[實用新型]高輻射抗型耳機

有效

• 申請號: 201520046969.2
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN204518013U
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 鄒士磊
• 申請（專利權）人: 鄒士磊
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種耳機——具體說是一種前腔開放的半開放式耳機。

背景技術

隨著“新媒體”(智能手機/平板電腦等)移動終端的飛速發展——耳機作為“移動式個人音響系統”，以其免提性/輕量級/便攜性等優勢，更適合與“新媒體”移動終端配合。相對于微型音響——耳機具有“個人專屬性”，且功率/體積小，便攜性更好。

耳機聆聽屬于“超近聲場”——作為主流“新媒體音響”，更應該注重健康性。一般耳機往往只注重Hi-Fi性(聲學)/穩定性(力學)/衛生性(耳塞式)/安全性，一些耳機符合“人體工程學”原理，但只是注重舒適性——而并未將健康性放在首位。

“聽診器效應”(the?Stethophone?Effect)——封閉式耳機外耳道密閉，“空氣彈簧”勁度Sa↑→聲壓Pa↑→聲阻抗Za↑→聲導納Ya↑(與鼓膜的聲阻抗更匹配)，故其效率高/失真小——耳機振膜通過外耳道空氣柱與鼓膜形成“耦合振動”(類似于聽診器)。

“魚與熊掌不可兼得”——一般耳機為了獲得高效率/低失真以及良好的低頻響應，都采用封閉式結構——但對于鼓膜的刺激大，易導致聽覺疲勞/聽力損害。

相對于音箱，耳機線度小，全開放式耳機前/后腔都可透聲，中低頻聲波更容易發生“聲短路”——故一般耳機并不采用全開放式，而是采用半開放式。半開放式耳機大多是“前腔封閉/后腔開放”，主要是為了改善低頻響應——前腔(揚聲器前側聲腔)封閉，則效率增加/失真減小(聽診器效應)；后腔(揚聲器后側聲腔)開放，聲順Ca增加，則揚聲器fo下降。雖然耳機的“Hi-Fi性”更好，但其“健康性”差——但同封閉式耳機一樣，易導致聽覺疲勞/聽力損害。

耳機前腔容積一般都遠小于后腔容積，即使加上導聲管(入耳式)，前腔容積也比較小——前腔容積減小，有利于提升高頻響應；后腔容積增加，有利于改善低頻響應。

AKG半開放式耳機采用“前腔開放”結構——如US4158753“Headphone?of?circumaural?design”所披露的——可以增強“耳廓效應”，減弱“頭中效應”。耳機前腔設置“聲學摩擦阻尼器”及無源輻射器——“聲學摩擦阻尼器”開設通孔，內側具有阻尼材料，可以衰減反射波并使其延時，模擬自然聲場。無源輻射器可以改善低頻響應——但由于“聲學摩擦阻尼器”通孔可能會使聲順Ca趨向于∞(開路)，減弱“亥姆霍茨共鳴器效應”，實際上效果并不理想。

AIWA耳機經典“笛管”設計營造深沉的低頻效果——很多人都認為“笛管”是運用“亥姆霍茲共鳴器”原理，但實際上并非如此。聲管體積遠小于聲腔體積，才能構成“亥姆霍茲共鳴器”，而采用“笛管”設計的耳機，聲管(笛管)體積接近甚至大于聲腔(耳機后腔)體積——因而不可能構成“亥姆霍茲共鳴器”。

動鐵耳機(Banlanced?Armature)一般為封閉式耳塞(入耳式)，而不采用半開放式/開放式與耳罩式設計——主要是由于其結構限制，而且增加密封性可以提高效率及低頻響應，但由于“聽診器效應”，健康性較差。

發明內容

本實用新型目的在于提供一種不易導致聽覺疲勞與聽力損害的健康耳機——避免傳統耳機的“聽診器效應”，提升輻射效率/改善音色。

本實用新型的技術方案——采用前腔開放的高輻射抗型耳機，揚聲器正面加載一“聲聚能管”，揚聲器背面與一聲順腔體耦合；“聲聚能管”容積大于聲順腔體容積；“聲聚能管”為剛性材料結構，包括反號筒以及多重套管式、蝸殼式與阿基米德螺旋線式折疊結構中任一種類型。

聲順腔體可以采用封閉式結構——還可以設置無源輻射器，改善低頻響應。

輻射阻抗Zr包括輻射阻Rr與輻射抗Xr(Zr＝Rr+jXr)——輻射阻(Rr)表示聲源向介質輻射聲能量的能力；輻射抗(Xr)代表“無功聲能”，儲存于近場中，而不輻射出去。一般認為，輻射抗(Xr)為“質量抗”(Xm)，即“附加輻射質量”(Mr)——實際上，輻射抗還包括“彈性抗”(Xe)?！百|量抗”相當于感抗(X_L)，“彈性抗”相當于容抗(X_C)。

“質量抗”(Xm)與揚聲器系統振動的“排氣量”(V)成正比——“排氣量”(V)與體速度(u)相關——V↑→u↑→Wr↑(Wr＝u²Za)。