耳用揚聲器裝置的製作方法

2023-06-19 02:17:41

專利名稱：耳用揚聲器裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種耳用揚聲器裝置(ear speaker device )，適合應用於例如 將揚聲器安裝在收聽者的頭上的耳用揚聲器裝置。
背景技術：
作為具有類似於頭安裝型耳用揚聲器裝置的結構的已知的頭戴式耳機 裝置，其中一種已得到廣泛應用在頭戴式耳機安裝在收聽者的頭上的狀態 下，這種耳機將代表光碟(CD)的再現聲音的電信號轉換成聲音(以下稱 之為再現聲音)，從而允許收聽者收聽再現聲音。
廣泛應用的頭戴式耳機將產生聲音的揚聲器單元定位在收聽者外聲道 (acoustic meatus)開口前方附近的位置。以這種方式，頭戴式耳機允許聲 音從揚聲器單元直接到達耳膜。由於這種原因，雖然頭戴式耳機可提高聲音 質量，但頭戴式耳機將聲像定位於收聽者的頭內。因此，頭戴式耳機給收聽 者一種不自然的感覺。
由於上述原因，提出一種作為頭戴式耳機的耳用揚聲器裝置(例如，參 照曰本專利申請公開第2000-295685 〔圖1〕)。在這種耳用揚聲器裝置中， 揚聲器單元與外聲道的開口 (耳孔)略微分離並定位在頭的前側上。以這種 方式，聲像被定位於頭的外部，如同採用常用的落地式揚聲器的情況，而消 除不自然的感覺。
但是，上述結構的耳用揚聲器裝置具有與耳孔分離的揚聲器單元。另外， 由於周圍空間是開放的，因此再現聲音中的低頻聲音不足。因此，存在聲音 質量下降的問題。另外，優選地，頭戴式耳機應易於安裝在收聽者的頭上以 及乂人頭上取下。

發明內容
考慮到以上方面而做出本發明，提出一種耳用揚聲器裝置，使收聽者可 聽到高質量的再現聲音，提供自然的聲像定位，並包括足夠的低音聲音(low pitch sound )，還可容易地安裝在頭上及從其取下。
為實現上述方面，根據本發明的一個方面，提供一種耳用揚聲器裝置， 包括安裝部，左右揚聲器部，左右支撐部，左右管道。所述安裝部以接觸 頭的上部和左右耳廓根上部並從左右夾住頭的方式安裝在收聽者的頭上。所 述左右揚聲器部包括中空外殼，揚聲器單元聯接到所述外殼。左右支撐部聯 接到所述安裝部並支撐所述揚聲器部，以將所述揚聲器單元的發聲面定位在 收聽者的外耳道(external acoustic meatuses )的開口前。所述管道聯接到所 述外殼並延伸，從而允許在所述外殼內產生的聲音到達外耳道的開口附近。 當在左右兩側向外方向上的力施加到所述支撐部時，所述支撐部將所述揚聲 器單元暫時定位在比所述安裝部更靠外側，並在向外方向上的力解除時，將 所述揚聲器單元相對所述安裝部定位在外耳道的開口前。
以上述方式，當耳用揚聲器裝置安裝在收聽者的頭上或從其取下時，揚 聲器部可沿向外方向暫時移動，從而防止與耳廓等的幹涉。同時，當耳用揚 聲器裝置安裝在頭上時，揚聲器單元的發聲面定位在外耳道的開口前，從而 允許管道的端部到達外耳道的開口附近的位置。
根據本發明的所述方面，當耳用揚聲器裝置安裝在收聽者的頭上或從其 取下時，揚聲器部可沿向外方向暫時移動，從而防止與耳廓等的幹涉。同時， 當耳用揚聲器裝置安裝在頭上時，揚聲器單元的發聲面定位在外耳道的開口 前，從而允許管道的端部到達外耳道的開口附近的位置。以這種方式，可提 供自然的聲像定位並允許收聽者聽到包括足夠低頻聲音的高質量的再現聲 音，同時得以實現可由簡單的操作安裝在頭上或從頭上取下的耳用揚聲器裝 置。
本發明的性質、原理和效果可從以下結合附圖的詳細說明中變得更加顯 見，其中相似的部分由相似的數字或字母標示。


在附圖中
圖1是示出耳用揚聲器裝置的整體結構(1)的示意前視圖； 圖2是示出耳用揚聲器裝置的整體結構(2)的示意後視圖； 圖3是示出耳用揚聲器裝置的整體結構(3)的示意左視圖； 圖4是示出耳用揚聲器裝置的整體結構(4)的示意內表面視圖； 圖5是示出耳用揚聲器裝置的整體結構(5)的示意透視圖6是用於解釋耳用揚聲器裝置的移動範圍的示意前視圖； 圖7A和7B是用於解釋耳用揚聲器裝置的安裝(1)的示意視圖； 圖8A和8B是用於解釋耳用揚聲器裝置的安裝(2)的示意視圖； 圖9A和9B是用於解釋耳用揚聲器裝置的安裝(3)的示意視圖； 圖10是用於解釋從根據本實施例的耳用揚聲器裝置發出的聲音的傳輸 的示意剖視圖11是用於解釋從常用低音反射型耳用揚聲器裝置發出的聲音的傳輸 的示意剖視圖12是示出常用低音反射型耳用揚聲器裝置的頻率特性的示意圖； 圖13是示出根據本發明的耳用揚聲器裝置的頻率特性的示意圖； 圖14是理論頻率特性的示意圖；以及 圖15是示出實際測量的頻率特性的示意圖。
具體實施例方式
以下，將參照附圖詳細說明本發明的實施例。 (1)耳用揚聲器裝置的結構
在圖1、 2和3中，耳用揚聲器裝置1將由可攜式CD播放機和數字音 樂播放器(DMP)的再現處理等產生的電信號轉換成聲音，並允許收聽者收 聽這種聲音。
與通常的箱式揚聲器不同，耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭上，類 似於頭戴式耳機。實際上，耳用揚聲器裝置1大致包括安裝部10、左右揚聲 器部30L和30R和支撐部20L和20R。安裝部10用於將耳用揚聲器裝置1 以穩定的方式安裝在收聽者的頭上。揚聲器部30L和30R將電信號轉換成聲 音(從下文起稱之為再現聲音)。支撐部20L和20R分別聯接到安裝部10 的左右並支撐揚聲器部30L和30R。
從下文起進行說明，其中將耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭上時的 各個方向定義為上方向、下方向、右方向、左方向、前方向和後方向。 (1 - 1 )安裝部的結構
安裝部10包括作為主要部件覆蓋收聽者的頭的上部的頭帶(headband) 11。懸掛件13L和13R設置在頭帶11的左右端部，滑動件12L和12R夾在其間。
頭帶11由衝壓成大致橢圓形並以大致弧形彎曲的金屬薄板形成。另外，
頭帶11的形狀是這樣的由當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭上時從 頭的左側向右側延伸的兩個薄帶以與連接部集成的方式形成。
另外，頭帶11整體具有彈性。在自然狀態下頭帶11彎曲成比通常收聽 者的頭略小的弧形，而當頭帶11向左右擴展時，頭帶ll具有匹配收聽者的 頭的上部的形狀。當頭帶11擴展時，使頭帶11回到自然狀態的彈性力起作 用。
進一步地，頭帶11由墊15覆蓋。以這種方式，可減少耳用揚聲器裝置 1安裝在收聽者的頭上時感到的金屬的冷硬的感覺。
耳用揚聲器裝置1整體具有大致對稱的結構。因此，以下將主要參照包 括後綴有"L，，的附圖標記的左側部進行說明。省略參照包括後綴有"R"的 附圖標記的右側部的i兌明。
滑動件12L聯接並固定到頭帶11的左端部。滑動件12L包括以垂直通 過滑動件12L的方式設置的孔，懸掛件13L穿入該孔。
懸掛件13L由略微彎向內側的大致矩形的金屬薄板組成。懸掛件13L 在下部於彎曲部13LA處向內彎曲，耳鉤部14L形成在下端。另外，止動件 13BL形成在上端。
耳鉤部14L部分地利用懸掛件13L的下端部作為芯材。圍繞該芯材才莫 塑樹脂材料。耳鉤部14L形成為頂側上突起的月牙形。當耳用揚聲器裝置l 安裝在收聽者的頭上時，耳鉤部14L的底側部和內側部與收聽者的耳廓根上 部接觸。
另外，在懸掛件13L的內表面上沿垂直方向以大致規則的間距形成十個 定位孔13CL，如圖4所示。另外，在懸掛件13L的下部設置突起到內部的 突起部13DL。
另一方面，滑動件12L用一定的力在懸掛件13L的前側(即左側)和 後側(即右側)之間內部夾持懸掛件13L。進一步地，耳用揚聲器裝置1設 置有與定位孔13CL相應的定位機構(未示出)。
在上述結構中，滑動件12L通過收聽者的操作而相對頭帶11垂直滑動 懸掛件13L。以這種方式，通過採用定位孔13CL，滑動件12L可使收聽者 能以步進的方式選擇懸掛件13L的垂直位置。
另外，到懸掛件13L上側和下側的移動範圍由止動件13BL和突起部 13DL限制。因此，滑動件12L可在大約40mm的範圍內沿垂直方向移動懸
掛件13L。
以上述方式，耳用揚聲器裝置1可允許收聽者調整通過頭帶11從左側 上的耳鉤部14L到右側上的耳鉤部14R的弧形部分的長度(從下文起稱之為 安裝部長度)。
進一步地，如圖5所示，懸掛件13L的外表面標記著與定位孔13CL相 應的刻度和從T到"10"的數字。
由於上述原因，耳用揚聲器裝置1可允許收聽者通過懸掛件13L的刻度 和數字可見地識別安裝部長度，並參照該大小和數字將安裝部長度調整到收 聽者需要的值。
如上所述，懸掛件13L和13R通過收聽者的操作而在滑動件12L和12R 上滑動。以這種方式，安裝部IO可允許收聽者調整通過頭帶ll從左耳鉤部 14L到右耳鉤部14R的安裝部長度。 (1-2)支撐部結構
支撐部20L包括從聯接到懸掛件13L的保持件21L延伸的臂23L,並 具有在保持件21L和臂23L之間提供的旋轉部22L,使得臂23L可旋轉。進 一步地，揚聲器部30L聯接並固定到略低於臂23L沿垂直方向的中間位置的位置。
臂23L由金屬材料製成，並通過注塑等整體成形為弧形。臂23L將揚 聲器部30L定位在旋轉部22L (即，懸掛件13L等)前方。同時，相應設計 大致球形的揚聲器部30L和大致月牙形的耳鉤部14L。另外，臂23L具有預 定的厚度和預定的剖面形狀，並具有使臂23L在日常使用中基本不彎曲的程 度的強度。因此，臂23L可相對安裝部10穩定地保持揚聲器部30L。
由軟材料如矽橡膠形成的蓋23AL聯接到臂23L的底端。連接線纜24L 穿入蓋23AL的中心。臂23L形成為具有U形剖面。以這種方式，臂23L內 部夾持連接線纜24L並將連接線纜24L從蓋23AL引導到揚聲器部30L。
保持件21L具有部分類似於滑動件12L的結構。保持件21L在突起部 13DL與彎曲部13AL之間的部分夾持懸掛件13L。
由於上述原因，保持件21L可通過收聽者的操作等而相對懸掛件13L 沿垂直方向滑動。以這種方式，保持件21L可允許收聽者在突起部13DL與 彎曲部13AL之間在大約16mm的範圍內相對懸掛件13L調整保持件21L的 垂直4立置。
此時，由於揚聲器部30L聯接到保持件21L並且旋轉部22L和臂23L 夾在兩者之間，因此保持件21L可調整耳鉤部14L與揚聲器部30L之間的 空間。
另外，保持件21L用比滑動件12L更強的力在懸掛件13L的前側和後 側夾持懸掛件13L。因此，當保持件21L沿懸掛件13L滑動時，需要相對強 的力。
實際上，保持件21L在內部將矽橡膠壓到懸掛件13L。通過這種結構， 可同時實現當施加一定程度的力時，相對懸掛件13L保持定位；而當施加 相對強的力時，相對懸掛件13L的滑動。
由於上述原因，例如當保持件21L相對懸掛件13L固定、並且收聽者 拿住頭帶11和保持件21L且施力從而使頭帶11和保持件21L更彼此接近或 遠離時，耳用揚聲器裝置1可允許滑動件12L滑動。
旋轉部22L包括保持件21L的外部和臂23L的頂端部。旋轉部22L可 相對保持件21L圍繞沿前後方向延伸的XL線在大約35度的範圍內旋轉臂 23L。
另外，旋轉部22L在內部包括巻簧(未示出)。巻簧一側固定到保持件 21L，另一側固定到臂23L。進一步地，巻簧始終用相對弱的力將臂23L向 內側方向偏壓。圖1到5示出臂23L被偏壓到內側極限位置的情況。
因此，旋轉部22L沿向內方向(箭頭a2L的方向)上一起偏壓臂23L 和揚聲器部30L (從下文起臂23L和揚聲器部30L ^^皮統一稱作揚聲器可動部 25L),如圖6中實線所示。另一方面，當向外方向的外力施加到揚聲器可動 部25L時，揚聲器可動部25L—起在向外方向(箭頭alL的方向)上擴展， 從而變為旋轉部22L旋轉到外側極限位置的狀態，如圖6中虛線所示。
如果在旋轉部22L旋轉到外側極限位置的情況下繼續對臂23L和揚聲 器部30L施加向外方向上的力，耳用揚聲器裝置1將外力傳遞到頭帶11， 並在向外方向(箭頭blL的方向)上擴展頭帶11,如圖6中虛線所示。
如上所述，通過在懸掛件13L上滑動保持件21L,支撐部20L可允許收 聽者調整耳鉤部14L和揚聲器部30L之間的空間。另外，旋轉部22L恆定 地在向內方向上偏壓揚聲器可動部25L，臂23L可根據外力沿向外方向旋轉。 (1-3)揚聲器部的結構
揚聲器部30L主要由中空外殼31L組成。外殼31L模塑成一球體並且
部分被一平面切除。揚聲器單元32聯接到該平面(從下文起，稱之為發聲 面31AL)的大致中心。以這種方式，外殼31L可起到揚聲器單元32的外殼 的作用。
外殼31L在相對外殼31L的中心與發聲面31AL相反一側的部分上聯接 到臂23L。
揚聲器單元32通過根據從可攜式CD播放器、DMP或放大器(amplifier) 等通過連接線纜24提供的電信號振動振動膜而發出聲音。
另外，由具有預定厚度的中空部件在一側彎成大致U形而製成的管道 33L以穿透外殼31L的方式聯接到外殼31L的發聲面31AL。管道33L具有 彎曲到向內方向的後側。進一步地，孔33AL設置在管道33L的內側端部的 大致中心上。
管道33L由鋁製成，其表面由預定的樹脂塗敷。以這種方式，當直接接 觸收聽者皮膚時，管道33L的可感溫度提高大約3到5°C，減少金屬的冰冷感。
管道33L起到低音反射管的作用。以這種方式，整個揚聲器部30L起 到低音反射型揚聲器的作用。管道33L具有與上半和下半兩個低音反射管的 結構大致等效的結構。考慮到通過將管道33L轉成一個管道而獲得的內徑來 確定管道33L的內徑和有效長度。
進一步地，管道33L形成為大致U形。因此，管道33L不進入收聽者 的外耳道。因此，耳用揚聲器裝置1可防止當收聽者佩戴耳用揚聲器裝置1 時收聽者^皮管道33L意外傷害外耳道。
即，管道33L在其一側形成為U形。因此，管道33L的有效長度可設 置成比採用一個管道的情況中的更短。進一步地，充分提高設計性和安全性。
另外，當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭上時，管道33L的孔33AL 位於收聽者的外耳道的開口附近。因此，如圖1和2所示，為了相應於收聽 者耳朵的形狀，在自然狀態下管道33L定位在比耳鉤部14L更內側。
進一步地，外殼31L的發聲面31AL具有用於保護揚聲器單元32L的保 護部34L。保護部34L包括外徑與外殼31L大致相同的圓形板的部分邊緣， 並幾乎垂直地聯接到發聲面31AL。
由於以上原因，保護部34L在儘可能地不阻擋來自揚聲器單元32L的 再現聲音的情況下，防止揚聲器單元32L被損壞。進一步地，保護部34L提
供與形成外殼31L外表面的球形一體的感覺。 (2)在收聽者的頭上的安裝
當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭上時，要考慮到使管道33L不會 意外接觸收聽者的頭或耳廓。
即，如圖7A和7B所示，在收聽者拿著時揚聲器可動部25L和25R首 先沿向外方向擴展，即，箭頭alL和alR方向。以這種方式，揚聲器可動部 25L和25R旋轉到最外位置。進一步地，頭帶11沿向外方向擴展，即，箭 頭blL和MR的方向。在圖7B中，為便於說明省略揚聲器可動部25L。
此時，如圖7A所示，耳用揚聲器裝置1具有左右向外擴展到比耳鉤部 14L和14R更靠外側的位置的管道33L和33R。
接下來，耳用揚聲器裝置1逐漸下降到收聽者的頭100上方。以這種方 式，頭帶11與頭頂部100A接觸。此時管道33L和33R繼續擴展到向外方 向。以這種方式，管道33L和33R在不與耳廓101L和101R幹涉的情況下 處於比耳廓101L和101R更靠外側的位置。
在該階#殳當施加到揚聲器可動部25L和25R的向外方向上的力變弱時， 頭帶11的回覆力向內(即，箭頭b2L和b2R的方向)偏壓耳鉤部14L和14R。 以這種方式，耳用揚聲器裝置1從左到右夾住收聽者的頭100。
此時，耳用揚聲器裝置1允許用戶相對滑動件12L和12R調整懸掛件 13L和13R的位置。以這種方式，耳鉤部14L和14R與收聽者的耳廓根上 部101AL和101AR接觸。
在這種情況下，耳鉤部14L不只接觸耳廓根上部101 AL,而是還夾在 頭100和收聽者的耳廓根上部101AL之間。因此，耳鉤部14L的位置被以 類似於例如眼鏡的支撐腿的方式相對頭100穩定保持。這也適用於耳鉤部 14R。
另外，當耳鉤部14L和14R只從耳廓101L和101R外側沿向內方向受 到偏壓時，耳鉤部14L和14R停止/人外側夾著耳廓101L和101R。因此， 至少在耳廓101L和101R附近，耳鉤部14L和14R優選地以在頭100表面 上滑動的方式沿垂直方向下降。
因此，如圖8A和8B所示，耳用揚聲器裝置1將頭帶11、懸掛件13L 和13R以及耳鉤部14L和14R (即，安裝部10)穩定地安裝在收聽者的頭 100上。
如果收聽者已通過標記和數字獲得懸掛件13L和13R的正確位置，耳 用揚聲器裝置1允許收聽者提前相對滑動件12L和12R調整懸掛件13L和 13R的位置。以這種方式，收聽者不需在安裝耳用揚聲器裝置1後再次調整 位置。
當以施加到揚聲器可動部25L和25R的向外的力進一步弱化的方式使 耳用揚聲器裝置l從圖8A和8B的狀態完全釋放時，揚聲器可動部25L和 25R通過旋轉部22L和22R的回覆力沿向內方向(即，箭頭a2L和a2R的 方向)旋轉。
此時，旋轉部22L和22R將揚聲器可動部25L和25R旋轉到內部最大 位置，或直到管道33L和33R與平齊收聽者的外耳道的開口 102L和102R 的部分接觸為止。
進一步，耳用揚聲器裝置1允許收聽者相對懸掛件13L和13R調整保 持件21L和21R的位置。另外，耳用揚聲器裝置1允許收聽者沿前後方向精 細地調整耳鉤部14L和14R (即，安裝部10)的安裝位置。
因此，在管道33L和33R的內端部略在外耳道的開口 102L和102R內 部的狀態下，耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭100上，如圖9A和9B 所示。
另外，臂23L和23R設計成當臂23L和23R以上述方式安裝時使得下 端部略離開收聽者的臉頰。以這種方式，耳用揚聲器裝置1可防止揚聲器部 30L和30R的外殼31L和31R、連接線纜24L和24R接觸收聽者臉頰而造 成不舒適。
耳用揚聲器裝置1可通過以與安裝時相反的順序從耳用揚聲器裝置1安 裝在收聽者的頭IOO的狀態下取下。即，耳用揚聲器裝置1在向上方向上升 起，同時揚聲器可動部25L和25R向外擴展。以這種方式，耳用揚聲器裝置 1可在不使管道33L和33R與耳廓101L和101R等幹涉的情況下容易地取下。
如上所述，耳用揚聲器裝置1的揚聲器可動部25L和25R首先旋轉到 最外位置，同時頭帶ll也擴展到向外方向(圖7A和7B)。接下來，當耳用 揚聲器裝置1從收聽者的頭IOO上方下降時，耳鉤部14L和14R開始分別與 耳廓4艮上部101AL和101AR4妄觸。以這種方式，安裝部10安裝在頭100 上。接下來，通過向內旋轉揚聲器可動部25L和25R,耳用揚聲器裝置l安
裝成管道33L和33R的內端部略微進入外耳道的開口 102L和102R的狀態。 (3 )聲學特徵
耳用揚聲器裝置1如圖9A和9B所示正確安裝在收聽者的頭100上時， 揚聲器部30L在收聽者的頭IOO上位於比耳廓IOIL略靠前的位置。這裡， 調整揚聲器部30L和臂23L的形狀、聯接位置和聯接角度等，使得發聲面 31AL的法線指向收聽者的外耳道的開口 102L的方向。
以這種方式，耳用揚聲器裝置1的揚聲器部30L允許從揚聲器單元32L 發出的中高頻聲音直接到達收聽者的外耳道內部。另外，揚聲器部30L可允 許在臉頰和耳廓101L等上反射的反射聲音到達外耳道內部。以這種方式， 耳用揚聲器裝置1可提供自然的聲像定位，類似於用常用落地式揚聲器聽到 的聲音。
在如作為沿圖9B的Ql-Q2線截取的剖面圖的圖10所示聯接揚聲器單 元32L的狀態下，外殼31L形成大致封閉空間。外殼31L和管道33L形成 相對揚聲器單元32L的諧振電路。
另一方面，在常用的低音反射型耳用揚聲器裝置中，只在外殼內部提供 導管，而不延伸到外部。考慮到上述方面，與揚聲器部30L相比較，示出如 圖11所示的揚聲器部40L,其中由相同附圖標記表示圖IO中相應的部分。
揚聲器部40L(圖11 )具有與常用低音反射型揚聲器類似的結構。揚聲 器部40L包括只在外殼31L內側中的管道43L和44L，取代揚聲器部30L 的管道33L (圖10)。
這裡，當假設揚聲器單元32L的發聲位置為虛擬聲源的位置PM (從下 文起稱之為虛擬聲源位置)，從揚聲器單元32L發出的中高頻聲音以路線長 度EM到達收聽者的耳鼓103L。另外，假設孔43AL和44AL在虛擬聲源位 置PL2,在經過管道43L和44L後從孔43AL和44AL發出的低頻聲音以路 線長度EL2到達收聽者的耳鼓103L。以這種方式，建立路線長度EM 路 線長度EL2的關係。
從揚聲器部40L到達耳鼓103L的聲音的頻率特徵如圖12所示。如圖 12所示，常用低音反射型揚聲器部40L允許中高頻聲音和低頻聲音的組合 到達收聽者的耳鼓103L。中高頻聲音從揚聲器單元32L發出並具有如特徵 曲線SM所示的頻率特徵。低頻聲音在經過管道43L和44L之後從孔43AL 和44AL發出，並具有如特徵曲線SL2所示的頻率特徵。以上述方式，收聽者可通過揚聲器部40L聽到再現聲音，其中特徵曲線 SM中低頻範圍內的聲壓水平如將特徵曲線SM和特徵曲線SL2組合而獲得 的特徵曲線SG2所示。
另一方面，對於揚聲器部30L (圖10),當假設揚聲器單元32L在虛擬 聲源位置PM時，從揚聲器單元32L發出的中高頻聲音以路線長度EM到達 收聽者的耳鼓103L。另外，當假設孔33AL處於虛擬聲源位置PL1時，經 過管道33L後從孔33AL發出的低頻聲音以路線長度EL1到達收聽者的耳鼓 103L。在揚聲器部30L的情況下，建立路線長度EM〉路線長度EL1的關係。
從揚聲器部30L到達耳鼓103L的聲音的頻率特徵在圖13中示出。如 上所述，揚聲器部30L是低音反射型揚聲器的類型。因此，類似於圖12所 示的情況，揚聲器部30L允許中高頻聲音和低頻聲音到達收聽者的耳鼓 103L。中高頻聲音從揚聲器單元32L發出並具有如特徵曲線SM所示的頻率 特徵。低頻聲音經過管道33L後從孔33AL發出並具有如特徵曲線SL1所示 的頻率特徵。
通常，到聲源的距離反比於聲壓水平。這裡，當揚聲器部30L的路線長 度(圖10)與揚聲器部40L (圖11 )比較時，得到路線長度EL1^各線長度 EL2的關係。
即，揚聲器部30L (圖10)可允許經過管道33L後從孔33AL (虛擬聲 源位置PL1 )發出的低頻聲音以比揚聲器部40L高的聲壓到達耳鼓103L。 這是因為虛擬聲源位置PL1比揚聲器部40L的虛擬聲源位置PL2更接近收 聽者的外耳道的開口 102L附近(圖11 )。
以這種方式，對於揚聲器部30L(圖10)，由於路線長度ELK路線長度 EL2的關係，通過管道33L的低頻聲音的特徵曲線SL1具有與通過管道43L 和44L的低頻聲音的特徵曲線SL2相比更高的整體聲壓水平，如圖14所示， 其中組合了兩條曲線，即特徵曲線SL1和SL2。
因此，揚聲器部30L可允許收聽者聽到足夠聲壓水平的再現聲音，所述 足夠聲壓水平是這樣的直到相對低頻帶比揚聲器部40L的情況下的特徵曲 線SM(特徵曲線SG2)中的低頻聲音具有更高的聲壓水平，如由組合特徵 曲線SM和特徵曲線SL1獲得的特徵曲線SG1所示。
這裡，比較特徵曲線SG1和特徵曲線SG2。相比較，在特徵曲線SG2 中，低頻聲音範圍側上聲壓水平下降更快，而在特徵曲線SG1中在低頻聲音
側上的聲壓水平下降的程度較緩和。
即，與揚聲器部40L相比，揚聲器部30L可允許收聽者聽到傳遞到收 聽者耳鼓103的在包括足夠的低頻聲音範圍的寬頻帶具有高聲壓的出色的再
現聲音。
在這種情況下，儘管管道33L的內端部位於收聽者的外耳道的開口 102L 附近，揚聲器部30L也不完全擋住外耳道的開口 102L,如圖9B和10所示。
為此，除了通過將從揚聲器單元32L發出的中高頻聲音與從管道33L 的孔33AL發出的低頻聲音組合而獲得的再現聲音外，揚聲器部30L可允許 收聽者聽到在收聽者周圍產生的聲音(從下文起稱之為周圍聲音)，其在不 被揚聲器部30L阻擋的情況下到達收聽者的耳鼓103L。
另外，孔33AL設置為朝向收聽者後側，而不是朝向收聽者的耳鼓103L, 如圖IO所示。以這種方式，揚聲器部30L可防止從管道33L的孔33AL輕 微洩露的中高頻聲音直接到達耳鼓103L。以這種方式，聲音質量可得到提 向。
對於揚聲器部30L (圖10)和揚聲器部40L (圖11)，通過採用模擬人 類耳廓和外耳道的測量工具而測量實際頻率特徵。由此，獲得如圖15中所 示的特徵曲線SG11 (揚聲器部30L的情況)和特徵曲線SG12 (揚聲器部 40L的情況)。
圖15中，與圖14所示理論頻率特徵相似的方式，在大約500Hz或更 低的低頻聲音下，揚聲器部30L的特徵曲線SG11具有比揚聲器部40L的特 徵曲線更高的聲壓水平。即，圖15示出揚聲器部30L可實際地允許收聽者 聽到包括足夠低頻聲音的出色的再現聲音。
如上所述，當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭100上時，揚聲器單 元32L位於略遠離收聽者的外耳道的開口 102L的位置，揚聲器單元32L發 出再現聲音的中高頻聲音。此時，再現聲音的低頻聲音從管道33L的孔33AL 發出，所述管道33L從外殼31L延伸到外耳道的開口 102L附近。以這種方 式，耳用揚聲器裝置1可允許收聽者聽到包括足夠低頻聲音的出色的再現聲
音，同時提供自然的聲像定位。 (4)操作及有利效果
在上述結構中，耳用揚聲器裝置1可使安裝部IO通過頭帶U和耳鉤部 14L和14R與收聽者的頭接觸。另外，揚聲器可動部25L和25R可相對安
裝部10通過^走轉部22L和22R向外》走轉。
當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭100上時，揚聲器可動部25L 和25R首先沿向外方向擴展。以這種方式，揚聲器可動部25L和25R旋轉 到最外位置。進一步地，頭帶11沿向外方向擴展(圖7A和7B)。
接下來，當耳用揚聲器裝置1從收聽者的頭100上方下降時，頭帶11 與頭頂部100A接觸，而管道33L和33R不會與耳廓101L和101R幹涉。
然後，當沿向外方向施加到揚聲器可動部25L和25R的力變弱時，耳 鉤部14L和耳鉤部14R觸通過頭帶11的回覆力開始與耳廓根上部101AL和 101AR接，並從左右夾住頭100。以這種方式，耳用揚聲器裝置l使安裝部 10安裝在頭100上(圖8A和8B )。
進一步地，當沿向外方向施加到揚聲器可動部25L和25R的力被解除 時，耳用揚聲器裝置1通過旋轉部22L和22R的回覆力使揚聲器可動部25L 和25R向內旋轉。以這種方式，管道33L和33R分別定位在外耳道的開口 102L和102R的附近(圖9A和9B )。
因此，耳用揚聲器裝置1也可容易和穩定地安裝在收聽者的頭上，雖然 在自然狀態下管道33L和33R定位在比耳鉤部14L和14R更內側的位置以 對應收聽者的耳朵形狀。
此時，左右側的揚聲器可動部25L和25R暫時向外擴展，然後當安裝或 取下揚聲器可動部25L和25R時釋放，如此，耳用揚聲器裝置1可安裝在頭 100上或從其取下。該操作與對包括頭帶的常用頭戴式耳機的類似。為此， 相對耳用揚聲器裝置1的安裝和取下，收聽者不需要實施或學習特殊的操作。 因此，耳用揚聲器裝置1不會造成麻煩。
另外，當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭100上時，耳鉤部14L和 14R可通過頭帶11的回覆力對頭100從左右在向內方向上施加相對強的偏 壓。
此時，即4吏管道33L和33R與收聽者的外耳道的開口 102L和102R鄰 近接觸，被施加有相對弱的旋轉力的旋轉部22L和22R可沿向外方向釋放管 道33L和33R。因此，耳用揚聲器裝置1可防止由在收聽者的外耳道的開口 102L和102R附近對管道33L和33R強烈施壓而導致疼痛和不適。
如此，耳用揚聲器裝置1可通過採用耳鉤部14L和14R穩定地將安裝部 10安裝在頭100上。同時，耳用揚聲器裝置1可^f吏管道33L與33R與外耳
道的開口 102L和102R輕輕地鄰近接觸。以這種方式，揚聲器單元32L和 32R和孔33AL和33AR的位置可被穩定。
另外，通常，耳廓根上部101 AL和IOIAR與外耳道的開口 102L和102R 之間的空間根據收聽者而不同。對於這點，耳用揚聲器裝置1可相對懸掛件 13L和13R沿垂直方向調整保持件21L和21R。因此，耳用揚聲器裝置l可 允許每個收聽者將管道33L和33R調整到外耳道的開口 102L和102R附近 的最佳位置。
因此，耳用揚聲器裝置1可從揚聲器部30L和30R對收聽者提供自然的 聲像定位。同時，耳用揚聲器裝置1可允許收聽者聽到包括足夠低頻聲音的 出色的再現聲音。
另外，保持件21L和21R用比滑動件12L和12R更強的力從懸掛件的 前後側夾住懸掛件13L和13R。如此，即使在例如外力施加到揚聲器可動部 25L和25R的情況下，耳用揚聲器裝置1可使保持件21L和21R保持相對 懸掛件13L和13R的位置，以便在存儲耳用揚聲器裝置1時將滑動件12L 和12R移動到懸掛件13L和13R的底端，而在安裝耳用揚聲器裝置1時將 滑動件12L和12R放回到原始位置。
進一步地，臂23L和23R不〗又從旋轉部22L和22R延伸到揚聲器部30L 和30R,還由於臂23L和23R延伸到低於揚聲器部30L和30R的位置而允 許收聽者容易地保持揚聲器可動部25L和25R。
度降低聲音質量。同時，保護部34L和34R防止當收聽者以抓取方式拿著揚 聲器可動部25L和25R時，收聽者意外觸摸揚聲器單元32L和32R並因施 力而損壞揚聲器單元32L和32R。
根據上述結構，耳用揚聲器裝置1包括設置有耳鉤部14L和14R的安裝 部10,以及相對安裝部10旋轉揚聲器可動部25L和25R的旋轉部22L和 22R。在自然狀態下，管道33L和33R比耳鉤部14L和14R位於更內側。當 耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭100上時，揚聲器可動部25L和25R 旋轉到最外側位置。然後，耳用揚聲器裝置1下降而耳鉤部14L和14R開始 分別與耳廓根上部IOIAL和IOIAR接觸。接下來，沿向外方向施加到揚聲 器可動部25L和25R的力被解除，揚聲器可動部25L和25R通過旋轉部22L
和22R的彈性力向內旋轉。以這種方式，耳用揚聲器裝置1可安裝在收聽者 的頭100上從而分別將管道33L和33R定位在收聽者的外耳道的開口 102L 和102R鄰近而不與耳廓IOIL和IOIR等幹涉。 (5)其它實施例
在以上所述實施例中，對於旋轉部22L和22R相對保持件21L和21R 圍繞沿前後方向延伸的旋轉軸XL沿向外方向旋轉臂23L和23R的情況做了 說明。但是，本發明不限於此，旋轉軸的方向可^f壬意設置，例如旋轉部22L 和22R在前外方向或後外方向相對保持件21L和21R圍繞沿垂直方向延伸 的旋轉軸旋轉臂23L和23R。
替代地，揚聲器部30L和30R可通過臂23L和23R本身的彎曲沿向外 方向擴展。這裡重要的是揚聲器部30L和30R受到支撐，從而在耳用揚聲器 裝置1安裝在收聽者的頭100上的狀態下，將管道33L和33R的內端部定位 在收聽者的外耳道的開口 102L和102R鄰近。然後，當耳用揚聲器裝置1 安裝到收聽者的頭IOO或從其取下時，外殼31L和33R處於不與耳廓101L 和101R幹涉的狀態。
另外，在上述實施例中，針對管道33L和33R由鋁製成的情況做出說明。 但是，本發明不限於此，管道33L和33R可由柔性樹脂材料製成。以這種方 式，當耳用揚聲器裝置1安裝在收聽者的頭IOO上或從其取下時，可防止與 耳廓IOIL和IOIR的幹涉等。
另外，在上述實施例中，針對保持件21L和21R在懸桂件13L和13R 上滑動從而允許收聽者調整耳鉤部14L和14R與管道33L和33R的內端部 之間的空間的情況做出說明。但是，本發明不限於此，該空間可通過改變揚 聲器部30L和30R在臂23L和23R上的聯接位置而調整。
進一步地，在上述實施例中，針對臂23和23R形成為大致弧形的情況 做出說明。但是，本發明不限於此，臂23L和23R可具有各種情況，例如V 形和曲面形。
進一步地，在上述實施例中，針對連接線纜24L和24R從臂23L和23R 的底端拉出的情況做出說明。但是，本發明不限於此，例如，連接線纜24L 和24R可從揚聲器部30L和30R的底面拉出。
進一步地，在上述實施例中，針對設置保護部34L和34R使其形成揚聲 器部30L和30R的發聲面31AL和31AR的圓板的部分邊緣部的情況做出說
明。但是，本發明不限於此，保護部34L和34R可具有其它各種形狀。這裡 重要的是保護部34L和34R儘可能地不阻擋從揚聲器單元32L和32R發出 的聲音，並保護揚聲器單元32L和32R的振動膜等不被接觸。另夕卜，保護部 34L和34R可^皮省略。
進一步地，在上述實施例中，針對耳鉤部14L和14R形成為大致月牙形 的情況做出說明。但是，本發明不限於此，耳鉤部14L和14R可具有各種形 狀，例如線性形狀或沿耳廓根的形狀。這裡重要的是耳鉤部14L和14R的形 狀允許安裝部IO穩定地安裝在收聽者的頭100上。
進一步地，在上述實施例中，針對允許收聽者通過沿垂直方向在滑動件 12L和12R上滑動懸掛件13L和13R來調整安裝部的長度的情況做出說明。 但是，本發明不限於此，可例如通過在頭帶11中結合調整機構來允許收聽 者調整安裝部的長度。
用揚聲器裝置和頭戴式耳機裝置等。、"、' ' 本領域的技術人員應理解只要在所附權利要求或其等效物所限定的發
明的精神和範圍內，可根據設計需要和其他因素^t各種改變、組合、子組合
和替換。
相關申請的交叉引用
本申請要求於2007年8月24曰在日本特許廳申請的曰本專利申請 JP2007-219090的優先權，其公開內容在此全部引用作為參考。
權利要求
1.一種耳用揚聲器裝置，包括:安裝部，以接觸收聽者的頭的上部和左右耳廓根上部並從左右夾住頭的方式安裝在收聽者的頭上；包括中空外殼的左右揚聲器部，揚聲器單元聯接到所述外殼；左右支撐部，聯接到所述安裝部並支撐揚聲器部，以將揚聲器單元的發聲面定位在收聽者的外耳道的開口前；以及聯接到外殼的左右管道，所述左右管道延伸從而允許外殼內產生的聲音到達收聽者的外耳道的開口附近，其中當左右兩側向外方向上的力施加到支撐部時，所述支撐部將揚聲器單元暫時定位在比安裝部更靠外側，而當向外方向上的力解除時，所述支撐部將揚聲器單元相對安裝部定位在外耳道的開口前。
2. 根據權利要求1的耳用揚聲器裝置，其中所迷安裝部包括接觸收聽者的左右耳廓根上部的左右耳鉤部，以及 當左右兩側向外方向上的力施加到所述支撐部時，所述支撐部將管道的 內端部定位到比耳鉤部更靠外側的位置。
3. 根據權利要求1的耳用揚聲器裝置，其中所述支撐部包括聯接到所述安裝部的保持件；聯接有揚聲器部的臂； 以及相對保持件圍繞連接收聽者的前後方向的旋轉軸在預定的旋轉範圍內 自由旋轉所述臂的旋轉部。
4. 根據權利要求3的耳用揚聲器裝置，其中在所述臂已達到左右兩側向外方向上最大旋轉位置的情況下，所述支撐 部將左右兩側向外方向上施加到臂的力傳遞到所述安裝部。
5. 根據權利要求3的耳用揚聲器裝置，其中所述旋轉部偏壓所述保持件，從而在左右兩側向內方向上旋轉所述臂。
6. 根據權利要求5的耳用揚聲器裝置，其中所述臂包括將聲音信號供應到所述揚聲器單元的從底端延伸的線纜，當 耳用揚聲器裝置安裝在收聽者上時，所迷臂的底端與收聽者分離預定的間隔。
7. 根據權利要求3的耳用揚聲器裝置，其中 可沿垂直方向調整所述保持件相對所述安裝部的聯接位置。
8. 根據權利要求3的耳用揚聲器裝置，其中所述安裝部包括接觸收聽者的頭頂部的頭帶；聯接到所述頭帶的左右 懸掛件，所述左右懸掛件的下端與收聽者的左右耳廓根上部接觸；以及允許 所述懸掛件相對所述頭帶沿垂直方向滑動的左右滑動件。
9. 根據權利要求8的耳用揚聲器裝置，其中所述保持件聯接到所述懸掛件，從而能夠沿垂直方向滑動，並且所述保 持件相對懸掛件的固定強度比頭帶部與滑動件上的懸掛件之間的固定強度大。
10. 根據權利要求1的耳用揚聲器裝置，其中所述管道形成為大致U形，其中所述管道從所述外殼延伸到收聽者的外 耳道鄰近，然後再回到外殼，並且所述管道在收聽者的外耳道鄰近設置有用 於發聲的孔。
全文摘要
一種耳用揚聲器裝置，包括設置有耳鉤部的安裝部，以及相對安裝部旋轉揚聲器可動部的旋轉部。自然狀態下管道定位在比比耳鉤部更靠內的位置。當安裝耳用揚聲器裝置時，揚聲器可動部旋轉到最外位置。然後，耳鉤部分別與耳廓根上部接觸，揚聲器可動部向內旋轉。以這種方式，管道可分別定位在收聽者的外耳道的開口附近而不會幹涉耳廓等。
文檔編號H04R5/033GK101374365SQ200810146310
公開日2009年2月25日 申請日期2008年8月25日 優先權日2007年8月24日
發明者山口恭正, 山岸亮, 鈴木聰 申請人:索尼株式會社