CN116615916A - 具有动圈式换能器和声学后腔体积的听筒 - Google Patents

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Abstract

本发明的各种具体实施包括音频设备和相关的听筒。在某些具体实施中，听筒包括被配置为提供期望的配合以及期望的声学性能的电声换能器和声学后腔体积。在一些特定方面中，听筒包括：电声换能器；外壳，该外壳支承该电声换能器，使得该外壳和该电声换能器一起限定第一声学体积和第二声学体积，该电声换能器被布置成使得该换能器的第一辐射表面将声能辐射到耦合到出口的该第一声学体积中，并且使得该换能器的第二辐射表面将声能辐射到该第二声学体积中，其中该第二声学体积的至少一部分位于该第一辐射表面与该出口之间。

Description

具有动圈式换能器和声学后腔体积的听筒
优先权声明
本申请要求于2020年12月14日提交的美国专利申请17/120,486号的优先权，该美国专利申请全文以引用方式并入。
技术领域
本公开整体涉及声学听筒。更具体地，本公开涉及可佩戴音频设备中具有电声换能器的听筒。
背景技术
可佩戴音频设备诸如入耳式、贴耳式或近耳式音频设备的设计和制造可能会带来许多挑战。在特定情况下，很难在给定设备中同时实现期望的尺寸和声学性能约束。也就是说，一些传统的音频设备无法在期望的形状因子内提供足够的声学性能。
发明内容
下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。
本公开的各种具体实施包括音频设备和相关的听筒。在某些具体实施中，听筒包括被配置为提供期望的配合以及期望的声学性能的电声换能器(例如，动圈式换能器)和声学后腔体积。在一些情况下，该听筒是助听器、贴耳式音频设备和/或入耳式音频设备的一部分。
在一些特定方面中，听筒包括：电声换能器；外壳，该外壳支承该电声换能器，使得该外壳和该电声换能器一起限定第一声学体积和第二声学体积，该电声换能器被布置成使得该换能器的第一辐射表面将声能辐射到耦合到出口的该第一声学体积中，并且使得该换能器的第二辐射表面将声能辐射到该第二声学体积中，其中该第二声学体积的至少一部分位于该第一辐射表面与该出口之间。
具体实施可包括以下特征中的一个特征、或它们的任何组合。
在某些方面，电声换能器包括动圈式换能器。
在特定情况下，外壳具有纵向轴线，并且该动圈式换能器包括具有运动轴线的隔膜，该运动轴线大致平行于该外壳的纵向轴线。
在一些具体实施中，外壳限定出音嘴，并且第一声学体积在声学上耦合到出音嘴中的声学通道，使得当听筒被佩戴时，电声换能器在声学上耦合到用户的耳道。
在某些情况下，听筒还包括支承在出音嘴上的耳塞，其中该耳塞被配置为：当听筒被佩戴时，与用户的耳道形成紧密的声学密封，或者耳塞包括允许声能进出用户的耳道的一组孔。
在特定方面，外壳限定具有第一纵向轴线的主体和具有与该第一纵向轴线相交的第二纵向轴线的出音嘴，其中电声换能器被支承在该主体中并且使得该电声换能器的运动轴线大致平行于该第一纵向轴线，并且其中该第一纵向轴线和该第二纵向轴线被布置成相对于彼此成非0角度。
在一些情况下，出口至少部分地被以下中的至少一者覆盖：筛网、网状材料、薄泡沫、网状泡沫、开孔泡沫、膨胀聚合物或圆顶盖。
在特定方面，听筒还包括将第二声学体积与外壳外部的空间耦合的后端口。
在某些具体实施中，听筒还包括将第一声学体积与外壳外部的空间耦合的前端口。
在一些方面，该前端口和该后端口在声学上耦合成组合出口体积。
在一些情况下，第二声学体积在其长度上具有近似恒定的横截面宽度。
在特定具体实施中，第二声学体积包括至少两个在声学上耦合的子体积。
在某些方面，在声学上耦合的子体积具有不同的体积。
在特定具体实施中，在声学上耦合的子体积中的第一子体积与在声学上耦合的子体积中的第二子体积之间的比率近似等于1:1至近似4:1。
在某些方面中，在声学上耦合的子体积中的第一子体积与在声学上耦合的子体积中的第二子体积之间的比率近似等于2:1至近似4:1。
在一些方面中，在声学上耦合的子体积中的第一子体积与在声学上耦合的子体积中的第二子体积之间的比率近似等于3:1。
在特定情况下，在声学上耦合的子体积包括至少三个在声学上耦合的子体积，包括：具有第一体积的第一子体积；具有第二体积的第二子体积；和具有第三体积的第三子体积，其中第二子体积小于第一子体积和第三子体积中的每一者并且充当第一子体积与第三子体积之间的端口。
在一些具体实施中，在声学上耦合的子体积包括至少三个在声学上耦合的子体积，包括：具有第一体积的第一子体积；具有第二体积的第二子体积；和具有第三体积的第三子体积，其中第二子体积充当在声学上耦合第一子体积和第三子体积的波导。
在某些方面，外壳包括被配置为与用户的耳道形状互补的轮廓。
在特定具体实施中，第一声学体积和第二声学体积由壁分开，其中壁的至少一部分位于第一辐射表面与出口之间。
在一些情况下，听筒还包括位于第一辐射表面与出口之间的壁的该部分中的麦克风。
在某些具体实施中，第二声学体积为至少近似75立方毫米(mm3)。
在特定方面，听筒是助听器的一部分，该助听器还包括：壳体，该壳体被配置为当被佩戴时位于用户的耳廓后面；和布线，该布线将壳体耦合到听筒。
在某些情况下，助听器还包括容纳在壳体中的电池、麦克风和声音处理器。
在一些具体实施中，听筒是入耳式音频设备的一部分。
在某些情况下，听筒是贴耳式音频设备的一部分。
本公开中所述的两个或更多个特征，包括本发明内容部分中所述的那些，可组合以形成在本文未具体描述的具体实施。
一个或多个具体实施的细节在附图和以下描述中论述。其他特征、对象和优点在说明书、附图和权利要求书中将是显而易见的。
附图说明
图1是根据各种具体实施的包括耳道内接收器(RIC)助听器的音频设备的示意图。
图2是根据各种具体实施的另一音频设备的示意图。
图3是根据各种具体实施的音频设备中的听筒的横截面示意图。
图4是根据各种具体实施的音频设备中的附加听筒的横截面示意图。
图5是根据各种具体实施的音频设备中的另一听筒的横截面示意图。
图6是根据各种具体实施的音频设备中的听筒的局部透明的透视图。
图7是根据各种具体实施的音频设备中的听筒的外部透视图。
需注意，各种具体实施的附图未必按比例绘制。附图仅旨在示出本公开的典型方面，因此不应视为限制本发明的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间类似的元件。
具体实施方式
如本文所指出的，本公开的各个方面整体涉及可佩戴音频设备，诸如具有听筒的入耳式、贴耳式和/或近耳式音频设备，该听筒具有被配置为提供期望的配合以及声学性能的电声换能器(例如，动圈式换能器)和声学后腔体积。在某些情况下，音频设备包括耳道内接收器(RIC)助听器或具有安装在耳道内区段内的换能器的另一形式的助听器。
出于说明的目的，附图中通常标记的部件被认为是基本上等同的部件，并且为了清楚起见，省略了对那些部件的冗余讨论。
本文所公开的各方面和具体实施可适用于多种多样的可佩戴音频设备。在一些情况下，可佩戴音频设备可采用各种形式因数，诸如耳机(无论是贴耳还是离耳)、头戴式耳机、手表、眼镜、音频附件或服饰(例如，音频帽、音频护目镜、音频珠宝)、头盔(例如，用于军事、工业或摩托车应用)、颈部佩戴式扬声器、肩部佩戴式扬声器、身体佩戴式扬声器等。所公开的一些方面可尤其适用于个人(可佩戴)音频设备，诸如全包围耳机、贴耳式耳机、入耳式耳机(也称为耳塞)、音频眼镜或其他头戴式音频设备。如本文所指出的，一些公开的方面可尤其适用于入耳式或贴耳式听筒以及此类耳机中的听筒。
根据各种具体实施描述的可佩戴音频设备可包括存在于一个或多个其它可佩戴电子设备(诸如智能眼镜、智能手表等)中的特征。这些可佩戴音频设备可包括附加硬件部件，诸如一个或多个相机、位置跟踪设备、麦克风等，并且能够进行语音识别、视觉识别和其它智能设备功能。本文所包括的对可佩戴音频设备的描述并非旨在排除此类设备中的这些附加功能。
如本文所指出的，常规的可佩戴音频设备，特别是被设计成放置在用户耳道中或附近的那些可佩戴音频设备，可能无法有效地平衡期望的配合与声学性能。例如，在RIC助听器或入耳式音频设备中，可能需要将换能器(或驱动器)尽可能远地定位在用户的耳道中(例如，朝向声学出口)以帮助消除反馈噪音。也就是说，将换能器和反馈麦克风靠近耳鼓定位以增强反馈噪声消除可能是有益的。然而，将换能器定位成更靠近声学出口可增加设备的入耳部分(在一些情况下称为耳道内部分)的外部尺寸，从而影响在用户耳朵内的配合。
与常规的设备相比，根据各种具体实施公开的可佩戴音频设备包括至少一个听筒，该听筒具有电声换能器和从该换能器后面的区域跨越到至少部分地在该换能器前面的区域的声学体积(例如，后腔体积)。在这些具体实施中，换能器可相对于声学出口向后设置。在换能器从出口向后设置的情况下，音频设备的耳道内、入耳、贴耳或近耳部分的外部尺寸可被调整尺寸以例如通过使该部分的外部尺寸变窄来增强配合。在某些情况下，诸如在音频设备为RIC助听器的情况下，该RIC助听器具有与听筒分开的壳体，该听筒使得能够使用具有在用户的耳道中舒适、一致地配合的电声(例如，动圈式)换能器。在一些情况下，根据各种具体实施公开的RIC助听器具有听筒，该听筒具有被配置为与用户的耳道形状互补的轮廓。
图1示出了示例性可佩戴音频设备10，其在该示例中采用耳道内接收器(RIC)助听器100的形式。RIC助听器100包括耳后部分102，该耳后部分包括容纳在壳体104中的电池、麦克风和声音处理器，该壳体被设计成位于用户的耳朵(耳廓)后面。助听器100的耳后部分102具有小导线106，该小导线被设计成围绕用户的耳朵延伸并进入被设计成位于用户的耳道中的听筒108中。听筒108携带扬声器，也称为“接收器”或“驱动器”。在各种具体实施中，并且与传统的RIC助听器相比，扬声器包括电声换能器诸如动圈式换能器。常规地，RIC助听器采用平衡电枢型扬声器，诸如在美国专利10,674,246(2018年4月27日提交，其全部公开内容通过引用并入本文)中公开的那些扬声器。这些平衡电枢设备需要很少的或标称的后腔体积来平衡扬声器的声学输出，并且通常被定向成使得扬声器的运动轴线垂直于听筒的出口。然而，平衡电枢设备具有缺点，诸如在产生低频声压方面缺乏灵敏度。另外，平衡电枢设备在它们的最大位移方面受到限制，从而限制了能够在没有失真的情况下产生的峰值低频声压。因此，平衡电枢设备在试图对大声的低频事件(诸如大声说话、摔门、用户自己的声音等)做出响应时可能会表现出不可接受的失真。
与采用平衡电枢扬声器的听筒相比，各种具体实施包括具有被定位成同时实现期望的配合和声学性能的电声换能器的听筒。在某些具体实施中，电声换能器包括具有低刚度的动圈式换能器，该动圈式换能器能够进行大位移，从而能够在低频下有效地主动降噪。然而，如本文所指出的，当与平衡电枢扬声器相比时，动圈式换能器受益于相对较大的后腔体积。根据各种具体实施公开的听筒以紧凑、离散的形状因子提供了电声换能器以及对应的后腔体积的声学益处。
图2是另一示例性可佩戴音频设备10的示意图，其在此情况下采取入耳式或贴耳式音频设备的形式，诸如具有至少一个耳塞(或入耳式耳机)202的音频头戴式耳机200。在该示例中示出了两个耳塞202。虽然耳塞202以“真”无线配置(即，耳塞202之间没有拴系)示出，但音频耳机200还可包括拴系无线配置(由此耳塞202经由具有无线连接的导线连接到回放设备)或有线配置(由此耳塞202中的至少一个耳塞具有到回放设备的有线连接)。每个耳塞202被示出为包括听筒204，该听筒可包括由一种或多种塑料或复合材料形成的外壳。听筒204可包括用于***用户耳道入口中的出音嘴206和用于将出音嘴206保持在用户耳朵内静止位置的支撑构件208。在某些情况下，出音嘴206和/或支撑构件208是可移除壳体的一部分，该可移除壳体能够被清洁、重新定位和/或更换以增强在用户耳朵内的配合。在其他情况下，出音嘴206和/或支撑构件208与听筒204一体形成。根据某些具体实施，听筒204还包括用于容纳电子器件212的外部壳体壳210，电子器件包括组件诸如电池、麦克风和声音处理器。在一些情况下，单独或重复的各组电子器件212包含在耳塞202的部分中，例如相应耳塞202中的每一者。然而，本文所述的某些部件也能够以单数形式存在。
图3是根据各种具体实施的音频设备诸如RIC助听器100(图1)和/或音频头戴式耳机200中的听筒300的一部分的示意性横截面图。应当理解，听筒300还可以是各种形状因子的许多其他贴耳式、入耳式、环耳式和/或近耳式音频设备的一部分，其示例在2020年6月25日提交的美国专利申请63/044,078中有所描述，该专利申请的全部公开内容通过引用并入本文。
在某些具体实施中，听筒300包括耳塞302，该耳塞包括支承电声换能器306(或扬声器或驱动器)的外壳304。在各种具体实施中，电声换能器306为动圈式换能器。电声换能器306可以为全频式微驱动器(例如具有直径小于6mm的、例如直径在3mm与5.5mm之间的、例如直径为4.3mm至5.4mm的振动膜)，诸如在2018年4月10日公布的名称为“Electroacousticdriver having compliant diaphragm with stiffening element”的美国专利9,942,662和/或2020年3月31日公布的名称为“Fabricating an integrated loudspeaker pistonand suspension”的美国专利10,609,489中描述的那些，这些美国专利的全部公开内容以引用的方式并入本文。如本文所用，“全频式”旨在表示能够产生约20Hz至约20kHz的频率。
外壳304和电声换能器306一起限定第一(前)声学体积308和第二(后)声学体积310。虽然第二声学体积310的一部分位于或靠近电声换能器306的后部，但是如本文所述，第二声学体积310的一部分也可以位于电声换能器(或简称为换能器)306的前部或周围。也就是说，在各种具体实施中，换能器306被布置成使得换能器306的第一辐射表面312将声能辐射到第一声学体积308中，该第一声学体积又耦合到出口314。换能器306还被布置成使得换能器306的第二辐射表面316将声能辐射到第二声学体积310中。在某些具体实施中，外壳304具有第一纵向轴线(AL1)，并且换能器306具有隔膜318，该隔膜具有大致平行于外壳304的纵向轴线的运动轴线(AmT)。
在各种具体实施中，外壳304限定靠近出口314的出音嘴320，并且第一声学体积308在声学上耦合到出音嘴320中的声学通道322，使得当听筒300被佩戴时，换能器306在声学上耦合到用户的耳道。在特定情况下，听筒300包括耳塞324，该耳塞被支承在出音嘴320上并且被配置为当听筒被佩戴时与用户的耳道耦合。耳塞324以虚线示出为可选的，并且在一些情况下，类似于图2中的耳塞206(例如，圆顶盖)。在一些情况下，当听筒300被佩戴时，耳塞324提供与用户耳道的紧密声学密封。在其他情况下，耳塞324可包括一组一个或多个孔，这些孔允许声能以很小的阻力进出用户的耳道。在某些示例中，电阻元件诸如电阻屏可设置在这些孔中的一个或多个孔中或覆盖该一个或多个孔，例如以用于提供期望的阻抗响应。在包括耳塞的特定情况下，出音嘴320可包括唇缘、边沿、突起或用于与耳塞耦合的其他配合特征。在2019年11月21日提交的美国申请序列号16/690,586中描述了能够与根据具体实施的听筒300一起使用的耳塞的示例性变型，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。在这种情况下，(任何种类的)耳塞与出口314耦合，并且在特定情况下，其尺寸被设定为与出音嘴320耦合。在某些方面，耳塞配合在听筒300中的出音嘴320上并且增强了与用户耳道的声学耦合。然而，如本文所指出的，听筒300可以在没有耳塞的情况下使用(例如，如图4中的示例性听筒400中所描绘的)，使得出口被定位成靠近用户耳道的入口，或者在用户的耳朵上。在这些情况下，出口314被定位成将声音引导向用户的耳道，但不必被紧密地密封到耳道。在某些情况下，支撑构件(例如，诸如图2中的支撑构件208，或全包围、头戴式或贴耳式支撑构件)与听筒300耦合并且被配置为将听筒300定位在用户的耳朵上或附近。
在某些具体实施中，出口314至少部分地被保护材料326覆盖。在某些情况下，保护材料326是耳塞(例如，耳塞324)的一部分，然而，在其他情况下，保护材料326在出口314附近与外壳304耦合。保护材料326的示例可包括以下中的一者或多者：筛网、网状材料、蜡防护件、薄泡沫、网状泡沫、开孔泡沫或膨胀聚合物(例如，ePTFE)。与听筒300兼容的其他保护材料326(例如，筛网)的示例详细描述于先前通过引用并入本文的美国申请16/690,586中。保护材料326可以与出口314或听筒300中的任何声学开口耦合和/或集成，并且在一些情况下，可以使用沉孔端口特征来固定，诸如在2020年3月23日提交的美国申请序列号16/828,327中描述的那些，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。
如图3中的示例性具体实施所示，第二声学体积310的至少一部分位于换能器306的第一辐射表面312与出口314之间。也就是说，第二声学体积310从换能器306后面的空间(相对于出口314的“后面”)跨越到至少部分地在换能器306前面的空间。在某些情况下，第二声学体积310的一部分相对于换能器306沿周向跨越，例如，沿换能器306的侧壁328轴向地(沿着换能器306的运动轴线(AmT))。换句话说，第二声学体积310的一部分轴向地从换能器306后面的空间跨越到至少部分地在换能器306的第一辐射表面312前面的空间。
在某些示例性具体实施中，第一声学体积308和第二声学体积310由壁330分开。在各种具体实施中，壁330的至少一部分332位于第一辐射表面312与出口314之间。在某些情况下，如图3中描绘的示例性配置中所示，麦克风(例如，反馈麦克风)334位于壁330的位于第一辐射表面312与出口314之间的部分332中。在其他情况下，麦克风334位于外壳304中的不同壁中，例如位于第一辐射表面312与出口314之间的外壳304的侧壁中。在另外的情况下，麦克风334被安装到外壳304中的任何壁，该壁使得麦克风334的入口能够进入第一声学体积308。在一些特定情况下，麦克风334被安装到支撑构件，该支撑构件被配置为将麦克风334保持在适当位置以检测第一声学体积308中的声学信号。在某些具体实施中，支撑部件可从外壳中的壁和/或听筒300中的另一支撑部件延伸。在另外的具体实施中，麦克风334的取向可以变化，例如以至少部分地朝向第一辐射表面312或朝向出口314的角度。
壁330可以采取多种横截面形状中的任何一种，例如，包括一个或多个弯曲、拐角和/或轮廓，并且被配置为将第一声学体积308与第二声学体积310分开。在某些情况下，壁330将第二声学体积310的一个或多个部分(或子体积)与第一声学体积308分开。在特定情况下，第二声学体积310在其长度上具有近似恒定的横截面宽度。例如，第二声学体积310的一个或多个部分在给定长度上具有近似恒定的横截面宽度。图3示出了一个示例，其中第二声学体积310的部分的横截面宽度(例如，沿着换能器306的侧壁328)近似恒定，如沿着运动轴线(Am)测量的。
根据某些具体实施，第二声学体积包括至少两个在声学上耦合的子体积310A、310B。在这些情况中的某些情况下，第二声学体积包括至少三个在声学上耦合的子体积，例如，子体积310A、310B、310C。在特定情况下，在声学上耦合的子体积310A、310B、310C等具有不同的体积，例如，其中在换能器306的轴向后面的体积310A(相对于AmT)大于其他子体积中的至少一者(例如，310B、310C等)。应当理解，这些子体积实际上彼此流体联接，并且在一些情况下，子体积之间的划分可以通过给定子体积的横截面积的显著差异来限定。例如，较大子体积之间的窄通道可以作为子体积，并且充当较大子体积之间的端口。
在某些具体实施中，这些子体积中的一者(例如，子体积310A、310B或310C)与这些子体积中的另一者(例如，子体积310A、310B或310C)的体积之间的比率近似等于1:1至近似4:1。在某些示例中，不同子体积之间的比率近似等于2:1至近似4:1。在更具体的情况下，不同子体积之间的比率近似等于3:1。在具有至少三个不同子体积(例如，子体积310A、310B、310C)的一些具体实施中，子体积310A与子体积310C之间的比率近似等于1:1至近似4:1，在更特定情况下，近似2:1至近似4:1，并且在甚至更特定情况下，近似3:1。相对于本文的值所使用的术语“近似”可针对绝对值的标称变化(例如，百分之几或更小)进行分配。在一些情况下，第二声学体积310为至少近似75立方毫米(mm3)。在特定方面，位于换能器306的第一辐射表面312与出口314之间的第二声学体积310的该部分为至少近似25mm3。
在图3所示的特定示例中，在声学上耦合的子体积包括至少三个在声学上耦合的子体积310A、310B、310C，其中：第一子体积310具有第一体积，第二子体积310B具有第二体积，并且第三子体积310C具有第三体积。在一些情况下，第二子体积310B小于第一子体积310A和第三子体积310C中的每一者。在特定示例中，第三子体积310C小于第一子体积310A。根据一些具体实施，第二子体积310B充当第一子体积310A与第三子体积310C之间的端口。在附加的具体实施中，第二子体积310B充当在声学上耦合第一子体积310A与第三子体积310C的波导。在某些示例性具体实施中，子体积310A、310B、310C各自具有不同的体积。
根据各种具体实施，例如，在第二声学体积310包括限定端口和/或波导的不同子体积310A、310B(以及在一些情况下，310C)的情况下，端口和/或波导在听筒(例如，听筒300)中引入声共振。例如，第二声学体积310中的端口或波导可以在换能器306的机械导纳中引入有效峰值，从而在局部频率范围内产生每输入力更多的位移。
图4示出了听筒400上的变型，与图3中的听筒300相比具有子体积310A、310B、310C的不同比率。图4还示出了在限定第二子体积310B的壁330的一部分中的麦克风334。在此示例中，子体积310B可充当子体积310A与310C之间的端口。在这些情况中的某些情况下，子体积310B具有比子体积310A和310C更窄的横截面宽度(例如，从内壁330到外壳304测量的)，并且在特定情况下，具有比子体积更小的体积。图5示出了听筒500上的附加变型，与听筒300(图3)和听筒400(图4)相比具有子体积310A、310B、310C的不同比率。在该示例中，子体积310A、310B和310C可以充当用于从第二辐射表面316辐射到第二体积310中的声能的波导。在这些情况中的某些情况下，子体积310B和310C具有相似的横截面宽度(例如，如从内壁330到外壳304测量的)，并且在特定情况下，具有相似的体积(例如，横截面宽度或体积小于近似5％-10％的变化)。壁330的位置、子体积310A、310B、310C等的大小以及麦克风334的位置的若干变化(本文不一定描绘)在各种具体实施内是可能的。
参考图3至图5，本文公开的听筒(例如，图3中的听筒300、图4中的听筒400、图5中的听筒500)还可包括将第二声学体积310与外壳304外部的空间404耦合的后端口402。在特定情况下，听筒(例如，听筒300、听筒400、听筒500)还可包括将第一声学体积308与外壳304外部的空间408耦合的前端口406。在一些情况下，后端口402和前端口406耦合到外壳304外部的不同空间404、408，然而，在其他具体实施中，空间404和408是连接的(例如，环境空气)。在特定情况下，后端口402和前端口406在外壳304内彼此耦合，例如在外壳的壁内或在与第一声学体积和第二声学体积308、310分开的附加体积中彼此耦合。在一些示例中，后端口402和前端口406在声学上耦合到组合出口体积中，诸如在2020年8月11日提交的美国申请序列号16/990,358中描述的，该申请的全部公开内容通过引用并入本文。在这种情况下，一个或多个端口可被包括在后腔体积的前部、后腔体积的前部或后腔体积的连接部分中的任一者、全部或任何组合中。在一些情况下，端口为近似至少一毫米(mm)长，横截面积近似至少1mm2至2mm2(在某些情况下近似在1.5mm2至2mm2之间，在更特定的情况下为近似1.8mm2)。
根据本文中所描述的音频设备的各种具体实施，外壳可被成形为增强在用户耳朵内的配合。例如，如图5(局部透明视图)并且特别是图6(外部视图)中的外壳304的示意性描绘中所示，外壳304包括被配置为与用户的耳道形状互补的轮廓410。在这些情况下，外壳304限定了具有第一纵向轴线(AL1)的主体412和具有与第一纵向轴线(AL1)相交的第二纵向轴线(AL2)的出音嘴320。如本文所述以及图3和图4中所描绘的，换能器306被支承在主体412中，使得运动轴线(AmT)大致平行于第一纵向轴线(AL1)，并且第一纵向轴线和第二纵向轴线(AL1、AL2)被布置成相对于彼此成非0角度(α)。该非0角度(α)例如在图6中示出。换句话说，该轮廓410可通过轴线(AL1、AL2)之间小于180度的互补角(θ)来测量，如图6所示。
相对于常规音频设备，特别是常规RIC助听器，本文所公开的包括听筒的音频设备可以提供许多益处。例如，各种具体实施包括具有电声换能器(例如，动圈式换能器)的听筒，该电声换能器被定位成使得能够在不牺牲声学性能的情况下为一定范围的用户(以及对应的耳道几何形状)实现可靠、舒适的配合。也就是说，根据各种具体实施公开的听筒被配置为配合广泛范围的用户并且提供期望的声学性能(例如，输出、噪声消除等)。根据各种具体实施公开的听筒可有利地并入到多种可佩戴音频设备中，并且可在被设计成由用户入耳或贴耳佩戴的那些设备中提供特定益处。甚至进一步，在助听器或其他入耳式设备的示例中，根据各种具体实施公开的听筒由于改善了在耳道内的配合，因此可比常规听筒更隐蔽地佩戴。本文所公开的听筒的横向尺寸和锥度使得那些听筒能够舒适地定位在耳道中比常规入耳式设备更深的位置。此外，根据具体实施公开的换能器、麦克风和声学体积的配置使得能够使用动圈式换能器，当与常规入耳式设备诸如RIC助听器相比时，其提供了用于主动降噪的增强的输出能力以及更宽带宽的音频。
在各种具体实施中，被描述为彼此“耦接”的部件可沿一个或多个接口接合。在一些具体实施中，这些接口可包括不同部件之间的结合部，并且在其他情况下，这些接口可包括实心和/或一体形成的互连件。即，在一些情况下，可同时形成彼此“耦接”的部件以限定单个连续构件。然而，在其他具体实施中，这些耦接部件可形成为单独的构件，并且随后通过已知工艺(例如，焊接、紧固、超声焊接、粘结)接合。在各种具体实施中，被描述为“耦接”的附件(例如，电子部件)可以经由常规的硬线和/或无线装置链接，使得这些附件可以彼此传送数据。另外，给定部件内的子部件可被认为是经由常规路径链接的，这可能不一定被示出。
本文中未具体描述的其他实施方案也在以下权利要求书的范围内。本文所述的不同实施方式的元件可组合以形成上文未具体阐述的其他实施方案。可从本文所述的结构去除一些元件而不会不利地影响它们的操作。此外，可将各种独立的元件组合到一个或多个单独的元件中以执行本文所述的功能。

Claims (24)

1.一种听筒，包括：
电声换能器；
外壳，所述外壳支承所述电声换能器，使得所述外壳和所述电声换能器一起限定第一声学体积和第二声学体积，所述电声换能器被布置成使得所述换能器的第一辐射表面将声能辐射到耦合到出口的所述第一声学体积中，并且使得所述换能器的第二辐射表面将声能辐射到所述第二声学体积中，
其中所述第二声学体积的至少一部分位于所述第一辐射表面与所述出口之间。
2.根据权利要求1所述的听筒，其中所述电声换能器包括动圈式换能器。
3.根据权利要求2所述的听筒，其中所述外壳具有纵向轴线，并且其中所述动圈式换能器包括具有运动轴线的隔膜，所述运动轴线大致平行于所述外壳的所述纵向轴线。
4.根据权利要求1所述的听筒，其中所述外壳限定出音嘴，并且其中所述第一声学体积在声学上耦合到所述出音嘴中的声学通道，使得当所述听筒被佩戴时，所述电声换能器在声学上耦合到用户的耳道。
5.根据权利要求4所述的听筒，还包括被支承在所述出音嘴上的耳塞，其中：所述耳塞被配置为当所述听筒被佩戴时与用户的耳道形成紧密的声学密封，或者所述耳塞包括允许声能进出所述用户的耳道的一组孔。
6.根据权利要求1所述的听筒，其中所述外壳限定具有第一纵向轴线的主体和具有与所述第一纵向轴线相交的第二纵向轴线的出音嘴，其中所述电声换能器被支承在所述主体中并且使得所述电声换能器的运动轴线大致平行于所述第一纵向轴线，并且其中所述第一纵向轴线和所述第二纵向轴线被布置成相对于彼此成非0角度。
7.根据权利要求1所述的听筒，其中所述出口至少部分地被以下中的至少一者覆盖：筛网、网状材料、薄泡沫、网状泡沫、开孔泡沫、膨胀聚合物或圆顶盖。
8.根据权利要求1所述的听筒，还包括将所述第二声学体积与所述外壳外部的空间耦合的后端口。
9.根据权利要求8所述的听筒，还包括将所述第一声学体积与所述外壳外部的空间耦合的前端口。
10.根据权利要求9所述的听筒，其中所述前端口和所述后端口在声学上耦合成组合出口体积。
11.根据权利要求1所述的听筒，其中所述第二声学体积在其长度上具有近似恒定的横截面宽度。
12.根据权利要求1所述的听筒，其中所述第二声学体积包括至少两个在声学上耦合的子体积。
13.根据权利要求12所述的听筒，其中所述在声学上耦合的子体积具有不同的体积。
14.根据权利要求13所述的听筒，其中所述在声学上耦合的子体积中的第一子体积与所述在声学上耦合的子体积中的第二子体积之间的比率近似等于1:1至近似4:1。
15.根据权利要求13所述的听筒，其中所述在声学上耦合的子体积包括至少三个在声学上耦合的子体积，包括：
具有第一体积的第一子体积；
具有第二体积的第二子体积；和
具有第三体积的第三子体积，
其中所述第二子体积小于所述第一子体积和所述第三子体积中的每一者，并且充当所述第一子体积与所述第三子体积之间的端口。
16.根据权利要求13所述的听筒，其中所述在声学上耦合的子体积包括至少三个在声学上耦合的子体积，包括：
具有第一体积的第一子体积；
具有第二体积的第二子体积；和
具有第三体积的第三子体积，
其中所述第二子体积充当在声学上耦合所述第一子体积与所述第三子体积的波导。
17.根据权利要求1所述的听筒，其中所述外壳包括被配置为与用户的耳道形状互补的轮廓。
18.根据权利要求1所述的听筒，其中所述第一声学体积和所述第二声学体积由壁分开，其中所述壁的至少一部分位于所述第一辐射表面与所述出口之间。
19.根据权利要求18所述的听筒，还包括在所述壁的位于所述第一辐射表面与所述出口之间的所述部分中的麦克风。
20.根据权利要求1所述的听筒，其中所述第二声学体积为至少近似75立方毫米(mm3)。
21.一种包括根据权利要求1所述的听筒的助听器，所述助听器还包括：
壳体，所述壳体被配置为当被佩戴时位于用户的耳廓后面；和
布线，所述布线将所述壳体耦合到所述听筒。
22.根据权利要求21所述的助听器，还包括：
容纳在所述壳体中的电池、麦克风和声音处理器。
23.一种包括根据权利要求1所述的听筒的入耳式音频设备。
24.一种包括根据权利要求1所述的听筒的贴耳式音频设备。
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