TW201707469A - 耳道式耳機麥克風模組 - Google Patents

Abstract

一種耳道式耳機麥克風模組，包括一殼體、一耳墊、一喇叭單體以及一麥克風。殼體具有連通的一腔室與一出音口。耳墊配置於殼體外。喇叭單體與麥克風配置於腔室，且麥克風位於出音口與喇叭單體之間。麥克風的直徑小於等於6 mm。

Description

耳道式耳機麥克風模組

本發明是有關於一種耳道式耳機麥克風模組，且特別是有關於一種可被動抗噪的耳道式耳機麥克風模組。

隨著科技不斷進步，個人電子產品無不朝向輕巧迷你化之趨勢發展，智慧型手機、平板電腦或筆記型電腦等，已是人們日常生活所不可或缺的。不論是上述何種電子產品，為了讓使用者在不干擾旁人的狀況下聆聽電子產品所提供之聲音資訊，耳機已成為電子產品的必要配件。耳機可提供聆聽者較佳的聲音傳輸，使聆聽者能清楚的聽到及了解聲音內容，不像在空氣中傳輸聲音會造成不清晰的情況，且特別是在使用者移動期間，例如在運動、開車、激烈活動或吵雜的環境下亦不會受到影響。另外，為了能使用電子產品進行通話，配有麥克風的耳機麥克風也是常見的配件。

為了兼顧收聽聲音以及收集聲音兩項功能，傳統耳機麥克風是採用耳機與麥克風分離的設計，兩者再藉由訊號線或簡單的機構彼此相連。如此，可使耳機貼近耳朵，並使麥克風貼近嘴部。然而，這樣的設計使得麥克風同時也會收入環境噪音，使得使用者的聲音的清晰度大受影響。若要採用主動式抗噪，則需配置抗噪電路而造成成本上升，且主動式抗噪也會破壞所收集的聲音的保真性。另外，為了縮小耳機麥克風的體積，另一種傳統的耳機麥克風採用藍芽通訊，並將耳機與麥克風設置在同一機殼內。然而，此設計的麥克風依舊設計在最靠近嘴部的一端，且因為麥克風與嘴部的距離變遠了，故需要採用價格較高的指向性麥克風進行收音。

本發明提供一種耳道式耳機麥克風模組，可解決習知技術中麥克風收音效果不佳且抗噪成本高的問題。

本發明的耳道式耳機麥克風模組包括一殼體、一喇叭單體、一耳墊以及一麥克風。殼體具有連通的一腔室與一出音口。耳墊配置於殼體外圍。喇叭單體與麥克風配置於腔室，且麥克風位於出音口與喇叭單體之間。麥克風的直徑小於等於6 mm。

在本發明的一實施例中，喇叭單體將腔室分隔為互不通氣的一前腔室與一後腔室，麥克風位於前腔室。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括一透氣防潮元件，配置於出音口。

在本發明的一實施例中，麥克風的收音孔配置有一透氣防潮元件。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括一耳墊，配置於殼體的出音口外並構成連通出音口的一通道。通道的尺寸從靠近出音口的一側往遠離出音口的一側保持固定或加大。

在本發明的一實施例中，麥克風為電容式麥克風。

在本發明的一實施例中，麥克風與腔室的一腔壁之間具有一通道，用以供喇叭單體所提供的聲音經由通道傳送出出音口外。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括一藍牙通訊單元，電性連接喇叭單體與麥克風。此藍牙通訊單元具有聲音迴授抑制(echo cancelling)電路。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括藍牙通訊單元，電性連接喇叭單體與麥克風。藍牙通訊單元具有一麥克風高通濾波電路，其截止頻率大於等於300Hz。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括藍牙通訊單元，電性連接喇叭單體與麥克風。藍牙通訊單元具有麥克風高通濾波電路,其斜率大於等於3dB/octave。

在本發明的一實施例中，殼體為一體成型，且殼體的最大外徑小於等於8 mm。

在本發明的一實施例中，喇叭單體的直徑小於等於6 mm。

在本發明的一實施例中，麥克風的收音口正對於出音口。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括一印刷電路板。印刷電路板卡置於腔室。麥克風焊接於印刷電路板上。印刷電路板與腔室的腔壁之間具有一通道，用以供喇叭單體所提供的聲音經由通道傳送出出音口外。

在本發明的一實施例中，耳道式耳機麥克風模組更包括一麥克風引線。腔室的腔壁上具有一線槽。麥克風引線電性連接麥克風且通過線槽而延伸至外界。

基於上述，在本發明的耳道式耳機麥克風模組中，喇叭單體與耳墊共同提供密閉消噪功能。因此，本發明的耳道式耳機麥克風模組可隔絕環境噪音而取得較佳的收音效果。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是依照本發明一實施例的耳道式耳機麥克風模組的局部剖視圖。請參照圖1，本實施例的耳道式耳機麥克風模組100包括一殼體110、一一耳墊150、一喇叭單體120以及一麥克風130。殼體110具有一腔室C10與一出音口P10。腔室C10與出音口P10連通。耳墊150配置於殼體110外。喇叭單體120與麥克風130都配置於腔室C10，且麥克風130位於出音口P10與喇叭單體120之間。麥克風130的直徑小於等於6 mm，以便麥克風130可連同殼體110一起深入使用者的耳道而接近鼓膜。本實施例的耳道式麥克風喇叭模組100被稱為耳道式的原因是，麥克風喇叭模組100的一部分體積可以從耳廓被置入耳道內，而耳道的盡頭就是鼓膜。人類的耳道的平均直徑大於8 mm，而本實施例的麥克風130的直徑小於等於6 mm，因此麥克風130可以深入耳道並接近鼓膜以偵測耳道內所傳遞的聲波。當耳道式耳機麥克風模組100配戴於使用者的耳朵並深入耳道時，出音口P10將面對並接近耳朵的鼓膜，而喇叭單體120與耳墊250會阻礙環境噪音傳遞至麥克風130，因此產生被動抗噪的效果，還可提高聲音的保真性。具體而言，喇叭單體120阻止環境噪音從殼體110內傳遞至麥克風130，而耳墊250阻止環境噪音從殼體110外傳遞至麥克風130。另外，因為麥克風130很接近使用者的鼓膜，使用者說話時所造成的鼓膜振動所產生的聲波可以被麥克風130靈敏地偵測並收集，而人的骨骼也可以很好地將使用者發出的聲音傳遞至耳道內並被麥克風130收集。

在本實施例中，耳道式麥克風喇叭模組100還包括透氣防潮元件260，配置於出音口P12。透氣防潮元件260也可以避免異物進入殼體210內。此外，麥克風130的收音孔132也可配置有透氣防潮元件134。透氣防潮元件260與透氣防潮元件134都可以是防水透氣膜，或者是經防潮處理過的網布，或是其他適當的透氣防潮元件。

因為耳道式麥克風喇叭模組100一部份置入耳道且接觸皮膚，會受到體溫(36ºC)的影響，而耳道式麥克風喇叭模組100外露的部份會受環境影響。一般而言，當環境氣溫接近0ºC時,由於溫差影響,易產生水氣凝結,將會對於靜電式麥克風產生嚴重的影響,使得麥克風的靈敏度嚴重下降。

在本實施例中，喇叭單體120將腔室C10分隔為互不通氣的一前腔室C12與一後腔室C14，麥克風130位於前腔室C12。換言之，喇叭單體120與腔室C10接觸的部分實質上屬於氣密式的接觸，因此氣體無法從後腔室C14傳遞至前腔室C12，也就降低了環境噪音被麥克風130收集的可能性。本實施例的耳墊250是套設在殼體110具有出音口P10的一侧外，而出音口P10位於耳墊250內。耳墊250並構成連通出音口P10的通道252。通道252的尺寸從靠近出音口的一側往遠離出音口的一側保持固定或加大。通過這樣的設計，鼓膜的振動所產生的聲波可儘量不被耳墊250阻擋而大部分傳遞至麥克風130並被其收集。殼體110的最大外徑例如小於等於8 mm，以利使用者佩戴時可置入使用者的耳道。本實施例的喇叭單體120的直徑例如小於等於6 mm，並盡可能靠近麥克風130，以便於縮小耳道與耳道式耳機麥克風模組100之間所形成的密閉空間，進而提高喇叭單體120及麥克風130的感度。麥克風130可以是電容式麥克風或其他形式的麥克風，其外觀可以是圓餅狀或其他外觀。麥克風130的收音口132正對於出音口P10，也就是從出音口P10可以看到麥克風130的收音口132，以得到較佳的收音效果。

本實施例的麥克風130與腔室C10的一腔壁W10之間具有一通道T10，用以供喇叭單體120所提供的聲音經由通道T10傳送出出音口P10外。因此，喇叭單體120所提供的聲音依舊可以很好地傳遞至鼓膜。此外，本實施例的殼體110為一體成型，整體結構簡單且組裝容易。本實施例的耳道式耳機麥克風模組100可採用單耳或雙耳的設計。當採用雙耳的設計時，可僅單邊設置有麥克風130，而另一邊可設置虛擬的麥克風以使兩邊的音場一致。虛擬的麥克風與真正的麥克風130的外型相同，但沒有收音的功能。

圖2依照本發明另一實施例的揚聲器的剖面示意圖。請參照圖2，本實施例的耳道式耳機麥克風模組200與圖1的耳道式耳機麥克風模組100相似，在此僅介紹兩者的差異處。本實施例的耳道式耳機麥克風模組200更包括一藍牙通訊單元240，電性連接喇叭單體120與麥克風130。藍牙通訊單元240與喇叭單體120及麥克風130之間的電性連接可能是透過導線與電路板而達成，在圖2中省略而未繪示。藉由藍牙通訊單元240，本實施例的耳道式耳機麥克風模組200以藍芽通訊方式與電子裝置進行聲音訊號的傳送及接收。同時，藍牙通訊單元240具有聲音迴授抑制電路，可使得麥克風130發送出去的語音訊號中僅有從發話端收錄的語音訊號，亦即使用者發出的聲音，而不會混入喇叭單體120所發出的受話端的聲音。當然，本發明的耳道式耳機麥克風模組也可以採用有線的方式與電子裝置進行聲音訊號的傳送及接收。此電子裝置可具有如前述的聲音迴授抑制功能。另外，耳道式耳機麥克風模組200內可配置有電池，但圖2中省略而未繪示。整個耳道式耳機麥克風模組200可以幾乎都置放於耳道內，不僅較為美觀，也減輕對於使用者的耳朵的負擔。此外，耳道式耳機麥克風模組200的殼體210外可組裝一耳墊250。耳墊250會根據使用者的耳道的輪廓而適當地彈性變形，以貼合耳道並大致隔絕外界聲音。此外，本實施例的耳道式麥克風喇叭模組200可以內建麥克風信號補償的電路，或者由相連的手機或是藍牙通訊裝置之類的電子裝置提供麥克風信號補償的軟體或電路，如此可解決鼓膜的振動在500Hz以下可能被放大以及2KHz以上可能會衰減的問題。具體來說，藍牙通訊單元240可具有一高通濾波電路242，其截止頻率(cut off frequency)大於等於300Hz，而其斜率大於等於3dB/octave。高通濾波電路242的斜率是指高通濾波電路242的功率增益會隨頻率而變化，而每個octave的功率增益變化量大於等於3dB。

圖3A是依照本發明再一實施例的耳道式耳機麥克風模組的局部剖視圖，而圖3B是圖3A的耳道式耳機麥克風模組的殼體的局部剖視圖。請參照圖3A與圖3B，本實施例的耳機麥克風300與圖2的耳機麥克風200相似，在此僅介紹兩者的差異處。本實施例的耳機麥克風300更包括印刷電路板370。麥克風130焊接於印刷電路板370上，例如是利用表面黏著技術(surface mount technology, SMT)。印刷電路板370卡置於殼體310的腔室C20。例如，腔室C20的腔壁W20上有卡槽G12，而印刷電路板370的外側的凸起處恰好卡置在卡槽G12。為了組裝方便，還可設計讓卡槽G12在靠近出音口P20的一側為封閉的，另一側則為開放的。如此，可將印刷電路板370從卡槽G12的開放側滑入並停止於卡槽G12的封閉側。而且，通過調整卡槽G12的封閉側與出音口P20的距離，就可以控制麥克風130與出音口P20的距離在理想的設計值。此外，印刷電路板370與腔室C20的腔壁W20之間具有通道T20，用以供喇叭單體120所提供的聲音經由通道T20傳送出出音口P20外。而且，通過改變通道T20的截面形狀與大小，也可達到調整喇叭單體120所發出的音質的效果。另外，耳機麥克風300更包括麥克風引線380。腔室C20的腔壁W20上具有線槽G14。麥克風引線380電性連接麥克風130，且麥克風引線380通過線槽G14而延伸至外界，以傳遞訊號及接收電力。在其他實施例中，麥克風引線380也可以連接到另一印刷電路板372，再從印刷電路板372上拉出引線延伸至外界。其中，喇叭單體120設置在印刷電路板372上。

綜上所述，在本發明的耳道式耳機麥克風模組中，麥克風位於出音口與喇叭單體之間。因此，本發明的耳道式耳機麥克風模組配戴在使用者的耳朵時，麥克風位於喇叭單體與耳膜之間，喇叭單體與麥克風可共同隔絕環境噪音而取得較佳的收音效果，且省下主動抗噪所需的成本。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100、200、300‧‧‧耳道式耳機麥克風模組
110、210、310‧‧‧殼體
120‧‧‧喇叭單體
130‧‧‧麥克風
132‧‧‧收音口
134、260‧‧‧透氣防潮元件
150、250‧‧‧耳墊
C10、C20‧‧‧腔室
C12‧‧‧前腔室
C14‧‧‧後腔室
P10、P12、P20‧‧‧出音口
W10、W20‧‧‧腔壁
T10、T20、252‧‧‧通道
240‧‧‧藍牙通訊單元
242‧‧‧高通濾波電路
260‧‧‧防塵網
370、372‧‧‧印刷電路板
380‧‧‧麥克風引線
G12‧‧‧卡槽
G14‧‧‧線槽

圖1是依照本發明一實施例的耳道式耳機麥克風模組的局部剖視圖。 圖2是依照本發明另一實施例的耳道式耳機麥克風模組的剖面示意圖。 圖3A是依照本發明再一實施例的耳道式耳機麥克風模組的局部剖視圖。 圖3B是圖3A的耳道式耳機麥克風模組的殼體的局部剖視圖。

100‧‧‧耳道式耳機麥克風模組

110‧‧‧殼體

120‧‧‧喇叭單體

130‧‧‧麥克風

132‧‧‧收音口

150‧‧‧耳墊

C10‧‧‧腔室

C12‧‧‧前腔室

C14‧‧‧後腔室

P10‧‧‧出音口

W10‧‧‧腔壁

T10‧‧‧通道

Claims (15)

1. 一種耳道式耳機麥克風模組，包括： 一殼體，具有連通的一腔室與一出音口； 一耳墊，配置於該殼體外； 一喇叭單體，配置於該腔室；以及 一麥克風，配置於該腔室，且位於該出音口與該喇叭單體之間，其中該麥克風的直徑小於等於6 mm。
2. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該喇叭單體將該腔室分隔為互不通氣的一前腔室與一後腔室，該麥克風位於該前腔室。
3. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括一透氣防潮元件,配置於該出音口。
4. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該麥克風的收音孔配置有一透氣防潮元件。
5. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括一耳墊，配置於該殼體的該出音口外並構成連通該出音口的一通道，該通道的尺寸從靠近該出音口的一側往遠離該出音口的一側保持固定或加大。
6. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該喇叭單體的直徑小於等於6mm。
7. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該麥克風為電容式麥克風。
8. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該麥克風與該腔室的一腔壁之間具有一通道，用以供該喇叭單體所提供的聲音經由該通道傳送出該出音口外。
9. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括一藍牙通訊單元，電性連接該喇叭單體與該麥克風，該藍牙通訊單元具有聲音迴授抑制電路。
10. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括藍牙通訊單元，電性連接該喇叭單體與該麥克風，該藍牙通訊單元具有一麥克風高通濾波電路，其截止頻率大於等於300Hz。
11. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括藍牙通訊單元，電性連接該喇叭單體與該麥克風，該藍牙通訊單元具有麥克風高通濾波電路,其斜率大於等於3dB/octave。
12. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該殼體為一體成型，且該殼體的最大外徑小於等於8 mm。
13. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，其中該麥克風的收音口正對於該出音口。
14. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括一印刷電路板，其中該印刷電路板卡置於該腔室，該麥克風焊接於該印刷電路板上，且該印刷電路板與該腔室的腔壁之間具有一通道，用以供該喇叭單體所提供的聲音經由該通道傳送出該出音口外。
15. 如申請專利範圍第1項所述的耳道式耳機麥克風模組，更包括一麥克風引線，其中該腔室的腔壁上具有一線槽，該麥克風引線電性連接該麥克風且通過該線槽而延伸至外界。