CN1128482A - 耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明耳机具有：将电信号变为声信号的电声变换装置；容纳该电声变换装置的框架；一端固定于框架或与其为一体的基台上的弹性支持部件；设于该弹性支持部件另一端的振动部件，该振动部件由提供给电声变换装置的电信号相关的电信号产生振动，该振动便通过弹性支持部件传递到框架。本发明耳机使与重低音成分同步的振动通过框架传至耳壳，在重低音传至鼓膜的同时，还作为振动传到皮肤上，因而能体验超电声变换装置极限冲击力的重低音。
Description
本发明涉及一种作为便携式音响设备的附件，戴在耳上用来独自欣赏音乐的耳机。
耳机大致区分为与头顶相配合压接耳壳及其周围的头戴式和塞入耳壳中配合的耳内式，但近年来不论哪一样式，都搞了种种办法以再现重低音。
以下参照附图，以一例耳内式耳机来说明现有耳机。
图6示出的是现有耳机的简略剖面图。图6中，61是将电信号变换为声音信号的电声变换装置。61a是轭铁，由纯铁做成，不仅起到磁回路中的磁路作用，还在构成电声变换装置方面充当基座。61b是固定于轭铁61a上、由钕铁或钐钴制成的磁铁。61c是固定于磁铁61b上、由纯铁制成、与轭铁61a一起构成磁隙的极片。61d是用直径50微米的铜镀金铝线做成双层卷绕呈圆筒形状的发声线圈。61e是通过加热整形6微米厚的聚酯薄膜制成的振动膜，粘着发声线圈61d。61f是冲压0.5mm厚黄铜片制成圈状的环，由振动膜61e和轭铁61a固定。62是框架，62a是罩壳，62b是组合罩，62c是套管罩，62d是橡胶套管。电声变换装置61靠罩壳62a和组合罩62b夹着被固定。还有，63是不锈钢网罩，64是在2根引线上包裹聚氯乙烯外皮的软线，65是制动布，66则是低音音口。
通过软线64送至电声变换装置61的电信号是流过发声线圈61d，振动膜61e受力振动而产生声音的，前面产生的声音则经组合罩62b所设的孔，通过不锈钢网罩63传送至耳道。而后面产生的声音则用来控制音频特性。也就是说，通过一定的声阻抗才播放到框架62的外面。绷紧在罩壳62a上的制动布65是对于高音区为了在中低音衰减的方向上取得平衡而设置的声阻抗成分。特别是对于低音区，通过罩壳62a、振动膜62c以及低音音口66所构成的U型波道设置的声感抗成分来抑制低音区的声阻抗，藉此谋求音量的提升。
但前面所述的现有耳机有这样的问题，即在放大器一侧即使将重低音域增压至电声变换装置的耐输入极限附近，也只能再生一定冲击力的重低音，即便假定提高耐输入，该重低音也至多刚开始有，听进的只是由鼓膜感受的音，体验不出听连接有重低音再生装置的立体声音响设备时才有的那种具有传播到身体中冲击力的重低音。
本发明鉴于上述以往问题，其目的在于提供一种体验具有超电声变换装置极限冲击力的重低音可以容易的耳机。
为了解决上述课题，本发明的耳机具有：将电信号变换为声音信号的电声变换装置；容纳该电声变换装置的框架；一端与所述框架或与该框架呈一体的基台固定的弹性支持部件；设置于该弹性支持部件另一端的振动部件，并构成为靠与提供给所述电声变换装置的电信号相关的电信号使该振动部件振动，从而该振动通过所述弹性支持部件传递到框架。
本发明如上所述构成，可以经框架向耳壳传递与电声变换装置所产生的声音信号相关的信号同步的振动，在该声音信号传至鼓膜成为声音的同时，可以将振动部件的振动随与低音成分信号相关的振动传播到皮肤，来体验低音，从而实现具有超电声变换装置极限的冲击力的低音再生。
以下是附图的简单说明：
图1是本发明第一实施例耳机的简略剖面图。
图2是本发明第一实施例耳机取出的内置振动发生部分的俯视图、主视图和侧视图。
图3是表示用以驱动本发明第一实施例耳机的电路组成的简略框图。
图4是本发明第一实施例耳机的驱动电路的频率特性图。
图5是本发明第二实施例耳机的简略剖面图。
图6是现有耳机的简略剖面图。
以下参照图对本发明耳机的实施例作详细说明。
图1是本发明第一实施例耳机的简略剖面图，图2是本发明第一实施例耳机取出的内置振动发生部分，其中(a)是俯视图，(b)是主视图，(c)是侧视图。图1和图2中，1是电声变换装置，2是框架，2a～2g是构成框架2的配件，2a是第一罩壳，2b是用来与第一罩壳2a一起夹着固定电声变换装置1的组合罩，2c是套管罩，2d是橡胶套管，2e是第二罩壳，2f是固定在第一罩壳2a上，充当构成振动发生部分用基座的振动基台，2g是由弹性体形成，弹性压住组合罩2b外周的橡胶环。3是将一端固定在振动基台2f上的弹性支持部件，4是固定在弹性支持部件3另一端上的振动部件，4a～4d是与后面述及的线圈9一起构成振动部件4的配件。4a是靠冲床深冲纯铁而成的轭铁，不仅起到磁回路中的磁路作用，还在构成振动部件方面充当基座。4b是固定于轭铁4a上，由钕铁或钐钴制成的磁铁。4c是固定于轭铁4a上，靠冲压纯铁做成环状，与轭铁4a一起构成磁隙的极片。4d是用于保持所述轭铁4a、磁铁4b和极片4c，并且将振动部件4固定在弹性支持部件3上的铆接杆。
5是不锈钢网罩，6是内置3根绞合线包裹聚氯乙烯外皮的软线，7是对于电声变换装置1的背面所产生的声音附加一定的声阻抗用的制动布，8是设于第二罩壳2e上的低音音口。9是粘接在振动基台2f上，用直径50微米绝缘包覆铜丝做成双层卷绕的圆筒形状的线圈。10是将弹性支持部件3的一端与振动基台2f固定用的螺丝。11是固定第一罩壳2a、第二罩壳2e和套管罩2c用的螺丝。12是固定在振动基台2f上的印刷电路板。13是线圈9的引出线。印刷电路板12有上述线圈9的两根引出线13的端子12a和12b，将一个端子12a用作为与电声变换装置1以及软线6的引出线13a、13b连接的端子极，将另一个端子12b则用作为与软线6一端的引出线13c连接的端子极。
图3是表示驱动本发明第一实施例耳机的电路组成的概略框图。图3中，1是获得声音输出的电声变换装置，9是构成获得振动输出的振动部件4的前述线圈。L、R分别是立体声输入左右声道的电信号输入端子。14是左右独立的功放。15是将输入至左右功放14的电信号通过二阶低通滤波器输入的中心功放。16是将中心功放15的输出作为输入的反相缓冲器。17是将反相缓冲器16的输出作为输入的振动驱动放大器。左右独立的功放14的输出分别通过左右电声变换装置1与中心功放15的输出连接。振动驱动放大器17的输出通过左右线圈9共同地与中心功率放大器15的输出连接。前述二阶低通滤波器串联连接有如图3所示独立的一阶低通滤波器，各个一阶低通滤波器的截止频率设定为几赫兹以下，因而相对于功放14的输入，中心功放15的输入在10Hz以上频率相位反转且具有保持12dB/Oct.倾斜的特性。振动驱动放大器17的输出特性由于通过反相缓冲器，因而相对于中心功放15的输出特性，相位反转，且具有一定的增益，而且频率特性为相似特性。也就是说，图3中特性观察点A、B、C的特性分别如图4(a)、4(b)、4(c)所示。
以下就如上所述构成的耳机说明其动作。首先，由图4(a)和4(b)的频率特性可知，在约150Hz处，功放14和中心功放15的输出电平相等，且相位反相，因而150Hz时加在电声变换装置1两端的电信号变成BTL驱动，与1KHz以上频率相比较就变为约6dB的增益提高，同时所供给的电力变为四倍。在150Hz以下频率，由于提供给电声变换装置1两端的电信号进一步增大增益提高量，结果提供给电声变换装置1的电信号就在低音区增压。另一方面，提供给线圈9两端的电信号则成为图4(b)和4(c)所示频率特性的差分特性。但由于图4(c)相对于图4(b)保持有约15dB的增益差，为相似的特性，因而大致来说，(c)的特性就是提供给线圈9两端的电信号频率特性。线圈9流过电流时，按与电声变换装置1完全相同的原理，线圈9与轭铁4a之间产生力，由此力使弹性支持部件3变形，线圈9与轭铁4a的相对距离由此而变化。提供给线圈9的电信号如前所述是以低音区为中心的交流信号，因而线圈9与轭铁4a的相对距离随该信号而变化振动。而且振动的振幅与供给线圈9的电信号电平大小具有正的相关关系。
这里，假设碰到振动的共振频率。若将粘接线圈9的振动基台2f作为固定部来考虑，振动部件4振动的共振频率由振动部件整体的质量和弹性支持部件3的弹性系数来决定。本实施例中，作为一例设定为经反复比较试听可获得最自然效果的40Hz。因此，弹性支持部件3选定例如厚度为100微米的不锈钢片，并且如图2(a)所示将板片宽度做成不均匀形状，此外还在该表面较薄地涂覆硅胶(未图示)来进行共振的Q阻尼。采取如上所述措施获得的低音区的振动便通过振动基台2f传递到框架2整体，结果该振动传递到戴有耳机的耳壳的皮肤上。
如上所述，按照本实施例，对于塞入耳壳中戴着使用的耳内式耳机，在容纳将电信号变换为声音信号的电声变换装置的框架内，具有一端固定于该框架上的弹性支持部件和设于该弹性支持部件另一端的振动部件，该振动部件靠所述电信号通过低通滤波器后得到的电信号振动，结果该振动便通过所述弹性支持部件传递到框架上，可藉此由耳壳附近的皮肤来感受低音区电信号带来的振动，从而可以体验具有超电声变换装置极限的冲击力的重低音。
接下来说明第二实施例，图5是表示本发明第二实施例头戴式耳机一例的简略剖面图。图5中，1是电声变换装置，2是框架，3是弹性支持部件，4是振动部件。本实施例的驱动电路以及动作与第一实施例相同，故而省略。
根据其它实施例，作为将电信号变换为振动的方式还可以是应用压电元件和磁扬声器原理的方式。此外，还可以是弹性支持部件直接组装在电声变换装置的轭铁上成为一体的组件。而且，若使振动部件的质量相当大，且弹性支持部件的弹性系数也较大，以抑制共振频率的话，不用振动驱动放大器，将与提供给电声变换装置的电信号相同的电信号作为振动发生信号，照原样运用，仍可以获得基本相同的效果。
综上所述，本发明具有：将电信号变换为声音信号的电声变换装置；容纳该电声变换装置的框架；一端固定在所述框架或与该框架为一体的基台上的弹性支持部件；设于该弹性支持部件另一端的振动部件，该振动部件由与提供给所述电声变换装置的电信号有关的电信号产生振动，结果该振动便通过所述弹性支持部件传递到框架上，因而，可以使与电声变换装置所产生的声音信号相关的信号同步的振动通过框架传递到耳壳上，在该声音信号传到鼓膜上成为声音的同时，可以使振动部件的振动随与低音成分信号有关的振动传递到皮肤上，来体验低音，从而实现具有超电声变换装置极限冲击力的低音再生。
Claims (3)
1.一种耳机，其特征在于具有：将电信号变换为声音信号的电声变换装置；容纳该电声变换装置的框架；一端固定在所述框架或与该框架为一体的基台上的弹性支持部件；设于该弹性支持部件另一端的振动部件，该振动部件构成为由与提供给所述电声变换装置的电信号相关的电信号来产生振动，从而构成为该振动通过所述弹性支持部件传递至框架。
2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，在振动部件上附加一定质量，并预先设定由其合计质量和弹性支持部件的弹性系数确定的振动的共振频率，从而振动部件的振动有效地传递至框架。
3.如权利要求2所述的耳机，其特征在于设置以共振频率为低频、取出电信号低频成分用的滤波器，向振动部件提供通过该滤波器取出的电信号。
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