CN111988698A - 一种耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种耳机，包括壳体和安装于所述壳体内的扬声器和麦克风，所述壳体上位于所述扬声器的前端具有出声孔；所述壳体形成与所述扬声器隔绝的拾音管，且所述拾音管具有与外界连通的拾音孔，所述麦克风设置于所述拾音管内，且所述拾音孔与所述麦克风之间的所述拾音管形成啸叫抑制管道，所述啸叫抑制管道包括主管和位于所述主管中部与所述主管截面积不同的变截面管。应用本发明提供的耳机，通过啸叫抑制管道的设置，能够抑制由全握手掌与耳机构成的小密闭空间腔体或者耳机与电池仓或者耳机与其他较小的密封空间腔体产生的不同频率高频驻波，消除啸叫。

Description

一种耳机

技术领域

本发明涉及音频设备技术领域，更具体地说，涉及一种耳机。

背景技术

随着辅听和主动降噪技术以及耳机的发展，人们对耳机的功能与性能要求更好更高。现在大多数耳机都会具备辅听或者透传功能。

通常在耳机上设置一个麦克风或多个麦克风，该麦克风通过PCBA与喇叭连接。在透传、监听或者辅听模式下，外界的声音信号进入到麦克风，麦克风将声音信号转换电信号，经过电路板上的信号处理与放大后输出到喇叭，喇叭再将此信号发送到外界。然而，当耳机处理狭小空间时，麦克风很容易采集到喇叭发出来的信号，这样构成信号的闭环回路。当某一频率信号通过该回路不断累积时，就发生啸叫，该啸叫主频段一般位于1-12KHz。啸叫的产生严重影响了用户的使用体验。

综上所述，如何有效地解决耳机发生啸叫影响用户体验等问题，是目前本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耳机，该耳机的结构设计可以有效地解决耳机发生啸叫影响用户体验的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种耳机，包括壳体和安装于所述壳体内的扬声器和麦克风，所述壳体上位于所述扬声器的前端具有出声孔；所述壳体形成与所述扬声器隔绝的拾音管，且所述拾音管具有与外界连通的拾音孔，所述麦克风设置于所述拾音管内，且所述拾音孔与所述麦克风之间的所述拾音管形成啸叫抑制管道，所述啸叫抑制管道包括主管和位于所述主管中部与所述主管截面积不同的变截面管。

优选地，上述耳机中，所述变截面管的截面积不小于所述主管截面积的九倍。

优选地，上述耳机中，所述变截面管的长度不小于其宽度的十倍。

优选地，上述耳机中，所述变截面管的长度为四分之一需滤波频率对应波长的奇数倍。

优选地，上述耳机中，所述变截面管的长度为需滤波频率对应波长的四分之一。

优选地，上述耳机中，所述拾音管沿所述壳体的周向延伸，且所述拾音孔和所述麦克风分别位于所述拾音管延伸方向的两端。

优选地，上述耳机中，包括多级依次连接的所述啸叫抑制管道。

优选地，上述耳机中，相邻两级所述啸叫抑制管道的位于各自的所述变截面管相邻一侧的所述主管共用。

优选地，上述耳机中，所述壳体形成位于所述扬声器前端的前腔，且所述壳体上开设有两端分别与外界和所述前腔连通的调音孔。

优选地，上述耳机中，所述调音孔处固定有调音孔网布，所述出声孔处固定有出声孔调音网布。

本发明提供的耳机包括壳体、扬声器和麦克风。其中，扬声器和麦克风安装于壳体内，壳体上位于扬声器的前端具有出声孔。壳体形成与扬声器隔绝的拾音管，且拾音管上开设与外界连通的拾音孔，麦克风设置于拾音管内，且拾音孔与麦克风之间的拾音管形成啸叫抑制管道，啸叫抑制管道包括主管和位于主管中部与主管截面积不同的变截面管。

应用本发明提供的耳机，扬声器发出的声音信号经过出声孔向外辐射。麦克风装配于与扬声器隔绝的拾音管中，能够通过拾音孔采集耳机所处的密闭空间反馈的声音信号，该声音信号由扬声器发出。密闭空间反馈的声音信号由拾音孔进入后经过啸叫抑制管道达到麦克风，由于啸叫抑制管道具有主管和变截面管，截面积的不同使得声音信号在传输过程中被衰减，具体通过设置主管和变截面管的尺寸，可以抑制不同频率，以消除对应频率的啸叫，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个具体实施例的耳机的剖面结构示意图(耳机处于密闭空间中)；

图2为图1的A-A截面示意图；

图3为啸叫抑制管道原理示意图。

附图中标记如下：

耳机11，外部密闭空间12，耳帽101，管嘴102，出声孔调音网布103，

调音孔104，调音孔网布105，麦克风106，扬声器107，啸叫抑制管道108，

拾音孔109，第一细管1081，第一粗管1082，第二细管1083，第二粗管1084，

第三细管1085，安装槽1086。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种耳机，以抑制耳机在声透传或监听或辅听模式下的啸叫。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图2，图1为本发明一个具体实施例的耳机的剖面结构示意图(耳机处于密闭空间中)；图2为图1的A-A截面示意图。

在一个具体实施例中，本发明提供的耳机11包括壳体、扬声器107和麦克风106。

其中，扬声器107和麦克风106安装于壳体内，壳体上位于扬声器107的前端具有出声孔。壳体为耳机11的外部主体结构，对内部的各边起到防护作用。壳体的形状根据耳机11的类型及规格相应设置，此处不做具体限定。

扬声器107和麦克风106均设置于壳体内，扬声器107又称“喇叭”，是一种把电信号转变为声信号的换能器件。其具体结构可参考现有技术，此处不再赘述。扬声器107发出的声音信号经出声孔向外辐射。

壳体形成与扬声器107隔绝的拾音管，且拾音管上开设有与外界连通的拾音孔109。需要说明的是，此处与扬声器107隔绝指该拾音管在壳体内部是与扬声器107隔绝的，扬声器107发出的声音信号并不能够直接由壳体内进入拾音管。又由于拾音管上开设有拾音孔109，故扬声器107发出的声音信号向外辐射，耳机11所处的外部密闭空间12中的声音信号能够经由拾音孔109进入拾音管。此处及下文提到的外部密闭空间12可以是放置耳机11的电池仓或者是由手掌半握拳头形成的密闭空间等。

麦克风106设置于拾音管内，用于拾取耳机11外部的声音，壳体内设置有电路板，麦克风106通过电路板与扬声器107电连接。则辅听或监听或透传功能情况下，耳机11的麦克风106会采集外部密闭空间12的声学信号，该信号由扬声器107发出并经过出声孔向外辐射。外部密闭空间12的声学信号经过拾音孔109、啸叫抑制管道108进入到麦克风106。麦克风106将拾取到的外部声音信号转换为电信号，并经过电路板的放大电路放大后，输出到扬声器107，以此形成信号闭环回路。

拾音孔109与麦克风106之间的拾音管形成啸叫抑制管道108，啸叫抑制管道108包括主管和位于主管中部与主管截面积不同的变截面管。也就是啸叫抑制管道108处于上述的闭环回路上，其包括主管和变截面管，变截面管的截面积与主管的截面积不同，其既包括变截面管的截面积大于主管的截面积，也包括变截面管的截面积小于主管的截面积。由于变截面管相当于插入在主管中间，根据插管的透射系数公式可知，透射能力与主管及变截面管的截面积及变截面管的长度有关，从而通过主管及变截面管的截面积及变截面管的长度设置，即可达到相应频率滤波的作用。变截面管相对于主管既可以为截面积增大的扩张管也可以为截面积减少的收缩管。

应用本发明提供的耳机11，扬声器107发出的声音信号经过出声孔向外辐射。麦克风106装配于与扬声器107隔绝的拾音管中，能够通过拾音孔109采集耳机11所处的密闭空间反馈的声音信号，该声音信号由扬声器107发出并向外辐射。密闭空间反馈的声音信号由拾音孔109进入后经过啸叫抑制管道108达到麦克风106，由于啸叫抑制管道108具有主管和变截面管，截面积的不同使得声音信号在传输过程中被衰减，具体通过设置主管和变截面管的尺寸，可以抑制不同频率，以消除对应频率的啸叫，提升用户体验。

具体的，变截面管的截面积不小于主管截面积的九倍。如此设置，能够或得较优的滤波效果。具体变截面管及主管的截面积大小可根据耳机11外形及内部尺寸相应设置。进一步地，变截面管的长度不小于其宽度的十倍。需要说明的是，此处变截面管的宽度在变截面管的横截面呈圆形时为变截面管的直径，在变截面管的横截面呈方形等其他形状时为横截面的最大宽度。将变截面管的长度设置为不小于宽度的十倍，则变截面管整体呈狭长形，以保证滤波作用。

在上述各实施例中，变截面管的长度为四分之一需滤波频率对应波长的奇数倍。需要说明的是，此处及下文提到的需滤波频率指根据耳机11的啸叫对应的频率确定的需要消除的频率。上述实施例中说明了变截面管相对于主管可以为扩张管也可以为收缩管，为了减少对气流的阻力，变截面管优选采用扩张管，即变截面管的截面积大于主管的截面积。则相应的透传损耗公式如下：

式中，TL为透传损耗，

S₁为主管的截面积，S₂为变截面管的截面积，D为变截面管的长度，k＝2π/λ为圆波数，λ为需滤波频率对应的波长。可见，当

时，透传损耗达到极大值，也就是消声量达到极大值。因而，取变截面管的长度为四分之一需滤波频率对应波长的奇数倍时，能够更好的起到滤波的作用。

具体的，变截面管的长度为需滤波频率对应波长的四分之一。由于变截面管的长度为四分之一需滤波频率对应波长的奇数倍时滤波效率较高，但变截面管的长度越长，所需的空间越大，对耳机11的空间要求越高，因而优选将变截面管的长度设置为需滤波频率对应波长的四分之一，既保证了滤波效率，同时空间占用小。

进一步地，拾音管沿壳体的周向延伸，且拾音孔109和麦克风106分别位于拾音管延伸方向的两端。拾音管沿壳体轴向延伸，因而能够更好的利用空间，且将拾音孔109和麦克风106设置于拾音管延伸方向的两端，则拾音管整体即可用作啸叫抑制管道108，实现了空间的充分利用，有利于耳机11的小型化设计。当然，拾音管的位置及麦克风106和拾音孔109的位置也可以根据需要做其他设置，如将麦克风106设置于拾音管的中部等。

拾音管由壳体形成，具体可以由耳机11塑胶结构件组合构成，也可以由金属等材料结构件构成。可以直接开模一次成型或者由多段结构模型构成。拾音管具体可以由耳机11后壳形成，也就是作为后壳的至少部分，其可以为一体式结构，也可以与后壳的其余部分为固定连接的分体式部分。具体的，后壳的外壁作为拾音管的部分管壁，后壳具有位于外壁内侧并与外壁连接的内壁以形成拾音管。

在上述各实施例的基础上，包括多级依次连接的啸叫抑制管道108。也就是在拾音孔109与麦克风106之间具有多级依次连接的啸叫抑制管道108，则可以通过各级啸叫抑制管道108的具体尺寸设计，以形成对不同中心频率的滤波作用，以满足不同频率的啸叫抑制作用。另外，由于单级啸叫抑制管道108的滤波范围较窄，当所需啸叫抑制频率范围较大时，则需要通过多级啸叫抑制管道108级联的方式来分频率段对啸叫范围进行抑制。具体啸叫抑制的级数和需要抑制的频率可以根据实际产品的尺寸和啸叫声信号频率做出调整。

具体的，相邻两级啸叫抑制管道108的位于各自的变截面管相邻一侧的主管共用。也就是相邻两级啸叫抑制管道108可以共用部分主管，从而更有效的利用空间，以利于耳机11的小型化设计。以图2所示的设置两级啸叫抑制管道108为例说明，该图示的实施例中，两级啸叫抑制管道108的变截面管均为扩张管，由拾音孔109至麦克风106方向的管道分别记为依次相连接的第一细管1081、第一粗管1082、第二细管1083、第二粗管1084、第三细管1085，第一细管1081与拾音孔109连接，麦克风106设置于第三细管1085后方的安装槽1086内，则第一细管1081、第一粗管1082和第二细管1083形成一级啸叫抑制管道108，第二细管1083、第二粗管1084和第三细管1085形成二级啸叫抑制管道108。具体可以通过第一细管1081、第一粗管1082、第二细管1083、第二粗管1084、第三细管1085的尺寸设置，使得一级啸叫抑制管道108抑制一种中心频率的啸叫，二级啸叫抑制管道108抑制另一种中心频率的啸叫。如通过设置第一粗管1082和第二粗管1084的长度不同，以使一级啸叫抑制管道108和二级啸叫抑制管道108分别抑制不同中心频率的啸叫。以上举例说明了两级啸叫抑制管道108共用部分主管的情况，在三级或三级以上啸叫抑制管道108的情况下，相邻两级啸叫抑制管道108共用主管的情况与上述相同，此处不再赘述。当然，以上以变截面管均为扩张管为例说明，根据需要变截面管也可以部分或全部为收缩管。

以下以一个具体实施例说明。

第一细管1081、第二细管1083和第三细管1085的截面积均为0.51mm²。第一粗管1082和第二粗管1084的截面积均为5.1mm²。粗管与细管的截面积比超过9倍。该实例中，一级啸叫抑制管道108抑制中心频率为6kHz±200Hz的啸叫声，第一粗管1082的长度为14.3mm；二级啸叫抑制装置抑制中心频率为4kHz±200Hz的啸叫声，第二粗管1084的长度为21.5mm。由于第一粗管和第二粗管的长度正好分别满足4kHz±200Hz，6kHz±200Hz波长的1/4，符合声学消声器对尺寸的要求，起到抑制对应频段的声音信号。

在一个实施例中，壳体形成位于扬声器107前端的前腔，且壳体上开设有两端分别与外界和前腔连通的调音孔104。壳体的前端具有出声孔，具体壳体的前端可以形成管嘴102，管嘴102的中空部分即为出声孔，管嘴102前可以连接耳帽101，以便于用户佩戴。壳体内位于扬声器107的前端形成前腔，在壳体包括前壳和后壳的情况下，则前壳前端具有出声孔，扬声器107装配于前壳中，扬声器107发出的声音信号主要经过此孔向空气中辐射声音信号，出声孔前端具体可以设置出声孔调音网布103。扬声器107前端的前腔连通有调音孔104或均压孔，该孔具体可以覆盖调音孔网布105，扬声器107发出的声音信号会经过此孔向空气中辐射声音信号。当然，根据需要对于部分耳机11也可以不设置上述调音孔104或均压孔。壳体包括前壳和后壳的情况下，麦克风106装配于后壳中。

本发明提供的耳机11不限于入耳式耳机11，还包括各种半入耳式耳机11、耳塞式耳机11等。

综上，本发明提供的耳机11，通过啸叫抑制管道108的设置，能够抑制由全握手掌、耳机11的扬声器107和麦克风106构成的小密闭空间腔体或者耳机11与电池仓或者耳机11与其他较小的密封空间腔体产生的不同频率高频驻波，消除啸叫。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种耳机，包括壳体和安装于所述壳体内的扬声器(107)和麦克风(106)，所述壳体上位于所述扬声器(107)的前端具有出声孔；其特征在于，所述壳体形成与所述扬声器(107)隔绝的拾音管，且所述拾音管具有与外界连通的拾音孔(109)，所述麦克风(106)设置于所述拾音管内，且所述拾音孔(109)与所述麦克风(106)之间的所述拾音管形成啸叫抑制管道(108)，所述啸叫抑制管道(108)包括主管和位于所述主管中部与所述主管截面积不同的变截面管。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述变截面管的截面积不小于所述主管截面积的九倍。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述变截面管的长度不小于其宽度的十倍。

4.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述变截面管的长度为四分之一需滤波频率对应波长的奇数倍。

5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述变截面管的长度为需滤波频率对应波长的四分之一。

6.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述拾音管沿所述壳体的周向延伸，且所述拾音孔(109)和所述麦克风(106)分别位于所述拾音管延伸方向的两端。

7.根据权利要求1-6任一项所述的耳机，其特征在于，包括多级依次连接的所述啸叫抑制管道(108)。

8.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，相邻两级所述啸叫抑制管道(108)的位于各自的所述变截面管相邻一侧的所述主管共用。

9.根据权利要求7所述的耳机，其特征在于，所述壳体形成位于所述扬声器(107)前端的前腔，且所述壳体上开设有两端分别与外界和所述前腔连通的调音孔(104)。

10.根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述调音孔(104)处固定有调音孔网布(105)，所述出声孔处固定有出声孔调音网布(103)。

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