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一种耳机模组及耳机

阅读：220发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种耳机模组及耳机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型适用于耳机设备领域，提供了一种耳机模组及耳机，其中，该耳机模组包括壳体、设于壳体内的发声装置，及设于壳体上、位于耳机模组佩戴侧的耳罩；其中，耳机模组在发声装置靠近耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔，且耳罩的内侧构成前腔的一部分腔壁；耳罩上设有一个或者多个与前腔连通的透气通道；当耳机模组佩戴于人体头部时，其通过在耳罩与头部接触，当外部噪音导致前腔声压增大时，由于透气通道的存在，促使耳罩膨胀，变得饱满，从而与头部更加紧贴，使前腔密封性提高，整体上提高了隔音材料的面质量，使得耳机模组的隔音效果更加明显，特别是低频噪声，其阻隔效果相较于传统的被动式降噪耳机有极大的增强。，下面是一种耳机模组及耳机专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种耳机模组，其特征在于，包括壳体、设于所述壳体内的发声装置，及设于所述壳体上、位于耳机模组佩戴侧的耳罩；
其中，所述耳机模组在所述发声装置靠近所述耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔，且所述耳罩的内侧构成所述前腔的一部分腔壁；
所述耳罩上设有一个或者多个与所述前腔连通的透气通道。
2.根据权利要求1所述的耳机模组，其特征在于，除所述透气通道外，所述耳罩的其他部位密封设置；
且所述耳罩由可变形材料制成。
3.根据权利要求1所述的耳机模组，其特征在于，所述耳机模组在所述发声装置远离所述耳机模组佩戴侧的一侧基于所述壳体与所述发声装置的包围形成后腔；
所述前腔与所述后腔之间设有连通两者的一个或者多个泄压通道。
4.根据权利要求3所述的耳机模组，其特征在于，所述泄压通道为：
导管结构；或者为
所述发声装置和/或所述壳体上所形成的通孔；或者为
以上两种结构的组合。
5.根据权利要求4所述的耳机模组，其特征在于，所述泄压通道的数量为1个，且为导管结构。
6.根据权利要求4或5所述的耳机模组，其特征在于，所述导管结构为长度可调结构；所述壳体位于所述后腔的一侧设有可拆卸部或者开合窗，用于支持所述导管结构的调节。
7.根据权利要求6所述的耳机模组，其特征在于，所述长度可调结构包括：
多节可拼接的管体；或者包括
多节相互嵌套的可伸缩管体；或者包括
以上两种结构的组合。
8.根据权利要求5所述的耳机模组，其特征在于，所述导管结构的长度在1cm 4cm之间，~
所述导管结构的直径在0.8mm 2mm之间。
~
9.一种耳机模组，其特征在于，包括壳体、设于所述壳体内的发声装置，及设于壳体上、位于耳机模组佩戴侧的耳罩；
其中，所述耳机模组在所述发声装置靠近所述耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔，且所述耳罩的内侧构成所述前腔的一部分腔壁；
所述耳罩上设有一个或者多个与所述前腔连通的透气通道，除所述透气通道外，所述耳罩的其他部位密封设置；且所述耳罩被设置为可发生形变；
所述耳机模组在所述发声装置远离所述耳机佩戴侧的一侧基于所述壳体与所述发声装置的包围形成后腔；
所述前腔与所述后腔之间设有连通两者的泄压通道，且所述泄压通道为一导管结构。
10.一种耳机，其特征在于，所述耳机包括一个或者两个如权利要求1 9中任意一项权~~
利要求所述的耳机模组。

说明书全文

一种耳机模组及耳机

技术领域

[0001] 本实用新型属于耳机设备领域，尤其涉及一种耳机模组及耳机。

背景技术

[0002] 降噪耳机是指利用某种方法达到降低噪音的一种耳机，目前降噪耳机有两种分别为：主动降噪耳机和被动降噪耳机；但是，无论是主动降噪耳机还是被动降噪耳机，其降噪能力都有一定的局限性。

[0003] 目前市面上主流的降噪耳机在噪音消除上给出了很多优秀的解决方案，主要归功于通过反向声波实现的主动式降噪技术，但主动式降噪技术也无法完全消除各频段的低频噪声。而对于被动式降噪技术，其主要由依靠耳机隔音材料进行降噪，目前只能阻隔中高频的噪声，若要提高降噪能力，一般需要增加隔音材料；然而头戴式耳机不可能设计得很厚实或者坚硬，否则会影响佩戴体验，因此，留给耳机隔音材料发挥功能的空间非常有限，这也导致目前的被动式降噪耳机只能阻隔中高频段的噪声，对低频的削弱几乎可以忽略不计。

[0004] 因此，目前的被动式降噪耳机的降噪效果较差。实用新型内容

[0005] 本实用新型实施例的目的在于提供一种耳机模组，旨在解决目前的被动式降噪耳机降噪效果较差的问题。

[0006] 本实用新型实施例是这样实现的，一种耳机模组，包括壳体、设于所述壳体内的发声装置，及设于所述壳体上、位于耳机模组佩戴侧的耳罩；

[0007] 其中，所述耳机模组在所述发声装置靠近所述耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔，且所述耳罩的内侧构成所述前腔的一部分腔壁；

[0008] 所述耳罩上设有一个或者多个与所述前腔连通的透气通道。

[0009] 本实用新型实施例的另一目的在于提供一种耳机模组，包括壳体、设于所述壳体内的发声装置，及设于壳体上、位于耳机模组佩戴侧的耳罩；

[0010] 其中，所述耳机模组在所述发声装置靠近所述耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔，且所述耳罩的内侧构成所述前腔的一部分腔壁；

[0011] 所述耳罩上设有一个或者多个与所述前腔连通的透气通道，除所述透气通道外，所述耳罩的其他部位密封设置；且所述耳罩被设置为可发生形变；

[0012] 所述耳机模组在所述发声装置远离所述耳机佩戴侧的一侧基于所述壳体与所述发声装置的包围形成后腔；

[0013] 所述前腔与所述后腔之间设有连通两者的泄压通道，且所述泄压通道为一导管结构。

[0014] 本实用新型实施例还有一个目的在于提供一种耳机，所述耳机包括一个或者两个如上述任一实施例所述的耳机模组。

[0015] 对于上述实施例中所给出的耳机模组，当其佩戴于头部耳朵上时，其通过在耳罩与头部接触，当外部噪音导致前腔声压增大时，由于透气通道的存在，促使耳罩变形、饱满，从而与头部更加贴紧，使前腔密封性提高，整体上提高了隔音材料的面质量，使得耳机模组的隔音效果更加明显，特别是低频噪声，其阻隔效果相较于传统的被动式降噪耳机有极大的增强。附图说明

[0016] 图1为本实用新型实施例提供的一种耳机模组佩戴于人体头部的结构示意图；

[0017] 图2-1为本实用新型实施例提供的一种声音穿透模型的示意图；

[0018] 图2-2为本实用新型实施例提供的另一种声音穿透模型的示意图。

具体实施方式

[0019] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

[0020] 以下结合具体实施例对本实用新型的具体实现进行详细描述。

[0021] 图1为本实用新型实施例提供的一种耳机模组佩戴于人体头部的结构示意图，其中，该耳机模组100包括：壳体10、设于所述壳体10内的发声装置30，及设于所述壳体10上、位于耳机模组100佩戴侧的耳罩20；

[0022] 其中，所述耳机模组100在所述发声装置30靠近所述耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔40，且所述耳罩20的内侧构成所述前腔40的一部分腔壁；

[0023] 所述耳罩20上设有一个或者多个与所述前腔40连通的透气通道21。

[0024] 在本实用新型的一个实施例中，该耳机模组100可以是耳机部件/配件，也可以是独立的耳机产品（即单边耳机），具体不限定。

[0025] 在一个实施例中，壳体10主要包括耳机模组100的外壳以及支撑骨架，该外壳与支撑骨架可以是一体成型结构，也可以拼接成一体的结构，具体不限定；在一种情况中，发声装置30通过支撑骨架固定在壳体10内。

[0026] 在一个实施例中，发声装置30主要包含振膜31（即喇叭），以及支持振膜31发声的电路模块32；在一种情况中，该电路模块32还包括传输模块（可以是有线传输模块，也可以是无线传输模块）；在一种情况中，该耳机模组100还包括用于供电的电池；在另一种情况中，该耳机模组100通过上述的传输模块供电，具体不作限制。

[0027] 在本实用新型实施例中，可以理解，若前腔40留有与外界连通的通道，那么声音便会漏进前腔40，导致隔音效果降低，因此，为了提高被动式物理降噪，可以提高前腔40与外界的密封程度。

[0028] 在一个实施例中，除所述透气通道21外，所述耳罩20的其他部位密封设置（主要为了使耳罩20与头部贴合后，可以使前腔40形成密封环境）；且所述耳罩20由可变形材料制成。在一种情况中，可变形材料一般是低密度、软质材料，即耳罩20整体上采用低密度软质材料制作，同时，耳罩20的外侧（即佩戴时裸露在外部）一般为密封材料，内侧（即位于前腔40的部分，构成前腔40的一部分腔壁）一般设有透气通道21；耳罩20与人头部接触的部位一般也可采用密封材料形成。在本实施例中，当前腔40内的压力增大时，可通过透气通道21将压力传导到耳罩20内，则耳机便可发生膨胀，饱满度变高。

[0029] 在一种情况中，耳罩20内侧部分还可以做成透气网的形式，从而提高耳罩20内部与前腔40的连通性能，以便于前腔40内部空气的流动。

[0030] 在一个实施例中，前腔40由耳罩20、壳体10、发声装置30包围形成；或者由耳罩20、发声装置30包围形成；且前腔40除了佩戴一侧外，其余部分与外部密封设置。

[0031] 在一个实施例中，耳机模组佩戴侧即耳机模组佩戴于人耳时与头部直接接触的一侧。

[0032] 在一个实施例中，耳机模组佩戴于人体头部的人耳处时，耳罩20与头部接触，人耳位于前腔40中；除了选择与皮肤的接触密封性能更好的耳罩材料之外，本实施例在耳罩20上开设一个或者多个与前腔40连通的透气通道21，这样，当外界的声音从声源传播至耳机内的时候，产生的声压会增大前腔40内的压力，首先会对耳机模组/耳罩20产生挤压（如图中的箭头P所示），而耳罩20通常是软质材料，受挤压变形的耳罩20便会通过透气通道21将其内部的空气推入耳机前腔40内，前腔40内的空气压力加大又会将空气推入耳罩20内；当外界声音不停对耳机、耳罩20施加压力时，上述的空气流动模式会循环发生，声波通过空气的循环流动进入到耳罩20内，促使耳罩20内的压力升高，使耳罩20发生膨胀，变得更加饱满，耳罩20与人体头部皮肤间的接触便更加紧密，前腔40的密封效果也因此得到提升，从而使隔音效果得到提高。

[0033] 在本实用新型的一个实施例中，常规的被动降噪耳机中，其隔音能力主要由其隔音材料的厚度和密度决定，而且一般只能阻隔1KHz左右以上的中高频噪声。对于低频来说，频率越低，声波越长，除非增加被动隔音材料的厚度或者质量，才能降低物理阻隔噪音的下限（假设物理阻隔噪音的下限为1KHz左右，通过增加隔音材料的厚度或者质量，则有望将阻隔噪音的下限变为600Hz或者更低，但常规的做法会成倍地增大耳机模组的质量和体积）；而本申请的前述实施例则有效地克服了上述缺陷。为了进一步说明，本实施例中引入面质量的概念，本申请前述实施例中通过一些列措施，使得前腔40与外界密封程度的提高，这在一定程度上增大了耳机隔音材料的面质量，如图2-1、2-2所示，其可解释为：当声音在通过同等质量的材料（分别为图2-1中的A1与图2-2中的A2）进行传播时，正面声波Sn（图中箭头表示正面声波的传播方向）受力面积越小（即与正面声波相对的隔音材料的厚度越厚），则该隔音材料相对于该声波的面质量越大，其声音阻隔效果越好（其中，面质量的计算公式为：面质量=M/S，M为隔音材料的质量，S为隔音材料正对正面声波的材料面积），即面质量越大，穿过隔音材料的声波Sm越少。基于面质量的概念，当耳罩20与人体头部的接触变得紧密、密封效果增强时，人体头部与耳罩20相当于连成一体，从隔音效果上看，相当于增加了耳机的隔音材料的质量（可以看作：人体头部的相关部位构成了该隔音材料的一部分，即人体头部相当于耳罩20的延伸部分），这样相当于耳机模组的隔音材料的面质量增大，隔音效果可以显著提高，低频噪音的阻隔性能得到极大提升。

[0034] 在本实用新型的前述实施例中通过一系列结构支持使耳机模组前腔40获得较好的密封效果，以达到较好的降噪效果；但是，由于前腔40的声压变大时，前腔40的密封程度也相应提高，此时前腔40内的空气无法向外界流通，只能存在于耳罩20和前腔40内，当该声压过大时，势必会对耳机模组最薄弱的振膜（即喇叭）产生直接冲击、破坏；为此，本实施例在前述实施例的基础上做了进一步改进，具体为：

[0035] 所述耳机模组在所述发声装置30远离所述耳机模组佩戴侧的一侧基于所述壳体与所述发声装置30的包围形成后腔60；所述前腔40与所述后腔60之间设有连通两者的一个或者多个泄压通道50。

[0036] 在本实施例中，后腔60除泄压通道50外被设置为与外部隔离，即密封设置。

[0037] 在本实施例中，泄压通道50使前腔40与后腔60相连通，因此，后腔60便可以分摊前腔40中过大的声压，可以降低或避免耳机振膜受到冲撞和破坏。

[0038] 在一种情况中，泄压通道50既可以是导管结构51。

[0039] 在一种情况中，泄压通道50也可以是发声装置30和/或壳体上所形成的通孔。

[0040] 在一种情况中，泄压通道50还可以是前两种结构的组合；即，泄压通道50有多个，这多个泄压通道50中既包含导管结构51，也包含通孔，具体不限制。

[0041] 在一种实施例中，当泄压通道50为导管结构51时，导管结构51的位置可以灵活设置。在一种情况中，该导管结构51可以向前腔40一侧延伸，即导管结构51位于前腔40内；在另一种情况中，该导管结构51可以向后腔60一侧延伸，即导管结构51位于后腔60内；还有一种情况中，导管结构51的一部分向前腔40延伸，另一部分向后腔60延伸，即导管结构51一部分位于前腔40中，另一部分位于后腔60中。

[0042] 在一种实施例中，导管结构51的形态可以灵活设置，在一种情况中，导管结构51可以设置为直管道；在另一种情况中，导管结构51也可以设置为弯折或弯曲管道，以避免导管结构51过长而无法被前腔40/后腔60容纳，降低对前腔40/后腔60的空间要求。

[0043] 在一个实施例中，虽然通过泄压通道50使后腔60可以分摊前腔40内过大的声压，但若该泄压通道50过大的话，容易削弱耳机模组整体的降噪能力；为此，在本实施例中，需进一步对泄压通道50进行优化，具体是从泄压通道50的阻尼的控制入手，我们发现，只要泄压通道50的阻尼控制在合适的范围内，便可使前腔40内部的空气和声压的变化能够保持在合理的范围内，使得耳机模组既可充分发挥降噪功能又可降低或避免造成振膜破坏。

[0044] 在一种实施例中，所述导管结构51为长度可调结构；所述壳体位于所述后腔60的一侧设有可拆卸部或者开合窗，用于支持所述导管结构51的调节。其中，可拆卸部如可拆卸的封盖，该封盖与壳体间还可以进一步设置密封件，保证前、后腔60与外界的密封隔离；同样，开合窗与壳体间也可以进一步设置密封件，保证前、后腔60与外界的密封隔离。本实施例中，导管结构51的长度可调可便于后期调试、校准，可以补偿制造误差，降低制造过程的精度要求，从而降低制造成本。

[0045] 在一种实施例中，所述长度可调结构可以是多节可拼接的管体；拼接方式可以是卡合、紧配合、粘合、磁吸合等方式，具体不限制。

[0046] 在一种实施例中，所述长度可调结构可以是多节相互嵌套的可伸缩管体，类似于可伸缩的天线结构。

[0047] 在一种实施例中，当长度可调结构的数量为多个时，其可以是前两个实施例中的结构的组合。

[0048] 从前述实施例中可知，在被动隔音降噪技术中，耳机隔音材料一般只能阻隔1KHz以上的中高频噪声，对于低频来说，频率越低，声波越长（即声波在一个时间周期内传播的距离），除非增加耳机隔音材料的厚度或者质量，才能进一步阻隔更低频率段的噪音，最佳理想状态是在不设导管结构51的情况下延长物理隔音的下限；一般情况下，耳机模组的物理阻隔噪音的下限为1KHz左右，若通过增加隔音材料的厚度或者质量，其能够阻隔噪音的下限变可以达到600Hz或者更低，但耳机模组的整体质量与体积便会成倍地增大，而本申请前述实施例中通过在耳罩20设置透气通道21的做法在一定程度上克服了上述缺陷，但是当噪音较大，前腔40内的声压过大时，会造成前腔40内的振膜的破坏，而引入泄压通道50的做法则可以解决该问题，但是泄压通道50的泄压效果不能影响到耳罩20的受压膨胀效果，因此，泄压通道50的阻尼控制便成了关键；本申请的前述实施例中给出了用导管结构51作为泄压通道50的技术方案可以较好的实现阻尼控制，导管结构51既避免了前腔40声压过大对振膜造成破坏，同时又对前腔40中的空气进入后腔60的过程产生了一定的阻尼作用，避免空气过快流动造成没有足够的压力来支持耳罩20的膨胀变形；当导管结构51的数量为一个时，随着导管结构51的延长，可被降噪调节的频段越低，但是，因为导管结构51是透气的，所以其能够阻隔的频率有一定的范围，即带阻，最佳的导管结构51长度将决定着带阻的频率范围，当导管结构51的长度在1cm 4cm之间，直径在0.8mm 2mm之间时，不仅可以使后腔60分~ ~摊前腔40的声压，而且能使耳罩20佩戴后与人头部形成较好的密封；其中，400hz左右频段的噪音在生活中较常遇到，我们发现，当导管结构设置为1个，直径设置在上述的0.8mm 2mm~
之间，长度控制在3.14cm左右时，其带阻恰好处于400hz左右的低频区间，该带阻范围内的低频噪音将会被本实施例所提供的耳机模组有效消除。

[0049] 在本申请的一个优选实施例中，还提供一种耳机模组，该耳机模组包括壳体、设于所述壳体内的发声装置30，及设于壳体上、位于耳机模组佩戴侧的耳罩20；其中，所述耳机模组在所述发声装置30靠近所述耳机模组佩戴侧的一侧形成前腔40，且所述耳罩20的内侧构成所述前腔40的一部分腔壁；所述耳罩20上设有一个或者多个与所述前腔40连通的透气通道21，除所述透气通道21外，所述耳罩20的其他部位密封设置；且所述耳罩20被设置为可发生形变，当其内部压力增大时可发生膨胀或提高饱满度；所述耳机模组在所述发声装置30远离所述耳机佩戴侧的一侧基于所述壳体与所述发声装置30的包围形成后腔60；所述前腔40与所述后腔60之间设有一连通两者的泄压通道50，且所述泄压通道50为导管结构51；
本实施例中各部件的具体细节可参见前文的实施例。

[0050] 在本申请的一个实施例中，还提供一种耳机，该耳机包括一个或者两个如上文任意一个实施例中所示的耳机模组100。需要说明的是，耳机模组100作为耳机的部件或配件，一个耳机可以包含两个耳机模组100；当然，一个耳机中也可以只包含一个耳机模组100，例如单边耳机。

[0051] 在一个实施例中，耳机中还包括与所述耳机模组相连、用于配合所述耳机模组佩戴的连接模组；可以理解，该连接模组可以看作壳体的延伸结构。例如，当耳机包含两个耳机模组时，该连接模组为连接两个耳机模组的壳体结构，同时该壳体结构可以为耳机模组提供适当的张紧力，以便耳机模组可以佩戴于人体头部，而不至于掉落。

[0052] 本申请的前述实施例中，通过在耳罩内侧设置透气通道来提高耳机模组的降噪性能，通过在前腔与后腔之间开设泄压通道来避免前腔过大的声压对振膜的破坏，并进一步通过将泄压通道设置为导管结构来控制前、后腔空气流通的阻尼，使隔音除燥的效果与振膜的安全性能能够达到较好的平衡。

[0053] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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