TWI746378B - 耳機裝置 - Google Patents

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TWI746378B
TWI746378B TW110105946A TW110105946A TWI746378B TW I746378 B TWI746378 B TW I746378B TW 110105946 A TW110105946 A TW 110105946A TW 110105946 A TW110105946 A TW 110105946A TW I746378 B TWI746378 B TW I746378B
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唐澤孝行
高橋智也
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大陸商信泰光學（深圳）有限公司
亞洲光學股份有限公司
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Abstract

一種耳機裝置，包括一外殼、一發聲裝置及一第一遮擋裝置。發聲裝置包括一第一揚聲器，該第一揚聲器包括一振動板，該振動板包括一第一發聲面與一第二發聲面，該第一發聲面朝向該外殼的外部，該第二發聲面背向該第一發聲面。第一遮擋裝置包括一第一部、一第二部、一第一面與一第二面，該第一面朝向該第一發聲面，該第二面背向該第一面，該第一部介於第一面和第二面之間，該第一部固定於該蓋板上，該第二部背向該第一部，且朝向該外殼的外部。

Description

耳機裝置
本發明係有關於一種耳機裝置，特別是有關於一種利用聲透鏡來改善聲音品質的耳機裝置。
揚聲器所產生音波為球面波，在室內聆聽揚聲器的聲音時，由於揚聲器與人耳之間的距離很遠，在這種情況下，球面波的曲率變大，當到達人耳時，球面波接近為平面波，然而對於具有前方定位特徵的耳機裝置而言，由於耳機裝置就在人耳附近，音波將以球面波形式到達人耳，其低音和高音之間的平衡會發生變化，進而影響到聲音品質。
有鑑於此，本發明於是提供一種耳機裝置，藉由聲透鏡使音波的傳播在邊緣處發生延遲，因而音波在到達人耳時已較接***面波。
本發明之耳機裝置包括一外殼、一發聲裝置及一第一遮擋裝置。外殼包括一殼本體及一蓋板，該蓋板包括一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該殼本體而與該殼本體結合，形成該殼本體的內部空間，該第二表面背向該第一表面，且遠離該殼本體為外部。發聲裝置包括一第一揚聲器，該第一揚聲器包括一振動板，該振動板包括一第一發聲面與一第二發聲面，該第一發聲面朝向該外部，該第二發聲面背向該第一發聲面。第一遮擋裝置包括一第一部、一第二部、一第一面與一第二面，該第一面朝向該第一發聲面，該第二面背向該第一面，該第一部介於第一面和第二 面之間，該第一部固定於該蓋板上，該第二部背向該第一部，且該遠離蓋板朝向該外部。
其中該發聲裝置更包括一第二揚聲器及一第三揚聲器，該第二揚聲器於該蓋板上的投影面積有一第一中心點，該第三揚聲器於該蓋板上的投影面積有一第二中心點，該第一中心點與該第二中心點連接線的垂直平分面通過該第一揚聲器。
本發明耳機裝置可更包括一第二遮擋裝置，該蓋板更包括一支撐件，該支撐件包括一端部，該端部連結於該蓋板的第二表面，該第二遮擋裝置包括一第三部及一第四部，該第三部固定於該支撐件的端部，該第四部背向該第三部設置而遠離該端部。
其中該第二遮擋裝置設置在該第一遮擋裝置與該第一揚聲器的振動板之間，該第一揚聲器的振動板之第一發聲面同時朝向該第一遮擋裝置與該第二遮擋裝置，且該第一發聲面距離該第二遮擋裝置較近，而距離該第一遮擋裝置較遠。
其中該第一遮擋裝置的寬度與高度的比值範圍為2.57~3.43，該第二遮擋裝置的寬度與高度的比值範圍為2.61~3.47。
其中該發聲裝置更包括一磁迴系統，該磁迴系統包括一磁鐵，該磁鐵有一第三表面和一第四表面，該磁鐵的第三表面朝向該振動板的第二發聲面，該磁鐵的第四表面背向該磁鐵的第三表面，該磁鐵的第三表面與該第一遮擋裝置的第一面形成一小於90度的夾角。
或者，本發明之耳機裝置包括一外殼、一發聲裝置及一第一遮擋裝置。外殼包括一殼本體及一蓋板，該蓋板包括一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該殼本體而與該殼本體結合，形成該殼本體的內部空間，該第二表面背向該第一表面，且遠離該殼本體為外部，在該蓋板上 設置一第一音孔。發聲裝置包括一第一揚聲器，該第一揚聲器包括一振動板，該振動板包括一第一發聲面與一第二發聲面，該第一發聲面朝向該第一表面，該第二發聲面背向該第一發聲面。第一遮擋裝置設置在該第一音孔的周邊，包括一第一部、一第二部、一第一面與一第二面，該第一面靠近該第一音孔，該第二面背向該第一面，該第一部介於第一面和第二面之間，該第一部固定於該蓋板上，該第二部背向該第一部，且朝向該外部。
其中該發聲裝置更包括一磁迴系統，該磁迴系統包括一磁鐵，該磁鐵有一第三表面和一第四表面，該磁鐵的第三表面朝向該振動板的第二發聲面，該磁鐵的第四表面背向該磁鐵的第三表面，該磁鐵的第三表面與該第一遮擋裝置的第一面形成一小於或等於90度的夾角。
其中該第一遮擋裝置的寬度與高度的比值範圍為1.33~1.78或者2.13~2.85。
其中該第一遮擋裝置包括一音波遮擋板。
2:耳機裝置
20:外殼
21:高音揚聲器
22、23、25、26:遮擋裝置
24:低音揚聲器
27:支撐件
201:第一音孔
202:第二音孔
203:蓋板
204:殼本體
211、241:振動板
213、243:磁迴系統
221、251、261:第一面
222、252、262:第二面
223、253、263:第二部
224、254、264:第一部
231:第三面
232:第四面
233:第四部
234:第三部
271:端部
2031、2032:投影面積
2033:第二表面
2034:第一表面
2035:容置空間
2036:斜面
2037:凹槽
2047:安裝孔
2048:內部空間
2049:外部
2111、2411:第一發聲面
2113、2413:第二發聲面
2131、2431:第四表面
2133、2433:第三表面
C1:第二中心點
C2:第一中心點
H1、H2、H3、H4:高度
L:連接線
P:垂直平分面
W1、W2、W3、W4:寬度
θ1、θ2、θ3:夾角
第1圖係依據本發明之一實施例之耳機裝置的立體圖。
第2圖係第1圖耳機裝置的上視圖。
第3圖係沿第2圖III-III切剖耳機裝置的示意圖。
第4圖係沿第2圖IV-IV切剖耳機裝置的示意圖。
第5圖係沿第2圖V-V切剖耳機裝置的示意圖。
請參閱第1圖，第1圖係依據本發明之一實施例之耳機裝置的立體圖。其中，耳機裝置2包括一耳罩(未圖示)、一外殼20、一發聲裝置以及複數個遮擋裝置22、23、25、26。其中，耳罩連結於外殼20，通常為軟 性材質(例如海綿)，可貼附於使用者的耳朵。在本實施例中，該發聲裝置包括一高音揚聲器21、一低音揚聲器24(顯示於第4、5圖中)以及一交叉饋揚聲器(未圖示)，而該等遮擋裝置22、23、25、26為聲透鏡而包括音波遮擋板。使用耳機裝置時，高音揚聲器21產生的音波將依序經過遮擋裝置23以及遮擋裝置22而到達使用者的耳道，在另一方面，低音揚聲器24產生的音波將經過遮擋裝置25以及遮擋裝置26而到達使用者的耳道。底下詳細說明各元件的配置及作用：
請同時參閱第1、2、3圖，第2圖係第1圖耳機裝置的上視圖，第3圖係沿第2圖III-III切剖耳機裝置的示意圖，如圖所示，外殼20包括一殼本體204及一蓋板203，其中殼本體204的剖面大致上為ㄩ字型而具有一底部2045以及一周邊部2046，周邊部2046的一側與底部2045連結而為封閉側，而與封閉側相對的另一側為開口側，蓋板203設置在該開口側而具有第一表面2034和第二表面2033，其中第一表面2034朝向殼本體204並與殼本體204接合以形成外殼20的內部空間2048，蓋板203的第二表面2033背向該第一表面2034，且遠離該殼本體204為外部2049。在殼本體204的周邊部2046上設置有一安裝孔2047，本發明耳機裝置2更包括一支架(未圖示)，該支架在外殼20外沿著殼本體204的周邊部2046延伸，而支架的末端連結於安裝孔2047。
請參閱第2圖，低音揚聲器24於蓋板203上的投影面積2032有一第一中心點C2，交叉饋揚聲器(未圖示)於蓋板203上的投影面積2031有一第二中心點C1，在本實施例中，該第一中心點C2與該第二中心點C1連接線L的垂直平分面P將通過高音揚聲器21，且高音揚聲器21的設置位置靠近安裝孔2047。
高音揚聲器21設置在內部空間2048中，包括一振動板211以 及一磁迴系統213，其中振動板211包括一第一發聲面2111與一第二發聲面2113，該第一發聲面2111朝向殼本體204的外部2049，該第二發聲面2113背向該第一發聲面2111而朝向內部空間2048。磁迴系統213設置在第二發聲面2113那一側，包括一磁鐵，該磁鐵有一第三表面2133和一第四表面2131，該磁鐵的第三表面2133朝向振動板211的第二發聲面2113，該磁鐵的第四表面2131背向該磁鐵的第三表面2133。
遮擋裝置23包括一第三面231、一第四面232、一第三部234及一第四部233，其中第三面231靠近振動板211的第一發聲面2111，第四面232背向第三面231設置，第三部234介於第三面231與第四面232之間且固定於蓋板203，第四部233介於第三面231與第四面232之間且相對於第三部234設置而遠離蓋板203。
遮擋裝置22包括一第一面221、一第二面222、一第一部224及一第二部223，其中第一面221靠近遮擋裝置23的第四面232，第二面222背向第一面221設置，第一部224介於第一面221與第二面222之間且固定於蓋板203，第二部223介於第一面221與第二面222之間且相對於第一部224設置而遠離蓋板203。
蓋板203更包括二平行的支撐件27(第1、3圖)以及一容置空間2035(第3圖)，其中每一支撐件27皆包括一端部271，端部271連結於蓋板203的第二表面2033上(連結處在遮擋裝置22附近)，支撐件27為長條狀而跨過高音揚聲器21的振動板211上方。此外，雖然在第1圖中顯示二支撐件27同時支撐遮擋裝置23，然而可以了解到，本發明不限於此，如果修改為僅設置一支撐件來支撐遮擋裝置23亦屬於本發明的範疇。容置空間2035包括一斜面2036，高音揚聲器21嵌入於該容置空間2035並接觸該斜面2036。
在本實施例中，遮擋裝置22設置在遮擋裝置23的第四面232 的那一側，且固定在蓋板203的凹槽2037上。遮擋裝置23設置在遮擋裝置22與高音揚聲器21的振動板211之間，其中高音揚聲器21的振動板211之第一發聲面2111同時朝向遮擋裝置22與遮擋裝置23，值得注意的是，第一發聲面2111距離遮擋裝置23較近，而距離遮擋裝置22較遠。
請同時參閱第2圖以及第3圖，遮擋裝置22的寬度為W1，高度為H1，遮擋裝置23的寬度為W2，高度為H2，底下顯示遮擋裝置22、23的尺寸、比例及上下限：
Figure 110105946-A0101-12-0006-1
Figure 110105946-A0101-12-0006-2
由以上表1及表2可知，遮擋裝置22的寬度與高度的比值W1/H1之範圍為2.57~3.43，遮擋裝置23的寬度與高度的比值W2/H2之範圍為2.61~3.47。
請參閱第3圖，在本實施例中，高音揚聲器21的磁鐵之第三表面2133與遮擋裝置22的第一面221之間夾角θ1小於90度。
耳機內的高音揚聲器位於耳朵附近，因此它會以球形波到達耳朵，此時耳朵的頻率平衡會因耳朵位置的變化而改變，在高音揚聲器之中央部高音域較強，高音揚聲器之邊緣部低音域較強，因此當高音揚聲器之邊緣部的區域音波較早到達耳朵時，低頻和高頻之間的平衡會發生變化，且聲音質量也會發生變化，因此本發明在高音揚聲器21的前方設置遮 擋裝置23以及遮擋裝置22，音波經由遮擋裝置23以及遮擋裝置22的遮擋而產生反射及/或繞射，其中心部分將發生傳播延遲，而在到達耳道時已接近於平面波，且調整相位。特別是，不同人的耳朵位置略有差異，因為本發明能使到達耳道的音波更接近於平面波，所以能確保到達耳道的音波頻率特性變化的一致性，進而能產生穩定的前方定位效果，提供優異的聲音品質。
請再參閱第1圖，在外殼20的蓋板203上設置有複數個音孔，例如一第一音孔201以及一第二音孔202，遮擋裝置25設置在第一音孔201的周邊，遮擋裝置26設置在第二音孔202的周邊。耳機裝置在使用時，設置在外殼20內的低音單體24(顯示於第4、5圖中)將產生音波，音波通過第一音孔201以及第二音孔202而傳出外殼20，然後分別經遮擋裝置25以及遮擋裝置26之遮擋而產生反射及/或繞射並調整相位，使到達使用者的耳道時接近於平面波。
請參閱第4圖，第4圖係沿第2圖IV-IV切剖耳機裝置的示意圖。如圖所示，低音揚聲器24包括一振動板241以及一磁迴系統243，其中振動板241包括一第一發聲面2411與一第二發聲面2413，該第一發聲面2411朝向蓋板203，該第二發聲面2413背向該第一發聲面2411。磁迴系統243設置在第二發聲面2413那一側，包括一磁鐵，該磁鐵有一第三表面2433和一第四表面2431，該磁鐵的第三表面2433朝向振動板241的第二發聲面2413，該磁鐵的第四表面2431背向該磁鐵的第三表面2433。
遮擋裝置25包括一第一面251、一第二面252、一第一部254及一第二部253，其中第一面251靠近第一音孔201，第二面252背向第一面251設置，第一部254介於第一面251與第二面252之間且固定於蓋板203，第二部253介於第一面251與第二面252之間且相對於第一部254設置而遠離蓋 板203。在本實施例中，該磁鐵的第三表面2433與遮擋裝置25的第一面251之間夾角θ2小於或等於90度。
請同時參閱第2圖以及第4圖，遮擋裝置25的寬度為W3，高度為H3，底下顯示遮擋裝置25的尺寸、比例及上下限：
Figure 110105946-A0101-12-0008-3
由以上表3可知，遮擋裝置25的寬度與高度的比值W3/H3之範圍為1.33~1.78。
請參閱第5圖，第5圖係沿第2圖V-V切剖耳機裝置的示意圖。如圖所示，遮擋裝置26包括一第一面261、一第二面262、一第一部264及一第二部263，其中第一面261靠近第二音孔202，第二面262背向第一面261設置，第一部264介於第一面261與第二面262之間且固定於蓋板203，第二部263介於第一面261與第二面262之間且相對於第一部264設置而遠離蓋板203。在本實施例中，該磁鐵的第三表面2433與遮擋裝置26的第一面261之間夾角θ3小於或等於90度。
請同時參閱第2圖以及第5圖，遮擋裝置26的寬度為W4，高度為H4，底下顯示遮擋裝置26的尺寸、比例及上下限：
Figure 110105946-A0101-12-0008-4
由以上表4可知，遮擋裝置26的寬度與高度的比值W4/H4之範圍為2.13~2.85。
由於第一音孔201以及第二音孔202相對於耳道有距離差，音波在通過第一音孔201(距離耳道較近)和第二音孔202(距離耳道較遠)後到達耳道時頻率的平衡會發生變化，因此本發明在第一音孔201及第二音孔202前方設置遮擋裝置25及遮擋裝置26，用於進行相位調整，以抑制低音揚聲器24產生音波的相位差。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
2:耳機裝置
20:外殼
21:高音揚聲器
22、23、25、26:遮擋裝置
27:支撐件
201:第一音孔
202:第二音孔
203:蓋板
204:殼本體
271:端部
2031、2032:投影面積
2037:凹槽
2047:安裝孔

Claims (10)

  1. 一種耳機裝置，包括：
    一外殼，包括一殼本體及一蓋板，該蓋板包括一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該殼本體而與該殼本體結合，形成該殼本體的內部空間，該第二表面背向該第一表面，且遠離該殼本體為外部；
    一發聲裝置，包括一第一揚聲器，該第一揚聲器包括一振動板，該振動板包括一第一發聲面與一第二發聲面，該第一發聲面朝向該外部，該第二發聲面背向該第一發聲面；
    一第一遮擋裝置，包括一第一部、一第二部、一第一面與一第二面，該第一面朝向該第一發聲面，該第二面背向該第一面，該第一部介於第一面和第二面之間，該第一部固定於該蓋板上，該第二部背向該第一部，且遠離該蓋板。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之耳機裝置，其中該發聲裝置更包括一第二揚聲器及一第三揚聲器，該第二揚聲器於該蓋板上的投影面積有一第一中心點，該第三揚聲器於該蓋板上的投影面積有一第二中心點，該第一中心點與該第二中心點連接線的垂直平分面通過該第一揚聲器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之耳機裝置，更包括一第二遮擋裝置，該蓋板更包括一支撐件，該支撐件包括一端部，該端部連結於該蓋板的第二表面，該第二遮擋裝置包括一第三部及一第四部，該第三部固定於該支撐件的端部，該第四部背向該第三部設置而遠離該端部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之耳機裝置，其中該第二遮擋裝置設置在該第一遮擋裝置與該第一揚聲器的振動板之間，該第一揚聲器的振動板之第一發聲面同時朝向該第一遮擋裝置與該第二遮擋裝置，且該第一發聲面距離該第二遮擋裝置較近，而距離該第一遮擋裝置較遠。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之耳機裝置，其中該第一遮擋裝置的寬度與高度的比值範圍為2.57~3.43，該第二遮擋裝置的寬度與高度的比值範圍為2.61~3.47。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之耳機裝置，其中該發聲裝置更包括一磁迴系統，該磁迴系統包括一磁鐵，該磁鐵有一第三表面和一第四表面，該磁鐵的第三表面朝向該振動板的第二發聲面，該磁鐵的第四表面背向該磁鐵的第三表面，該磁鐵的第三表面與該第一遮擋裝置的第一面形成一小於90度的夾角。
  7. 一種耳機裝置，包括：
    一外殼，包括一殼本體及一蓋板，該蓋板包括一第一表面與一第二表面，該第一表面朝向該殼本體而與該殼本體結合，形成該殼本體的內部空間，該第二表面背向該第一表面，且遠離該殼本體為外部，在該蓋板上設置一第一音孔；
    一發聲裝置，包括一第一揚聲器，該第一揚聲器包括一振動板，該振動板包括一第一發聲面與一第二發聲面，該第一發聲面朝向該第一表面，該第二發聲面背向該第一發聲面；
    一第一遮擋裝置，設置在該第一音孔的周邊，包括一第一部、一第二部、一第一面與一第二面，該第一面靠近該第一音孔，該第二面背向該 第一面，該第一部介於第一面和第二面之間，該第一部固定於該蓋板上，該第二部背向該第一部，且遠離該蓋板。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之耳機裝置，其中該發聲裝置更包括一磁迴系統，該磁迴系統包括一磁鐵，該磁鐵有一第三表面和一第四表面，該磁鐵的第三表面朝向該振動板的第二發聲面，該磁鐵的第四表面背向該磁鐵的第三表面，該磁鐵的第三表面與該第一遮擋裝置的第一面形成一小於或等於90度的夾角。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之耳機裝置，其中該第一遮擋裝置的寬度與高度的比值範圍為1.33~1.78或者2.13~2.85。
  10. 如申請專利範圍第1項或第7項所述之耳機裝置，其中該第一遮擋裝置包括一音波遮擋板。
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