TW202316867A - 耳***件 - Google Patents

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戴維斯 羅伯特
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英商福萊爾音頻技術有限公司
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Abstract

一種耳***件，其包含：一中心部分，該中心部分具有定義一縱向通道的內壁，用於在使用中將聲波從其一第一開啟端部引導至一第二開啟端部，定義該通道之該內壁具有相對於該第一開啟端部定位的一第一音波反射區域(28a)，俾以在使用中將音訊聲波反射通過上達90度到一第二音波反射區域(28b)，該第二音波反射區域係被配置為在使用中反射音訊聲波往回通過上達90度的一角度朝向該第二開啟端部。

Description

耳***件
發明領域
本發明大致地係有關於一耳***件，諸如意欲用於放置在使用者耳中的耳機以至於其能夠聽到來自音源的聲音，或是一耳波導裝置用於降低由耳道內的共振引起的聲音失真。
發明背景
耳機及頭戴式耳機係廣為熟知的並被廣泛使用讓使用者能夠聽到諸如音樂或語音的音頻信號。雖然該等術語通常能夠互換使用，但頭戴式耳機傾向於包含一對揚聲器，其係由穿戴在使用者頭上的帶子結合，以至於該等揚聲器適貼覆蓋在使用者的耳朵上，而耳機或，更準確地說，塞耳式耳機係經設計以適貼在耳道內側，目的是保持聲音進入並使外來的背景噪音不進入。
一般地，塞耳式耳機包含某種類型的大致地管狀殼體，一端部處具一音訊驅動器單元以及位在另一端部處具有一耳塞，用於將耳機固接在使用者耳道的入口內。一音訊驅動器單元係為存在於管狀殼體中的一小磁盤，其係以小配線連接並係負責產生聲音。音訊驅動器單元係由三個主要組件組成，亦即： i)    磁鐵：用於為該振膜產生一磁場； ii) 振膜：在產生音波的該磁場中振動；以及 iii)    音圈：將電信號轉換成音頻。
在塞耳式耳機設計領域中充分瞭解的是聲音品質與音訊的驅動器型式(因此，以及成本)之間存在權衡。低成本耳機傾向於包括一動態驅動器或平衡電樞驅動器，它們是當今廣泛使用的最常見且低成本的驅動器單元。動態驅動器的有利之處在於它們能夠在低功率輸出下驅動強大的低音，以及平衡電樞驅動器的尺寸非常小，這意味著它們中的幾個能夠包括在一單一耳機殼體中。然而，這二型式的驅動器在實現足夠的噪聲消除以賦予清脆、高質量聲音輸出所需的平衡低音、立體聲和響度時都面臨著重大挑戰。所有該等音訊驅動器單元都非常容易受到衰減的屏蔽反射的影響，從而降低聲音品質。
此問題往往試圖藉由使將該音訊驅動器單元與使用戶耳鼓分開的管狀殼體盡可能小/短而減輕。然而，如此，進而，凸顯了與塞耳式耳機相關聯的另一個問題，即使用者耳內的舒適性、適貼性及扣持性。該等耳機可以配置具有變化尺寸的可彈性變形的耳塞，以至於使用者能夠選擇最適合其的一尺寸。在將該耳機***該使用者耳道之前，該選定的耳塞係安裝覆蓋在該殼體的該端部(距離該音訊的驅動單元最遠)。該耳塞變形，然後，理論上，自行成型至使用者耳道的入口處以至於其，不僅扣持在適當位置，而且亦可以經定位以將聲音從該音訊驅動器單元引導至使用者的耳鼓。然而，這絕不是一個完美的解決方案並且即使為任何特定使用者選擇最佳的耳塞，亦會出現諸如不舒適以及從使用者耳中非故意地脫落的問題。再者，目前的設計目標在於將該音訊驅動器單元盡可能地，在使用中，使用管狀中心部分靠近用戶的耳鼓。這是因為該管狀中心部分引起衰減的屏蔽反射，降低音質，因此試圖藉由使該管狀屏蔽盡可能短以減輕這種情況。此意指該音訊驅動器單元大致地位設於該殼體中，以使得在使用中其係位於使用者耳道的入口內。這，進而，意指該驅動器必須足夠小以適貼具有不同耳朵大小的廣泛使用者的耳道入口內側，即使這樣，該耳塞與該使用者耳鼓之間的該空間也有很大變化，因此，音質是否可以達到。
其他設計使用了脊狀驅動器材料，諸如鈹和鋁，有助於在有限程度上改善音質，並且因而亦具有顯著的額外成本。即使是不使用大致管狀中心部分的耳機，也會遭遇同樣的固有問題。
本發明之觀點的一目的是解決該等問題的至少一者或更多者。
發明概要
根據本發明的一第一觀點，提供一耳***件，其包含一中心部分，該中心部分具有定義一縱向通道的內壁，用於在使用中將聲波從其一第一開啟端部引導至一第二開啟端部，定義該通道之該內壁具有相對於該第一開啟端部定位的一第一音波反射區域，俾以在使用中將音訊聲波反射通過上達90度到一第二音波反射區域，該第二音波反射區域係被配置為在使用中反射音訊聲波往回通過上達90度的一角度朝向該第二開啟端部。
有利地，該耳***件可以包含一第一聲音引導區域，用於將來自該第一開啟端部的聲波引導進入該通道中，其中該第一音波反射區域包含一第一實質上平坦的表面，其由該第一聲音引導區域大致縱向地沿著該內壁延伸，該內壁以相對於該第一聲音引導區域上至135度的一角度定義該通道。為避免疑義，該第一實質上平坦的表面有利地係經配置為，當定向供使用時，沿著一縱軸(進入使用者耳道)橫向地(朝向使用者鼻尖的方向)反射進入該第一聲音引導區域的聲波。可交替地，或除此之外，該耳***件可以包含一第二聲音引導區域，用於引導該聲波通過該第二開啟端部離開該通道，其中該第二音波反射區域包含一實質上平坦的表面，該表面大致地沿著定義該通道的該內壁縱向地延伸，與該第一音波反射區域徑向相對，且縱向偏離該第一音波反射區域，相對於該第二聲音引導區域的該縱軸成一上達45度的角度，從而有利地沿該縱軸將聲波往回反射，朝向使用者的耳鼓。
更一般地，於一較佳實施例中，該等第一音波反射區域及該第二音波反射區域可以沿著該通道彼此實質上平行，並且至少部分地縱向偏移。
定義該通道的該內壁可以，有利地，包含在該第一音波反射區域及該第二音波反射區域之間的一大致地漏斗狀的通道部分，該通道部分具有在最接近該第一音波反射區域比在最接近該第二音波反射區域為較大的一直徑，用於將藉由該第一音波反射區域反射的音訊聲波引導到該第二音波反射區域。當該聲波行進通過該通道時，如此作動可以將後續的波干繞減到最小。
定義該通道的該內壁有利地包含介於該第二音波反射區域與該第二開啟端部之間的一聲音引導通道部分，該聲音引導通道部分定義一縱軸並且具有沿其長度從該第二音波反射區域至該第二開啟端部的一均勻增加的橫向直徑。再一次，此「喇叭」形狀的輸出通道有助於將後續的波干擾減到最小。
可任擇地，該耳***件可以進一步地包含安裝在該中心部分上覆蓋該第二開啟端部的一可彈性變形的耳塞。然而，於可交替的實施例中，耳塞可以在該第二開啟端部處與該中心部分的該外表面一體形成。
該耳***件較佳地進一步包含一端部蓋，其安裝或以其他方式經提供覆蓋該中心部分之該第一開啟端部，該端部蓋具有小於該中心部分的該第一開啟端部的一大致地中心開口。該端部蓋可以包含一蓋部分，其橫向地延伸覆蓋在該中心部分之該第一開啟端部上，具有在其間定義縱向深度的內與外平行平坦的表面，並定義該大致地中心開口，位於最接近該中心部分之該第一開啟端部的該內平坦表面中的一第一開口的直徑係小於位在該外平坦表面中的一同心的第二開口的直徑，並且其中一錐形壁在該第一開口與該第二開口之間延伸以定義進入及/或離開該該中心部分之該第一開啟端部的一大致地漏斗狀的音訊波導。此漏斗狀聲音入口/出口防止聲音往回反射到一音訊驅動器單元(如果存在)，並作動以將聲音引導進入該中心部分之該開啟端部而不會產生干擾或噪音(在一被動式耳***件的情況下特別地有利)。
在該第一開口與該第二開口之間延伸的該等錐形壁之間的該角度可以是80-100度，更佳地是85-95度，以及最佳地，並且於一示範性實施例中，大約為90度。
該端部蓋可以，有利地，進一步包含延伸橫過該大致地中心開口的一格柵。如此作動以保護及隱藏一音訊驅動器單元(如果存在)並以防止灰塵及碎屑經由該第一開啟端部通過該中心部分進入該通道。該格柵有利地包含一或更多個延伸橫過該大致地中心開口的伸長構件，該伸長構件或該等伸長構件的每一者具有一大致地三角形(或截頭三角形)的橫截面，其頂點或最窄端部面向該中心部分的該第一開啟端部。再一次，此錐形輪廓容許來自一音訊驅動器單元(如果存在)的後面的聲音離開該中心部分，未反射回到該驅動器及產生干擾，並有助於在一被動式***件情況下引導聲音通過該第一開啟端部進入該通道。該頂點的角度可以是80-100度，更佳地85-95度，並且最佳地，在至少一示範性實施例中，大約90度。
於一示範性實施例中，該耳***件可以包含一大致地十字狀格柵，其延伸橫過介於該錐形壁之間的該第一開口，該格柵之每一腳件具有一大致地三角形(或截頭三角形)的橫截面，該頂點(或截頭的頂點)面向該中心部分之該第一開啟端部。
有利地，該第一開啟端部之該直徑可以大於該中心部分之該第二開啟端部的該直徑。該中心部分之該長度，從該第一開啟端部至該第二開啟端部可以係介於10與25公厘之間，讓其之該等外壁經大致地構形與配置為與人耳道的之內輪廓相匹配。於一些實施例中，此長度範圍的該較小端部可以更適合用於意欲供兒童所用的耳機。因此，該***件整齊地適貼在普通耳道內，讓最靠近第一開啟端部的該中心部分的一部分正好位於耳屏後面。
本發明之一示範性實施例提供一耳機，其包含實質上如以上說明的一耳***件，該耳***件具有位設在該中心部分的該第一開啟端部或與其相鄰的一音訊驅動器單元。於此情況下，該通道可以包含一第一聲音引導通道部分其與足以接收直徑上橫過該第一聲音引導通道部分的一直徑之該中心部分的該第一開啟端部相鄰。該中心部分的該開啟端部可以經配置為可移除地接收一端部蓋。
本發明的另一示範性實施例包含一塞耳式助聽器裝置，其包含一實質上如上所說明的耳***件，其具有一放大器單元位設在或鄰近該中心部分的該第一開啟端部，以及耦接至該放大器單元的一外部麥克風。
在所有情況下，該中心部分可以經客製以精確地匹配並適貼該預期使用者的耳道。所熟知的是，特別是在塞耳式(ITE)助聽器領域，藉由，例如，用蠟(或相似物質)填充該耳道，以產生使用者的耳道的一鑄模，然後使用該鑄模使用任一合適的材料(例如，矽氧樹脂或其他塑膠材料)產生一相應的該耳道之模具。此模具能夠被使用作為實質上如上所說明的一***件的該中心部分，讓其之該內壁定義實質上如上所說明該等第一及第二音波反射區域。因此，本發明的一觀點延伸到一種製造耳***件裝置的方法，該方法包含產生使用者耳道的一模具(使用任何適合的技術)，該模具定義穿過其中的一縱向通道，以及***或整合到該縱向通道中，實質上如上說明的一耳***件。
本發明之該等及其他觀點將由以下詳細說明而為顯而易見的。
較佳實施例之詳細說明
參考該等圖式之圖1a及1b，根據本發明之一示範性實施例的一塞耳式耳機10包含一中心部分20、以及端部蓋25及一彈性可變形的耳塞30其係由，例如，矽氧樹脂或壓克力或，更一般地，塑膠、金屬(例如鋁或鈦)、木材等構成。一音訊驅動器單元23(圖1b)係固接在或鄰近該中心部分20的一第一開啟端部(最接近該端部蓋25)。該音訊驅動器的內部細節並未顯示，但其可以包含一通用動態驅動器或一或更多個平衡電樞驅動器，例如，在該耳機10的該端部蓋處產生聲波，以至於該等聲波被傳送通過該中心部分20。例如，可以藉由電線24或藉由諸如藍牙(Bluetooth ®)的無線通信協定，將信號提供至該音訊驅動器單元，儘管本發明不一定要被限制在這方面。該具體的音訊驅動器單元類型並不被認為與本發明有關，並且該等單元的許多不同類型及尺寸對於熟知此技藝之人士而言係廣為熟知的。然而，重要的是可以使用低成本的音訊驅動器單元，例如，諸如一10公厘通用動態驅動器，同時在使用中仍能始終如一地確保近乎完美的音質。
具體地參考該等圖式之圖1b，該端部蓋25可以與該中心部分一體形成，或其可以是一單獨件，以焊接、膠合或以其他方式永久地固接在該中心部分20的該開啟端部上。然而，亦為可能的是該端部蓋25能夠被旋擰或被推動配裝進入該中心部分20的該開啟端部，以至於如有需要時其能夠被移除(例如，更換該驅動器單元23)。此外，然後參考該等圖式之圖2a、2b及2c，提供該端部蓋25以保護並且，至少在若干程度上，隱藏該音訊驅動器單元23。這係為必需的，不僅是出於美觀的原因，而且是為了保護該驅動器單元23的該背面，該等電纜24係被焊接在該背面。該端部蓋25包含一圓柱狀端部部分25a以及位在該圓柱狀端部部分25a之一端部處的一較厚的蓋部分26。該圓柱狀端部部分25a的該相對端部係為開啟的，並且按適當尺寸製作以適貼在該中心部分20的一開啟端部內側或覆蓋(位在該耳塞30的該相對端部)。於所例示的該實例中，該圓柱狀端部部分25a的該外表面係為帶有螺紋的螺栓，以至於其能夠被旋擰進入該中心部分20的該開啟端部(具有帶有一配合的螺紋螺栓部分的一內表面)。該較厚的蓋部分26在距該圓柱狀端部部分25a最遠的該表面處具有一第一同心開口25c，並且表面輪廓逐漸變細到最接近該圓柱狀端部部分25a(及該音訊驅動器單元23)的一較小的第二同心開口25b。在使用中，該等二同心開口25b、25c之間的該橫截面之此漸縮在該音訊驅動器單元23與外界之間產生一個「喇叭」狀開口。如果，如同在許多塞耳式耳機中一樣，將該蓋閉合，完全地關閉，聲音將從其內表面以實質上180度的角度反射回該驅動器，產生不可接受的失真並且顯著降低音質。因此，具有一開口係為有利的。在此情況下，發明人已經推論在該蓋部分26中該等第一與第二開口25c、25b之間的「喇叭」狀輪廓實質上消除了該等聲音反射並促進聲音分散。再者，十字形格柵27(於此情況下，但不必要，與該蓋部分26一體形成)在它們之間該等漸縮壁之間延伸橫過該等開口25c、25b，以進一步保護該音訊驅動器單元23。為了減輕聲音從該格柵27反射回至該音訊驅動器單元23，構成該格柵27的該等腳件的該輪廓亦，從最靠近該音訊驅動器單元23的一點(或截頭的或圓形頂點)，向外地漸縮，因此本質上遵循該等第一與第二同心開口25c、25b之間的該蓋部分26之該等壁的錐形輪廓(其可以是大約90度)。藉由該格柵之該等錐形腳件構成的該角度亦可以為約90度。這些錐形輪廓，一起地，將聲波反射回至該音訊驅動器單元23最小化(或甚至實質上消除)，否則會導致失真及音質降低。
現在參考該等圖式之圖3a、3b及3c，該塞耳式耳機10之該中心部分20定義從該音訊驅動器單元23到該中心部分20的該相對端部(該彈性可變形的耳塞30係經安裝在其上方)的一聲音引導通道。具體地參考該等圖式之圖3b及3c，該中心部分20包含一第一、大致地管狀段21，該端部蓋25及該音訊驅動器單元23係位設於該第一管狀段內。在使用中，該中心部分20之此部分距該耳塞30，因此，以及該使用者的耳鼓最遠。該中心部分20進一步包含在該相對端部處的一第二、大致地管狀段22，該耳塞30係安裝覆蓋在該第二管狀段22上並且，因此，在使用中，位於最靠近使用者的耳鼓。該第二管狀端部22係為末端開啟並且定義一外脊部分22a，耳塞30係被安裝覆蓋在該外脊部分22a上並固持在適當位置。該第一管狀段21實質上係為圓柱狀，具有一圓形橫截面及直徑以容納該(等)選定的音訊驅動器單元23。例如，如果使用一通用的10公厘動態驅動器單元，則該第一管狀段21的內徑可以恰好稍微大於該單元(例如，10.5公厘左右)。然而，將為顯而易見的是可以使用複數之不同的音訊驅動器單元之任一者，具有相似的優越結果，而不背離如於附加的請求項中所定義的本發明之範疇。於使用中，該第一管狀段21能夠位於使用者的耳道外側，恰好在該耳屏後面，儘管於一些實施例中其可以突出超出耳屏一些。因此，本發明不限制在係為足夠小以適貼在使用者耳道內的音訊驅動器單元。該第一管狀段21之該內徑在其之開啟端部(以接收該端部蓋25的該圓柱狀端部部分25a)較大，當該端部蓋係完全地位設在該中心部分20中時，在該端部蓋之該圓柱狀端部部分停止處具有一直徑階梯狀減小標記。該第一管狀端部部分21的餘留部分定義一腔室用於將聲音從該音訊驅動器單元23引導進入該中心部分20的剩餘部分中。
穿過該第二管狀段22的該內通道22b係稍微向外地擴張，朝向其之開啟端部，使其具有一稍微「喇叭」狀的輪廓，一直地沿著均勻地朝向其之開啟端部增加直徑之其長度具有一實質上圓形的橫截面。
該等第一及第二管狀端部段21、22係藉由一一體形成的錐形通道部分28連接在一起。該錐形通道部分28之該內輪廓係經配置為引導從該音訊驅動器單元23進入該中心部分20的聲音，從該第一管狀段21之該端部至該第二管狀段22的該開啟端部，而該中心部分20的該外輪廓，包括該錐形通道部分28，係經配置為與使用者耳道的形狀相匹配，以使得該第二管狀段22之該開啟端部，包括該耳塞30，位於與該使用者的耳鼓相鄰，以及該第一管狀段21(併入該音訊驅動器單元23)恰好位於耳屏後面，就在耳道入口的外側。該通道部分28之該內輪廓包含一第一平坦壁28a其從該第一管狀段21的該內端部延伸，當該耳機正確定向以供使用時靠近頂部。該平坦壁係橫向地(相對於標稱縱向(水平)平面)以一鈍角α(例如，~135度)為有角，如該等圖式之圖3c中示意地例示。該通道部分28之該內輪廓進一步包含位在該通道部分28的一「下」部分上的第二平坦壁28b(當該裝置係經定向供使用時)。該二平坦壁28a及28b彼此實質上係為平行但縱向偏移，以使得從該音訊驅動器單元23沿著一實質上直線朝使用者耳鼓行進的聲波首先撞擊該第一平坦壁部分28a並係於該通道部分中被橫向地反射(朝向使用者的鼻尖，在使用中)，實質上為90度的角度下，以至於它們撞擊該第二平坦壁部分28b。然後聲波再次通過實質上90度反射(在相反的方向，返回朝向使用者的耳鼓)，以至於它們以一實質上直線通過該第二管狀段22離開該通道部分28。該第二管狀段22內側的該稍微擴張的輪廓用於進一步減輕任何聲音失真。
一錐形通道段29在該第一平坦壁28a之該端部與該第二平坦壁28b之該最近端部之間延伸。該錐形通道段具有一「截頭圓錐」輪廓，具有在從該第一平坦壁28a之端部到該第二平坦壁28b之最近端部的該方向上均勻地減小直徑的一實質上圓形橫截面。
使用中，將一耳機10之該耳塞30推入使用者的耳朵，以使得該第二管狀段22的該開啟端部靠近使用者的耳鼓。該中心部分的該外輪廓係為如此以使得其舒適地適貼在該使用者的耳道內，讓該第一管狀段的該驅動器部分恰好位於該耳道入口外側，緊接地在耳屏後面。從該音訊驅動器單元23發出的聲波沿著通過該第一管狀段21定義的該通道以一直線行進，直到它們撞擊該第一平坦壁28a為止。該聲音係藉由該第一平坦壁28a反射，通過實質上90度，朝向該錐形通道段29。該錐形通道段用於將聲波50直接地引導到該第二平坦壁28b上。該聲音係藉由該第二平坦壁28b反射，往回通過實質上90度，進入通過該第二管狀段22所定義的該擴張通道22b，並通過位在該端部處的該開口22c輸出到使用者的耳鼓上。從該音訊驅動器單元23到該中心部分20之另一端部處的該開口22c的聲音之路徑60係於圖3c中示意性地例示。
由於該內通道的構形穿過該中心部分20，包含該等第一及第二平坦壁28a、28b、它們之間的「漏斗」狀通道29，以及穿過該第二管狀段22的該擴張通道22b，該耳鼓接收藉由該音訊驅動器單元23發出的該聲音的之一實質上「鏡像」，幾乎沒有或無失真、噪聲或品質損失。代表聲音的「波前」在其通過該中心部分的整個行進過程中與原始的驅動器移動幾乎相同，並且藉由位在該中心部分20之該輸出端部處介於該等平坦壁28a、28b與該稍微擴張的通道22b之間的該漏斗狀通道29將後續波干擾降至最低。這是因為該等通道的阻抗隨著聲波行進通過它們而改變。再者，如以上所說明，由於該端部蓋25中的該擴張開口及橫過其的錐形格柵，來自該音訊驅動器單元23的後輻射並未被該端部蓋反射回該驅動器單元。該驅動器可以根據實用性和成本來選擇，而不是尺寸或類型，因為音質在其行進通過該中心部分時不會降低，並且容納該音訊驅動器單元23的該中心部分之該部分位於使用者的耳道之外(並且，因此，如果需要，能夠為一更大的直徑)。
人耳具有三個可區分的部分，即外耳、中耳和內耳。該外耳係由該可見部分組成，稱為耳廓或耳殼其係從頭部的側邊突出。該中耳係為一個狹窄的、充滿空氣的腔室稱為耳道，從外耳通到內耳，該耳道的該內端部係藉由耳膜封閉，俾以形成中耳與內耳之間的邊界。該外耳係經構形以形成一個不規則的淺漏斗狀，帶有一個稱為外耳的凹陷部分，直接地通向該耳道的入口。該外耳係部分地被兩個小突出部分覆蓋，前面是舌狀耳屏，後面是對耳屏。
該外耳的功能係收集聲波並，經由耳道，將它們引導至耳膜。實際上，該外耳的作用是將聽者附近的聲波「匯集」到耳道中。該耳道本質上係為一根管子其一端部處係為開啟(外耳區域)以及另一端部處係為封閉(耳膜)。耳道內側的空氣充當一共振主體。因此，聲波進入該耳道，當它們行進通過該耳道時於該處被放大直到它們到達耳膜並係被傳送到內耳為止。然而，該外耳的幾何形狀，包括該外耳，產生干擾，其特徵在於不相干聲波，在某些頻率下被放大上達 20dB之增益，並在耳膜處呈現為噪音失真，會對到達內耳的聲音的品質具有負面及有害的影響。已有記載的是噪音(即干涉、分散或減損正常功能的侵入性或不想要的聲音)會導致壓力並會對健康及生產力具有負面的影響。
噪音會觸發人們的戰鬥或逃跑反應並造成壓力，發明人發現由外耳的幾何形狀產生並在耳道內放大(尤其是在~1.5kHz以上的頻率下)的噪音失真會至少在某些人中觸發戰鬥-或-逃跑反應。鑑於人們在日常生活中幾乎不斷地接收到來自各種來源的聲波，他們經常會收到在耳膜處以上達 20dB 之增益放大的失真聲音，而這種放大的失真聲音能夠觸發戰鬥或逃跑的反應。因此，僅僅是由於以上說明類型的噪音失真，一般的人們可能會定期且持續地處於壓力升高的狀態。
明確地，於是，需要減少在人耳道內產生並放大的噪音失真的發生，而不必降低到達耳膜的真實聲波的品質或音量。
因此，於本發明的另一示範性實施例中，在該等圖式之圖4a及4b中示意地例示，提供一被動式耳塞10’，其在所有方面都與以上參考圖1a至3c說明的該耳機相同，除了省略該音訊驅動器單元及相關的配線。因此，根據本發明之一示範性實施例的一耳塞包含一中心部分20’、 一端部蓋25位於該中心部分20’的一端部處以及一可彈性變形的耳塞30’其安裝在該中心部分20’的該開啟的相對端部上。該端部蓋25’可以實質上與以上參考圖2a至2c說明者為相同的形狀與構形，並且就其本身而論，於此將不再說明。
具體地參考該等圖式之圖4b，該耳塞10’之該中心部分20’定義從該端部蓋25’中的該開口到該中心部分20’的該相對端部(彈性可變形耳塞30’覆蓋在其上)的一聲音引導通道。該中心部分20’包含一第一、大致地管狀段21'，該端部蓋25’及該音訊驅動器單元23’係位設於其中。該中心部分20’之此部分，在使用中，係距該耳塞30’以及，因此，該使用者的耳鼓最遠。該中心部分20’進一步包含在該相對端部處的一第二、大致地管狀段22’，該耳塞30’係安裝覆蓋在該第二管狀段22’上，並且，因此，在使用中，位在最靠近使用者的耳鼓。該第二管狀端部22’係為末端開啟並定義一外脊部分22a’，該耳塞30’係安裝覆蓋於其上並固持在適當位置。該第一管狀段21’實質上係為具有一圓形橫截面的圓柱狀。該第一管狀段21’之該內徑係，如先前，在其之開啟端部處較大(以接收該端部蓋25’的該圓柱狀端部部分)，當該端部蓋係完全地位設在該中心部分20’中時，在該端部蓋之該圓柱狀端部部分停止處具有一直徑階梯狀減小標記。該第一管狀端部部分21’的餘留部分定義一腔室用於將聲音從外界引導進入該中心部分20的剩餘部分中。
穿過該第二管狀段22’的該內通道22b’係稍微向外擴張，朝向其之開啟端部，使其具有一稍微「喇叭」狀的輪廓，具有一直地沿著均勻地朝向其之開啟端部增加直徑之其長度的一實質上圓形的橫截面。
該等第一及第二管狀端部段21’、22’係藉由一一體形成的錐形通道部分28’連接在一起。該錐形通道部分28’之該內輪廓係經配置為引導從該音訊驅動器單元23’進入該中心部分20’的聲波，從該第一管狀段21’之該端部至該第二管狀段22’的該開啟端部，而該中心部分20的該外輪廓，包括該錐形通道部分28’，係經配置為與使用者耳道的形狀相匹配，以使得該第二管狀段22’之該開啟端部，包括該耳塞30’，位於與該使用者的耳鼓相鄰，以及該第一管狀段21’(併入該音訊驅動器單元23’)恰好位於耳屏後面或可以突出超出耳屏一些，該耳道外側，就在耳道入口的外側。該通道部分28’之該內輪廓包含一第一平坦壁28a’其從該第一管狀段21’的該內端部延伸，當該耳機正確定向以供使用時靠近頂部。該平坦壁係橫向地(相對於標稱縱向(水平)平面)以鈍角α(例如，~135°)為有角，如該等圖式之圖4b中示意地例示。該通道部分28’之該內輪廓進一步包含位在該通道部分28’的一「下」部分上的一第二平坦壁28b’(當該裝置係經定向供使用時)。該二平坦壁28a’及28b’彼此實質上係為平行但縱向偏移，以使得從該端部蓋25’中該開口沿著一實質上直線朝使用者耳鼓行進的聲波首先撞擊該第一平坦壁部分28a’並係於該通道部分中被橫向地反射(朝向使用者的鼻尖，當該裝置係經定向供使用時)，實質上為90度的角度下，以至於它們撞擊該第二平坦壁部分28b’。然後聲波再次通過實質上90度反射(在相反的方向，返回朝向使用者的耳鼓)，以至於它們以一實質上直線通過該第二管狀段22’離開該通道部分28’。該第二管狀段22’內側的該稍微擴張的輪廓用於進一步減輕任何聲音失真。
一錐形通道段29’在該第一平坦壁28a’之該端部與該第二平坦壁28b’之該最近端部之間延伸。該錐形通道段具有一「截頭圓錐」輪廓，具有在從該第一平坦壁28a’之端部到該第二平坦壁28b’之最近端部的該方向上均勻地減小直徑的一實質上圓形橫截面。
耳塞可以單獨使用，以減少使用者在日常生活中遇到的噪音失真，及/或它可以與傳統的耳機或頭戴式耳機一起使用，以顯著地改良使用者聽到的聲音品質，或者它能夠是在一虛擬實境(VR)或擴增實境(AR)系統中使用，以提高聲音品質及方向性的真實性，從而顯著地改良使用者體驗及參與度。
從前面的說明中，熟知此技藝之人士將顯而易見的是能夠對該等說明的實施例進行修改與變化而不背離如由該等附加的請求項所定義的本發明之範疇。
α：鈍角 10:塞耳式耳機 10’:被動式耳塞 20、20’:中心部分 21、21’:第一管狀段、第一管狀端部部分 22、22’:第二管狀段、第二管狀端部部分 22a、22a’:外脊部分 22b、22b’:內通道 22c:開口 23、23’:音訊驅動器單元 24:電線、電纜 25、25’:端部蓋 25a:圓柱狀端部部分 25b:第二同心開口 25c:第一同心開口 26:蓋部分 27:十字狀格柵 28、28’:錐形通道部分 28a、28a’:第一平坦壁 28b、28b’:第二平坦壁 29:錐形通道段 30、30’:耳塞 50:聲波 60:路徑
現將僅經由實例，並參考該等伴隨的圖式，說明本發明之實施例，其中： 圖1a係為根據本發明之一示範性實施例的一塞耳式耳機的一示意側視圖； 圖1b係為圖1a之該塞耳式耳機的一示意後透視圖； 圖2a係為根據本發明之一示範性實施例的一塞耳式耳機的一端部蓋的一示意橫截面側視圖； 圖2b係為圖2a之該端部蓋的一示意後透視圖； 圖2c係為圖2a之該端部蓋的一示意前透視圖； 圖3a係為根據本發明之一示範性實施例的一塞耳式耳機的一中心部分之一示意俯視圖； 圖3b係為圖3a之該中心部分的一示意橫截面俯視圖；以及 圖3c係為根據本發明之一示範性實施例的一塞耳式耳機的一示意橫截面俯視圖； 圖4a係為根據本發明之一示範性實施例的一耳塞的一示意側視圖；以及 圖4b係為圖4b之該耳塞的該中心部分的一示意俯視橫截面視圖。
21:第一管狀段、第一管狀端部部分
22:第二管狀段、第二管狀端部部分
22a:外脊部分
22b:內通道
28:錐形通道部分
28a:第一平坦壁
28b:第二平坦壁

Claims (23)

  1. 一種耳***件，其包含：一中心部分，該中心部分具有定義一縱向通道的內壁，用於在使用中將聲波從其一第一開啟端部引導至一第二開啟端部，定義該通道之該內壁具有相對於該第一開啟端部定位的一第一音波反射區域，俾以在使用中將音訊聲波反射通過上達90度到一第二音波反射區域，該第二音波反射區域係被配置為在使用中反射音訊聲波往回通過上達90度的一角度朝向該第二開啟端部。
  2. 如請求項1之耳***件，其包含一第一聲音引導區域，用於將來自該第一開啟端部的聲波引導進入該通道中，其中該第一音波反射區域包含一實質上平坦的表面，其由該第一聲音引導區域大致縱向地沿著該內壁延伸，該內壁以在相對於藉由該第一聲音引導區域定義的該縱向平面處於上至135度的一橫向角度定義該通道。
  3. 如請求項1或請求項2之耳***件，包含一第二聲音引導區域，用於引導該聲波通過該第二開啟端部離開該通道，其中該第二音波反射區域包含一實質上平坦的表面，該表面大致地沿著定義該通道的該內壁縱向地延伸，與該第一音波反射區域在直徑上相對，且縱向偏離該第一音波反射區域，相對於藉由該第二聲音引導區域定義的該縱向平面成一上達45度的橫向角度。
  4. 如請求項1至3之任一項之耳***件，其中該第一第二音波反射區域及該第二音波反射區域沿著該通道彼此實質上平行，並且至少部分地縱向偏移。
  5. 如請求項1至4之任一項之耳***件，其中定義該通道的該內壁在該第一音波反射區域及該第二音波反射區域之間包含一大致地漏斗狀的通道部分，該通道部分具有在最接近該第一音波反射區域比在最接近該第二音波反射區域為較大的一直徑，用於將藉由該第一音波反射區域反射的音訊聲波引導到該第二音波反射區域上。
  6. 如請求項1至5之任一項之耳***件，其中定義該通道的該內壁包含介於該第二音波反射區域與該第二開啟端部之間的一聲音引導通道部分，該聲音引導通道部分定義一縱軸並且具有沿其長度從該第二音波反射區域至該第二開啟端部的一均勻增加的橫向直徑。
  7. 如請求項1至6之任一項之耳***件，進一步地包含安裝在該中心部分上覆蓋該第二開啟端部的一可彈性變形的耳塞。
  8. 如請求項1至7之任一項之耳***件，進一步包含一端部蓋，其安裝或以其他方式經提供覆蓋該中心部分之該第一開啟端部，該端部蓋具有小於該中心部分的該第一開啟端部的一大致地中心開口。
  9. 如請求項8之耳***件，其中該端部蓋包含一蓋部分，其橫向地延伸覆蓋在該中心部分之該第一開啟端部上，具有在其間定義一縱向深度的內與外平行平坦的表面，並定義該大致地中心開口，位於最接近該中心部分之該第一開啟端部的該內平坦表面中的一第一開口的直徑係小於位在該外平坦表面中的一同心的第二開口的直徑，並且其中一錐形壁在該第一開口與該第二開口之間延伸以定義進入及/或離開該該中心部分之該第一開啟端部的一大致地漏斗狀的音訊波導。
  10. 如請求項9之耳***件，其中在該第一開口與該第二開口之間延伸的該等錐形壁之間的該角度係為80-100度。
  11. 如請求項10之耳***件，其中在該第一開口與該第二開口之間延伸的該等錐形壁之間的該角度係為85-95度並且最佳地約為90度。
  12. 如請求項8至11之任一項之耳***件，其中該端部蓋進一步包含延伸橫過該大致地中心開口的一格柵。
  13. 如請求項12之耳***件，其中該格柵包含一或更多個延伸橫過該大致地中心開口的伸長構件，該伸長構件或該等伸長構件的每一者具有一大致地三角形(或截頭三角形)的橫截面，其頂點或最窄端部面向該中心部分的該第一開啟端部。
  14. 如請求項13之耳***件，其中該頂點的該角度係為80-100度。
  15. 如請求項14之耳***件，其中該頂點的該角度係為85-95度，並且最佳地約為90度。
  16. 如請求項12至15之任一項之耳***件，其包含一大致地十字狀格柵，其延伸橫過介於該錐形壁之間的該第一開口，該格柵之每一腳件具有一大致地三角形(或截頭三角形)的橫截面，該頂點(或截頭的頂點)面向該中心部分之該第一開啟端部。
  17. 如請求項1至16之任一項之耳***件，其中該第一開啟端部之該直徑係大於該中心部分之該第二開啟端部的該直徑。
  18. 如請求項1至17任一項之耳***件，其中該中心部分之該長度，從該第一開啟端部至該第二開啟端部係介於10與25公厘之間。
  19. 一種耳機，其包含如請求項1至18之任一項的一耳***件，該耳***件具有位設在該中心部分的該第一開啟端部或與其相鄰的一音訊驅動器單元。
  20. 如請求項19之耳機，其中該通道包含一第一聲音引導通道部分其與足以接收直徑上橫過該第一聲音引導通道部分的一直徑之該中心部分的該第一開啟端部相鄰。
  21. 如請求項19或請求項20之耳機，其中該中心部分的該開啟端部係經配置為可移除地接收一端部蓋。
  22. 一種塞耳式助聽器裝置，其包含如請求項1至18之任一項的耳***件，其具有一放大器單元位設在或鄰近該中心部分的該第一開啟端部，以及耦接至該放大器單元的一外部麥克風。
  23. 一種製造用於耳塞、耳機或塞入式助聽器裝置之如請求項1至18之任一項的耳***件的方法，該方法包含產生一中心部分，其具有實質上準確地與一特定使用者耳道之該輪廓相符合的一外壁輪廓，並在其之該等內壁中***該第一音波反射區域及該第二音波反射區域或與該第一音波反射區域及該第二音波反射區域一體形成。
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