CN116965057A - 耳机的组件 - Google Patents

耳机的组件 Download PDF

Info

Publication number
CN116965057A
CN116965057A CN202280020291.3A CN202280020291A CN116965057A CN 116965057 A CN116965057 A CN 116965057A CN 202280020291 A CN202280020291 A CN 202280020291A CN 116965057 A CN116965057 A CN 116965057A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drivers
frequency
auxiliary
headphones
driver
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202280020291.3A
Other languages
English (en)
Inventor
彼得·多姆斯
阿尔诺·沃特曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Areal Corp
Original Assignee
Areal Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Areal Corp filed Critical Areal Corp
Publication of CN116965057A publication Critical patent/CN116965057A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1058—Manufacture or assembly
    • H04R1/1075—Mountings of transducers in earphones or headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1008—Earpieces of the supra-aural or circum-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/12—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for distributing signals to two or more loudspeakers
    • H04R3/14—Cross-over networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

本发明涉及一种包括两个耳杯的耳机的组件，其中，每个耳杯包括不同尺寸的驱动器，驱动器各自连接至单独的馈送件。本发明还涉及用于处理耳机的组件的方法。本发明还涉及耳机的组件的用途。

Description

耳机的组件
技术领域
本发明涉及耳机的组件。本发明还涉及用于处理耳机的组件的方法。本发明还涉及耳机的组件的用途。
背景技术
目前，沉浸式和/或环绕声式耳机的市场基本上包括两个主要部分。
最大的部分是基于8D或双耳系统。双耳系统旨在模拟实际情况。通过在耳部中使用在模拟的声音中增加音量、时间和/或颜色的差异的数字模型，从而产生方向感。最常用的模型是Kemar模型，Kemar模型基于具有正常大小和形状的人造头部。然而，由于每个人的每个头部和/或每对耳部都是独特的(从而产生独特的听觉方向感)，因此基于正常水平的头部的结果永远不会100％令人满意。这个问题可以通过使用头部相关传递函数(HRTF)来解决，HRTF提供了人的头部/耳部的独特数字模型。通过应用经调整的软件，可以提供较为个性化的模拟。然而，在双耳渲染完成后，就不能再改成其他计算模型。设置有可以通过测量耳部来构建HRTF并将其用于使7.1环绕声格式转换为双声道体验的系统。不过，这种系统仅限于电视/电影，并且需要外部装置进行计算。此外，如果要在许多听众之间共享听觉体验，为每个人提供特定的渲染是根本不可行的。因此，任何大型双耳系统都将基于平均值。
第二部分使用位于一个耳杯内的多个驱动器，并且使用基于声道的系统来播放环绕声格式。这种耳机主要用于游戏行业，通常采用7.1标准来进行本地化。现有系统通常使用八个声道，该八个声道属于耳杯中的一个或更多个驱动器。由于这八个声道是基于听音区域的特定角度，而且是在相对于耳部的不同位置处进行播放，因此结果并不准确。此外，该系统通常包括不同尺寸的不同驱动器，这就意味着不能在不同部分上均匀地提供频谱。通常情况下，所有驱动器相对于耳部的角度也是相同的，这与真实准确的声音体验不符。
US3984885A描述了一种四声道耳机的结构，该耳机在前声道驱动单元与后声道驱动单元之间具有隔音装置，并且音调控制装置仅用于前声道音调，所述隔音装置由传输低音调并吸收高音调的泡沫材料形成。
US2006/193481A1描述了一种具有有源分频网络的耳麦。耳麦使用有线连接或无线连接联接至音源。
US2017/332186A1描述了一种校准耳塞的方法，该方法包括确定与用户解剖结构的不同部位(例如聆听者的一个或两个耳廓)相对应的头部相关传递函数(HRTF)。
US9918154B2描述了一种用于在耳机中使用的触觉振动驱动器，该触觉振动驱动器包括支撑结构、至少一个悬垂构件和多个磁性构件，该悬垂构件使至少一个刚性构件相对于支撑结构悬垂，该磁性构件附接至至少一个刚性构件并被构造成驱动至少一个刚性构件和至少一个悬垂构件进行摆动运动，以在触觉振动驱动器的操作期间产生触觉振动。
因此，需要允许具有更逼真听觉体验的耳机。需要允许减少信号变形的耳机。需要允许降低音量的耳机。需要听起来不太累的耳机。需要允许降低听力损伤风险的耳机。
发明内容
为了满足上述一种或更多种需求，发明人开发了耳机的组件和用于处理耳机的组件的方法。本文描述了根据本发明的该耳机的组件和方法及其实施方式的优点。
更具体地，本发明涉及一种包括两个耳杯的耳机的组件，其中每个耳杯包括不同尺寸的驱动器，驱动器各自连接至与单独的馈送件，每个耳杯包括：
-至少一个主驱动器；以及
-至少两个辅助驱动器，该辅助驱动器具有比主驱动器的直径小的直径。最优选地，至少两个辅助驱动器以与由至少一个主驱动器限定的平面相比成角度的方式被定位。最优选地，主驱动器包括滤波器，主驱动器的滤波器被配置成选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围。最优选地，至少两个辅助驱动器包括滤波器，辅助驱动器的滤波器被配置成选择介于下截止频率fL与上截止频率fU之间的中频率声波范围。
在一些优选实施方式中，至少一个主驱动器被定位在中央位置，以及至少两个辅助驱动器围绕至少一个主驱动器定位。
在一些优选实施方式中，耳机是耳罩式耳机。
在一些优选实施方式中，每个耳杯包括至少三个辅助驱动器、优选地包括至少四个辅助驱动器，辅助驱动器具有比主驱动器的直径小的直径。
在一些优选实施方式中，至少一个主驱动器的直径为至少25mm且至多60mm、优选地为至少30mm且至多55mm、优选地为至少35mm且至多50mm、例如为至少40mm且至多45mm。
在一些优选实施方式中，至少两个辅助驱动器的直径为至少8mm且至多24mm、优选地两至少12mm且至多20mm、例如两至少14mm且至多18mm、例如两约16mm。
在一些优选实施方式中，辅助驱动器中的一个或更多个辅助驱动器以沿着中央耳部水平(前部-后部轴线)观察时相对于主驱动器成角度α的方式定位，其中，α为至少5°到至多30°，优选地，α为至少10°到至多25°，优选地，α为至少12°到至多20°，优选地，α为约15°。
在一些优选实施方式中，一个或更多个辅助驱动器以沿着中央耳部位置(底部-顶部轴线)观察时相对于主驱动器成角度β的方式定位，其中，β为至少2°到至多25°，优选地，β为至少5°到至多20°，优选地，β为至少7°到至多15°，优选地，β为约10°。
在一些优选实施方式中，fL为至少300Hz且至多1000Hz、优选地为至少350Hz且至多800Hz、优选地为至少400Hz且至多700Hz、优选地为至少450Hz且至多600Hz、例如为约500Hz。
在一些优选实施方式中，fU为至少5.0kHz且至多12.0kHz、优选地为至少6.0kHz且至多11.0kHz、优选地为至少7.0kHz且至多10.0kHz、优选地为至少8.0kHz且至多9.5kHz、优选地为约9.0kHz。
在一些优选实施方式中，至少一个主驱动器包括并联的高通滤波器和低通滤波器。在一些优选实施方式中，辅助驱动器包括串联的高通滤波器和低通滤波器。在一些优选实施方式中，主驱动器和辅助驱动器的滤波器中的一个或更多个——优选地全部——滤波器包括线性相位滤波器。
本发明还涉及一种用于处理根据本文所述处理耳机的组件的方法及其实施方式。该方法最优选地包括以下步骤：
-对声音信号进行过滤，以选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围；并将该声音信号发送至主驱动器；以及
-对声音信号进行过滤，以选择介于下截止频率fL与上截止频率fU之间的中频率声波范围；并将该声音信号发送至辅助驱动器。
在一些优选实施方式中，与发送至辅助驱动器的声音信号相比，发送至主驱动器的声音信号包括延迟。
本发明还涉及将本文所述的耳机的组件及其实施方式优选地用于游戏或VR、用于独家音频体验、以及/或者用于音频/视频组合体验的用途，或者，将本文所述的方法及其实施方式优选地用于游戏或VR、用于独家音频体验、以及/或者用于音频/视频组合体验的用途。
本发明的实施方式的优点在于，通过从正确方向刺激耳部可以获得正确的定位。本发明实施方式的优点在于，允许获得更逼真的听觉体验。本发明的实施方式的优点在于允许减少信号变形。本发明的实施方式的优点在于允许减小音量。本发明的实施方式的优点在于听起来不太累。本发明实施方式的优点在于降低了听力受损的风险。
附图说明
以下对本发明具体实施方式的附图的描述仅是示例性的，且并不意在限制本发明的教导、应用或用途。在整个附图中，对应的附图标记表示以下部件和特征：
100-耳机的组件；101-第一耳杯；102-第二耳杯；111-主驱动器；121、122、123、124-辅助驱动器；150-多声道输入部；151-高通滤波器；152-低通滤波器；153-放大器；X-前部；X'-背部；Y-底部；Y'-顶部；X-X'-中央耳部水平(前部-背部轴线)；Y-Y'-中央耳部位置(底部-顶部轴线)；α-沿着X-X'轴线观察时相对于主驱动器的驱动器角度；β-沿着Y-Y'轴线观察时相对于主驱动器的驱动器角度。
图1A示出了包括两个耳杯的耳机的组件。图1B示出了根据本发明的实施方式的耳机的组件的一个耳杯的布局。图1C示出了各个辅助驱动器如何朝向耳部中央部对准，从而改善方向感。
图2示出了包括四个辅助驱动器的替代构型，其中，一个驱动器用于耳杯的一个主方向(上、下、前和后)。图3A和图3B示出了包括两个辅助驱动器的另一替代构型，其中一个驱动器用于耳杯的前部，以及一个驱动器用于耳杯的后部。图4A和图4B示出了包括三个辅助驱动器的另一替代构型，其中，两个驱动器用于耳杯的顶部，以及一个驱动器用于耳杯的底部。
图5示出了在根据本发明的实施方式的耳机的组件中使用的硬件的电子框图。
图6A示出了本发明的实施方式中的辅助驱动器操作的频率范围，而图6B例示了同一实施方式中的主驱动器操作的频率范围。图7示出了根据本发明的实施方式的、用于创建两种驱动器类型都需要以进行操作的范围的滤波器的设计的框图。
图8示出了并联的驱动器和角驱动器之间的差异。图9示出了低通滤波器的振幅响应和相位响应。图10示出了在没有对准相位响应的情况下组合滤波器时可能出现的梳状滤波。
图11示出了主驱动器的空间上的中间范围的额外用途，例示了主驱动器可以启用的所有三个范围。
具体实施方式
本发明将针对特定的实施方式进行描述，但本发明并不限于此，而仅受权利要求的限制。权利要求中的任何附图标记不应解释为对权利要求范围的限制。
如本文所使用的，单数形式“一”、“一种”和“该”既包括单数也包括复数，除非上下文另有明确规定。
如本文所使用的，术语“包括有”、“包括”、和“包括了”与“具有”、“带有”或“含有”、“包含”同义，都具有包容性或开放性，且不排除附加的、未列举的构件、元件或方法步骤。术语“包括有”、“包括”和“包括了”在指所述构件、元件或方法步骤时也包括“由”所述构件、元件或方法步骤“构成”的实施方式。
此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二、第三等用于区分类似元件，而不一定用于描述顺序或时间顺序，除非有具体说明。应理解的是，在适当的情况下所使用的术语是可以互换的，并且本文所描述的本发明的实施方式能够以除了本文所描述或例示的顺序之外的其他顺序进行操作。
如本文所使用的，术语“约”在指可测量值诸如参数、量、时间长度等时是指包括+/-10％或更小的变化、优选地包括+/-5％或更小的变化、更优选地包括+/-1％或更小的变化、更优选地包括+/-0.1％或更小的变化，只要这种变化适于在所公开的发明中执行即可。应理解的是，修饰词“约”所指的值本身也是具体的，而且优选地是公开的。
按端点列出的数字范围包括包含在相应范围内的所有数字和分数以及所列出的端点。
除非另有定义，否则在公开本发明时使用的所有术语——包括技术和科学术语——具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的含义。通过进一步的引导，包括了本说明书中使用的术语的定义，以便较好地理解本发明的教导。本文使用的术语或定义仅用于帮助理解本发明。
在整个本说明书中提及“一种实施方式”或“实施方式”是指与实施方式相关的特定特征、结构或特性被包含在本发明的至少一种实施方式中。因此，在整个本说明书中出现的“在一种实施方式中”或“在实施方式中”的短语不一定都指同一种实施方式。此外，特定的特征、结构或特性可以以任何适合的方式组合在一种或更多种实施方式中，如本领域技术人员根据本说明书中可以明显看出的。此外，尽管本文描述的一些实施方式包括被包含在其它实施方式中的一些但非其他特征，但不同实施方式的特征的组合意在本发明的范围之内，并形成不同的实施方式，如本领域技术人员可以理解的。例如，在所附权利要求和描述中，所要求保护的或描述的任何实施方式可以以任何组合的方式使用。
更具体地，本发明涉及一种包括两个耳杯的耳机的组件，其中，每个耳杯包括不同尺寸的驱动器，驱动器各自连接至与单独的馈送件，每个耳杯包括：
-至少一个主驱动器；以及
-至少两个辅助驱动器，辅助驱动器具有比主驱动器的直径小的直径。最优选地，至少两个辅助驱动器以与由至少一个主驱动器限定的平面相比成角度的方式定位。最优选地，主驱动器包括滤波器，该滤波器被配置成选择低于下截止频率fL的低频声波范围和高于上截止频率fU的高频声波范围。最优选地，至少两个辅助驱动器包括滤波器，该滤波器被配置成选择介于下截止频率fL与上截止频率fU之间的中频声波范围。
将频谱分成两组或更多组(低频率和高频率)的耳机通常包括用于高频率范围的空间驱动器。然而，当这种高频率的空间驱动器以(锐)角定位时，高频率无法充分到达耳膜，因为高频率比低频率更不容易弯曲。这就导致了次优化的空间体验和伪音(artefacts)的产生。在本发明中，高频率由主驱动器提供，但中间范围频率仍允许获得空间体验。这就实现了优化的定位效果并结合最大化的音质。
本发明涉及耳机的组件，在此也称为耳麦或耳塞。
在一些优选实施方式中，耳机是耳罩式耳机。耳罩式耳机也可以称为头戴式耳机。耳机的外部可以与普通的成对耳机相同。耳罩式耳机的组件通常包括两个耳杯。在一些实施方式中，两个耳杯是相同的。在一些实施方式中，两个耳杯中的驱动器的配置是相同的。在一些实施方式中，一个耳杯中的驱动器的配置是另一个耳杯的镜像。
在一些实施方式中，耳机的组件包括输入单元，优选地是被配置为处理多声道输入的输入单元，该输入单元例如选自：USB-C、RJ45、S/PDIF、光学连接器、或HDMI。在一些实施方式中，耳机的组件包括USB-C型输入部。在一些实施方式中，耳机的组件包括无线系统，优选地是被配置为处理多声道输入的无线系统，该无线系统例如是蓝牙、WiFi或RF。
在一些实施方式中，耳机的组件包括电池，电池优选地是可充电电池。
在一些实施方式中，耳机的组件包括一个或更多个麦克风。在一些实施方式中，耳机的组件包括降噪单元。
在一些实施方式中，耳机的组件包括头部追踪单元，例如包括陀螺仪。
每个耳杯包括主驱动器和多个辅助驱动器。主驱动器也可以称为较大驱动器、中央驱动器或其组合。辅助驱动器也可以称为较小驱动器、空间驱动器、角驱动器、周围驱动器或其组合。
在一些实施方式中，主驱动器是隔膜式驱动器。在一些实施方式中，辅助驱动器是隔膜式驱动器。在一些实施方式中，主驱动器是动圈式驱动器、动态驱动器、骨传导驱动器、和/或平面驱动器。在一些实施方式中，辅助驱动器是动圈式驱动器、动态驱动器、和/或MEMS驱动器、或其组合。
由于主驱动器需要能够处理低频率和高频率两者，因此主驱动器优选地是全范围驱动器，例如范围在20Hz至20kHz之间的驱动器。辅助驱动器仅需能够适当处理中频率，因此可以使用频率响应较为有限的驱动器，例如500Hz至10kHz之间的驱动器。
优选地，上述驱动器中的每个驱动器具有单独的馈送件，这可以改善空间体验。因此，优选地，每个驱动器(主驱动器和辅助驱动器)具有其自身的放大器。例如，如果每个耳杯有一个较大驱动器和四个较小驱动器，则每个耳杯有5个声道(因此有5个放大器)，或者整个耳机的组件有10个声道(因此有10个放大器)。
本发明及其实施方式的优点在于，本发明使用多声道音频和多个驱动器，与双耳模拟等模拟相比，这提供了较逼真的听觉体验。
本发明及其实施方式的一个优点是，通过对总频率范围的多个频段使用多个驱动器，驱动器承受的负载较小，特别是与由一个驱动器提供整个频谱的传统耳机相比时驱动器承受的负载较小。这减少了信号的变形。
在一些优选实施方式中，每个耳杯包括至少三个辅助驱动器，优选地包括至少四个辅助驱动器，该辅助驱动器具有比主驱动器的直径小的直径。
在一些实施方式中，每个耳杯包括至少两个辅助驱动器，优选地包括至少三个辅助驱动器，优选地包括四个辅助驱动器。在一些实施方式中，每个耳杯包括至多24个辅助驱动器、优选地至多20个辅助驱动器、优选地至多16个辅助驱动器、优选地至多12个辅助驱动器、优选地至多10个辅助驱动器、优选地至多8个辅助驱动器、优选地至多6个辅助驱动器、优选地至多5个辅助驱动器、优选地为4个辅助驱动器。在一些实施方式中，每个耳杯包括至少两个辅助驱动器到至多24个辅助驱动器、优选地至少两个辅助驱动器到至多20个辅助驱动器、优选地至少两个辅助驱动器到至多16个辅助驱动器、优选地至少两个辅助驱动器到至多12个辅助驱动器、优选地至少三个辅助驱动器到至多10个辅助驱动器、优选地至少三个辅助驱动器到至多八个辅助驱动器、优选地至少三个辅助驱动器到至多六个辅助驱动器、优选地至少三个辅助驱动器到至多5个辅助驱动器、优选地为四个辅助驱动器。
在一些实施方式中，每个耳杯仅包括一个主驱动器。
在一些优选实施方式中，至少一个主驱动器被定位在中央位置，以及至少两个辅助驱动器围绕至少一个主驱动器定位。
在一些实施方式中，辅助驱动器中的两个辅助驱动器之间的水平距离为至少20mm到至多60mm、优选地为至少30mm到至多50mm、例如为约40mm。在一些实施方式中，辅助驱动器中的两个辅助驱动器之间的竖向距离为至少20mm到至多50mm、优选地为至少25mm到至多40mm、例如为约30mm。在一些实施方式中，辅助驱动器中的两个辅助驱动器之间的绝对距离为至少20mm到至多60mm、优选地为至少25mm到至多50mm、例如为至少30mm到至多40mm。
在一些实施方式中，辅助驱动器的中点与主驱动器的中点之间的水平距离为至少0mm到至多30mm、优选地为至少5mm到至多25mm、优选地为至少10mm到至多20mm、例如为约15mm。在一些实施方式中，辅助驱动器的中点与主驱动器的中点之间的竖向距离为至少0mm到至多40mm、优选地为至少5mm到至多35mm、优选地为至少10mm到至多30mm、优选地为至少15mm到至多25mm、例如为约20mm。在一些实施方式中，辅助驱动器的中点与主驱动器的中点之间的绝对距离为至少5mm到至多50mm、优选地为至少10mm到至多40mm、优选地为至少15mm到至多30mm、例如为至少20mm到至多25mm。
如图所示，辅助驱动器的布置结构可以相对于中央耳部水平——此处也称为前部-背部轴线——是对称的。如图所示，辅助驱动器的布置结构可以相对于中央耳部位置——此处也称为底部-顶部轴线——是对称的。布置结构可以相对于中央耳部水平是不对称的。布置结构可以相对于中央耳部位置是不对称的。
根据辅助驱动器的数量，辅助驱动器的布置结构可以形成三角形(例如等腰三角形或等边三角形)、四边形(例如矩形、菱形或正方形)、(正)五边形或(正)六边形。
如本文所使用的，术语“较小”和“较大”是指驱动器的相对大小。可以理解的是，辅助驱动器具有比主驱动器的直径小的直径；并且反之，主驱动器具有比辅助驱动器的直径大的直径。此外，驱动器的直径优选地适于充分发射所需的频率。主驱动器的直径优选地足够大，以便适当地发出低频率，但仍能安装在耳杯内。
在一些实施方式中，至少一个主驱动器的直径为至少25mm、优选地为至少30mm、优选地为至少35mm、例如为至少40mm。在一些实施方式中，至少一个主驱动器的直径为至多60mm、优选地为至多55mm、优选地为至多50mm、例如为至多45mm。在一些优选实施方式中，至少一个主驱动器的直径为至少25mm且至多60mm、优选地为至少30mm且至多55mm、优选地为至少35mm且至多为50mm，例如为至少40mm且至多45mm。
辅助驱动器的直径优选地足够大，以便适当地发射中间频率，但仍能安装在耳杯内。辅助驱动器可以具有相同的直径，或者可以在大小上不同。优选地，辅助驱动器具有相同的直径。
在一些实施方式中，至少两个辅助驱动器的直径为至少8mm、优选地为至少12mm、例如为至少14mm。在一些实施方式中，至少两个辅助驱动器的直径为至多24mm、优选地为至多20mm、例如为至多18mm。在一些优选实施方式中，至少两个辅助驱动器的直径为至少8mm且至多24mm、优选地为至少12mm且至多20mm、例如为至少14mm且至多18mm、例如为约16mm。
在现有技术中，驱动器通常被定位成在与耳部垂直的同一方向上提供声波，而现在的角位置则改善了方向感。发明人惊奇地发现，这些特定的角度还改善声音体验，并提供较自然的声音。发明人惊奇地发现，以特定方式过滤单独的馈送件还能消除由角度定位造成的任何令人不悦的伪音。
因此，本发明及其实施方式的优点在于，耳杯中的驱动器允许声波从正确的角度接近耳道，从而提供较真实且较愉悦的听觉体验。
以一定角度定位驱动器可能会产生令人不悦的伪音。然而，发明人惊奇地发现，如果主驱动器结合了低频率声波和高频率声波，而辅助驱动器包括中频率声波，就可以避免这种令人不悦的伪音，并改善整体音质。
如本文所使用的，角度α和β被限定为辅助驱动器相对于主驱动器或相对于耳杯的角度。主驱动器通常被定位在与垂直于耳部的耳杯处于同一平面内。
如图所示，角度α被限定为沿着中央耳部水平(前部-后部轴线)观察时所看到的角度。角度α通常限定了被定位在耳杯的底部或顶部处的辅助驱动器。
角度α如图1C和图4B所示。角度α的正值是指辅助驱动器朝向主驱动器指向的角度，而角度α的负值是指辅助驱动器背向主驱动器指向的角度。优选地，如图1C和图4B所示，角度α是正的，并且辅助驱动器朝向主驱动器成角度。
如图所示，角度β被限定为沿着中央耳部位置(底部-顶部轴线)观察时所看到的角度。角度β通常限定了被定位在耳杯的前部或背部处的辅助驱动器。
角度β如图1C、图3B和图4B所示。角度β的正值是指辅助驱动器朝向主驱动器指向的角度，而角度β的负值是指辅助驱动器背向主驱动器指向的角度。优选地，如图1C、图3B和图4B所示，角度β优选地是正的，并且辅助驱动器朝向主驱动器成角度。
角度α和/或β取决于辅助驱动器的中点与主驱动器的中点之间的距离。辅助驱动器被定位得越远，角度α和β优选地就越大。
在一些实施方式中，一个或更多个辅助驱动器——优选地是被定位在耳杯的顶部或底部处的辅助驱动器——以沿着中央耳部水平(前部-后部轴线)观察时相对于主驱动器成角度α的方式定位，其中α为至少5°、优选地为至少10°、优选地为至少12°、优选地为约15°。在一些实施方式中，α是至多30°、优选地为至多25°、优选地为至多20°、优选地为约15°。在一些优选实施方式中，α为至少5°到至多30°、优选地为至少10°到至多25°、优选地为至少12°到至多20°、优选地为约15°。
在一些实施方式中，一个或更多个辅助驱动器——优选地是被定位在耳杯的前部或背部处的辅助驱动器——以沿着中央耳部位置(底部-顶部轴线)观察时相对于主驱动器成角度β的方式定位，其中β为至少2°、优选地为至少5°、优选地为至少7°、优选地为约10°。在一些实施方式中，β为至多25°、优选地为至多20°、优选地为至多15°，优选地为约10°。在一些优选实施方式中，β是至少2°到至多25°、优选地为至少5°到至多20°、优选地为至少7°到至多15°、优选地为约10°。
在一些实施方式中，角度α被限制为如上文用于角度β所描述的。在一些实施方式中，角度β被限制为如上文用于角度α所描述的。
在一些实施方式中，角度α比角度β大。在一些实施方式中，角度α比角度β大至少20°、优选地大至少4°、优选地大至少6°、优选地大至少8°、例如大了约10°。在一些实施方式中，角度α比角度β大至多20°、优选地大至多16°、优选地大至多14°、优选地大至多12°、例如大了约10°。在一些实施方式中，角度α比角度β大至少2°到至多20°、优选地大至少4°到至多16°、优选地大至少6°到至多14°、优选地大至少8°到至多12°、例如大了约10°。
在一些实施方式中，如上所述，角度β比角度α大。
在一些实施方式中，角度α等于角度β。
本发明及其实施方式的优点在于，使用特定的处理方法来区分频谱的各个部分。
如本文所使用的，低频率声波、中频率声波和高频率声波是相对性术语。可以理解的是，高频率声波具有比中频率声波高的频率，而中频率声波具有比低频率声波高的频率。
低频率范围——例如从20Hz到500Hz——对应于人脑难以定位的频率范围。因此，这个频率范围可以由主驱动器覆盖，该主驱动器优选地被配置在中央位置。主驱动器还具有比辅助驱动器大的直径，这允许主驱动器以优化的方式提供低频率。
中频率范围——例如从500Hz到9000Hz——对应于人脑用来定位声音的频率范围。发射这些频率的成角度的辅助驱动器允许用户以优化的方式定位声音。
高频率范围——例如从9000Hz到20000Hz——对于提供“开阔”或“清新”的声音体验非常重要。由于波长较短，并且对应的能量较低，这些频率难以在一定角度下捕获到，因为这些频率难以弯曲进入耳腔中。主驱动器为充分领略这些频率提供了直接的切入点。
如本文所使用的，术语“截止频率”也可以称为转角频率或拐点频率。如本文所使用的，截止频率被限定为-3dB点。
在一些实施方式中，截止频率处的斜率是至少每倍频程6db、优选地至少每倍频程12db、例如每倍频程约24db。在一些实施方式中，截止频率处的斜率是至多每倍频程48dB、优选地至多每倍频程36dB、例如约每倍频程24dB。在一些实施方式中，截止频率处的斜率是至少每倍频程6db且至多每倍频程48db、优选地至少每倍频程12db且至多每倍频程36db、例如约每倍频程24db。
如本文所使用的，术语“下截止频率”或fL是指低频率与中频率之间的截止频率。如本文所使用的，术语“上截止频率”或fU是指中频率与高频率之间的截止频率。
可以理解的是，主驱动器以低于下截止频率fL和高于上截止频率fU的频率操作，而辅助驱动器以介于下截止频率fL与上截止频率fU之间的频率操作。
发明人惊奇地发现，如果主驱动器结合了低频率声波和高频率声波，而辅助驱动器包括中频率声波，就可以避免令人不悦的伪音，并改善整体音质。
在一些实施方式中，fL为至少300Hz、优选地为至少350Hz、优选地为至少400Hz、优选地为至少450Hz、例如为约500Hz。在一些实施方式中，fL为至多1000Hz、优选地为至多800Hz、优选地为至多700Hz、优选地为至多600Hz、例如为约500Hz。在一些优选实施方式中，fL为至少300Hz且至多1000Hz、优选地为至少350Hz且至多800Hz、优选地为至少400Hz且至多700Hz、优选地为至少450Hz且至多600Hz、例如为约500Hz。
在一些实施方式中，fU为至少5.0kHz、优选地为至少6.0kHz、优选地为至少7.0kHz、优选地为至少8.0kHz、优选地为约9.0kHz。在一些实施方式中，fU是为至多12.0kHz、优选地为至多11.0kHz、优选地为至多10.0kHz、优选地为至多9.5kHz、优选地为约9.0kHz。在一些优选实施方式中，fU为至少5.0kHz且至多12.0kHz、优选地为至少6.0kHz且至多11.0kHz、优选地为至少7.0kHz且至多10.0kHz、优选地为至少8.0kHz且至多9.5kHz、优选地为约9.0kHz。
优选地，针对主驱动器和辅助驱动器中的每一者，fL和fU是完全相同的，但驱动器之间可能存在一些误差范围。优选地，差异是0Hz或接近0Hz。
在一些实施方式中，每个驱动器的fL之间的差异为至多20.0％、优选地为至多10.0％、优选地为至多5.0％、优选地为至多2.0％、优选地为至多1.0％，例如为至多0.5％、例如为至多0.2％、例如为至多0.1％。在一些实施方式中，每个驱动器的fL之间的差异为至多100Hz、优选地为至多50Hz、优选地为至多20Hz、优选地为至多10Hz、优选地为至多5Hz、例如为至多2Hz、例如为至多1Hz。
在一些实施方式中，每个驱动器的fU之间的差异为至多20.0％、优选地为至多10.0％、优选地为至多5.0％、优选地为至多2.0％、优选地为至多1.0％，例如为至多0.5％、例如至多0.2％、例如为至多0.1％。在一些实施方式中，每个驱动器的fU之间的差异为至多1000Hz、优选地为至多500Hz、优选地为至多200Hz、优选地为至多100Hz、优选地为至多50Hz、例如为至多20Hz、例如为至多10Hz。
在一些优选实施方式中，至少一个主驱动器包括并联的高通滤波器和低通滤波器。在一些优选实施方式中，辅助驱动器包括串联的高通滤波器和低通滤波器。
在一些实施方式中，优选地其中，主驱动器具有位于耳杯中的中央位置部，主驱动器包括单独(附加)声道，该单独声道包括滤波器，该滤波器被配置成选择下截止频率fL与上截止频率fU之间的中频率声波的范围。这允许主驱动器用作附加的空间驱动器，从而改善音质和感知。
本发明的耳机的组件使用角驱动器来改善朝向耳部的方向感。由于角驱动器不能在距离上对准，因此不能使耳机中使用的高通滤波器和低通滤波器的相位响应对准。然而，不对准驱动器的相位响应可能会产生一种称为梳状滤波的副作用，如图10所示。梳状滤波的听觉效果可以说是令人不快的。
在一些优选实施方式中，主驱动器和辅助驱动器的滤波器中的一个或更多个滤波器——优选地全部滤波器——包括线性相位滤波器。令人惊讶地发现的是，这种滤波器允许另外减少由角度设置而引起的令人不悦的伪音。
本发明实施方式的优点在于，通过使用线性相位分频滤波器，各驱动器之间没有相位差。这允许避免了梳状滤波器效应，并提供了经改善的听觉感受。
使用线性相位滤波器还允许利用驱动器之间的时间差。这允许使主驱动器延迟，使得声音首先从较小的空间驱动器到达耳部。因此，人脑会将注意力集中在这些驱动器上，从而获得较好的空间体验。
本发明及其实施方式的优点在于，通过使用将标准立体声信号划分到各个驱动器上的处理算法可以传送空间感较强的听觉体验。此外，还发现的是，空间感较强的音乐听起来不太累，以及/或者可以用较低的音量播放。这也可以降低暂时或永久性听力损伤的风险。
本发明还涉及一种用于对根据本文所述的耳机的组件进行处理的方法及其实施方式。该方法最优选地包括以下步骤：
-对声音信号进行过滤，以选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围；并将该声音信号发送至主驱动器；以及
-对声音信号进行过滤，以选择介于下截止频率fL与上截止频率fU之间的中频率声波范围；并将该声音信号发送至辅助驱动器。
在一些优选实施方式中，与发送至辅助驱动器的声音信号相比，发送至主驱动器的声音信号包括(较小的)延迟。这种延迟允许用户的大脑集中在较小的空间驱动器上，并改善方向感。通过引入较小的延迟，来自一角度的听觉信号会首先到达大脑，这些声音将被视为一级信号，从而产生经改善的定位感知。稍后到达的二级信号将与一级信号被人脑合并，人脑完全能够在有限的范围内合并声音，这也被称为哈斯效应(Haas effect)。
延迟优选地为至少0.01ms、优选地为至少0.02ms、优选地为至少0.05ms、优选地为至少0.10ms、例如为至少0.20ms。延迟是优选地为至多20.0ms、优选地为至多10.0ms、优选地为至多5.0ms、优选地为至多2.0ms、优选地为至多1.0ms，例如为至多0.50ms、例如为至多0.30ms。
在一些实施方式中，一个或更多个——例如所有——辅助驱动器的极性与主驱动器的极性相反。在一些实施方式中，一个或更多个辅助驱动器的极性与一个或更多个其他辅助驱动器的极性相反。
本发明的方法及其实施方式的优点在于，本发明的方法优选地是作为基于对象的方法而不是基于声道的方法来执行。
在基于声道的音频中，多个声道被直接分配给一个特定的音源。在创建混音时，虚拟源与声源的比是固定的。这意味着播放声音的系统必须与用于创建混音的系统完全匹配。这可能会造成声音体验不佳。
在基于对象的音频中，没有固定的声道和固定的位置，而是使用具有单独空间信息的虚拟源。虚拟源与声源的比仅在终端用户侧处进行计算。这种计算取决于终端用户的系统。通过使用这种技术，可以向终端用户提供优化的混音效果。
在一些实施方式中，使用计算模型允许声道来自某个角度。例如，环幕电影的中央声道可以由至少两个驱动器播放。然而，驱动器的音量的比可以进行调整，使得人脑将传入的声音感知为来自中央。
在一些实施方式中，该方法是一种计算机实现的方法。在一些实施方式中，计算机实施的方法使用平移(panning)，例如矢量基振幅平移(VBAP)或矢量基强度平移(VBIP)。
为了优化定位不同源的可能性，计算模型采用了ILD(耳间电平差)与ITD(耳间时差)相结合的方法。这意味着平移不仅可以通过音量比来实现，还可以通过时间比来实现。
本发明还涉及将本文所述耳机的组件及其实施方式优选地用于游戏或VR、用于独家音频体验、和/或用于音频/视频组合体验的用途，或者，将本文所述方法及其实施方式优选地用于游戏或VR、用于独家音频体验、和/或用于音频/视频组合体验的用途。
本发明还涉及将本文所述的耳机的组件或方法用于游戏或VR(虚拟现实)。
本发明还涉及将本文所述的耳机的组件或方法用于独特的音频体验，诸如聆听音乐或声音。
本发明还涉及将本文所述的耳机的组件或方法用于音频/视频组合体验，诸如观看电影或音乐会。
示例
为了较好地例示本发明的特性、优点和特征，参照附图公开了一些优选实施方式作为示例。然而，本发明的范围绝不仅限于下文所述的示例。
示例1：可能的构型
图1A示出了包括两个耳杯101、102的耳机的组件100。
图1B示出了根据本发明的实施方式的耳机的组件的一个耳杯101、102的布置。图中示出了用作空间驱动器的4个辅助驱动器121、122、123、124的优选位置。耳杯的中央部包括作为主驱动器的大型隔膜式驱动器111。每个驱动器由独特的信号馈送。利用基于对象的音频处理技术，可以在空间中对不同的源进行虚拟定位。软件会计算发送到每个驱动器的每个信号，从而产生正确的空间体验。
图1C示出了各个辅助驱动器121、123、124如何朝向耳部的中央部对准，从而改善方向感。大型主驱动器优选地以0°直接对准耳部。沿着中央耳部水平观察时，顶部和底部的驱动器123、124优选地以大于15°的角α来设置。沿着中央耳部位置观察时，背部和前部的驱动器121、124优选地以大于10°的角β来设置。
图2示出了包括4个辅助驱动器121、122、123、124的优选替代构型，其中，一个驱动器用于耳杯的一个主方向(上、下、前、后)。沿着中央耳部水平观察时，顶部和底部的驱动器122、124优选地以大于15°的角α来设置。沿着中央耳部位置观察时，后部和前部的驱动器121、123优选地以大于10°的角β来设置。
图3A和图3B示出了包括2个辅助驱动器121、122的另一替代构型，其中，一个驱动器用于耳杯101、102的前部，以及一个驱动器用于耳杯101、102的后部。沿着中央耳部水平部观察时，后部和前部的驱动器121、122优选地与主驱动器位于同一平面内，即以等于0°的角α来设置。沿着中央耳部位置观察时，后部和前部的驱动器121、122优选地以大于18°的角β来设置。
图4A和图4B示出了包括3个辅助驱动器121、122、123的另一替代构型，其中，两个驱动器用于耳杯101、102的顶部，以及一个驱动器用于耳杯101、102的底部。沿着中央耳部水平观察时，位于耳杯的顶部处的后部和前部的驱动器121、123以大于15°的角α来设置，而底部的驱动器122以大于20°的角α来设置。沿着中央耳部位置观察时，位于耳杯的顶部处的后部和前部的驱动器121、123优选地以大于10°的角β来设置，而底部的驱动器122优选地与主驱动器位于同一平面内，即以等于0°的角β来设置。
示例2：框示意图
图5示出了在根据本发明的实施方式的耳机的组件中使用的硬件的电子框图。示意图示出了可以选择的可能输入和所需的处理。
在本示例中，唯一可能的多声道输入部是USB-C型输入部，因为蓝牙和3.5mm插孔都是立体声输入。如果需要的话，立体声输入可以上混到多声道信号源中。
示意图还示出了作为电源的电池的存在。在本示例中，这是通过USB-C型连接器进行充电的可充电电池。
可选地，可以添加麦克风。这些麦克风可以用于发言(例如游戏期间的交流)或者用于消除不希望的背景噪音。
示例3：处理
图6A示出了本发明的实施方式中辅助驱动器操作的频率范围，而图6B示出了同一实施方式中主驱动器操作的频率范围。
由于空间感仅在约500Hz与约9kHz之间的频率范围内是明显的，这将是馈送到空间驱动器的频率范围。低于约500Hz和高于约9kHz的频率将馈送至较大的中央驱动器。
空间驱动器仅以从500Hz至9kHz进行操作。所使用的滤波器是24db/倍频程的滤波器。由于使用陡峭(steep)滤波器会在驱动器之间产生相位偏移，因此滤波器被设计为线性相位滤波器。
图7示出了根据本发明的实施方式的、用于创建两种驱动器类型都需要以进行操作的范围的滤波器的设计的框图。多声道输入部150通过高通滤波器151和低通滤波器152被发送至放大器153。对于辅助驱动器，高通滤波器151和低通滤波器152串联地布置，对于主驱动器，高通滤波器151和低通滤波器152并联地布置。
示例4：线性相位滤波器
图8示出了并联的驱动器和角驱动器之间的差异。在一定距离内，并联的驱动器将保持这些驱动器之间的定时相等。对于角驱动器，即辅助驱动器121与主驱动器111之间具有角度以及/或者两个辅助驱动器之间具有角度的角驱动器，驱动器之间的定时随距离而变化。因此，可能难以实现对准。
图9示出了低通滤波器的振幅响应和相位响应。由于通常的滤波器会产生相移，因此优选地使组合驱动器中使用的不同滤波器对准。如图10所示，当在不对准相位响应的情况下组合滤波器，可能会产生梳状滤波。
为避免相位响应的错误对准的结果，优选地使用线性相位滤波器。这些滤波器被设计为在不影响相位响应的情况下产生振幅变化。当两个驱动器的相位响应理论上完全相同时，两个驱动器之间的角位置将不再产生不期望的梳状滤波器效应，从而产生了经改善的音质。
示例5：用户体验
如下所述，个人A和B分别戴上了不同类型的耳机。
示例5A
将根据本发明的实施方式的耳机与传统的立体声耳机进行比较。
立体声耳机是从两个扬声器(左扬声器和右扬声器)播放不同声音的耳机，声音源自两个独立的声道(左声道和右声道)，以提供从每个扬声器发出的不同声音。佩戴立体声耳机时，每个耳部仅能听到来自自己听筒的声音——来自左听筒的声音无法自然地到达右耳部。因此，左声道和右声道之间所记录的振幅差异不会产生所需的到达时间差。因此，大多数人认为声音来自头部内部且大致分布在从耳部延伸到耳部的线上。个人A和个人B的反应类似，都在称赞声音的清晰度，寻找可能出现的细微差别。在测试期间，受试者注意到音量缓慢而稳定地增加。尽管耳机驱动器表现出比扬声器低的失真度(即中/高音域中的细节和清晰度更高)，但聆听音量还是很高。
除了耳机线较粗外(β测试目的)，个人A和B没有注意到根据本发明的实施方式的耳机的物理尺寸有任何不同。在播放节目材料后，A和B都注意到混音中所谓的“空气”以及乐器和声音的较好定位。“解析度”、“清晰度”和“温暖度”等词被用来形容接收到的声音质量更高。作为补充，这两次的总音量(主音量)都降低了约-6dB。声音不仅被描述为水平的(即从左到右)，而且在解释中还引入了高度这一维度。
示例5B
将根据本发明的实施方式的耳机与传统的双耳耳机进行比较。
假定使用常规的声像电位器(pan-pot)振幅差技术，通过耳机聆听的挑战性部分在于立体声定位的印象。如果还使用涉及到达时间差和HRTF函数的较复杂的平移(panning)系统中的一者，成像可能会较容易转换。不过，一般来说，通过耳机聆听时，空间图像通常会沿着在耳部之间延伸的线传播，而且肯定是在头部内部。此外，平移比例的线性度也与扬声器上体验到的线性度相当不同。使用的是经过大型研究实验室测试并适合大多数人的通用HRTF配置文件。测试表明，个人A和B绝对能听出立体声节目材料与双耳道技术之间的区别。就空间体验而言，双耳道技术被认为是立体声混音的升级版。遗憾的是，双耳混音所需的处理技术和心理声学影响了音乐的整体音质。受试者A和B都认为，原始的立体声混音感觉更温暖，并且更易于聆听。
在将双耳混音与根据本发明的实施方式的耳机进行比较时，受试者A和B都高兴地认为这是完美的组合。感受到了开放式混音，保持了原始音乐的温暖，并消除了双耳处理中出现的令人不悦的伪音。
示例5C
将包括呈矩形图案的4个空间驱动器的成对耳机(图1B)与包括呈菱形图案的4个空间驱动器的成对耳机(图2)进行比较，以确定定位上的差异。结果倾向于菱形布置，因为每个主方向(上、下、前、后)上都有空间驱动器。在矩形布置中将声音置于听者的前方时，两个驱动器产生声音，从而虚拟地将声音置于两个驱动器之间。在菱形构型中，只有一个驱动器在听者的前方产生声音，从而产生较明确的效果。在矩形构型中使用5.1或7.1环绕声源(由于缺乏高度信息，两者都是2D环绕声)时，所有4个驱动器都需要产生声音，以模拟4个驱动器之间的2D声场。在菱形构型中使用相同配置文件时，只有前驱动器和后驱动器产生声音。这使得听觉体验不那么模糊，并且定位也较为明确。
示例6：中央空间声道
为了增加耳机中的空间驱动器数量，主驱动器的中间范围可以用作额外的空间声道。中央驱动器原本只能提供低频率(例如20Hz至500Hz)和极高频率(例如9kHz至20kHz)，即空间区域之外的频率。然而，中央驱动器的未使用的频谱(例如500Hz至9kHz)可以用作耳杯的中央部中的附加空间声道，从而提高3D声像的分辨率。
当有更多的空间驱动器可用于产生声音的方向感时，限定声音在空间驱动器上分布的计算模型就会更加准确。增加空间中央声道的另一好处在于，空间驱动器之间的交互距离缩短(通常是减半)，从而产生分辨率更高的声像。
图11示出了主驱动器的空间中间范围的额外用途，例示了主驱动器可以启用的所有3个范围。由于空间范围(例如500Hz至9kHz)由多个空间驱动器表示，因此所产生的电平低于高频率区域和低频率区域。由于设计中已为主驱动器配备了放大器，因此增加空间中央声道完全基于软件/DSP，并且无需进行硬件调整。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种耳机的组件(100)，所述耳机的组件包括两个耳杯(101、102)，其中，每个耳杯(101、102)包括不同尺寸的驱动器，所述驱动器各自连接至单独的馈送件，每个耳杯包括：
-至少一个主驱动器(111)；以及
-至少两个辅助驱动器(121、122、123、124)，所述辅助驱动器具有比所述主驱动器(111)的直径小的直径；
其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)以与由至少一个所述主驱动器(111)限定的平面相比成角度的方式被定位；
其中，所述主驱动器(111)包括滤波器，所述主驱动器(111)的所述滤波器被配置成选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围；以及
其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)包括滤波器，所述辅助驱动器的所述滤波器被配置成选择介于所述下截止频率fL与所述上截止频率fU之间的中间频率声波范围。
2.根据权利要求1所述的耳机的组件(100)，其中，至少一个所述主驱动器(111)被定位在中央位置，以及其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)围绕至少一个所述主驱动器(111)定位。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述耳机是耳罩式耳机。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，每个耳杯(101、102)包括至少三个辅助驱动器，优选地包括至少四个辅助驱动器(121、122、123、124)，所述辅助驱动器具有比所述主驱动器(111)的直径小的直径。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少25mm且至多60mm，优选地，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少30mm且至多55mm，优选地，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少35mm且至多50mm，例如，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少40mm且至多45mm。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为至少8mm且至多24mm，优选地，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为至少12mm且至多20mm，例如，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为至少14mm且至多18mm，例如，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为约16mm。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述辅助驱动器(121、122、123、124)中的一个或更多个辅助驱动器以沿着中央耳部水平观察时相对于所述主驱动器(111)成角度α的方式定位，其中，α为至少5°到至多30°，优选地，α为至少10°到至多25°，优选地，α为至少12°到至多20°，优选地，α为约15°，其中，所述角度α的正值指的是所述辅助驱动器朝向所述主驱动器指向的角度。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述辅助驱动器(121、122、123、124)中的一个或更多个辅助驱动器以沿着中央耳部位置观察时相对于所述主驱动器(111)成角度β的方式定位，其中，β为至少2°到至多25°，优选地，β为至少5°到至多20°，优选地，β为至少7°到至多15°，优选地，β为约10°，其中，所述角度β的正值指的是所述辅助驱动器朝向所述主驱动器指向的角度。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，fL为至少300Hz且至多1000Hz，优选地，fL为至少350Hz且至多800Hz，优选地，fL为至少400Hz且至多700Hz，优选地，fL为至少450Hz且至多600Hz，例如，fL为约500Hz。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，fU为至少5.0kHz且至多12.0kHz，优选地，fU为至少6.0kHz且至多11.0kHz，优选地，fU为至少7.0kHz且至多10.0kHz，优选地，fU为至少8.0kHz且至多9.5kHz，优选地，fU为约9.0kHz。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，至少一个所述主驱动器(111)包括并联的高通滤波器(151)和低通滤波器(152)；以及/或者其中，所述辅助驱动器(121、122、123、124)包括串联的高通滤波器(151)和低通滤波器(152)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述主驱动器(111)的所述滤波器(151、152)和所述辅助驱动器(121、122、123、124)的所述滤波器(151、152)中的一个或更多个滤波器包括线性相位滤波器，优选地，所述主驱动器(111)的所述滤波器(151、152)和所述辅助驱动器(121、122、123、124)的所述滤波器(151、152)中的全部滤波器包括线性相位滤波器。
13.一种用于对根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
-对声音信号进行过滤，以选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围；以及将所述声音信号发送至所述主驱动器(111)；以及
-对声音信号进行过滤，以选择介于所述下截止频率fL与所述上截止频率fU之间的中间频率声波范围；以及将所述声音信号发送至所述辅助驱动器(121、122、123、124)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，与发送至所述辅助驱动器(121、122、123、124)的所述声音信号相比，发送至所述主驱动器(111)的所述声音信号包括延迟。
15.一种将根据权利要求1至12中的任一项所述的耳机的组件(100)用于游戏或VR、用于独家音频体验、以及/或者用于音频/视频组合体验的用途，或者，一种将根据权利要求13或14中的任一项所述的方法用于游戏或VR、用于独家音频体验、以及/或者用于音频/视频组合体验的用途。

Claims (15)

1.一种耳机的组件(100)，所述耳机的组件包括两个耳杯(101、102)，其中，每个耳杯(101、102)包括不同尺寸的驱动器，所述驱动器各自连接至单独的馈送件，每个耳杯包括：
-至少一个主驱动器(111)；以及
-至少两个辅助驱动器(121、122、123、124)，所述辅助驱动器具有比所述主驱动器(111)的直径小的直径；
其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)以与由至少一个所述主驱动器(111)限定的平面相比成角度的方式被定位；
其中，所述主驱动器(111)包括滤波器，所述主驱动器(111)的所述滤波器被配置成选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围；以及
其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)包括滤波器，所述辅助驱动器的所述滤波器被配置成选择介于所述下截止频率fL与所述上截止频率fU之间的中间频率声波范围。
2.根据权利要求1所述的耳机的组件(100)，其中，至少一个所述主驱动器(111)被定位在中央位置，以及其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)围绕至少一个所述主驱动器(111)定位。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述耳机是耳罩式耳机。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，每个耳杯(101、102)包括至少三个辅助驱动器，优选地包括至少四个辅助驱动器(121、122、123、124)，所述辅助驱动器具有比所述主驱动器(111)的直径小的直径。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少25mm且至多60mm，优选地，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少30mm且至多55mm，优选地，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少35mm且至多50mm，例如，至少一个所述主驱动器(111)的直径为至少40mm且至多45mm。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为至少8mm且至多24mm，优选地，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为至少12mm且至多20mm，例如，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为至少14mm且至多18mm，例如，至少两个所述辅助驱动器(121、122、123、124)的直径为约16mm。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述辅助驱动器(121、122、123、124)中的一个或更多个辅助驱动器以沿着中央耳部水平观察时相对于所述主驱动器(111)成角度α的方式定位，其中，α为至少5°到至多30°，优选地，α为至少10°到至多25°，优选地，α为至少12°到至多20°，优选地，α为约15°。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述辅助驱动器(121、122、123、124)中的一个或更多个辅助驱动器以沿着中央耳部位置观察时相对于所述主驱动器(111)成角度β的方式定位，其中，β为至少2°到至多25°，优选地，β为至少5°到至多20°，优选地，β为至少7°到至多15°，优选地，β为约10°。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，fL为至少300Hz且至多1000Hz，优选地，fL为至少350Hz且至多800Hz，优选地，fL为至少400Hz且至多700Hz，优选地，fL为至少450Hz且至多600Hz，例如，fL为约500Hz。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，fU为至少5.0kHz且至多12.0kHz，优选地，fU为至少6.0kHz且至多11.0kHz，优选地，fU为至少7.0kHz且至多10.0kHz，优选地，fU为至少8.0kHz且至多9.5kHz，优选地，fU为约9.0kHz。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，至少一个所述主驱动器(111)包括并联的高通滤波器(151)和低通滤波器(152)；以及/或者其中，所述辅助驱动器(121、122、123、124)包括串联的高通滤波器(151)和低通滤波器(152)。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)，其中，所述主驱动器(111)的所述滤波器(151、152)和所述辅助驱动器(121、122、123、124)的所述滤波器(151、152)中的一个或更多个滤波器包括线性相位滤波器，优选地，所述主驱动器(111)的所述滤波器(151、152)和所述辅助驱动器(121、122、123、124)的所述滤波器(151、152)中的全部滤波器包括线性相位滤波器。
13.一种用于对根据前述权利要求中的任一项所述的耳机的组件(100)进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：
-对声音信号进行过滤，以选择低于下截止频率fL的低频率声波范围和高于上截止频率fU的高频率声波范围；以及将所述声音信号发送至所述主驱动器(111)；以及
-对声音信号进行过滤，以选择介于所述下截止频率fL与所述上截止频率fU之间的中间频率声波范围；以及将所述声音信号发送至所述辅助驱动器(121、122、123、124)。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，与发送至所述辅助驱动器(121、122、123、124)的所述声音信号相比，发送至所述主驱动器(111)的所述声音信号包括延迟。
15.一种将根据权利要求1至12中的任一项所述的耳机的组件(100)用于游戏或VR、用于独家音频体验、以及/或者用于音频/视频组合体验的用途，或者，一种将根据权利要求13或14中的任一项所述的方法用于游戏或VR、用于独家音频体验、以及/或者用于音频/视频组合体验的用途。
CN202280020291.3A 2021-03-10 2022-03-10 耳机的组件 Pending CN116965057A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BEBE2021/5179 2021-03-10
BE20215179A BE1028706B1 (nl) 2021-03-10 2021-03-10 Koptelefoon
PCT/EP2022/056124 WO2022189543A1 (en) 2021-03-10 2022-03-10 Set of headphones

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116965057A true CN116965057A (zh) 2023-10-27

Family

ID=76305678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202280020291.3A Pending CN116965057A (zh) 2021-03-10 2022-03-10 耳机的组件

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20240155283A1 (zh)
EP (1) EP4305851A1 (zh)
JP (1) JP2024509315A (zh)
KR (1) KR20230154069A (zh)
CN (1) CN116965057A (zh)
BE (1) BE1028706B1 (zh)
BR (1) BR112023017542A2 (zh)
WO (1) WO2022189543A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3984885A (en) * 1974-03-15 1976-10-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 4-Channel headphones
US7876920B2 (en) * 2005-01-12 2011-01-25 Logitech International, S.A. Active crossover for use with multi-driver headphones
US9918154B2 (en) * 2015-07-30 2018-03-13 Skullcandy, Inc. Tactile vibration drivers for use in audio systems, and methods for operating same
WO2017197156A1 (en) * 2016-05-11 2017-11-16 Ossic Corporation Systems and methods of calibrating earphones

Also Published As

Publication number Publication date
US20240155283A1 (en) 2024-05-09
EP4305851A1 (en) 2024-01-17
BE1028706B1 (nl) 2022-05-10
KR20230154069A (ko) 2023-11-07
JP2024509315A (ja) 2024-02-29
BR112023017542A2 (pt) 2023-10-10
WO2022189543A1 (en) 2022-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2589377C2 (ru) Система и способ для воспроизведения звука
CN104219604B (zh) 一种扬声器阵列的立体声回放方法
KR100416757B1 (ko) 위치 조절이 가능한 가상 음상을 이용한 스피커 재생용 다채널오디오 재생 장치 및 방법
US20150110310A1 (en) Method for reproducing an acoustical sound field
CN104936125B (zh) 环绕立体声实现方法及装置
EP1819192A1 (en) A headset acoustic device and sound channel reproducing method
JP2008512898A (ja) 録音音響による擬似三次元音響空間生成方法及び装置
US9357327B2 (en) Loudspeaker system for reproducing multi-channel sound with an improved sound image
US20040013271A1 (en) Method and system for recording and reproduction of binaural sound
CN109565633A (zh) 有源监听耳机及其双声道方法
US6990210B2 (en) System for headphone-like rear channel speaker and the method of the same
KR20180021384A (ko) 반사 환경, 특히 청취실에서 사운드를 재생하는 방법
US7050596B2 (en) System and headphone-like rear channel speaker and the method of the same
CN116965057A (zh) 耳机的组件
US6983054B2 (en) Means for compensating rear sound effect
AU2016210695B1 (en) A System, Method and Apparatus for Suppressing Crosstalk
KR100307622B1 (ko) 위치 조절이 가능한 가상 음상을 이용한 오디오 재생 장치 및그 방법
TW510142B (en) Rear-channel sound effect compensation device
JP2008011099A (ja) ヘッドフォン音響再生システム、ヘッドフォン装置
AU2016100957A4 (en) Improvements to footbeds and footwear
CN116405819A (zh) 头戴式耳机装置
WO2024186771A1 (en) Systems and methods for hybrid spatial audio
JP2003199200A (ja) ヘッドホーンに類似するリアチャンネルスピーカーシステム及びその方法
AU751831B2 (en) Method and system for recording and reproduction of binaural sound

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination