CN103733643A - 具有优化声音辐射的耳机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有声音换能器(11，14，20)的左支撑元件和右支撑元件(9，19)的耳机。为了在听力保护的方式中，使改良后的声学或声音事件的头外定位而没有高音和中音信息的损失显著，声音换能器(11，14，20)占据绕以耳机用户方向的水平轴线和与水平轴线交叉的垂直轴倾斜的位置。

Description

具有优化声音辐射的耳机

技术领域

本发明涉及一种耳机，所述耳机包括用于声音换能器的左支撑元件和右支撑元件。 

背景技术

熟知的耳机是贴耳或环耳设计。其中，声音换能器定位在挡板中，所述挡板定义为所述声音换能器的支撑元件，所述挡板位于左边和右边的半开放或封闭的耳杯内，所述耳杯连接到耳机带的两端，并且通过在耳机用户的耳朵上(贴耳式)或以包围耳朵方式(环耳式)的耳机垫，以紧靠耳机用户的头骨。通常，每一个挡板在它的中心携带单独的声音换能器，从而通过它辐射的声音大体上以垂直于挡板的方向射出。这种传统的声音换能器的中心布置的缺点是它促进了由耳机产生的声学或声音事件的头内定位。已经发现，对抗头内定位的令人惊讶的有效措施，其不是将声音换能器布置在挡板的中央，而是视用户的方向安排其对于中心向下并显著向前偏移。这种耳机已在例如WO/1991/001616中公开。即使采用这些耳机，但声音基本是垂直于挡板的方向发射，而不是直接进入耳道。相反，声音撞击耳机用户的外耳轮廓并从那里被反射进入耳道，借助产生的声音穿过用户的耳 机，在没有耳机的周围空间中，重新创造对于“正常”收听状况的头部以外的定位所需信息的主要百分比。根据耳机用户个人的外耳形状和听觉体验，用这种方式克服了在耳机使用中使人烦恼的头内定位。达到与耳机相似的效果，其外壳安装在头带上，因此耳机的挡板向前偏移，并且绕一垂直轴线，以朝向耳道的方向成角度倾斜，安装在头带上(AKG1000)。 

可以看出，这些已知的具有降低头内定位的耳机的缺点是高音和中音信息的损失，高音和中音信息的损失是由于在耳机用户的头骨和它的外耳结构反射之后，声音只是主要地进入耳道的事实，其信息的损失或多或少的证明在实际中单独依靠耳机用户的头部和耳朵的形状，导致选择声级太高，从而过度地加重压于耳朵。 

发明内容

本发明的一个目的是提供上述定义类型的耳机，所述耳机确保改善声学或声音事件的头外定位，没有高音和中音信息的显著损失。 

这个目的由权利要求1实现。本发明的优先改进在从属权利要求中予以详细说明。 

根据本发明，借助于两个声音换能器围绕两个轴线倾斜的布置，致使声学或声音中心的位置更加远离耳朵，通过耳机的声音换能器产生的声音以直接的方式对准耳机用户的耳朵，本质上避免了高音和中音信息的损失。由于自耳机用户的耳朵到声音中心的相对大的距离，与从布置在耳朵附近的耳机声音换能器接收的收听体验相比，耳机用 户可以收到接近于布置在周围空间的声源收听体验的收听体验。这有益于通过耳机收听的头外定位。 

除了根据本发明的优先改进的倾斜位移以外，通过声音换能器在水平和/或垂直方向的位移，尤其是由耳机发出的声学或声音事件的头内定位可以选择地转换成头外定位。 

除了围绕两个轴线的换能器的倾斜，通过声音换能器的声音中心相对于主要是向前的耳道入口的偏移，通过本发明的声音引导，实现了以主要从前方感知的具有声学或声音事件的头内定位的抑制，优先声学或声音事件的头外定位的抑制。 

通过声音引导体实现了具有声音失真最小化的特别有利的声音引导，在所述声音引导体的一端，声音换能器定位在远离耳机用户的耳朵处，其另一端延伸至耳机用户的耳朵附近。声音引导体可以具有不同的形状。特别优选的是漏斗形的，可选的是，管状的声音引导体。在漏斗形的声音引导体的情况下，声音换能器位于漏斗尖的一端，该漏斗在它对面的远开口端提供了一个大的声音出口，这使得，除了向耳道入口发出声音外，还向外耳的大部分发出声音。与此相反，管状的声音引导体能够使声音对准在更小的耳朵区域，并且能够通过多个倾斜且交错的换能器，使用多个连接到支撑元件的声音引导件来向耳朵发出声音。 

优选地，包括声音引导体的每个支撑元件和声音引导体，作为整体的塑料注塑成型部件分别制作。 

附图说明

图1是支撑本发明耳机的一个单独的声音换能器的元件的第一实施方式的指向远离耳机用户耳朵一侧的平面视图，所述耳机包括接收声音换能器的管状波导体； 

图2是图1的支撑元件/换能器组件的侧视图； 

图3是支撑本发明耳机的两个声音换能器的元件的第二实施方式的指向远离耳机用户的耳朵一侧的平面视图，所述耳机包括接收两个声音换能器中的每一个的两个管状波导体； 

图4是图3的支撑元件/换能器组件的侧视图； 

图5是装备有本发明的耳机的一个单独的声音换能器的换能器的第三具体实施方式的指向耳机用户耳朵一侧的平面视图，所述耳机包括接收声音换能器的漏斗形的波导体； 

图6是图5的支撑元件/换能器配件的沿线A-A的剖视图； 

图7是图5的支撑元件/换能器配件的沿线A-A的剖视图；和 

图6是图5的配件的发出声音一侧的平面视图。 

具体实施方式

图1和2显示的用于声音换能器11的支撑元件9，其在图1和2中只有具有电子驱动的背部是可见的，组成立体声耳机右耳杯的一部分。左耳杯是图1所示布置的镜像图像。支撑元件9包括平板10，平板10在圆边处放置未示出的耳垫，和空心的声音引导体13，声音引导体13为圆形截面管的形式，相对于圆盘10倾斜或呈角度延伸的 纵向轴线12。管状的声音引导体13以在圆盘10中的偏心椭圆形开口内的一端开始，并且在另一端支撑大致呈圆盘形状的声音换能器11，所述换能器的纵向中心轴线与声音引导体13的纵向轴线12对准。 

支撑元件9的圆盘的中心Z位于耳机用户的右耳的耳道入口的高度，在常规的耳机中声音换能器的位置。从这个中央位置开始，以耳机用户的方向，换能器11的中心Z’通过沿着图1中水平轴线H以距离a向右穿过中心Z，并且在垂直轴线V上以距离b向下穿过中心Z移动或偏移。此外，相对于支撑元件板9，声音换能器11是绕平行于垂直轴线V的垂直轴线和平行于水平轴线H的水平轴线倾斜的，导致管状声音引导体13相应的倾斜，这意味着，以耳机用户的方向，声音换能器(11，14，20)采取了绕水平轴线和与水平轴线交叉的垂直轴线倾斜的位置，声音换能器产生的声音特别地指向或对准耳机用户的右耳，如图1和2的耳道入口的情况。另外，相对于圆盘支撑元件9的中心Z，声音换能器的倾斜和位移是可选择地，从而使得外耳的大部分选择性地发出声音(提供声音)。 

如图2所示，由于管状声音引导体13在换能器11最小限度的预定倾斜和偏移位置处的纵向扩展，为了保持垂直于支撑元件圆盘10的轴线的方向的支撑元件9的尺寸，支撑管端部的声音换能器11的下边缘可以布置为最接近支撑元件圆盘10。 

如图1和2所示的换能器11到支撑元件9的布置以及在左耳上这种布置的镜像图像确保了在传统的立体声耳机中遇到的声学或声音事件的头内定位的显著降低，有利于头外定位或远离头部定位，特 别有利于声学或声音事件的头部前端定位。而且，基于通过耳机再现的声音事件，这种发出声音或声音的规定为耳机用户产生了非常干净的、高分辨的和空间的声像。 

图3和4显示了图1和图2的支撑元件/声音换能器配件的修改，所述支撑元件/声音换能器配件用于耳机用户左耳发出声音。其中，除了图1和2中的声音换能器11的镜像位置中的换能器11’，另一声音换能器14偏心地并且倾斜地布置在支撑元件9’的圆盘支撑元件10’上。附加的声音换能器14自圆盘支撑元件10’的中心开始，对于声音换能器11’主要地向上或向前偏移布置。像换能器11’一样，附加的换能器14也是在支撑元件圆盘10’上倾斜布置，使得声音换能器14被指引或指向至声音辐射的方向中，所述声音辐射的方向在耳机用户听道入口的方向，在中心穿过中心纵向轴线15以及声音换能器11′的纵向的中心轴线12′。 

为了使附加的声音换能器14根据需要倾斜布置，并与支撑元件圆盘10′连接，它位于远离管状声音引导体16的支撑元件圆盘的一端，其另一端以和声音引导体13′一样的方式，齐平地连接到支撑元件圆盘10中的偏心的椭圆开口。 

在图6-7中显示的用于将声音辐射到或向本发明耳机的耳机用户的左耳发出声音的支撑元件/换能器布置的具体实施方式中，单独的声音换能器20用于在倾斜/偏移的位置或配置处镜像成像为图1和2中显示的一个，在所述的声音换能器的尖端容纳有漏斗形的声音引导体21，声音引导体21以在支撑元件19的支撑元件圆盘22的椭圆形 内边缘23内的宽口端开始。因此声音换能器20的声学或声音中心再一次通过立体声的支撑元件圆盘22相对于耳机用户的耳道入口向下或主要向前偏移的布置. 

支撑元件圆盘22和漏斗型的声音引导21构成了一体式的注塑零件，优选注塑塑料零件，此外包括在支撑元件圆盘22的外边缘的向后突出的稳定卡圈24，稳定卡圈24具有电缆引导开口25的和用于连接未示出的耳机支架的圆弧形凸缘26。 

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.具有声音换能器(11，14，20)的左支撑元件和右支撑元件(9，19)的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)的声音辐射表面占据以耳机用户的方向围绕并穿过所述表面的水平轴线以及围绕与水平轴线相交叉并穿过所述表面的垂直轴线的倾斜位置，其中，每个支撑元件(9，19)包括空心的声音引导体(13，16，21)，在声音引导体(13，16，21)的一端，所述声音换能器(11，14，20)位于远离耳机用户的耳朵处，声音引导体(13，16，21)的另一端延伸至耳机用户耳朵附近，其特征在于，所述声音引导体(13，16，21)自耳朵的近端开始至圆盘(10，10′，22)的开口，所述开口对应所述引导体(13，16，21)的耳朵近端的边缘几何形状，所述述引导体(13，16，21)呈角度地连接到提供有耳机耳垫位置的所述圆盘。

2.根据权利要求1所述的耳机，其中，所述水平轴线和所述垂直轴线在所述声音换能器(11，14，20)的声学中心(Z’)相交。

3.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)相对于耳机用户的耳道入口沿着水平轴线位移。

4.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)相对于耳机用户的耳道入口沿着垂直轴线位移。

5.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)相对于耳机用户的耳道入口沿着水平轴线和沿着垂直轴线位移。

6.根据权利要求5所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)以耳机用户的方向沿着水平轴位移至前面

7.根据权利要求5所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)沿着垂直方向位移至前面

8.根据权利要求5，6或7所述的耳机，其中，沿着水平轴线的位移大于沿着垂直轴线的位移。

9.根据权利要求1-8中任一所述的耳机，其中，所述波导体(13，16，21)配置成隔音的。

10.根据权利要求1-9中任一所述的耳机，其中，所述波导体(13，16)是管。

11.根据权利要求1-10中的任一所述的耳机，其中，提供至少另一个声音换能器(14)，优选通过另一个波导空心体(16)与耳机用户的耳朵相结合。

12.根据权利要求1-9中任一所述的耳机，其中，波导体(21)是漏斗形，位于所述换能器(20)的尖端。

13.根据权利要求12所述的耳机，其中，漏斗形的大的声音出口在它的对面提供开放的远端，其能够使，除了到耳道的入口之外充满外耳的大部分。

14.根据权利要求1-13中的任一所述的耳机，其中，每个携带元件(9，19)是一体式的注塑零件，优选地来自塑料材料。

Claims (15)

1.具有声音换能器(11，14，20)的左支撑元件和右支撑元件(9，19)的耳机，其特征在于，所述声音换能器(11，14，20)占据以耳机用户的方向的水平轴线和与水平轴线相交叉的垂直轴线倾斜的位置。

2.根据权利要求1所述的耳机，其中，所述水平轴线和所述垂直轴线在所述声音换能器(11，14，20)的声学中心(Z’)相交。

3.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)相对于耳机用户的耳道入口沿着水平轴线位移。

4.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)相对于耳机用户的耳道入口沿着垂直轴线位移。

5.根据权利要求1或2所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)相对于耳机用户的耳道入口沿着水平轴线和沿着垂直轴线位移。

6.根据权利要求5所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)以耳机用户的方向沿着水平轴线位移至前面。

7.根据权利要求5所述的耳机，其中，所述声音换能器(11，14，20)沿着垂直方向位移至前面。

8.根据权利要求5，6或7所述的耳机，其中，沿着水平轴线的位移大于沿着垂直轴线的位移。

9.根据权利要求1-8中任一所述的耳机，其中，每个支撑元件(9，19)包括空心的声音引导体(13，16，21)，在声音引导体(13，16，21)的一端，声音换能器(11，14，20)位于远离耳机用户的耳朵处，声音引导体(13，16，21)的另一端延伸至耳机用户耳朵的附近。

10.根据权利要求9所述的耳机，其中，所述声音引导体(13，16，21)配置成隔音的。

11.根据权利要求9或10所述的耳机，其中，所述声音引导体(21)是漏斗形，位于所述声音换能器(20)的尖端。

12.根据权利要求9或10所述的耳机，其中，所述声音引导体(13，16)是管。

13.根据权利要求9至12中任一所述的耳机，其中，所述声音引导体(13，16，21)自耳朵近端开始至圆盘(10，10′，22)的开口，所述开口对应所述引导体(13，16，21)的耳朵近端的边缘几何形状，所述述引导体(13，16，21)呈角度地连接到提供有耳机耳垫位置的所述圆盘。

14.根据权利要求1-13中的任一所述的耳机，其中，至少另一个声音换能器(14)与优先地提供有另外的空心声音引导体(16)的耳机用户的耳朵相结合。

15.根据权利要求1-13中的任一所述的耳机，其中，每个支撑元件(9，19)是一体式的注塑零件，优选地来自塑料材料。

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