聲像前置的耳的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種聲像前置的耳機，所述耳機包括與佩戴者的頭部相適配的弧形耳機外殼，所述耳機外殼對應在兩耳的位置分別具有一耳機套，所述耳機外殼的內部除耳機套的位置外形成封閉的空腔，所述空腔內靠近佩戴者頭部的頂端且靠近前額的位置設置有主揚聲器，所述主揚聲器包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道揚聲器和右聲道揚聲器，本實用新型涉的耳機發出的聲音的聲像前置，位于人的正前方，可以提高用戶體驗。
【專利說明】聲像前置的耳機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及耳機【技術領域】，尤其涉及一種聲像前置的耳機。
【背景技術】
[0002]當用戶看電影或者玩游戲時，電影或者游戲的畫面及聲音都位于人的前方，畫面和聲音的位置的一致性能夠給用戶帶來較好的體驗。傳統的頭戴式耳機由于耳機揚聲器位于人的耳朵外側位置，聲像(也稱為虛聲源)就會被用戶判斷為在兩耳連成一條直線的中點處，也就是在頭顱內部，人聽到的聲音位于大腦中間或者是在兩耳后，如果用兩個音箱代替耳機進行收聽，則不存在此現象。傳統的耳機發聲時之所以會使人判斷為上述聲像位置，是因為耳機的放聲與人判斷聲像位置的原理不相符。
[0003]雙耳效應理論認為人的耳朵對聲源的判斷是根據以下四個物理因素產生的:1.聲音到達雙耳間的時間差，2.聲音到達雙耳間的強度差，3.聲音低頻分量由于時間差產生的相位差，4.人頭對高頻分量的遮蔽作用產生的音色差。其中，因素I和因素2起主要作用。
[0004]人耳不僅可以聽到聲音，而且還可以利用兩個耳朵接收聲音時的強弱差別和時間差別來分別判斷出發聲物的方位和距離，也就是聲源的方位和距離。傳統的耳機由于揚聲器到左耳和右耳的距離相等，聲音信號到達左耳和右耳的強弱差和時間差為零，聲像位于大腦中間，人認為聽到的聲音位于大腦中間，用戶產生不真實的感覺，使用體驗降低。
實用新型內容
[0005]本實用新型的主要目的在于提供一種聲像前置的耳機，旨在使用戶佩戴耳機時收聽的聲音所成聲像前置。
[0006]為了達到上述目的，本實用新型提出一種聲像前置的耳機，所述耳機包括與佩戴者的頭部相適配的弧形耳機外殼，所述耳機外殼對應在兩耳的位置分別具有一耳機套，所述耳機外殼的內部除耳機套的位置外形成封閉的空腔，所述空腔內靠近佩戴者頭部的頂端且靠近前額的位置設置有主揚聲器，所述主揚聲器包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道揚聲器和右聲道揚聲器。
[0007]優選地，所述左聲道揚聲器靠近左耳邊設置，所述右聲道揚聲器靠近右耳邊設置。
[0008]優選地，所述耳機還包括音頻電路，所述左聲道揚聲器和右聲道揚聲器分別電連接至外部的音頻電路。
[0009]優選地，所述耳機還包括設置于所述左聲道揚聲器和右聲道揚聲器之間的補償揚聲器，所述補償揚聲器包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道補償揚聲器和右聲道補償揚聲器。
[0010]優選地，所述左聲道補償揚聲器靠近所述右聲道揚聲器設置，所述右聲道補償揚聲器靠近所述左聲道揚聲器設置。
[0011]優選地，所述左聲道揚聲器與所述左聲道補償揚聲器分別并聯于所述音頻電路，所述右聲道揚聲器與所述右聲道補償揚聲器分別并聯于所述音頻電路。
[0012]優選地，所述耳機還包括兩延時器以及兩可調電阻，所述左聲道補償揚聲器與一延時器及一可調電阻串聯后與左聲道揚聲器并聯于所述音頻電路，所述右聲道補償揚聲器與另一延時器及另一可調電阻串聯后與右聲道揚聲器并聯于所述音頻電路。
[0013]本實用新型提出的一種聲像前置的耳機，耳機的弧形耳機外殼設計為除耳機套外其內部形成封閉的空腔，空腔內靠近佩戴者頭部的頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置有左聲道揚聲器和右聲道揚聲器，左聲道揚聲器或右聲道揚聲器與兩耳的距離不一樣，使人耳接收到的聲音具有強弱差別和時間差別等，耳機產生的聲音的聲像前置，位于人的正前方，可以提聞用戶體驗。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型聲像前置的耳機第一實施例的結構示意圖；
[0015]圖2是本實用新型聲像前置的耳機第二實施例的結構示意圖；
[0016]圖3是本實用新型聲像前置的耳機一實施例中左聲道揚聲器與左聲道補償揚聲器的電路圖；
[0017]圖4是本實用新型聲像前置的耳機一實施例中計算左聲道揚聲器的聲音信號到達兩耳的時間差的示意圖。
【具體實施方式】
[0018]請參閱圖1，圖1為本實用新型聲像前置的耳機第一實施例的結構示意圖。耳機I包括與佩戴者的頭部相適配的耳機外殼10，耳機I外殼為弧形，耳機外殼10對應在兩耳的位置分別具有一耳機套(圖中未示)，耳機外殼10的內部除耳機套的位置外形成連通的、封閉的空腔，空腔內靠近佩戴者頭部的頂端，且靠近前額的位置設置有主揚聲器101，主揚聲器101包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012。當佩戴者佩戴耳機I看電影或者玩游戲時，畫面與聲源都位于人的正前方，左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012發出的聲音信號在封閉的空腔內傳播并進入人耳，聲音分別傳播到兩耳的距離不相等，人耳接收的聲音具有強弱差別和時間差別等，聲像的位置位于頭部的頂端的前方，聲音的聲像前置，使佩戴者聽到聲音來自正前方，用戶產生真實感。
[0019]與現有技術相比，本實用新型的耳機，當佩戴者佩戴該耳機I時，能夠改變現有耳機產生的聲音位于大腦中間或者是在兩耳后的現象，使耳機I產生的聲音的聲像前置，位于人的正前方。
[0020]通過上述描述可以看出:本實用新型耳機I的弧形耳機外殼10設計為除耳機套外內部形成封閉的空腔，空腔內靠近佩戴者頭部的頂端且靠近前額的兩側對稱設置有左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012，左聲道揚聲器1011或右聲道揚聲器1012與兩耳的距離不一樣，使人耳接收到的聲音具有強弱差別和時間差別等，耳機I產生的聲音的聲像前置，位于人的正前方，可以提高用戶體驗。
[0021]請參閱圖2，圖2是本實用新型聲像前置的耳機第二實施例的結構示意圖。左聲道揚聲器1011靠近左耳邊設置,右聲道揚聲器1012靠近右耳邊設置。其中，左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012分別電連接至外部的音頻電路。當佩戴者佩戴耳機I時，左聲道揚聲器1011發出的聲音信號在空腔內傳播并分別進入人的左耳和右耳,右聲道揚聲器1011發出的聲音信號在空腔內傳播并分別進入人的右耳和左耳，由于左聲道揚聲器1011或右聲道揚聲器1011發出的聲音信號傳入人的右耳和左耳的距離不一樣，故人耳收聽到聲音時具有強弱差別和時間差別，與雙耳效應原理相符，聲音的聲像前置，佩戴者聽到聲音時感覺聲音來源于頭部的頂端的正前方，用戶產生真實感。
[0022]由于空腔內的左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012靠近佩戴者頭部頂端的兩側且靠近前額，距離人的頭部很近，而人頭部對聲音信號具有一定阻擋作用，左聲道揚聲器1011發出的聲音信號中的中高頻信號傳送到右耳會產生很大的衰減，同理，右聲道揚聲器1012發出的聲音信號中的中高頻信號傳送到左耳也會產生很大的衰減。假設人頭的直徑為25cm，聲波在空氣中傳播速度為344米/秒，對應波長為25cm的聲波頻率為f= v /λ =(344m/s)/0.25m=1376Hz。波長小于25cm的聲波即頻率大于1376 Hz的聲波從左聲道揚聲器1011傳送到右耳會大幅衰減，從右聲道揚聲器1012傳送到左耳也會大幅衰減，并且，由于人頭的阻擋作用，左聲道揚聲器1011發出的聲音信號無法直接傳到右耳，右聲道揚聲器1012發出的聲音信號無法直接傳到左耳，都只能接收到反射聲音信號，因此，會導致聲像定位模糊和飄移。
[0023]為此，在左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012之間設置有補償揚聲器102，補償揚聲器102包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道補償揚聲器1021和右聲道補償揚聲器1022。其中，左聲道補償揚聲器1021靠近右聲道揚聲器1012設置，以補償左聲道揚聲器1011的聲音在向右耳傳播過程中的衰減；右聲道補償揚聲器1022靠近左聲道揚聲器1011設置，以補償右聲道揚聲器1012的聲音在向左耳傳播過程中的衰減。其中，左聲道補償揚聲器1021可以對準右耳設置，以使左聲道補償揚聲器1021的聲音直達右耳；右聲道補償揚聲器1022可以對準左耳設置，以使右聲道補償揚聲器1022的聲音直達左耳。
[0024]請參閱圖3，圖3是本實用新型聲像前置的耳機一實施例中左聲道揚聲器與左聲道補償揚聲器的電路圖，左聲道揚聲器1011與左聲道補償揚聲器1021分別并聯于外部的音頻電路103中，使左聲道補償揚聲器1021獲取與左聲道揚聲器1011相同的聲音信號；同理，右聲道揚聲器1012與右聲道補償揚聲器1022也分別并聯于外部的音頻電路103中，使右聲道補償揚聲器1022獲取與右聲道揚聲器1012相同的聲音信號。
[0025]進一步地，耳機I還包括兩延時器以及兩可調電阻，左聲道補償揚聲器1021與一延時器10211及一可調電阻10212串聯后與左聲道揚聲器1011并聯于音頻電路103中，同理，右聲道補償揚聲器1022與另一延時器及另一可調電阻串聯后與右聲道揚聲器1012并聯于音頻電路103中。
[0026]其中，延時器10211是數字信號處理延時器，兩延時器的參數相同，且兩可調電阻的參數相同。通過調節延時器，使左聲道揚聲器1011發出的聲音信號與左聲道補償揚聲器1021發出的聲音信號一起傳入右耳,右聲道揚聲器1012發出的聲音信號與右聲道補償揚聲器1022發出的聲音信號一起傳入左耳；通過調節可調電阻，使左聲道補償揚聲器1021和右聲道補償揚聲器1022的聲音大小變化，用戶可以根據實際使用情況進行調節。
[0027]更進一步地，請參閱圖4，圖4是本實用新型聲像前置的耳機一實施例中計算左聲道揚聲器的聲音信號到達兩耳的時間差的不意圖。假設左聲道揚聲器1011位于左耳正前方50厘米處，且左耳和右耳之間的距離為25厘米，則可計算出左聲道揚聲器1011距離右耳的距離約為56cm，左聲道揚聲器1011到達右耳的時間比到達左耳延遲:(56cm-50cm) /(344m/s) =0.174msο將如圖3所示的延時器10211的信號延遲0.174毫秒，就可以產生左聲道揚聲器1011距離人耳50厘米處左聲道揚聲器1011與左聲道補償揚聲器1021發出的聲音信號傳入右耳的效果；同理，右聲道揚聲器1012與右聲道補償揚聲器1022的電路也可以同樣設置，此處不再贅述。
[0028]通過上述描述可以看出:本實用新型的耳機I的弧形耳機外殼10設計為除耳機套外其內部形成封閉的空腔，空腔靠近佩戴者頭部的頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置有左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012,使耳機I產生的聲音的聲像前置,位于人的正前方，同時，在左聲道揚聲器1011和右聲道揚聲器1012之間對稱設置左聲道補償揚聲器1021和右聲道補償揚聲器1022，以減少因人頭部對聲音信號的阻擋而造成信號的衰減，使耳朵接收的聲音具有強弱差別和時間差別等，使聲像的位置位于人的前方，當用戶佩戴該耳機看電影或者玩游戲時，聲像與畫面的位置較為一致，都位于用戶的前方，用戶產生身臨其境的感覺，可以提聞使用體驗。
[0029]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并非因此限制本實用新型，凡在實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種聲像前置的耳機，所述耳機包括與佩戴者的頭部相適配的弧形耳機外殼，其特征在于，所述耳機外殼對應在兩耳的位置分別具有一耳機套，所述耳機外殼的內部除耳機套的位置外形成封閉的空腔，所述空腔內靠近佩戴者頭部的頂端且靠近前額的位置設置有主揚聲器，所述主揚聲器包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道揚聲器和右聲道揚聲器。
2.根據權利要求1所述的耳機，其特征在于，所述左聲道揚聲器靠近左耳邊設置，所述右聲道揚聲器靠近右耳邊設置。
3.根據權利要求1所述的耳機，其特征在于，所述左聲道揚聲器和右聲道揚聲器分別電連接至外部的音頻電路。
4.根據權利要求3所述的耳機，其特征在于，所述耳機還包括設置于所述左聲道揚聲器和右聲道揚聲器之間的補償揚聲器，所述補償揚聲器包括相對頭部頂端且靠近前額的左右兩側對稱設置的左聲道補償揚聲器和右聲道補償揚聲器。
5.根據權利要求4所述的耳機，其特征在于，所述左聲道補償揚聲器靠近所述右聲道揚聲器設置，所述右聲道補償揚聲器靠近所述左聲道揚聲器設置。
6.根據權利要求5所述的耳機，其特征在于，所述左聲道揚聲器與所述左聲道補償揚聲器分別并聯于所述音頻電路，所述右聲道揚聲器與所述右聲道補償揚聲器分別并聯于所述音頻電路。
7.根據權利要求6所述的耳機，其特征在于，所述耳機還包括兩延時器以及兩可調電阻，所述左聲道補償揚聲器與一延時器及一可調電阻串聯后與左聲道揚聲器并聯于所述音頻電路，所述右聲道補償揚聲器與另一延時器及另一可調電阻串聯后與右聲道揚聲器并聯于所述音頻電路。
【文檔編號】H04R1/10GK203435119SQ201320396474
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月4日 優先權日:2013年7月4日
【發明者】李樺 申請人:深圳Tcl新技術有限公司