耳的制造方法
【專利摘要】一種耳機(jī)，具有外殼，帶有安裝在所述外殼之內(nèi)的揚(yáng)聲器。電纜入口容納有電纜，該電纜包括連接到揚(yáng)聲器的電線。電纜和電纜入口具有不同的截面形狀，以使得在電纜入口的大部分長(zhǎng)度上，電纜與電纜入口的內(nèi)表面相接觸，而揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)。這確保了所述后部體積通過所述電纜入口進(jìn)行通風(fēng)的截面積保持相對(duì)恒定。該耳機(jī)還可包含一個(gè)傳聲器，該傳聲器被定位以檢測(cè)接近耳機(jī)的佩戴者的耳朵的環(huán)境噪聲，且該電纜還可包括連接到該傳聲器的電線。
【專利說明】耳機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及耳機(jī),尤其涉及內(nèi)耳甲式(intra-concha type)耳機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]內(nèi)耳甲式耳機(jī)是在使用中被放置在使用者的外耳之內(nèi)、鄰近于使用者的耳道入口處的小耳機(jī)。
[0003]已知的是，為了讓耳機(jī)以良好的低頻響應(yīng)產(chǎn)生聲音，耳機(jī)殼體應(yīng)該設(shè)有一個(gè)通風(fēng)口用于排出由揚(yáng)聲器產(chǎn)生的壓力。還已知的是，該通風(fēng)口可以設(shè)在電纜進(jìn)入耳機(jī)殼體所經(jīng)過的入口中。
[0004]然而，該通風(fēng)口具有已知的截面積通常是有利的，而這在該通風(fēng)口被設(shè)置在電纜進(jìn)入耳機(jī)殼體所經(jīng)過的入口中時(shí)往往很難實(shí)現(xiàn)，因?yàn)殡娎|的移動(dòng)會(huì)改變有效截面積。
[0005]噪聲消除系統(tǒng)是眾所周知的，其中在耳機(jī)殼體之內(nèi)還包括一個(gè)傳聲器用于檢測(cè)環(huán)境噪聲。一種類型的噪聲消除系統(tǒng)在噪聲消除電路之內(nèi)具有自適應(yīng)增益。也就是說，耳機(jī)設(shè)有誤差傳聲器，其被定位以便檢測(cè)到達(dá)佩戴者的耳道的環(huán)境噪聲水平。然后基于該環(huán)境噪聲水平，控制施加到噪聲消除信號(hào)的增益。這樣的耳機(jī)(例如由佩戴者的手指接近耳機(jī))所產(chǎn)生的一個(gè)問題尤其是，當(dāng)增益被設(shè)定到高水平、且通風(fēng)口改為被聯(lián)接到用于檢測(cè)環(huán)境噪聲的傳聲器時(shí)，這將被解釋成非常高水平的環(huán)境噪聲水平，且噪聲消除系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生非常高的聲音以試圖克服該環(huán)境噪聲。
[0006]因此，有利的是將通風(fēng)口定位為充分遠(yuǎn)離用于檢測(cè)環(huán)境噪聲的傳聲器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種耳機(jī)，包含:
[0008]耳機(jī)外殼(housing);和
[0009]揚(yáng)聲器，安裝在所述耳機(jī)外殼之內(nèi)；
[0010]其中所述耳機(jī)包括電纜入口，所述電纜入口容納有電纜，所述電纜包括連接到所述揚(yáng)聲器的電線；以及
[0011]其中所述電纜和所述電纜入口具有不同的截面形狀，以使得在它們的大部分長(zhǎng)度上，所述電纜與所述電纜入口的內(nèi)表面在它們的截面上的至少兩個(gè)點(diǎn)處接觸，而所述揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)。
[0012]所述耳機(jī)還可包含:
[0013]第一傳聲器，被定位以檢測(cè)接近所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的環(huán)境噪聲，其中所述電纜還包括連接到所述第一傳聲器的電線。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種噪聲消除系統(tǒng)，包含:
[0015]噪聲消除電路；以及
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的耳機(jī)，
[0017]其中所述噪聲消除電路被適配為接收來自所述第一傳聲器的環(huán)境噪聲信號(hào)，并且響應(yīng)于所述環(huán)境噪聲信號(hào)產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種耳機(jī)，包含:
[0019]耳機(jī)外殼；和
[0020]揚(yáng)聲器，安裝在所述耳機(jī)外殼之內(nèi)，
[0021 ] 其中所述耳機(jī)包含電纜入口，所述電纜入口容納電纜，所述電纜包括連接到所述揚(yáng)聲器的電線，以及
[0022]其中所述電纜入口在其內(nèi)表面上具有突出部，以使得在所述電纜入口的大部分長(zhǎng)度上，所述電纜與在所述電纜入口的內(nèi)表面上的所述突出部處于部分接觸，而所述揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供了一種噪聲消除系統(tǒng)，包含:
[0024]噪聲消除電路；以及
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第三方面的具有第一傳聲器的耳機(jī)，
[0026]其中所述噪聲消除電路被適配為接收來自所述第一傳聲器的環(huán)境噪聲信號(hào)，并且響應(yīng)于所述環(huán)境噪聲信號(hào)產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]為了更好地理解本發(fā)明，并表明如何實(shí)施本發(fā)明，現(xiàn)在將通過示例的方式參照附圖，在附圖中:
[0028]圖1示出一種噪聲消除系統(tǒng)；
[0029]圖2是供圖1的噪聲消除系統(tǒng)中使用的耳機(jī)的截面圖；
[0030]圖3是圖2的耳機(jī)的另一個(gè)截面圖；
[0031]圖4包含了在不同實(shí)施方案中的圖2和圖3的耳機(jī)的電纜入口的截面圖；
[0032]圖5示出第二噪聲消除系統(tǒng)；
[0033]圖6是供圖5的噪聲消除系統(tǒng)中使用的耳機(jī)的截面圖；
[0034]圖7是圖6的耳機(jī)的另一個(gè)截面圖；
[0035]圖8是供圖1的噪聲消除系統(tǒng)中使用的一種替代耳機(jī)的截面圖；
[0036]圖9包含了處于不同位置的圖8的耳機(jī)的電纜入口的截面圖；
[0037]圖10包含了 一個(gè)替代實(shí)施方案中的處于不同位置的圖8的耳機(jī)的電纜入口的截面圖；
[0038]圖11是圖8的耳機(jī)的電纜入口的另一圖示；以及
[0039]圖12是類似于圖11的一種替代形式的電纜入口的圖示。
【具體實(shí)施方式】
[0040]圖1示出與耳機(jī)12 —起使用的一種噪聲消除系統(tǒng)的形式，該噪聲消除系統(tǒng)包括噪聲消除電路10。該噪聲消除電路10可以設(shè)置在例如放聲裝置(sound reproducingdevice)中，所述放聲裝置諸如:通信設(shè)備，例如移動(dòng)電話；便攜音樂播放器，例如MP3播放器；或便攜游戲裝置。在這種情況下，可將耳機(jī)12插入包括噪聲消除電路10的放聲裝置。
[0041]或者，噪聲消除電路10可與耳機(jī)12相關(guān)聯(lián)，組合的系統(tǒng)可被插入放聲裝置中，放聲裝置諸如上面所討論的通信設(shè)備、便攜音樂播放器或便攜游戲裝置。[0042]在任一情況下，噪聲消除電路10都借助電纜14連接到耳機(jī)12，電纜14包含一根或多根電線或電線對(duì)。
[0043]圖1示出單個(gè)耳機(jī)12，但是應(yīng)理解在許多實(shí)施方案中將會(huì)提供一對(duì)耳機(jī)，每個(gè)耳機(jī)都帶有自己的電纜以將該耳機(jī)連接到噪聲消除系統(tǒng)。在此情況下，噪聲消除電路10將能夠處理旨在用于每個(gè)耳機(jī)的信號(hào)和從每個(gè)耳機(jī)收到的信號(hào)。
[0044]圖1示出一種前饋式噪聲消除系統(tǒng)，其中耳機(jī)12設(shè)有噪聲傳聲器16，用于檢測(cè)在耳機(jī)附近的環(huán)境噪聲以及生成相應(yīng)的電信號(hào)。環(huán)境噪聲信號(hào)通過電纜14被傳送至所述噪聲消除電路10的第一輸入28，噪聲消除電路10在此實(shí)施方案中包括一個(gè)固定的濾波器18和一個(gè)固定的增益放大器20。放大器20的輸出是一個(gè)噪聲消除信號(hào)。
[0045]在此實(shí)施方案中，噪聲消除電路10還包括一個(gè)輸入24用于接收想要的聲音信號(hào)，但本發(fā)明也同樣適用于僅僅降低佩戴者聽到的環(huán)境噪聲卻不提供對(duì)想要的聲音的播放的噪聲消除系統(tǒng)。在此實(shí)施方案中，想要的聲音可以例如是錄制的音樂或電話通話的聲音。
[0046]由放大器20產(chǎn)生的噪聲消除信號(hào)以及在輸入24上接收的想要的聲音信號(hào)，被傳遞給加法器26以產(chǎn)生輸出信號(hào),該輸出信號(hào)則經(jīng)過電纜14被傳遞到揚(yáng)聲器22。
[0047]因此，基于對(duì)該系統(tǒng)的有關(guān)特性的了解，固定的濾波器18和固定的增益放大器20被設(shè)計(jì)以產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)。目的在于，當(dāng)噪聲消除信號(hào)被施加到耳機(jī)12之內(nèi)的揚(yáng)聲器22時(shí)，揚(yáng)聲器22產(chǎn)生一個(gè)與到達(dá)佩戴者耳朵的環(huán)境噪聲的振幅完全相等且相位相反的聲音。當(dāng)實(shí)現(xiàn)這一目的時(shí)，佩戴者聽到的環(huán)境噪聲得以降低。
[0048]為了能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的，濾波器18的頻率特性需要考慮傳聲器16和揚(yáng)聲器22的頻率特性，以及耳機(jī)周圍從環(huán)境到佩戴者耳朵的音頻路徑的頻率特性。
[0049]決定濾波器18的要求頻率特性(required frequency characteristic)的因素之一是揚(yáng)聲器22的頻率響應(yīng)。揚(yáng)聲器22的頻率響應(yīng)依賴于揚(yáng)聲器22從揚(yáng)聲器的后側(cè)通氣的能力。因此，有利的是，耳機(jī)12的外殼提供來自揚(yáng)聲器22的后部的相對(duì)恒定程度的聲音泄漏。
[0050]圖2和圖3示出了供圖1的系統(tǒng)使用的耳機(jī)12。具體地，圖2示出了耳機(jī)12的截面圖，而圖3是沿圖2中的線A-A的截面圖。該耳機(jī)可以用標(biāo)準(zhǔn)制造技術(shù)制造，諸如塑料模制或擠壓、或增材制造(3D打印)。
[0051]耳機(jī)12具有外殼30，外殼30帶有一個(gè)入口 32用于容納電纜14。入口 32是管的形式，其具有10到20mm區(qū)間內(nèi)的長(zhǎng)度。安裝在外殼30之內(nèi)的是揚(yáng)聲器22，揚(yáng)聲器22具有振動(dòng)膜34。由剛性網(wǎng)或類似物制成的覆蓋物36，被設(shè)在所述外殼的前部，以允許由揚(yáng)聲器22產(chǎn)生的聲音在耳機(jī)被佩戴時(shí)進(jìn)入佩戴者的耳朵，同時(shí)也保護(hù)了揚(yáng)聲器。
[0052]噪聲傳聲器16定位在腔38之內(nèi)，腔38具有孔40、42以允許環(huán)境噪聲進(jìn)入該腔，在該腔中，該環(huán)境噪聲將被傳聲器16檢測(cè)到。
[0053]電線44從揚(yáng)聲器22引到噪聲消除單元10，而電線46從噪聲傳聲器16引到噪聲消除單元10。電線44、46都容納在電纜14之內(nèi)，電纜14穿過電纜入口 32。
[0054]電纜入口 32被定大小和形狀，以使得空氣能夠沿著它從揚(yáng)聲器22的后部傳遞到外面，從而提供了從揚(yáng)聲器的后部到外面的通風(fēng)。
[0055]外殼30還包括一個(gè)孔48，孔的內(nèi)側(cè)覆有一個(gè)致密的網(wǎng)50，該網(wǎng)50提供了從揚(yáng)聲器的后部體積54到外面的次級(jí)通風(fēng)(secondary venting)。次級(jí)通風(fēng)被用于按照需要調(diào)節(jié)耳機(jī)的頻率響應(yīng)。
[0056]電線46被膠粘到孔52內(nèi)，該孔52從腔38通向揚(yáng)聲器22的后部體積54，該孔具有的效果是為向電線46到噪聲傳聲器16的連接提供應(yīng)變緩解。應(yīng)變緩解可以設(shè)在電線44到揚(yáng)聲器22的連接上，例如通過在電線44中設(shè)置一個(gè)繩結(jié)(knot)。
[0057]圖2和3示出適于用在如圖1中所示的噪聲消除系統(tǒng)中的耳機(jī)12。然而，即使在不包括用于噪聲消除的任何噪聲傳聲器的耳機(jī)之內(nèi)，仍然有可能將電纜入口定大小和形狀，以使得空氣能夠從揚(yáng)聲器的后部沿電纜入口通到外面，從而提供了從揚(yáng)聲器后部到外部的通風(fēng)。
[0058]圖4示出電纜14和電纜入口 32在多個(gè)不同實(shí)施方案中的截面形狀。具體地，圖4 (a)更詳細(xì)地示出了在圖2和3中所示的實(shí)施方案，其中電纜14a具有圓形的截面，而電纜入口 32a的內(nèi)表面設(shè)有多根肋條60a、60b、60c。因此，該電纜與電纜入口的內(nèi)表面在它們的截面上的三個(gè)點(diǎn)處相接觸。這確保了，即使該電纜能夠在電纜入口之內(nèi)移動(dòng)，在電纜周圍仍然留有相當(dāng)大面積的自由空間，意味著從揚(yáng)聲器的后部向外面的通風(fēng)所通過的面積保持相對(duì)恒定。這確保了耳機(jī)的低頻特性保持相對(duì)恒定，且確保了固定濾波器18和固定增益放大器20可以被設(shè)計(jì)具有高保真度，以使得系統(tǒng)的相關(guān)性質(zhì)在使用中不改變。
[0059]圖4 (a)示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中電纜入口的內(nèi)表面設(shè)有三根肋條60a、60b和60c。應(yīng)當(dāng)理解，可以提供任何適當(dāng)數(shù)量的肋條，例如2、4或6。圖4(a)還示出一個(gè)實(shí)施方案，其中三根肋條60a、60b和60c均具有三角形截面，但應(yīng)當(dāng)理解它們可具有任何方便的形狀。
[0060]圖4(b)示出一個(gè)實(shí)施方案，其中電纜14b具有圓形截面，而電纜入口 32b的內(nèi)表面設(shè)有多個(gè)溝槽62a、62b和62c。從而，該電纜與電纜入口的內(nèi)表面通過在它們的截面上的三個(gè)區(qū)域相接觸。此外，這確保了從揚(yáng)聲器的后部向外面的通風(fēng)所通過的面積保持相對(duì)恒定，且因此確保了耳機(jī)的低頻特性保持相對(duì)恒定。結(jié)果，固定濾波器18和固定增益放大器20可以被設(shè)計(jì)成具有高保真度，以使得系統(tǒng)的相關(guān)性質(zhì)在使用中不改變。
[0061]圖4(b)示出一個(gè)實(shí)施方案，其中電纜入口的內(nèi)表面設(shè)有三個(gè)溝槽62a、62b和62c。應(yīng)當(dāng)理解，可以提供任何適當(dāng)數(shù)量的溝槽，例如2、4或6。圖4(b)還示出一個(gè)實(shí)施方案，其中溝槽62a、62b和62c均具有部分圓形的截面，但應(yīng)當(dāng)理解它們可具有任何方便的形狀。
[0062]設(shè)置在電纜入口的內(nèi)表面上的任何肋條或溝槽可以沿著電纜入口的長(zhǎng)度直線延伸，或可以例如沿著電纜入口的長(zhǎng)度設(shè)置成螺旋排列。
[0063]設(shè)置在電纜入口的內(nèi)表面上的任何肋條或溝槽可以沿著電纜入口的整個(gè)長(zhǎng)度延伸，或者例如可以沿著電纜入口的長(zhǎng)度的至少50%、或沿著至少70%、或至少80%設(shè)置，只要這足以確保揚(yáng)聲器的后部向外面通風(fēng)所經(jīng)過的截面積不受到阻礙。
[0064]雖然所示的實(shí)施方案示出所述電纜具有圓形的截面，而電纜入口的內(nèi)表面具有非圓形的截面，但顯然可以通過給電纜入口設(shè)置圓形截面而給電纜設(shè)置非圓形截面來達(dá)到完全相同的效果。
[0065]圖4(c)示出了一個(gè)實(shí)施方案，其中電纜入口的內(nèi)表面具有的截面形狀與電纜本身的不同。具體地，電纜入口 32c的內(nèi)表面具有正方形的截面，而電纜14c具有圓形的截面，且因此，電纜與電纜入口的內(nèi)表面在它們的截面上的四個(gè)點(diǎn)處相接觸。當(dāng)然，有許多其他可能性。例如，電纜入口的內(nèi)表面可以具有圓形的截面，而電纜具有正方形的截面，且也可使用其他形狀的截面。
[0066]在任何情況下，這確保揚(yáng)聲器的后部向外面通風(fēng)所經(jīng)過的截面積保持相對(duì)恒定，且因此確保了耳機(jī)的低頻特性保持相對(duì)恒定。結(jié)果，固定濾波器18和固定增益放大器20可以被設(shè)計(jì)成具有高保真度，以使得系統(tǒng)的相關(guān)性質(zhì)在使用中不改變。
[0067]在所有這些圖示的實(shí)施方案中，電纜與電纜入口的內(nèi)表面在至少三個(gè)點(diǎn)相接觸，但這對(duì)于確保揚(yáng)聲器的后部向外面通風(fēng)所經(jīng)過的截面積保持相對(duì)恒定并不是必要的。例如，在一個(gè)其中電纜入口的內(nèi)表面設(shè)有兩個(gè)溝槽的實(shí)施方案中，該電纜將在溝槽之間的兩個(gè)區(qū)域處與電纜入口的內(nèi)表面相接觸。只要溝槽足夠窄，這仍會(huì)確保揚(yáng)聲器的后部向外面通風(fēng)所經(jīng)過的截面積保持相對(duì)恒定，但是當(dāng)然有必要確保溝槽寬到足以提供所要求程度的通風(fēng)。
[0068]上文提到，一根或多根形成電纜14的電線可包括一個(gè)繩結(jié)用于應(yīng)變緩解的目的，其中該電線被連接到耳機(jī)的相關(guān)組件。在這樣的情況下，可將電纜入口 32與后部體積54相接合處的孔56設(shè)計(jì)成使得該孔56不會(huì)被繩結(jié)堵塞。例如，當(dāng)電纜入口的內(nèi)表面設(shè)有如上面的圖4(a)所示的肋條時(shí)，肋條可以延伸超過電纜入口的內(nèi)部末端，以使得在繩結(jié)周圍的面積不能被減小到比沿著導(dǎo)管的泄漏路徑的截面積還小。
[0069]圖5不出用于與耳機(jī)102 —起使用的第二噪聲消除系統(tǒng)的形式,該系統(tǒng)包括噪聲消除電路100。噪聲消除電路100可以設(shè)置在例如放聲裝置中，所述放聲裝置諸如:通信裝置，例如移動(dòng)電話；便攜音樂播放器，例如MP3播放器；或便攜游戲裝置。在此情況下，可將耳機(jī)102插入包括噪聲消除電路100的放聲裝置之內(nèi)。
[0070]或者，噪聲消除電路100可以與耳機(jī)102相關(guān)聯(lián)，組合的系統(tǒng)可被插入放聲裝置，諸如上面討論的通信裝置、便攜音樂播放器或便攜游戲裝置。
[0071]在這兩種情況下，噪聲消除電路100借助于電纜104連接到耳機(jī)102，電纜104包含一個(gè)或多個(gè)電線或電線對(duì)。
[0072]圖5示出單個(gè)耳機(jī)102，但是應(yīng)當(dāng)理解，在許多實(shí)施方案中將會(huì)提供一對(duì)耳機(jī)，每個(gè)耳機(jī)都具有自己的電纜將耳機(jī)連接到噪聲消除電路100。在這種情況下，噪聲消除電路100將會(huì)能夠處理旨在用于每個(gè)耳機(jī)的信號(hào)和從每個(gè)耳機(jī)收到的信號(hào)。
[0073]圖5示出一種自適應(yīng)前饋噪聲消除系統(tǒng)，其中耳機(jī)102設(shè)有噪聲傳聲器106，用于檢測(cè)耳機(jī)附近的環(huán)境噪聲并且生成相應(yīng)的電信號(hào)。環(huán)境噪聲信號(hào)被傳遞到噪聲消除電路100的第一輸入112，噪聲消除電路100在此實(shí)施方案中包括一個(gè)固定濾波器108和一個(gè)具有可控增益的放大器110。放大器110的輸出是噪聲消除信號(hào)。
[0074]在此實(shí)施方案中，噪聲消除電路100還包括一個(gè)輸入114用于接收想要的聲音信號(hào)，但本發(fā)明也同樣適用于僅僅降低佩戴者聽到的環(huán)境噪聲而不提供對(duì)想要的聲音的播放的噪聲消除系統(tǒng)。在此實(shí)施方案中，想要的聲音可以例如是錄制的音樂或電話通話的聲音。
[0075]放大器110所生成的噪聲消除信號(hào)和在輸入114上接收的想要的聲音信號(hào)被傳遞到加法器116,以生成輸出信號(hào),該輸出信號(hào)則被傳遞給揚(yáng)聲器118。
[0076]在耳機(jī)102之內(nèi)設(shè)有誤差傳聲器120，其被定位以使得它能夠在佩戴者的耳道的入口處檢測(cè)聲音。因此誤差傳聲器120所產(chǎn)生的信號(hào)被作為耳機(jī)102和佩戴者耳朵之間的聲音泄漏的度量。
[0077]基于對(duì)該系統(tǒng)的相關(guān)性質(zhì)的了解，濾波器108以及放大器110能夠產(chǎn)生的增益值的范圍被設(shè)計(jì)以產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)。目的在于，當(dāng)噪聲消除信號(hào)被施加到耳機(jī)102中的揚(yáng)聲器118時(shí)，揚(yáng)聲器118產(chǎn)生一個(gè)與到達(dá)佩戴者耳朵的環(huán)境噪聲的振幅完全相等且相位相反的聲音。當(dāng)實(shí)現(xiàn)這一目的時(shí)，佩戴者聽到的環(huán)境噪聲得以降低。
[0078]如上面所討論的，這一目的在如下情況下實(shí)現(xiàn)，S卩，濾波器108的頻率特性與傳聲器106的頻率特性以及揚(yáng)聲器118的頻率特性相匹配、并且與耳機(jī)周圍的從環(huán)境到佩戴者耳朵的聲音路徑的頻率特性相匹配。
[0079]決定濾波器108的要求頻率特性的因素之一是揚(yáng)聲器118的頻率響應(yīng)。揚(yáng)聲器118的頻率響應(yīng)依賴于揚(yáng)聲器從該揚(yáng)聲器的后側(cè)通風(fēng)的能力。因此，有利的是，耳機(jī)102的外殼提供來自揚(yáng)聲器118的后部的相對(duì)恒定程度的聲音泄漏。
[0080]此外，當(dāng)由放大器110所施加的增益值確保了由揚(yáng)聲器118響應(yīng)于噪聲消除信號(hào)而產(chǎn)生的聲音的振幅匹配于到達(dá)佩戴者耳朵的環(huán)境噪聲的振幅時(shí)，噪音的降低得以改善。此振幅在一定程度上是通過耳機(jī)102在佩戴者耳朵之內(nèi)被定位的方式來確定的。當(dāng)耳機(jī)被松弛地佩戴在佩戴者的耳朵之內(nèi)時(shí)，到達(dá)耳道的環(huán)境噪聲的量相對(duì)較高，于是相對(duì)高水平的噪聲消除信號(hào)產(chǎn)生最佳的噪聲降低效果。相反地，當(dāng)耳機(jī)被壓靠著佩戴者的耳朵而佩戴時(shí)，到達(dá)耳道的環(huán)境噪聲的量比較低，于是為產(chǎn)生最佳的噪聲降低效果就需要相對(duì)低水平的噪聲消除信號(hào)。
[0081]如上所述，由誤差傳聲器所產(chǎn)生的信號(hào)被作為在耳機(jī)102和佩戴者耳朵之間的聲音泄漏的度量。因此該信號(hào)被傳遞到噪聲消除單元100之內(nèi)的處理單元122?；趶恼`差傳聲器120接收到的信號(hào)，處理單元122控制由放大器110施加的增益，從而使得由揚(yáng)聲器118響應(yīng)于噪聲消除信號(hào)而產(chǎn)生的聲音的振幅基本等于到達(dá)佩戴者耳朵的環(huán)境噪聲的振幅。
[0082]在一些情況下，耳機(jī)102被佩戴的方式也將影響在耳機(jī)周圍的從環(huán)境到佩戴者的耳朵的聲學(xué)路徑的頻率特性。在此情況下，處理單元122還能夠基于從誤差傳聲器120接收到的信號(hào)來適配濾波器108的頻率響應(yīng)，從而彌補(bǔ)這一點(diǎn)。
[0083]圖6和圖7示出供圖5的系統(tǒng)中使用的耳機(jī)102的一種形式。具體地，圖6示出耳機(jī)102的截面圖，而圖7是沿著圖6中的線A-A的截面圖。
[0084]耳機(jī)102具有外殼130，該外殼帶有一個(gè)入口 132用于容納電纜104。入口 132是管道的形式，具有的長(zhǎng)度在10到20mm區(qū)間內(nèi)。揚(yáng)聲器118安裝在外殼130內(nèi)，揚(yáng)聲器118具有振動(dòng)膜134。由剛性網(wǎng)或類似物制成的覆蓋物136被設(shè)在外殼的前部，以允許佩戴者在佩戴耳機(jī)時(shí)由揚(yáng)聲器118所產(chǎn)生的聲音進(jìn)入該佩戴者的耳朵，同時(shí)也保護(hù)揚(yáng)聲器。
[0085]噪聲傳聲器106被定位在腔138之內(nèi)，其具有孔140、142，以允許環(huán)境噪聲進(jìn)入該腔，在該腔中，環(huán)境噪聲將被傳聲器106檢測(cè)到。
[0086]誤差傳聲器120被定位在突出部144之內(nèi)，突出部144從耳機(jī)的前表面伸出，從而該突出部在使用中將被定位在佩戴者耳道的入口處。作為替代方案，誤差傳聲器可位于外殼130之內(nèi)，同時(shí)突出部144具有一個(gè)聲音入口，該聲音入口通過一個(gè)聲學(xué)通道而被連接到誤差傳聲器，以使得誤差傳聲器在使用中仍然能夠檢測(cè)在佩戴者耳道入口中的聲音。
[0087]電線146從揚(yáng)聲器118引到噪聲消除單元10，而電線148從噪聲傳聲器106引到噪聲消除單元10，電線150從誤差傳聲器120引到噪聲消除單元10。電線146、148、150被容納在電纜104之內(nèi)，電纜104通過電纜入口 132。[0088]外殼130還包含一個(gè)孔152，孔152的內(nèi)側(cè)覆有一個(gè)致密的網(wǎng)154，該網(wǎng)提供了從揚(yáng)聲器后部到外面的次級(jí)通風(fēng)。所述次級(jí)通風(fēng)被用來按需調(diào)整耳機(jī)的頻率響應(yīng)。
[0089]電纜入口 132被定大小和形狀，以使得空氣能夠沿著它從揚(yáng)聲器118的后部傳遞到外面，從而提供了從揚(yáng)聲器的后部到外面的通風(fēng)。更具體地，電纜入口 132被定大小和形狀以使得，無論電纜104有何運(yùn)動(dòng)，電纜入口都仍然提供空氣能夠沿著通過的一個(gè)相對(duì)恒定的截面積，從而提供了從揚(yáng)聲器的后部到外面的可預(yù)測(cè)水平的通風(fēng)。此外，提供通過電纜入口的通風(fēng)所具有的好處是，通風(fēng)不太可能被意外地聯(lián)接到噪聲傳聲器。
[0090]如圖6中所示，電纜入口 132設(shè)有三根肋條60a、60b、60c (60c未在圖6中示出)，保證在電纜104和電纜入口 132的內(nèi)表面之間有間隙。更一般地，電纜入口 132可以例如具有圖4中所示的形式之一。
[0091]圖8示出用在圖1的系統(tǒng)之內(nèi)的替代耳機(jī)212。具體地，圖8示出了耳機(jī)212的截面圖。耳機(jī)212基本相似于圖2中所示的耳機(jī)12，且在這里僅被描述到足以解釋耳機(jī)212和耳機(jī)12之間的差別的程度。沿著圖8中的線A-A的截面圖如圖3中所示。因此，耳機(jī)212可以通過標(biāo)準(zhǔn)制造技術(shù)制造，諸如塑料模制或擠壓，或增材制造(3D打印)。
[0092]耳機(jī)212具有外殼30，外殼30帶有一個(gè)入口 232用于容納電纜14。入口 232是管的形式，具有10到20mm區(qū)間內(nèi)的長(zhǎng)度。安裝在外殼30之內(nèi)的是揚(yáng)聲器22，揚(yáng)聲器22具有振動(dòng)膜34。由剛性網(wǎng)或類似物制成的覆蓋物36，被設(shè)在所述外殼的前部，以允許由揚(yáng)聲器22產(chǎn)生的聲音在耳機(jī)被佩戴時(shí)進(jìn)入佩戴者的耳朵，同時(shí)也保護(hù)了揚(yáng)聲器。
[0093]噪聲傳聲器16定位在腔38之內(nèi)，腔38具有孔40、42以允許環(huán)境噪聲進(jìn)入該腔，在該腔中，環(huán)境噪聲將被傳聲器16檢測(cè)到。
[0094]電線44從揚(yáng)聲器22引到噪聲消除單元10，而電線46從噪聲傳聲器16引到噪聲消除單元10。電線44、46都容納在電纜14之內(nèi)，電纜14通過電纜入口 232。
[0095]電纜入口 232被定大小和形狀，以使得空氣能夠沿著電纜入口 232從揚(yáng)聲器22的后部傳遞到外面，從而提供了從揚(yáng)聲器的后部到外面的通風(fēng)。
[0096]外殼30還包括一個(gè)孔48，孔48的內(nèi)側(cè)覆有一個(gè)致密的網(wǎng)50，該網(wǎng)50提供了從揚(yáng)聲器的后部體積54到外面的次級(jí)通風(fēng)。次級(jí)通風(fēng)被用于按照需要調(diào)節(jié)耳機(jī)的頻率響應(yīng)。
[0097]電線46被膠粘到孔52內(nèi)，該孔52從腔38通向揚(yáng)聲器22的后部體積54，該孔52具有的效果是為電線46到噪聲傳聲器16的連接提供應(yīng)變緩解。應(yīng)變緩解可以設(shè)在電線44到揚(yáng)聲器22的連接上，例如通過在電線44中設(shè)置一個(gè)繩結(jié)。
[0098]圖8示出適于用在如圖1中所示的噪聲消除系統(tǒng)中的耳機(jī)212。然而，即使在不包括任何用于噪聲消除的噪聲傳聲器的耳機(jī)之內(nèi)，仍然有可能對(duì)電纜入口定大小和形狀，以使得空氣能夠從揚(yáng)聲器的后部沿電纜入口通過到達(dá)外面，從而提供了從揚(yáng)聲器后部到外部的通風(fēng)。
[0099]圖9示出電纜14和電纜入口 232的截面圖。具體地，圖9 (a)示出沿著B-B線的截面圖，圖9 (b)示出沿著C-C線的截面圖，而圖9 (c)示出沿著D-D線的截面圖。
[0100]因此，電纜入口 232的內(nèi)表面設(shè)有多個(gè)突出部240、242、244、246、248、250，它們共同起到將電纜14保持在其預(yù)定位置的作用，同時(shí)允許空氣沿著電纜入口通過，以提供從揚(yáng)聲器的后部到外面的通風(fēng)。
[0101]在所示的這個(gè)實(shí)施方案中，每個(gè)突出部240、242、244、246、248、250大約是1.5到3mm長(zhǎng)(B卩，在電纜入口的縱向方向上)，且在突出部240、242、244、246、248、250的縱向位置之間有非常小的間隙。然而，可以將它們定位以使得不存在間隙。
[0102]雖然圖8示出六個(gè)突出部，但沿著電纜入口 232的長(zhǎng)度可以有任意數(shù)量的這樣的突出部，其中每個(gè)突出部的長(zhǎng)度(即，在電纜入口的縱向方向上的尺寸)被設(shè)置以使得這些突出部延伸經(jīng)過電纜入口的大部分或全部長(zhǎng)度。
[0103]如圖9中所示，突出部240、242、244、246、248、250位于電纜入口 232的內(nèi)表面上的沿圓周方向間隔開120°的位置上。于是，突出部240、246位于如圖9(0)中所示的第一圓周位置，突出部242、248位于如圖9(a)中所示的第二圓周位置，該第二圓周位置距離第一圓周位置被間隔開120°，而突出部244、250位于如圖9(b)中所示的第三圓周位置，該第三圓周位置距離第一圓周位置和第二圓周位置都被間隔開120°。
[0104]如圖9中所示，突出部240、242、244、246、248、250各自均具有矩形截面。然而，其他截面形狀也是可以的。例如，如圖4(a)中所示的三角形的截面是可以的。
[0105]作為另一個(gè)實(shí)施例，圖10示出類似于圖9的布置，其中圖10(a)示出沿著B-B線的截面圖，圖10(b)示出沿著C-C線的截面圖，而圖10(c)示出沿著D-D線的截面圖，其中突出部240、242、244、246、248、250各自均具有矩形截面且?guī)в袌A頂?shù)亩瞬俊Ｔ谶M(jìn)一步的實(shí)施例中，突出部可以是完全的圓頂，例如具有部分球形的形狀。
[0106]在這些實(shí)施例中，突出部在沿著電纜入口 232的內(nèi)表面成三行，位于在圓周方向上間隔開120°的位置。然而，通過將突出部設(shè)置成兩行、或成四行或更多行，最多達(dá)到大約八行的近似最大值，可以達(dá)到同樣的效果。
[0107]圖11和12是示出突出部在電纜入口內(nèi)表面上的位置的視圖。因此，在圖11和12中，水平位置表示了突出部的在電纜入口的內(nèi)表面周圍的圓周方向位置，而豎直位置表示了突出部的沿著電纜入口的內(nèi)表面的縱向位置。
[0108]因此，在圖11中，突出部240和246沿著一行，突出部242和248沿著位于以120°的圓周方向間隔處的另一行，而突出部244和250沿著位于另一個(gè)120°的圓周方向間隔處的另一行。在圖11(a)中，在相繼的突出部(諸如突出部240、242等)的縱向位置之間有非常微小的重疊。在圖11(b)中，在相繼的突出部(諸如突出部240、242等)的縱向位置之間沒有重疊。在圖11(c)中，在相繼的突出部(諸如突出部240、242等)的縱向位置之間有小間隙。在圖11(d)中，在相繼的突出部(諸如突出部240、242等)的縱向位置之間有略大些的間隙。
[0109]在圖12中，有三個(gè)突出部260、264和268沿著一行，還有三個(gè)突出部262、266、270
沿著與這行在圓周方向上間隔180°的另一行。
[0110]因此，在這些實(shí)施方案中，電纜14在沿著電纜入口的基本每個(gè)位置處都與電纜入口 232的內(nèi)表面相接觸，結(jié)果就是基本防止了電纜14在電纜入口 232之內(nèi)的運(yùn)動(dòng)，但是在電纜周圍仍然留有相當(dāng)大面積的自由空間，意味著揚(yáng)聲器的后部向外面的通風(fēng)所經(jīng)過的面積保持相對(duì)恒定，且足以確保良好的通風(fēng)。這確保了耳機(jī)的低頻特性保持相對(duì)恒定，且確保了固定濾波器18和固定增益放大器20可以被設(shè)計(jì)成具有高保真度，以使得系統(tǒng)的相關(guān)性質(zhì)在使用中不改變。
[0111]雖然圖8到10示出的實(shí)施方案中，電纜14在沿著電纜入口的基本每個(gè)位置都在一個(gè)點(diǎn)處與電纜入口 232的內(nèi)表面相接觸，但也可將突出部設(shè)置成使得電纜14在沿著電纜入口的位置的基本上整個(gè)長(zhǎng)度的兩個(gè)點(diǎn)處與電纜入口 232的內(nèi)表面相接觸。
[0112]在上面討論的耳機(jī)中，電纜入口 232在其內(nèi)表面上具有突出部，而每個(gè)突出部沿著電纜入口的長(zhǎng)度的僅僅一部分延伸。已經(jīng)參照基本如圖2和圖3中所示的耳機(jī)描述了這一點(diǎn)。基本如圖6和圖7中所示的耳機(jī)也可設(shè)有具有如圖8至10中所示且參考圖8至10描述的突出部的電纜入口。
[0113]本文公開了一種耳機(jī)，其可例如與噪聲消除系統(tǒng)一起使用，以提供良好的音頻性倉(cāng)泛。
【權(quán)利要求】
1.一種耳機(jī)，包含: 耳機(jī)外殼；和 揚(yáng)聲器，安裝在所述耳機(jī)外殼之內(nèi)； 其中所述耳機(jī)包括電纜入口，所述電纜入口容納有電纜，所述電纜包括連接到所述揚(yáng)聲器的電線；以及 其中所述電纜入口在其內(nèi)表面上具有突出部，以使得在所述電纜入口的大部分長(zhǎng)度上，所述電纜與在所述電纜入口的內(nèi)表面上的所述突出部處于部分接觸，而所述揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其中所述突出部具有矩形截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其中所述突出部具有圓頂形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其中所述突出部具有三角形截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其中所述突出部在沿著所述電纜入口的長(zhǎng)度上被設(shè)置成多行。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的耳機(jī)，其中有2到8行突出部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所 述的耳機(jī)，其中在沿著所述電纜入口的長(zhǎng)度的每個(gè)縱向位置至多有I個(gè)或2個(gè)突出部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耳機(jī)，其中在沿著所述電纜入口的長(zhǎng)度的每個(gè)縱向位置至多有I個(gè)突出部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的耳機(jī)，其中在所述突出部的縱向位置之間有間隙。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，還包含: 第一傳聲器，被定位以檢測(cè)接近所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的環(huán)境噪聲，其中所述電纜還包括連接到所述第一傳聲器的電線。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的耳機(jī)，其中所述第一傳聲器被定位在所述外殼之內(nèi)的一個(gè)腔內(nèi)，所述腔與所述揚(yáng)聲器的后部體積隔離，且具有至少一個(gè)孔通向所述耳機(jī)的外部。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，還包含: 第二傳聲器，被定位以檢測(cè)進(jìn)入所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的噪聲，其中所述電纜還包括連接到所述第二傳聲器的電線。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，其中所述第二傳聲器被定位在所述揚(yáng)聲器前面。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耳機(jī)，在所述外殼之內(nèi)具有一個(gè)孔，以使得所述揚(yáng)聲器的后部體積額外地通過所述孔通風(fēng)。
15.—種噪聲消除系統(tǒng),包含: 噪聲消除電路；以及 耳機(jī)，所述耳機(jī)包含: 耳機(jī)外殼； 揚(yáng)聲器，安裝在所述耳機(jī)外殼之內(nèi)， 第一傳聲器，被定位以檢測(cè)接近所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的環(huán)境噪聲，以及 電纜入口，所述電纜入口容納有電纜，所述電纜包括連接到所述揚(yáng)聲器的電線以及連接到所述第一傳聲器的電線， 其中所述電纜入口在其內(nèi)表面上具有突出部，以使得在所述電纜入口的大部分長(zhǎng)度上，所述電纜與在所述電纜入口的內(nèi)表面上的所述突出部處于部分接觸，而所述揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)， 其中所述噪聲消除電路被適配為接收來自所述第一傳聲器的環(huán)境噪聲信號(hào)，并且響應(yīng)于所述環(huán)境噪聲信號(hào)產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)。
16.—種噪聲消除系統(tǒng),包含: 噪聲消除電路；以及 耳機(jī)，所述耳機(jī)包含: 耳機(jī)外殼； 揚(yáng)聲器，安裝在所述耳機(jī)外殼之內(nèi)， 第一傳聲器，被定位以檢測(cè)接近所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的環(huán)境噪聲， 第二傳聲器，被定位以檢測(cè)進(jìn)入所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的噪聲，以及電纜入口，所述電纜入口容納有電纜，所述電纜包括連接到所述揚(yáng)聲器的電線、連接到所述第一傳聲器的電線、以及連接到所述第二傳聲器的電線， 其中所述電纜入口在其內(nèi)表面上具有突出部，以使得在所述電纜入口的大部分長(zhǎng)度上，所述電纜與在所述電纜入口的內(nèi)表面上的所述突出部處于部分接觸，而所述揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)， 其中所述噪聲消除電路被適配為接收來自所述第一傳聲器的環(huán)境噪聲信號(hào)，并且響應(yīng)于所述環(huán)境噪聲信號(hào)產(chǎn)生噪聲消除信號(hào)，且 其中所述噪聲消除電路被適配為接收來自所述第二傳聲器的誤差信號(hào)，并且控制施加到所述環(huán)境噪聲信號(hào)的增益的量，`從而響應(yīng)于所述誤差信號(hào)產(chǎn)生所述噪聲消除信號(hào)。
17.—種耳機(jī)，包含: 耳機(jī)外殼；和 揚(yáng)聲器，安裝在所述耳機(jī)外殼之內(nèi)， 其中所述耳機(jī)包含電纜入口，所述電纜入口容納電纜，所述電纜包括連接到所述揚(yáng)聲器的電線，以及 其中所述電纜和所述電纜入口具有不同的截面形狀，以使得在它們的大部分長(zhǎng)度上，所述電纜與所述電纜入口的內(nèi)表面在它們的截面上的至少兩個(gè)點(diǎn)處接觸，而所述揚(yáng)聲器的后部體積通過所述電纜入口通風(fēng)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的耳機(jī)，還包含: 第一傳聲器，被定位以檢測(cè)接近所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的環(huán)境噪聲，其中所述電纜還包括連接到所述第一傳聲器的電線。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的耳機(jī),其中所述第一傳聲器被定位在所述外殼之內(nèi)的一個(gè)腔內(nèi)，所述腔與所述揚(yáng)聲器的后部體積隔離，且具有至少一個(gè)孔通向所述耳機(jī)的外部。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的耳機(jī)，還包含: 第二傳聲器，被定位以檢測(cè)進(jìn)入所述耳機(jī)的佩戴者的耳朵的噪聲，其中所述電纜還包括連接到所述第二傳聲器的電線。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的耳機(jī)，其中所述第二傳聲器被定位在所述揚(yáng)聲器前面。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的耳機(jī)，在所述外殼之內(nèi)具有一個(gè)孔，以使得所述揚(yáng)聲器的后部體積額外地通過所述孔通風(fēng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的耳機(jī)，其中所述電纜具有圓形的截面，而所述電纜入口具有基本圓形的內(nèi)部截面，所述電纜入口帶有沿著其內(nèi)表面的至少一部分從該內(nèi)表面突出的多根肋條。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的耳機(jī)，其中所述多根肋條沿著所述內(nèi)表面的長(zhǎng)度的至少50%從所述電纜入口的內(nèi)表面突出。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的耳機(jī)，其中所述多根肋條延伸超過所述電纜入口的內(nèi)部末端，進(jìn)入所述揚(yáng)聲器的后部體積。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的耳機(jī)，其中所述電纜入口是管道的形式，具有至少IOmm的長(zhǎng)度。
27.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的耳機(jī)，其中所述電纜和所述電纜入口具有的截面形狀和大小使得所述電纜與所述電纜入口的內(nèi)表面在該內(nèi)表面的截面上的至少三個(gè)點(diǎn)處相接觸。
【文檔編號(hào)】H04R1/10GK103686510SQ201310412385
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】S·盧埃林 申請(qǐng)人:沃福森微電子股份有限公司