CN1138447C - 无传音性听力损失与冲击噪音之耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，系由耳机机壳体及容置于其内部音响室之扬声器所组成；其中，机壳体前段部设有可挂套入耳朵之耳珠及对耳珠间之耳塞部，后段设有内部具有中空音响室的壳罩部，而于底部接设供电流传输用之导线，又，该壳罩部内的中空音响室容置有一扬声器，且其周围表面穿设有网孔，其特征在于：扬声器输出音响端与机壳体的耳塞部，系两者形成相互背对设置，长时间配戴聆听音乐(响)，而不会造成中耳传导功能之丧失。
Description
本发明提供一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，藉由耳机中扬声器输出之音波方向不直接传入外耳道最里端的鼓膜，使其可保护人的中耳部免受该音压的直接冲击，而导致传音性听力损失(conductivehearing loss)，属于耳机装置。
按，人们习知，声音为一以能量方式传送的物理量，声音传的越远即代表声音中含有的能量就越大(如雷击或枪声等)，所以对于声音中的能量一般皆以对数系统来衡量，而分贝(decibel；dB或音压)常是人们用来衡量声音大小的测量单位，然而，由于分贝并不是绝对值而是一种相对值，也就是说，它是两个声音强度的比较，因此若人们说一个声音有多少分贝，即是指它比某一参考音压大多少倍，所以当人们以听力计(audiometer)来测量听力时，由0分贝变到60分贝时，即表示声音中的能量增加了106倍，然而，即便是60分贝的音压，也不很大声，大约只等于日常生活中几米距离外的一个大声音而已。
又，人体的耳朵结构(如图1至图3所示)，系可区分为外耳10、中耳20及内耳30，其中，外耳10系包含耳轮(Helix)11、对耳轮(Antihelix)12、耳壳(auricle)13、耳甲(Concha)14、对耳珠(Antitragus)15、耳珠(Tragus)16与外耳道(external auditory canal)17，而一般成人的外耳道17长度约为24mm，外耳道17的最内侧为一鼓膜171(tympanicmembrance)，藉由鼓膜171使外耳道17可与中耳20相隔，而中耳20系为外耳10与内耳30之间所成的鼓室，该鼓室中容置有锤骨(malleeus)21、砧骨(incus)22及镫骨(stapes)23，其中锤骨21之尾部系埋在鼓膜171内，而锤骨21之体部则与砧骨22之头端相连形成一关节，又，砧骨22具有一短脚221及一长脚222，该短脚221系靠贴于该鼓室之壁面上，而长脚222之末端系连结到镫骨23的头端，而镫骨23之末端则形成一脚板状(如图2所示)；
再者，内耳30系包含有耳蜗(cochlea)31及迷路(labyrinth)32，而耳蜗31是主管人们的听力系统，而迷路32则是负责人体平衡的部分，这两精细的器官在实际上除了被一骨性囊(capsule)紧密包围外，其最外层尚有一些淋巴液(perilymph)包覆着耳蜗31及迷路32，而这些淋巴液就像空气垫一样，在头部受到剧烈刺激的振动时提供极佳的保护作用，所以事实上耳蜗31及迷路32是浮在这些淋巴的液体中，而耳蜗31之内部系可分成三部分：一.为前庭阶(scala vestibuli)；二.为鼓阶(scalatympani)；三.为耳蜗管(cochlear duct)，其内含有淋巴液，而耳蜗31内之神经皮上细胞上则含有大约3万个纤毛细胞；另，在近中耳20鼓室之壁面上开设有一卵圆窗(oval window)33及圆窗(roundwindow)34，该卵圆窗33系被镫骨23脚板状的末端给封固住，其内侧面系与耳蜗31之前庭阶相抵贴，使耳蜗31可收到由听小骨传来的音压，而圆窗34则与耳蜗31之鼓阶相贴合，从而得以直接收到由中耳20鼓室传来的声音；
再者，当音压由外耳道17传到鼓膜171后，一部分会反射回外耳道17，而另一部分则会经鼓膜171传入中耳20内，而传入中耳20内之音压一部分会由锤骨21及砧骨22至镫骨23(由锤骨21、砧骨22及镫骨23所组成之骨链结构以下称为听小骨)之脚板状的末端经卵圆窗22进入内耳30之耳蜗31中，而其余音压则在鼓室的空气中直接经圆窗34传入至内耳30之耳蜗31内，所以音压传入人们耳朵时即被分成两个途径进入内耳30中，然而，正常人的耳朵中经由听小骨之途径传入卵圆窗33的声音比由空气传导穿过鼓室而至圆窗34的途径的声音来的更加有效(effective)且更重要，其原因在于：传入中耳20鼓室中的音压，其系由空气经圆窗34进入耳蜗31之淋巴液时，音压中99.9％的能量会消耗掉或被淋巴液的液面反射回去，仅有0.1％的能量可由淋巴液进入耳蜗31中；
故而，在正常的情况下，最有效的音压传送途径是由鼓膜171经听小骨之骨链结构而传达到卵圆窗33，然而，当音压传至镫骨23之末端而敲击卵圆窗33时，音压即直接穿越过无法压缩的淋巴液而进入耳蜗31中(此时音压中之能量并无耗损或被液面反射的情况)，此时含有音压的淋巴液则拨动耳蜗31中的纤毛细胞而产生一位移或弯曲，而此一运动则可将音压中之机械的力量(mechanical force)转变成电化学脉冲(electrochemical impulse)，而该脉冲则再经由听觉神经传输至大脑的听觉皮质(auditory cortex)中，成为人们所能了解的声音；
由上述得知，人们的耳朵是藉由纤毛细胞运动来产生听觉，即便是纤毛细胞本身很小的位移亦可有听觉的产生，所以人们的耳朵不仅非常的敏锐且可感受到的音域范围极广，一般而言，人类可听音的频率范围大约为20～20000赫兹(Hz)，强度范围约为10-12～102瓦/平方米(W/m2)，而音压则在180分贝(dB)以下，然而，并非所有的可听音都适合人们的耳朵接听，不佳的音域范围(一般指90dB以上之音压，也就是噪音)却极易造成耳朵听力部分的受损，如长期暴露于90dB(A)以上工业噪音的工厂工人，在无配带任何个人防护用具(如耳塞或耳机等)的情况下，几年后其听力受损发生率达25％，其原因在于：耳朵内之纤毛细胞在接受上述工业噪音的音压刺激下定会产生一位移或弯曲，但离开此一噪音环境一段时间后即会恢复原状，然，随着时间的增长其纤毛细胞的恢复作用会渐渐变差，从而造成内耳的听力慢慢受损，而此种噪音性的听力损失则多属于感音性的听力损失(Perceptive hearing threshold)，而另一型态的听力损失则大部分发生在头部受到直接的打击或极短时间的冲击噪音(impulse noise)，造成耳膜破裂或听小骨之骨链结构发生破坏，使音压传入中耳20时会一起进入前庭中之卵圆窗33及圆窗34内而产生音压相互抵消的作用，导致听力的丧失，而此种中耳传导功能丧失，称为传音性的听力损失(conductive hearing loss)，该中耳传导功能受损而造成听力的损失，近几年来明显地增加，其中，又以喜好听“随身听”的年轻人最多；
众所周知，一般音响之扬声器或耳机内之扬声器皆是利用导线通以电流来驱动扬声器，以使该扬声器前段部上的圆锥型纸盒及震膜产生往前往后之振动，由于这种往前往后的振动，使扬声器能发出声音及音乐，由于此种简单的前后往复动作却产生一复杂之物理现象，即是当扬声器之圆锥纸盒及震膜往前运动时，使它前面的空气受到压缩，而使空气中的分子趋于密集变为高压空气，但是当扬声器之圆锥型纸盒及震膜往后运动之后，却又将临近的空气分子变得稀薄即是低压空气，然而，由于空气分子本身亦具有自己的特性，且此特性和我们人类一样，不喜欢被压缩及挤成一堆，因此被挤压之空气便产生弹性，而具有将扬声器所产生的能量推向更远的特性，所以当扬声器前后往复动作时，其附近的空气分子便藉着该扬声器推动能量而产生往前运动，此种推动声音传送的能量即是所谓的“音压”；
由上述得知，音压的能量输送为一高压空间及一低压空间的连续结合，而此一压力空间，就如同海浪般，有高起的波峰及低下的波谷，不断地向前推进，由此可知，扬声器所发出声音的行进方向完全是经由音压的推动，而使在较远处的人们亦可听到由扬声器所发出的声音或悦耳的音乐；
再者，扬声器所发出的声音亦由于扬声器频率的不同使其传送方式及散布的状态而有所差异，就拿声音中的低音部分来说，低音本身是没有方向性的，当低音发出时，则是向所有的方向缓缓地传送过去，因此就以超低音扬声器的摆设位置而言，就没有一般扬声器要求得那么挑剔；而，以声音中的高音部分来说，其传送的方式就有点像是雷射光束，其行进的方向近似直线，所以高音单体的摆设方向，就得避开一些会造成反射的平面，以避免音质的抵消及音场的破坏；所以简单地说扬声器在发出声响时，其传送的音压在每个方向都是一样的，但在扬声器的正面方向则必须承受源源不断音压及高音部分的双重冲击，故当人在高功率的扬声器下聆听重金属或节奏较快的音乐时，会有明显的感受及振荡；
故而，扬声器是藉由震荡变换出来的声音或音乐信号再放射到空间中以形成一音场，所以当人在音场中受到较强的音压时即会有强烈的振荡感受，而当在微弱或柔和的音压中虽无明显的感受，但却仍在音场的振荡范围内，只是人们感受不出来而已；所以当人置身于音场中无论是播放何种音乐或声音皆会受到音压的冲击振荡，即便是装设于耳机上之小型扬声器亦有其自己的音场范围，其差异之处仅在于大小或强弱不同罢了；
再者，习用之耳机系有耳塞式(锁闭式)及耳罩式两种，然而，无论是使用何种耳机，其扬声器均置放于人的外耳道孔口处附近，而其扬声器之正面皆正对于耳朵外耳道内的鼓膜，使人的耳朵可直接收到扬声器所发出的声响或音乐。然而由于此种传送方式虽可使人的耳朵均在扬声器的音场范围中而收到极佳的音质，但扬声器所发出之音压则在扬声器及耳朵之耳膜间来回不停地振荡，又，就耳朵收到相同的声音而言，耳机所产生的音压约高于一般的扬声器10分贝左右，且一般“随身听”经由耳机发出的音压往往大于90dB，所以耳朵在这强大的音压及持续不断的冲击噪音中极易产生中耳传导功能的不良或丧失，导致听力的损失。
为了克服上述不足，本发明的目的是：提供一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，该耳机除可聆听到与习用耳机相同的美妙音乐外，亦可使中耳传导功能免受冲击噪音的破坏而导致中耳听力受损；除机壳体内部之扬声器发出的音响外，来自外界其它之音源(响)均可同时被耳朵接收，如此一来，周围环境一旦发生事故，人即可马上得知，而无习用耳机必需摘下耳机后才能得知外界所发生的事故。
本发明一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，系由耳机机壳体及容置于其内部音响室之扬声器所组成；其中，机壳体前段设有可挂套入耳朵之耳珠及对耳珠间之耳塞部，后段设有内部具有中空音响室的壳罩部，而于底部接设供电流传输用之导线，又，该壳罩部内的中空音响室容置有一扬声器，且其周围表面穿设有复数个网孔，其特征在于：扬声器输出音响端与机壳体的耳塞部，系两者形成相互背对设置；
本发明一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，系由机壳体及容置于其内部之扬声器所组成，该机壳体前段部系可挂套入耳朵之耳珠与对耳珠之间并贴置于耳甲上，内部为中空音响室并容置有扬声器，外部周围表面穿设有复数个网孔，底部接设供电流传输用之导线，其特征在于：该扬声器输出音响端系与机壳体前段部形成相互背对设置；
其中，机壳体底部更包括一耳塞套环，该耳塞套环上段部设具有可挂附抵贴于耳珠及对耳珠间的下钩部，下段部设具成环圈座。
本发明的优点是：
一.就以相同的频率之声音而言，使耳朵所承受的音压可降至最低的程度，但却可享受与习用耳机相同的音质及感受度；
二.可避免二耳之外耳道直接受到冲击性噪音的撞击，保护中耳传导的功能不受损，使喜爱使用耳机的人们长期聆听下不会产生传音性听力的损失；
三.当使用本发明时，除机壳体内部之扬声器发出的音响外，来自外界其它之音源(响)均可同时被耳朵接收，如此一来，周围环境一旦发生事故，人即可马上得知而采取必要的措施，可避免发生任何危险。
本发明具有如下附图：
图1.系人体耳朵结构之剖面示意图。
图2.系中耳中锤骨、砧骨及镫骨之组合示意图。
图3.系外耳示意图。
图4.系本发明套置于耳珠及对耳珠间之示意图。
图5.系本发明之正视图。
图6.系本发明侧面局部之剖视图。
图7.系本发明另一实施例中机壳体之剖面示意图。
图8.系本发明耳塞套环之三视图。
图9.系本发明结合耳塞套环之示意图。
图中标号如下：
10.外耳 11.耳轮 12.对耳轮
13.耳壳 14.耳甲 15.对耳珠
16.耳珠 17.外耳道 171.鼓膜
20.中耳 21.锤骨 22.砧骨
23.镫骨 221.短脚 222.长脚
30.内耳 31.耳蜗 32.迷路
33.卵塞窗 34.圆窗 40.机壳体
41.耳塞部 42.壳罩部 43.音响室
44.网孔 50.扬声器 60.导线
70.机壳体 71.音响室 72.网孔
80.耳塞套环 81.下钩部 82.环圈座
兹举较佳实施例并配合附图说明如下：
请参阅图4至图6所示，系本发明无传音性听力损失与冲击噪音之耳机之较佳实施例，系由耳机机壳体40及容置于其内部音响室43之扬声器50所组成；其中，机壳体40前段设有可挂套入耳朵之耳珠16及对耳珠15间之耳塞部41，后段设有内部具有中空音响室43的壳罩部42，而于底部接设供电流传输用之导线60，又，该壳罩部42内的中空音响室43容置有一扬声器50，且其周围表面穿设有复数个网孔44，而扬声器50输出音响端与机壳体40的耳塞部41，系两者形成相互背对设置。
由上述得知，当机壳体40内之扬声器50经由网孔44而向对耳珠15发出音乐(响)时，其音压则被对耳珠15吸收及反弹，而使整个耳朵皆位于扬声器50的音场范围中，此时人所聆听到的音质及感受度则与习用耳机无异，且音乐(响)中之音压不会直接冲击至外耳道17之鼓膜171，同时音乐播放过程中所夹带偶发瞬间的冲击噪音(impluse noise)亦可回避，绝不会导致中耳20传导功能受到伤害而造成传音性听力受损的情况。
请参阅图7所示，系本发明无传音性听力损失与冲击噪音之耳机另一实施例，系由机壳体70及容置于其内部之扬声器50所组成，该机壳体50前段部系可挂套入耳朵上耳珠16与对耳珠15之间并贴置于耳甲14上，内部为中空音响室71并容置有扬声器50，外部周围表面穿设具复数个网孔72，底部接设供电流传输用之导线60，而扬声器50输出音响端系与机壳体70前段部形成相互背对设置。
如图4及图7所示，当机壳体70内之扬声器50发出音乐(响)时，其音压则被机壳体70之内壁面反弹，而经由网孔72使整个耳朵皆位于扬声器50的音场范围中，此时人所聆听到的音质及感受度则与习用耳机无异，且音乐(响)中之音压不会直接冲击至外耳道17之鼓膜171，同时音乐播放过程中所夹带偶发瞬间的冲击噪音(impluse noise)亦可回避，绝不会导致中耳20传导功能受到伤害而造成传音性听力受损的情况。
如图8及图9所示，本发明更包括一套设于机壳体40底部之耳塞套环80，该耳塞套环80上段部设有可挂附抵贴于耳珠16及对耳珠15间的下钩部81，下段部设具成环圈座82，使机壳体40可藉由环圈座82作上、下高度的调整。
Claims (3)
1.一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，系由耳机机壳体及容置于其内部音响室之扬声器所组成；其中，机壳体前段设有可挂套入耳朵之耳珠及对耳珠间之耳塞部，后段设有内部具有中空音响室的壳罩部，而于底部接设供电流传输用之导线，又，该壳罩部内的中空音响室容置有一扬声器，且其周围表面穿设有复数个网孔，其特征在于：扬声器输出音响端与机壳体的耳塞部，系两者形成相互背对设置。
2.一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，系由机壳体及容置于其内部之扬声器所组成，该机壳体前段部系可挂套入耳朵之耳珠与对耳珠之间并贴置于耳甲上，内部为中空音响室并容置有扬声器，外部周围表面穿设有复数个网孔，底部接设供电流传输用之导线，其特征在于：该扬声器输出音响端系与机壳体前段部形成相互背对设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机，其特征在于，其中，机壳体底部更包括一耳塞套环，该耳塞套环上段部设具有可挂附抵贴于耳珠及对耳珠间的下钩部，下段部设具成环圈座。
Priority Applications (14)
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