CN114339512A - 耳机密封杯 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了耳机密封杯,其包括:适于与耳机用户的耳朵相邻的前开口;设置在耳杯内以形成前腔和后腔的隔音板;设置成容纳所述后腔的外杯;设置在所述后腔内并包围所述前开口的第一内杯;变换器;及设置成容纳所述前腔和用户耳朵并在耳杯的所述前开口外周周围延伸的耳垫;其中,所述耳机密封杯还包括设置在所述外杯与所述第一内杯之间的第二内杯,用于在外面噪声与用户耳朵之间提供声学屏障。
Description
技术领域
本申请涉及用于提供更高的插入损耗和完全扬声器调谐的耳机密封杯。
背景技术
目前的耳机和听力保护器解决方案被迫使在擅长声学插入损耗和具有全套声学扬声器调谐参数之中二选一。
外杯影响被动阻尼/插入损耗和扬声器声音。
传统的耳机设计在低频时不能实现被动阻尼。
听力保护器的封闭式设计不能应用扬声器声音的全套调谐参数。
传统的耳机主要针对声音构建,在低频下缺乏声学插入损耗,这是因为扬声器后空间杯和外杯中的开口。
在传统的封闭式耳机体系结构中:
-扬声器固定到隔音板。在一些情形下,扬声器固定到其它部分。
-耳垫固定到隔音板。
-扬声器前面的空间连通到用户耳朵。前空间由隔音板、耳垫和用户的解剖体形成。
-隔音板中的(在扬声器前空间与后空间之间的)孔用于调谐扬声器声音。孔可被阻尼材料覆盖。
-扬声器后空间杯中的孔用于调谐扬声器声音。在一些情形下,前述孔为管。在一些情形下,前述孔被阻尼材料覆盖。
扬声器声音使用扬声器前和后空间之间的隔音板中的孔进行调谐。
为在低频下提高声学插入损耗,耳机外杯需要完全气密。这成问题,因为外杯通常具有结构件(按钮、吊杆等),这使得密封解决方案复杂、成本高昂和很难制造。
另一问题在于外杯的设计影响被动阻尼/插入损耗和扬声器声音,因为它们被声学上耦合在一起。
传统的听力保护器具有简单的完全封闭的空间,因此在低频下具有声学插入损耗。然而,由于分布式设计和扬声器安置,扬声器调谐能力有限。
在传统的完全封闭式耳机体系结构中:
-扬声器固定到隔音板。在一些情形下,扬声器可固定到其它部分。
-耳垫固定到隔音板。
-扬声器前面的空间连通到用户耳朵。前空间由隔音板、耳垫和用户的解剖体形成。
-隔音板中的(在扬声器前空间与后空间之间的)孔用于调谐扬声器声音。孔可被阻尼材料覆盖。
耳机
图1示出了一般耳机的耳杯的可能布局。该耳机包括可连接到头带结构的至少一耳杯1。穿过耳杯1,声学信号如音乐、语音、声音等被传到用户的耳朵2。
耳机还包括传声器,但传声器并非必需的元件。
耳机包括输出变换器。输出变换器可由用于将声学信号提供给用户的接收器(扬声器/喇叭)构成。
耳机可包括用于提供表示声音的电输入信号的输入单元。输入单元可包括用于将声学输入声音转换为电输入信号的输入变换器如传声器。输入单元可包括无线接收器,用于接收包括或表示声音的无线信号并提供表示所述声音的电输入信号。无线接收器例如可配置成接收在无线电频率范围(3kHz到300GHz)的电磁信号。无线接收器例如可配置成接收在光频率范围(例如红外光300GHz到430THz或者可见光如430THz到770THz)的电磁信号。
耳机可包括天线和收发器电路(如无线接收器),用于从另一装置无线接收电输入信号,另一装置如娱乐设备(例如电视机)、通信装置、无线传声器或另一耳机。电输入信号可表示或包括音频信号和/或控制信号和/或信息信号。
发明内容
本申请的一方面是提供一种用于耳机的耳杯,其中所述耳杯可配置成安装在用户/佩戴者的耳朵周围。所述耳杯可包括适于与耳机用户的耳朵相邻的前开口。所述耳杯可包括设置在耳杯内以形成前腔和后腔的隔音板。所述耳杯可包括设置成容纳所述后腔的外杯。后腔可在隔音板与外杯之间的空间中形成。所述耳杯可包括设置在后腔内的第一内杯。第一内杯可配置成包围前开口。所述耳杯可包括变换器尤其是声学输出变换器,配置成将声学信号提供给用户的耳朵。所述耳杯可包括设置成容纳前腔和用户耳朵并在耳杯的前开口外周周围延伸的耳垫。耳垫可配置成提供令人舒适的与用户皮肤的界面连接和/或提供外部环境声音的衰减。所述耳杯可包括设置在外杯与后空间杯之间的第二内杯,用于在外面噪声与用户耳朵之间提供声学屏障。第二内杯可提高来自环境的声学声音即周围声音的衰减/阻尼,使得用户在例如听来自耳杯中的输出变换器的声音的同时不受周围声音烦扰。
耳杯可包括,第二内杯适于对外面噪声声学上密封并增加耳杯的传输损耗。这意味着第二内杯将有助于隔离/防止外部声音到达用户耳朵。
耳杯可配置成使得第二内杯适于增加耳杯的传输损耗。第二内杯可提供外部声音的更大的衰减。
耳杯可配置成使得变换器固定到隔音板。变换器可直接或(经其它部件)间接连接或固定到隔音板。
耳杯可配置成使得耳垫固定到隔音板。这可使耳垫能将隔音板和/或变换器定位在相对于用户耳朵的最佳位置。
耳杯可配置成使得第二内杯具有用于调谐声音的至少一开口。开口的大小和/或位置和/或数量可确定对变换器产生的声音具有哪一类型的调谐效果。例如,耳杯可配置成使得第二内杯的开口成形为孔或管。
耳杯可配置成使得第二内杯的至少一开口被阻尼材料覆盖。此外,耳杯可配置成使得第一内杯具有至少一用于调谐声音的开口。耳杯可配置成使得第一内杯的开口成形为孔或管。耳杯可配置成使得第一内杯的至少一开口被阻尼材料覆盖。这些部件可帮助实现提供给用户的声音的符合需要的调谐。
耳杯可配置成使得隔音板具有至少一用于调谐声音的开口。耳杯可配置成使得隔音板的开口成形为孔或管。耳杯可配置成使得隔音板的至少一开口被阻尼材料覆盖。这些特征可帮助实现提供给用户的声音的符合需要的调谐。
本发明的另一方面涉及耳麦或耳机,其包括第一耳杯和非必需的第二耳杯,其中头带机械上连接第一耳杯和非必需的第二耳杯并配置成使得耳麦或耳机可设置在用户头上。
第一和第二耳杯中的至少一个可具有配置成从用户的嘴巴拾取声音的输入变换器即语音拾取输入变换器。该输入变换器可包括至少两个传声器的传声器阵列。此外,耳麦可包括配置成承载输入变换器的吊杆,其中吊杆可为连杆以在两个位置之间操作,其中一个位置使输入变换器位于用户嘴巴附近以高效地拾取来自用户的话音。其它特征也可被包括在耳麦中,例如主动噪声消除、无线通信如蓝牙通信等。
附图说明
本发明的各个方面将从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见,这些附图均为示意性及简化的图,它们只给出了对于理解本发明所必要的细节,而省略其他细节。在整个说明书中,同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明,其中:
图1为现有技术的耳杯的示意图;
图2为现有技术的耳杯的示意图;
图3为根据本发明的耳杯的示意图。
通过下面给出的详细描述,本发明进一步的适用范围将显而易见。然而,应当理解,在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时,它们仅为说明目的给出。对于本领域技术人员来说,基于下面的详细描述,本发明的其它实施方式将显而易见。
具体实施方式
下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而,对本领域技术人员显而易见的是,这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因,这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。
电子硬件可包括微机电系统(MEMS)、(例如专用)集成电路、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、印刷电路板(PCB)(如柔性PCB)、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件,例如用于感测和/或记录环境、装置、用户等的物理性质的传感器。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等,无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。
图1示出了传统的封闭式耳机体系结构,其中扬声器11固定到隔音板10。在一些情形下,扬声器固定到其它部分。耳垫15固定到隔音板10。扬声器前面的空间16连通到用户耳朵2。前空间16由隔音板10、耳垫15和用户的解剖体2形成。隔音板10中的、提供在扬声器前空间16与后空间12之间的孔18用于调谐扬声器声音。孔18可被阻尼材料覆盖。扬声器后空间杯14中的孔17用于调谐扬声器声音。在一些情形下,前述孔为管。在一些情形下,前述孔被阻尼材料覆盖。孔的大小、间隔、分布可用于调谐变换器的谐振。
图2示出了传统的完全封闭式听力保护器体系结构,其中扬声器11固定到隔音板10。在一些情形下,扬声器11可固定到其它部分。耳垫15固定到隔音板10。扬声器前面的空间16连通到用户耳朵2。前空间16由隔音板10、耳垫15和用户的解剖体2形成。隔音板10中的、提供在扬声器前空间16与后空间12之间的孔18用于调谐扬声器声音。孔18可被阻尼材料覆盖。
传统的封闭式和完全封闭式耳机结构的外杯13,如图1和2中所示,影响被动阻尼/插入损耗和扬声器声音。此外,传统的开放设计在低频时无法实现被动阻尼,封闭式设计不能利用扬声器的全套调谐参数。
如图1和2中所示的已知耳机结构的问题通过在外杯13与扬声器杯14之间增加另外的杯19(称为密封杯)而得以解决,如图3中所示。密封杯19形成外侧噪声与耳朵之间的屏障。
密封杯19被剥夺一些特征以使密封容易。仅电导线将需要穿过密封杯屏障。扬声器11固定到隔音板10。在一些情形下,扬声器11可固定到其它部分。耳垫15固定到隔音板10。扬声器前面的空间16连通到用户耳朵2。前空间16由隔音板10、耳垫15和用户的解剖体2形成。隔音板10中的、提供在扬声器前空间16与后空间12之间的孔18用于调谐扬声器声音。孔18可被阻尼材料覆盖。
扬声器后空间杯14中的孔17用于调谐扬声器声音。在一些情形下,这些孔为管。在一些情形下,这些孔被阻尼材料覆盖。
密封杯19使扬声器声学即扬声器后空间杯14、扬声器11、隔音板10、隔音板孔18和阻尼材料、前空间16及耳垫15与外面噪声隔开密封。
外杯13将不影响被动阻尼/插入损耗或者扬声器声音。扬声器调谐参数的完全设置可用。该封闭式设计实现被动阻尼/插入损耗。
提供一种耳机,包括:包括适于与耳机用户的耳朵2相邻的前开口的至少一耳杯1、设置在该耳杯内以形成前和后腔12的隔音板10、设置在容纳后腔的外杯13、设置在后腔内并包围前开口的第一内杯或后空间杯14、变换器如扬声器、以及设置成容纳前腔和用户耳朵2并在耳杯1的前开口外周周围延伸的声学密封耳垫15。耳机包括设置在外杯13与后空间杯14之间的用于在外面噪声与用户耳朵2之间提供声学屏障的第二内杯19。
第二内杯19适于声学上隔离外面噪声并增加耳杯的传输损耗。第二内杯19可适于增大耳杯1的传输损耗。在一例子中,第二内杯19具有至少一用于调谐声音的开口20。第二内杯19的开口20可成形为孔或管。在一例子中,第二内杯的至少一开口20被阻尼材料覆盖。
在一例子中,第一内杯或后空间杯14具有至少一用于调谐声音的开口17。第一内杯的开口17成形为孔或管。
在一例子中,第一内杯14的至少一开口17被阻尼材料覆盖。
在一例子中,隔音板10具有至少一用于调谐声音的开口18。
隔音板的开口18成形为孔或管。在一例子中,隔音板10的至少一开口18被阻尼材料覆盖。
前腔由隔音板10、耳垫15和用户的耳朵2的解剖学形成。
变换器或扬声器11可固定到隔音板10。
耳垫15固定到隔音板10。
当由对应的过程适当代替时,上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的步骤结合。
除非明确指出,在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解,说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解,除非明确指出,当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时,可以是直接连接或耦合到其他元件,也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出,在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。
应意识到,本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外,特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见,及在此定义的一般原理可应用于其他方面。
权利要求不限于在此所示的各个方面,而是包含与权利要求语言一致的全部范围,其中除非明确指出,以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”,而是指“一个或多个”。除非明确指出,术语“一些”指一个或多个。
因而,本发明的范围应依据权利要求进行判断。
Claims (16)
1.一种用于耳机的耳杯,包括:
-适于与耳机用户的耳朵相邻的前开口;
-设置在耳杯内以形成前腔和后腔的隔音板;
-设置成容纳所述后腔的外杯;
-设置在所述后腔内并包围所述前开口的第一内杯;
-变换器;及
-设置成容纳所述前腔和用户耳朵并在耳杯的所述前开口外周周围延伸的耳垫;
其中,所述耳杯还包括设置在所述外杯与所述第一内杯之间的第二内杯,用于在外面噪声与用户耳朵之间提供声学屏障。
2.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述第二内杯适于对外面噪声声学上密封并增加耳杯的传输损耗。
3.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述前腔由所述隔音板、所述耳垫和用户耳朵的解剖结构形成。
4.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述第二内杯适于增加耳杯的传输损耗。
5.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述变换器固定到所述隔音板。
6.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述耳垫固定到所述隔音板。
7.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述第二内杯具有用于调谐声音的至少一开口。
8.根据权利要求7所述的耳杯,其中,所述第二内杯的开口成形为孔或管。
9.根据权利要求7或8所述的耳杯,其中,所述第二内杯的至少一开口被阻尼材料覆盖。
10.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述第一内杯具有至少一用于调谐声音的开口。
11.根据权利要求10所述的耳杯,其中,所述第一内杯的开口成形为孔或管。
12.根据权利要求10或11所述的耳杯,其中,所述第一内杯的至少一开口被阻尼材料覆盖。
13.根据权利要求1所述的耳杯,其中,所述隔音板具有至少一用于调谐声音的开口。
14.根据权利要求13所述的耳杯,其中,所述隔音板的开口成形为孔或管。
15.根据权利要求13或14所述的耳杯,其中,所述隔音板的至少一开口被阻尼材料覆盖。
16.一种耳机,包括连接到头带的第一耳杯,其中所述第一耳杯包括:
-适于与耳机用户的耳朵相邻的前开口;
-设置在所述第一耳杯内以形成前腔和后腔的隔音板;
-设置成容纳所述后腔的外杯;
-设置在所述后腔内并包围所述前开口的第一内杯;
-变换器;及
-设置成容纳所述前腔和用户耳朵并在所述第一耳杯的所述前开口外周周围延伸的耳垫;
其中,所述第一耳杯还包括设置在所述外杯与所述第一内杯之间的第二内杯,用于在外面噪声与用户耳朵之间提供声学屏障。
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