耳机中的压力均衡制造技术

一种耳机，包括将一个封装体积分隔成前体积和后体积的电声换能器，将所述前体积耦合至用户的耳道的壳体中的第一端口，将所述前体积耦合至耳朵外部的空间的壳体中的第二端口，将所述后体积耦合至耳朵外部的空间的壳体中的第三端口，以及配置成围绕所述第一端口并包括一个折边以便将耳道相对于耳朵外部空间密封的耳塞。所述第二端口的直径和长度提供一个具有如下声阻抗的声质量，该声阻抗具有高抗性分量和低阻性分量，减少原本因密封耳朵所导致的堵耳效应。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本公开涉及耳机中的压力均衡。音频耳机，并且特别地，入耳式耳机意味着至少部分地就位于用户的耳道或耳道入口中，有时具有将耳机内的体积耦合至耳道、至彼此或至自由空间的多个开口或端口。如图1所示，典型的耳机10具有限定由电声换能器或驱动器18在主体内分隔的前腔14和后腔16的壳体12。主输出端口20将前腔耦合至耳道，以便用户可以听到由驱动件18产生的声音。后端口22和24将后腔耦合至自由空间，以控制背腔的声学特性及其通过所述输出端口20对音频输出或响应的影响，如在美国专利7,916,888中所描述的，其全部内容通过引用并入本文。前端口26类似地控制前腔的声学特性，如在美国专利8,594,351中所描述的，其全部内容通过引用并入本文。前端口26还用作压力均衡(PEQ)端口，因为它将前腔耦合至自由空间。PEQ端口用于减轻当耳机插入耳朵时在前腔内产生的压力。耳塞28用作壳体12和耳朵之间的人机接触面。
技术实现思路
一般地，在一个方面，一种耳机包括限定封闭体积的壳体，将所述封闭体积分隔为前体积和后体积的电声换能器，在所述壳体中布置成当所述耳机被佩戴时将前体积耦合至用户耳道的第一端口，在壳体中布置成当耳机被佩戴时将前体积耦合至用户耳朵外部空间的第二端口，在壳体中布置成当耳机被佩戴时将后体积耦合至用户耳朵外部空间的第三端口，以及配置成围绕第一端口并包括折边，当耳机被佩戴时该折边用来将耳道相对于耳朵外部空间密封的耳塞。第二端口的直径和长度提供一个具有如下声阻抗的声质量，该声阻抗具有高抗性分量和低阻性分量。实施方式可以包括以下的任何组合的一个或多个。第二端口的直径和长度可以为第二端口提供在低频处的低声阻抗和在高频处的高声阻抗。壳体可以包括用于保持耳塞的延伸突片，并且第二端口可以包括定位于邻接延伸突片的壳体的出口，延伸突片位于第一端口与第二端口出口之间。耳塞可以包括定位成围绕第二端口出口的空隙，耳塞保护第二端口出口免遭堵塞。空隙可以不向第二端口赋予附加声阻抗。耳塞可以由具有至少两个不同硬度的材料形成，耳塞限定空隙的部分比耳塞形成密封的部分有更大的硬度。换能器可以包括膜片，其一般通过拳平面而被表征、沿垂直于该平面的第一轴线径向对称、并且以外边缘为界，第一端口从入口延伸到换能器的外边缘附近的前体积内，并且第二端口从入口延伸到前体积内，该第二端口入口沿将第一轴线连接到第一端口入口的线定位。第二端口入口可以在第一端口与第一轴线之间、面向膜片定位。第一端口可具有比第二端口更低的特性声阻抗。第二端口可以在20Hz处具有至少6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×107的特性声阻抗。第三端口可以在20Hz处具有至少8.0×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×108的特性声阻抗。第二端口可以在20Hz处具有至少6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×107的特性声阻抗。壳体内的第四端口可被布置为当耳机被佩戴时将前体积耦合至用户耳朵外部的空间，第四端口的直径和长度为第四端口提供具有如下的高声阻抗：该高声阻抗具有大阻性分量和低抗性分量。第四端口可以在3kHz处具有至少8.3×107kg/m4的特性声阻抗。一般地，在一个方面，耳机包括配置成限定一个封闭体积的壳体，将封闭体积分隔为前体积和后体积的电声换能器，在壳体中布置成当耳机被佩戴时将前体积耦合至用户耳道的第一端口，在壳体中布置成当耳机被佩戴时将前体积耦合至用户耳朵外部空间的在20Hz处具有至少6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×107的特性声阻抗的第二端口，在壳体中布置成当耳机被佩戴时将后体积耦合至用户耳朵外部空间的在20Hz处具有至少8.0×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×108的特性声阻抗的第三端口，以及配置成围绕第一端口并当耳机被佩戴时在壳体与耳道间形成密封的耳塞。一般地，在一个方面，耳机包括配置成将耳机密封至耳道以形成包括耳道和耳机的前腔的一个封闭体积的耳塞，前抗性端口将否则被密封(otherwise-sealed，若无该前抗性端口则被密封)的前腔耦合至耳机外部的空间，以提供跨可听频谱的一致响应，以及后抗性端口和后阻性端口并联地将背腔耦合至耳机外部的空间，以结合密封对于给定的输入信号电平提供高电平输出。实施方式可包括以下的任意组合的一个或多个。耳机可以通过在20Hz处小于6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处小于3.1×107的特性声阻抗耦合至耳道。前抗性端口可以在20Hz处具有至少6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×107的特性声阻抗，后抗性端口可以在20Hz处具有至少8.0×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×108的特性声阻抗。其优点包括提供跨可听频谱的一致响应和减少因密封耳道所引起的堵耳效应。上面提到的所有示例和特征可以以任何技术上可行的方式相结合。其他特征和优点将从说明书和权利要求书中显而易见。附图说明图1、2、8和10示出了耳机的截面图。图3、4和11示出了图2中的耳机的等距视图。图5、6和7示出了耳机响应的曲线图。图9示出了图2中的耳机的示意平面图。具体实施方式一般的耳机以及特别是入耳式耳机，就它们在多大程度上密封到耳朵可以大致分为两类。隔离式耳机旨在创建将驱动器耦合至耳道的密封前腔，防止耳道与环境之间的气流(和声压泄漏)。开放式耳机旨在不创建这种密封，从而空气和因此声音可以在环境和耳道之间流动。在许多情况下，在隔离和开放中进行选择以便平衡诸如保真度、灵敏度、隔离和舒适性等因素。当然，控制这些因素中的任一个也需要耳机声学的适当配置。开放式耳机往往更易于受外界噪音干扰的影响，而隔离式耳机往往不太舒服。隔离式耳机往往比其他类型的耳机不舒服的一个原因，除了它们对耳朵上的肉有更多的压力这一简单的事实外，在于它们引起所谓的堵耳效应，当用户的耳朵被堵住时他对其自己的声音感知失真。当用户的耳朵被堵塞，无论是通过耳机、耳塞还是手指，用户声音经过空气从嘴传递到耳朵的高频分量被衰减。同时，声音的低频分量经过头部并经过耳道侧壁直接进入耳道内，并通过密封耳道的声学效应相对于当耳朵开放时的声音被放大。这些声音不仅在没有高频声音时存在，实际上是作为被截留在耳道内的结果而被放大。总的效果是使用户的声音听起来更低沉和不自然，但只有他自己知道。即使当不出声时，诸如血液流动和颚运动的声音也被密封耳道放大，导致堵塞感，而不管实际上是什么堵住了耳朵。密封耳道的耳机还可影响用户的情景感知，也就是他对环境声音的感知。有时这是需要的但有时不需要。如在图1中所示的那样的PEQ端口可以减少堵耳效应，通过减轻在耳道中的一些压力，但它们通常还降低了低频输出和隔离，失去了使用隔离耳机本来希望获得的一些优点。如下文所述，耳机中密封于耳道的PEQ端口和后腔端口以这样的方式配置，使得最小化堵耳效应且提高情景感知，而不会失去改善的灵敏度和随后对由将耳机密封至耳道提供的响应特性的控制。密封耳塞还提供了在各种佩戴中一致的低频声学响应。如在图2和图4中所示，这样的耳机200具有从耳塞228延伸的密封凸缘230。图3示出了耳塞被移除的耳机200。凸缘接触用户耳道与外耳之间的过渡边缘，以密封耳道而不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耳机，包括：壳体，限定封闭体积；电声换能器，将所述封闭体积分隔为前体积和后体积；所述壳体中的第一端口，被布置成当所述耳机被佩戴时将所述前体积耦合至用户的耳道；所述壳体中的第二端口，被布置成当所述耳机被佩戴时将所述前体积耦合至用户耳朵外部的空间；所述壳体中的第三端口，被布置成当所述耳机被佩戴时将所述后体积耦合至用户耳朵外部的空间；以及耳塞，被配置成围绕所述第一端口并包括折边，当所述耳机被佩戴时所述折边用来将所述耳道相对于所述耳朵外部的空间密封；其中，所述第二端口的直径和长度提供具有如下声阻抗的声质量：所述声阻抗具有高抗性分量和低阻性分量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.14 US 14/211,5561.一种耳机，包括：壳体，限定封闭体积；电声换能器，将所述封闭体积分隔为前体积和后体积；所述壳体中的第一端口，被布置成当所述耳机被佩戴时将所述前体积耦合至用户的耳道；所述壳体中的第二端口，被布置成当所述耳机被佩戴时将所述前体积耦合至用户耳朵外部的空间；所述壳体中的第三端口，被布置成当所述耳机被佩戴时将所述后体积耦合至用户耳朵外部的空间；以及耳塞，被配置成围绕所述第一端口并包括折边，当所述耳机被佩戴时所述折边用来将所述耳道相对于所述耳朵外部的空间密封；其中，所述第二端口的直径和长度提供具有如下声阻抗的声质量：所述声阻抗具有高抗性分量和低阻性分量。2.根据权利要求1所述的耳机，其中所述第二端口的直径和长度为所述第二端口提供在低频处的低声阻抗和在高频处的高声阻抗。3.根据权利要求1所述的耳机，其中：所述壳体包括用于保持所述耳塞的延伸突片；并且所述第二端口包括定位于邻接所述延伸突片的所述壳体的出口，其中所述延伸突片在所述第一端口与所述第二端口出口之间。4.根据权利要求3所述的耳机，其中所述耳塞包括定位成围绕所述第二端口出口的空隙，所述耳塞保护所述第二端口出口免遭堵塞。5.根据权利要求4所述的耳机，其中所述空隙不向所述第二端口赋予附加声阻抗。6.根据权利要求4所述的耳机，其中所述耳塞由具有至少两个不同硬度的材料形成，所述耳塞限定所述空隙的部分比所述耳塞形成所述密封的部分有更大的硬度。7.根据权利要求1所述的耳机，其中：所述换能器包括膜片，所述膜片一般通过第一平面来表征、沿垂直于所述平面的第一轴线径向对称、并且以外边缘为界；所述第一端口从入口延伸到所述换能器的所述外边缘附近的所述前体积内；并且所述第二端口从入口延伸到所述前体积内，所述第二端口入口沿将所述第一轴线连接到所述第一端口入口的线定位。8.根据权利要求7所述的耳机，其中所述第二端口入口在所述第一端口与所述第一轴线之间、面向所述膜片定位。9.根据权利要求1所述的耳机，其中所述第一端口具有比所述第二端口更低的特性声阻抗。10.根据权利要求9所述的耳机，其中所述第二端口在20Hz处具有至少6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×107的特性声阻抗。11.根据权利要求10所述的耳机，其中所述第三端口在20Hz处具有至少8.0×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×108的特性声阻抗。12.根据权利要求1所述的耳机，其中所述第二端口在20Hz处具有至少6.8×106的特性声阻抗并且在3kHz处具有至少3.1×107的特性声阻抗。13.根据权利要求1所述的耳机，还包括所述壳体中的第四端口，所述第四端口被布置为当所述耳机被佩戴时将所述前体积耦合至用户耳朵外部的空间，所述第四端口的直径和长度为所述第四端口提供具有如下高声阻抗：所述高声阻抗具有大阻性分量和低抗性分量。14.根据权利要求13所述的耳机，其中所述第四端口在3kHz处具有至少2.0×107kg/m4的特性声阻抗。15.一种耳机，包括：壳体，限定封闭体积；电声换能器，将所述封闭体积分隔为前体积和后体积；...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·P·阿农齐阿托，J·哈洛，M·D·谢特伊，R·C·西尔维斯特里，
申请(专利权)人：博士有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US