TW202418831A - 一種開放式耳機 - Google Patents
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Abstract
本說明書實施例提供一種開放式耳機,包括發聲部和耳掛,該耳掛包括依次連接的第一部分和第二部分,該第一部分掛設在用戶耳廓和頭部之間,該第二部分向該耳廓的前外側面延伸並連接該發聲部,將該發聲部佩戴於耳道附近但不堵塞耳道口的位置,該發聲部至少部分伸入該耳甲腔;其中,該發聲部和該耳廓在矢狀面上分別具有第一投影和第二投影,該第一投影的形心與該第二投影的輪廓的距離範圍為23mm-52mm,該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°。
Description
本發明涉及聲學技術領域,特別涉及一種開放式耳機。
本發明要求於2022年10月28日提交的申請號為2022113369184、於2022年12月1日提交的申請號為2022232396286、於2023年03月02日提交的申請號為2023102371556的中國大陸專利申請的優先權,以及於2022年12月30日提交的申請號為PCT/CN2022/144339的PCT申請的優先權,其全部內容透過引用併入本文。
隨著聲學輸出技術的發展,聲學裝置(例如,耳機)已廣泛地應用於人們的日常生活,其可以與手機、電腦等電子設備配合使用,以便於為用戶提供聽覺盛宴。按照用戶佩戴的方式,聲學裝置一般可以分為頭戴式、耳掛式和入耳式等。目前市場上常見的入耳式耳機需要伸入用戶耳道內,長時間佩戴會給用戶帶來不適感,基於這一問題市場上出現了開放式耳機,係然目前的開放式耳機雖然可以使得耳道口處於開放狀態,提高用戶佩戴體驗感,係然耳道口處的聽音效果有待提高。
因此,有必要提供一種能夠提高用戶佩戴舒適度且具有較好的輸出性能的開放式耳機。
本說明書實施例之一提供一種開放式耳機,包括發聲部和耳掛,該耳掛包括依次連接的第一部分和第二部分,該第一部分掛設在用戶耳廓和頭部之間,該第二部分向該耳廓的前外側面延伸並連接該發聲部,將該發聲部佩戴於耳道附近但不堵塞耳道口的位置,該發聲部至少部分伸
入該耳甲腔;其中,該發聲部和該耳廓在矢狀面上分別具有第一投影和第二投影,該第一投影的形心與該第二投影的輪廓的距離範圍為23mm-52mm,該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°。透過使該第一投影的形心與該第二投影的輪廓的距離範圍介於23mm-52mm之間,同時使該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°,可以使得發聲部的整部或部分區域伸入耳甲腔中,並提高發聲部覆蓋耳甲腔的區域面積,減小發聲部與耳甲腔邊緣之間形成的縫隙尺寸,提高耳道口的聽音音量。
本說明書實施例之一還提供一種開放式耳機,包括發聲部和耳掛,該耳掛包括依次連接的第一部分和第二部分,該第一部分掛設在用戶耳廓和頭部之間,該第二部分向該耳廓的前外側面延伸並連接該發聲部,將該發聲部佩戴於耳道附近但不堵塞耳道口的位置,該發聲部至少部分覆蓋對耳輪區域;其中,該發聲部和該耳廓在矢狀面上分別具有第一投影和第二投影,該第一投影的形心在矢狀面上的投影與該第二投影的輪廓的距離範圍為13mm-54mm,該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°。透過使該第一投影的形心在矢狀面上的投影與該第二投影的輪廓的距離範圍介於13mm-54mm之間,同時使該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°,可以使得發聲部大致位於用戶的對耳輪區域,並且,可以使得發聲部的至少部分與對耳輪區域形成擋板,以增大泄壓孔發出的聲音傳播到外耳道的聲程,從而增大出聲孔和泄壓孔到外耳道的聲程差,以增大外耳道處的聲音強度,同時減小遠場漏音的音量。
10:開放式耳機
100:耳部
101:外耳道
1011:對耳輪上腳
1012:對耳輪下腳
1013:外輪廓
1014:內輪廓
102:耳甲腔
103:耳甲艇
104:三角窩
105:對耳輪
106:耳舟
107:耳輪
108:耳垂
109:耳輪腳
11,11A,11B,11C:發聲部
111:上側壁(上側面)
112:下側壁(下側面)
12:懸掛結構
120:殼體
121:第一部分
122:第二部分
126:切線
12A:耳掛平面(虛線)
13:電池倉
401A,401B:聲源
401A’,401B’:次級聲源
402:類腔體結構
403:洩漏結構
A1,A2,B1,B2,D1,D2,D3,U,H,I:點
A3,A6:最高點
A4:最低點
B6:末端點
C1,C2,C3:中點
d0:間距
d1,d3,d5:最小距離
d2,d4,d6:最大距離
d7:第三距離
d8:第四距離
FE:末端(自由端)
h,h2:高度
h1:距離(第一距離)
J,M1,M2:區域
O:形心(點)
P:實線框(形心)
Q,W:形心
R:冠狀軸
S’:矢狀軸
S:開口面積
S0:面積
T:垂直軸
T1:頂點
T-R,X-Y:面
w:寬度
w6,h3,h6,L,d10,d11,d13,d14:距離
w1:距離(第二距離)
X:厚度方向
Y:長軸方向(箭頭)
Y-Z,S’-T:平面
Z:短軸方向(箭頭)
β,θ:夾角
γ1,γ2:傾斜角度(夾角)
本發明將以示例性實施例的方式進一步說明,這些示例性實施例將透過圖式進行詳細描述。這些實施例並非限制性的,在這些實施例中,相同的編號表示相同的結構,其中:
圖1係根據本說明書一些實施例所示的示例性耳部示意圖;
圖2係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖3係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的發聲部伸入耳甲腔的佩戴示意圖;
圖4係根據本說明書一些實施例所示的類腔體結構聲學模型示意圖;
圖5A係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖5B係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖6係根據本說明書一些實施例所示的類腔體結構示意圖;
圖7係根據本說明書一些實施例所示的具有不同大小的洩漏結構的類腔體結構的聽音指數曲線圖;
圖8係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖9係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖10A係本說明書一些實施例提供的開放式耳機的示例性結構示意圖;
圖10B係根據本說明書一些實施例提供的用戶佩戴開放式耳機的示意圖;
圖11係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖12係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖13A係根據本說明書一些實施例所示的一種開放式耳機與用戶耳道的示例性配合位置示意圖;
圖13B係根據本說明書一些實施例所示的另一種開放式耳機與用戶耳道的示例性配合位置示意圖;
圖13C係根據本說明書一些實施例所示的又一種開放式耳機與用戶耳道的示例性配合位置示意圖;
圖14A係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖14B係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機處於未佩戴狀態下的結構示意圖;
圖15係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖16係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的發聲部覆蓋對耳輪區域的示例性佩戴示意圖;
圖17係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖18係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖;
圖19A係根據本說明書所示的一種開放式耳機與用戶耳道的不同示例性配合位置示意圖;
圖19B係根據本說明書所示的另一種開放式耳機與用戶耳道的不同示例性配合位置示意圖;以及
圖19C係根據本說明書所示的又一種開放式耳機與用戶耳道的不同示例性配合位置示意圖。
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的圖式作簡單的介紹。顯而易見地,下面描述中的圖式僅僅係本發明的一些示例或實施例,對於本領域的通常知識者來講,在不付出進步性勞動的前提下,還可以根據這些圖式將本發明應用於其它類
似情景。除非從語言環境中顯而易見或另做說明,圖中相同標號代表相同結構或操作。
圖1係根據本說明書一些實施例所示的示例性耳部示意圖。如圖1所示,圖1係根據本發明的一些實施例所示的示例性耳部的示意圖。參見圖1,耳部100可以包括外耳道101、耳甲腔102、耳甲艇103、三角窩104、對耳輪105、耳舟106、耳輪107、耳垂108,耳輪腳109,外輪廓1013和內輪廓1014。需要說明的係,為便於描述,本說明書實施例中將對耳輪上腳1011和對耳輪下腳1012以及對耳輪105統稱為對耳輪區域。在一些實施例中,可以借助耳部100的一個或複數個部位對聲學裝置的支撐,實現聲學裝置佩戴的穩定。在一些實施例中,外耳道101、耳甲腔102、耳甲艇103、三角窩104等部位在三維空間中具有一定的深度及容積,可以用於實現聲學裝置的佩戴需求。例如,聲學裝置(例如,入耳式耳機)可以佩戴於外耳道101中。在一些實施例中,可以借助耳部100中除外耳道101外的其他部位,實現聲學裝置的佩戴。例如,可以借助耳甲艇103、三角窩104、對耳輪105、耳舟106、或耳輪107等部位或其組合實現聲學裝置的佩戴。在一些實施例中,為了改善聲學裝置在佩戴方面的舒適度及可靠性,也可以進一步借助用戶的耳垂108等部位。透過借助耳部100中除外耳道101之外的其他部位,實現聲學裝置的佩戴和聲音的傳播,可以「解放」用戶的外耳道101。當用戶佩戴聲學裝置(開放式耳機)時,聲學裝置不會堵塞用戶外耳道101,用戶既可以接收來自聲學裝置的聲音又可以接收來自環境中的聲音(例如,鳴笛聲、車鈴聲、周圍人聲、交通指揮聲等),從而能夠降低交通意外的發生概率。在一些實施例中,可以根據耳部100的構造,將聲學裝置設計成與耳部100適配的結構,以實現聲學裝置的發聲部在耳部不同位置的佩戴。例如,聲學裝置為開放式耳機時,開放式耳機可以包括懸掛結構(例如,耳掛)和發聲部,發聲部與懸掛結構透過物理方式進行連接,懸掛結構可以與耳廓的形狀相適配,以將耳部發聲部的整體或者部分結構置於耳輪腳109的前側(例如,圖1中虛線圍成的區域J)。
又例如,在用戶佩戴開放式耳機時,發聲部的整體或者部分結構可以與外耳道101的上部(例如,耳輪腳109、耳甲艇103、三角窩104、對耳輪105、耳舟106、耳輪107等一個或複數個部位所在的位置)接觸。再例如,在用戶佩戴開放式耳機時,發聲部的整體或者部分結構可以位於耳部的一個或複數個部位(例如,耳甲腔102、耳甲艇103、三角窩104等)所形成的腔體內(例如,圖1中虛線圍成的至少包含耳甲艇103、三角窩104的區域M1和與至少包含耳甲腔102的區域M2)。
不同的用戶可能存在個體差異,導致耳部存在不同的形狀、大小等尺寸差異。為了便於描述和理解,如果沒有特別說明,本說明書將主要以具有「標準」形狀和尺寸的耳部模型作為參考,進一步描述不同實施例中的聲學裝置在該耳部模型上的佩戴方式。例如,可以以基於ANSI:S3.36,S3.25和IEC:60318-7標準製得的含頭部及其(左、右)耳部的模擬器,例如GRAS KEMAR、HEAD Acoustics、B&K 4128系列或B&K 5128系列,作為佩戴聲學裝置的參照物,以此呈現出大多數用戶正常佩戴聲學裝置的情景。以GRAS KEMAR作為示例,耳部的模擬器可以為GRAS 45AC、GRAS 45BC、GRAS 45CC或GRAS 43AG等中的任意一種。以HEAD Acoustics作為示例,耳部的模擬器可以為HMS II.3、HMS II.3 LN或HMS II.3LN HEC等中的任意一種。需要注意的係,本說明書實施例中測取的數據範圍係在GRAS 45BC KEMAR的基礎上測取的,但應當理解的係,不同頭部模型及耳朵模型之間可能存在差異,在用其它模型係相關數據範圍可能存在±10%的波動。僅僅作為示例,作為參考的耳部模型可以具有如下相關特徵:耳廓在矢狀面上的投影在垂直軸方向的尺寸可以在55-65mm的範圍內,耳廓在矢狀面上的投影在矢狀軸方向的尺寸可以在45-55mm的範圍內。耳廓在矢狀面的投影係指耳廓的邊緣在矢狀面的投影。耳廓的邊緣至少由耳輪的外輪廓、耳垂輪廓、耳屏輪廓、屏間切跡、對屏尖、輪屏切跡等組成。因此,本發明中,諸如「用戶佩戴」、「處於佩戴狀態」及「在佩戴狀態下」等描述可以指本發明所述的聲學裝置佩戴於前述模擬器的耳
部。當然,考慮到不同的用戶存在個體差異,耳部100中一個或複數個部位的結構、形狀、大小、厚度等可以根據不同形狀和尺寸的耳部進行差異化設計,這些差異化設計可以表現為聲學裝置中一個或複數個部位(例如,下文中的發聲部、耳掛等)的特徵參數可以具有不同範圍的數值,以此適應不同的耳部。
需要說明的係:在醫學、解剖學等領域中,可以定義人體的矢狀面(Sagittal Plane)、冠狀面(Coronal Plane)和水平面(Horizontal Plane)三個基本切面以及矢狀軸(Sagittal Axis)、冠狀軸(Coronal Axis)和垂直軸(Vertical Axis)三個基本軸。其中,矢狀面係指沿身體前後方向所作的與地面垂直的切面,它將人體分為左右兩部分;冠狀面係指沿身體左右方向所作的與地面垂直的切面,它將人體分為前後兩部分;水平面係指沿垂直於身體的上下方向所作的與地面平行的切面,它將人體分為上下兩部分。相應地,矢狀軸係指沿身體前後方向且垂直於冠狀面的軸,冠狀軸係指沿身體左右方向且垂直於矢狀面的軸,垂直軸係指沿身體上下方向且垂直於水平面的軸。進一步地,本發明所述的耳部的前側指沿著矢狀軸方向且位於耳部朝向人體面部區域的一側。其中,沿人體冠狀軸所在方向觀察上述模擬器的耳部,可以得到圖1所示的耳部的前側輪廓示意圖。
關於上述耳部100的描述僅係出於闡述的目的,並不旨在限制本發明的範圍。對於本領域的通常知識者來說,可以根據本發明的描述,做出各種各樣的變化和修改。例如,聲學裝置的部分結構可以遮蔽外耳道101的部分或者全部。這些變化和修改仍處於本發明的保護範圍之內。
圖2係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。如圖2所示,開放式耳機10可以包括發聲部11和懸掛結構12。在一些實施例中,開放式耳機10可以透過懸掛結構12將發聲部11佩戴在用戶身體上(例如,人體的頭部、頸部或者上部軀幹)。在一些實施例中,懸掛結構12可以為耳掛,發聲部11與耳掛的一端連接,耳掛可以設置成與用戶耳部相適配的形狀。例如,耳掛可以為弧形結構。在一些實
施例中,懸掛結構12也可以為與用戶耳廓相適配的夾持結構,以使懸掛結構12可以夾持於用戶耳廓處。在一些實施例中,懸掛結構12可以包括但不限於耳掛、彈性帶等,使得開放式耳機10可以更好地掛設在用戶身上,防止用戶在使用時發生掉落。
在一些實施例中,發聲部11可以用於佩戴在用戶的身體上,發聲部11內可以設有揚聲器以產生聲音輸入用戶耳部100。在一些實施例中,開放式耳機10可以與眼鏡、頭戴式耳機、頭戴式顯示裝置、AR/VR頭盔等產品相結合,在這種情況下,發聲部11可以採用懸掛或夾持的方式佩戴在用戶的耳部100的附近。在一些實施例中,發聲部11可以為圓環形、橢圓形、多邊形(規則或不規則)、U型、V型、半圓形,以便發聲部11可以直接掛靠在用戶的耳部100處。
結合圖1和圖2,在一些實施例中,當用戶佩戴開放式耳機10時,發聲部11的至少部分可以位於圖1中示出用戶耳部100中耳屏前側的區域J或耳廓的前外側面區域M1和區域M2。以下將結合發聲部11的不同佩戴位置(11A、11B和11C)進行示例性說明。需要說明的係,本說明書實施例中提及的耳廓的前外側面係指耳廓沿冠狀軸方向背離頭部的一側,對應的,耳廓的後內側面係指耳廓沿冠狀軸方向朝向人頭的一側。在一些實施例中,發聲部11A位於用戶耳部100沿矢狀軸方向朝向人體面部區域的一側,即發聲部11A位於耳部100的前側的人體面部區域J。進一步地,發聲部11A的殼體內部設置有揚聲器,發聲部11A的殼體上可以設置有至少一個出聲孔(圖2中未示出),出聲孔可以位於發聲部的殼體上朝向或靠近用戶外耳道101的側壁上,揚聲器可以透過出聲孔向用戶外耳道101處輸出聲音。在一些實施例中,揚聲器可以包括振膜,發聲部11的殼體內部的腔室被振膜至少分隔為前腔和後腔,出聲孔與前腔聲學耦合,振膜振動帶動前腔的空氣振動產生氣導聲音,前腔產生的氣導聲音透過出聲孔向外界傳播。在一些實施例中,發聲部11的殼體上還可以包括一個或複數個泄壓孔,泄壓孔可以位於殼體上與出聲孔所在側壁相鄰或相對的側壁
上,泄壓孔與後腔聲學耦合,振膜振動的同時也會帶動後腔的空氣產生振動產生氣導聲音,後腔產生的氣導聲音可以透過泄壓孔向外界傳遞。示例性地,在一些實施例中,發聲部11A內的揚聲器可以透過出聲孔和泄壓孔輸出具有相位差(例如,相位相反)的聲音,出聲孔可以位於發聲部11A的殼體朝向用戶外耳道101的側壁上,泄壓孔可以位於發聲部11的殼體背離用戶外耳道101的一側,此時殼體可以起到擋板的作用,增大出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差,以增大外耳道101處的聲音強度,同時減小遠場漏音的音量。在一些實施例中,發聲部11可以具有垂直於厚度方向X且彼此正交的長軸方向Y和短軸方向Z。其中,長軸方向Y可以定義為發聲部11的二維投影面(例如,發聲部11在其外側面所在平面上的投影,或在矢狀面上的投影)的形狀中具有最大延伸尺寸的方向(例如,當投影形狀為長方形或近似長方形時,長軸方向即長方形或近似長方形的長度方向),短軸方向Z可以定義為在發聲部11在矢狀面上投影的形狀中垂直於長軸方向Y的方向(例如,當投影形狀為長方形或近似長方形時,短軸方向即長方形或近似長方形的寬度方向)。厚度方向X可以定義為垂直於二維投影面的方向,例如,與冠狀軸的方向一致,均指向身體左右的方向。在一些實施例中,當佩戴狀態下發聲部11處於傾斜狀態時,長軸方向Y與短軸方向Z仍平行或近似平行於矢狀面,長軸方向Y可以與矢狀軸的方向具有一定夾角,即長軸方向Y也相應傾斜設置,短軸方向Z可以與垂直軸的方向具有一定夾角,即短軸方向Z也傾斜設置,如圖2所示的發聲部11B的佩戴情況。在一些實施例中,發聲部11B的整體或部分結構可以伸入耳甲腔中,也就係說,發聲部11B在矢狀面上的投影與耳甲腔在矢狀面上的投影具有重疊的部分。關於發聲部11B的具體內容可以參考本說明書其他地方的內容,例如,圖3及其對應的說明書內容。在一些實施例中,佩戴狀態下發聲部11也可以處於水平狀態或近似水平狀態,如圖2的發聲部11C所示,長軸方向Y可以與矢狀軸的方向一致或近似一致,均指向身體的前後方向,短軸方向Z可以與垂直軸的方向一致或近似一致,均指向身體的
上下方向。需要注意的係,佩戴狀態下,發聲部11C處於近似水平狀態可以係指圖2所示的發聲部11C的長軸方向Y與矢狀軸的夾角在特定範圍(例如,不大於20°)內。此外,發聲部11的佩戴位置不限於圖2中所示的發聲部11A、發聲部11B和發聲部11C,滿足圖1中示出的區域J、區域M1或區域M2即可。例如,發聲部11整體或者部分結構可以位於圖1中虛線圍成的區域J。又例如,發聲部的整體或者部分結構可以與耳部100的耳輪腳109、耳甲艇103、三角窩104、對耳輪105、耳舟106、耳輪107等一個或複數個部位所在的位置接觸。再例如,發聲部11的整體或者部分結構可以位於耳部100的一個或複數個部位(例如,耳甲腔102、耳甲艇103、三角窩104等)所形成的腔體內(例如,圖1中虛線圍成的至少包含耳甲艇103、三角窩104的區域M1和與至少包含耳甲腔102的區域M2)。
為了改善開放式耳機10在佩戴狀態下的穩定性,開放式耳機10可以採用以下幾種方式中的任何一種或其組合。其一,懸掛結構12的至少部分設置成與耳廓的後內側面和頭部中的至少一者貼合的仿形結構,以增加懸掛結構12與耳部和/或頭部的接觸面積,從而增加開放式耳機10從耳部上脫落的阻力。其二,懸掛結構12的至少部分設置成彈性結構,使之在佩戴狀態下具有一定的形變量,以增加懸掛結構12對耳部和/或頭部的正壓力,從而增加開放式耳機10從耳部上脫落的阻力。其三,懸掛結構12至少部分設置成在佩戴狀態下抵靠在耳部和/或頭部上,使之形成壓持耳部的反作用力,以使得發聲部11壓持在耳廓的前外側面(例如,圖1中示出的區域M1和區域M2),從而增加開放式耳機10從耳部上脫落的阻力。其四,發聲部11和懸掛結構12設置成在佩戴狀態下從耳廓的前外側面和後內側面兩側夾持對耳輪區域、耳甲腔所在區域等,從而增加開放式耳機10從耳部上脫落的阻力。其五,發聲部11或者與之連接的結構設置成至少部分伸入耳甲腔102、耳甲艇103、三角窩104及耳舟106等腔體內,從而增加聲開放式耳機10從耳部上脫落的阻力。
示例性地,結合圖3,在佩戴狀態下,發聲部11的末端FE
(也被稱為自由端)可以伸入耳甲腔內。可選地,發聲部11和懸掛結構12可以設置成從耳甲腔所對應的耳部區域的前後兩側共同夾持前述耳部區域,從而增加開放式耳機10從耳部上脫落的阻力,進而改善開放式耳機10在佩戴狀態下的穩定性。例如,發聲部的末端FE在厚度方向X上壓持在耳甲腔內。再例如,末端FE在長軸方向Y和/或短軸方向Z上抵接在耳甲腔內(例如,與耳甲腔的相對末端FE的內壁相抵接)。需要說明的係,發聲部11的末端FE係指發聲部11中與懸掛結構12連接的固定端相對設置的端部,也被稱為自由端。發聲部11可以為規則或不規則的結構體,這裡為了進一步說明發聲部11的末端FE,進行示例性說明。例如,發聲部11為長方體結構時,發聲部11的端部壁面為平面,此時發聲部11的末端FE為發聲部11中與懸掛結構12連接的固定端相對設置的端部側壁。又例如,發聲部11為球體、橢球體或不規則的結構體時,發聲部11的末端FE可以係指沿Y-Z平面(短軸方向Z和長軸方向Y形成的平面)對發聲部11進行切割,獲取的遠離固定端的特定區域,該特定區域沿長軸方向Y的尺寸與發聲部沿長軸方向Y的尺寸的比值可以為0.05-0.2。
透過將發聲部11至少部分伸入耳甲腔內,可以提高聽音位置(例如,耳道口處)的聽音音量,特別係中低頻的聽音音量,同時仍然保持較好的遠場漏音相消的效果。僅作為示例性說明,發聲部11的整體或部分結構伸入耳甲腔102內時,發聲部11與耳甲腔102形成類似於腔體的結構(以下簡稱為類腔體),在說明書實施例中,類腔體結構可以理解為由發聲部11的側壁與耳甲腔102結構共同圍成的半封閉結構,該半封閉結構使得聽音位置(例如,耳道口處)與外部環境並非完全密閉隔絕,而係具有與外部環境聲學聯通的洩漏結構(例如,開口、縫隙、管道等)。用戶在佩戴開放式耳機10時,發聲部11的殼體上靠近或朝向用戶耳道的一側可以設置一個或複數個出聲孔,發聲部11的殼體的其它側壁(例如,遠離或背離用戶耳道的側壁)上設置一個或複數個泄壓孔,出聲孔與開放式耳機10的前腔聲學耦合,泄壓孔與開放式耳機10的後腔聲學耦合。以發聲
部11包括一個出聲孔和泄壓孔作為示例,出聲孔輸出的聲音和泄壓孔輸出的聲音可以近似視為兩個聲源,該兩個聲源的聲音相位相反,形成一個偶極子,發聲部11和耳甲腔102對應的內壁形成類腔體結構,其中,出聲孔對應的聲源位於類腔體結構內,泄壓孔對應的聲源位於類腔體結構外,形成圖4所示的聲學模型。如圖4所示,類腔體結構402中可以包含聽音位置和至少一個聲源401A。這裡的「包含」可以表示聽音位置和聲源401A至少有一者在類腔體結構402內部,也可以表示聽音位置和聲源401A至少有一者在類腔體結構402內部邊緣處。聽音位置可以等效為耳部的耳道口,也可以係耳部聲學參考點,如耳參考點(Ear Reference Point,ERP)、鼓膜參考點(Ear-Drum Reference Point,DRP)等,也可以係導向聽音者的入口結構等。聲源401B位於類腔體結構402的外部,相位相反的聲源401A和401B構成了一個偶極子。該偶極子分別向周圍空間輻射聲音並發生聲波的干涉相消現象,實現漏音相消效果。由於兩個聲音的聲程差在聽音位置較大,因此聲音相消的效果相對不顯著,可在聽音位置聽到較其他位置更大的聲音。具體地,由於聲源401A被類腔體結構402包裹,其輻射出來的聲音大部分會透過直射或反射的方式到達聽音位置。相對地,在沒有類腔體結構402的情況,聲源401A輻射出的聲音大部分不會到達聽音位置。因此,類腔體結構402的設置使得到達聽音位置的聲音音量得到顯著提高。同時,類腔體結構402外的聲源401B輻射出來的反相聲音只有較少的一部分會透過類腔體結構402的洩漏結構403進入類腔體結構402中。這相當於在洩漏結構403處生成了一個次級聲源401B’,其強度顯著小於聲源401B,亦顯著小於聲源401A。次級聲源401B’產生的聲音在腔體內對聲源401A產生反相相消的效果微弱,使聽音位置的聽音音量顯著提高。對於漏音來說,聲源401A透過腔體的洩漏結構403向外界輻射聲音相當於在洩漏結構403處生成了一個次級聲源401A’,由於聲源401A輻射的幾乎所有聲音均從洩漏結構403輸出,且類腔體結構402尺度遠小於評價漏音的空間尺度(相差至少一個數量級),因此可認為次級聲源401A’的強度與聲源401A相
當。對於外界空間來說,次級聲源401A’與聲源401B產生的聲音相消效果與聲源401A與聲源401B產生的聲音相消效果相當。即該類腔體結構下,仍然保持了相當的降漏音效果。
在具體應用場景中,發聲部11的殼體外壁面通常為平面或曲面,而用戶耳甲腔的輪廓為凹凸不平的結構,透過將發聲部11部分或整體結構伸入耳甲腔內,發聲部11與耳甲腔的輪廓之間形成與外界連通的類腔體結構,進一步地,將出聲孔設置在發聲部的殼體朝向用戶耳道口和靠近耳甲腔邊緣的位置,以及將泄壓孔設置在發聲部11背離或遠離耳道口的位置就可以構造圖4所示的聲學模型,從而使得用戶在佩戴開放式耳機時能夠提高用戶在耳口處的聽音位置,以及降低遠場的漏音效果。
圖5A和圖5B係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。
在一些實施例中,開放式耳機的發聲部可以包括換能器和容納換能器的殼體,其中,換能器係一個可以接收電訊號,並將其轉換為聲音訊號進行輸出的元件。在一些實施例中,按頻率進行區分,換能器的類型可以包括低頻(例如,30Hz~150Hz)揚聲器、中低頻(例如,150Hz~500Hz)揚聲器、中高頻(例如,500Hz~5kHz)揚聲器、高頻(例如,5kHz~16kHz)揚聲器或全頻(例如,30Hz~16kHz)揚聲器,或其任意組合。這裡所說的低頻、高頻等只表示頻率的大致範圍,在不同的應用場景中,可以具有不同的劃分方式。例如,可以確定一個分頻點,低頻表示分頻點以下的頻率範圍,高頻表示分頻點以上的頻率。該分頻點可以為人耳可聽範圍內的任意值,例如,500Hz,600Hz,700Hz,800Hz,1000Hz等。
在一些實施例中,換能器可以包括一個振膜。當振膜振動時,聲音可以分別從該振膜的前側和後側發出。在一些實施例中,殼體120內振膜前側的位置設有用於傳遞聲音的前腔(未示出)。前腔與出聲孔聲學耦合,振膜前側的聲音可以透過前腔從出聲孔中發出。殼體120內振膜後
側的位置設有用於傳遞聲音的後腔(未示出)。後室與泄壓孔聲學耦合,振膜後側的聲音可以透過後腔從泄壓孔中發出。
參照圖3,這裡以耳掛作為懸掛結構12的一個示例進行說明,在一些實施例中,耳掛可以包括依次連接的第一部分121和第二部分122,其中,第一部分121可以掛設在用戶耳廓的後內側面和頭部之間,第二部分122可以向耳廓的前外側面(耳廓沿冠狀軸方向背離人體頭部的一側)延伸並連接發聲部11,從而將發聲部11佩戴於用戶耳道附近但不堵塞耳道口的位置。在一些實施例中,出聲孔可以開設在發聲部11的殼體朝向耳廓的側壁上,從而將換能器產生的聲音匯出殼體後傳向用戶的耳道口。
結合圖3和圖5A,在一些實施例中,用戶佩戴開放式耳機10時,發聲部11沿冠狀軸R方向在矢狀面(即圖5A中T軸和S’軸所形成的平面)上具有第一投影,發聲部11的形狀可以為規則或不規則的三維形狀,對應地,發聲部11在矢狀面上的第一投影為規則或不規則的形狀,例如,發聲部11的形狀為長方體、類長方體、圓柱體時,發聲部11在矢狀面上的第一投影可能為長方形或類長方形(例如,跑道形),考慮到發聲部11在矢狀面上的第一投影可能為不規則形狀,為方便描述第一投影,可在圖5A和圖5B中所示的發聲部11投影(即第一投影)周圍劃定實線框P所示的矩形區域,並將實線框P所示的矩形區域的形心O近似視為第一投影的形心。需要說明的係,上述關於第一投影及其形心的描述僅作為一個示例,第一投影的形狀與發聲部11的形狀或相對耳部的佩戴情況相關。耳廓沿冠狀軸R方向在矢狀面上具有第二投影。為了使得開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的至少部分結構可以伸入耳甲腔或者覆蓋對耳輪區域,在一些實施例中,第一投影的形心O與第二投影的最高點在垂直軸方向(例如圖5A所示的T軸方向)的距離h1(也被稱為第一距離)與第二投影在垂直軸方向的高度h之比可以在0.25-0.6之間,第一投影的形心O與第二投影的末端點在矢狀軸方向(例如圖5A所示的S’軸方向)的距離w1(也被稱為第二距離)與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比在0.4-0.7
之間。在一些實施例中,發聲部11與懸掛結構12可以係兩個相互獨立的結構或者為一體成型式的結構。為了更為清楚描述發聲部的第一投影區域,這裡根據發聲部11的三維結構引入厚度方向X、長軸方向Y和短軸方向Z,其中長軸方向Y和短軸方向Z垂直,厚度方向X與長軸方向Y和短軸方向Z形成的平面垂直。僅作為示例,實線框P的確認過程如下:確定發聲部11在長軸方向Y上相距最遠的兩點,分別過該兩點作與短軸方向Z平行的第一線段和第二線段。確定發聲部11在短軸方向Z上相距最遠的兩點,分別過該兩點作與長軸方向Y平行的第三線段和第四線段,透過上述各線段所形成的區域可以獲取圖5A和圖5B所示實線框P的矩形區域。
第二投影的最高點可以理解為其所有投影點中相對於用戶頸部的某個點矢狀面上的投影在垂直軸方向上的距離最大的點,也就係說,耳廓的最高點(例如,圖5A中的A1點)在矢狀面上的投影為第二投影的最高點。第二投影的最低點可以理解為其所有投影點中相對於用戶頸部的某個點矢狀面上的投影在垂直軸方向上的距離最小的點,也就係說,耳廓的最低點(例如,圖5A中的A2點)在矢狀面上的投影為第二投影的最低點。第二投影在垂直軸方向的高度為第二投影中所有投影點中相對於用戶頸部的某個點在矢狀面上的投影沿垂直軸方向上的距離最大的點與最小的點之間的差值(圖5A中示出的高度h),即,A1點與A2點在垂直軸T方向的距離。第二投影的末端點可以理解為其所有投影點中相對於用戶鼻尖在矢狀面上的投影在矢狀軸方向上距離最大的點,也就係說,耳廓的末端點(例如,圖5A中示出的B1點)在矢狀面的投影為第二投影的末端點。第二投影的前端點可以理解為其所有投影點中相對於用戶鼻尖在矢狀面上的投影在矢狀軸方向上距離最小的點,也就係說,耳廓的前端點(例如,圖5A中示出的B2點)在矢狀面的投影為第二投影的前端點。第二投影在矢狀軸方向的寬度為第二投影中所有投影點中相對於鼻尖在矢狀面上的投影沿矢狀軸方向上的距離最大的點與最小的點之間的差值(圖5A中示出的寬度w),即B1點與B2點在矢狀軸S’方向的距離。需要說明的係,本說
明書的實施例中發聲部11或耳廓等構造在矢狀面上的投影均指沿冠狀軸R方向在矢狀面上的投影,在說明書後文中不再進行強調。
在一些實施例中,當第一投影的形心O與第二投影的最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比在0.25-0.6之間,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比在0.4-0.7之間時,發聲部11的部分或整體結構可以大致覆蓋用戶的對耳輪區域(例如位於三角窩、對耳輪上腳、對耳輪下腳或對耳輪的位置,圖2中所示的發聲部11C相對於耳部的位置,)或者發聲部11的部分或整體結構可以伸入耳甲腔中(例如,圖2中所示出的發聲部11B相對耳部的位置)。在一些實施例中,為了使得發聲部11的整體或部分結構覆蓋用戶的對耳輪區域(例如位於三角窩、對耳輪上腳、對耳輪下腳或對耳輪的位置),例如,圖2中所示的發聲部11C相對於耳部的位置,第一投影的形心O與第二投影的最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比在0.25-0.4之間;第一投影的形心O與第二投影的末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影的寬度w之比在0.4-0.6之間。當發聲部11的整體或部分結構覆蓋用戶的對耳輪區域時,發聲部11自身的殼體可以起到擋板的作用,增大出聲孔和泄壓孔到耳道口的聲程差,以增大耳道口處的聲音強度。進一步地,在佩戴狀態下,發聲部11的側壁貼靠在對耳輪區域,對耳輪區域的凹凸結構也可以起到擋板的作用,其會增大泄壓孔發出的聲音傳播到耳道口的聲程,從而增大出聲孔和泄壓孔到耳道口的聲程差。此外,發聲部11的整體或部分覆蓋用戶的對耳輪區域時,發聲部11可以不伸入用戶的耳道口內,可以保證耳道口保持充分開放的狀態,以便用戶獲取外部環境中的聲音資訊,同時提高用戶的佩戴舒適性。關於發聲部11的整體或部分結構大致覆蓋用戶的對耳輪區域的具體內容可以參考本說明書其它地方的內容。
在一些實施例中,為了使得發聲部11的整體或部分結構可以伸入耳甲腔內,例如,圖2中所示的發聲部11B相對於耳部的位置,第一
投影的形心O與第二投影的最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比可以在0.35-0.6之間,第一投影的形心O與第二投影的末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比在0.4-0.65之間。本說明書實施例中提供的開放式耳機,透過將用戶佩戴時第一投影的形心O與第二投影的最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比控制在0.35-0.6之間,將第一投影的形心與第二投影的末端點在矢狀軸方向的距離與第二投影在矢狀軸方向的寬度之比控制在0.4-0.65之間,可以使發聲部11至少部分伸入耳甲腔內,並與用戶的耳甲腔形成圖4所示的聲學模型,從而提高開放式耳機在聽音位置(例如,耳道口處)的聽音音量,特別係中低頻的聽音音量,同時保持較好的遠場漏音相消的效果。這裡發聲部11的部分或整體伸入耳甲腔時,出聲孔更加靠近耳道口,進一步提高耳道口處的聽音音量。除此之外,耳甲腔可以對發聲部11起到一定的支撐和限位作用,提高開放式耳機佩戴狀態下的穩定性。
還需要說明的係,發聲部11在矢狀面上的第一投影的面積一般遠小於耳廓在矢狀面上的投影面積,以保證用戶在佩戴開放式耳機10時不堵塞用戶耳道口,同時也降低用戶在佩戴時的負荷,便於用戶的日常攜帶。在此前提下,在佩戴狀態下,當發聲部11在矢狀面的投影(第一投影)的形心O與耳廓最高點A1在矢狀面的投影(第二投影的最高點)在垂直軸方向的距離h1與第二投影的垂直軸方向的高度h比值過小或過大時,發聲部11的部分結構可能位於耳廓頂部的上方或者位於用戶的耳垂處,無法利用耳廓對發聲部11起到足夠支撐和限位作用,存在佩戴不穩定容易發生脫落的問題,另一方面,還可能導致發聲部11上設置的出聲孔距離耳道口較遠,影響用戶耳道口的聽音音量。為了保證開放式耳機不堵塞用戶耳道口的前提下,保證用戶佩戴開放式耳機的穩定性和舒適性以及具有較好的聽音效果,在一些實施例中,第一投影的形心O與第二投影的最高點A1在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比控制在
0.35-0.6之間,以使得發聲部的部分或整體結構伸入耳甲腔時,則可以透過耳甲腔對發聲部11的作用力,對發聲部11起到一定的支撐和限位作用,進而提升其佩戴穩定性和舒適性。同時發聲部11還可以與耳甲腔形成圖4所示的聲學模型,保證用戶在聽音位置(例如,耳道口)的聽音音量,降低遠場的漏音音量。優選地,第一投影的形心O與第二投影的最高點A1在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比控制在0.35-0.55之間。較為優選地,第一投影的形心O與第二投影的最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比控制在0.4-0.5之間。
類似地,當第一投影的形心O與第二投影的末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比過大或過小時,發聲部11的部分或整體結構可能位於耳部前側的面部區域,或伸出耳廓的外輪廓,同樣會導致發聲部11無法與耳甲腔構建圖4所示的聲學模型的問題,同時也會導致開放式耳機10佩戴不穩定。基於此,本說明書實施例中提供的開放式耳機,透過將第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比控制在0.4-0.7之間,還可以在保證發聲部的聲學輸出效果的同時,提升開放式耳機的佩戴穩定性和舒適度。優選地,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可以為0.45-0.68。較為優選地,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比控制在0.5-0.6。
作為一個具體的示例,第二投影在垂直軸方向的高度h可以為55mm~65mm,在佩戴狀態下,如果第一投影的形心O與第二投影最高點在矢狀面的投影在垂直軸方向的距離h1小於15mm或大於50mm,發聲部11會位於距離耳甲腔較遠的位置,不僅無法構建圖4所示的聲學模型,同時還存在佩戴不穩定的問題,因此,為了確保發聲部的聲學輸出效果以及開放式耳機的佩戴穩定性,可以將第一投影的形心O與第二投影最高點
在垂直軸方向的距離h1控制在為15mm~50mm之間。類似地,在一些實施例中,第二投影在矢狀軸方向的寬度可以為40mm~55mm,當第一投影的形心O在矢狀面的投影與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離大於45mm或小於15mm時,發聲部11會相對於用戶耳部過於靠前或過於靠後,同樣會導致發聲部11無法構建圖4所示的聲學模型的問題,同時也會導致開放式耳機10佩戴不穩定,因此,為了確保發聲部11的聲學輸出效果以及開放式耳機的佩戴穩定性,可以將第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離控制在15mm~45mm之間。
如前文所述,當用戶佩戴開放式耳機10時,其發聲部11的至少部分可以伸入用戶的耳甲腔,形成圖4所示的聲學模型。發聲部11的殼體外壁面通常為平面或曲面,而用戶耳甲腔的輪廓為凹凸不平的結構,透過將發聲部11部分或整體結構伸入耳甲腔內時,由於發聲部11無法與耳甲腔完成緊密貼合,從而會形成縫隙,該縫隙與圖4中所示出的洩露結構403對應。圖6係根據本說明書一些實施例所示的類腔體結構的示意圖;圖7係根據本說明書一些實施例所示的具有不同大小的洩漏結構的類腔體結構的聽音指數曲線圖。如圖6所示,類腔體結構上洩漏結構的開口面積為S,類腔體結構中受被包含的聲源(例如,圖6中示出的「+」)直接作用的面積為S0。這裡的「直接作用」指被包含聲源發出的聲音不經過洩漏結構直接聲學作用於類腔體結構的壁面。兩聲源的間距為d0,洩漏結構的開口形狀的中心到另一個聲源(例如,圖6中示出的「-」)的距離為L。如圖7所示,保持L/d0=1.09不變,相對開口大小S/S0越大,聽音指數越小。這係由於相對開口越大,被包含的聲源直接向外輻射的聲音成分越多,到達聽音位置的聲音越少,造成了聽音音量隨著相對開口增大而下降,進而導致聽音指數變小。由此可以推斷出,開口越大,在聽音位置的聽音音量越小。
在一些實施例中,考慮到發聲部11與用戶耳道(例如耳甲腔)的相對位置會影響發聲部11與耳甲腔之間形成的縫隙尺寸,例如,發聲部
11的末端FE與耳甲腔相抵靠時,縫隙尺寸會較小,當發聲部11的末端FE不抵靠耳甲腔時,縫隙尺寸較大。這裡發聲部11與耳甲腔之間形成的縫隙可以視為圖4中聲學模型中的洩露結構,因此發聲部11與用戶耳道(例如耳甲腔)的相對位置會影響發聲部11與用戶耳甲腔所構成的類腔體結構的洩露結構的數量以及洩露結構的開口大小,而該洩露結構的開口大小會直接影響聽音品質,具體表現為洩露結構的開口越大,發聲部11直接向外輻射的聲音成分越多,到達聽音位置的聲音越少。基於此,為了兼顧發聲部11的聽音音量和降漏音效果,以保證發聲部11的聲學輸出品質,可以使發聲部11盡可能地與用戶的耳甲腔相貼合。相應地,可以將第一投影的形心O與第二投影最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比控制在0.35-0.6之間,同時將第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比控制在0.4-0.65之間。優選地,在一些實施例中,為了在保證發聲部11的聲學輸出品質的同時提升開放式耳機的佩戴舒適度,第一投影的形心O與第二投影最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比還可以在0.35-0.55之間,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可以在0.45-0.68之間。較為優選地,第一投影的形心O與第二投影最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比還可以在0.35-0.5之間,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可以在0.48-0.6之間。
在一些實施例中,考慮到不同用戶的耳部在形狀和尺寸上可能會存在一定的差異,因此,前述比值範圍可以在一定範圍內浮動。示例性地,當用戶耳垂較長時,第二投影在垂直軸方向的高度h相比一般情況會偏大,此時,用戶在佩戴開放式耳機10的情況下第一投影的形心O與第二投影最高點在垂直軸方向的距離h1與第二投影在垂直軸方向的高度h之比則會變小,例如,可以為0.2-0.55之間。類似地,在一些實施例中,當用
戶耳輪呈向前彎曲的形態時,第二投影在矢狀軸方向的寬度w相比一般情況會偏小,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1也會偏小,此時,用戶在佩戴開放式耳機10的情況下第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可能會變大,例如,可以為0.4-0.75之間。
不同用戶的耳部有所差異,例如,有些用戶的耳垂較長,這時採用第一投影的形心O和第二投影最高點的距離(第七距離)與第二投影在垂直軸上的高度比值來限定開放式耳機10可能會有影響,如圖5B所示,這裡選取用戶耳廓與頭部之間的連接區域的最高點A3和最低點A4來進行說明。耳廓與頭部之間的連接處的最高點可以理解為耳廓與頭部連接區域在矢狀面的投影相對脖頸處特定點在矢狀面的投影具有最大距離的位置。耳廓與頭部之間的連接處的最高低可以理解為耳廓與頭部連接區域在矢狀面的投影相對脖頸處特定點在矢狀面的投影具有最小距離的位置。為了兼顧發聲部11的聽音音量和降漏音效果,以保證發聲部11的聲學輸出品質,可以使發聲部11盡可能地與用戶的耳甲腔相貼合。相應地,可以將第一投影的形心O與耳廓與頭部的連接區域的在矢狀面上的投影最高點在垂直軸方向的距離h3與耳廓與頭部的連接區域在矢狀面上投影的最高點和最低點在垂直軸方向的高度h2之比控制在0.4-0.65之間,同時將第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比控制在0.4-0.65之間。優選地,在一些實施例中,為了在保證發聲部11的聲學輸出品質的同時提升開放式耳機的佩戴舒適度,可以將第一投影的形心O與耳廓與頭部的連接區域的在矢狀面上的投影最高點在垂直軸方向的距離h3與耳廓與頭部的連接區域在矢狀面上投影的最高點和最低點在垂直軸方向的高度h2之比控制在0.45-0.6之間,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可以在0.45-0.68之間。較為優選地,第一投影的形心O與耳廓與頭部的連接區域的在矢狀面上的投影最高點在垂直軸方向的距離h3與耳
廓與頭部的連接區域在矢狀面上投影的最高點和最低點在垂直軸方向的高度h2之比的範圍可以為0.5-0.6,第一投影的形心O與第二投影末端點在矢狀軸方向的距離w1與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比的範圍可以為0.48-0.6。
圖8係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。
結合圖3和圖8,當用戶佩戴開放式耳機10時,發聲部11伸入耳甲腔時,第一投影的形心O可以位於第二投影的輪廓圍成的區域中,其中,第二投影的輪廓可以理解為用戶的耳輪的外輪廓、耳垂輪廓、耳屏輪廓、屏間切跡、對屏尖、輪屏切跡等輪廓在矢狀面上的投影。在一些實施例中,還可以透過調整第一投影的形心O與第二投影的輪廓之間的距離來提高發聲部的聽音音量、降漏音效果以及佩戴時的舒適性和穩定性。比如,發聲部11位於耳廓頂部、耳垂處、耳廓前側的面部區域或耳廓的內輪廓1014和耳甲腔的外邊緣之間時,具體體現為第一投影的形心O與第二投影的輪廓的某個區域的點的距離過小,相對於另一區域的點的距離過大,發聲部無法與耳甲腔形成類腔體結構(圖4中示出的聲學模型),影響開放式耳機10的聲學輸出效果。為了保證用戶佩戴開放式耳機10時聲學輸出品質,在一些實施例中,第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍可以在10mm-52mm之間,也就係說,第一投影的形心O與第二投影的輪廓的任意一點的距離在10mm-52mm。優選地,為了進一步提升開放式耳機10的佩戴舒適度,以及優化發聲部11與耳甲腔配合形成的類腔體結構,第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍可以在12mm-50.5mm之間。較為優選地,第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍還可以在13.5mm-50.5mm之間。在一些實施例中,透過將第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍控制在10mm-52mm之間,可以使得發聲部11大部分位於用戶耳道附近,並且,可以使得發聲部的至少部分伸入用戶的耳甲腔以構成圖4所示的聲學模型,從而確保發聲部11輸
出的聲音能夠較好地傳遞給用戶。作為具體示例,在一些實施例中,第一投影的形心O與第二投影的輪廓的最小距離d1可以為20mm,最大距離d2可以為48.5mm。
在一些實施例中,考慮到用戶在佩戴開放式耳機10時,若第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離過大時可能會出現佩戴不穩定的問題(此時發聲部11與耳掛之間無法對耳部形成有效的夾持)和發聲部11無法有效伸入耳甲腔的問題,而該距離過小時則不僅會影響發聲部11與用戶耳甲腔以及耳道口的相對位置,還可能會導致發聲部11或耳掛壓迫耳部,導致佩戴舒適度較差的問題。基於此,為避免前述問題,在一些實施例中,第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為18mm-43mm。透過將該距離控制在18mm-43mm,可以使得耳掛與用戶耳部較好地貼合,同時保證發聲部11恰好位於用戶耳甲腔處,並且可以構成圖4所示的聲學模型,以確保發聲部11輸出的聲音能夠較好地傳遞給用戶。優選地,為了進一步提升開放式耳機的佩戴穩定性以及保證發聲部11在耳道口的聽音效果,在一些實施例中,第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為20mm-41mm。較為優選地,第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為22mm-40.5mm。作為具體的示例,第一投影的形心O在用戶矢狀面上的投影與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的最小距離d3可以為21mm,第一投影的形心O在用戶矢狀面上的投影與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的最大距離d4可以為41.2mm。
在一些實施例中,由於耳掛自身具有彈性,發聲部11與耳掛的距離在佩戴狀態和未佩戴狀態可以發生一定的變化(通常未佩戴狀態下的距離小於佩戴狀態下的距離)。示例性地,在一些實施例中,當開放式耳機10處於未佩戴狀態時,發聲部11在特定參考面的投影的形心與耳掛的第一部分121在該特定參考面上的投影的距離範圍可以為15mm-38
mm。優選地,當開放式耳機10處於未佩戴狀態時,發聲部11在特定參考面的投影的形心與耳掛的第一部分121在該特定參考面上的投影的距離範圍可以為16mm-36mm。在一些實施例中,透過使發聲部在特定參考面上的投影的形心與耳掛的第一部分121在特定參考面上的投影的距離在未佩戴狀態下略小於佩戴狀態,可以使得開放式耳機10在處於佩戴狀態時其耳掛能夠對用戶耳部產生一定的夾緊力,從而使得其在不影響用戶佩戴體驗的情況下提高用戶佩戴時的穩定性。在一些實施例中,特定參考面可以矢狀面,此時在未佩戴狀態下,發聲部在矢狀面的投影的形心可以類比為發聲部在特定參考面的投影的形心。例如,這裡的非佩戴狀態可以表現為將人頭模型中的耳廓結構去除,並採用固定件或者膠水將發聲部以與佩戴狀態下相同的姿態固定在人體頭部模型。在一些實施例中,特定參考面可以係耳掛平面。耳掛結構為弧形結構,耳掛平面為與耳掛上最外凸的三個點所形成的平面,即將耳掛自由放置(即不受外力作用)時,對耳掛進行支撐的平面。例如,將耳掛自由放置在水平面時,該水平面對耳掛進行支撐,該水平面可以視為耳掛平面。在其它實施例中,耳掛平面也係可以指耳掛沿其長度延伸方向將其平分或大致平分的平分線所構成的平面。在佩戴狀態時,耳掛平面雖然相對於矢狀面有一定角度,但此時耳掛可以近似視為與頭部進行貼合的,因此該角度很小,為了便於計算及描述,這裡採用耳掛平面作為特定參考面來代替矢狀面也係可以的。
圖9係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。
參照圖9,在一些實施例中,發聲部在矢狀面的投影可以與用戶耳甲腔(例如圖9中的虛線部分)在該矢狀面上的投影具有重疊的部分,也就係說,用戶佩戴開放式耳機時,發聲部的部分或整體覆蓋耳甲腔,並且當開放式耳機處於佩戴狀態時,第一投影的形心(例如圖9中的點O)位於用戶耳甲腔在該矢狀面上的投影區域內。第一投影的形心O的位置與發聲部的尺寸相關,比如,發聲部11在長軸方向Y或短軸方向Z的尺寸過
小時,發聲部11的體積相對較小,使得其內部設置的振膜面積也相對較小,導致振膜推動發聲部11的殼體內部空氣產生聲音的效率低,影響開放式耳機的聲學輸出效果,而發聲部11在長軸方向Y或短軸方向Z的尺寸過大時,使得發聲部11超出耳甲腔的範圍,無法伸入耳甲腔,並無法形成類腔體結構,或者發聲部11與耳甲腔之間形成的縫隙的總尺寸很大,影響用戶佩戴開放式耳機10在耳道口的聽音音量以及遠場的漏音效果。在一些實施例中,為了使用戶在佩戴開放式耳機10可以具有較好的聲學輸出品質,第一投影的形心O與用戶耳甲腔邊緣在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為4mm-25mm。優選地,該第一投影的形心在用戶矢狀面上的投影與用戶耳甲腔邊緣在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為6mm-20mm。較為優選地,該第一投影的形心在用戶矢狀面上的投影與用戶耳甲腔邊緣在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為10mm-18mm。作為具體示例進行說明,在一些實施例中,該第一投影的形心與用戶耳甲腔邊緣在該矢狀面上的投影的最小距離d5可以為5mm,該第一投影的形心與用戶耳甲腔邊緣在該矢狀面上的投影的最大距離d6可以為24.5mm。在一些實施例中,透過將該第一投影的形心與用戶耳甲腔邊緣在該矢狀面上的投影的距離範圍控制在4mm-25mm,可以使得發聲部11的至少部分結構覆蓋耳甲腔,從而與耳甲腔形成類腔體聲學模型,由此,不僅可以使發聲部輸出的聲音能夠較好地傳遞給用戶,同時,還可以透過耳甲腔對發聲部11的作用力提升開放式耳機10的佩戴穩定性。
需要說明的係,本說明書實施例中涉及的發聲部11與耳廓或耳甲腔之間的位置關係可以透過以下如下示例性方法進行確定:首先,在特定位置,沿正對矢狀面的方向拍攝具有耳部的人頭模型的照片,標示出耳甲腔邊緣和耳廓輪廓(例如,內輪廓和外輪廓),這些標示出的輪廓可以視為耳部各個構造在矢狀面的投影輪廓;然後,在該特定位置以相同的角度拍攝在人頭模型上佩戴開放式耳機的照片,標示出發聲部的輪廓,該輪廓可以視為發聲部在矢狀面的投影,透過對比分析即可確定發聲部(例
如,形心、末端等)與耳甲腔邊緣、耳廓之間的位置關係。
圖10A係本說明書一些實施例提供的開放式耳機的示例性結構示意圖,圖10B係根據本說明書一些實施例提供的用戶佩戴開放式耳機的示意圖。如圖10A和圖10B所示,開放式耳機10可以包括懸掛結構12、發聲部11和電池倉13,其中發聲部11和電池倉13分別位於懸掛結構12的兩端。在一些實施例中,懸掛結構12可以為圖10A或圖10B所示的耳掛,耳掛可以包括依次連接的第一部分121和第二部分122,第一部分121可以掛設在用戶耳廓的後內側面和頭部之間,並沿著耳廓的後內側面向脖頸處延伸,第二部分122可以向耳廓的前外側面延伸並連接發聲部11,從而將發聲部11佩戴於用戶耳道附近但不堵塞耳道口的位置,第一部分121遠離發聲部11的一端與電池倉13連接,電池倉13內設置有與發聲部11電性連接的電池。在一些實施例中,耳掛為與人體耳廓和頭部連接處相適配的弧形結構,當用戶佩戴開放式耳機10時,發聲部11和電池倉13可以分別位於耳廓的前外側面和後內側面,其中,發聲部11向耳掛的第一部分121處延伸,使得發聲部11的整體或部分結構伸入耳甲腔中,並與耳甲腔配合形成類腔體結構。當第一部分121在其延伸方向的尺寸(長度)過小時,電池倉13會在靠近用戶耳廓頂部的位置,此時第一部分121和第二部分122無法為開放式耳機10提供對耳部和/或頭部的足夠的接觸面積,導致開放式耳機10容易從耳部脫落,因此耳掛的第一部分121的長度需要足夠長,以保證耳掛可以提供對耳部和/或頭部的足夠大的接觸面積,從而增加開放式耳機從人體耳部和/或頭部脫落的阻力。此外,當發聲部11的末端與耳掛的第一部分121的間距過大時,在佩戴狀態下,電池倉13距離耳廓較遠,無法為開放式耳機提供足夠的夾持力,容易發生脫落。當發聲部11的末端與耳掛的第一部分121的間距過小時,電池倉13或發聲部11對耳廓造成擠壓,長時間佩戴影響用戶的舒適性。這裡以用戶佩戴開放式耳機作為示例,耳掛中第一部分121在其延伸方向的長度以及發聲部11的末端與第一部分121之間的間距可以透過發聲部11在矢狀面上的投影(即,第一投影)的
形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心W距離來表徵,為了保證耳掛可以提供對耳部和/或頭部的足夠大的接觸面積,電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q相對於水平面(例如,地平面)的距離小於發聲部11在矢狀面上的投影的形心O相對於水平面的距離,也就係說,在佩戴狀態下,電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q位於發聲部11在矢狀面上的投影的形心O的下方。在佩戴狀態下,發聲部11的位置需要部分或整體伸入耳甲腔,其位置相對固定,如果發聲部11的在矢狀面上的投影形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q之間的距離過小,電池倉13會緊緊貼靠甚至壓迫在耳廓後內側面,影響用戶佩戴的舒適性,而發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q的距離過大時,耳掛中第一部分121的長度也會較長,導致用戶在佩戴時明顯感覺到位於耳廓後內側面的耳機部分偏沉或者電池倉13相對耳廓的位置較遠,用戶在運動時容易發生脫落,影響用戶佩戴舒適度和開放式耳機佩戴時的穩定性。為了使得用戶佩戴開放式耳機10時具有較好的穩定性和舒適性,在佩戴狀態下,發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q之間的第四距離d8範圍為20mm-30mm。優選地,發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q之間的第四距離d8範圍為22mm-28mm。較為優選地,發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q之間的第四距離d8範圍為23mm-26mm。由於耳掛自身具有彈性,開放式耳機10在佩戴狀態下和未佩戴狀態下,發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心Q之間的距離會發生變化。在一些實施例中,在未佩戴狀態下,發聲部11在特定參考面的投影的形心和電池倉13在特定參考面的投影的形心之間的第三距離d7範圍為16.7mm-25mm。優選地,在未佩戴狀態下,發聲部11在特定參考面的投影的形心和電池倉13在特定參考面的投影的形心之間的第三距離d7範圍為18mm-23mm。較為優選地,在未佩戴狀態下,發聲部11在特定參考面的投影的形心和電池倉13
在特定參考面的投影的形心之間的第三距離d7範圍為19.6mm-21.8mm。在一些實施例中,特定參考面可以係人體矢狀面或者耳掛平面。在一些實施例中,特定參考面可以矢狀面,此時在未佩戴狀態下,發聲部在矢狀面的投影的形心可以類比為發聲部在特定參考面的投影的形心,電池倉在矢狀面的投影的形心可以類比為電池倉在特定參考面的投影的形心。例如,這裡的非佩戴狀態可以表現為將人頭模型中的耳廓結構去除,並採用固定件或者膠水將發聲部以與佩戴狀態下相同的姿態固定在人體頭部模型。在一些實施例中,特定參考面可以係耳掛平面。耳掛結構為弧形結構,耳掛平面為與耳掛上最外凸的三個點所形成的平面,即將耳掛自由放置時,對耳掛進行支撐的平面。例如,將耳掛放置在水平面時,該水平面對耳掛進行支撐,該水平面可以視為耳掛平面。在其它實施例中,耳掛平面也係可以指耳掛沿其長度延伸方向將其平分或大致平分的平分線所構成的平面。在佩戴狀態時,耳掛平面雖然相對於矢狀面有一定角度,但此時耳掛可以近似視為與頭部進行貼合的,因此該角度很小,為了便於計算及描述,這裡採用耳掛平面作為特定參考面來代替矢狀面也係可以的。
以特定參考面為矢狀面作為示例,開放式耳機10在佩戴狀態下和未佩戴狀態下,發聲部11在矢狀面的投影的形心O和電池倉13在矢狀面的投影的形心Q之間的距離會發生變化,該變化值可以反映耳掛的柔軟度。耳掛的柔軟度過大時,開放式耳機10的整體結構和形態不穩定,無法對發聲部11和電池倉13進行較強支撐,佩戴的穩定也較差,容易發生脫落,考慮到耳掛需要掛設在耳廓與頭部的連接處,耳掛的柔軟度過小時,開放式耳機10不易發生形變,用戶佩戴開放式耳機時,耳掛會緊緊貼靠甚至壓迫在人體耳部和/或頭部之間的區域,影響佩戴的舒適性。為了使得用戶佩戴開放式耳機10時具有較好的穩定性和舒適性,在一些實施例中,開放式耳機10在佩戴狀態和未佩戴狀態下發聲部11在矢狀面的投影的形心O在與電池倉13在矢狀面的投影的形心Q的距離變化值與開放式耳機在非佩戴狀態下發聲部11在矢狀面的投影的形心O與電池倉13在矢狀面的投影
的形心Q的距離的比值範圍為0.3-0.8。優選地,開放式耳機10在佩戴狀態和未佩戴狀態下發聲部11在矢狀面的投影的形心O在與電池倉13在矢狀面的投影的形心Q的距離變化值與開放式耳機在非佩戴狀態下發聲部11在矢狀面的投影的形心O與電池倉13在矢狀面的投影的形心Q的距離的比值範圍為0.45-0.68。
需要注意的係,關於電池倉13在矢狀面上的投影的形狀及形心Q的內容可以參考本說明書中關於發聲部11在矢狀面的投影的形狀和形心O的相關描述。此外,電池倉13與耳掛的第一部分121可以為相互獨立的結構,電池倉13與耳掛的第一部分121之間採用嵌接、卡接等的方式連接,確定電池倉13的投影時可以以電池倉13與第一部分121之間的拼接點或拼接線以更加準確地獲取電池倉13在矢狀面上的投影。
在一些實施例中,發聲部11可以為長方體、類長方體、圓柱體、橢球狀或其他規則以及不規則的立體結構。當發聲部11伸入耳甲腔時,由於耳甲腔的整體輪廓為類似弧形的不規則的構造,發聲部11與耳甲腔的輪廓之間不會完全覆蓋或貼合,從而形成若干縫隙,該縫隙的總體尺寸可以近似視為上述圖6所示的類腔體模型中的洩露結構的開口S,發聲部11與耳甲腔的輪廓之間進行貼合或覆蓋的尺寸可以近似視為上述圖6所示的類腔體結構中的未打孔面積S0,如圖7所示,相對開口大小S/S0越大,聽音指數越小。這係由於相對開口越大,被包含的聲源直接向外輻射的聲音成分越多,到達聽音位置的聲音越少,造成了聽音音量隨著相對開口增大而下降,進而導致聽音指數變小。在一些實施例中,在保證耳道不被堵塞的同時還需要考慮發聲部11與耳甲腔之間形成的縫隙尺寸儘量較小,發聲部11的整體體積不宜過大也不宜過小,因此在發聲部11的整體體積或形狀特定的前提下,對於發聲部11相對於耳廓及耳甲腔的佩戴角度需要重點考慮。比如,發聲部11為類長方體結構時,當用戶佩戴開放式耳機10時,發聲部11的上側壁111(也被稱為上側面)或下側壁112(也被稱為下側面)相對水平面平行設置或近似平行設置以及垂直設置或近似垂直(也可
以理解為,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影相對矢狀軸平行設置或近似平行設置以及垂直設置或近似垂直)時,發聲部11貼合或覆蓋部分耳甲腔時會形成較大尺寸的縫隙,影響用戶的聽音音量。為了使得發聲部11的整部或部分區域伸入耳甲腔中,並提高發聲部11覆蓋耳甲腔的區域面積,減小發聲部11與耳甲腔邊緣之間形成的縫隙尺寸,提高耳道口的聽音音量,在一些實施例中,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角α範圍可以為10°-28°。優選地,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影相對於水平方向的傾角α範圍可以為13°-21°。較為優選地,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角α範圍可以為15°-19°。需要注意的係,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以與下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角相同或不同。例如,當發聲部11的上側壁111與下側壁112平行時,上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角和下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角相同。又例如,當發聲部11的上側壁111與下側壁112不平行時,或者上側壁111或下側壁112中的一個為平面壁,另一個為非平面壁(例如,曲面壁)時,上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角和下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角相同。此外,當上側壁111或下側壁112為曲面時,上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影可能為曲線或折線,此時上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以為曲線或折線相對地平面距離最大的點的切線與水平方向的夾角,上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以為曲線或折線相對地平面距離最小的點的切線與水平方向的夾角。在一些實施例中,上側壁111或下側壁112為曲面時,還可以選取其投影上與長軸方向Y平行的切線,以該切線與水平方向的夾角表示上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角。
需要說明的係,本說明書實施例的發聲部11的一端與懸掛結構的第二部分122連接,該端部可以稱為固定端,發聲部11背離該固定端的一端可以稱為自由端或末端,其中,發聲部11的末端朝向耳掛的第一部分121。在佩戴狀態時,懸掛結構12(例如,耳掛)具有頂點(例如,圖10B示出的頂點T1),即相對水平面距離最高的位置,該頂點T1靠近第一部分121和第二部分122的連接處,上側壁為發聲部11除固定端和末端之外的且中心點(例如,幾何中心點)與耳掛上頂點在垂直軸方向距離最小的一個側壁(例如,圖10B和圖11中示出的上側壁111)。相對應地,下側壁為與發聲部11上側壁相對的側壁,即,發聲部11除固定端和末端之外的側壁中心點(例如,幾何中心點)與耳掛上頂點在垂直軸方向距離最大的一個側壁(例如,圖10B和圖11中示出的下側壁112)。
發聲部11的整體或部分結構伸入耳甲腔可以形成圖4所示的類腔體結構,而用戶佩戴開放式耳機10時的聽音效果與發聲部11和耳甲腔邊緣之間形成的縫隙的尺寸相關,縫隙的尺寸越小,用戶耳道口處的聽音音量越大。發聲部11和耳甲腔邊緣之間形成的縫隙尺寸除了與發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平面的傾角相關,還與發聲部11的尺寸相關,比如,發聲部11的尺寸(尤其係沿圖12中示出的短軸方向Z的尺寸)過小時,發聲部11和耳甲腔邊緣之間形成的縫隙會過大,影響用戶耳道口處的聽音音量。而發聲部11的尺寸(尤其係沿圖12中示出的短軸方向Z的尺寸)過大時,發聲部11能夠伸入耳甲腔的部位可能很少或者發聲部11可能完全覆蓋耳甲腔,此時耳道口相當於被堵塞,無法實現耳道口與外界環境之間的連通,起不到開放式耳機自身的設計初衷。此外,發聲部11的尺寸過大影響用戶的佩戴舒適性以及隨身攜帶時的便捷性。如圖12所示,在一些實施例中,發聲部11的上側壁111和下側壁112在矢狀面上的投影的中點與第二投影的最高點距離可以反映發聲部11在沿短軸方向Z(圖12中示出的箭頭Z所示的方向)的尺寸以及發聲部11相對於耳甲腔的位置。為了保證開放式耳機10不堵塞用戶耳道口的同
時,提高開放式耳機10的聽音效果,在一些實施例中,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1與第二投影的最高點A1的距離d10範圍為20mm-38mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2與第二投影的最高點A1的距離d11範圍為32mm-57mm。優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1與第二投影的最高點A1的距離d10範圍為24mm-36mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2與第二投影的最高點A1的距離d11範圍為36mm-54mm。較為優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1與第二投影的最高點A1的距離範圍為27mm-34mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2與第二投影的最高點A1的距離範圍為38mm-50mm。需要說明的係,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影為曲線或折線時,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1可以透過下述示例性的方法進行選取,可以選取上側壁111在矢狀面上的投影沿長軸方向距離最大的兩個點做一條線段,選取該線段上的中點做中垂線,該中垂線與該投影相交的點即為發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點。在一些替代性實施例中,可以選取上側壁111在矢狀面上的投影中與第二投影最高點的投影的距離最小的點作為發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1。關於發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點同上述方式選取,例如,可以選取下側壁112在矢狀面上的投影中與第二投影最高點的投影的距離最大的點作為發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2。
在一些實施例中,發聲部11的上側壁111和下側壁112在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面的投影的距離可以反映發聲部11在沿短軸方向Z(圖3中示出的箭頭Z所示的方向)的尺寸。耳掛上頂點可以係用戶佩戴開方式耳機時,耳掛上相對用戶脖頸處特定點在垂直軸方向具有最大距離的位置,例如,圖10B中所示的頂點T1。為了保證開放式耳機10不堵塞用戶耳道口的同時,提高開放式耳機10的聽音效果,在
一些實施例中,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1與耳掛上頂點T1在矢狀面上的投影的距離d13範圍為17mm-36mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2與耳掛上頂點T1在矢狀面上的投影的距離範圍為28mm-52mm。優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1與耳掛上頂點T1在矢狀面上的投影的距離d13範圍為21mm-32mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2與耳掛上頂點T1在矢狀面上的投影的距離d14範圍為32mm-48mm。較為優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點C1與耳掛上頂點T1在矢狀面上的投影的距離d13範圍為24mm-30mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點C2與耳掛上頂點T1在矢狀面上的投影的距離d14範圍為35mm-45mm。
圖13A-圖13C係根據本說明書所示的開放式耳機與用戶耳道的不同示例性配合位置示意圖。
發聲部11和耳甲腔邊緣之間形成的縫隙尺寸除了與發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平面的傾角、發聲部11的尺寸(例如,沿圖3中示出的短軸方向Z的尺寸)相關,還與發聲部11的末端FE相對於耳甲腔的邊緣的距離相關。需要說明的係,發聲部11的末端FE係指發聲部11中與懸掛結構12連接的固定端相對設置的端部,也被稱為自由端。發聲部11可以為規則或不規則的結構體,這裡為了進一步說明發聲部11的末端FE,進行示例性說明。例如,發聲部11為長方體結構時,發聲部11的端部壁面為平面,此時發聲部11的末端FE為發聲部11中與懸掛結構12連接的固定端相對設置的端部側壁。又例如,發聲部11為球體、橢球體或不規則的結構體時,發聲部11的末端FE可以係指沿Y-Z平面(短軸方向Z和長軸方向Y形成的平面)對發聲部11進行切割,獲取的遠離固定端的特定區域,該特定區域沿長軸方向Y的尺寸與發聲部沿長軸方向Y的尺寸的比值可以為0.05-0.2。
具體地,發聲部11的一端與懸掛結構12(耳掛的第二部分
122)連接,用戶在佩戴時,其位置相對靠前,而發聲部11的末端FE(自由端)相對於固定端的距離可以反映發聲部11在其長軸方向(圖3中示出的箭頭Y所示的方向)的尺寸,因此發聲部11的末端FE相對耳甲腔的位置會影響發聲部11覆蓋耳甲腔的面積,從而影響發聲部11和耳甲腔的輪廓之間形成的縫隙尺寸,進而影響用戶耳道口處的聽音音量。發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影距離可以反映發聲部11的末端FE相對於耳甲腔的位置以及發聲部11覆蓋用戶耳甲腔的程度。耳甲腔係指耳輪腳下方的凹窩區域,也就係說,耳甲腔的邊緣至少係由耳腳輪下方的側壁、耳屏的輪廓、屏間切跡、對屏尖、輪屏切跡以及與耳甲腔對應的對耳輪體的輪廓組成。需要說明的係,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影為曲線或折線時,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點可以透過下述示例性的方法進行選取,可以選取末端FE在矢狀面上的投影在短軸方向Z上距離最大的兩個點做一條線段,選取該線段上的中點做中垂線,該中垂線與該投影相交的點即為發聲部11的末端在矢狀面上的投影的中點。在一些實施例中,發聲部11的末端FE為曲面時,還可以選取其投影上與短軸方向Z平行的切線所在的切點作為發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點。
如圖13A所示,發聲部11沒有抵持在耳甲腔102的邊緣時,發聲部11的末端FE位於耳甲腔102內,也就係說,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點並未與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影進行重疊。如圖13B所示,開放式耳機10的發聲部11伸入耳甲腔102,且發聲部11的末端FE與耳甲腔102的邊緣抵接。需要說明的係,在一些實施例中,發聲部11的末端FE與耳甲腔102的邊緣抵接時,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影進行重疊。在一些實施例中,發聲部11的末端FE與耳甲腔102的邊緣抵接時,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔102的邊緣在矢狀面的投影也可以不重疊。例如,耳甲腔102為凹窩結構,耳甲腔102對應
的側壁並非係平整的壁面,而耳甲腔的邊緣在矢狀面的投影係一個不規則的二維形狀,耳甲腔102對應的側壁在矢狀面的投影可能係在該形狀的輪廓上,也可能在該形狀的輪廓外,因此,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影也可以不重疊。例如,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點可以在耳甲腔102的邊緣在矢狀面的投影內側或外側。在本說明書的實施例中,當發聲11的末端FE位於耳甲腔102時,發聲部11的末端FE與在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影的距離在特定範圍(例如,不大於6mm)內均可視為發聲部11的末端FE與耳甲腔102的邊緣抵接。如圖13C所示,開放式耳機10的發聲部11覆蓋耳甲腔,且發聲部11的末端FE位於耳甲腔102的邊緣和耳廓的內輪廓1014之間。
結合圖13A-圖13C,當發聲部11的末端FE位於耳甲腔的102邊緣內時,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔102邊緣在矢狀面上的投影的距離如果過小,則發聲部11覆蓋耳甲腔102的面積過小,發聲部11和耳甲腔的邊緣之間形成的縫隙尺寸較大,影響用戶耳道口處的聽音音量。當發聲部末端FE與在矢狀面上的投影的中點C3位於耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影和耳廓的內輪廓1014在矢狀面上的投影之間的位置時,發聲部末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔102邊緣在矢狀面上的投影如果過大,發聲部11的末端FE會與耳廓相干涉,並不能增加發聲部11覆蓋耳甲腔102的比例,而且用戶佩戴時,發聲部11的末端FE如果未處於耳甲腔102中,耳甲腔102的邊緣無法對發聲部11起到限位的作用,容易發生脫落。此外,發聲部11某一方向的尺寸增加會增加其自身重量,影響用戶佩戴的舒適性和隨身攜帶的便捷性。基於此,為了保證開放式耳機10在具有較好的聽音效果的同時,也能保證用戶佩戴的舒適性和穩定性,在一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離不大於16mm。優選地,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲
腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離不大於13mm。較為優選地,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離不大於8mm。需要說明的係,在一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影的距離可以係指發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影的最小距離。在一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影的距離還可以係指沿矢狀軸方向的距離。此外,在具體佩戴場景中,還可以係發聲部11的末端FE在矢狀面的投影中除了中點C3之外的其他點與耳甲腔的邊緣抵靠,此時發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面的投影的距離可以大於0mm。在一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面的投影的距離可以為2mm-16mm。優選地,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面的投影的距離可以為4mm-10.48mm。
圖14A係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。圖14B係根據本說明書一些實施例所示的開放式耳機處於未佩戴狀態下的結構示意圖。
參照圖14A,在一些實施例中,為了用戶佩戴開放式耳機時,發聲部的部分或整體結構可以伸入耳甲腔中,發聲部11的上側壁111與耳掛的第二部分122之間具有一定的夾角。該夾角可以透過可以發聲部11的上側壁111在矢狀面的投影和耳掛的第二部分122與發聲部11的上側壁111的連接處在矢狀面上的投影的切線126的夾角β來表示。具體地,發聲部11的上側壁與耳掛的第二部分122具有連接處,該連接處在矢狀面的投影為點U,過該點U做耳掛的第二部分122在矢狀面的投影的切線126。當上側壁111為曲面時,上側壁111在矢狀面上的投影可能為曲線或折線,此時上側壁111在矢狀面上的投影與切線126的夾角可以為曲線或折線相
對地平面距離最大的點的切線與切線126的夾角。在一些實施例中,上側壁111曲面時,還可以選取其投影上與長軸方向Y平行的切線,以該切線與水平方向的夾角表示上側壁111在矢狀面上的投影與切線126的傾角。在一些實施例中,夾角β可以在100°-150°的範圍內。優選地,夾角β可以在110°-140°的範圍內。較為優選地,夾角β可以在120°-135°的範圍內。
人體頭部可以近似視為類似球體的結構,耳廓為相對頭部外凸的結構,用戶在佩戴開放式耳機時,耳掛的部分區域可以貼靠在用戶頭部,為了使得發聲部11能夠伸入耳甲腔102中,發聲部11與耳掛平面之間具有一定的傾斜角度。該傾斜角度可以透過發聲部11對應的平面和耳掛平面之間的夾角來表示。在本說明書中的一些實施例中,耳掛平面可以指耳掛沿其長度延伸方向將其平分或大致平分的平分線所構成的平面(例如圖14B中虛線12A所在的平面)。在一些實施中,耳掛平面也可以為與耳掛上最外凸的三個點所形成的平面,即將耳掛自由放置(不受外力作用)時,對耳掛進行支撐的平面。例如,將耳掛放置在水平面時,該水平面對耳掛進行支撐,該水平面可以視為耳掛平面。在一些實施例中,發聲部11對應的平面11A可以包括發聲部11朝向用戶耳廓前外側面的側壁(也被稱為內側面)或背離用戶耳廓前外側面的側壁(也被稱為外側面)。當發聲部11朝向用戶耳廓前外側面的側壁或背離用戶耳廓前外側面的側壁為曲面時,發聲部11所對應的平面可以指該曲面在中心位置處所對應的切面,或與該曲面的邊緣輪廓所圍成的曲線大致重合的平面。這裡以發聲部11沿朝向用戶耳廓前外側面的側壁所在的平面11A時作為示例,該平面11A與耳掛平面12A之間所形成的夾角θ為發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度。在一些實施例中,夾角θ可以透過如下示例性的方法進行測量,沿發聲部11的短軸方向Z分別獲取發聲部11中靠近耳掛的側壁(以下簡稱內側面)在X-Y面上的投影和耳掛在X-Y面上的投影,選取耳掛在X-Y面上的投影靠近(或遠離)發聲部11中內側面在X-Y面上的投影的一側中最凸出的兩個點做第一直線,當發聲部11中內側面X-Y面上的投影為直線時,該第一
直線與內側面在X-Y面上的投影的夾角即為夾角θ。當發聲部11中內側面為曲線時,該第一直線與長軸方向Y的夾角可以近似視為夾角θ。需要說明的係,開放式耳機在佩戴狀態和佩戴狀態下均可以採用上述方法測量發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度θ,區別在於,未佩戴狀態下,可以直接採用上述方法測量,佩戴狀態下,開放式耳機佩戴在人頭模型或耳朵模型上採用上述方法進行測量。考慮到角度過大會使得發聲部11與用戶耳廓前外側面的接觸面積較小,無法提供足夠的接觸阻力,用戶在佩戴時容易發生脫落,此外,發聲部11與用戶耳甲腔102之間的形成的類腔體結構中的縫隙尺寸勢必會過大,影響用戶耳道口的聽音音量。而角度過小,用戶在佩戴時,發聲部11無法有效伸入耳甲腔。為了保證用戶在佩戴開放式耳機10時能夠具有較好的聽音效果的同時,保證佩戴時的穩定性,在一些實施例中,當開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度θ的範圍可以為15°-28°。優選地,發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度θ的範圍可以為16°-25°。較為優選地,發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度θ的範圍可以為18°-23°。
由於耳掛自身具有彈性,發聲部11相對於耳掛平面12A的傾斜角度在佩戴狀態和未佩戴狀態可以發生一定的變化,比如,未佩戴狀態下的傾斜角度小於佩戴狀態下的傾斜角度。在一些實施例中,當開放式耳機處於未佩戴狀態時,發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以為15°-23°,以使得開放式耳機10在處於佩戴狀態時其耳掛能夠對用戶耳朵產生一定的夾緊力,從而使得其在不影響用戶佩戴體驗的情況下提高用戶佩戴時的穩定性。優選地,在未佩戴狀態下,發聲部11相對於耳掛平面12A的傾斜角度範圍可以為16.5°-21°。較為優選地,在未佩戴狀態下,發聲部11相對於耳掛平面12A的傾斜角度範圍可以為18°-20°。
當發聲部11在厚度方向X的尺寸過小時,振膜與發聲部11的殼體形成的前腔和後腔的體積過小,振動的振動幅度收到限制,無法提供較大的聲音音量。當發聲部11在厚度方向X的尺寸過大時,在佩戴狀態
時,發聲部11的末端FE無法完全抵靠在耳甲腔102的邊緣,導致開放式耳機容易發生脫落。發聲部11沿冠狀軸方向上朝向用戶耳部的側壁與耳掛平面具有傾斜角度,發聲部11上距離耳掛平面最遠的點與耳掛平面的距離與發聲部11在厚度方向X的尺寸。因為發聲部11相對耳掛平面傾斜設置,發聲部11上距離耳掛平面最遠的點可以係指發聲部11中與耳掛連接的固定端、下側壁和外側面的交點I。進一步地,可以透過發聲部11上距離耳掛平面最近的點與耳掛平面的距離判斷發聲部11伸入耳甲腔11的程度,將發聲部11上距離耳掛平面最近的點與耳掛平面的距離設置在合適的範圍內,可以保證發聲部11與耳甲腔形成的縫隙尺寸較小的同時保證用戶的佩戴舒適性。發聲部11上距離耳掛平面最近的點可以係指發聲部11的末端FE、上側壁和內側面的交點H。在一些實施例中,為了保證發聲部11可以具有較好的聲學輸出效果以及保證佩戴時的穩定性和舒適性,當開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部11上距離耳掛平面12A最遠的點I與耳掛平面12A的距離可以為11.2mm-16.8mm,發聲部11上距離耳掛平面12A最近的點H與耳掛平面12A的距離可以為3mm-5.5mm。優選地,發聲部11上距離耳掛平面12A最遠的點I與耳掛平面12A的距離可以為12mm-15.6mm,發聲部11上距離耳掛平面12A最近的點H與耳掛平面12A的距離可以為3.8mm-5mm。較為優選地,發聲部11上距離耳掛平面12A最遠的點I與耳掛平面12A的距離可以為13mm-15mm,發聲部11上距離耳掛平面12A最近的點H與耳掛平面12A的距離可以為4mm-5mm。
圖15係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。
參照圖15,在一些實施例中,開放式耳機在佩戴狀態下,其發聲部11的至少部分可以伸入用戶的耳甲腔,從而在確保發聲部11的聲學輸出效果的同時,透過耳甲腔對發聲部11的作用力提升開放式耳機的佩戴穩定性,此時,發聲部11背離用戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁相對於用戶的耳廓面可以具有一定的傾斜角度。需要說明的係,發聲部11背離用
戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁可以係平面或曲面,當其為曲面時,發聲部11背離用戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁相對於用戶耳廓面的傾斜角度可以用該曲面在中心位置處所對應的切面(或與該曲面的邊緣輪廓所構成的曲線大致重合的平面)相對於用戶耳廓面的傾斜角度表示。需要說明的係,在本說明書的一些實施例中,用戶的耳廓面可以指用戶耳廓上不同區域(例如,耳廓頂部區域、耳屏區域、對耳輪)中距離用戶矢狀面最遠的三個點在的平面(例如,透過圖15中的點D1、D2、D3所在平面)。
由於發聲部11在矢狀面上的投影遠小於耳廓在矢狀面上的投影,而耳甲腔係耳廓結構中一個內凹的腔體,當發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度的範圍較小時,比如,發聲部11背離用戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁與用戶的耳廓面近似平行時,發聲部11無法伸入耳甲腔或者發聲部11與耳甲腔之間形成的類腔體結構的縫隙尺寸很大,用戶在佩戴開放式耳機時,無法獲取較好的聽音效果。同時,發聲部11無法抵靠在耳甲腔的邊緣處,用戶在佩戴開放式耳機時,容易發生脫落。當發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度的範圍較大時,發聲部11過度深入耳甲腔並擠壓用戶耳部,用戶長時間佩戴開放式耳機會引起強烈的不適感。為了使得用戶在佩戴開放式耳機時能夠體驗到較好的聲學輸出效果的同時保證佩戴的穩定性和舒適性,發聲部11背離用戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁相對於用戶的耳廓面的傾斜角度為40°-60°,發聲部11的部分或整體結構可以伸入到用戶的耳甲腔中,此時,發聲部11可以具有相對較好的聲學輸出品質,並且發聲部11與用戶耳道之間的接觸力較為適中,從而實現相對於用戶耳部更穩定的佩戴,並使得用戶具有較舒適的佩戴體驗。優選地,在一些實施例中,為了進一步優化開放式耳機在佩戴狀態下的聲學輸出品質和佩戴體驗,可以將其發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度範圍控制在42°-55°之間。較為優選地,在一些實施例中,為了進一步優化開放式耳機在佩戴狀態下的聲學輸出品質和佩戴體驗,可以將其發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度範圍控制在44°-52°之間。
需要說明的係,結合圖15,耳廓面相對矢狀面向上傾斜,耳廓面與矢狀面之間的傾斜角度為γ1。為了發聲部11的末端伸入相對耳廓內凹的耳甲腔中,發聲部11的外側面或內側面相對矢狀面向下傾斜,發聲部11的外側面或內側面與矢狀面的傾斜角度為γ2,發聲部11與耳廓面的夾角為耳廓面與矢狀面之間的傾斜角度γ1和發聲部11的長軸方向Y與矢狀面的傾斜角度γ2之和。也就係說,發聲部11外側面或內側面相對於用戶的耳廓面的傾斜角度可以透過計算耳廓面與矢狀面之間的夾角γ1以及發聲部11外側面或內側面與矢狀面之間的夾角γ2之和進行確定。發聲部11的外側面或內側面與矢狀面的傾斜角可以近似視為發聲部11的長軸方向Y與矢狀面的傾斜角。在一些實施例中,還可以透過耳廓面在T軸和R軸所形成的平面(以下簡稱T-R面)的投影和發聲部11的外側面或內側面在T-R面的投影之間的夾角進行計算。當發聲部11的外側面或內側面為平面時,發聲部11的外側面或內側面在T-R面上投影為直線,該直線與耳廓面在T-R面的投影的夾角為發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度。當發聲部11的外側面或內側面為曲面時,發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度可以近似視為發聲部11的長軸方向Y與耳廓面在T-R面的投影的夾角。
圖16係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。
參照圖16,在一些實施例中,開放式耳機在佩戴狀態下,發聲部11的至少部分可以覆蓋用戶的對耳輪區域,其中,對耳輪區域可以包括圖1所示的對耳輪105、對耳輪上腳1011、對耳輪下腳1012中任意一個或複數個位置,此時,發聲部11位於耳甲腔102及耳道口的上方,用戶的耳道口處於開放狀態。在一些實施例中,發聲部11的殼體上可以包括至少一個出聲孔和泄壓孔,出聲孔與開放式耳機10的前腔聲學耦合,泄壓孔與開放式耳機10的後腔聲學耦合,其中,出聲孔輸出的聲音和泄壓孔輸出的聲音可以近似視為兩個點聲源,該兩個點聲源的聲音具有相位相反,形成一個偶極子。其中,用戶佩戴開放式耳機時,出聲孔位於發聲部11朝向或
靠近用戶耳道口的側壁上,泄壓孔位於發聲部11遠離或背離用戶耳道口的側壁上。這裡發聲部11自身的殼體可以起到擋板的作用,增大出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差,以增大外耳道101處的聲音強度。進一步地,在佩戴狀態下,發聲部11的內側面貼靠在對耳輪區域,對耳輪區域的凹凸結構也可以起到擋板的作用,其會增大泄壓孔發出的聲音傳播到外耳道101的聲程,從而增大出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差。
圖17和圖18係根據本說明書另一些實施例所示的開放式耳機的示例性佩戴示意圖。如圖17和圖18所示,在一些實施例中,當開放式耳機10處於佩戴狀態時,發聲部可以相對於水平方向大致平行或呈一定的傾斜角度。在一些實施例中,當開放式耳機10處於佩戴狀態時,發聲部11和用戶耳廓在用戶頭部的矢狀面(例如可以參考圖17和圖18中的S’-T平面)上分別具有第一投影(圖17和圖18中所示的實線框U所示的矩形區域近似等效為第一投影)和第二投影。為了使得發聲部11的整體或部分結構覆蓋用戶的對耳輪區域(例如,位於對耳輪、三角窩、對耳輪上腳或對耳輪下腳的位置),其中,第一投影的形心O與第二投影的最高點A6在垂直軸方向(例如,圖17和圖18所示的T軸方向)的距離h6與第二投影在該垂直軸方向的高度h之比可以在0.25-0.4之間,該第一投影U的形心O與第二投影的末端點B6在矢狀軸方向(例如,圖17和圖18所示的S’軸方向)的距離w6與第二投影在該矢狀軸方向的寬度w之比可以在0.4-0.6之間。
考慮到發聲部11的側壁貼靠在對耳輪區域,為了使得發聲部11與更大區域的對耳輪區域相貼靠,使得區域的凹凸結構也可以起到擋板的作用,以增大泄壓孔發出的聲音傳播到外耳道101的聲程,從而增大出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差,以增大外耳道101處的聲音強度,同時減小遠場漏音的音量。基於此,為了兼顧發聲部11的聽音音量和漏音量,以保證發聲部11的聲學輸出品質,可以使發聲部11盡可能地與用戶的對耳輪區域相貼合。相應地,可以將發聲部11在用戶頭部的矢狀面上的
第一投影的形心O與用戶耳廓在該矢狀面上的第二投影的最高點A6在垂直軸方向的距離h6與第二投影在垂直軸方向的高度h之比控制在0.25-0.4之間,同時將發聲部11在矢狀面上的第一投影的形心O與用戶耳廓在該矢狀面上的第二投影的末端點B6在矢狀軸方向的距離w6與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比控制在0.4-0.6之間。優選地,在一些實施例中,為了在保證發聲部11的聲學輸出品質的同時提升開放式耳機的佩戴舒適度,第一投影的形心O與第二投影的最高點A6在垂直軸方向的距離h6與第二投影在垂直軸方向的高度h之比還可以在0.25-0.35之間,第一投影的形心O與第二投影的末端點B6在矢狀軸方向的距離w6與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可以在0.42-0.6之間。較為優選地,第一投影的形心O與第二投影的最高點A6在垂直軸方向的距離h6與第二投影在垂直軸方向的高度h之比還可以在0.25-0.34之間,第一投影的形心O與第二投影的末端點B6在矢狀軸方向的距離w6與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可以在0.42-0.55之間。
類似地,當用戶耳朵在形狀和尺寸上存在差異,前述比值範圍可以在一定範圍內浮動。示例性地,當用戶耳垂較長時,第二投影在垂直軸方向的高度h相比一般情況會偏大,此時,用戶在佩戴開放式耳機10的情況下第一投影的形心O與第二投影的最高點A6在垂直軸方向的距離h6與第二投影在垂直軸方向的高度h之比則會變小,例如,可以為0.2-0.35之間。類似地,在一些實施例中,當用戶耳輪呈向前彎曲的形態時,第二投影在矢狀軸方向的寬度w相比一般情況會偏小,第一投影的形心O與第二投影的末端點B6在矢狀軸方向的距離w6也會偏小,此時,用戶在佩戴開放式耳機10的情況下第一投影的形心O與第二投影的末端點B6在矢狀軸方向的距離w6與第二投影在矢狀軸方向的寬度w之比可能會變大,例如,可以為0.4-0.7之間。
在一些實施例中,還可以透過調整第一投影的形心O與第二投影的輪廓之間的距離來提高發聲部11的聽音音量、降漏音效果以及佩戴
時的舒適性和穩定性。比如,發聲部11位於耳廓頂部、耳垂處、耳廓前側的面部區域或耳廓的內輪廓和耳甲腔的邊緣之間時,具體體現為第一投影的形心O與第二投影的邊界的某個區域的點的距離過小,相對於另一區域的點的距離過大,對耳輪區域無法與發聲部11相配合起到擋板的作用,影響開放式耳機的聲學輸出效果。此外,第一投影的形心O與第二投影的邊界的某個區域的點的距離過大,發聲部11的末端FE相對耳廓的內輪廓1014之間可能具有間隙,出聲孔發出的聲音和泄壓孔發出的聲音會在發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域發生聲短路,導致用戶耳道口處的聽音音量降低,而發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域越大,聲短路現象越明顯。在一些實施例中,當開放式耳機10的佩戴狀態為其發聲部11的至少部分覆蓋用戶的對耳輪區域時,發聲部11在用戶頭部的矢狀面上的第一投影的形心O也可以位於第二投影的輪廓圍成的區域中,然,相較於發聲部11的至少部分伸入用戶耳甲腔而言,該佩戴狀態下,發聲部11在用戶頭部的矢狀面上的第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍會存在一定的不同。圖16-圖18所示的開放式耳機中,發聲部11的至少部分結構覆蓋對耳輪區域,可以讓耳道口充分暴露,使得用戶可以更好地接收外界環境中的聲音。在一些實施例中,為了在該佩戴方式下兼顧發聲部11的聽音音量、降漏音效果以及接收外部環境的聲音的效果以及發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域儘量降低,使發聲部11具有較好的聲學輸出品質,該第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍可以在13mm-54mm之間。優選地,第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍可以在18mm-50mm之間。較為優選地,第一投影的形心與第二投影的輪廓的距離範圍還可以在20mm-45mm之間。在一些實施例中,透過將發聲部11在用戶頭部的矢狀面上的第一投影的形心O與第二投影的輪廓的距離範圍控制在23mm-40mm之間,可以使得發聲部11大致位於用戶的對耳輪區域,並且,可以使得發聲部11的至少部分與對耳輪區域形成擋板,以增大泄壓孔發出的聲音傳播到外耳道101的聲程,從
而增大出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差,以增大外耳道101處的聲音強度,同時減小遠場漏音的音量。
在一些實施例中,為了避免該第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離過大導致佩戴不穩定以及可以使得發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域較大的問題,同時避免該第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離過小而導致佩戴舒適度較差以及無法與對耳輪區域相配合以實現較好的聲學輸出品質的問題,可以將發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍控制在8mm-45mm之間。可以理解,透過將該距離控制在8mm-45mm,可以使得耳掛的第一部分121在佩戴時能夠與用戶耳廓的後內側面較好地貼合,同時保證發聲部11恰好位於用戶的對耳輪區域,使發聲部11與對耳輪區域形成擋板,以增大泄壓孔發出的聲音傳播到外耳道101的聲程,從而增大出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差,以增大外耳道101處的聲音強度,同時減小遠場漏音的音量。此外,將發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍控制在8mm-45mm之間,可以使得發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域儘量減小,以減小發聲部11周圍的聲短路區域,從而提高用戶耳道口的聽音音量。優選地,為了進一步提升開放式耳機的佩戴穩定性,在一些實施例中,發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為10mm-41mm。較為優選地,發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為13mm-37mm。更為優選地,發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為15mm-33mm。進一步優選地,發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離範圍可以為20mm-25mm。
在一些實施例中,耳掛可以具有彈性,其在佩戴狀態相較於未佩戴狀態可以發生一定的形變。示例性地,在一些實施例中,發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心與耳掛的第一部分121在該矢狀面上的投影的距離在佩戴狀態可以大於未佩戴狀態。示例性地,在一些實施例中,當開放式耳機10處於未佩戴狀態時,發聲部11在特定參考面上的投影的形心與耳掛的第一部分121在特定參考面上的投影的距離範圍可以為6mm-40mm。優選地,該發聲部在特定參考面上的形心與耳掛的第一部分121在特定參考面上的投影的距離範圍可以為9mm-32mm。可以理解,在一些實施例中,透過使發聲部11在特定參考面上的形心與耳掛的第一部分121在特定參考面上的投影的距離在未佩戴狀態下略小於佩戴狀態,可以使得開放式耳機10在處於佩戴狀態時其耳掛和發聲部能夠對用戶耳朵產生一定的夾緊力,從而使得其在不影響用戶佩戴體驗的情況下提高用戶佩戴時的穩定性。關於特定參考面的內容可以參考本發明說明書其它地方的內容,在此不做贅述。
在一些實施例中,當開放式耳機10的佩戴狀態為其發聲部11的至少部分覆蓋用戶的對耳輪區域時,發聲部11在用戶矢狀面上的第一投影的形心O可以位於用戶耳道口在該矢狀面上的投影區域外,使得耳道口保持充分的開放狀態,以更好地接收外界環境中的聲音資訊。第一投影的形心O的位置與發聲部的尺寸相關,發聲部11在長軸方向Y或短軸方向Z的尺寸過小時,發聲部11的體積相對較小,使得其內部設置的振膜面積也相對較小,導致振膜推動發聲部11的殼體內部空氣產生聲音的效率低,影響開放式耳機的聲學輸出效果。發聲部11在長軸方向Y的尺寸過大時,發聲部11可能超出耳廓,耳廓的內輪廓無法對發聲部11起到支撐和限位作用,佩戴狀態下容易發生脫落。此外,發聲部11在長軸方向Y的尺寸過小時,發聲部11的末端FE相對耳廓的內輪廓1014之間具有間隙,出聲孔發出的聲音和泄壓孔發出的聲音會在發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域發生聲短路,導致用戶耳道口處的聽音音量降低,發
聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域越大,聲短路現象越明顯。發聲部11在短軸方向Z的尺寸過大時,發聲部11可能覆蓋用戶耳道口,影響用戶獲取外界環境中的聲音資訊。在一些實施例中,為了使發聲部具有較好的聲學輸出品質,當開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部在用戶矢狀面上的第一投影的形心與用戶耳道口在該矢狀面上的投影的形心的距離可以不大於25mm。優選地,該發聲部在用戶矢狀面上的第一投影的形心與用戶耳道口在該矢狀面上的投影的形心的距離可以為5mm-23mm。較為優選地,該發聲部在用戶矢狀面上的第一投影的形心與用戶耳道口在該矢狀面上的投影的形心的距離可以為8mm-20mm。在一些實施例中,透過將該發聲部在用戶矢狀面上的第一投影的形心與用戶耳道口在該矢狀面上的投影的形心的距離控制為10mm-17mm,可以使得第一投影的形心O大致位於用戶的對耳輪區域,由此,不僅可以使發聲部輸出的聲音能夠較好地傳遞給用戶,並能夠使耳道口保持充分開放的狀態以獲取外界環境中的聲音資訊,同時,耳廓的內輪廓還可以使得發聲部11的至少部分可以受到阻礙其下滑的作用力,從而可以在一定程度上提升開放式耳機10的佩戴穩定性。需要說明的係,耳道口在矢狀面上的投影的形狀可以近似視為橢圓形,相對應地,耳道口在矢狀面的投影的形心可以為該橢圓形的幾何中心。
在一些實施例中,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的至少部分覆蓋用戶的對耳輪區域時,其第一投影U的形心O與電池倉13在矢狀面上的投影的形心W的距離相較於發聲部11的至少部分伸入用戶耳甲腔的佩戴方式會發生一定的變化。與發聲部11的至少部分伸入用戶耳甲腔的佩戴方式同理,參照圖16,為了使得用戶佩戴開放式耳機10時具有較好的穩定性和舒適性,在佩戴狀態下,發聲部11在矢狀面的投影的形心O和電池倉13在矢狀面的投影形心W之間的距離(第六距離)範圍可以控制在20mm-31mm之間。優選地,發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心W之間的距離範圍可以為22mm-28
mm。較為優選地,發聲部11在矢狀面上的投影的形心O和電池倉13在矢狀面上的投影的形心W之間的距離範圍可以為23mm-26mm。由於耳掛自身具有彈性,開放式耳機10在佩戴狀態下和未佩戴狀態下,發聲部11對應的投影的形心O和電池倉13對應的投影的形心W之間的距離會發生變化。在一些實施例中,在未佩戴狀態下,發聲部11在特定參考面上投影的形心O和電池倉13在特定參考面上投影的形心W之間的距離(第五距離)範圍可以為16.7mm-25mm。優選地,在未佩戴狀態下,發聲部11在特定參考面上投影的形心O和電池倉13在特定參考面上投影的形心W之間的距離範圍可以為18mm-23mm。較為優選地,在未佩戴狀態下,發聲部11在特定參考面上投影的形心O和電池倉13在特定矢狀面上投影的形心W之間的距離範圍可以為19.6mm-21.8mm。
以特定參考面為矢狀面作為示例,在一些實施例中,開放式耳機10在佩戴狀態下和未佩戴狀態下,發聲部11對應的投影的形心O和電池倉13對應的投影的形心W之間的距離的變化值(第四距離與第三距離之間的差值與第三距離之間的比值)可以反映耳掛的柔軟度。可以理解,當耳掛的柔軟度過大時,開放式耳機10的整體結構和形態不穩定,無法對發聲部11和電池倉13進行較強支撐,佩戴的穩定也較差,容易發生脫落。考慮到耳掛需要掛設在耳廓與頭部的連接處,因此,當耳掛的柔軟度過小時,開放式耳機10則不易發生形變,用戶佩戴開放式耳機時,耳掛會緊緊貼靠甚至壓迫在人體耳部和/或頭部之間的區域,影響佩戴的舒適性。基於此,為了使得用戶佩戴開放式耳機10時具有較好的穩定性和舒適性,在一些實施例中,開放式耳機10在佩戴狀態和未佩戴狀態下第一投影U的形心O與電池倉13在矢狀面上的投影的形心W的距離變化值與開放式耳機在非佩戴狀態下第一投影U的形心O與電池倉13在矢狀面上的投影的形心W的距離的比值範圍可以為0.3-0.7。優選地,開放式耳機10在佩戴狀態和未佩戴狀態下發聲部11在矢狀面上的投影的形心O與電池倉13在矢狀面上的投影的形心W的距離變化值與開放式耳機在非佩戴狀態下發聲部11
的形心O與電池倉13的形心W的距離的比值範圍可以為0.45-0.68。關於特定參考面的內容可以參考本說明書其他地方的內容,例如,圖10A和圖10及其對應的內容。
此外,在保證耳道不被堵塞的同時還需要考慮發聲部11與對耳輪區域形成的擋板的尺寸(尤其係沿第一投影的長軸方向Y的尺寸)儘量大,發聲部11的整體體積不宜過大也不宜過小,因此在發聲部11的整體體積或形狀特定的前提下,對於發聲部11相對於對耳輪區域的佩戴角度也需要重點考慮。
圖19A-圖19C係根據本說明書所示的開放式耳機與用戶耳道的不同示例性配合位置示意圖。參照圖19A,在一些實施例中,當發聲部11為類長方體結構時,其在佩戴狀態下發聲部11的上側壁111或下側壁112可以相對水平面(例如地平面)平行。參照圖19B和圖19C,在一些實施例中,發聲部11的上側壁111或下側壁112相對於水平面也可以呈一定角度的傾斜。結合圖19A和圖19B,當發聲部11相對水平方向斜向上傾斜時,發聲部11的上側壁111或下側壁112相對於水平面傾斜角度過大,會導致發聲部11的出聲孔距離耳道口較遠,影響用戶耳道口處的聽音音量。結合圖19A和圖19C,當發聲部相對水平方向斜向下傾斜時,發聲部11的上側壁111或下側壁112相對於水平面傾斜角度過大,會導致發聲部11覆蓋耳道口,影響用戶獲取外界環境中的聲音資訊。基於上述問題,在佩戴狀態下,為了使得用戶耳道口處具有較好的聽音效果,同時保證用戶的耳道口保持充分的開放狀態,在一些實施例中,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以不大於40°。優選地,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影相對於水平方向的傾角可以不大於38°。較為優選地,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以不大於25°。較為優選地,開放式耳機10在佩戴狀態下,發聲部11的上側壁111或下側壁112
在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以不大於10°。
需要注意的係,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以與下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角相同或不同。例如,當發聲部11的上側壁111與下側壁112平行時,上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角和下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角相同。又例如,當發聲部11的上側壁111與下側壁112不平行時,或者上側壁111或下側壁112中的一個為平面壁,另一個為非平面壁(例如,曲面壁)時,上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角和下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以不同。此外,當上側壁111或下側壁112為曲面或者凹凸面時,上側壁111或下側壁112在矢狀面上的投影可能為曲線或折線,此時上側壁111在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以為曲線或折線相對地平面距離最大的點的切線與水平方向的夾角,下側壁112在矢狀面上的投影與水平方向的傾角可以為曲線或折線相對地平面距離最小的點的切線與水平方向的夾角。
發聲部11的整體或部分結構覆蓋對耳輪區域可以形成擋板,而用戶佩戴開放式耳機10時的聽音效果與發聲部11出聲孔和泄壓孔之間的距離相關,出聲孔和泄壓孔之間的距離越近,二者發出的聲音在用戶耳道口處相抵消的越多,用戶耳道口處的聽音音量越小。出聲孔和泄壓孔之間的間距與發聲部11的尺寸相關,比如,出聲孔可以設置在發聲部11靠近用戶耳道口的側壁(例如,下側壁或內側面),泄壓孔的可以設置在發聲部11遠離用戶耳道口的側壁(例如,上側壁或外側面)。因此,發聲部的尺寸會影響用戶耳道口處的聽音音量,例如,當該尺寸過大時,會給耳部大部分區域帶來壓迫感,影響用戶的佩戴舒適性以及隨身攜帶時的便捷性。在一些實施例中,可以透過發聲部11的上側壁111和下側壁112在矢狀面上的投影的中點與第二投影最高點在矢狀面上的投影的距離反映發聲部11在沿短軸方向Z(的尺寸。基於此,為了保證開放式耳機10不堵塞用戶耳道口的同時,提高開放式耳機10的聽音效果,在一些實施例中,當
開放式耳機10的佩戴狀態為其發聲部11的至少部分覆蓋用戶的對耳輪區域時,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點與第二投影的最高點的距離範圍可以為12mm-24mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點與第二投影的最高點的距離範圍為22mm-34mm。優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點與第二投影的最高點的距離範圍為12.5mm-23mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點與第二投影的最高點的距離範圍為22.5mm-33mm。需要說明的係,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影為曲線或折線時,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點可以透過下述示例性的方法進行選取,可以選取上側壁111在矢狀面上的投影沿長軸方向Y距離最大的兩個點做一條線段,選取該線段上的中點做中垂線,該中垂線與該投影相交的點即為發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點。在一些替代性實施例中,可以選取上側壁111在矢狀面上的投影中與第二投影最高點的投影的距離最小的點作為發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點。關於發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點同上述方式選取,例如,可以選取下側壁112在矢狀面上的投影中與第二投影最高點的投影的距離最大的點作為發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點。
在一些實施例中,還可以透過發聲部11的上側壁111和下側壁112在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離可以反映發聲部11在沿短軸方向Z(的尺寸。為了保證開放式耳機10不堵塞用戶耳道口的同時,提高開放式耳機10的聽音效果,在一些實施例中,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離範圍為可以13mm-20mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離範圍為22mm-36mm。優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離範圍可以為14mm-19.5mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離
範圍可以為22.5mm-35mm。較為優選地,發聲部11的上側壁111在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離範圍可以為15mm-18mm,發聲部11的下側壁112在矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在矢狀面上的投影的距離範圍為26mm-30mm。
參照圖19A,在一些實施例中,佩戴狀態下發聲部11的上側壁111或下側壁112可以相對水平面平行或近似平行,發聲部11的末端FE位於耳廓的內輪廓1014和耳甲腔102的邊緣之間,也就係說,發聲部11的末端FE在矢狀面的投影的中點C3位於耳廓的內輪廓1014在矢狀面的投影和耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影之間。如圖19B和19C所示,在一些實施例中,佩戴狀態下發聲部11的上側壁111或下側壁112也可以相對於水平面呈一定角度的傾斜。如圖19B所示,發聲部11的末端FE相對發聲部11的固定端向耳廓頂部的區域傾斜,發聲部11的末端FE抵靠在耳廓的內輪廓1014。如圖19C所示,發聲部11的固定端相對發聲部11的末端FE向耳廓頂部的區域傾斜,發聲部11的末端FE位於耳甲腔102的邊緣和耳廓的內輪廓1014之間,也就係說,發聲部11的末端FE在矢狀面的投影的中點C3位於耳廓的內輪廓1014在矢狀面的投影和耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影之間。在一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面的投影的中點C3位於耳廓的內輪廓1014在矢狀面的投影和耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影之間。在佩戴狀態下,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3相對耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影過小時,發聲部11的末端FE無法抵靠在耳廓的內輪廓1014處,就無法對發聲部11起到限位的作用,容易發生脫落,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3相對耳甲腔102的邊緣在矢狀面上的投影過大時,發聲部11對耳廓的內輪廓1014造成擠壓,長時間佩戴引起用戶的不適。為了保證開放式耳機10在具有較好的聽音效果的同時,也能保證用戶佩戴的舒適性和穩定性,在一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離不大於15mm。優選地,發聲部
11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離不大於13mm。較為優選地,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離不大於11mm。此外,考慮到發聲部11的末端FE相對耳廓的內輪廓1014之間具有間隙,出聲孔發出的聲音和泄壓孔發出的聲音會在發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域發生聲短路,導致用戶耳道口處的聽音音量降低,發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域越大,聲短路現象越明顯。為了保證用戶佩戴開放式耳機10時的聽音音量,在一些實施例中,發聲部11的末端FE可以抵靠在耳廓的內輪廓1014處,使得發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓之間的聲短路路徑被關閉,從而提高耳道口的聽音音量。
需要說明的係,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影為曲線或折線時,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3可以透過下述示例性的方法進行選取,可以選取末端FE在矢狀面上的投影在短軸方向Z上距離最大的兩個點做一條線段,選取該線段上的中點做中垂線,該中垂線與該投影相交的點即為發聲部11的末端在矢狀面上的投影的中點C3。在一些實施例中,發聲部11的末端FE為曲面時,還可以選取其投影上與短軸方向Z平行的切線所在的切點作為發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點。
另外,在本說明書中的一些實施例中,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離可以指發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影區域的最小距離。或者,發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影的距離可以指發聲部11的末端FE在矢狀面上的投影的中點C3與耳甲腔的邊緣在矢狀面上的投影在矢狀軸的距離。
在一些實施例中,為了在用戶佩戴如圖16和圖18所示開放
式耳機時,發聲部的部分或整體結構可以覆蓋對耳輪區域,發聲部11的上側壁111與耳掛的第二部分122之間具有一定的夾角。與發聲部的至少部分伸入耳甲腔的原理類似,這裡繼續參考圖14A,該夾角可以透過可以發聲部11的上側壁111在矢狀面的投影和耳掛的第二部分122與發聲部11的上側壁111的連接處在矢狀面上的投影的切線126的夾角β來表示。具體地,發聲部11的上側壁與耳掛的第二部分122具有連接處,該連接處在矢狀面的投影為點U,過該點U做耳掛的第二部分122在矢狀面的投影的切線126。當上側壁111為曲面時,上側壁111在矢狀面上的投影可能為曲線或折線,此時上側壁111在矢狀面上的投影與切線126的夾角可以為曲線或折線相對地平面距離最大的點的切線與切線126的夾角。在一些實施例中,上側壁111曲面時,還可以選取其投影上與長軸方向Y平行的切線,以該切線與水平方向的夾角表示上側壁111在矢狀面上的投影與切線126的傾角。在一些實施例中,夾角β可以在45°-110°的範圍內。優選地,夾角β可以在60°-100°的範圍內。較為優選地,夾角β可以在80°-95°的範圍內。
人體頭部可以近似視為類似球體的結構,耳廓為相對頭部外凸的結構,用戶在佩戴開放式耳機時,耳掛的部分區域貼靠在用戶頭部,為了使得發聲部11能夠與對耳輪區域相接觸,在一些實施例中,當開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部相對於耳掛平面可以具有一定的傾斜角度。該傾斜角度可以透過發聲部11對應的平面和耳掛平面之間的夾角來表示。在一些實施例中,發聲部11對應的平面11可以包括外側面和內側面。在一些實施例中,當發聲部11的外側面或內側面為曲面時,發聲部11所對應的平面可以指該曲面在中心位置處所對應的切面,或與該曲面的邊緣輪廓所圍成的曲線大致重合的平面。這裡以發聲部11的內側面作為示例,該側面與耳掛平面之間所形成的夾角為發聲部11相對於耳掛平面的傾斜角度。
考慮到角度過大會使得發聲部11與用戶對耳輪區域的接觸面積較小,無法提供足夠的接觸阻力,用戶在佩戴時容易發生脫落,此外,
發聲部11至少部分覆蓋對耳輪區域形成的擋板的尺寸(尤其係沿發聲部11的長軸方向Y的尺寸)過小,出聲孔和泄壓孔到外耳道101的聲程差較小,影響用戶耳道口的聽音音量。再者,發聲部11沿其長軸方向Y的尺寸過小,發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域較大,出聲孔發出的聲音和泄壓孔發出的聲音會在發聲部11的末端FE與耳廓的內輪廓1014之間的區域發生聲短路,導致用戶耳道口處的聽音音量降低。為了保證用戶在佩戴開放式耳機10時能夠具有較好的聽音效果的同時,保證佩戴時的穩定性和舒適性,示例性地,在一些實施例中,當開放式耳機的佩戴方式為發聲部11至少部分地覆蓋用戶對耳輪區域,且該開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部11所對應的平面相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以不大於8°,從而使得發聲部11與用戶對耳輪區域具有較大的接觸面積,提高佩戴時的穩定性,同時發聲部11的大部分結構位於對耳輪區域,使得耳道口處於完全放開的狀態,以便用戶接收外界環境中的聲音。優選地,發聲部11所對應的平面相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以為2°-7°。較為優選地,發聲部11所對應的平面相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以為3-6°。
由於耳掛自身具有彈性,發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度在佩戴狀態和未佩戴狀態可以發生一定的變化,比如,未佩戴狀態下的傾斜角度小於佩戴狀態下的傾斜角度。在一些實施例中,當開放式耳機處於未佩戴狀態時,發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以為0°-6°。透過使發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度在未佩戴狀態下略小於佩戴狀態,可以使得開放式耳機10在處於佩戴狀態時其耳掛能夠對用戶耳朵(例如對耳輪區域)產生一定的夾緊力,從而使得其在不影響用戶佩戴體驗的情況下提高用戶佩戴時的穩定性。優選地,未佩戴狀態下,發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以為1°-6°。較為優選地,在未佩戴狀態下,發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度範圍可以為2°-5°。
當發聲部11在厚度方向X的尺寸過小時,振膜與發聲部11的殼體形成的前腔和後腔的體積過小,振動的振動幅度收到限制,無法提
供較大的聲音音量。當發聲部11在厚度方向X的尺寸過大時,在佩戴狀態時,發聲部11的整體尺寸或重量較大,影響佩戴的穩定性和舒適性。在一些實施例中,為了保證發聲部11可以具有較好的聲學輸出效果以及保證佩戴時的穩定性,在一些實施例中,當開放式耳機的佩戴方式為發聲部至少部分地覆蓋用戶對耳輪區域,且該開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部上距離耳掛平面最遠的點與耳掛平面的距離可以為12mm-19mm,發聲部上距離耳掛平面最近的點與耳掛平面的距離可以為3mm-9mm。優選地,開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部上距離耳掛平面最遠的點與耳掛平面的距離可以為13.5mm-17mm,發聲部上距離耳掛平面最近的點與耳掛平面的距離可以為4.5mm-8mm。較為優選地,開放式耳機處於佩戴狀態時,發聲部上距離耳掛平面最遠的點與耳掛平面的距離可以為14mm-17mm,發聲部上距離耳掛平面最近的點與耳掛平面的距離可以為5mm-7mm。在一些實施例中,透過將發聲部上距離耳掛平面最遠的點與耳掛平面的距離控制在12mm-19mm之間,同時將發聲部上距離耳掛平面最近的點與耳掛平面的距離控制在3mm-9mm之間,可以對發聲部的沿厚度方向X以及長軸方向的尺寸Y進行約束,以使得其至少部分能夠與用戶的對耳輪區域相配合形成擋板,並且同時確保開放式耳機具有較好的佩戴舒適度和穩定性。關於圖16和18所示的開放式耳機與圖14A和圖14B所示的開放式耳機的整體結構大致相同,關於圖16和18所示的開放式耳機中發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度、發聲部11上距離耳掛平面最遠的點與耳掛平面的距離的相關內容可以參考圖14A和圖14B。
在一些實施例中,當開放式耳機10的佩戴方式為發聲部至少部分地覆蓋用戶對耳輪區域,且該開放式耳機處於佩戴狀態時,其發聲部11的至少部分可以受到對耳輪的作用力以阻止其下滑,從而在確保發聲部11的聲學輸出效果的同時,透過對耳輪區域對發聲部11的作用力提升開放式耳機的佩戴穩定性,此時,發聲部11相對於用戶的耳廓面可以具有一定的傾斜角度。當發聲部11相對於耳廓面的傾斜角度的範圍較大時,發聲部
11擠壓對耳輪區域,用戶長時間佩戴開放式耳機會引起強烈的不適感。因此,為了使得用戶佩戴開放式耳機時具有較好的穩定性和舒適性,同時使發聲部11具有較好的聲學輸出效果,可以使開放式耳機的發聲部相對於耳廓面的傾斜角度範圍在佩戴狀態下介於5°-40°之間。優選地,在一些實施例中,為了進一步優化開放式耳機在佩戴狀態下的聲學輸出品質和佩戴體驗,可以將其發聲部相對於耳廓面的傾斜角度範圍控制在8°-35°之間。較為優選地,發聲部相對於耳廓面的傾斜角度範圍控制在15°-25°之間。需要說明的係,發聲部11背離用戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁相對於用戶的耳廓面的傾斜角度可以為耳廓面與矢狀面之間的夾角γ1以及發聲部11背離用戶頭部或朝向用戶耳道口的側壁與矢狀面之間的夾角γ2之和。關於發聲部相對於耳廓面的傾斜角度可以參考本說明書實施例其他地方的內容,例如,圖15及其相關描述。
上文已對基本概念做了描述,顯然,對於本領域技術人員來說,上述詳細披露僅僅作為示例,而並不構成對本發明的限定。雖然此處並沒有明確說明,本領域技術人員可能會對本發明進行各種修改、改進和修正。該類修改、改進和修正在本發明中被建議,所以該類修改、改進、修正仍屬於本發明示範實施例的精神和範圍。
同時,本發明使用了特定詞語來描述本發明的實施例。如「一個實施例」、「一實施例」、和/或「一些實施例」意指與本發明至少一個實施例相關的某一特徵、結構或特點。因此,應強調並注意的係,本說明書中在不同位置兩次或複數次提及的「一實施例」或「一個實施例」或「一個替代性實施例」並不一定係指同一實施例。此外,本發明的一個或複數個實施例中的某些特徵、結構或特點可以進行適當的組合。
同理,應當注意的係,為了簡化本發明披露的表述,從而幫助對一個或複數個發明實施例的理解,前文對本發明實施例的描述中,有時會將複數種特徵歸併至一個實施例、圖式或對其的描述中。然,這種披露方法並不意味著本發明物件所需要的特徵比申請專利範圍中提及的特徵
多。實際上,實施例的特徵要少於上述披露的單個實施例的全部特徵。
最後,應當理解的係,本發明中該實施例僅用以說明本發明實施例的原則。其他的變形也可能屬於本發明的範圍。因此,作為示例而非限制,本發明實施例的替代配置可視為與本發明的教導一致。相應地,本發明的實施例不僅限於本發明明確介紹和描述的實施例。
10:開放式耳機
100:耳部
11,11A,11B,11C:發聲部
12:懸掛結構
X:厚度方向
Y:長軸方向
Z:短軸方向
Claims (10)
- 一種開放式耳機,包括:發聲部;以及耳掛,該耳掛包括依次連接的第一部分和第二部分,該第一部分掛設在用戶耳廓和頭部之間,該第二部分向該耳廓的前外側面延伸並連接該發聲部,將該發聲部佩戴於耳道附近但不堵塞耳道口的位置,該發聲部至少部分伸入耳甲腔;其中,該發聲部和該耳廓在矢狀面上分別具有第一投影和第二投影,該第一投影的形心與該第二投影的輪廓的距離範圍為23mm-52mm,該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°。
- 如請求項1所述的開放式耳機,該發聲部的上側壁或下側壁在該矢狀面上的投影相對於水平方向的傾角範圍為13°-21°。
- 如請求項2所述的開放式耳機,其中,該發聲部的上側壁在該矢狀面上的投影的中點與該第二投影的最高點的距離範圍為24mm-36mm;該發聲部的下側壁在該矢狀面上的投影的中點與該第二投影的最高點的距離範圍為36mm-54mm。
- 如請求項2所述的開放式耳機,其中,在佩戴狀態下,該發聲部的上側壁在該矢狀面上的投影的中點與耳掛上頂點在該矢狀面上的投影的距離範圍為21mm-32mm;該發聲部下側壁在該矢狀面上的投影的中點與該耳掛上頂點在該矢狀面上的投影的距離範圍為32mm-48mm。
- 如請求項2所述的開放式耳機,其中,在未佩戴狀態下,該發聲部相對於耳掛平面的傾斜角度範圍為15°-23°。
- 如請求項2所述的開放式耳機,其中,該發聲部的上側壁在矢狀面的投影和該耳掛的第二部分與該上側壁的連接處在矢狀面上的投影的切線的夾角角度範圍為100°-150°。
- 如請求項2所述的開放式耳機,其中,在未佩戴狀態下,該發聲部上距離該耳掛平面最遠的點與該耳掛平面的距離為11.2mm-16.8mm。
- 如請求項2所述的開放式耳機,其中,該發聲部相對於耳廓面 的傾斜角度範圍40°-60°。
- 一種開放式耳機,包括:發聲部;以及耳掛,該耳掛包括依次連接的第一部分和第二部分,該第一部分掛設在用戶耳廓和頭部之間,該第二部分向該耳廓的前外側面延伸並連接該發聲部,將該發聲部佩戴於耳道附近但不堵塞耳道口的位置,該發聲部至少部分覆蓋對耳輪區域;其中,該發聲部和該耳廓在矢狀面上分別具有第一投影和第二投影,該第一投影的形心在矢狀面上的投影與該第二投影的輪廓的距離範圍為13mm-54mm,該發聲部的上側壁或下側壁在矢狀面上投影相對於水平方向的傾角範圍不大於40°。
- 如請求項9所述的開放式耳機,其中,該發聲部的上側壁在該矢狀面上的投影的中點與該耳廓最高點在該矢狀面上的投影的距離範圍為12mm-24mm;該發聲部的下側壁在該矢狀面上的投影的中點與該第二投影最高點在該矢狀面上的投影的距離範圍為22mm-34mm。
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