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CN110191386B - 一种外放式耳机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种外放式耳机，包括设置于耳机后腔内的扬声器，设置于耳机壳体上的第一声孔以及设置于耳机壳体内、一端位于扬声器振膜的正前方第一预设距离处、另一端延伸至第一声孔处的导声管，扬声器振膜在振动过程中产生的声音通过导声管传递至第一声孔处。本发明中通过设置导声管可以使扬声器的振膜在振动过程中产生的声音通过导声管传递至第一声孔处，并通过第一声孔传输到外界环境中，导声管的设置可以使耳机系统的等效声质量增加，从而使耳机系统的共振频率降低，从而提高外放功能下的低频响应，有利于提高声音效果。

Description

一种外放式耳机
技术领域
本发明实施例涉及耳机设备技术领域，特别是涉及一种外放式耳机。
背景技术
随着科技的发展，人们对耳机的需求越来越多，其中，外放式耳机可以开放双耳，使用户在听音乐的同时能够听到周围环境中的声音，使用更加安全，并且长时间佩戴也不会有传统式耳机引起的胀耳、压耳等不适感。另外，也不会像音箱类的大功率扬声器，对身边的人造成影响。
扬声器单元的系统共振频率为
Figure GDA0002929423380000011
其中，扬声器单元振动系统等效声顺为Cas，包含空气负载的等效声音质量为Mas。将扬声器单元装入耳机腔体(后腔)后的系统共振频率为
Figure GDA0002929423380000012
其中，
Figure GDA0002929423380000013
Cab为扬声器单元装入后腔后空气等效声顺，
Figure GDA0002929423380000014
相应的简化声学类比线路如图1所示，其中Rac为扬声器系统的等效声阻。所以扬声器单元装入后腔后的共振频率变高，导致在外放功能下，低频下潜频率较高、高频截止频率降低，造成外放音效较差。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种外放式耳机，在使用过程中能够降低耳机系统的共振频率，提高外放功能下的低频响应，有利于提高声音效果。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种外放式耳机，包括：设置于耳机后腔内的扬声器，设置于耳机壳体上的第一声孔以及设置于所述耳机壳体内、一端位于所述扬声器振膜的正前方第一预设距离处、另一端延伸至所述第一声孔处的导声管，所述扬声器振膜在振动过程中产生的声音通过所述导声管传递至所述第一声孔处。
可选的，还包括设置于所述耳机壳体上的位于所述第一声孔和所述扬声器之间的第二声孔。
可选的，还包括设置于所述第一声孔上的调音网布和/或设置于所述第二声孔上的调音网布。
可选的，所述第一声孔和/或所述第二声孔为圆形、椭圆形或跑道型。
可选的，所述第二声孔与所述扬声器的边缘相距10mm～30mm。
可选的，所述导声管为扁管。
可选的，所述导声管横截面长为8mm～20mm，宽为0.5mm～2mm。
可选的，所述导声管的长度为50mm～100mm。
可选的，所述导声管为塑料管或金属管或者木质管。
本发明实施例提供了一种外放式耳机，包括：设置于耳机后腔内的扬声器，设置于耳机壳体上的第一声孔以及设置于耳机壳体内、一端位于扬声器振膜的正前方第一预设距离处、另一端延伸至第一声孔处的导声管，扬声器振膜在振动过程中产生的声音通过导声管传递至第一声孔处。
可见，本发明中通过设置导声管可以使扬声器的振膜在振动过程中产生的声音通过导声管传递至第一声孔处，并通过第一声孔传输到外界环境中，导声管的设置可以使耳机系统的等效声质量增加，从而使耳机系统的共振频率降低，从而提高外放功能下的低频响应，有利于提高声音效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术中将扬声器单元设置于后腔后的简化声学类比线路示意图；
图2为本发明实施例提供的一种外放式耳机的结构示意图；
图3为图2中A部分的结构示意图；
图4为图3中的B部分的切面示意图；
图5为与本实施例中提供的外放式耳机对应的简化声学类比线路示意图；
图6为本发明实施例提供的一种外放式耳机的仿真模拟示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种外放式耳机，在使用过程中能够降低耳机系统的共振频率，提高外放功能下的低频响应，有利于提高声音效果。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参照图2和图3，其中，图2为本发明实施例提供的一种外放式耳机的结构示意图；图3为图2的局部结构示意图。
该外放式耳机，包括：设置于耳机后腔1内的扬声器2，设置于耳机壳体3上的第一声孔4以及设置于耳机壳体3内、一端位于扬声器振膜21的正前方第一预设距离处、另一端延伸至第一声孔4处的导声管5，扬声器振膜21在振动过程中产生的声音通过导声管5传递至第一声孔4处。
需要说明的是，如图2所示，在实际应用中可以将扬声器2、第一声孔4和导声管5设置在耳机左右耳柄上，也即耳机的左右耳柄均分布有扬声器2、第一声孔4和导声管5，并且两边可以对称分布，也可以不对称分布，具体可以根据实际需要进行设置。
具体的，本实施例中以一侧为例进行详细说明，具体请参照图3和图4，在耳机的一侧耳柄的后腔内设置扬声器2、导声管5和第一声孔4，设置导声管5后的简化声学类比线路如图5所示，其中，声导管5的等效声质量为Map，系统的总等效声顺为Cac，系统的总等效声质量为Mas+Map，其中：
Figure GDA0002929423380000031
故，加入导声管5后，耳机系统的共振频率为
Figure GDA0002929423380000032
可见fL小于fsc，其中，
Figure GDA0002929423380000041
所以设置导声管5后，耳机系统的共振频率降低，从而提高外放功能下低频响应。
需要说明的是，本实施例中的导声管5设置在耳机耳柄壳体内部，并且导声管5的一端位于扬声器2的扬声器振膜21的正前方第一预设距离处，具体可以位于扬声器振膜21的正投影范围内，另一端可以设置在以第一声孔4的中心为圆心、以预设值为半径的预设范围内，也即导声管5的另一端可以设置在于第一声孔4相距第二预设距离处，以便扬声器振膜21振动过程中所产生的声音能够传输至导声管5内，并通过导声管5传输至第一声孔4处，从而使声音通过第一声孔4传输至外界环境中，其中，导声管5与扬声器振膜21之间的距离可以根据实际需要进行确定，只要确保在扬声器振膜21振动过程中不碰到导声管5即可。
具体的，本实施例中的导声管5可以为塑料管，有利于减少耳机的质量。另外，本实施例中的导声管5的管壁可以与耳机壳体为一体，也即可以在耳机壳体中设置一个通道或者缝隙作为导声管。除为塑料管外，导声管5还可以为金属管或者木质管等普通耳机、音箱用声管材质。
其中，本实施例中的导声管5可以为扁管，当然，也可以为其他形状的管，比如圆形管等，并且本实施例中的导声管5的长度为50mm～100mm，其截面的宽可以为0.5mm～2mm，长可以为8mm～20mm。
相应的，第一声孔4可以设置在与扬声器2的边缘相距50mm～100mm处。
进一步的，由于导声管5中声波的粘滞作用及产生的热损耗等，所以在扬声器振膜21振动过程中所产生的声音在导声管5中传输时，会对高频产生很大的损耗，为了减少对高频的损耗，本实施例中的外放式耳机还可以包括设置于耳机壳体3上的位于第一声孔4和扬声器2之间的第二声孔6。
其中，为了进一步减少对高频的损耗，本实施例中的第二声孔6可以设置在与扬声器的边缘相距10mm～30mm位置处，其具体距离值可以根据实际情况进行确定，本实施例不做特殊限定。
具体的，本实施例中的第一声孔4和/或第二声孔6为圆形、椭圆形或跑道型，当然，其第一声孔4和第二声孔6的具体形状可以根据实际需要进行设定，并且第一声孔4和第二声孔6面积的大小均可以根据扬声器2的大小进行确定。
更进一步的，为了进一步提高音效，本实施例中还可以在第一声孔4上和/或第二声孔6上设置第二声孔6调音网布，以便达到防尘和调音的目的。
另外，本实施例中以一4Ω、
Figure GDA0002929423380000051
扬声器为例，采用micro-cap建立声学模型进行仿真模拟计算，如图6所示，曲线51为扬声器2频率响应曲线，可以看出F0＝500Hz；将扬声器2单元装入后腔中，如曲线52所示F0＝600Hz，共振频率变高；在扬声器2前加设置导声管5后，如曲线53所示，可使下潜频率降低(F0＝300Hz)，低频响应增强；在增设第二声孔6后，可减少对高频的损耗，具体如曲线54所示。
可见，本发明中通过设置导声管可以使扬声器的振膜在振动过程中产生的声音通过导声管传递至第一声孔处，并通过第一声孔传输到外界环境中，导声管的设置可以使耳机系统的等效声质量增加，从而使耳机系统的共振频率降低，从而提高外放功能下的低频响应，有利于提高声音效果。
还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种外放式耳机，其特征在于，包括：设置于耳机后腔内的扬声器，设置于耳机壳体上的第一声孔以及设置于所述耳机壳体内、一端位于所述扬声器振膜的正前方第一预设距离处、另一端延伸至所述第一声孔处的导声管，所述扬声器振膜在振动过程中产生的声音通过所述导声管传递至所述第一声孔处；
所述外放式耳机还包括设置于所述耳机壳体上的位于所述第一声孔和所述扬声器之间的第二声孔；所述第二声孔设于所述导声管上，用于减少高频损耗。
2.根据权利要求1所述的外放式耳机，其特征在于，还包括设置于所述第一声孔上的调音网布和/或设置于所述第二声孔上的调音网布。
3.根据权利要求1所述的外放式耳机，其特征在于，所述第一声孔和/或所述第二声孔为圆形、椭圆形或跑道型。
4.根据权利要求1所述的外放式耳机，其特征在于，所述第二声孔与所述扬声器的边缘相距10mm～30mm。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的外放式耳机，其特征在于，所述导声管为扁管。
6.根据权利要求5所述的外放式耳机，其特征在于，所述导声管横截面长为8mm～20mm，宽为0.5mm～2mm。
7.根据权利要求5所述的外放式耳机，其特征在于，所述导声管的长度为50mm～100mm。
8.根据权利要求5所述的外放式耳机，其特征在于，所述导声管为塑料管或金属管或者木质管。
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