CN217063963U - 低频降噪耳套及低频降噪耳机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低频降噪耳套及低频降噪耳机。低频降噪耳套包括：耳套皮，所述耳套皮用于与用户的耳朵贴合；耳套海绵，所述耳套海绵设置于所述耳套皮的下侧，所述耳套海绵用于支撑所述耳套皮；耳套支架，所述耳套支架设置于所述耳套海绵的下侧，所述耳套支架设置有导音腔，所述耳套支架设置有至少一个导音管，所述导音管为连通所述导音腔并贯穿所述耳套支架的导通空腔。通过设置导音管滤除容易产生低频振荡噪声的低频音波，从而减少耳机低频振荡噪声的产生。

Description

低频降噪耳套及低频降噪耳机

技术领域

本申请涉及耳机技术领域，尤其是涉及一种低频降噪耳套及低频降噪耳机。

背景技术

相关技术中，因为用户的头颅尺寸和耳朵尺寸存在差异，使得耳机在佩戴时的声学性能也存在差异，所以部分用户在使用降噪耳机时，因为降噪的机理以及声学性能的改变在开启降噪功能时，耳机容易产生低频振荡噪声。

实用新型内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种低频降噪耳套，通过设置导音管滤除容易产生低频振荡噪声的低频音波，从而减少耳机低频振荡噪声的产生。

本申请还提出一种具有上述低频降噪耳套的低频降噪耳机。

根据本申请的第一方面实施例的低频降噪耳套，包括：耳套皮，所述耳套皮用于与用户的耳朵贴合；耳套海绵，所述耳套海绵设置于所述耳套皮的下侧，所述耳套海绵用于支撑所述耳套皮；耳套支架，所述耳套支架设置于所述耳套海绵的下侧，所述耳套支架设置有导音腔，所述耳套支架设置有至少一个导音管，所述导音管为连通所述导音腔并贯穿所述耳套支架的导通空腔。

根据本申请实施例的低频降噪耳套，至少具有如下有益效果：通过设置导音管滤除容易产生低频振荡噪声的低频音波，从而减少耳机低频振荡噪声的产生。

根据本申请的一些实施例，所述耳套皮设置有容置槽，所述容置槽用于容置所述耳套海绵。

根据本申请的一些实施例，所述耳套海绵为环状，所述容置槽为环形槽。

根据本申请的一些实施例，所述导音管靠近所述导音腔的一端设置有网布槽，所述网布槽用于安装导音网布。

根据本申请的一些实施例，所述耳套海绵为记忆海绵制成。

根据本申请的一些实施例，所述耳套支架设置有四个所述导音管，四个所述导音管呈中心对称分布。

根据本申请的第二方面实施例的低频降噪耳机，包括：上述第一方面实施例的低频降噪耳套；耳机壳体，所述耳机壳体与所述低频降噪耳套的耳套支架连接，所述耳机壳体设置有出声孔和透气孔，所述出声孔位于所述耳机壳体与所述低频降噪耳套的连接处；扬声器，所述扬声器容置于所述耳机壳体内，所述扬声器包括振膜，所述振膜用于振动发声；降噪模块，所述降噪模块容置于所述耳机壳体内，所述降噪模块连接所述扬声器，所述降噪模块用于消除噪声。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

下面结合附图和实施例对本申请做进一步的说明，其中：

图1为本申请低频降噪耳套一种实施例的***图；

图2为本申请耳套支架一种实施例的剖视图；

图3为本申请低频降噪耳机一种实施例的示意图；

图4为本申请低频降噪耳套一种实施例的降噪效果图。

附图标记：

耳套皮100、耳套海绵200、耳套支架300、导音腔310、导音管320、网布槽330；

低频降噪耳套400、耳机壳体500。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请实施例的低频降噪耳套可用于具有主动降噪功能的头戴式混合降噪耳机。主动降噪的原理是根据指定的噪声音波发出相位完全相反的音波，使得两种音波在相遇时互相抵消，从而把噪声消除。头戴式混合降噪耳机经过多年发展，其基础结构未发生太大变化，但在佩戴舒适度以及外观结构的功能上在不断完善。头戴式混合降噪耳机包括前馈降噪和反馈降噪功能。前置降噪麦克风置于耳机外部拾取并处理外部中高频噪声。反馈降噪麦克风位于耳机前腔和耳套之间采集并处理低频噪声，采集到的噪声和用户听到的噪声比较接近，采集到噪声信号之后将传输给处理器进行降噪处理。反馈降噪麦克风还会不断检测经过降噪处理过后的声音是否还有残余噪声，通过不断对比多次降噪以达到最佳的降噪效果。但是，反馈降噪麦克风的结构设计是设置于耳套和耳机前腔之间，参考现有规范所设计的耳套尺寸大小以及头戴夹持力大小又难以满足所有用户，因而当用户的头颅尺寸和耳朵尺寸存在差异时，耳机的声学性能受头戴夹持力和耳套的泄露阻影响也存在差异。部分用户在使用头戴式混合降噪耳机时，因为降噪的机理以及耳机声学性能的改变在开启主动降噪功能时，耳机容易产生低频振荡噪声。

基于此，本申请提出一种低频降噪耳套及低频降噪耳机，通过设置导音管滤除容易产生低频振荡噪声的低频音波，从而减少耳机低频振荡噪声的产生。

一些实施例，参照图1，低频降噪耳套包括：耳套皮100、耳套海绵200和耳套支架300，耳套皮100用于与用户的耳朵贴合；耳套海绵200设置于耳套皮100的下侧，耳套海绵200用于支撑耳套皮100；耳套支架300设置于耳套海绵200的下侧，耳套支架300设置有导音腔310，耳套支架300设置有至少一个导音管320，导音管320为连通导音腔310并贯穿耳套支架300的导通空腔。

耳套海绵200包裹在耳套皮100中，并通过胶水固定于耳套支架300之上。耳套海绵200用于减轻用户耳朵受到的压迫力，提升用户使用耳机时的舒适度。导音腔310为用户使用耳机时传导音波的空腔，通常位于耳套的中心部位。导音管320为连通导音腔310并贯穿耳套支架300的导通空腔，其使得导音腔310和耳机外部连通，便于滤除耳机中容易产生低频振荡噪声的部分低频音波。导音管320的横截面积以及长度可根据导音腔310容积以及扬声器参数进行调整。

本申请实施例的低频降噪耳套至少具有如下有益效果：通过设置导音管320滤除容易产生低频振荡噪声的低频音波，从而减少耳机低频振荡噪声的产生。

一些实施例，耳套皮100设置有容置槽，容置槽用于容置耳套海绵200。耳套海绵200通常并不是一块平整的海绵，而是中间设置有一个导通空腔，该导通空腔与耳机支架的导音腔310连通，用于传导音波。可以理解的是，耳套皮100也不是一块平整的皮层，而是只包裹耳套海绵200的四周部位，形成内凹的凹槽。

一些实施例，耳套海绵200为环状，容置槽为环形槽。相关市场中，耳套通常为圆环状或椭圆环状，可以较好地贴合用户耳朵的同时不会产生太大的压迫感。一个实施例，耳套海绵200也可以为圆柱体，此时耳套皮100也为一块平整的皮层。

一些实施例，参照图1和图2，导音管320靠近导音腔310的一端设置有网布槽330，网布槽330用于安装导音网布。因为导音管320连通了导音腔310与耳机外部，外界空气中的灰尘容易通过导音管320进入导音腔310，使得耳机的音质变差，且容易产生更多的噪声。因此在导音管320的一端设置导音网布避免灰尘进入耳套内部，同时还可以设定导音网布的厚度、致密度和选用不同材料等手段调节耳机的低频灵敏度。

一些实施例，耳套海绵200为记忆海绵制成。记忆海绵是指具有慢回弹力学性能的聚醚型聚氨酯泡沫海绵，属于特征海绵。记忆海绵在吸收冲击力、减少振动、低反弹力释放等力学方面，性能领先。此外，记忆海绵提供均匀的表面压力分布，通过应力松弛适应外来压迫的表面形状，让最高点的压强降到最低，从而能避免微循环压迫带来的不适感。本实施例中，选用记忆海绵作为耳套海绵200，能够减轻耳机夹持力对用户耳朵的压迫感，使得用户长时间使用也不会有不适感。

一些实施例，参照图2，耳套支架300设置有四个导音管320，四个导音管320呈中心对称分布。四个导音管320均匀分布于导音腔310的周围，相邻的另个导音管320相互垂直，如此结构设计能均匀且有效地滤除容易产生低频振荡噪声的低频音波。示意性实施例，导音管320也可以设置为八个，八个导音管320相对于导音腔310呈中心对称分布。

一些实施例，参照图3，低频降噪耳机包括：上述任一实施例的低频降噪耳套400、耳机壳体500、扬声器和降噪模块，耳机壳体500与低频降噪耳套400的耳套支架300连接，耳机壳体500设置有出声孔和透气孔，出声孔位于耳机壳体500与低频降噪耳套400的连接处；扬声器容置于耳机壳体500内，扬声器包括振膜，振膜用于振动发声；降噪模块容置于耳机壳体500内，降噪模块连接扬声器，降噪模块用于消除噪声。

需要说明的是，耳机还包括控制电路板，控制电路板上包括众多电路模块，例如充电模块、音频转换模块、用户交互模块、处理模块等。其中，降噪模块也设置于控制电路板上，并与其他模块连接，实现降噪功能，提升用户的使用体验。

一些实施例，使用上述实施例的低频降噪耳机进行降噪的方法包括：

S100，获取扬声器的单体共振频率；

S200，获取导音管的声质量；

S300，根据单体共振频率和声质量得到耳机低频噪声的低频共振频率。

对于步骤S100，扬声器作为耳机中的发声器件，其自身也存在共振。在扬声器装入耳机之前其共振频率即为单体共振频率，扬声器装入耳机之后其共振频率即为耳机的共振频率，也即低频共振频率。在低频共振频率点的音波将会共振产生低频振荡噪声。低频共振频率的频率值会随耳机结构及材料的改变而改变，但其始终与扬声器的单体共振频率有关。

对于步骤S200，导音管320的声质量是指在静力作用下加速通过导音管320、但无显著压缩的介质气体的质量。声质量属于声阻抗的一种，声阻抗是指媒质在波阵面某个面积上的压强与通过这个面积的体积速度的复数比值。一般在声学分析中，都用对空气的特性阻抗来表示声阻抗。声阻抗是一个复数，有实部和虚部，与电阻抗可相类比。应用这种类比，把声阻抗的实部叫做声阻，虚部叫做声抗。因此，可以用电路理论的方法来分析声学问题。此时声压通常看作是电压的类比，而体积速度看作是电流的类比。这样，声学线路的各个部分就可直接与它们所对应的电学量建立起类比关系。声阻与介质气体在管道内作粘滞运动而产生的能量损失有关，所以声阻类比于电阻。声质量是在静力作用下加速而发生位移、但无显著压缩的那部分介质气体的质量。声质量起电感的作用。声顺与受静力压缩而其重心无显著平均位移的那部分介质气体的体积有关，起电容的作用。声质量和声顺都是声抗，分别与电感和电容相类比。

对于步骤S300，当声音频率在低频共振频率以下时，耳机前腔的声顺与腔体容积成正比。通常耳机前腔的容积很小，此时耳机前腔的声阻很大，可以近似电学中的开路状态，能够滤除更多声音。而耳机前腔的出声孔的声阻抗与声音频率成正比，出声孔的声质量与其面积成反比。通常耳机前腔的出声孔的面积比较大，所以低频时出声孔的声阻抗很小，近似电学中的短路状态，能够更好地传导声音。导音管320的声质量与低频共振频率成反比，因此导音管320的声质量越大，低频共振频率越低，低频噪声的截止频率也越低。

一些实施例，获取导音管320的声质量的步骤，具体为：

S210，获取出声孔半径、出声孔中心距、出声孔长度以及出声孔数量；

S220，根据出声孔半径、出声孔中心距、出声孔长度以及出生孔数量得到声质量。

对于步骤S210，本实施例中，出声孔为圆形孔。出声孔中心距为相邻两个孔之间的圆心距离，出声孔长度与耳机壳体500的厚度有关。示意性实施例，出生孔还可以为方形孔。

对于步骤S220，若出声孔的半径a满足

其中f表示通过出声孔的声音频率，当出声孔的数量为一个时，导音管320的声质量计算公式为：

式(1)中，M_d为导音管320的声质量，ρ为空气密度，L为出生孔长度，a为出声孔的半径。

当出生孔的数量为多个时，导音管320的声质量计算公式为：

式(2)中，M_d为导音管320的声质量，ρ为空气密度，L为出生孔长度，a为出声孔的半径，N为出声孔的数量，b为出声孔的中心距且b>2a。

一些实施例，根据单体共振频率和声质量得到耳机低频噪声的低频共振频率的步骤，具体为：

S310，获取耳机的透气孔声顺、耳套声顺、扬声器声顺以及振膜的等效振动面积；

S320，根据单体共振频率、声质量、透气孔声顺、耳套声顺、扬声器声顺和等效振动面积得到低频共振频率。

对于步骤S310和步骤S320，低频共振频率的计算公式为：

式(3)中，f_l为扬声器装入耳机后耳机的低频共振频率，f_g为扬声器的单体共振频率，M_d为导音管320的声质量，C_ah为透气孔声顺，C_ar为耳套声顺，C_m为扬声器声顺，S为扬声器振膜的等效振动面积。需要说明的是，透气孔声顺是指透气孔到耳机后腔的等效声顺。

具体示例，参照图4，使用设置有导音管320的耳套后，100Hz以下频率的音波将会明显被耳机削弱，且音波频率越低，此削弱效果越强。通常用户使用耳机时需要收听的音频的频率远大于100Hz，因此设置导音管320滤除低频噪声几乎不会影响收听效果。

本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”或“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

上面结合附图对本申请实施例作了详细说明，但是本申请不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (7)

1.低频降噪耳套，其特征在于，包括：

耳套皮，所述耳套皮用于与用户的耳朵贴合；

耳套海绵，所述耳套海绵设置于所述耳套皮的下侧，所述耳套海绵用于支撑所述耳套皮；

耳套支架，所述耳套支架设置于所述耳套海绵的下侧，所述耳套支架设置有导音腔，所述耳套支架设置有至少一个导音管，所述导音管为连通所述导音腔并贯穿所述耳套支架的导通空腔。

2.根据权利要求1所述的低频降噪耳套，其特征在于，所述耳套皮设置有容置槽，所述容置槽用于容置所述耳套海绵。

3.根据权利要求2所述的低频降噪耳套，其特征在于，所述耳套海绵为环状，所述容置槽为环形槽。

4.根据权利要求1所述的低频降噪耳套，其特征在于，所述导音管靠近所述导音腔的一端设置有网布槽，所述网布槽用于安装导音网布。

5.根据权利要求1所述的低频降噪耳套，其特征在于，所述耳套海绵为记忆海绵制成。

6.根据权利要求1所述的低频降噪耳套，其特征在于，所述耳套支架设置有四个所述导音管，四个所述导音管呈中心对称分布。

7.低频降噪耳机，其特征在于，包括：

权利要求1至6任一项所述的低频降噪耳套；

耳机壳体，所述耳机壳体与所述低频降噪耳套的耳套支架连接，所述耳机壳体设置有出声孔和透气孔，所述出声孔位于所述耳机壳体与所述低频降噪耳套的连接处；

扬声器，所述扬声器容置于所述耳机壳体内，所述扬声器包括振膜，所述振膜用于振动发声；

降噪模块，所述降噪模块容置于所述耳机壳体内，所述降噪模块连接所述扬声器，所述降噪模块用于消除噪声。

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