声像前置的耳的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种声像前置的耳机，所述耳机包括与佩戴者的头部相适配的弧形耳机外壳，所述耳机外壳对应在两耳的位置分别具有一耳机套，所述耳机外壳的内部除耳机套的位置外形成封闭的空腔，所述空腔内靠近佩戴者头部的顶端且靠近前额的位置设置有主扬声器，所述主扬声器包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道扬声器和右声道扬声器，本实用新型涉的耳机发出的声音的声像前置，位于人的正前方，可以提高用户体验。
【专利说明】声像前置的耳机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及耳机【技术领域】，尤其涉及一种声像前置的耳机。
【背景技术】
[0002]当用户看电影或者玩游戏时，电影或者游戏的画面及声音都位于人的前方，画面和声音的位置的一致性能够给用户带来较好的体验。传统的头戴式耳机由于耳机扬声器位于人的耳朵外侧位置，声像(也称为虚声源)就会被用户判断为在两耳连成一条直线的中点处，也就是在头颅内部，人听到的声音位于大脑中间或者是在两耳后，如果用两个音箱代替耳机进行收听，则不存在此现象。传统的耳机发声时之所以会使人判断为上述声像位置，是因为耳机的放声与人判断声像位置的原理不相符。
[0003]双耳效应理论认为人的耳朵对声源的判断是根据以下四个物理因素产生的:1.声音到达双耳间的时间差，2.声音到达双耳间的强度差，3.声音低频分量由于时间差产生的相位差，4.人头对高频分量的遮蔽作用产生的音色差。其中，因素I和因素2起主要作用。
[0004]人耳不仅可以听到声音，而且还可以利用两个耳朵接收声音时的强弱差别和时间差别来分别判断出发声物的方位和距离，也就是声源的方位和距离。传统的耳机由于扬声器到左耳和右耳的距离相等，声音信号到达左耳和右耳的强弱差和时间差为零，声像位于大脑中间，人认为听到的声音位于大脑中间，用户产生不真实的感觉，使用体验降低。
实用新型内容
[0005]本实用新型的主要目的在于提供一种声像前置的耳机，旨在使用户佩戴耳机时收听的声音所成声像前置。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型提出一种声像前置的耳机，所述耳机包括与佩戴者的头部相适配的弧形耳机外壳，所述耳机外壳对应在两耳的位置分别具有一耳机套，所述耳机外壳的内部除耳机套的位置外形成封闭的空腔，所述空腔内靠近佩戴者头部的顶端且靠近前额的位置设置有主扬声器，所述主扬声器包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道扬声器和右声道扬声器。
[0007]优选地，所述左声道扬声器靠近左耳边设置，所述右声道扬声器靠近右耳边设置。
[0008]优选地，所述耳机还包括音频电路，所述左声道扬声器和右声道扬声器分别电连接至外部的音频电路。
[0009]优选地，所述耳机还包括设置于所述左声道扬声器和右声道扬声器之间的补偿扬声器，所述补偿扬声器包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道补偿扬声器和右声道补偿扬声器。
[0010]优选地，所述左声道补偿扬声器靠近所述右声道扬声器设置，所述右声道补偿扬声器靠近所述左声道扬声器设置。
[0011]优选地，所述左声道扬声器与所述左声道补偿扬声器分别并联于所述音频电路，所述右声道扬声器与所述右声道补偿扬声器分别并联于所述音频电路。
[0012]优选地，所述耳机还包括两延时器以及两可调电阻，所述左声道补偿扬声器与一延时器及一可调电阻串联后与左声道扬声器并联于所述音频电路，所述右声道补偿扬声器与另一延时器及另一可调电阻串联后与右声道扬声器并联于所述音频电路。
[0013]本实用新型提出的一种声像前置的耳机，耳机的弧形耳机外壳设计为除耳机套外其内部形成封闭的空腔，空腔内靠近佩戴者头部的顶端且靠近前额的左右两侧对称设置有左声道扬声器和右声道扬声器，左声道扬声器或右声道扬声器与两耳的距离不一样，使人耳接收到的声音具有强弱差别和时间差别等，耳机产生的声音的声像前置，位于人的正前方，可以提闻用户体验。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型声像前置的耳机第一实施例的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型声像前置的耳机第二实施例的结构示意图；
[0016]图3是本实用新型声像前置的耳机一实施例中左声道扬声器与左声道补偿扬声器的电路图；
[0017]图4是本实用新型声像前置的耳机一实施例中计算左声道扬声器的声音信号到达两耳的时间差的示意图。
【具体实施方式】
[0018]请参阅图1，图1为本实用新型声像前置的耳机第一实施例的结构示意图。耳机I包括与佩戴者的头部相适配的耳机外壳10，耳机I外壳为弧形，耳机外壳10对应在两耳的位置分别具有一耳机套(图中未示)，耳机外壳10的内部除耳机套的位置外形成连通的、封闭的空腔，空腔内靠近佩戴者头部的顶端，且靠近前额的位置设置有主扬声器101，主扬声器101包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道扬声器1011和右声道扬声器1012。当佩戴者佩戴耳机I看电影或者玩游戏时，画面与声源都位于人的正前方，左声道扬声器1011和右声道扬声器1012发出的声音信号在封闭的空腔内传播并进入人耳，声音分别传播到两耳的距离不相等，人耳接收的声音具有强弱差别和时间差别等，声像的位置位于头部的顶端的前方，声音的声像前置，使佩戴者听到声音来自正前方，用户产生真实感。
[0019]与现有技术相比，本实用新型的耳机，当佩戴者佩戴该耳机I时，能够改变现有耳机产生的声音位于大脑中间或者是在两耳后的现象，使耳机I产生的声音的声像前置，位于人的正前方。
[0020]通过上述描述可以看出:本实用新型耳机I的弧形耳机外壳10设计为除耳机套外内部形成封闭的空腔，空腔内靠近佩戴者头部的顶端且靠近前额的两侧对称设置有左声道扬声器1011和右声道扬声器1012，左声道扬声器1011或右声道扬声器1012与两耳的距离不一样，使人耳接收到的声音具有强弱差别和时间差别等，耳机I产生的声音的声像前置，位于人的正前方，可以提高用户体验。
[0021]请参阅图2，图2是本实用新型声像前置的耳机第二实施例的结构示意图。左声道扬声器1011靠近左耳边设置,右声道扬声器1012靠近右耳边设置。其中，左声道扬声器1011和右声道扬声器1012分别电连接至外部的音频电路。当佩戴者佩戴耳机I时，左声道扬声器1011发出的声音信号在空腔内传播并分别进入人的左耳和右耳,右声道扬声器1011发出的声音信号在空腔内传播并分别进入人的右耳和左耳，由于左声道扬声器1011或右声道扬声器1011发出的声音信号传入人的右耳和左耳的距离不一样，故人耳收听到声音时具有强弱差别和时间差别，与双耳效应原理相符，声音的声像前置，佩戴者听到声音时感觉声音来源于头部的顶端的正前方，用户产生真实感。
[0022]由于空腔内的左声道扬声器1011和右声道扬声器1012靠近佩戴者头部顶端的两侧且靠近前额，距离人的头部很近，而人头部对声音信号具有一定阻挡作用，左声道扬声器1011发出的声音信号中的中高频信号传送到右耳会产生很大的衰减，同理，右声道扬声器1012发出的声音信号中的中高频信号传送到左耳也会产生很大的衰减。假设人头的直径为25cm，声波在空气中传播速度为344米/秒，对应波长为25cm的声波频率为f= v /λ =(344m/s)/0.25m=1376Hz。波长小于25cm的声波即频率大于1376 Hz的声波从左声道扬声器1011传送到右耳会大幅衰减，从右声道扬声器1012传送到左耳也会大幅衰减，并且，由于人头的阻挡作用，左声道扬声器1011发出的声音信号无法直接传到右耳，右声道扬声器1012发出的声音信号无法直接传到左耳，都只能接收到反射声音信号，因此，会导致声像定位模糊和飘移。
[0023]为此，在左声道扬声器1011和右声道扬声器1012之间设置有补偿扬声器102，补偿扬声器102包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道补偿扬声器1021和右声道补偿扬声器1022。其中，左声道补偿扬声器1021靠近右声道扬声器1012设置，以补偿左声道扬声器1011的声音在向右耳传播过程中的衰减；右声道补偿扬声器1022靠近左声道扬声器1011设置，以补偿右声道扬声器1012的声音在向左耳传播过程中的衰减。其中，左声道补偿扬声器1021可以对准右耳设置，以使左声道补偿扬声器1021的声音直达右耳；右声道补偿扬声器1022可以对准左耳设置，以使右声道补偿扬声器1022的声音直达左耳。
[0024]请参阅图3，图3是本实用新型声像前置的耳机一实施例中左声道扬声器与左声道补偿扬声器的电路图，左声道扬声器1011与左声道补偿扬声器1021分别并联于外部的音频电路103中，使左声道补偿扬声器1021获取与左声道扬声器1011相同的声音信号；同理，右声道扬声器1012与右声道补偿扬声器1022也分别并联于外部的音频电路103中，使右声道补偿扬声器1022获取与右声道扬声器1012相同的声音信号。
[0025]进一步地，耳机I还包括两延时器以及两可调电阻，左声道补偿扬声器1021与一延时器10211及一可调电阻10212串联后与左声道扬声器1011并联于音频电路103中，同理，右声道补偿扬声器1022与另一延时器及另一可调电阻串联后与右声道扬声器1012并联于音频电路103中。
[0026]其中，延时器10211是数字信号处理延时器，两延时器的参数相同，且两可调电阻的参数相同。通过调节延时器，使左声道扬声器1011发出的声音信号与左声道补偿扬声器1021发出的声音信号一起传入右耳,右声道扬声器1012发出的声音信号与右声道补偿扬声器1022发出的声音信号一起传入左耳；通过调节可调电阻，使左声道补偿扬声器1021和右声道补偿扬声器1022的声音大小变化，用户可以根据实际使用情况进行调节。
[0027]更进一步地，请参阅图4，图4是本实用新型声像前置的耳机一实施例中计算左声道扬声器的声音信号到达两耳的时间差的不意图。假设左声道扬声器1011位于左耳正前方50厘米处，且左耳和右耳之间的距离为25厘米，则可计算出左声道扬声器1011距离右耳的距离约为56cm，左声道扬声器1011到达右耳的时间比到达左耳延迟:(56cm-50cm) /(344m/s) =0.174msο将如图3所示的延时器10211的信号延迟0.174毫秒，就可以产生左声道扬声器1011距离人耳50厘米处左声道扬声器1011与左声道补偿扬声器1021发出的声音信号传入右耳的效果；同理，右声道扬声器1012与右声道补偿扬声器1022的电路也可以同样设置，此处不再赘述。
[0028]通过上述描述可以看出:本实用新型的耳机I的弧形耳机外壳10设计为除耳机套外其内部形成封闭的空腔，空腔靠近佩戴者头部的顶端且靠近前额的左右两侧对称设置有左声道扬声器1011和右声道扬声器1012,使耳机I产生的声音的声像前置,位于人的正前方，同时，在左声道扬声器1011和右声道扬声器1012之间对称设置左声道补偿扬声器1021和右声道补偿扬声器1022，以减少因人头部对声音信号的阻挡而造成信号的衰减，使耳朵接收的声音具有强弱差别和时间差别等，使声像的位置位于人的前方，当用户佩戴该耳机看电影或者玩游戏时，声像与画面的位置较为一致，都位于用户的前方，用户产生身临其境的感觉，可以提闻使用体验。
[0029]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非因此限制本实用新型，凡在实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种声像前置的耳机，所述耳机包括与佩戴者的头部相适配的弧形耳机外壳，其特征在于，所述耳机外壳对应在两耳的位置分别具有一耳机套，所述耳机外壳的内部除耳机套的位置外形成封闭的空腔，所述空腔内靠近佩戴者头部的顶端且靠近前额的位置设置有主扬声器，所述主扬声器包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道扬声器和右声道扬声器。
2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述左声道扬声器靠近左耳边设置，所述右声道扬声器靠近右耳边设置。
3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述左声道扬声器和右声道扬声器分别电连接至外部的音频电路。
4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括设置于所述左声道扬声器和右声道扬声器之间的补偿扬声器，所述补偿扬声器包括相对头部顶端且靠近前额的左右两侧对称设置的左声道补偿扬声器和右声道补偿扬声器。
5.根据权利要求4所述的耳机，其特征在于，所述左声道补偿扬声器靠近所述右声道扬声器设置，所述右声道补偿扬声器靠近所述左声道扬声器设置。
6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述左声道扬声器与所述左声道补偿扬声器分别并联于所述音频电路，所述右声道扬声器与所述右声道补偿扬声器分别并联于所述音频电路。
7.根据权利要求6所述的耳机，其特征在于，所述耳机还包括两延时器以及两可调电阻，所述左声道补偿扬声器与一延时器及一可调电阻串联后与左声道扬声器并联于所述音频电路，所述右声道补偿扬声器与另一延时器及另一可调电阻串联后与右声道扬声器并联于所述音频电路。
【文档编号】H04R1/10GK203435119SQ201320396474
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月4日 优先权日:2013年7月4日
【发明者】李桦 申请人:深圳Tcl新技术有限公司