CN113784252B - 耳机和tws耳机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种耳机和TWS耳机，所述耳机包括壳体、麦克风结构及导流柱，所述壳体设有拾音腔以及连通所述拾音腔的拾音孔和透音孔，所述麦克风结构设于所述壳体，并对应所述透音孔设置，所述导流柱设于所述拾音腔内，所述导流柱的一端穿设于所述拾音孔内，并部分凸出所述壳体的外壁，且所述导流柱与所述拾音孔的孔壁之间形成有间隙。本发明旨在提供一种有效降低风噪声的耳机，该耳机还能够保证麦克风结构的灵敏度。

Description

耳机和TWS耳机

技术领域

本发明涉及耳机技术领域，特别涉及一种耳机和应用该耳机的TWS耳机。

背景技术

TWS耳机风噪产生的原因除了风直接吹到mic声孔上的冲击噪声外，可分成两个方向：一是风吹过耳机表面，由于流体的粘性，在固体壁面有较大的压力和速度梯度，从而形成湍流边界层噪声；二是由于气体的流速变化，导致流动分离而产生的涡流噪声。

相关技术中，受到耳机的外形尺寸的限制，导致耳机的风噪声尤为明显，且mic的灵敏度较低。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种耳机和TWS耳机，旨在提供一种有效降低风噪声的耳机，该耳机还能够保证麦克风结构的灵敏度。

为实现上述目的，本发明提出一种耳机，所述耳机包括：

壳体，所述壳体设有拾音腔以及连通所述拾音腔的拾音孔和透音孔；

麦克风结构，所述麦克风结构设于所述壳体，并对应所述透音孔设置；及

导流柱，所述导流柱设于所述拾音腔内，所述导流柱的一端穿设于所述拾音孔内，并部分凸出所述壳体的外壁，且所述导流柱与所述拾音孔的孔壁之间形成有间隙。

在一实施例中，所述壳体包括相对设置的第一壁和第二壁，所述第一壁开设有所述拾音孔，所述第二壁开设有所述透音孔，所述导流柱的一端与所述第二壁连接，所述导流柱的另一端朝向所述拾音孔延伸，并部分穿过所述拾音孔凸出所述第一壁。

在一实施例中，所述导流柱包括：

支撑部，所述支撑部的一端与所述第二壁连接，所述支撑部的另一端朝向所述拾音孔延伸；和

导流部，所述导流部设于所述支撑部远离所述第二壁的一端，部分所述导流部凸出所述第一壁背向所述第二壁的一侧；

其中，所述导流部背向所述支撑部的一端呈凸弧面设置；或，所述导流部呈半球形或球形设置。

在一实施例中，所述第一壁面向所述第二壁的一侧凸设有第一延伸管，所述第一延伸管对应所述拾音孔设置，所述第一延伸管设有连通所述拾音孔的拾音通道；

所述支撑部邻近所述导流部的一端穿设于所述拾音通道内。

在一实施例中，所述拾音通道包括相连通的竖直段和过渡段，所述竖直段通过所述过渡段与所述拾音孔连通，所述过渡段的孔径从所述竖直段至所述拾音孔逐渐增大。

在一实施例中，所述竖直段的孔径为1.5～3倍的所述支撑部的直径。

在一实施例中，所述拾音孔的孔径为1.5～2倍的所述导流部的直径。

在一实施例中，所述导流部凸出所述第一壁背向所述第二壁的一侧的高度为1.5mm～2mm。

在一实施例中，定义所述第一延伸管的延伸长度为d1，定义所述第一壁和所述第二壁之间的距离为h；其中，d1≥1/2h。

在一实施例中，所述第二壁面向所述第一壁的一侧凸设有第二延伸管，所述第二延伸管对应所述透音孔设置，所述第二延伸管设有连通所述透音孔的透音通道。

在一实施例中，定义所述第二延伸管的延伸长度为d2，定义所述第一壁和所述第二壁之间的距离为h；其中，d2≥1/2h。

在一实施例中，所述拾音孔和所述透音孔设置于所述壳体的相对两侧，并呈错位设置。

本发明还提出一种TWS耳机，包括耳机盒和上述所述的耳机，所述耳机盒设有收容腔，所述耳机可拆卸地容纳于所述收容腔内。

本发明技术方案的耳机通过在壳体内设置拾音腔，并设置连通拾音腔的拾音孔和透音孔，使得麦克风结构对应透音孔设置，如此使得声音经由拾音孔进入拾音腔，进而通过透音孔传入麦克风结构，以实现将声音信号转换为电信号，通过在拾音腔内设置导流柱，使得导流柱的一端穿设于拾音孔内，并部分凸出壳体的外壁，从而在导流柱与拾音孔的孔壁之间形成有间隙，如此使得壳体外的声音通过导流柱与拾音孔的孔壁之间形成的间隙进入拾音腔内，此时由于导流柱凸出壳体的外壁，从而利用凸出的导流柱对壳体外的气体进行引流，有效避免气体通过间隙进入拾音腔内，从而使得耳机有效降低风噪声，且能够保证麦克风结构的灵敏度。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例中耳机的结构示意图；

图2为本发明一实施例中耳机另一视角的结构示意图；

图3为本发明一实施例中耳机的透视示意图；

图4为本发明一实施例中耳机的剖面示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	耳机	162	竖直段
1	壳体	163	过渡段
				11	拾音腔	17	第二延伸管
12	拾音孔	171	透音通道
				13	透音孔	2	麦克风结构
14	第一壁	3	导流柱
				15	第二壁	31	支撑部
16	第一延伸管	32	导流部
				161	拾音通道

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

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的一部分实施例，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作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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

同时，全文中出现的“和/或”或“且/或”的含义为，包括三个方案，以“A和/或B”为例，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

TWS耳机风噪产生的原因除了风直接吹到mic声孔上的冲击噪声外，可分成两个方向：一是风吹过耳机表面，由于流体的粘性，在固体壁面有较大的压力和速度梯度，从而形成湍流边界层噪声；二是由于气体的流速变化，导致流动分离而产生的涡流噪声。对于前者，通常采用引流的方式让气体流过，减少与壁面的接触。对于后者，通常采用平滑壁面的方式来减小气体流经耳机壁面的速度变化。

相关技术中，受到耳机的外形尺寸的限制，改变耳机外形的方式通常难以实现并且难以验证，所以mic声孔的抗风噪设计显得尤为重要。经过实验测得，TWS耳机风噪的能量主要集中于1000Hz以下的低频范围内。TWS耳机的mic为了保证较高的灵敏度，声孔深度设计一般小于2mm，导致更容易收到气流冲击噪声的影响，致使耳机的风噪声尤为明显。

基于上述构思和问题，本发明提出一种耳机100，该耳机100在保证mic灵敏度的基础上有一定的降低风噪声的效果。可以理解的，耳机100为有线耳机或无线耳机。耳机100包括外壳以及设置于外壳内的扬声器和麦克风结构等，为了方便扬声器发声，外壳对应扬声器设置有出声孔，为了方便收声，外壳对应麦克风结构设置有收声孔或拾音孔等，在此不做限定。

请结合参照图1至图4所示，在本发明实施例中，该耳机100包括壳体1、麦克风结构2、导流柱3，其中，壳体1设有拾音腔11以及连通拾音腔11的拾音孔12和透音孔13，麦克风结构2设于壳体1，并对应透音孔13设置，导流柱3设于拾音腔11内，导流柱3的一端穿设于拾音孔12内，并部分凸出壳体1的外壁，且导流柱3与拾音孔12的孔壁之间形成有间隙。

在本实施例中，壳体1可以是耳机100的外壳结构或部分外壳结构等，在此不做限定。通过在壳体1内设置拾音腔11以及连通拾音腔11的拾音孔12和透音孔13，也即拾音孔12设置于壳体1上，用于连通拾音腔11和外部，如此可方便声音通过拾音孔12进入拾音腔11内，透音孔13设置于壳体1，用于连通拾音腔11和麦克风结构2，使得进入拾音腔11内的声音经由透音孔13传入至对应透音孔13设置的麦克风结构2，从而方便麦克风结构2将声音信号转换为电信号。

可以理解的，通过设置导流柱3，使得导流柱3的一端穿设于拾音孔12内，使得导流柱3与拾音孔12的孔壁之间形成有间隙，从而方便声音通过该间隙进入拾音腔11，同时导流柱3的部分凸出壳体1的外壁，如此依据流体的惯性，气流在流经拾音孔12附近位置时，大部分气流会沿凸出的导流柱3上方通过，从而减少气体进入拾音孔12的量，如此可有效降低耳机100的风噪声。

在本实施例中，为了保证麦克风结构2具有较高的灵敏度，拾音孔12的孔深设计为小于或等于2mm。可以理解的，拾音孔12配合导流柱3的结构可以很好的降低风噪能量主要集中于1000Hz以下的低频范围的耳机风噪声。

本发明的耳机100通过在壳体1内设置拾音腔11，并设置连通拾音腔11的拾音孔12和透音孔13，使得麦克风结构2对应透音孔13设置，如此使得声音经由拾音孔12进入拾音腔11，进而通过透音孔13传入麦克风结构2，以实现将声音信号转换为电信号，通过在拾音腔11内设置导流柱3，使得导流柱3的一端穿设于拾音孔12内，并部分凸出壳体1的外壁，从而在导流柱3与拾音孔12的孔壁之间形成有间隙，如此使得壳体1外的声音通过导流柱3与拾音孔12的孔壁之间形成的间隙进入拾音腔11内，此时由于导流柱3凸出壳体1的外壁，从而利用凸出的导流柱3对壳体1外的气体进行引流，有效避免气体通过间隙进入拾音腔内，从而使得耳机100有效降低风噪声，且能够保证麦克风结构2的灵敏度。

在一实施例中，如图2至图4所示，拾音孔12和透音孔13设置于壳体1的相对两侧，并呈错位设置。

可以理解的，通过将拾音孔12和透音孔13设置在壳体1的相对两侧，使得拾音孔12的轴向与透音孔13的轴向不重合，从而实现拾音孔12和透音孔13呈错位设置，使得从拾音孔12进入的风不能直接吹到麦克风结构2里面，直接减少风的冲击噪声。

可选地，拾音孔12的轴向与透音孔13的轴向呈平行设置。在本实施例中，拾音孔12的轴向与透音孔13的轴向之间的距离大于2mm。可以理解的，以外壳1设置拾音孔12的表面为参照面，透音孔13在该参照面的投影与拾音孔12不重合，且透音孔13的外缘与拾音孔12外缘之间的最小距离在2mm～4mm之间，如此可有效保证从拾音孔12进入的风不能直接吹到麦克风结构2里面，直接减少风的冲击噪声。

在一实施例中，如图4所示，壳体1包括相对设置的第一壁14和第二壁15，第一壁14开设有拾音孔12，第二壁15开设有透音孔13，导流柱3的一端与第二壁15连接，导流柱3的另一端朝向拾音孔12延伸，并部分穿过拾音孔12凸出第一壁14。

可以理解的，壳体1的第一壁14和第二壁15呈相对设置。可选地，第一壁14和第二壁15呈平行且间隔设置，此时设置于第一壁14的拾音孔12的轴向与设置于第二壁15的透音孔13的轴向不重合。可选地，拾音孔12的轴向与透音孔13的轴向呈平行设置。在本实施例中，透音孔13在第一壁14的投影与拾音孔12不重合。

通过将导流柱3的部分穿过拾音孔12，并凸出第一壁14，如此气流在流经拾音孔12附近位置时，大部分气流会沿凸出的导流柱3上方通过，从而减少气体进入拾音孔12的量，如此可有效降低耳机100的风噪声。

在一实施例中，导流柱3包括支撑部31和导流部32，其中，支撑部31的一端与第二壁15连接，支撑部31的另一端朝向拾音孔12延伸，导流部32设于支撑部31远离第二壁15的一端，部分导流部32凸出第一壁14背向第二壁15的一侧；其中，导流部32背向支撑部31的一端呈凸弧面设置；或，导流部32呈半球形或球形设置。

在本实施例中，如图1至图4所示，通过将导流柱3的导流部32设置为半球形或球形，使得导流部32的部分位于拾音孔12内，部分凸出第一壁14背向第二壁15的一侧，如此可使得气流在流经拾音孔12附近位置时，大部分气流会沿导流部32的半球形或球形表面导向导流柱3上方，从而使得气流大部分从导流柱3上方通过，从而减少气体进入拾音孔12的量，如此可有效降低耳机100的风噪声。

可以理解的，导流部32的外形呈蘑菇状、伞状、球形或椭球型结构等，在此不做限定。当然，在其他实施例中，导流部32的外形还可设置为锥形结构或楔形结构。

在本实施例中，通过将导流柱3的导流部32的部分延伸至拾音孔12内，使得气流在惯性作用下，在流经拾音孔12时可沿导流部32的外表面向上流，从而方便气流从导流部32背向支撑部31的上方流过。可以理解的，导流柱3通过支撑部31连接于第二壁15，从而提高导流柱3的安装稳定性，同时可利用导流柱3将声音引入拾音腔11内。

在本实施例中，导流部32凸出第一壁14背向第二壁15的一侧的高度为1.5mm～2mm。可选地，导流部32凸出第一壁14背向第二壁15的一侧的高度为1.5mm、1.6mm、1.7mm、1.8mm、1.9mm、2mm等，在此不做限定。

在一实施例中，第一壁14面向第二壁15的一侧凸设有第一延伸管16，第一延伸管16对应拾音孔12设置，第一延伸管16设有连通拾音孔12的拾音通道161；支撑部31邻近导流部32的一端穿设于拾音通道161内。

在本实施例中，如图4所示，通过设置第一延伸管16，使得第一延伸管16对应拾音孔12设置，并在第一延伸管16上设置拾音通道161，使得拾音通道161与拾音孔12连通，如此可利用第一延伸管16的拾音通道161将流体流动湍流区域转移到第一延伸管16下方，以使得流体流动湍流区域在转移过程中进行消减，从而在转移到第一延伸管16下方时，经由拾音腔11的腔壁进一步消减，有效减少湍流噪声的影响。可以理解的，支撑部31穿设于拾音通道161内，且支撑部31与拾音通道161的内壁之间形成有供声音通过的间隙。

在一实施例中，如图4所示，定义第一延伸管16的延伸长度为d1，定义第一壁14和第二壁15之间的距离为h；其中，d1≥1/2h。可以理解的，通过将第一延伸管16的延伸长度d1设置为大于或等于1/2的第一壁14和第二壁15之间的距离h，从而确保拾音通道161的延伸长度，以使得流体流动湍流区域在沿拾音通道161转移过程中进行消减，从而进一步减少湍流噪声的影响。

在一实施例中，如图4所示，拾音通道161包括相连通的竖直段162和过渡段163，竖直段162通过过渡段163与拾音孔12连通，过渡段163的孔径从竖直段162至拾音孔12逐渐增大。

可以理解的，通过将拾音通道161的过渡段163的孔径设置为从竖直段162至拾音孔12逐渐增大，从而确保导流部32与过渡段163内壁之间的间隙距离，以确保声音顺利经由拾音通道161的过渡段163传至竖直段162。

在本实施例中，拾音孔12的孔壁与过渡段163的内壁的连接处呈圆滑过渡，过渡段163的内壁与竖直段162的内壁的连接处呈圆滑过渡。

在一实施例中，竖直段162的孔径为1.5～3倍的支撑部31的直径，也即竖直段162的孔径与支撑部31的直径的比值为1：1.5～3。可以理解的，如此设置，从而使得声音顺利通过竖直段162进入拾音腔11内，确保耳机100的拾音效果。

当然，在其他实施例中，竖直段162的形状轮廓还可以是方形、椭圆形或多边形等，支撑部31的形状轮廓还可以是方形、椭圆形或多边形等，此时竖直段162的截面面积与支撑部31的截面面积比为1：1.5～3。可选地，竖直段162的孔径与支撑部31的直径的比值为1：1.5～2；或，竖直段162的截面面积与支撑部31的截面面积的比值为1：1.5～2，在此不做限定。

在一实施例中，拾音孔12的孔径为1.5～2倍的导流部32的直径，也即拾音孔12的孔径与导流部32的直径的比值为1.5～2。可以理解的，如此设置，以确保拾音孔12的孔壁与导流部32之间的间隙，从而使得声音顺利通过拾音孔12进入拾音腔11内，确保耳机100的拾音效果。

当然，在其他实施例中，拾音孔12的形状轮廓还可以是方形、椭圆形或多边形等，此时拾音孔12的截面面积与导流部32的截面面积比为1：1.5～2。

在一实施例中，第二壁15面向第一壁14的一侧凸设有第二延伸管17，第二延伸管17对应透音孔13设置，第二延伸管17设有连通透音孔13的透音通道171。

在本实施例中，如图4所示，通过设置第二延伸管17，使得第二延伸管17对应透音孔13设置，并在第二延伸管17内设置透音通道171，使得透音通道171与透音孔13连通，如此可利用第二延伸管17阻挡流体流动湍流区域，使流体流动湍流区域远离透音孔13，以减少湍流噪声的影响。

可以理解的，通过在拾音孔12设置第一延伸管16，并在透音孔13设置第二延伸管17，使得第二延伸管17与第一延伸管16配合，将流体流动湍流区域转移到第一延伸管16下方，从而减少湍流噪声的影响。

在一实施例中，如图4所示，定义第二延伸管17的延伸长度为d2，定义第一壁14和第二壁15之间的距离为h；其中，d2≥1/2h。可以理解的，通过将第二延伸管17的延伸长度d2设置为大于或等于1/2的第一壁14和第二壁15之间的距离h，从而进一步减少湍流噪声的影响。

在本实施例中，如图4所示，第一延伸管16和第二延伸管17呈平行且间隔设置。以壳体与第一延伸管16和第二延伸管17平行的侧壁为参照面，第一延伸管16在该参照面的投影与第二延伸管17在该参照面的投影有部分重合。

本发明还提出一种TWS耳机，该TWS耳机包括耳机盒和上述的耳机100，耳机盒设有收容腔，耳机100可拆卸地容纳于收容腔内。该耳机100的具体结构参照前述实施例，由于本TWS耳机采用了前述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有前述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在本实施例中，耳机盒可以是仅用于收纳和放置耳机100的收纳盒。当然，耳机盒也可是既用于收纳耳机100，又可以对耳机100实现充电的充电盒等，在此不做限定。可选地，耳机100为无线耳机。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括：

壳体，所述壳体设有拾音腔以及连通所述拾音腔的拾音孔和透音孔，所述壳体包括相对设置的第一壁和第二壁，所述第一壁开设有所述拾音孔，所述第二壁开设有所述透音孔，所述第一壁面向所述第二壁的一侧凸设有第一延伸管，所述第一延伸管对应所述拾音孔设置，所述第一延伸管设有连通所述拾音孔的拾音通道；

麦克风结构，所述麦克风结构设于所述壳体，并对应所述透音孔设置；及

导流柱，所述导流柱设于所述拾音腔内，所述导流柱的一端与所述第二壁连接，所述导流柱的另一端朝向所述拾音孔延伸，并部分穿过所述拾音孔凸出所述第一壁，且所述导流柱与所述拾音孔的孔壁之间形成有间隙。

2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述导流柱包括：

支撑部，所述支撑部的一端与所述第二壁连接，所述支撑部的另一端朝向所述拾音孔延伸；和

导流部，所述导流部设于所述支撑部远离所述第二壁的一端，部分所述导流部凸出所述第一壁背向所述第二壁的一侧；

其中，所述导流部背向所述支撑部的一端呈凸弧面设置；或，所述导流部呈半球形或球形设置。

3.如权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述支撑部邻近所述导流部的一端穿设于所述拾音通道内。

4.如权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述拾音通道包括相连通的竖直段和过渡段，所述竖直段通过所述过渡段与所述拾音孔连通，所述过渡段的孔径从所述竖直段至所述拾音孔逐渐增大。

5.如权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述竖直段的孔径为1.5～3倍的所述支撑部的直径。

6.如权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述拾音孔的孔径为1.5～2倍的所述导流部的直径。

7.如权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述导流部凸出所述第一壁背向所述第二壁的一侧的高度为1.5mm～2mm。

8.如权利要求3所述的耳机，其特征在于，定义所述第一延伸管的延伸长度为d1，定义所述第一壁和所述第二壁之间的距离为h；其中，d1≥1/2h。

9.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述第二壁面向所述第一壁的一侧凸设有第二延伸管，所述第二延伸管对应所述透音孔设置，所述第二延伸管设有连通所述透音孔的透音通道。

10.如权利要求9所述的耳机，其特征在于，定义所述第二延伸管的延伸长度为d2，定义所述第一壁和所述第二壁之间的距离为h；其中，d2≥1/2h。

11.如权利要求1至10中任一项所述的耳机，其特征在于，所述拾音孔和所述透音孔设置于所述壳体的相对两侧，并呈错位设置。

12.一种TWS耳机，其特征在于，包括耳机盒和如权利要求1至11中任一项所述的耳机，所述耳机盒设有收容腔，所述耳机可拆卸地容纳于所述收容腔内。

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