專利名稱：低音回復式耳機的制作方法
技術領域：
本發明涉及低音回復式耳機，更具體地說是涉及這樣一種低音回復式耳機，即，這種低音回復式耳機利用反射聲音來加強低音，從而能對頻率特性和音質進行改善。
背景技術：
耳機被用于戴在收聽者的頭上或耳朵上，以便在不打擾任何可能的周圍人的情況下欣賞音樂或電影。為了把揚聲器單元所發出的聲音引向耳朵鼓膜，把包裹在耳機中的小揚聲器單元定位成盡可能貼近收聽者的耳朵。隨著耳機質量的改進，那些希望欣賞到具有豐富且清晰聲音的音樂和電影但又不干擾周圍人的人們開始頻繁地使用耳機。
傳統的耳機包括揚聲器單元和外殼，所說的揚聲器單元朝向收聽者的耳膜發出聲音，所說的外殼包裹著揚聲器單元的后部。因此，收聽者只能聽到在揚聲器單元前部所產生的直達聲，而那些在揚聲器單元后部所產生的相位相反的聲音則未能被有效利用。
耳機的揚聲器單元太小且太緊湊了，以致于不能象常規的大揚聲器那樣再生成具有良好頻率特性的聲音。然而，這種小揚聲器單元的最大缺陷在于不能良好地再現低頻率成分。傳統的耳機不能有效地再現大部分低音，而這些低音卻是聲波能量的主要來源，并且這些低音對于音質來說是至關重要的。因此，當利用傳統的耳機聽音樂時，會感覺到低音失真。此外，在配戴傳統的耳機看電影時，由于電影中的射擊聲和爆炸聲是用于產生真實感和立體感效果的各種低頻聲音，而這些射擊聲和爆炸聲卻不能被傳遞到觀看者，從而使得觀看者失去看電影的興趣。
此外，傳統的耳機不能有效地通過調節頻率大不相同的一些直達聲或干擾交叉頻率的弱頻成分來提供富有質感的聲音。
發明內容
因此，本發明提供這樣一種低音回復式耳機，當利用這種低音回復式耳機來聽音樂時，這種低音回復式耳機通過加強低音來再生成高質量的聲音，從而使得收聽者能體驗到富有低音而且減小了失真的聲音，而利用傳統的小的耳機揚聲器則是不能有效地再生成所說低音的。此外，當觀看者戴著本發明中的這種低音回復式耳機觀看電影時，她/他就能饒有興趣地體驗到經改善的真實感和立體感效果。
本發明還提供了這樣一種低音回復式耳機，這種低音回復式耳機能夠調節在揚聲器單元前部發出的對于特定頻率范圍而言可能具有不良再現特性的直達聲以及間接反射聲音，以便以低的成本來再現富有高質量的聲音。
根據本發明的一個方面，提供了一種用于戴在收聽者的頭上或耳朵上的低音回復式耳機，這種低音回復式耳機的每個耳機件包括一揚聲器單元，該揚聲器單元被定位成朝著收聽者的耳朵，以便朝收聽者的耳朵發出直達聲；一外殼，該外殼包裹著所說揚聲器單元的后部；和一反射器單元，該反射器單元對在所說揚聲器單元后部所產生的相位相反的聲音進行反射，以便利用反射的聲音來加強低音。
反射器單元可以是至少一個圓筒形管，該圓筒形管具有一前部開口和一后部開口，所說的前部開口面對著收聽者的耳朵，所說的后部開口與外殼相互連接，圓筒形管的內部直徑和長度可根據要被增強的低音頻率進行優化。或者是，反射器單元可以是一波導管，該波導管把外殼的一后部空間與在外殼的前部面板中形成的一開口連接起來。
可選擇的方案是，每個耳機件的揚聲器單元可包括一對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元，這對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元被定位在收聽者耳罩的前部和后部，以便產生前后立體感效果。這對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元分別先被一對前部外殼和后部外殼包裹著，然后一起被包裹在一殼體內，且它們可以從殼體內被拆卸下來。每個耳機件的反射器單元可包括一對前部反射管和后部反射管，所說的這對前部反射管和后部反射管被定位在收聽者耳罩的前部和后部，以便產生前后立體感的效果。
根據本發明的低音回復式耳機，可具有一聲音調節構件，該聲音調節構件能調節揚聲器單元所產生的直達聲和由反射器單元反射來的間接聲，從而實現對這些聲音的調節。在這個例子中，聲音調節構件可包括一雙重分隔板，該雙重分隔板在一側具有一開口；兩塊板，這兩塊板以一預定距離相互面對著，以便不斷地以之字形方式對直達聲和間接聲進行反射；和一擺板，該擺板豎直地把雙重分隔板的開口分開。
圖1表示根據本發明一實施例的低音回復式耳機；圖2表示根據本發明另一實施例的低音回復式耳機；圖3表示根據本發明另外一實施例的低音回復式耳機；圖4是根據本明另一個實施例的低音回復式耳機的分解示意圖，這種耳機包括圖3所示的分開的前殼和后殼；圖5是圖4所示前殼的剖面圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖對本發明的低音回復式耳機的實施例進行詳細描述。
參照圖1，根據本發明一實施例的低音回復式耳機可被戴在收聽者的頭上或耳朵上，這種低音回復式耳機的每個耳機都包括一揚聲器單元10；一外殼；一反射器單元30。
揚聲器單元10是一個具有很小直徑的緊湊部件，以便減小該揚聲器單元的體積和重量，該揚聲器單元10能被安裝在任何類型的與收聽者的頭或耳朵相接觸的支撐元件中，例如，被安裝在要接合在收聽者頭上的弧形頭帶的一端或兩端，或者是被安裝在形狀適合配戴在收聽者耳朵后面的一支撐元件中，或者是被安裝在一耳塞式支撐元件中，這通常被稱做“耳機件”。揚聲器單元10具有一膜片，該膜片的整個表面都面對著收聽者的耳朵。揚聲器單元10把電能轉換成聲波能量，以便向收聽者的耳朵發出直達聲S。
外殼20包裹著揚聲器單元10的膜片的后部，該外殼20可防止在膜片后部所產生的相位相反的聲音對通過膜片前部所產生的直達聲S造成影響，從而不會使音質變劣。
反射器單元30對在揚聲器單元10后部附近所產生的相位相反的聲音進行反射，并且利用反射的聲音S’來增強低頻低音。在這個時候，反射器單元30只對具有特定頻率的相位相反的聲音進行反射，而不是對全部的相位相反的聲音進行反射。
例如，參照圖1，反射器單元30包括至少一個圓筒形管31，該圓筒形管31具有一前部開口31a和一后部開口31b，所說的前部開口31a面對著收聽者面部的側面，所說的后部開口31b與外殼20相互連接。圓筒形管31的內部直徑和長度可根據要被增強的低音頻率進行優化。
外殼20的內壁可被制成圓形以成為凹的，以便使相位相反的聲音的反射更容易和更平滑。盡管圖1中未表示出來，但是，在外殼20內可以安裝一反射和吸收構件，該反射和吸收構件有助于特定頻率的反射，并且有助于吸收除了所說特定頻率以外的其它頻率。
隨著揚聲器單元10的膜片輕輕地來回震動，在揚聲器單元10前部所產生的直達聲S就會被直接傳遞到收聽者的耳朵，而在揚聲器單元10后部所產生的相位相反的聲音則在外殼20內被反射。具體地說，由于聲波的自然屬性，根據所說管31的內部直徑、長度和位置，使得具有特定頻率的相位相反的聲音被選擇，并通過所說管31的后部開口31b被引入前部開口31a，然后作為反射聲音S’被傳入收聽者的耳朵內。
由于反射器單元20的緣故，因此，利用這種小揚聲器單元10能夠再產生低頻聲音。當利用本發明的這種低音回復式耳機來聽音樂時，產生低音的風琴、大提琴、大鼓等的音質就會被提高。當戴著本發明的這種低音回復式耳機來看電影時，能夠有效地再現低頻成分，例如射擊聲或爆炸聲，這種低頻成分有助于產生真實感和立體感，從而給觀看者帶來極大的娛樂。
此外，當在揚聲器單元10前部所產生的直達聲S的頻率特性很弱時，可以利用反射聲音S’來增強直達聲的有問題的頻率成分，從而能夠調節直達聲S。因此，直達聲S的音質能被大大地改善。
為了使外殼20與收聽者面部或耳朵側面柔軟地接觸，并且為了防止直達聲S和反射聲音S’(間接聲)從收聽者的耳罩泄露出來，優選地是，用一環形軟墊元件40來覆蓋住外殼20的一前部面板(擋板)20a，環繞著揚聲器單元10和所說管31的前部開口31a，從而當收聽者戴上這種耳機時，收聽者的耳朵被完全包裹在軟墊元件40內。
軟墊元件40可由任何平滑的緩沖材料制成，例如由海綿、泡沫或彈性皮革或織物等制成。
在根據本發明的另一實施例的低音回復式耳機中，如圖2所示，反射器單元30被制成為一波導管32，該波導管32把外殼20的一后部空間R與在外殼20的前部面板中形成的一開口32a連接起來。根據需要被增強的低頻成分，波導管32可以被設計成具有最佳的內部直徑和長度。
盡管圖2中未表示出來，但是，在波導管32內可以安裝一反射和吸收構件，該反射和吸收構件有助于進行特定頻率的反射和對除所說特定頻率以外的其它頻率的吸收。
隨著揚聲器單元10的膜片輕輕地來回震動，在揚聲器單元10前部所產生的直達聲S就會被直接傳遞到收聽者的耳朵。由于聲波的自然屬性，根據波導管32的內部直徑和長度，具有特定頻率的相位相反的聲音從在揚聲器單元10后部所產生的相位相反的聲音中被選擇出來，并作為反射聲音S’通過所說波導管32被導入收聽者的耳朵。
圖3中表示出了根據本發明另外一實施例的低音回復式耳機。參照圖3，揚聲器單元10包括一對前部揚聲器單元10f和后部揚聲器單元10r，這對前部揚聲器單元10f和后部揚聲器單元10r將被定位在收聽者耳罩的前部和后部，以便產生前后立體感效果。前部揚聲器單元10f和后部揚聲器單元10r分別被前部外殼20f和后部外殼20r包裹著，然后一起被包裹在一殼體50內，以便使每個耳機件都能從殼體內被拆卸下來。反射器單元30包括一對前部反射管31f和后部反射管31r，所說的這對前部反射管31f和后部反射管31r將被定位在收聽者耳罩的前部和后部，以便每個耳機件能產生前后立體感的效果。
當收聽者戴上圖3所示的低音回復式耳機時，她/他就能通過左、右耳機件的前、后揚聲器單元10f，10r共四個揚聲器單元來欣賞四頻道的三維聲音。此外，左、右耳機件的前、后反射管31f和31r通過四個揚聲器單元增強低頻成分，這類似于低音揚聲器所產生的效果，而利用傳統的耳機則不能有效地再產生這種低頻成分。
另外一個可選的方案是，如圖5所示，根據本發明另外一實施例的低音回復式耳機可以被構造成具有一聲音調節構件60，該聲音調節構件60能調節來自前部揚聲器單元10f的直達聲Sf和由一反射器單元反射來的間接聲S’f，從而對這些聲音進行調節。
具體地說，參照圖4和圖5，聲音調節構件60包括一雙重分隔板61，和一擺板62。該雙重分隔板61的一側具有一開口60a，并且具有兩塊板，這兩塊板以預定距離相互面對著，以便不斷地以之字形方式對直達聲Sf和間接聲S’f進行反射。擺板62豎直地把雙重分隔板61的開口60a分開。
因此，間接聲S’f和直達聲Sf被聲音調節構件60進一步反射，而不是被直接提供給收聽者的耳朵，從而調節并改善了它們的頻率特性，于是便能提供良好的聲場特性和音質。
盡管上面的實施例只是參照耳機來描述的，但是，本發明還能被應用于與耳朵相接觸使用的任何的聲音設備，例如，聽筒、后掛式耳機(backphone)、助聽器等。
盡管是參照了示例性的實施例來圖示和描述本發明，但是，本領域普通技術人員都會知道，本發明可以在形式和細節方面作出各種改變，這些均未脫離所附權利要求所限定的構思和范圍。
工業實用性如上所述，根據本發明的低音回復式耳機能增強低頻的聲音成分，從而能提供高質量的聲音并能減小再生聲音的失真，而利用傳統耳機的小揚聲器單元則不能有效地再生成這種低頻的聲音成分。因此，當收聽者利用本發明中的這種低音回復式耳機聽音樂或看電影時，能最大程度地體驗到富低音的聲音，并能感受到立體感和真實感。當從揚聲器單元前部所發出聲音的特定頻率具有不良的再生成特性時，這種特定頻率能被調節，并且通過豐富間接聲使得這種特定頻率能被正確地聽見。因此，利用本發明的低音回復耳機能實現高質量的再生聲音。
權利要求
1.一種戴在收聽者的頭上或耳朵上的低音回復式耳機，這種低音回復式耳機的每個耳機件包括一揚聲器單元，該揚聲器單元被定位成朝著收聽者的耳朵，以便朝收聽者的耳朵發出直達聲；一外殼，該外殼包裹著所說揚聲器單元的后部；和一反射器單元，該反射器單元對在所說揚聲器單元后部所產生的相位相反的聲音進行反射，以便利用反射的聲音來加強低音。
2.根據權利要求1所述的低音回復式耳機，其特征在于，所說的外殼具有一凹面內壁，以便使得相位相反的聲音的反射更容易和更平滑。
3.根據權利要求1所述的低音回復式耳機，其特征在于，所說的反射器單元是至少一個圓筒形管，該圓筒形管具有一前部開口和一后部開口，所說的前部開口面對著收聽者的耳朵，所說的后部開口與所說外殼相連，并且根據要被增強的低音頻率對所說圓筒形管的內徑和長度進行優化。
4.根據權利要求1所述的低音回復式耳機，其特征在于，所說的反射器單元是一波導管，該波導管把所說外殼的一后部空間與設置在所說外殼的前部面板中的一開口連接起來。
5.根據權利要求1所述的低音回復式耳機，其特征在于，還包括一軟墊元件，該軟墊元件被設置在所說外殼的一前部面板之上，環繞著所說的揚聲器單元和所說的反射器單元，并把收聽者的耳朵包裹住，從而能使所說外殼與收聽者的耳朵柔軟地接觸，和防止直達聲和間接聲從收聽者的耳罩泄露出來。
6.根據權利要求1所述的低音回復式耳機，其特征在于，每個耳機件的揚聲器單元都包括一對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元，這對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元被設置在收聽者耳罩的前部和后部，以便能提供前后立體感效果，這對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元分別被一對前部外殼和后部外殼包裹住，然后被一起包裹在一殼體內，使得這對前部揚聲器單元和后部揚聲器單元能從殼體中拆卸下來，和每個耳機件的反射器單元包括一對前部反射管和后部反射管，這對前部反射管和后部反射管被定位在收聽者耳罩的前部和后部，以提供前后立體感效果。
7.根據權利要求6所述的低音回復式耳機，其特征在于，具有一聲音調節構件，該聲音調節構件能調節由所說揚聲器單元所產生的直達聲和由反射器單元所反射的間接聲，以便實現對這些聲音的調節。
8.根據權利要求7所述的低音回復式耳機，其特征在于，所說的聲音調節構件包括一雙重分隔板，該雙重分隔板具有在一側的一開口，并且具有兩塊板，這兩塊板以一預定距離相互面對著，以便能重復地以之字形方式對直達聲和間接聲進行反射；和一擺板，該擺板豎直地把所說的雙重分隔板的開口分開。
全文摘要
本發明提供一種低音回復式耳機，這種低音回復式耳機通過利用反射聲音來加強低音，從而改善了頻率特性和音質。這種被戴在收聽者的頭上或耳朵上的低音回復式耳機的每個耳機件都包括一揚聲器單元，該揚聲器單元被定位成朝著收聽者的耳朵，以便朝收聽者的耳朵發生直達聲；一外殼，該外殼包裹著所說揚聲器單元的后部；和一反射器單元，該反射器單元對在所說揚聲器單元后部所產生的相位相反的聲音進行反射，以便利用反射聲音來加強低音。這種低音回復式耳機能增強低頻的聲音成分，從而能提供高質量的聲音并能減小再生聲音的失真，而利用一般的耳機的小揚聲器單元則不能有效地再生成這種低頻的聲音成分。因此，當收聽者利用本發明中的這種低音回復式耳機聽音樂或看電影時，能饒有興趣地體驗到富低音的聲音，并能感受到立體感和真實感。
文檔編號H04R1/10GK1605223SQ02816625
公開日2005年4月6日 申請日期2002年8月24日 優先權日2001年8月24日
發明者金誠一 申請人:Mm音響器機株式會社