一种多发声单元组合结构、耳塞以及耳机设备的制作方法

本发明涉及一种多发声单元组合结构、耳塞以及耳机设备。

背景技术：

随着掌上娱乐设备和视听影音类产品逐渐普及，耳机已成为人们生活中不可离开的一部分。人们对耳机音质表现也在不断提出新的更高的要求。因此，耳机在满足佩戴舒适和外观精致的条件下，在声音表现层面还要做到层次分明、合拍、明朗、舒适、宽广、自然的音质效果。

欣赏好音质下的音乐是一种精神享受。耳机作为发音器材，是衔接音乐两端(演奏和录音)的播放器材，因此，耳机内部结构设计、发声单元的自身特质以及物理极限都是直接影响了声音的质量呈现，从而影响到听音者的切身体验。

目前市面上的耳机的结构构成中通常是采用单个发声单元，以全频单元(动圈)为例，该全频单元无论具有多么优秀的硬件素质，都一定存在物理极限以及电声极限，例如，频响范围无法上延至40khz，因而在细节的呈现无法达到一个新的高度，这在耳机的技术发展中形成一个瓶颈。

技术实现要素：

本发明是鉴于以上这种背景下而产生的发明，提供一种利用各类型发声单元的电声特性，通过整合于耳机中，提升听音效果的一种多发声单元组合结构、耳塞以及耳机设备。

本发明的目的之一是，提供一种多发声单元组合结构，包括壳体组件、压电扬声器以及与所述压电扬声器类型不同的其它类型扬声单元，所述壳体组件包括音腔壳体、盖壳以及装设于音腔壳体与盖壳之间的支承架，所述音腔壳体的内部形成对应所述压电扬声器以及其它类型扬声单元的音腔结构，音腔壳体形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构，或，音腔壳体构成所述音腔结构与外环境封闭设置；所述盖壳盖装设于音腔壳体的出声口，盖壳包括连接部分以及与连接部分相组配的耳罩部分，所述支承架位于音腔结构的空间内，支承架朝向音腔壳体底部的一端面形成有内凹陷状结构，所述内凹陷状结构呈圆筒形，构成支承架的后端腔体，所述后端腔体一端为开口，另一端为多孔结构的底部，所述底部的周缘设有沿后端腔体的径向向外延伸的凸缘，所述凸缘朝向盖壳的一端面的中心部分凹陷，形成供压电扬声器装设的前端腔体，所述前端腔体的中心形成一柱体，所述柱体设有贯穿柱体两端以及所述底部的贯穿孔结构，凸缘的中部设有与所述前端腔体的周缘相连接的凸缘镂空部分，所述凸缘镂空部分与凸缘的外圆周面之间形成外圈结构，所述外圈结构的外轮廓形状尺寸与所述盖壳适配组配；所述压电扬声器装设于所述前端腔体中，压电扬声器的振膜部分开设有与所述贯穿孔结构同一个中心轴线的中心孔，所述其它类型扬声单元对应装设于贯穿孔结构内，或，其它类型扬声单元对应装设于所述音腔结构的空间内。

本发明的目的之一是，提供一种耳塞，采用权利要求1中所述的压电扬声器以及其它类型扬声单元，本发明的耳塞还包括音腔壳组件，所述音腔壳组件包括主壳体、内壳体、音腔壳和透声盖壳，所述其它类型扬声单元包括动圈发声单元以及动铁发声单元，所述主壳体具有主体，主体内部形成有供内壳体安装的容纳空间，主体上设有供导线连接的接线部，主体的一侧部设有扬声管部分，另一侧部设有主体开口，所述内壳体具有第一音腔部分以及连通第一音腔部分的套接部分，所述第一音腔部分由安装部分以及与安装部分一体的导孔部分构成，所述导孔部分与所述套接部分相连通，所述安装部分朝向所述扬声管部分的位置设置，套接部分呈圆筒形，所述音腔壳与所述动圈发声单元相适配组配，所述透声盖壳盖设于所述主体开口；所述压电扬声器装设于所述第一音腔部分，压电扬声器的扬声端朝向所述扬声管部分，所述动圈发声单元同时置入所述安装部分内，所述动铁发声单元装设于内壳体的底部位置，所述压电扬声器与动圈发声单元为并排竖立设置。本发明的耳塞还包括分频电路，所述分频电路为单声道电路，分频电路包括电阻r1、电容c1和电容c2,电阻r1串联于分频电路的输入回路，所述压电扬声器与电阻r1串联，所述电容c1并联于输入回路，所述动铁发声单元与电容c1并联，所述电容c2并联于输入回路，所述动圈发声单元与电容c2并联。其中，所述电阻r1的电阻值为20ω。其中，所述电容c1和电容c2均为钽电容，电容c1和电容c2的电容值c分别为0.22uf和1uf。

本发明的目的之一是，提供一种采用权利要求1所述的多单元组合结构的耳机设备，所述其它类型扬声单元为动铁发声单元，所述动铁发声单元装设于所述贯穿孔结构内，动铁发声单元的导声管由所述中心孔向外呈横向水平伸出，所述压电扬声器设于所述前端腔体中，所述音腔壳体构成所述音腔结构与外环境封闭设置。在上述技术方案在中，所述动铁发声单元的数量为两个，包括中低音单元和重低音单元，所述中低音单元和重低音单元均通过单独对应的导声管向所述中心孔外进行声音传导。在另一较优技术方案在中，所述其它类型扬声单元为平面振膜发声单元，所述平面振膜发声单元装设于所述音腔结构中，所述压电扬声器设于所述前端腔体中，所述音腔壳体形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构。在另一较优技术方案在中，所述其它类型扬声单元为静电式扬声器，所述静电式扬声器装设于所述音腔结构中，所述压电扬声器设于所述前端腔体中，所述音腔壳体形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构。在另一较优技术方案在中，所述其它类型扬声单元包括平面振膜发声单元以及动铁发声单元，所述动铁发声单元装设于所述贯穿孔结构内，动铁发声单元的导声管由所述中心孔向外呈横向水平伸出，所述平面振膜发声单元装设于所述音腔结构中，所述压电扬声器设于所述前端腔体中，所述所述音腔壳体形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构。

本发明的有益效果是：本发明针对以往耳机设备所采用的发声单元其存在的物理极限以及电声极限问题(例如，频响范围无法上延至40khz)，在发声单元的类型和多发声单元的组合方式上进行整合和创新。因此，在耳机设备的内部结构设计、发声单元的自身特质以及物理极限上进行了改进和创新，从而在声音表现层面达到层次分明、宽广和自然的音质效果；压电扬声器的采用在细节的呈现层面达到一个新的高度，达到直接影响声音的质量呈现，从而影响到听音者的切身体验目的。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中。

图1是本发明中多发声单元组合结构的整体示意图。

图2是图1的分解结构示意图。

图3是本发明的耳塞的整体透视结构示意图。

图4是图3的分解结构示意图。

图5是本发明的耳塞的分频电路图。

图6是本发明的耳机设备的一个较佳具体实施例的结构示意图。

图7是本发明的耳机设备的另一较佳具体实施例的结构示意图。

图8是本发明的耳机设备的另一较佳具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

本发明的压电扬声器100被用于频响范围上延至40khz的超高频的重放。

在下述内容中，本发明中所提及其它类型扬声单元包括动铁发声单元200、平面振膜发声单元300、静电式扬声器400以及动圈发声单元500；耳机设备的一耳壳中对应装设预定组合方式的上述各单元，该各单元对应连接于耳机设备的左声道输入或右声道输入电路中，构成单声道扬声。

在本发明一优选具体实施方案中，其中的动圈发声单元500为适用于本发明的耳塞2中(动圈发声单元500的直径尺寸值为十至十二毫米)。本发明的耳塞2中，所采用的压电扬声器100的直径尺寸值为五至六毫米。

针对本发明所涉及的一种多发声单元组合结构，参考图1至图2进行详细说明。

本实施例的一种多发声单元组合结构1，包括：

壳体组件11、压电扬声器100以及与所述压电扬声器100类型不同的其它类型扬声单元，所述壳体组件11包括音腔壳体110、盖壳111以及装设于音腔壳体110与盖壳111之间的支承架112，所述音腔壳体110的内部形成对应所述压电扬声器100以及其它类型扬声单元的音腔结构，音腔壳体110形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构1103，或，音腔壳体110构成所述音腔结构与外环境封闭设置；本实施例中，音腔壳体110的结构中包括主音腔壳体1101和透声盖1102。于本发明的设计理念中，根据实际应用方案以及各类型扬声单元的电声特性与结构特性，按声音的开放方式，音腔结构被构成开放式或封闭式。当为开放式设计时，其它类型扬声单元(针对平面振膜发声单元300以及静电式扬声器400)通过音腔壳体110与外环境连通，具有音场表现较宽，高中低三频的均衡度高，音色中性而自然的听感特性；当为封闭式设计时，音腔壳体110完整遮蔽整个耳廓，既是音腔壳体110完全没有镂空结构1103，能防止声音的外泄以及阻止外界声音的影响，达到密闭式耳机的声音细节丰富的听感特性。

所述盖壳111盖装设于音腔壳体110的出声口，盖壳111包括连接部分1110以及与连接部分1110相组配的耳罩部分1111，所述支承架112位于音腔结构的空间内，支承架112朝向音腔壳体110底部的一端面形成有内凹陷状结构，所述内凹陷状结构呈圆筒形，构成支承架112的后端腔体1121，所述后端腔体1121一端为开口，另一端为多孔结构(图中未示)的底部，所述底部的周缘设有沿后端腔体1121的径向向外延伸的凸缘1122，所述凸缘1122朝向盖壳111的一端面的中心部分凹陷，形成供压电扬声器100装设的前端腔体1123，所述前端腔体1123的中心形成一柱体1124，所述柱体1124设有贯穿柱体1124两端以及所述底部的贯穿孔结构1125，凸缘1122的中部设有与所述前端腔体1123的周缘相连接的凸缘镂空部分1126，所述凸缘镂空部分1126与凸缘1122的外圆周面之间形成外圈结构1127，所述外圈结构1127的外轮廓形状尺寸与所述盖壳111适配组配。盖壳111与所述音腔壳体110相组配构成所述音腔结构。支承架112被构成本发明中压电扬声器100的安装构件，所述前端腔体1123构成压电扬声器100的助音腔，辅助压电扬声器100响度的提升，利于呈现更多的声音细节。装设于音腔结构空间内的其它类型扬声单元(针对平面振膜发声单元300以及静电式扬声器400)在工作时，所发出的声波穿过所述凸缘镂空部分1126向人耳传播。

在一较佳具体实施方案中，工作时，装设于音腔结构空间内的其它类型扬声单元(针对平面振膜发声单元300以及静电式扬声器400)所发出的声波的一部分汇聚于所述后端腔体1121，后端腔体1121处于所述支承架112的中心位置，所述压电扬声器100装设于支承架112的中心位置，压电扬声器100与所述柱体1124同一个中心轴线设置，该结构从结构设计上属于同轴式设计。在一个举例中，以平面振膜发声单元300或静电式扬声器400的组合方式为例，压电扬声器100以及平面振膜发声单元300或静电式扬声器400均装设于独立的音腔中，该结构由于有独立的声学腔体(前端腔体1123与音腔壳体110)，根据各扬声单元的电声特性、以及压电陶瓷单元的使用有效提升了15khz以上的超高频和泛音细节表现，因此能够获得表现更加出色的频段组合，达到优秀的回放效果。

所述压电扬声器100装设于所述前端腔体1123中，压电扬声器100的振膜部分开设有与所述贯穿孔结构1125同一个中心轴线的中心孔1001，所述其它类型扬声单元对应装设于贯穿孔结构1125内，或，其它类型扬声单元对应装设于所述音腔结构的空间内。在本发明的一个较佳具体实施方案中，针对动铁发声单元200的组合方式，所述柱体1124构成动铁发声单元200的支承结构，动铁发声单元200装设于贯穿孔结构1125中通过导声管(图中未示)向所述压电扬声器100外传导，所述导声管指向人耳的耳道方向，通过高音(压电扬声器100)和中低音(动铁发声单元200)两个扬声器在振膜面(压电陶瓷片)上的重合，使其物理定位接近于点声源，达到更加出色的声场定位效果。

针对本发明所涉及的耳塞2，采用权利要求1中所述的压电扬声器100以及其它类型扬声单元。参考图3、图4和图5进行详细说明。

本实施例的耳塞2还包括音腔壳组件，所述音腔壳组件包括主壳体21、内壳体22、音腔壳23和透声盖壳24，所述其它类型扬声单元包括动圈发声单元500以及动铁发声单元200。所述主壳体21具有主体，主体内部形成有供内壳体22安装的容纳空间，主体上设有供音频导线连接的接线部210，主体的一侧部设有扬声管部分211，另一侧部设有主体开口，扬声管部分211连接有硅胶套25，所述内壳体22具有第一音腔部分220以及连通第一音腔部分220的套接部分221，所述第一音腔部分220由安装部分2201以及与安装部分2201一体的导孔部分2202构成，所述导孔部分2202与套接部分221相连通，所述安装部分2201朝向所述扬声管部分211的位置设置，套接部分221呈圆筒形，所述音腔壳23与所述动圈发声单元500相适配组配，所述透声盖壳24盖设于所述主体开口。所述压电扬声器100装设于所述第一音腔部分220，压电扬声器100的扬声端朝向所述扬声管部分211，所述动圈发声单元500同时置入所述安装部分2201内，所述动铁发声单元200装设于内壳体22的底部位置，所述压电扬声器100与动圈发声单元500为并排竖立设置。

本实施例中，动圈发声单元500的直径尺寸优选为十二毫米，负责重低音的输出；动铁发声单元200为中低音发声单元；本发明耳塞2所采用的压电扬声器100的直径尺寸为五毫米，负责15khz以上的超高频和泛音细节的表现。进一步地，主壳体21通过所述主体开口与内壳体22相套接，内壳体22的安装部分2201具有供所述压电扬声器100的安装空间，压电扬声器100的振膜面朝向所述扬声管部分211，所述动铁发声单元200装设于安装部分2201的底部，所述动圈发声单元500置入所述音腔壳23中，动圈发声单元500的振膜面朝向扬声管部分211，置入所述套接部分221的空间中，内壳体22与音腔壳23构成动圈发声单元500的独立音腔，其中，动圈发声单元500发出的声波由所述导孔部分2202导向扬声管部分211。根据动圈发声单元500、动铁发声单元200以及压电扬声器100的声音指向性特性，发声工作时，各频段声音更加分明并最大程度减小失真。

本发明的耳塞2还包括分频电路26，本实施例的分频电路26为单声道电路，分频电路26包括电阻r1、电容c1和电容c2,电阻r1串联于分频电路26的输入回路，所述压电扬声器100与电阻r1串联，所述电容c1并联于输入回路，所述动铁发声单元200与电容c1并联，所述电容c2并联于输入回路，所述动圈发声单元500与电容c2并联。

根据上述技术方案，本实施例的电阻r1的电阻值为20ω。

进一步地，本实施例的电容c1和电容c2均为钽电容，电容c1的电容值c为0.22uf；电容c2的电容值c为1uf。

针对本发明所涉及的耳机设备，采用权利要求1所述的多单元组合结构。参考图6、图7和图8进行详细说明。

以下是关于本发明实施例所涉及的多单元组合结构的变形例一到四的说明。

有关本发明实施例所涉及的多单元组合结构的变形例一作为重点,请参考图2进行说明。其中，所采用的压电扬声器100的直径尺寸大于五毫米，区别于本发明中的耳塞2所采用的压电扬声器100的规格尺寸。变形例一中所涉及的多单元组合结构在以下方面与所述的实施例不一样。本实施例中，其它类型扬声单元为动铁发声单元200，所述动铁发声单元200装设于所述贯穿孔结构1125内，动铁发声单元200的导声管由所述中心孔1001向外呈横向水平伸出，所述压电扬声器100设于所述前端腔体1123中，所述音腔壳体110构成所述音腔结构与外环境封闭设置。音腔壳体110完整遮蔽整个耳廓，防止压电扬声器100以及动铁发声单元200所发出的声音的外泄、以及阻止外界声音的影响，利于声音细节的呈现以及丰富听感。

在另一较佳实施方案中，本实施例的动铁发声单元200的数量为两个，包括中低音单元和重低音单元，对应装设于所述柱体1124的贯穿孔结构1125中，针对动铁发声单元200与压电扬声器100的组合方式，所述柱体1124构成动铁发声单元200的支承结构，动铁发声单元200装设于贯穿孔结构1125中通过导声管(图中未示)向所述压电扬声器100外传导，所述导声管指向人耳的耳道方向，通过高音(压电扬声器100)和中低音(动铁发声单元200)三个扬声器在振膜面(压电陶瓷片)上的重合，使其物理定位接近于点声源，达到更加出色的声场定位效果。具体地，所述中低音单元和重低音单元均通过单独对应的导声管向所述中心孔1001外进行声音传导。通过该结构，解决双动铁发声单元200共用腔体时，消除单元声波之间的干扰问题。

接着，关于本发明实施例涉及的多单元组合结构的变形例二，参考图6作为重点进行说明。在变形例二中涉及的多单元组合结构，主要是所采用的平面振膜发声单元300以及所产生的声音效果与变形例一有区别。

本实施例中的平面振膜发声单元300装设于所述音腔结构中，所述压电扬声器100设于所述前端腔体1123中，所述音腔壳体110包括主音腔壳体1101和透声盖1102，所述主音腔壳体1101对应平面振膜发声单元300的振膜面的位置设有防尘膜11010，所述透声盖1102对应所述振膜面的位置形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构1103。

音腔结构通过所述镂空结构1103与外环境相连通，该结构由于平面振膜发声单元300没有隔音阻碍，发音技术类型为开放式。根据平面振膜发声单元300声音输出线性、低频表现出众以及细节还原性优良的特性，本实施例的耳机设备具有音场表现宽阔，高、中、低三频的均衡度理想，音色中性而自然的听感特性。

第三变形例：

本实施例与变形例一以及变形例二基本相同，区别点在于：所述其它类型扬声单元为静电式扬声器400，参见图7，所述静电式扬声器400包括极板组件4001和振膜模块4002，静电式扬声器400装设于所述音腔结构中，所述压电扬声器100设于所述前端腔体1123中，所述音腔壳体110形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构1103。该结构由于静电式扬声器400没有隔音阻碍，发音技术类型为开放式。根据静电式扬声器400能够提供出色的中高频细节、解析力强劲、瞬态响应优秀与细节感突出的声音特性，本实施例的耳机设备具有音场表现宽阔，高、中、低三频的均衡度理想，音色理想而丰富自然的听感特性。

第四变形例：

参见图8，本实施例与变形例一、变形例二以及变形例三基本相同，区别点在于:所述其它类型扬声单元包括平面振膜发声单元300以及动铁发声单元200，所述动铁发声单元200装设于所述贯穿孔结构1125内，动铁发声单元200的导声管由所述中心孔1001向外呈横向水平伸出，所述平面振膜发声单元300装设于所述音腔结构中，所述压电扬声器100设于所述前端腔体1123中，所述所述音腔壳体110形成有用于所述音腔结构与外环境构成连通的镂空结构1103。本实施例中，动铁单元、压电扬声器100以及平面振膜发声单元300前后同一个中心轴线放置，通过高音(压电扬声器100)和中低音(动铁发声单元200)以及(全频)平面振膜发声单元300三个扬声器的排列组合，能够还原更多声音细节的同时，达到超越以往动圈耳机的频响范围目的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列应用，其完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限定特定的细节和这里示出与描述的图例。