CN114584881A - 一种耳机及移动终端 - Google Patents

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CN114584881A CN202011385453.2A CN202011385453A CN114584881A CN 114584881 A CN114584881 A CN 114584881A CN 202011385453 A CN202011385453 A CN 202011385453A CN 114584881 A CN114584881 A CN 114584881A
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吴融融
柯有和
黎娜
杨和辉
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Huawei Technologies Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种耳机及移动终端,所述耳机包括耳机本体,出音管,耳套,以及多孔介质材料。所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体,所述耳套环绕套接于所述出音管的外侧壁面,用于和用户的外耳道充分卡合,以防止脱落。所述多孔介质材料位于所述出音管与所述耳套之间,用于连通所述出音管前腔和外界环境,有助于气流传播和声音传导,缓解用户佩戴耳机时的闭塞感和听诊器效应,同时有效地提高低频降噪的效果,改善听音体验。

Description

一种耳机及移动终端
技术领域
本发明涉及电子设备领域,并且更具体地,涉及一种耳机及移动终端。
背景技术
耳机又称耳筒或听筒,是一对转换单元,它接受媒体播放器或接收器所发出的电讯号,利用贴近耳朵的扬声器将其转化成可以听到的音波。耳机一般是与媒体播放器可分离的。
对于耳机的分类,依照耳机中使用换能器的声音驱动方式,可分作动圈式(Dynamic)和静电式(Electrostatic)、压电式、动铁式、气动式、电磁式等。以佩戴方式区分可以分为耳罩式,贴耳式,入耳式,挂耳式等。入耳式耳机在普通耳机的基础上,将其耳塞的塞头伸入耳道之内,比普通耳机更接近耳鼓。有极佳的隔音能力。入耳式耳机一般包括耳机主体,耳机出音端口以及由硅胶等弹性材料制成的耳塞。
当用户将入耳式耳机塞入外耳时,用户的耳膜与耳机之间的空气会受到压缩,导致耳膜有很重的压力感,长期佩戴会有不同程度的不舒适感,而且入耳式耳机放大了外部振动,引起听诊器效应,导致降低总体声学性能和用户舒适度。
发明内容
本发明在于提供一种耳机以及移动终端,旨在一定程度上缓解或解决用户佩戴耳机所产生的闭塞感,以及听诊器效应,提升用户的听音体验。
上述效果将通过独立权利要求中的特征来达成。进一步的实现方式在从属权利要求、说明书和附图中体现。
第一方面,本申请提供一种耳机,所述耳机包括耳机本体、出音管、耳套、以及多孔介质材料。所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体。所述多孔介质材料环绕于所述出音管的管口。所述耳套套接于所述多孔介质材料的外侧。
具体地,所述壳体可以承载耳机的多个器件,比如扬声器、驱动器等。所述耳套用于和用户的外耳道充分卡合接触,防止脱落。所述出音管位于耳道内,将由扬声器、驱动器产生的声音输出至耳道中。所述多孔介质材料位于所述出音管与耳套之间,用于连通前腔和外界,有助于气流传播和声音传导,减少前腔的密闭性,缓解用户佩戴耳机时的闭塞感和听诊器效应。其中,所述前腔是指用户佩戴耳机,使得用户的外耳、鼓膜和所述耳机之间形成的封闭空间,外界是指用户佩戴耳机之后,耳机相对于所述前腔之外的自然环境。
结合本发明的第一方面,在一种可行的实现方式中,所述耳套包括外套和内套,所述外套环绕于所述内套的外侧,并与所述内套在远离所述耳机本体的一个端部结合,在靠近所述耳机本体的一端分离。所述多孔介质材料与所述内套的内侧相结合。
所述耳套的材料可以为硅胶、橡胶或海绵等弹性材质,以保证所述耳套的外套在佩戴时能够与耳道充分塞合,实现良好的隔音效果,避免了耳机脱落。同时,由于所述耳套的内套的一端和外套分离,并且所述内套和出音管的管口紧密结合,因此内套不容易承担由耳道挤压外套所带来的形变,从而所述多孔介质材料也不容易发生形变,因此,多孔介质材料可以将空气稳定地传播到外界,且不受用户佩戴松紧程度的影响,既实现了良好的隔音效果又保证了稳定的声学性能。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料的轴向具有一定的透气量,且所述轴向透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
应理解,轴向方向在本发明的实施例中是沿出音管管口的中心轴线的方向。在满足上述轴向透气量的基础上,多孔介质材料的尺寸可以有多种形式,在所述多孔介质材料的轴向透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料可以为圆筒状结构。
所述圆筒状结构的多孔介质材料用于较好的贴合出音管管口,使得空气可以稳定地通过多孔介质材料传播到外界环境。应理解,所述多孔介质材料也可以是适应于出音管管口的其他形状,例如椭圆形,圆形等。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料包括非封闭的多个分体结构,所述多个分体结构围绕所述出音口环形排列,所述多个分体结构的至少一端位于所述出音管的端口处。
所述多个分体结构紧密环绕于所述出音管的外侧,所述多个分体结构的总轴向透气量不低于1.5m3/m2KPah,采用分体结构的多孔介质材料可以进一步降低材料成本,同时提高了结构设计的可拓展性。在一些示例中,出音管的外侧可以开设微槽道等其他形式的导音装置。在一些示例中,分体结构可以排布于微槽道与微槽道之间,在设计上节省了空间,更好地支持诸如上述功能拓展的实现。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料具有多个气泡。
具体的,在一些实施例中,所述多孔介质材料可以由聚合物发泡材料制成,所述聚合物发泡材料用于保证气流的稳定传播,在一些实施例中,聚合物发泡材料可以为橡胶、弹性体或者其他天然高分子材料等,聚合物发泡材料具有轻质、透气、隔音等特点,材料本身可以在保证空气稳定传播的同时,起到隔音效果,提升用户听音体验。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述耳机进一步包括微槽道,所述微槽道位于出音管的外侧。所述微槽道与所述多孔介质材料的内侧结合,共同构成透气通路。所述微槽道位于所述出音管的前端。
具体的,所述耳机的部分部件,例如耳机本体、出音管、耳套、多孔介质材料以及出音管微槽道,与本发明第一方面提供的耳机的部件特征相同,在此不再赘述。区别在于,所述多孔介质材料位于微槽道的外侧,与所述微槽道共同构成透气通路,所述微槽道位于出音管的前端。该种实现方式在满足稳定透气的前提下也保证了更优益的隔音效果,提升了用户听音体验。
所述微槽道位于出音管的前端。所述耳套包括外套和内套,所述外套环绕于所述内套的外侧,并与所述内套在远离所述耳机本体的一个端部相互结合,在靠近所述耳机本体的一端分离。所述多孔介质材料与所述内套的内侧结合。
所述耳套的材料可以为硅胶、橡胶或海绵等弹性材质,以保证所述耳套的外套在佩戴时能够与耳道充分塞合,实现良好的隔音效果,同时避免了耳机脱落。由于内套不容易根据耳道发生形变,因此所述多孔介质材料与微槽道共同构成的透气路径可以将空气稳定地传播到外界,使得耳机不受佩戴松紧程度的影响,始终保持稳定一致的空气传播量,既实现了良好的隔音效果又保证了稳定的声学性能。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料与所述微槽道在轴向的总透气量大于等于1.5m3/m2KPah。当所述多孔介质材料与所述微槽道构成的透气路径的总透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料为圆筒状结构。
所述圆筒状结构的多孔介质材料用于较好的贴合出音管管口,使得空气可以稳定地通过多孔介质材料传播到外界环境。应理解,所述多孔介质材料也可以是适应于出音管管口的其他形状,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述多孔介质材料由聚合物发泡材料制成,内部具有多个气泡。
具体地,所述多孔介质材料用于保证气流的稳定传播,聚合物发泡材料可以为橡胶、弹性体或者其他天然高分子材料等,聚合物发泡材料具有轻质、透气、隔音等特点,材料本身可以在保证空气稳定传播的同时,起到隔音效果,提升用户听音体验。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述透气通路的总截面积大于等于3.5mm2,所述微槽道的长度大于等于3mm,且所述微槽道的透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
当所述微槽道的轴向透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
结合本发明的第一方面,在另一种可行的实现方式中,所述微槽道的数量为至少一个。所述微槽道的截面形状为圆弧形。
微槽道的数量可以根据实际的设计需要来确定,具体的开设位置在满足技术效果和美观的基础上可以有多种形式,本领域技术人员可根据实际情况选择。开设多个微槽道有助于提高机构设计的可拓展性。所述微槽道的截面形状也可以是满足上述空气传播要求的其他形状,本领域技术人员可以根据实际情况选择。
第二方面,本发明提供一种耳机,所述耳机包括耳机本体,出音管,耳套,以及微槽道。所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体。所述耳套套接于所述出音管。所述微槽道位于所述出音管的外侧,所述微槽道与所述耳套构成透气通路。
所述透气通路连通前腔和外界有助于气流传播和声音传导,减少前腔的密闭性,缓解用户佩戴的不适感和听诊器效应。同时,开设微槽道更容易实施且无需增加物料,在良品率和成本控制的表现上更加优益。
结合本发明的第二方面,在一种可行的实现方式中,所述耳套包括外套和内套,所述外套环绕于所述内套的外侧,并与所述内套在远离所述耳机本体的一个端部结合,在靠近所述耳机本体的一端分离。所述微槽道与所述内套的内侧结合,共同构成透气通路。
所述外套和内套的特征与上述第一方面提供的外套与内套的特征相同,在此不再赘述。由于所述耳套的内套的一端和外套分离,并且所述内套和出音管的管口紧密结合,因此内套不容易承担由耳道挤压外套所带来的形变,因此所述透气通路可将空气稳定的传播到外界,而不受用户在佩戴耳机时松紧程度的影响,所述出音管微槽道始终保持稳定一致的空气传播量,既实现了良好的隔音效果又保证了稳定的声学性能。
结合本发明的第二方面,在另一种可行的实现方式中,所述透气通路的总截面积不小于3.5mm2,所述微槽道的长度大于等于3mm,且所述微槽道在所述出音管的轴向透气量不低于1.5m3/m2KPah。
当所述微槽道的透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
结合本发明的第二方面,在另一种可行的实现方式中,所述微槽道的数量为至少一个。
具体地,微槽道的数量可以根据实际的设计需要来确定,具体的开设位置在满足技术效果和美观的基础上可以有多种形式,本领域技术人员可根据实际情况选择。开设多个微槽道有助于提高结构设计的可拓展性。
结合本发明的第二方面,在另一种可行的实现方式中,所述微槽道的截面形状为圆弧形。
所述微槽道的截面形状也可以是满足上述空气传播要求的其他形状,本领域技术人员可以根据实际情况选择。
第三方面,本发明提供一种耳机,所述耳机,所述耳机包括耳机本体,出音管,耳套,以及透气模块;所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体;所述透气模块位于所述耳套的内侧和所述出音管管口之间,用于连通所述出音管的前腔和外界环境。
所述耳机的部分部件,例如耳机本体、出音管、耳套与本发明第一方面提供的耳机的部件特征相同,在此不再赘述。所述透气模块可以有多种形式,例如,所述透气模块可以为本发明第一方面提供的多孔介质材料,或者多孔介质材料与微槽道共同构成的通路,或者本发明第二方面提供的微槽道,或者其他形式。所述透气模块用于保证气流的稳定传播,进而提高了耳机声学性能。
结合本发明的第三方面,在一种可行的实现方式中,所述透气模块在沿所述出音管的轴向方向的透气量大于等于1.5m3/m2KPah。应理解,轴向方向在本发明的实施例中是沿出音管管口的中心轴线的方向。在满足上述轴向透气量的基础上,透气模块可以有多种形式,在所述透气模块的轴向透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
结合本发明的第三方面,在另一种可行的实现方式中,所述透气模块包括多个非封闭的子模块,所述子模块用于连通所述出音管的前腔和外界环境。
采用上述多个子模块一方面可以进一步降低模块材料成本,同时提高了结构设计的可拓展性,在一些示例中,出音管的外侧可以开设微槽道等其他形式的导音装置。在一些示例中,采用所述非封闭的子模块可以排布于微槽道与微槽道之间,在设计上节省了空间,更好地支持诸如上述功能拓展的实现。
结合本发明的第三方面,在另一种可行的实现方式中,所述子模块在沿所述出音管方向的总透气量大于等于1.5m3/m2KPah。在满足上述轴向透气量的基础上,所述多个子模块可以有多种形式,在所述透气模块的轴向透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
第四方面,本发明提供一种移动终端,所述移动终端包括显示屏、处理器、通信模块或接口;所述通信模块或所述接口用于上述任一种实现方式所述的耳机连接。
具体地,所述移动终端可以为笔记本电脑、平板电脑、手机、智能穿戴设备等常见的可通信的移动终端。所述移动终端本体与耳机之间可通过无线通信连接,如通过蓝牙。在耳机采用上述的结构时,可通过设置在壳体内的导音通道将耳道内的环境与耳道外的环境连通,使得耳道内的声压能够暴露或排出至耳机之外的周围环境。降低耳道内的压力,提高了用户的听音体验。
附图说明
为了说明本申请实施例或背景技术中的技术方案,下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本申请实施例提供的耳机的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的耳机的剖面示意简图;
图3是本申请实施例提供的耳机的结构示意图;
图4是本申请另一实施例提供的耳机的结构示意图;
图5是本申请另一实施例提供的耳机的结构示意图;
图6是本申请另一实施例提供的耳机的结构示意图;
图7是本申请实施例提供的入耳式耳机以及半入耳式耳机与鼓膜参考点的位置关系图;
图8是本申请实施例提供的入耳式耳机的频响变化曲线示意图;
图9是本申请实施例提供的半入耳式耳机的频响变化曲线示意图;
图10是本发明实施例提供的耳机的混合式耳机降噪架构示意图。
图11是本发明实施例提供的耳机应用场景示意图。
具体实施方式
下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性的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。
·听诊器效应:听诊器效应常见于有线的入耳式耳机,即耳塞线或者单元处受外界碰撞或者空气摩擦,产生的振动通过耳塞线直接(入耳的线一般硬度较大,有利于传导振动)传递到耳道内,产生让人很不愉快的摩擦声。
·入耳式耳机:入耳式耳机,又名耳道式耳机、入耳式耳塞、或者入耳式监听器(即IEM的英文全称:In-Ear-Monitor),是一种用在人体听觉器官内部的耳机。在一些入耳式耳机的设计方案中,入耳式耳机会在使用时封闭使用者的耳道。在普通耳机的基础上,入耳式耳机以胶质塞头插入耳道内,获得更好的密闭性。降低了外界噪音对音乐的干扰,减少漏音,极大的增加了耳机的表现效果。
·次级通路:次级通路(英文:Second Path,简称SP)的传递函数是指反馈麦克风和扬声器之间的传递函数。
本发明的一个方面提供了一种耳机结构,如图1所示,耳机300包括:耳机本体311,出音管313,耳套312以及多孔介质材料314。其中,出音管313从耳机本体311延伸,在一个示例中,出音管313和耳机本体311采用一体结构。该壳体结构可以承载耳机的多个器件,比如扬声器、驱动器等。所述壳体可由非柔顺或刚性材料制成,比如塑料。壳体结构还可以延伸出管部结构,用于包含缆线。在一个示例中,所述缆线包含从供电声源延伸至扬声器的电线,该电线传输由驱动器发生的音频信号。
出音管313和耳机本体311可以构成耳机壳体310,耳套312环绕套接于出音管313的外侧壁面,用于和用户的耳道充分卡合接触,防止脱落。在用户使用耳机时,出音管313位于用户耳道之内,将由扬声器、驱动器产生的声音输出至用户耳道。出音管313的管口可具有适用于实现耳机300的期望声学性能的尺寸和形状,例如椭圆形,圆形等。
耳套312与出音管313之间有多孔介质材料314。在一个示例中,多孔介质材料314与出音管313的外侧壁面相结合。在一个示例中,多孔介质材料314位于出音管313的管口处。在一个示例中,多孔介质材料314的外侧面与耳套312结合,多孔介质材料314的内表面与出音管313的外侧壁面结合。多孔介质材料314可以用于连通前腔和外界环境,有助于气流传播和声音传导,从而降低前腔的密闭性,缓解用户佩戴耳机所产生的闭塞感和听诊器效应。其中,上文所述的前腔是指用户的外耳、鼓膜和耳机之间形成的封闭空间。外界环境是指用户佩戴耳机之后,耳机相对于所述前腔之外的自然环境。
在本发明的一些实施例中,耳套312可以是封闭的环状结构,耳套312的结构和出音管313的形状相关。在一些示例中,耳套312可由硅胶,海绵等材料制成。耳套312包括外套3121和内套3122,图2示出了本申请实施例提供的耳机的结构示意简图。如图2所示,外套3121环绕于内套3122的外侧。外套3121与内套3122在远离耳机本体311的一个端部,即图2中的右端,相互结合,在靠近耳机本体311的一个端部分离。在一种实现方式中,耳套312的材料为弹性材质。在一些示例中,耳套312可以为硅胶、橡胶或海绵等弹性材质。以上所述耳套312的结构和材料可以有效地保证在用户佩戴时,外套3121能够与外耳道充分塞合,实现良好的隔音效果,避免了耳机脱落。同时,由于所述耳套的内套的一端和外套分离,因此内套不容易承担由耳道挤压外套所带来的形变,从而所述多孔介质材料也不容易发生形变。因此,多孔介质材料可以将空气稳定地传播到外界而不受用户佩戴松紧程度的影响。既实现了良好的隔音效果又保证了稳定的声学性能。另外,也保证了用户对于外界的声音感知,有助于减小户外通勤或运动时,因声音感知缺失而引发的安全风险。
图3示出了本申请实施例提供的耳机的结构示意图。如图3所示,外套3121环绕于内套3122的外侧。外套3121与内套3122在远离耳机本体311的一个端部,即图3中的第一子图的上端,相互结合,在靠近耳机本体311的一个端部分离。在一种实现方式中,耳套312的材料为弹性材质。在一些示例中,耳套312可以为硅胶、橡胶或海绵等弹性材质。以上所述耳套312的结构和材料可以有效地保证在用户佩戴时,外套3121能够与外耳道充分塞合,实现良好的隔音效果,避免了耳机脱落。同时,由于所述耳套的内套的一端和外套分离,因此内套不容易承担由耳道挤压外套所带来的形变,从而所述多孔介质材料也不容易发生形变。因此,多孔介质材料可以将空气稳定地传播到外界而不受用户佩戴松紧程度的影响。既实现了良好的隔音效果又保证了稳定的声学性能。另外,也保证了用户对于外界的声音感知,有助于减小户外通勤或运动时,因声音感知缺失而引发的安全风险。
在本发明的一些实施例中,多孔介质材料314在轴向具有一定的透气量,且透气量不低于1.5m3/m2KPah。在满足上述透气量的基础上,多孔介质材料314的尺寸可以有多种形式。应理解的是,轴向在本发明为实施例中是沿出音管管口的中心轴线的方向。
在本发明的一些实施例中,多孔介质材料314的形状也可以有多种形式,在一些示例中,多孔介质材料314可以为圆筒状结构或者不规则边缘的其他环绕状结构。可以理解的是,多孔介质材料314的形状用于较好的适应和贴合出音管313的管口,使得空气可以稳定地通过该多孔介质材料314传播到外界环境。
在本发明的一些实施例中,多孔介质材料314的环绕形式也可以有多种方式,在一些示例中,多孔介质材料314可以是非封闭的多个分体结构,图4示出了另一种耳机的结构示意图。如图4所示,多孔介质材料314采用两个分体轴对称的结构设计,可以理解的是,分体个数和形状以及各分体之间尺寸可以有多种方式。在一些示例中,所述分体结构的多孔介质材料314围绕出音管313对称排列,也可以非对称排列。其中,分体结构的多孔介质材料314的至少一端位于端口处,并且多个分体的多孔介质材料314的轴向总透气量不低于1.5m3/m2KPah。在一些示例中,在满足上述轴向透气量的前提下,多孔介质材料314的分体结构之间的间距也可以有多种形式,例如,分体与分体间可以是贯通的通路,或者分体在前端分离在后端合为一个整体。采用分体结构的多孔介质材料可以进一步降低材料成本,同时提高了结构设计的可拓展性,在一些示例中,出音管的外侧壁面可以开设微槽道等其他形式的导音装置,采用分体结构可以更好地支持上述功能拓展的实现。
在本发明的一些实施例中,多孔介质材料314采用聚合物发泡材料制成,例如橡胶,弹性体或天然高分子材料等。多孔介质材料314具有多个气泡。多孔介质材料可以用于连通前腔和外界,实现气流传播和声音传导的功能。其中,前腔是指用户的外耳、鼓膜和所述耳机之间形成的封闭空间,外界是指用户佩戴耳机之后,耳机相对于所述前腔之外的自然环境。聚合物发泡材料具有轻质、透气、隔音等特点,材料本身可以在保证空气稳定传播的同时,起到隔音效果,提升用户听音体验。
在本发明的另一个实施例中,参考图5,本发明提供了另一种耳机结构。该结构示意图中,耳机300所包括的多个部件的功能和连接方式与本发明的上述实施例相同,在此不再赘述。图5的实施例与上述实施例的区别主要在于:多孔介质材料314可以替换为出音管微槽道315。
具体地,在一个示例中,在出音管313的外侧壁面开设微槽道315。出音管微槽道315可以与出音管313采用一体结构。出音管微槽道315与耳套312的内套3122的内侧面构成透气通路。所述透气通路315用于连通前腔和外界,有助于气流传播和声音传导,减少前腔的密闭性,缓解用户佩戴的不适感和听诊器效应。
具体地,在一个示例中,所述耳套312可以包括外套3121和内套3122,所述外套和内套的特征与上述第一方面提供的外套与内套的特征相同,在此不再赘述。出音管微槽道315开设于内套3122的内侧面,由于内套3122不容易承担由耳道挤压外套所带来的形变,因此,由内套3122和微槽道共同构成的透气通路也不容易发生形变,从而保证了稳定的声学性能。另外,开设微槽道更容易实施且无需增加额外物料,在良品率和成本控制的表现上更加优益。
在一些示例中,耳机可以包括至少一个微槽道315。例如,可以只开设一个,也可以开设多个微槽道315。多个微槽道315之间的间距,尺寸和形状可以相同,也可以不同。在一些示例中,一个或多个微槽道315所组成的总截面积不小于3.5mm2,微槽道315的长度不小于3mm,且所述微槽道的透气量不低于1.5m3/m2KPah。当所述微槽道的透气量大于或等于1.5m3/m2KPah时,空气传播效果较好,在透气量方面的表现较为稳定。
在一些实施例中,进一步地,一个或多个微槽道315的截面形状可以有多种形式。例如,截面形状可以是圆弧形或者多边形,形状的选择需满足上述透气量和尺寸的要求。
在一些示例中,微槽道315的开设形式可以有多种形式,例如,在包括多个微槽道的情况下,可以采用互相独立的贯通通道结构,也可以将多条微槽道汇合成一条。一个或多个微槽道315所组成的总截面积大于等于3.5mm2,微槽道315的长度大于等于3mm。
本发明的另一方面的实施例中,参考图6,本发明提供另一种耳机结构,该结构示意图中,耳机300所包括的多个部件的特点和连接方式与本发明的上述实施例相同,在此不再赘述。本实施例与上述实施例的主要区别在于:耳机300同时包括多孔介质材料314和出音管微槽道315。
具体地,在一个示例中,所述多孔介质材料314位于微槽道315的外侧,与所述微槽道共同构成透气通路。在本发明的一些实施例中,所述微槽道位于出音管的前端,微槽道315的长度可以小于3mm,上述实施例在满足稳定透气的前提下也保证了优益的隔音效果,提升了用户的听音体验。
为了更清楚地理解本发明在低频降噪领域的技术效果,本发明的另一方面提供了一种耳机检测次级通路响应的稳定性的方法,该方法中,所述耳机300具有前述实施例描述的耳机300所具备的全部特征,在此不再赘述。具体地,如图7所示,该方法先在鼓膜参考点111设置观测点,通过绘制观测点位的频响曲线,来检测耳机的声学性能。具体地,通过调整耳机在耳道内的塞入位置,使耳机与耳道间的松紧程度发生改变,以此作为变量来观测在鼓膜参考点位的频响曲线变化。
为了更好理解该检测方案,这里对频率响应进行介绍,频率响应是将一个以恒电压输出的音频信号与系统相连接时,其音箱产生的声压随频率的变化而发生增大或衰减、相位随频率而发生变化的现象,这种声压和相位与频率的相关联的变化关系称为频率响应。频响曲线可以描绘耳机系统的频率响应特性,图8示出了本发明提出的入耳式耳机的频响曲线变化图,其中,每条曲线代表入耳式耳机在耳道内的某种松紧程度下,鼓膜参考点位的次级通路响应。当用户佩戴耳机的方式改变时,外耳道对耳塞的载荷会随之改变,前腔对外界的空气传播量会发生变化,从而导致在耳朵鼓膜位置的次级通路响应发生扰动,该扰动会影响耳机工作时的频响稳定性。与图8同样的情况,图9示出了一种半入耳式耳机的频响曲线变化图。将图8和图9进行比较可以看出,在低频范围内,即图8和图9的横坐标1-1000Hz区间内,入耳式耳机在不同佩戴状态下的频响变化幅度明显比半入耳式耳机的频响变化幅度小,当耳机内部增加稳定的透气介质后,在不断变化的佩戴方式下,低频区间内的次级通路响应得到了大幅改善,图8示出的五条频响曲线几乎在所述区间重叠。通过上述实施例可以看出,采用本发明揭示的入耳式耳机结构,其在用户鼓膜参考点位的低频次级通路响应受佩戴方式的影响极为微小,保证了稳定的低频声学性能。
由该方法检测得到的结果可知,本申请实施例提供的耳机结构可以极大程度缓解次级通路的低频响应受到佩戴方式的影响。实现了耳道内与外界的可控气流泄露,有效提升了次级通路响应的稳定性,从而改善了听诊器效应,提升了降噪性能和音质体验。
本发明的另一实施例提供了一种混合式降噪耳机系统架构,如图9所示,图9是本申请实施例的入耳式耳机系统结构框图,该系统架构包括:前馈式麦克风101(FeedforwardMic,简称为FF Mic),模数转换模组102,前馈控制器104,反馈控制器105,扬声器108,次级声场109,降噪麦克风110以及耳道鼓膜参考点111。具体地,该系统了包含了前馈式降噪和反馈式降噪两种模块。
具体地,前馈式降噪模块的工作方式是前馈式麦克风101拾取外界环境噪声,经过模数转换模组102后把环境噪声的数字信号传送到前馈控制器104,经过前馈控制器104处理后产生相应的控制信号,再通过数模转换模组107将控制信号转换为声音信号,经由扬声器108输出该声音信号产生的次级声场109,次级声场109产生的声音进入到耳内的鼓膜参考点111。
前馈式有源噪声控制的优点是传声器接收的是纯噪声,并不接收接收器发出的声音,所以前馈式降噪模块是一个开环系统,不会引起任何闭环振荡和啸叫,因此采用前馈式降噪模块的耳机可以独立调试电路,使得降噪效果达到最佳。但噪声经过扬声器108,并在扬声器108内多次反射,其大小和相位已发生变化,因此,从前馈式麦克风101采集到的噪声与扬声器108内的噪声有很大的不同,且外部噪声的方向性很强,难以使用同一电路满足来自不同方向的噪声的降噪要求。由于最终的用户收音终端在耳道的鼓膜参考点111,为了解决扬声器108中已发生相位和大小变化的次级声场109的干扰,引入反馈式降噪模块。具体地,反馈式降噪模块包含上述前馈式降噪模块的机构,并还包括反馈式降噪麦克风110,反馈式降噪麦克风110(Feedback Mic,简称为FB Mic)只接收反馈式麦克风110处的噪声和扬声器108发出的次级声场,通过反馈式控制器105调整误差信号,从而降低噪声。混合式降噪耳机系统通过协同前馈式和反馈式两种降噪模块,其各自的功能得到互补,使得反馈式麦克风发出的次级声场响应与用户的鼓膜参考点处111的响应满足线性相关。反馈式降噪模块是闭环系统,当放大器的增益加大到一定程度时,系统会产生高频啸叫或低频振荡等不稳定问题,为了维持该系统的稳定,满足余鼓膜参考点111线性相关,次级声场109的频率响应必须尽量稳定。
本领域技术人员可以理解的是,次级声场的频响与气流泄露的波动性密切相关。本发明提出的耳机结构可以让气流从前腔稳定地泄露至外界环境,明显降低了气流泄露产生的波动性,从而有效提高了次级声场的频响稳定性。
本发明的另一方面还提供了一种移动终端。所述移动终端包括显示屏、处理器、通信模块、接口以及上述任一实施例所述的耳机。具体地,该移动终端可为笔记本电脑、平板电脑、手机、智能穿戴设备等常见的可通信的移动终端。
其中,所述移动终端本体与耳机之间可通过无线通信连接,如通过蓝牙。也可以通过有线接口进行有线通信连接。在耳机采用上述的结构时,可通过设置在壳体内的导音通道将耳道内的环境与耳道外的环境连通,使得耳道内的声压能够暴露或排出至耳机之外的周围环境。降低耳道内的压力,提高了用户的听音体验。
根据本发明上述的实施例,在此介绍本发明实施例提供的耳机的应用场景,如图11所示,虚线代表被实体遮挡的机构,用户的耳朵200包括耳廊202、耳甲204、以及耳道206。其中,耳廊202为从用户头部的侧面突出的外耳的多肉部分,耳甲204为耳廊202导向耳道206的曲面前腔部分。本发明实施例提供的耳机在佩戴时,耳机本体停留在耳朵200的耳甲204内,耳机的出音管313连同耳塞部分312通过用户的推按置于耳道206中,耳塞312紧密塞合于耳道206,较好的隔绝外界噪音,为用户营造了安静的听音氛围。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

1.一种耳机,其特征在于,所述耳机包括耳机本体、出音管、耳套、以及多孔介质材料;
所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体;
所述多孔介质材料环绕于所述出音管的管口;
所述耳套套接于所述多孔介质材料的外侧。
2.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述耳套包括外套和内套,所述外套环绕于所述内套的外侧,并与所述内套在远离所述耳机本体的一个端部结合,在靠近所述耳机本体的一端分离;
所述多孔介质材料与所述内套的内侧相结合。
3.根据权利要求1或2所述的耳机,其特征在于,所述多孔介质材料在沿所述出音管的轴向方向的透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
4.根据权利要求1-3任意之一所述的耳机,其特征在于,所述多孔介质材料为圆筒状结构。
5.根据权利要求1-3任意之一所述的耳机,其特征在于,所述多孔介质材料包括非封闭的多个分体结构,所述多个分体结构围绕所述出音口环形排列,所述多个分体结构的至少一端位于所述出音管的端口处。
6.根据权利要求1-5任意之一所述的耳机,其特征在于,所述多孔介质材料具有多个气泡。
7.根据权利要求1或2或4-6任意之一所述的耳机,其特征在于,所述耳机进一步包括微槽道,所述微槽道位于出音管的外侧;
所述微槽道与所述多孔介质材料的内侧结合,共同构成透气通路;
所述微槽道位于所述出音管的前端。
8.根据权利要求7所述的耳机,其特征在于,所述多孔介质材料与所述微槽道在沿所述出音管的轴向的总透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
9.根据权利要求7或8所述的耳机,其特征在于,所述微槽道的总截面积大于等于3.5mm2,所述微槽道的长度大于等于3mm。
10.根据权利要求7-9任意之一所述的耳机,其特征在于,所述微槽道的数量为至少一个,所述微槽道的截面形状为圆弧形。
11.一种耳机,其特征在于,包括耳机本体,出音管,耳套,以及微槽道;
所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体;
所述耳套套接于所述出音管;
所述微槽道位于所述出音管的外侧,所述微槽道与所述耳套构成透气通路。
12.根据权利要求11所述的耳机,其特征在于,所述耳套包括外套和内套,所述外套环绕于所述内套的外侧,并与所述内套在远离所述耳机本体的一个端部结合,在靠近所述耳机本体的一端分离;
所述微槽道与所述内套的内侧结合,共同构成透气通路。
13.根据权利要求11或12所述的耳机,其特征在于,所述微槽道在所述出音管的轴向方向的透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
14.根据权利要求11-13任意之一所述的耳机,其特征在于,所述透气通路的总截面积大于等于3.5mm2,所述微槽道的长度大于等于3mm。
15.根据权利要求11-14任意之一所述的耳机,其特征在于,所述微槽道的数量为至少一个。
16.根据权利要求11-15任意之一所述的耳机,其特征在于,所述微槽道的截面形状为圆弧形。
17.一种耳机,其特征在于,包括耳机本体,出音管,耳套,以及透气模块;所述出音管从所述耳机本体延伸,构成具有一体结构的壳体;所述透气模块位于所述耳套的内侧和所述出音管的管体之间,用于连通所述出音管的前腔和外界环境。
18.根据权利要求17所述的耳机,其特征在于,所述耳套包括外套和内套,所述外套用于与用户的耳道卡合;所述内套的内侧与所述透气模块结合。
19.根据权利要求17或18所述的耳机,其特征在于,所述透气模块在沿所述出音管的轴向方向的透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
20.根据权利要求17-19任意之一所述的耳机,其特征在于,所述透气模块包括多个子模块,所述多个子模块用于连通所述出音管的前腔和外界环境。
21.根据权利要求20所述的耳机,其特征在于,所述多个子模块在沿所述出音管方向的总透气量大于等于1.5m3/m2KPah。
22.一种移动终端,其特征在于,所述移动终端包括显示屏、处理器、通信模块或接口;所述通信模块或所述接口用于与如权利要求1-21中任一项所述的耳机连接。
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