JP2024500180A - 耳掛け式パーソナル音響装置 - Google Patents

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Abstract

本発明は耳掛け式パーソナル音響装置を開示し、その技術案の要点として、ハウジング、スピーカーとフロントダクトを含み、前記スピーカーの一方の面は前記フロントダクトに連結され互いに密封され、前記スピーカーには放射口が設けられ、前記スピーカーから放射された音波は前記フロントダクトを通って耳道口まで伝送される距離が１０ｍｍ未満である。スピーカーの他方の面にはリアダクトが密封接続され、スピーカーの他方の面から放射された音波は、リアダクトを通って耳の後ろに伝送され、前記リアダクトのダクト口の音波が耳道口まで伝送する最短の伝送距離は４０ｍｍ以上である。本発明は耳道を開放し、ユーザーが周りの音を聞くのに便利である。低音が豊富で、スピーカーにダクトを追加すると、スピーカーに筐体を追加するようにスピーカーの共振周波数が上がるどころか、共振周波数が低下し、スピーカーの低周波効果を改善することができる。【選択図】図１

Description

本発明は耳掛け式パーソナル音響装置に関する。
イヤホンは優れた音質、携帯性、音声のプライバシーに優れており、個人が持ち歩く音楽再生機器として利用している人が増え、外出先で音楽を聴くことや通信に便利である。また、音声のプライバシーが良いため、音楽を聴いても通信をしても、他人の邪魔にならないし、相手の通話内容を漏らして、プライバシーが盗聴されることもない。しかし、イヤホンが人の耳道を塞ぐため、聞き手が隣の音を聞きにくいため、いくつかの不便さや危険性がある。
１．耳道が塞がれて、コミュニケーションが不便で、イヤホンを取り外す必要があるというコミュニケーションが不便であること。
２．耳道が塞がれた後、特に運動状態では、外部の危険信号を聞き取るのが不便で、潜在的な脅威をもたらすという潜在的な危険性。
骨伝導イヤホンは、上記の難題を克服することができるが、音質が音楽を聴くことに対するほとんどの人の要求を満たすことが難しい。しかも骨伝導イヤホンはある程度のクランプ力が必要で、人の皮膚を圧迫し、長期的に装着すると不快感をもたらす。
本発明はこのような状況に基づいてなされたものである。
本発明の目的は、従来技術の不足を克服し、人の耳にかけることができる音質に優れ、軽量で耳道を開放するパーソナル音楽再生装置を提供することである。
本発明は以下の技術的手段により実現される。
ハウジング１０、スピーカー２０及びフロントダクト３２を備え、前記スピーカー２０の一方の面は前記フロントダクト３２に連結されて互いに密封され、前記スピーカー２０には放射口５０が設けられ、前記スピーカー２０から放射された音波は前記フロントダクト３２を通って耳道口までの距離がｄ、ｄ<＝１０ｍｍであり、前記スピーカー２０の他方の面は直接空気中に音波を耳道口まで放射するまたはリアダクト３１を通じて耳道口に伝送し、最短の伝送距離がａ、ａ/ｄ>８であることを特徴とする耳掛け式パーソナル音響装置。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記フロントダクト３２のダクト口には内側に湾曲した傾斜開口が設けられ、該開口の角度θが－６０°<θ<６０°という条件を満たすことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記リアダクト３１は、前記スピーカー２０の他方の面に密封接続され、前記スピーカー２０の他方の面から放射された音波は、前記リアダクト３１を通じて耳の後ろに伝送され、前記リアダクト３１のダクト口の音波は、耳道口まで伝送する最短の伝送距離がａ、ａ＝>４０ｍｍであることを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカー２０は耳の前に設けられ、前記フロントダクト３２と前記リアダクト３１の断面積の誤差は±２０%を超えず、長さの誤差は±２０%を超えないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記フロントダクト３２の断面積は、前記スピーカー２０の有効放射面積の１/２以下であることを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカー２０は耳の後ろに設けられ、前記フロントダクト３２は耳を迂回して音波を耳道口の付近１０ｍｍの範囲内に伝送し、前記リアダクト３１とフロントダクト３２の長さが一致しないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカー２０は耳の前の耳道寄りに設けられ、前記リアダクト３１は耳を迂回して耳の後ろに音波を伝送し、前記リアダクト３１とフロントダクト３２の長さが一致しないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカー２０が直接空気中に放射する音波が耳道口に伝送された際に、前記スピーカー２０は耳の後ろに設けられ、且つ最短の伝送距離ａは４０ｍｍ以上であり、前記スピーカー２０が直接空気中に放射する音波と、前記フロントダクト３２の口から放射された音波との間で、１/３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差は、６ｄＢを超えないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記リアダクト３１の末端にリアスピーカー２１が設けられ、前記リアスピーカー２１は前記リアダクト３１に連結されて互いに密封され、前記スピーカー２０とリアスピーカー２１は前記リアダクト３１内の空気を同じ方向に駆動し、前記リアスピーカー２１が空気中に放射する音波と、前記フロントダクト３２の口から放射された音波との間で、１/３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差は、６ｄＢを超えないことを特徴とする。
本発明は、従来技術に比べて、次のような利点がある。
１、本発明は耳道を開放し、ユーザーが周囲の音を聞きやすくする。
２、本発明は音質に優れてクランプ力を必要とせず、空気を介して音を伝送するため、特定のクランプ力を必要としない。
３、本発明はプライバシーに優れ、周囲の環境に影響を与えず、聞き取った内容を漏洩しない。
４、本発明は軽量であり、その音響は耳に掛けることができ、外出に便利である。
５、本発明は低音が豊富で、スピーカーにダクトを追加し、スピーカーに筐体を追加するようにスピーカーの共振周波数を上昇させることはなく、むしろ共振周波数を低下させ、スピーカーの低周波効果を改善することができる。
本発明の実施例１の概略構成図である。 図１におけるＡ―Ａ方向の断面図である。 本発明の実施例１に係るスピーカーの逆向き配置のＡ―Ａ断面図である。 本発明のダクト口の湾曲を示す概略図である。 本発明の実施例３の概略構成図である。 本発明の実施例４の概略構成図である。 本発明の実施例５の概略構成図である。 本発明の実施例６の概略構成図である。
以下、図面を参照して本発明の技術的特徴をさらに詳細に説明し、当業者が理解できるようにする。
本出願は、耳掛け式パーソナル音響装置、特に該装置の機械的構造の保護を求めるものである。
該装置は、ハウジング１０、スピーカー２０及びフロントダクト３２を備え、前記スピーカー２０の一方の面が前記フロントダクト３２に連結されて互いに密封され、前記スピーカー２０には放射口５０が設けられ、前記スピーカー２０から放射された音波が前記フロントダクト３２を通って耳道口まで伝送される距離はｄ、ｄ<＝１０ｍｍである。
該耳掛け式パーソナル音響装置は耳道を開放し、ユーザーが周囲の音を聞きやすくなり、空気を通じて音を伝送し、特定のクランプ力を必要とせず、耳に掛けることができ、外出に便利である。
図４に示すように、音波をより集中的に人の耳に伝えるように、フロントダクト３２のダクト口に内側に湾曲した傾斜開口を設けることができ、開口角度θが－６０°<θ<６０°という条件を満たす。
この装置の構造の実施例１は、図１及び図２に示すように、ハウジング１０、スピーカー２０、フロントダクト３２及びリアダクト３１を備える。スピーカー２０の正面と背面から放射された音波の振幅は同じで、位相が逆であるため、正面と背面の音波は何の遮断もない状態で相殺することによって、ユーザーは低音を聞こえない。これが音響短絡現象である。このような状況を防ぐためには、音響短絡を小さくするかまたは防止するように音響伝送経路を設計する必要がある。スピーカー２０の正面はフロントダクト３２に連結されて互いに密封され、スピーカー２０の正面から放射された音波はフロントダクト３２を通って耳道口の付近に伝送され、耳道口までの距離はｄ、ｄ<＝１０ｍｍで、図１ではフロントダクト３２は耳道口のところにあり、耳道口までの距離ｄは約０ｍｍであるため、図１ではｄを示すことができない。
フロントダクト３２は任意の形状であってもよく、断面積は設計の必要に応じて調整することができ、通常はスピーカー２０の有効放射面積の１/２以下とする。スピーカー２０の背面はリアダクト３１に連結されて互いに密封され、スピーカー２０の背面から放射された音波はリアダクト３１を通って耳の背面に伝送され、リアダクト３１の末端の耳道口までの距離ａである。ａは、リアダクト３１の末端から耳道口までの直線距離ではなく、音波が耳介を迂回する必要があるため、音波の実際の伝送距離の最小値であり、該最小値は４０ｍｍ以上である。音波は伝送距離が増加するにつれて減衰するため、距離が２倍になったら、音波の振幅は半分（６ｄＢ）に減衰する。したがって、ａ/ｄの比率を増加させることにより、スピーカー２０の背面から放射された音波が耳道口に伝送する際に正面から放射された音波よりも大幅に低くすることができ、それにより、使用者の耳道に受信させるのは主にスピーカー２０の正面から放射された音波である。ａ/ｄ>８の場合、背面の音波の影響はほとんどないため、最適な音質を実現する。
遠いＭ点にいる人にとって、その耳からフロントダクト３２の末端までの距離はｂで、リアダクト３１の末端までの距離はｃで、ｂとｃはいずれもａよりはるかに大きいため、ｂ≒ｃと考えられる。そのため、２本のダクトから放射された音波がＭ点まで伝送するときの振幅はほぼ同じで、位相は逆で、互いに相殺され、遠くから聞こえる音波は微弱である。最適な消音効果を実現するために、リアダクト３１とフロントダクト３２の断面積の誤差は±２０%を超えず、長さの誤差は±２０%を超えない。
スピーカー２０の正面と背面から放射された音波の振幅は同じで、位相は逆であるため、本実施例のスピーカー２０は逆に用いることができる。すなわち、本出願の実施例２は、スピーカー２０の背面がフロントダクト３２に連結され、スピーカー２０の正面がリアダクト３１に連結される。図３に示すように、スピーカー２０の正面はリアダクト３１に接続され、スピーカー２０の背面はフロントダクト３２に接続されているように見える。この実施形態は、スピーカー２０が順方向に取り付けられる効果と同様である。
本出願の実施例３及び実施例４は、それぞれ図５及び図６に示すように、図５の実施例では、スピーカー２０は耳の後ろ上方に位置し、図６の実施例のスピーカー２０は耳の前に位置する。これら２つの実施例のリアダクト３１とフロントダクト３２の長さが一致しないため、放射された音波が等しくなく、互いに相殺される効果が弱くなる。良好な消音を実現するために、スペクトル分析装置によってリアダクト３１とフロントダクト３２の末端の信号特性をそれぞれ測定し、実際のニーズに応じてリアダクト３１またはフロントダクト３２の直径または長さを調整し、それによって２本のダクトから放射された音波の特性を近似させ、最適な消音効果を正確に実現することができる。
ダクトの直径が小さくなるまたは長さが増加するにつれて、ラウドネスが低くなり、高周波応答が減少する。したがって、フロントダクト３２の応答感度がリアダクトよりも大きい場合に、２つのダクト口の周波数応答特性が１/３倍周波数間隔平滑化された後、差が６ｄＢ以内になるまで、リアダクト３１の直径を大きくするか、またはリアダクト３１の長さを短くする必要がある。
本出願の実施例５は図７に示すように、実施例５は前の４つの実施例との原理が同じである。本実施例では、スピーカー２０は耳の後ろに位置し、リアダクトをキャンセルしてフロントダクト３２のみを残す。同様にフロントダクト３２の末端は耳道の入り口までの距離が１０ｍｍ未満であり、スピーカー２０から放射された音波が耳道口まで伝送する最小距離は４０ｍｍ以上である。本実施例では、リアダクト３１がなく、スピーカー２０の背面から放射された音波は、フロントダクト３２の末端から放射された音波よりも大きくなるため、良好な相殺が実現できない。通話のプライバシーを改善するために、スピーカー２０の背面の放射口５０の開孔面積と放射減衰を必要に応じて調整することができ、フロントダクト３２の末端に近い放射特性を実現し、消音効果を高めることができる。
本出願に係る装置は出荷前の調整方法が２種類あり、１つはダクト放射で、もう１つはスピーカー直接放射である。２つの方法はいずれも前の耳道口側の設計を確定し、フロントダクト３２のダクト口の応答特性を測定し、その後、リアダクト３１またはスピーカー放射口を調整してフロントダクト３２と整合させ、いずれも１/３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差が６ｄＢを超えないことを目標としている。
１、ダクトの調整：調整したらリアダクト３１の感度が高くなったり、高周波が多くなったりすることが分かった場合、リアダクト３１の断面積を小さくしたり、リアダクト３１の長さを大きくしたりすることができ、逆に、リアダクト３１の断面積を大きくしたり、リアダクト３１の長さを小さくしたりする。
２、スピーカー直接放射：スピーカー２０から放射された音波がフロントダクト３２より感度が高いまたは高周波数が多い場合、放射口５０の面積を小さくすることができ、逆に放射口５０の面積を大きくする。減衰は通常、放射感度を低下させ、曲線をより滑らかにするために使用される。この調整方法は実施例５に適している。
図８は図６の実施例に基づく変形例である。図６の実施例にリアスピーカー２１を追加する。リアスピーカー２１はリアダクト３１の末端に位置し、且つリアダクト３１と互いに密封して取り付けられる。リアスピーカー２１から放射された音波の耳道口まで伝送する距離は４０ｍｍ以上である。スピーカー２０とリアスピーカー２１の入力信号の極性を制御することにより、２つのスピーカーがリアダクト３１内の空気を同じ方向に駆動する。リアスピーカー２１の放射口５０の面積と減衰を制御し、リアスピーカー２１からの音波をフロントダクト３２のダクト口の音波の振幅と同じにし、位相を逆にすることで消音を実現する。上記２つ目の調整方法を用いて本実施例を調整することもできる。本実施例の利点は、ダクト３１への水やほこりの侵入を容易に阻止し、防水と防塵を実現できることである。
本発明に係る実施例は本発明の好適な実施形態を説明するためのものであり、発明の構想と範囲を限定するものではない。本発明の設計思想を逸脱することなく、当業者が本発明の技術方案に対して行った様々な変形や改良は、すべて本発明の保護範囲に入るべきである。
１０ ハウジング、２０ スピーカー、２１ リアスピーカー、３１ リアダクトで、３２ フロントダクト、５０ 放射口
発明の概要
技術的な問題
問題の解決策
発明の有益な効果
本発明は耳掛け式パーソナル音響装置に関する。
イヤホンは優れた音質、携帯性、音声のプライバシーに優れており、個人が持ち歩く音楽再生機器として利用している人が増え、外出先で音楽を聴くことや通信に便利である。また、音声のプライバシーが良いため、音楽を聴いても通信をしても、他人の邪魔にならないし、相手の通話内容を漏らして、プライバシーが盗聴されることもない。しかし、イヤホンが人の耳道を塞ぐため、聞き手が隣の音を聞きにくいため、いくつかの不便さや危険性がある。
１．耳道が塞がれて、コミュニケーションが不便で、イヤホンを取り外す必要があるというコミュニケーションが不便であること。
２．耳道が塞がれた後、特に運動状態では、外部の危険信号を聞き取るのが不便で、潜在的な脅威をもたらすという潜在的な危険性。
骨伝導イヤホンは、上記の難題を克服することができるが、音質が音楽を聴くことに対するほとんどの人の要求を満たすことが難しい。しかも骨伝導イヤホンはある程度のクランプ力が必要で、人の皮膚を圧迫し、長期的に装着すると不快感をもたらす。
本発明はこのような状況に基づいてなされたものである。
本発明の目的は、従来技術の不足を克服し、人の耳にかけることができる音質に優れ、軽量で耳道を開放するパーソナル音楽再生装置を提供することである。
本発明は以下の技術的手段により実現される。
ハウジング、スピーカー及びフロントダクトを備え、前記スピーカーの一方の面は前記フロントダクトに連結されて互いに密封され、前記スピーカーには放射口が設けられ、前記スピーカーから放射された音波は前記フロントダクトを通って耳道口までの距離がｄ、ｄ<＝１０ｍｍであり、前記スピーカーの他方の面は直接空気中に音波を耳道口まで放射するまたはリアダクトを通じて耳道口に伝送し、最短の伝送距離がａ、ａ/ｄ>８であることを特徴とする耳掛け式パーソナル音響装置。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記フロントダクトのダクト口には内側に湾曲した傾斜開口が設けられ、該開口の角度θが－６０°<θ<６０°という条件を満たすことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記リアダクトは、前記スピーカーの他方の面に密封接続され、前記スピーカーの他方の面から放射された音波は、前記リアダクトを通じて耳の後ろに伝送され、前記リアダクトのダクト口の音波は、耳道口まで伝送する最短の伝送距離がａ、ａ＝>４０ｍｍであることを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカーは耳の前に設けられ、前記フロントダクトと前記リアダクトの断面積の誤差は±２０%を超えず、長さの誤差は±２０%を超えないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記フロントダクトの断面積は、前記スピーカーの有効放射面積の１/２以下であることを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカーは耳の後ろに設けられ、前記フロントダクトは耳を迂回して音波を耳道口の付近１０ｍｍの範囲内に伝送し、前記リアダクトとフロントダクトの長さが一致しないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカーは耳の前の耳道寄りに設けられ、前記リアダクトは耳を迂回して耳の後ろに音波を伝送し、前記リアダクトとフロントダクトの長さが一致しないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記スピーカーが直接空気中に放射する音波が耳道口に伝送された際に、前記スピーカーは耳の後ろに設けられ、且つ最短の伝送距離ａは４０ｍｍ以上であり、前記スピーカーが直接空気中に放射する音波と、前記フロントダクトの口から放射された音波との間で、１/３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差は、６ｄＢを超えないことを特徴とする。
上記した耳掛け式パーソナル音響装置であって、前記リアダクトの末端にリアスピーカーが設けられ、前記リアスピーカーは前記リアダクトに連結されて互いに密封され、前記スピーカーとリアスピーカーは前記リアダクト内の空気を同じ方向に駆動し、前記リアスピーカーが空気中に放射する音波と、前記フロントダクトの口から放射された音波との間で、１/３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差は、６ｄＢを超えないことを特徴とする。
本発明は、従来技術に比べて、次のような利点がある。
１、本発明は耳道を開放し、ユーザーが周囲の音を聞きやすくする。
２、本発明は音質に優れてクランプ力を必要とせず、空気を介して音を伝送するため、特定のクランプ力を必要としない。
３、本発明はプライバシーに優れ、周囲の環境に影響を与えず、聞き取った内容を漏洩しない。
４、本発明は軽量であり、その音響は耳に掛けることができ、外出に便利である。
５、本発明は低音が豊富で、スピーカーにダクトを追加し、スピーカーに筐体を追加するようにスピーカーの共振周波数を上昇させることはなく、むしろ共振周波数を低下させ、スピーカーの低周波効果を改善することができる。
本発明の実施例１の概略構成図である。 図１におけるＡ―Ａ方向の断面図である。 本発明の実施例１に係るスピーカーの逆向き配置のＡ―Ａ断面図である。 本発明のダクト口の湾曲を示す概略図である。 本発明の実施例３の概略構成図である。 本発明の実施例４の概略構成図である。 本発明の実施例５の概略構成図である。 本発明の実施例６の概略構成図である。
以下、図面を参照して本発明の技術的特徴をさらに詳細に説明し、当業者が理解できるようにする。
本出願は、耳掛け式パーソナル音響装置、特に該装置の機械的構造の保護を求めるものである。
該装置は、ハウジング１０、スピーカー２０及びフロントダクト３２を備え、前記スピーカー２０の一方の面が前記フロントダクト３２に連結されて互いに密封され、前記スピーカー２０には放射口５０が設けられ、前記スピーカー２０から放射された音波が前記フロントダクト３２を通って耳道口まで伝送される距離はｄ、ｄ<＝１０ｍｍである。
該耳掛け式パーソナル音響装置は耳道を開放し、ユーザーが周囲の音を聞きやすくなり、空気を通じて音を伝送し、特定のクランプ力を必要とせず、耳に掛けることができ、外出に便利である。
図４に示すように、音波をより集中的に人の耳に伝えるように、フロントダクト３２のダクト口に内側に湾曲した傾斜開口を設けることができ、開口角度θが－６０°<θ<６０°という条件を満たす。
この装置の構造の実施例１は、図１及び図２に示すように、ハウジング１０、スピーカー２０、フロントダクト３２及びリアダクト３１を備える。スピーカー２０の正面と背面から放射された音波の振幅は同じで、位相が逆であるため、正面と背面の音波は何の遮断もない状態で相殺することによって、ユーザーは低音を聞こえない。これが音響短絡現象である。このような状況を防ぐためには、音響短絡を小さくするかまたは防止するように音響伝送経路を設計する必要がある。スピーカー２０の正面はフロントダクト３２に連結されて互いに密封され、スピーカー２０の正面から放射された音波はフロントダクト３２を通って耳道口の付近に伝送され、耳道口までの距離はｄ、ｄ<＝１０ｍｍで、図１ではフロントダクト３２は耳道口のところにあり、耳道口までの距離ｄは約０ｍｍであるため、図１ではｄを示すことができない。
フロントダクト３２は任意の形状であってもよく、断面積は設計の必要に応じて調整することができ、通常はスピーカー２０の有効放射面積の１/２以下とする。スピーカー２０の背面はリアダクト３１に連結されて互いに密封され、スピーカー２０の背面から放射された音波はリアダクト３１を通って耳の背面に伝送され、リアダクト３１の末端の耳道口までの距離ａである。ａは、リアダクト３１の末端から耳道口までの直線距離ではなく、音波が耳介を迂回する必要があるため、音波の実際の伝送距離の最小値であり、該最小値は４０ｍｍ以上である。音波は伝送距離が増加するにつれて減衰するため、距離が２倍になったら、音波の振幅は半分（６ｄＢ）に減衰する。したがって、ａ/ｄの比率を増加させることにより、スピーカー２０の背面から放射された音波が耳道口に伝送する際に正面から放射された音波よりも大幅に低くすることができ、それにより、使用者の耳道に受信させるのは主にスピーカー２０の正面から放射された音波である。ａ/ｄ>８の場合、背面の音波の影響はほとんどないため、最適な音質を実現する。
遠いＭ点にいる人にとって、その耳からフロントダクト３２の末端までの距離はｂで、リアダクト３１の末端までの距離はｃで、ｂとｃはいずれもａよりはるかに大きいため、ｂ≒ｃと考えられる。そのため、２本のダクトから放射された音波がＭ点まで伝送するときの振幅はほぼ同じで、位相は逆で、互いに相殺され、遠くから聞こえる音波は微弱である。最適な消音効果を実現するために、リアダクト３１とフロントダクト３２の断面積の誤差は±２０%を超えず、長さの誤差は±２０%を超えない。
スピーカー２０の正面と背面から放射された音波の振幅は同じで、位相は逆であるため、本実施例のスピーカー２０は逆に用いることができる。すなわち、本出願の実施例２は、スピーカー２０の背面がフロントダクト３２に連結され、スピーカー２０の正面がリアダクト３１に連結される。図３に示すように、スピーカー２０の正面はリアダクト３１に接続され、スピーカー２０の背面はフロントダクト３２に接続されているように見える。この実施形態は、スピーカー２０が順方向に取り付けられる効果と同様である。
本出願の実施例３及び実施例４は、それぞれ図５及び図６に示すように、図５の実施例では、スピーカー２０は耳の後ろ上方に位置し、図６の実施例のスピーカー２０は耳の前に位置する。これら２つの実施例のリアダクト３１とフロントダクト３２の長さが一致しないため、放射された音波が等しくなく、互いに相殺される効果が弱くなる。良好な消音を実現するために、スペクトル分析装置によってリアダクト３１とフロントダクト３２の末端の信号特性をそれぞれ測定し、実際のニーズに応じてリアダクト３１またはフロントダクト３２の直径または長さを調整し、それによって２本のダクトから放射された音波の特性を近似させ、最適な消音効果を正確に実現することができる。
ダクトの直径が小さくなるまたは長さが増加するにつれて、ラウドネスが低くなり、高周波応答が減少する。したがって、フロントダクト３２の応答感度がリアダクトよりも大きい場合に、２つのダクト口の周波数応答特性が１/３倍周波数間隔平滑化された後、差が６ｄＢ以内になるまで、リアダクト３１の直径を大きくするか、またはリアダクト３１の長さを短くする必要がある。
本出願の実施例５は図７に示すように、実施例５は前の４つの実施例との原理が同じである。本実施例では、スピーカー２０は耳の後ろに位置し、リアダクトをキャンセルしてフロントダクト３２のみを残す。同様にフロントダクト３２の末端は耳道の入り口までの距離が１０ｍｍ未満であり、スピーカー２０から放射された音波が耳道口まで伝送する最小距離は４０ｍｍ以上である。本実施例では、リアダクト３１がなく、スピーカー２０の背面から放射された音波は、フロントダクト３２の末端から放射された音波よりも大きくなるため、良好な相殺が実現できない。通話のプライバシーを改善するために、スピーカー２０の背面の放射口５０の開孔面積と放射減衰を必要に応じて調整することができ、フロントダクト３２の末端に近い放射特性を実現し、消音効果を高めることができる。
本出願に係る装置は出荷前の調整方法が２種類あり、１つはダクト放射で、もう１つはスピーカー直接放射である。２つの方法はいずれも前の耳道口側の設計を確定し、フロントダクト３２のダクト口の応答特性を測定し、その後、リアダクト３１またはスピーカー放射口を調整してフロントダクト３２と整合させ、いずれも１/３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差が６ｄＢを超えないことを目標としている。
１、ダクトの調整：調整したらリアダクト３１の感度が高くなったり、高周波が多くなったりすることが分かった場合、リアダクト３１の断面積を小さくしたり、リアダクト３１の長さを大きくしたりすることができ、逆に、リアダクト３１の断面積を大きくしたり、リアダクト３１の長さを小さくしたりする。
２、スピーカー直接放射：スピーカー２０から放射された音波がフロントダクト３２より感度が高いまたは高周波数が多い場合、放射口５０の面積を小さくすることができ、逆に放射口５０の面積を大きくする。減衰は通常、放射感度を低下させ、曲線をより滑らかにするために使用される。この調整方法は実施例５に適している。
図８は図６の実施例に基づく変形例である。図６の実施例にリアスピーカー２１を追加する。リアスピーカー２１はリアダクト３１の末端に位置し、且つリアダクト３１と互いに密封して取り付けられる。リアスピーカー２１から放射された音波の耳道口まで伝送する距離は４０ｍｍ以上である。スピーカー２０とリアスピーカー２１の入力信号の極性を制御することにより、２つのスピーカーがリアダクト３１内の空気を同じ方向に駆動する。リアスピーカー２１の放射口５０の面積と減衰を制御し、リアスピーカー２１からの音波をフロントダクト３２のダクト口の音波の振幅と同じにし、位相を逆にすることで消音を実現する。上記２つ目の調整方法を用いて本実施例を調整することもできる。本実施例の利点は、ダクト３１への水やほこりの侵入を容易に阻止し、防水と防塵を実現できることである。
本発明に係る実施例は本発明の好適な実施形態を説明するためのものであり、発明の構想と範囲を限定するものではない。本発明の設計思想を逸脱することなく、当業者が本発明の技術方案に対して行った様々な変形や改良は、すべて本発明の保護範囲に入るべきである。
１０ ハウジング、２０ スピーカー、２１ リアスピーカー、３１ リアダクトで、３２ フロントダクト、５０ 放射口

Claims (9)

  1. ハウジング（１０）、スピーカー（２０）及びフロントダクト（３２）を備え、前記スピーカー（２０）の一方の面は前記フロントダクト（３２）に連結されて互いに密封され、前記スピーカー（２０）には放射口（５０）が設けられ、前記スピーカー（２０）から放射された音波が前記フロントダクト（３２）を通って耳道口まで伝送される距離はｄ、ｄ<＝１０ｍｍであり、前記スピーカー（２０）の他方の面は、直接空気中に音波を耳道口に放射するか、またはリアダクト（３１）を通って耳道口に伝送し、最短の伝送距離はａ、ａ／ｄ＞８であることを特徴とする耳掛け式パーソナル音響装置。
  2. 前記フロントダクト（３２）のダクト口には、内側に湾曲した傾斜開口が設けられ、該開口の角度θが－６０°<０<６０°という条件を満たすことを特徴とする請求項１に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  3. 前記リアダクト（３１）は、前記スピーカー（２０）の他方の面に密封接続され、前記スピーカー（２０）の他方の面から放射された音波は、前記リアダクト（３１）を通って耳の後ろに伝送され、前記リアダクト（３１）のダクト口の音波が耳道口に伝送される最短の伝送距離はａ、ａ＝>４０ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  4. 前記スピーカー（２０）は耳の前に設けられ、前記フロントダクト（３２）と前記リアダクト（３１）の断面積の誤差は±２０%を超えず、長さの誤差は±２０%を超えないことを特徴とする請求項３に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  5. 前記フロントダクト（３２）の断面積は、前記スピーカー（２０）の有効放射面積の１／２以下であることを特徴とする請求項３に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  6. 前記スピーカー（２０）は耳の後ろに設けられ、前記フロントダクト（３２）は耳を迂回して耳道口の付近１０ｍｍの範囲内に音波を伝送し、前記リアダクト（３１）とフロントダクト（３２）の長さが一致しないことを特徴とする請求項３に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  7. 前記スピーカー（２０）は耳の前の耳道寄りに設けられ、前記リアダクト（３１）は耳を迂回して耳の後ろに音波を伝送し、前記リアダクト（３１）とフロントダクト（３２）の長さが一致しないことを特徴とする請求項３に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  8. 前記スピーカー（２０）が直接空気中に放射された音波が耳道口に伝送された際に、前記スピーカー（２０）は耳の後ろに設けられ、且つ最短の伝送距離ａは４０ｍｍ以上であり、前記スピーカー（２０）が直接空気中に放射する音波と、前記フロントダクト（３２）の口から放射された音波との間で、１／３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差は、６ｄＢを超えないことを特徴とする請求項１または２に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
  9. 前記リアダクト（３１）の末端にリアスピーカー（２１）が設けられ、前記リアスピーカー（２１）は前記リアダクト（３１）に連結されて互いに密封され、前記スピーカー（２０）とリアスピーカー（２１）は前記リアダクト（３１）内の空気を同じ方向に駆動し、前記リアスピーカー（２１）が空気中に放射する音波と、前記フロントダクト（３２）の口から放射された音波との間で、１／３倍周波数間隔平滑化された後、前後の音波の周波数応答曲線の差は、６ｄＢを超えないことを特徴とする請求項７に記載の耳掛け式パーソナル音響装置。
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