WO2011050532A1 - 一种耳机 - Google Patents

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袁信明
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易力声科技(深圳)有限公司
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Description

说明书
Title of Invention:一种耳机
技术领域
[1] 本发明涉及一种耳机, 尤其涉及一种能实现全频段声音信号播放的耳机。
背景技术
[2] 目前的耳机中, 一般只具有一个喇叭。 由于中低频段和高频段的声音信号所应 要满足的播放条件是互相矛盾的, 根据喇叭的结构及特性, 目前无论是哪一种 单一体喇叭都不能同吋良好地重放中低频和高频声音信号。
[3] 而且至今为止, 都还没有喇叭制造商能制造出一个在全频段失真都很小的喇叭
。 因此目前的耳机还没有实现声音信号的全频段播放, 使得用户无法通过耳机 享受与音源相同的声音, 而只能听到失真的声音, 大大影响了用户的使用感受
发明内容
[4] 本发明要解决的技术问题在于, 针对现有技术的上述缺陷, 提供一种同吋播放 高频段信号和低频段声音信号, 使声音信号失真达到最小的耳机。
[5] 本发明解决其技术问题所釆用的技术方案是:
[6] 构造一种耳机, 包括壳体, 和与所述壳体相连接的音频信号线, 其中, 所述壳 体内设置有高音喇叭和中低音喇叭, 以及连接所述音频信号线的二分频电路, 用于将所述音频信号线输入的音频信号分频成高频段信号和中低频段信号, 分 别通过高音喇叭和中低音喇叭输出。
[7] 本发明所述的耳机, 其中, 所述壳体包括相扣合的前壳和后壳, 所述前壳上设 置有导音孔; 所述高音喇叭设置在所述前壳的内侧面上, 所述中低音喇叭设置 在所述高音喇叭与后壳之间;
[8] 所述高音喇叭与所述中低音喇叭之间形成高音喇叭后部腔体, 所述中低音喇叭 与所述后壳之间形成中低音喇叭后部腔体。
[9] 本发明所述的耳机, 其中, 所述前壳包括一圆面, 所述圆面的中心凸起, 形成 一圆柱形凸台; 所述导音孔设置在所述圆柱形凸台的上壁, 所述高音喇叭设置 在所述圆柱形凸台上壁的内侧面上, 所述中低音喇叭连接所述圆面未凸起的周 边上; 所述后壳为圆筒形, 所述后壳的圆筒壁与所述前壳的圆面边缘对应连接
[10] 本发明所述的耳机, 其中, 所述圆柱形凸台外设置有环形海面垫, 在海面垫与 前壳、 后壳的连接处设置有海绵密封垫片。
[11] 本发明所述的耳机, 其中, 所述二分频电路包括一高通滤波单元和一低通滤波 单元, 所述高通滤波单元的输出端连接至所述高音喇叭, 用于输出高频段信号 ; 所述低通滤波单元的输出端连接至所述中低音喇叭, 用于输出中低频段信号
[12] 本发明所述的耳机, 其中, 所述低通滤波单元包括第一滤波电感 L1 , 所述第一 滤波电感 L1一端连接所述音频信号输入线, 另一端连接所述中低音喇叭的正极 ; 所述高通滤波单元包括第一滤波电容 Cl, 所述第一滤波电容 C1的一端连接所 述音频信号输入线, 另一端连接所述高音喇叭的正极; 所述高音喇叭和所述中 低音喇叭的负极接地。
[13] 本发明所述的耳机, 其中, 所述低通滤波单元包括第二滤波电感 L2和第二滤波 电容 C2, 所述第二滤波电感 L2—端连接所述音频信号输入线, 另一端连接所述 中低音喇叭的正极, 所述第二滤波电容 C2—端连接所述中低音喇叭的正极, 另 一端连接所述中低音喇叭的负极;
[14] 所述高通滤波单元包括第三滤波电感 L3和第三滤波电容 C3, 所述第三滤波电 容 C3—端连接所述音频信号输入线, 另一端连接所述高音喇叭的正极, 所述第 三滤波电感 L3连接在所述高音喇叭两端; 所述高音喇叭和所述中低音喇叭的负 极接地。
[15] 本发明所述的耳机, 其中, 所述低通滤波单元包括第四滤波电感 L4、 第六滤波 电感 L6和第四滤波电容 C4; 所述第四滤波电感 L4一端连接所述音频信号输入线 , 另一端连接所述第六滤波电感 L6的一端, 所述第六滤波电感 L6的另一端连接 所述中低音喇叭的正极; 所述第四滤波电容 C4一端连接在所述第四滤波电感 L4 和第六滤波电感 L6的连接点上, 另一端连接所述中低音喇叭的负极;
[16] 所述高通滤波单元包括第五滤波电感 L5、 第五滤波电容 C5和第六滤波电容 C6 , 所述第五滤波电容 C5—端连接所述音频信号输入线, 另一端通过第六滤波电 容 C6连接所述高音喇叭的正极;
[17] 所述第五滤波电感 L5—端连接在所述第五滤波电容 C5和第六滤波电容 C6的连 接点上, 另一端连接高音喇叭的负极; 所述高音喇叭和所述中低音喇叭的负极 接地。
[18] 本发明所述的耳机, 其中, 所述低通滤波单元包括第七滤波电容 C7、 第十滤波 电容 C10、 第七滤波电感 L7和第九滤波电感 L9, 所述第七滤波电感 L7—端连接 所述音频信号输入线, 另一端通过第九滤波电感 L9接所述中低音喇叭的正极;
[19] 所述第七滤波电容 C7—端连接在所述第七滤波电感 L7和第九滤波电感 L9的连 接点上, 另一端连接所述中低音喇叭的负极, 所述第十滤波电容 C10连接在所述 中低音喇叭两端;
[20] 所述高通滤波单元包括第八滤波电容 C8、 第九滤波电容 C9、 第八滤波电感 L8 和第十滤波电感 L10; 所述第八滤波电容 C8—端连接所述音频信号输入线, 另一 端通过第九滤波电容 C9连接所述高音喇叭的正极;
[21] 所述第八滤波电感 L8—端连接在所述第八滤波电容 C8和第九滤波电容 C9的连 接点上, 另一端连接所述高音喇叭的负极, 所述第十滤波电感 L10连接在所述高 音喇叭的正极与负极之间; 所述高音喇叭和所述中低音喇叭的负极接地。
[22] 本发明通过釆用二分频电路将高频和中低频段声音信号分别单独送入相应的高 、 中低音喇叭中重放, 使中低频段信号延伸至更低, 高频段信号达到更高点。 并通过耳机内部结构设计, 尽可能实现在有限的音箱空间里重放出与音源基本 一致的声音效果, 让聆听者欣赏到真正源汁原味的全频声音信号。
附图说明
[23] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明, 附图中:
[24] 图 1是本发明实施例的耳机结构立体示意图;
[25] 图 2是本发明实施例的耳机结构剖视图;
[26] 图 3是本发明实施例的耳机前壳结构示意图;
[27] 图 4是本发明实施例的耳机高音喇叭示意图;
[28] 图 5是本发明实施例的耳机中低音喇叭示意图; [29] 图 6是本发明实施例的耳机二分频电路图一;
[30] 图 7是本发明实施例的耳机二分频电路图二;
[31] 图 8是本发明实施例的耳机二分频电路图三;
[32] 图 9是本发明实施例的耳机二分频电路图四。
具体实施方式
[33] 下面结合图示, 对本发明的优选实施例作详细介绍。
[34] 本发明实施例的耳机立体图如图 1所示, 剖视图如图 2所示, 包括壳体, 和与壳 体相连接的音频信号线 (图中未示出) , 其中壳体包括相扣合的前壳 10和后壳 2 0。 如图 3所示, 前壳 10包括一圆面, 圆面的中心凸起, 形成一圆柱形凸台, 在 圆柱形凸台的上壁设置有导音孔 11。 其中导音孔 11可呈同心圆环状均匀排列在 该圆柱形凸台的上壁, 使声音更加均匀的传出。
[35] 如图 2所示, 在该圆柱形凸台外周还可设置有环形的海面垫 50, 一方面使传出 的声音更加集中, 不至于扩散, 另一方面可是耳机与人耳接触吋触感更好。 在 海面垫 50与前壳 10、 后壳 20的连接处设置有海绵密封垫片 51, 可将该连接处密 封, 一方面保证声音效果, 另一方面可以防水。
[36] 如图 2所示, 在壳体内设置有高音喇叭 30和中低音喇叭 40, 其中高音喇叭 30结 构如图 4所示, 中低音喇叭 40结构如图 5所示。 由于从高音喇叭 30输出的高频段 信号方向性比较强, 相对于使用者耳朵的位置而言, 高音喇叭 30应当摆放在中 低音喇叭 40的前面, 使其更贴近使用者的耳边, 以向使用者提供清晰的高频段 信号。 而中低音喇叭 40输出的中低频段信号是没有方向性的, 应当将其摆放在 高音喇叭 30的后面, 这样既保证了高音信号的输出, 也不会影响中低频声音信 号的传送。
[37] 如图 2所示, 可将高音喇叭 30设置在前壳 10的内侧面上, 中低音喇叭设置在高 音喇叭 30与后壳 20之间。 具体来讲, 高音喇叭 30设置在圆柱形凸台上壁的内侧 面上, 中低音喇叭 40连接圆面未凸起的周边上。 后壳 20为圆筒形, 其包括周边 的圆筒壁和底面。
[38] 后壳 20的圆筒壁与前壳 10的圆面边缘对应连接, 使得高音喇叭 30与中低音喇叭 40之间形成高音喇叭后部腔体 31, 中低音喇叭 40与后壳 20之间形成中低音喇叭 后部腔体 41, 以使声音效果更加完整。
[39] 为实现高、 中低频段信号分别输出, 在壳体内还设置有连接音频信号线的二分 频电路, 二分频电路包括一高通滤波单元和一低通滤波单元, 其中高通滤波单 元的输出端连接至高音喇叭 30, 低通滤波单元的输出端连接至中低音喇叭 40, 以将音频信号线输入的音频信号分频成高频段信号和中低频段信号, 分别通过 高音喇叭和中低音喇叭输出。
[40] 在实际使用中, 可以根据不同音源, 选择不同的高通滤波单元和低通滤波单元 电路, 以达到最佳的分频点。
[41] 下面以四组具体的电路为例进行说明。
[42] 实施例 1 :
[43] 如图 6所示, 低通滤波单元包括第一滤波电感 Ll, 第一滤波电感 L1一端连接音 频信号输入线, 另一端连接中低音喇叭 SP1的正极; 高通滤波单元包括第一滤波 电容 Cl, 第一滤波电容 C1的一端 PI连接音频信号输入线, 另一端连接高音喇叭 S P2的正极; 高音喇叭 SP2和中低音喇叭 SP1的负极连接点 P2接地。
[44] 实施例 2:
[45] 如图 7所示, 低通滤波单元包括第二滤波电感 L2和第二滤波电容 C2, 第二滤波 电感 L2—端 P3连接音频信号输入线, 另一端连接中低音喇叭 SP3的正极, 第二滤 波电容 C2—端连接中低音喇叭 SP3的正极, 另一端连接中低音喇叭 SP3的负极; 高通滤波单元包括第三滤波电感 L3和第三滤波电容 C3, 第三滤波电容 C3—端连 接音频信号输入线, 另一端连接高音喇叭 SP4的正极, 第三滤波电感 L3连接在高 音喇叭 SP4两端; 高音喇叭 SP4和中低音喇叭 SP3的负极连接点 P4接地。
[46] 实施例 3:
[47] 如图 8所示, 低通滤波单元包括第四滤波电感 L4、 第六滤波电感 L6和第四滤波 电容 C4, 第四滤波电感 L4一端 P5连接音频信号输入线, 另一端连接第六滤波电 感 L6的一端, 第六滤波电感 L6的另一端连接中低音喇叭 SP5的正极, 第四滤波电 容 C4一端连接在第四滤波电感 L4和第六滤波电感 L6的连接点上, 另一端连接中 低音喇叭 SP5的负极; 高通滤波单元包括第五滤波电感 L5、 第五滤波电容 C5和第 六滤波电容 C6, 第五滤波电容 C5—端连接音频信号输入线, 另一端通过第六滤 波电容 C6连接高音喇叭 SP6的正极, 第五滤波电感 L5—端连接在第五滤波电容 C 5和第六滤波电容 C6的连接点上, 另一端连接高音喇叭 SP6的负极; 高音喇叭 SP6 和中低音喇叭 SP5的负极连接点 P6接地。
[48] 实施例 4:
[49] 如图 9所示, 低通滤波单元包括第七滤波电容 C7、 第十滤波电容 C10、 第七滤 波电感 L7和第九滤波电感 L9, 第七滤波电感 L7—端 P7连接音频信号输入线, 另 一端通过第九滤波电感 L9接中低音喇叭 SP7的正极, 第七滤波电容 C7—端连接在 第七滤波电感 L7和第九滤波电感 L9的连接点上, 另一端连接中低音喇叭 SP7的负 极, 第十滤波电容 C10连接在中低音喇叭 SP7两端; 高通滤波单元包括第八滤波 电容 C8、 第九滤波电容 C9、 第八滤波电感 L8和第十滤波电感 L10, 第八滤波电 容 C8—端连接音频信号输入线, 另一端通过第九滤波电容 C9连接高音喇叭 SP8的 正极, 第八滤波电感 L8—端连接在第八滤波电容 C8和第九滤波电容 C9的连接点 上, 另一端连接高音喇叭 SP8的负极, 第十滤波电感 L10连接在高音喇叭 SP8的正 极与负极之间; 高音喇叭 SP8和中低音喇叭 SP7的负极连接点 P8接地。
[50] 以上四组具体例子仅是列出了优选的高通滤波单元和低通滤波单元电路。 实际 使用吋, 可以根据需要进行选择, 以进行合适的频率分割。 并可通过调整低通 滤波单元和高通滤波单元的元件参数, 以配合中低音喇叭和高音喇叭的阻抗参 数, 得到需要的分频点, 使来自音频信号线的音频信号为全频段的音频信号。
[51] 如在实施例 2中, 中低音喇叭 SP3阻抗为 32Ω, 高音喇叭 SP4阻抗为 25Ω, 其分频 点如选在 3.6ΚΗζ, 低通滤波单元的第二滤波电感 L2釆用 2.7mH, 第一滤波电容 C 1釆用 0.82uF。 高通滤波单元的第三滤波电容 C3釆用 l.OuF, 第三滤波电感 L3釆用
[52] 其分频点如选在 5.4KHz, 则低通滤波单元的第二滤波电感 L2釆用 1.7mH, 第一 滤波电容 C1则釆用 0.52uF。 高通滤波单元的第三滤波电容 C3釆用 0.62uF, 第三滤 波电感 L3釆用 1.2mH。
[53] 由于高音单元的灵敏度是远远超过低音单元的, 因此高低音到达人耳的吋间差 不同。 根据中低音喇叭和高音喇叭的频宽选择不同的分频点, 通过调整分频器 的滤波器各部份元件的参数, 限止各自频带外的频率信号混入, 使各喇叭的功 率输出一致, 使高低音到达人耳的吋间同步。 同吋使其相位亦得到校正, 最大 限度的减小互调失真, 让聆听者欣赏到全频无损的声音信号。
[54] 本发明通过釆用二分频电路将高频和中低频声音信号分别单独送入相应的高、 中低音喇叭中重放, 表现出原声应有的特性, 使中低频段信号延伸至更低, 高 频段信号达到更高点, 尽可能在耳机有限的音箱空间里重放出与音源基本一致 的声音效果, 让聆听者欣赏到一个真正源汁原味的全频声音信号。
[55] 应当理解的是, 对本领域普通技术人员来说, 可以根据上述说明加以改进或变 换, 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

权利要求书
一种耳机, 包括壳体, 和与所述壳体相连接的音频信号线, 其特 征在于, 所述壳体内设置有高音喇叭和中低音喇叭, 以及连接所 述音频信号线的二分频电路, 用于将所述音频信号线输入的音频 信号分频成高频段信号和中低频段信号, 分别通过高音喇叭和中 低音喇叭输出。
根据权利要求 1所述的耳机, 其特征在于, 所述壳体包括相扣合的 前壳和后壳, 所述前壳上设置有导音孔; 所述高音喇叭设置在所 述前壳的内侧面上, 所述中低音喇叭设置在所述高音喇叭与后壳 之间; 所述高音喇叭与所述中低音喇叭之间形成高音喇叭后部腔 体, 所述中低音喇叭与所述后壳之间形成中低音喇叭后部腔体。 根据权利要求 2所述的耳机, 其特征在于, 所述前壳包括一圆面, 所述圆面的中心凸起, 形成一圆柱形凸台; 所述导音孔设置在所 述圆柱形凸台的上壁, 所述高音喇叭设置在所述圆柱形凸台上壁 的内侧面上, 所述中低音喇叭连接所述圆面未凸起的周边上; 所 述后壳为圆筒形, 所述后壳的圆筒壁与所述前壳的圆面边缘对应 连接。
根据权利要求 3所述的耳机, 其特征在于, 所述圆柱形凸台外设置 有环形海面垫, 在海面垫与前壳、 后壳的连接处设置有海绵密封 垫片。
根据权利要求 1至 4中任一项所述的耳机, 其特征在于, 所述二分 频电路包括一高通滤波单元和一低通滤波单元, 所述高通滤波单 元的输出端连接至所述高音喇叭, 用于输出高频段信号; 所述低 通滤波单元的输出端连接至所述中低音喇叭, 用于输出中低频段 信号。
根据权利要求 5所述的耳机, 其特征在于, 所述低通滤波单元包括 第一滤波电感 L1, 所述第一滤波电感 L1一端连接所述音频信号输 入线, 另一端连接所述中低音喇叭的正极; 所述高通滤波单元包 括第一滤波电容 CI, 所述第一滤波电容 C1的一端连接所述音频信 号输入线, 另一端连接所述高音喇叭的正极; 所述高音喇叭和所 述中低音喇叭的负极接地。
[Claim 7] 根据权利要求 5所述的耳机, 其特征在于, 所述低通滤波单元包括 第二滤波电感 L2和第二滤波电容 C2, 所述第二滤波电感 L2—端连 接所述音频信号输入线, 另一端连接所述中低音喇叭的正极, 所 述第二滤波电容 C2—端连接所述中低音喇叭的正极, 另一端连接 所述中低音喇叭的负极; 所述高通滤波单元包括第三滤波电感 L3 和第三滤波电容 C3, 所述第三滤波电容 C3—端连接所述音频信号 输入线, 另一端连接所述高音喇叭的正极, 所述第三滤波电感 L3 连接在所述高音喇叭两端; 所述高音喇叭和所述中低音喇叭的负 极接地。
[Claim 8] 根据权利要求 5所述的耳机, 其特征在于, 所述低通滤波单元包括 第四滤波电感 L4、 第六滤波电感 L6和第四滤波电容 C4; 所述第四 滤波电感 L4一端连接所述音频信号输入线, 另一端连接所述第六 滤波电感 L6的一端, 所述第六滤波电感 L6的另一端连接所述中低 音喇叭的正极; 所述第四滤波电容 C4一端连接在所述第四滤波电 感 L4和第六滤波电感 L6的连接点上, 另一端连接所述中低音喇叭 的负极; 所述高通滤波单元包括第五滤波电感 L5、 第五滤波电容 C 5和第六滤波电容 C6, 所述第五滤波电容 C5—端连接所述音频信 号输入线, 另一端通过第六滤波电容 C6连接所述高音喇叭的正极 ; 所述第五滤波电感 L5—端连接在所述第五滤波电容 C5和第六滤 波电容 C6的连接点上, 另一端连接高音喇叭的负极; 所述高音喇 叭和所述中低音喇叭的负极接地。
[Claim 9] 根据权利要求 5所述的耳机, 其特征在于, 所述低通滤波单元包括 第七滤波电容 C7、 第十滤波电容 C10、 第七滤波电感 L7和第九滤 波电感 L9, 所述第七滤波电感 L7—端连接所述音频信号输入线, 另一端通过第九滤波电感 L9接所述中低音喇叭的正极; 所述第七 滤波电容 C7—端连接在所述第七滤波电感 L7和第九滤波电感 L9的 连接点上, 另一端连接所述中低音喇叭的负极, 所述第十滤波电 容 C10连接在所述中低音喇叭两端; 所述高通滤波单元包括第八滤 波电容 C8、 第九滤波电容 C9、 第八滤波电感 L8和第十滤波电感 L1 0; 所述第八滤波电容 C8—端连接所述音频信号输入线, 另一端通 过第九滤波电容 C9连接所述高音喇叭的正极; 所述第八滤波电感 L 8—端连接在所述第八滤波电容 C8和第九滤波电容 C9的连接点上 , 另一端连接所述高音喇叭的负极, 所述第十滤波电感 L10连接在 所述高音喇叭的正极与负极之间; 所述高音喇叭和所述中低音喇 叭的负极接地。
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