CN117981349A - 一种耳机 - Google Patents

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CN117981349A
CN117981349A CN202280064535.8A CN202280064535A CN117981349A CN 117981349 A CN117981349 A CN 117981349A CN 202280064535 A CN202280064535 A CN 202280064535A CN 117981349 A CN117981349 A CN 117981349A
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张磊
付峻江
王真
廖风云
齐心
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Shenzhen Voxtech Co Ltd
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    • 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

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Abstract

本说明书实施例公开了一种耳机，包括第一声波产生结构和第二声波产生结构、声学传输结构以及滤波结构。第一声波产生结构和第二声波产生结构可以分别产生第一声波和第二声波，所述第一声波和所述第二声波具有相位差，所述相位差在120°‑240°范围内。所述声学传输结构可以用于将所述第一声波和所述第二声波传输至所述耳机外的一空间点，其中，传递至所述空间点的所述第一声波和所述第二声波可以在第一频率范围内干涉，所述干涉减小所述第一声波在所述第一频率范围内的幅值。滤波结构可以用于降低所述空间点处位于第二频率范围的声波的振幅。

Description

一种耳机 技术领域
本说明书涉及声学领域，特别涉及一种耳机。
背景技术
耳机是一种可以实现声传导的便携式音频输出设备。为了解决耳机的漏音问题，通常利用两个或多个声源，发出两个相位相反的声信号。在远场条件下两个相位反相的声源到达远场中某点的声程差基本可忽略，因此两个声信号可以相互抵消，以降低远场漏音。该方法虽然能够在一定程度上达到降低漏音的效果，但是仍然存在一定的局限性。例如，由于高频漏音的波长更短，在远场条件下两个声源之间的距离相较于波长不可忽略，导致两个声源发出的声音信号无法抵消。又例如，当耳机的声学传输结构发生谐振时，耳机的出声口实际辐射的声信号的相位与声波产生位置的原始相位存在一定相位差，也容易导致两个声音信号无法抵消，难以保证高频下远场的降漏音效果。
因此，希望提供一种可以降低漏音的耳机。
发明内容
本说明书实施例提供一种耳机，包括第一声波产生结构和第二声波产生结构，所述第一声波产生结构和第二声波产生结构可以分别产生第一声波和第二声波，所述第一声波和所述第二声波可以具有相位差，所述相位差可以在120°-240°范围内。所述耳机还可以包括声学传输结构和滤波结构。所述声学传输结构可以用于将第一声波和第二声波传输至所述耳机外的一空间点，其中，传递至所述空间点的所述第一声波和所述第二声波可以在第一频率范围内干涉，所述干涉可以减小所述第一声波在所述第一频率范围内的幅值。所述滤波结构可以用于降低所述空间点处位于第二频率范围的声波的振幅。
本说明书实施例提供一种耳机，包括第一声波产生结构、声学传输结构和滤波结构。所述声学传输结构可以用于将所述第一声波产生结构产生的第一声波传递至所述耳机外的一空间点，其中，所述第一声波可以在所述声学传输结构的作用下产生具有谐振频率的谐振。所述滤波结构可以用于吸收经所述声学传输结构传递后的所述第一声波的目标频率范围内的声波以降低在所述空间点接收到的声波的振幅，其中，所述目标频率范围可以包括所述谐振频率。
本说明书实施例提供一种耳机，包括扬声器、壳体和滤波结构。所述壳体可以用于承载所述扬声器并具有分别与所述扬声器声学连通的第一孔部和第二孔部，所述扬声器通可以过所述第一孔部和第二孔部输出具有相位差的声波。所述滤波结构可以设置在所述第一孔部或所述第二孔部与所述扬声器之间的声学传输结构中，用于吸收目标频率范围的声波，其中，所述目标频率范围可以在1kHz～10kHz范围内。
附图说明
本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
图1是根据本说明书一些实施例所示的开放式耳机的示例性结构图；
图2是根据本说明书一些实施例提供的两个点声源的示意图；
图3是根据本说明书一些实施例提供的两个点声源与听音位置的示意图；
图4是根据本说明书一些实施例提供的不同间距的偶极子声源在近场听音位置的频率响应特性曲线；
图5是根据本说明书一些实施例提供的不同间距的偶极子声源在远场的漏音指数图；
图6是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源之间设置挡板的示例性分布示意图；
图7是根据本说明书一些实施例提供的耳廓位于偶极子声源之间时近场的频率响应特性曲线；
图8是根据本说明书一些实施例提供的耳廓位于偶极子声源之间时远场的频率响应特性曲线；
图9是根据本说明书一些实施例提供的不同模式下的漏音指数图；
图10是根据本说明书一些实施例提供的漏音指数的测量示意图；
图11是根据本说明书一些实施例提供的两个点声源之间在有无挡板的情况下的频率响应曲线图；
图12是根据本说明书一些实施例提供的不同间距下偶极子声源在频率为300Hz时的声压幅值曲线；
图13是根据本说明书一些实施例提供的不同间距下偶极子声源在频率为1000Hz时的声压幅 值曲线；
图14是根据本说明书一些实施例提供的不同间距下偶极子声源在频率为5000Hz时的声压幅值曲线；
图15是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为1cm时的近场频率响应特性曲线；
图16是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为2cm时的近场频率响应特性曲线；
图17是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为4cm时的近场频率响应特性曲线；
图18是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为1cm时的远场的漏音指数曲线；
图19是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为2cm时的远场的漏音指数曲线；
图20是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为4cm时的远场的漏音指数曲线；
图21A是根据本说明书一些实施例提供的无挡板的偶极子声源在近场不同听音位置的示意图；
图21B是根据本说明书一些实施例所示的不同高度的挡板在相对于无挡板情况时各听音位置降漏音能力的变化图；
图22是根据本说明书一些实施例提供的无挡板的偶极子声源在近场不同听音位置的频率响应特性曲线图；
图23是根据本说明书一些实施例提供的无挡板的偶极子声源在近场不同听音位置的漏音指数图；
图24是根据本说明书一些实施例提供的有挡板的偶极子声源(如图21A所示的情况)在近场不同听音位置的频率响应特性曲线图；
图25是根据本说明书一些实施例提供的不同听音位置的漏音指数图；
图26是根据本说明书一些实施例提供的两个孔部与耳廓的示例性分布示意图；
图27是根据本说明书一些实施例提供的挡板在不同位置时近场的频率响应特性曲线；
图28是根据本说明书一些实施例提供的挡板在不同位置时远场的频率响应特性曲线；
图29是根据本说明书一些实施例提供的挡板在不同位置时的漏音指数图；
图30是根据本说明书一些实施例所示的具有孔部的手机的示意图；
图31是根据本说明书一些实施例所示开放式耳机的示例性结构图；
图32是根据本说明书一些实施例提供的在偶极子声源之间设置不同倾斜角度的挡板的分布示意图；
图33是在图32中采用不同倾斜角度的挡板时偶极子声源在近场的频率响应特性曲线；
图34是在图32中采用不同倾斜角度的挡板时偶极子声源在远场的频率响应特性曲线；
图35是根据图32和33生成的漏音指数图；
图36是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源与挡板的示例性分布示意图；
图37是图36所示的结构中选取不同高度的挡板时偶极子声源的近场的频率响应特性曲线；
图38是图36所示的结构中选取不同高度的挡板时偶极子声源的远场的频率响应特性曲线；
图39是图36所示的结构中选取不同高度的挡板时偶极子声源的漏音指数图；
图40A和图40B是根据本说明书一些实施例提供的孔部与听音位置的位置关系图；
图41是图36的结构中挡板中心到偶极子声源连线的距离与挡板高度的比值取不同的值时偶极子声源的近场的频率响应特性曲线；
图42是图36的结构中挡板中心到偶极子声源连线的距离与挡板高度的比值取不同的值时偶极子声源的远场的频率响应特性曲线；
图43是图36的结构中挡板中心到偶极子声源连线的距离与挡板高度的比值取不同的值时的漏音指数图；
图44是根据本说明书一些实施例提供的低频声阻挡板位于偶极子声源之间时近场的频率响应特性曲线；
图45是根据本说明书一些实施例提供的低频声阻挡板位于偶极子声源之间时远场的频率响应特性曲线；
图46是根据本说明书一些实施例所示的几种声学结构的结构示意图；
图47是根据本说明书一些实施例所示的不同形状的挡板结构示意图；
图48是根据本说明书一些实施例所示的具有孔部和挡板结构的手机的示意图；
图49是根据本说明书一些实施例所示的点声源与挡板的分布示意图；
图50是根据图49所示的多点声源之间设置和不设置挡板时近场和远场的频率响应特性曲线；
图51是根据图49所示的多个点声源之间设置和不设置挡板时的漏音指数图；
图52是根据图49(a)和(b)所示的两种多点声源分布方式对应的漏音指数图；
图53是根据本说明书一些实施例所示的另一种开放式耳机的示例性结构示意图；
图54是根据本说明书一些实施例所示的偶极子声源和单点声源的漏音随频率变化的曲线图；
图55A和55B是根据本说明书一些实施例所示的近场听音音量和远场漏音音量随着偶极子声源间距变化的示例性曲线图；
图56是根据本说明书一些实施例所示的开放式耳机的示例性结构框图；
图57是根据本说明书一些实施例所示的声学输出方法的示例性流程图；
图58是根据本说明书一些实施例所示的开放式耳机的示意图；
图59A和59B是根据本说明书一些实施例所示的声音输出示意图；
图60-图61B是根据本说明书一些实施例所示的声学路径的示意图；
图62A是根据本说明书一些实施例所示的在两组偶极子声源的共同作用下的漏音的示例性曲线图；
图62B是根据本说明书一些实施例所示的漏音的归一化曲线图；
图63A是根据本说明书一些实施例所示的偶极子声源在特定频率下的听音和漏音随两个点声源的幅值比变化的曲线；
图63B是根据本说明书一些实施例所示的偶极子声源在特定频率下的听音和漏音随两个点声源之间的相位差变化的曲线；
图64A是根据本说明书一些实施例所示的两组偶极子声源的位置分布图；
图64B和图64C是根据本说明书一些实施例所示的导声管参数相对于声音频率变化的曲线图；
图65A是根据本说明书一些实施例所示的不同长度的导声管输出的声音声压的结果图；
图65B是根据本说明书一些实施例所示的实验测试降漏音效果图；
图66是根据本说明书一些实施例所示的两组偶极子声源之间的相位差对耳机输出声音的影响结果图；
图67-图69B是根据本说明书一些实施例所示的两组偶极子声源共同作用下的漏音的示例性曲线图；
图69C是根据本说明书一些实施例所示的低频扬声器和高频扬声器的频响曲线图；
图70A和图70B是根据本说明书一些实施例所示的四点声源的示意图；
图71是根据本说明书一些实施例所示的偶极子声源与听音位置的示意图；
图72是对图71进行归一化处理的结果图；
图73A和73B是根据本说明书一些实施例所示的两组偶极子声源的共同作用下的漏音的示例性曲线图；
图73C是根据本说明书一些实施例所示的窄带扬声器偶极子声源的分频流程图；
图73D是根据本说明书一些实施例所示的全频带扬声器偶极子声源的分频流程图；
图74是根据本说明书一些实施例所示的具有多个孔部结构的手机的示意图；
图75是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示意图；
图76A是图75所示的结构在低频时的声压级声场分布的示意图；
图76B是图75所示的结构在谐振时的声压级声场分布的示意图；
图77A是根据本说明书一些实施例所示的耳机的结构示意图；
图77B是图77A的耳机中第一声程和第二声程的示意图；
图78A-78C是根据本说明书一些实施例所示的阻式吸声结构的示意图；
图79A-79D是根据本说明书一些实施例所示的穿孔板结构的示意图；
图79E是根据本说明书一些实施例所示的1/4波长共振管结构的示意图；
图80是根据本说明书一些实施例所示的阻抗混合式吸声结构的示意图；
图81是根据本说明书一些实施例所示的设置有滤波结构的耳机的示意图；
图82A是图81所示的耳机在有无滤波结构时在第一孔部处的频率响应曲线图；
图82B是图81所示的耳机在有无滤波结构时在第二孔部处的频率响应曲线图；
图83是根据本说明书一些实施例所示的设置有滤波结构的耳机的示意图；
图84A是图83所示的耳机在有无滤波结构时在第一孔部处的频率响应曲线图；
图84B是图83所示的耳机在有无滤波结构时在第二孔部处的频率响应曲线图；
图85A是根据本说明书一些实施例所示的设置有1/4波长共振管结构的耳机的示意图；
图85B是根据本说明书一些实施例所示的1/4波长共振管结构的立体结构示意图；
图86A是图85A所示的耳机在有无滤波结构时在第一孔部处的频率响应曲线图；
图86B是图85A所示的耳机在有无滤波结构时在第二孔部处的频率响应曲线图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
本说明书实施例描述了一种开放式耳机。用户佩戴开放式耳机时，开放式耳机可以通过壳体固定于用户头部并使得扬声器位于用户耳朵附近且不堵塞用户耳道的位置。开放式耳机可以佩戴在用户头部(例如，以眼镜或其他结构方式佩戴的开放式耳机)，或者佩戴在用户身体的其他部位(例如，用户的颈部/肩部区域)，或者通过其他方式(例如，手持式)放置在用户耳朵附近。该开放式耳机可以包括扬声器和壳体。其中，壳体被配置为承载扬声器并具有与扬声器声学连通的两个孔部(例如，第一孔部和第二孔部)，扬声器可以通过第一孔部和第二孔部输出具有相位差的第一声波和第二声波。壳体和壳体上的孔部可以构成开放式耳机的声学传输结构，用于将第一声波和第二声波传递至开放式耳机外的一空间点。
在一些实施例中，开放式耳机还可以包括滤波结构，所述滤波结构可以指对声波的频率特性具有调制作用的结构。在一些实施例中，所述滤波结构可以包括吸声结构，所述吸声结构可以用于吸收第一声波和/或第二声波中目标频率范围内的声波。所述目标频率范围可以包括大于或等于声学传输结构的谐振频率的频率。在小于谐振频率的频率范围(或称为第一频率范围)内，第一声波和第二声波没有被吸声结构吸收，该频率范围的第一声波和第二声波可以在空间点处由于具有相位差(例如，相位相反)而干涉相消，从而减小第一声波在第一频率范围内的幅值，实现偶极子降漏音的效果。而由于目标频率范围(或称为第二频率范围)内的第一声波和/或第二声波被吸声结构吸收，可以减少或避免第一声波和/或第二声波在声学传输结构作用下在谐振频率附近发生的谐振，从而减少或避免第一声波和/或第二声波由于谐振后的相位和/或幅值改变而无法在空间点处干涉相消(甚至发生干涉增强而增大漏音)，进而降低空间点处目标频率范围内的声波的振幅。在一些实施例中，谐振频率可以发生在中高频频段(例如，2kHz～8kHz)，目标频率范围中可以包括大于声学传输结构谐振频率的高频频率，从而可以改善偶极子在高频范围内降漏音效果不理想的问题。
图1是根据本说明书一些实施例所示的开放式耳机的示例性结构图。
如图1所示，开放式耳机100可以包括壳体110和扬声器120。在一些实施例中，开放式耳机100可以通过壳体110佩戴在用户身体上(例如，人体的头部、颈部或者上部躯干)，同时壳体110和扬声器120可以靠近但不堵塞耳道，使得用户耳朵101保持开放的状态，在用户既能听到开放式耳机100输出的声音的同时，又能获取外部环境的声音。例如，开放式耳机100可以环绕设置或者部分环绕设置在用户耳朵101的周侧，并可以通过气传导或骨传导的方式进行声音的传递。
在一些实施例中，壳体110可以用于佩戴在用户的身体上，并可以承载扬声器120。在一些实施例中，壳体110可以是内部中空的封闭式壳体结构，且扬声器120位于壳体110的内部。在一些实施例中，开放式耳机100可以与眼镜、头戴式耳机、头戴式显示装置、AR/VR头盔等产品相结合，在这种情况下，壳体110可以采用悬挂或夹持的方式固定在用户的耳朵101的附近。在一些可替代的实施例中，壳体110上可以设有挂钩，且挂钩的形状与耳廓的形状相匹配，开放式耳机100可以通过挂钩独立佩戴在用户的耳朵101上。
在一些实施例中，壳体110可以为具有人体耳朵101适配形状的壳体结构，例如，圆环形、椭圆形、多边形(规则或不规则)、U型、V型、半圆形，以便壳体110可以直接挂靠在用户的耳朵101处。在一些实施例中，壳体110还可以包括固定结构。固定结构可以包括耳挂、弹性带等，使得开放式耳机100可以更好地固定在用户身上，防止用户在使用时发生掉落。
在一些实施例中，当用户佩戴开放式耳机100时，壳体110可以位于用户耳朵101的上方或下 方。壳体110上还可以开设有用于传递声音的孔部111(或称为第二孔部)和孔部112(或称为第一孔部)。在一些实施例中，孔部111和孔部112可以分别位于用户耳廓的两侧，且扬声器120可以通过孔部111和孔部112输出具有相位差的声音。在一些实施例中，如图1所示，孔部112可以位于用户耳廓的前侧，孔部111可以位于用户耳廓的后侧。
扬声器120是一个可以接收电信号，并将其转换为声音信号进行输出的元件。在一些实施例中，按频率进行区分，扬声器120的类型可以包括低频(例如，30Hz–150Hz)扬声器、中低频(例如，150Hz–500Hz)扬声器、中高频(例如，500Hz–5kHz)扬声器、高频(例如，5kHz–16kHz)扬声器或全频(例如，30Hz–16kHz)扬声器，或其任意组合。这里所说的低频、高频等只表示频率的大致范围，在不同的应用场景中，可以具有不同的划分方式。例如，可以确定一个分频点，低频表示分频点以下的频率范围，高频表示分频点以上的频率。该分频点可以为人耳可听范围内的任意值，例如，500Hz，600Hz，700Hz，800Hz，1000Hz等。
在一些实施例中，壳体110内部可以设有机芯121和主板122，机芯121可以构成扬声器120的至少部分结构，扬声器120能够利用机芯121产生声音，该声音分别沿着对应的声学路径传递至对应的孔部，并从孔部处输出。主板122可以与机芯121电连接以控制机芯121的发声。在一些实施例中，主板122可以设置在壳体110上靠近机芯121的位置，以缩短与机芯121及其他部件(例如，功能按键)之间的走线距离。
在一些实施例中，扬声器120可以包括一个振膜。当振膜振动时，声音可以分别从该振膜的前侧和后侧发出。在一些实施例中，壳体110内振膜前侧的位置设有用于传递声音的前室113。前室113与孔部111声学耦合，振膜前侧的声音可以通过前室113从孔部111中发出。壳体110内振膜后侧的位置设有用于传递声音的后室114。后室114与孔部112声学耦合，振膜后侧的声音可以通过后室114从孔部112中发出。在一些实施例中，机芯121可以包括机芯壳体(未示出)，机芯壳体与扬声器120的振膜限制形成扬声器120的前室和后室。在一些实施例中，开放式耳机100还可以包括电源130。电源130可以设于开放式耳机100的任意位置处，例如，壳体110上远离或靠近扬声器120的位置。在一些实施例中，也可以根据开放式耳机100的重量分布情况，合理设置电源130的位置，使得开放式耳机100上的重量分布较为均衡，从而提高用户佩戴开放式耳机100的舒适性和稳定性。在一些实施例中，电源130可以为开放式耳机100的各个部件(例如，扬声器120、机芯121等)提供电能。电源130可以与扬声器120和/或机芯121电连接以为其提供电能。需要知道的是，当振膜在振动时，振膜前侧和后侧可以同时产生一组具有相位差的声音。当声音分别通过前室113和后室114后，会从孔部111和孔部112的位置向外传播。在一些实施例中，可以通过设置前室113和后室114的结构，使得扬声器120在孔部111和孔部112处输出的声音满足特定的条件。例如，可以设计前室113和后室114的长度，使得孔部111和孔部112处可以输出一组具有特定相位关系(例如，相位相反)的声音，使得开放式耳机100近场的听音音量较小和远场的漏音问题均得到有效改善。
为了进一步说明孔部分布在耳廓两侧对开放式耳机的声音输出效果的影响，本说明书中将开放式耳机与耳廓等效成双声源-挡板的模型。
仅仅为了方便描述和说明的目的，当开放式耳机上的孔部尺寸较小时，每个孔部可以近似视为一个点声源。单点声源产生的声场声压p满足公式(1)：
其中，ω为角频率，ρ 0为空气密度，r为目标点与声源的距离，Q 0为声源体积速度，k为波数，点声源的声场声压的大小与到点声源的距离呈反比。
如上文所述，可以通过在开放式耳机100中设置两个孔部(例如，孔部111孔部112)以构造偶极子声源来减小开放式耳机向周围环境辐射的声音(即远场漏音)。在一些实施例中，两个孔部，即偶极子声源，输出的声音具有一定的相位差。当偶极子声源之间的位置、相位差等满足一定条件时，可以使得开放式耳机在近场和远场表现出不同的声音效果。例如，当两个孔部对应的点声源的相位相反，即两个点声源之间的相位差的绝对值为180°时，根据声波反相相消的原理，可实现远场漏音的削减。再例如，当两个孔部对应的点声源的相位近似相反时，也可以实现远场漏音的削减。仅作为示例，实现远场漏音削减的两个点声源之间的相位差的绝对值可以在120°-240°范围内。
图2是根据本说明书一些实施例提供的两个点声源的示意图。
如图2所示，偶极子声源产生的声场声压p满足如下公式：
其中，A1、A2分别为两个点声源的强度， 为点声源的相位，d为两个点声源之间的间距，r 1与r 1满足公式(3)：
其中，r为空间中任一目标点与偶极子声源中心位置的距离，θ表示该目标点与偶极子声源中心的连线与偶极子声源所在直线的夹角。
通过公式(3)可知，声场中目标点的声压p的大小与各点声源强度、间距d、相位以及与声源的距离有关。
图3是根据本说明书一些实施例提供的两个点声源与听音位置的示意图。图4是根据本说明书一些实施例提供的不同间距的偶极子声源在近场听音位置的频率响应特性曲线。
本实施例中以听音位置作为目标点，以进一步说明目标点处的声压与点声源间距d的关系。这里所说的听音位置可以用于表示用户耳朵的位置，即听音位置处的声音可以用于表示两个点声源产生的近场声音。需要知道的是，“近场声音”表示距离声源(例如，孔部111等效成的点声源)一定范围之内的声音，例如，距离声源0.2m范围内的声音。仅作为示例性说明，如图3所示，点声源A1和点声源A2位于听音位置的同一侧，且点声源A1更靠近听音位置，点声源A1和点声源A2分别输出幅值相同但相位相反的声音。如图4所示，随着点声源A1和点声源A2间距的逐渐增加(例如，由d增加到10d)，听音位置的音量逐渐增大。这是由于随着点声源A1和点声源A2的间距增大，到达听音位置的两路声音的幅值差(即声压差)变大，声程差更大，使得声音相消的效果变弱，进而使得听音位置的音量增加。但由于声音相消的情况仍存在，听音位置处的音量在中低频段(例如，频率小于1000Hz的声音)仍小于同位置同强度的单点声源产生的音量。但在高频段(例如，频率接近10000Hz的声音)，由于声音波长的变小，会出现满足声音相互增强的条件，使得偶极子声源产生的声音比单点声源的声音大。在本说明书的实施例中，声压幅值，即声压，可以是指声音通过空气的振动所产生的压强。
在一些实施例中，通过增加偶极子声源的间距可以提高听音位置处的音量，但随着间距的增加，偶极子声源声音相消的能力变弱，进而导致远场漏音的增加。仅仅作为说明，图5是根据本说明书一些实施例提供的不同间距的偶极子声源在远场的漏音指数图。如图5所示，以单点声源的远场漏音指数作为参照，随着偶极子声源的间距由d增加到10d，远场的漏音指数逐渐升高，说明漏音逐渐变大。关于漏音指数的具体内容可以参考本说明书公式(4)及其相关描述。
在一些实施例中，开放式耳机中的两个孔部分布于耳廓的两侧，有利于提高开放式耳机的输出效果，即增大近场听音位置的声音强度，同时减小远场漏音的音量。仅仅为了方便说明开放式耳机，将人体耳廓等效成挡板，将两个孔部发出的声音等效成两个点声源(例如，点声源A1和点声源A2)。图6是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源之间设置挡板的示例性分布示意图。如图6所示，当点声源A1和点声源A2之间设有挡板时，在近场，点声源A2的声场需要绕过挡板才能与点声源A1的声波在听音位置处产生干涉，相当于增加了点声源A2到听音位置的声程。因此，假设点声源A1和点声源A2具有相同的幅值，则相比于没有设置挡板的情况，点声源A1和点声源A2在听音位置的声波的幅值差增大，从而两路声音在听音位置进行相消的程度减少，使得听音位置的音量增大。在远场，由于点声源A1和点声源A2产生的声波在较大的空间范围内都不需要绕过挡板就可以发生干涉(类似于无挡板情形)，则相比于没有挡板的情况，远场的漏音不会明显增加。因此，在点声源A1和点声源A2之间设置挡板结构，可以在远场漏音音量不显著增加的情况下，显著提升近场听音位置的音量。可以理解的是，这里将耳廓作为两个孔部之间的挡板以降低开放式耳机的漏音并提高用户的听音音量，在一些实施例中，还可以在两个孔部之间设置挡板来达到降漏音以及提高听音音量的效果，具体参见本说明书图31-图52，及其相关描述。
图7是根据本说明书一些实施例提供的耳廓位于偶极子声源之间时近场的频率响应特性曲线，图8是根据本说明书一些实施例提供的耳廓位于偶极子声源之间时远场的频率响应特性曲线。在本说明书中，当偶极子声源分别位于耳廓的两侧时，耳廓具有挡板的效果，因此为方便起见，耳廓也可以被称作挡板。作为示例性说明，由于耳廓的存在，在近场，耳廓后侧点声源的声场需要绕过耳廓而到达听音位置，相当于增加了耳廓后侧点声源到听音位置的声程，而对于远场位置，耳廓两侧的点声源的声场可以不需要绕过耳廓而到达远场位置，因此，耳廓作为挡板时的结果可等效为近场声音由间距为D1的偶极子声源产生(也称为模式1)，而远场声音由间距为D2的偶极子声源产生(也称为模式2)，其中，D1>D2。如图7所示，当频率较低时(例如，频率小于1000Hz时)，偶极子声源分布在耳廓两侧 时的近场声音(即用户耳朵听到的声音)的音量与模式1的近场声音音量基本相同，均大于模式2的近场声音音量，且接近单点声源的近场声音音量。随着频率的增加(例如，频率在2000Hz-7000Hz时)，模式1和偶极子声源分布在耳廓两侧时的近场声音的音量大于单点声源。由此说明当用户的耳廓位于在偶极子声源之间时，可以有效地增强声源传递到用户耳朵的近场声音音量。如图8所示，随着频率的增加，远场漏音音量都会有所增加，但是当偶极子声源分布在耳廓两侧时，其产生的远场漏音音量与模式2的远场漏音音量基本相同，均小于模式1的远场漏音音量和单点声源的远场漏音音量。由此说明当用户的耳廓位于偶极子声源之间时，可以有效地降低声源传递到远场的声音，即可以有效减少声源向周围环境发出的漏音。
关于上述漏音指数的具体含义和相关内容可以参考以下描述。在开放式耳机的应用中，需保证传递到听音位置的声压足够大以满足听音需求，同时需保证其向远场辐射的声音声压足够小以降低漏音。因此，可取漏音指数α作为评价降漏音能力的指标：
其中，P far表示开放式耳机在远场的声音声压(即，远场漏音声压)，P ear表示用户耳朵周围的
声压(即，近场听音声压)。
通过公式(4)可知，漏音指数越小，开放式耳机的降漏音能力越强，在听音位置处近场听音音量相同的情况下，远场的漏音越小。如图9所示，在频率小于10000Hz时，偶极子声源分布在耳廓两侧时的漏音指数要小于模式1(偶极子声源之间无挡板结构，且间距为D1)、模式2(偶极子声源之间无挡板结构，且间距为D2)以及单点声源情况下的漏音指数，由此说明在偶极子声源分别位于耳廓两侧时，开放式耳机具有更好地降漏音能力。
图10是根据本说明书一些实施例提供的漏音的测量示意图。如图10所示，听音位置位于点声源A1的左侧，漏音的测量方式为选取以偶极子声源(如图10所示的A1和A2)中心为圆心、半径为r的球面上各点声压幅值的平均值作为漏音的值。需要知道的是，本说明书中测量漏音的方法仅作原理和效果的示例性说明，并不作限制，漏音的测量和计算方式也可以根据实际情况进行合理调整。例如，以偶极子声源中心为圆心，在远场处根据一定的空间角均匀地取两个或两个以上的点的声压幅值进行平均。在一些实施例中，听音的测量方式可以为选取点声源附近的一个位置点作为听音位置，以该听音位置测量得到的声压幅值作为听音的值。在一些实施例中，听音位置可以在两个点声源的连线上，也可以不在两个点声源的连线上。听音的测量和计算方式也可以根据实际情况进行合理调整，例如，取近场位置的其他点或一个以上的点的声压幅值进行平均。又例如，以某个点声源为圆心，在近场处根据一定的空间角均匀地取两个或两个以上的点的声压幅值进行平均。在一些实施例中，近场听音位置与点声源之间的距离远小于点声源与远场漏音测量球面的距离。
为了进一步说明偶极子声源或两个孔部之间有无挡板时对开放式耳机的声音输出效果的影响，现以不同条件下的听音位置的近场音量或/和远场漏音音量作具体说明。
图11是根据本说明书一些实施例提供的两个点声源之间在有无挡板的情况下的频率响应曲线图。如图11所示，开放式耳机在两个点声源(即两个孔部)之间增加挡板以后，在近场，相当于增大了两个点声源的间距，在近场听音位置的音量相当于由一组距离较大的偶极子声源产生，使得近场的听音音量相对于无挡板的情况明显增加。在远场，由于两个点声源产生的声波的干涉受挡板的影响很小，漏音相当于是由一组距离较小的偶极子声源产生，故漏音在有/无挡板的情况下并变化不明显。由此可知，通过在两个孔部(偶极子声源)之间设置挡板，在有效提升声音输出装置降漏音能力的同时，还可以显著增加声音输出装置的近场音量。因而对开放式耳机中起到发声作用的组件要求大大降低，同时由于电路结构简单，能够减少开放式耳机的电损耗，故在电量一定的情况下，还能大大延长开放式耳机的使用时间。
图12是根据本说明书一些实施例提供的不同间距下偶极子声源在频率为300Hz时的声压幅值曲线。图13是根据本说明书一些实施例提供的不同间距下偶极子声源在频率为1000Hz时的声压幅值曲线。如图12和图13所示，在近场，当频率为300Hz或1000Hz时，随着偶极子声源间距d的增大，偶极子声源之间存在挡板时的听音音量始终大于偶极子声源之间无挡板时的听音音量，这说明在该频率下，偶极子声源之间设置挡板结构可以有效地提高近场的听音音量。在远场，偶极子声源之间有挡板时漏音音量与偶极子声源之间无挡板时漏音音量相当，这说明在该频率下，偶极子声源之间是否设置挡板结构对远场漏音的影响不大。
图14是根据本说明书一些实施例提供的不同间距下偶极子声源在频率为5000Hz时的声压幅值曲线。如图14所示，在近场，当频率为5000Hz时，随着偶极子声源间距d的增大，偶极子声源之间存在挡板时的听音音量始终大于偶极子声源之间无挡板时的听音音量。在远场，有挡板和无挡板的偶 极子声源的漏音音量随间距d的变化而呈现波动性变化，但整体上可以看出，偶极子声源之间是否设置挡板结构对远场漏音的影响不大。
图15是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为1cm时的近场频率响应特性曲线，图16是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为2cm时的近场频率响应特性曲线，图17是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为4cm时的近场频率响应特性曲线，图18是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为1cm时的远场的漏音指数曲线，图19是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为2cm时的远场的漏音指数曲线，图20是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源间距d为4cm时的远场的漏音指数曲线。如图15至图17所示，对于不同的孔部的间距d(例如，1cm、2cm、4cm)，在一定的频率下，在近场听音位置(例如，用户耳朵)，两个孔部分别设置于耳廓两侧(即，图中所示“有挡板作用”的情况)时提供的音量都要比两个孔部未设置于耳廓两侧(即，图中所示“无挡板作用”的情况)时提供的音量大。这里所说的一定频率可以是在10000Hz以下，或者优选地，在5000Hz以下。
如图18至20所示，对于不同的孔部的间距d(例如，1cm、2cm、4cm)，在一定的频率下，在远场位置(例如，远离用户耳朵的环境位置)，两个孔部分别设置于耳廓两侧时产生的漏音音量都要比两个孔部未设置于耳廓两侧时产生的漏音音量小。需要知道的是，随着两个孔部或者偶极子声源的间距增加，远场位置处声音相消干涉会减弱，导致远场的漏音逐渐增加，降漏音能力变弱。因此两个孔部或者偶极子声源的间距d不能太大。在一些实施例中，为了保持开放式耳机在近场可以输出尽可能大的声音，同时抑制远场的漏音，两个孔部之间的间距d可以设置为不小于1cm且不大于20cm。例如，两个孔部之间的间距d可以设置为不小于1cm且不大于12cm。
在一些实施例中，在保持偶极子声源间距一定的前提下，听音位置相对于偶极子声源的位置对于近场听音音量和远场降漏音具有一定影响。为了提高开放式耳机的输出效果，在一些实施例中，开放式耳机上可以设置两个孔部，且用户佩戴耳机时两个孔部分别位于用户耳廓前后两侧。在一些的实施例中，考虑到位于用户耳廓后侧的孔部传出的声音需要绕开耳廓才能到达用户的耳道，位于耳廓前侧的孔部距离用户耳道的声学路径(即，孔部到用户耳道入口位置的声学距离)短于位于耳廓后侧的孔部距离用户耳朵的声学路径。为了进一步说明听音位置对声音输出效果的影响，作为示例性说明，在本说明书的实施例中，图21A是根据本说明书一些实施例提供的无挡板的偶极子声源在近场不同听音位置的示意图，如图21A所示，选取了四个有代表性的听音位置(听音位置1、听音位置2、听音位置3、听音位置4)，对听音位置选取的效果和原理做阐述。其中，听音位置1、听音位置2和听音位置3与点声源A1的间距相等，为r1，听音位置4与点声源A1的间距为r2，且r2<r1，点声源A1和点声源A2分别产生相位相反的声音。
图21B是根据本说明书一些实施例所示的不同高度的挡板在相对于无挡板情况时各听音位置降漏音能力的变化图。由于挡板对近场听音音量的影响主要通过改变两个点声源到听音位置的声程差，挡板对耳机的近场听音音量和远场漏音的影响必然受到挡板高度的影响。图21B显示在不同的听音位置，不同高度的挡板在相对于无挡板所体现的效果。由前述结果可知，对于不同的听音位置，加挡板以后听音位置的音量相对于无挡板都会增加，而降漏音能力可能会增加，也可能会减弱。故图21B只显示不同高度的挡板相对于无挡板情况时各听音位置降漏音能力的变化。“√”表示降漏音能力增强(漏音指数减小)，“x”表示降漏音能力减弱(漏音指数增加)。在听音位置1(及附近位置，及轴对称位置)，即距离挡板很近的听音位置，不同高度的挡板对增强降漏音能力都有效果；在听音位置2和听音位置4(及附近位置，及轴对称位置)，高度不太大的挡板(h/d<2)才对增强降漏音能力都有效果；在听音位置3，高度较小的挡板(h/d<0.6)才对增强降漏音能力都有效果。挡板倾斜一定角度，角度变化在15deg–165deg之间。挡板总长度与两点声源之间的间距d相等，挡板交叉的顶点位于偶极子声源中心点。听音位置距离双点声源中心点0.025d。
图22是根据本说明书一些实施例提供的无挡板的偶极子声源在近场不同听音位置的频率响应特性曲线图。图23是根据本说明书一些实施例提供的无挡板的偶极子声源在近场不同听音位置的漏音指数图。如图22和23所示，对于听音位置1，由于点声源A1和点声源A2在听音位置1的声程差较小，两个点声源在听音位置1产生的声音的幅值差较小，所以两个点声源的声音在听音位置1干涉以后导致听音音量相比于其他听音位置要更小。对于听音位置2，相比于听音位置1，该听音位置与点声源A1的间距未变，即点声源A1到听音位置2的声程没有发生变化，但是听音位置2与点声源A2的间距变大，点声源A2到达听音位置2的声程增大，点声源A1和点声源A2在该位置产生的声音的幅值差增加，所以两个点声源的声音在听音位置2干涉后的听音音量大于听音位置1处的听音音量。由于在所有以r1为半径的圆弧位置中，点声源A1和点声源A2到听音位置3的声程差最大，所以相比于听音位置1和听音位置2，听音位置3的听音音量最大。对于听音位置4，由于听音位置4与点声源A1的间距较小，点声源A1在该位置的声音幅值较大，所以该听音位置的听音音量较大。综上可知，近场听音 位置的听音音量会随着听音位置与两个点声源的相对位置的变化而变化。当听音位置处于两个点声源的连线上且位于两个点声源同侧(例如，听音位置3)时，两个点声源在听音位置的声程差最大(声程差为两个点声源的间距d)，则在这种情况下(即，耳廓不作为挡板时)，此听音位置的听音音量比其他位置听音音量大。根据公式(4)，在远场漏音一定的情况下，该听音位置对应的漏音指数最小，降漏音能力最强。同时，减小听音位置与点声源A1的间距r1(例如，听音位置4)，可以进一步增加听音位置的音量，同时减小漏音指数，提高降漏音能力。
图24是根据本说明书一些实施例提供的有挡板的偶极子声源(如图21A所示的情况)在近场不同听音位置的频率响应特性曲线图，图25在图24的基础上，根据公式(4)求得的不同听音位置的漏音指数图。如图23和24所示，相对于无挡板的情况，有挡板时偶极子声源在听音位置1产生的听音音量显著增加，且听音位置1的听音音量超过了听音位置2和听音位置3处的听音音量。这是由于在两个点声源之间加入挡板以后，点声源A2到达听音位置1的声程增加，导致两个点声源到达听音位置1的声程差显著增大，两个点声源在听音位置1上产生的声音的幅值差增大，不易产生声音的干涉相消，从而导致在听音位置1产生的听音音量显著增加。在听音位置4，由于听音位置与点声源A1的间距进一步减小，点声源A1在该位置的声音幅值较大，所以听音位置4的听音音量在所取的4个听音位置中仍然是最大的。对于听音位置2和听音位置3，挡板对于点声源A2的声场到达此两处听音位置的声程增加效果并不是很明显，所以在听音位置2和听音位置3处的音量增加效果要小于距离挡板较近的听音位置1和听音位置4的音量增加效果。
由于远场的漏音音量不随听音位置的改变而发生变化，而近场听音位置的听音音量随听音位置的改变而发生变化，故在不同的听音位置，根据公式(4)，开放式耳机的漏音指数不同。其中，听音音量较大的听音位置(例如，听音位置1和听音位置4)，漏音指数小，降漏音能力强；听音音量较小的听音位置(例如，听音位置2和听音位置3)，漏音指数较大，降漏音能力较弱。
因此，根据开放式耳机的实际应用场景，可以将用户的耳廓作为挡板，将开放式耳机上两个孔部分别设置在耳廓的前后两侧，耳道作为听音位置位于两个孔部之间。在一些实施例中，通过设计两个孔部在开放式耳机上的位置，使得耳廓前侧的孔部到耳道的距离比耳廓后侧的孔部到耳道的距离小，此时由于耳廓前侧的孔部距离耳道的距离较近，耳廓前侧孔部在耳道处产生的声音幅值较大，而耳廓后侧孔部在耳道处产生的声音幅值较小，避免了两个孔部处的声音在耳道处的干涉相消，从而确保耳道处的听音音量较大。
图26是根据本说明书一些实施例提供的两个孔部与耳廓的示例性分布示意图。在一些实施例中，耳廓(图26-图29中也称为挡板)在两个孔部(也就是点声源)间的位置也对声音的输出效果具有一定影响。仅仅作为示例性说明，如图26所示，在点声源A1和点声源A2之间设置挡板，听音位置位于点声源A1和点声源A2的连线上，且听音位置位于点声源A1与挡板之间，点声源A1与挡板的间距为L，点声源A1与点声源A2之间的间距为d，点声源A1与听音的间距为L1，听音位置与挡板之间的间距为L2。当听音位置与点声源A1的间距L1不变时，移动挡板的位置(相当于两个孔部相对于耳廓发生移动)，使得点声源A1与挡板的间距L和偶极子声源间距d具有不同的比例关系，可以获得在该不同比例关系下听音位置的听音音量和远场漏音音量。
图27是根据本说明书一些实施例提供的挡板在不同位置时近场的频率响应特性曲线，图28是根据本说明书一些实施例提供的挡板在不同位置时远场的频率响应特性曲线，图29是根据本说明书一些实施例提供的挡板在不同位置时的漏音指数图。结合图26至图29，远场的漏音随挡板在偶极子声源间的位置变化很小。在点声源A1和点声源A2的间距d保持不变时，当L减小时，听音位置的音量增加，漏音指数减小，降漏音能力增强；当L增大时，听音位置的音量增加，漏音指数变大，降漏音能力减弱。产生以上结果的原因是当L较小时，听音位置距离挡板较近，挡板增加了点声源A2的声波传播到听音位置的声程，从而增大了点声源A1和点声源A2到达听音位置的声程差，减少了声音的干涉相消，所以加挡板以后听音位置的音量增加更大。当L较大时，听音位置距离挡板较远，挡板对点声源A1和点声源A2到达听音位置的声程差的影响较小，所以加挡板以后听音位置的音量变化较小。
由以上可知，通过设计开放式耳机上孔部的位置，使得在用户佩戴开放式耳机时，将人体的耳廓作为挡板来隔开不同的孔部，在简化开放式耳机的结构的同时，可以进一步提高开放式耳机的输出效果。在一些实施例中，可以设计两个孔部的位置，使得当用户佩戴开放式耳机时，耳廓前侧的孔部到耳廓(或者开放式耳机上用于与耳廓接触的接触点)的距离与两个孔部之间的间距的比值不大于0.5。
需要知道的是，开放式耳机中扬声器到孔部的声程对近场音量和远场漏音具有一定影响。该声程可以通过调整开放式耳机内振膜和孔部之间的腔体长度来改变。在一些实施例中，扬声器包括一个振膜，且振膜的前后侧分别通过前室和后室耦合到两个孔部。两个孔部中的所述振膜到两个孔部之间的声程不同。在一些实施例中，振膜到两个孔部的声程比为0.5-2。
在一些实施例中，可以在保持两个孔部处产生的声音的相位相反的前提下，改变两个孔部处产 生的声音的幅值来提高开放式耳机的输出效果。具体地，可以通过调节两个孔部与扬声器之间声学路径的阻抗来达到调节孔部处声音幅值的目的。在一些实施例中，扬声器两个孔部之间的结构可以具有不同的声音阻抗，以使扬声器分别从两个孔部输出的声音具有不同的声压幅值。在本说明书的实施例中，阻抗可以是指声波传导时介质位移需要克服的阻力。所述声学路径中可以填充或者不填充阻尼材料(例如，调音网、调音棉等)来实现声音的调幅。例如，在一些实施例中，声学路径中可以设置谐振腔、声孔、声狭缝、调音网或调音棉来调整声阻，以改变声学路径的阻抗。再例如，在一些实施例中，还可以通过调节两个孔部的孔径以改变声学路径的声阻。优选地，扬声器(的振膜)至两个孔部的声阻抗之比为0.5-2。
在一些实施例中，扬声器(或振膜)所产生声音辐射到外界环境所经过的声学路径可以作为开放式耳机的声学传输结构。所述声学传输结构可以具有谐振频率，声学传输结构所传输的声音的频率在该谐振频率附近时，声学传输结构可能发生谐振，所述谐振可能改变所传输的声音的频率成分(例如，在传输的声音中增加额外的谐振峰)，或者改变声学传输结构中所传输的声音的相位，从而可能使声音在远场干涉相消的效果减弱，甚至增大在谐振频率附近的远场漏音。
在一些实施例中，开放式耳机可以包括滤波结构，所述滤波结构可以对声波的频率特性具有调制作用。例如，所述滤波结构可以包括吸声结构，用于吸收声学传输结构中传输的在目标频率范围内的声音。所述目标频率范围可以包括声学传输结构的谐振频率。仅作为示例，滤波结构(或吸声结构)可以设置在距离耳道口声程较远的孔部与扬声器之间的声学传输结构中，从而吸收其中传输的在谐振频率附近的声音，避免因声学传输结构的谐振而增加的谐振峰和/或产生的相位改变增大远场的漏音。在一些实施例中，声学传输结构的谐振频率可以在中高频范围内(例如，1kHz-10kHz)。在大于该谐振频率的高频范围内，由于高频声音的波长较短，两个孔部之间的距离可能会影响两个孔部所辐射的声音在远场的相位差，从而导致两个孔部形成的偶极子声源在高频范围内的降漏音效果减弱。由此，目标频率范围可以包括大于声学传输结构的谐振频率的频率，从而可以吸收高频声音，改善偶极子声源在高频范围内的漏音。而对于目标频率范围之外的频率，例如，小于谐振频率的频率，两个孔部构成的偶极子声源可以实现较好的降漏音效果。关于滤波结构的更多描述可以参见图75-86及其相关描述，此处不再赘述。
需要知道的是，上述关于滤波结构以及目标频率范围的描述并不限制开放式耳机的实际使用场景。在一些实施例中，可以通过设置滤波结构(例如，滤波结构的位置、吸声频率等)，从而使开放式耳机在空间点具有不同的声音效果。例如，滤波结构可以吸收特定频率范围的中高频声音，并且设置在近耳孔部与扬声器之间的声学传输结构，以减少从该近耳孔部输出的位于该特定频率范围内中高频声音，避免该特定频率范围的中高频声音与远耳孔部输出的相同频率范围的中高频声音在远场发生干涉增强。再例如，滤波结构可以吸收特定频率范围的中高频声音，并且分别设置在扬声器与近耳孔部和远耳孔部之间的传输结构中，以更好地降低该特定频率范围的中高频声音在远场的漏音。再例如，滤波结构可以吸收特定频率范围的低频声音，并且设置在扬声器与远耳孔部之间的声学传输结构中，以减少从该远耳孔部输出的特定频率范围的低频声音，避免该特定频率范围的低频声音与近耳孔部输出的相同频率范围的低频声音在近场发生干涉相消，从而增大该特定频率范围内开放式耳机在近场(即传递到用户耳朵)的音量。再例如，滤波结构还可以包括分别吸收不同频率范围，例如，吸收中高频段和低频段的子滤波结构，用于吸收不同频率范围的声音。
需要知道的是，上述描述(图1-图29)并不限制开放式耳机的实际使用场景。所述开放式耳机可以是任意需要向用户输出声音的装置或其中的一部分。例如，所述开放式耳机可以应用在手机中。图30是根据本说明书一些实施例所示的具有孔部的手机的示意图。如图所示，手机3000的顶部3020(即，“垂直”于手机显示屏的上端面)开设有多个孔部。仅作为示例，孔部3001可以构成一组用于输出声音的偶极子声源(或点声源阵列)。孔部3001中的一个孔部可以靠近顶部3020的左端，另一个孔部可以靠近顶部3020的右端，两个孔部之间相隔一定的距离。手机3000的壳体内部设有扬声器3030。扬声器3030产生的声音可以通过孔部3001向外传播。
在一些实施例中，两个孔部3001可以发出一组相位相反(或近似相反)、幅值相同(或近似相同)的声音。当用户将手机放置在耳朵附近来接听语音信息时，孔部3001可以分别位于用户耳朵的两侧，根据图1-图29中实施例所描述的，相当于增加了两个孔部到用户耳朵的声程差，使得孔部3001可以向用户发出较强的近场声音。同时，用户耳朵对孔部3001在远场辐射的声音的影响很小，从而由于声音的干涉相消，孔部3001可以减小向周围环境的漏音。进一步地，通过将孔部开设在手机的顶部，而非手机正面显示屏的上端，可以省去在手机正面设置孔部所需的空间，从而可以进一步增大手机正面显示屏的面积，也可以使得手机外观更加简洁和美观。
在一些实施例中，开放式耳机的两个孔部也可以位于用户耳廓的同一侧。两个孔部之间设有挡板，挡板可以增加两个孔部中的一个孔部到用户耳朵的声程。
在一些实施例中，两个孔部可以包括第一孔部和第二孔部，第一孔部至用户耳朵的声程可以小于第二孔部至用户耳朵的声程。第一孔部和第二孔部可以分别位于用户耳廓的同一侧，第一孔部和第二孔部之间可以设有挡板，挡板增加所述第二孔部至用户耳朵的声程。在一些实施例中，第一孔部和第二孔部可以分别位于用户耳廓的前侧，如下述孔部3111和孔部3112。
图31是根据本说明书一些实施例所示开放式耳机的示例性结构图。图31所示的开放式耳机3100的结构与图1所示的开放式耳机100的结构大致相同，例如，开放式耳机3100包括壳体3110和扬声器3120。壳体3110被配置为承载扬声器3120并具有两个与扬声器3120声学连通的孔部3111和孔部3112。壳体3110内部设有机芯3121和主板3122，机芯3121可以构成扬声器3120的至少部分结构，扬声器3120能够利用机芯3121产生声音。主板3122可以与机芯3121电连接以控制机芯3121的发声。又例如，开放式耳机3100还可以包括电源3140，电源3140可以为开放式耳机3100的各个部件(例如，扬声器3120、机芯3121等)提供电能。扬声器3120可以包括振膜，振膜前侧的位置设有用于传递声音的前室3113。前室3113与孔部3111声学耦合，振膜前侧的声音可以通过前室3113从孔部3111中发出。振膜后侧的位置设有用于传递声音的后室3114。后室3114与孔部3112声学耦合，振膜后侧的声音可以通过后室3114从孔部3112中发出。不同之处在于，用户佩戴开放式耳机3100时，壳体3110使得两个孔部(孔部3111和孔部3112)位于用户耳廓的前侧，并在两个孔部之间设置了挡板3130。
参见图31，孔部3111和孔部3112可以分别位于挡板3130的两侧。挡板3130与孔部3111和孔部3112的连线之间形成一定的夹角θ。这种情况下，挡板3130可以用来调整孔部3111和孔部3112到用户耳朵(即听音位置)的距离。在一些实施例中，两个孔部中的第一孔部(例如，孔部3111)可以和用户耳朵位于挡板3130的一侧，第二孔部(例如，孔部3112)位于挡板3130的另一侧，第一孔部至用户耳朵的声程小于第二孔部至用户耳朵的声程。这里说的孔部和用户耳朵位于挡板的一侧可以指孔部与耳道口位于挡板的一侧。
挡板3130的数量可以为一个或多个。例如，孔部3111和孔部3112之间可以设有一个或多个挡板3130。又例如，开放式耳机3100中还包括除了孔部3111和孔部3112之外的孔部时，每两个孔部之间可以分别设有一个或多个挡板3130(具体参见图49-图52及其相关描述)。在一些实施例中，挡板3130可以与壳体3110固定连接。例如，挡板3130可以作为壳体3110的一部分或者与壳体3110一体成型。
孔部3111和孔部3112分布在挡板3130两侧与上文描述的两个孔部分布在耳廓两侧的原理以及对开放式耳机的声音输出效果的影响类似，具体可以参见前文描述，在此不再赘述。下面就挡板3130的结构参数对开放式耳机3100的声音输出效果的影响进行描述。
在一些实施例中，挡板与两个孔部(即偶极子声源)连线所形成的夹角大小可以影响开放式耳机近场听音音量和远场的漏音音量。为了进一步说明挡板与两个孔部连线所形成的夹角大小对声音输出效果的影响，现以不同条件下的听音位置的近场音量或/和远场漏音音量作具体说明。图32是根据本说明书一些实施例提供的在偶极子声源之间设置不同倾斜角度的挡板的分布示意图。仅仅出于说明的目的，如图32所示，挡板为V型结构的板体结构，挡板位于点声源A 1和点声源A 2之间，其中挡板总长度与两点声源之间的间距相等，挡板与偶极子声源连线的交叉点位于偶极子声源的中心点。在本实施例中，挡板与偶极子声源(点声源A 1、点声源A 2)连线所形成的夹角θ的角度可以在15°-165°之间变化。需要注意的是，本实施例中的听音位置、挡板的结构以及挡板与偶极子声源连线所形成的夹角的选取仅作为原理和效果的示例性说明，并不作限制。听音位置可以根据实际情况进行合理调整。
图33是在图32中采用不同倾斜角度的挡板时偶极子声源在近场的频率响应特性曲线。如图33所示，在近场的听音位置，挡板与偶极子声源连线形成任意夹角θ(即，图中所示“theta”)时提供的音量都要比两个孔部之间未设置挡板(即，图中所示“无挡板”的情况)时提供的音量大。由此可以说明，偶极子声源之间设置挡板可以有效地提高近场的听音音量。进一步地，听音音量随着夹角θ的改变而明显变化。在一定范围内，夹角θ越小，听音位置的音量越大。这里所说的一定范围可以是在150°以下。图34是在图32中采用不同倾斜角度的挡板时偶极子声源在远场的频率响应特性曲线。如图34所示，整体上可以看出，挡板与偶极子声源的连线所形成的夹角大小对远场漏音的影响不大。图35是根据图32和33生成的漏音指数图。如图35所示，挡板与偶极子声源连线形成任意夹角θ时漏音指数都要比偶极子声源之间未设置挡板时的漏音指数小。由此可以说明，将挡板置于偶极子声源之间可以有效地降低偶极子声源的漏音指数，并且该漏音指数会随挡板和偶极子声源之间的空间位置关系(例如，上述夹角θ)的改变而明显变化。在一定范围内，夹角θ越小，漏音指数越小，即偶极子声源的降漏音能力越强。在一些实施例中，可以在开放式耳机的两个孔部之间设置挡板，并合理设计挡板与两个孔部(即，偶极子声源)所在直线所形成夹角，以使得开放式耳机置具有高的降漏音能力。在本说明书的实施例中，该夹角可以是指从挡板与偶极子声源连线的交点指向靠近听音位置的点声源的向量与所述交点沿着挡 板所在直线指向外侧(例如，周围环境)的向量之间的夹角。在一些实施例中，挡板与两个孔部的连线所形成的夹角小于150°。优选地，挡板与两个孔部的连线所形成的夹角不大于90°。
在一些实施例中，挡板的大小也会影响偶极子声源的声音输出效果。图36是根据本说明书一些实施例提供的偶极子声源与挡板的示例性分布示意图。仅仅作为示例性说明，如图36所示，在点声源A 1和点声源A 2之间的中心位置设置挡板，听音位置(例如，用户的耳孔)位于点声源A 1和点声源A 2的连线上，且听音位置位于点声源A 1与挡板之间，点声源A 1与挡板的间距为L，点声源A 1与点声源A 2之间的间距为d，点声源A 1与听音的间距为L 1，听音位置与挡板之间的间距为L 2，挡板的高度为h，所述高度h与偶极子声源的连线垂直，挡板的中心到两个点声源连线的距离为H。当偶极子声源间距d不变时，改变挡板的高度h，使得挡板的高度h和偶极子声源间距d具有不同的比例关系，可以获得在该不同比例关系下听音位置的听音音量和远场漏音音量。
图37是图36所示的结构中选取不同高度的挡板时偶极子声源的近场的频率响应特性曲线。如图37所示，在近场的听音位置，偶极子声源之间设有不同高度的挡板(即，图中所示“h/d”的情况)时提供的音量都要比两个孔部之间未设置挡板(即，图中所示“无挡板”的情况)时提供的音量大。进一步地，随着挡板高度的增加，即挡板高度与偶极子声源间距的比值的增大，偶极子声源在听音位置的提供的音量也逐渐增大。由此可以说明，适当增加挡板的高度可以有效地提高听音位置的音量。
图38是图36所示的结构中选取不同高度的挡板时偶极子声源的远场的频率响应特性曲线。如图38所示，在远场位置(例如，远离用户耳朵的环境位置)，当挡板高度与偶极子声源间距的比值h/d在一定范围内变化时(例如，如图所示，h/d等于0.2、0.6、1.0、1.4、1.8)，该偶极子声源产生的漏音音量与未设置挡板的偶极子声源产生的漏音音量相差不大。而随着挡板高度与偶极子声源间距的比值h/d增大到一定的量(例如，h/d＝5.0)时，该偶极子声源在远场位置的漏音音量高于未设置挡板的偶极子声源产生的漏音音量。因此，为了避免在远场产生较大的漏音，偶极子声源之间的挡板高度不宜过大。在一些实施例中，两个孔部之间的间距(即，上述偶极子声源间距)与所述挡板的高度之间的比值可以不小于0.2。
图39是图36所示的结构中选取不同高度的挡板时偶极子声源的漏音指数图。如图39所示，偶极子声源之间设有不同高度的挡板时的漏音指数都要比偶极子声源之间未设置挡板时的漏音指数小。因此，在一些实施例中，为了保持开放式耳机在近场可以输出尽可能大的声音，同时抑制远场的漏音，可以在两个孔部之间设置挡板且挡板高度与两个孔部之间的间距的比值不大于5。例如，挡板高度与两个孔部之间的间距的比值可以不大于1.8。在一些实施例中，两个孔部之间的间距与挡板的高度之间的比值可以不大于4。
在一些实施例中，开放式耳机的两个孔部还可以同时位于听音位置的同一侧。仅仅作为示例性说明，如图40A所示，开放式耳机的两个孔部(例如，点声源A 1和点声源A 2)可以同时位于听音位置(例如，用户的耳孔)的下方。又例如，如图40B所示，开放式耳机的两个孔部可以同时位于听音位置的前方。需要注意的是，开放式耳机的两个孔部并不局限于位于听音位置的下方和前方，两个孔部还可以位于听音位置的其他方位，例如，上方等。
当开放式耳机的两个孔部同时位于听音位置的一侧且两个孔部之间的间距一定时，靠近听音位置的孔部距离听音位置的距离较近时，其产生的声音幅值较大，而挡板另一侧的孔部在听音位置处产生的声音幅值较小，两者之间干涉相消较少，从而确保听音位置处的听音音量较大。在一些实施例中，靠近听音位置的孔部至听音位置的距离与两个孔部间距比值可以不大于3。
当开放式耳机的两个孔部同时位于听音位置的一侧且两个孔部之间的间距一定时，挡板的高度会影响开放式耳机的近场听音音量和远场漏音音量。在一些实施例中，挡板的高度可以不大于两个孔部之间的间距。例如，挡板的高度与两个孔部之间的间距的比值可以不大于2。
当听音位置固定，且偶极子声源位置固定的情况下，挡板的中心到偶极子声源连线的距离也会影响开放式耳机的近场音量和远场漏音音量。回到图36，挡板的高度为h，挡板的中心到两个点声源连线的距离为H。当偶极子声源间距d不变时，改变挡板中心到两个点声源连线的距离H，使得挡板中心到两个点声源连线的距离H和挡板的高度h具有不同的比例关系，可以获得在该不同比例关系下听音位置的听音音量和远场漏音音量。在一些实施例中，挡板的中心可以是指挡板的质心或形心。
图41是图36的结构中挡板中心到偶极子声源连线的距离与挡板高度的比值取不同的值时偶极子声源的近场的频率响应特性曲线。如图41所示，在近场的听音位置，偶极子声源之间设有位置不同的挡板(即，图中所示“H/h”的情况)时提供的音量都要比偶极子声源之间未设置挡板(即，图中所示“无挡板”的情况)时提供的音量大。进一步地，随着挡板中心与偶极子声源连线距离的逐渐增大，在近场听音位置的音量也逐渐减小。这是因为挡板中心远离偶极子声源连线时，挡板对偶极子声源到听音位置的声音的阻隔作用减弱，使得偶极子声源的声音在听音位置处干涉相消的程度变大，导致听音位置的音量下降。图42是图36的结构中挡板中心到偶极子声源连线的距离与挡板高度的比值取不同的值 时偶极子声源的远场的频率响应特性曲线。在远场位置，偶极子声源之间设有位置不同的挡板时产生的漏音音量与偶极子声源之间未设置挡板时产生的漏音音量相差不大。图43是图36的结构中挡板中心到偶极子声源连线的距离与挡板高度的比值取不同的值时的漏音指数图。如图43所示，偶极子声源之间设有位置不同的挡板(即，图中所示不同“H/h”的情况)时的漏音指数都要比偶极子声源之间未设置挡板(即，图中所示“无挡板”的情况)时漏音指数小，表明偶极子声源之间设置位置不同的挡板时的降漏音能力较强。进一步地，随着挡板中心逐渐靠近，即随着挡板中心与偶极子声源连线距离的逐渐减小，漏音指数逐渐减小，降漏音能力不断增强。在一些实施例中，为了保持开放式耳机在近场可以输出尽可能大的声音，同时抑制远场的漏音，挡板的中心至两个孔部连线的距离与挡板高度的比值可以不大于2。
挡板所选用的材料也会影响开放式耳机的近场音量和远场漏音音量。在一些实施例中，挡板可以由对特定频率的声音有抑制/吸收作用的声阻材料制成。例如，如果需要减少近场位置的高频声音的音量，则需要促使高频声音在近场位置的干涉相消，即需要使得位于挡板两侧的两个孔部发出的相位相反的声音都能够到达近场位置。为了达到这个目的，挡板可以由阻低频通高频的材料制成。这样，挡板对高频声音的阻隔作弱，挡板两侧孔部发出的高频声音在听音位置会产生幅值接近但相位相反的声音，高频声音会因此干涉相消而被抑制。阻低频通高频材料可以是指对低频声音的阻抗较大但对高频声音的阻抗较小的材料。在一些实施例中，阻低频通高频材料可以包括共振吸声材料，高分子颗粒吸声材料等。又例如，为了减少近场位置的低频声音，挡板可以采用阻高频通低频材料。这样，挡板对低频声音的阻隔作弱，挡板两侧孔部发出的低频声音在听音位置会产生幅值接近但相位相反的声音，低频声音会因此干涉相消而被抑制。阻高频通低频材料可以是指对高频声音的阻抗较大且对低频声音的阻抗较小的材料。在一些实施例中，阻高频通低频材料可以包括泡沫型或纤维型等多孔吸声材料。需要知道的是，声阻材料并不限于上述的阻低频通高频材料和阻高频通低频材料，开放式耳机中可以根据对声音频段的需求采取不同的声阻材料。
为了进一步说明挡板的声阻材料对开放式耳机输出效果的影响，以低频声阻挡板(即，以对低频声音有较大阻抗而对高频声音有较小阻抗的材料做成的挡板)作为范例，对听音位置的近场音量或/和远场漏音音量作具体说明。
图44是根据本说明书一些实施例提供的低频声阻挡板位于偶极子声源之间时近场的频率响应特性曲线。如图44所示，在近场，在一定频率范围内(例如，20Hz-1000Hz)，偶极子声源之间存在普通挡板(即，对低频声音和高频声音都有较大阻抗的材料做成的挡板)和低频声阻挡板时的听音音量始终大于偶极子声源之间无挡板时的听音音量。当频率大于1000Hz时，偶极子声源之间存在低频声阻挡板与偶极子声源之间无挡板时的听音音量变化不大，而偶极子声源之间存在普通挡板时的听音音量大于偶极子声源之间存在低频声阻挡板与偶极子声源之间无挡板时的听音音量。这是因为低频声阻挡板对低频声音的声阻较大，当开放式耳机的两个孔部发出的声音为低频声音时，低频声阻挡板可以起到挡板的作用，减小了两个孔部的声音在听音位置处的干涉相消，从而确保听音位置处的听音音量较大。当开放式耳机的两个孔部发出的声音为高频声音时，低频声阻挡板的阻隔效果减弱，两个孔部发出的高频声音可以直接通过低频声阻挡板在听音位置处干涉相消，因此降低了开放式耳机在听音位置产生的高频声音的音量。
图45是根据本说明书一些实施例提供的低频声阻挡板位于偶极子声源之间时远场的频率响应特性曲线。如图45所示，在远场，当声音频率在一定范围(例如，声音频率在20Hz-700Hz)内时，偶极子声源之间存在低频声阻挡板或普通挡板时的漏音音量与偶极子声源之间无挡板时的漏音音量相差不大。随着频率的增大(例如，频率大于700Hz时)，偶极子声源之间存在低频声阻挡板与偶极子声源之间无挡板时的漏音音量相近，偶极子声源之间存在低频声阻挡板时的漏音音量比偶极子声源之间存在普通挡板时的漏音音量较小。这表明声音在中高频率时，偶极子声源之间存在低频声阻挡板时的降漏音能力比偶极子声源之间存在普通挡板降漏音能力更强。
挡板的结构也可以影响开放式耳机的近场音量和远场漏音音量。在一些实施例中，挡板还可以设有特定的声学结构，该特定的声学结构可以对经过的声音进行作用(例如，吸收、阻隔)等，达到调节听音位置的声音，包括增大听音位置的音量、增强特定频段(如本说明书中提到的低频、高频等)的声音或削弱特定频段的声音等。为了进一步说明声学结构对声音效果的影响，下面将结合图46中的图(a)、图(b)、图(c)和图(d)进行说明。
图46是根据本说明书一些实施例所示的几种声学结构的结构示意图。如图(a)所示，声学结构4610可以包括导声通道4611和声腔结构。导声通道4611贯穿挡板，声腔结构可以沿导声通道的周向设置，且声腔结构与导声通道4611连通。声腔结构可以包括第一腔体4612和第二腔体4613，第一腔体4612的两端分别与导声通道和第二腔体4613连通，且第二腔体4613的体积大于第一腔体4612的体积。所述声腔结构的数量可以为一个或多个。当挡板一侧的声音通过导声通道4611时，特定的频率成分(例如，频率等于声腔谐振频率的声音成分)可以被声腔结构吸收。这在一定程度上降低了该频率 成分的声音在听音位置的干涉相消，从而增大听音位置的音量。在一些实施例中，通过调整声腔结构的尺寸，可以改变声腔的谐振频率，从而改变挡板能吸收的频段。在一些实施例中，在导声通道4611与声腔结构的连通处还可以设有一层具有透气性的材料(例如，棉布、海绵)，以加宽声腔结构内部的共振频率范围，从而提高声腔结构的吸声效果。
如图(b)所示，声学结构4620可以包括导声通道4621和声腔结构4622。导声通道4621贯穿挡板，声腔结构4622可以环绕在导声通道4621外侧，且声腔结构4622与导声通道4621连通。该声腔结构4622可以为一个或多个。当挡板一侧的声音通过该声学结构4620时，声腔结构4622对声音起到带通滤波的作用，即该声学结构4622可以让特定频段的声音通过而吸收其它频段的声音。通过的声音会在听音位置抵消其它声音，因此声学结构4620降低了该特定频段在听音位置的声音。而对于被吸收的声音，由于避免了在听音位置对其它声音的抵消，故声学结构4620提高了所述其它频段在听音位置的声音。
如图(c)所示，声学结构4630可以包括导声通道4631和被动振膜结构4632，该被动振膜结构4632竖直设于导声通道4631内部，且该被动振膜结构4632的两端分别与挡板的内壁固定连接。该被动振膜结构4632的数量可以为一个或多个。当挡板一侧的声音通过该声学结构4630时，被动振膜结构4632可以实现对声音的滤波作用，进而实现对近场听音中特定频率的声音的加强，以及对近场听音中特定频率的声音的削弱。
如图(d)所示，声学结构4640可以包括声腔结构4641，声腔结构4641可以是挡板内全部或部分中空的腔体。在一些实施例中，挡板两个侧壁上均开设有多个通孔4642。当挡板一侧声音通过通孔4642进入声腔结构4641时，特定频率的声音可以直接通过该声学结构4640，其它频率的声音(例如，与声学结构4640的谐振频率同频的声音)在进入声腔结构4641后因带动其内部的空气发生振动而损耗。直接通过声学结构4640的特定频率的声音，因为与其它孔部发出的声音在听音位置处干涉相消，从而音量降低。需要注意的是，该声学结构4640中通孔的数量和分布位置可以根据具体需求进行调整，在此不做详述。
因此，考虑到挡板只阻隔一侧的孔部传出的声音，如果需要增强听音位置处某一频率的声音，可以按照上述一种或多种方式设置挡板中的声学结构，使其能够吸收该频率的声音。这样，可以避免挡板两侧的孔部传出的该频率的声音在听音位置的干涉相消。相反地，如果需要降低听音位置处某一频率的声音，可以设置挡板中的声学结构，使其能够让该频率的声音直接通过。
在一些实施例中，挡板中可以设有改变挡板声学阻抗的声学结构，所述声学结构可以为声阻材料，所述声阻材料可以吸收通过挡板的声音中的部分声音。声阻材料可以包括塑料、纺织品、金属、可渗透材料、编织材料、屏材料或网状材料、多孔材料、颗粒材料、高分子材料等，或其任意组合。声阻材料具有声学阻抗，所述阻抗的范围可以从5MKS瑞利到500MKS瑞利。
在一些实施例中，与挡板中设置的用于改变挡板的声学阻抗的声学结构相似的，还可以在开放式耳机的声学传输结构中设置滤波结构，所述滤波结构可以包括吸声结构，用于吸收目标频率范围内的声音，从而调节开放式耳机在空间点中的声音效果(例如，降低开放式耳机在远场的高频漏音)。所述吸声结构可以包括阻式吸声结构或抗式吸声结构。所述阻式吸声结构可以包括多孔吸声材料或声学纱网。所述抗式吸声结构可以包括但不限于穿孔板、微穿孔板、薄板、薄膜、1/4波长共振管等或其任意组合。关于滤波结构的更多描述可以参见图75-86及其相关描述，此处不再赘述。
图47是根据本说明书一些实施例所示的不同形状的挡板结构示意图。如图47所示，在一些实施例中，挡板可以是宽度均匀，或者由上至下依次递减或递增的板体结构。挡板可以为对称形状的结构体。例如，挡板的形状可以为V型、楔形、等腰三角形、梯形、半圆形，或类似的，或其中任意的组合。挡板还可以为非对称形状的结构体。例如，挡板的形状可以为波浪形、直角三角形、L型，或类似的，或其中任意的组合。
图48是根据本说明书一些实施例所示的具有孔部和挡板结构的手机的示意图。如图所示，手机4800的顶部4820(即，“垂直”于手机显示屏的上端面)开设有多个孔部。仅作为示例，孔部4801可以构成一组用于输出声音的偶极子声源(或点声源阵列)。孔部4801之间设置挡板4840。手机4800的壳体内部设有扬声器4830。扬声器4830产生的声音可以通过孔部4801向外传播。
在一些实施例中，孔部4801可以发出一组相位相反(或近似相反)、幅值相同(或近似相同)的声音。当用户将孔部4801放置在耳朵附近来接听语音信息时，根据本说明书图31-图47中实施例所描述的，挡板4840“阻隔”在其中一个孔部和用户耳朵之间，相当于增加了该孔部到耳朵的声音传播的声程，使得孔部4801可以向用户发出较强的近场声音。同时，挡板4840对孔部在远场辐射的声音的影响很小，从而由于声音的干涉相消，孔部4801可以减小向周围环境的漏音。
在一些实施例中，开放式耳机的孔部的数量可以是多个，开放式耳机的孔部超过两个时，即开放式耳机中具有两个以上的点声源时，多个点声源两两之间都可以设有挡板。通过多个点声源和多个挡 板的配合，开放式耳机可以达到更好的输出效果。在一些实施例中，多个点声源之间可以包括至少一组相位相反的点声源。为了对开放式耳机中多个点声源和多个挡板配合作进一步说明，下面将结合图49进行详细描述。
图49是根据本说明书一些实施例所示的点声源与挡板的分布示意图。如图(a)和(b)所示，开放式耳机具有4个点声源(分别对应开放式耳机上的4个孔部)。点声源A 1与点声源A 2相位相同，点声源A 3与点声源A 4相位相同，点声源A 1与点声源A 3相位相反。点声源A 1、点声源A 2、点声源A 3和点声源A 4之间可以通过两个交叉设置的挡板或多个拼接而成的挡板进行分隔。点声源A 1与点声源A 3(或点声源A 4)，点声源A 2与点声源A 3(或点声源A 4)可以分别形成如本说明书中其它地方描述的偶极子声源。如图(a)所示，点声源A 1和点声源A 3相对设置，和点声源A 2、点声源A 4相邻设置。如图(b)所示，点声源A 1和点声源A 2相对设置，和点声源A 3、点声源A 4相邻设置。如图(c)所示，开放式耳机具有3个点声源(分别对应开放式耳机上的3个孔部)。点声源A 1和点声源A 2、点声源A 3相位相反，可以形成两组如本说明书中其它地方描述的偶极子声源。点声源A 1、点声源A 2和点声源A 3可以通过两个相交的挡板进行分隔。如图(d)所示，开放式耳机具有3个点声源(分别对应开放式耳机上的3个孔部)。点声源A 1和点声源A 2相位相同，和点声源A 3相位相反。其中，点声源A 1和点声源A 3，点声源A 2和点声源A 3可以分别形成如本说明书中其它地方描述的偶极子声源。点声源A 1、点声源A 2和点声源A 3可以通过一个呈V型的挡板进行分隔。
图50是根据图49所示的多点声源之间设置和不设置挡板时近场和远场的频率响应特性曲线。如图50所示，在近场，多点声源(例如，点声源A 1、点声源A 2、点声源A 3和点声源A 4)之间设置挡板时的听音音量明显大于多点声源之间不设置挡板时的听音音量，可以说明多点声源之间设置挡板时可以增加近场的听音音量。在远场，多点声源之间设置挡板时的漏音音量和多点声源之间不设置挡板时的漏音音量相差不大。图51是根据图49所示的多个点声源之间设置和不设置挡板时的漏音指数图。如图51所示，从整体上看，多点声源之间设置挡板时的漏音指数相对于多点声源之间设置无挡板时的漏音指数明显减小，可以说明多点声源之间设置挡板时的降漏音能力明显增强。图52是根据图49(a)和(b)所示的两种多点声源分布方式对应的漏音指数图。如图52所示，在特定的频率范围内，四个点声源中，挡板周侧相对设置相位相同的两个点声源(例如，图49(b)中的点声源A 1和点声源A 2，点声源A 3和点声源A 4)时的漏音指数(图52中所示的“(b)”明显小于挡板周侧相对设置相位相反的两个点声源(例如，图49(a)中的点声源A 1和点声源A 3，点声源A 2和点声源A 4)时的漏音指数(图52中所示的“(a)”)，这里可以说明挡板周侧相对设置相位相同的两个点声源或邻向设置相位相反的点声源的降漏音能力更强。
根据以上所描述的内容，在一些实施例中，当开放式耳机上具有多个孔部时，为了保持开放式耳机在近场可以输出尽可能大的声音，同时抑制远场的漏音，多个孔部的两两之间都可以设有挡板，即各孔部之间均通过挡板进行分隔。优选地，多个孔部之间分别输出相位相同(或近似相同)或者相位相反(或近似相反)的声音。更优选地，输出相位相同声音的孔部可以相对设置，输出相位相反声音的孔部可以邻向设置。
在一些实施例中，为了进一步提高开放式耳机的声音输出效果，开放式耳机可以包括两个扬声器。两个扬声器分别由相同或不同的控制器进行控制，并可以产生具有满足一定相位和幅值条件的声音。在一些实施例中，开放式耳机可以包括第一扬声器和第二扬声器。控制器可以通过一个控制信号控制第一扬声器和第二扬声器产生具有满足一定相位和幅值条件的声音(例如，振幅相同但具有相位差(例如，相位相反)的声音、振幅不同且具有相位差(例如，相位相反)的声音等)。第一扬声器通过两个第一孔部输出声音，第二扬声器通过两个第二孔部输出声音。
对于人耳听音来说，听音的频段主要集中于中低频段，在该频段主要以增加听音音量为优化目标。若听音位置固定，通过一定手段调节两组孔部的参数，可以实现听音音量有显著增加而漏音音量基本不变的效果(听音音量的增量大于漏音音量的增量)。在高频段，两组孔部的降漏音效果变弱，在该频段主要以减小漏音为优化目标。通过一定手段调节不同频率的两组孔部的参数，可以实现漏音的进一步减小以及降漏音频段的扩大。
图53是根据本说明书一些实施例所示的另一种开放式耳机的示例性结构示意图。在一些实施例中，开放式耳机5300可以包括壳体5310、第一扬声器5320、第二扬声器5330以及控制器。第一扬声器5320从两个第一孔部输出声音。第二扬声器5330从两个第二孔部输出声音。关于第一扬声器5320与第一孔部、第二扬声器5330与第二孔部以及二者之间的结构，可以参考前文关于一个扬声器以及两个孔部的具体描述。在一些实施例中，壳体5310内部可以设有机芯和主板5322，机芯可以构成扬声器的至少部分结构，扬声器能够利用机芯产生声音，该声音分别沿着对应的声学路径传递至对应的孔部，并从孔部处输出。在一些实施例中，开放式耳机5300可以包括两个机芯，分别为第一机芯5321和第二机芯5331。第一机芯5321构成第一扬声器5320的至少部分结构。第二机芯5331构成第二扬声器5330 的至少部分结构。第一扬声器5320利用与其对应的第一机芯5321产生声音，该声音沿着对应的声学路径传递至第一孔部，并从第一孔部输出。第二扬声器5330利用与其对应的第二机芯5331产生声音，该声音沿着对应的声学路径传递至第二孔部，并从第二孔部输出。在一些实施例中，主板5322的数量可以是一个，该主板5322与两个机芯(例如，第一机芯5321和第二机芯5331)电连接以控制两个机芯的发声。在一些实施例中，主板5322的数量也可以是两个，两个主板分别与两个机芯电连接，以实现两个机芯发声的单独控制。在一些实施例中，开放式耳机5300还可以包括电源5340。电源5340可以为开放式耳机5300的各个部件(例如，扬声器、机芯等)提供电能。电源5340可以与第一扬声器5320和/或第二扬声器5330和/或机芯电连接以为其提供电能。在一些实施例中，第一扬声器5320和第二扬声器5330可以分别输出不同频率的声音。控制器被配置为使第一扬声器5320从两个第一孔部输出在第一频率范围内的声音，并且使第二扬声器5330从两个第二孔部输出在第二频率范围内的声音，其中，第二频率范围中包括高于第一频率范围的频率。例如，第一频率的范围为100Hz-1000Hz，第二频率的范围为1000Hz-10000Hz。
在一些实施例中，第一扬声器5320可以为低频扬声器，第二扬声器5330为中高频扬声器。由于低频扬声器和中高频扬声器自身频率响应特性的不同，其输出的声音频段也会有所不同，通过使用低频扬声器和中高频扬声器可以实现对高低频段的声音进行分频，进而可以通过分别构建低频偶极子声源和中高频偶极子声源来进行近场声音的输出和远场降漏音。例如，第一扬声器5320可以通过两个第一孔部提供输出低频声音的偶极子声源，主要用于输出低频频段的声音。两个第一孔部可以分布于耳廓的两侧，用来增加近场耳朵附近的音量。第二扬声器5330可以通过两个第二孔部提供输出中高频频段的偶极子声源，并通过控制两个第二孔部的间距，可以降低中高频的漏音。两个第二孔部可以分布于耳廓的两侧，也可以分布在耳廓的同一侧。用户佩戴开放式耳机5300时，壳体5310可以使得两个第二孔部比两个第一孔部更靠近用户耳朵。
图54是根据本说明书一些实施例所示的偶极子声源和单点声源的漏音随频率变化的曲线图。在一定条件下，相对于单点声源的远场漏音量，偶极子声源产生的远场漏音会随频率的增加而增加，也就是说，偶极子声源在远场的降漏音能力随频率的增加而减弱。为更清楚的描述，将结合图54描述远场漏音随频率变化的曲线。
图54中所对应的偶极子声源间距固定，且两个点声源的幅值相同、相位相反。其中，虚线表示单点声源漏音量在不同频率下的变化曲线，实线表示偶极子声源漏音量在不同频率下的变化曲线。横坐标表示声音的频率(f)，单位为赫兹(Hz)，纵坐标采用归一化参数α作为评价漏音量的指标。
如图54所示，当频率在6000Hz以下时，偶极子声源产生的远场漏音小于单点声源产生的远场漏音，且随频率的增加而增加；当频率接近10000Hz时(例如，在约8000Hz以上)，偶极子声源产生的远场漏音大于单点声源产生的远场漏音。在一些实施例中，可以根据上述内容，将偶极子声源与单点声源随频率变化曲线的交点处的频率作为偶极子声源能够降漏音的上限频率。
仅仅作为说明的目的，当频率较小(例如，在100Hz–1000Hz范围内)时，偶极子声源的降漏音能力(即α值较小)较强(-80dB以下)，所以在该频段可以以增加听音音量为优化目标；当频率较大(例如，在1000Hz-8000Hz范围内)时，偶极子声源的降漏音能力较弱(-80dB以上)，所以在该频段可以以减小漏音为优化目标。
结合图54，可以通过偶极子声源降漏音能力的变化趋势，确定频率的分频点，并根据该分频点调节偶极子声源的参数，以提高开放式耳机的降漏音效果。例如，可以将α值在特定数值(例如，-60dB，-70dB，-80dB，-90dB等)处对应的频率作为分频点。通过设立分频点以下的频率段以提高近场听音为主要目标，而分频点以上的频率段以降低远场漏音为主要目标来确定偶极子声源的参数。在一些实施例中，基于分频点可以确定声音频率较高(例如，高频扬声器输出的声音)的高频段与声音频率较低(例如，低频扬声器输出的声音)的低频段。关于分频点的更多内容可以参见本说明书其他地方(如图57及其相关描述)。
通过图54可知，在高频段(根据分频点确定的较高频段)偶极子声源的降漏音能力较弱，在低频段(根据分频点确定的较低频段)偶极子声源的降漏音能力较强。而在一定声音频率下，偶极子声源的间距不同，其产生的降漏音能力不同，听音音量与漏音音量的差别也不同。为更清楚的描述，将结合图55A和55B描述远场漏音随偶极子声源间距变化的曲线。
图55A和55B是根据本说明书一些实施例所示的近场听音音量和远场漏音音量随着偶极子声源间距变化的示例性曲线图。其中，图55B是对图55A进行归一化后的曲线图。
图55A中，实线表示偶极子声源的听音音量随偶极子声源间距变化的曲线，虚线表示偶极子声源的漏音音量随偶极子声源间距变化的曲线，横坐标表示偶极子声源的两个点声源之间的间距d与参考间距d 0的间距比d/d 0，纵坐标表示声音的音量(单位为分贝dB)。间距比d/d 0可以反映偶极子声源两个点声源之间间距的变化情况。在一些实施例中，参考间距d 0可以在特定范围内选取。例如，d 0可 以是在2.5mm-10mm范围取的特定值。在一些实施例中，参考间距d 0可以基于听音位置确定。仅仅作为示例，图55A中取d 0等于5mm作为偶极子声源间距变化的参考值。
在声音频率一定的情况下，随着偶极子声源之间间距的增加，偶极子声源的听音音量和漏音音量均增加。当偶极子声源间距d与参考间距d 0的比值d/d 0小于比值阈值时，随着偶极子声源间距的增大，其听音音量的增量较漏音音量的增量大，即听音音量的增加较漏音音量的增加更显著。例如，图55A中所示，偶极子声源间距d与参考间距d 0的比值d/d 0为2时，听音音量与漏音音量的差值约为20dB；比值d/d 0为4时，听音音量与漏音音量的差值约为25dB。在一些实施例中，当偶极子声源间距d与参考间距d 0的比值d/d 0达到比值阈值时，偶极子声源的听音音量与漏音音量的比达到最大值。此时，随着偶极子声源间距的进一步增大，听音音量的曲线与漏音音量的曲线逐渐趋于平行，即听音音量的增量与漏音音量的增量保持相同。例如，如图55B中所示，偶极子声源间距比值d/d 0为5、或6、或7时，偶极子声源听音音量与漏音音量的差值保持一致，均约为25dB，即听音音量的增量与漏音音量的增量相同。在一些实施例中，偶极子声源间距的间距比d/d 0的比值阈值可以在0-7的范围内。
在一些实施例中，可以基于图55A偶极子声源听音音量与漏音音量的差值变化确定所述比值阈值。例如，可以将听音音量和漏音音量之间产生最大差值时对应的比值确定为比值阈值。如图55B所示，当间距比d/d 0小于比值阈值(如，4)时，随着偶极子声源间距的增加，归一化的听音曲线呈上升趋势(曲线斜率大于0)，即听音音量的增量大于漏音音量增量；当间距比d/d 0大于比值阈值时，随着偶极子声源间距的增加，归一化的听音曲线的曲线斜率逐渐趋近于0，与归一化的漏音曲线平行，即随着偶极子声源间距的增加，听音音量增量不再大于漏音音量增量。
通过上述内容可知，若听音位置固定，通过一定手段调节偶极子声源的参数，可以实现近场听音音量有显著增加而远场漏音音量仅略微增加的效果(即近场听音音量的增量大于远场漏音音量的增量)。例如，设置两组偶极子声源(如一组高频偶极子声源和一组低频偶极子声源)，通过一定手段分别调节每组偶极子声源的间距，使得高频偶极子声源之间的间距小于低频偶极子声源之间的间距。由于低频段偶极子声源漏音较小(降漏音能力较强)，高频段偶极子声源漏音较大(降漏音能力较弱)，高频段选择更小的偶极子声源间距，可以使听音音量显著大于漏音音量，从而降低漏音。
在一些实施例中，开放式耳机包括两个扬声器时，每个扬声器所对应的两个孔部之间具有一定的间距，该距离会影响开放式耳机传递给佩戴者耳朵的近场听音音量及向环境传播的远场漏音音量。在一些实施例中，当高频扬声器对应的孔部之间的间距小于低频扬声器对应的孔部之间的间距时，可以提高用户耳朵能听到的声音音量，并且产生较小漏音，避免声音被开放式耳机用户附近的他人听见。根据以上的描述，该开放式耳机即使处于较为安静环境中，也可有效地作为开放式耳机而使用。
图56是根据本说明书一些实施例所示的开放式耳机的示例性结构框图。如图56所示，开放式耳机5600可以包括电子分频模块5610、第一扬声器5640和第二扬声器5650、声学路径5645、声学路径5655、两个第一孔部5647以及两个第二孔部5657。在一些实施例中，开放式耳机5600还包括控制器(图中未示出)，电子分频模块5610作为控制器的一部分，用于生成输入到不同扬声器中的电信号。开放式耳机5600中不同组件之间的连接可以是有线连接或无线连接。
电子分频模块5610可以对音源信号进行分频处理。音源信号可以来自于一个或多个集成在开放式耳机5600内的音源装置(例如，一个存储音频数据的存储器)，也可以是开放式耳机5600通过有线或者无线的方式接收的音频信号。在一些实施例中，电子分频模块5610可以将输入的音源信号分解成两个或两个以上包含不同频率成分的分频信号。例如，电子分频模块5610可以将音源信号分解成带有高频声音成分的第一分频信号(或分频信号1)和带有低频声音成分的第二分频信号(或分频信号2)。为方便起见，带有高频声音成分的分频信号可以直接被称为高频信号，带有低频声音成分的分频信号可以直接被称为低频信号。
需要说明的是，低频信号是指频率在较低的第一频率范围内的声音信号，而高频信号是指频率在较高的第二频率范围内的声音信号。所述第一频率范围和第二频率范围可以包含或不包含重叠的频率范围，且第二频率范围中包括高于所述第一频率范围的频率。仅作为示例，第一频率范围可以是指低于第一频率阈值的频率，第二频率范围可以是指高于第二频率阈值的频率。所述第一频率阈值可以低于、等于或者高于第二频率阈值。例如，第一频率阈值可以小于第二频率阈值(例如，第一频率阈值可以是600Hz，第二频率阈值是700Hz)，这说明第一频率范围和第二频率范围之间没有交叠。再例如，第一频率阈值可以等于第二频率阈值(例如，第一频率阈值和第二频率阈值都是650Hz或者其他任意频率值)。再例如，第一频率阈值可以大于第二频率阈值，这说明第一频率范围和第二频率范围之间存在交叠。在这种情况下，第一频率阈值和第二频率阈值的差值可以不超过第三频率阈值。所述第三频率阈值可以是固定的值，例如，20Hz，50Hz，5600Hz，150Hz，200Hz，也可以是与第一频率阈值和/或第二频率阈值有关的值(例如，第一频率阈值的5％，10％，15％等)，或者是用户根据实际场景灵活设置的值，在此不做限定。需要知道的是，所述第一频率阈值和第二频率阈值可以根据不同的情况灵活设置， 在此不做限定。
在一些实施例中，电子分频模块5610可以包括分频器5615、信号处理器5620和5630。分频器5615可以用于将音源信号分解成两个或两个以上包含不同频率成分的分频信号，例如，带有高频声音成分的分频信号1和带有低频声音成分的分频信号2。在一些实施例中，分频器5615可以是任意可以实现信号分解功能的电子器件，包括但不限于无源滤波器、有源滤波器、模拟滤波器、数字滤波器等中的一种或其任意组合。
信号处理器5620和5630可以分别对分频信号进行进一步处理，以满足后续声音输出的需求。在一些实施例中，信号处理器5620或5630可以包括一个或多个信号处理组件。例如，信号处理器可以包括但不限于放大器、调幅器、调相器、延时器、动态增益控制器等中的一种或其任意组合。
信号处理器5620或5630对分频信号分别进行信号处理之后，可以分别将分频信号传输至第一扬声器5640和第二扬声器5650。在一些实施例中，传入第一扬声器5640的声音信号可以为包含较低频率范围(例如，第一频率范围)的声音信号，因此第一扬声器5640也可以称为低频扬声器。传入第二扬声器5650的声音信号可以为包含较高频率范围(例如，第二频率范围)的声音信号，因此第二扬声器5650也可以称为高频扬声器。第一扬声器5640和第二扬声器5650可以分别将各自的声音信号转换成低频声音和高频声音，并向外界传播。
在一些实施例中，第一扬声器5640与两个第一孔部5647之间可以形成两条声学路径5645(也叫第一声学路径)，第一扬声器5640通过两条声学路径5645分别与两个第一孔部5647声学耦合，并从两个第一孔部5647处将声音传播出去。第二扬声器5650与两个第二孔部5657之间可以形成两条声学路径5655(也叫第二声学路径)，第二扬声器5650通过两条声学路径5655分别与两个第二孔部5657声学耦合，并从两个第二孔部5657处将声音传播出去。在一些实施例中，为了减小开放式耳机5600的远场漏音，可以使得第一扬声器5640分别在两个第一孔部5647处产生幅值相等(或近似相等)、相位相反(或近似相反)的低频声音，以及使得第二扬声器5650分别在两个第二孔部5657处产生幅值相等(或近似相等)、相位相反(或近似相反)的高频声音。这样，基于声波干涉相消的原理，低频声音(或高频声音)的远场漏音会降低。根据上述图54，图55A和55B描述的内容，进一步考虑到低频声音的波长大于高频声音的波长，且为了减少声音在近场(例如，用户耳朵的听音位置)的干涉相消，可以分别将第一孔部之间的距离和第二孔部之间的距离设置成不同的值。例如，假设两个第一孔部之间具有第一间距，两个第二孔部之间具有第二间距，可以使得所述第一间距大于所述第二间距。在一些实施例中，第一间距和第二间距可以为任意值。仅作为示例，第一间距可以不大于40mm，第二间距可以不大于7mm。更多关于第一间距和第二间距的描述，可以参见本说明书其它地方的描述(例如，图57中相关描述)。
如图56中所示，第一扬声器5640可以包括换能器5643。换能器5643通过声学路径5645将声音传递到第一孔部5647。第二扬声器5650可以包括换能器5653。换能器5653通过声学路径5655将声音传递到第二孔部5657。在一些实施例中，换能器可以包括但不限于气传导扬声器的换能器、骨传导扬声器的换能器、水声换能器、超声换能器等中的一种或其任意组合。在一些实施例中，换能器的工作原理可以包括但不限于动圈式、动铁式、压电式、静电式、磁致伸缩式等中的一种或其任意组合。
在一些可替代的实施例中，开放式耳机5600利用换能器实现信号分频，第一扬声器5640和第二扬声器5650可以将输入的音源信号分别转换为低频信号和高频信号。具体地，第一扬声器5640可以通过换能器5643将音源信号转换为带有低频成分的低频声音；低频声音可以沿两个不同的声学路径5645传递到两个第一孔部5647，并通过第一孔部5647向外界传播。第二扬声器5650可以通过换能器5653将音源信号转换为带有高频成分的高频声音；高频声音可以沿至两个不同的声学路径5655传递到两个第二孔部5657，并通过第二孔部5657向外界传播。
在一些可替代的实施例中，连接换能器和孔部的声学路径(如声学路径5645和5655)会影响所传递声音的性质。例如，声学路径会对所传递声音产生一定程度的衰减或者改变所传递声音的相位。在一些实施例中，声学路径可以由导声管、声腔、谐振腔、声孔、声狭缝、调音网等中的一种或其任意组合的结构所构成。在一些实施例中，声学路径中还可以包括声阻材料，所述声阻材料具有特定的声学阻抗。例如，声学阻抗的范围可以从5MKS瑞利到500MKS瑞利。声阻材料可以包括但不限于塑料、纺织品、金属、可渗透材料、编织材料、屏材料以及网状材料等中的一种或其任意组合。通过设置具有不同声学阻抗的声学路径，可以对换能器输出的声音进行声学滤波，使得通过不同的声学路径输出的声音具有不同的频率成分。
在一些可替代的实施例中，开放式耳机5600利用声学路径实现信号分频。具体地，音源信号输入特定扬声器中，转换为含有高低频成分的声音，该声音信号沿着具有不同频率选择特性的声学路径进行传播。例如，声音信号可以沿具有低通特性的声学路径传输至对应的孔部后产生向外传播的低频声音，在这个过程中，高频声音被该具有低通特性的声学路径所吸收或衰减。同样地，声音信号可以沿具 有高通特性的声学路径传输至对应的孔部后产生向外传播的高频声音，在这个过程中，低频声音被该具有高通特性的声学路径所吸收或衰减。
在一些实施例中，开放式耳机5600中的控制器可以使第一扬声器5640输出在第一频率范围内的声音(即低频声音)，并且使第二扬声器5650输出在第二频率范围内的声音(即高频声音)。在一些实施例中，开放式耳机5600还可以包括壳体。壳体用于承载第一扬声器5640和第二扬声器5650，并具有两个分别与第一扬声器5640和第二扬声器5650声学连通的第一孔部5647和第二孔部5657。壳体固定于用户头部并使得两个扬声器位于用户耳朵附近且不堵塞用户耳道的位置。在一些实施例中，壳体可以使得与第二扬声器5650声学耦合的第二孔部5657更靠近用户耳部的预期位置(例如，耳道入口)，而与第一扬声器5640声学耦合的第一孔部5647则距离该预期位置更远。在一些实施例中，壳体封装扬声器并通过机芯限定形成对应扬声器的前室和后室，所述前室可以声学耦合到两个孔部中的一个，所述后室可以声学耦合到两个孔部中的另一个。例如，第一扬声器5640的前室可以声学耦合到两个第一孔部5647中的一个，第一扬声器5640的后室可以声学耦合到两个第一孔部5647中的另一个；第二扬声器5650的前室可以声学耦合到两个第二孔部5657中的一个，第二扬声器5650的后室可以声学耦合到两个第二孔部5657中的另一个。在一些实施例中，孔部(如第一孔部5647、第二孔部5657)可以设置在壳体上。
图57是根据本说明书一些实施例所示的声学输出方法的示例性流程图。在一些实施例中，流程5700可以由开放式耳机5300(和/或开放式耳机5600)实施。
在5710中，开放式耳机5300可以获取音频设备输出的音源信号。
在一些实施例中，所述开放式耳机5300可以通过有线(例如，通过数据线连接)或者无线(例如，通过蓝牙连接)的方式与音频设备连接，并接收音源信号。所述音频设备可以包括移动设备，例如，电脑、手机、可穿戴设备，或者其它可以处理或存储音源数据的载体。
在5720中，开放式耳机5300可以对音源信号进行分频。
音源信号通过分频处理后可以被分解成两个或两个以上包含不同频率成分的声音信号。例如，音源信号可以被分解成带有低频成分的低频信号和带有高频成分的高频信号。在一些实施例中，低频信号是指频率在较低的第一频率范围内的声音信号，而高频信号是指频率在较高的第二频率范围内的声音信号。在一些实施例中，第一频率范围包括低于650Hz的频率，第二频率范围包括高于53000Hz的频率。
在一些实施例中，开放式耳机5300可以通过电子分频模块(例如，电子分频模块5610)对音源信号进行分频。例如，音源信号可以通过电子分频模块分解成一组或多组高频信号和一组或多组低频信号。
在一些实施例中，开放式耳机5300可以基于一个或多个分频点对音源信号进行分频。分频点是指区分第一频率范围和第二频率范围的信号频率。例如，当第一频率范围和第二频率范围之间存在交叠频率时，分频点可以是交叠频率范围内的特征点(例如，交叠频率范围的低频率边界点、高频率边界点、中心频率点等)。在一些实施例中，可以根据频率与开放式耳机的漏音之间的关系(例如，图54、图55A和55B所示的曲线)确定分频点，或者用户可以直接指定特定频率作为分频点。
步骤5730，开放式耳机5300可以对分频之后的声音信号进行信号处理。
在一些实施例中，开放式耳机5300可以对分频信号(如高频信号和低频信号)进行进一步处理，以满足后续声音输出的需求。例如，开放式耳机5300可以通过信号处理器(如信号处理器5620、信号处理器5630等)对分频信号进行进一步处理。信号处理器可以包括一个或多个信号处理组件。仅作为示例，信号处理器对分频信号的处理可以包括调整该分频信号中部分频率对应的幅值。具体地，在上述第一频率范围和第二频率范围存在交叠的情况下，信号处理器可以分别调整交叠频率范围内对应的声音信号的强度(幅值)，以避免后续输出的声音中由于多路声音信号的叠加而导致的交叠频率范围内的声音过大的后果。
在5740中，开放式耳机5300可以将处理后的声音信号转换成含有不同频率成分的声音并向外输出。
在一些实施例中，开放式耳机5300可以通过第一扬声器5640和/或第二扬声器5650将声音输出。在一些实施例中，第一扬声器5640可以输出仅含有低频成分的低频声音，第二扬声器5650可以输出仅含有高频成分的高频声音。
在一些实施例中，第一扬声器5640可以从两个第一孔部5647处输出低频声音，第二扬声器5650可以从两个第二孔部5657输出高频声音。在一些实施例中，同一个扬声器和其对应的不同孔部之间的声学路径可以按照不同的情况进行设计。例如，可以通过设置第一孔部(或第二孔部)的形状和/或大小，或者在声学路径中设置管腔结构或具有一定阻尼的声阻材料，使得同一个扬声器和其对应的不同孔部之间的声学路径被配置成具有近似相同的等效声学阻抗。在这种情况下，当同一个扬声器输出两组 幅值相同、相位相反的声音时，这两组声音在分别经过不同的声学路径而到达对应的孔部时，仍然会具有相同的幅值和相反的相位。
结合图56中所描述的开放式耳机的结构，第一扬声器5640可以通过两个第一孔部5647输出相位相反的两组低频声音信号，第二扬声器5650可以通过两个第二孔部5657输出相位相反的两组高频声音信号。基于此，第一扬声器5640和第二扬声器5650分别构成低频偶极子声源和高频偶极子声源。这样，基于声波干涉相消的原理，该低频偶极子声源(或高频偶极子声源)远场漏音会降低。
进一步考虑到低频声音的波长大于高频声音的波长，在保证远场漏音较小的同时，为了减少声音在近场(例如，用户耳朵的听音位置)的干涉相消，可以分别将第一孔部5647之间的距离和第二孔部5657之间的距离设置成不同的值。在一些实施例中，第一扬声器5640对应的两个第一孔部5647之间的第一间距变大时，开放式耳机的近场听音增量大于远场漏音增量，可实现在低频率范围有较高的近场声音音量和较低的远场的漏音。此外，减小第二扬声器5650对应的两个第二孔部5657之间的第二间距，虽然一定程度上可能影响高频范围内的近场音量，但可以显著地减少高频范围内的远场漏音。因此，通过合理地设计两个第二孔部之间的间距和两个第一孔部之间的间距，可以使得开放式耳机具有更强的降漏音能力。
出于说明的目的，两个第一孔部之间具有第一间距，两个第二孔部之间具有第二间距，且所述第一间距大于所述第二间距。在一些实施例中，第一间距和第二间距可以为任意值。仅作为示例，第一间距可以不小于8mm，第二间距可以不大于12mm，且第一间距大于第二间距。在一些实施例中，第一间距可以至少是第二间距的2倍以上。
在一些实施例中，也可以通过调节两组孔部输出声音的幅值和相位参数，以提高开放式耳机降低远场漏音能力。关于两组孔部输出声音的幅值和相位的调控具体参见本说明书图63A-图69B及其相关描述。
应当注意的是，上述有关流程5700的描述仅仅是为了示例和说明，而不限定本说明书的适用范围。对于本领域技术人员来说，在本说明书的指导下可以对流程5700进行各种修正和改变。然而，这些修正和改变仍在本说明书的范围之内。例如，可以省去步骤5730中对分频信号的处理，直接将分频信号通过孔部输出至外部环境。
图58是根据本说明书一些实施例所示的开放式耳机的示意图。
图58示出了扬声器在开放式耳机中的简化表示。在图58中，每个扬声器具有前侧和后侧，在扬声器的前侧或者后侧存在对应的前室(即第一声学路径)和后室(即第二声学路径)的结构。在一些实施例中，这些结构可以具有相同或者近似相同的等效声学阻抗，以使扬声器被对称地负载。换能器的对称负载可以使得不同孔部处形成满足幅值和相位关系(如幅值相等，相位相反)的声源，从而在高频和/或低频范围内形成特定的辐射声场(例如，近场声音得到增强，而远场漏音得到抑制)。
为了更清楚地描述开放式耳机5800的实际使用场景，图58中示出了用户耳朵E的位置以作说明。其中，图58中左侧的图(a)主要示出第一扬声器5640的应用场景。第一扬声器5640通过声学路径5645与两个第一孔部5647声学耦合。图58中右侧的图(b)主要示出第二扬声器5650的应用场景。第二扬声器5650通过声学路径5655与两个第二孔部5657声学耦合。
第一扬声器5640可以在电信号的驱动下产生振动，且该振动会产生一组幅值相等、相位相反(180度反相)的声音。在一些实施例中，第一扬声器5640可以包含振膜，该振膜在受到电信号的驱动而产生振动，振膜正面和背面可以同时输出正相声音和反相声音。图58中，利用“+”和“－”示例不同相位的声音，其中“+”代表正相声音，“－”代表反相声音。
在一些实施例中，扬声器可以被壳体封装，壳体内部分别设有连接到扬声器的前侧和后侧的声音通道，从而形成声学路径。例如，第一扬声器5640的前腔通过第一声学路径(即，声学路径5645的前半部分)耦合到两个第一孔部5647中的一个孔部，第一扬声器5640的后腔通过第二声学路径(即，声学路径5645的后半部分)声学耦合到两个第一孔部5647中的另一个孔部。第一扬声器5640输出的正相声音和反相声音分别从两个第一孔部5647输出。又例如，第二扬声器5650的前腔通过第三声学路径(即，声学路径5655的前半部分)耦合到两个第二孔部5657的其中一个孔部，第二扬声器5650的后腔通过第四声学路径(即，声学路径5655的后半部分)耦合到两个第二孔部5657的另一个孔部。第二扬声器5650输出的正相声音和反相声音分别从两个第二孔部5657输出。
在一些实施例中，声学路径会影响所传递声音的性质。例如，声学路径会对所传递声音产生一定程度的衰减或者改变所传递声音的相位。在一些实施例中，声学路径可以由导声管、声腔、谐振腔、声孔、声狭缝、调音网等中的一种或其任意组合的结构所构成。在一些实施例中，声学路径中还可以包括声阻材料，所述声阻材料具有特定的声学阻抗。例如，声学阻抗的范围可以从5MKS瑞利到500MKS瑞利。在一些实施例中，为使得扬声器前室与后室传输的声音不被干扰(或由干扰产生的变化相同)，可以将扬声器对应的前室和后室设置成具有近似相同的等效声学阻抗。例如，使用相同的声阻材料、设 置相同大小或形状的孔部等。
第一扬声器5640的两个第一孔部5647之间的间距可以表示为d 1(即第一间距)，第二扬声器5650的两个第二孔部5657之间的间距可以表示为d 2(即第二间距)。通过设置第一扬声器5640和第二扬声器5650所对应的孔部之间的距离，例如，使得两个第一孔部5647之间的间距大于两个第二孔部5657之间的间距(即，d 1＞d 2)，可实现在低频段有较高的音量输出，在高频段有更强的降漏音能力。
图59A和59B是根据本说明书一些实施例所示的声音输出示意图。
在一些实施例中，开放式耳机可以通过两个换能器产生同一频率范围的声音，并通过不同的孔部向外传播。在一些实施例中，不同换能器可以分别由相同或不同的控制器进行控制，并可以产生具有满足一定相位和幅值条件的声音(例如，振幅相同但相位相反的声音、振幅不同且相位相反的声音等)。例如，控制器可以使得输入到扬声器的两个低频换能器中的电信号具有相同的幅值和相反的相位，这样，当形成声音时，两个低频换能器可以输出幅值相同但相位相反的低频声音。
具体地，扬声器(如第一扬声器5640、第二扬声器5650)中的两个换能器可以并列设置在开放式耳机内，其中一个用于输出正相声音，另一个用于输出反相声音。如图59A所示，右侧的第一扬声器5640可以包括两个换能器5643、两条声学路径5645和两个第一孔部5647，左侧的第二扬声器5650可以包括两个换能器5653、两条声学路径5655和两个第二孔部5657。在相位相反的电信号驱动下，两个换能器5643可以产生一组相位相反(180度反相)的低频声音。两个换能器5643中的一个输出正相声音(如位于下方的换能器)，另一个输出反相声音(如位于上方的换能器)，两组相位相反的低频声音分别沿两条声学路径5645传递至两个第一孔部5647，并通过两个第一孔部5647向外传播。类似地，在相位相反的电信号驱动下，两个换能器5653可以产生一组相位相反(180度反相)的高频声音。两个换能器5653中的其中一个输出正相高频声音(如位于下方的换能器)，另一个输出反相高频声音(如位于上方的换能器)，两组相位相反的高频声音分别沿两条声学路径5655传递至两个第二孔部5657，并通过两个第二孔部5657向外传播。
在一些实施例中，扬声器(如第一扬声器5640、第二扬声器5650)中两个换能器可以沿着同一直线相对紧邻设置，且其中一个用于输出正相声音，另一个用于输出反相声音。如图59B所示，左侧为第一扬声器5640，右侧为第二扬声器5650。第一扬声器5640的两个换能器5643分别在控制器控制下产生一组幅值相等、相位相反的低频声音。其中一个换能器输出正相的低频声音并沿第一声学路径传输至一个第一孔部5647，另一个换能器输出反相的低频声音并沿第二声学路径传输至另一个第一孔部5647。第二扬声器5650的两个换能器5653分别在控制器控制下产生一组幅值相等、相位相反的高频声音。其中一个换能器输出正相高频声音并沿第三声学路径传输至一个第二孔部5657，另一个换能器输出反相的高频声音并沿第四声学路径传输至另一个第二孔部5657。
图59A和59B中，第一扬声器5640的偶极子声源间距为d 1，第二扬声器5650的偶极子声源间距为d 2，且d 1大于d 2。如图59B所示，听音位置(即，用户佩戴开放式耳机时耳道的位置)可以位于一组偶极子声源的连线上。在一些替代性实施例中，听音位置可以为任意合适的位置。例如，听音位置可以位于以偶极子声源中心点为圆心的圆周上。
图60-图61B是根据本说明书一些实施例所示的声学路径的示意图。
如上所述，可以通过在声学路径中设置声管、声腔、声阻等结构来构造相应的声学滤波网络，以实现对声音的分频。图60-图61B中示出了利用声学路径对声音信号进行分频的结构示意图。
如图60所示，可以由一组或者一组以上的管腔结构串联组成声学路径，在管腔中设置声阻材料以调节整个结构的声阻抗，以实现滤波效果。在一些实施例中，可以通过调节官腔中各结构的尺寸和声阻材料对声音进行带通滤波或低通滤波，以实现对声音的分频。如图61A所示，可以在声学路径支路构造由一组或者一组以上的共振腔(例如，亥姆霍兹共振腔)结构，并通过调节各结构的尺寸和声阻材料实现滤波效果。如图61B所示，可以在声学路径构造管腔和共振腔(例如，亥姆霍兹共振腔)结构的组合，并通过调节各结构的尺寸和声阻材料实现滤波效果。
在一些实施例中，所述声学路径可以作为开放式耳机的声学传输结构，可以在声学传输结构中设置滤波结构，所述滤波结构可以包括吸声结构，用于吸收目标频率范围内的声音，从而调节开放式耳机在空间点中的声音效果(例如，降低开放式耳机在远场的高频漏音)。所述吸声结构可以包括阻式吸声结构或抗式吸声结构。所述阻式吸声结构可以包括多孔吸声材料或声学纱网。所述抗式吸声结构可以包括但不限于穿孔板、微穿孔板、薄板、薄膜、1/4波长共振管等或其任意组合。关于滤波结构(或吸声结构)的更多描述可以参见图75-86及其相关描述，此处不再赘述。在一些实施例中，滤波结构可以吸收特定频率范围的中高频声音，并且设置在高频扬声器对应的声学传输结构中。例如，滤波结构可以设置在高频扬声器与远耳孔部之间的声学传输结构中，以减少从该远耳孔部输出的特定频率范围的中高频声音，避免该特定频率范围的中高频声音与近耳孔部输出的相同频率范围的中高频声音在远场发生干涉增强，从而减少该特定频率范围内开放式耳机在远场的漏音。再例如，滤波结构可以设置在高频 扬声器与近耳孔部之间的声学传输结构中，以减少从该近耳孔部输出的位于该特定频率范围内中高频声音，避免该特定频率范围的中高频声音与远耳孔部输出的相同频率范围的中高频声音在远场发生干涉增强。再例如，滤波结构可以分别设置在高频扬声器与近耳孔部和远耳孔部之间的传输结构中，以更好地降低该特定频率范围的中高频声音在远场的漏音。在一些实施例中，滤波结构可以吸收特定频率范围的低频声音，并且设置在低频扬声器对应的声学传输结构中。例如，滤波结构可以设置在低频扬声器与远耳孔部之间的声学传输结构中，以减少从该远耳孔部输出的特定频率范围的低频声音，避免该特定频率范围的低频声音与近耳孔部输出的相同频率范围的低频声音在近场发生干涉相消，从而增大该特定频率范围内开放式耳机在近场(即传递到用户耳朵)的音量。在一些实施例中，滤波结构还可以包括分别吸收不同频率范围，例如，吸收中高频段和低频段的子滤波结构，分别设置在低频扬声器对应的声学传输结构中和高频扬声器对应的声学传输结构中，用于吸收不同频率范围的声音。
图62A是根据本说明书一些实施例所示的在两组偶极子声源的共同作用下的漏音的示例性曲线图。
图62A示出了两组偶极子声源(一组高频偶极子声源和一组低频偶极子声源)共同作用下的开放式耳机(如开放式耳机5300、开放式耳机5600、开放式耳机5800等)的漏音曲线。图中两组偶极子声源的分频点在700Hz左右。
采用归一化参数α作为评价漏音量的指标(α的计算参见公式(4))，如图62A所示，相对于单点声源的情况，偶极子声源的降漏音能力更强。此外地，相对于只设置一组偶极子声源的开放式耳机，通过两组偶极子声源分别输出高频声音和低频声音，并使得低频偶极子声源的间距大于高频偶极子声源的间距。在低频范围内，通过设置较大的偶极子声源间距(d 1)，使得近场听音音量增量大于远场漏音音量增量，可以实现在低频段有较高的近场音量输出。同时由于在低频范围内，偶极子声源的漏音原本就很少，在增大偶极子声源间距后，稍有上升的漏音仍可保持较低水平。在高频范围内，通过设置较小的偶极子声源间距(d 2)，克服了高频降漏音截止频率过低，降漏音频段过窄的问题。因此，本说明书实施例提供的开放式耳机通过在低频段设置偶极子声源间距d 1，高频段设置偶极子声源间距d 2，可以获得较单点声源、以及一组偶极子声源更强的降漏音能力。
在一些实施例中，受实际电路滤波特性、换能器频率特性、声通道频率特性等因素的影响，开放式耳机实际输出的低频、高频声音可能与图62A所示存在差别。此外地，低频、高频声音可能会在分频点附近频带产生一定的重叠(混叠)，导致开放式耳机的总降漏音不会如图62A所示的在分频点处有突变，而是在分频点附近频段有渐变和过渡，如图62A实线所示意的。可以理解的，这些差异并不会影响本说明书实施例提供开放式耳机的整体降漏音效果。
图62B是根据本说明书一些实施例所示的漏音的归一化曲线图。在一些实施例中，人耳对不同频率声音的敏感度不一样。对于实际的听音情况，常需要保证人耳感受到不同频率声音的响度相同。在此种需求下，会使得不同频率输出的音量(声压值)不同。如图62B所示，通过调节不同间距来设置低频偶极子声源和高频偶极子声源，可实现不同的降漏音效果。其实际的漏音情况如图62B中总漏音曲线所示，其中，高、低频声音在分频点附近频带有一定重叠，导致总漏音曲线在该频段呈渐变和过渡的形态。
在一些实施例中，偶极子声源产生的听音和漏音与两个点声源的幅值有关。例如，图63A中示出了偶极子声源在特定频率下的听音和漏音随两个点声源的幅值比变化的曲线。本说明书中所说的幅值比是两个点声源中幅值较大者与较小者的比值。图63A中，实线表示偶极子声源近场听音随幅值的变化曲线，虚线表示偶极子声源远场漏音随幅值的变化曲线。横坐标表示偶极子声源之间的幅值比，纵坐标表示声音音量的大小。且为更好地体现出听音和漏音的相对变化，以漏音音量为基准，对声音音量做了归一化处理，即纵坐标反映的是实际音量和漏音音量的比值(即|P|/|P far|)的大小。
在该特定频率下，当两个点声源之间的幅值比在一定范围内增加时，偶极子声源的听音音量的增加幅度会明显大于漏音音量的增加幅度。如图63A所示，当两个点声源之间幅值比A 2/A 1在1-1.5范围内变化时，听音音量的增加幅度明显大于漏音音量的增加幅度。即在这种情况下，两个点声源之间幅值比越大，则更有利于偶极子声源在产生较高近场听音音量的同时，减小远场漏音音量。在一些实施例中，随着两个点声源之间的幅值比进一步增大，听音音量的归一化曲线斜率逐渐趋于0，与漏音音量的归一化曲线逐渐趋于平行，则表明听音音量的增量与漏音音量的增量基本相同。如图63A所示，当两个点声源之间幅值比A 2/A 1在大于2的范围内变化时，听音音量的增加幅度与漏音音量的增加幅度基本相同。
在一些实施例中，为了确保偶极子声源能够产生较大的近场听音音量和较小的远场漏音音量，可以使得两个点声源之间幅值比在合适范围内。在一些实施例中，假设低频偶极子声源(例如，第一扬声器5640的两个第一孔部5647)中具有较大幅值的低频声音与具有较小幅值的低频声音之间具有第一幅值比，高频偶极子声源(例如，第二扬声器5650的两个第一孔部5657)中具有较大幅值的高频声音 与具有较小幅值的高频声音之间具有第二幅值比，第一幅值比可以至少是第二幅值比的2倍以上。在一些实施例中，第一幅值比可以不小于1，第二幅值比可以不大于5，且第一幅值比大于第二幅值比。例如，第一幅值比可以在1-3范围内，第二幅值比可以在1-2范围内。
在一些实施例中，偶极子声源产生的听音和漏音与两个点声源的相位有关。例如，图63B中示出了偶极子声源在特定频率下的听音和漏音随两个点声源之间的相位差变化的曲线。类似于图63A，在图63B中，实线表示偶极子声源近场听音随相位差的变化曲线，虚线表示偶极子声源远场漏音随相位差的变化曲线。横坐标表示两个点声源之间的相位差，纵坐标表示声音音量的大小。且为更好地体现出听音和漏音的相对变化，以漏音音量为基准，对声音音量做归一化处理，即纵坐标反映的是实际音量和漏音音量的比值(即|P|/|P far|)的大小。
在该特定频率下，随着两个点声源之间相位差的变化，偶极子声源的听音音量所对应的归一化曲线会形成一个峰值。如图63B所示，所述峰值对应的两个点声源之间的相位差的绝对值在170度左右。在该峰值处，偶极子声源具有最大的归一化听音音量，即表示在保持漏音音量不变的情况下，偶极子声源可以产生更大的听音音量，或者在保持听音音量不变的情况下，偶极子声源可以产生更小的漏音音量。
需要知道的是，在不同的频率下，上述听音音量的归一化曲线的峰值所对应的相位差可能会发生偏移。在一些实施例中，为了确保在一定的声音频率范围内(例如，人耳可听的频率范围内)偶极子声源能够产生较大的近场听音音量和较小的远场漏音音量，可以使得偶极子声源之间的相位差的绝对值位于一定的范围之内。在一些实施例中，可以使得偶极子声源之间的相位差的绝对值在180度-120度的范围之内。例如，可以使得偶极子声源之间的相位差的绝对值在180度-160度的范围之内。
为进一步描述偶极子声源之间的幅值比对开放式耳机输出声音的影响，以下通过图64A中示出的两组偶极子声源予以说明。
在图64A中，左侧偶极子声源表示低频扬声器(例如，第一扬声器5640)对应的两个孔部(例如，第一孔部5647)所等效成的偶极子声源(输出频率为ω 1的低频声音)，右侧偶极子声源表示高频扬声器(例如，第二扬声器5650)对应的两个孔部(例如，第二孔部5657)所等效成的偶极子声源(输出频率为ω 2的高频声音)。为简单起见，假设高频偶极子声源和低频偶极子声源之间具有相同的间距d。
高频偶极子声源和低频偶极子声源可以分别输出一组相位相反的高频声音和一组相位相反的低频声音。低频偶极子声源中较大幅值点声源与较小幅值点声源幅值比为A 1，高频偶极子声源中较大幅值点声源与较小幅值点声源幅值比为A 2，且A 1＞A 2。图64A中，听音位置位于高频偶极子声源所在的直线上，并且与低频偶极子声源中一个点声源的连线垂直于低频偶极子声源所在的直线。需要知道的是，这里对听音位置的选取仅作为示例，并非对本说明书的限制。在一些替代性实施例中，听音位置可以为任意合适的位置。例如，听音位置可以位于偶极子声源的中心线。
在一些实施例中，可以通过调节开放式耳机中不同组件的结构参数来获得满足要求的幅值比。例如，可以通过调节声学路径的声学阻抗(例如，在声学路径5645或5655中添加调声网、调音棉等阻尼材料以改变其声学阻抗)，从而改变孔部处输出的声音的幅值。假设低频扬声器前室和后室的声学阻抗比值为第一声学阻抗比，高频扬声器前室和后室的声学阻抗比值为第二声学阻抗比，在一些实施例中，第一声学阻抗比和第二声学阻抗比可以为任意值，且第一声学阻抗比可以大于、小于或等于第二声学阻抗比。在一些实施例中，第一声学阻抗比可以不小于0.1，第二声学阻抗比可以不大于3。优选地，第一声学阻抗比和第二声学阻抗比可以在0.8-1.2的范围内。
在一些实施例中，可以通过调节开放式耳机中声学路径所对应的导声管的管径来改变声学路径的声学阻抗，以实现调节孔部处声音幅值的目的。在一些实施例中，低频扬声器中两个导声管管径的比值(半径较小导声管与半径较大导声管的管径比值)可以设置在0.8-1.0的范围内。优选地，低频扬声器中两个导声管的管径可以设置为相同。
在一些实施例中，导声管内媒质的内摩擦力或粘滞力会对声音的传播造成较大影响，导声管的管径过小会导致声音产生过多损失，减小导声孔处声音的音量。为更清楚的描述导声管管径对声音音量的影响，以下将结合图64B和64C对不同频率下导声管的管径进行描述。
图64B和图64C是根据本说明书一些实施例所示的导声管参数相对于声音频率变化的曲线图。图64B示出了不同声音频率所对应的导声管管径的最小值。其中，纵坐标为导声管管径的最小取值，单位为厘米(cm)，横坐标为声音的频率，单位为赫兹(Hz)。如图64B所示，当声音频率为20Hz～20kHz时，导声管的管径(或等效半径)应该不小于3.5mm。当声音频率为60Hz～20kHz时，导声管的管径(或等效半径)应该不小于2mm。因此，为了保证耳机输出的人耳可听范围之内的声音不会因为导声管过小而过多损失，应该使得耳机中声学路径对应的导声管的管径不小于1.5mm，优选地，不小于2mm。
在一些实施例中，如果导声管管径过大，当传递的声音大于一定频率时，导声管内会产生高次 波，从而影响最终从导声孔处向外传播的声音。因此，导声管的设计需保证在所要传递的声音频率范围内不会产生高次波，而只存在沿导声管方向传播的平面波。图6C示出了不同上限截止频率对应的导声管管径的最大取值。其中，横坐标为导声管管径的最大取值，单位为厘米(cm)，纵坐标为声音传输的截止频率，单位为千赫兹(kHz)。如图64C所示，当声音的上限频率为20kHz时，导声管的管径(或等效半径)应该不大于5mm。当声音的上限频率为10kHz时，导声管的管径(或等效半径)应该不大于9mm。因此，为了保证耳机在输出人耳可听范围内的声音时不产生高次波，应该使得耳机中声学路径对应的导声管的管径不大于10mm，优选地，不大于8mm。
在一些实施例中，可以通过调节开放式耳机中声学路径所对应的导声管的长度来改变声学路径的声学阻抗，以实现调节孔部处声音幅值的目的。导声管的长度及长径比(长度与直径的比值)会对传递的声音产生影响。仅作为说明，导声管传递的声音的声压与导声管的长度及长径比满足公式(5)：
|P|＝|P 0|exp(-βL)， (5)
其中，P 0为声源的声压，L为导声管的长度，β满足：
其中，a为导管半径，c 0为声音的传播速度，ω为声波的角频率，η/ρ 0为媒质的动力粘度。不同导声管管径下，导声管的长度和长径比对不同频率声音的衰减程度不同。
在一些实施例中，当导声管的管径一定时，导声管的长度(长径比)值越大，导声管对管内传输的声音产生的衰减越大，且高频段的声音较低频段的声音衰减程度更大。因此，为了保证开放式耳机的声音衰减不至于过大而影响听音音量，应该使得开放式耳机中声学路径对应的导声管的长径比不大于200，优选地，不大于150。
在一些实施例中，由于导声管与管口辐射阻抗之间的相互作用，在导声管中传递的特定频率的声音会在其中形成驻波，导致输出的声音会在某些频率上形成峰/谷，影响声音的输出效果。导声管的长度会影响驻波的形成。为了更清楚的描述，图65A中显示了不同长度的导声管输出的声音声压的相对大小。通过图65A可知，导声管的长度越长，其产生的峰/谷的最小频率越低，峰/谷的数量越多。为减小峰/谷对声音输出效果的影响，可以调整导声管的长度使其满足一定条件。在一些实施例中，导声管长度可以不大于200mm，以使得输出声音在20Hz-800Hz范围内声音较为平坦。在一些实施例中，导声管长度可以不大于100mm，以使得输出声音在20Hz-1500Hz范围声音平坦无峰谷。在一些实施例中，导声管长度可以不大于50mm，以使得输出声音在20Hz-3200Hz范围声音平坦无峰谷。在一些实施例中，导声管长度可以不大于30mm，以使得输出声音在20Hz-5200Hz范围声音平坦无峰谷。
图65B是根据本说明书一些实施例所示的实验测试降漏音效果图。其中，低频与高频的分频点选为1.2kHz，导声管半径为2mm，各导声管长度均为105mm。使用麦克风在距装置沿偶极子声源连线方向10mm处测量耳机输出声压，作为人耳的听音声压，在距耳机沿偶极子声源连线的垂线方向150mm处测量声压，作为耳机的漏音声压。作为参考，0dB为一个点声源的漏音量。从实际测试的结果来看，一组偶极子声源的方案在低频段具有更大的降漏音量，但其降漏音的频率范围较窄，在约2kHz以上的范围漏音比一个点声源的漏音更大。含有低频偶极子声源与高频偶极子声源的方案，在分频点之前的低频段具有一定的降漏音能力，在分频点之后的高频段其降漏音能力比一组偶极子声源的方案强。同时，其降漏音的频率范围更宽，在100Hz-9kHz范围内均能实现降漏音。
在一些实施例中，可以同时调节导声管的长度和管径(即半径)，使其分别满足一定的条件。在一些实施例中，导声管的管径可以不小于0.5mm，导声管的长度可以不大于150mm。
在一些实施例中，可以通过调节开放式耳机中的孔部的结构实现偶极子声源幅值比的设置。例如，可以将开放式耳机的每个扬声器对应的两个孔部分别设置为不同的大小、面积和/或形状等。又例如，可以将开放式耳机的不同扬声器对应的孔部设置为不同的数量。
在一些实施例中，当扬声器(例如，第一扬声器5640、第二扬声器5650)通过两个孔部(例如，两个第一孔部5647、两个第二孔部5657)输出声音时，两个孔部可以输出具有相同或不同相位的声音。例如，考虑从两个第一孔部5647处输出具有不同相位的低频声音时，当相位差的绝对值趋近于170度时，根据图63B的描述，开放式耳机在保持远场漏音音量不变的情况下，可以产生更大的听音音量。再例如，考虑从两个第二孔部5657处输出具有不同相位的高频声音时，当相位差的绝对值趋近于170度时，根据图63B的描述，开放式耳机在保持近场听音音量不变的情况下，可以产生更小的漏音音量。因此，通过合理地设计电子分频模块、换能器、声学路径或孔部的结构，使得高频扬声器对应的孔部处高频声音之间的相位差和低频扬声器对应的孔部处低频声音之间的相位差满足一定的条件，可以使得开放式耳机具有更好的声音输出效果。
为进一步描述偶极子声源之间的相位差对开放式耳机输出声音的影响，以下通过图66中示出 的两组偶极子声源予以说明。
在图66中，左侧偶极子声源表示低频扬声器对应的两个孔部所等效成的偶极子声源，右侧偶极子声源表示高频扬声器对应的两个孔部所等效成的偶极子声源。为简单起见，假设高频偶极子声源和低频偶极子声源之间具有相同的间距d。
为简单起见，高频偶极子声源和低频偶极子声源可以分别输出一组幅值相等、存在一定相位差的高频声音和低频声音。在一些实施例中，通过合理地设计高频偶极子声源之间的相位差和低频偶极子声源之间的相位差，可以使得偶极子声源获得较单点声源更强的降漏音能力。图66中，仅作为示例，听音位置位于高频偶极子声源所在的直线上，并且与低频偶极子声源中一个点声源的连线垂直于低频偶极子声源所在的直线。
如图66所示，低频偶极子声源中远耳声源(即，左上侧的点声源)相对于近耳声源(即，左下侧的点声源)的相位差为 高频偶极子声源中远耳声源(即，右上侧的点声源)相对于近耳声源(即，右下侧的点声源)的相位差为 且 和 满足：
在一些实施例中，可以通过调节开放式耳机中不同组件的结构参数来获得满足要求的相位差。例如，可以调节开放式耳机中扬声器到孔部之间的声程来改变孔部处输出声音的相位。在一些实施例中，低频扬声器对应的两个导声管的声程比可以在0.4-2.5范围内，高频扬声器对应的两个导声管的声程可以相同。
在一些实施例中，可以通过调节输入扬声器中的声音信号方式来调节开放式耳机上与一个扬声器对应的两个孔部之间的相位差。在一些实施例中，通过两个第一孔部输出的低频声音的相位差的绝对值可以小于通过两个第二孔部输出的高频声音的相位差的绝对值。在一些实施例中，通过两个第一孔部输出的低频声音的相位差可以在0度-180度范围内，通过两个第二孔部输出的高频声音的相位差在120度-180度。优选地，通过两个第一孔部输出的低频声音的相位差和通过两个第二孔部输出的高频声音的相位差可以都是180度。
图67-图69B是根据本说明书一些实施例所示的两组偶极子声源共同作用下的漏音的示例性曲线图。
如图67所示，通过设置两组幅值比不同的偶极子声源可获得较单点声源更强的降漏音能力。例如，低频偶极子声源的幅值比为A 1，高频偶极子声源的幅值比为A 2。在低频段，调整偶极子声源的幅值比(例如，A 1设为大于1的值)后近场听音增量大于远场漏音增量，可实现在低频段有较高的近场音量。同时由于在低频段，偶极子声源的远场漏音原本就很少，在调节偶极子声源幅值比后，稍有上升的漏音仍可保持较低水平。在高频段，设置偶极子声源的声源幅值比，使得A 2等于或接近于1，可以在高频段获得更强的降漏音能力，以满足开放双耳的开放式耳机的需求。从图69A中可以看出，由两组偶极子声源构成的系统，其产生的总漏音在7000Hz以下能够保持在较低水平，且小于单点声源产生的漏音。
如图68所示，通过设置两组相位差不同的偶极子声源可获得较单点声源更强的降漏音能力。例如，低频偶极子声源的相位差为 高频偶极子声源的相位差为 在低频段，调整偶极子声源的相位差后近场听音增量大于远场漏音增量，可实现在低频段有较高的近场音量。同时由于在低频段，偶极子声源的远场漏音原本就很少，在调节偶极子声源相位差后，稍有上升的远场漏音仍可保持较低水平。在高频段，设置偶极子声源的相位差，使得 等于或接近180度，可以在高频段获得更强降漏音能力，以满足开放双耳开放式耳机的需求。
需要知道的是，图67和68中总降漏音曲线为理想的情况，仅为说明原理效果。受实际电路滤波特性、换能器频率特性、声通道频率特性等因素的影响，实际输出的低频声音和高频声音会与图67和68存在差别。可以理解的，这些差异并不会影响本说明书实施例提供开放式耳机的整体降漏音效果。
图69A中示出了偶极子声源对应的不同导声管管径比下的降漏音曲线。如图69A所示，在一定频率范围内(例如，在800Hz-10kHz范围内)，偶极子声源的降漏音能力优于单点声源的降漏音能力。例如，当偶极子声源导声管管径比为1时，偶极子声源的降漏音能力较强。又例如，偶极子声源的孔部管径比为1.1时，在800Hz-10kHz范围内，偶极子声源的降漏音能力优于单点声源的降漏音能力。
图69B中示出了偶极子声源对应的不同导声管长度比下的降漏音曲线。如图69B所示，在100Hz-1kHz范围内，调整偶极子声源的导声管长度比(长度较长导声管与长度较短导声管的长度比值)，例如，长度比为1、1.05、1.1、1.5、2等，均可以使得偶极子声源的降漏音能力均优于单点声源。在1kHz-10kHz范围内，调节偶极子声源的导声管长度比(长度较长导声管与长度较短导声管的长度比值)使其接近于1(如长度比为1)，可以使得偶极子声源的降漏音能力优于单点声源。
图69C是根据本说明书一些实施例所示的低频扬声器和高频扬声器的频响曲线图。在一些实施例中，分别使用低频扬声器和高频扬声器来设置低频偶极子声源和高频偶极子声源。由于扬声器自身频率响应特性的不同，其输出的声音频段也不同。典型的低频扬声器和高频扬声器频响曲线如图69C所示，其输出声音的频段分别在低频段和高频段。使用低频扬声器和高频扬声器，即可实现高低频段的分频，进而构造出高低频的偶极子声源用来进行声音输出和降漏音，无需对信号进行分频或者简化了前端对信号分频的工作。在一些实施例中，各扬声器可以是动圈式扬声器，其具有低频灵敏度高，低频下潜深度大，失真小的特点。在一些实施例中，各扬声器可以是动铁式扬声器，其具有尺寸小，灵敏度高，高频范围大的特点。在一些实施例中，各扬声器可以是气导扬声器，也可以是骨导扬声器。在一些实施例中，各扬声器可以包括气导扬声器、骨导扬声器、水声换能器或超声换能器等。
在一些实施例中，当第一扬声器的两个第一孔部与第二扬声器的两个第二孔部之间满足一定的条件(例如，间距、幅值、相位)时，可以进一步提高开放式耳机在远场的降漏音效果。例如，两个第一孔部和第二孔部共同输出一定频率范围的声音，即高频声音和低频声音存在交叠频率范围。在该交叠频率范围内，由两个第一孔部和两个第二孔部产生的声音可以看成是由四个点声源共同产生的声音。当四个点声源之间满足一定的条件，开放式耳机可以在近场产生更高的听音音量，同时在远场产生更小的漏音音量。为进一步描述四点声源对开放式耳机输出声音的影响，以下对图70A和图70B中示出的两组四点声源进行说明。
图70A和图70B是根据本说明书一些实施例所示的四点声源的示意图。
图70A和图70B中，符号“+”和“-”分别对应开放式耳机上的孔部及其产生的声音的相位。两个第一孔部5647对应同一扬声器(例如，第一扬声器5640)，可以等效成第一偶极子声源，两个第二孔部5657也对应同一扬声器(例如，第二扬声器5650)，可以等效成第二偶极子声源。当第一偶极子声源和第二偶极子声源共同输出同一频率的声音时，两组偶极子声源可以共同构成四点声源。为更清楚的描述，图中还示出了佩戴该装置的用户耳朵E。
两个第一孔部5647之间可以具有第一间距d 1，两个第二孔部5657之间可以具有第二间距d 2。在一些实施例中，第一间距和第二间距可以为任意值，且第一间距大于第二间距。关于第一间距和第二间距的内容可以参考本说明书其他地方。
在一些实施例中，上述四个孔部(即，两个第一孔部5647和两个第二孔部5657)可以开设在开放式耳机的不同位置。仅作为示例，第一孔部5647和第一孔部5647与第二孔部5657和第二孔部5657可以开设在开放式耳机的壳体的相同或不同侧面上。四个孔部可以沿着壳体上的一条直线或者多条直线排布。如图70A或70B中所示，两个第一孔部5647可以沿着第一方向间隔排列，两个第二孔部5657可以沿着第二方向间隔排列。所述第一方向与所述第二方向平行。
在一些实施例中，当用户佩戴开放式耳机7000时，孔部的位置与用户耳朵之间可以满足特定的关系。例如，以听音位置(即，用户耳朵)为顶点，两个第一孔部5647与听音位置形成的夹角(即，从听音位置分别指向两个第一孔部5647的向量之间的夹角)可以不大于150度，两个第二孔部5657与听音位置的夹角(即，从听音位置分别指向两个第二孔部5657的向量之间的夹角)可以不小于0度。在一些实施例中，两个第一孔部5647与听音位置形成的夹角可以不大于100度，两个第二孔部5657与听音位置形成的夹角可以不小于10度。更多孔部与听音位置之间关系的内容可以参见本说明书其他地方(如图71及其相关描述)。
可以理解，孔部可以开设在开放式耳机的任意合理位置，本说明书对此不作限制。例如，第一孔部5647中的一个(也叫近耳第一孔部)可以开设在相对于另一个(也叫远耳第一孔部)距离耳朵更近的位置，第二孔部5657中的一个(也叫近耳第二孔部)可以开设在相对于另一个(也叫远耳第二孔部)距离耳朵更近的位置。在一些实施例中，近耳孔部(例如，近耳第一孔部5647、近耳第二孔部5657)可以开设在开放式耳机的壳体上面朝用户耳朵的一侧，远耳孔部(例如，远耳第一孔部5647、远耳第二孔部5657)可以开设在开放式耳机的壳体上背朝用户耳朵的一侧。
在一些实施例中，第一偶极子声源通过两个第一孔部5647输出的声音可以具有第一相位差，第二偶极子声源通过两个第二孔部5657输出的声音可以具有第二相位差。在一些实施例中，第一相位差的绝对值可以在160度-180度范围内，第二相位差的绝对值可以在160度-180度。在一些实施例中，第二相位差的绝对值可以大于第一相位差的绝对值。在一些实施例中，第二相位差的绝对值可以在170度-180度范围内，第一相位差的绝对值可以在160度-180度范围内。在一些实施例中，正相声音和反相声音之间的相位差可以为180度。例如，图70A中所示，开放式耳机7000通过第一孔部5647中的近耳第一孔部输出正相声音，通过第一孔部5647中的远耳第一孔部输出反相声音；以及通过第二孔部5657中的近耳第二孔部输出正相声音，通过第二孔部5657中的远耳第二孔部输出反相声音。
在一些实施例中，开放式耳机从两个第一孔部中距离用户耳朵较近的孔部(即近耳第一孔部)输出的声音与从两个第二孔部中距离用户耳朵较近的孔部(即近耳第二孔部)输出的声音可以具有第三 相位差。在一些实施例中，第三相位差的值可以为0。例如，图70A中所示，开放式耳机7000通过第一孔部5647中的近耳第一孔部输出正相声音，通过第二孔部5657中的近耳第二孔部输出声音也为正相，两组声音具有相同的相位或近似相同的相位(例如，两组声音的相位差的绝对值在0度-10度的范围内)。开放式耳机7000通过第一孔部5647中的远耳第一孔部输出反相声音，通过第二孔部5657中的远耳第二孔部也输出反相声音，都与近耳第一孔部和近耳第二孔部输出的声音相位相反(相位差为180度)。在一些实施例中，第三相位差的绝对值可以在160度-180度范围内。优选地，第三相位差的绝对值可以为180度。
例如，图70B中所示，开放式耳机通过第一孔部5647中的近耳第一孔部输出反相声音，通过第二孔部5657中近耳第二孔部输出正相声音，两组声音信号的相位差为180度。开放式耳机通过的第一孔部5647中的远耳第一孔部输出正相声音，其与通过第一孔部5647中的近耳第一孔部输出的声音相位相反(相位差为180度)。开放式耳机通过第二孔部5657中的远耳第二孔部输出的声音为反相，其与通过第二孔部5657中的近耳第二孔部输出的声音相位相反(相位差为180度)。
进一步地，开放式耳机上孔部之间的排布会影响开放式耳机沿不同方向的声音传输。在一些实施例中，开放式耳机的两个第一孔部5647中距离用户耳朵较远的孔部到两个第二孔部中距离用户耳朵较近的孔部的连线指向用户耳朵所在的区域。例如，图70A和/或70B中，第一孔部5647的远耳第一孔部和第二孔部5657的近耳第二孔部的连线(图中虚线)可以指向用户耳朵E或其所在的区域(即听音位置所在的区域)。在这种情况下，开放式耳机沿着虚线方向(即，指向用户耳朵E的方向)传输的声音的声压，可以高于沿其他方向(例如，垂直于图中虚线的方向)传输的声音的声压。在一些实施例中，所述连线(即图70A和/或70B中虚线)与两个第一孔部5647的连线的夹角不大于90度。在一些实施例中，所述连线与两个第二孔部5657的连线的夹角不大于90度。
为方便描述，图70A所示的四点声源的两组近耳点声源输出的声音具有相同相位，两组远耳点声源输出的声音也具有相同的相位的情况，也称为相位模式1。图70B中，四点声源的两组近耳点声源输出的声音具有相反相位，两组远耳点声源输出的声音具有相反相位的情况，也称为相位模式2。在一些实施例中，相位模式2和相位模式1具有不同的降漏音效果。包含四点声源的开放式耳机的降漏音能力的更多细节可以参见本说明书其他地方(例如，图73及其相关描述)。
在一些实施例中，开放式耳机可以分别控制不同孔部处输出的声音的相位。例如，两个第一孔部5647处输出由第一扬声器5640产生的声音，两个第二孔部5657处输出由第二扬声器5650产生的声音。开放式耳机中可以调整输入到两个扬声器中的电信号的相位，从而使得四个孔部处输出声音可以在相位模式1和相位模式2之间切换。
图71是根据本说明书一些实施例所示的偶极子声源与听音位置的示意图。
在一些实施例中，将偶极子声源的两个点声源设置在相对于听音位置的不同位置，可以使得开放式耳机产生不同的近场听音效果。图71中示出了偶极子声源与听音位置关系的示意图。其中，“+”和“－”分别示例输出相反相位声音的点声源，且“+”代表正相，“－”代表反相，d表示偶极子声源之间的间距，P n表示听音位置。此外，为方便对比，图中偶极子声源的其中一个点声源(如图中正相点声源)与听音位置P 1点至P 5点的距离相同，即各听音位置点相当于均布于以该点声源为圆心的圆上。P 1点和P 5点位于偶极子声源两个点声源的连线上，P 3和正相点声源的连线垂直于偶极子声源的连线。为更清楚的描述，将结合图71与图72描述偶极子声源听音音量与听音位置的关联。其中，取以偶极子声源中心为圆心，半径为40cm的球面上各点声压幅值的平均值作为漏音的值。且为更好地体现出听音和漏音的相对变化，图72中对听音和漏音做了归一化处理。
图71和图72中所对应的偶极子声源的两个点声源的幅值相同、相位相反。在声音频率一定的情况下，偶极子声源与听音位置之间的角度不同，产生的听音音量不同(归一化音量不同)。当偶极子声源中两个点声源与听音位置之间的距离差距较大时，开放式耳机可以产生较大的听音音量。如图72所示，当听音位置在P 1时，由于偶极子声源中输出反相相位的点声源与听音位置P 1的距离最近，偶极子声源在P 1处产生的正相和反相声音相消很小，因此偶极子声源具有最大的听音音量。同理地，对于听音位置P 2、P 4、P 5，由于偶极子声源中输出正相相位的点声源与听音位置的距离，和输出反相相位的点声源与听音位置的距离之间存在一定距离差，因此偶极子声源输出的正相和反相声音相消也较小，偶极子声源具有较大的听音音量。当偶极子声源中两个点声源与听音位置的距离接近时，开放式耳机产生较小的听音音量。例如，图72中，当听音位置在P 3时，由于输出正相相位的点声源与听音位置P 3的距离和输出反相相位的点声源与听音位置P 3的距离较接近，声音反相相消的效果较明显，偶极子声源听音音量较小。
通过上述内容可知，当偶极子声源与听音位置的位置关系满足一定条件时，开放式耳机可以有较高的听音音量。在实际应用中，可以通过调整孔部的位置，以提高偶极子声源产生的近场听音音量。在一些实施例中，偶极子声源中两个孔部与听音位置的空间夹角小于180度，优选地，不大于90度。 所述空间夹角是以听音位置为顶点，由孔部与听音位置的空间连线形成的夹角。在一些实施例中，如果开放式耳机上的四点声源包含一组高频偶极子声源和一组低频偶极子声源，则可以将两组偶极子声源的两个孔部以不同的方式设置。例如，为了提高近场听音音量，可以将低频(或高频)偶极子声源的两个孔部按照图71中偶极子声源的方式设置并使得听音位置(即，用户耳朵)位于P 1或P 5。此时，当用户佩戴该开放式耳机时，低频(或高频)偶极子声源的两个孔部的连线会指向用户耳朵所在的方向。
在一些实施例中，偶极子声源两个点声源的间距不同，其与听音位置的位置关系不同，听音音量变化规律也不同。例如，当听音位置为图71中P 1、P 3位置(及其附近位置，及其沿两点声源连线轴对称位置)时，随着偶极子声源间距d的增加，归一化听音音量增加，此时听音音量的增量大于漏音音量的增量。在实际应用中，可以通过增加偶极子声源间距d实现听音音量的增加而漏音音量不显著增加。特别地，当听音位置位于P 1时，本身有较大的听音音量，增加间距d时，漏音音量也会相应增加，但漏音增量不大于听音增量。当听音位置为P 2、P 4、P 5位置(及其附近位置，及其沿两点声源连线轴对称位置)时，随着偶极子声源间距d的增加，归一化听音音量减小。在实际应用中，可以通过减小偶极子声源间距d来实现降漏音效果的增强。特别地，在减小偶极子声源间距d时，听音音量也会减少，但减少量小于漏音减少量。
通过上述内容，可以通过调节偶极子声源间距以及偶极子声源与听音位置的位置关系，提高偶极子声源的听音音量和降漏音能力。优选地，当听音位置为P 1、P 3位置(及其附近位置，及其沿两点声源连线轴对称位置)时，可以增加偶极子声源间距以获得更大听音音量。更优选地，听音位置为P 1位置(及其附近位置，及其沿两点声源连线轴对称位置)时，可以增加偶极子声源间距以获得更大听音音量。优选地，听音位置为P 2、P 4、P 5位置(及其附近位置，及其沿两点声源连线轴对称位置)时，可以减小两点声源间距以获得更好的降漏音能力。
图73A和73B是根据本说明书一些实施例所示的两组偶极子声源的共同作用下的漏音的示例性曲线图。
如图73A所示，设置偶极子声源可获得较单点声源更强的降漏音能力。优选地，设置两组偶极子声源(如图70A和70B所示的第一偶极子声源和第二偶极子声源)分别输出具有相反相位的声音，且两组偶极子声源中的近耳点声源输出具有相反相位的声音(即相位模式2)，可以获得较一组偶极子声源(例如，仅包括第一偶极子声源或第二偶极子声源的情况)更强的降漏音能力。仅仅出于说明的目的，图73A中示出两组偶极子声源之间交叠的频率在100Hz–10000Hz范围内的漏音情况。具体地，在交叠的频率范围内，可以认为四点声源中第二偶极子声源产生的远场漏音与第一偶极子声源产生的远场漏音相互干涉使得第一偶极子声源或第二偶极子声源产生的远场漏音减小(即，图中相位模式2所对应的漏音低于仅有第一偶极子声源或第二偶极子声源时的漏音，由此说明两组偶极子声源产生的漏音干涉相消)。在相位模式1时，即两组偶极子声源中的近耳点声源输出具有相同相位的声音时，声音输出装置的降漏音能力介于仅有第一偶极子声源或第二偶极子声源之间。在这种情况下，可以认为四点声源中第二偶极子声源产生的远场漏音与第一偶极子声源产生的远场漏音相互干涉，使得第一偶极子声源产生的远场漏音减小(即，图中相位模式1所对应的漏音低于仅有第一偶极子声源时的漏音，由此说明第二偶极子声源产生的漏音与第一偶极子声源产生的漏音相互作用，抑制了第一偶极子声源单独产生的漏音)。
图73B中示出了四点声源(两组偶极子声源)设置为相位模式2时，在不同的两组偶极子声源间距比下的降漏音曲线。当第一偶极子声源间距D与第二偶极子声源间距d的比值在一定范围内时，四点声源可以获得较强的降漏音能力。例如，图73B中所示，第一偶极子声源间距d1与第二偶极子声源间距d2之比d1/d2为1、或1.1、1.2、1.5时，四点声源都有较强的降漏音能力(较低的漏音指数α)。其中，当d1/d2为1或1.1时，四点声源相比于单独的一组偶极子声源(例如，第一偶极子声源、第二偶极子声源)具有更强的降漏音能力。因此，在实际的开放式耳机中，可以设置第一偶极子声源间距d1与第二偶极子声源间距d2的比值在一定范围，使得四点声源(两组偶极子声源)可以获得较一组偶极子声源更强的降漏音能力。优选地，比值范围可以在1-1.5之间。
图73C是根据本说明书一些实施例所示的窄带扬声器偶极子声源的分频流程图。图73D是根据本说明书一些实施例所示的全频带扬声器偶极子声源的分频流程图。
如图73C所示，设置两组或两组以上的窄带扬声器来构造两个或两个以上的偶极子声源。通过使用一组窄带扬声器单元(单边2*n个，n≥2)，和信号处理模块来实现。该组窄带扬声器单元的频率响应互补，共同覆盖可听声频段。以左侧为例：A1～An分别与B1～Bn一起构成n个偶极子声源，可以通过设定偶极子声源间隔d n来调控各频段偶极子声源的近场与远场的信号响应。为了增强近场低频信号，衰减远场高频信号，通常使得高频偶极子声源间隔小于低频偶极子声源间隔。信号处理模块包含EQ处理模块和DSP处理模块，实现均衡以及其他常用的数字信号处理算法。处理后的信号通过功放与对应声学换能器相连输出所需的声信号。
如图74D所示，设置两组或两组以上的全频带扬声器来构造两个或两个以上的偶极子声源。可以通过使用一组全频带扬声器单元(单边2*n个，n≥2)，和信号处理模块来实现。该信号处理模块中包含一组滤波器以实现分子带操作。以左侧为例：A1～An分别与B1～Bn一起构成n个偶极子声源，可以通过设定偶极子声源间隔d n来调控各频段偶极子声源的近场与远场的信号响应。为了增强近场低频信号，衰减远场高频信号，通常使得高频偶极子声源间隔小于低频偶极子声源间隔。信号处理模块还包含EQ处理模块和DSP处理模块，实现均衡以及其他常用的数字信号处理算法，如对信号进行调幅、调相、延时等处理。处理后的信号通过功放与对应声学换能器相连输出所需的声信号。
图74显示了根据本说明书一些实施例所示的具有多个孔部结构的手机的示意图。如图所示，手机7400的顶部7420(即，“垂直”于手机显示屏的上端面)开设有多个孔部。仅作为示例，孔部7401可以构成一组用于输出低频声音的偶极子声源，两个孔部7402可以构成另一组用于输出高频声音的偶极子声源。孔部7401之间的间距可以大于孔部7402之间的间距。手机7400的壳体内部设有第一扬声器7430和第二扬声器7440。第一扬声器7430产生的低频声音可以通过孔部7401向外传播，第二扬声器7440产生的高频声音可以通过孔部7402向外传播。当用户将孔部7401和7402放置在耳朵附近来接听语音信息时，孔部7401和7402可以向用户发出较强的近场声音，同时可以减小向周围环境的漏音。而且，通过将孔部开设在手机的顶部，而非手机显示屏的上部，可以省去在手机正面设置孔部所需的空间，从而可以进一步增大手机显示屏的面积，也可以使得手机外观更加简洁和美观。
在一些实施例中，耳机还可以包括麦克风，用于获取环境噪声，并将所获取的环境噪声转换为电信号。在一些实施例中，控制器还可以包括降噪模块，其用于基于电信号调整音源信号，使第一扬声器或第二扬声器输出的声音与环境噪声发生干涉，所述干涉降低所述环境噪声。
需要说明的是，在以上所有实施方式中，扬声器组所构成的声音播放系统可以是方向性的，使每对扬声器之间的连线方向大致朝向人的耳朵，以达到佩戴者听到的音量大而周围人听到的音量小的效果。在一些实施例中，由于开放双耳的耳机听音效果容易受到周围噪声的干扰，可以在系统中加入监测环境噪声的监测麦克风，并使控制系统依据噪声的特点动态调整声音信号处理系统。控制系统可以依据监测麦克风获得的监测结果动态调整参数，从而调节声音信号以得到更好的听音效果。在一些实施例中，由于开放双耳的耳机听音效果容易受到周围噪声的干扰，可以在系统中加入监测环境噪声的麦克风并与控制系统一起形成有源降噪系统，以得到更好的听音效果。
图75是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示意图。如图75所示，耳机7500可以包括壳体7510和振膜7520。振膜7520可以设置在壳体7510构成的腔体内，振膜7520的前后两侧分别设有用于辐射声音的前室7530和后室7540。壳体7510上设置有第一孔部7511和第二孔部7512，前室7530可以与第一孔部7511声学耦合，后室7540可以与第二孔部7512声学耦合。当振膜7520振动时，振膜7520前侧的声波可以通过前室7530从第一孔部7511发出，振膜7520后侧的声波可以通过后室7540从第二孔部7512发出，从而形成包括第一孔部7511和第二孔部7512的偶极子声源。在一些实施例中，如图75所示，当用户使用耳机7500时，耳机7500可以位于耳廓附近，第一孔部7511可以朝向用户的耳道口7501，从而使第一孔部7511传出的声音能够向着用户的耳孔传播。第二孔部7512可以相对于第一孔部7511远离耳道口7501，第一孔部7511与耳道口7501之间的距离小于第二孔部7512与耳道口7501之间的距离。
在一些实施例中，振膜7520在振动时，振膜7520的前后两侧可以分别作为一个声波产生结构，产生幅值相等、相位相反的声波。在一些实施例中，幅值相等、相位相反的声波可以分别经过第一孔部7511和第二孔部7512向外辐射，形成偶极子声源，所述偶极子声源可以在一空间点(例如，远场)发生干涉相消，从而使得耳机7500远场的漏音问题得到有效改善。
图76A是图75所示的耳机7500在低频时的声压级声场分布示意图。如图76A所示，在中低频范围内(例如，50Hz-1kHz)，耳机7500的声场分布呈现出良好的偶极子降漏音状态。也就是说，在中低频范围内，耳机7500的第一孔部7511和第二孔部7512构成的偶极子声源输出相位相反的声波，根据声波反相相消的原理，所述两个声波在远场相互消减，从而实现降低远场漏音的效果。
在一些实施例中，振膜7520两侧发出的声波可以先经过声学传输结构，再从第一孔部7511和/或第二孔部7512向外辐射。所述声学传输结构可以指声波从振膜7520处辐射到外界环境所经过的声学路径。在一些实施例中，声学传输结构可以包括振膜7520与第一孔部7511和/或第二孔部7512之间的壳体7510。在一些实施例中，声学传输结构可以包括声学腔体。所述声学腔体可以是为振膜7520预留的振幅空间，例如，声学腔体可以包括振膜7520与壳体7510之间构成的腔体。又例如，声学腔体还可以包括振膜7520与磁路系统(未示出)之间形成的腔体。在一些实施例中，声学传输结构可以与第一孔部7511和/或第二孔部7512之间声学连通，第一孔部7511和/或第二孔部751也可以作为声学传输结构的一部分。在一些实施例中，在振膜7520距离耳道口7501较远时，或振膜7520产生的声波的辐射方向并没有按照预期的指向或者远离耳道口7501时，可以通过导声管将声波引导至预期位置处， 再利用第一孔部7511和/或第二孔部7512向外界环境辐射，由此，声学传输结构还可以包括导声管。在一些实施例中，声学传输结构可以具有谐振频率，当振膜7520产生的声波的频率在该谐振频率附近时，声学传输结构可能发生谐振。在声学传输结构的作用下，位于所述声学传输结构中的声波也发生谐振，所述谐振可能改变所传输的声波的频率成分(例如，在传输的声波中增加额外的谐振峰)，或者改变声学传输结构中所传输的声波的相位。与未发生谐振时相比，从第一孔部7511和/或第二孔部7512所辐射出的声波的相位和/或幅值发生改变，所述相位和/或幅值的改变可能会影响从第一孔部7511和第二孔部7512所辐射出的声波在空间点干涉相消的效果。例如，当发生谐振时，第一孔部7511和第二孔部7512所辐射出的声波的相位差改变，示例性地，当第一孔部7511和第二孔部7512所辐射出的声波的相位差较小时(例如，小于120°、小于90°或为0等)，声波在空间点发生干涉相消的效果减弱，难以起到降漏音效果；或者，相位差较小的声波还有可能在空间点处相互叠加，增大空间点(例如，远场)处在谐振频率附近的声波振幅，从而增大耳机7500的远场漏音。再例如，所述谐振可能使得所传输的声波在声学传输结构的谐振频率附近的幅值增大(例如，表现为在谐振频率附近的谐振峰)，此时从第一孔部7511和第二孔部7512所辐射出的声波幅值相差较大，声波在空间点发生干涉相消的效果减弱，难以起到降漏音效果。
图76B是图75所示的耳机7500在谐振时的声压级声场分布的示意图。如图76B所示，当耳机7500的声学传输结构(例如，振膜7520与第二孔部7512之间的壳体7510)发生谐振时，第二孔部7512向外辐射的声信号在整个声场分布中占主导作用。也就是说，当声学传输结构发生谐振时，耳机7500(例如，第二孔部7512)实际辐射出的声波的幅值/相位与振膜7520发出的声波的原始幅值/相位存在一定差别，导致从第一孔部7511和第二孔部7512辐射出的两个声波不仅没有降低远场的漏音，还增大了远场的漏音。在一些实施例中，可以通过调整耳机7500的结构，消除或减小声学传输结构的谐振，从而改善耳机7500在远场漏音增大的问题。
图77A是根据本说明书一些实施例所示的耳机的结构示意图。在一些实施例中，如图77A所示，耳机7700可以包括壳体7710、扬声器7720和滤波结构7730。
扬声器7720可以用于将电信号转换为声音信号(或声波)。壳体7710可以用于承载扬声器7720并分别通过与扬声器7720声学连通的第一孔部7711和第二孔部7712输出声波。例如，壳体7710可以作为声学传输结构，将扬声器7720产生的声波分别传输到第一孔部7711和第二孔部7712后向外辐射。在一些实施例中，第一孔部7711和/或第二孔部7712也可以作为声学传输结构的一部分，所述声学传输结构将扬声器7720产生的声波传输到耳机7700外的一空间点。在一些实施例中，扬声器7720可以包括第一声波产生结构和第二声波产生结构，所述第一声波产生结构和第二声波产生结构分别产生第一声波和第二声波，所述第一声波和第二声波分别通过第一孔部7711和第二孔部7712向耳机7700外辐射。在一些实施例中，第一声波和第二声波可以具有相位差，具有相位差的第一声波和第二声波可以在空间点处干涉，从而减小该空间点处接收到的声波的幅值，实现偶极子降漏音的效果。在一些实施例中，为了保证第一声波和第二声波在空间点处干涉的效果，从而有效减小该空间点处接收到的声波的幅值，第一声波和第二声波之间的相位差可以在110°-250°范围内。在一些实施例中，第一声波和第二声波之间的相位差可以在120°-240°范围内。在一些实施例中，第一声波和第二声波之间的相位差可以在150°-210°范围内。在一些实施例中，第一声波和第二声波之间的相位差可以在170°-190°范围内。在一些实施例中，扬声器7720可以包括振膜(例如，图75所示的振膜7520)，该振膜在振动时正反两面可以分别输出相位相反(或近似相反)、幅值相同(或近似相同)的声波。此时，振膜的正反两面可以分别作为第一声波产生结构和第二声波产生结构。
在一些实施例中，如图77A所示，当用户佩戴耳机7700时，第一孔部7711和第二孔部7712分别位于耳廓的两侧。在一些实施例中，耳廓可以等效为挡板，所述挡板可以增加第二孔部7712到耳道口7703的声程，使第二声波产生结构距离耳道口7703的声程大于所述第一声波产生结构距离耳道口7703的声程。根据本说明书图1-图52中实施例所描述的，挡板“阻隔”在第二孔部7712和耳道口7703之间，相当于增加了第二孔部7712到耳道口7703的声程，降低了第二孔部7712辐射的声波在耳道口7703的幅值，使得第二孔部7712与第一孔部7711辐射的声波的幅值差相对于未设置挡板时的幅值差增大，从而使声波在耳道口7703干涉相消的程度减弱。同时，挡板对第二孔部7712在远场辐射的声音的影响很小，从而可以由于声波在远场的干涉相消减小向周围环境的漏音。在一些实施例中，距离耳道口7703的声程较小的第一孔部7711可以朝向耳道口7703，用于主导听音功能，而距离耳道口7703声程较大的第二孔部7712可以用于主导降漏音功能。需要知道的是，图77A所示的耳机7700仅为示例性说明，在一些实施例中，还可以如本说明书其他实施例所述的方法设置耳机7700以增加第二孔部7712到耳道口7703的声程。例如，图31-图52中实施例所描述的，第一孔部7711和第二孔部7712还可以位于耳廓的前侧，第一孔部7711和第二孔部7712之间可以设置有挡板。再例如，第一孔部7711和第二孔部7712可以位于耳廓的前侧，并且可以将第一孔部7711和第二孔部7712之间的壳体部分作 为挡板。
需要知道的是，本说明书所述的声程是指声波从声源位置(例如，第一孔部7711和/或第二孔部7712)传输至耳道口所经过的距离，而非声源位置与耳道口的直线距离。图77B是图77A所示的耳机7700中第一孔部7711和第二孔部7712到达耳道口7702的声程的示意图。如图77B所示，若第一孔部7711设置在耳廓7701前侧，第二孔部7712设置在耳廓7701的后侧，则第一孔部7711至耳道口7703的第一声程7704可以为从第一孔部7711至耳道口7703的直线声程距离，第二孔部7712至耳道口7703的第二声程7705可以为从第一孔部7711开始，绕过耳廓7701再至耳道口7703的折线声程距离，其中，第二声程7705可以大于第一声程7704。
在一些实施例中，结合图75-76B及其描述，耳机7700的声学传输结构可以具有谐振频率，声学传输结构传输的声波的频率在该谐振频率附近时，声学传输结构可能发生谐振。在声学传输结构的作用下，位于所述声学传输结构中的声波也发生谐振，所述谐振可能改变所传输的声波的频率成分(例如，改变声波在谐振频率附近的幅值，例如在传输的声波中增加额外的谐振峰)，或者改变声学传输结构中所传输的声波的相位，从而影响从第一孔部7511和第二孔部7512所辐射出的声波在空间点干涉相消的效果。例如，进一步结合图77A，耳机7700的声学传输结构可以包括第一声学传输结构7713和第二声学传输结构7714。当第二声学传输结构7714发生谐振时，通过第二孔部7712辐射的第二声波的相位可能发生改变，第一声波和第二声波在空间点(例如，远场)可能无法实现干涉相消，甚至可能增大该空间点处谐振频率附近的声波的振幅，从而增大耳机7700在远场的漏音。再例如，所述谐振可能使得所传输的声波在声学传输结构的谐振频率附近的幅值增大(例如，表现为在谐振频率附近的谐振峰)，此时从第一孔部7711和第二孔部7712所辐射出的声波幅值相差较大，声波在空间点发生干涉相消的效果减弱，难以起到降漏音效果。
滤波结构7730可以指对声波的频率特性具有调制作用的结构。例如，滤波结构可以对特定频率的声波具有调制(例如，吸收、过滤、调幅、调相等)作用。在一些实施例中，滤波结构7730可以包括吸声结构，所述吸声结构(或滤波结构7730)可以用于吸收第二声波中目标频率范围的声波，减小第一声波和第二声波中目标频率范围的声波在空间点处干涉增强的程度，从而降低空间点处目标频率范围内的声波的振幅。在一些实施例中，目标频率范围可以包括声学传输结构的谐振频率，由此，滤波结构7730可以吸收谐振频率附近的声波，以避免声学传输结构在该谐振频率附近发生谐振造成的第二声波相位和/或幅值的改变，进而减小该空间点处谐振频率附近的声波的振幅。声学传输结构的谐振频率与声学传输结构自身的参数(例如，声学传输结构构成的腔体体积、声学传输结构的材料、尺寸、截面积大小、导声管长度等)相关。在一些实施例中，谐振频率可以发生在中高频频段，例如，2kHz～8kHz。相应地，目标频率范围可以包括该中高频段的频率。例如，目标频率范围可以在1kHz～10kHz范围内。再例如，目标频率范围可以在2kHz～9kHz范围内。再例如，目标频率范围可以在2kHz～8kHz范围内。
在一些实施例中，在较高的频率范围内，第一声波和第二声波的波长较短，此时由第一孔部7511和第二孔部7512构成的偶极子声源之间的距离相较于波长不可忽略。例如，第一孔部7511和第二孔部7512之间的距离可以使第一声波和第二声波距离空间点(例如，远场)的声程不同，从而使得第一声波与第二声波在该空间点的相位差较小(例如，相位相同或接近)，第一声波和第二声波在该空间点无法进行干涉相消，还可能在该空间点处叠加，增大该空间点处声波的振幅。在一些实施例中，为了减小在较高频率范围内第一声波和第二声波相互叠加而增大声波的幅值，目标频率范围还可以包括大于谐振频率的频率。由此，滤波结构7730可以吸收较高频率范围内的声波，以减少或避免第一声波和第二声波在空间点处的叠加，降低该空间点处目标频率范围内的声波的振幅。例如，目标频率范围可以1kHz～20kHz范围内。再例如，目标频率范围可以1kHz～18kHz范围内。再例如，目标频率范围可以1kHz～15kHz范围内。再例如，目标频率范围可以1kHz～12kHz范围内。
在一些实施例中，所述空间点可以是远场空间点，滤波结构7730可以用于吸收第二声波中目标频率的声波，从而降低该远场空间点接收到的目标频率范围的声波的振幅，提高耳机7700在远场的降漏音效果。例如，如图77A所示，滤波结构7730可以设置在扬声器7720与第二孔部7712之间的第二声学传输结构7714中，从而吸收第二声学传输结构7714所传输的第二声波。需要知道的是，图77A所示的滤波结构7730仅作为示例性说明，并不限制滤波结构7730的实际使用场景，可以通过设置滤波结构7730(例如，滤波结构7730的位置、吸声频率等)，从而使耳机7700在空间点中的具有不同的声音效果。在一些实施例中，滤波结构7730可以设置在扬声器7720与第一孔部7711之间的第一声学传输结构7713中，从而吸收第一声学传输结构7713所传输的第一声波中目标频率范围内的声波，避免该目标频率范围的声波与第二孔部7712输出的相同频率范围的声波在空间点(例如，远场)发生干涉增强，从而降低空间点接收到的目标频率范围的声波的振幅。在一些实施例中，滤波结构7730还可以同时设置在第一声学传输结构7713和第二声学传输结构7714中，从而可以吸收第一声波和第二声波 中目标频率范围的声波，从而可以更好地降低任意空间点处目标频率范围内的声波的振幅。在一些实施例中，滤波结构7730还可以吸收特定频率范围的低频声音。例如，滤波结构7730可以设置在扬声器7720与第二孔部7712之间的声学传输结构中，以减少从第二孔部7712输出的特定频率范围的低频声音，避免该特定频率范围的低频声音与第一孔部7711输出的相同频率范围的低频声音在空间点(例如，近场)发生干涉相消，从而增大该特定频率范围内耳机7700在近场(即传递到用户耳朵)的音量。在一些实施例中，滤波结构7730还可以包括分别吸收不同频率范围，例如，吸收中高频段和低频段的子滤波结构，用于吸收不同频率范围的声音。
根据上述实施例，滤波结构7730可以吸收第一声波和/或第二声波中目标频率范围的声波，从而降低空间点处目标频率范围内的声波的振幅。而对于目标频率范围之外的第一声波和第二声波(例如，小于谐振频率的声波)，所述第一声波和第二声波可以通过声学传输结构传递至该空间点并在该空间点处发生干涉，所述干涉可以减小该空间点处位于目标频率范围之外的声波的幅值。也就是说，目标频率范围之外(或称为第一频率范围)的第一声波和第二声波可以在空间点处干涉相消，实现偶极子降漏音的效果；目标频率范围(或称为第二频率范围)内的第一声波和/或第二声波可以被滤波结构7730吸收，从而可以减少或避免第一声波和/或第二声波在空间点处的干涉增强，或者可以削弱或吸收第一声波或第二声波在声学传输结构的作用下产生的额外谐振峰，进而可以降低空间点处目标频率范围内的声波的振幅。由此，本说明书实施例通过设置滤波结构7730，可以使得耳机7700输出第一频率范围的第一声波和第二声波，并且能够减少耳机7700(例如，第二孔部7712)在声学传输结构谐振频率附近或高于谐振频率的声波输出，在保证耳机7700在第一频率范围干涉相消的同时，减少或避免了空间点(例如，远场)处第二频率范围内的声波振幅的增加，从而在可以保证全频段的降漏音效果。
在一些实施例中，滤波结构7730可以包括吸声结构，所述吸声结构可以包括阻式吸声结构或抗式吸声结构中的至少一个。例如，可以通过阻式吸声结构来实现滤波结构7730的功能。再例如，可以通过抗式吸声结构来实现滤波结构7730的功能。再例如，还可以通过阻式、抗式混合的吸声结构来实现滤波结构7730的功能。
阻式吸声结构可以指能够在声波经过时提供声阻的结构。声阻可以指声波在经过阻式吸声结构需要克服的阻力，所述声阻可以减少或消耗声波的声能。例如，当声波穿过阻式吸声结构时，阻式吸声结构可以利用空气在该结构中运动产生的摩擦将声能转换为热能而使声能被消耗，从而实现吸声效果。
在一些实施例中，阻式吸声结构可以包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。所述多孔吸声材料或声学纱网可以包括多个空隙，声波在多孔吸声材料或声学纱网中传输时，承载声波的空气在所述多个孔隙间运动并与多孔吸声材料或声学纱网发生摩擦，由于多孔吸声材料或声学纱网的粘滞性和热传导效应，可以将声能转换为热能而消耗掉。在一些实施例中，所述空隙可以包括通孔、气泡、网孔等。例如，多孔吸声材料的内部可以设置有多个通孔或气泡，所述通孔或气泡可以相互连通，并与阻式吸声结构的外部空气连通。例如，声学纱网中可以包括多个网孔。在一些实施例中，阻式吸声结构的材料可以包括无机纤维材料(例如，玻璃棉、岩棉等)、有机纤维材料(例如，比如棉、麻等植物纤维或木质纤维制品等)、泡沫型材料等或其任意组合。
在一些实施例中，可以通过调节多孔吸声材料的吸声系数，以使多孔吸声材料能够吸收第一声波和/或第二声波中第二频率范围内的声波。在一些实施例中，为了使多孔吸声材料能够吸收第一声波和/或第二声波中第二频率范围内的声波，多孔吸声材料在第二频率范围内的吸声系数可以大于0.2。在一些实施例中，多孔吸声材料在第二频率范围内的吸声系数可以大于0.3。在一些实施例中，声学纱网具有声阻，可以通过调节声学纱网的孔隙率改变声学纱网的声阻，以使声学纱网能够吸收第一声波和/或第二声波中第二频率范围内的声波。在一些实施例中，为了使声学纱网能够吸收第一声波和/或第二声波中第二频率范围内的声波，声学纱网的声阻可以在1Rayl-1000Rayl范围内。在一些实施例中，声学纱网的声阻可以在5Rayl-800Rayl范围内。在一些实施例中，声学纱网的声阻可以在10Rayl-700Rayl范围内。
在一些实施例中，阻式吸声结构可以设置在第一声波和/或第二声波传输路径上的任意位置。例如，多孔吸声材料或声学纱网可以贴附于声学传输结构的内壁上。再例如，多孔吸声材料或声学纱网可以构成声学传输结构内壁的至少一部分。再例如，多孔吸声材料或声学纱网可以填充声学传输结构内部的至少一部分。
图78A-78C是根据本说明书一些实施例所示的阻式吸声结构的示意图。
在一些实施例中，如图78A-78C所示，耳机7800可以包括壳体7810和扬声器7820。壳体7810上可以设置有与扬声器7820声学连通的孔部7811，扬声器7820产生的声波可以通过孔部7811向耳机7800的外部辐射。壳体7810以及孔部7811可以作为耳机7800的声学传输结构，用于将扬声器7820产生的声波传输至一空间点。阻式吸声结构7830(例如，多孔吸声材料或声学纱网)可以构成声学传 输结构内壁的至少部分。例如，如图78A所示，壳体7810的上侧内壁可以由阻式吸声结构7830(例如，多孔吸声材料或声学纱网)构成。扬声器7820发出的声波在通过该声学传输结构时，目标频率范围的声波可以被该阻式吸声结构7830吸收。在一些实施例中，所述目标频率范围中可以包括大于或等于声学传输结构谐振频率的频率，从而可以避免声波在声学传输结构的作用下发生谐振，减少或防止大于等于该谐振频率的声波从孔部7811输出。在一些实施例中，阻式吸声结构7830还可以贴附于声学传输结构内壁的一个或多个面上。例如，阻式吸声结构7830可以贴附在壳体7810上的任意一个或多个内壁的表面。
在一些实施例中，阻式吸声结构7830可以填充声学传输结构内部的至少一部分。例如，如图78B所示，阻式吸声结构7830可以完全填充于壳体7810的内部。扬声器7820发出的目标频率范围内的声波可以被该阻式吸声结构7830吸收。在一些实施例中，阻式吸声结构7830也可以不完全填充壳体7810的内部。
在一些实施例中，阻式吸声结构7830还可以贴附在声学传输结构中的一个或多个孔部附近。例如，如图78C所示，阻式吸声结构7830可以贴附在壳体7810上的孔部7811所在的内壁上，孔部7811可以被阻式吸声结构7830覆盖。扬声器7820发出的目标频率范围内的声波可以被该阻式吸声结构7830吸收。在一些实施例中，阻式吸声结构7830也可以贴附在壳体7810的外壁上并覆盖孔部7811。
抗式吸声结构可以指利用共振作用吸收声音的结构。在一些实施例中，当经过抗式吸声结构的声波的频率接近抗式吸声结构的共振频率时，抗式吸声结构内的空气会产生共振而耗散能量，实现吸声效果。在一些实施例中，抗式吸声结构的吸收的声波的频率可以与共振频率相同或接近。例如，抗式吸声结构的共振频率为3kHz，该抗式吸声结构的吸收频率为3kHz的声波，或者在3kHz附近的频率范围内的声波。仅作为示例，所述附近的频率范围可以包括抗式吸声结构的频响曲线上3kHz处谐振峰两侧±3dB的幅值对应的频率范围。由此，可以通过调整抗式吸声结构的共振频率，从而使抗式吸声结构可以吸收目标频率范围的声波。例如，可以调整抗式吸声结构的结构、材料等来实现对共振频率的调整。
在一些实施例中，抗式吸声结构可以吸收单一频率的声波，也可以吸收多个频率的声音，所述单一频率或多个频率可以在目标频率范围内。例如，可以用单个抗式吸声结构吸收单一频率的声波。再例如，可以用多个抗式吸声结构吸收单一频率的声波。再例如，还可以用多个抗式吸声结构吸收多个不同频率的声波。在一些实施例中，抗式吸声结构可以包括但不限于穿孔板、微穿孔板、薄板、薄膜、1/4波长共振管等或其任意组合。仅作为示例，下面提供多个示例性的抗式吸声结构，用于详细说明抗式吸声结构的具体实施方式。
在一些实施例中，抗式吸声结构可以包括穿孔板结构。穿孔板结构可以包括一个或多个孔以及一个或多个空腔，一个或多个空腔可以通过一个或多个孔与声学传输结构的内部声学连通。声学传输结构内部的声波可以通过一个或多个孔进入穿孔板结构的一个或多个空腔，并在特定频率引起穿孔板结构的共振，从而使穿孔板结构实现吸声的效果。在一些实施例中，穿孔板结构可以吸收频率在其共振频率附近的声波。
图79A-79D是根据本说明书一些实施例所示的穿孔板结构的示意图。在一些实施例中，如图79A-图79D所示，穿孔板结构7940可以包括一个或多个孔7941以及一个或多个空腔7942。在一些实施例中，一个或多个孔7941可以设置于在声学传输结构(例如，壳体7910)的内壁上，从而使得一个或多个空腔7942通过一个或多个孔7941与声学传输结构内部(例如，壳体7910的腔体7912)声学连通。在一些实施例中，一个或多个空腔7942可以包括亥姆霍兹共振腔。在一些实施例中，穿孔板结构7940的谐振频率可以包括目标频率范围的频率，由此，当目标频率范围的声波从腔体7912进入和空腔7942时，可以引起空腔7942的共振，从而实现吸声效果。
在一些实施例中，穿孔板结构7940的共振频率可以与穿孔板结构7940的参数有关，如空腔7942的容积、孔7941的深度和开口面积等。在一些实施例中，穿孔板结构7940的共振频率与穿孔板结构7940的参数的对应关系，可以如下述公式(8)所示：
其中，c表示声速，S表示孔7941的开口面积，V表示空腔7942的容积，t表示孔7941的深度，δ是孔7941的开口末端修正量。在一些实施例中，可以通过调节孔7941的开口面积、空腔7942的容积、孔7941的深度以及孔7941的开口末端修正量等参数，调节穿孔板结构7940的共振频率，从而调整穿孔板结构7940所吸收的声波的频率。
仅作为示例，在一些实施例中，可以通过调整孔7941的孔径，以控制孔7941的开口面积，从而调整穿孔板结构7940的共振频率。在一些实施例中，为了使穿孔板结构7940的共振频率在目标频率范围附近从而能够吸收目标频率范围内的声波，孔7941的孔径可以在1mm-10mm范围内，相应地，孔7941的开口面积可以在0.7mm 2-80mm 2范围内。在一些实施例中，孔7941的孔径可以在1mm-8 mm范围内，相应地，孔7941的开口面积可以在0.7mm 2-50mm 2范围内。在一些实施例中，孔7941的孔径可以在2mm-6mm范围内，相应地，孔7941的开口面积可以在3mm 2-30mm 2范围内。在一些实施例中，穿孔板结构7940还可以包括微穿孔板结构。所述微穿孔板结构可以指孔径较小的特殊穿孔板结构。在一些实施例中，当穿孔板结构7940为微穿孔板结构时，孔7941的孔径可以小于5mm。在一些实施例中，孔7941的孔径可以小于3mm。在一些实施例中，孔7941的孔径可以小于1mm。在一些实施例中，孔7941的孔径可以小于0.5mm。
在一些实施例中，一个或多个空腔7942可以有多种设置方式。在一些实施例中，如图79A所示，穿孔板结构7940可以包括一个孔7941以及一个空腔7942，该空腔7942可以通过该孔7941与腔体7914连通。在一些实施例中，如图79B所示，穿孔板结构7940可以包括多个孔7941以及多个空腔7942，所述多个空腔7942可以沿着声学传输结构的延伸方向(如图79B所示的X方向)并排设置。在一些实施例中，图79B所示的一个或多个空腔7942的共振频率可以相同或相似，使得穿孔板结构7940可以吸收频率在该共振频率附近的声波。在一些实施例中，当多个空腔7942具有相同或相似的共振频率时，穿孔板结构7940的吸声量可以与空腔7942的数量与有关。例如，相同共振频率的空腔7942的数量越多，穿孔板结构7940的吸声量也就越大；反之，相同共振频率的空腔7942的数量越少，穿孔板结构7940的吸声量也就越小。在一些实施例中，可以增加穿孔板结构7940的穿孔率，从而增加穿孔板结构7940的吸声量。在一些实施例中，穿孔板结构7940中被穿孔的板状结构(例如，壳体7910上被穿孔的部分)可以称为穿孔板，所述穿孔率可以指穿孔板上多个孔7941的面积与穿孔板总面积的比值。在一些实施例中，为了保证穿孔板的稳定性，穿孔率不宜过高。在一些实施例中，穿孔板结构7940对应的穿孔率可以在1％-90％范围内。在一些实施例中，穿孔板结构7940对应的穿孔率可以在5％-80％范围内。在一些实施例中，穿孔板结构7940对应的穿孔率可以在20％-70％范围内。在一些实施例中，穿孔板结构7940对应的穿孔率可以在40％-60％范围内。在一些实施例中，一个或多个空腔7942中至少两个空腔7942的共振频率可以不同。例如，一个或多个空腔7942中一部分空腔7942的共振频率可以等于声学传输结构的共振频率，一部分空腔7942的共振频率可以大于声学传输结构的共振频率。在一些实施例中，通过在多个空腔7942中设置具有不同共振频率的空腔，可以使穿孔板结构7940吸收多个频率或频率范围的声波，从而可以增加穿孔板结构7940的吸声带宽。
在一些实施例中，当多个空腔7942沿着声学传输结构的延伸方向并排设置时，一个或多个空腔7942中的至少两个空腔7942可以独立设置，也可以相互连通。例如，如图79B所示，多个空腔7942中相邻的两个空腔7942可以通过腔体侧壁(如图79B中虚线所示)相互间隔。再例如，多个空腔7942中相邻的两个空腔7942可以不包括腔体侧壁，从而使得相邻的两个空腔7942可以相互连通。
在一些实施例中，如图79C所示，穿孔板结构7940可以包括多个空腔7942，所述多个空腔7942通过一个孔7941与声学传输结构(例如，壳体7910)的内部声学连通。在一些实施例中，多个空腔7942可以串联设置。例如，如图79C所示，一个空腔7942可以通过其对应的孔部与另一个空腔7942的一个底壁7942-1或侧壁声学连通。在一些实施例中，串联设置的多个空腔7942也可以具有相同或不同的共振频率。在一些实施例中，当串联设置的多个空腔7942具有相同或相似的共振频率时，穿孔板结构7940的吸声量可以与空腔7942的数量与有关。例如，串联设置的相同共振频率的空腔7942的数量越多，穿孔板结构7940的吸声量也就越大。在一些实施例中，当串联设置的多个空腔7942具有不同的共振频率时，可以使穿孔板结构7940吸收多个频率或频率范围的声波，从而可以增加穿孔板结构7940的吸声带宽。
在一些实施例中，多个空腔7942还可以同时采用串联设置和并排设置的方式。例如，多个空腔7942中的一部分空腔7942可以串联设置，一部分空腔7942可以并排设置。
在一些实施例中，穿孔板结构7940还可以包括微穿孔板结构。所述微穿孔板结构可以指孔径较小的特殊穿孔板结构。例如，微穿孔板结构可以包括一个或多个孔隙较小的微孔和一个或多个空腔，一个或多个空腔可以通过一个或多个与声学传输结构的内部声学连通。仅作为示例，如图79D所示，微穿孔板结构7950可以包括多个微孔7951以及空腔7952，所述空腔7952可以看作是多个相互连通的空腔。在一些实施例中，相较于上述穿孔板结构，微穿孔板结构7950可以适用于腔体较小的声学传输结构。
在本说明书实施例中，当声波穿过微孔7951进入空腔7952时，由于微孔7951的孔径小，可以使声波经过微孔7951时的声阻增加，从而可以提升微穿孔板结构7950的吸声效果。在一些实施例中，微孔7951的孔径可以小于5mm。在一些实施例中，微孔7951的孔径可以小于3mm。在一些实施例中，微孔7951的孔径可以小于1mm。在一些实施例中，微孔7951的孔径可以小于0.5mm。在一些实施例中，可以增加微穿孔板结构4950的穿孔率，从而增加微穿孔板结构4950的吸声量。在一些实施例中，为了保证穿孔板的稳定性，穿孔率不宜过高。在一些实施例中，微穿孔板结构7950对应的穿孔率可以在1％-50％范围内。在一些实施例中，微穿孔板结构7950对应的穿孔率可以在1％-30％范围 内。在一些实施例中，微穿孔板结构7950对应的穿孔率可以在1％-10％范围内。在一些实施例中，微穿孔板结构7950对应的穿孔率可以在1％-5％范围内。
在一些实施例中，微穿孔板结构7950的共振频率可以与微穿孔板结构的参数有关，如腔体深度、相对声质量等。在一些实施例中，微穿孔板结构的共振频率与微穿孔板结构的参数的对应关系，可以如下述公式(9)所示：
其中，c表示声速，m表示相对声质量，D表示腔深(即微穿孔板与空腔底壁7952-1的距离)。在一些实施例中，可以通过调节微穿孔板结构腔体深度或相对声质量等参数，调节微穿孔板结构7950的共振频率，从而调整微穿孔板结构7950吸收的声波的频率。
在一些实施例中，当微穿孔板结构7950包括多个腔体7952时，多个腔体7952共振频率可以相同也可以不同。在一些实施例中，多个腔体7952中的至少两个腔体可以并排设置，也可以串联设置，还可以是多个腔体7952同时串联和并排设置。微穿孔板结构7950中腔体7952的布置方式可以与上述穿孔板结构7940类似，此处不再赘述。
在一些实施例中，抗式吸声结构可以包括1/4波长共振管结构。1/4波长共振管结构可以指利用1/4波长共振原理的吸收组件。在一些实施例中，1/4波长共振管结构可以包括管腔，进入1/4波长共振管结构的声波可以在管腔内被反射后与其自身叠加。例如，当进入1/4波长共振管结构的声波使1/4波长共振管结构发生共振时，可以导致入射的声波与反射的声波形成相位差，从而可以相互抵消，实现吸声效果。
图79E是根据本说明书一些实施例所示的1/4波长共振管结构的示意图。在一些实施例中，如图79E所示，1/4波长共振管结构7960可以包括一个或多个孔7961(或称为管长开口)以及一个或多个1/4波长共振管7962，一个或多个1/4波长共振管7962可以通过一个或多个孔7961与声学传输结构的内部声学连通。在一些实施例中，1/4波长共振管7962可以为管状容器，1/4波长共振管7962的管长可以为共振声波的波长的1/4。所述共振声波可以指引起1/4波长共振管7962共振的声波。在一些实施例中，在1/4波长共振管7962的管长较长时，可以将其折叠卷绕，以节约空间。例如，如图79E所示，1/4波长共振管7962可以将管进行多次折叠卷绕，形成迷宫结构，其中，1/4波长共振管7962的实际等效管长可以为多次折叠卷绕的管的总长。
在一些实施例中，1/4波长共振管7962的共振频率可以与1/4波长共振管7962的参数有关，如，1/4波长共振管7962的管长、管长开口末端修正量等。在一些实施例中，1/4波长共振管7962的共振频率与1/4波长共振管7962的参数的对应关系，可以如下述公式(10)所示：
其中，c表示声速，L表示1/4波长共振管7962的管长，δ为1/4波长共振管7962的管长开口末端修正量。在一些实施例中，可以通过调节1/4波长共振管7962的管长、管长开口末端修正量等参数，调节1/4波长共振管7962的共振频率，从而调节1/4波长共振管结构7960吸收的声波的频率。
在一些实施例中，一个或多个1/4波长共振管7962的共振频率可以相同。相对应的，1/4波长共振管结构7960可以吸收频率在该共振频率附近的声波。在一些实施例中，1/4波长共振管结构7960的吸声量可以与相同共振频率的1/4波长共振管7962的数量有关。例如，相同共振频率的1/4波长共振管7962的数量越多，1/4波长共振管结构7960的在该共振频率附近吸声量也就越大。
在一些实施例中，一个或多个1/4波长共振管7962中的至少两个的共振频率可以不同。在一些实施例中，多个1/4波长共振管7962的共振频率所在的频率范围可以与1/4波长共振管结构7960的吸声带宽有关。例如，多个1/4波长共振管7962的共振频率所在的频率范围越大，1/4波长共振管结构7960的吸声带宽越大。
在一些实施例中，一个或多个1/4波长共振管7962可以有多种设置方式。在一些实施例中，1/4波长共振管结构7960可以设置在声学传输结构(例如，壳体7910)的外部，一个或多个1/4波长共振管7962中的至少两个1/4波长共振管7962可以沿着声学传输结构的延伸方向并排设置。
在一些实施例中，1/4波长共振管结构7960可以设置在声学传输结构的内部并围绕孔部7911设置。例如，多个1/4波长共振管7962可以贴附在壳体7910上孔部7911所在的内壁上，并围绕壳体7910上的孔部7911设置，其中，多个1/4波长共振管7962对应的孔7961可以围绕在孔部7911的边缘。关于1/4波长共振管围绕孔部7911设置的更多描述，可以参考本说明书其它部分，例如图85A-图85B及其描述。
在一些实施例中，吸声结构可以包括阻式吸声结构和抗式吸声结构。也就是说，可以同时设置阻式吸声结构和抗式吸声结构作为阻抗混合式吸声结构，实现滤波结构7730的功能。例如，阻抗混合式吸声结构可以包括穿孔板结构以及多孔吸声材料或声学纱网，其中，多孔吸声材料或声学纱网可以设 置在穿孔板结构的空腔内，或者可以设置在声学传输结构的内部。再例如，阻抗混合式吸声结构可以包括1/4波长共振管结构以及多孔吸声材料或声学纱网，其中，1/4波长共振管结构可以设置在声学传输结构的内部或外部，多孔吸声材料或声学纱网可以设置在声学传输结构的内部。再例如，阻抗混合式吸声结构可以包括穿孔板结构、1/4波长共振管结构以及多孔吸声材料或声学纱网。
仅作为示例，下面提供一种示例性的阻抗混合式吸声结构，详细说明阻抗混合式吸声结构的具体实现方式。图80是根据本说明书一些实施例所示的阻抗混合式吸声结构的示意图。
在一些实施例中，如图80所示，耳机8000的声学传输结构(例如，壳体8010)中可以包括穿孔板结构8040以及阻式吸声结构8030。阻式吸声结构8030可以包括多孔吸声材料和/或声学纱网。在一些实施例中，如图80所示，阻式吸声结构8031可以围绕穿孔板结构8040的一个或多个孔8041的开口设置。在一些实施例中，通过设置如图80所示的阻抗混合式吸声结构，不仅可以通过抗式吸声结构的共振吸声，还可以通过阻式吸声结构增加声波的摩擦耗散，进而增加吸声带宽，进一步提高耳机8000目标频率范围内的降漏音效果。
需要知道的是，图80所示的阻抗混合式吸声结构仅仅作为示例性说明，并非对本说明书的限制。在一些实施例中，阻式吸声结构8031可以贴附于穿孔板结构8040的空腔8042的内壁上。在一些实施例中，阻式吸声结构8031可以填充空腔8042的至少一部分。在一些实施例中，如图78A-78C所示，阻式吸声结构8031还可以设置在壳体8010内部或作为壳体8010的一部分。
下面分别提供三种示例性的耳机，详细描述滤波结构的具体实现方式。图81是根据本说明书一些实施例所示的设置有滤波结构的耳机的示意图。
如图81所示，耳机8100可以包括壳体8110和扬声器8120。第一孔部8111及其与扬声器8120之间的壳体8110可以作为第一声学传输结构，第二孔部8112及其与振膜8120之间的壳体8110可以作为第二声学传输结构。在一些实施例中，第一孔部8111可以朝向用户的耳道口，第二孔部8112至耳道口的声程可以大于第一孔部8111至耳道口的声程。相较于现有耳机7500，本说明书实施例提供的耳机8100可以在第二声学传输结构中设置微穿孔板结构8140。例如，可以在第二声学传输结构中的腔体8114中设置微穿孔板8143，所述微穿孔板8143可以与振膜平行设置，且两端分别与第二声学传输结构的侧壁连接。所述微穿孔板8143可以与壳体8110共同形成微穿孔板结构8140的空腔8142。
在一些实施例中，可以通过设置微穿孔板结构8140的参数，使得微穿孔板结构8140的共振频率在第二声学传输结构的谐振频率附近。仅作为示例，微孔8141的孔径在0.3mm-0.5mm范围内，穿孔率在0.5％-3％范围内，微孔8141的排布间距可以在2.5mm-4.5mm范围内，微孔8141的深度在0.5mm-1mm范围内，空腔8142的深度约为1mm。所述排布间距可以指相邻两个的微孔8141上相同位置(例如，圆心)之间的距离。相对应的，微穿孔板结构8140的共振频率可以在2700Hz～8800Hz频段内分布。
图82A是图81所示的耳机8100在有无滤波结构时在第一孔部8111处的频率响应曲线图。图82B是图81所示的耳机8100在有无滤波结构时在第二孔部8112处的频率响应曲线图。如图82A所示，曲线8210表示第二声学传输结构中未设置微穿孔板结构8140时的耳机8100在第一孔部8111处的频响曲线，曲线8220表示第二声学传输结构中设置有微穿孔板结构8140时的耳机8100在第一孔部8111处的频响曲线。如图82B所示，曲线8230表示第二声学传输结构中未设置微穿孔板结构8140时的耳机8100在第二孔部8112处的频响曲线，曲线8240表示第二声学传输结构中设置有微穿孔板结构8140时的耳机8100在第二孔部8112处的频响曲线。在一些实施例中，在第一孔部8111和第二孔部8112处测得的频响曲线可以分别表示第一声学传输结构和第二声学传输结构的频响曲线。
如图82A和82B所示，当第二声学传输结构中未设置微穿孔板结构8140时，曲线8230在4kHz附近具有谐振峰8231，即第二声学传输结构在4kHz附近发生谐振。根据本说明书实施例所述，当第二声学传输结构谐振时，其中传输的声波的相位和/或幅值发生变化，此时主导降漏音的第二孔部8112辐射的声波可能无法在空间点(例如，远场)与第一孔部8111辐射的声波干涉相消，从而难以实现降漏音功能。另外，当第二声学传输结构中传输的声波大于等于4kHz时，第二孔部8112辐射的声波还有可能增大在空间点的漏音，因此，需要消除或减少第二孔部8112处大于等于4kHz的声波输出。
进一步结合曲线8240，当第二声学传输结构中设置微穿孔板结构8140时，曲线8230在4kHz附近的谐振峰8231变为曲线8240上的谷8241。由此，微穿孔板结构8140可以有效减少第二孔部8112处输出的频率在第二声学传输结构的谐振频率附近的声波。进一步结合曲线8210和8220可知，当第二声学传输结构中设置微穿孔板结构8140时，第一孔部8111辐射的声波的频响曲线略有变化，第一声学传输结构的谐振频率略有减小，但变化幅度并不大。也就是说，第二声学传输结构中设置微穿孔板结构8140时，从第一孔部8111处辐射的4kHz附近声波的振幅略有变化，基本不影响第一孔部8111向耳道口传递的声波，而从第二孔部8112辐射的4kHz附近的声波振幅减小，从而可以降低空间点处(例如，远场)接收到的4kHz附近的声波的振幅，进而降低该空间点处的漏音。
根据图82A和82B及其描述，可以在第二声学传输结构设置滤波结构，在基本不影响耳道口的听音音量的同时，可以降低空间点处(例如，远场)接收到的在第二声学传输结构的谐振频率附近的声波的振幅。在一些实施例中，耳道的共振频率可以在3kHz～4kHz范围内。也就是说，用户人耳对3～4kHz附近的声音更敏感。由此，可以通过设置第二声学传输结构中滤波结构的吸声频率，可以降低远场的在3kHz～4kHz范围内的漏音，从而使得其他用户听到的漏音明显减小，从而使耳机8100具有更好的远场降漏音效果。
需要知道的是，图81、82A和82B所述的耳机8100仅为示例性说明，并不限制滤波结构的使用场景。在一些实施例中，滤波结构可以设置在第一声学传输结构中，从而吸收第一声学传输结构所传输的声波中目标频率范围的声波，从而降低近场空间点(例如，耳道口)接收到的目标频率范围的声波的振幅。在一些实施例中，滤波结构还可以同时设置在第一声学传输结构和第二声学传输结构中，从而可以同时吸收第一声学传输结构和第二声学传输结构所传输的声波中目标频率范围的声波，进而降低任意空间点处目标频率范围内的声波的振幅。在一些实施例中，还可以使滤波结构的吸声频率中包括大于4kHz的频率，从而可以吸收更高频率的声波。
图83是根据本说明书一些实施例所示的设置有滤波结构的耳机的示意图。
如图83所示，相较于现有耳机7500，图83所示的耳机8300可以在第二声学传输结构上设置阻抗混合式吸声结构。其中，阻抗混合式吸声结构可以包括微穿孔板结构8340以及阻式吸声结构8330。相较于上述耳机8100，本说明书实施例提供的耳机8300可以在微穿孔板结构8340的微孔处，增加阻式声学结构8330。
在一些实施例中，阻式吸声结构8330可以为声学纱网。在一些实施例中，声学纱网的声阻可以为260Rayl。微穿孔板结构8340的设置与图81所述的微穿孔板结构8140的设置类似，此处不再赘述。阻式吸声结构8330的更多描述，可以参考本说明书其它部分，例如上述图78A-图78B及其描述。
在一些实施例中，微穿孔板结构8340可以吸收扬声器8320发出的声波中目标频率范围内的声波；另外，扬声器8320发出的声波还可以被阻式吸声结构833吸收，可以进一步降低空间点处接受到的目标频率范围内的声波的振幅，从而进一步提高耳机8300的降漏音效果。
图84A是图83所示的耳机8300在有无滤波结构时在第一孔部8311处的频率响应曲线图，图84B是图83所示的耳机8300在有无滤波结构时在第二孔部8312处的频率响应曲线图。如图84A所示，曲线8410表示第二声学传输结构中未设置阻抗混合式吸声结构时的耳机8300在第一孔部8311处的频响曲线，曲线8420表示第二声学传输结构中设置有阻抗混合式吸声结构时的耳机8300在第一孔部8311处的频响曲线。如图84B所示，曲线8430表示第二声学传输结构中未设置阻抗混合式吸声结构时的耳机8300在第二孔部8312处的频响曲线，曲线8440表示第二声学传输结构中设置有阻抗混合式吸声结构时的耳机8300在第二孔部8312处的频响曲线。
如图84A和84B所示，当第二声学传输结构中未设置阻抗混合式吸声结构时，曲线8430在4kHz附近具有谐振峰8431，即第二声学传输结构在4kHz附近发生谐振。进一步结合曲线8440，当第二声学传输结构中设置阻抗混合式吸声结构时，曲线8430在4kHz附近的谐振峰8431变为曲线8440上的谷8441。由此，阻抗混合式吸声结构可以有效减少第二孔部8312处输出的频率在第二声学传输结构的谐振频率附近的声波。进一步结合曲线8410和8420可知，当第二声学传输结构中设置阻抗混合式吸声结构时，从第一孔部8311处辐射的4kHz附近声波的振幅略有变化，而从第二孔部8312辐射的4kHz附近的声波振幅减小，从而可以降低空间点处(例如，远场)接收到的4kHz附近的声波的振幅，进而降低该空间点处的漏音。另外，对比曲线8240和曲线8440可知，谷8441比谷8241的振幅更低，且曲线8440在较宽的频率范围内(例如，2kHz-4kHz)范围内均具有较低的振幅。由此，相较于只设置微穿孔板结构8340的耳机8100，引入阻抗混合式吸声结构的耳机8300在4kHz附近的吸声量更大，且吸声的频率范围更大，从而能进一步提高耳机8300的降漏音效果。
图85A是根据本说明书一些实施例所示的设置有1/4波长共振管结构的耳机的示意图。图85B是根据本说明书一些实施例所示的1/4波长共振管结构的立体结构示意图。
如图85A所示，相较于现有耳机7500，耳机8500可以在第二声学传输结构中设置1/4波长共振管结构8550。1/4波长共振管结构8550贴附在壳体8510上的第二孔部8512所在的内壁上，多个1/4波长共振管8552以及多个孔8551可以围绕第二孔部8512的开口设置。需要说明的是，由于第二孔部8512与第二声学传输结构并不是相互独立的，且没有明确的界限，1/4波长共振管结构8550可以看作设置在第二声学传输结构中，也可以认为设置在了第二孔部8512处。在一些实施例中，1/4波长共振管结构8550可以吸收扬声器8520发出的第二声波中目标频率范围的声波，从而降低空间点处接受到的目标频率范围内的声波的振幅，提高耳机8500的降漏音效果。
在一些实施例中，可以设置1/4波长共振管结构8550的参数，使得1/4波长共振管结构8550的共振频率在目标频率范围内。例如，1/4波长共振管8552的管长可以在10mm～22mm范围内，共振 频率可以在4kHz～9kHz内。
图86A是图85A所示的耳机8500在有无滤波结构时在第一孔部8511处的频率响应曲线图。图86B是图85A所示的耳机8500在有无滤波结构时在第二孔部8512处的频率响应曲线图。如图86A所示，曲线8610表示第二声学传输结构中未设置1/4波长共振管结构8550时的耳机8500在第一孔部8511处的频响曲线，曲线8620表示第二声学传输结构中设置有1/4波长共振管结构8550时的耳机8500在第一孔部8511处的频响曲线。如图86B所示，曲线8630表示第二声学传输结构中未设置1/4波长共振管结构8550时的耳机8500在第二孔部8512处的频响曲线，曲线8640表示第二声学传输结构中未设置1/4波长共振管结构8550时的耳机8500在第二孔部8512处的频响曲线。
如图86A和86B所示，结合曲线8610和8620，在第二声学传输结构中设置1/4波长共振管结构8550会使得第一孔部8511输出的声波的一定频率附近的幅值略有变化(例如，5kHz、10kHz等频率附近的振幅升高)。进一步结合曲线8530和8540，当由此，1/4波长共振管结构8550可以在对第一孔部8511输出声波影响不大的情况下，可以使得第二孔部8512输出的声波在高频段(例如，频率高于6kHz的范围内)的幅值明显降低，从而可以使得耳机8500具有更好的降漏音效果。
上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本说明书的限定。虽然此处并没有明确，说明，本领域技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。
同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。
同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本说明书实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本说明书对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
针对本说明书引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本说明书作为参考。与本说明书内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本说明书权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本说明书中的)也除外。需要说明的是，如果本说明书附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本说明书所述内容有不一致或冲突的地方，以本说明书的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可能属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (138)

  1. 一种耳机，包括：
    第一声波产生结构和第二声波产生结构，所述第一声波产生结构和第二声波产生结构分别产生第一声波和第二声波，所述第一声波和所述第二声波具有相位差，所述相位差在120°-240°范围内；
    声学传输结构，用于将所述第一声波和所述第二声波传输至所述耳机外的一空间点，其中，传递至所述空间点的所述第一声波和所述第二声波在第一频率范围内干涉，所述干涉减小所述第一声波在所述第一频率范围内的幅值；以及
    滤波结构，所述滤波结构用于降低所述空间点处位于第二频率范围的声波的振幅。
  2. 根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述滤波结构包括吸声结构，用于吸收所述第一声波和/或所述第二声波中所述第二频率范围内的声波。
  3. 根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述第一频率范围小于所述第二频率范围。
  4. 根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述第二频率范围在1kHz～10kHz之间。
  5. 根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述第二频率范围包括所述声学传输结构的谐振频率值。
  6. 根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述第一频率范围和所述第二频率范围为一连续范围值。
  7. 根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述吸声结构用于吸收所述第二声波的第二频率范围的声波以降低在所述声音接收点接收到的第二频率范围的声波的振幅，其中，所述第二声波产生结构距离人耳耳道口的声程大于所述第一声波产生结构距离人耳耳道口的声程。
  8. 根据权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述声学传输结构至少包括壳体以及设置于所述壳体上的一个或多个孔部。
  9. 根据权利要求8所述的耳机，其特征在于，所述吸声结构包括阻式吸声结构或抗式吸声结构中的至少一个。
  10. 根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述阻式吸声结构包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。
  11. 根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料在所述第二频率范围内的吸声系数大于0.3。
  12. 根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，所述声学纱网的声阻在10Rayl-700Rayl范围内。
  13. 根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网贴附于所述声学传输结构的内壁上。
  14. 根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网构成所述声学传输结构内壁的至少一部分。
  15. 根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网填充所述声学传输结构内部的至少一部分。
  16. 根据权利要求10所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网贴附在所述一个或多个孔部附近。
  17. 根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述抗式吸声结构包括穿孔板结构。
  18. 根据权利要求17所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构包括一个或多个孔以及一个或多个空腔，所述一个或多个空腔通过所述一个或多个孔与所述声学传输结构的内部声学连通。
  19. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔的共振频率相同。
  20. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中至少两个空腔的共振频率不同。
  21. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少两个空腔沿着所述声学路径的延伸方向并排设置。
  22. 根据权利要求21所述的耳机，其特征在于，所述至少两个空腔中相邻的两个空腔通过腔体侧壁相互间隔。
  23. 根据权利要求21所述的耳机，其特征在于，所述至少两个空腔相互连通。
  24. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少两个空腔串联设置。
  25. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少一个空腔中还包括阻式吸声结构，所述阻式吸声结构包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。
  26. 根据权利要求25所述的耳机，其特征在于，所述阻式吸声结构设置于所述一个或多个孔的开口处。
  27. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔包括亥姆霍兹共振腔。
  28. 根据权利要求27所述的耳机，其特征在于，所述孔的孔径在1mm-10mm范围内。
  29. 根据权利要求27所述的耳机，其特征在于，所述孔的面积在0.7mm 2-80mm 2范围内。
  30. 根据权利要求27所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构的穿孔率在5％-80％范围内。
  31. 根据权利要求18所述的耳机，所述孔的孔径小于1mm。
  32. 根据权利要求18所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构的穿孔率在1％～5％之间。
  33. 根据权利要求9所述的耳机，其特征在于，所述抗式吸声结构包括1/4波长共振管结构。
  34. 根据权利要求33所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构包括一个或多个孔以及一个或多个1/4波长共振管，所述一个或多个1/4波长共振管通过所述一个或多个孔与所述声学传输结构的内部声学连通。
  35. 根据权利要求34所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个1/4波长共振管的共振频率相同。
  36. 根据权利要求34所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个1/4波长共振管中至少两个的共振频率不同。
  37. 根据权利要求34所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构设置在所述声学传输结构外部，所述一个或多个1/4波长共振管中的至少两个1/4波长共振管沿着所述声学传输结构的延伸方向并排设置。
  38. 根据权利要求34所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构设置在所述声学传输结构内部，其中，所述一个或多个1/4波长共振管围绕所述第二孔部设置。
  39. 一种耳机，包括：
    第一声波产生结构；
    声学传输结构，用于将所述第一声波产生结构产生的第一声波传递至所述耳机外的一空间点，其中，所述第一声波在所述声学传输结构的作用下产生具有谐振频率的谐振；以及
    滤波结构，所述滤波结构用于吸收经所述声学传输结构传递后的所述第一声波的目标频率范围内的声波以降低在所述空间点接收到的声波的振幅，其中，所述目标频率范围包括所述谐振频率。
  40. 根据权利要求39所述的耳机，其特征在于，所述声学传输结构至少包括壳体以及设置于所述壳体上的一个或多个孔部。
  41. 根据权利要求39所述的耳机，其特征在于，所述滤波结构包括吸声结构，所述吸声结构包括阻式吸声结构或抗式吸声结构中的至少一个。
  42. 根据权利要求41所述的耳机，其特征在于，所述阻式吸声结构包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。
  43. 根据权利要求42所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料在所述第二频率范围内的吸声系数大于0.3。
  44. 根据权利要求42所述的耳机，其特征在于，所述声学纱网的声阻在10Rayl-700Rayl范围内。
  45. 根据权利要求42所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网贴附于所述声学传输结构的内壁上。
  46. 根据权利要求42所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网构成所述声学传输结构内壁的至少一部分。
  47. 根据权利要求42所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网填充所述声学传输结构内部的至少一部分。
  48. 根据权利要求42所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网贴附在所述一个或 多个孔部附近。
  49. 根据权利要求41所述的耳机，其特征在于，所述抗式吸声结构包括穿孔板结构。
  50. 根据权利要求49所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构包括一个或多个孔以及一个或多个空腔，所述一个或多个空腔通过所述一个或多个孔与所述声学传输结构的内部声学连通。
  51. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔的共振频率相同。
  52. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中至少两个空腔的共振频率不同。
  53. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少两个空腔沿着所述声学传输结构的延伸方向并排设置。
  54. 根据权利要求53所述的耳机，其特征在于，所述至少两个空腔中相邻的两个空腔通过腔体侧壁相互间隔。
  55. 根据权利要求53所述的耳机，其特征在于，所述至少两个空腔相互连通。
  56. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少两个空腔串联设置。
  57. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少一个空腔中还包括阻式吸声结构，所述阻式吸声结构包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。
  58. 根据权利要求57所述的耳机，其特征在于，所述阻式吸声结构设置于所述一个或多个孔的开口处。
  59. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔包括亥姆霍兹共振腔。
  60. 根据权利要求59所述的耳机，其特征在于，所述孔的孔径在1mm-10mm范围内。
  61. 根据权利要求59所述的耳机，其特征在于，所述孔的面积在0.7mm 2-80mm 2范围内。
  62. 根据权利要求59所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构的穿孔率在5％-80％范围内。
  63. 根据权利要求50所述的耳机，所述孔的孔径小于1mm。
  64. 根据权利要求50所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构的穿孔率在1％～5％之间。
  65. 根据权利要求41所述的耳机，其特征在于，所述抗式吸声结构包括1/4波长共振管结构。
  66. 根据权利要求65所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构包括一个或多个孔以及一个或多个1/4波长共振管，所述一个或多个1/4波长共振管通过所述一个或多个孔与所述声学传输结构的内部声学连通。
  67. 根据权利要求66所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个1/4波长共振管的共振频率相同。
  68. 根据权利要求66所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个1/4波长共振管中至少两个的共振频率不同。
  69. 根据权利要求66所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构设置在所述声学传输结构外部，所述一个或多个1/4波长共振管中的至少两个1/4波长共振管沿着所述声学传输结构的延伸方向并排设置。
  70. 根据权利要求66所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构设置在所述声学传输结构内部，其中，所述一个或多个1/4波长共振管围绕所述第二孔部设置。
  71. 根据权利要求39所述的耳机，其特征在于，所述目标频率范围在1kHz～10kHz范围内。
  72. 一种耳机，包括：
    扬声器；
    壳体，用于承载所述扬声器并具有分别与所述扬声器声学连通的第一孔部和第二孔部，所述扬声器通过所述第一孔部和第二孔部输出具有相位差的声波；以及
    滤波结构，所述滤波结构设置在所述第一孔部或所述第二孔部与所述扬声器之间的声学传输结构中，用于吸收目标频率范围的声波，其中，所述目标频率范围在1kHz～10kHz范围内。
  73. 根据权利要求72所述的耳机，其特征在于，所述目标频率范围在2kHz～8kHz范围内。
  74. 根据权利要求72所述的耳机，其特征在于，所述滤波结构包括吸声结构，所述吸声结构包括阻式吸声结构或抗式吸声结构中的至少一个。
  75. 根据权利要求74所述的耳机，其特征在于，所述阻式吸声结构包括多孔吸声材料或声学纱网 中的至少一个。
  76. 根据权利要求75所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料在所述第二频率范围内的吸声系数大于0.3。
  77. 根据权利要求75所述的耳机，其特征在于，所述声学纱网的声阻在10Rayl-700Rayl范围内。
  78. 根据权利要求75所述的耳机，其特征在于，多孔吸声材料或声学纱网贴附于所述声学传输结构的内壁上。
  79. 根据权利要求75所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网构成所述声学传输结构内壁的至少一部分。
  80. 根据权利要求75所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网填充所述声学传输结构内部的至少一部分。
  81. 根据权利要求75所述的耳机，其特征在于，所述多孔吸声材料或声学纱网贴附在所述第一孔部或所述第二孔部附近。
  82. 根据权利要求74所述的耳机，其特征在于，所述抗式吸声结构包括穿孔板结构。
  83. 根据权利要求82所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构包括一个或多个孔以及一个或多个空腔，所述一个或多个空腔通过所述一个或多个孔与所述声学传输结构的内部声学连通。
  84. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔的共振频率相同。
  85. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中至少两个空腔的共振频率不同。
  86. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少两个空腔沿着所述声学传输结构的延伸方向并排设置。
  87. 根据权利要求86所述的耳机，其特征在于，所述至少两个空腔中相邻的两个空腔通过腔体侧壁相互间隔。
  88. 根据权利要求86所述的耳机，其特征在于，所述至少两个空腔相互连通。
  89. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少两个空腔串联设置。
  90. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔中的至少一个空腔中还包括阻式吸声结构，所述阻式吸声结构包括多孔吸声材料或声学纱网中的至少一个。
  91. 根据权利要求90所述的耳机，其特征在于，所述阻式吸声结构设置于所述一个或多个孔的开口处。
  92. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个空腔包括亥姆霍兹共振腔。
  93. 根据权利要求92所述的耳机，其特征在于，所述孔的孔径在1mm-10mm范围内。
  94. 根据权利要求92所述的耳机，其特征在于，所述孔的面积在0.7mm 2-80mm 2范围内。
  95. 根据权利要求92所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构的穿孔率在5％-80％范围内。
  96. 根据权利要求83所述的耳机，所述孔的孔径小于1mm。
  97. 根据权利要求83所述的耳机，其特征在于，所述穿孔板结构的穿孔率在1％～5％之间。
  98. 根据权利要求74所述的耳机，其特征在于，所述抗式吸声结构包括1/4波长共振管结构。
  99. 根据权利要求98所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构包括一个或多个孔以及一个或多个1/4波长共振管，所述一个或多个1/4波长共振管通过所述一个或多个孔与所述声学传输结构的内部声学连通。
  100. 根据权利要求99所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个1/4波长共振管的共振频率相同。
  101. 根据权利要求99所述的耳机，其特征在于，所述一个或多个1/4波长共振管中至少两个的共振频率不同。
  102. 根据权利要求99所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构设置在所述声学传输结构外部，所述一个或多个1/4波长共振管中的至少两个1/4波长共振管沿着所述声学传输结构的延伸方向并排设置。
  103. 根据权利要求102所述的耳机，其特征在于，所述1/4波长共振管结构设置在所述声学传输结构内部，其中，所述一个或多个1/4波长共振管围绕所述第一孔部或所述第二孔部设置。
  104. 根据权利要求72所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部至人耳耳道口的声程小于所述第二孔部至人耳耳道口的声程，所述滤波结构设置在所述第二孔部与所述扬声器之间的声学传输结构中。
  105. 根据权利要求104所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部之间的间距在1cm-12cm之间。
  106. 根据权利要求104所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部分别位于用户耳廓的同一侧，所述第一孔部和第二孔部之间设有挡板，所述挡板增加所述第二孔部至人耳耳道口的声程。
  107. 根据权利要求106所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部分别位于用户耳廓的前侧。
  108. 根据权利要求107所述的耳机，其特征在于，所述挡板与所述第一孔部和第二孔部之间的连线形成夹角，所述夹角不大于90°。
  109. 根据权利要求107所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部至人耳耳道口的距离与所述第一孔部和第二孔部之间间距的比值不大于3。
  110. 根据权利要求107所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部之间的间距与所述挡板的高度之间的比值不小于0.2。
  111. 根据权利要求110所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部之间的间距与所述挡板的高度之间的比值不大于4。
  112. 根据权利要求107所述的耳机，其特征在于，所述扬声器包括振膜，所述振膜的前后两侧分别设有用于辐射声波的前室和后室，所述前室与所述第一孔部或第二孔部中的一个孔部声学耦合，所述后室与所述第一孔部和第二孔部中的另一个孔部声学耦合，所述振膜到所述第一孔部和第二孔部的声程不同，所述振膜到所述第一孔部和第二孔部的声程比为0.5-2。
  113. 根据权利要求106所述的耳机，其特征在于，所述挡板中设有改变所述挡板声学阻抗的声学结构，所述声学结构为声阻材料，所述声阻材料吸收通过所述挡板的声波中的部分声波。
  114. 根据权利要求104所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部位于用户耳廓的前侧，所述第二孔部位于用户耳廓的后侧。
  115. 根据权利要求114所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部到用户耳廓的距离与所述第一孔部和第二孔部之间间距的比值不大于0.5。
  116. 根据权利要求114所述的耳机，其特征在于，所述扬声器包括振膜，所述振膜的前后两侧分别设有用于辐射声波的前室和后室，所述前室与所述第一孔部或第二孔部中的一个孔部声学耦合，所述后室与所述第一孔部和第二孔部中的另一个孔部声学耦合，所述振膜到所述第一孔部和第二孔部的声程不同，所述振膜到所述第一孔部和第二孔部的声程比为0.5-2。
  117. 根据权利要求116所述的耳机，其特征在于，所述扬声器与所述第一孔部和第二孔部之间的结构具有不同的声音阻抗，以使所述扬声器分别从所述第一孔部和第二孔部输出的声波具有不同的声压幅值。
  118. 根据权利要求72所述的耳机，其特征在于，还包括：
    第二扬声器，其中，所述壳体用于承载所述第二扬声器并具有分别与所述第二扬声器声学连通的第三孔部和第四孔部，所述第二扬声器通过所述第三孔部和第四孔部输出具有相位差的声波。
  119. 根据权利要求118所述的耳机，其特征在于，还包括：
    控制器，用于使所述扬声器从所述第一孔部和第二孔部输出在第一频率范围内的声波，并且使所述第二扬声器从所述第三孔部和第四孔部输出在第二频率范围内的声波，所述第一频率范围中包括高于所述第二频率范围的频率。
  120. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述壳体使得所述第一孔部和第二孔部比所述第三孔部和第四孔部更靠近人耳耳道口。
  121. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部之间具有第一间距，所述第三孔部和第四孔部之间具有第二间距，且所述第一间距小于所述第二间距。
  122. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述第一孔部和第二孔部输出的声波具有第一幅值比，所述第三孔部和第四孔部输出的声波具有第二幅值比，且所述第一幅值比小于所述第二幅值比。
  123. 根据权利要求122所述的耳机，其特征在于，所述第二幅值比与所述第一幅值比在1-1.5范围内。
  124. 根据权利要求122所述的耳机，其特征在于，所述扬声器与所述第一孔部和第二孔部之间形成第一声学传输结构，所述第二扬声器与所述第三孔部和第四孔部之间形成第二声学传输结构；所述第一声学传输结构上包括声阻材料，所述声阻材料具有声学阻抗并影响所述第一幅值比，或者，所述第二声学传输结构上包括声阻材料，所述声阻材料具有声学阻抗并影响所述第二幅值比。
  125. 根据权利要求124所述的耳机，其特征在于，所述壳体限定所述扬声器的前室和后室，所述前室与所述第一孔部和第二孔部中的一个孔部声学耦合，所述后室与所述第一孔部和第二孔部中的另一个孔部声学耦合；所述壳体限定所述第二扬声器的前室和后室，所述前室与所述第三孔部和第四孔部中的一个孔部声学耦合，所述后室与所述第三孔部和第四孔部中的另一个孔部声学耦合。
  126. 根据权利要求125所述的耳机，其特征在于，所述扬声器的前室和后室具有不同的声学阻抗，所述第二扬声器的前室和后室具有不同的声学阻抗，所述扬声器的前室和后室的声学阻抗比小于所述第二扬声器的前室和后室的声学阻抗比。
  127. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述扬声器从所述第一孔部和第二孔部输出的声波具有第一相位差，所述第二扬声器从所述第三孔部和第四孔部输出的声波具有第二相位差，且所述第一相位差的绝对值大于所述第二相位差的绝对值。
  128. 根据权利要求127所述的耳机，其特征在于，所述第一相位差的绝对值在170度-180度范围内，所述第二相位差的绝对值在160度-180度范围内。
  129. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述第三孔部和第四孔部中距离人耳耳道口较远的孔部与所述第一孔部的连线指向人耳耳道口所在的区域；所述连线与所述第一孔部和第二孔部的连线的夹角不大于90度；所述连线与所述第三孔部和第四孔部的连线的夹角不大于90度。
  130. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述第二扬声器从所述第三孔部和第四孔部中距离人耳耳道口较近的孔部输出的声波与所述扬声器从所述第一孔部输出的声波具有第三相位差，且所述第三相位差的绝对值在160度-180度范围内。
  131. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述第二扬声器从所述第三孔部和第四孔部中距离人耳耳道口较近的孔部输出的声波与所述扬声器从所述第一孔部输出的声波具有第三相位差，且所述第三相位差的绝对值在0度-10度范围内。
  132. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述扬声器和所述第二扬声器具有相同的频响特性。
  133. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述扬声器和所述第二扬声器具有不同的频响特性。
  134. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，所述控制器包括：
    电子分频模块，用于对音源信号分频以产生对应第一频率范围的高频信号和对应第二频率范围的低频信号，其中，所述高频信号驱动所述扬声器产生声波，所述低频信号驱动所述第二扬声器产生声波。
  135. 如权利要求134所述的耳机，其特征在于，所述电子分频模块包括无源滤波器、有源滤波器、模拟滤波器、数字滤波器中的至少一种。
  136. 根据权利要求119所述的耳机，其特征在于，还包括：
    麦克风，用于获取环境噪声，并将所获取的环境噪声转换为电信号。
  137. 根据权利要求136所述的耳机，其特征在于，所述控制器还包括：
    降噪模块，用于基于所述电信号调整音源信号，使所述扬声器或所述第二扬声器输出的声波与所述环境噪声发生干涉，所述干涉降低所述环境噪声。
  138. 根据权利要求72所述的耳机，其特征在于，所述扬声器包括气导扬声器、骨导扬声器、水声换能器或超声换能器。
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