一种入耳式耳机套及入耳式耳机的制作方法

1.本实用新型涉及耳机技术领域，特别涉及一种入耳式耳机套及入耳式耳机。


背景技术：

2.入耳式耳机，又名耳道式耳机、入耳式耳塞、或者入耳式监听器(in-ear-monitor，iem)，是一种用在人体听觉器官内部的耳机。入耳式耳机由于其低音好、体积小方便携带、有一定隔声性能适用于多种噪声户外场景等优点，得到了很大的发展。
3.图1是现有技术中常见的一种入耳式耳机的外观示意图。如图1所示，入耳式耳机一般由耳机本体1、出音管2和耳机套3组成。其中，耳机本体1与出音管2固定连接，耳机套3套接在出音管2上。用户在使用入耳式耳机时，可以将耳机套贴合用户耳道的内壁，这样用户的耳道和入耳式耳机的耳机套就可以形成封闭的耳内空腔，以获得较好的密闭性，降低外界噪音对出音管输出声音的干扰。
4.可见，耳机套作为一个入耳式耳机和人耳(主要考虑耳甲腔、耳道口和外耳道)的结构耦合部件，对于低音性能、隔声性能以及佩戴舒适度等，起着关键的作用。
5.由于不同人的耳朵生理参数不同，如耳甲腔的形状、尺寸，外耳道的直径，耳道口的形状等，各不相同，这给批量生产的耳机套带来重大的挑战，一般产品会附送3种以上，甚至10种不同尺寸的耳机套，以适配不同个体。
6.图2是常规耳机套在不同松紧度下的低频响应示意图。其中，松紧度从紧至松依次为b》a》c。
7.同一个使用者，对于适当(a)、偏紧(b)和偏松(c)耳机套有不同的低频性能感受。其中，偏紧的耳机套对应频响曲线b，低频段频响较大，表现为低音过度，使用体验为过重的低音、发闷，堵耳效应严重，特别是跑步、走路等使用场景；偏松的耳机套对应频响曲线c，使用体验为低音明显不足，隔噪性能差，尤其在户外使用时，容易受外界噪声影响听不清楚扬声器播放的声音。
8.当有更多尺寸耳机套可选时，将改善偏紧(b
→
b')，偏松(c
→
c')情况，如图2所示。
9.发明人在实现本实用新型的过程中，发现由于常规耳机套设计对于佩戴的松紧度过于依赖，至少存在以下两个方面的问题：
10.1)容易导致不同用户所感受到的入耳式耳机的低频性能和隔声性能不一致。
11.2)使用者需要反复挑选合适的耳机套，才能获得最佳的性能，当耳机套可选尺寸偏少时，有时无法获得最优的性能，而可选尺寸太多时，浪费严重。


技术实现要素：

12.本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种入耳式耳机套及入耳式耳机，能够保证入耳式耳机较为一致的低频性能和隔声性能，简化用户端对耳机套的适配过程，减少附送过多耳机套造成的浪费，且有助于改善佩戴舒适性。
13.依据本实用新型的第一方面，提供了一种入耳式耳机套，包括：
14.耳机套主体，其围合形成筒状，用于套接入耳式耳机的出音管；
15.耳帽，其环绕套设在所述耳机套主体的外侧，用于入耳式耳机在佩戴时紧密贴合用户的耳道；
16.其中，所述耳机套主体上开设有泄声管道，所述泄声管道贯穿所述耳机套主体的两端，入耳式耳机在佩戴时所述泄声管道连通耳内空腔和外界，并且与耳内空腔产生亥姆霍兹共振，其中共振频率由所述泄声管道的物理参数和耳内空腔的容积共同确定，所述耳内空腔是由用户的耳道和所述入耳式耳机套围成。
17.依据本实用新型的第二方面，提供了一种入耳式耳机，包括：耳机本体；与所述耳机本体相连的出音管；以及耳机套；所述耳机套采用的是上述的入耳式耳机套。
18.本实用新型实施例的技术方案能够达到以下有益效果：
19.本实用新型实施例提供的入耳式耳机套及入耳式耳机，通过在耳机套主体上开设泄声管道，一方面由于泄声管道贯穿耳机套主体的两端，用户在佩戴入耳式耳机时利用该泄声管道可以将耳内空腔与外界进行连通，能够引入一定的声泄漏，从而减少了耳内空腔内的过强声压和密闭性，减弱紧配耳机套通常存在的堵耳、轰头效应，可显著改善佩戴舒适性；另一方面由于用户在佩戴入耳式耳机时该泄声管道还可以与耳内空腔产生亥姆霍兹共振，其中共振频率是由泄声管道的物理参数和耳内空腔的容积共同确定，对于同一个使用者，由于耳内空腔的容积基本不变，产生的共振频率将主要是由泄声管道的物理参数决定，入耳式耳机的低频性能不再是由耳机套与人耳的适配情况主导，而变为由该泄声管道的物理参数主导，因而可以通过优化配置泄声管道的物理参数，将共振频率调整至合适的低频点，改善频响曲线，并且在耳机套与用户的外耳紧密配合的情形下，仅是在极低频处存在声泄露，并不会影响使用者主观的隔声效果和透气性，从而使产品具有显著改善的较为一致的低频性能和隔声性能，简化用户端对耳机套的适配过程，减少附送过多耳机套造成的浪费。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
21.图1是现有技术中常见的一种入耳式耳机的外观示意图；
22.图2是常规耳机套在不同松紧程度下的低频响应示意图；
23.图3是本实用新型第一实施例提供的入耳式耳机套的剖面示意图；
24.图4是本实用新型第一实施例提供的入耳式耳机套的外观示意图；
25.图5是本实用新型第一实施例提供的入耳式耳机套与耳机本体装配后的剖面示意图；
26.图6是本实用新型第二实施例提供的入耳式耳机套的外观示意图；
27.图7是本实用新型第二实施例提供的入耳式耳机套截面的俯视示意图；
28.图8是本实用新型实施例提供的入耳式耳机套所对应的改善后的频响曲线n对比于常规耳机套的频响曲线(b,c)的示意图，其中频响曲线b表示偏紧情形，频响曲线c表示偏
松情形；
29.图9是本实用新型实施例提供的入耳式耳机套经阻尼调节前后的低频响应变化示意图。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。
31.在本技术实施例的下述描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。此外，除非另有说明，“多个”的含义是指两个或两个以上。
32.图3是本实用新型第一实施例提供的入耳式耳机套的剖面示意图；图4是本实用新型第一实施例提供的入耳式耳机套的外观示意图；图5是本实用新型第一实施例提供的入耳式耳机套与耳机本体装配后的剖面示意图；图6是本实用新型第二实施例提供的入耳式耳机套的外观示意图；图7是本实用新型第二实施例提供的入耳式耳机套截面的俯视示意图。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.参见图3-7，本实用新型实施例提供了一种入耳式耳机套，包括：
34.耳机套主体31，其围合形成筒状，用于套接入耳式耳机的出音管2；
35.耳帽32，其环绕套设在耳机套主体31的外侧，用于入耳式耳机在佩戴时紧密贴合用户的耳道；
36.其中，耳机套主体31上开设有泄声管道30，泄声管道30贯穿耳机套主体31的两端，入耳式耳机在佩戴时泄声管道连通耳内空腔和外界，并且与耳内空腔产生亥姆霍兹共振，其中共振频率由泄声管道30的物理参数和耳内空腔的容积共同确定，耳内空腔是由用户的耳道和入耳式耳机套围成。
37.这种新设计的耳机套，能够在用户佩戴紧密的前提下避免发生堵耳效应，从而针对不同用户均可保证较为一致的低频性能和隔声性能。这样，在保障性能的情况下，能够避免提供多个耳机套的浪费，并简化用户端的繁琐适配和选择耳机套的过程。也即，只需向用户提供一个佩戴足够紧密的耳机套，就可以既避免堵耳效应的产生，又能够实现较为一致的听觉性能。具体设计原理将在下文具体阐述。
38.在图3-5所示的入耳式耳机套的第一实施例中，泄声管道30开设在耳机套主体31的外壁311和内壁312之间。该泄声管道30贯穿耳机套主体31的两端，从外观上看，耳帽32的顶部增加了开孔310。根据图5装配后的剖面示意图，当用户佩戴入耳式耳机时，用户的耳内空腔可以通过该泄声管道30连通外界。
39.在图6-7所示的入耳式耳机套的第二实施例中，泄声管道30开设在耳机套主体31的内壁；其中耳机套主体31的内壁开设有导声槽320，耳帽32的顶部对应导声槽320的位置开设有小孔。当耳机套主体31套接在入耳式耳机的出音管2上时，耳机套主体31的内壁与出音管2的外壁在导声槽320处形成该泄声管道30。由此可知，入耳式耳机套的第二实施例中
的泄露管道是由耳机套主体31与耳机的出音管2共同形成，这种设计结构简单，生产制造的难度和成本可以得到降低。
40.可以理解，入耳式耳机套的第二实施例中形成的泄声管道同样贯穿耳机套主体31的两端，从外观上看，耳帽32的顶部也增加了开孔310，当用户佩戴入耳式耳机时，用户的耳内空腔也可以通过该泄声管道30连通外界。
41.由于入耳式耳机套上增设了泄声管道30，当用户佩戴入耳式耳机时，利用该泄声管道不仅可以连通耳内空腔和外界，并且还可以与耳内空腔产生亥姆霍兹共振，其中共振频率由泄声管道的物理参数和耳内空腔的容积共同确定。
42.下面对该声学原理进行解释：
43.在耳机套与人耳紧配的情况下，增设的泄声管道可与耳内空腔产生亥姆霍兹共振。假设增设的泄声管道为均匀的圆形管，则所产生亥姆霍兹共振的共振频率有如下经验公式：
[0044][0045]
其中：s是管道的截面积,d是管道的直径，l是管道的长度,v是耳内空腔的容积，c是声速,k为修正系数。
[0046]
对于同一使用者，v基本不变，则f0由增设的泄声管道的物理参数s,l,d共同决定，此处d＜＜l,d对f0影响较小，因此共振频率f0主要由增设的泄声管道的物理参数s和l决定。
[0047]
通过优化配置泄声管道的物理参数，例如减少管道的截面积s，加大管道的长度l，可以将共振频率f0调整至合适的低频点，用以满足低频性能要求，改善频响曲线。
[0048]
图8是本实用新型实施例提供的入耳式耳机套所对应的改善后的频响曲线n对比于常规耳机套的频响曲线(b,c)的示意图，其中频响曲线b表示偏紧情形，频响曲线c表示偏松情形。具体而言，通过调节泄声管道物理参数，能够得到合适的亥姆霍兹共振频率f0，进而有效改善原有佩戴紧密状态下的频响曲线b，将频响曲线b的低频段从原本的过高幅度拉低至合适范围，得到如图8所示的改善后的频响曲线n。从而，能够有效降低甚至消除低频段的堵耳、轰头效应，显著改善听感。对于不同使用者，当适用同一规格的耳机套时，仅耳内空腔的容积不同，图8所示的频响曲线n的低频响应基本相同。
[0049]
由此可知，本实用新型实施例提供的入耳式耳机套，通过在耳机套主体上增设泄声管道，在耳机套与人耳紧配的情况下，该泄声管道可与耳内空腔产生亥姆霍兹共振，从而建立了具有泄声管道的耳机套的声学模型，并通过对泄声管道的物理参数的优化调整，可有效将共振频率f0调整到合适的低频点，对应图8即是将原有的偏紧的频响曲线b改善到频响曲线n。
[0050]
这样，本实用新型实施例提供的入耳式耳机套，既能够提供偏紧的佩戴效果，同时又能够有效改善偏紧佩戴情形下的低频过强、发闷、轰头等缺陷。也即，之前需要向用户提供非常多的耳机套来让用户选择以达到最合适的频响曲线，而现在仅需要提供很少数量的耳机套，只要确保用户佩戴达到偏紧的效果即可，从而简化了用户端对耳机套的适配过程，减少附送过多耳机套造成的浪费。
[0051]
而且，在耳机套始终处于紧配的情形下，既能满足合适的低频性能要求，又不影响
隔声效果。由于低频响应不再由耳机套与人耳的适配松紧度情况主导，而变为由增设的泄声管道的物理参数主导，因此具有显著改善的低频性能一致性。同时，由于泄声管道的存在，能够引入一定的声泄漏，可以减少耳内空腔内的过强声压，同样能够明显减轻紧配耳机套导致的堵耳/轰头效应，显著改善佩戴舒适性。
[0052]
在一些优选实施例中，通过改变泄声管道相关的物理材质，或者增加透声网布等辅助声学材料，例如在泄声管道的一端或两端的开口处设置透声网布的方式，可以调节共振系统的阻尼，以满足不同的设计需求，进一步改善频响曲线。图9是本实用新型实施例提供的入耳式耳机套经阻尼调节前后的低频响应变化示意图，其中n曲线表示未经阻尼调节，n'曲线表示经过阻尼调节。由图9可以看出，经阻尼调节后，入耳式耳机套的低频响应的幅度得到降低。
[0053]
在实际的耳机套设计中，增设的泄声管道不限于均匀圆管形状，还可以根据需求设计成其他截面形状如正方形、长方形、椭圆形等。不同的管道截面形状，将会改变泄声管道的物理参数，从而影响到泄声管道与耳内空腔产生的亥姆霍兹共振的共振频率f0。
[0054]
在实际的耳机套设计中，增设的泄声管道为均匀管，这样可以降低制造难度。当然也不限于均匀管，还可以根据需求设计成非均匀管，如变截面管，弯管等，非均匀管可以减小引入的噪声，从而进一步改善入耳式耳机的音质。并且，泄声管道设计成非均匀管，同样会改变泄声管道的物理参数，从而影响到泄声管道与耳内空腔产生的亥姆霍兹共振的共振频率f0。
[0055]
在实际的耳机套设计中，增设的泄声管道的数量可以是多个，多个泄声管道之间可以相互并联和/或级联，以提升单个管道的效果，改善入耳式耳机的音质。
[0056]
与前述的入耳式耳机套同属于一个技术构思，本实用新型实施例还提供了一种入耳式耳机。该入耳式耳机，包括：耳机本体；与所述耳机本体相连的出音管；以及耳机套；其中耳机套采用的是前述的入耳式耳机套。
[0057]
综上所述，本实用新型实施例提供的入耳式耳机套及入耳式耳机，通过在耳机套主体上开设泄声管道，一方面由于泄声管道贯穿耳机套主体的两端，用户在佩戴入耳式耳机时利用该泄声管道可以将耳内空腔与外界进行连通，能够引入一定的声泄漏，从而减少了耳内空腔内的过强声压和密闭性，减弱紧配耳机套通常存在的堵耳、轰头效应，可显著改善佩戴舒适性；另一方面由于用户在佩戴入耳式耳机时该泄声管道还可以与耳内空腔产生亥姆霍兹共振，其中共振频率是由泄声管道的物理参数和耳内空腔的容积共同确定，对于同一个使用者，由于耳内空腔的容积基本不变，产生的共振频率将主要是由泄声管道的物理参数决定，入耳式耳机的低频性能不再是由耳机套与人耳的适配情况主导，而变为由该泄声管道的物理参数主导，因而可以通过优化配置泄声管道的物理参数，将共振频率调整至合适的低频点，改善频响曲线，并且在耳机套与用户的外耳紧密配合的情形下，仅是在极低频处存在声泄露，并不会影响使用者主观的隔声效果和透气性，从而使产品具有显著改善的较为一致的低频性能和隔声性能，简化用户端对耳机套的适配过程，减少附送过多耳机套造成的浪费。
[0058]
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。