TWI697238B - 耳機 - Google Patents

耳機 Download PDF

Info

Publication number
TWI697238B
TWI697238B TW107124380A TW107124380A TWI697238B TW I697238 B TWI697238 B TW I697238B TW 107124380 A TW107124380 A TW 107124380A TW 107124380 A TW107124380 A TW 107124380A TW I697238 B TWI697238 B TW I697238B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
chamber
frequency response
response curve
speaker
frequency
Prior art date
Application number
TW107124380A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201914316A (zh
Inventor
林佳忠
廖俊能
Original Assignee
美律實業股份有限公司
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 美律實業股份有限公司 filed Critical 美律實業股份有限公司
Publication of TW201914316A publication Critical patent/TW201914316A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI697238B publication Critical patent/TWI697238B/zh

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
    • H04R1/1041—Mechanical or electronic switches, or control elements
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G5/00—Tone control or bandwidth control in amplifiers
    • H03G5/16—Automatic control
    • H03G5/165—Equalizers; Volume or gain control in limited frequency bands
    • 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
    • H04R1/20—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics
    • H04R1/22—Arrangements for obtaining desired frequency or directional characteristics for obtaining desired frequency characteristic only 
    • H04R1/28—Transducer mountings or enclosures modified by provision of mechanical or acoustic impedances, e.g. resonator, damping means
    • H04R1/2807—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements
    • H04R1/2811—Enclosures comprising vibrating or resonating arrangements for loudspeaker transducers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R3/00—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R3/04—Circuits for transducers, loudspeakers or microphones for correcting frequency response
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/03—Aspects of the reduction of energy consumption in hearing devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00—Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/11—Aspects relating to vents, e.g. shape, orientation, acoustic properties in ear tips of hearing devices to prevent occlusion

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Headphones And Earphones (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

一種耳機，具有本體與訊號處理單元而能夠輸出，本體具有一腔室與一揚聲器設置於腔室內，並將腔室定義為一前腔室與一後腔室，後腔室開設有一洩漏孔。其中，揚聲器於腔室內輸出一腔室頻響曲線，腔室頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值至少局部大於耳機的目標頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值，使腔室頻響曲線與目標頻響曲線相對應頻段的頻響分貝值之間產生有一增益差值，訊號處理單元將頻段範圍20至1000Hz當中增益差值為正值的頻段根據所對應的增益差值進行調降。藉此，耳機腔體輸出更高的能量，再由訊號處理單元將電路的輸出能量降低，使電路的功耗下降，但總體的聲音能量輸出不變，維持耳機輸出的聲音品質。

Description

耳機
本發明與電聲轉換技術有關，具體而言是指一種耳機，具有良好的聲音輸出品質與較低的輸出功率。
為了滿足消費者聆聽音樂的需求，耳機會設定一目標頻響曲線，並且在進行耳機腔室設計時為盡力符合前述的目標頻響曲線，以達成良好的聲音輸出品質。除此之外，耳機設計的另一項挑戰是要提供足夠長的使用時間，但是在耳機尺寸與電池容量相當有限的情況下，廠商只能設法提升單體效率或是設法降低電路耗電量。目前普遍的作法是單純就所輸入的電子訊號進行處理，但這樣會犧牲耳機所輸出聲音的品質，而且降低功耗的效果仍然有限，因此仍有待改良。
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種耳機，能夠在不影響所輸出聲音品質的情況下，降低耳機內部電路的功耗。
本發明提供一種耳機，用來輸出一目標頻響曲線，包含有一本體，具有一腔室與一揚聲器設置於腔室內，並將腔室定義為一前腔室與一後腔室，後腔室開設有一洩漏孔；以及一訊號處理單元，與揚聲器電性連接。其中，揚聲器於腔室內輸出一腔室頻響曲線，腔室頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值至少局部大於目標頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值，使腔室頻響曲線與目標頻響曲線相對應頻段的頻響分貝值之間產生有一增益差值，該訊號處理單元將頻段範圍20至1000Hz當中增益差值為正值的頻段根據所對應的增益差值進行調降。
藉此，前述耳機腔體設計的腔室頻響曲線具有比目標頻響曲線更大的頻響分貝值，因而能夠在不更換揚聲器的情況下輸出更高的能量，再經由訊號處理單元將電路的輸出能量降低。如此一來，電路的功耗下降，但總體的聲音能量輸出不變，不會影響到耳機輸出的聲音品質。
為具體說明本发明的技術特徵與所達成的技術效果，以下搭配圖式進行說明，而下文所使用的「前」、「後」等方向性用語是符合本領域技術人員一般理解而進行描述。
請參閱圖1，本發明所提供的實施例為一種耳機，具有一本體10與一訊號處理單元20。
本體10主要由一前蓋11與一後蓋12對接構成，使本體10內部具有一腔室以容納一揚聲器S，同時揚聲器S將腔室區分為一前腔室13與一後腔室14，前述後腔室14開設有一洩漏孔15貫通後蓋12，且後腔室14內設有一調音件16罩設於洩漏孔15，使洩漏孔15可以供氣體流通，並提供防塵防水的效果。在本實施例中，洩漏孔15的總通氣量比起其他習用耳機的通氣量顯得更大，使後腔室14的通氣量是揚聲器S通氣量的80%以上。
在其他適當的情況下，本體10也可以不設置調音件16，進一步提高後腔室14的通氣量，使後腔室14的通氣量大於或等於揚聲器S的通氣量。
訊號處理單元20具有一等化器21用來接收一音源電子訊號進行調變，以及一放大器22接收來自等化器21調變後的電子訊號進行放大，最後輸出至揚聲器S進行聲音播放。
請參閱圖3，由於本體10採用開放結構的後腔室14，透過增加後腔室14的通氣量，使得後腔室14的腔室頻響曲線C1在中低頻的頻段範圍，也就是頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值能夠大幅提升，如圖3當中的能量提升區域A所顯示。
然而，為了維持使用者聆聽聲音的品質，耳機輸出的目標頻響曲線C2在中低頻頻段範圍的頻響分貝值均小於腔室頻響曲線C1在中低頻頻段範圍的頻響分貝值。因此，腔室頻響曲線C1與目標頻響曲線C2相對應頻段的頻響分貝值之間產生有一增益差值△G (圖3所標示為20Hz頻段的增益差值)。此時，藉由訊號處理單元20將頻段範圍20至1000Hz當中增益差值△G為正值(△G ＞ 0)的頻段根據各頻段所對應的該增益差值△G進行調降，且該目標頻響曲線C2與該腔室頻響曲線C1在頻段範圍20至1000Hz的總能量差值(如圖3當中的能量提升區域A)至少大於7dB。在本實施例中，等化器21進行衰減的等化曲線E顯示於圖3，使得傳送到揚聲器S所輸出的聲音符合目標頻響曲線C2。
如此一來，由於後腔室14具有較高的共振能量，因此本實施例的耳機可以將訊號處理單元20的輸出功耗有效降低。經實際實驗測量後發現，相較於傳統的耳機腔室設計，本實施例在相同的聲音輸出情況下(頻段範圍20至1000Hz)，訊號處理單元20所使用的電流大小可以平均降低1毫安培(mA)，在電池容量為140毫安培小時(mAh)時，能夠延長耳機的使用時間約50分鐘，也就是相同的使用時間下可以減少電池容量約20毫安培小時(mAh)，降低功耗的效果十分顯著。
要補充說明是，在其他的情況下，腔室頻響曲線C1在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值也可能是局部大於目標頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值，就是有部分頻段所對應的增益差值△G小於或等於零，那麼訊號處理單元就只會針對頻段範圍20至1000Hz當中增益差值為正值的頻段進行衰減調變，以達成降低耳機電路功耗的技術效果。
再請參閱圖4為本發明所提供另一實施例的耳機，主要結構與前述實施例大致相同，主要差異在於：訊號處理單元20當中不使用等化器，而使在放大器22與揚聲器S之間設置由一電阻R與一電容C並聯構成的一訊號處理電路，用來對頻段範圍20至1000Hz的增益差值進行衰減調變，同樣能達成降低耳機功耗的技術效果。
10‧‧‧本體11‧‧‧前蓋12‧‧‧後蓋13‧‧‧前腔室14‧‧‧後腔室15‧‧‧洩漏孔16‧‧‧調音件20‧‧‧訊號處理單元21‧‧‧等化器22‧‧‧放大器R‧‧‧電阻C‧‧‧電容S‧‧‧揚聲器C1‧‧‧腔室頻響曲線C2‧‧‧目標頻響曲線△G‧‧‧增益差值E‧‧‧等化曲線
圖1為本發明實施例的系統方塊圖。
圖2為本發明實施例的剖視圖。
圖3為本發明實施例的頻響曲線圖。
圖4為本發明另一實施例的系統方塊圖。
20‧‧‧訊號處理單元
21‧‧‧等化器
22‧‧‧放大器
S‧‧‧揚聲器

Claims (9)

  1. 一種耳機，用來輸出符合一目標頻響曲線的聲音，包含有：一本體，具有一腔室，該腔室內設置一揚聲器並定義有一前腔室與一後腔室，該後腔室開設有一洩漏孔；以及一訊號處理單元，與該揚聲器電性連接；其中，該揚聲器於該腔室內輸出的聲音符合一腔室頻響曲線，該腔室頻響曲線為該揚聲器輸出的每一頻率在該腔室內的最大分貝值，該腔室頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值至少局部大於該目標頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值，使該腔室頻響曲線與該目標頻響曲線相對應頻段的頻響分貝值之間產生有一增益差值，該訊號處理單元將頻段範圍20至1000Hz當中該等增益差值為正值的頻段根據所對應的該增益差值進行調降。
  2. 如請求項1所述的耳機，其中該後腔室的通氣量大於或等於該揚聲器的通氣量。
  3. 如請求項1所述的耳機，其中該後腔室內設有一調音件罩設於該洩漏孔，令該後腔室的通氣量大於或等於該揚聲器通氣量的80%。
  4. 如請求項1至3其中任一項所述的耳機，其中該訊號處理單元包含有一等化器。
  5. 如請求項4所述的耳機，其中該訊號處理單元包含有一放大器位於該等化器與該揚聲器之間。
  6. 如請求項1至3其中任一項所述的耳機，其中該訊號處理單元為一電阻與一電容並聯構成的一訊號處理電路。
  7. 如請求項6所述的耳機，其中該訊號處理電路位於該放大器與該揚聲器之間。
  8. 如請求項1所述的耳機，其中該腔室頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值全部大於該目標頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的頻響分貝值。
  9. 如請求項1所述的耳機，其中該目標頻響曲線與該腔室頻響曲線在頻段範圍20至1000Hz的總能量差值至少大於7dB。
TW107124380A 2017-08-30 2018-07-13 耳機 TWI697238B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762552007P 2017-08-30 2017-08-30
US62/552007 2017-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201914316A TW201914316A (zh) 2019-04-01
TWI697238B true TWI697238B (zh) 2020-06-21

Family

ID=65435842

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107124380A TWI697238B (zh) 2017-08-30 2018-07-13 耳機

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10284941B2 (zh)
TW (1) TWI697238B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1190993C (zh) * 1997-04-17 2005-02-23 伯斯有限公司 降低有源噪声的头戴送受话器及其中使用的模块
WO2012024209A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Bose Corporation Equalized earphones
US20130170691A1 (en) * 2012-01-04 2013-07-04 Microsoft Corporation Multi-diameter speaker vent ports
US20160007110A1 (en) * 2006-06-30 2016-01-07 Bose Corporation Earpiece positioning and retaining

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9301040B2 (en) * 2014-03-14 2016-03-29 Bose Corporation Pressure equalization in earphones
CN105187996B (zh) * 2015-07-22 2018-08-28 歌尔股份有限公司 耳机

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1190993C (zh) * 1997-04-17 2005-02-23 伯斯有限公司 降低有源噪声的头戴送受话器及其中使用的模块
US20160007110A1 (en) * 2006-06-30 2016-01-07 Bose Corporation Earpiece positioning and retaining
WO2012024209A1 (en) * 2010-08-16 2012-02-23 Bose Corporation Equalized earphones
US20130170691A1 (en) * 2012-01-04 2013-07-04 Microsoft Corporation Multi-diameter speaker vent ports

Also Published As

Publication number Publication date
US10284941B2 (en) 2019-05-07
US20190069071A1 (en) 2019-02-28
TW201914316A (zh) 2019-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8660289B2 (en) Multiple receiver venting system
KR102507186B1 (ko) 헤드폰 장치
US8184821B2 (en) Acoustic transducer device
TW201438475A (zh) 耳機
US9473102B2 (en) Level adjusting circuit, digital sound processor, audio AMP integrated circuit, electronic apparatus and method of automatically adjusting level of audio signal
WO2023098401A1 (zh) 具有主动降噪功能的耳机及主动降噪方法
US10097929B2 (en) Sound signal amplitude suppressing apparatus
US20080205666A1 (en) Device For Processing Audio Data, A Method Of Processing Audio Data, A Program Element And A Computer-Readable Medium
WO2022007239A1 (zh) 音质自适应调节方法、相关系统和设备及存储介质
CN106878854B (zh) 一种耳机声学腔体结构
US20160212560A1 (en) System and method for stereo widening
CN109814833B (zh) 一种实时控制频响输出装置及其应用方法
US20220076656A1 (en) Robust open-ear ambient sound control with leakage detection
TWI501657B (zh) 電子音訊裝置
TWI697238B (zh) 耳機
US10798501B2 (en) Augmented hearing device
WO2022042747A1 (zh) 一种耳机及移动终端
CN109246523B (zh) 耳机
US3849602A (en) Earphone with frequency correction
US9941860B1 (en) Filter circuit for noise cancellation earphones
WO2024113810A1 (zh) 降噪方法、耳机、装置、存储介质及计算机程序产品
WO2024113811A1 (zh) 降噪方法、耳机、装置、存储介质及计算机程序产品
TWI549525B (zh) With three-dimensional effect and to enhance the noise reduction of the environment noise loudspeakers active noise reduction headphones
CN209375881U (zh) 一种多级主动降噪耳机
CN109144457B (zh) 音频播放装置及其音频控制电路