[发明专利]可产生三维立体声效果的耳机

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于音响系统和通信系统的耳机，特别涉及包含多个扬声器（声音驱动器）的，在同一轴上前后直线设置扬声器或将扬声器设置在不同轴上，或扬声器设置在前后形成一定角度为结构的耳机。

背景技术

目前市场中出现了越来越多类型的耳机，尤其是那些针对各种各样的多功能MP3播放器、MP4播放器及类似于苹果iPod播放器、手机、平板电脑等的产品。耳机生产研发人员和生产者面对的巨大挑战是，耳机的尺寸要求越来越小并且更多的关注于为使使用者舒适方便佩戴而采用的内耳式设计，同时，耳机的音响效果要求越来越高，必须要能匹配涵盖了低音、中音和高音的全频音乐，更进一步的来说，还要能达到逼真的三维音响空间和效果。一个尺寸很小的扬声器由于没有足够的能量会无法达到全频质量，尤其是对于耳塞式耳机来说，仅仅只有两维（X-Y）的音域，即二维的低/中/高音音频声。而具有低/中/高音的三种音频仅仅是不同的音量和内容而已。在这种情况下，所谓的立体声仅仅是三种音频声，而非真正的立体声，即没有三维的音响空间和效果。由于空间的限制，这些小型耳机没有足够的针对第三维（Z）声音的深度。因此，这些小型耳机没有办法获得匹配低/中/高音音频的X-Y-Z三维立体声空间和效果。当然，如果耳机本身是大型，或者本身有一个较大空间的头载耳机，那么多个扬声器可以被安置在各个地方达到令人满意的音响效果。显而易见，困难不仅是如何在一个尺寸非常有限的小型耳机里设置更多的扬声器（多个声音驱动器），更在于如何更好的安置这些扬声器而达到更好的三维立体声音效。

在现有技术中，市场上已经存在有各种具有多个扬声器的小型耳机，即在小型耳机中安装多个声音驱动器。这些扬声器的设置和结构还是仍旧遵循着传统的扬声器的设置方式：平行横向排列结构。将扬声器设置成平行横向排列结构的原因在于传统的音响研究系统需要将所有的声源在工作中设置为在一个特定的声音环境中处于同一个平行线的点上，特别是对于那些包含了多个声源即多个声音驱动器的小型耳机容器而言。即使具有多个声音驱动器，低/中/高音三种音频仍旧只能产生不同的音量和内容，一般处于X-Y这二维的声音空间内。

因为对于多个平行扬声器来说能够利用的空间太小了，以至于不能提供良好的回响的深度空间和效果，所以对于这种平行位置关系的多个扬声器来说，存在着这些扬声器无法产生真实的立体声，特别是低音音频的深度感的问题。这些包含多扬声器的小型耳机仍旧只能将低/中/高音音频的声音呈现在X-Y轴的二维空间，而无法达到真正的具有三维的音响深度和效果的立体声。

苹果的具有遥控和麦克风的耳塞式耳机在每一边的听筒处设置了两个驱动器，一个作为低音扬声器，另一个作为高音扬声器。这两个驱动器平行设置以期达到丰富翔实的声音再现和低音响应，然而因为这两个声音驱动器在有限的空间是被平行设置的，所以低音响应并不强，也不够丰富，并且还是缺少了在第三维（Z轴）的声音深度空间和效果。

舒尔发明了两种包含了多个声音驱动器的耳塞式耳机，一个是双声音驱动器，另一个有三声音驱动器。产品型号为SE425的双高精度微型驱动器是将高音扬声器和低音扬声器设置为平行结构使其播放出准确和平衡的声音，产品型号为SE535的三高精度微型驱动器是以将一个驱动器作为高音扬声器，另两个驱动器作为低音扬声器，共同设置为平行结构以期得到更宽的音域和丰富的低音音效。正如其它具有多个扬声器的耳机一样，由于双驱动器或三驱动器是被平行设置于非常小的空间内，故低音响应不强烈，不够丰富，缺少在第三维（Z轴）的声音深度空间和效果。

M-Audio有一款非常出名的耳塞式耳机型号IE-40，拥有终极耳机技术，其具有三个独立的针对高音、中音和低音音频的高精度精确平衡的电枢驱动器。终极耳机技术利用专利保护的双孔设计将音域更广的声音通过为高低音道设计的独立声道传输，该声道使得声音在用户耳朵中直接传输和自然混合。换言之，双孔设计混合了听者耳朵里通过高音频通道和中低音通道获得的所有音频，但并不会在听者接受到音频之前在耳机内部全部混合。双驱动器或者是三驱动器设置在平行的结构中，同理，高音和低音的通道也设置在平行结构中。显然，IE-40的低音响应也不强、不足够丰富，因为IE-40里并没有为低音响应提供回响空间。罗技生产的各种包含多驱动器的耳机采用的是相同的技术。