TWM582735U

TWM582735U - Headphone with audio switching device

Info

Publication number: TWM582735U
Application number: TW108202083U
Authority: TW
Inventors: 鄭岳世; 林忠洋; 紀嵐中
Original assignee: 華一聲學股份有限公司
Priority date: 2019-02-19
Filing date: 2019-02-19
Publication date: 2019-08-21

Abstract

本創作有關一種具有音頻切換裝置的耳機，其中包括：兩發聲模組，兩所述發聲模組能夠配戴於使用者頭部的兩側，每一所述發聲模組分別包括一低頻發聲元件及一高頻發聲元件；每一所述發聲模組的所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件分別連接至一控制單元，所述控制單元具有一開關裝置，使用者透過所述開關裝置控制所述發聲模組以一低音模式或一高音模式操作，當所述發聲模組以所述低音模式操作時，所述控制單元控制僅有所述低頻發聲元件作動以產生一低頻音場，當所述發聲模組以高音模式操作時，所述控制單元控制所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件同時作動而輸出低頻音場和高頻音場。

Description

具有音頻切換裝置的耳機

本創作有關於一種具有音頻切換裝置的耳機，特別是有關於一種由高頻發聲元件和低頻發聲元件組合成的具有音頻切換裝置的耳機。

隨著音響技術及材料的進步，市場上因應不同的場合及環境，設計出不同樣式的耳機。當使用者使用耳機除了用以聆聽音樂以外，也常常使用耳機進行電競遊戲的操作。然而，當使用耳機聆聽音樂和操作電競遊戲時，耳機所需的特性並不相同，一般而言，聆聽音樂時希望耳機輸出的聲音圓潤，且要有較佳的重低音表現，因此耳機輸出的聲音主要強調中低音的表現。

當使用者以耳機進行遊戲時，則希望耳機輸出聲音要有更多聲音細節及空間感，用以供使用者透過耳機辨別出對手或各種目標的方位，例如：第一人稱射擊遊戲中，使用者能夠透過腳步聲辨別隊友或敵人接近的方位，或者透過槍聲、爆炸聲等音響的方位辨別出遊戲中交火的位置等資訊，因此耳機輸出的聲音需要有較多的高頻聲音細節。

然而目前市面上多數的耳機多採用低頻發聲元件作為發聲元件。雖然目前高階低頻發聲元件耳機產品強調其具有全音域之特性，然而，音源輸入之頻率範圍十分廣泛，但受限於動圈式發音單體的音頻特性，僅能夠對中低音頻的聲音訊號具有良好的響應特性，因此使得現有耳機的高頻音域的表現不佳，且無法因應不同用途的音場輸出形態的需求。

由於以上原因，造成現有耳機使用上的缺點，故如何透過結構改良，以解決前述各項問題，已成為該項事業所欲解決的重要課題之一。

本創作主要目的在於解決現有耳機高頻音效輸出效果不佳，且無法依照使用用途而切換不同輸出音頻模式的缺點。

本創作實施例提供一種具有音頻切換裝置的耳機，其中包括：兩發聲模組，兩所述發聲模組能夠配戴於使用者頭部的兩側，每一所述發聲模組分別包括一低頻發聲元件，用以輸出一低頻音場，及一高頻發聲元件用以輸出一高頻音場；每一所述發聲模組的所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件分別連接至一控制單元，所述控制單元具有一開關裝置，使用者透過所述開關裝置控制所述發聲模組以一低音模式或一高音模式操作，當所述發聲模組以所述低音模式操作時，所述控制單元控制僅有所述低頻發聲元件作動以產生所述低頻音場，當所述發聲模組以所述高音模式操作時，所述控制單元控制所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件同時作動而輸出所述低頻音場和所述高頻音場。

本創作一優選實施例，其中所述高頻發聲元件為壓電式薄膜發聲元件，所述低頻發聲元件為動圈式單體。

本創作一優選實施例，其中所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件分別為動圈式單體。

本創作一優選實施例，其中所述發聲模組還包括一殼體，所述開關裝置為一按鈕式開關，且所述開關裝置設置於所述殼體的外側面。

本創作的有益效果在於能夠讓耳機依照使用者需求以不同音頻模式進行操作，而使得耳機適合於聆聽音樂、操作遊戲等不同用途使用。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與附圖，然而所附圖式僅提供參考與說明用，並非用來對本創作加以限制者。

10‧‧‧發聲模組

11‧‧‧殼體

12‧‧‧前殼體

121‧‧‧出音孔

13‧‧‧低頻發聲元件

14‧‧‧高頻發聲元件

141‧‧‧壓電薄膜

142‧‧‧導電層

15‧‧‧控制單元

16‧‧‧控制開關

17‧‧‧耳罩

20‧‧‧配戴單元

30‧‧‧音源訊號

40‧‧‧語音辨識模組

41‧‧‧麥克風組件

C1、C2‧‧‧中心軸線

D1、D2‧‧‧響應曲線

圖1為本創作具有音頻切換裝置的耳機的立體組合示意圖。

圖2為本創作具有音頻切換裝置的耳機第一實施例的發聲模組的剖面構造示意圖。

圖3為本創作具有音頻切換裝置的耳機第一實施例的發聲模組的平面構造示意圖。

圖4為本創作具有音頻切換裝置的耳機使用的發聲模組的電路構造示意圖。

圖5為本創作使用的高頻發聲元件的剖面構造示意圖。

圖6為本創作具有音頻切換裝置的耳機第二實施例的發聲模組的剖面構造示意圖。

圖7為本創作具有音頻切換裝置的耳機第三實施例的立體組合示意圖。

圖8為本創作具有音頻切換裝置的耳機第三實施例的發聲模組的電路構造示意圖。

圖9為本創作具有音頻切換裝置的耳機一具體實施例的音頻響應特性曲線圖。

如圖1至圖6所示，本創作提供一種具有音頻切換裝置的耳機，其中所述具有音頻切換裝置的耳機具有兩發聲模組10，兩所述發聲模組10設置於一配戴單元20的兩側邊，所述配戴單元20能夠配戴於一使用者的頭部，且透過所述配戴單元20將兩所述發聲模組10配戴於使用者頭部的兩側。

如圖2及圖3所示，兩所述發聲模組10分別具有一殼體11、一低頻發聲元件13及一高頻發聲元件14，其中所述殼體11朝向使用者頭部的一側具有一前殼體12，所述前殼體12上設置多個出音孔121。且所述殼體11位於所述前殼體12的外側設置一耳罩 17，用以接觸使用者的耳朵。所述低頻發聲元件13及所述高頻發聲元件14容置於所述殼體11內部，且所述低頻發聲元件13和高頻發聲元件14輸出的聲音能夠穿透過多個所述出音孔121而輸出到前殼體12的外側。

其中所述低頻發聲元件13為一動圈式單體，由於動圈式單體13在中低頻音域具有較佳的音質，因此所述低頻發聲元件13能夠用以產生中低音頻的一低頻音場。本實施例中，所述高頻發聲元件14為一壓電式薄膜發聲元件，由於薄膜發聲元件在高頻的音域具有較佳的音質表現，因此本創作的耳機透過高頻發聲元件14輸出一高頻音場。

如圖5所示，本實施例中，所述高頻發聲元件14具有一壓電薄膜141，所述壓電薄膜141具有相對的上側面及下側面，且在壓電薄膜141的上側面及下側面分別設置有一導電層142。其中所述壓電薄膜141由具有壓電特性的高分子聚合材料製成的薄膜或板片，壓電薄膜141的材質較佳者為選用聚偏二氟乙烯(PVDF)材料，或者是其他能夠產生壓電效應的聚合材料，如：尼龍、滌綸、聚氯乙烯等材料製成的薄膜或板片。所述壓電薄膜141的厚度較佳者為小於0.3mm以下。兩所述導電層142是透過蒸鍍、濺鍍、沈積、電鍍、化學鍍、印刷或塗佈等方式設置於壓電薄膜141的上下兩側，且導電層142大致上覆蓋了壓電薄膜141上側面與下側面的大部分面積，且兩所述導電層142和壓電薄膜141的上下表面之間沒有間隙且直接接觸。兩所述導電層142可以為導電的金屬材料層，例如：銅(Cu)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈦(Ti)等金屬材料的其中之一或其組合，或者是導電的金屬氧化物薄膜，如：氮化鈦(TiN)、氧化錫(SnO₂)、氧化銦(In₂O₃)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)薄膜的其中之一或其組合。

所述高頻發聲元件14的兩側面均貼附設置有導電層142，音源訊號的電壓輸入到兩導電層142後，能夠在壓電薄膜141的兩側面形成正負電場，而使得所述壓電薄膜141因為逆壓電作用而產生震動，因此將音源訊號透過壓電薄膜141的震動而轉換為聲音訊號。

如圖4所示為本創作具有音頻切換裝置的耳機採用控制電路的示意圖，其中，所述低頻發聲元件13及高頻發聲元件14和一控制單元15連接，所述控制單元15和一音源訊號30連接。所述控制單元15將音源訊號30輸出的音響訊號經由分音後，產生一低音頻訊號及高音頻的訊號，且將所述低音頻訊號輸出到所述低頻發聲元件13，而產生一低頻音場，並將高音頻訊號輸出到所述高頻發聲元件14，而產生一高頻音場。

此外，本實施例中，所述控制單元15還能夠進一步連接一開關裝置16，所述開關裝置16用以供使用者輸入一控制訊號，藉以控制發聲模組10的音頻輸出模式。所述開關裝置16能夠控制所述發聲模組10以一高音模式或一低音模式進行操作，當所述發聲模組10以高音模式操作時，所述控制單元15同時輸出高音頻訊號及低音頻訊號至所述高頻發聲元件14和所述低頻發聲元件13，而使得所述高頻發聲元件14和所述低頻發聲元件13同時動作而輸出高頻音場和低頻音場。當所述發聲模組10以低音模式操作時，則控制單元15僅將聲音訊號輸出到低頻發聲元件13，使得僅有低頻發聲元件13作動而輸出低頻音場。

如圖1及圖2所示，本實施例中，所述開關裝置16為一按鈕式的開關，並且所述開關裝置16設置於發聲模組10的殼體11的外側，用以供使用者以手指按壓所述開關裝置16。

如圖9所示，為本創作的具有音頻切換裝置的耳機一實施例的音頻響應特性響應曲線，其中響應曲線D1為低頻發聲元件13在不同頻率音響訊號的響應特性曲線，響應曲線D2為高頻發聲元件14在不同頻率音響訊號的響應特性曲線。在本實施例中，低頻發聲元件13的響應曲線D1在5K Hz以下的頻率具有良好的響應特性，但在5K Hz以上的頻率其響應特性會急遽下降。而高頻發聲元件14的響應曲線D2則顯示了在5K Hz以上至40K Hz的頻率仍維持良好的響應特性，因此使得本創作的具有音頻切換裝置的耳機能夠透過高頻發聲元件14提高了高音頻聲音訊號的音質。

通常人類耳朵所能分辨的高音頻率約為20K Hz，透過本創作的高頻發聲元件14能夠將耳機的響應頻率擴展到超出人類所能分辨的超高頻的範圍，而使得本創作的具有音頻切換裝置的耳機易於塑造出具有空間，且聲音層次更為豐富的音場。

因此，本創作具有音頻切換裝置的耳機能夠透依據用途而切換為不同音頻的操作模式。例如：當使用者聆聽音樂或觀看影片時，需要強調中低音頻的音質表現，因此使用者能夠將本創作的耳機切換為低音模式進行操作。但當使用者利用本創作的耳機進行遊戲時，需要強調聲音高音的細節，以增加使用者對於不同方向聲音的分辨率，此時便能夠將本創作的耳機切換為高音模式操作。

如圖6所示，為本創作具有音頻切換裝置的耳機的第二實施例，本實施例基本構造和第一實施例相同，因此相同的技術特徵不再重複介紹。本實施例的不同處，在於所述高頻發聲元件14是採用動圈式的高音單體。本實施例中採用的低頻發聲元件13和高頻發聲元件14均採用動圈式單體分別用以輸出高低頻的音場，而組合出一複合式的音場。

如圖7及圖8所示，為本創作具有音頻切換裝置的耳機的第三實施例，本實施例中，所述耳機除了透過開關裝置16進行切換高音模式和低音模式的操作外，還能夠透過語音辨識方式進行切換高音模式和低音模式的操作。如圖7所示，本實施例中，耳機還具有一麥克風組件41。如圖8所示，本實施例的控制電路中，所述控制單元15連接一語音辨識模組40，所述語音辨識模組40連接所述麥克風組件41，且透過所述麥克風組件41接收一語音訊號，透過所述語音辨識模組40辨識所述語音訊號後產生一控制訊號，並將所述控制訊號傳送至控制單元15，以使得所述控制單元15執行控制所述發聲模組10以所述低音模式或所述高音模式操作。

綜上所述，本創作的有益效果在於能夠讓耳機依照使用者需求以不同音頻模式進行操作，而使得耳機適合於聆聽音樂、操作遊戲等不同用途使用。

以上所述僅為本創作的較佳可行實施例，非因此侷限本創作的專利範圍，故舉凡運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的保護範圍內。

Claims

一種具有音頻切換裝置的耳機，其中包括：兩發聲模組，兩所述發聲模組能夠配戴於使用者頭部的兩側，每一所述發聲模組分別包括一低頻發聲元件，用以輸出一低頻音場，及一高頻發聲元件用以輸出一高頻音場；每一所述發聲模組的所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件分別連接至一控制單元，所述控制單元具有一開關裝置，使用者透過所述開關裝置控制所述發聲模組以一低音模式或一高音模式操作，當所述發聲模組以所述低音模式操作時，所述控制單元控制僅有所述低頻發聲元件作動以產生所述低頻音場，當所述發聲模組以所述高音模式操作時，所述控制單元控制所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件同時作動而輸出所述低頻音場和所述高頻音場。
如請求項1所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中所述高頻發聲元件為壓電式薄膜發聲元件，所述低頻發聲元件為動圈式單體。
如請求項2所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中所述高頻發聲元件具有一壓電薄膜及兩導電層，兩所述導電層貼附於所述壓電薄膜相對的兩側面，兩所述導電層和一音源訊號電性連接，使得所述音源訊號的電壓能夠傳導到兩所述導電層，而使得所述壓電薄膜因逆壓電效應產生震動，藉以產生聲音。
如請求項3所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中所述壓電薄膜的材質選自聚偏二氟乙烯、尼龍、滌綸、聚氯乙烯的其中之一或其組合。
如請求項4所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中兩所述導電層為選自：銅(Cu)、銀(Ag)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、氮化鈦(TiN)、氧化錫(SnO₂)、氧化銦(In₂O₃)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦錫(ITO)薄膜的其中之一或其組合。
如請求項1所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中所述低頻發聲元件和所述高頻發聲元件分別為動圈式單體。
如請求項1所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中所述發聲模組還包括一殼體，所述開關裝置為一按鈕式開關，且所述開關裝置設置於所述殼體的外側面。
如請求項1所述的具有音頻切換裝置的耳機，其中所述控制單元還連接一語音辨識模組，所述語音辨識模組具有一麥克風組件，所述語音辨識模組透過所述麥克風組件接收一語音訊號，且透過所述語音辨識模組辨識所述語音訊號後產生一控制訊號，並將所述控制訊號傳送至所述控制單元以控制所述發聲模組以所述低音模式或所述高音模式操作。