专利名称：入耳式耳机的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有塞子区和外部区并具有至少两个换能器的入耳式耳机。
背景技术：
在US2006/0133631A中，其中一个换能器是平衡式电枢换能器(balanced armature transducer)(BA换能器)，并且第二个换能器是电动换能器(dynamic transducer )。虽然在说明书中随后讨论的大体是BA换能器和电动换能器， 在入耳式耳机中本发明也包括压电换能器(piezoelectric transducer)和这些 类型的换能器的组合的使用。在入耳式耳机被佩戴期间，其位于使用者耳道 内的部分被理解为塞子区并且保持在耳道外的部分被理解为外部区。
所提及的US2006/0133631A,其内容通过引用的方式结合到本申请中， 非常清楚地描述了导致在入耳式耳才几中配备至少两个换能器的原因，并且也 解释了换能器产生的声音应该如何被引导到耳机的面对耳膜的孔所要考虑 的因素。入耳式耳机在当时已经是现有技术的一部分，在这个文献中也进行 了描述。也描述了在靠近塞子的区域具有声音混合腔室，因此靠近耳机的最 前端大概能获得比分离的声道更好的 一致性的配置。
本申请的发明人基于以下事实发现了其发明独立的换能器的声道被分 别引导到耳机的端部，仅仅是顺便提及，当配备三个换能器时两个在共同的 声道内传递，然而，其与其余声道之间也严格地保持分离。
从描述现有技术的该文献的附图和从解释本发明的附图来看这是显然， 尽管部件都小型化了，因为有至少两个换能器和供声音穿过其而^L引导的管 线，所以需要空间，这导致这样的事实这样的入耳式耳^L仍然不能位于耳 朵的较好的部位，而是在其前面，这在佩戴的舒适性和视觉外观上都不是所 期望的。
通常，入耳式耳机一方面被用作助听器，另一方面用于收听音乐、电话 交谈、无线电通信、电台节目等，尤其是当环境不适于或不能露出声音时， 或在考虑到周围的噪音的情形下。US5737436A，其内容以引用的方式结合到本申请中，描述了用于听音 乐等的系统，其使用了安装在玻璃等上并且通过深深地插入到塞子内的管而 与耳塞连接的小型化的扬声器。高频率的声音不能非常好地通过管而引导到 使用者的耳朵内。因此，至少一个基于压电而工作的高频扬声器被安装为绕 着靠近其端部的管(图5)，或靠近或者已经在耳塞内(图4)或者甚至靠近 管，或在耳塞本身内(图3)。由于塞子的材料，其是透声的并且由于装置的 石先碎，高频扬声器和管之间的结构以及空间关系不是决定性的，但是高频扬 声器不会(neither in nor)在管前面。
原理上，能假定耳道的平均容积是大约1250mm、相应于1.250cm3)(例 如参见JASA article M.R.Stinson&B.W. Lawton,1989，其内容以引用的方式结 合到本申请中，图12)。如果装置延伸进耳道内大约10mm,大约690mm3 的剩余容积留在其"前面"。在根据现有技术的2-路系统中， 一个人能估算 为125mn^的内前容积；当然，这些值必需看作是平均值，并且，实事上， 人与人之间是不同的，所考虑的装置的相应的详细设计也包括这些值的偏 差。然而，前容积的任何减少均是积极的，因为这样能提高共振频率和且改
起改进。
发明内容
本发明的目的是避免所提及的缺点和设计刚才所提及的类型的入耳式 耳^/L,显著地减少了其容积和/或前容积。
根据本发明实现了这些目的，在本发明中优选为平衡式电枢(BA) 换能器或压电换能器的第一换能器设置在耳^L的塞子区，并且位于优选为电 动换能器的第二换能器的声道内。这样，不仅显著地减少了前容积，而且也 获得了两个换能器相对于耳道的迄今难达到的 一致性。
通过根据本发明的节省了声道并且将换能器定位在其它换能器的声道 内的布置，将内前容积减少到大约40 mm3。则整个前容积从大约815 mm3 减少到大约713 mm3，其代表了相对于现有技术的显著的改进。
在本发明的进一步的发展中，优选为BA换能器的第一换能器结合到耳 机中，使得它的声音出口邻近优选为电动换能器的第二换能器的声音出口 ， 也就是，它的声音出口朝向远离声道的端部的方向。通过这些，获得了一致性的更进一步的改进。
根据本发明的布置也令人惊讶地意味着有效地减少了耳机紧密地塞在 耳道内的现有的大问题，并且甚至不紧密地塞在耳道内也能获得高质量，因 为根据本发明的布置对泄漏的敏感程度小于已知的布置。能在没有显著的低 音损失的情况下容易地设置压力补偿孔的优势与电动换能器的使用相关联。
下面借助附图进一步解释本发明。在附图中
图1到3示出了根据现有技术的传统的入耳式耳机，
图4纯粹示意性地示出了根据本发明的入耳式耳机，
图5到7示出了才艮据本发明的变形，
图8示出了图4的换能器的顶视图，且
图9示出了基于前容积变化的等效电路的耳机的特征的比较。
具体实施例方式
图1示出了根据现有技术的入耳式耳机100:它具有壳体101，耳垫102 和两个BA换能器103、 104，当佩戴上时耳垫102位于耳道内。两个BA换 能器借助分频网(frequency divider network) 107而接受具有规定频率的信
能器103)和声道106 (换能器104)而发出它们的声波。通过具有引入件 108的电缆而实现入耳式耳机100的供给。
类似于图1，图2示出了根据现有技术的入耳式耳机200:它也具有壳 体101、耳垫102、但是仅仅有一个具有相应声道203的BA换能器104。第 二换能器是具有相应声道201的电动换能器202。在这个例子中，同样才艮据 现有技术，换能器借助分频网107而接受具有规定频率的信号。声道201、 203，如同在图1中那样，大体上彼此平行地延伸并且在耳道方向上延伸。 同样通过具有引入件108的电缆而实现入耳式耳机的数据和能量的供给。
图3示出了根据图2的现有技术的变形，其具有一个在另一个内的用于 排出声音的声道106、 201,声道106、 201被引导为一共同的端部通道301 而到耳垫102的区域。其它的附图标记和部件与图2中相同，因此不需要进 一步的解释。图4以类似于图1到图3的视图示出了根据本发明的入耳式耳机400, 并且同样的附图标记再次被用于同样的或类似的部件。
在图4中，用括号示出了耳机400的塞子区410和外部区411,在佩戴 期间塞子区410位于耳道内，并且明显塞子区410和外部区411通过缺口被: 此分离，但这不是必需的。如果考虑到根据图7的变形，缺口或实际中间零 件的大小和形状仅仅取决于耳机的设计，并且在说明书和权利要求中这些名 称的使用仅仅用于更易于在耳机内定位该部件，正如塞子区410和外部区 411的区别，从而不需要额外地参考佩戴者或他的耳道。这些区域的更进一 步的实施方式对本领域技术人员而言是已知的，现有技术中也提及了。
耳机400具有BA换能器402和耳垫102，因此在耳道内，"在其后面，， 配备有电动换能器201, BA换能器402位于电动换能器201的声道403内， 因此BA换能器402的声道也由声道403形成。从附图比较来看，几何尺寸 的小型化是直接显然的；两个换能器的优秀的一致性同样是直接显然的，BA 换能器的实际声音出口 405位于电动换能器的声音出口 403内，也参见图8。 位于电动换能器"前面"的整个腔室被密封件404 (来自分频网的控制线通 过密封件404被引导到BA换能器)密封，形成声道。
耳机400的声音孔412设置在塞子区，使得在如预期那样使用耳机期间 声音孔412面对佩戴者的耳膜。BA换能器402优选为位于声音孔412旁边。
图5示出了变形500s，其基本上与图4中的耳机400 —致，除了其中 BA换能器502倒置安装，也就是实际声音出口 504朝向电动换能器202。 这样，两个换能器202、 502的声音路径几乎具有相同的尺寸，这进一步提 高了 一致性并且因此在许多情形下提高了质量。
图6示出了具有两个BA换能器的变形。当然，换能器402的声音出口 504也能朝向这里的换能器602，使得两个声音出口 404、 604位置彼此邻近。
图7示出了耳机700的特定的人机工程学形状(ergonomic )，其提供了 根据本发明的益处电动换能器202相对于BA换能器402的轴线721倾斜 地布置，该轴线也是耳垫102的轴线，共同的声道703设计为倾斜的，并且 当然也能是弯曲的。在许多情形下，这增加了佩戴的舒适性并且通过根据本 发明的换能器的布置没有减少放音质量。当然，换能器402的声音出口 504 也朝向换能器202,从而提高一致性。
图8示出了在图4中的箭头Vin方向上的顶浮见图，其中声道403、 405的一致性是显然的，BA换能器402布置在声道403和耳垫102内，壳体401 在其外围之上延伸，壳体401在耳垫的中心凹槽的区域也是可见的。
图9最后示出了在人工耳朵内发出的用于测量的声音压力。在100Hz和 20kHz之间的频率，在对数标尺上划出了相应于0.1cm3, 0.4 cm3， 0.7 cm3 和0.9 cn^的前容积的四条曲线。非常显然在前容积较小时，在共振频率处 形成的曲线的最大值移动至'J较高的频率。
本发明不限定为所描述的和所描写的实际例子，而是能以不同的方式进 行修改。独立部件尤其是不同于那些已经叙述的其它换能器的其它结合是可 能的，特别地，并且相对尺寸能选择为与所示的那些不同，并且能配备额外 的换能器，这里声道的形状仅仅是纯粹示意性地示出，为了示出根据本发明 的换能器在其它换能器的声道内的布置，声道的形状能在宽的范围等上自由 选择。如果设置第三换能器，能以额外的方式引导它的声道，如果它也是优 选的，即至少第一换能器，和任选地也包括第二换能器，在这种情形下也布 置在第三换能器的声道内。
在每个附图中都示出了分频网，但是这不是必需的并且换能器也能简单 地并联地以与其它部分串联连接。本发明大体上涉及这些方面，其仅仅少量 地受它的影响，并且集中在入耳式耳机内的几个换能器的几何布置上。
能设计所有的三种类型的换能器，使得它们具有特定的声音出口孑L，在 本发明的优选实施方式中，为了进一步提高一致性，当这些换能器被布置为 第一换能器在入耳式耳机的塞子区内时，声音出口孔面对相应的第二换能 器。
现有技术中用于入耳式耳机的所有材料都能被用作根据本发明的入耳 式耳机的材料，所有的制造技术同样能被用作提高本发明的应用可能性的制 造技术。
权利要求
1. 一种具有塞子区(410、510、610、710)和外部区(411、511、611、711)的入耳式耳机，具有至少两个换能器，其特征在于，优选为平衡式电枢(BA)换能器或压电换能器的第一换能器(402、502)设置在耳机(400、500、600、700)的塞子区(410、510、610、710)中，并且位于优选为电动换能器的第二换能器(202、602)的声道(403、703)中。
2. 如权利要求1所述的入耳式耳机，其特征在于，第一换能器(502) 的声音出口 (504)面对第二换能器(202、 602)。
3. 如权利要求1或2所述的入耳式耳机，其特征在于，优选为电动换能 器(202、 602)的第二换能器位于入耳式耳机的外部区(411、 511、 611、 711)中。
4. 如前述权利要求中任一项所述的入耳式耳机，其特征在于，声道(703 ) 为倾斜或弯曲。
5. 如前述权利要求中任一项所述的入耳式耳机，其特征在于，第一换能 器(402、 502)位于邻近耳机(400、 500、 600、 700)的声音孔(412)处。
6. 如前述权利要求中任一项所述的入耳式耳机，其特征在于，至少第一 换能器(402、 502)布置在可选设置的第三换能器或附加换能器的声道内。
全文摘要
本发明涉及具有塞子区(410，510，610，710)和外部区(411，511，611，711)并具有至少两个换能器的入耳式耳机。本发明的特征在于优选为BA换能器(402，502)或压电换能器的第一换能器设置在耳机(400，500，600，700)的塞子区(410，510，610，710)内并且位于优选为电动换能器(202，602)的第二换能器的声道(403，703)中，也在可选的附加换能器的声道(403，703)中。
文档编号H04R1/10GK101534461SQ20091012744
公开日2009年9月16日 申请日期2009年3月11日 优先权日2008年3月12日
发明者伯恩哈德·平特, 汉尼斯·莱多弗 申请人:Akg声学有限公司