CN202004931U - 入耳式耳机声压平衡系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种入耳式耳机声压平衡系统，包括前壳壳壁和由壳壁形成的导声管，其中，在前壳壳壁上设置有将所述导声管与外部空间连通的带弯曲的细长声压平衡通孔。本实用新型不仅能够平衡耳道与外界声压，令聆听者佩带舒适，同时还能够在避免使用如调音纸等调音材料的前提下达到阻止低频泄露的目的，从而简化生产工艺并保证产品的一致性。

Description

入耳式耳机声压平衡系统

技术领域

本实用新型涉及入耳式耳机声学技术领域，具体涉及入耳式耳机声压平衡系统。

背景技术

随着便携通讯设备、影音设备的迅速发展和普及应用，人们越来越多地在乘车、户外休闲时使用这些电子设备进行通讯和休闲，但是在应用这些电子设备的过程中难免会受到外界环境因素的影响或者对外界环境产生影响，在这种情况下，耳机的辅助尤其重要。

在各式各样的耳机中，入耳式耳机因其出色的携带性、高素质的声音表现与优秀的隔音效果，迅速取代贴耳式耳塞的主流地位。入耳式耳机，又名耳道式耳机、入耳式耳塞、或者入耳式监听器，是一种用在人体听觉器官内部的耳机，使用时塞在使用者的耳道入口处，会密封住使用者的耳道。这种密封性提供两种功能：(1)降低外界噪音对通话语音、影音、音乐等音频的干扰。(2)提供的一个封闭的环境，大大减少了音频信号的泄露，让低频强劲有力，同时也使得音频信号不会对外界环境产生影响。

这种入耳式耳机的导管将会与耳套相连插入使用者耳道的前半区，从而来创造密封的听力环境。但是，在听力环境得到密封的同时，也会产生使用者耳道内外声压不均的问题。具体来说，当使用者戴上耳塞时，由于瞬间挤压及良好的密闭性，耳道内封闭空间的空气无法及时排出，造成密闭耳道中的声压力大于外部的大气压力，从而对使用者的耳膜造成压迫，影响入耳式耳机的佩戴舒适程度；同时耳道中的较高的压力也会导致微型喇叭的发音振膜变形引起失真或者影响音频信号整体的频响。

为了解决上述声压不平均的问题，现有技术中，采用直接在耳机的前腔或导管上开直孔的方法来平衡声压，但这种平衡声压的解决方案同时会导致声音信号的低频泄露，影响产品质量。

另外，现有技术中，也有在前腔或导管上开直孔并加阻尼以平衡声压和阻止低频泄露的解决方案，但这种方案不仅会增加耳机制造的工艺难度，并且由于阻尼本身的难管控特性，也会导致耳机产品一致性差的缺陷。

因此，需要一种既能够改善这种由于密封的听力环境而导致的声压不平衡问题、又不影响耳机的频响质量的耳机解决方案。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的是提供一种入耳式耳机声压平衡系统，包括前壳壳壁和由壳壁形成的导声管，其中，在前壳壳壁上设置有将所述导声管与外部空间连通的带弯曲的细长声压平衡通孔。

优选的结构是，所述的声压平衡通孔为L型细管、螺旋形细管或其它等效设计。

本实用新型采用了上述技术方案后，不仅能够平衡耳道与外界声压，令聆听者佩带舒适，同时还能够在避免使用如调音纸等调音材料的前提下达到阻止低频泄露的目的，从而简化生产工艺并保证产品的一致性。

为了实现上述以及相关目的，本实用新型的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本实用新型的某些示例性方面。然而，这些方面指示的仅仅是可使用本实用新型的原理的各种方式中的一些方式。此外，本实用新型旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。

附图说明

通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本实用新型的更全面理解，本实用新型的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：

图1为本实用新型的L形细管结构声压平衡通孔的实施例示意图；

图2为本实用新型的螺旋形细管结构声压平衡通孔的实施例示意图；

图3为孔径与等效电路及其计算公式的对照示意图。

在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。

如前所述，要达到声压均衡的目的，则需要使耳道内外声压相通。在耳机的前腔或导管上开直孔可以使耳机的内外空气相通达到均压，但其造成的泄露会对低频频响有影响。但如果在开孔上增加阻尼以阻止低频泄露，不但会增加耳机的制造工艺难度，还会使耳机产品的一致性变差。

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提出了使用带弯曲的细长通孔连通耳机的导声管内部空气与耳机外部空气的解决方案。

在一个密闭的耳机中，从喇叭膜片传导过来的声波所产生的压力作用于腔体及导声管内部的空气，给腔体内空气了一个正比于冲程的声压。在声波的低频区域，相比腔体的尺寸，如果声波波长足够大，耳机腔体中空气的声压可以认为是一致的，而如果在导声管与耳机外部空间之间具有通孔，耳机腔体内的部分空气泄漏便会减少其声压，从而影响到低频灵敏度。在声波的中高频区域，耳机腔体可以认为是一个压力室，在这个压力室中，声压和喇叭膜片的体积变化是同相的，而声压的振幅也和喇叭膜片的振幅成正比，因此泄露的影响很小。也就是说，在导声管与耳机外部空间之间具有通孔会降低耳机低频的灵敏度，但对中高频灵敏度并没有太大影响。

图3是孔的等效电路及参数对照表。在图3中，l为孔长，d为孔径(直径)，R为等效声阻，L为等效声感，C为等效声容，参考图3所示的等效电路及公式，孔提供了一个声阻R的形式。对于大的孔来说，黏度效应只发生在靠近壁部的很薄的一层，中间没有。而小孔中，这一黏度效应发生的层覆盖了整个孔的横切面。随着孔径的减小，孔所提供的声阻R以4倍的方式增加，因此小的孔径可以提供更好的声阻。也就是说如果孔足够小，声阻便足够大，既可以阻止低频泄露的发生，又能够实现平衡声压的目的。

由于黏度效应，孔在造成泄露的同时可以提供一个声阻，并且孔的直径(孔径)越小，该孔所提供的声阻越大。

但实际设计过程中，对于孔径的限制会因模具设计瓶颈及后期一致无法保证等问题，存在孔径不可能无限减小的问题。虽然多孔材料例如纸和无纺布有着不规则小孔，也可以被认为是并联的小孔的集合，但如果通过覆盖多孔材料的方式来达到同样的减小直径的效果，又会导致实际生产中的阻尼一 致性无法保证问题及装配问题，这些问题都会直接影响耳机最终的产品质量。

本实用新型综合考虑以上问题，将制定孔径在有效合理的设计的基础上，通过增加孔的长度来达到获得同样效果的声阻以保证低频的质量。在本实用新型的优选实施方式中，将孔径设计为不大于0.3mm，孔的总长度设计为大于2.5mm。

图1示出了根据本实用新型的L形细管结构声压平衡通孔的实施例。如图1所示，在耳机的前壳100中，喇叭4将声音的电信号转换成振动信号经由导声孔2提供给使用者，在使用过程中，胶套5插入使用者耳道的前半区密闭耳道，从而创造密闭的听力空间，在前壳壳壁1上开设有连通导声孔与耳机外部空间的L形声压平衡通孔3，其内孔端31与前壳100中的导声孔连通，外孔端32暴露在耳机的外部空间；该声压平衡通孔3的孔径为0.3mm，总长度大于2.5mm，既能够平衡密闭听力空间与外部空间之间的压力，又能够在不使用如调音纸等调音材料的前提下为声压平衡通孔提供足够的声阻以阻止低频泄露的发生。

图2示出了根据本实用新型的螺旋形细管结构声压平衡通孔的实施例。如图2所示，该入耳式耳机在使用过程中，前壳100中的胶套5插入使用者耳道的前半区密闭耳道，从而创造密闭的听力空间，在前壳壳壁上开设有连通导声孔与耳机外部空间的螺旋形声压平衡通孔3，该声压平衡通孔3为螺旋形，其孔径为0.3mm，总长度大于2.5mm，内孔端31与前壳100中的导声孔连通，外孔端32暴露在耳机的外部空间。

本实施例中的螺旋形细管结构的声压平衡通孔同样能够平衡密闭听力空间与外部空间之间的压力，并且提供足够的声阻以阻止低频泄露的发生。而且较之于图1所示的L形声压平衡通孔，本实施例中声压平衡通孔的螺旋形细管结构能够在有限的耳机前壳壳壁上形成更长的声压平衡通孔，从而提供更大的声阻，更好地阻止低频泄露的发生。

通过上述实施例，本领域技术人员可以看出，本使用新型的声压平衡通孔并不局限于上述的L型细管、螺旋形细管，也包括其它能够实现平衡声压、提供声阻的声孔形状，因此，所有与上述L型细管、螺旋形细管等效的设计都属于本实用新型的保护范围。

本实用新型可以广泛应用于各类入耳式耳机。本实用新型公开了一种入耳式耳机声压平衡系统，主要为使用L型细管、螺旋形细管及其它等效设计来实现既平衡声压又不影响低频质量的目的。

如上参照附图以示例的方式描述根据本实用新型的入耳式耳机的声压平衡结构。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本实用新型所提出的入耳式耳机的声压平衡结构，还可以在不脱离本实用新型内容的基础上做出各种改进。因此，本实用新型的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (3)

1.一种入耳式耳机声压平衡系统，包括前壳壳壁和由所述壳壁形成的导声管，其特征在于：

在所述前壳壳壁上设置有将所述导声管与外部空间连通的带弯曲的细长声压平衡通孔。

2.如权利要求1所述的入耳式耳机声压平衡系统，其特征在于：

所述带弯曲的细长通孔为L形或者螺旋形。

3.如权利要求2所述的入耳式耳机声压平衡系统，其特征在于：

所述带弯曲的细长声压平衡通孔的孔径不大于0.3mm，总长度大于2.5mm。 

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