TWI648992B

TWI648992B - 抗噪耳機

Info

Publication number: TWI648992B
Application number: TW105131459A
Authority: TW
Inventors: 林佳忠; 王智弘
Original assignee: 美律實業股份有限公司
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2016-09-30
Publication date: 2019-01-21
Also published as: TW201815170A; US20180096674A1; US9934774B1

Abstract

一種抗噪耳機包括一殼體、一耳塞、一喇叭單體、一第一麥克風以及一第二麥克風。殼體包括一音管以及一腔體。音管具有相對的一第一端及一第二端。音管的第一端具有一出音口，且腔體與音管的第二端連接。耳塞套設於音管上，且耳塞具有容納音管的一容置空間。喇叭單體與第一麥克風配置於音管內且位於耳塞的容置空間中。第二麥克風配置於腔體內。

Description

抗噪耳機

本發明是有關於一種耳機，且特別是有關於一種抗噪耳機。

隨著科技不斷進步，電子產品無不朝向輕巧迷你化之趨勢發展，人們隨時隨地都可使用迷你化的電子產品，如收音機或隨身聽或是智慧型手機等。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。

一般耳機於配戴時，噪音容易透過耳塞與耳道的間隙洩露對使用者造成干擾。目前現有技術中的抗噪耳機包括主動式抗噪耳機和被動式抗噪耳機。被動式抗噪耳機大多採用機械降噪的方式，但其抗噪效果不佳。主動式抗噪耳機則採用主動消音的原理進行降噪，通過使用麥克風接收外界噪音，並以電子電路產生和噪音音波相位相反之訊號，當此反相訊號產生時，破壞性干涉消除了配戴耳機者本來所能聽到之外界噪音，而達到抗噪目的。一般而言，主動式抗噪耳機的體積和重量較大，多以頭戴式耳機為主，攜帶不便。因此，在抗噪耳機結構上的改良是研發人員必須面對的課題。

本發明提供一種抗噪耳機，其可有效抗噪亦能達到耳機微型化的訴求。

本發明的抗噪耳機包括一殼體、一耳塞、一喇叭單體以及一第二麥克風。殼體包括一音管以及一腔體。音管具有相對的一第一端及一第二端，而音管的第一端具有一出音口，且腔體與音管的第二端連接。耳塞套設於音管上，且耳塞具有容納音管的一容置空間。喇叭單體與第一麥克風配置於音管內且位於耳塞的容置空間中。第二麥克風配置於腔體內。

本發明的抗噪耳機包括一殼體、一耳塞、一喇叭單體、一第一麥克風以及一第二麥克風。殼體包括一音管以及一腔體。音管具有相對的一第一端及一第二端，而音管的第一端具有一出音口，且腔體與音管的第二端連接，其中音管的管內徑介於3.2mm至4.3mm之間。耳塞套設於音管上。喇叭單體與第一麥克風配置於音管內。第二麥克風配置於腔體內。

基於上述，在本發明的抗噪耳機中，藉此配置方式能夠更全面的採集噪音，亦能達到耳機微型化的訴求。

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是依照本發明的一實施例的一種抗噪耳機的示意圖。請參照圖1，本實施例的抗噪耳機100包括一殼體110、一耳塞120、一喇叭單體130、一第一麥克風140以及一第二麥克風150。殼體110包括一音管112以及一腔體114。殼體110例如為一體成形，或可以為多件式構件組成，本發明不以此為限。音管112具有相對的一第一端112a及一第二端112b，而音管112的第一端112a具有一出音口112c，且腔體114與音管112的第二端112b連接。耳塞120套設於音管112上，且耳塞120具有容納音管112的一容置空間A1。

在本實施例中，喇叭單體130與第一麥克風140配置於音管112內，且位於耳塞120的容置空間A1中。喇叭單體130位於靠近音管112的第二端112b，而第一麥克風140則是位於靠近音管112的第一端112a。進一步而言，喇叭單體130位於第一區域A12中，而第一麥克風140位於第二區域A14中。再者，第一區域A12與第二區域A14彼此不相重疊。藉由喇叭單體130與第一麥克風140錯位的配置方式，可使容置空間A1容納尺寸較大的喇叭單體130，故可讓使用者獲得較佳的低頻響應，並可提升抗噪耳機100於低頻的消噪程度。

第二麥克風150配置於腔體114內。第一麥克風140鄰近於音管112的第一端112a配置。喇叭單體130位於音管112的一管壁112d上。耳塞120的材質例如為軟質橡膠、塑膠或泡棉等可根據使用者的耳道輪廓而適當地彈性變形的材質，以使耳塞120能夠貼合使用者的耳道且能隔絕環境噪音，進而產生被動抗噪的效果並提升聲音的保真性(fidelity)。

在本實施例中，第一麥克風140所在的一第一平面P1垂直於出音口112c所在的一第三平面P3，而第二麥克風150所在的一第二平面P2平行於出音口112c所在的第三平面P3。此外，第一麥克風140所在的第一平面P1垂直於第二麥克風150所在的第二平面P2，而第二麥克風150所在的第二平面P2平行於出音口112c所在的第三平面P3。另外，第一麥克風140位於喇叭單體130與音管112的出音口112c之間。舉例而言，第一麥克風140可以為反饋式麥克風，而第二麥克風150可以為前饋式麥克風。

詳細而言，第一麥克風140的收音口142是朝向音管112的管壁112d，而第二麥克風150的收音口152是朝向外界。換言之，第一麥克風140與第二麥克風150分別收集來自於不同方向的噪音。將第一麥克風140橫向安裝（即實質上平行於音管112的延伸方向安裝），並將第二麥克風150直向安裝（即實質上垂直於音管112的延伸方向安裝），藉此配置方式可擴大降噪範圍，使抗噪效果更全面，並通過控制電路(未繪示)和喇叭單體130產生與收集的噪音相位相反且振幅度相同的聲波，以進行干涉抵消，從而達到更好地抗噪效果。

圖2A至圖2F是依照本發明的一實施例的抗噪耳機線路組裝步驟示意圖。請參照圖1、圖2A至圖2F，在本實施例中，抗噪耳機100更包括一線路載板160以及一可撓性線路板170。線路載板160配置於音管112內以承載第一麥克風140。可撓性線路板170與第一麥克風140、線路載板160以及喇叭單體130電性連接。此外，可撓性線路板170還包括接腳172，其中接腳172分別電性連接於喇叭單體130與訊號線174。由於線路板上設有噪音消除電路，因此第一麥克風140及第二麥克風150所採集的噪音訊號，可經由線路載板160以及可撓性線路板170產生反相抗噪訊號，並經由喇叭單體130發射與噪音相位相反振幅相同的聲波，破壞性干涉消除耳道內及外界的噪音，進而達到抗噪目的。

舉例來說，組裝抗噪耳機100時，首先將承載第一麥克風140的線路載板160與其電性連接的可撓性線路板170放置於殼體110內，其中線路載板160所在的平面與第一麥克風140所在的平面平行。換言之，線路載板160與第一麥克風140為橫向設置。可撓性線路板170則沿著音管112的管壁112d放置。同時將第一麥克風140放置於音管112的第一端112a，並讓收音口142朝向管壁112d。

其次，將喇叭單體130放置於音管112內，以使喇叭單體130與一接腳172電性連接。在此需注意的是，喇叭單體130與第一麥克風140互不重疊。接著，將隔網180放置於出音口112c處，以避免異物進入音管112內。同時，將腔體114的隔板與音管112相連，以使腔體114與音管112隔絕。

接著，將訊號線174置入腔體114中，並與另外的接腳172電性連接。再者，將第二麥克風150放入腔體114內，並使其直向設置，並將其與訊號線174電性連接，同時使第二麥克風150的收音口152朝向外界，以收集外界的噪音。藉此，第一麥克風140的收音口142所在的平面與第二麥克風150的收音口152所在的平面相互垂直。最後，再將耳塞120套設於音管112上，即完成抗噪耳機100的組裝。

具體而言，由於線路載板160結合可撓性線路板170所構成的軟硬複合線路板兼具軟性線路板(flexible circuit substrate)的可撓性以及硬質線路板(rigid circuit substrate)的強度。在電子產品的內部空間急遽壓縮的情況下，此種軟硬複合線路板提供了構件連接與組裝空間的最大彈性，並簡化組裝抗噪耳機的複雜度。

圖3是依照本發明的另一實施例的一種抗噪耳機的示意圖。請參照圖1及圖3，其中相同或相似的元件使用相同或相似標號，在此不再贅述。需說明的是，本實施例之抗噪耳機200與圖1之抗噪耳機100大致相似。因此，本實施例沿用前述實施例的部分內容，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例則不再重複贅述。本實施例的抗噪耳機200與圖1的抗噪耳機100兩者之間主要的差異例如在於，第一麥克風240的收音口242是朝向喇叭單體230，且收音口242鄰近於音管212的第一端212a。換言之，在本實施例中，第一麥克風240位於第二區域A14中，而喇叭單體230位於第一區域A12中，並往第二區域A14延伸，亦即喇叭單體230與第一麥克風240同時存在於第二區域A14之中。藉此配置方式可縮小音管212的尺寸，從而達到抗噪耳機微型化的訴求。

另外，在本實施例中，由於喇叭單體230貼近出音口212c，可讓使用者獲得較佳的高頻響應。再者，因喇叭單體230更接近使用者的鼓膜，故可縮小因喇叭單體230與使用者的鼓膜之間存在距離而產生的相位差，從而達到較佳的抗噪效果。

在一實施例中，抗噪耳機200的音管212的管內徑例如介於3.2mm至4.3mm之間，進而達到抗噪耳機微型化的訴求。

綜上所述，本發明的抗噪耳機藉由第一麥克風與第二麥克風分別朝向不同方向的配置方式分別採集不同方向的噪音，能有效地提高噪音採樣的靈敏度及精確性，以進行消噪，讓使用者能夠得到更好地進行音樂娛樂享受。此外，本發明的抗噪耳機組件結構簡潔，且能夠達到微型化的訴求。

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‧‧‧抗噪耳機

110、210‧‧‧殼體

112、212‧‧‧音管

112a、212a‧‧‧第一端

112b、212b‧‧‧第二端

112c、212c‧‧‧出音口

112d、212d‧‧‧管壁

114、214‧‧‧腔體

120、220‧‧‧耳塞

130、230‧‧‧喇叭單體

140、240‧‧‧第一麥克風

142、242、152、252‧‧‧收音口

150、250‧‧‧第二麥克風

160‧‧‧線路載板

170‧‧‧可撓性線路板

172‧‧‧接腳

174‧‧‧訊號線

180、280‧‧‧隔網

A1‧‧‧容置空間

A12‧‧‧第一區域

A14‧‧‧第二區域

P1‧‧‧第一平面

P2‧‧‧第二平面

P3‧‧‧第三平面

圖1是依照本發明的一實施例的一種抗噪耳機的示意圖。圖2A至圖2F是依照本發明的第一實施例的抗噪耳機線路組裝步驟示意圖。圖3是依照本發明的另一實施例的一種抗噪耳機的示意圖。

Claims

一種抗噪耳機，包括：一殼體，包括一音管以及一腔體，該音管具有相對的一第一端及一第二端，而該音管的該第一端具有一出音口，且該腔體與該音管的該第二端連接；一耳塞，套設於該音管上，且該耳塞具有容納該音管的一容置空間；一喇叭單體；一第一麥克風，其中該喇叭單體與該第一麥克風是全部地配置於該音管內且位於該耳塞的該容置空間中；一第二麥克風，配置於該腔體內；以及一傳導結構，整合該喇叭單體及該第一麥克風，其中該傳導結構沿著該音管的一管壁放置且安置在使用者的耳道，該喇叭單體位於該音管的該管壁上，該第一麥克風的一收音口朝向該喇叭單體，且該收音口鄰近於該音管的該第一端。
如申請專利範圍第1項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風所在的一第一平面垂直於該出音口所在的一第三平面，而該第二麥克風所在的一第二平面平行於該出音口所在的該第三平面。
如申請專利範圍第1項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風所在的一第一平面垂直於該第二麥克風所在的一第二平面。
如申請專利範圍第1項所述的抗噪耳機，其中該第二麥克風所在的一第二平面平行於該出音口所在的一第三平面。
如申請專利範圍第1項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風鄰近於該音管的該第一端配置。
如申請專利範圍第1項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風位於該喇叭單體與該音管的出音口之間。
如申請專利範圍第1項所述的抗噪耳機，其中該傳導結構包括：一線路載板，配置於該音管內且隨著該第一麥克風延伸進該使用者的耳道。
一種抗噪耳機，包括：一殼體，包括一音管以及一腔體，該音管具有相對的一第一端及一第二端，而該音管的該第一端具有一出音口，且該腔體與該音管的該第二端連接，其中該音管的管內徑介於3.2mm至4.3mm之間；一耳塞，套設於該音管上；一喇叭單體；一第一麥克風，其中該喇叭單體與該第一麥克風是全部地配置於該音管內；一第二麥克風，配置於該腔體內；以及一傳導結構，整合該喇叭單體及該第一麥克風，其中該傳導結構沿著該音管的一管壁放置且安置在使用者的耳道，該喇叭單體位於該音管的該管壁上，該第一麥克風的一收音口朝向該喇叭單體，且該收音口鄰近於該音管的該第一端。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該耳塞具有容納該音管的一容置空間，且該第一麥克風位於該耳塞的該容置空間中。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風所在的一第一平面垂直於該出音口所在的一第三平面，而該第二麥克風所在的一第二平面平行於該出音口所在的該第三平面。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風所在的一第一平面垂直於該第二麥克風所在的一第二平面。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該第二麥克風所在的一第二平面平行於該出音口所在的一第三平面。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風鄰近於該音管的該第一端配置。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該第一麥克風位於該喇叭單體與該音管的出音口之間。
如申請專利範圍第8項所述的抗噪耳機，其中該傳導結構包括：一線路載板，配置於該音管內且隨著該第一麥克風延伸進該使用者的耳道。