CN1255817A - 无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造 - Google Patents

Abstract

一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造,包含有扬声器,及供扬声器置放的壳体;及装设在扬声器上的溢音盖和集音盖,当该集音盖套挂嵌入于人耳聆听音乐时,该扬声器所发出的两种不同相位的音波,可先在集音盖与扬声器之后输出端间行波形叠加及干涉作用,并组合成一音感透明及音质清晰的音域,再由该集音盖上所设的集音孔向人耳朵内的中耳及内耳传送,使人耳不会有长期使用后造成传音性听力损失及冲击噪音的伤害。

Description

无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造

本发明系与耳机构造有关，特别是指一种首创的耳机构造，藉由该耳机之构造中扬声器所发出的声音，使人们在使用耳机聆听音乐时，可避免声音的音压直接冲击入耳朵的中耳内，而造成传音性的听力障碍；

根据1990年美国国家健康学会之共同发展协议声明中指出：“美国的国民中约有2800万人有听力丧失，其中，至少有1000万的国民听觉丧失是因曝露于噪音的环境中。”；又，在1993年美国国家耳朵关怀计划中指出：“在18岁以下的美国青少年中约千分之十七有听力方面的障碍。”；另，在1997年美国西南医学中心在对13岁至19岁间青少年的听力损失所做的报告中指出：“在美国的国民中13-19岁间的青少年约百分之二十有听力障碍，且听力丧失的原因其大部份是曝露于噪音环境中，尤其是耳机所发出的冲击性音乐。”；所以在使用传统的耳机除应注意音量的控制外(音压在105dB时，一天的使用时间应不超过一小时为宜，若音压为95dB时一天则不得超过六小时)，亦应注意耳机同时发出之冲击性噪音，因为此种极短时间的冲击噪音中皆含有极高的音压，易造成耳膜破裂或中耳听力丧失，而此种中耳听力传音功能的障碍，即称为传音性的听力损失，所以，近年来在美国的医学报告中不断地指出，青少年因使用耳机聆听热门音乐(如摇滚乐等)，导致传音性的听力损失的人数百分比每年都在持续的增加中，故不当的使用耳机，不仅正在侵蚀美国青少年的听力健康，亦危及世界各国的青少年健康；

再者，耳机系接收来自播放音源的信号(随身听或通讯器材的接收器)再转换成音波直接传送至人耳中，以使人们可聆听到在频率范围20HZ-20KHZ中的原音，但事实上，在前述频率范围的音域中之原音再生能力并非十分理想，其原因在于：习用耳机内之扬声器所接受到的信号，并非是由百万音响所传出的信号，而是来自随身听或通讯用的接受器所传出的信号，由于此种的信号中均存在有极大的杂讯，所以习用耳机之频率特性在高音范围的部份经常会出现吱吱声之高频杂讯及刺耳之现象，而在低音范围的部份则会又夹带着许许多多嗡嗡声之低频杂讯。

本发明之主要目的在于提供一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，由于该构造可有效地避免音压直接进入人耳中，使人耳的听觉能力得到最佳的保护，即便耳机输出强大的冲击噪音，其在人的中耳部所受的音压亦微乎其微，使人们在享受音乐之余，可避免因音压的冲击伤害而造成传音性听力损失。同时利用该耳机构造，使人耳的听觉能力可收听到该耳机所发出音乐以外的外界声音，以改善习用耳机在信号输出时，完全封闭人耳的听觉能力造成不知周围发生的事故，而危及自身的安全。同时利用该耳机构造，使其内部的扬声器所发出两种不同相位的音波，可先行在结构内叠加，而使该输出音域中之中音部份具有增强原音再生的效果，而其高低音部份则会将杂讯做最大的滤除后而降至最低。由于该耳机结构之输出音域具有增强原音及减少杂讯的效果，故而非仅是单纯的信号输出，更具有净化音感及美分音质之功效。同时藉由该结构中出音孔与扬声器相互的对应位置调整，可有效地控制两不同相位之音波在结构内叠加的位置，藉此可匹配出不同响应能力的频率特性，以使各种耳机或受话器皆有较佳的音域输出。

本发明一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，系包括：

一具有一前输出端及一后输出端的扬声器，其中，该前输出端系可输出高强度之音压，而该后输出端则可输出低强度之音压；

一可供该扬声器垂向置放之壳体；

一装设于该扬声器之前输出端前方的溢音盖，该溢音盖上设具有复数个溢音孔；以及

一装设于该扬声器之后输出端前方的集音盖，该集音盖上设具有复数个集音孔；将该集音盖套挂嵌入于人耳外耳之耳珠及对耳珠间，该扬声器所发出的两种不同相位的音波，可先行在该集音盖与该扬声器之后输出端间行波形叠加及干涉作用，组合成一音感透明及音质清晰的音域，再由该集音孔向人耳内传送，使人耳不会有长期使用后造成传音性的听力损失。

其中，该壳体包含有一顶壳部及一接设于该顶壳部之底缘的接脚部，该顶壳部包括有一容置室及分别设于该容置室上的第一开口端与该容置室的第二开口端，其中，该容置室系供容置该扬声器，且于近该第二开口端之顶壳部上环设复数个入音孔槽；该接脚部之底部向顶壳部贯穿有一连通孔，藉由该连通孔使一讯号线得以由该接脚部进入至该顶壳部中，并连接至该扬声器上。

其中，该溢音盖系盖设于该壳体之第一开口端上，以使该扬声器之前输出端所发出的高强度的音压，可经由该溢音盖的溢音孔适当地释放至外界。

其中，该集音盖系盖设于该壳体之第二开口端上，藉由该集音盖使该壳体得以套挂嵌置入人耳外耳之耳珠及对耳珠间而无掉落之虞。

其中，该集音盖系盖设于该壳体之第二开口端上，藉由该集音盖使该壳体得以套挂嵌置入人耳外耳之耳珠及对耳珠间而无掉落之虞。

该壳体之顶壳部中包含一共呜室，该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口端方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可以由该出音孔发出。

该壳体之顶壳部中更包含一共呜室，该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口端方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口端方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

本发明的优点是：构造科学，能获得无噪音之音响并同时有效抑制各种高低频杂音，长时间使用无传音性听力损失和冲击噪音对耳朵听力的伤害，音质清晰，音感透明，使用效果好。

本发明具有如下附图：

图1系本发明之立体示意图。

图2系本发明之立体分解图。

图3系本发明组合时之剖面示意图。

图4系本发明中壳体之剖面示意图。

图5系人耳外耳部之示意图。

图6系本发明套挂嵌入于人耳外耳部之示意图。

图7系本发明在DAAS(Digital Audio Analysis System)设备下所检测分析出之频率响应图。

图8系市售厂牌AIWA耳机(型号：HP-V743)在与本发明相同的播放音源信号及检测设备等相同的条件下所分析之频率响应图。

图9系市售厂牌PANASONIC耳机(型号：RFEV317P-KS)在与本发明相同的播放音源信号及检测设备等相同的条件下所分析之频率响应图。

图10系市售厂牌SONY耳机(型号：MDR-E817)在与本发明相同的播放音源信号及检测设备等相同的条件下所分析之频率响应图。

图11系市售厂牌PHILIPS耳机(型号：SBC-HE400)在与本发明相同的播放音源信号及检测设备等相同的条件下所分析之频率响应图。

图中标号如下：

10  扬声器            11  前输出端         12  后输出端

20  壳体              21  顶壳部           211 容置室

212 第一开口端        213 第二开口端       214 入音孔槽

22  接脚部            221 连通孔           23  共呜室

231 出音孔            30  溢音盖           31  溢音孔

40  集音盖            41  集音孔           A   外耳道

A1  耳珠              A2  对耳珠           W   信号线

兹举实施例并配合图式详细说明如下：

请参阅图1至图4所示，本发明一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，包含有一具有一前输出端11及一后输出端12的扬声器10，其中，该前输出端11系可输出高强度之音压，而该后输出端12则可输出低强度之音压；一可供该扬声器10垂向置放之壳体20；一装设于该扬声器10之前输出端11前方的溢音盖30，该溢音盖30上设具有复数个溢音孔31；以及一装设于该扬声器10之后输出端12前方的集音盖40，该集音盖40上设具有复数个集音孔41；将该集音盖40套挂嵌入于人耳外耳A之耳珠A1及对耳珠A2间(如图5及图6所示)，该扬声器10所发出的两种不同相位的音波，可先行在该集音盖40与该扬声器10之后输出端12间行波形叠加及干涉作用，组合成一音感透明及音质清晰的音再由该集音孔41向人耳内传送，使人耳不会有长期使用后造成传音性的听力损失。

如图4所示，该壳体20包含一顶壳部21及一接设于该顶壳部21之底缘的接脚部22，该顶壳部21包括有一容置室211及分别设于该容置室211上的第一开口端212与该容置室211的第二开口端213，其中，该容置室211系供容置该扬声器10，而于，近该第二开口端213之顶壳部21上环设复数个入音孔槽214；又，该接脚部22之底部向顶壳部21贯穿有一连通孔221，藉由该连通孔221使一讯号线W得以由该接脚部21进入至该顶壳部21中，并连接至该扬声器10上；

如图1至图4所示，在本实施例中该溢音盖30系盖设于该壳体20之第一开口端211上，以使该扬声器10之前输出端11所发出的高强度的音压，可经由该溢音盖30的溢音孔31适当地释放至外界，并同时转绕至该壳体20上的入音孔槽214中，而与该后输出端12所发出的音波在该后输出端12与集音盖40间先行波形叠加干涉，将两不同相位的音波组合成一音波后，经集音盖40之集音孔41向耳朵之中耳及内耳输入；另，该集音盖40系盖设于该壳体20之第二开口端213上，藉由该集音盖40使该壳体20得以套挂嵌置入人耳外耳A之耳珠A1及对耳珠A2间(如图5及图6所示)而不用担心掉落。

如图1至图4所示，当使用本发明时，该扬声器10之前输出端11与后输出端12所发出的音波，系分别由该溢音盖30与集音盖40之方向传播前进，此时该前输出端11所发出的高强度音压，会穿过该溢音盖30之溢音孔引而向孔外的方向四射，所以，该扬声器10中大部份的音压皆自前述的过程中释放至空气中，而该前输出端11之另一部份的音压，则会在传播的过程中穿过该入音孔槽214，而与该后输出端12所发出的低强度音压在该集音盖40前相遇，此时两不同相位的音波即会产生波形叠加及干涉现象，若两者相位相同(亦指两音波之相位差为三百六十度之整倍数)的音波，则由于系为波峰的叠加，该两音波之频率特性得以增强，而若两者相位相反(亦指两音波之相位差为一百八十度之奇数倍数)则因波峰及波谷的叠交，使两音波之频率特性大幅减弱，藉由该壳体20之设计结构使得中音频率特性增强而高低音之频率特性减弱，而组合成一高低频杂讯少之高品质音域，此一音域再经集音盖40之集音孔41输出至人耳中，则得供人们聆听；再者，由于前输出端11之高强度音压中，大部份的音压已在传播的过程中释放殆尽，虽与后输出端12之音波经叠加及干涉等作用，但其过程仅是在增减该频率特性的响应情况，实际上组合后的音域仍呈低音压状况，即便人们持续地听取冲击性的音乐，人耳的听觉只享受到美好的音质，无冲击噪音音压的伤害。

请续参阅图1至图4所示，该壳体20之顶壳部21中更包含一共呜室23，该共呜室23的开口端系与壳体20之容置室211相连通，而其底部端则向该顶壳部21之第二开口端213方向渐缩，并于该共呜室23渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔231，以使该后输出端12所发出的音波，可经由该出音孔231发出，藉由该出音孔231与扬声器10相互的对应位置调整，可有效地控制两不同相位之音波，在该后输出端12与集音盖40间行叠加作用，其可匹配出不同响应能力的频率特性，以适合各种不同规格耳机或受话器之特性需求，皆能有最佳的音域输出，达成人们可针对如通讯用或收听音乐用，其所使用的音域范围做最佳的调整。

请参阅图7至图10所示，为证明本发明的功效确能达成，发明人特对于现有市售的各种知名厂牌之耳机，与本发明在同一播放音源及同一检测设备DAAS(Digital Audio Analysis System)相同条件下，做出频率响应图以供作为两者之比较分析如下：

从图7的频率响应图中得知，本发明的高音范围部份(10KHz-20KHz)其音压之下降甚为明显，于15KHz至20KHz之间达到滤除杂讯及输出音压之最佳效果时，音压仅为50dB，反观图8的频率响应图中得知，其高音范围部份(10KHz-20KHz)其最低音压为72dB，两者相差有22dB；从图9的频率响应图中得知，其高音范围部份(10KHz-20KHz)之最低音压为75dB，其与本发明两者相差有25dB；从图10的频率响应图中得知，其高音范围(10KHz-20KHz)部份之最低音压为65dB，其与本发明两者相差有15dB；从图11的频率响应图中得知，其高音范围(10KHz-20KHz)部份之最低音压为73dB，其与本发明两者相差有23dB；以上系属高音范围部份之比较数值；于下再就低音范围(30Hz-200Hz)部份之比较数值如下：

从图7的频率响应图中得知，本发明的低音在30Hz其音压为65dB，反观图8的频率响应图中得知，其低音在30Hz之音压为99dB，两者相差有34dB；从图9的频率响应图中得知，在30Hz其音压为102dB，其与本发明两者相差有37dB；从图10的频率响应图中得知，在30Hz其音压为90dB，其与发明两者相差25dB；从图11的频率响应图中得知，在30Hz其音压为103dB，其与本发明两者相差有38dB；

由上述之比较音压(dB)差异值可证实，经本发明所输出之音域实较其它市售口牌的耳机，在同一播放音源下，可获得无冲击噪音之音响并同时有效抑制高低频杂讯，进而可确保长时间以耳机聆听各种音乐，亦无传音性听力损失与冲击噪音的伤害，且获得音感透明而音质清晰之明显效果。

Claims (9)

1、一种无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：包含：

一具有一前输出端及一后输出端的扬声器，其中，该前输出端系可输出高强度之音压，而该后输出端则可输出低强度之音压；

一可供该扬声器垂向置放之壳体；

一装设于该扬声器之前输出端前方的溢音盖，该溢音盖上设具有复数个溢音孔；以及

一装设于该扬声器之后输出端前方的集音盖，该集音盖上设具有复数个集音孔；将该集音盖套挂嵌入于人耳外耳之耳珠及对耳珠间，该扬声器所发出的两种不同相位的音波，可先行在该集音盖与该扬声器之后输出端间行波形叠加及干涉作用，组合成一音感透明及音质清晰的音域，再由该集音孔向人耳内传送，使人耳不会有长期使用后造成传音性的听力损失。

2、根据权利要求1所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：其中，该壳体包含一顶壳部及一接设于该顶壳部之底缘的接脚部，该顶壳部包括有一容置室及分别设于该容置室上的第一开口端与该容置室的第二开口端，其中，该容置室供容置该扬声器，且于近该第二开口端之顶壳部上环设复数个入音孔槽；该接脚部之底部向顶壳部贯穿有一连通孔，藉由该连通孔使一讯号线得以由该接脚部进入至该顶壳部中，并连接至该扬声器上。

3、根据权利要求2所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：其中，该溢音盖系盖设于该壳体之第一开口端上，以使该扬声器之前输出端所发出的高强度的音压，可经由该溢音盖的溢音孔适当地释放至外界。

4、根据权利要求2所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：其中，该集音盖系盖设于该壳体之第二开口端上，藉由该集音盖使该壳体得以套挂嵌置入人耳外耳之耳珠及对耳珠间而无掉落之虞。

5、根据权利要求3所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：其中，该集音盖系盖设于该壳体之第二开口端上，藉由该集音盖使该壳体得以套挂嵌置入人耳外耳之耳珠及对耳珠间而无掉落之虞。

6、根据权利要求2所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：该壳体之顶壳部中更包含一共呜室，该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口端方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

7、根据权利要求3所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：该壳体之顶壳部中更包含一共呜室，该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

8、根据权利要求4所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：该壳体之顶壳部中更包含一共呜室，该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口端方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

9、根据权利要求5所述之无传音性听力损失与冲击噪音之耳机构造，其特征在于：该壳体之顶部中更包含一共呜室，该共呜室的开口端系与壳体之容置室相连通，而其底部端则向该顶壳部之第二开口端方向渐缩，并于该共呜室渐缩之底部上，设置具有至少一出音孔，以使该后输出端所发出的音波，可经由该出音孔发出。

Images