耳机和声学特性调整方法
【技术领域】
[0001 ]本公开设及一种耳机和声学特性调整方法。
【背景技术】
[0002] -般来说，在耳机中，设在壳体内的驱动单元根据音频信号驱动振膜，并因此使空 气振动来产生声音。在此处，公知的是，耳机的声学特性取决于壳体内的结构。具体而言，耳 机的声学特性可能根据壳体内设置的空间体积、形成在壳体内的通气孔(可W是空气通道） 的大小等而发生变化。为此，已经提出了大量有关壳体内结构的技术。
[0003] 已经公开了一种密封型耳道式耳机，其中，在壳体和设有驱动单元振膜的一侧的 前面侧之间形成有除用于向外部输出声音的开口部W外，与外部在空间上阻隔的空间（例 如，参见专利文献1)。此外，已经公开了一种通过在与设有驱动单元振膜的一侧相对的壳体 的背侧设置管状导管单元来改善声学特性的技术，所述管状导管单元在空间上连接在壳体 的内部和外部之间（例如，参见专利文献2)。
[0004] 引用的专利文献：
[0005] 专利文献 1:肝2007-189468A
[0006] 专利文献 2:肝H4-227396A
【发明内容】
[0007] 技术问题
[000引然而，对于声学特性的需求，例如需要突出低频范围内的声音输出，根据耳机的预 期用途而有所不同。因此，应用专利文献1和专利文献2所述技术的耳机，并非始终可W获得 所需的声学特性。
[0009]因此，本公开提出了一种新的和改进的耳机和声学特性调整方法中，能够进一步 改善声特性。
[0010]解决方案
[0011] 根据本公开，提供一种耳机，包括:驱动单元，其包括振膜;壳体，其收容所述驱动 单元，并在设有所述驱动单元的所述振膜的前面侧上，除了用于声音输出的开口部W外，形 成在空间上与外部阻隔的密封型前面空气室；W及声管，其端部直接连接到设在所述驱动 单元的框架中的第一通气孔，并且通过管道将形成在所述框架和所述振膜之间的驱动单元 背面空气室与所述驱动单元的外部在空间上连接。
[0012] 根据本公开，提供一种声学特性调整方法，包括:将包括振膜的驱动单元收容在壳 体内，并在所述壳体和设有所述驱动单元的所述振膜的前面侧之间，形成除设有所述驱动 单元的所述振膜的前面侧上用于声音输出的开口部W外，在空间上与外部阻隔的密封型前 面空气室；W及提供端部直接连接到设在所述驱动单元的框架中的第一通气孔的声管，并 且所述声管通过管道将形成在所述框架和所述振膜之间的驱动单元背面空气室与所述驱 动单元的外部在空间上连接。
[0013] 根据本公开，提供一种声管，其通过所述管道，空间上连接在所述驱动单元背面空 气室和所述驱动单元的外部之间的，从而在声学等效电路中，形成由与驱动单元背面空气 室的体积对应的电容和与所述声管中用于空气流的电感部件对应的电感构成的并联共振 电路。因此，就可能通过使用所述并联共振电路中的反共振来调整声压级（sound pressure level)特性。增加用于调整声压级特性的参数使得实现所需的声压级特性和进一步改善声 学特性变得简单。
[0014] 本发明的有益效果
[0015] 如上所述，根据本公开，可W进一步改善声学特性。
【附图说明】
[0016] 图1为示出了根据本公开实施例的耳机的示意性配置的示意图。
[0017] 图2为示出了图1的耳机的声学等效电路的图。
[0018] 图3为示出了根据本实施例的耳机的声压级特性的图表。
[0019] 图4为示出了根据本公开实施例的耳机的配置的横截面图。
[0020] 图5为图4的驱动单元和声管的分解透视图。
[0021] 图6为示出了反共振的共振频率化与声管的长度U声管的内横截面面积S和驱动 单元背面空气室的体积V之间的关系的图表。
[0022] 图7为示出了反共振的共振频率化与声管的长度U声管的内横截面面积S和驱动 单元背面空气室的体积V之间的关系的图表。
[0023] 图8A为示出了根据本公开实施例的变型例的耳机的配置的外观图。
[0024] 图8B为示出了根据本公开实施例的变型例的耳机的配置的外观图。
[0025] 图8C为示出了根据本公开实施例的变型例的耳机的配置的外观图。
[0026] 图8D为示出了根据本公开实施例的变型例的耳机的配置的外观图。
[0027] 图9A为几乎透明地示出了图8A的耳机中壳体的一部分并示出了壳体内结构构件 的状态的图。
[0028] 图9B为几乎透明地示出了图8B的耳机中壳体的一部分并示出了壳体内结构构件 的状态的图。
[0029] 图9C为几乎透明地示出了图8C的耳机中壳体的一部分并示出了壳体内结构构件 的状态的图。
[0030] 图IOA为图8A的耳机的横断面图。
[0031] 图IOB为图8A的耳机的横断面图。
[0032] 图11为用于解释根据本变型例的声管结构的说明图。
[0033] 图12A为示出了用户佩戴根据本变型例的耳机的状态的示意图。
[0034] 图12B为示出了用户佩戴根据本变型例的耳机的状态的示意图。
【具体实施方式】
[0035] 下文中，将参照附图详细描述本公开的一个或多个优选实施例。在本说明书和附 图中，具有基本相同的功能和结构的元件被标W相同的附图标记，并省略重复的说明。
[0036] 应当注意，描述将按照W下顺序进行。
[0037] I、本公开实施例概述
[0038] 2、耳机的配置
[0039] 3、声学特性调整方法
[0040] 4、变型例
[0041 ] 5、补充
[0042] <1、本公开实施例概述〉
[0043] 参照图1至图3,将对本发明实施例概述进行描述。首先，参照图1，将对根据本实施 例的耳机的示意性配置进行描述。其次，参照图2,将对根据本实施例的耳机的声学等效电 路进行描述。进一步地，参照图3,将对本实施例实现的声学特性进行定性描述。
[0044] 首先，参照图1，将对根据本公开的实施例的耳机的示意性配置进行描述。图1为示 出了根据本公开实施例的耳机的示意性配置的示意图。参照图1，根据本实施例的耳机10包 括驱动单元110, W及壳体140,其中收容驱动单元110。图1示出了穿过耳机10的驱动单元 110的大致中屯、的横截面。进一步地，在图1中，为方便起见，在本实施例中仅示意性地示出 了耳机10的结构构件中的主要结构构件。进一步地，在图1中，为了指示耳机10的结构构件 和图2中声学等效电路的元件之间的对应关系，为标记增加了声学等效电路的元件的符号， 使用其对结构构件进行部分表示。
[0045] 驱动单元110具有框架111，振膜112,磁铁113,板114和音圈115。框架111大致上为 圆盘形，并且磁铁113、板114、音圈115和振膜112安装在圆盘形的一个面侧上。框架111在其 大致中屯、部分具有突起，所述突起向与设有磁铁113、板114、音圈115和振膜112的一侧相对 的一侧突出。磁铁113、板114和音圈115为圆柱形，并且安装在与框架111大致上同屯、的突起 的内部。磁铁113被保持在框架111和板114之间。音圈115进一步安装在磁铁113和板114的 外周侧。振膜112设置成覆盖框架111的一个面，并且振膜112的部分区域连接到音圈115。当 音圈115在由磁铁113根据从外部(例如，从线缆(未示出）等)提供的音频信号产生的磁场内 被驱动时，振膜112在其厚度方向振动。在此处，音频信号为其上叠加音频信息的电信号。振 膜112根据音频信号振动，从而使周围空气粗糖或密集，W产生对应于音频信号的声音。
[0046] 在此处，在下面的描述中，驱动单元110的圆盘形中的中屯、轴方向被称为Z轴方向。 进一步地，从驱动单元110看时，设有振膜112的一面被称为前面侧，前面侧在Z轴方向的方 向被称为正方向或Z轴方向的前面方向。进一步地，与前面侧相对的一侧被称为背面侧，背 面侧在Z轴方向的方向被称为负方向或Z轴方向的背面方向。进一步地，在与Z轴方向垂直的 平面内，彼此垂直的两个方向被称为X轴方向和y轴方向。
[0047] 在本实施例中，音圈115为圆柱形。在振膜112中，位于音圈115内侧的区域也被称 为圆顶部分，位于音圈115外侧的区域也被称为边缘部分。类似地，在框架111中，位于音圈 115内侧的区域(对应于突起的区域)也被称为圆顶部分，位于音圈115外侧的区域(对应于 突起外周的凸缘部分的区域)也被称为边缘部分。在下面的描述中，为方便起见，同样对于 框架111和振膜112之间的空间（W下简称为驱动单元背面空气室118)，在音圈115内侧形成 的空间将被称为圆顶部分，在音圈115外侧形成的空间将被称为边缘部分。在驱动单元110 的框架11中设有在Z轴方向穿过框架111的通气孔116a、116b和116c，并且驱动单元背面空 气室118通过通气孔116a、116b和116c在空间上连接到驱动单元背侧上的空间（即，驱动单 元110的外部）。在图1所示示例中，通气孔116b形成在框架111的大致中屯、，并在空间上连接 驱动单元背面空气室118的圆顶部分和驱动单元110的外部。进一步地，通气孔116a和116c 在与框架111的中屯、W预定距离呈放射状偏移的位置形成，并将驱动单元背面空气室118的 边缘部分和驱动单元110的外部在空间上连接。
[004引在通气孔11化和116c中，设有通气阻体117a和117b来堵塞所述孔。通气阻体117a 和117b例如由压缩聚氨醋、无纺布等构成，用作空气流的电阻部件。然而，通气阻体117a和 11化的材料并不局限于此，也可W使用可对空气流产生预定阻力的另一种材料。
[0049] 声管150的一端连接到通气孔116a。声管150为管状构件，通过管道将驱动单元背 面空气室118与驱动单元110的外部在空间上连接。在此处，声管150形成为具有的长度和内 横截面区域可W作为用于通过声管150的空气流的预定电感部件和预定电阻部件。在此处， 声管150的内横截面面积是由声管150的内径限定的管道内部的横截面面积。声管150的配 置和形状将会在下文所述的<2、耳机的配置〉和<3、声学特性调整方法〉中进行详细描述。
[0050] 应注意到，在图1所示的示例中，声管150的一端直接连接到的通气孔116a设在对 应于驱动单元背面空气室118的边缘部分的区域，并且通气孔116b和116c设有通气阻体 117a和117b，通气孔116b和116c分别设置在对应于驱动单元背面空气室118的圆顶部分和 边缘部分的区域，但通气孔116a、116b和116c的设置位置并不局限于此。在本实施例中，例 如，声管150的一端可W直接连接到通气孔116b，并且声管150可W通过管道将驱动单元背 面空气室118的圆顶部分与驱动单元110的外部在空间上连接。可W选择性地设置声管150 的一端连接到的通气孔在框架111中的形成位置，使得声管150和其他结构构件得W被有效 地安装在壳体140内。
[0051] 此外，根据本实施例的驱动单元110可W是所谓的动态型驱动单元。进一步地，除 了设有声管150,根据本实施例的驱动单元110可W具有与现有的典型动态型驱动单元的配 置相似的配置。例如，对于框架111、振膜112、磁铁113、板114和音圈115的安装位置W及驱 动单元110的驱动方法，可W应用典型的动态型驱动单元中的上述构件的安装位置和驱动 方法。然而，根据本实施例的驱动单元110并不限于典型的动态型驱动单元，还可W是所谓 的平衡电枢型驱动单元(BA型驱动单元）。即使声管150设在现有的典型动态型驱动单元中， 也可W获得与稍后描述的动态型驱动单元相似的效果。
[0052] 壳体140将驱动单元110收容其中。在驱动单元110的前面侧上形成由驱动单元110 和壳体140构成的前面空气室125。进一步地，在驱动单元110的背面侧上形成由驱动单元 110和壳体140构成的背面空气室132。
[0053] 壳体140可W通过多个构件进行配置。在图1所示示例中，壳体140是通过将覆盖驱 动单元110前面侧的前壳体120和覆盖驱动单元110的背面侧的后壳体130接合在一起形成。 应注意到，本实施例并不局限于此，壳体140可W通过=个或更多构件进行配置。
[0054] 在前壳体120的分隔壁中设有开口部121和122,其将壳体140的内部和外部在空间 上连接。开口部121是用于向外部输出声音的开口部（即，用于声音输出的开口部）。可W通 过开口部121将前面空气室125内的空气作为声音输出到外部。在前壳体120的部分区域中 形成有导声管124,所述导声管为管状部分，设置成向外部突出，并且开口部121设置在导声 管124的尖端部分。用户听声音时，导声管124的尖端部分插入用户的外耳道。通过运种方 式，在本实施例中，耳机10可W是所谓的耳道式耳机。应注意到，可W在导声管124的尖端部 分的外圆周中设置允许导声管124紧贴到用户的外耳道内壁的耳塞(未示出）。进一步地，均 衡器(未示出）可W作为通气阻体设置在导声管124的内部。通过选择性地设置均衡器的材 料和形状，可W对声音质量进行调整，诸如，降低特定频段的声音输出。
[0055] 在开口部122中，设置通气阻体123来阻塞孔。通气阻体123的功能与通气阻体117a 和117b的功能相似。然而，在本实施例中，通气阻体123的材料和形状的选择为用W充分地 阻塞空气。通过运种方式，在本实施例中，可W针对空气流，使除