CN219659883U - 一种入耳式耳机及其耳套 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种入耳式耳机及其耳套。其中耳套包括：内侧膜片和外侧膜片，内侧膜片围合形成中空筒状，外侧膜片环绕在内侧膜片的外侧，一端与内侧膜片相连接，另一端作为耳套的外基部在佩戴时紧密贴合用户的耳道；并且外侧膜片远离外基部的部分与内侧膜片远离内基部的部分共同形成一伞状部；所述耳套的伞状部具有声学阻尼或结构阻尼，用于抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动。本实用新型的方案能够有效提高人耳敏感频段内的耳套隔声量。

Description

一种入耳式耳机及其耳套

技术领域

本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种入耳式耳机及其耳套。

背景技术

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(In-Ear-Monitor，IEM)，是一种用在人体听觉器官内部的耳机。入耳式耳机由于其低音好、体积小方便携带、有一定隔声性能、能适用于多种噪声户外场景等优点，得到了很大的发展。

图1是现有技术中常见的一种入耳式耳机的外观示意图。如图1所示，入耳式耳机一般由耳机本体1和耳套2组成。其中，耳套2套接在耳机本体1的出声口12上。用户在佩戴入耳式耳机时，将耳套2贴合用户耳道的内壁，这样用户的耳道和入耳式耳机的耳套2就可以形成封闭的耳内空腔，以获得较好的密闭性，降低外界噪音对出声口12输出声音的干扰。

可见，耳套作为入耳式耳机和人耳的结构耦合部件，对于隔声性能以及佩戴舒适度等，起着关键的作用。

为提高入耳式耳机佩戴舒适度，耳套一般是由软胶材质构成。然而在用户使用耳套过程中，外界噪声会使得耳套的尖端薄膜发生受迫振动，进而导致外界噪声过多传入耳内。耳套的这种不希望的振动，降低了耳套的隔声性能，使得窜入耳内空腔内的残留噪声较大，导致人耳敏感频段内的周围外部的人声及其他噪声源听得较为清楚，降低了入耳式耳机的声学性能，为用户带来了不好的使用体验。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种入耳式耳机及其耳套，能够减少窜入耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声。

根据本实用新型的第一个方面，本实用新型提供了一种入耳式耳机的耳套，所述入耳式耳机包括耳机本体和耳套，所述耳套包括内侧膜片和外侧膜片：

所述内侧膜片围合形成中空筒状，其一端作为耳套的内基部连接所述耳机本体的出声口，其另一端连接所述外侧膜片；

所述外侧膜片环绕在所述内侧膜片的外侧，其一端与所述内侧膜片相连接，其另一端作为耳套的外基部在佩戴时紧密贴合用户的耳道；并且，所述外侧膜片远离所述外基部的部分与所述内侧膜片远离所述内基部的部分共同形成一伞状部；

所述耳套的伞状部具有声学阻尼或结构阻尼，用于抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动。

根据本实用新型的第二个方面，本实用新型提供了一种入耳式耳机，所述入耳式耳机包括耳机本体和本实用新型提供的上述耳套。

本实用新型提供的技术方案能够达到以下有益效果：

本实用新型提供的入耳式耳机及其耳套，考虑到耳套的主要振动模态的固有频率位于人耳敏感的频段，且由于耳套的伞状部具有能够抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动的声学阻尼或结构阻尼，使得耳套在主要振动模态的固有频率处具有较大隔声量，因此即便外界噪声使得耳套的尖端薄膜受迫振动，但耳套在人耳敏感频段内并不发生受迫振动，或者耳套在人耳敏感频段内只发生幅度较小的受迫振动，从而可以减少窜入耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声，在入耳式耳机被用户佩戴后，能够尽可能将人耳敏感频段内的噪声源隔绝在耳套外，提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，进而达到改善入耳式耳机声学性能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1是现有技术中常见的一种入耳式耳机的外观示意图；

图2是本实用新型给出的耳套结构的剖面示意图；

图3是本实用新型给出的耳套的伞状部的示意图；

图4是本实用新型给出的711人工耳实测环境示意图；

图5是本实用新型给出的图4所示的711人工耳实测环境下的声场测试原理示意图；

图6是本实用新型给出的原始噪声的仿真频响曲线示意图；

图7是本实用新型给出的711人工耳接收的原始噪声的实测频响曲线示意图；

图8是本实用新型给出的经单层平面膜隔声后711人工耳接收的残留噪声的仿真频响曲线示意图；

图9是本实用新型给出的图8所示仿真频响曲线上的峰谷频点处对应的膜片振动模态示意图；

图10是本实用新型给出的将耳套装配到711人工耳上的效果图；

图11是本实用新型给出的耳套装配到711人工耳上后的耳套结构的仿真剖面示意图；

图12是本实用新型给出的未经耳套隔声和经耳套隔声后711人工耳接收的残留噪声的仿真频响曲线示意图；

图13是本实用新型给出的经耳套隔声后711人工耳接收的残留噪声的实测频响曲线示意图；

图14是本实用新型给出的图12所示仿真频响曲线在4k～8kHz频段内对应的耳套振动模态示意图；

图15是本实用新型给出的耳套隔声量的仿真频响曲线示意图；

图16是本实用新型给出的一种改善入耳式耳机声学性能的方法的流程示意图；

图17是本实用新型实施例1给出的在耳套的内、外侧膜片之间增设阻隔结构的示意图；

图18示出的是本实用新型实施例1中的增设阻隔结构的耳套与未增设阻隔结构的现有耳套的仿真隔声量对比情况示意图；

图19是本实用新型实施例2给出的在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷不同厚度胶水的示意图；

图20示出的是本实用新型实施例2中的涂敷不同厚度胶水的耳套与未涂敷胶水的现有耳套的实测隔声量对比情况示意图；

图21是本实用新型实施例3给出的在伞状部里侧的内、外侧膜片之间填充硅凝胶的过程示意图；

图22示出的是本实用新型实施例3中的两种硅凝胶填充结构的耳套与未填充硅凝胶的现有耳套的仿真隔声量对比情况示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。

在本实用新型实施例的下述描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。此外，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

发明人在寻求解决“减少窜入耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声”技术问题的过程中，进行了多种方案尝试。在给出本实用新型的技术方案之前，为清楚表述发明人所发现的一些具有技术效果的方案，本实用新型首先对入耳式耳机的耳套的结构进行定义。

图2是本实用新型给出的耳套结构的剖面示意图；图3是本实用新型给出的耳套的伞状部的示意图。结合图1～图3所示，本实用新型的入耳式耳机包括耳机本体1和耳套2，其中，耳套2包括内侧膜片21和外侧膜片22：

内侧膜片21围合形成中空筒状，其一端作为耳套的内基部210连接耳机本体1的出声口12，其另一端连接外侧膜片22；

外侧膜片22环绕在内侧膜片21的外侧，其一端与内侧膜片21相连接，其另一端作为耳套的外基部220在佩戴时紧密贴合用户的耳道；并且，外侧膜片22远离所述外基部220的部分221与内侧膜片21远离所述内基部210的部分211共同形成一伞状部。

如图3所示，入耳式耳机在佩戴时，内侧膜片21的一端作为耳套的内基部210由于固定在出声口12的外壁上而无法振动，外侧膜片22的另一端作为耳套的外基部220由于紧密贴合用户的耳道而无法振动。图3中带阴影的区域对应的是耳套的伞状部所在的区域。其中虚线230标识是内侧膜片21与外侧膜片22的连接处。

图3中带阴影的区域被该虚线230划分成两个部分，虚线左侧的阴影区域标识的是内侧膜片21远离内基部210的部分211，虚线右侧的阴影区域标识的是外侧膜片22远离外基部220的部分221，这两部分共同形成一伞状部。在用户使用耳套过程中，外界噪声会使得该伞状部所在区域(即图3中211部分和221部分)的膜片发生受迫振动。

为弄清楚耳内空腔内的人耳敏感频段残留噪声较多的原因，发明人在入耳式耳机开启主动降噪功能后，对耳机的降噪性能进行实际测试，发现在人耳敏感频段内有较多残留噪声，并经过实验测试比对，最终锁定此人耳敏感频段内的残留噪声是由耳套伞状部在外界噪声影响下发生受迫振动引起的。

下面对人耳敏感频段内的残留噪声是由耳套振动引起的原因进行依据分析，以便找寻到降低人耳敏感频段较多残留噪声的解决思路。

在以下仿真及实际测试中均利用到了“711人工耳”。711是一种标准人工耳测量环境，能够模拟外耳道的声学结构，并且内部具有麦克风等元件。711不是一个厂商的名字，而是一个标准——IEC-711。在这个标准中，IEC(国际电工委员会)详细地定义了测量耳机的人工耳其应该遵守的参数等信息，以保证人工耳测量的准确性。满足这一标准的人工耳，便被称之为“711人工耳”。

图4是本实用新型给出的711人工耳实测环境示意图；图5是本实用新型给出的图4所示的711人工耳实测环境下的声场测试原理示意图；图6是本实用新型给出的711人工耳接收的原始噪声的仿真频响曲线示意图；图7是本实用新型给出的711人工耳接收的原始噪声的实测频响曲线示意图。

如图4和图5所示，音箱作为噪声源对准711人工耳播放测试声信号，噪声源发出的入射平面波通过人工耳的入口进入，被人工耳内部接收点处设置的麦克风接收。比对图6和图7中的原始噪声的仿真频响曲线与实测频响曲线，可以看出二者具有较好的波形对应性。

利用图4所示的711人工耳实测环境，发明人首先将简单形式的单层平面膜装配在711人工耳上，对单层平面膜的隔声性能进行仿真。图8是本实用新型给出的经单层平面膜隔声后711人工耳接收的残留噪声的仿真频响曲线示意图。图9是本实用新型给出的图8所示仿真频响曲线上的峰谷频点处对应的膜片振动模态示意图，其中，膜片振动模态的颜色越深表示膜片振动的幅度越大。由图9可以看出，膜片振动模态对应频点，与711人工耳接收的残留噪声峰谷有明显对应。例如，在图中4kHz、6.5kHz和8kHz处，接收到的总声压级均出现峰值，同样，在对应的膜片振动模态仿真实验图中可见，在该三个频率处，膜片中部同样出现较大幅度的受迫振动，从而导致在这三个频率处，所接收到的噪声总声压级偏大。

利用图4所示的711人工耳实测环境，发明人接着将现有耳套装配在711人工耳上，对耳套的隔声性能进行仿真。图10是本实用新型给出的将耳套装配到711人工耳上的效果图。其耳套的内侧膜片21里侧的中空部分使用固体胶进行填充。

图11是本实用新型给出的耳套装配到711人工耳上后的耳套结构的仿真剖面示意图。

其中最右侧边线模拟的是耳套的外侧膜片22与711人工耳入口内壁耦合的边界线，左上部的方形区域模拟的是耳机本体的出声口，该出声口已使用固体胶填充。

图12是本实用新型给出的未经耳套隔声和经耳套隔声后711人工耳接收的残留噪声的仿真频响曲线示意图；其中上方的曲线是未经耳套隔声的仿真结果，下方的曲线是经耳套隔声后的仿真结果。由图12可以观察到，在未经耳套隔声情况下接收到的残留噪声的总声压级整体偏大，经耳套隔声后，接收到的残留噪声的总声压级整体下降，但在一些频点处出现了峰谷现象。这些频点主要分布在人耳较为敏感的4kHz～8kHz范围内。例如，图12中的4.8kHz、6.3kHz和7.8kHz附近处，接收到的总声压级出现了峰值，图12中的5.6kHz、6.8kHz附近处，接收到的总声压级出现了谷值。

图13是本实用新型给出的经耳套隔声后711人工耳接收的残留噪声的实测频响曲线示意图。比对图12中的经耳套隔声后的仿真频响曲线(下方的曲线)和图13中的经耳套隔声后的实测频响曲线，可以看出二者也具有较好的波形对应性。例如图13中的实测频响曲线在6.3kHz和7.8kHz附近处出现了波峰，在6.8kHz附近出现了波谷，而图12中下方的仿真频响曲线也在这些频点处出现了峰谷现象。

图14是本实用新型给出的图12所示仿真频响曲线在4k～8kHz频段内对应的耳套振动模态示意图。根据图14可以观察到4k～6kHz、7k～8kHz频段，耳套尖端部出现明显振动模态，很好的对应上残留噪声较大的频段。也即是说，通过实测可以确定出耳套的主要振动模态的固有频率也集中在4k～8kHz这段人耳较为敏感的频段内。

至此可以确定出：外界噪声使得耳套伞状部的膜片受迫振动进而导致外界噪声过多传入耳内，由于耳套的主要振动模态的固有频率位于人耳敏感频段，因此耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声主要是由耳套振动引起的。

为了便于分析耳套的隔声性能，以下引入隔声量的概念。隔声量是由外界原始噪声减去耳内残留噪声得到。为更直观说明，仍参见图12，耳套的隔声量计算是由图12中的未经耳套隔声接收的残留噪声声压级减去图12中的经耳套隔声后接收的残留噪声声压级得到。容易理解，当耳套振动带来较多残留噪声时，就会降低耳套的隔声量。图15是本实用新型给出的耳套隔声量的仿真频响曲线示意图。在图15中，分别表示两种不同结构的耳套所对应的耳套隔声量的仿真结果，其中可见，在6k-7kHz处，实线部分所对应的耳套具有更好的隔声性能。

由此发明人想到，可以通过在耳套的伞状部增加声学阻尼或结构阻尼，以抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，来提高所述耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量，使得耳套在人耳敏感频段内不发生或发生幅度较小的受迫振动，这样就可以降低人耳敏感频段内的残留噪声，提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，进而改善入耳式耳机的声学性能。

图16是本实用新型给出的一种改善入耳式耳机声学性能的方法的流程示意图。如图16所示，本实用新型的改善入耳式耳机声学性能的方法包括步骤S161和S162：

步骤S161，通过仿真获取耳套的主要振动模态的固有频率。

模态是结构的固有振动特性，每一个模态具有特定的固有频率、阻尼比和模态振型。这些模态参数可以由计算或试验分析取得，这样一个计算或试验分析过程称为模态分析。通常，模态分析都是指试验模态分析。振动模态是弹性结构的固有的、整体的特性。如果通过模态分析方法搞清楚了结构物在某一易受影响的频率范围内各阶主要模态的特性，就可能预言结构在此频段内在外部或内部各种振源作用下实际振动响应。因此，模态分析是结构动态设计及设备的故障诊断的重要方法。

本步骤通过仿真手段获取耳套的主要振动模态的固有频率，确定耳套的主要振动模态的固有频率位于人耳敏感的频段，由此可以确定出外界噪声使得耳套伞状部的膜片受迫振动，是导致耳内空腔内的人耳敏感频段的较多残留噪声的原因，从而为下一个步骤采用的在耳套的伞状部增加声学阻尼或结构阻尼的手段提供依据支撑。

步骤S162，增加耳套在伞状部的声学阻尼或结构阻尼，以抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动。

为所属领域技术人员所知晓的，通常情况下，人耳可以听到在20Hz～20kHz之间的声波，而人耳较敏感频段通常位于2kHz-8kHz区间范围内。其中，人耳对于4kHz左右的频段尤其敏感。可见，如果主要振动模态的固有频率恰好位于4kHz附近，将导致隔声量曲线在4kHz附近出现不希望的低谷。也即，发明人希望通过在耳套的伞状部增加声学阻尼或结构阻尼的方式，以抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，来提高耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量，使得耳套在人耳敏感频段内不发生受迫振动或只发生幅度较小的受迫振动，从而使得整个耳套的隔声量曲线在人耳较为敏感的2kHz-8kHz区间内得以抬升，进而改善耳套在人耳敏感频段的隔声性能。

耳套在佩戴时，由于耳套的内基部210和外基部220不会因外界噪声而发生受迫振动，不会影响到耳内空腔内的残留噪声，因此对耳套的这些不可振动部分的膜片可以不做调整。考虑到用户在使用耳套过程中，外界噪声会使得耳套的伞状部所在区域的膜片发生受迫振动，进而导致外界噪声过多传入耳内，本实用新型通过增加耳套在伞状部的声学阻尼或结构阻尼，以抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，来提高耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量，降低耳内空腔内较多的人耳敏感频段的残留噪声。

实施例1

通过在耳套的内、外侧膜片之间增设阻隔结构的方式，增加伞状部的声学阻尼或结构阻尼，来抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，提高所述耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量。

图17是本实用新型实施例1给出的在耳套的内、外侧膜片之间增设阻隔结构的示意图。如图17所示，增设的阻隔结构为膜片突起，这些膜片突起交替设置在耳套的内、外侧膜片上(不限于伞状部的内、外侧膜片，还包括耳套的内基部和外基部处的膜片)。一方面这些膜片突起增加了外界噪声到达耳套的尖端薄膜处的声学路径长度，延长了外界噪声的能量衰减路径，如图17所示，到达耳套的尖端薄膜处的声学路径长度，在未增设阻隔结构时从耳套入口至耳套的尖端薄膜处的直线距离是5.3mm，在增设阻隔结构时从耳套入口至耳套的尖端薄膜处的曲线长度是10.79mm。另一方面这些膜片突起也增加了伞状部膜片的整体质量，使得伞状部在外界噪声作用下不易发生受迫振动，这两方面的因素均增加了伞状部的声学阻尼或结构阻尼。

图18示出的是本实用新型实施例1中的增设阻隔结构的耳套与未增设阻隔结构的现有耳套的仿真隔声量对比情况示意图。如图18所示，在人耳较为敏感的2k-8kHz区间范围内，耳套增设阻隔结构后，整体隔声量的曲线得以明显抬升。以主要振动模态的固有频率之一约4.8kHz处的隔声量为例，该频率也是人耳最为敏感的频率，4.8kHz频率处的隔声量提高了约5～10dB，从而大大提高了耳套在该频率附近的隔声量水平，减少入耳式耳机在人耳敏感频段内的残留噪声。

可以理解，在耳套的内、外侧膜片上交替设置的膜片突起的个数越多，外界噪声到达耳套的尖端薄膜处的声学路径长度越长，伞状部膜片的整体质量也越大，伞状部的声学阻尼或结构阻尼增加的越多。此外，设置的膜片突起的长度越长，外界噪声在相邻的膜片突起之间折返的路径长度越长，使得到达耳套的尖端薄膜处的总的声学路径长度越长，伞状部的声学阻尼或结构阻尼增加的越多。伞状部的声学阻尼或结构阻尼增加的越多，越能抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，进而越能提高耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量。

当然，在耳套的内、外侧膜片上交替设置膜片突起的个数及长度，还应考虑到入耳式耳机的佩戴舒适度，并非是个数越多越好，也并非是长度越长越好，设计时应综合平衡耳套的佩戴舒适度及隔声性能。此外，将膜片突起设置成等间距分布，能够降低耳套生产的工艺难度。由此发明人想到，利用本实用新型实施例1的仿真结果，可以在耳套的内、外侧膜片之间增设一些阻隔结构，来提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，达到改善入耳式耳机声学性能的目的。

实施例2

通过在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷胶水的方式，增加伞状部的声学阻尼或结构阻尼，来抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，提高所述耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量。

图19是本实用新型实施例2给出的在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷不同厚度胶水的示意图。其中图19(a)示出的是未涂敷胶水的现有耳套，图19(b)示出的是对现有耳套涂敷薄胶水(1mm)，图19(c)示出的是对现有耳套涂敷厚胶水(2mm)。

图20示出的是本实用新型实施例2中的涂敷不同厚度胶水的耳套与未涂敷胶水的现有耳套的实测隔声量对比情况示意图。如图20所示，在人耳较为敏感的2k～8kHz区间范围内，相对于未涂敷胶水的现有耳套，在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷一定厚度胶水后，耳套的隔声量得以大幅提升，明显提升了整个人耳敏感频段的隔声量水平。

以主要振动模态的固有频率之一约7.5kHz处的隔声量为例，该频率也位于人耳较为敏感频段，在7.5kHz频率处附近，未涂敷胶水的现有耳套的隔声量约为12dB，涂敷1mm薄胶水的耳套的隔声量约为23dB，相对于现有耳套提高了约11dB，涂敷2mm薄胶水的耳套的隔声量约为29dB，相对于现有耳套提高了约17dB。

且根据图20可以推测出总的趋势是，在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷的胶水越厚，仿真得到的2k～8kHz频段内的耳套的隔声量越大。这是因为涂敷的胶水越厚，伞状部的声学阻尼或结构阻尼增加的越多，越能抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，进而越能提高耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量。

由此发明人想到，利用本实用新型实施例2的实测结果，可以在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷一定厚度的胶水，来提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，达到改善入耳式耳机声学性能的目的。

实施例3

通过在伞状部里侧的内、外侧膜片之间填充硅凝胶的方式，增加伞状部的声学阻尼或结构阻尼，来抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，提高所述耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量。

硅凝胶为一种双组份加成型加温或室温硫化硅橡胶(硫化速度受温度影响)，呈无色或皮肤色油状液体，交联密度为一般加成型液体硅橡胶的1/5～1/10，硫化后成为柔软的有粘性的弹性材料。硬度(shore A)0度及以下，常用针入度计量。其特征有：1)在-65～200℃温度范围可长期使用并保持柔软弹性性能，具有优良的电性能和化学稳定性；2)纯度较高、弹性较强、良好的密封性，高透明、粘接性较强，具有良好的耐高温和耐低温性能；3)柔软，亲肤，自愈性能良好，具有慢回弹记忆性能特点，是环保无毒无味的食品级材质；4)耐水，耐臭氧、耐气候老化、憎水、防潮、防震、无腐蚀性、具有生理惰性、可持续性长时间工作，产品不会变形。

填充工艺是将硅凝胶物质通过自动化点胶设备填充至内、外侧膜片之间。利用硅凝胶柔软的物理性质，在提升隔声性能的同时，佩戴感受也足够舒适。考虑到硅凝胶受到挤压可能破损，所以在一射填充硅凝胶之后，二射填充一层薄薄的低硬度液态硅胶(LiquidSilicone Rubber，LSR)用于对硅凝胶层的封口加固，于是在测试对象中存在有二射封口和无二射封口两种结构。

硅凝胶在硫化前为油状液体，硫化后为‘果冻状’固体，硅凝胶的硫化成型条件与常规液态硅胶相同均需要压力和温度，但位于耳套内、外侧膜片之间的空间较小，且耳套本体很软，施加压力会导致变形。故在填充硫化前的硅凝胶后，需要等待其在内、外侧膜片之间自流平，然后进行加温硫化，二射封口的LSR同理，但硫化前低硬度的LSR粘度高于硅凝胶，所以自流平的时间相比之下会稍长一点。

图21是本发明实施例3给出的向耳套伞状内腔的内、外侧膜片之间填充硅凝胶的过程示意图。如图21所示，第一步将图21(a)所示的现有耳套(未填充硅凝胶)摆在治具中，内、外侧膜片间的腔体向上，点胶机向耳套的内、外膜片之间一射硅凝胶进行填充，此时耳套需要静置一段时间使一射的硅凝胶自流平，流平后给填充硅凝胶后的耳套进行加温120℃约15min，使一射部分硫化至果冻状，得到图21(b)所示的无二射封口的耳套；第二步向无二射封口的耳套二射填充低硬度的液态硅胶LSR，同样静置一段时间使二射的LSR自流平，流平后施加同样的温度进行硫化成型，得到图21(c)所示的有二射封口的耳套。

图22示出的是本发明实施例3中的两种硅凝胶填充结构的耳套与未填充硅凝胶的现有耳套的仿真隔声量对比情况示意图。如前所述，在耳套的内、外侧膜片之间填充硅凝胶后，可以形成两种结构：一种是无二射封口结构，另一种是有二射封口结构。在图22所示的人耳较为敏感的2k～8kHz区间范围内，相对于未填充硅凝胶的现有耳套，这两种硅凝胶填充结构的耳套的隔声量均得以大幅提升，明显提升了整个人耳敏感频段的隔声量水平。

以主要振动模态的固有频率之一约7.5kHz处的隔声量为例，该频率也位于人耳较为敏感频段，在7.5kHz频率处附近，未填充硅凝胶的现有耳套的隔声量约为12dB，填充硅凝胶无二射封口结构的耳套的隔声量约为18dB，相对于现有耳套提高了约6dB，填充硅凝胶有二射封口结构的耳套的隔声量约为24dB，相对于现有耳套提高了约12dB。

可见，在一射的硅凝胶厚度相同的情况下，有二射封口结构相比于无二射封口结构具有更好的隔声效果。这是因为有二射封口结构相比于无二射封口结构，前者在耳套的伞状部填充的总的硅凝胶厚度要厚些，致使伞状部增加的声学阻尼或结构阻尼相对多些，从而更能抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，进而越能提高耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量。

由此发明人想到，可以在伞状部里侧的内、外侧膜片之间填充一定厚度的硅凝胶，来提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，达到改善入耳式耳机声学性能的目的。

综上所述，本实用新型提供的改善入耳式耳机声学性能的方法，首先采用仿真手段获取耳套的主要振动模态的固有频率，确定该固有频率位于人耳敏感的频段，进而通过一定方式增加耳套的伞状部的声学阻尼或结构阻尼，来抑制所述耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动。这样即便外界噪声使得耳套的尖端薄膜受迫振动，但由于耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动受到了抑制，耳套在人耳敏感频段内并不发生受迫振动，或者即使发生受迫振动，但由于耳套在主要振动模态的固有频率处具有较大隔声量，耳套在人耳敏感频段内只发生幅度较小的受迫振动。从而可以减少窜入耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声，在入耳式耳机被用户佩戴后，能够尽可能将人耳敏感频段内的噪声源隔绝在耳套外，提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，进而达到改善入耳式耳机声学性能的目的。

对应于前述的改善入耳式耳机声学性能的方法，本实用新型还提供了一种入耳式耳机的耳套。参见图1～图3，本实用新型的入耳式耳机的耳套2包括内侧膜片21和外侧膜片22：

内侧膜片21围合形成中空筒状，其一端作为耳套的内基部210连接入耳式耳机的耳机本体1的出声口12，其另一端连接外侧膜片22；

外侧膜片22环绕在内侧膜片21的外侧，其一端与内侧膜片21相连接，其另一端作为耳套的外基部220在佩戴时紧密贴合用户的耳道；并且，外侧膜片22远离所述外基部220的部分221与内侧膜片21远离所述内基部210的部分211共同形成一伞状部；

并且，本实用新型的耳套的伞状部具有声学阻尼或结构阻尼，用于抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动。

如图3所示，入耳式耳机在佩戴时，内侧膜片21的一端作为耳套的内基部210由于固定在出声口12的外壁上而无法振动，外侧膜片22的另一端作为耳套的外基部220由于紧密贴合用户的耳道而无法振动。图3中带阴影的区域对应的是耳套的伞状部所在的区域。其中虚线230标识是内侧膜片21与外侧膜片22的连接处，图3中带阴影的区域被该虚线230划分成两个部分，虚线左侧的阴影区域标识的是内侧膜片21远离内基部210的部分211，虚线右侧的阴影区域标识的是外侧膜片22远离外基部220的部分221，这两部分共同形成一伞状部。

在用户使用耳套过程中，外界噪声会使得该伞状部所在区域(即图3中211部分和221部分)的膜片发生受迫振动，进而导致外界噪声过多传入耳内，造成耳内空腔内较多的人耳敏感频段的残留噪声。

为降低人耳敏感频段内的残留噪声，首先需要弄清楚耳内空腔内的残留噪声较多的原因。发明人首先通过仿真手段获取耳套的主要振动模态的固有频率，确定该固有频率也位于人耳敏感频段，为此发明人确定出导致耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声主要是由耳套振动引起的。进而发明人想到可以采用一定方式增加耳套在所述伞状部的声学阻尼或结构阻尼，以抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动，来提高耳套在主要振动模态的固有频率处的隔声量，使得耳套在人耳敏感频段内不发生或只发生幅度较小的受迫振动，这样就可以尽可能将人耳敏感频段内的噪声源隔绝在耳套外，降低人耳敏感频段内的残留噪声，提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，进而改善入耳式耳机的声学性能。

以下是发明人想到的一些可以增加耳套在伞状部的声学阻尼或结构阻尼的方式，这些方式已通过仿真结果或实测结果证明有效，得到的耳套实施例均能在一定程度上提高人耳敏感频段内的耳套隔声量。

在本实用新型的一个耳套实施例中，声学阻尼或结构阻尼包括在耳套的内、外侧膜片之间增设的阻隔结构。

优选地，该阻隔结构为在耳套的内侧膜片和外侧膜片上交替设置的膜片突起。进一步优选地，这些膜片突起等间距地交替分布在耳套的内侧膜片和外侧膜片上，以降低耳套生产的工艺难度。

在本实用新型的一个耳套实施例中，声学阻尼或结构阻尼包括在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷的胶水。涂敷的胶水厚度为1～2mm，太薄隔声性能改善不明显，太厚会降低耳套的佩戴舒适性。

在本实用新型的一个耳套实施例中，声学阻尼或结构阻尼包括在伞状部里侧的内、外侧膜片之间填充的硅凝胶。填充的硅凝胶结构可以是无二射封口，也可以是有二射封口，但为避免硅凝胶受到挤压可能破损优选有二射封口。在一射的硅凝胶厚度相同的情况下，有二射封口结构相比于无二射封口结构，由于在耳套的伞状部填充的总的硅凝胶厚度要厚些，致使伞状部增加的声学阻尼或结构阻尼相对多些，相对而言具有更好的隔声效果。

上述各耳套实施例的仿真结果或实测结果，可以参见前述的改善入耳式耳机声学性能的方法中的相应实施例，在此不再赘述。

另外需要说明的是，上述各耳套实施例是可以组合的。例如，为增加耳套在伞状部的声学阻尼或结构阻尼，不仅在耳套的内、外侧膜片之间增设阻隔结构，还可以在伞状部里侧的内、外侧膜片之间填充硅凝胶或在伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷胶水等。

基于本实用新型的入耳式耳机的耳套，本实用新型还提供了一种入耳式耳机。该入耳式耳机，包括：耳机本体和本实用新型提供的上述耳套实施例。

本实用新型提供的入耳式耳机及其耳套，考虑到耳套的主要振动模态的固有频率位于人耳敏感的频段，且由于耳套的伞状部具有能够抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动的声学阻尼或结构阻尼，使得耳套在主要振动模态的固有频率处具有较大隔声量，因此即便外界噪声使得耳套的尖端薄膜受迫振动，但耳套在人耳敏感频段内并不发生受迫振动，或者耳套在人耳敏感频段内只发生幅度较小的受迫振动，从而可以减少窜入耳内空腔内的人耳敏感频段的残留噪声，在入耳式耳机被用户佩戴后，能够尽可能将人耳敏感频段内的噪声源隔绝在耳套外，提高人耳敏感频段内的耳套隔声量，进而达到改善入耳式耳机声学性能的目的。

以上所述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (9)

1.一种入耳式耳机的耳套，所述入耳式耳机包括耳机本体和耳套，所述耳套包括内侧膜片和外侧膜片：

所述内侧膜片围合形成中空筒状，其一端作为耳套的内基部连接所述耳机本体的出声口，其另一端连接所述外侧膜片；

所述外侧膜片环绕在所述内侧膜片的外侧，其一端与所述内侧膜片相连接，其另一端作为耳套的外基部在佩戴时紧密贴合用户的耳道；并且，所述外侧膜片远离所述外基部的部分与所述内侧膜片远离所述内基部的部分共同形成一伞状部；

其特征在于，所述耳套的伞状部具有声学阻尼或结构阻尼，用于抑制耳套在主要振动模态的固有频率处的受迫振动。

2.根据权利要求1所述的耳套，其特征在于，所述声学阻尼或结构阻尼包括在所述耳套的内、外侧膜片之间增设的阻隔结构。

3.根据权利要求2所述的耳套，其特征在于，所述阻隔结构为在耳套的内侧膜片和外侧膜片上交替设置的膜片突起。

4.根据权利要求3所述的耳套，其特征在于，所述膜片突起等间距分布。

5.根据权利要求1所述的耳套，其特征在于，所述声学阻尼或结构阻尼包括在所述伞状部里侧的内、外侧膜片表面涂敷的胶水。

6.根据权利要求5所述的耳套，其特征在于，涂敷的胶水厚度为1～2mm。

7.根据权利要求1所述的耳套，其特征在于，所述声学阻尼或结构阻尼包括在所述伞状部里侧的内、外侧膜片之间填充的硅凝胶。

8.根据权利要求7所述的耳套，其特征在于，填充的硅凝胶结构具有二射封口。

9.一种入耳式耳机，其特征在于，所述入耳式耳机包括耳机本体和权利要求1-8任一项所述的耳套。