[發明專利]聲學換能器

有效

• 申請號: 201580057493.5
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN107155406B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 山田裕司;沖本越;大橋芳雄;中川俊之
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04R17/00;H04R17/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

提供了一種聲學換能裝置，該聲學換能裝置被佩戴在收聽者的耳朵上使用，尺寸小且重量輕，并且出色地防止聲波的再反射。聲學換能裝置100包括由彈性膜狀材料構成的圓柱形聲學換能元件101。圓柱形聲學換能元件101還用作導音管，并且在已生成聲波時抑制被鼓膜反射的聲波的再反射，從而防止聽覺上的“頭中定位”現象并且還防止壓迫感。再者，因為聲學換能元件101尺寸小且重量輕，所以聲學換能元件101在被人佩戴在耳朵上時不會給人帶來異物感，并且能夠生成直達鼓膜的聲波或者能夠在鼓膜附近拾取聲音。

技術領域

本文中公開的技術涉及聲學換能器，該聲學換能器裝配在收聽者的耳朵中并且將電信號轉換為聲波或者將聲波轉換成電信號。

背景技術

緊湊的聲學換能器，即耳機，已經被廣泛使用，其通過耳朵或鼓膜附近的揚聲器將從再現設備和接收器輸出的電信號轉換成聲信號。這種聲音再現設備生成聲音，使得佩戴該再現設備的收聽者能夠收聽聲音。因此，聲音再現設備用在各種環境中。

許多目前常見的耳機具有插入收聽者的耳朵的形狀。例如，內耳式(inner eartype)耳機具有鉤在收聽者的耳廓上的形狀。此外，入耳式(canal type)耳機具有通過深深插入耳朵的孔(耳道)中而被使用的形狀。而且，入耳式耳機通常具有封閉的結構并且具有相對好的聲音隔離性能。因此，利用入耳式耳機存在下述優點：收聽者能夠在輕微嘈雜的地方享受音樂。

一般地，入耳式耳機包括作為基本部件的用于將電信號轉換成聲信號的揚聲器單元和基本上為圓柱形的殼體，該殼體還用作聲管，并且揚聲器單元附接至該殼體的一端(耳道的外側)。在殼體中，設置有輻射出口，該輻射出口將由揚聲器單元生成的空氣振動輻射至耳道并且將該空氣振動傳送到鼓膜。此外，耳塞(可拆卸的部件)附接至殼體的另一端(插入耳道中的部分)。耳塞通常具有在收聽者佩戴耳塞時與耳道匹配的形狀。

例如，已經提出了一種入耳式耳機裝置，該入耳式耳機裝置可以將殼體容置在耳甲腔中并且可以通過從偏離殼體的中心的位置傾斜地布置聲管而將聲管布置到耳道入口(例如，參考專利文獻1)。

入耳式耳機至少需要包括揚聲器單元和揚聲器所附接到的殼體，該殼體容納揚聲器并且同時獲得聲學特性。換言之，入耳式耳機需要具有揚聲器單元和殼體的重量并且需要具有殼體的體積。這導致在用戶將耳機佩戴耳朵上時存有異物感。

此外，利用傳統的耳機裝置(包括內耳式和入耳式)，基本上，由揚聲器單元生成的聲音傳遞通過耳機殼體和耳道并且到達鼓膜。然后，聲音使鼓膜振動，以便用戶收聽聲音。

而且，已到達鼓膜的聲音被鼓膜反射并且在耳道中沿相反的方向行進以去往外部。然而，許多傳統的耳機裝置具有如下配置：其中耳機殼體被佩戴在耳廓附近的位置以便覆蓋耳道入口。因此，正去往耳道外部的聲音(從鼓膜反射的聲音)被耳機殼體和殼體中的揚聲器單元反射并且再次朝向鼓膜的方向進入耳道。

總而言之，由于重復反射，在使用傳統的耳機裝置時，收聽兩種聲音，即直接從揚聲器單元進入鼓膜的聲音和已經被鼓膜反射一次并且再次被耳機殼體等反射的聲音。在直接進入的聲音和反射的聲音之間的時間間隔等于或者短于幾百微秒的情況下，時間間隔變成聽覺意義上的壓迫感和定位(localization)現象并且作用于用戶，因此，這抑制了對作為出色的再現聲音的聲音的收聽。

已知用于使用具有無反射端的聲管以防止被鼓膜反射的聲音被耳機殼體等再次反射的耳機裝置。這種類型的聲管的內部基本上與自由空間相同。從設置在聲管的一端的揚聲器生成的聲波(可聽見的聲音)的行進波被傳播，并且不生成反射波。因此，上述耳機裝置成為無反射耳機。