[发明专利]耳机

说明书

本发明涉及的是耳机，尤其是包括弯曲波板式扬声器的耳机，这种弯曲波板式扬声器例如为国际专利申请WO 97/09842说明的一般类型的分布模式声辐射器。

传统耳机采用基本上是相干的活塞式声源。这些耳机具有显著的近场效应，而且换能器在耳管进口的放置非常重要。且难以预测并控制耳朵听到的实际频率响应。已知的带式及静电型的平面耳机设计笨重而且昂贵。

根据本发明所提供的耳机包括：一谐振板形式的声源；及换能器装置，向板中发射弯曲波，而产生一声输出。该声源可为一分布模式声辐射器。耳机最好包括一对分布模式声辐射器。

一对或每一分布模式声辐射器可包括一坚硬且质量轻的板，其中，蜂窝状芯体夹于对置的蒙皮间。

将弯曲波发射至板中的换能器装置为电动惯性器件形式的。

以分布模式声板制造的耳机，除具有成本低的潜力及轻巧结构外，还在更大的辐射区域提供了更扩散的辐射图形，因而减少了对头部的驻波效果，同时也减少了近场问题。头部的方位对良好声音品质而言远不重要了。

为了实施本发明，采用了一个薄板，该报薄板设计成使分布模式能够在宽频率范围内很好地工作。薄板安装于一弹性悬承上，与确定的最低弯曲模式一同有利于建立一通常为30Hz至20kHz近场音频范围。这是利用一低线圈电感的小型电动换能器实现的。

为了降低成本，甚至是一次性的应用，可以用卡片基的加强结构来制造分布模式声板，并用适当的机械耦合的低成本压电换能器驱动。相似结构材料可用于耳机头环以使其重量最轻。

在下面的附图中，以举例的方式对本发明进行了图解说明。在附图中：

图1是耳机装置透视图；

图2是图1所示耳机装置的部分截面图；

图3是另一实例的耳机装置与图2相似的截面图；

图4是另一实例的耳机装置与图2相似的截面图；

图5是另一实例的耳机装置与图2相似的截面图；

图6是另一实例的耳机装置与图2相似的截面图；

图7是耳机装置另一实例的平面图；

图8是振动激励器在弯曲波板上的可能位置图；及

图9是一优选耳机的频率响应曲线图。

如图1及图2所示，一耳机装置(以下简称“耳机”)1包括一倒U字形状的弹性垫构件2，该构件形成一耳机头环，并基本按传统配置，将头载式扬声器3支撑于耳机头环支脚自由端。导线4也是基本按传统配置连接至一声放大器(未示出)输出端。根据本发明，每一头载式扬声器包括一谐振声辐射器，该辐射器具有一坚硬轻质的膜板5及一振动激励器6。振动激励器6固定于该膜板，向板内发射弯曲波，使该板谐振而产生声输出。国际专利申请WO 97/09842说明了优选的分布模式谐振弯曲波声辐射器。

按照这种实施方式，如图1所示范例，该对耳机的每一个可以是自由支撑谐振板，其物理参数选择成使模式频率与一适合的小型激励器交错，该小型激励器位于一预定偏心位置而驱动该板，以满意地与模式分布耦合。

用耳机头环将耳机组件戴在头部上。还使用了一电缆，将音频信号供给每一声道的激励器，一般有两个声道，以产生立体声。为了产生最佳效果，板的大小通常为50mm×70mm或50mm×56mm，但也可以依据价格、尺寸、品质及频宽等设计限制，使板大些或小些。板大致居中地位于耳朵上。

从图2可以看到，板5通过一弹性周边悬承8支撑于一塑料模制的外壳或罩7之中，并构成了一空腔9，其中填充有声阻尼材料10。该外壳形成有一个凸出部或延伸部11以容纳激励器6。优选地，板5可以用透音的的盖或格栅遮盖。为改善使用者的舒适性，可以在板5的周边配置软垫12。所示外壳或罩7是背面闭合的，但也可以是背面开口的。

图3中示出了一头载式扬声器3的实例，其中图1及图2实例所示的罩或外壳7被开放的框架14替代，将板5支承于弹性周边悬承8之上，板5的两侧都用透音的盖或格栅13遮盖，盖或格栅13支撑于该框架14上。在图4所示耳机1的配置中，每一头载式扬声器3包括一罩或外壳17，用来支撑一谐振板5及激励器6。外壳17基本上类似于图2所示的外壳，但其内侧15向内延伸，围着板5并构成了一个可对正使用者耳管的输出口16。因此，外壳延伸部15与板5内侧面形成一通道18，通过该通道，整个板的声能被送到输出口。关于这一点，应记住弯曲波板的输出是不相干的，与活塞式头载式扬声器的相干输出不一样，因此，避免了把相干声音送至耳管的问题。