CN114257911A - 用于头戴式耳机的减压阀 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于头戴式耳机的减压阀。本发明公开了一种头戴式耳机，该头戴式耳机包括：两个头戴式耳机耳罩，每个头戴式耳机耳罩包括：耳罩外壳，该耳罩外壳限定将扬声器的声音输出侧声学耦合到用户耳朵的有源室以及围绕有源室的无源室；以及无源阀组件，该无源阀组件被配置为响应于有源室内的正压和负压而打开，以将有源室流体耦合到无源室并均衡有源室和无源室之间的压力。

Description

用于头戴式耳机的减压阀
相关申请的交叉引用
本申请是2020年9月23日提交的共同未决的美国临时专利申请第63/082344号的非临时申请，并且以引用方式并入本文。
技术领域
本发明的一个方面涉及一种用于头戴式耳机的阀，其包括减压阀，该减压阀用于缓解用户佩戴背部封闭式头戴式耳机时经受的压力。也描述了其他方面并要求对其他方面进行保护。
背景技术
无论是在旅行期间听便携式媒体播放器，还是在家中听立体声系统或剧院系统，消费者通常选择头戴式耳机。头戴式耳机通常包括环绕用户的耳朵并通过头带保持在一起的一对耳罩。基于耳罩的设计，即背部封闭式耳罩或背部开放式耳罩，头戴式耳机可被分类为两个一般类别。背部封闭式耳罩围绕用户的耳朵并且具有密封(封闭)的背部。背部开放式耳罩也围绕用户的耳朵，但具有对围绕耳罩的周围环境开放的背部。
背部封闭式设计和背部开放式设计均具有其自身的声学优点和缺点。例如，由于背部封闭式耳罩与环境噪声隔离，因此其可具有良好的隔音效果。此外，还可修改该耳罩的尺寸和夹持力以进一步提高隔音。背部封闭式设计的特征诸如耳罩的密封背部、尺寸和夹持力允许该设计机械地或被动地衰减环境噪声。然而，由于背部封闭式耳罩的封闭设计，耳罩的围绕用户耳朵的部分内的压力变化可能是不舒服的。另一方面，背部开放式耳罩对于用户来说可能感觉是更加开放式的，但在嘈杂环境中可能并不理想，因为它们的无源衰减可能不如背部封闭式设计那样好。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种头戴式耳机耳罩，例如背部封闭式头戴式耳机耳罩，其具有阀，该阀缓解来自定位在其中的驱动器(例如，扬声器)的前腔室的压力。阀可包括位于系统的前腔室(例如，有源腔室)和无源腔或室之间的移动构件，诸如阀门。移动构件可以响应于前腔室内的压力而打开，以将前腔室连接到无源腔或室。前腔室可以认为是“有源”腔或室，因为其经受由于声压波从驱动器(例如，扬声器)的声音输出侧引导到腔或室中而引起的压力变化。“有源”腔或室可以是经受由于声压波或另一种引起压力变化(诸如将耳罩按压到耳朵、跑步、跳跃等)的情况引起的压力变化和/或循环的任何腔或室。无源腔或室是不具有从驱动器(例如，扬声器)引导到其中的声压波和/或不经受类似于有源腔的压力变化和/或循环的腔或室，且因此在本文中称为“无源”腔或室。无源腔或室可以是与扬声器的驱动器前腔室和后腔室(例如，有源室)分开的另一腔或室，使得其不直接从扬声器接收声压输入。例如，无源腔或室可与后腔室声学隔离，并且进一步与前腔室隔离(当阀关闭时)。无源腔可为例如另一系统腔或也可为周围环境。
阀的开口将前腔室连接到无源室以均衡压力。例如，当压力超过特定阈值(例如，正压)时，阀可以在一个方向上打开。在其他方面，当压力小于特定阈值(例如，负压)时，阀可以在相反方向上打开。在一些方面，阀可以包括两个单独的止回阀，一个仅响应于不满足特定阈值的第一压力(例如，正压)而打开，并且一个仅响应于不满足特定阈值的第二压力(例如，负压)而打开。在其他方面，阀可以包括两个阀门，一个仅响应于第一压力(例如，正压)而打开，并且一个仅响应于第二压力(例如，负压)而打开。换句话讲，响应于一个压力而打开的阀门(或止回阀)可以不响应于另一个压力而打开。阀门和/或止回阀可以彼此独立地打开，使得一个可以关闭而另一个可以打开。在一个方面，阀可以包括铰链和/或偏置机构(例如，弹簧系统)，该铰链和/或偏置机构将阀门偏置在闭合位置以有利于响应于期望的压力而打开/关闭阀。在一些方面，阀可以是硅树脂阀，其中阀门由硅树脂膜中的狭缝形成，并且偏置机构与阀门所用材料相同。此外，阀门和/或阀开口可以用于将阀调成使得其响应于所需压力打开和/或响应于压力以所需速度打开。例如，可改变阀门的重量和/或开口或相关联的无源腔的面积，以增加和/或降低其打开的速度和/或打开其所需的压力。代表性地，覆盖大阀开口和/或腔的轻阀门将使阀门较快地打开，而覆盖小阀开口和/或腔的重阀门将使阀门较慢地打开。如前所述，使阀打开的前腔室内的压力(或压力变化)可以由以下情况引起：来自驱动器(例如，扬声器)的声压波、用户将耳罩压靠到耳朵、跑步、跳跃等等，或这些情况中任何情况的组合。根据各种情况，较慢或较快打开的阀可能是期望的。例如，可能期望较快打开的阀以缓解当耳罩按压在用户耳朵上时可能发生的较大压力变化，而当压力变化是由跑步或跳跃引起的较小压力变化时，可能期望较慢打开的阀。此外，在一些方面，耳罩可以具有泄漏通气孔、气压通气孔(“B通气孔”)或将前腔室连接到无源腔或室以进一步帮助缓解耳罩内的压力的其他类型的通气孔或开口。例如，通气孔可形成在阀或耳罩的另一部分中，该另一部分可用于将前腔室连接到无源腔或室。
在另一方面，一种头戴式耳机包括两个头戴式耳机耳罩，每个头戴式耳机耳罩包括耳罩外壳，该耳罩外壳限定有源室和无源室，该有源室将扬声器的声音输出侧声学耦合到用户耳朵，该无源室围绕有源室；和无源阀组件，该无源阀组件被配置为响应于有源室内的压力变化(例如，正压变化或负压变化)而打开，以将有源室流体耦合到无源室并且均衡有源室和无源室之间的压力。在一些方面，有源室形成扬声器的前腔室，该前腔室与扬声器的后腔室声学隔离并且其尺寸被设计为围绕用户的耳朵。在一些方面，无源室对周围环境封闭并且与扬声器的后腔室声学隔离。在其他方面，无源室对周围环境开放。无源室可以与扬声器的后腔室声学隔离。阀组件可以包括第一阀门，该第一阀门被配置为响应于超过阈值压力的正压变化而仅在第一方向上打开。阀组件可以包括第二阀门，该第二阀门被配置为响应于小于阈值压力的负压变化而仅在与第一方向相反的第二方向上打开。阀组件可以包括通过偏置机构耦合到耳机外壳的阀门，该偏置机构将阀门朝向闭合位置偏置。在一些方面，阀组件可以包括止回阀。在一些方面，头戴式耳机耳罩还可以包括泄漏通气孔，该泄漏通气孔将有源室耦合到无源室或周围环境。在一些方面，由扬声器的声音输出侧输出的声压波可以引起有源室中的正压并且打开阀组件。在一些方面，正压或负压是由用户将一对头戴式耳机耳罩中的至少一个压靠在用户耳朵上引起的。在一些方面，头戴式耳机耳罩是背部封闭式头戴式耳机耳罩。
在另一方面，背部封闭式头戴式耳机耳罩包括：耳罩外壳，该耳罩外壳限定前腔、后腔和外腔，该前腔声学耦合到驱动器的声音输出侧，该后腔耦合到驱动器的后侧并且与前腔声学隔离，该外腔与驱动器的后腔声学隔离；以及阀组件，该阀组件位于前腔和外腔之间，其中阀组件被配置为响应于前腔内的第一压力而在第一方向上移动并且响应于前腔内的第二压力而在与第一方向不同的第二方向上移动，并且其中阀组件在第一方向和第二方向上的移动使前腔对外腔开放以均衡前腔和外腔之间的压力。在一些方面，阀组件包括第一阀门和第二阀门，该第一阀门被配置为在第一方向上打开，该第二阀门被配置为在第二方向上打开。在一些方面，当第二阀门在第二方向上打开时，第一阀门保持关闭，而当第一阀门在第一方向上打开时，第二阀门保持关闭。在另外的方面，第一阀门的尺寸或第二阀门的尺寸被调成响应于第一压力或第二压力而改变第一阀门或第二阀门打开的速度。第一压力可以是前腔内的大于阈值压力的正压。在一些方面，第二压力可以是前腔内的小于阈值压力的负压。在一些方面，泄漏通气孔可以形成在阀组件中，该泄漏通气孔将前腔耦合到外腔。
以上概述不包括本公开的所有方面的详尽列表。可预期的是，本发明包括可由上文概述的各个方面以及在下文的具体实施方式中公开并且在随该专利申请提交的权利要求中特别指出的各种方面的所有合适的组合来实施的所有系统和方法。此类组合具有未在上面的概述中具体叙述的特定优点。
附图说明
在附图的图示中通过举例而非限制的方式示出了多个方面，在附图中类似的附图标号指示类似的元件。应当指出的是，在本公开中提到“一”或“一个”方面未必是同一方面，并且其意指至少一个。
图1示出了具有阀组件的头戴式耳机耳罩的一个方面的示意图。
图2示出了具有阀组件的头戴式耳机耳罩的另一方面的示意图。
图3示出了图1或图2的阀组件的一个方面的放大示意图。
图4示出了图1或图2的阀组件的一个方面的放大示意图。
图5示出了图1或图2的阀组件的一个方面的放大示意图。
图6示出了图1或图2的阀组件的一个方面的放大示意图。
图7示出了其中可以实现阀组件的电子设备的一个方面的简化示意图。
具体实施方式
在这一部分中，我们将参考附图来解释本公开的若干优选方面。每当所描述的部件的形状、相对位置和其他方面未清晰限定时，本公开的范围并不仅局限于所示出的部件，所示出的部件仅用于例证的目的。另外，虽然阐述了许多细节，但应当理解，本公开的一些方面可在没有这些细节的情况下被实施。在其他情况下，未详细示出熟知的结构和技术，以免模糊对本描述的理解。
图1示出了具有阀组件的头戴式耳机耳罩的一个方面的示意图。应当理解，附图示出了头戴式耳机100的一对左耳和右耳耳罩中的仅一个耳罩，其可通过头带(未示出)连接。因此，参考附图所示的头戴式耳机100的耳罩所描述的特征中的每个特征应当被理解为应用于头戴式耳机100的另一耳罩。耳罩外壳102形成壳体，该壳体的尺寸被设计为环绕和覆盖用户的耳朵。在该方面，耳罩外壳102包括限定有源腔或前腔106的第一室104和限定无源腔110的第二腔108。当头戴式耳机100定位在用户的头部上时，第一室104和前腔室106可以围绕耳朵112。在一些情况下，耳罩垫118可以定位在耳罩外壳102的第一室104周围，以确保舒适的贴合和/或将耳罩密封在用户的耳朵周围和/或密封到用户的耳朵。第二室108和无源腔110可以是基本上封闭的室和/或腔，此二者定位在第一室104后面(如图1所示)。例如，第二室108和无源腔110可以是围绕包封在外壳102内的其他系统部件但不起特定声学功能的系统腔的一部分。外壳102还可以限定第三室114，该第三室包封另一个腔或后腔116。第三室108的后腔116可以与第二室108的无源腔110和第一室104的有源腔106声学隔离。
用于在耳朵112的方向上输出音乐信号的驱动器116可以安装在外壳102内。驱动器116可以是具有被配置为响应于音频电信号输入而产生声音的压敏振动膜和电路的任何类型的电声换能器(例如，扩音器)。该音频电信号可以是由声源122输入到驱动器120的音乐信号。声源122可以是能够输出音频信号的任何类型的音频设备，例如音频电子设备诸如便携式音乐播放器、家用立体声系统或能够输出音频信号的家庭影院系统。限定前腔106的第一室104可以声学耦合到驱动器120的声音输出侧120A，并且使声音从驱动器120传递到用户的耳朵112。在该方面，第一室104和前腔106的尺寸可以被设计为围绕耳朵，如前所述。限定后腔116的第三室114可以声学耦合到驱动器120的后侧120B(例如，非声音输出侧)，并且与第一室104和第二室108声学隔离，如前所述。
为了改善头戴式耳机100的声学性能和舒适度，头戴式耳机100可以包括阀组件124。阀组件124可以包括可移动构件126，该可移动构件定位在穿过耳罩外壳102形成的开口128上方。开口128位于第一室104和第二室108之间。因此，当移动构件126处于闭合位置时，开口128被覆盖并且第一室104不对第二室108开放。换句话讲，在打开位置，空气不可以在前腔106和外腔110之间行进。另一方面，当移动构件126处于打开位置时，开口128未被覆盖并且第一室104对第二室108开放。换句话讲，空气可以在前腔106和外腔110之间移动。在该方面，阀组件124可以用于均衡第一室104内的压力和/或第一室104与第二室108之间的压力。例如，当在第一室104内出现高于所需阈值的压力时，阀组件124可以打开，使得第一室104对第二室108开放，并且空气可从第一室104传递到第二室108以释放(例如，降低)压力。将参考图3至图6更详细地描述阀组件124的特定操作。
阀组件124可以是无源阀或机械阀，该阀用于通过使第一室104对第二室108开放和/或封闭来均衡第一室104内的压力。阀组件124可以认为是无源阀(与有源阀相对)，因为其可在不存在电输入的情况下打开或关闭。例如，阀组件124可以响应于第一室104内和/或第一室104与第二室108之间的压力、压力变化和/或压差而打开或关闭。因此，阀组件124也可以认为是压敏阀。这与需要电输入来打开或关闭阀的有源阀形成对比。
此外，在一些方面，第一室104可以包括通向无源腔和/或室的附加开口或通气孔202，如图2所示。代表性地，在一些方面，通气孔202可以使第一室104对围绕外壳102的周围环境204通气。例如，通气孔202可以是b通气孔，该b通气孔从前腔106穿过外壳102延伸到周围环境。在其他方面，通气孔202可以形成于阀组件124中，如将参考图3和图5更详细地描述。通气孔202还可以有助于缓解前腔106内的压力。例如，在一些方面，通气孔202可以使周围环境204和前腔106之间的空气恒定流动以缓解前腔106内小的压力和/或压力变化，而阀组件124响应于前腔106内的较大和/或较突然的压力和/或压力变化而打开以缓解较大的压力变化。
现在将参考图3至图6描述阀组件124的特定方面和操作。代表性地，图3至图6示出了参考图1至图2所述的阀组件的放大横截面侧视图。现在参见图3，图3示出了阀组件124，该阀组件包括移动构件126，该移动构件定位在前腔106(例如，有源腔)和外腔110(例如，无源腔)之间的壁308内形成的开口128的上方。如前所述，前腔106可以是由驱动器前腔室限定的有源腔，而外腔110可以是耳机外壳的外室内的无源腔和/或周围环境。移动构件126可以是能够响应于前腔106内的压力或压力变化而打开的任何类型的阀门，以均衡前腔106和外腔110内和/或它们之间的压力。代表性地，移动构件126可以包括分别在枢转点304A、304B处可移动地耦合到壁308的第一阀门302A和第二阀门302B。在一些方面，第一阀门302A和第二阀门302B中的每个阀门可以操作为在单个方向上并且响应于不同的压力和/或压力变化而彼此独立地打开。例如，在一个方面，第一阀门302A可以操作以响应于超过预定阈值压力(PTH1)的第一压力或压力变化(P1)而仅在箭头所示的方向上打开(例如，进入外腔110)。例如，第一压力或压力变化(P1)可以是正压(例如，大于大气压的压力)和/或超过预定阈值压力(PTH1)的压力(例如，大于大气压的压力和/或扬声器输出的声压)。代表性地，第一压力或压力变化(P1)可以是由用户将耳罩压靠到耳朵、跑步和/或跳跃引起的快速增压。阀门302A可以被调成响应于该特定压力变化而打开，如虚线所示。一旦外腔110和前腔106之间的压力均衡，则阀门302A可以被进一步调成返回到闭合位置。
另一方面，阀门302B响应于第一压力或压力变化(P1)而保持关闭。相反，阀门302B可以替代地响应于第二压力变化(P2)而仅在对应箭头所示的方向上打开(例如，进入前腔106)。第二压力或压力变化(P2)可以不同于第一压力或压力变化(P1)。例如，第二压力或压力变化(P2)可以是负压(例如，小于大气压的压力)和/或前腔106内的小于预定阈值压力(PTH2)的压力(例如，小于大气压的压力和/或扬声器输出的声压)。代表性地，第二压力或压力变化(P2)可以是由用户从用户头部移除耳罩、跑步和/或跳跃引起的快速减压。阀门302B可以被调成响应于第二压力或压力变化(P2)而仅在箭头所示的方向上打开(例如，进入前腔106)。然而，阀门302A保持关闭，并且不响应于该第二压力或压力变化(P2)而打开。在该方面，阀门302A和302B可以理解为被调成仅响应于不同的压力和/或压力变化而打开，使得一个阀门打开而一个阀门保持关闭。一次仅打开一个阀门有助于调节室106、110之间的气流。例如，在一些情况下，第一腔106中可以出现正压，并且同时外腔110中可以出现负压。第一阀门302A将响应于第一腔106中的正压而打开。然而，第二阀门302B可以仅开放进入前腔106。由于第二阀门302B不能在外腔110的方向上打开，因此外腔110内的负压将不会使其打开。在该方面，由于第一阀门302A打开而使空气从前腔106移动到外腔110，但是，由于第二阀门302B关闭而阻挡空气从外腔110移动到前腔106。这继而均衡前腔106内的压力。
阀门302A-302B可以在枢转点304A-304B处耦合到外壳壁308。枢转点304A-304B可以是铰链，其使阀门302A-302B响应于期望的压力而仅在先前讨论的方向上打开(例如，P1或P2)。在一些方面，铰链可以由与阀门302A-302B相同的材料形成，而在其他方面，铰链可以由不同的材料制成。例如，在一些方面，阀可以为硅树脂阀，并且阀门302A-302B可以通过在硅树脂膜内切割狭缝而形成。在该方面，铰链也将由与阀门302A-302B相同的硅树脂材料形成。在其他方面，阀可以由其他材料制成，并且阀门302A-302B可以通过另一种类型的铰链在枢转点304A-304B处耦合到壁，并且在一些情况下，还可以包括偏置机构。例如，枢转点304A-304B可以包括弹簧或其他偏置机构，以将阀门302A-302B朝向关闭位置偏置。在该方面，阀门302A-302B可以保持关闭，直到发生期望的压力和/或压力变化，然后使其打开并且可以在压力均衡时返回到关闭位置。
图4是阀组件124的另一方面的放大视图。具体地讲，图4中的阀组件124基本上类似于先前所讨论的阀组件，不同的是该阀组件还包括阀内的通气孔306以进一步帮助均衡压力。例如，在一些方面，通气孔306可以使前腔106和外腔110之间的空气恒定流动。在这方面，通气孔306可以用于缓解前腔106内小的压力和/或压力变化，而阀组件124可被调成仅响应于前腔106内的较大和/或较突然的压力和/或压力变化而打开以缓解较大的压力变化。通风口306可以是b通风口，并且除了和/或代替此前参照图2所述的外壳b通风口而使用。
图5是阀组件124的另一方面的放大视图。具体地讲，图5中的阀组件124基本上类似于先前讨论的阀组件，不同之处在于该阀组件是包括通过阀门的通气孔306的单个阀门302。例如，阀组件124可包括单个止回阀或多个止回阀，其包括响应于特定压力和/或压力变化而在单个方向上打开以均衡压力的阀门。在一些方面，虽然未示出，但是阀组件124可以包括覆盖外壳壁308内的不同开口128的两个不同的阀门302，以缓解不同的压力发生(例如，负压和正压变化)，如前所述。通风口306可以是b通风口，并且除了和/或代替此前参照图2所述的外壳b通风口而使用。
此外，如前所述，先前讨论的阀组件124中的任何一个或多个可以被调成响应于特定压力和/或压力变化而打开。例如，在一些方面，可以特别选择阀门(例如，阀门302A-302B)的重量、阀开口(例如，开口128)的尺寸和/或相关联的无源腔(例如，外腔110)的尺寸，使得阀组件124响应于期望的压力而打开和/或关闭。例如，如图6所示，可特别地选择阀开口128的尺寸(S1)或阀门302的尺寸(S2)，使得阀响应于期望的压力并以期望的速率打开。代表性地，如前所述，可以改变阀门的尺寸以改变阀门的重量，从而增加和/或减小其打开的速度和/或打开其所需的压力。此外，开口128和/或相关联的腔110的尺寸使得空气交换的面积更大或更小，以增加和/或减小阀门打开和/或关闭的速度。代表性地，覆盖大阀开口和/或腔的轻阀门将使阀门302较快地打开。另一方面，覆盖小阀开口和/或腔的重阀门将使阀门302较慢地打开。如前所述，使阀打开的前腔室内的压力(或压力变化)可能是由以下情况引起：来自驱动器(例如，扬声器)的声压波、用户将耳罩压靠到耳朵、跑步、跳跃等等，或任何这些情况中任何情况的组合。根据各种情况，较慢或较快打开的阀可能是期望的。例如，可能期望较快打开的阀以缓解当耳罩按压在用户耳朵上时可能发生的较大压力变化，而当压力变化是由跑步或跳跃引起的较小压力变化时，可能期望较慢打开的阀。
图7示出了其中可以实现本文所述阀组件的电子设备的一个方面的简化示意图。例如，图1至图2的头戴式耳机100为可包括由电子设备700示出的电路中的一些或全部电路的系统的示例。
电子设备700可包括例如电源702、存储装置704、信号处理器706、存储器708、处理器710、通信电路712、以及输入/输出电路714。在一些方面，电子设备700可包括每种电路部件中的多于一个电路部件，但为了简化起见，仅在图7中示出每种部件中的一个部件。此外，本领域的技术人员应当理解，某些部件的功能可被合并或省略，并且未在图1至图6中示出的附加部件或更少的部件可被包括在例如头戴式耳机100中。
电源702可向电子设备700的各部件供电。在一些方面，电源702可耦合到电网，诸如例如壁装电源插座。在一些方面，电源702可包括一个或多个电池，以用于向头戴式耳机或与头戴式耳机相关联的其他类型的电子设备供电。又如，电源702可被配置为从天然来源(例如，使用太阳能电池的太阳能)生成电力。
存储装置704可包括例如硬盘驱动器、闪存存储器、高速缓存、ROM和/或RAM。另外，存储装置704可为本地的和/或远离电子设备700。例如，存储装置704可包括集成存储介质、可移除存储介质、在远程服务器上的存储空间、无线存储介质、或它们的任何组合。此外，存储装置704可存储数据，诸如例如系统数据、用户简档数据、以及任何其他相关数据。
信号处理器706可为例如用于实时处理数字信号的数字信号处理器，该数字信号由例如输入/输出电路714从模拟信号转换。在数字信号的处理已完成之后，该数字信号可然后被转换回到模拟信号。
存储器708可包括任何形式的临时存储器诸如RAM、缓冲器和/或高速缓存。存储器708还可被用于存储用于操作电子设备应用程序(例如，操作系统指令)的数据。
除了信号处理器706之外，电子设备700可另外包括通用处理器710。处理器710能够解译系统指令并处理数据。例如，处理器710能够执行指令或程序，诸如系统应用程序、固件应用程序和/或任何其他应用程序。另外，处理器710具有执行指令以便与电子设备700的任何或全部部件进行通信的能力。
通信电路712可以为操作以引发通信请求、连接到通信网络和/或向通信网络内的一个或多个服务器或设备传输通信数据的任何合适的通信电路。例如，通信电路712可以支持Wi-Fi(例如，802.11协议)、
Figure BDA0003272769910000101
高频系统、红外、GSM、GSM加EDGE、CDMA、或任何其他通信协议中的一者或多者和/或它们的任何组合。
输入/输出电路714可将模拟信号和其他信号(例如，物理接触输入、物理移动、模拟音频信号等)转换(并且如有必要，编码/解码)为数字数据。输入/输出电路714还可将数字数据转换为任何其他类型的信号。数字数据可被提供至处理器710、存储装置704、存储器708、信号处理器706或电子设备700的任何其他部件，并可从上述部件接收。输入/输出电路714可被用于与任何合适的输入或输出设备进行交互。此外，电子设备700可包括与输入设备相关联的专用输入电路，诸如例如一个或多个接近传感器、加速度计等。电子设备700还可包括与输出设备相关联的专用输出电路，诸如例如一个或多个扬声器、耳机等。
最后，总线716可提供用于向处理器710、存储装置704、存储器708、通信电路712和被包括在电子设备700中的任何其他部件传输数据、从这些部件传输数据或者在这些部件之间传输数据的数据传输路径。虽然总线716在图7中被示为单个部件，但是本领域的技术人员应当理解电子设备700可以包括一个或多个部件。
虽然已经在附图中描述和示出了某些方面，但是应当理解，此类方面仅仅是对广义公开的说明而非限制，并且本公开不限于所示出和所述的具体结构和布置，因为本领域的普通技术人员可以想到各种其他修改型式。因此，要将描述视为示例性的而非限制性的。此外，为了帮助专利局和对本申请所颁发的任何专利的任何读者解释所附权利要求书，申请人希望指出，他们并不旨在任何所附权利要求书或权利要求要素引用35U.S.C.112(f)，除非在特定权利要求中明确使用“用于……的装置”或“用于……的步骤”。

Claims (20)

1.一种头戴式耳机，包括：
两个头戴式耳机耳罩，每个头戴式耳机耳罩包括：
耳罩外壳，所述耳罩外壳限定有源室和无源室，所述有源室将扬声器的声音输出侧声学耦合到用户的耳朵，所述无源室围绕所述有源室；和
无源阀组件，所述无源阀组件被配置为响应于所述有源室内的压力变化而打开，以将所述有源室流体耦合到所述无源室并且均衡所述有源室和所述无源室之间的压力。
2.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述有源室形成所述扬声器的前腔室，所述前腔室与所述扬声器的后腔室声学隔离并且其尺寸被设计成围绕所述用户的耳朵。
3.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述无源室对周围环境封闭并且与所述扬声器的后腔室声学隔离。
4.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述无源室对周围环境开放。
5.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述无源室与所述扬声器的后腔室声学隔离。
6.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述阀组件包括第一阀门，所述第一阀门被配置为响应于超过阈值压力的正压力变化而仅在第一方向上打开。
7.根据权利要求6所述的头戴式耳机，其中所述阀组件包括第二阀门，所述第二阀门被配置为响应于小于阈值压力的负压力变化而仅在与所述第一方向相反的第二方向上打开。
8.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述阀组件包括通过偏置机构而耦合到所述耳机外壳的阀门，所述偏置机构将所述阀门朝向闭合位置偏置。
9.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述阀组件包括止回阀。
10.根据权利要求1所述的头戴式耳机，还包括泄漏通气孔，所述泄漏通气孔将所述有源室耦合到所述无源室或周围环境。
11.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中由所述扬声器的所述声音输出侧输出的声压波引起所述有源室中的正压力变化并且打开所述阀组件。
12.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述压力变化是正压力变化或负压力变化，所述正压力变化或负压力变化是由用户将所述一对头戴式耳机耳罩中的至少一个压靠在用户耳朵上引起的。
13.根据权利要求1所述的头戴式耳机，其中所述头戴式耳机耳罩是背部封闭式头戴式耳机耳罩。
14.一种背部封闭式头戴式耳机耳罩，包括：
耳罩外壳，所述耳罩外壳限定前腔、后腔和外腔，所述前腔声学耦合到驱动器的声音输出侧，所述后腔耦合到所述驱动器的后侧并且与所述前腔声学隔离，所述外腔与所述驱动器的所述后腔声学隔离；和
阀组件，所述阀组件位于所述前腔和所述外腔之间，其中所述阀组件被配置为响应于所述前腔内的第一压力而在第一方向上移动并且响应于所述前腔内的第二压力而在与所述第一方向不同的第二方向上移动，并且其中所述阀组件在所述第一方向和所述第二方向上的所述移动使所述前腔对所述外腔开放以均衡所述前腔和所述外腔之间的压力。
15.根据权利要求14所述的头戴式耳机耳罩，其中所述阀组件包括第一阀门和第二阀门，所述第一阀门被配置为在所述第一方向上打开，所述第二阀门被配置为在所述第二方向上打开。
16.根据权利要求15所述的头戴式耳机耳罩，其中当所述第二阀门在所述第二方向上打开时，所述第一阀门保持关闭，而当所述第一阀门在所述第一方向上打开时，所述第二阀门保持关闭。
17.根据权利要求15所述的头戴式耳机耳罩，其中所述第一阀门的尺寸或所述第二阀门的尺寸被调成响应于所述第一压力或所述第二压力而改变所述第一阀门或所述第二阀门打开的速度。
18.根据权利要求14所述的头戴式耳机耳罩，其中所述第一压力包括所述前腔内的大于阈值压力的正压力。
19.根据权利要求14所述的头戴式耳机耳罩，其中所述第二压力包括所述前腔内的小于阈值压力的负压力。
20.根据权利要求14所述的头戴式耳机耳罩，还包括形成在所述阀组件中的通气孔，所述通气孔将所述前腔耦合到所述外腔。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3982643A1 (en) * 2020-09-30 2022-04-13 EPOS Group A/S Headphone sealing cup
JP7462230B2 (ja) * 2021-04-30 2024-04-05 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 ヘッドセットおよびイヤーパッド

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5096193B2 (ja) * 2008-03-07 2012-12-12 株式会社オーディオテクニカ ヘッドホンユニット
US8297947B2 (en) * 2009-06-03 2012-10-30 The Technology Partnership Plc Fluid disc pump
DE102011013343B4 (de) * 2011-03-08 2012-12-13 Austriamicrosystems Ag Regelsystem für aktive Rauschunterdrückung sowie Verfahren zur aktiven Rauschunterdrückung
US9185480B2 (en) * 2012-12-14 2015-11-10 Apple Inc. Acoustically actuated mechanical valve for acoustic transducer protection
US9621979B2 (en) * 2014-11-20 2017-04-11 Bose Corporation Pressure equalization systems and methods

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