专利名称：用于扩音器的适配器的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于扩音器的适配器。本发明还涉及扩音器。本发明最后涉及具有扩音器的设备。
背景技术：
耳内耳机、听筒或耳机分别使用电声换能器来把电信号转换成声 压。在本文档中使用术语"耳机"代替术语"耳内耳机"和"听筒"来 提高文字的可读性。因此在本发明的上下文中，术语"耳机"的意思和 "耳内耳机"和"听筒"一样。上述电声换能器通常是在其背部具有特别而确定的设计的扩音器， 用于当在耳机中使用时达到优化的声音再现。用于自由区域的扩音器和用于耳机的扬声器相比在其背部需要其 它声阻抗。针对自由区域声音再现优化的扩音器具有较差的"耳上"或 "耳内"性能，反之亦然。术语"自由区域"表示扩音器产生的声音不 直接散发到用户的耳朵中，而是散发到用户和扩音器之间的自由空间， 然而术语"耳上"或"耳内"意思是扩音器产生的声音直接散发到用户 的耳朵中。为了提高接下来文字的可读性，使用"耳上"表示"耳上" 或"耳内"。对配置用于耳上用途的普通耳机，扩音器背部上的声阻抗要么部分 在扩音器中实现，要么在使用扩音器的耳机部分中实现。此方案的缺点 是必须在耳机部分和/或在扩音器中实现用于优化耳机功能所必须的声 阻抗。这限制了耳机设计的可能性。另外，扩音器要么针对自由区域用 途要么针对耳机用途进行优化。另外一个主要缺点是必须取决于扩音器 的期望用途(例如用于自由区域或用于耳上)使用不同类型的扩音器。文档EP 1 401 236 Al公开了用于在设备外壳上安装换能器的适配 器。适配器包括适配用于在外壳的良好声导部分附近安装适配器的第一 安装部分，以及用于实现声波从换能器到设备外部/从设备外部到换能器 的传播的小孔部分。适配器进一步包括用于在适配器上安装换能器的第 二安装部分。另外，适配器包括用于稳定由扩音器引起的声负载的负载 孔。每个这些负载孔构成声阻抗。换能器产生的声音在向用户耳朵发射 时必须通过负载孔。然而，这引起已知实施例的主要缺点，因为由扬声 器产生的声音必须经过适配器的声阻抗来进入用户耳朵的事实影响扬声 器的频率响应。己知实施例还有缺点是不可能用己知适配器把自由区域 扬声器变成耳机扬声器。发明内容本发明的目的是提供第一段中所述类型的适配器，第二段中所述的 扩音器以及第三段中所述的设备，其中避免了在这之前描述的缺点。 为了达到上述目的，用根据本发明的适配器提供根据本发明的特性特征，使得根据本发明的适配器被表征如下用于扩音器的适配器，所述扩音器配置用于在自由空间中使用，适 配器包括按照以下方式在扩音器背部提供声阻抗的装置，该方式使得实 现从自由空间工作模式到耳上或耳内工作模式的扩音器功能适配。还通过具有所发明的适配器的扩音器以及最终通过具有所发明的 扩音器的设备来实现本发明目的。根据本发明的特性特征的提供产生这样的优点，即通过适配器实现 当扬声器被安装在耳机中时所必须的声学功能。因为用适配器实现声学 功能，可以通过只是把适配器放在扬声器背部来容易地在耳机中实现自 由区域扩音器。从而显著简化了包括扩音器的耳机或设备的生产。另外 也显著增加了耳机设计的自由，因为不再需要根据要求的声学特征来设 计耳机外壳了。要注意的是，本发明文中的扩音器背部是扩音器除了其 发声侧之外的整个表面。如果把提供声阻抗的装置放在适配器的安装位置并与扩音器发声 侧相对，则是有益的，因为以这种方式，以非常简单和有效的方式保证了扩音器产生的声音在发射到用户耳朵时不经过声阻抗。另外，适配器 的直径可以和扩音器的直径一样或甚至更小，使得该布置的总直径和扩 音器自身相比没有增加。如果提供声阻抗的装置包括提供声摩擦的装置，则还有额外的优 点。从而进一步提高声音再现。本发明的另一个有益实施例是一种适配器，其中提供声阻抗的装置 包括低音管和/或开口，并且其中每个开口都构成声摩擦。这些方式提供 显著改善低频再现的优点。如果提供连接扩音器的后空间和自由空间的低音管和/或开口 ，则是 更有益的。这样进一步改善了低音再现。本发明的另一个有益实施例是包括用于在设备中安装扩音器的装 置的适配器，因为用这个方法简化了设备中扬声器的安装。从而所发明 的适配器可以服务于声学功能和机械功能两者。最后，如果所发明的适配器包括用于在耳机中安装扩音器的装置， 则是有益的。这些方法提供显著简化在耳机或耳机中安装扬声器的优点， 继而减小了耳机成本。本发明的这些和其它方面将参考后面描述的实施例变得清楚和进 行描述。
下面通过非限制性示例，参考图中所示实施例，将对本发明更详细 的描述。图l示出了根据本发明的包括具有适配器的扩音器的耳机的截面视图；图2示出了沿着图1中II-II线得到的的截面； 图3示出了本发明第二实施例的截面视图；图4示出了包括本发明第三实施例的耳机的第三实施例的截面视图；图5以对数坐标示出了具有和不具有适配器的图1的耳机的频率响应；图6以对数坐标示出了具有和不具有适配器的图1的扩音器的自由区域频率响应；图片是原理上画出，而不是真实尺寸，并且不同图片中同样的参考 数字代表相同的元件。本领域普通技术人员应当理解，在不脱离本发明 真正发明精神情况下，可以对本发明实施例进行等同改变，并且本发明 范围只由权利要求限制。
具体实施方式
图1表示包括根据本发明的扩音器2和适配器3的耳机1。扩音器 2配置用于在自由空间中使用。这意味着扩音器2的设计针对"自由区 域"工作模式优化。适配器3按照如下方式在扩音器2的背部b提供声阻抗，使得实现 从自由区域工作模式到"耳上"工作模式的扩音器功能适配。换句话说， 扩音器2的声学功能通过适配器3针对耳上用途进行优化。扩音器2包括磁路4和与振动膜6相连接的所谓的音圈5。当通过 这里未示出的线把电信号施加到音圈5时，音圈5使得振动膜6根据施 加的电信号振动并再现声音。在扩音器2的发声侧上提供耳机1的前盖 7的前面部分7a。前面部分7a被布置为与振动膜6相对，并具有多个小 孔9，从振动膜6发射的声波从所述小孔经过。扩音器2的背部b具有一个或更多把扩音器2的后空间b'和振动膜 6的背部空间c相连接的开口 10。适配器3包括用于在扩音器2的背部b提供声阻抗的装置。根据本 发明优选实施例，通过低音管11实现提供声阻抗的装置。在这种情况下， 适配器3承载低音管11,其中低音管11和扩音器2的后空间b'相连接。根据所示实施例，低音管11把扩音器2的后空间b'和耳机1外的 外部空间d相连接。低音管ll的第一纵向末端部分12和开口 IO相连接， 而低音管11的第二纵向末端部分13通过耳机1的覆盖部分15中的开口 14和耳机1外的外部空间d相连接。位于两个纵向末端部分12和13之 间的截面封闭低音管ll。根据本发明优选实施例，如图2所示，适配器3被实现为具有用于构成低音管11的U形(就其截面而言)通道16的盘。优选地，通道16 位于适配器的轴e周围。然而，原理上也可以把通道16以任何其它方式 布置在适配器3上。所以通道16可以沿着适配器3的表面横穿适配器3， 或者可以具有弯曲的形状或其它任何形状。虽然所示适配器3的形状是 圆的，原理上适配器可以是任何其它形状，取决于扩音器2的背部b的 形状，例如矩形。为了形成低音管11，可以通过位于扩音器2的背部b上的密封圈 17来封闭通道16，如图1所示。密封圈17可以具有中间开口的盘的形 状。根据本发明另一个实施例，也可以用中心盘或直接用扩音器2的背 部b封闭通道16。从而低音管11或适配器3分别支撑在扩音器2的背 部b上。在这里需要说明的是，适配器3也可以更厚，使得可以把低音管ll 以垂直的方式放在适配器3中。在后一情况下，低音管11可以例如具有 位于适配器3中的螺旋的形状。还应该注意的是，本发明的上下文中，扩音器2的背部b是扩音器 2除了其发声侧之外的整个表面。因此，原理上适配器3也可以具有环 绕扩音器2并位于扩音器2和耳机1之间的环(或者甚至是杯)的形状。 在这个情况下，低音管11可以位于扩音器2的外径周围并且可以特别地 具有环绕扩音器2的螺旋形。另外，开口 IO还可以沿径向穿透扩音器外 壳。此适配器的优点是扩音器2和适配器的布置的总高度和扩音器2自 身相比不一定需要增加。作为对比，和扩音器2自身相比，图l的适配 器3没有增加扩音器2和适配器3的布置的总直径。因此如果具有最大 直径的扩音器2需要适合用户的耳朵，优选后面的实施例。适配器3还包括和后空间b'配合的开口 18。分别在开口 18中或开 口 18的末端处例如通过小孔或小缝或者通过帆布(canvas)提供声摩擦 19。开口 18和耳机1的覆盖部分15中的通道20相对应。后空间b，通 过开口 18和通道20和自由区域d相连接。优选地，适配器3由塑料材料形成。因此可以作为注模部件容易地 生产适配器3。因为用可能具有很细长形状的适配器3实现用于耳上用途的声学功能，显著增加了耳机1的视觉设计的选择自由度而无需损害声学功能。可用把适配器例如粘到扩音器2的背部b上。根据图3，用适配器3'中的小孔21或小缝实现扩音器2的背部b的 声阻抗。每个小孔21构成声摩擦，并通过覆盖部分15'中的开口 20'把扩 音器2的后空间b'和耳机l'外的外部空间d相连接。小孔21具有圆柱形 并且每个形成管道。根据本发明优选实施例，小孔21具有大约在0.1 到0. 5mm之间的宽度。适配器3'也优选地由塑料材料形成。根据本发明另一个实施例，如图4所示，适配器3"包括用于在例如 移动电话、耳机或耳内耳机等的设备中组装扩音器的装置22。此装置可 实现为和设备的相应凹陷配合的弹性凸起。可以把弹性凸起放进凹陷中。在所示实施例中，凸起和覆盖部分15"或者耳机l"的前盖7'中的凹 陷配合。根据本发明的另一个实施例，适配器3"可以只包括和例如耳机 覆盖部分的装置的凹陷配合的凸起，并且粘到扩音器2的背部b上。图5现在示出了具有和不具有适配器的扩音器2的耳上用途的频率 响应。没有适配器3、 3'、 3"的扩音器2的频率响应由图表rl表明。有 适配器3、 3'、 3"的扩音器2的频率响应由图表r2表明。扩音器2的耳 上用途的标称频率响应由图表rO表明。如可以清楚看到的，没有适配器的扩音器2的图表rl和耳上用途 的标称频率响应rO非常不同。通过适配器3、 3'、 3"，扩音器2的频率 响应r2和耳上用途的标称频率响应r0相近。从而通过适配器3、 3'、 3"， 把针对自由区域用途优化的扩音器2适配为耳上用途。图6表示具有和不具有适配器3、 3'、 3"的自由区域用途的扩音器2 的频率响应。没有适配器3、 3'、 3"的扩音器2的频率响应由图表rl'表 明。有适配器3、 3'、 3"的扩音器2的频率响应由图表r2'表明。扩音器 2的自由区域用途的标称频率响应由图表rO'表明。如在图6中可以清楚看到的，适配器的使用引起扩音器2的频率响 应r2'从自由区域用途的标称频率响应r0'显著背离。如果去掉适配器3、 3'、 3"，扩音器2的频率响应rl'逼近自由区域用途的标称频率响应r0'。图5和6清楚地表示通过适配器3、 3'、 3"，可以容易地把为自由 区域用途设计的扩音器2适配为耳上用途。本发明的很大的优点是，当组装设备时可以使用同样类型的扩音器2，而不依赖于扩音器2是用于自由区域模式还是耳上模式。当在例如移 动电话或耳机等设备中安装扩音器2时，通过适配器3很简单地根据要 求适配扩音器2的声学功能，而无需明显地影响所述设备的设计。从而 显著简化具有不同声学要求的不同类型设备的生产，因为可以在这些设 备中使用同样类型的扩音器2。所以当设计耳机或移动电话等的新形体 结构时，几乎不需要考虑声学功能。应该注意的是，上述实施例说明而不是限制本发明，并且本领域普 通技术人员在不脱离如权利要求定义的本发明范畴的情况下，可以设计 很多替换实施例。在权利要求中，任何放在圆括弧中的参考符号都不限 制权利要求。词语"包括"等不排除在任何权利要求或整个说明书中列 出来之外的元件和步骤的存在。元件的单数形式不排除多个这样的元件， 反之亦然。在列举了几个装置的设备权利要求中，可以用一个和相同的 硬件项目来实施几个这样的装置。惟一的事实在于在相互不同的从属 权利要求中记载的某些方法不表明这些方法的结合不可以有利地使用。
权利要求
1.一种用于扩音器(2)的适配器(3、3’、3”)，所述扩音器(2)配置用于在自由空间中使用，适配器(3、3’、3”)包括按照如下方式在扩音器(2)的背部(b)上提供声阻抗的装置，所述方式使得实现从自由空间工作模式到耳上或耳内工作模式的扩音器功能适配。
2. 根据权利要求1所述的适配器(3、 3'、 3")，其中把提供声阻抗 的装置布置在适配器(3、 3'、 3")的安装位置并与扩音器(2)的发声 侧相对。
3. 根据权利要求1所述的适配器(3、 3'、 3")，其中提供声阻抗的 装置包括提供声摩擦的装置。
4. 根据权利要求1所述的适配器(3、 3'、 3")，其中提供声阻抗的 装置包括低音管(11)和/或开口 (21)，其中每个开口 (21)构成声摩 擦。
5. 根据权利要求4所述的适配器(3、 3'、 3")，其中将低音管(11) 和/或开口 (21)配置用于把扩音器(2)的后空间(b')和自由空间(d) 相连接。
6. 根据权利要求1所述的适配器(3、 3'、 3")，包括用于在设备中 安装扩音器(2)的装置(22)。
7. 根据权利要求6所述的适配器(3、 3'、 3")，包括用于在耳机(l、 l'、 1")中安装扩音器(2)的装置(22)。
8. —种扩音器(2)，具有根据权利要求1到7中任一项所述的适配 器(3、 3'、 3")。
9. 一种设备，具有根据权利要求8所述的扩音器(2)。
10. 根据权利要求9所述的设备，其中所述设备是耳机(l、 l'、 1")。
全文摘要
公开了用于扩音器(2)的适配器(3、3’、3”)，其中提供扩音器(2)用于自由空间中。适配器(3)包括按照如下方式在扩音器(2)背部(b)上提供声阻抗的装置，该方式使得实现从自由空间工作模式到耳上或耳内工作模式的扩音器功能适配。
文档编号H04R1/10GK101223816SQ200680026127
公开日2008年7月16日 申请日期2006年7月13日 优先权日2005年7月19日
发明者埃里奇·克莱因, 米夏埃尔·舍夫曼 申请人:Nxp股份有限公司