CN1870835A - 贴耳式耳机的噪音减小 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种贴耳式耳机噪音减小耳机，其具有包括泡沫部分和开口通道的前腔。该泡沫部分补充通道的体积尺度。

Description

贴耳式耳机的噪音减小
技术领域
本发明通常涉及贴耳式耳机，尤其涉及贴耳式耳机的噪音减小。
背景技术
背景技术请参见美国专利No.6,567,525和6,894,835。
发明内容
本发明的一个方面提供一种用于贴耳式耳机的耳机，包括杯形壳体和安装于所述壳体的衬垫。该衬垫包括声学开放的泡沫。该泡沫具有内表面和外表面，该内表面限定并且声学耦合于一通道，该通道具有一横截面面积和一通道体积尺度。该耳机也包括由高声阻抗材料制成的衬垫罩，该罩将声学开放的泡沫的部分的外表面的一部分封闭，其中，所述衬垫罩和所述壳体限定具有一体积尺度的内部封闭体积。该耳机还包括隔音组件，包括安装声音驱动器的隔音板，声音驱动器具有振动膜。该隔音组件安装在所述耳机中，从而将所述内部封闭体积分为前封闭体积部分和后封闭体积部分。该前封闭体积部分包括通道和易于传播声音的泡沫。所述前封闭体积的体积尺度大于10cc，所述通道的体积尺度小于10cc。所述耳机构造并布置成抵靠用户的耳朵定位，从而使所述通道将所述振动膜声学耦合于所述用户的耳道。
所述通道横截面面积小于所述声音驱动器辐射表面面积。所述前体积的体积尺度为大约25cc，所述通道的体积尺度为大约5cc。所述泡沫包括完全网状的、慢恢复性的材料。所述后封闭体积部分通过并联的声质量和声阻声学耦合于环境。所述通道具有细长的横截面形状。
本发明的另一方面提供一种用于主动噪音减小的头带耳机的耳机，包括大体上平面的隔音板，其具有第一和第二隔音表面，并具有穿过其中的开口；第一封闭体积部分包括所述第一隔音表面；泡沫结构具有大体上平面的第一和第二表面和侧面以及穿过其中的开口。所述开口具有两个端部。所述泡沫结构的第一平面表面抵靠所述第一隔音表面安装，从而使所述隔音开口邻近所述衬垫开口的第一端。所述泡沫结构声学耦合于所述泡沫结构。该耳机还可包括由隔音材料制成的衬垫罩，该罩覆盖所述泡沫结构的第二平面表面，不覆盖所述衬垫开口的第二端。该耳机还可包括所述第二隔音表面的第二封闭体积部分，和杯形壳体。所述衬垫罩可构造并布置成抵靠所述用户耳朵的外部进行密封。
该耳机还可包括安装在所述隔音开口中的声音驱动器。所述衬垫通道的体积尺度可以小于10cc。所述衬垫通道的体积尺度为大约5cc。所述泡沫结构的体积尺度为大约20cc。所述后封闭体积部分通过并联的声体积和声阻声学耦合于环境。所述泡沫结构开口的横截面可具有细长形状。所述泡沫结构开口的横截面可具有跑道形状。所述泡沫结构平面表面可具有细长的形状。所述泡沫结构平面表面可具有椭圆形状。
本发明的另一方面提供一种用于主动噪音减小的头带耳机的耳机，包括声音驱动器，由高声阻抗材料封闭的一体积，该体积具有一体积尺度，其将所述声音驱动器和用户的耳朵声学耦合并且将所述声学驱动器与用户的耳朵进行密封。耳机也具有处于所述声音驱动器和所述体积中的耳朵之间的开口通道。所述开口通道具有一体积尺度。所述体积也具有一部分基本上声学开放的泡沫。所述泡沫具有一体积尺度。所述泡沫声学耦合于所述通道，从而使所述泡沫的体积尺度明显地在声学上增加所述通道的体积尺度，从而更好地被动衰减进入该体积的声音。所述泡沫体积尺度可大于所述通道的体积尺度。所述泡沫体积尺度可大于所述通道的体积尺度的二倍。所述泡沫体积尺度可大于所述通道的体积尺度的四倍。所述泡沫的体积尺度为25cc，所述通道的体积尺度为5cc。
其他特征、目的和优点将由下述详细说明并结合附图清楚地示出，其中：
附图说明
图1是贴耳式耳机的前平面图；
图2A和2B是耳机的横截面剖视图；
图3是耳机的内部平面图。
具体实施方式
参照图1，示出了一种贴耳式耳机10。该耳机包括由头带连接的两个耳机12。每个耳机12包括杯形壳体14和衬垫16。耳带17如箭头19所示向内施加作用力。
图2A和2B示出在耳机12与用户的耳朵相抵靠时的剖视图。衬垫16轻微变形(图2B)以形成抵靠用户耳朵18的密封。该密封明显底减小了到达用户外耳34和耳道36的外部声能的幅值。
衬垫16包括泡沫部分20和衬垫罩22。泡沫部分20由声学开放的泡沫制成，也就是，其能够传播压力波。适合类型的泡沫是完全成网状的、慢恢复泡沫，诸如CFNT泡沫，由印第安纳州的印第安纳波利斯的Aeraro公司的E-A-R Specialty Composites business unit提供。所示的气囊21用于说明该材料是泡沫，但并不表示泡沫的实际结构。壳体部分14可由具有高声阻抗的硬塑料制成，诸如ABS塑料。外壳14和衬垫罩共同封闭内部体积23。
声音驱动器24安装在隔音板26中。声音驱动器24包括振动膜25。隔音板26和振动膜25将所封闭的内部体积23分为前封闭体积部分23F和后封闭体积部分23R。前封闭体积部分包括通道40，该通道在不在耳朵和振动膜之间产生明显压力梯度的情况下将振动膜25在声学上耦合于用户耳朵的外耳34和耳道36。泡沫部分20声学耦合于通道40并且足够声学开放从而体积补充通道40，因此增加前封闭体积部分23F的体积尺度。泡沫部分20的体积尺度大于，优选地远大于，例如比通道40的体积尺度大四倍。在一项实施例中，前封闭体积部分的总体积尺度可以处于30cc的范围中，其中，5cc是通道40的，25cc是泡沫部分20的。通道40的横截面积可以小于振动膜25。衬垫罩22具有高声阻抗，因此，穿过衬垫罩的声波被明显地衰减。衬垫罩22形成对用户耳朵的密封并且形成封闭声音体积23的一部分边界。用于衬垫罩的合适材料为蛋白革。通道与外耳34之间的开口42可由声学传递材料覆盖，以保护振动膜并且防止碎屑进入耳机内部。后封闭体积部分23R可通过声质量与环境进行声学耦合，诸如美国专利6,894,835所述的声口44和声阻开口46。在声阻开口中的声阻可以是一部分聚酯材料，如图2A和2B所示，或者可以是线网或者一些其他的声阻材料。
声学开放于通道的泡沫补充通道的体积尺度，并且大于，优选地明显大于通道的体积尺度，这样的耳机是有利的，因为前封闭体积可大于传统耳机的前封闭体积，同时仍然可提供较大的柔性表面以与耳朵形成良好的密封。这种耳机对于贴耳式耳机是尤其有利的，因为耳机可以制造得比较小，同时具有用于被动衰减噪声的大的前封闭体积和大的柔性密封表面。
图3示出了图2的耳机12的平面图。泡沫部分和衬垫罩22提供相对于用户耳朵进行密封的基本上平坦区域27。该平坦区域27充分大，从而使得耳机在很大范围的不同耳形、尺度和轮廓的条件下进行良好的密封。耳机衬垫16和开口42具有细长的外形，诸如椭圆形或“跑道形”(两个半圆形，由基本上平直的直线连接)。椭圆或跑道形状与人耳和外耳的典型形状相匹配，在这一点上优于具有圆形开口的耳机。
这里公开的具体装置和技术的多种用处和改进可在不脱离本发明概念的情况下作出。因此，本发明旨在包含这里公开的并且由所附的权利要求的精髓和范围限定的每个新颖特征和新颖特征的组合。

Claims (20)

1、一种用于贴耳式耳机的耳机，包括：
杯形壳体；
安装于所述壳体的衬垫，其包括一部分声学开放的泡沫，该泡沫具有内表面和外表面，所述内表面限定并且声学耦合于一通道，该通道具有一横截面面积和一体积尺度；
由高声阻抗材料制成的衬垫罩，该罩将声学开放的泡沫的部分的外表面的一部分封闭，其中，所述衬垫罩和所述壳体限定具有一体积尺度的内部体积；
隔音组件，包括隔音板和声音驱动器，声音驱动器具有振动膜和辐射表面区域，并安装在所述隔音板中，所述隔音组件安装在所述耳机中，从而将所述内部封闭体积分为前封闭体积部分和后封闭体积部分，所述前封闭体积部分包括所述通道和所述泡沫，其中，所述前封闭体积的体积尺度大于10cc，所述通道的体积尺度小于10cc，
其中，所述耳机构造并布置成抵靠用户的耳朵定位，从而使所述通道将所述振动膜声学耦合于所述用户的耳道。
2、根据权利要求1所述的耳机，其中，所述通道横截面面积小于所述声音驱动器辐射表面面积。
3、根据权利要求1所述的耳机，其中，所述前体积的体积尺度为大约25cc，所述通道的体积尺度为大约5cc。
4、根据权利要求1所述的耳机，其中，所述泡沫包括完全网状的、慢恢复性的材料。
5、根据权利要求1所述的耳机，其中，所述后封闭体积部分通过并联的声质量和声阻声学耦合于环境。
6、根据权利要求1所述的耳机，其中，所述通道具有细长的横截面。
7、一种用于主动噪音减小的头带耳机的耳机，包括：
大体上平面的隔音板，其具有第一和第二隔音表面，并具有穿过其中的开口；
第一封闭体积部分包括所述第一隔音表面；
泡沫结构具有大体上平面的第一和第二表面和侧面以及穿过其中的开口，所述开口具有两个端部，所述泡沫结构的第一平面表面抵靠所述第一隔音表面安装，从而使所述隔音开口邻近所述衬垫开口的第一端，所述泡沫结构开口声学耦合于所述泡沫结构；
由声学封闭材料制成的衬垫罩，该罩覆盖所述泡沫结构的第二平面表面，不覆盖所述衬垫开口的第二端；
包括所述第二隔音表面的第二封闭体积部分；和
杯形壳体；
其中，所述衬垫罩构造并布置成抵靠所述用户耳朵的外部进行密封。
8、根据权利要求7所述的耳机，还包括安装在所述隔音开口中的声音驱动器。
9、根据权利要求7所述的耳机，其中，所述衬垫通道的体积尺度小于10cc。
10、根据权利要求9所述的耳机，其中，所述衬垫通道的体积尺度为大约5cc。
11、根据权利要求9所述的耳机，其中，所述泡沫结构的体积尺度为大约20cc。
12、根据权利要求7所述的耳机，其中，所述后封闭体积部分通过并联的声体积和声阻声学耦合于环境。
13、根据权利要求7所述的耳机，其中，所述泡沫结构开口的横截面具有细长形状。
14、根据权利要求13所述的耳机，其中，所述泡沫结构开口的横截面具有跑道形状。
15、根据权利要求7所述的耳机，其中，所述泡沫结构平面表面具有细长的形状。
16、根据权利要求15所述的耳机，其中，所述泡沫结构平面表面具有椭圆形状。
17、一种用于主动噪音减小的头带耳机的耳机，包括：
声音驱动器；
包含一体积的高声阻抗材料，该体积具有一体积尺度，其构造并布置成将所述声音驱动器和用户的耳朵声学耦合并且将所述声学驱动器与用户的耳朵进行密封；
开口通道构造并布置处于所述声音驱动器和所述体积中的耳朵之间，所述开口通道具有一体积尺度；
在所述体积中具有一部分基本上声学开放的泡沫，所述泡沫具有一体积尺度，并且声学耦合于所述通道，从而使所述泡沫的体积尺度明显地在声学上增加所述通道的体积尺度，从而更好地被动衰减进入该体积的声音；
其中，所述泡沫体积尺度大于所述通道的体积尺度。
18、根据权利要求17所述的耳机，其中，所述泡沫体积尺度大于所述通道的体积尺度的二倍。
19、根据权利要求18所述的耳机，其中，所述泡沫体积尺度大于所述通道的体积尺度的四倍。
20、根据权利要求17所述的耳机，其中，所述泡沫的体积尺度为25cc，所述通道的体积尺度为5cc。
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