变化电压的电声信号。然后此电声信号通过塞线25和端子26传送到一外接音响系统。

其次，耳机1如同一接收机那样工作。这时，电声信号通过端子36和塞线35，从一外接系统传送到转换器30。接收到电声信号后，线圈33改变铁芯32内的磁通量，引起磁场的相应变化。视磁场的变化而定，振动器20的振动膜21以与磁场变化相对应的频率振动，产生的声音与转换器30处接收到的电声信号相对应。

本发明所述耳机的第二种实施例如图2所示，其中，磁性电声转换器包括两组线圈。这样外壳10与压电振动器20的构造大体上与第一种实施例中的相同。

像第一种实施例那样，磁性电声振动器40配置在远离耳塞12面向振动器20的振动膜21的某个位置上。电声转换器40包括一永久磁铁41以及一安装在永久磁铁41的磁场内的铁芯42，一对线圈43和44共轴环绕在铁芯42上。第一个线圈43上的引线45捆扎在一起，形成一如第一种实施例中塞线25的塞线。线圈43用于接收器。第二个线圈44上的引线46捆扎在一起，形成一如第一种实施例中塞线35的塞线。线圈44用于话筒。

上述结构的耳机以下述两种方式工作。

首先，耳机1如同一话筒那样工作。当人的话音通过耳塞12引入外壳10时，振动器20的振动膜21受驱动而作相应的振动。此振动引起铁芯42内磁通量的相应变化。第二个线圈44按照磁通量的变化，产生相应的电声信号，此电声信号反过来通过引线46传送到外接音响系统。

其次，耳机1如同一接收机那样工作。在这种情况下，电声信号通过引线45从外接系统传送到转换器40。接收到该电声信号以后，第一个线圈43引起铁芯42内的磁通量的变化，从而引起磁场的相应变化。视磁场的变化而定，振动器20的振动膜21以与磁场变化相对应的频率振动，产生相应于在转换器40处接收到的电声信号的声音。

在实际使用本发明所述耳机1时，可以如图4所示，在电路中插入一些放大器50。

应该指出的是，声信号转换通常基于两种不同的系统，即动态驱动系统和磁性驱动系统，两者均使用线圈与磁铁的组合。本发明基于磁性驱动系统。

在动态驱动系统的情况下，带有一振动膜(或板)的材料上所形成的线圈受驱动而在磁铁上作往复运动。线圈的运动幅度可以被设计成相当大。除非另有说明，否则，一个小信号输入可以产生一个大的声音输出。然而，这种系统要求作高精度的线圈绕制，显然，尽管有大的声音输出，这将导致高生产成本。

在磁性驱动系统的情况下，振动膜(或板)受驱动作往复运动，但线圈在磁铁上保持静止。这种系统不能把一小信号转换成一大声音输出，但它不要求线圈绕制有很高的精确度，因而其生产成本比动态驱动系统要低得多。但是，因为耳机戴在使用者耳朵内时非常贴近使用者的鼓膜，所以实际使用中不需要有大的声音输出。本发明良好地使用了这一特殊技术背景。

本发明所述耳机具有两种功能。除非另有说明，否则一个耳机内含有两个不同的电路，即，一个话筒电路和一个接收机电路，不同功能电路之间可能会相互干扰，从而在产生声音时会有啸声的问题。通过把一合适的IC电路安装到耳机结构内，很容易解决这一问题。

按照本发明，单只耳机可被用作一话筒和一接收机。

另外还应该理解的是，在本发明的系统中，仅有的一个振动膜以两种方式工作，即，声音输入用于信号输出和信号输入用于声音输出。这是本发明非常特别的优点和特性。

Claims (4)

1.一种双功能耳机，其特征在于，它包括，

一带有一耳塞的外壳，

一安装在所述外壳内的压电振动器，其第一平面面向所述耳塞，以及

一安装在所述外壳内的磁性电声转换器，其面向所述振动器的第二平面与所述第一平面相对设置，

所述振动器在收到相应的电声信号时再现人的话音，所述转换器在拾取所述转换器处的相应人的话音时发出电声信号。

2.如权利要求1所述的双功能耳机，其特征在于，所述压电振动器包括一振动膜和一与所述振动膜面对面粘连在一起的陶瓷晶片。

3.如权利要求2所述的双功能耳机，其特征在于，所述陶瓷晶片通过第一根导线与一外接发声系统连接在一起，以及

所述磁性电声转换器包括一永久磁铁、一与所述永久磁铁相耦合的铁芯，以及一安装在所述铁芯并通过第二根导线与外接电信号接收系统连接在一起的线圈。

4.如权利要求2所述的双功能耳机，其特征在于，所述磁性电声转换器包括一永久磁铁、一与所述永久磁铁相耦合的铁芯，以及共轴安装在所述铁芯上的第一线圈和第二线圈，

所述第一线圈通过第一导线与外接发声系统相连，以及

所述第二线圈通过第二导线与外接电信号接收系统相连。

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