RU2730244C1 - Plug-in headphone - Google Patents

Plug-in headphone Download PDF

Info

Publication number
RU2730244C1
RU2730244C1 RU2020112968A RU2020112968A RU2730244C1 RU 2730244 C1 RU2730244 C1 RU 2730244C1 RU 2020112968 A RU2020112968 A RU 2020112968A RU 2020112968 A RU2020112968 A RU 2020112968A RU 2730244 C1 RU2730244 C1 RU 2730244C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
partition
sound channel
behind
planar
plug
Prior art date
Application number
RU2020112968A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Валерьевич Казанжи
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью «Фишер Аудио Инжиниринг»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью «Фишер Аудио Инжиниринг» filed Critical Общество с ограниченной ответственностью «Фишер Аудио Инжиниринг»
Priority to RU2020112968A priority Critical patent/RU2730244C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730244C1 publication Critical patent/RU2730244C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type

Abstract

FIELD: headphones.SUBSTANCE: invention relates to the field of headphones, specifically to the design of plug-in headphones. Plug-in headphone comprises a housing accommodating a planar emitter. Front part of the housing in front of the planar emitter has a sound channel of a horn-like shape, the space of the housing behind the planar emitter is divided into two chambers by a partition with an opening, on the chamber near the planar emitter and behind the partition. Sound channel is located along the axis of the planar emitter and has a smooth form of a horn, first narrowing from the planar emitter to about half the length of the sound channel and expanding at the end along an approximately parabolic curve. Housing behind partition is equipped with hole communicating chamber behind partition with atmosphere.EFFECT: technical result is increase in acoustic power at the output of the audio channel of the earphone while reducing nonlinear distortion of sound.4 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к конструкциям наушников, более точно вставных наушников.The invention relates to earphone designs, more specifically, earpieces.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART

Известны различные конструкции вставных наушников. Малые габариты таких наушников создают известные трудности при создании наушников с высокими акустическими характеристиками. Эти трудности возрастают, если в качестве излучателей используются изодинамические или ортодинамические излучатели с плоской тонкой мембраной и нанесенными на мембрану токопроводящими дорожками. Такие излучатели характеризуются очень малыми нелинейными искажениями, их звучание характеризуется точностью воспроизведения. Однако в малых габаритах создать хорошее звучание с такими габаритами является сложной задачей. Поэтому, с изодинамическими и ортодинамическими излучателями, которые также называют планарными излучателями, выпускают в основном накладные наушники.Various earphone designs are known. The small size of such headphones creates certain difficulties in creating headphones with high acoustic characteristics. These difficulties increase if isodynamic or orthodynamic emitters with a flat thin membrane and conductive paths applied to the membrane are used as emitters. Such radiators are characterized by very low non-linear distortions, their sound is characterized by fidelity. However, in small dimensions, creating good sound with such dimensions is a challenge. Therefore, with isodynamic and orthodynamic emitters, which are also called planar emitters, mainly on-ear headphones are produced.

Применение рупорных систем в звуковой технике давно известно. Они применяются, в основном для усиления звука путем концентрации его в определенном направлении.The use of horn systems in sound engineering has long been known. They are mainly used to amplify sound by concentrating it in a specific direction.

Известно применение рупорных систем и во вставных наушниках.The use of horn systems in earphones is also known.

В патенте US4484775, опубл. 19.11.2019, МПК H04R 1/10 раскрыта конструкция звукового канала наушника рупорной формы, в которой поверхность рупора имеет ступенчатую форму.In patent US4484775, publ. 11/19/2019, IPC H04R 1/10 disclosed the design of the sound channel of the horn-shaped earphone, in which the surface of the horn has a stepped shape.

В CN208724169, опубл. 21.05.2014, МПК H04R 1/10 раскрыта конструкция вставного наушника, в котором для уменьшения высокочастотных гармонических искажений применена рупорная форма в звуковом канале.In CN208724169, publ. 05/21/2014, IPC H04R 1/10, the design of a plug-in earphone is disclosed, in which a horn shape is used in the sound channel to reduce high-frequency harmonic distortion.

Наиболее близким техническим решением является конструкция наушника по заявке WO201967807, опубл. 04.04.2019, МПК H04R 1/10, в которой звуковой канал имеет рупорную форму.The closest technical solution is the design of the earphone according to the application WO201967807, publ. 04/04/2019, IPC H04R 1/10, in which the sound channel has a horn shape.

Однако известные конструкции не решают задачу применения изодинамических излучателей во вставных наушниках с получением высококачественного звукового эффекта для пользователя.However, the known designs do not solve the problem of using isodynamic emitters in in-ear headphones to obtain a high-quality sound effect for the user.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение акустической мощности на выходе звукового канала наушника при снижении нелинейных искажений звука.The technical result of the claimed invention is to increase the acoustic power at the output of the audio channel of the earphone while reducing the nonlinear distortion of the sound.

Вставной наушник включает корпус, внутри которого размещен планарный излучатель. Передняя часть корпуса перед планарным излучателем содержит звуковой канал рупорной формы, пространство корпуса за планарным излучателем разделено на две камеры перегородкой с отверстием, на камеру у планарного излучателя и камеру за перегородкой. При этом звуковой канал расположен по оси планарного излучателя и имеет гладкую форму рупора, сначала сужающегося от планарного излучателя примерно до половины длины звукового канала и расширяющийся в конце по примерно параболической кривой. Корпус за перегородкой снабжен отверстием, сообщающей камеру за перегородкой с атмосферой.The plug-in earpiece includes a housing with a planar emitter located inside. The front part of the body in front of the planar radiator contains a horn-shaped sound channel, the space of the body behind the planar radiator is divided into two chambers by a partition with a hole, into a chamber near the planar radiator and a chamber behind the partition. In this case, the sound channel is located along the axis of the planar radiator and has a smooth horn shape, first narrowing from the planar radiator to about half the length of the sound channel and expanding at the end along an approximately parabolic curve. The body behind the partition is provided with an opening communicating the chamber behind the partition with the atmosphere.

Повышение акустической мощности на выходе звукового канала наушника при сохранении в малых габаритах вставного наушника достоинств планарного излучателя обеспечивается совокупностью признаков изобретения. При этом под планарным излучателем понимается изодинамический и ортодинамический излучатель.The increase in the acoustic power at the output of the audio channel of the earphone while maintaining the advantages of the planar radiator in the small dimensions of the earphone is provided by the combination of features of the invention. In this case, a planar radiator is understood as an isodynamic and orthodynamic radiator.

Благодаря наличию двух камер, полученных разделением пространства за излучателем с помощью перегородки с отверстием, представляется возможным создание необходимого давления воздуха во время работы тонкой мембраны излучателя, размещенного внутри замкнутой системы, образованной небольшим объемом корпуса. При этом звуковой канал, выполненный особой рупорной формы обеспечивает достаточную акустическую мощность на выходе наушника.Due to the presence of two chambers, obtained by dividing the space behind the emitter using a partition with an opening, it is possible to create the required air pressure during the operation of a thin emitter membrane located inside a closed system formed by a small volume of the body. At the same time, the sound channel made of a special horn shape provides sufficient acoustic power at the headphone output.

В частности, звуковой канал перед планарным излучателем содержит отверстие, сообщающее звуковой канал с атмосферой.In particular, the sound channel in front of the planar radiator contains an opening that communicates the sound channel with the atmosphere.

Кроме того, отверстие в перегородке имеет форму, сужающуюся к камере за перегородкой.In addition, the opening in the baffle is shaped to taper towards the chamber behind the baffle.

Помимо этого, диаметр звукового канала у планарного излучателя меньше диаметра планарного излучателя.In addition, the diameter of the sound channel of the planar radiator is less than the diameter of the planar radiator.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

На Фиг. 1 приведен разрез вставного наушника.FIG. 1 shows a sectional view of a plug-in earpiece.

На Фиг. 2 приведен разрез вставного наушника в аксонометрии, в другом частном случае выполнения.FIG. 2 shows a section of the plug-in earpiece in perspective, in another particular case of execution.

На Фиг. 3 приведен пример выполнения планарного излучателя в разрезе.FIG. 3 shows an example of a planar emitter in section.

На Фиг 4 приведен пример выполнения планарного излучателя на виде спереди.Figure 4 shows an example of a planar emitter in front view.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯMODES FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Вставной наушник включает корпус 1 (Фиг. 1) с планарным излучателем 2 и звуковым каналом 3. Пространство корпуса 1 за планарным излучателем 2 разделено на две камеры перегородкой 4 с отверстием 5, камеру 6 у излучателя и камеру 7 за перегородкой 4. Отверстие 5 в перегородке 4 может иметь форму, сужающуюся к камере 7 за перегородкой 4.The plug-in earpiece includes a housing 1 (Fig. 1) with a planar emitter 2 and a sound channel 3. The space of the housing 1 behind the planar emitter 2 is divided into two chambers by a partition 4 with a hole 5, a chamber 6 at the radiator and a chamber 7 behind a partition 4. Hole 5 in the partition 4 may have a shape that tapers towards the chamber 7 behind the partition 4.

Отверстия 5 могут отличаться в форме и по размеру, например, на Фиг. 2 показана перегородка 8 с большим отверстием 9. Форма перегородки и размер отверстия зависит от вида и характеристик планарного излучателя 2. Отверстие 5 также может быть снабжено тканевым фильтром между камерами 6 и 7.The holes 5 may differ in shape and size, for example in FIG. 2 shows a partition 8 with a large opening 9. The shape of the partition and the size of the opening depends on the type and characteristics of the planar emitter 2. Opening 5 can also be equipped with a fabric filter between chambers 6 and 7.

Корпус 1 за перегородкой 4 снабжен отверстием 10, сообщающим камеру 7 за перегородкой 4 с атмосферой. Отверстие 11 используется для ввода кабеля наушника.The body 1 behind the partition 4 is provided with an opening 10 that communicates the chamber 7 behind the partition 4 with the atmosphere. Hole 11 is used to enter the headphone cable.

Звуковой канал 3 расположен по оси излучателя 2, имеет гладкую форму рупора, сначала сужающегося 12 от планарного излучателя примерно до половины длины звукового канала и расширяющийся в конце по примерно параболической кривой 13.The sound channel 3 is located along the axis of the radiator 2, has a smooth horn shape, at first tapering 12 from the planar radiator to about half the length of the sound channel and expanding at the end along an approximately parabolic curve 13.

При необходимости звуковой канал 3 также может быть снабжен отверстием 14 в корпусе 1.If necessary, the sound channel 3 can also be provided with a hole 14 in the housing 1.

Пример выполнения изодинамического (планарного) излучателя 2 приведен на Фиг. 3 и Фиг. 4. Пример конструкции излучателя может быть взят из патента RU 2580217.An example of an isodynamic (planar) radiator 2 is shown in FIG. 3 and FIG. 4. An example of the design of the emitter can be taken from patent RU 2580217.

При работе излучателя 2 планарного типа колебания тонкой мембраны практически беспрепятственно распространяется в пространство звукового канала 3 и в пространство за планарным излучателем 2. Так как мембрана 15 излучателя 2 работает в обоих направлениях, конструкция наушника должна позволять стравливать излишки воздуха при обратном колебании и набирать нужное давление при прямом движении. Для этого и имеются камера 6 у планарного излучателя 2 и камера 7 за перегородкой 4, которая является по сути акустическим фильтром, выравнивающим давление. При положительном колебании воздух всасывается с одной стороны, а при отрицательном стравливается с другой стороны. Из-за замкнутости системы камер 6 и 7 ближайшее отверстие 11 будет стравливать воздух, когда дальнее будет загонять его обратно. Отверстия между камерами стравливают воздух друг в друга в зависимости от направления хода мембраны внешнее же отверстие 10 при обратном ходе стравливает излишки воздуха из корпуса и засасывает внешний воздух при прямом ходе мембраны. При оптимальном подборе размера камер 6 и 7 относительно размеров планарного излучателя 2 можно добиться эффекта открытой конструкции.When the radiator 2 of the planar type is operating, the vibrations of the thin membrane almost freely spread into the space of the sound channel 3 and into the space behind the planar radiator 2. Since the membrane 15 of the radiator 2 works in both directions, the design of the earphone should allow the excess air to be bleed off during the reverse oscillation and to gain the required pressure with direct movement. For this, there is a chamber 6 at the planar emitter 2 and a chamber 7 behind the partition 4, which is essentially an acoustic pressure equalizing filter. With a positive vibration, air is sucked in from one side, and with a negative vibration, it is vented from the other side. Due to the closed nature of the system of chambers 6 and 7, the nearest opening 11 will bleed air when the farther one will drive it back. The holes between the chambers bleed air into each other, depending on the direction of the membrane stroke, the outer hole 10, during the reverse stroke, bleeds excess air from the body and sucks in external air during the forward stroke of the membrane. With the optimal selection of the size of chambers 6 and 7 relative to the size of the planar emitter 2, the effect of an open structure can be achieved.

При выполнении перегородки 4 воронкообразного вида (Фиг. 1) избыточный объем воздуха стравливается из камеры 6 в камеру 7 через воронкообразное отверстие 5. При возникновении разрежения в камере 6, при движении мембраны 15 вперед, недостаток давления компенсируется притоком воздуха из камеры 7 за перегородкой 4.When performing a funnel-shaped partition 4 (Fig. 1), the excess air volume is vented from chamber 6 into chamber 7 through a funnel-shaped opening 5. When a vacuum occurs in chamber 6, when the membrane 15 moves forward, the lack of pressure is compensated by the flow of air from chamber 7 behind partition 4 ...

Рупорная форма звукового канала 3 используется для максимальной минимизации или полного исключения резонансов, ввиду полного отсутствия граней на пути воздуха. При этом исключаются паразитные переотражения.The horn shape of the sound channel 3 is used to minimize or completely eliminate resonances, due to the complete absence of edges in the air path. This eliminates parasitic re-reflections.

Звуковой канал 3 служит усилителем скорости и кинетической энергии и одновременно направляющей для воздуха, поданного от планарного излучателя 2 с определенной амплитудой колебаний нужно избежать обратного отражения звуковой волны.Sound channel 3 serves as an amplifier of speed and kinetic energy and at the same time as a guide for air supplied from a planar emitter 2 with a certain vibration amplitude, it is necessary to avoid back reflection of the sound wave.

Для чтобы такого эффекта не возникло, звуковой канал 3 сужается от планарного излучателя 2 примерно до половины длины звукового канала 3 и расширяется в конце по примерно параболической кривой. Таким образом, практически полностью не происходит нежелательных переотражений. Благодаря увеличенному направленному давлению воздуха в звуковом канале 3, который меньше диаметром, чем сама мембрана 15 излучателя 2 получается акустический эквивалент более крупного динамика с большим ходом мембраны и с полным отсутствием паразитных переотражений, приводящих к искажениям. Внутренняя поверхность звукового канала 3 должна быть максимально гладкой.To avoid such an effect, the sound channel 3 narrows from the planar radiator 2 to approximately half the length of the sound channel 3 and expands at the end along an approximately parabolic curve. Thus, there are practically no unwanted reflections. Due to the increased directional air pressure in the sound channel 3, which is smaller in diameter than the membrane 15 of the radiator 2 itself, an acoustic equivalent of a larger speaker with a large membrane travel and with a complete absence of parasitic re-reflections leading to distortions is obtained. The inner surface of the sound channel 3 should be as smooth as possible.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY

Конструкция наушника технологична, может быть выполнена на современном оборудовании и позволяет получить максимально чистое звучание, практически лишенное нелинейных искажений.The design of the earphone is technologically advanced, it can be made on modern equipment and allows you to get the most pure sound, practically free from nonlinear distortion.

Claims (4)

1. Вставной наушник, включающий корпус, внутри которого размещен планарный излучатель, в передней части корпуса перед планарным излучателем содержит звуковой канал рупорной формы, пространство корпуса за планарным излучателем разделено на две камеры перегородкой с отверстием, на камеру у планарного излучателя и камеру за перегородкой, при этом упомянутый звуковой канал расположен по оси планарного излучателя и имеет гладкую форму рупора, сначала сужающегося от планарного излучателя примерно до половины длины звукового канала и расширяющийся в конце по примерно параболической кривой, при этом корпус за перегородкой снабжен отверстием, сообщающей камеру за перегородкой с атмосферой.1. A plug-in earpiece including a housing with a planar radiator inside, in the front part of the housing in front of the planar radiator contains a horn-shaped sound channel, the space of the housing behind the planar radiator is divided into two chambers by a partition with a hole, into a chamber near the planar radiator and a chamber behind the partition, wherein said sound channel is located along the axis of the planar radiator and has a smooth horn shape, first narrowing from the planar radiator to about half the length of the sound channel and expanding at the end along an approximately parabolic curve, while the body behind the partition is equipped with an opening communicating the chamber behind the partition with the atmosphere ... 2. Вставной наушник по п. 1, характеризующийся тем, что звуковой канал перед планарным излучателем содержит отверстие, сообщающее звуковой канал с атмосферой.2. A plug-in earpiece according to claim 1, characterized in that the sound channel in front of the planar radiator contains a hole that communicates the sound channel with the atmosphere. 3. Вставной наушник по п. 1, характеризующийся тем, что отверстие в перегородке имеет форму, сужающуюся к камере за перегородкой.3. A plug-in earpiece according to claim 1, characterized in that the opening in the septum has a shape that tapers towards the chamber behind the septum. 4. Вставной наушник по п. 1, характеризующийся тем, что диаметр звукового канала у планарного излучателя меньше диаметра планарного излучателя.4. A plug-in earpiece according to claim 1, characterized in that the diameter of the sound channel of the planar radiator is less than the diameter of the planar radiator.
RU2020112968A 2020-04-06 2020-04-06 Plug-in headphone RU2730244C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112968A RU2730244C1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Plug-in headphone

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020112968A RU2730244C1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Plug-in headphone

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730244C1 true RU2730244C1 (en) 2020-08-19

Family

ID=72086287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020112968A RU2730244C1 (en) 2020-04-06 2020-04-06 Plug-in headphone

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2730244C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2252495C2 (en) * 1999-07-06 2005-05-20 Чанг-Ю ЛИН Earphone
US20100061582A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Yamaha Corporation Earphone device, sound tube forming a part of earphone device and sound generating apparatus
US20180255394A1 (en) * 2016-09-01 2018-09-06 Dragoslav Colich Active noise control with planar transducers
WO2018199873A1 (en) * 2017-04-25 2018-11-01 Shymanovych Pavlo Olegovych Headphones or a headset with a planar magnetic system
WO2019067807A1 (en) * 2017-09-30 2019-04-04 Smartear, Inc. Comfort tip with pressure relief valves and horn
CN208724169U (en) * 2018-11-01 2019-04-09 王一茜 A kind of filtering earplug with airflow channel

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2252495C2 (en) * 1999-07-06 2005-05-20 Чанг-Ю ЛИН Earphone
US20100061582A1 (en) * 2008-09-11 2010-03-11 Yamaha Corporation Earphone device, sound tube forming a part of earphone device and sound generating apparatus
US20180255394A1 (en) * 2016-09-01 2018-09-06 Dragoslav Colich Active noise control with planar transducers
WO2018199873A1 (en) * 2017-04-25 2018-11-01 Shymanovych Pavlo Olegovych Headphones or a headset with a planar magnetic system
WO2019067807A1 (en) * 2017-09-30 2019-04-04 Smartear, Inc. Comfort tip with pressure relief valves and horn
CN208724169U (en) * 2018-11-01 2019-04-09 王一茜 A kind of filtering earplug with airflow channel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10959005B2 (en) Headphone
US8660289B2 (en) Multiple receiver venting system
JP2006287674A (en) Bass reflex headphone
CN112565960A (en) Internal control leak integrated in driver frame
JPWO2019035304A1 (en) Sound output device
JPH0879878A (en) Headphone device
WO2022143209A1 (en) Driver and headphones
RU2730244C1 (en) Plug-in headphone
US20230224620A1 (en) Earphone and mobile terminal
US20190158944A1 (en) Direct-Radiating Earphone Drivers
CN116709096A (en) In-ear coaxial double-acting-ring unit earphone
US10812912B2 (en) Speaker with dual diffuser
JP2016201706A (en) Earphone with communicating tube
CN113173132B (en) Speaker device for vehicle and vehicle
CN114125622A (en) Earphone and mobile terminal
US11664006B2 (en) Sound output device
EP3469808A1 (en) Headphone or earphone device
CN112544087B (en) Speaker system with multi-planar, nested, folded horn
JP6277314B1 (en) Speaker device
CN217307832U (en) Multi-cavity channel sound box
CN220292159U (en) Device for improving sound quality of open earphone
CN216626007U (en) Earphone and mobile terminal
US20230076171A1 (en) Hearing assistance devices and methods of generating a resonance within a hearing assistance device
RU192488U1 (en) IN-CHANNEL HEADPHONE
CN219919094U (en) Sound body, sound equipment and sound system