CN104412615A - 耳机组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于入耳式收听装置的耳机组件和用于过滤可听到的声音输出的一部分的方法。耳机包括配置为接收管嘴的外罩，布置在外罩内的每一个具有声输出的多个驱动器，和布置在外罩内的配置为过滤来自多个驱动器的至少一个的声波输出的至少可听到部分的细长通路。该方法包括提供细长通路，以提供增大的路径长度；和将至少一个驱动器的输出连接到细长通路，以将声音输出配置为被接收在细长通路内，从而声学地过滤来自至少一个驱动器的声音输出的一部分。

Description

耳机组件
交叉引用
本申请要求2012年5月22日提交的美国申请No.13/477874的优先权，该申请在此以引用的方式以其全文并入本文中。
技术领域
本发明涉及声音重现领域，更具体地，涉及使用耳机的声音重现领域。本发明的各方面涉及范围为从听力辅助装置到高质量音频收听装置到消费者收听装置的用于入耳式收听装置的耳机。
背景技术
音乐人、录音棚工程师和现场音响工程师利用个人入耳式监听***监听舞台上和录音棚中的表演。入耳式***直接将音乐组合直接递送到音乐人或工程师的耳朵而无需与其他舞台或音响声音竞争。这些***提供给音乐人或工程师对乐器和声道的平衡以及音量的控制，并且用于通过在较低的音量设置下较好的声音质量来保护音乐人或工程师的听力。入耳式监听***给予对传统的监听***或扬声器的改进替代，并且继而，显著改变了音乐人和声音工程师在舞台上和录音棚中的工作方式。
而且，很多消费者期望高质量的音响，无论他们正在听音乐、DVD原声碟、播客或手机通话。使用者可能期望小的耳机，其有效地阻挡来自使用者的外部四周的背景环境声音。
助听器、入耳式***和消费者收听装置通常利用耳机，耳机至少部分地接合收听者的耳内部。通常的耳机具有安装在外罩内的一个或多个具有动态动圈或平衡电枢设计的驱动器。通常，声音被从驱动器(一个或多个)的输出端口通过圆柱状声音端口或管嘴输送到使用者的耳道中。
多个驱动器耳机可产生更准确的频率响应，尤其在低音电吉他或低音鼓的通常较低的频率范围中。更好质量的声音输出通过优化用于特定声音区域的特别的驱动器来实现，因为特别的驱动器可专门设计用于特定的频率范围。另外，多驱动器耳机能够提供更大音量的声音而没有太多的失真，由此在更高分贝的设置中带来更清楚的声音。但是，还期望过滤由低频驱动器产生的更高频率的过滤器，以优化耳机的性能或声音质量，如下面更详细讨论的。
在相关领域中，用作低通滤波器的无源电学方法在扩音器中是常见的。扩音器分频器(crossover)设计通常使用仅简单的第一级无源电网络来建立低通和高通滤波器，主要允许每一个扬声器在其有效范围中工作，并且避免对没有设计用于再现特定频率的驱动器的损坏。正确设计的分频器也最小化再现重叠频率区域的多个声源之间的破坏性相间作用。适当配对的低和高通滤波器还防止驱动器的并联电网络呈现关于源放大器的过低的负载阻抗。无源网络通常使用感应器来电子地建立低通滤波器，感应器的性能直接与其线圈匝数的数量相关。
但是，关于多驱动器耳机设计，感应器用于低通滤波的使用在实际的实施方式中存在两个明显的障碍。首先，对大的匝数数量的要求导致更大的封装尺寸。其次，用于最大化每单位感应器体积的匝数数量而使用小尺寸线导致明显更高的DC电阻值。当处于与接收器电串联时，该DC电阻导致接收器输出灵敏性的不期望的下降，这不利地影响耳机的质量。本文公开的实施例目的是克服如上所讨论的感应器协同低频驱动器的使用的实际实施的问题；但是，这不排除感应器与本文公开的任何实施例协同实施。
来自低频驱动器的不期望的高频声音输出可通过增大从驱动器输出到耳机输出的声音通道的长度而被过滤。声惯量(acoustic inertance)，其为对声音在小横截面积的管道中的传输的惯性阻碍作用或空气对声音在管道中的传输的质量加载，可通过下面的方程计算，其中为ρ0空气的密度，L为以米为单位的管的长度，A为以平方米为单位的管的横截面积，并且ω为以弧度为单位的声波的角频率：(以kg/m4为单位):
如由上述方程所示，管的声阻抗与管的长度和激励信号的频率成正比，并且与管的横截面积成反比。该声质量元件呈现对声压力源的反作用(即能量吸收)载荷，并且这样类似于感应元件，其对电范畴中的电压源呈现反作用载荷。在声范畴中，该惯性载荷呈现线性增大的阻抗和频率，因而用作第一级低通声滤波器元件。因此，排除由低频驱动器产生的较高频的声波的有效策略是利用足够大的管长度与足够小的管横截面积的组合。但是，佩戴在耳道中的耳机体积非常小，并且对于通常用于本领域中的声管道，很难将所需的管长度安装在耳机壳体中。
例如，短的硅树脂管可实施来建立细微的低通声滤波器作用，或将谐振峰微调到目标频率，但是较长的管将需要盘绕或折叠在入耳式耳机的小体积中，这对于获得期望的性能可能不可用。虽然管可与本文公开的任何实施例协同使用，但是经证明，在当前耳机几何形状下，尤其是对于多驱动器耳机，很难使用管来提供用于高频声波的期望削减的适当长度。
发明内容
本发明构想了耳机驱动器组件。下面提出本发明的简要总结以提供一些方面的基本理解。不旨在区别本发明的关键或重要元件或勾画本发明的范围。下面的总结仅以简要形式作为下面提供的更详细描述的序言提出本发明的一些概念。
在示例性实施例中，耳机组件具有外罩、配置为产生第一音频输出的第一驱动器、配置为产生第二音频输出的第二驱动器和联接到外罩的管嘴。细长通路连接到第一驱动器，并且容纳在外罩内。细长通路具有长度和横截面积，并且包括具有在外罩内蜿蜒的多个转弯的曲折路径。细长通路的长度和横截面积配置为用于过滤来自第一驱动器的音频输出的声音的至少可听见部分的声过滤器。
在另一个实施例中，耳机组件包括配置为接收用于输出声音的外罩，和每一个具有输出的布置在外罩内的多个驱动器。至少一个驱动器连接到声联接到管嘴的细长通道。细长通路由布置在外罩内的不同形状的通道网络形成。细长通路沿X,Y和Z方向中的每一个延伸。细长通路的长度和横截面积配置为过滤来自多个驱动器的至少一个的声波输出的至少可听到部分。
在另一个示例性实施例中，公开了在耳机中过滤声输出的方法。该方法包括由多个叠置层形成细长通路，收纳细长通路和配置为提供声输出的至少一个驱动器在耳机外壳内。该方法进一步包括将至少一个驱动器的输出连接到细长通路，并且配置声输出接收在细长通路内，以声过滤来自至少一个驱动器的声输出的至少一部分。
附图说明
本发明以示例方式示出在附图中，并且不限于附图中所示，附图中：
图1显示了耳机的示例性实施例的分解视图；
图2A显示了图1中的示例性实施例的一部分的左前立体视图；
图2B显示了图1中的示例性实施例的另一部分的另一左前立体视图；
图2C显示了图2A中所示的图1的示例性实施例的一部分的左前分解视图；
图3A显示了图1中的示例性实施例的另一部分的示例性实施例的左后视图；
图3B显示了图3A的左后分解视图；
图4图示了另一示例性实施例的分解视图；
图5A图示了另一示例性实施例的右侧视图；
图5B图示了图5A的示例性实施例的右前分解视图；
图6A显示了耳机组件的壳体的一部分的另一示例性实施例的右前分解立体视图；
图6B显示了图6A的壳体的该部分的左后分解立体视图；
图7显示了示例性迷宫/歧管组件、4英寸管和1英寸管的频率响应的图形比较；和
图8显示了示例性实施例的流程图。
具体实施方式
图1图示了耳机的分解视图。耳机100包括壳体102a和盖102b，其一起形成用于耳机的外罩或外壳。缆线120连接到壳体，并且提供通常为期望由耳机100播放的音频信号形式的输入信号到连接器109。驱动器组件108可放置在外罩中托架106上。托架106固持驱动器组件108。连接器109通过壳体102a和盖102b在外罩内保持在位。管嘴接口110设置用于将驱动器组件108声连接到管嘴112，管嘴112可配置为可由使用者通过螺纹轴环114更换。引导销140可放置在壳体102a或盖102b之一上，以提供壳体102a和盖102b的附加密封，并且辅助耳机100的制造。
如图1,2A-2C所示，驱动器组件108包括双低频驱动器122、中频驱动器124、高频驱动器126、可由形成的声密封件116、歧管118、迷宫(labyrinth)119和分频器柔性PCB 128。驱动器122,124和126可邻近彼此在用于耳机100的外罩内布置在歧管118和迷宫119上。迷宫119和歧管118可每一个形成为箱状或棱柱状。迷宫119和歧管118一起可形成用于安装驱动器122,124和126的一体结构。特别地，双低频驱动器122安装在迷宫119的一个面上，并且中频驱动器124和高频驱动器126可安装在歧管118的公共面上。在一个示例性实施例中，驱动器122,124和126可形成为没有嘴槽(spout)，这在耳机外罩内提供更小并且更紧凑的结构。
迷宫119和歧管118一起形成细长通路130，细长通路130用于接收来自双低频驱动器122的声输出，并且一起和单独用作声过滤结构。歧管118还提供有中频端口132和高频端口134，中频端口132用于接收来自中频驱动器124的声输出，高频端口134用于接收来自高频驱动器126的声输出。细长通路130、中频端口132和高频端口134中的每一个可共用由迷宫119和歧管118形成的共用一体结构。
声密封件116提供有第一端口136，第一端口136配置为接收来自歧管高频端口134和中频端口132的输出。声密封件116还提供有第二端口138，第二端口138配置为接收来自细长通路130的输出。声密封件116的第一端口136可用作用于高频驱动器126和中频驱动器124的混合区域。但是，应可构想，声密封件116可以任意数量的不同方式布置，以混合驱动器122,124,126的各个输出，并且优化耳机的声音质量。例如，应可构想，中频驱动器124的声音输出可与来自双低频驱动器122的声音输出在声密封件116中混合。这可取决于用于耳机的特定设计参数。可能期望规定驱动器的路径，以将声阻或阻尼器添加到驱动器的指定轨迹。例如，高阻尼可能要求在低频驱动器路径上，并且中频驱动器和低频驱动器可能共用类似的阻尼。
迷宫119和歧管118的示例性实施例显示在图3A和3B中。在该实施例中，如图3B中的分解视图所示，迷宫119可形成为一系列叠置的层或板119a-119f。同样，歧管118可形成为一系列叠置的层或板118a-118f。叠置的层可由金属或其他适当材料制成。
细长通路130形成迷宫119，并且行进通过歧管118。细长通路130为长曲径状沟道，其具有多个蜿蜒并且扭转通过容纳在外罩102a，102b内的迷宫119和歧管118的转弯。细长通路130本质上用作折叠到耳机100的受约束体积内的长管。细长通路130或长路径用作声输送管路，并且简单来说，用作低频范围中的低通滤波器。换句话说，歧管118中的细长通路130衰弱来自双低频驱动器122的高频能量输出。
低频沟道130通过提供交替的具有端口130a，130c，130e，130g和130i的层119a，119c，119e，118a和118c与具有形成在迷宫119中和歧管118中的细长通路130b，130d，130f和130h的网络的层119b，119d，119f和118b形成。端口130a，130c，130e，130g和130i和细长通路130b，130d，130f和130h中的每一个用作用于声音行进通过迷宫119和歧管118的输入和输出。
细长通路130b，130d，130f和130he包括细长沟道，其切割或形成在层119b，119d，119f和118b中，在特定层的最大表面积上沿长度方向和宽度方向延伸。层119b，119d，119f和118b可被认为是第一子组叠置层，并且形成有不同形状的细长通路130b，130d，130f和130h。层119a，119c，119e，118a和118c可被认为是第二子组叠置层，并且端口130a，130c，130e，130g和130i允许声音经过第二子组叠置层中的每一个进入第一子组叠置层中的相邻一个中。如图3B中所示，第一子组和第二子组可配置为在彼此之间交替。
细长通路130b，130d，130f和130h可形成有不同长度，取决于特定层上可用的表面积的大小。例如，歧管118上的层118b比迷宫119上的层119b，119d，119f具有更大的表面积，因而可提供更长的细长沟道130h。细长通道130b，130d，130f和130h形成来自双低频驱动器122的声音行进的路径或通道的错综复杂的组合。细长通路130b，130d，130f和130h的该网络可以很多不同的配置形成，以提供声音行进的有效长度。细长通路130可形成为不规则的曲折路径，并且以图3B中图示的不同的形状和布置形成，例如螺旋状、波浪状等。也可构想实现细长通路的其他形状和配置。
而且，如图3B中所示，细长通路130提供声音沿所有三个维度X,Y和Z在整个迷宫119和歧管118中的轨迹。另外，细长通路130在整个迷宫119和歧管118中可形成具有恒定直径或相同的直径，以在通路130中提供所需量的声惯量。声音将在细长通路130中沿X,Y和Z方向中的每一个移动，以使由迷宫119和歧管118占据的大量的体积提供用于声音从双低频驱动器122行进的轨迹，由此过滤来自低频驱动器122的声输出。
高频端口134和中频端口132可使用与低频沟道130相似的方法形成。中频端口132可通过在层118a-118c中形成单独的槽口或开口132a，132b，132c而形成在歧管118的连续层118a-118c中。同样，高频端口134可通过在层118a-118c中形成单独的槽口或开口134a，134b和134c而形成在歧管118的连续层118a-118c中。
层119a-119f和118a-118c可通过新激光切割方法形成，这允许在迷宫119和歧管118中形成精确横截面所需的严格控制和精度。层119a-119f和118a-118c可由成形为本文所述的几何配置的金属、塑料或任何其他适当材料形成。迷宫119和歧管118的单独的层119a-119f以及118a-118c可胶合或焊合在一起。在一个示例性实施例中，迷宫119和歧管118的每一个层可沿其外侧边缘沿周边激光焊接，然后迷宫119和歧管118的层119a-119f和118a-118c可沿垂直于层的最大表面积的方向在边缘表面上激光焊接。还可构想本领域中所知的用于将迷宫119和歧管118的单独的层119a-119f和118a-118c固定的其他技术。迷宫的层119a-119f和歧管的层118a-118c可激光切割并且激光焊接或胶合在一起。但是，还可构想的是，可使用本领域中已知的形成迷宫119和歧管118的其他方法，例如微光刻、立体光刻或3D打印。
如图3B中所示，形成在层119a-119f和118a-118c中的细长通路130提供比迷宫119的宽度或长度或形成迷宫119和歧管118的单独的层119a-119f和118a-118f的各个宽度和长度大得多的路径长度。结果，细长通路或沟道130b，130d，130f和130h提供迷宫119的每单位体积的细长通路130的大的增大长度。
歧管118的设计占据非常小的空间(体积方面)，并且仅使用声学技术来滤掉更高频声音。细长通路130，其在迷宫119和歧管118中形成曲折状通道，这再次实质上用作可折叠并且安装在入耳式耳机的受空间约束的体积中的长管。耳机的体积是受空间约束的。特别地，很多组成部分必须安装在耳机外壳中，如上面讨论的，例如驱动器组件108、声密封件116、管嘴接口110等都必须安装在耳机外壳中。
在一个示例性实施例中，迷宫内的细长通路130的长度与体积的比率高于1.5m-2。对于通常本领域中使用的硅树脂导管，长度与体积的比率约为0.27m-2，这意味着在一个示例性实施例中，迷宫提供与通常的硅树脂管相比较几乎每单位体积六倍大的声音通道长度。这有利地在耳机内提供高频声音的期望的过滤量。
迷宫中作为低通滤波器的细长通路的效率的另一度量为声质量与体积比。声质量也可被称为声惯量，其对于管可由上面所列的方程计算。如本文所讨论的，在耳机中的小量空间内很难提供所需的声惯量。但是，迷宫有助于克服提供约1.3x1013kg/m7的声质量与体积比的该困难。通常的硅树脂管提供4.2x1011kg/m7的声质量与体积比，意味着与通常的硅树脂管相比较，迷宫设计可提供指定体积中的31倍大的声质量。
图7显示了具有93mm3体积的1英寸长度管、具有372mm3体积的4英寸长度管和本文所述的迷宫118/歧管119设计之间的比较，本文所述的迷宫118/歧管119具有65mm3的体积和4英寸的有效长度。该图显示出迷宫118/歧管119设计能够提供改进得多的截止频率和低通滤波器响应，并且更明显地，能够给予该性能改进，同时需要远小于本领域中使用的通常的管所需的体积。迷宫119与歧管118一起以通常本领域中使用的相等长度的管的体积的六分之一提供大于五倍的声质量。这导致从330Hz下移到75Hz的截止频率，和更好地表现的低通滤波器响应。另外，迷宫119和歧管118设计在体积上也小于本领域中通常使用的1英寸管，并且提供更好表现的低通滤波器响应。
与经过迷宫的小横截面积的声体积速度流动相关的粘度损失有效地用于阻尼大致以1600Hz存在的传输管路半波谐振。该谐振频率与传输管路响应功能中的最小阻抗一致。在不存在阻尼的情况下，该零阻抗将允许不期望的高频声波通过。但是，在由迷宫119和歧管118的小横截面提供的足够的粘度阻尼情况下，这些高频声波被阻止传输通过迷宫119和歧管118。
细长通路130允许双低频驱动器122的声输出信号，双低频驱动器122注重仅再现低频(在多驱动器耳机中)，从而其自身仅专用于音频信号中的低频内容。这提供几个优点：(1)低频内容的输出水平可独立于中低频率倍频带调节，这通常很难在一个或多个驱动器***中精细地调整(2)低通滤波器的截止频率(膝点)可由细长通路130的内部声路径的几何形状(横截面积和长度)设定和控制和(3)制备中到高频率能量的驱动器(一个或多个)不再必须重现源材料的低频分量，这降低较高频率的分量在更大低频漂移的顶部上调制并且不如实地如预期再现原始源材料时互调式失真的可能，。
在一个示例性实施例中，迷宫119的横截面积可为例如0.0155”x0.0160”(0.0002325in2)的类似方形。在一个实施例中，构建的装置的细长通路130的路径长度可以是4.23”(107mm)长，并且路径宽度或直径可以是0.015英寸，这导致在高达800Hz的频率范围内(在该范围中迷宫用作集总的声质量元件)，用于第一级滤波器(-6dB每倍频程斜率)的期望的63Hz的截止频率(-3dB，在20Hz位置处)。
在替代实施例中，多个细长通路可建立在迷宫119和歧管118中，以使来自不同驱动器的声音可被过滤。在一个示例中，双低频驱动器122和中频驱动器124两者可在迷宫119或歧管118中提供延长长度的通道，以使较高频率的声音可从每一个驱动器过滤，以提供来自耳机的期望的声音输出特性。类似于低频驱动器122，从中频驱动器削减较高频率是有益的。为了实现此，迷宫119和歧管118中的通路可配置为在较高膝点处提供低通滤波器或集中于从中频驱动器124削减较高频率。提供用于中频驱动器的声滤波器的作用：(1)可降低与高频驱动器126的频率重叠以提供改善的频率响应，(2)可消除在高频驱动器126上使用电滤波的需要，和(3)可将另外的惯量引入在中频驱动器124的信号路径中，以将峰频率转变为更低，用于期望的频率响应形状。
在另一个替代实施例中，迷宫119和歧管118一起可用作安装位置，用于附接振动吸收安装件或辅助将壳体部件或外罩部件保持在一起。例如，出于机械目的将延长特征结合到迷宫119的层119a-f和歧管118的层118a-c中可降低部件复杂性和成本。迷宫119或歧管118的任何或全部层119a-f，118a-c可用于构建延长腿或连接点，目的为例如但不限于：a)建立分度或键合特征，以辅助部件(一个或多个)的装配，b)与振动安装材料结合的特征，c)辅助将驱动器子组件定位在外罩中的几何形状(3D)特征，或d)用于装饰目的的美容或工业设计元件。
在另一个替代实施例中，声阻阻尼可增加到细长通道130、中频端口132、高频端口134和/或迷宫119的层119a-119f或歧管118的层118a-118c，以根据用于耳机的期望声音输出增大声阻和定制单独的驱动器响应。
结合到歧管的结构中的声阻阻尼的示例显示在图4中，其中相似的附图标记代表与图3A和3B中图示的实施例相似的组成部分。图4中所示的示例性实施例类似于图3A和3B中所示的实施例，不同之处在于，歧管418形成有具有内嵌式矩阵432c的另外的层418c,内嵌式矩阵432c用作阻尼结构。具有微孔(40到80微米直径)的[nxm]矩阵432c形成在歧管418的层418c中。具有微孔的矩阵432c设计为满足用于粘滞阻尼目的的目标声阻值，这是与本文所讨论的用于迷宫419中的声惯量方法不同的机制。在该特定实施例中，均匀地分布在中频路径上的9列x6行(54孔)的80微米直径孔用于形成矩阵432c。这提供阻尼具有不同阻值的中频端口或路径432a-432d的灵活方法。另外，形成在迷宫419和歧管418中的任何路径430,432或434可使用该方法独立地阻尼。
在一个示例性实施例中，层418c可以是镍的电铸层，并且可形成为非常薄(约0.001英寸厚)。另外，层418b和418d可由不锈钢形成。焊缝可形成在全部周边周围，其足够宽(近似0.005英寸)，以桥接不锈钢层418b和418d，从而夹着较薄的电铸层418c。这将不相似的金属层418c锁定到组件中，并且提供用于形成歧管418的结实的一体结构。
图5A和5B图示了迷宫319和歧管318的另一个示例性实施例。该设计类似于在图3A和3B中所示并且上面所述的设计，并且类似编号的组成部分代表之前的实施例中的相似组成部分。但是，在歧管119的前部中的最终轨迹330h具有不同的形状和配置。另外，低频输出330、中频输出332和高频输出334可基于耳机的设计布置在不同位置中。
图6A和6B图示了另一个替代实施例，其中内部细长通路202a，202b直接地形成在壳体200自身中。在该实施例中，耳机的壳体200可用于提供增大的路径长度，来自驱动器中的一个或多个的声音必定行进通过该增大的路径长度。声惯量的相应增大衰减不期望的高频率。细长通路202a，202b可在细长沟道202a，202b中形成有十一个拐弯，以使通路202a，202b的轨迹在外罩中改变方向180度十一次。但是，可构想细长通路202a，202b的其他形状和配置。另外，细长通路可形成在耳机外罩中任何位置，以提供另外的路径长度。
壳体200可模制或形成为使得一个或多个内部沟道202a与壳体200一体形成在壳体200的内部部分上。具有相应沟道202b的盖204可放置在壳体200的内部部分上，以形成细长通路202a，202b，用于来自一个或多个驱动器的声音在进入管嘴(未示出)之前行进通过并且最终到达使用者的耳道。盖204可提供有三个对准销206，其可配置为定位并且胶合在壳体200的内部表面上的孔208内。盖204也可由本领域已知的带、薄膜或任何其他合适的覆盖物形成。
为了将声音引导到壳体200的内部细长通路202a，202b，一个或多个驱动器可在内部细长通路202a，202b处布置为面向外朝向壳体200的内部。驱动器的输出可在输入端口212处面朝细长通路202a，202b。来自一个或多个驱动器的声音输出可于是被引导通过输入端口212到壳体200中的细长沟道202a，202b。耳机的另外的组成部分(例如驱动器、分频器柔性PCB、连接器、声密封件、全部未示出)可布置在壳体200中，并且盖(未示出)可固定到壳体200，以收纳所有耳机的组成部分。用于管嘴(未示出)的孔210提供在壳体200中。
类似于上面所述的实施例，该布置也可帮助过滤来自一个或多个驱动器的不期望的高频声音输出。特别地，类似于在上述实施例中，外罩中的延长长度的细长沟道202a，202b可提供用于来自一个或多个驱动器的输出的期望的高频声音过滤。
现在将关于图1-3B和后面的图8中所示的流程图描述本文公开的示例性实施例的操作。为了在耳机中再现声音信号，缆线120从例如移动装置、mp3播放器、腰包发射机等输入142或声源输出信号。该信号然后被传输通过连接器109并且到达分频器柔性PCB 128。分频器柔性PCB 128将信号分为信号的低、中和高频部分，并且将信号的低、中和高频部分引导到相应的双低频驱动器122、中频驱动器124或高频驱动器126。相应的信号造成驱动器输出声音通过迷宫119和歧管118。来自中和高频驱动器124和126的声音输出分别地通过中频端口132和高频端口134直接地输出通过歧管。但是，由双低频驱动器122输出的声音通过形成在迷宫119和歧管118中的细长通路130输出。细长通路130的声惯量于是提供用于来自低频驱动器122的声音输出的第一级低通过滤器，以衰减高于过滤器的转角频率的不期望的高频。
来自高频端口134的声音和来自中频端口132的声音然后输出到声密封件116的第一端口136中。声密封件116的第一端口136混合来自高频驱动器126和中频驱动器124的输出。声密封件116的第二端口138接收来自双低频驱动器122的通过细长通道130的输出。来自声密封件116的第一端口136和第二端口138的分开的输出然后被传送到管嘴接口110。每一个分开的输出从管嘴接口110提供到管嘴112。管嘴112也可配置为保持输出声学地分开，直到声音到达管嘴112的端部。管嘴112与套管(未示出)匹配，套管***使用者的耳中，并且将耳机100联接到使用者的耳。管嘴112配置为将声音直接发射到使用者的耳道中。图8中的流程图总体图解了声音怎样行进通过图1-5B中的实施例中公开的耳机。
本发明的方面已经根据其示例性实施例进行了描述。本领域的技术人员将从回顾该全文想到在所公开的发明的范围和精神内的多种其他实施例、修改形式和变形形式。例如，本领域技术人员将意识到，示例性附图中示出的步骤可以不同于所述的顺序执行，并且示出的一个或多个步骤在根据本发明的方面中可以是任选的。

Claims (35)

1.一种耳机组件，包括：
外罩；
第一驱动器，配置为产生第一音频输出；
第二驱动器，配置为产生第二音频输出；
管嘴，联接到外罩；和
细长通路，联接到第一驱动器，并且容纳在外罩内，该细长通路具有长度和横截面积，并且包括曲折的路径，该路径具有多个转弯，所述多个转弯在内部蜿蜒在外罩内，其中，该细长通路的长度和横截面积配置为声滤波器，用于过滤来自第一驱动器的音频输出的声音的至少可听到的部分。
2.根据权利要求1所述的耳机组件，其中，所述细长通路的至少一部分形成迷宫。
3.根据权利要求2所述的耳机组件，其中，所述迷宫包括多个一体的层。
4.根据权利要求3所述的耳机组件，其中，所述迷宫的一个或多个层在层的最大表面积上形成沿长度方向、宽度方向延伸的细长沟道或其组合。
5.根据权利要求4所述的耳机组件，其中，一个或多个层的细长沟道形成为波浪或螺旋形状。
6.根据权利要求4所述的耳机组件，进一步包括歧管，其中，所述歧管包括形成细长通路的部分的通路。
7.根据权利要求6所述的耳机组件，其中，所述歧管包括多个一体的层，其中，所述歧管的一个或多个层形成细长沟道，并且其中，形成在所述歧管的一个或多个层中的细长沟道具有比形成在迷宫的一个或多个层中的细长沟道的长度更大的长度。
8.根据权利要求6所述的耳机组件，其中，所述歧管进一步包括用于直接从第二驱动器接收声音的另外的通路，该第二驱动器配置为输出比第一驱动器更高频率的声音。
9.根据权利要求6所述的耳机组件，其中，阻尼机构提供在歧管中，并且其中，阻尼机构包括多个孔，所述多个孔形成在形成歧管的层中。
10.根据权利要求1所述的耳机组件，其中，细长通路的形状的至少一部分为螺旋或波浪状。
11.根据权利要求1所述的耳机组件，其中，细长通路一体地形成在壳体的一部分内。
12.根据权利要求1所述的耳机组件，其中细长通路具有恒定直径。
13.根据权利要求2所述的耳机组件，其中，迷宫以棱柱形状形成。
14.一种耳机组件，包括：
外罩，配置为接收用于输出声音的管嘴；和
多个驱动器，每一个具有布置在外罩内的输出，其中，驱动器中的至少一个连接到细长通道，该细长通道声学地联接到管嘴；
其中，细长通道由布置在外罩内的不同形状的通道的网络形成，其中，细长通道沿X,Y和Z方向中的每一个方向延伸，并且其中，细长通路的长度和横截面积配置为过滤来自多个驱动器中的至少一个输出的声波的至少可听到的部分。
15.根据权利要求14所述的耳机组件，其中，细长通路的至少一部分形成迷宫。
16.根据权利要求14所述的耳机组件，其中，细长通路的路径的至少一部分包括螺旋或波浪形状。
17.根据权利要求15所述的耳机组件，其中，迷宫进一步包括多个层。
18.根据权利要求17所述的耳机组件，其中沿长度方向、宽度方向延伸的细长沟道或其组合形成在迷宫的一个或多个层上的该层的最大表面积上。
19.根据权利要求18所述的耳机组件，其中，耳机组件进一步包括歧管，并且其中，歧管提供轨迹，该轨迹提供细长通路的至少一部分。
20.根据权利要求19所述的耳机组件，其中，阻尼机构提供在歧管中，并且其中，阻尼机构包括多个孔，所述多个孔形成在形成歧管的层中。
21.根据权利要求19所述的耳机组件，其中，所述歧管包括多个一体的层，其中，所述歧管的一个或多个层形成细长沟道，并且其中，形成在所述歧管的一个或多个层中的细长沟道具有比形成在迷宫的一个或多个层中的细长沟道的长度更大的长度。
22.根据权利要求15所述的耳机组件，其中，迷宫以棱柱形状形成。
23.一种过滤耳机中的声输出的方法，包括：
由多个叠置的层形成细长通路；
将细长通路和配置为提供声输出的至少一个驱动器收纳在耳机壳体内；
将至少一个驱动器的输出连接到细长通路，并且将声输出配置为接收在细长通路内，以声学地过滤来自至少一个驱动器的声输出的至少一部分。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，多个叠置的层和通路形成迷宫，并且其中，第一子组叠置的层具有由不同形状形成的通道。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，第二子组叠置的层具有孔，该孔允许声音通过第二子组叠置的层中的每一个进入第一子组叠置的层中的相邻一个中。
26.根据权利要求24所述的方法，进一步包括将叠置的层激光焊接在一起。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，多个叠置的层包括交替的第一和第二子组的层。
28.根据权利要求23所述的方法，其中，所述至少一个驱动器为低频驱动器，并且细长通路配置为过滤来自低频驱动器的高频声音。
29.根据权利要求23所述的方法，进一步包括提供歧管，其中，细长通道部分地形成在该歧管内。
30.根据权利要求29所述的方法，进一步包括由一系列叠置的层形成歧管。
31.根据权利要求30所述的方法，进一步包括通过在形成歧管的层中提供多个孔在歧管中提供阻尼机构。
32.根据权利要求23所述的方法，进一步包括将细长通路的路径的至少一部分形成为螺旋或波浪形状。
33.根据权利要求23所述的方法，进一步包括形成细长通路，以使其沿X，Y和Z方向中的每一个延伸。
34.根据权利要求23所述的方法，其中迷宫通过3D打印形成。
35.根据权利要求23所述的方法，其中迷宫通过微光刻形成。
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