噪声降低的耳机制造技术

本发明专利技术涉及噪声降低的耳机，该耳机适于根据耳机音频信号将声音输出信号提供至佩戴者的耳朵并在操作位置中设置在佩戴者的头部，使头部与耳机之间的前腔室与周围空间分离，耳机包括：外壳，具有壁，该壁使具有声顺的后腔室与前腔室分离并且与周围空间分离；耳垫，被设置为在耳机处于操作位置中时衰减从周围空间中进入前腔室的声音信号；第一膜片，越过在前腔室与后腔室之间的外壳壁中的第一通孔被往复地悬置并适于有源地驱动以提供声音输出信号的至少一部分；第二膜片，越过在后腔室与周围空间之间的外壳壁中的第二通孔往复地悬置，使第二膜片和后腔室构成在共振频率处声音共振的声音共振系统，其中，声音共振系统被配置为使共振频率低于500Hz。

【技术实现步骤摘要】
噪声降低的耳机
本专利技术涉及一种噪声降低的耳机，即，一种适于衰减接近佩戴者耳朵的噪声的耳机。本专利技术可有利地应用于头戴式耳机、耳机、听力保护器以及其他听力装置中。
技术介绍
在现有技术中，已知各种耳机，这些耳机采用无源降噪(PNR)来减少到达佩戴者的耳朵的噪声量。通常通过在结构元件(例如，耳机外壳和耳垫)中抑制声音，来实现PNR。还已知将PNR与有源地抵消接近佩戴者耳朵的噪声的有源降噪(ANC)相结合，从而试图消除并从而从到达耳朵的声音中去除噪音。通常通过控制在耳机中的驱动器的输出从而抵消PNR没有消除的残余噪声，来实现ANC。在频率高于大约1kHz时，PNR通常有效，而该效果朝着更低的频率减小，并且在频率低于大约100Hz时，该效果实际上不存在。相反，ANC通常在低于大约1kHz的频率范围内有效，而对于更高的频率，其难以获得良好的结果。因此，原理上，使用PNR和ANC的组合的降噪在整个音频频率范围内是有效的。然而，同时，很多耳机旨在再生整个音频频率范围内的音频，包括低频声音的再生。这对耳机设计师提出了挑战，由于以低频输出的声音通常需要声学开放耳机，而有效的PNR需要声学封闭耳机。美国专利6,831,984B2公开了在头戴式耳机中的这种问题的解决方案。头戴式耳机包括封闭由分隔器分离的前腔室和后腔室的耳杯。具有膜片的驱动器安装在位于前腔室和后腔室之间的分隔器内。头戴式耳机进一步包括被构造和设置为有效地将前腔室密封至人的头部的头戴护耳式密封垫。端口和电阻开口通过后腔室的壁平行地互相耦接外壳的内部和外部。将端口的声音量和后腔室的顺应性调谐为大约300Hz的共振频率。这使得后腔室在高于300Hz时关闭并且在低于该频率时打开。电阻开口抑制端口共振，该共振造成在输出至耳朵的声音中在300Hz处小幅降低。所公开的解决方案的缺点在于，由于端口中的自然的共振，频率高于共振频率的声波仍然可以通过端口和电阻开口进入后腔室，这降低了由耳杯提供的PNR的效果。该结果是在整个噪声降低中的降低，主要在从PNR过渡到ANC的大约以及高于1kHz的宽频区域中。美国专利5,497,427公开了在相似的耳机中的替换解决方案，其允许用户在打开和关闭配置之间手动切换。替代端口和电阻开口，没有驱动器的膜片被设置为覆盖在后腔室的壁中的窗口孔。膜片被调谐为在大约1300Hz处共振。盖体部件可被手动附接以关闭窗口孔，或者被去除以打开窗口孔。随着去除盖体部件，声音在低调的声音范围内未被衰减，并且也可听见外部声音。因此，在室外做运动或者散步时，用户可听见音乐等的再生声音。通过使用盖体部件关闭窗口孔，耳机还可用作一般的封闭式耳机。在这种情况下，存在在低调的声音范围内声音的一些衰减，同时几乎听不到外部声音。显然，所公开的替换解决方案不允许同时实现高电平低频声音和有效的PNR。日本专利4826399公开了该替换解决方案的变形，这允许用户在“关闭”位置与“打开”位置之间手动移动制动元件，在“关闭”位置中，制动元件与膜片接触，并因此防止膜片振动，在“打开”位置中，制动元件与膜片不接触，从而允许膜片振动。膜片被调谐为在大约1–2kHz的频率处共振。
技术实现思路
本专利技术的一个目标在于，提供一种耳机，该耳机没有现有技术的耳机的缺点。通过在独立权利要求中限定的并且在以下描述中进一步解释的专利技术，实现本专利技术的这个和其他目标。通过在从属权利要求中以及在本专利技术的详细描述中限定的实施方式，实现本专利技术的另外的目标。在该文档内，术语“耳机”表示一种装置，该装置被配置为佩戴在个人(佩戴者)的一只耳朵处、上或内，并且能够将可听见的声音输出信号提供给佩戴者。耳机本身可构成听力装置，或者可由听力装置构成，例如，头戴式耳机、耳机、听力保护器或助听器。例如，听力装置可用于将音频信号以可听格式传递给个人，用于增强听力正常的人的听力能力，以在允许个人听周围环境的声音的同时，保护个人的听力能力和/或用于补偿听力受损的人的听力能力损失。例如，耳机可被配置为佩戴在耳朵之上(头戴护耳地)，即，从而完全覆盖耳廓，佩戴在耳朵上(耳挂式)，即，从而覆盖一部分耳廓，或者佩戴在耳朵内，即，从而一部分耳机朝着耳道突出或者突出到耳道内。可通过其他已知的方式配置耳机，包括在上述两个或多个配置之间的组合和折中。耳机可通过佩戴装置(例如，头带、颈带、耳钩等)优选地保持在耳朵处、上或内的位置处。佩戴装置可为耳机和/或听力装置的主要部分。例如，耳栓或耳塞耳机的外壳可具有适于外耳的形状，从而允许外壳本身用作佩戴装置。作为另一个实例，包括例如电子部件的听力装置部分可适于设置在耳朵的后面并且被连接至适于设置在耳朵中的耳栓或耳塞耳机，因此，耳后部分可用作耳钩。耳机优选地被配置为发出声音信号，从而声音信号可进入佩戴者的耳道内，从而可被佩戴者听到。通常，听力装置被配置为至少部分佩戴在佩戴者头部处或上，通常包括一个或两个耳机，并且能够将一个或多个可听见的声音输出信号提供给佩戴者的至少一个耳朵。因此，听力装置可为单耳式或双耳式。一个或多个声音输出信号优选地以所发出的空气传播的声音信号的形式提供，以便可到达佩戴者的一个或两个外耳。听力装置可包括一个或多个振动装置，每个振动装置能够提供机械振动信号并且适于通过佩戴者头部的骨结构，将作为可听见的声音输出信号的机械振动信号听力耦接至佩戴者的一个或两个内耳。听力装置可根据一个或多个音频输入信号，例如，电接收的音频信号、从佩戴者周围接收的声音信号和/或在听力装置中储存或生成的音频信号，提供一个或多个声音输出信号。听力装置可包括用于电接收一个或多个音频输入信号的一个或多个接收器。接收器可包括电连接器，例如，该电连接器设置在听力装置的外壳部分中或者从听力装置延伸的电缆的远端处，另一个装置可与该电连接器电连接，以提供一个或多个音频输入信号。接收器可适于使用任何已知的无线传输信号，例如，射频信号、光学信号或听力信号，无线地接收一个或多个音频输入信号。接收器可被配置为接收作为模拟信号和/或作为数字信号的有线或无线信号，并且可包括用于从一个或多个调制的和/或编码的有线或无线传输信号中获得一个或多个音频输入信号的解调器和/或解码器。听力装置可包括一个或多个输入换能器(transducer)，用于从佩戴者周围接收一个或多个声音输入信号并且提供相应的音频输入信号。听力装置可包括一个或多个信号处理电路，所述电路适于在接收一个或多个音频输入信号并且根据一个或多个音频输入信号提供一个或多个声音输出信号的一个音频信号路径中或者在多个音频信号路径中应用已知的信号处理(例如，放大、衰减、降噪、频率过滤、空间过滤、声反馈减少、电平压缩等)的任何组合。听力装置可包括：一个或多个自定声音麦克风(own-voicemicrophone)，其被设置为接收佩戴者的声音并且适于提供一个或多个相应的声音音频信号；以及一个或多个发送器，其适于将一个或多个声音音频信号发送给与听力装置连接的另一个装置，例如，基站、移动电话、计算机等。通常，耳机包括用于根据音频输出信号将可听见的声音输出信号提供给佩戴者的输出换能器。耳机可包括听力装置的一个或多个接收器、和/或听力装置的一个或多个输入换能器、和/或听力装置的一个或多个信号处理电路、和/或听力装置的一个或多个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耳机(1、201、401、601)，其适于根据耳机音频信号将声音输出信号提供至佩戴者的耳朵(7)，并且进一步适于在操作位置中设置在佩戴者的头部(2)，从而使得所述头部(2)与所述耳机(1、201、401、601)之间的前腔室(5)与周围空间(6)分离，所述耳机(1、201、401、601)包括：外壳(3)，具有壁(9)，所述壁使具有声顺的后腔室(10)与所述前腔室(5)分离并且与周围空间(6)分离；耳垫(4)，被设置为并且适于在所述耳机(1、201、401、601)处于操作位置中时衰减从周围空间(6)中进入所述前腔室(5)的声音信号；第一膜片(11)，越过在所述前腔室(5)与所述后腔室(10)之间的外壳壁(9)中的第一通孔被往复地悬置并适于有源地驱动以提供所述声音输出信号的至少一部分；以及第二膜片(13)，越过在所述后腔室(10)与周围空间(6)之间的所述外壳壁(9)中的第二通孔被往复地悬置，从而使得所述第二膜片(13)和后腔室(10)构成在共振频率处声音共振的声音共振系统(10、13)，其特征在于：所述声音共振系统(10、13)被配置为使得所述共振频率低于500Hz。

【技术特征摘要】
2013.07.18 DK PA201300435;2013.10.11 EP 13188282.11.一种耳机，其适于根据耳机音频信号将声音输出信号提供至佩戴者的耳朵，并且进一步适于在操作位置中设置在佩戴者的头部，从而使得所述头部与所述耳机之间的前腔室与周围空间分离，所述耳机包括：外壳，具有壁，所述壁使具有声顺的后腔室与所述前腔室分离并且与周围空间分离；耳垫，被设置为并且适于在所述耳机处于操作位置中时衰减从周围空间中进入所述前腔室的声音信号；第一膜片，越过在所述前腔室与所述后腔室之间的外壳壁中的第一通孔被往复地悬置并适于有源地驱动以提供所述声音输出信号的至少一部分；以及第二膜片，越过在所述后腔室与周围空间之间的所述外壳壁中的第二通孔被往复地悬置，从而使得所述第二膜片和后腔室构成在共振频率处声音共振的声音共振系统，所述声音共振系统被配置为使得所述共振频率低于500Hz，其特征在于：所述耳机进一步包括阻尼器，所述阻尼器适于抑制所述第二膜片以所述共振频率的往复运动，同时允许所述第二膜片以低于所述共振频率的频率进行往复运动。2.根据权利要求1所述的耳机，其中，所述声音共振系统被配置为使得所述共振频率在200Hz与400Hz之间。3.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述第二膜片适于衰减以高于所述共振频率的频率从周围空间中进入所述后腔室内的声音信号。4.根据权利要求1所述的耳机，其中，所述第二膜片适于以低于所述共振频率的频率实际上增大所述后腔室的声顺。5.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：雅各布·赖默特，
申请(专利权)人：GN奈康有限公司，
类型：发明
国别省市：丹麦;DK