具有通风室的质量加载耳塞的制作方法
【专利说明】具有通风室的质量加载耳塞
[0001]本申请要求于2014年6月27日提交的美国临时专利申请N0.62/018，435的权益，并且本申请通过引用结合该临时专利申请。
技术领域
[0002]公开了涉及头戴式耳机的实施例。更具体而言，公开了涉及一种内耳甲式耳机的实施例，该内耳甲式耳机具有后方空间(rear space)，所述后方空间被分成后腔体积(backvolume)、具有声学质量(acoustic mass)的低音导管(bass duct)以及通风室。在实施例中，通风室可以与后腔体积和低音导管声学親合并且可以通过单个后端口(rear port)端接到周围环境。
【背景技术】
[0003]内耳甲式耳机，也被称为耳塞，是放在外耳中的头戴式耳机。在使用过程中，内耳甲式耳机可以面向耳道，但是通常不插入耳道。由于内耳甲式耳机一般不密封在耳道内，因此声音会从耳机泄漏而不到达耳道。此外，来自周围环境的声音可以在耳机周围行进到耳道中，从而进一步降级声学性能。由于声音泄漏会依赖于用户耳朵的解剖结构，因此内耳甲式耳机的声学性能会在所有使用情况不一致。
【发明内容】
[0004]公开了内耳甲式耳机的实施例。在实施例中，内耳甲式耳机包括保持驱动器的外壳，所述驱动器把电子音频信号(electrical aud1 signal)转换成声音。外壳可以具有位于驱动器后面的后壁以及可以在驱动器和后壁之间限定后方空间。室隔板可以位于后方空间中，并且可以把后方空间分成几个空间，包括驱动器后面的后腔体积、室隔板与后壁之间的通风室、以及低音导管。室隔板还可以限定一个或多个端口或孔，诸如把后腔体积与通风室声学耦合的声学端口，以及在后腔体积处的低音导管从其延伸到在通风室处的导管端口的低音孔。后壁可以包括通风端口，使得通风室通过通风端口与周围环境声学耦合。此夕卜，通风端口可以是外壳后壁中的仅有的声学开口。因此，由驱动器发射的声音的第一部分可以传播通过声学端口并且声音的第二部分可以传播通过低音导管，使得声音部分在通过通风端口离开外壳之前在通风室中相遇。
[0005]室隔板可以包括面向驱动器的前表面和面向后壁的后表面。前表面可以至少部分地限定后室并且后表面可以至少部分地限定通风室。此外，后表面中的导管轮廓可以限定室隔板与后壁之间的低音导管。在实施例中，导管轮廓遵循低音孔与低音端口之间的后表面之上的曲线(curvilinear)路径。低音端口可以跨通风室距声学端口定位，例如端口可以被分开小于1_，使得经过声学端口和导管端口的声音在大致相同的位置进入通风室。
[0006]在实施例中，耳机中的一个或多个端口或孔被声学材料覆盖。例如，声学端口、导管端口和/或通风端口可以被网状材料覆盖。被覆盖或未被覆盖的每个端口可以基于端口的几何形状、覆盖材料等等呈现声学阻抗。在实施例中，声学端口具有高于导管端口和通风端口二者的声学阻抗的声学阻抗。例如，声学端口可以具有至少为通风端口的声学阻抗的25倍的声学阻抗。通风端口的声学阻抗可以低于大约1Rayl，从而基本上不妨碍声音朝周围环境传播。但是，由于覆盖端口并且减少外部物质从周围环境入侵耳机的可能性的保护性护罩，相对于露天，通风端口或者任何其它端口或孔可以具有非零的声学阻抗。
[0007]除了在耳机内提供声学网络，由室隔板形成的一个或多个室还可以保持用于声学控制的部件。例如，麦克风可以位于通风室中，以便感测来自周围环境的声音。因此，麦克风可以提供可被耳机处理以便实现有效噪声控制的信号。
[0008]以上概述不包括本发明所有方面的详尽列表。预期本发明包括所有可以从以上概述的各方面以及以下【具体实施方式】中公开并且尤其是在与本申请一起提交的权利要求中要求保护的那些方面的所有合适组合实践的系统和方法。这种组合具有未在以上概述中具体阐述的特定优点。
【附图说明】
[0009]图1是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有多个声学开口的耳机的透视图。
[0010]图2是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有多个声学开口的耳机的横截面图。
[0011]图3是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有多个声学开口的耳机的示意图。
[0012]图4是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有单个声学开口的耳机的透视图。
[0013]图5是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有单个声学开口的耳机的分解视图。
[0014]图6是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有单个声学开口的耳机的横截面图。
[0015]图7是根据本发明实施例的室隔板的前透视图。
[0016]图8是根据本发明实施例的室隔板的后透视图。
[0017]图9是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有单个声学开口的耳机的示意图。
[0018]图10是根据本发明实施例、在外壳的后部中具有单个声学开口的耳机的示意图。
【具体实施方式】
[0019]本发明的实施例描述了用于播放从外部音频源接收的外部生成的音频信号的头戴式耳机。但是，虽然一些实施例是具体关于内耳甲式耳机描述的，但是实施例不限于此，并且某些实施例还可以适用于其它用途。例如，以下描述的一个或多个实施例可以集成在把声音导向耳朵中的其它设备或装置中，诸如通常相对于耳道密封的耳道内耳机。
[0020]在各种实施例中，参考附图进行描述。但是，某些实施例没有这些具体细节当中的一个或多个也可以实现，或者与其它已知方法和配置组合。在以下描述中，阐述各种具体细节，诸如具体配置、维度和过程，以便提供对实施例的透彻理解。在其它情况下，众所周知的过程和制造技术没有以特定的细节描述，以避免不必要地模糊本描述。贯穿本说明书，对“一种实施例”、“一个实施例”等等的参考指所描述的特定的特征、结构、配置或特点包括在至少一种实施例中。因此，短语“一种实施例”、“一个实施例”等等贯穿本说明书在各个位置的出现不一定指相同的实施例。此外，特定的特征、结构、配置或特点可以在一种或多种实施例中以任何合适的方式组合。
[0021]—方面，内耳甲式耳机包括具有后方空间的外壳，该后方空间被分成后腔体积、低音导管以及位于驱动器和后壁之间的通风室。通风室可以通过声学端口和低音导管二者与后腔体积声学耦合。此外，通风室可以通过通风端口与周围环境声学耦合。由驱动器发射的声音可以传播通过声学端口和低音导管，以便在通过相同通风端口释放到周围环境时在通风室中相遇。因为通风端口可能是后壁中的唯一开口，例如后壁中单个外部可见的开口，所以外部物质入侵耳机的可能性可以降低。
[0022]—方面，外壳中的室隔板可以限定后腔体积、低音导管和通风室的几何形状。因此，室隔板可以通过尺寸设计和配置来控制耳机内音量的声学质量。此外，室隔板可以限定驱动器与周围环境声学耦合的声学通路。声学通路可以包括后腔体积与通风室之间的声学端口、后腔体积与低音导管之间的低音孔、低音导管与通风室之间的低音端口、或者出口到周围环境的通风端口。因此，室隔板可以通过尺寸设计和配置来控制各个声学通路的声学阻抗。耳机内端口和孔的声学阻抗可以由一种或多种覆盖端口的声学材料更改，诸如网。因此，耳机的室隔板和其它声学元件可以被配置为实现驱动器的期望共振并且把耳机的频率响应和低音响应调谐到期望的水平。因为期望的声学性能可以利用装配在耳机后方空间中的声学网络实现，所以从后方空间辐射的低音管道可以被消除，并且耳机可以紧凑封装。
[0023]参考图1，示出了根据本发明实施例、在外壳的后部中具有多个声学开口的耳机的透视图。耳机100可以被配置为连接到电子设备，诸如便携式媒体播放器或能够播放音频、视频或其它媒体的另一设备。例如，耳机100可以包括音频插孔或电连接电子设备与电缆102的其它电子连接器。从而，外部产生的音频信号可以通过电缆102传输到耳机100的外壳104中的驱动器。驱动器可以把电子音频信号转换成声音。在备选实施例中，耳机100结合无线接口，以便经由与外部放大器的无线连接接收外部生成的音频信号。
[0024]外壳104可以通过尺寸设计并配置为放在耳朵的外耳中，而无需密封耳朵的耳道。从而，外壳104可以包括配置为面向耳道的前壁106和配置为近似外耳的轮廓的后壁108，使得耳机100抵抗来自耳朵的移动。当放置在外耳中时，外壳104中的驱动器可以通过前壁106中的前声学开口 110向前发射声音并且进入耳道。除了通过前声学开口 110在正向方向发射声音，由驱动器生成的声音还可以通过调谐端口 112和低音端口 114在向后方向发射。
[0025]参考图2，示出了根据本发明实施例、在外壳的后部中具有多个声学开口的耳机的横截面图。前壁106可以限定为外壳104从驱动器202向前延伸的部分