CN220067647U - 一种耳机 - Google Patents
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Abstract
本说明书一个或多个实施例涉及一种耳机,包括:发声部,包括换能器和容纳换能器的壳体;耳挂,在佩戴状态下,耳挂的第一部分挂设在用户耳廓和头部之间,耳挂的第二部分与第一部分连接并向耳廓背离头部的一侧延伸并连接发声部,将发声部佩戴于耳道附近但不堵塞耳道口的位置;其中,耳挂在用户矢状面上的投影的内轮廓包括第一曲线,第一曲线在第一方向具有极值点,第一方向垂直于发声部在用户的矢状面上的投影的长轴方向;极值点位于耳挂的上顶点在用户的矢状面上的投影点的后侧,上顶点为佩戴状态下耳挂内轮廓沿用户垂直轴的最高点;发声部在用户矢状面上的投影的长轴方向相对于水平方向的倾角范围为13°‑21°。
Description
交叉引用
本申请要求2022年10月28日提交的申请号为202211336918.4的中国申请,2022年12月01日提交的申请号为202223239628.6的中国申请,2022年12月30日提交的申请号为PCT/CN2022/144339的国际申请,2023年03月02日提交的申请号为PCT/CN2023/079409的国际申请的优先权,全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本说明书涉及声学装置技术领域,特别涉及一种耳机。
背景技术
随着声学输出技术的发展,声学装置(例如,耳机)已广泛地应用于人们的日常生活,其可以与手机、电脑等电子设备配合使用,以便于为用户提供听觉盛宴。按照用户佩戴的方式,耳机一般可以分为头戴式、耳挂式和入耳式等。在耳机的佩戴过程中,耳机的发声部相对于用户的耳部的佩戴位置不仅可以影响耳机的佩戴舒适性与稳定性,还能够影响耳机的声学输出性能。
因此,有必要提供一种能够提高用户佩戴舒适度且具有较好的输出性能的耳机。
实用新型内容
本说明书实施例提供一种耳机,包括:发声部,包括换能器和容纳所述换能器的壳体;耳挂,在佩戴状态下,所述耳挂的第一部分挂设在用户耳廓和头部之间,所述耳挂的第二部分与所述第一部分连接并向所述耳廓背离头部的一侧延伸并连接所述发声部,将所述发声部佩戴于耳道附近但不堵塞耳道口的位置;其中,所述耳挂在用户的矢状面上的投影的内轮廓包括第一曲线,所述第一曲线在第一方向具有极值点,所述第一方向垂直于所述发声部在所述用户的矢状面上的投影的长轴方向;所述极值点位于所述耳挂的上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的后侧,所述上顶点为佩戴状态下所述耳挂内轮廓沿用户垂直轴的最高点;所述发声部在所述用户的矢状面上的投影的长轴方向相对于水平方向的倾角范围为13°-21°。通过上述设置,使得发声部可以被佩戴在用户耳部的适宜位置,使发声部与用户的耳甲腔形成适宜的类腔体结构,提升耳机的输出性能;同时减小发声部与用户耳部的干涉,提升耳机的佩戴稳定性与舒适性。
在一些实施例中,沿所述发声部投影的长轴方向上,所述极值点与所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为6mm-15mm,以使得发声部的整体或部分伸入耳甲腔,提高发声部覆盖耳甲腔的区域面积,减小发声部与耳甲腔边缘之间形成的缝隙尺寸,提高耳道口的听音音量。
在一些实施例中,所述极值点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为20mm-30mm,以使发声部在佩戴状态下位于适宜位置,使发声部与耳甲腔形成的较好的类腔体结构,提升耳机的输出性能,并减小发声部与用户耳部的干涉,提升耳机的佩戴稳定性与舒适性。
在一些实施例中,所述极值点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点的连线与所述发声部投影的长轴方向之间的夹角的取值范围为65°-85°,以使得发声部伸入耳甲腔后处于适宜位置,发声部与耳甲腔可以构成较好的类腔体结构,提升耳机的输出性能。
在一些实施例中,所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点与所述发声部的质心在用户的矢状面上的投影点之间的距离范围为20mm-30mm,以使发声部在佩戴状态下位于适宜位置,发声部与耳甲腔可以构成较好的类腔体结构,提升耳机的输出性能。
在一些实施例中,所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点的连线和所述发声部投影的长轴方向的夹角在45°-65°之间,以使得发声部在佩戴状态下位于适宜位置,使发声部的自由端与耳甲腔之间具有较好的配合,提升耳机的佩戴稳定性与舒适性。
在一些实施例中,所述发声部至少部分伸入耳甲腔,所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的最高点在所述用户的矢状面上的投影点之间在垂直轴方向具有第一距离,所述第一距离与所述耳廓在所述用户的矢状面上的投影在所述垂直轴方向的高度的比值在0.35-0.6之间;所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的末端点在所述用户的矢状面上的投影点之间在矢状轴方向具有第二距离,所述第二距离与所述耳廓在所述用户的矢状面上的投影在所述矢状轴方向的宽度之比在0.4-0.65之间。通过上述设置,使得发声部在佩戴状态下可以整体或部分结构伸入耳甲腔内,形成较好的类腔体结构,提升耳机的输出性能。
在一些实施例中,所述发声部的上侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的最高点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为24mm-36mm;所述发声部的下侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的最高点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为36mm-54mm。通过上述设置,可以使得发声部具有适宜的短轴方向的尺寸以及使发声部在佩戴状态下位于适宜位置,从而不堵塞用户耳道口的同时,提高耳机的听音效果。
在一些实施例中,佩戴状态下,所述发声部的上侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为21mm-32mm;所述发声部的下侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为32mm-48mm。通过上述设置,可以对发声部在短轴方向的尺寸进行设计,使得发声部在佩戴状态下位于适宜位置,不堵塞用户耳道口的同时,提高耳机的听音效果。
在一些实施例中,所述发声部的自由端在所述用户的矢状面上的投影点与耳甲腔的边缘在所述用户的矢状面上的投影的距离不大于13mm。通过上述设置,一方面限制了发声部在长轴方向的尺寸,避免尺寸过大而增加其自身重量,影响用户佩戴的舒适性和随身携带的便捷性;另一方面,还使得发声部的自由端与用户耳甲腔之间具有较好的配合,在保证耳机在具有较好的听音效果的同时,也能保证用户佩戴的舒适性和稳定性。
在一些实施例中,所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓在所述用户的矢状面上的投影的轮廓的距离范围为23mm-52mm。通过上述设置,可以调整发声部在佩戴状态下的位置,从而提高发声部的听音音量、降漏音效果以及佩戴时的舒适性和稳定性。
在一些实施例中,所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳挂的所述第一部分在所述用户的矢状面上的投影的距离范围为18mm-43mm。通过上述设置,可以使得发声部与耳挂可以对耳部形成有效的夹持,发声部在伸入耳甲腔形成较好地类腔体结构的同时,发声部与耳挂还不会对用户耳部(例如耳屏)造成压迫,提升耳机的输出性能以及佩戴舒适性与稳定性。
在一些实施例中,在未佩戴状态下,所述发声部的质心在特定参考面的投影点与所述耳挂的第一部分在所述特定参考面的投影的距离范围为13mm-38mm。
在一些实施例中,在未佩戴状态下,所述极值点在所述耳挂上的对应点和所述发声部质心的连线与所述耳挂所在平面之间的夹角范围为10°-18°。通过上述设置,可以使得发声部在佩戴状态下插入用户耳甲腔的程度适宜,避免发声部堵塞用户耳道口,提升耳机的输出性能。
在一些实施例中,在未佩戴状态下,所述发声部的外侧面或内侧面与所述耳挂所在平面之间的夹角范围为15°-25°。通过上述设置,可以使得发声部在佩戴状态下插入用户耳甲腔的程度适宜,避免发声部堵塞用户耳道口,提升耳机的输出性能。
在一些实施例中,在未佩戴状态下,所述耳挂上距离所述发声部的内侧面最远的点与所述发声部内侧面的距离范围为6mm-9mm,以使得耳机在佩戴状态下,用户耳部可以很好地被容纳至耳挂与发声部之间,提升耳机的佩戴舒适度与稳定性。
在一些实施例中,在未佩戴状态下,所述发声部上距离所述耳挂所在平面最远的点与所述耳挂所在平面的距离为11.2mm-16.8mm。通过上述设置,可以保证发声部与耳甲腔形成的缝隙尺寸较小的同时保证用户的佩戴舒适性。
在一些实施例中,所述第一曲线在第一预设坐标系中的一阶导数连续,所述第一预设坐标系的纵轴与所述第一方向平行,所述第一预设坐标系的横轴与所述发声部投影的长轴方向平行。
在一些实施例中,所述第一曲线在所述第一预设坐标系中的一阶导数具有拐点。
在一些实施例中,所述拐点的数量为一个。
在一些实施例中,所述拐点两侧部分分别具有极值点。
在一些实施例中,所述第一曲线在所述第一预设坐标系中的二阶导数连续。
在一些实施例中,所述第一曲线在所述第一预设坐标系中的二阶导数具有极大值点。通过上述对第一曲线的设置,可以对耳挂进行设计,使耳挂可以更好地与用户耳部适配,提升耳机的佩戴稳定性与舒适性。
本说明书实施例可能带来的有益效果包括但不限于:(1)通过设置耳机的发声部在矢状面的投影与水平方向的倾斜角度,使发声部与用户耳甲腔形成适宜的类腔体结构,提升耳机的输出性能,同时减小发声部与用户耳部之间的干涉,提升耳机的佩戴舒适性与稳定性;(2)通过对耳挂的设计,提升耳挂与用户耳部的适配度,提升耳机的佩戴舒适性与稳定性,同时还可以使得发声部被佩戴在适宜位置,提升耳机的输出性能。需要说明的是,不同实施例可能产生的有益效果不同,在不同的实施例里,可能产生的有益效果可以是以上任意一种或几种的组合,也可以是其他任何可能获得的有益效果。
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示例性耳部示意图;
图2是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图;
图3是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图;
图4是根据本说明书一些实施例所示的耳机在用户的矢状面的示例性投影示意图;
图5是根据本说明书一些实施例所示的双声源的其中一个声源周围设置腔体结构的示例性分布示意图;
图6是根据本说明书一些实施例所示的类腔体结构的示意图;
图7是根据本说明书一些实施例所示的具有不同大小的泄漏结构的类腔体结构的听音指数曲线图;
图8A和图8B是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图;
图9是根据本说明书另一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图;
图10是根据本说明书一些实施例所示的发声部的质心的示例性位置示意图;
图11A是根据本说明书一些实施例所示的发声部内侧面与耳挂平面的示例性位置示意图;
图11B是根据本说明书一些实施例所示的耳机处于未佩戴状态下的结构示意图;
图12是根据本说明书一些实施例所示的耳挂上与发声部的内侧面的垂直距离最远的点示例性位置示意图;
图13是根据本说明书另一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图;
图14A-图14C是根据本说明书所示的耳机与用户耳道的不同示例性配合位置示意图;
图15是根据本说明书一些实施例所示的第一曲线的示例性拟合函数曲线示意图;
图16是根据本说明书一些实施例所示的拟合曲线的示例性一阶导数曲线示意图;
图17是根据本说明书一些实施例所示的拟合曲线的示例性二阶导数曲线示意图。
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。
图1是根据本说明书一些实施例所示的示例性耳部示意图。如图1所示,图1是根据本申请的一些实施例所示的示例性耳部的示意图。参见图1,耳部100可以包括外耳道101、耳甲腔102、耳甲艇103、三角窝104、对耳轮105、耳舟106、耳轮107、耳垂108,耳轮脚109,外轮廓1013和内轮廓1014。需要说明的是,为便于描述,本说明书实施例中将对耳轮上脚1011和对耳轮下脚1012以及对耳轮105统称为对耳轮区域。在一些实施例中,可以借助耳部100的一个或多个部位对声学装置的支撑,实现声学装置佩戴的稳定。在一些实施例中,外耳道101、耳甲腔102、耳甲艇103、三角窝104等部位在三维空间中具有一定的深度及容积,可以用于实现声学装置的佩戴需求。例如,声学装置(例如,入耳式耳机)可以佩戴于外耳道101中。在一些实施例中,可以借助耳部100中除外耳道101外的其他部位,实现声学装置的佩戴。例如,可以借助耳甲艇103、三角窝104、对耳轮105、耳舟106、或耳轮107等部位或其组合实现声学装置的佩戴。在一些实施例中,为了改善声学装置在佩戴方面的舒适度及可靠性,也可以进一步借助用户的耳垂108等部位。通过借助耳部100中除外耳道101之外的其他部位,实现声学装置的佩戴和声音的传播,可以“解放”用户的外耳道101。当用户佩戴声学装置(耳机)时,声学装置不会堵塞用户外耳道101,用户既可以接收来自声学装置的声音又可以接收来自环境中的声音(例如,鸣笛声、车铃声、周围人声、交通指挥声等),从而能够降低交通意外的发生概率。在一些实施例中,可以根据耳部100的构造,将声学装置设计成与耳部100适配的结构,以实现声学装置的发声部在耳部不同位置的佩戴。例如,声学装置为耳机时,耳机可以包括耳挂和发声部,发声部与耳挂通过物理方式进行连接,耳挂可以与耳廓的形状相适配,以将耳部发声部的整体或者部分结构置于耳轮脚109的前侧(例如,图1中虚线围成的区域J)。又例如,在用户佩戴耳机时,发声部的整体或者部分结构可以与外耳道101的上部(例如,耳轮脚109、耳甲艇103、三角窝104、对耳轮105、耳舟106、耳轮107等一个或多个部位所在的位置)接触。再例如,在用户佩戴耳机时,发声部的整体或者部分结构可以位于耳部的一个或多个部位(例如,耳甲腔102、耳甲艇103、三角窝104等)所形成的腔体内(例如,图1中虚线围成的至少包含耳甲艇103、三角窝104的区域M1和与至少包含耳甲腔102的区域M2)。
不同的用户可能存在个体差异,导致耳部存在不同的形状、大小等尺寸差异。为了便于描述和理解,如果没有特别说明,本说明书将主要以具有“标准”形状和尺寸的耳部模型作为参考,进一步描述不同实施例中的声学装置在该耳部模型上的佩戴方式。例如,可以以基于ANSI:S3.36,S3.25和IEC:60318-7标准制得的含头部及其(左、右)耳部的模拟器,例如GRAS KEMAR、HEAD Acoustics、B&K 4128系列或B&K 5128系列,作为佩戴声学装置的参照物,以此呈现出大多数用户正常佩戴声学装置的情景。以GRAS KEMAR作为示例,耳部的模拟器可以为GRAS 45AC、GRAS 45BC、GRAS 45CC或GRAS 43AG等中的任意一种。以HEADAcoustics作为示例,耳部的模拟器可以为HMS II.3、HMS II.3LN或HMSII.3LN HEC等中的任意一种。需要注意的是,本说明书实施例中测取的数据范围是在GRAS 45BC KEMAR的基础上测取的,但应当理解的是,不同头部模型及耳朵模型之间可能存在差异,在用其它模型是相关数据范围可能存在±10%的波动。仅仅作为示例,作为参考的耳部模型可以具有如下相关特征:耳廓在矢状面上的投影在垂直轴方向的尺寸可以在55-65mm的范围内,耳廓在矢状面上的投影在矢状轴方向的尺寸可以在45-55mm的范围内。耳廓在矢状面的投影是指耳廓的边缘在矢状面的投影。耳廓的边缘至少由耳轮的外轮廓、耳垂轮廓、耳屏轮廓、屏间切迹、对屏尖、轮屏切迹等组成。因此,本申请中,诸如“用户佩戴”、“处于佩戴状态”及“在佩戴状态下”等描述可以指本申请所述的声学装置佩戴于前述模拟器的耳部。当然,考虑到不同的用户存在个体差异,耳部100中一个或多个部位的结构、形状、大小、厚度等可以根据不同形状和尺寸的耳部进行差异化设计,这些差异化设计可以表现为声学装置中一个或多个部位(例如,下文中的发声部、耳挂等)的特征参数可以具有不同范围的数值,以此适应不同的耳部。
需要说明的是:在医学、解剖学等领域中,可以定义人体的矢状面(SagittalPlane)、冠状面(Coronal Plane)和水平面(Horizontal Plane)三个基本切面以及矢状轴(Sagittal Axis)、冠状轴(Coronal Axis)和垂直轴(Vertical Axis)三个基本轴。其中,矢状面是指沿身体前后方向所作的与地面垂直的切面,它将人体分为左右两部分;冠状面是指沿身体左右方向所作的与地面垂直的切面,它将人体分为前后两部分;水平面是指沿垂直于身体的上下方向所作的与地面平行的切面,它将人体分为上下两部分。相应地,矢状轴是指沿身体前后方向且垂直于冠状面的轴,冠状轴是指沿身体左右方向且垂直于矢状面的轴,垂直轴是指沿身体上下方向且垂直于水平面的轴。进一步地,本申请所述的耳部的前侧指沿着矢状轴方向且位于耳部朝向人体面部区域的一侧。其中,沿人体冠状轴所在方向观察上述模拟器的耳部,可以得到图1所示的耳部的前侧轮廓示意图。
关于上述耳部100的描述仅是出于阐述的目的,并不旨在限制本申请的范围。对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本申请的描述,做出各种各样的变化和修改。例如,声学装置的部分结构可以遮蔽外耳道101的部分或者全部。这些变化和修改仍处于本申请的保护范围之内。
图2是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图。如图2所示,耳机10可以包括发声部11和耳挂12。在一些实施例中,耳机10可以通过耳挂12将发声部11佩戴在用户身体上(例如,人体的头部、颈部或者上部躯干),同时发声部11的壳体和换能器可以靠近但不堵塞耳道,使得用户耳部100保持开放的状态,在用户既能听到耳机10输出的声音的同时,又能获取外部环境的声音。例如,耳机10可以环绕设置或者部分环绕设置在用户耳部100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,壳体可以用于佩戴在用户的身体上,并可以承载换能器。在一些实施例中,壳体可以是内部中空的封闭式壳体结构,且换能器位于壳体的内部。在一些实施例中,耳机10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,壳体可以采用悬挂或夹持的方式佩戴在用户的耳部100的附近。在一些可替代的实施例中,壳体上可以设有悬挂结构(例如,挂钩)。例如,挂钩的形状与耳廓的形状相匹配,耳机10可以通过挂钩独立佩戴在用户的耳部100上。
在一些实施例中,壳体可以为具有人体耳部100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、半圆形等,以便壳体可以直接挂靠在用户的耳部100处。在一些实施例中,壳体还可以包括固定结构。固定结构可以包括耳挂、弹性带等,使得耳机10可以更好地佩戴在用户身上,防止用户在使用时发生掉落。
在一些实施例中,当用户佩戴耳机10时,发声部11可以位于用户耳部100的上方、下方、前侧(例如,图1中示出耳屏前侧的区域J)或耳廓内(例如,耳甲腔所在区域M2)。发声部11上还可以开设有用于传递声音的两个或两个以上的声学孔(例如出声孔与泄压孔)。在一些实施例中,发声部11内的换能器可以通过两个或两个以上的声学孔输出具有相位差(例如,相位相反)的声音。
在一些实施例中,换能器可以包括一个振膜。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,壳体内振膜前侧的位置设有用于传递声音的前腔(未示出)。前腔与一个声学孔(例如出声孔)声学耦合,振膜前侧的声音可以通过前腔从出声孔中发出。壳体内振膜后侧的位置设有用于传递声音的后腔(未示出)。后腔与另外一个声学孔(例如泄压孔)声学耦合,振膜后侧的声音可以通过后腔从泄压孔中发出。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(例如,相位相反)的声音。当声音分别通过前腔和后腔后,会从与前腔声学耦合的出声孔和与后腔声学耦合的泄压孔的位置向外传播。在一些实施例中,可以通过设置前腔和后腔的结构,使得换能器在出声孔和泄压孔处输出的声音满足特定的条件。例如,可以设计前腔和后腔的长度,使得出声孔和泄压孔处可以输出一组具有特定相位关系(例如,相位相反)的声音。在一些实施例中,出声孔可以位于发声部11的壳体朝向用户外耳道101的内侧壁(例如内侧面IS)上,泄压孔可以位于发声部11的壳体背离用户外耳道101的一侧(例如外侧面OS)。
结合图1和图2,图2中的11A、11B及11C分别表示佩戴状态下发声部11不同位置状态的示意图。在一些实施例中,当用户佩戴耳机10时,发声部11的至少部分可以位于图1中示出用户耳部100中耳屏前侧的区域J或耳廓的前外侧面区域M1和区域M2。以下将结合发声部11的不同佩戴位置(11A、11B和11C)进行示例性说明。需要说明的是,本说明书实施例中提及的耳廓的前外侧面是指耳廓沿冠状轴方向背离头部的一侧,对应的,耳廓的后内侧面是指耳廓沿冠状轴方向朝向人头的一侧。在一些实施例中,发声部11A位于用户耳部100沿矢状轴方向朝向人体面部区域的一侧,即发声部11A位于耳部100的前侧的人体面部区域J。进一步地,发声部11A的壳体内部设置有换能器,发声部11A的壳体上可以设置有至少一个出声孔(图2中未示出),出声孔可以位于发声部的壳体上朝向或靠近用户外耳道101的侧壁上,换能器可以通过出声孔向用户外耳道101处输出声音。在一些实施例中,发声部11可以具有垂直于厚度方向X且彼此正交的长轴方向Y和短轴方向Z。其中,长轴方向Y可以定义为发声部11的二维投影面(例如,发声部11在其外侧面所在平面上的投影,或在矢状面上的投影)的形状中具有最大延伸尺寸的方向(例如,当投影形状为长方形或近似长方形时,长轴方向即长方形或近似长方形的长度方向),短轴方向Z可以定义为在发声部11在矢状面上投影的形状中垂直于长轴方向Y的方向(例如,当投影形状为长方形或近似长方形时,短轴方向即长方形或近似长方形的宽度方向)。厚度方向X可以定义为垂直于二维投影面的方向,例如,与冠状轴的方向一致,均指向身体左右的方向。在一些实施例中,当佩戴状态下发声部11处于倾斜状态时,长轴方向Y与短轴方向Z仍平行或近似平行于矢状面,长轴方向Y可以与矢状轴的方向具有一定夹角,即长轴方向Y也相应倾斜设置,短轴方向Z可以与垂直轴的方向具有一定夹角,即短轴方向Z也倾斜设置,如图2中所示的发声部11B的倾斜状态、图3中所示的发声部11的倾斜状态、图2中所示的发声部11A的竖直状态。
图3是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图。在一些实施例中,请参照图3与图11A,发声部11可以具有在佩戴状态下沿厚度方向X朝向耳部的内侧面IS和背离耳部的外侧面OS,以及连接内侧面IS和外侧面OS的连接面。需要说明的是:在佩戴状态下,沿冠状轴所在方向(即厚度方向X)观察,发声部11可以设置成圆形、椭圆形、圆角正方形、圆角矩形等形状。其中,当发声部11设置成圆形、椭圆形等形状时,上述连接面可以指发声部11的弧形侧面;而当发声部11设置成圆角正方形、圆角矩形等形状时,上述连接面可以包括后文中提及的下侧面LS、上侧面US和后侧面RS。因此,为了便于描述,本实施例以发声部11设置成圆角矩形为例进行示例性的说明。其中,发声部11在长轴方向Y上的长度可以大于发声部11在短轴方向Z上的宽度。如图3所示,发声部11可以具有在佩戴状态下沿短轴方向Z背离外耳道101的上侧面US和朝向外耳道101的下侧面LS,以及连接上侧面US和下侧面LS的后侧面RS,后侧面RS在佩戴状态下位于长轴方向Y朝向脑后的一端,并至少部分位于耳甲腔102内。
在一些实施例中,发声部11B的整体或部分结构可以伸入耳甲腔中,也就是说,发声部11B在矢状面上的投影与耳甲腔在矢状面上的投影具有重叠的部分。关于发声部11B的具体内容可以参考本说明书其他地方的内容,例如,图3及其对应的说明书内容。在一些实施例中,佩戴状态下发声部11也可以处于水平状态或近似水平状态,如图2的发声部11C所示,长轴方向Y可以与矢状轴的方向一致或近似一致,均指向身体的前后方向,短轴方向Z可以与垂直轴的方向一致或近似一致,均指向身体的上下方向。需要注意的是,佩戴状态下,发声部11C处于近似水平状态可以是指图2所示的发声部11C的长轴方向Y与矢状轴的夹角在特定范围(例如,不大于20°)内。此外,发声部11的佩戴位置不限于图2中所示的发声部11A、发声部11B和发声部11C,满足图1中示出的区域J、区域M1或区域M2即可。例如,发声部11整体或者部分结构可以位于图1中虚线围成的区域J。又例如,发声部11的整体或者部分结构可以与耳部100的耳轮脚109、耳甲艇103、三角窝104、对耳轮105、耳舟106、耳轮107等一个或多个部位所在的位置接触。再例如,发声部11的整体或者部分结构可以位于耳部100的一个或多个部位(例如,耳甲腔102、耳甲艇103、三角窝104等)所形成的腔体内(例如,图1中虚线围成的至少包含耳甲艇103、三角窝104的区域M1和与至少包含耳甲腔102的区域M2)。
图4是根据本说明书一些实施例所示的耳机在用户的矢状面的示例性投影示意图。请参照图4,在一些实施例中,在佩戴状态下,耳挂12的第一部分121挂设在用户耳廓和头部之间,第二部分122向耳廓背离头部的一侧延伸并连接发声部11,将发声部11佩戴于耳道附近但不堵塞耳道口的位置。
在一些实施例中,耳挂12的第一部分121包括电池仓13。电池仓13内设置有与发声部11电性连接的电池。在一些实施例中,电池仓13位于第一部分121上远离发声部11的一端,耳挂12远离发声部11的末端的投影轮廓即为电池仓13的自由端在用户矢状面的投影轮廓。在一些实施例中,当用户佩戴耳机10时,发声部11和电池仓13可以分别位于耳廓的前侧和后侧。
为了改善耳机10在佩戴状态下的稳定性,耳机10可以采用以下几种方式中的任何一种或其组合。其一,耳挂12的至少部分设置成与耳廓的后内侧面和头部中的至少一者贴合的仿形结构,以增加耳挂12与耳部和/或头部的接触面积,从而增加声学装置10从耳部上脱落的阻力。其二,耳挂12的至少部分设置成弹性结构,使之在佩戴状态下具有一定的形变量,以增加耳挂12对耳部和/或头部的正压力,从而增加耳机10从耳部上脱落的阻力。其三,耳挂12至少部分设置成在佩戴状态下抵靠在耳部和/或头部上,使之形成压持耳部的反作用力,以使得发声部11压持在耳廓的前外侧面(例如,图1中示出的区域M1和区域M2),从而增加耳机10从耳部上脱落的阻力。其四,发声部11和耳挂12设置成在佩戴状态下从耳廓的前外侧面和后内侧面两侧夹持对耳轮区域、耳甲腔所在区域等,从而增加耳机10从耳部上脱落的阻力。其五,发声部11或者与之连接的结构设置成至少部分伸入耳甲腔102、耳甲艇103、三角窝104及耳舟106等腔体内,从而增加耳机10从耳部上脱落的阻力。
如图3所示,在一些实施例中,发声部11具有与耳挂12连接的固定端CE以及未与耳挂12连接的自由端FE。作为示例性地,结合图3,在佩戴状态下,发声部11的自由端FE可以伸入耳甲腔内。其中,发声部11和耳挂12可以设置成从耳甲腔所对应的耳部区域的前后两侧共同夹持前述耳部区域,从而增加耳机10从耳部上脱落的阻力,进而改善耳机10在佩戴状态下的稳定性。例如,自由端FE在厚度方向X上压持在耳甲腔内;再例如,自由端FE在长轴方向Y和短轴方向Z上抵接在耳甲腔内(例如,与耳甲腔的相对自由端FE的内壁相抵接)。需要说明的是,发声部11可以为规则或不规则的结构体,这里为了进一步说明发声部11的自由端FE,进行示例性说明。例如,发声部11为长方体结构时,发声部11的端部壁面为平面,此时发声部11的自由端FE为发声部11中与耳挂12连接的固定端CE相对设置的端部侧壁(即后侧面RS,如图3所示)。又例如,发声部11为球体、椭球体或不规则的结构体时,发声部11的自由端FE可以是指沿Y-Z平面(短轴方向Z和厚度方向X形成的平面)对发声部11进行切割,获取的远离固定端CE的特定区域,该特定区域沿长轴方向Y的尺寸与发声部11沿长轴方向Y的尺寸的比值可以为0.05-0.2。
需要说明的是:在佩戴状态下,发声部11的自由端FE除了伸入耳甲腔内之外,也可以正投影落在对耳轮上,还可以正投影落在头部的左右两侧且在人体矢状轴上位于耳部前侧的位置上。换言之,耳挂12可以支撑发声部11佩戴至耳甲腔、对耳轮、耳部前侧等佩戴位。
以下以图3所示的耳机10为例,对耳机10进行详细说明。需要知道的是,在不违背相应声学原理的情况下,图3的耳机10的结构以及其对应的参数也可以同样适用于上文中提到的其它构型的耳机中。
通过将发声部11至少部分伸入耳甲腔102内,可以提高听音位置(例如,耳道口处)的听音音量,特别是中低频的听音音量,同时仍然保持较好的远场漏音相消的效果。仅作为示例性说明,发声部11的整体或部分结构伸入耳甲腔102内时,发声部11与耳甲腔102形成类似于腔体(以下简称为类腔体)的结构,在说明书实施例中,类腔体可以理解为由发声部11的侧壁与耳甲腔102结构共同围成的半封闭结构,该半封闭结构使得内部与外部环境并非完全密闭隔绝,而是具有与外部环境声学连通的泄漏结构(例如,开口、缝隙、管道等)。用户在佩戴耳机10时,发声部11的壳体上靠近或朝向用户耳道的一侧可以设置一个或多个出声孔,发声部11的壳体的其它侧壁(例如,远离或背离用户耳道的外侧面OS)上设置一个或多个泄压孔,出声孔与耳机10的前腔声学耦合,泄压孔与耳机10的后腔声学耦合。以发声部11包括一个出声孔和泄压孔作为示例,出声孔输出的声音和泄压孔输出的声音可以近似视为两个声源,该两个声源的声波相位相反,发声部11和耳甲腔102对应的内壁形成类腔体结构,其中,出声孔对应的声源位于类腔体结构内,泄压孔对应的声源位于类腔体结构外,形成图5所示的声学模型。
图5是根据本说明书一些实施例所示的双声源的其中一个声源周围设置腔体结构的示例性分布示意图。如图5所示,类腔体结构402中可以包含听音位置和至少一个声源401A。这里的“包含”可以表示听音位置和声源401A至少有一者在类腔体结构402内部,也可以表示听音位置和声源401A至少有一者在类腔体结构402内部边缘处。听音位置可以等效为耳部耳道入口,也可以是耳部声学参考点,如耳参考点(ear reference point,ERP)、鼓膜参考点(ear-drum reference point,DRP)等,也可以是导向听音者的入口结构等。声源401B位于类腔体结构402的外部,相位相反的声源401A和401B构成了一个偶极子。该偶极子分别向周围空间辐射声音并发生声波的干涉相消现象,实现漏音相消效果。由于两个声音的声程差在听音位置较大,因此声音相消的效果相对不显著,可在听音位置听到较其他位置更大的声音。具体地,由于声源401A被类腔体结构402包裹,其辐射出来的声音大部分会通过直射或反射的方式到达听音位置。相对地,在没有类腔体结构402的情况,声源401A辐射出的声音大部分不会到达听音位置。因此,腔体结构的设置使得到达听音位置的声音音量得到显著提高。同时,类腔体结构402外的反相声源401B辐射出来的反相声音只有较少的一部分会通过类腔体结构402的泄漏结构403进入类腔体结构402中。这相当于在泄漏结构403处生成了一个次级声源401B',其强度显著小于声源401B,亦显著小于声源401A。次级声源401B'产生的声音在腔体内对声源401A产生反相相消的效果微弱,使听音位置的听音音量显著提高。对于漏音来说,声源401A通过腔体的泄漏结构403向外界辐射声音相当于在泄漏结构403处生成了一个次级声源401A',由于声源401A辐射的几乎所有声音均从泄漏结构403输出,且类腔体结构402尺度远小于评价漏音的空间尺度(相差至少一个数量级),因此可认为次级声源401A'的强度与声源401A相当。对于外界空间来说,次级声源401A'与声源401B形成双声源相消降漏音。即该类腔体结构下,仍然保持了相当的降漏音效果。
在具体应用场景中,发声部11的壳体外壁面通常为平面或曲面,而用户耳甲腔102的轮廓为凹凸不平的结构,通过将发声部11部分或整体结构伸入耳甲腔102内,发声部11与耳甲腔102的轮廓之间形成与外界连通的类腔体结构,进一步地,将出声孔设置在发声部11的壳体朝向用户耳道口和靠近耳甲腔102边缘的位置(例如内侧面IS),以及将泄压孔设置在发声部11背离或远离耳道口的位置就可以构造图5所示的声学模型,从而使得用户在佩戴耳机10时能够提高用户在耳口处的听音位置,以及降低远场的漏音效果。
为了方便理解和描述耳机10在非佩戴状态或佩戴状态下的形态,可以将耳机10投影到特定平面上,并通过该平面上的投影形状有关的参数对耳机10进行描述。仅作为示例,在佩戴状态下,可以将耳机10投影在人体矢状面以形成相应的投影形状。在非佩戴状态下,可以参照人体矢状面与耳机10的相对位置关系,选择与此类似的第一平面,使得耳机10在第一平面投影形成的投影形状接近耳机10在人体矢状面投影形成的投影形状。其中,第一平面可以通过如下方式确定:将耳挂12放置于平坦的支撑面(如水平桌面、地平面等),耳挂12与支撑面接触并放置平稳时,该支撑平面即为此时耳机10对应的第一平面。当然,为了保持佩戴状态和非佩戴状态所对应的特定平面的统一性,第一平面还可以是人体矢状面,在一些实施例中,第一平面也是可以指耳挂12沿其长度延伸方向将其平分或大致平分的平分线所构成的平面。
请参照图4,在一些实施例中,可以将耳挂12在用户的矢状面的投影中的第一曲线L1作为耳挂12的参考曲线。在一些实施例中,由于耳机10在佩戴状态下,耳挂12与用户耳部接触的区域主要为耳挂12的内轮廓,因此第一曲线L1可以是耳挂12在用户矢状面的投影的内轮廓对应的参考曲线。在一些实施例中,发声部11的内侧面IS和/或外侧面OS可以与用户的矢状面平行,则发声部11的长轴方向Y可以对应为发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y,发声部11的短轴方向Z可以对应为发声部11在用户的矢状面上的投影的短轴方向Z。在一些实施例中,在发声部11的投影的长轴方向Y上,耳挂12在用户矢状面的投影的内轮廓对应曲线具有最左端(点P')以及最右端(点Q'),耳挂12在用户矢状面的投影的内轮廓位于点P'与点Q'之间的部分曲线即为第一曲线L1。点P'在耳挂12上实际对应的位置为点P,点Q'在耳挂12上实际对应的位置为点Q,如图3所示。
请参照图4,在一些实施例中,可以以发声部11在矢状面的投影的长轴方向Y为x轴,垂直x轴的方向为y轴,x轴与y轴的交点作为原点o,建立第一直角坐标系xoy,第一曲线L1可以看作是第一直角坐标系xoy中的曲线。
在一些实施例中,可以将y轴方向称为第一方向,即第一方向与发声部11在用户矢状面的投影的长轴方向Y垂直,且朝向用户头顶的方向。在一些实施例中,在第一直角坐标系xoy内,第一曲线L1在第一方向具有极值点N',通过设置极值点N'与耳挂12以及发声部11上其他位置点之间的位置关系可以调整耳机10的佩戴情况(例如,佩戴时的力学参数以及佩戴时发声部11相对于耳部的位置)。请参照图3与图4,在一些实施例中,极值点N'位于耳挂12上顶点K(以上顶点K在用户的矢状面上的投影点K'表示)的后侧。也就是说,在用户矢状面内的耳挂12的投影上,相较于上顶点K的投影点K',极值点N'的位置更靠近用户的脑后。有关极值点N'的具体确定过程,可以参照后续图15-图17及相关描述,在此不再赘述。
在一些实施例中,耳挂12的上顶点K可以为佩戴状态下耳挂12的内轮廓沿用户垂直轴的最高点,如图3所示。在一些实施例中,当用户佩戴耳机10时,耳部100可以主要通过耳挂12的上顶点K对耳机10形成支撑。在一些实施例中,耳挂12的上顶点K可以是佩戴状态下耳挂12内轮廓弯曲程度最大的位置,如图3与图4所示。在一些实施例中,耳挂12的上顶点K可以是佩戴状态下,耳挂12内轮廓上距离耳挂12末端(即第一部分121末端、电池仓13的自由端,耳挂12未与发声部11连接的一端)最远的点,如图3与图4所示。在一些实施例中,耳挂12的上顶点K的位置可以同时满足上述三个位置中的一个或多个。
在一些实施例中,极值点N'在耳挂12上的对应点为点N(也可以称为,耳挂极值点N),如图3所示。在一些实施例中,可以综合考虑耳挂12所在的平面(即耳挂平面S1,如图11A与图11B所示)与用户的矢状面之间的夹角,从而确定极值点N'在耳挂12上的对应点N。
在一些实施例中,通过设置第一曲线L1的极值点N'位于耳挂12的上顶点K在用户的矢状面上的投影点K'的后侧,可以使得佩戴状态下发声部11的投影的长轴方向Y与水平方向具有夹角,且由发声部11的固定端CE至自由端FE的方向上,发声部11倾斜向下设置,如图3所示。
通过将发声部11的倾斜设置,可以使得发声部11的至少部分可以伸入用户的耳甲腔,形成图5所示的声学模型。发声部11的壳体外壁面通常为平面或曲面,而用户耳甲腔的轮廓为凹凸不平的结构,通过将发声部11部分或整体结构伸入耳甲腔内时,由于发声部11无法与耳甲腔完成紧密贴合,从而会形成缝隙,该缝隙与图5中所示出的泄露结构403对应。
图6是根据本说明书一些实施例所示的类腔体结构的示意图;图7是根据本说明书一些实施例所示的具有不同大小的泄漏结构的类腔体结构的听音指数曲线图。如图6所示,类腔体结构上泄漏结构的开口面积为S,类腔体结构中受被包含的声源(例如,图6中示出的“+”)直接作用的面积为S0。这里的“直接作用”指被包含声源发出的声音不经过泄漏结构直接声学作用于类腔体结构的壁面。两声源的间距为d0,泄漏结构的开口形状的中心到另一个声源(例如,图6中示出的“-”)的距离为L。如图7所示,保持L/d0=1.09不变,相对开口大小S/S0越大,听音指数越小。这是由于相对开口越大,被包含的声源直接向外辐射的声音成分越多,到达听音位置的声音越少,造成了听音音量随着相对开口增大而下降,进而导致听音指数变小。由此可以推断出,开口越大,在听音位置的听音音量越小。
在一些实施例中,考虑到发声部11与用户耳道(例如耳甲腔)的相对位置会影响发声部11与耳甲腔之间形成的缝隙尺寸,例如,发声部11的自由端FE与耳甲腔相抵靠时,缝隙尺寸会较小,当发声部11的自由端FE不抵靠耳甲腔时,缝隙尺寸较大。这里发声部11与耳甲腔之间形成的缝隙可以视为图5中声学模型中的泄露结构,因此发声部11与用户耳道(例如耳甲腔)的相对位置会影响发声部11与用户耳甲腔所构成的类腔体结构的泄露结构的数量以及泄露结构的开口大小,而该泄露结构的开口大小会直接影响听音质量,具体表现为泄露结构的开口越大,发声部11直接向外辐射的声音成分越多,到达听音位置的声音越少。
在一些实施例中,发声部11可以为长方体、类长方体、圆柱体、椭球状或其他规则以及不规则的立体结构。当发声部11伸入耳甲腔时,由于耳甲腔的整体轮廓为类似弧形的不规则的构造,发声部11与耳甲腔的轮廓之间不会完全覆盖或贴合,从而形成若干缝隙,该缝隙的总体尺寸可以近似视为图6所示的类腔体模型中的泄露结构的开口S,发声部11与耳甲腔的轮廓之间进行贴合或覆盖的尺寸可以近似视为上述图6所示的类腔体结构中的未打孔面积S0,如图7所示,相对开口大小S/S0越大,听音指数越小。这是由于相对开口越大,被包含的声源直接向外辐射的声音成分越多,到达听音位置的声音越少,造成了听音音量随着相对开口增大而下降,进而导致听音指数变小。在一些实施例中,在保证耳道不被堵塞的同时还需要考虑发声部11与耳甲腔之间形成的缝隙尺寸尽量较小,发声部11的整体体积不宜过大也不宜过小,因此在发声部11的整体体积或形状特定的前提下,对于发声部11相对于耳廓及耳甲腔的佩戴角度需要重点考虑。比如,发声部11为类长方体结构时,当用户佩戴耳机10时,发声部11的长轴方向Y相对水平方向(即矢状轴方向,如图3与图4所示的S轴)的倾角α1过大或过小时,例如发声部11的长轴方向Y相对水平方向平行设置或近似平行设置以及垂直设置或近似垂直(也可以理解为,发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y相对矢状轴即S轴平行设置或近似平行设置以及垂直设置或近似垂直)时,发声部11贴合或覆盖部分耳甲腔时会形成较大尺寸的缝隙,影响用户的听音音量。需要说明的是,发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y相对水平方向(即矢状轴方向、如图3与图4所示的S轴)的倾角α1是指发声部11投影的长轴方向Y与水平方向之间相交形成的锐角,如图3与图4所示。
在一些实施例中,当用户佩戴耳机10时,发声部11相对于耳廓及耳甲腔的佩戴角度会对耳挂极值点N的位置造成影响。具体地,发声部11的投影的长轴方向Y相对于水平方向的倾角α1不同,会使得前述第一直角坐标系xoy的位置不同,第一方向的朝向不同,从而导致极值点N'以及耳挂极值点N相对于耳廓的位置不同。例如,当发声部11的投影的长轴方向Y相对于水平方向的倾角α1过大时,极值点N'及耳挂极值点N会过于靠近用户脑后,耳挂极值点N与上顶点K之间在长轴方向Y上的距离过大,导致耳挂12的第一部分121与耳部100的贴合变差而降低耳机10的佩戴稳定性。当发声部11的投影的长轴方向Y相对于水平方向的倾角α1过小时,极值点N'及耳挂极值点N会过于远离用户脑后,耳挂极值点N与上顶点K的之间在长轴方向Y上的距离过小,发声部11的上侧面US与耳甲腔之间的缝隙过小或数量过少,导致形成的类腔体开口过小或过少,降漏音效果较差。且当上述距离过小时,发声部11的上侧面US可能与耳甲腔的内壁抵接,甚至可能会过度挤压用户的耳甲腔,使用户感到不适,影响耳机10的佩戴舒适度。
为了使得发声部11的整部或部分区域伸入耳甲腔中,并提高发声部11覆盖耳甲腔的区域面积,减小发声部11与耳甲腔边缘之间形成的缝隙尺寸,提高耳道口的听音音量,在一些实施例中,耳机10在佩戴状态下,发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y相对水平方向(即矢状轴方向、如图3与图4所示的S轴)的倾角α1范围可以为10°-28°。对应地,在耳挂12在用户矢状面的投影上,沿发声部11的长轴方向Y上,极值点N'与上顶点K的投影点K'之间的距离可以为6mm-15mm。在一些实施例中,为了获得更好的听音效果,耳机10在佩戴状态下,发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y相对水平方向(即矢状轴方向、如图3与图4所示的S轴)的倾角α1范围可以为13°-21°。对应地,沿发声部11的投影的长轴方向Y上,极值点N'与耳挂12上顶点K在用户矢状面上的投影点K'之间的距离可以为7mm-12mm。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,耳机10在佩戴状态下,发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y相对水平方向(即矢状轴方向、如图3与图4所示的S轴)的倾角α1范围可以为15°-19°。对应地,沿发声部11的投影的长轴方向Y上,极值点N'与耳挂12上顶点K在用户矢状面上的投影点K'之间的距离可以为8mm-11mm。
需要注意的是,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影与水平方向的倾角以及下侧面LS在矢状面上的投影与水平方向的倾角可以和发声部11的长轴方向Y与水平方向的倾角相同或不同。例如,当发声部11的上侧面US、下侧面LS与长轴方向Y平行时,上侧面US在矢状面上的投影与水平方向的倾角以及下侧面LS在矢状面上的投影与水平方向的倾角可以和发声部11在矢状面上的投影的长轴方向Y与水平方向的倾角相同。又例如,当发声部11的上侧面US与长轴方向平行、下侧面LS与长轴方向Y不平行时,或者上侧面US或下侧面LS中的一个为平面壁,另一个为非平面壁(例如,曲面壁)时,上侧面US在矢状面上的投影与水平方向的倾角和发声部11的投影的长轴方向Y与水平方向的倾角相同,下侧面LS在矢状面上的投影与水平方向的倾角和发声部11的投影的长轴方向Y与水平方向的倾角不同。此外,当上侧面US或下侧面LS为曲面时,上侧面US或下侧面LS在矢状面上的投影可能为曲线或折线,此时上侧面US在矢状面上的投影与水平方向的倾角可以为曲线或折线相对地平面距离最大的点的切线与水平方向的夹角,下侧面LS在矢状面上的投影与水平方向的倾角可以为曲线或折线相对地平面距离最小的点的切线与水平方向的夹角。在一些实施例中,上侧面US或下侧面LS为曲面时,还可以选取其投影上与长轴方向Y平行的切线,以该切线与水平方向的夹角表示上侧面US或下侧面LS在矢状面上的投影与水平方向的倾角。
需要说明的是,对耳机10在用户的矢状面上的投影上的相关距离及角度的测量方法,可以为:对于耳机10,拍摄一张与投影面(用户的矢状面)相平行的照片,在照片上测量相关的距离及角度,再根据照片的比例尺进行换算,即可得到投影面上的相关距离及角度的实际数据。
在一些实施例中,除了通过上述投影点的距离反映耳挂极值点N与上顶点K之间的距离,也可以在耳挂12上进行实测。在一些实施例中,耳挂极值点N与上顶点K之间的距离可以为6mm-12mm。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,在耳挂12上,耳挂极值点N与上顶点K之间的距离可以为7mm-11mm。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,在耳挂12上,耳挂极值点N与上顶点K之间的距离可以为8mm-11mm。
在一些实施例中,由于耳部100主要通过耳挂12的上顶点K对耳机10形成支撑,因此在用户佩戴耳机10时,可以视为形成以上顶点K为支撑点的“支撑杠杆”。在一些实施例中,耳挂极值点N处可以是耳挂12上横截面最小的位置,以使得耳挂12在耳挂极值点N处更易发生变形,由此,在用户佩戴耳机10时,耳挂12的第一部分121以及发声部11会以耳挂极值点N为支点形成类似“夹紧力杠杆”的结构而夹持于用户耳部两侧(例如耳甲腔的前后两侧)。为了提高“支撑杠杆”和“夹紧力杠杆”的稳定性,以下将进一步对发声部11的质心H、上顶点K以及耳挂极值点N的位置进行详细描述。
在一些实施例中,可以直接设置发声部11的质心H的位置,以改善耳机10的佩戴稳定性和听音效果。如图3与图4所示,在一些实施例中,发声部11的质心H在用户的矢状面上的投影点H'可以与发声部11在用户的矢状面上的投影的形心重合。在一些实施例中,在耳机10上,通过改变发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离,可以同时改变佩戴状态下发声部11在耳甲腔中的覆盖位置,以及发声部11夹持耳甲腔的夹持位置,不仅能够影响用户佩戴耳机10的稳定性、舒适度,还能够影响耳机10的听音效果。
当发声部11的形状、尺寸一致时,如果发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离过大,会导致发声部11在耳甲腔内的位置偏下,发声部11的上侧面US与耳甲腔之间的缝隙过大,导致听音效果变差。而且,如果发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离太大,会造成发声部11(或者耳挂12与发声部11的连接区域)与耳屏之间形成过多的干涉,导致发声部11过于挤压耳屏,影响佩戴的舒适度。
当发声部11的形状、尺寸一致时,如果发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离太小,会导致发声部11的上侧面US与耳甲腔上边缘贴合,上侧面US与耳甲腔之间的缝隙太小或数量太少,甚至使得内部与外部环境完全密闭隔绝,无法形成类腔体的结构。而且,如果发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离太小,会造成发声部11(或者耳挂12与发声部的连接区域)过于挤压耳部的外轮廓,也会影响佩戴的舒适度。
在一些实施例中,发声部11的质心H在用户矢状面上的投影点以及发声部11在用户的矢状面上的投影的形心为点H',且点H'位于发声部11的投影的长轴上,即点H'位于x轴上。在一些实施例中,为了使得耳机10在佩戴状态下具有更好的听音效果,极值点N'与发声部11质心H在用户的矢状面上的投影点H'之间的距离可以为20mm-30mm。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,极值点N'与发声部11质心H在用户的矢状面上的投影点H'之间的距离可以为22mm-26mm。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,并使发声部11的夹持位置位于耳甲腔内的较佳位置,极值点N'与发声部11质心H在用户的矢状面上的投影点H'之间的距离可以为23mm-25mm。
在一些实施例中,除了通过上述投影点的距离反映发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离,也可以在耳挂12上进行实测。在一些实施例中,在耳机10上,为了使得耳机10在佩戴状态下具有更好的听音效果,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离可以为20mm-30mm。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,在耳机10上,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离可以为24mm-26mm。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,并使发声部11的夹持位置位于耳甲腔内的较佳位置,在耳机10上,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的距离可以为24mm-26mm。
在一些实施例中,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角可以影响发声部11伸入耳甲腔的位置。当发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角过大时,发声部11在耳甲腔内的位置偏下,发声部11的上侧面US与耳甲腔之间的缝隙过大,导致听音效果较弱。当发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角过小时,发声部11的上侧面US与耳甲腔的上边缘贴合,上侧面US与耳甲腔之间的缝隙太小或数量太少,导致降漏音效果差。
在一些实施例中,为方便测量,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角可以通过发声部11的质心H的投影点H'与极值点N'点之间的连线与发声部11的投影的长轴方向Y(即x轴方向)之间的夹角α2来表征。在一些实施例中,极值点N'点与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线N'H'与发声部11的投影的长轴方向Y(即x轴方向)之间的夹角α2范围可以小于90°,从而使得发声部11的质心H的投影点H'在发声部11的长轴方向Y上位于极值点N'的后侧,即发声部11的质心H相较于极值点N'在耳挂12上的对应点N更靠近用户的脑后,以进一步增强前述“夹紧力杠杆”的稳定性。需要说明的是,极值点N'与发声部11的质心的投影点H'之间的连线N'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α2,是指以连线N'H'与长轴方向Y之间相交形成的较小的夹角,如图4所示。
在一些实施例中,为了获得较好的听音效果,极值点N'点与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线N'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α2范围可以为65°-85°。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,极值点N'点与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线N'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α2范围可以为70°-80°。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,并使发声部11的夹持位置位于耳甲腔内的较佳位置,极值点N'点与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线N'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α2范围可以为75°-79°。
在一些实施例中,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角可以通过三维空间中的实际角度进行表征。在一些实施例中,为了获得较好的听音效果,在耳机10上,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角范围可以为70°-85°。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,在耳机10上,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角范围可以为75°-80°。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,并使发声部11的夹持位置位于耳甲腔内的较佳位置,在耳机10上,发声部11的质心H与耳挂极值点N之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角范围可以为77°-80°。需要说明的是,对耳机10上不同的点在三维空间的距离的测量,可以根据实际情况选择合适的方式进行。例如,对于非佩戴状态的耳机10,可以在确定耳挂12上待测量的两个点的位置后,直接用标尺测量该两个点的距离;对于佩戴状态的耳机10,可以先将耳机10各部分的相对位置进行固定,再将耳机10从耳部取下(或移除用于佩戴的耳部模型),以此模拟耳机10在佩戴状态下的形态,同时也方便后续用标尺直接测量耳挂12上不同点之间的距离。
在一些实施例中,在耳挂12总体体积变化不大的情况下,上顶点K与发声部11的质心H之间的位置可以体现耳机10佩戴时发声部11的在耳部的相对位置。具体表现为,当发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K的距离过大时,在用户佩戴耳机10时,发声部11的位置可能更加靠近用户的耳道口,导致发声部11在耳甲腔内的位置偏下,发声部11的上侧面US与耳甲腔之间的缝隙过大,导致听音效果较弱。当发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K的距离过小时,发声部11的上侧面US与耳甲腔的上边缘贴合,上侧面US与耳甲腔之间的缝隙太小或数量太少,导致降漏音效果差。
在一些实施例中,发声部11的质心H与上顶点K之间位置关系可以通过它们各自在用户的矢状面的投影点之间的位置关系进行表征。如图4所示,在一些实施例中,在耳机10在用户的矢状面的投影上,为了获得更好的听音效果,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的距离可以为20mm-30mm。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,在耳机10在用户的矢状面的投影上,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的距离可以为22mm-28mm。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,在耳机10在用户的矢状面的投影上,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的距离可以为24mm-25mm。
在一些实施例中,发声部11的质心H与上顶点K之间位置关系可以通过它们在三维空间中的实际位置进行表征。在一些实施例中,为了获得较好的听音效果,在耳机10上,上顶点K与发声部11的质心H之间的距离可以为20mm-30mm。在一些实施例中,为了进一步提高降漏音效果,在耳机10上,上顶点K与发声部11的质心H之间的距离可以为22mm-28mm。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,在耳机10上,上顶点K与发声部11的质心H之间的距离可以为24mm-26mm。
在一些实施例中,发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角会影响耳机10在佩戴状态下的稳定性。当发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角过大时,会导致发声部11的自由端FE距离用户耳甲腔的侧壁较远,发声部11对耳甲腔的夹持较弱,佩戴不稳定。当发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角过小时,发声部11的自由端FE与用户耳甲腔的配合过紧,影响耳机10的佩戴舒适性。
在一些实施例中,为方便测量,发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角可以通过发声部11的质心H的投影点H'与上顶点K的投影点K'点之间的连线与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α3来表征。在一些实施例中,为了使耳机10具有较高的佩戴稳定性与舒适性,在耳机10在用户的矢状面的投影上,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线K'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α3范围可以为45°-65°。需要说明的是,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线K'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α3,是指连线K'H'与Y轴方向相交形成的锐角,如图4所示。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线K'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α3范围可以为48°-55°。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的舒适性,上顶点K的投影点K'与发声部11的质心H的投影点H'之间的连线K'H'与发声部11的投影的长轴方向Y之间的夹角α3范围可以为50°-52°。
在一些实施例中,发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角可以通过三维空间中的实际角度进行表征。在一些实施例中,为了使耳机10具有较高的佩戴稳定性与舒适性,发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角α3可以为45°-65°。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性,发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角α3可以为47°-54°。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的舒适性,发声部11的质心H与耳挂12的上顶点K之间的连线与发声部11的长轴方向Y之间的夹角α3可以为51°-52°。
图8A和图8B是根据本说明书一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图。
结合图3和图8A,在一些实施例中,用户佩戴耳机10时,发声部11沿冠状轴方向R在矢状面(即图8A中T轴和S轴所形成的平面)上具有第一投影,发声部11的形状可以为规则或不规则的三维形状,对应地,发声部11在矢状面上的第一投影为规则或不规则的形状,例如,发声部11的形状为长方体、类长方体、圆柱体时,发声部11在矢状面上的第一投影可能为长方形或类长方形(例如,跑道形),考虑到发声部11在矢状面上的第一投影可能为不规则形状,为方便描述第一投影,可在图8A和图8B中所示的发声部11投影(即第一投影)周围划定实线框U所示的矩形区域,并将实线框U所示的矩形区域的形心近似视为第一投影的形心。而如前文所述,发声部11的质心H在用户的矢状面上的投影点H'与发声部11在用户的矢状面上的投影的形心重合,因此第一投影的形心即为点H'。需要说明的是,上述关于第一投影及其形心的描述仅作为一个示例,第一投影的形状与发声部11的形状或相对耳部的佩戴情况相关。在一些实施例中,为了更为清楚描述发声部的第一投影区域,仅作为示例,实线框U的确认过程如下:确定发声部11在长轴方向Y上相距最远的两点,分别过该两点作与短轴方向Z平行的第一线段和第二线段。确定发声部11在短轴方向Z上相距最远的两点,分别过该两点作与长轴方向Y平行的第三线段和第四线段,通过上述各线段所形成的区域可以获取图8A和图8B所示实线框U的矩形区域。
在一些实施例中,耳廓沿冠状轴R方向在矢状面上具有第二投影。第二投影的最高点可以理解为其所有投影点中相对于用户颈部的某个点在矢状面上的投影点在垂直轴方向上的距离最大的点,也就是说,耳廓的最高点(例如,图8A中的A1点)在矢状面上的投影点为第二投影的最高点。第二投影的最低点可以理解为其所有投影点中相对于用户颈部的某个点矢状面上的投影在垂直轴方向上的距离最小的点,也就是说,耳廓的最低点(例如,图8A中的A2点)在矢状面上的投影为第二投影的最低点。第二投影在垂直轴方向的高度为第二投影中所有投影点中相对于用户颈部的某个点在矢状面上的投影沿垂直轴方向上的距离最大的点与最小的点之间的差值(图8A中示出的高度h),即,A1点与A2点在垂直轴T方向的距离。第二投影的末端点可以理解为其所有投影点中相对于用户鼻尖在矢状面上的投影在矢状轴方向上距离最大的点,也就是说,耳廓的末端点(例如,图8A中示出的B1点)在矢状面的投影为第二投影的末端点。第二投影的前端点可以理解为其所有投影点中相对于用户鼻尖在矢状面上的投影在矢状轴方向上距离最小的点,也就是说,耳廓的前端点(例如,图8A中示出的B2点)在矢状面的投影为第二投影的前端点。第二投影在矢状轴方向的宽度为第二投影中所有投影点中相对于鼻尖在矢状面上的投影沿矢状轴方向上的距离最大的点与最小的点之间的差值(图8A中示出的宽度w),即B1点与B2点在矢状轴S方向的距离。需要说明的是,本说明书的实施例中发声部11或耳廓等构造在矢状面上的投影均指沿冠状轴R方向在矢状面上的投影,在说明书后文中不再进行强调。
在一些实施例中,当发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H'(即第一投影的形心H')与耳廓在用户矢状面的第二投影的最高点在垂直轴方向的第一距离h1与耳廓在用户矢状面的第二投影在垂直轴方向的高度h之比在0.25-0.6之间,发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H'(即第一投影的形心H')与耳廓在用户矢状面的第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与耳廓在用户矢状面的第二投影在矢状轴方向的宽度w之比在0.4-0.7之间时,发声部11的部分或整体结构可以大致覆盖用户的对耳轮区域(例如位于三角窝、对耳轮上脚、对耳轮下脚或对耳轮的位置,图2中所示的发声部11C相对于耳部的位置),或者发声部11的部分或整体结构可以伸入耳甲腔中(例如,图2中所示出的发声部11B相对耳部的位置)。在一些实施例中,为了使得发声部11的整体或部分结构覆盖用户的对耳轮区域(例如位于三角窝、对耳轮上脚、对耳轮下脚或对耳轮的位置,例如,图2中所示的发声部11C相对于耳部的位置),发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H'(即第一投影的形心H')与耳廓在用户矢状面的第二投影的最高点在垂直轴方向的第一距离h1与耳廓在用户矢状面的第二投影在垂直轴方向的高度h之比在0.25-0.4之间;发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H'(即第一投影的形心H')与耳廓在用户矢状面的第二投影的末端点在矢状轴方向的第二距离w1与耳廓在用户矢状面的第二投影的宽度w之比在0.4-0.6之间。当发声部11的整体或部分结构覆盖用户的对耳轮区域时,发声部11自身的壳体可以起到挡板的作用,增大出声孔和泄压孔到耳道口的声程差,以增大耳道口处的声音强度。进一步地,在佩戴状态下,发声部11的侧壁贴靠在对耳轮区域,对耳轮区域的凹凸结构也可以起到挡板的作用,其会增大泄压孔发出的声音传播到耳道口的声程,从而增大出声孔和泄压孔到耳道口的声程差。此外,发声部11的整体或部分覆盖用户的对耳轮区域时,发声部11可以不伸入用户的耳道口内,可以保证耳道口保持充分开放的状态,以便用户获取外部环境中的声音信息,同时提高用户的佩戴舒适性。关于发声部11的整体或部分结构大致覆盖用户的对耳轮区域的具体内容可以参考本说明书其它地方的内容。
在一些实施例中,为了使得发声部11的整体或部分结构可以伸入耳甲腔内,例如,图2中所示的发声部11B相对于耳部的位置,发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H'(即第一投影的形心H')与耳廓在用户矢状面的第二投影的最高点在垂直轴方向的第一距离h1与耳廓在用户矢状面的第二投影在垂直轴方向的高度h之比可以在0.35-0.6之间,发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H'(即第一投影的形心H')与耳廓在用户矢状面的第二投影的最高点在垂直轴方向的第二距离w1与耳廓在用户矢状面的第二投影在矢状轴方向的宽度w之比在0.4-0.65之间。本说明书实施例中提供的耳机,通过将用户佩戴时第一投影的形心H'(即发声部11的质心H在用户矢状面的投影点H')与耳廓在用户矢状面的第二投影的最高点在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比控制在0.35-0.6之间,将第一投影的形心H'与第二投影的末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比控制在0.4-0.65之间,可以使发声部11至少部分伸入耳甲腔内,并与用户的耳甲腔形成图5所示的声学模型,从而提高耳机在听音位置(例如,耳道口处)的听音音量,特别是中低频的听音音量,同时保持较好的远场漏音相消的效果。这里发声部11的部分或整体伸入耳甲腔时,出声孔更加靠近耳道口,进一步提高耳道口处的听音音量。除此之外,耳甲腔可以对发声部11起到一定的支撑和限位作用,提高耳机佩戴状态下的稳定性。
还需要说明的是,发声部11在矢状面上的第一投影的面积一般远小于耳廓在矢状面上的第二投影的面积,以保证用户在佩戴耳机10时不堵塞用户耳道口,同时也降低用户在佩戴时的负荷,便于用户的日常携带。在此前提下,在佩戴状态下,当发声部11在矢状面的投影(第一投影)的形心H'与耳廓最高点A1在矢状面的投影(第二投影的最高点)在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影的垂直轴方向的高度h比值过小或过大时,发声部11的部分结构可能位于耳廓顶部的上方或者位于用户的耳垂处,无法利用耳廓对发声部11起到足够支撑和限位作用,存在佩戴不稳定容易发生脱落的问题,另一方面,还可能导致发声部11上设置的出声孔距离耳道口较远,影响用户耳道口的听音音量。为了保证耳机不堵塞用户耳道口的前提下,保证用户佩戴耳机的稳定性和舒适性以及具有较好的听音效果,在一些实施例中,第一投影的形心H'与第二投影的最高点A1在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比控制在0.35-0.6之间,以使得发声部的部分或整体结构伸入耳甲腔时,则可以通过耳甲腔对发声部11的作用力,对发声部11起到一定的支撑和限位作用,进而提升其佩戴稳定性和舒适性。同时发声部11还可以与耳甲腔形成图5所示的声学模型,保证用户在听音位置(例如,耳道口)的听音音量,降低远场的漏音音量。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性和舒适性,提升发声部11的声学输出效果,第一投影的形心H'与第二投影的最高点A1在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比控制在0.35-0.55之间。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性和舒适性,提升发声部11的声学输出效果,第一投影的形心H'与第二投影的最高点在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比控制在0.4-0.5之间。
类似地,当第一投影的形心H'与第二投影的末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比过大或过小时,发声部11的部分或整体结构可能位于耳部前侧的面部区域,或伸出耳廓的外轮廓,同样会导致发声部11无法与耳甲腔构建图5所示的声学模型的问题,同时也会导致耳机10佩戴不稳定。基于此,本说明书实施例中提供的耳机,通过将第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比控制在0.4-0.7之间,还可以在保证发声部11的声学输出效果的同时,提升耳机10的佩戴稳定性和舒适性。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出效果,提升耳机10的佩戴稳定性和舒适性,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比可以为0.45-0.68。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出效果,提升耳机10的佩戴稳定性和舒适性,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比控制在0.5-0.6。
作为一个具体的示例,第二投影在垂直轴方向的高度h可以为55mm-65mm,在佩戴状态下,如果第一投影的形心H'与第二投影最高点在矢状面的投影在垂直轴方向的第一距离h1小于15mm或大于50mm,发声部11会位于距离耳甲腔较远的位置,不仅无法构建图5所示的声学模型,同时还存在佩戴不稳定的问题,因此,为了确保发声部11的声学输出效果以及耳机10的佩戴稳定性,可以将第一投影的形心H'与第二投影最高点在垂直轴方向的第一距离h1控制在为15mm-50mm之间。类似地,在一些实施例中,第二投影在矢状轴方向的宽度w可以为40mm-55mm,当第一投影的形心H'在矢状面的投影与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1大于45mm或小于15mm时,发声部11会相对于用户耳部过于靠前或过于靠后,同样会导致发声部11无法构建图5所示的声学模型的问题,同时也会导致耳机10佩戴不稳定,因此,为了确保发声部11的声学输出效果以及耳机的佩戴稳定性,可以将第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1控制在15mm-45mm之间。
在一些实施例中,考虑到发声部11与用户耳道(例如耳甲腔)的相对位置会影响发声部11与耳甲腔之间形成的缝隙尺寸,例如,发声部11的末端FE与耳甲腔相抵靠时,缝隙尺寸会较小,当发声部11的自由端FE不抵靠耳甲腔时,缝隙尺寸较大。这里发声部11与耳甲腔之间形成的缝隙可以视为图5中声学模型中的泄露结构,因此发声部11与用户耳道(例如耳甲腔)的相对位置会影响发声部11与用户耳甲腔所构成的类腔体结构的泄露结构的数量以及泄露结构的开口大小,而该泄露结构的开口大小会直接影响听音质量,具体表现为泄露结构的开口越大,发声部11直接向外辐射的声音成分越多,到达听音位置的声音越少。基于此,为了兼顾发声部11的听音音量和降漏音效果,以保证发声部11的声学输出质量,可以使发声部11尽可能地与用户的耳甲腔相贴合。相应地,可以将第一投影的形心H'与第二投影最高点在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比控制在0.35-0.6之间,同时将第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比控制在0.4-0.65之间。在一些实施例中,为了在保证发声部11的声学输出质量的同时提升耳机10的佩戴舒适度,第一投影的形心H'与第二投影最高点在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比还可以在0.35-0.55之间,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比可以在0.45-0.68之间。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出质量以及耳机10的佩戴舒适度,第一投影的形心H'与第二投影最高点在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比还可以在0.35-0.5之间,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比可以在0.48-0.6之间。
在一些实施例中,考虑到不同用户的耳部在形状和尺寸上可能会存在一定的差异,因此,前述比值范围可以在一定范围内浮动。示例性地,当用户耳垂较长时,第二投影在垂直轴方向的高度h相比一般情况会偏大,此时,用户在佩戴耳机10的情况下第一投影的形心H'与第二投影最高点在垂直轴方向的第一距离h1与第二投影在垂直轴方向的高度h之比则会变小,例如,可以为0.2-0.55之间。类似地,在一些实施例中,当用户耳轮呈向前弯曲的形态时,第二投影在矢状轴方向的宽度w相比一般情况会偏小,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1也会偏小,此时,用户在佩戴耳机10的情况下,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比可能会变大,例如,可以为0.4-0.75之间。
不同用户的耳部有所差异,例如,有些用户的耳垂较长,这时采用第一投影的形心H'和第二投影最高点之间的距离与第二投影在垂直轴上的高度比值来限定耳机10可能会有影响,如图8B所示,这里选取用户耳廓与头部之间的连接区域的最高点A3和最低点A4来进行说明。耳廓与头部之间的连接处的最高点可以理解为耳廓与头部连接区域在矢状面的投影相对脖颈处特定点在矢状面的投影具有最大距离的位置。耳廓与头部之间的连接处的最高点可以理解为耳廓与头部连接区域在矢状面的投影相对脖颈处特定点在矢状面的投影具有最小距离的位置。为了兼顾发声部11的听音音量和降漏音效果,以保证发声部11的声学输出质量,可以使发声部11尽可能地与用户的耳甲腔相贴合。相应地,可以将第一投影的形心H'与耳廓与头部的连接区域的在矢状面上的投影最高点在垂直轴方向的距离h3与耳廓与头部的连接区域在矢状面上投影的最高点和最低点在垂直轴方向的高度h2之比控制在0.4-0.65之间,同时将第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比控制在0.4-0.65之间。在一些实施例中,为了在保证发声部11的声学输出效果的同时提升耳机10的佩戴舒适性,可以将第一投影的形心H'与耳廓与头部的连接区域的在矢状面上的投影最高点在垂直轴方向的距离h3与耳廓与头部的连接区域在矢状面上投影的最高点和最低点在垂直轴方向的高度h2之比控制在0.45-0.6之间,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比可以在0.45-0.68之间。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出效果以及耳机10的佩戴舒适性,第一投影的形心H'与耳廓与头部的连接区域的在矢状面上的投影最高点在垂直轴方向的距离h3与耳廓与头部的连接区域在矢状面上投影的最高点和最低点在垂直轴方向的高度h2之比的范围可以为0.5-0.6,第一投影的形心H'与第二投影末端点在矢状轴方向的第二距离w1与第二投影在矢状轴方向的宽度w之比的范围可以为0.48-0.6。
图9是根据本说明书另一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图。结合图3和图9,当用户佩戴耳机10时,发声部11伸入耳甲腔时,发声部11的质心H在矢状面的投影点H'(即发声部11在矢状面的第一投影的形心H')可以位于耳廓在矢状面的第二投影的轮廓围成的区域中,其中,第二投影的轮廓可以理解为用户的耳轮的外轮廓、耳垂轮廓、耳屏轮廓、屏间切迹、对屏尖、轮屏切迹等轮廓在矢状面上的投影。在一些实施例中,还可以通过调整第一投影的形心H'与第二投影的轮廓之间的距离来提高发声部11的听音音量、降漏音效果以及佩戴时的舒适性和稳定性。比如,发声部11位于耳廓顶部、耳垂处、耳廓前侧的面部区域或耳廓的内轮廓1014和耳甲腔的外边缘之间时,具体体现为第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的某个区域的点的距离过小,相对于另一区域的点的距离过大,发声部无法与耳甲腔形成类腔体结构(图5中示出的声学模型),影响耳机10的声学输出效果。为了保证用户佩戴耳机10时声学输出质量,在一些实施例中,当发声部11伸入耳甲腔时,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围可以在10mm-52mm之间,也就是说,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的任意一点的距离在10mm-52mm。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴舒适度,以及优化发声部11与耳甲腔配合形成的类腔体结构,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围可以在12mm-50.5mm之间。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴舒适度,以及优化发声部11与耳甲腔配合形成的类腔体结构,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围还可以在13.5mm-50.5mm之间。在一些实施例中,通过将第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围控制在在10mm-52mm之间,可以使得发声部11大部分位于用户耳道附近,并且,可以使得发声部的至少部分伸入用户的耳甲腔以构成图5所示的声学模型,从而确保发声部11输出的声音能够较好地传递给用户。作为具体示例,在一些实施例中,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的最小距离d1可以为20mm,最大距离d2可以为48.5mm。在一些实施例中,当耳机10的佩戴状态为其发声部11的至少部分覆盖用户的对耳轮区域,可以让耳道口充分暴露,使得用户可以更好地接收外界环境中的声音。此时,发声部11在用户头部的矢状面上的第一投影的形心H'也可以位于第二投影的轮廓围成的区域中,但是,相较于发声部11的至少部分伸入用户耳甲腔而言,该佩戴状态下,发声部11在用户头部的矢状面上的第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围会存在一定的不同。在一些实施例中,为了在该佩戴方式下兼顾发声部11的听音音量、降漏音效果以及接收外部环境的声音的效果以及发声部11的自由端FE与耳廓的内轮廓1014之间的区域尽量降低,使发声部11具有较好的声学输出质量,该第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围可以在13mm-54mm之间。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出质量,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围可以在18mm-50mm之间。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出质量,,第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围还可以在20mm-45mm之间。在一些实施例中,通过将发声部11在用户头部的矢状面上的第一投影的形心H'与第二投影的轮廓的距离范围控制在在23mm-40mm之间,可以使得发声部11大致位于用户的对耳轮区域,并且,可以使得发声部11的至少部分与对耳轮区域形成挡板,以增大泄压孔发出的声音传播到外耳道101的声程,从而增大出声孔和泄压孔到外耳道101的声程差,以增大外耳道101处的声音强度,同时减小远场漏音的音量。
在一些实施例中,考虑到用户在佩戴耳机10时,若第一投影的形心H'与耳挂12的第一部分121在该矢状面上的投影的距离过大时可能会出现佩戴不稳定的问题(此时发声部11与耳挂12之间无法对耳部形成有效的夹持)和发声部11无法有效伸入耳甲腔的问题,而该距离过小时则不仅会影响发声部11与用户耳甲腔以及耳道口的相对位置,还可能会导致发声部11或耳挂12压迫耳部,导致佩戴舒适度较差的问题。基于此,为避免前述问题,在一些实施例中,第一投影的形心H'与耳挂12的第一部分121在该矢状面上的投影的距离范围可以为18mm-43mm。通过将该距离控制在18mm-43mm,可以使得耳挂12与用户耳部较好地贴合,同时保证发声部11恰好位于用户耳甲腔处,并且可以构成图5所示的声学模型,以确保发声部11输出的声音能够较好地传递给用户。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性以及保证发声部11在耳道口的听音效果,在一些实施例中,第一投影的形心H'与耳挂12的第一部分121在该矢状面上的投影的距离范围可以为20mm-41mm。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性以及保证发声部11在耳道口的听音效果,第一投影的形心H'与耳挂12的第一部分121在该矢状面上的投影的距离范围可以为22mm-40.5mm。作为具体的示例,第一投影的形心H'在用户矢状面上的投影与耳挂12的第一部分121在该矢状面上的投影的最小距离d3可以为21mm,第一投影的形心H'在用户矢状面上的投影与耳挂12的第一部分121在该矢状面上的投影的最大距离d4可以为41.2mm。
在一些实施例中,由于耳挂自身具有弹性,发声部11与耳挂的距离在佩戴状态和未佩戴状态可以发生一定的变化(通常未佩戴状态下的距离小于佩戴状态下的距离)。示例性地,在一些实施例中,当耳机10处于未佩戴状态时,发声部11的质心在特定参考面的投影点与发声部11在特定参考面的投影的形心仍然保持重合。在一些实施例中,为了使得耳挂12与用户耳部较好地贴合以提升耳机10的佩戴稳定性,同时保证发声部11恰好位于用户耳甲腔以提升发声部11在耳道口的听音效果,发声部11的质心在特定参考面的投影点(即发声部11在特定参考面的投影的形心)与耳挂12的第一部分121在该特定参考面上的投影的距离范围可以为13mm-38mm。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的佩戴稳定性以及保证发声部11在耳道口的听音效果,当耳机10处于未佩戴状态时,发声部11的质心在特定参考面的投影点(即发声部11在特定参考面的投影的形心)与耳挂12的第一部分121在该特定参考面上的投影的距离范围可以为16mm-36mm。在一些实施例中,通过使发声部11的质心在特定参考面的投影点(即发声部11在特定参考面的投影的形心)与耳挂12的第一部分121在特定参考面上的投影的距离在未佩戴状态下略小于佩戴状态,可以使得耳机10在处于佩戴状态时其耳挂12能够对用户耳部产生一定的夹紧力,从而使得其在不影响用户佩戴体验的情况下提高用户佩戴时的稳定性。在一些实施例中,特定参考面可以矢状面,此时在未佩戴状态下,发声部11在矢状面的投影的形心可以类比为发声部在特定参考面的投影的形心。例如,这里的非佩戴状态可以表现为将人头模型中的耳廓结构去除,并采用固定件或者胶水将发声部以与佩戴状态下相同的姿态固定在人体头部模型。在一些实施例中,特定参考面可以是耳挂平面S1。耳挂结构为弧形结构,耳挂平面S1为与耳挂12上最外凸的三个点所形成的平面,即将耳挂12自由放置(即不受外力作用)时,对耳挂12进行支撑的平面。例如,将耳挂12自由放置在水平面时,该水平面对耳挂12进行支撑,该水平面12可以视为耳挂平面S1。在其它实施例中,耳挂平面S1也是可以指耳挂12沿其长度延伸方向将其平分或大致平分的平分线所构成的平面。在佩戴状态时,耳挂平面S1虽然相对于矢状面有一定角度,但此时耳挂12可以近似视为与头部进行贴合的,因此该角度很小,为了便于计算及描述,这里采用耳挂平面S1作为特定参考面来代替矢状面也是可以的。
在一些实施例中,耳挂极值点N与发声部11的质心H之间的连线与耳挂12所在的平面S1(也称为耳挂平面S1)之间的夹角α4可以影响耳机10在佩戴状态下发声部11插入用户耳甲腔的程度。若是耳挂极值点N与发声部11的质心点H之间的连线与耳挂12的平面之间的夹角α4过小,会导致发声部11过于深入耳甲腔,发声部11的位置可能过于靠近用户的耳道口,此时耳道口相当于被一定程度上堵塞,无法实现耳道口与外界环境之间的连通,起不到耳机10自身的设计初衷。若是耳挂极值点N与发声部11的质心点H之间的连线与耳挂12的平面之间的夹角α4过大,会影响发声部11伸入耳甲腔(例如,造成发声部11与耳甲腔之间的缝隙过大),进而影响发声部11的听音效果。需要说明的是,耳挂极值点N与发声部11的质心H之间的连线NH与耳挂平面S1之间的夹角,是指连线NH与耳挂平面S1相交形成的较小的夹角。
图10是根据本说明书一些实施例所示的发声部的质心的示例性位置示意图。请参照图10,在一些实施例中,为了使得耳机10具有较好地听音效果,耳挂极值点N与发声部11的质心点H之间的连线HN与耳挂平面S1之间的夹角α4范围可以为10°-18°。其中,耳挂平面S1可以通过耳挂12上的上顶点K、耳挂极值点N、耳挂12上的点Q、耳挂12上的点P确定,如图3所示。在一些实施例中,为了进一步避免发声部11过于靠近用户的耳道口,耳挂极值点N与发声部11的质心点H之间的连线HN与耳挂平面S1之间的夹角α4范围可以为12°-16°。在一些实施例中,为了进一步提升听音效果,耳挂极值点N与发声部11的质心点H之间的连线HN与耳挂平面S1之间的夹角α4范围可以为13°-14°。
图11A是根据本说明书一些实施例所示的发声部内侧面与耳挂平面的示例性位置示意图,图11B是根据本说明书一些实施例所示的耳机处于未佩戴状态下的结构示意图。
人体头部可以近似视为类似球体的结构,耳廓为相对头部外凸的结构,用户在佩戴耳机10时,耳挂12的部分区域可以贴靠在用户头部,为了使得发声部11能够伸入耳甲腔102中,发声部11与耳挂平面S1之间具有一定的夹角。该夹角可以通过发声部11对应的平面和耳挂平面之间的夹角来表示。在一些实施例中,发声部11对应的平面可以为发声部11的内侧面IS或外侧面OS所在的平面。在一些实施例中,当发声部11的内侧面IS与外侧面OS为曲面时,所对应的平面可以指该曲面在中心位置处所对应的切面,或与该曲面的边缘轮廓所围成的曲线大致重合的平面。在一些实施例中,以发声部11的内侧面IS所在平面作为示例,内侧面IS与耳挂平面S1之间所形成的夹角θ。在一些实施例中,夹角θ可以通过如下示例性的方法进行测量,沿发声部11的短轴方向Z分别获取发声部11的内侧面IS在XY平面上的投影和耳挂12在XY平面上的投影,选取耳挂12在X-Y面上的投影靠近(或远离)发声部11的内侧面IS在XY平面上的投影的一侧中最凸出的两个点做第一直线,当发声部11的内侧面IS在XY平面上的投影为直线时,该第一直线与内侧面IS在XY平面上的投影的夹角即为夹角θ。当发声部11的内侧面IS在XY平面的投影为曲线时,该第一直线与长轴方向Y的夹角可以近似视为夹角θ。需要说明的是,耳机10在佩戴状态和佩戴状态下均可以采用上述方法测量发声部11相对于耳挂平面的倾斜角度θ,区别在于,未佩戴状态下,可以直接采用上述方法测量,佩戴状态下,耳机10佩戴在人头模型或耳朵模型上采用上述方法进行测量。
在一些实施例中,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ也会对发声部11插入耳甲腔造成影响。夹角θ过大,可能会导致发声部11的自由端FE伸入耳甲腔的部分过多,而发声部11中与耳挂12连接的固定端CE远离耳甲腔,无法形成有效的类腔体;夹角θ过小,可能导致发声部11的自由端FE伸入耳甲腔部分过少,导致与耳甲腔之间的缝隙过大,且发声部11中与耳挂12连接的固定端CE可能会对用户的耳屏造成压迫。
如图11A与图11B所示,在一些实施例中,为了保证用户在佩戴耳机10时能够具有较好的听音效果的同时,保证佩戴时的稳定性,当耳机10处于佩戴状态时,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ可以为15°-25°。在一些实施例中,为了进一步提升听音效果,当耳机10处于佩戴状态时,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ可以为17°-23°。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,当耳机10处于佩戴状态时,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ可以为19°-20°。
由于耳挂12自身具有弹性,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ在佩戴状态和未佩戴状态可以发生一定的变化,比如,未佩戴状态下的夹角θ小于佩戴状态下的夹角θ。在一些实施例中,当耳机10处于未佩戴状态时,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ范围可以为15°-23°,以使得耳机10在处于佩戴状态时其耳挂12能够对用户耳朵产生一定的夹紧力,从而使得其在不影响用户佩戴体验的情况下提高用户佩戴时的稳定性。在一些实施例中,为了进一步提升听音效果,,在未佩戴状态下,发声部11的内侧面IS或外侧面OS与耳挂平面S1之间的夹角θ范围可以为16.5°-21°。在一些实施例中,为了使得发声部11与耳甲腔形成的类腔体结构具有更合适的体积和开口大小/数量,在未佩戴状态下,发声部11相对于耳挂平面12A的倾斜角度范围可以为18°-20°。
在一些实施例中,在未佩戴状态下,通过对耳挂12与发声部11的内侧面IS之间的最大距离进行设计,使得耳机10在佩戴状态下,用户耳部可以很好地被容纳至耳挂12与发声部11之间,使得耳挂12可以很好地与用户耳部适配,提升耳机10的佩戴舒适度与稳定性。若是耳挂12与发声部11的内侧面IS之间的最大垂直距离过大,会影响耳机10的佩戴稳定性。若是耳挂12与发声部11的内侧面IS之间的最大垂直距离过小,会影响耳机10的可调节性。
图12是根据本说明书一些实施例所示的耳挂上与发声部的内侧面的垂直距离最远的点示例性位置示意图。如图12所示,在一些实施例中,在XY平面上,耳挂12上距离发声部11的内侧面IS的距离最远的点为点G。即,在X方向上,耳挂12上与内侧面IS距离最远的点为点G。在一些实施例中,耳挂12上的点与内侧面IS之间的距离为耳挂12上的点沿垂直于内侧面IS的方向上与该点在内侧面IS上的投影点的距离。在一些实施例中,为了使耳机10具有较好的佩戴稳定性与可调节性,点G与发声部11的内侧面IS之间的距离可以为6mm-9mm。即,耳挂12与发声部11的内侧面IS之间的最远距离可以为6mm-9mm。在一些实施例中,为了进一步提升佩戴稳定性,点G与发声部11的内侧面IS之间的距离可以为7mm-8mm。在一些实施例中,为了进一步提升可调节性,点G与发声部11的内侧面IS之间的距离可以为7.5mm-7.9mm。
当发声部11在厚度方向X的尺寸过小时,发声部11的换能器的振膜与发声部11的壳体形成的前腔和后腔的体积过小,振动的振动幅度收到限制,无法提供较大的声音音量。当发声部11在厚度方向X的尺寸过大时,在佩戴状态时,发声部11的自由端FE无法完全抵靠在耳甲腔的边缘,导致耳机10容易发生脱落。发声部11的内侧面IS与耳挂平面S1之间具有夹角θ,发声部11上距离耳挂平面S1最远的点与耳挂平面S1的距离与发声部11在厚度方向X的尺寸有关。在一些实施例中,因为发声部11相对耳挂平面S1倾斜设置,发声部11上距离耳挂平面S1最远的点可以是指发声部11中与耳挂12连接的固定端CE、下侧面LS和外侧面OS的交点I,如图3所示。进一步地,可以通过发声部11上距离耳挂平面S1最近的点I与耳挂平面S1的距离判断发声部11伸入耳甲腔11的程度。发声部11上距离耳挂平面S1最近的点可以是指发声部11的自由端FE、上侧面US和内侧面IS的交点J,如图11B所示。通过将发声部11上距离耳挂平面S1最近的点J与耳挂平面S1的距离设置在合适的范围内,可以保证发声部11与耳甲腔形成的缝隙尺寸较小的同时保证用户的佩戴舒适性。在一些实施例中,为了保证发声部11可以具有较好的声学输出效果以及保证佩戴时的稳定性和舒适性,当耳机10处于佩戴状态时,发声部11上距离耳挂平面S1最远的点I与耳挂平面S1的距离可以为11.2mm-16.8mm,发声部11上距离耳挂平面S1最近的点J与耳挂平面S1的距离可以为3mm-5.5mm。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出效果与耳机10的佩戴稳定性和舒适性,发声部11上距离耳挂平面S1最远的点I与耳挂平面S1的距离可以为12mm-15.6mm,发声部11上距离耳挂平面S1最近的点J与耳挂平面S1的距离可以为3.8mm-5mm。在一些实施例中,为了进一步提升发声部11的声学输出效果与耳机10的佩戴稳定性和舒适性,发声部11上距离耳挂平面S1最远的点I与耳挂平面S1的距离可以为13mm-15mm,发声部11上距离耳挂平面S1最近的点J与耳挂平面S1的距离可以为4mm-5mm。
发声部11的整体或部分结构伸入耳甲腔可以形成图5所示的类腔体结构,而用户佩戴耳机10时的听音效果与发声部11和耳甲腔边缘之间形成的缝隙的尺寸相关,缝隙的尺寸越小,用户耳道口处的听音音量越大。发声部11和耳甲腔边缘之间形成的缝隙尺寸除了与发声部11的长轴方向Y(上侧面US或下侧面LS在矢状面上的投影)与水平方向的倾角相关,还与发声部11的尺寸相关,比如,发声部11的尺寸(尤其是沿图13中示出的短轴方向Z的尺寸)过小时,发声部11和耳甲腔边缘之间形成的缝隙会过大,影响用户耳道口处的听音音量。而发声部11的尺寸(尤其是沿图13中示出的短轴方向Z的尺寸)过大时,发声部11能够伸入耳甲腔的部位可能很少或者发声部11可能完全覆盖耳甲腔,此时耳道口相当于被堵塞,无法实现耳道口与外界环境之间的连通,起不到耳机自身的设计初衷。此外,发声部11的尺寸过大影响用户的佩戴舒适性以及随身携带时的便捷性。
图13是根据本说明书另一些实施例所示的耳机的示例性佩戴示意图。如图13所示,在一些实施例中,发声部11的上侧面US和下侧面LS在矢状面上的投影的中点与第二投影的最高点距离可以反映发声部11在沿短轴方向Z(图13中示出的箭头Z所示的方向)的尺寸以及发声部11相对于耳甲腔的位置。为了保证耳机10不堵塞用户耳道口的同时,提高耳机10的听音效果,在一些实施例中,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1与第二投影的最高点A1的距离d5范围为20mm-38mm,发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2与第二投影的最高点A1的距离d6范围为32mm-57mm。在一些实施例中,为了进一步避免耳机10堵塞用户耳道口,提升耳机10的听音效果,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1与第二投影的最高点A1的距离d5范围为24mm-36mm,发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2与第二投影的最高点A1的距离d6范围为36mm-54mm。在一些实施例中,为了进一步避免耳机10堵塞用户耳道口,提升耳机10的听音效果,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1与第二投影的最高点A1的距离d5范围为27mm-34mm,发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2与第二投影的最高点A1的距离d6范围为38mm-50mm。需要说明的是,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影为曲线或折线时,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1可以通过下述示例性的方法进行选取,可以选取上侧面US在矢状面上的投影沿长轴方向Y距离最大的两个点做一条线段,选取该线段上的中点做中垂线,该中垂线与该投影相交的点即为发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点。在一些替代性实施例中,可以选取上侧面US在矢状面上的投影中与第二投影最高点的投影的距离最小的点作为发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1。关于发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点同上述方式选取,例如,可以选取下侧面LS在矢状面上的投影中与第二投影最高点的投影的距离最大的点作为发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2。
在一些实施例中,发声部11的上侧面US和下侧面LS在矢状面上的投影的中点与耳挂上顶点K在矢状面的投影点K'的距离可以反映发声部11在沿短轴方向Z(图3中示出的箭头Z所示的方向)的尺寸。为了保证耳机10不堵塞用户耳道口的同时,提高耳机10的听音效果,在一些实施例中,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1与耳挂上顶点K在矢状面上的投影点K'的距离d7范围为17mm-36mm,发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2与耳挂上顶点K在矢状面上的投影点K'的距离d8范围为28mm-52mm。在一些实施例中,为了进一步避免耳机10堵塞用户耳道口、提升耳机10的听音效果,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1与耳挂上顶点K在矢状面上的投影点K'的距离d7范围为21mm-32mm,发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2与耳挂上顶点K在矢状面上的投影点K'的距离d8范围为32mm-48mm。在一些实施例中,为了进一步避免耳机10堵塞用户耳道口、提升耳机10的听音效果,发声部11的上侧面US在矢状面上的投影的中点C1与耳挂上顶点K在矢状面上的投影点K'的距离d7范围为24mm-30mm,发声部11的下侧面LS在矢状面上的投影的中点C2与耳挂上顶点K在矢状面上的投影点K'的距离d8范围为35mm-45mm。
图14A-图14C是根据本说明书所示的耳机与用户耳道的不同示例性配合位置示意图。
发声部11和耳甲腔边缘之间形成的缝隙尺寸除了与发声部11在用户的矢状面上的投影的长轴方向Y与水平方向的夹角、发声部11的尺寸(例如,沿图3中示出的短轴方向Z的尺寸)相关,还与发声部11的自由端FE相对于耳甲腔的边缘的距离相关。具体地,发声部11的固定端CE与耳挂12的第二部分122连接,用户在佩戴时,其位置相对靠前,而发声部11的自由端FE相对于固定端CE的距离可以反映发声部11在其长轴方向(图3中示出的箭头Y所示的方向)的尺寸,因此发声部11的自由端FE相对耳甲腔的位置会影响发声部11覆盖耳甲腔的面积,从而影响发声部11和耳甲腔的轮廓之间形成的缝隙尺寸,进而影响用户耳道口处的听音音量。发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3(如图14A-图14C所示)与耳甲腔的边缘在矢状面上的投影距离可以反映发声部11的自由端FE相对于耳甲腔的位置以及发声部11覆盖用户耳甲腔的程度。需要说明的是,发声部11的末端FE在矢状面上的投影为曲线或折线时,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3可以通过下述示例性的方法进行选取,可以选取自由端FE在矢状面上的投影在短轴方向Z上距离最大的两个点做一条线段,选取该线段上的中点做中垂线,该中垂线与该投影相交的点即为发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3。在一些实施例中,发声部11的自由端FE为曲面时,还可以选取其投影上与短轴方向Z平行的切线所在的切点作为发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3。
如图14A所示,发声部11没有抵持在耳甲腔102的边缘时,发声部11的自由端FE位于耳甲腔102内,也就是说,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3并未与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影进行重叠。如图14B所示,耳机10的发声部11伸入耳甲腔102,且发声部11的自由端FE与耳甲腔102的边缘抵接。需要说明的是,在一些实施例中,发声部11的自由端FE与耳甲腔102的边缘抵接时,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影进行重叠。在一些实施例中,发声部11的自由端FE与耳甲腔102的边缘抵接时,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面的投影也可以不重叠。例如,耳甲腔102为凹窝结构,耳甲腔102对应的侧壁并非是平整的壁面,而耳甲腔的边缘在矢状面的投影是一个不规则的二维形状,耳机腔102对应的侧壁在矢状面的投影可能是在该形状的轮廓上,也可能在该形状的轮廓外,因此,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影也可以不重叠。例如,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3可以在耳甲腔102的边缘在矢状面的投影内侧或外侧。在本说明书的实施例中,当发声11的自由端FE位于耳甲腔102时,发声部11的自由端FE与在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影的距离在特定范围(例如,不大于6mm)内均可视为发声部11的自由端FE与耳甲腔102的边缘抵接。如图14C所示,耳机10的发声部11覆盖耳甲腔,且发声部11的自由端FE位于耳甲腔102的边缘和耳廓的内轮廓1014之间。
结合图14A-图14C,当发声部11的自由端FE位于耳甲腔的102边缘内时,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102边缘在矢状面上的投影的距离如果过小,则发声部11覆盖耳甲腔102的面积过小,发声部11和耳甲腔的边缘之间形成的缝隙尺寸较大,影响用户耳道口处的听音音量。当发声部自由端FE与在矢状面上的投影的中点C3位于耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影和耳廓的内轮廓1014在矢状面上的投影之间的位置时,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102边缘在矢状面上的投影如果过大,发声部11的自由端FE会与耳廓相干涉,并不能增加发声部11覆盖耳甲腔102的比例,而且用户佩戴时,发声部11的自由端FE如果未处于耳甲腔102中,耳甲腔102的边缘无法对发声部11起到限位的作用,容易发生脱落。此外,发声部11某一方向的尺寸增加会增加其自身重量,影响用户佩戴的舒适性和随身携带的便捷性。基于此,为了保证耳机10在具有较好的听音效果的同时,也能保证用户佩戴的舒适性和稳定性,在一些实施例中,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔的边缘在矢状面上的投影的距离不大于16mm。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的听音效果以及佩戴稳定性和舒适性,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔的边缘在矢状面上的投影的距离不大于13mm。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的听音效果以及佩戴稳定性和舒适性,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔的边缘在矢状面上的投影的距离不大于8mm。需要说明的是,在一些实施例中,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影的距离可以是指发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影的最小距离。在一些实施例中,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔102的边缘在矢状面上的投影的距离还可以是指沿矢状轴方向的距离。此外,在具体佩戴场景中,还可以是发声部11的自由端FE在矢状面上的投影中除了中点C3之外的其他点与耳甲腔的边缘抵靠,此时发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔的边缘在矢状面的投影的距离可以大于0mm。在一些实施例中,在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的听音效果以及佩戴稳定性和舒适性,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔的边缘在矢状面的投影的距离可以为2mm-16mm。在一些实施例中,为了进一步提升耳机10的听音效果以及佩戴稳定性和舒适性,发声部11的自由端FE在矢状面上的投影的中点C3与耳甲腔的边缘在矢状面的投影的距离可以为4mm-10.48mm。
在一些实施例中,通过对耳挂12在用户的矢状面上的投影的内轮廓所包括的第一曲线L1的特征(例如极值点等)进行设计,可以确定耳挂12的形状、尺寸,从而一方面可以调整佩戴状态下发声部11相对于用户耳部的位置,改善耳机10的听音效果,另一方面还可以提升耳挂12与用户耳朵的适配度,提升耳机10的佩戴稳定性与舒适性。
图15是根据本说明书一些实施例所示的第一曲线的示例性拟合函数曲线示意图。如图4与图15所示,在一些实施例中,第一曲线L1的极值点N'可以通过曲线拟合的方式确定。需要说明的是,xoy坐标系的坐标原点的位置改变(例如x轴和/或y轴的位置改变),则第一曲线L1的拟合函数关系式也会对应地改变。仅作为示例,将xoy坐标系的x轴设置于发声部11的投影的长轴位置(长轴即发声部11的投影的形状中具有最大延伸尺寸的两个端点的连线),y轴设置于上顶点K的投影点K'后侧13mm处,则在此xoy坐标系内通过一元四次多项式函数对第一曲线L1进行拟合,可以得到第一曲线L1的示例性拟合函数关系式:
y=-0.0003059*x^4-0.002301*x^3-0.004005*x^2+0.07309*x+23.39(关系式1)
在一些实施例中,为了使得拟合函数关系的图像可以将第一曲线L1包括在内,拟合函数关系式的自变量x的取值范围可以较大,以将第一曲线L1的两个端点(点P与点Q)包括在内,从而使得拟合函数关系式可以完整地体现第一曲线L1的特征。在一些实施例中,拟合函数关系式(即关系式1)的自变量x的取值范围为[-20,15],即-20≤x≤15。进一步地,为了减少拟合函数关系式(即关系式1)的图像上不与第一曲线L1对应的部分,以使拟合函数关系式可以准确地体现第一曲线L1的特征,拟合函数关系式(即关系式1)的自变量x的取值范围为[-18,12],即-18≤x≤12。
在一些实施例中,耳挂12的第一部分121与第二部分122可以以点Q为分界点,拟合函数关系式(即关系式1)的自变量x的取值范围的右侧端点可以为点Q在用户的矢状面的投影点Q'在x轴上的对应值。通过对第一曲线L1进行设计,可以确定点Q的位置,从而调整第一部分121与第二部分122的分界点。由于耳挂的第二部分122向耳廓背离头部的一侧延伸并连接发声部11,通过调整第一部分121与第二部分122的分界点,可以改变发声部11相对于耳挂12的位置,进而改变佩戴状态下发声部11相对于耳部的位置。
通过计算关系式1的一阶导数y'=0对应的自变量x0,即可确定第一曲线L1的极值点N'在xoy坐标系中的横坐标(有关极值点的确定方法,请参照后续相关内容),之后将x0代入关系式1即可确定在上述坐标系xoy中极值点N'的坐标。在上述函数关系式1中,极值点N'的坐标为(2.3544,23.5005)。
需要说明的是,多项式拟合获得的第一曲线L1的函数关系式(例如,关系式1)为第一曲线L1的近似表达,当拟合该函数关系式的采样点的数量较多(例如,大于10个)且均匀分布时,即可认为该函数关系式所表示的曲线为第一曲线L1。本说明书中所拟合的函数关系式仅为示例,主要用于描述第一曲线L1的特征(包括极值点、拐点、一阶导数、二阶导数等),第一曲线L1的具体函数关系式(例如,关系式1)与坐标系xoy的原点o的选取有关,原点o不同时函数关系式也不同,但在坐标系的横轴(x轴)和纵轴(y轴)方向不变的情况下,第一曲线L1的极值点、拐点等曲线特征在第一曲线L1上的相对位置是确定的,第一曲线L1的一阶导数和二阶导数的性质也是确定的,不会随坐标系xoy的原点o的位置而变化。本说明书对于拟合第一曲线L1的坐标系xoy的原点o的选取及第一曲线L1的函数表达式是非限制性的。例如,为了更方便地确定极值点与上顶点的位置关系,可以将坐标系xoy的y轴设置为过上顶点K的投影点K',第一曲线L1的函数表达式也会相应变化。
在一些实施例中,可以进一步计算得到第一曲线L1的函数关系式y的一阶导数y'与二阶导数y”。通过计算得到一阶导数y'=0对应的横坐标x0,再对x0对应的二阶导数y”的值进行正负性判断,即可判断极值点N'是极大值点或极小值点。若是x0对应的二阶导数y”的值大于0,则对应的坐标点(x0,y0)为极小值点;若是x0对应的二阶导数y”的值小于0,则对应的坐标点(x0,y0)为极大值点。在一些实施例中,第一曲线L1的极值点N'为极大值点。
在一些实施例中,还可以通过其他方式确定第一曲线L1的极值点N',例如判断x0左右附近区间内的不同取值对应函数值y与y0的大小、判断x0左右两侧附近区间内的不同取值对应一阶导数的值y'的正负性差异等,本说明书不对此做过多限制。
在一些实施例中,也可以不通过拟合第一曲线L1的函数关系式来判断第一曲线L1的极值点N',而是通过其它方式确定第一曲线L1的极值点N'。例如,在耳机10在用户矢状面的投影上(该投影可以通过正对用户矢状面拍照获得)以一垂直于长轴方向Y的比例尺沿长轴方向Y自第一曲线L1的点P'向点Q'点移动,在移动过程中第一曲线L1与该比例尺的交点在比例尺上具有最大值时,该交点即为第一曲线L1的极值点N'。
图16是根据本说明书一些实施例所示的拟合曲线的示例性一阶导数曲线示意图。如图16所示,在一些实施例中,对于第一曲线L1,其具有一阶导数:
y'=-0.0012236*x^3-0.006903*x^2-0.00801*x+0.07309(关系式2)
在一些实施例中,第一曲线L1的一阶导数连续。
在一些实施例中,第一曲线L1的一阶导数(即关系式2)具有一个零点(点D1),即y'=0对应具有一个解,对应点D1的横坐标。在一些实施例中,根据关系式2可以确定,点D1的坐标为(2.3544,0)。将点D1的横坐标带入第一曲线L1的关系式1可知,点D1的横坐标对应的第一曲线L1的点为第一曲线L1在xoy坐标系中的最大值点,同时该点也是第一曲线L1的极大值点,该点即可记为第一曲线L1的极值点N'。
在一些实施例中,在第一直角坐标系xoy内,第一曲线L1的一阶导数具有拐点。在一些实施例中,在第一直角坐标系xoy内,第一曲线L1的一阶导数的拐点数量为一个,即点D2。如图16所示,在D2点左侧,一阶导数的图像曲线为凹函数;在D2点右侧,一阶导数的图像曲线为凸函数。点D2作为一阶导数的图像曲线的凹凸性的变化点,为一阶导数的拐点。
在一些实施例中,在第一直角坐标系xoy内,第一曲线L1的一阶导数的拐点两侧部分分别具有极值点(点D3与点D4),如图16所示。第一曲线L1的一阶导数在点D3附近左右两侧的曲线均位于点D3上方,即,在点D3附近左右两侧的区域内,点D3对应的一阶导数函数值最小,点D3为一阶导数的极小值点。第一曲线L1的一阶导数在点D4附近左右两侧的曲线均位于点D4下方,即,在点D4附近左右两侧的区域内,点D4对应的一阶导数函数值最大,点D4为一阶导数的极大值点。
在一些实施例中,第一曲线L1的一阶导数的极值点,也可以根据第一曲线L1的二阶导数及三阶导数进行确定,具体可以参照第一曲线L1的极值点的确定方法,在此不再赘述。
在一些实施例中,根据关系式2可以确定点D3的坐标为(-3.0442,0.0680),点D4的坐标为(-0.7168,0.0757)。
图17是根据本说明书一些实施例所示的拟合曲线的示例性二阶导数曲线示意图。如图17所示,在一些实施例中,对于第一曲线L1,其具有二阶导数:
y”=-0.0036708*x^2-0.013806*x-0.00801(关系式3)
在一些实施例中,第一曲线L1的二阶导数内连续。
在一些实施例中,在第一直角坐标系xoy内,第一曲线L1的二阶导数具有极大值点,即点E1。如图17所示,拟合曲线L2的二阶导数在点E1附近左右两侧的曲线均位于点E1下方,即,在点E1附近左右两侧的区域内,点E1对应的二阶导数函数值最大,点E1为二阶导数的极大值点。
在一些实施例中,第一曲线L1的二阶导数具有两个零点(点E2与点E3),且点E2的横坐标与一阶导数的极值点D3的横坐标相对应,为x=-0.30442;点E3的横坐标与一阶导数的极值点D4的横坐标相对应,为x=-0.7168。
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,而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明,本领域技术人员可能会对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议,所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。
同时,本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请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,本申请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,本申请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,并非用于限定本申请流程和方法的顺序。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申请实施例实质和范围的修正和等价组合。
同理,应当注意的是,为了简化本申请披露的表述,从而帮助对一个或多个发明实施例的理解,前文对本申请实施例的描述中,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申请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。尽管本申请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。
针对本申请引用的每个专利、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申请作为参考。与本申请内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外,对本申请权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本申请中的)也除外。需要说明的是,如果本申请附属材料中的描述、定义、和/或术语的使用与本申请所述内容有不一致或冲突的地方,以本申请的描述、定义和/或术语的使用为准。
最后,应当理解的是,本申请中所述实施例仅用以说明本申请实施例的原则。其他的变形也可能属于本申请的范围。因此,作为示例而非限制,本申请实施例的替代配置可视为与本申请的教导一致。相应地,本申请的实施例不仅限于本申请明确介绍和描述的实施例。
本申请记载的具体实施方式仅为示例性的,具体实施方式中的一个或者多个技术特征是可选的或者附加的,并非构成本申请发明构思的必要技术特征。换言之,本申请的保护范围涵盖并远大于具体实施方式。
Claims (23)
1.一种耳机,其特征在于,包括:
发声部,包括换能器和容纳所述换能器的壳体;
耳挂,在佩戴状态下,所述耳挂的第一部分挂设在用户耳廓和头部之间,所述耳挂的第二部分与所述第一部分连接并向所述耳廓背离头部的一侧延伸并连接所述发声部,将所述发声部佩戴于耳道附近但不堵塞耳道口的位置;其中,
所述耳挂在用户的矢状面上的投影的内轮廓包括第一曲线,所述第一曲线在第一方向具有极值点,所述第一方向垂直于所述发声部在所述用户的矢状面上的投影的长轴方向;
所述极值点位于所述耳挂的上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的后侧,所述上顶点为佩戴状态下所述耳挂内轮廓沿用户垂直轴的最高点;
所述发声部在所述用户的矢状面上的投影的长轴方向相对于水平方向的倾角范围为13°-21°。
2.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,沿所述发声部投影的长轴方向上,所述极值点与所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为6mm-15mm。
3.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述极值点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为20mm-30mm。
4.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述极值点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点的连线与所述发声部投影的长轴方向之间的夹角的取值范围为65°-85°。
5.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点之间的距离范围为20mm-30mm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的耳机,其特征在于,所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点与所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点的连线和所述发声部投影的长轴方向的夹角在45°-65°之间。
7.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述发声部至少部分伸入耳甲腔,所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的最高点在所述用户的矢状面上的投影点之间在垂直轴方向具有第一距离,所述第一距离与所述耳廓在所述用户的矢状面上的投影在所述垂直轴方向的高度的比值在0.35-0.6之间;
所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的末端点在所述用户的矢状面上的投影点之间在矢状轴方向具有第二距离,所述第二距离与所述耳廓在所述用户的矢状面上的投影在所述矢状轴方向的宽度之比在0.4-0.65之间。
8.根据权利要求7所述的耳机,其特征在于,所述发声部的上侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的最高点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为24mm-36mm;
所述发声部的下侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓的最高点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为36mm-54mm。
9.根据权利要求7或8所述的耳机,其特征在于,佩戴状态下,所述发声部的上侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为21mm-32mm;
所述发声部的下侧面的中点在所述用户的矢状面上的投影点与所述上顶点在所述用户的矢状面上的投影点的距离范围为32mm-48mm。
10.根据权利要求7或8所述的耳机,其特征在于,所述发声部的自由端在所述用户的矢状面上的投影点与耳甲腔的边缘在所述用户的矢状面上的投影的距离不大于13mm。
11.根据权利要求7或8所述的耳机,其特征在于,所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳廓在所述用户的矢状面上的投影的轮廓的距离范围为23mm-52mm。
12.根据权利要求1-5中任一项所述的耳机,其特征在于,所述发声部的质心在所述用户的矢状面上的投影点与所述耳挂的所述第一部分在所述用户的矢状面上的投影的距离范围为18mm-43mm。
13.根据权利要求1-5中任一项所述的耳机,其特征在于,在未佩戴状态下,所述发声部的质心在特定参考面的投影点与所述耳挂的第一部分在所述特定参考面的投影的距离范围为13mm-38mm。
14.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,在未佩戴状态下,所述极值点在所述耳挂上的对应点和所述发声部质心的连线与所述耳挂所在平面之间的夹角范围为10°-18°。
15.根据权利要求14所述的耳机,其特征在于,在未佩戴状态下,所述发声部的外侧面或内侧面与所述耳挂所在平面之间的夹角范围为15°-25°。
16.根据权利要求14或15所述的耳机,其特征在于,在未佩戴状态下,所述耳挂上距离所述发声部的内侧面最远的点与所述发声部内侧面的距离范围为6mm-9mm。
17.根据权利要求14或15所述的耳机,其特征在于,在未佩戴状态下,所述发声部上距离所述耳挂所在平面最远的点与所述耳挂所在平面的距离为11.2mm-16.8mm。
18.根据权利要求1所述的耳机,其特征在于,所述第一曲线在第一预设坐标系中的一阶导数连续,所述第一预设坐标系的纵轴与所述第一方向平行,所述第一预设坐标系的横轴与所述发声部投影的长轴方向平行。
19.根据权利要求18所述的耳机,其特征在于,所述第一曲线在所述第一预设坐标系中的一阶导数具有拐点。
20.根据权利要求19所述的耳机,其特征在于,所述拐点的数量为一个。
21.根据权利要求19或20所述的耳机,其特征在于,所述拐点两侧部分分别具有极值点。
22.根据权利要求18-20中任一项所述的耳机,其特征在于,所述第一曲线在所述第一预设坐标系中的二阶导数连续。
23.根据权利要求22所述的耳机,其特征在于,所述第一曲线在所述第一预设坐标系中的二阶导数具有极大值点。
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