JP7849703B2 - 音響発生部 - Google Patents

音響発生部

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Description

本明細書は、音響の分野に関し、特に音響発生部に関する。
[参照による援用]
本願は、2022年10月28日に提出された、出願番号が202211336918.4である中国特許出願の優先権、2022年12月1日に提出された、出願番号が202223239628.6である中国特許出願の優先権、2022年12月30日に提出された、出願番号がPCT/CN2022/144339である国際出願の優先権を主張するものであり、その全ての内容は、参照により本願に組み込まれるものである。
音響出力技術の発展に伴い、音響発生部(例えば、イヤホン)は、人々の日常生活に広く応用され、携帯電話、コンピュータなどの電子機器と共に使用することにより、ユーザーは、聴覚の饗宴を楽しむことができる。音響発生部の出力性能は、ユーザーの使用快適度に大きな影響を与える。音響発生部における振動膜の構造と、振動膜と協働する支持構造とは、通常、音響発生部の出力性能に影響を与える。
したがって、高い出力性能を有する音響発生部を提出する必要がある。
本明細書の実施例に係る音響発生部は、振動膜と、磁気回路アセンブリと、コイルと、前記磁気回路アセンブリを取り囲んで設置された支持フレームとを含み、前記コイルは、前記振動膜に接続され、少なくとも一部が前記磁気回路アセンブリによって形成された磁気ギャップに位置し、前記コイルは、通電により、前記振動膜を振動させて音声を発生させ、前記振動膜は、本体領域と、本体領域を取り囲んだエッジ領域とを含み、前記支持フレームの第1の部分は、前記エッジ領域に接続され、前記第1の部分の厚さは、0.3mm~3mmの範囲内にあり、前記第1の部分の厚さは、振動膜の振動方向において、支持フレームとエッジ領域との接続領域と、支持フレームの磁気回路アセンブリに直接貼り合わされた領域との間の最小距離である。
いくつかの実施例では、前記本体領域は、第1の傾斜部と、前記コイルに接続された第1の接続部とを含み、前記第1の傾斜部は、前記エッジ領域の一部の領域に貼り合わされ、かつ前記第1の傾斜部は、前記第1の接続部に対して前記コイルから離れる方向に傾斜する。
いくつかの実施例では、前記エッジ領域は、第2の傾斜部を含み、前記第2の傾斜部は、少なくとも一部が前記第1の傾斜部に貼り合わされる。
いくつかの実施例では、前記第2の傾斜部は、前記第1の傾斜部の前記コイルから離れる側に位置する。
いくつかの実施例では、前記エッジ領域は、弧状部を含み、前記弧状部の高さと前記弧状部のスパンとの比は、0.35~0.4の範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記第1の接続部に対する前記第1の傾斜部の傾斜角度は、5°~30°の範囲内にあり、前記第1の接続部は、振動膜の振動方向に垂直である。
いくつかの実施例では、前記本体領域は、前記第1の接続部の第1の傾斜部から離れる一端に位置するドームを含み、前記ドームのスパンは、2mm~8mmの範囲内にあり、前記ドームの高さは、0.7mm~1.2mmの範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記ドームの高さとスパンとの比は、0.1~0.3の範囲内にある。
いくつかの実施例では、高周波分割振動が現れる周波数は、20kHz以上である。
いくつかの実施例では、前記磁気回路アセンブリは、収容部材を含み、0.1V~0.7Vの入力電圧及び20Hz~6.1kHzの周波数範囲内で、前記コイルの底部から収容部材の底部までの距離は、0.8mm~0.9mmの範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記音響発生部は、前記磁気回路アセンブリを取り囲んで設置された支持フレームをさらに含み、前記支持フレームの第1の部分は、前記エッジ領域の第2の接続部に接続される。
いくつかの実施例では、前記エッジ領域の前記第2の接続部は、固定リングにより前記支持フレームの前記第1の部分に接続される。
いくつかの実施例では、前記音響発生部は、減圧孔が設置されたハウジングをさらに含み、前記減圧孔と前記振動膜の背面との間にバックキャビティが形成され、前記バックキャビティの共振周波数は、3.3kHz以上である。
いくつかの実施例では、前記バックキャビティの体積は、60mm~110mmの範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記音響発生部は、減圧孔が設置されたハウジングをさらに含み、前記支持フレームに複数の通気孔が形成され、前記振動膜の背面の音声は、前記複数の通気孔を介して前記減圧孔に伝達され、前記複数の通気孔は、少なくとも第1の通気孔と第2の通気孔を含み、前記第1の通気孔の中心から減圧孔の中心までの距離は、前記第2の通気孔の中心から減圧孔の中心までの距離よりも大きく、かつ前記第1の通気孔の面積は、前記第2の通気孔の面積よりも大きい。
いくつかの実施例では、前記音響発生部は、減圧孔が設置されたハウジングをさらに含み、前記支持フレームに複数の通気孔が形成され、前記振動膜の背面の音声は、前記複数の通気孔を介して減圧孔に伝達され、振動膜の振動方向において、前記複数の通気孔の総面積と振動膜の投影面積との比は、0.008~0.3の範囲内にある。
いくつかの実施例では、振動膜の振動方向において、前記振動膜の投影面積は、90mm~560mmの範囲内にあり、前記複数の通気孔の総面積は、4.54mm~12.96mmの範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記音響発生部は、ハウジングをさらに含み、振動膜の振動方向において、前記振動膜の投影面積とハウジングの投影面積との比は、0.5以上である。
いくつかの実施例では、振動膜の振動方向において、前記振動膜の投影面積とハウジングの投影面積との比は、0.8~0.95の範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記振動膜は、長軸寸法が13mm~25mmの範囲内にあり、短軸寸法が4mm~13mmの範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記磁気回路アセンブリの収容部材の底壁又は前記支持フレームに貼り合わされた側壁には、複数の通気孔が形成される。
いくつかの実施例では、前記ドームは、炭素繊維を交錯させて織成され、少なくとも一部の炭素繊維は、45°~90°の範囲内にある第1の角度で交錯する。
いくつかの実施例では、振動膜の振動方向において、前記ドームの厚さは、80μm未満である。
いくつかの実施例では、前記コイルから前記第1の傾斜部までの最小距離は、0.3mm以上である。
いくつかの実施例では、前記磁気回路アセンブリは、透磁板及び磁石を含み、前記透磁板は、磁石と振動膜との間に位置し、かつ磁石の表面に貼り付けられ、振動膜の振動方向において、コイルの中心と透磁板の中心との間の距離は、0.3mm未満である。
いくつかの実施例では、振動膜の振動方向において、前記ドームの最低点から前記透磁板の上表面までの距離は、0.8mmよりも大きい。
いくつかの実施例では、前記磁気回路アセンブリは、収容部材を含み、振動膜の振動方向において、前記コイルの底部と前記収容部材の底壁との間の距離は、0.2mm~4mmの範囲内にある。
いくつかの実施例では、前記コイルと前記収容部材の側壁との間の距離は、0.1mm~0.5mmの範囲内にある。
例示的な実施例によって本明細書をさらに説明し、これらの例示的な実施例を、図面を参照して詳細に説明する。これらの実施例は、限定的なものではなく、これらの実施例では、同じ符号は同じ構造を示す。
本願のいくつかの実施例に係る例示的な耳の概略図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る開放型イヤホンの例示的な概略装着図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る開放型イヤホンの例示的な概略装着図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る別の開放型イヤホンの例示的な装着図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る、二重音源のうちの1つの音源の周囲にキャビティ構造が設置される場合の例示的な概略分布図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る音響発生部の例示的な内部構造の概略図である。 本明細書のいくつかの実施例に係るトランスジューサの例示的な外観図である。 本明細書のいくつかの実施例に係るトランスジューサの例示的な分解図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る音響発生部の例示的な内部構造図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る振動膜の例示的な構造図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る音響発生部の例示的な高周波数帯域幅の概略図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る例示的な炭素繊維の織り構造の概略図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る異なる駆動電圧での音響発生部の振幅の概略図である。 本明細書のいくつかの実施例に係るバックキャビティの例示的な構造図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る、第1の部分の異なる厚さに対応するバックキャビティの周波数応答曲線図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る、異なる駆動電圧での音響発生部の周波数応答曲線図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る、支持フレームと、第1の減圧孔と、第2の減圧孔との例示的な概略位置図である。 本明細書のいくつかの実施例に係る、通気孔の異なる総面積に対応するバックキャビティの周波数応答曲線である。
本明細書の実施例の技術手段をより明確に説明するために、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。明らかに、以下に説明される図面は、本明細書の例又は実施例の一部に過ぎず、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて本明細書を他の類似するシナリオに適用することができる。言語環境から明らかではないか又は別に説明しない限り、図中の同じ符号は、同じ構造又は操作を表す。
本明細書で使用される「システム」、「装置」、「ユニット」、及び/又は「モジュール」が、レベルの異なる様々なアセンブリ、素子、部材、部分又は組立体を区別する方法であることを理解されたい。しかしながら、他の用語が同じ目的を達成することができれば、上記用語の代わりに他の表現を用いることができる。
本明細書及び特許請求の範囲で使用されるように、文脈が明確に別段の指示をしない限り、「1つ」、「1個」、「1種」及び/又は「該」などの用語は、特に単数形を指すものではなく、複数形を含んでもよい。一般的には、用語「含む」及び「含有」は、明確に特定されたステップ及び要素を含むことを提示するものに過ぎず、これらのステップ及び要素は、排他的な羅列ではなく、方法又は機器は、他のステップ又は要素を含む可能性がある。
なお、本明細書の説明では、用語「第1」、「第2」、「第3」、「第4」などは、説明のためのものに過ぎず、相対的な重要性を示したり示唆したりするか、又は示された技術的特徴の数量を黙示的に示すと理解すべきではない。そのため、「第1」、「第2」、「第3」、「第4」で限定される特徴は、少なくとも1つの該特徴を含むことを明示的又は黙示的に示すことができる。本明細書の説明において、別に明確かつ具体的な限定がない限り、「複数」は、少なくとも2つを意味し、例えば2つ、3つなどである。
本明細書において、別に明確な規定及び限定がない限り、用語「接続」、「固定」などは、広義に理解されるべきである。例えば、別に明確な限定がない限り、用語「接続」は、固定接続、取り外し可能な接続、又は一体的な接続であってもよく、機械的な接続、又は電気的な接続であってもよく、直接的な接続であってもよく、中間媒体を介した間接的な接続であってもよく、2つの素子の内部の連通又は2つの素子の相互作用関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本明細書における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
本明細書では、フローチャートを使用して本明細書の実施例に係るシステムが実行する操作を説明する。先行及び後続の操作が必ずしも順序に従って正確に実行されるとは限らないことを理解されたい。その代わりに、各ステップを逆の順序で、又は同時に処理してもよい。また、他の操作をこれらのプロセスに追加してもよく、これらのプロセスから1つ以上の操作を除去してもよい。
図1は、本願のいくつかの実施例に係る例示的な耳の概略図である。図1に示すように、耳100は、外耳道101、耳甲介腔102、耳甲介舟103、三角窩104、対耳輪105、舟状窩106、耳輪107、耳たぶ108及び耳輪脚109を含んでもよい。いくつかの実施例では、耳100の1つ以上の部位により音響装置の装着及び安定性を実現することができる。いくつかの実施例では、外耳道101、耳甲介腔102、耳甲介舟103、及び三角窩104などの部位は、三次元空間において一定の深さ及び容積を有し、音響装置の装着ニーズを実現することができる。例えば、音響装置(例えば、インナーイヤ式イヤホン)は、外耳道101に装着されてもよい。いくつかの実施例では、耳100における外耳道101以外の他の部位により、音響装置の装着を実現することができる。例えば、耳甲介舟103、三角窩104、対耳輪105、舟状窩106、及び耳輪107などの部位又はそれらの組み合わせにより音響装置の装着を実現することができる。いくつかの実施例では、音響装置の装着快適さ及び信頼性を向上させるために、ユーザーの耳たぶ108などの部位をさらに利用してもよい。耳100における外耳道101以外の他の部位により、音響装置の装着及び音声の伝播を実現し、ユーザーの外耳道101を「解放」し、ユーザーの耳の健康に対する音響装置の影響を低減することができる。ユーザーが道路で音響装置を装着している場合、音響装置は、ユーザーの外耳道101を塞がず、ユーザーは、音響装置からの音声を聞き取るとともに、環境からの音声(例えば、クラクション音、自転車のベル音、周りの人の声、交通整理の声など)を聞き取ることができ、それにより交通事故の発生確率を低減することができる。例えば、ユーザーが音響装置を装着している場合、音響装置の全体又は一部の構造は、耳輪脚109の前側(例えば、図1における破線で囲まれた領域J)に位置してもよい。また、例えば、ユーザーが音響装置を装着している場合、音響装置の全体又は一部の構造は、外耳道101の上部(例えば、耳輪脚109、耳甲介舟103、三角窩104、対耳輪105、舟状窩106、及び耳輪107などの1つ以上の部位の位置)に接触してもよい。さらに、例えば、ユーザーが音響装置を装着している場合、音響装置の全体又は一部の構造は、耳の1つ以上の部位(例えば、耳甲介腔102、耳甲介舟103、及び三角窩104など)内(例えば、図1における破線で囲まれた領域M及びM)に位置してもよい。
さらに、異なるユーザーには、個人差が存在する可能性があるため、耳には異なる形状、大きさなどの寸法差が存在する。説明及び理解を容易にするために、特に指定しない限り、本明細書では、主に「標準」の形状及び寸法を有する耳モデルを基準として、異なる実施例における音響装置の該耳モデルへの装着方式をさらに説明する。例えば、ANSI:S3.36、S3.25及びIEC:60318-7規格に基づいて製造された頭部及びその(左、右)耳を含むシミュレータ、例えばGRAS KEMAR、HEAD Acoustics、B&K 4128シリーズ又はB&K 5128シリーズを、音響装置を装着する参照物として使用することができ、これにより、ほとんどのユーザーが音響装置を正常に装着するシーンを示す。GRAS KEMARを例として、耳のシミュレータは、GRAS 45AC、GRAS 45BC、GRAS 45CC又はGRAS 43AGなどのうちのいずれであってもよい。HEAD Acousticsを例として、耳のシミュレータは、HMS II.3、HMS II.3 LN、HMS II.3LN HECなどのうちのいずれであってもよい。なお、本明細書の実施例では、測定されたデータ範囲は、GRAS 45BC KEMARに基づいて測定されたものであるが、異なる頭部モデルと耳モデルとの間に差異が存在する可能性があり、他のモデルでは、関連データ範囲に±10%の変動が存在する可能性があることを理解されたい。単なる例として、基準となる耳は、耳介の矢状面への投影の垂直軸方向の寸法が49.5mm~74.3mmの範囲内であってもよく、耳介の矢状面への投影の矢状軸方向の寸法が36.6mm~55mmであってもよいという特徴を有してもよい。耳介の矢状面への投影とは、耳介の縁部の矢状面への投影であり。耳介の縁部は、少なくとも、耳輪の外輪郭、耳たぶの輪郭、耳珠の輪郭、珠間切痕、対珠尖、対珠耳輪切痕などからなる。したがって、本願における「ユーザーが装着する」、「装着状態にある」及び「装着状態において」という説明は、本願に記載の音響装置が前述のシミュレータの耳に装着されることを指してもよい。当然のことながら、異なるユーザーに個人差が存在することを考慮すると、耳100における1つ以上の部位の構造、形状、大きさ、厚さなどは、異なる形状及び寸法の耳に応じて差別化設計を行うことができ、これらの差別化設計は、音響装置における1つ以上の部位(例えば、以下の音響発生部、耳掛けなど)の特徴パラメータが異なる範囲の数値を有することで、異なる耳に適応するように表現することができる。
なお、医学、解剖学などの分野において、人体の矢状面(Sagittal Plane)、冠状面(Coronal Plane)及び水平面(Horizontal Plane)の3つの基本的な切断面と、矢状軸(Sagittal Axis)、冠状軸(Coronal Axis)及び垂直軸(Vertical Axis)の3つの基本的な軸を定義することができる。矢状面は、身体の前後方向に沿って切った地面に垂直な切断面であり、人体を左右の2つの部分に分け、冠状面は、身体の左右方向に沿って切った地面に垂直な切断面であり、人体を前後の2つの部分に分け、水平面は、身体に垂直な上下方向に沿って切った地面に平行な切断面であり、人体を上下の2つの部分に分ける。それに応じて、矢状軸は、身体の前後方向に沿って冠状面に垂直な軸であり、冠状軸は、身体の左右方向に沿って矢状面に垂直な軸であり、垂直軸は、身体の上下方向に沿って水平面に垂直な軸である。さらに、本願に記載の「耳の前側」は、矢状軸方向に沿って、かつ耳の人体顔領域に向かう側に位置することを指す。人体の冠状軸が位置する方向から上記シミュレータの耳を見て、図1に示す耳の前側輪郭の概略図が得られる。
上記耳100についての説明は、説明を目的としたものに過ぎず、本願の範囲を限定することを意図しない。当業者であれば、本願の説明に基づいて様々な変更及び修正を行うことができる。例えば、音響装置の一部の構造は、外耳道101の一部又は全部を遮蔽してもよい。これらの変化及び修正は、依然として本願の保護範囲内にある。
図2は、本明細書のいくつかの実施例に係る開放型イヤホンの例示的な概略装着図であり、図3は、本明細書のいくつかの実施例に係る開放型イヤホンの例示的な概略装着図であり、図4は、本明細書のいくつかの実施例に係る別の開放型イヤホンの例示的な装着図である。いくつかの実施例では、開放型イヤホン10は、空気伝導イヤホン及び骨伝導イヤホンなどを含んでもよいが、それらに限定されない。いくつかの実施例では、開放型イヤホン10は、メガネ、ヘッドホン、ヘッドマウントディスプレイ、AR/VRヘルメットなどの製品と組み合わせられてもよい。図2~図4に示すように、開放型イヤホン10は、音響発生部11及び耳掛け12を含んでもよい。いくつかの実施例では、開放型イヤホン10は、耳掛け12により音響発生部11をユーザーの身体(例えば、人体の頭部、頸部又は上部胴体)に装着してもよい。
いくつかの実施例では、開放型イヤホン10が装着状態にあるとき、耳掛け12の第1の部分は、ユーザーの耳介と頭部との間に掛けられ、第2の部分は、耳介の頭部から離れる側に延在して音響発生部11に接続され、音響発生部11を耳道付近の耳道を塞がない位置に固定する。いくつかの実施例では、耳掛け12は、ユーザーの上耳介に吊り下げられるように、ユーザーの耳介に適合する弧状構造であってもよい。いくつかの実施例では、耳掛け12は、ユーザーの耳介に挟持されるように、ユーザーの耳介に適合する挟持構造であってもよい。いくつかの実施例では、耳掛け12は、開放型イヤホン10をユーザーの身体によりよく固定し、ユーザーの使用中に落下することを防止できるように、フック構造、弾性バンドなどを含んでもよいが、それらに限定されない。
いくつかの実施例では、音響発生部11は、ユーザーの身体に装着されてもよく、音響発生部11内には、音声を発生してユーザーの耳100に入力するためのトランスジューサ(例えば、トランスジューサ112)が設けられてもよい。いくつかの実施例では、開放型イヤホン10は、メガネ、ヘッドホン、ヘッドマウントディスプレイ、AR/VRヘルメットなどの製品と組み合わせられてもよく、この場合に、音響発生部11は、吊り下げ又は挟持の方式でユーザーの耳100の付近に装着されてもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11は、ユーザーの耳100に直接掛けることができるように、円環形、楕円形、(規則的又は不規則的な)多角形、U字形、V字形、半円形などであってもよい。
図1及び図2に示すように、いくつかの実施例では、ユーザーが開放型イヤホン10を装着するとき、音響発生部11の少なくとも一部は、図1に示したユーザーの耳100の耳珠前側の領域J又は耳介内の領域M及びMに位置してもよい。以下に、音響発生部11の異なる装着位置(図2に示した11A、11B及び11C)について例示的に説明する。なお、本明細書の実施例で言及された耳介の前外側表面は、耳介の冠状軸方向に沿って頭部から離れる側であり、それに対応して、耳介の後内側表面は、耳介の冠状軸方向に沿って人の頭部に向かう側である。いくつかの実施例では、音響発生部11が11Aに位置することは、音響発生部11がユーザーの耳100の矢状軸方向に沿って人体の顔領域に向かう側に位置することであり、すなわち、音響発生部11が耳100の前側の領域Jに位置することである。
さらに、音響発生部11のハウジング内部にトランスジューサ(例えば、トランスジューサ112)が設けられ、音響発生部11のハウジング(例えば、ハウジング111)に少なくとも1つの放音孔(例えば、放音孔111a、図2では示されない)が設置されてもよく、放音孔は、音響発生部のハウジングのユーザーの外耳道101に向かうか又は近接する側壁に位置してもよく、トランスジューサは、放音孔を介してユーザーの外耳道101に音声を出力してもよい。トランスジューサは、電気信号を受信し、音声信号に変換して出力することができる素子である。いくつかの実施例では、周波数に応じて区別すると、トランスジューサ112のタイプは、低周波(例えば、30Hz~150Hz)スピーカー、中低周波(例えば、150Hz~500Hz)スピーカー、中高周波(例えば、500Hz~5kHz)スピーカー、高周波(例えば、5kHz~16kHz)スピーカー、又はワイドバンド(例えば、30Hz~16kHz)スピーカー、又はそれらの任意の組み合わせを含んでもよい。ここでの低周波、高周波などは、周波数のほぼ範囲のみを表し、異なる適用シナリオでは、異なる区別方式を有してもよい。例えば、クロスオーバー周波数を決定し、低周波数は、クロスオーバー周波数以下の周波数範囲を表し、高周波数は、クロスオーバー周波数以上の周波数を表す。該クロスオーバー周波数は、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、1000Hzなどの人の耳の可聴範囲内の任意の値であってもよい。
いくつかの実施例では、トランスジューサは、振動膜(例えば、振動膜1121)を含んでもよい。振動膜が振動すると、音声は、それぞれ、該振動膜の前側と後側から発する。音響発生部11のハウジング内部のキャビティは、振動膜により少なくとも振動膜の前側に位置するフロントキャビティ(例えば、フロントキャビティ114)と振動膜の後側に位置するバックキャビティ(例えば、バックキャビティ116)とに仕切られ、放音孔は、フロントキャビティに音響的に結合され、振動膜は、振動してフロントキャビティの空気を振動させて空気伝導音声を発生させ、フロントキャビティに発生した空気伝導音声が放音孔を介して外部に伝播される。いくつかの実施例では、音響発生部11のハウジングには、1つ以上の減圧孔(例えば、第1の減圧孔111c及び第2の減圧孔111d)がさらに含まれてもよく、減圧孔は、ハウジングにおける放音孔が位置する側壁に隣接又は対向する側壁に位置してもよく、減圧孔は、バックキャビティに音響的に結合され、振動膜が振動するとともに、バックキャビティの空気を振動させて空気伝導音声を発生させ、バックキャビティで発生した空気伝導音声は、減圧孔を介して外部に伝達されてもよい。例示的に、いくつかの実施例では、音響発生部11内のトランスジューサは、放音孔及び減圧孔を介して位相差を有する(例えば、位相が逆である)音声を出力することができ、放音孔は、音響発生部11のハウジングのユーザーの外耳道101に向かう側壁に位置してもよく、減圧孔は、音響発生部11のハウジングのユーザーの外耳道101から離れる側に位置してもよく、このとき、ハウジングは、バッフルとして機能し、放音孔と減圧孔との外耳道101までの音響距離の差を大きくして、外耳道101における音声の強度を大きくするとともに、遠距離場音漏れの音量を低減することができる。
いくつかの実施例では、音響発生部11は、厚さ方向Xに垂直で互いに直交する長軸方向Y及び短軸方向Zを有してもよい。長軸方向Yは、音響発生部11の二次元投影面(例えば、音響発生部11の外側面が位置する平面への投影、又は矢状面への投影)の形状において最も大きい延在寸法を有する方向(例えば、投影形状が長方形又は略長方形である場合、長軸方向は、長方形又は略長方形の長手方向である)と定義されてもよく、短軸方向Zは、音響発生部11の矢状面への投影の形状において長軸方向Yに垂直な方向(例えば、投影形状が長方形又は略長方形である場合、短軸方向は、長方形又は略長方形の幅方向である)と定義されてもよい。厚さ方向Xは、二次元投影面に垂直な方向と定義されてもよく、例えば、冠状軸の方向と一致し、いずれも身体の左右方向を向く。いくつかの実施例では、装着状態で音響発生部11が傾斜状態にある場合、長軸方向Y及び短軸方向Zは、依然として矢状面に平行又は略平行であり、長軸方向Yは、矢状軸の方向と一定の夾角を有してもよく、すなわち、長軸方向Yもそれに応じて傾斜して設置され、短軸方向Zは、垂直軸の方向と一定の夾角を有してもよく、すなわち、短軸方向Zも傾斜して設置され、例えば、図2に示した音響発生部11が11Bに装着される状況及び図4に示した音響発生部11の装着状況のようである。いくつかの実施例では、音響発生部11の全体又は一部の構造が耳甲介腔に挿入されてもよく、つまり、音響発生部11の矢状面への投影と耳甲介腔の矢状面への投影とは、重なる部分を有する。音響発生部11が11Bに装着される状況に関する具体的な内容について、本明細書の他の内容、例えば、図3及びその関連説明を参照することができる。いくつかの実施例では、装着状態にある音響発生部11は、水平状態又は略水平状態にあってもよく、例えば、図2において音響発生部11が11Cに装着される状況、及び図3に示した音響発生部11のように、長軸方向Yは、矢状軸の方向と一致又は略一致して、いずれも身体の前後方向に向いてもよく、短軸方向Zは、垂直軸の方向と一致又は略一致して、いずれも身体の上下方向に向いてもよい。なお、装着状態で、音響発生部11が略水平状態にあることは、図2に示した音響発生部11の長軸方向と矢状軸との夾角が特定の範囲(例えば、20°以下)内にあることであってもよい。また、音響発生部11の装着位置が図2に示した11A、11B及び11Cに限定されず、図1に示した領域J、領域M又は領域Mを満たしていればよい。例えば、音響発生部11の全体又は一部の構造は、図1における破線で囲まれた領域Jに位置してもよい。また、例えば、音響発生部11の全体又は一部の構造は、外耳道101の耳輪脚109、耳甲介舟103、三角窩104、対耳輪105、舟状窩106、及び耳輪107などの1つ以上の部位の位置に接触してもよい。さらに、例えば、音響発生部11の全体又は一部の構造は、耳100の1つ以上の部位(例えば、耳甲介腔102、耳甲介舟103、及び三角窩104など)により形成されたキャビティ内(例えば、図1における破線で囲まれた少なくとも耳甲介舟103、三角窩104を含む領域Mと少なくとも耳甲介腔102を含む領域M)に位置してもよい。
いくつかの実施例では、開放型イヤホン10の装着状態での安定性を向上させるために、開放型イヤホン10は、以下の方式のいずれか又はそれらの組み合わせを用いることができる。例えば、耳掛け12の少なくとも一部は、耳の後側及び頭部の少なくとも一方に貼り合わされた倣い構造として設置されて、耳掛け12と耳及び/又は頭部との接触面積を増加させることにより、開放型イヤホン10が耳から脱落する抵抗を増加させる。例えば、耳掛け12の少なくとも一部は、装着状態において一定の変形量を有するように弾性構造として設置されて、耳掛け12の耳及び/又は頭部に対する正圧力を増加させることにより、開放型イヤホン10が耳から脱落する抵抗を増加させる。例えば、耳掛け12の少なくとも一部は、装着状態において頭部に当接して、耳を押圧する反力を発生させるように設置されて、音響発生部11を耳の前側に押圧することにより、開放型イヤホン10が耳から脱落する抵抗を増加させる。例えば、音響発生部11及び耳掛け12は、装着状態において耳の前後両側から対耳輪が位置する領域、耳甲介腔が位置する領域などの生理部位を挟持するように設置され、それにより開放型イヤホン10が耳から脱落する抵抗を増加させる。さらに、例えば、音響発生部11又はそれに接続された補助構造は、少なくとも一部が耳甲介腔、耳甲介舟、三角窩及び舟状窩などの生理部位内に挿入されるように設置され、それにより開放型イヤホン10が耳から脱落する抵抗を増加させる。
音響発生部11は、耳掛け12に接続された接続端CEと、耳掛け12に接続されていない自由端FEと、を有してもよい。例示的に、図4に示すように、装着状態で、音響発生部11の自由端FEは、耳甲介腔内に挿入されてもよい。好ましくは、音響発生部11及び耳掛け12は、耳甲介腔に対応する耳領域の前後両側から共に前述の耳領域を挟持するように設置され、それにより開放型イヤホン10が耳から脱落する抵抗を増加させ、さらに開放型イヤホン10の装着状態での安定性を向上させることができる。例えば、音響発生部11の自由端FEは、厚さ方向Xにおいて耳甲介腔内に押圧される。また、例えば、自由端FEは、長軸方向Y及び/又は短軸方向Zにおいて耳甲介腔内に当接している(例えば、耳甲介腔の自由端FEに対向する内壁に当接している)。音響発生部11の自由端FEは、音響発生部11において耳掛け12に接続された固定端に対向して設置された端部である。音響発生部11は、規則的又は不規則的な構造体であってもよく、ここでは、音響発生部11の自由端FEをさらに説明するために例示的に説明する。例えば、音響発生部11が直方体構造である場合、音響発生部11の端部壁面は、平面であり、この場合、音響発生部11の自由端FEは、音響発生部11において耳掛け12に接続された固定端に対向して設置された端部側壁である。また、例えば、音響発生部11が球体、楕円体又は不規則的な構造体である場合、音響発生部11の自由端FEは、Y-Z平面(短軸方向Z及び長軸方向Yによって形成された平面)に沿って音響発生部11を切断して得られた固定端から離れた特定の領域であってもよい。なお、装着状態において、音響発生部11の自由端FEは、耳甲介腔内に挿入される以外に、正投影が対耳輪に収まってもよく、正投影が頭部の左右両側、かつ人体の矢状軸において耳の前側に位置する位置に収まってもよい。言い換えれば、耳掛け12は、音響発生部11を耳甲介腔、対耳輪、耳の前側などの装着位置に装着するように支持することができる。
以下に、図4に示した開放型イヤホン10を例として、開放型イヤホン10を詳細に説明する。なお、対応する音響原理に反しないという前提で、図4に示した開放型イヤホン10の構造及びそれに対応するパラメータは、上述の他の構成の開放型イヤホンにも同様に適用することができる。
音響発生部11の少なくとも一部を耳甲介腔に挿入することにより、聴音位置(特に耳道口)での聴音音量、特に中低周波数の聴音音量を向上させることができるとともに、優れた遠方場での音漏れ音量を低減するという効果を依然として維持することができる。単に例示的な説明として、音響発生部11の全体又は一部の構造が耳甲介腔に挿入されると、音響発生部11と耳甲介腔がキャビティに類似する構造(以下、類似キャビティと略称される)を形成し、明細書の実施例では、類似キャビティは、音響発生部11の側壁と耳甲介腔構造とによって囲まれた半密閉構造として理解されてもよく、該半密閉構造は、内部と外部環境とを完全に密閉して遮断するのではなく、外部環境と音響的に連通する漏れ構造(例えば、開口、隙間、管路など)を有する。ユーザーが開放型イヤホン10を装着するとき、音響発生部11のハウジングのユーザーの耳道に近接するか又は向かう側に1つ以上の放音孔が設置されてもよく、音響発生部11のハウジングの他の側壁(例えば、ユーザーの耳道から離れる側壁)に1つ以上の減圧孔が設置され、放音孔は、開放型イヤホン10のフロントキャビティに音響的に結合され、減圧孔は、開放型イヤホン10のバックキャビティに音響的に結合される。音響発生部11が1つの放音孔及び1つの減圧孔を含むことを例として、放音孔から出力された音声と減圧孔から出力された音声とは、近似的に2つの音源と見なすことができ、該2つの音源の音波の位相が逆であり、音響発生部11と耳甲介腔に対応する内壁とは、類似キャビティ構造を形成し、放音孔に対応する音源は、類似キャビティ構造内に位置し、減圧孔に対応する音源は、類似キャビティ構造外に位置し、図5に示した音響モデルを形成する。
図5は、本明細書のいくつかの実施例に係る、二重音源のうちの1つの音源の周囲にキャビティ構造が設置される場合の例示的な概略分布図である。図5に示すように、類似キャビティ構造502は、聴音位置及び少なくとも1つの音源501Aを含んでもよい。ここでの「含む」は、聴音位置及び音源501Aの少なくとも一方が類似キャビティ構造502の内部にあることを示してもよく、聴音位置及び音源501Aの少なくとも一方が類似キャビティ構造502の内部の縁部に位置することを示してもよい。聴音位置は、耳の耳道入口と等価であってもよく、耳の音響基準点、例えば、耳基準点(ear reference point、ERP)、鼓膜基準点(ear-drum reference point、DRP)などであってもよく、聴音者にガイドする入口構造などであってもよい。音源501Aが類似キャビティ構造502に包まれているため、放射された音声の大部分は、直射又は反射の方式によって聴音位置に到達する。これに対して、類似キャビティ構造502がない場合、音源501Aから放射された音声の大部分は、聴音位置に到達しない。したがって、キャビティ構造を設置することにより、聴音位置に到達する音声音量を顕著に上げることができる。同時に、類似キャビティ構造502の外部の逆位相音源501Bから放射された逆位相の音声のごく一部のみが類似キャビティ構造502の漏れ構造503を介して類似キャビティ構造502に入る。これは、漏れ構造503において2次音源501B’が生成されることに相当し、2次音源501B’の強度が音源501Bよりも著しく低く、また、音源501Aよりも著しく低い。2次音源501B’により発生した音声は、キャビティ内で音源501Aから発生した音を相殺する効果が弱く、それにより聴音位置の聴音音量を大幅に増加させ得る。音漏れに対して、音源501Aがキャビティの漏れ構造503を介して音声を外部に放射することは、漏れ構造503において2次音源501A’が生成されたことに相当し、音源501Aから放射されたほぼ全ての音声がいずれも漏れ構造503から出力され、かつ類似キャビティ構造502の構造スケールが音漏れを評価する空間スケールよりも遥かに小さい(少なくとも1桁違う)ため、2次音源501A’の強度が音源501Aに相当すると考えられる。外部空間に対して、2次音源501A’と音源501Bにより二重音源が形成されて相殺して音漏れを低減する。
具体的な適用シナリオにおいて、音響発生部11のハウジングの外壁面は、通常、平面又は曲面であり、ユーザーの耳甲介腔102の輪郭は、凹凸構造であり、音響発生部11の一部又は全体の構造を耳甲介腔に挿入することで、音響発生部11と耳甲介腔の輪郭との間で外部と連通する類似キャビティ構造を形成し、さらに、音響発生部11のハウジングのユーザーの耳道口に向かって耳甲介腔102の縁部に近接する位置に放音孔を設置し、かつ音響発生部11の耳道口から離れる位置に減圧孔を設置することにより、図5に示した音響モデルを構成することができ、それによりユーザーが開放型イヤホン10を装着するときにユーザーの耳口における聴音音量を上げ、遠距離場の音漏れを低減することができる。
図6は、本明細書のいくつかの実施例に係る音響発生部の例示的な内部構造の概略図である。図6に示すように、いくつかの実施例では、音響発生部11は、トランスジューサ112と、トランスジューサ112を収容するハウジング111とを含んでもよく、トランスジューサ112は、振動膜1121を含んでもよい。振動膜1121とハウジング111との間には、振動膜1121の前側に位置するフロントキャビティ114と振動膜1121の後側に位置するバックキャビティ116とが形成されてもよい。ハウジング111には、フロントキャビティ114に音響的に結合された放音孔111aと、バックキャビティ116に音響的に結合された減圧孔(例えば、第1の減圧孔111c、及び図6において示されない第2の減圧孔111d)が設けられてもよい。ハウジング111内には、接続フレーム115が設置されてもよい。接続フレーム115には、第1の減圧孔111c及びバックキャビティ116を連通させるための音響通路1151が設置され、バックキャビティ116と外部環境との連通を容易にし、すなわち、空気がバックキャビティ116に自由に出入りすることができ、それによりトランスジューサ112の振動膜の振動過程における抵抗を低減することに役立つ。
図7は、本明細書のいくつかの実施例に係るトランスジューサの例示的な外観図であり、図8は、本明細書のいくつかの実施例に係るトランスジューサの例示的な分解図である。図7及び図8に示すように、いくつかの実施例では、音響発生部11は、振動膜1121、コイル1122、支持フレーム1123、端子1124及び磁気回路アセンブリ1125を含んでもよい。支持フレーム1123は、取付固定プラットフォームを提供し、音響発生部11は、支持フレーム1123によりハウジング111に接続されてもよく、端子1124は、支持フレーム1123に固定されて、回路接続(例えば、リード線の接続など)に用いられてもよい。コイル1122は、振動膜1121に接続され、少なくとも一部が磁気回路アセンブリ1125によって形成された磁気ギャップに位置し、磁気回路アセンブリ1125は、通電されたコイル1122に作用力を発生させることにより、振動膜1121を駆動して機械的振動を発生させ、さらに空気などの媒体の伝播により音声を発生させる。磁気回路アセンブリ1125は、透磁板11251、磁石11252及び収容部材11253を含んでもよい。透磁板11251は、磁石11252と振動膜1121との間に位置し、かつ磁石11252の表面に貼り付けられる。
図9は、本明細書のいくつかの実施例に係る音響発生部の例示的な内部構造図であり、図10は、本明細書のいくつかの実施例に係る振動膜の例示的な構造図である。音響発生部11は、振動膜1121、コイル1122、支持フレーム1123及び磁気回路アセンブリ1125を含む。支持フレーム1123は、振動膜1121、コイル1122及び磁気回路アセンブリ1125を取り囲んで設置され、取付固定プラットフォームを提供する。音響発生部11は、支持フレーム1123によりハウジング111に接続されてもよく、コイル1122は、磁気回路アセンブリ1125に挿入されて振動膜1121に接続され、磁気回路アセンブリ1125は、通電されたコイル1122に作用力を発生させることにより、振動膜1121を駆動して機械的振動を発生させ、さらに空気などの媒体の伝播により音声を発生させ、音声は、放音孔を介して出力される。いくつかの実施例では、磁気回路アセンブリ1125は、透磁板11251、磁石11252及び収容部材11253を含み、透磁板11251と磁石11252とは、互いに接続され、磁石11252の透磁板11251から離れる側は、収容部材11253の底壁に取り付けられ、磁石11252の周側と収容部材11253の周側の内側壁との間には、隙間がある。いくつかの実施例では、収容部材11253の周側の外側壁は、支持フレーム1123に接続されて固定される。いくつかの実施例では、収容部材11253及び透磁板11251は、いずれも透磁材質(例えば、鉄など)を用いることができる。いくつかの実施例では、振動膜1121の周側は、固定リング1155により支持フレーム1123に接続されてもよい。いくつかの実施例では、固定リング1155の材質は、振動膜1121の加工製造プロセスに適応するように、ステンレス材質又は他の金属材質を含んでもよい。図8に示すように、磁気回路アセンブリ1125は、透磁板11251、磁石11252及び収容部材11253を含んでもよい。収容部材11253及び透磁板11251は、いずれも透磁材質(例えば、鉄など)を用いることができる。いくつかの実施例では、収容部材11253は、収容部材の底部11253aと、周側の側壁11253bとを含む。収容空間は、収容部材の底部11253a及び側壁11253bによって囲まれ、透磁板11251及び磁石11252は、該収容空間内に収容される。透磁板11251と磁石11252とは、互いに接続され、磁石11252の透磁板11251から離れる側は、収容部材の底部11253aに取り付けられ、磁石11252の周側と収容部材11253の周側の側壁11253bとの間には、隙間がある。いくつかの実施例では、コイル1122は、磁石11252と側壁11253bとの間の隙間に挿入されてもよい。
いくつかの実施例では、振動膜1121が上下に振動する過程において、少なくとも一部のコイル1122が磁気回路アセンブリ1125内の磁束密度が高い領域に位置して、磁気回路アセンブリ1125の磁界利用効率を向上させるために、振動膜1121の振動方向において、コイル1122の中心点Jと透磁板11251の中心点Kとの間の距離ddが0.3mm未満である。例えば、コイル1122の中心点Jと透磁板11251の中心点Kとは、ほぼ同一の水平線に位置してもよく、それにより磁気回路アセンブリ1125がコイル1122に対してより大きな作用力を発生させ、振動膜1121の振動に動力を提供する。
図9及び図10に示すように、いくつかの実施例では、振動膜1121は、本体領域11211と、本体領域11211を取り囲んで設置されたエッジ領域11212とを含んでもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211は、第1の傾斜部11211aと、コイル1122に接続された第1の接続部11211bとを含む。図9に示すように、第1の接続部11211bは、コイル1122を接続することに用いられ、上記第1の接続部11211bは、短軸方向Zに平行に設置され、かつ振動膜の振動方向に垂直である。第1の傾斜部11211aは、エッジ領域11212の一部の領域に貼り合わされる。いくつかの実施例では、第1の傾斜部11211aは、第1の接続部11211bに対してコイル1122から離れる方向に傾斜する。図9及び図10に示すように、コイル1122は、第1の接続部11211bの下側に位置し、第1の傾斜部11211aは、第1の接続部11211bに対して上向きに(すなわち、コイル1122から離れる方向に)傾斜する。上述した設置により、コイル1122が振動膜1121に接着されるときに接着用の接着剤がエッジ領域11212に溢れて、接着剤がエッジ領域11212を腐食し、振動膜1121の振動性能に影響を与えることを回避することができる。
いくつかの実施例では、磁気回路アセンブリ1125は、主に、透磁板11251、磁石11252及び収容部材11253を含み、透磁板11251と磁石11252とは、互いに接続され、磁石11252の透磁板11251から離れる側は、収容部材11253の底壁に取り付けられ、磁石11252の周側と収容部材11253の周側の内側壁との間には、隙間がある。コイル1122は、磁石11252と収容部材11253との間の隙間に挿入されてもよい。コイル1122と収容部材11253の側壁との間の距離が大きすぎると、コイルが磁気回路アセンブリ1125の磁束密度が大きい領域に位置しなくなり、磁気回路アセンブリ1125から振動膜1121に提供された動力を弱め、距離が小さすぎると、コイル1122が収容部材11253に衝突するリスクがある。したがって、コイル1122の衝突を回避し、磁界から振動膜1121に提供された動力を確保するために、いくつかの実施例では、上述した隙間において、コイル1122と磁石11252の側壁との間の距離wtは、0.1mm~0.25mmであってもよく、コイル1122と収容部材11253の周側の内側壁との間の距離wwは、0.1mm~0.5mmであってもよい。いくつかの実施例では、コイル1122と磁石11252の側壁との間の距離wtは、0.12mm~0.24mmであってもよく、コイル1122と収容部材11253の周側の内側壁との間の距離wwは、0.15mm~0.3mmであってもよい。いくつかの実施例では、上述した隙間において、コイル1122と磁石11252の側壁との間の距離wtは、0.17mm~0.21mmであってもよく、コイル1122と収容部材11253の周側の内側壁との間の距離wwは、0.19mm~0.23mmであってもよい。いくつかの実施例では、コイル1122と磁石11252の側壁との間の距離wtは、0.2mmであってもよく、コイル1122と収容部材11253の周側の内側壁との間の距離wwは、0.2mmであってもよい。コイル1122と収容部材11253の底部11253aとの間の距離hが大きすぎると、音響発生部11の全体の体積が大きくなり、振動膜1121の振動方向において、コイル1122と収容部材11253の底部11253aとの間の距離hが小さすぎると、コイル1122が収容部材11253に衝突するリスクがある。したがって、音響発生部11の体積が大きすぎることを回避するとともに、コイル1122の衝突を回避するために、いくつかの実施例では、コイル1122と収容部材11253の底部11253aとの間の距離h(すなわち、コイル1122の振動膜1121から離れる一端と収容部材11253の底壁との間の距離)は、0.2mm~4mmであってもよい。いくつかの実施例では、コイル1122と収容部材11253の底壁との間の距離hは、0.6mm~3mmであってもよい。いくつかの実施例では、コイル1122と収容部材11253の底壁との間の距離hは、1mm~2mmであってもよい。いくつかの実施例では、コイル1122と収容部材11253の底壁との間の距離hは、1.4mm~1.6mmであってもよい。
いくつかの実施例では、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βを設計することにより、コイル1122と磁気回路アセンブリ1125との相対位置を変更することができ、それにより、コイル1122が受ける推力をほぼ一致させ、さらに音響発生部11の低周波歪みを調整し、低周波聴感をより豊かにする。また、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βを設計することにより、コイル1122の原因により接着剤がエッジ領域11212に溢れて、エッジ領域11212を腐食し、エッジ領域11212の振動に影響を与えることを回避することができる。図10に示すように、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βは、第1の接続部11211bから離れる方向において、第1の傾斜部11211aと第1の接続部11211bが位置する直線との夾角である。
いくつかの実施例では、音響発生部11の歪み程度を低下させ、エッジ領域11212を腐食してエッジ領域11212の振動に影響を与えることを回避するために、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βは、5°~30°の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の歪み程度をさらに低下させるために、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βは、10°~25°の範囲内にあってもよい。例えば、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βは、15°であってもよい。また、例えば、第1の接続部11211bに対する第1の傾斜部11211aの傾斜角度βは、22°であってもよい。
いくつかの実施例では、コイル1122から第1の傾斜部11211aまでの最小距離は、0.3mm以上であり、すなわち、第1の傾斜部11211aと第1の接続部11211bとの接続点と、コイル1122と第1の接続部11211bとの接続領域との間の距離は、0.3mm以上であり、それにより、エッジ領域11212とコイル1122の取付位置との安全な距離を維持し、コイル1122を取り付けるための接着剤がエッジ領域11212に溢れることを回避する。
いくつかの実施例では、エッジ領域11212は、第2の傾斜部11212aを含み、第2の傾斜部11212aは、少なくとも一部が第1の傾斜部11211aに貼り合わされる。本体領域11211とエッジ領域11212とは、第1の傾斜部11211a及び第2の傾斜部11212aにより接続される。いくつかの実施例では、貼り付けプロセスを簡略化するために、第1の傾斜部11211aと第2の傾斜部11212aとは、接着剤により接続されてもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211とエッジ領域11212との接続を実現するために、第2の傾斜部11212aは、第1の傾斜部11211aのコイル1122に近い側に設置されてもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211とエッジ領域11212との接続を実現するとともに、コイル1122を接着するときに接着剤によるエッジ領域11212の腐食を低減するために、第2の傾斜部11212aは、第1の傾斜部11211aのコイル1122から離れる側に設置されてもよい。
低周波数における振動膜1121の振幅が大きいため、エッジ領域11212が平面構造を用いると、その変形能力が低く、振動膜1121の振動時の振幅に影響を与える。したがって、振動膜1121に優れた変形能力を持たせるようにするために、いくつかの実施例では、エッジ領域11212は、弧状部11212cを含んでもよい。
いくつかの実施例では、弧状部11212cの高さhとスパンwとの比は、弧状部11212cの変形能力に影響を与えることができる。弧状部11212cの高さは、振動膜1121の振動方向において、弧状部11212cの最高点と弧状部の最低点との間の距離である。図10に示すように、弧状部11212cの高さをhと記す。弧状部11212cのスパンは、弧状部11212cにおいて2点間の最大距離である。図10に示すように、弧状部11212cのスパンをwと記す。弧状部11212cの高さhとスパンwとの比が小さすぎると、弧状部11212cの突起程度が小さすぎるため、形状が平面構造に近くなり、変形能力が低下する可能性がある。弧状部11212cの高さhとスパンwとの比が大きすぎると、弧状部11212cの突起程度が大きすぎるため、振動膜1121が振動する際に受ける抵抗が大きく、音響発生部11の出力に影響を与える。したがって、いくつかの実施例では、音響発生部11に優れた出力と低い歪みを持たせるために、弧状部11212cの高さhとスパンwとの比は、0.35~0.4の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の出力をさらに向上させるために、弧状部11212cの高さhとスパンwとの比は、0.36~0.39の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の歪みをさらに低下させるために、弧状部11212cの高さhとスパンwとの比は、0.37~0.38であってもよい。例えば、弧状部11212cの高さhとスパンwとの比は、0.38であってもよい。
いくつかの実施例では、弧状部11212cの高さhは、0.5mm~0.7mmの範囲内にあってもよい。例えば、弧状部11212cの高さhは、0.55mm~0.65mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、弧状部11212cの高さhは、0.6mmであってもよい。誤差寸法を考慮して、いくつかの実施例では、弧状部11212cの高さhは、0.6mm±0.05mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cのスパン(幅)wは、曲率半径r1の2倍より小さくてもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cの曲率半径r1は、0.7mm~0.9mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cの曲率半径r1は、0.75mm~0.88mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cの曲率半径r1は、0.8mm~0.83mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cのスパンwは、1.2mm~1.7mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cのスパンw1は、1.3mm~1.65mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cのスパンw1は、1.5mm~1.6mmであってもよい。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cの曲率半径r1は、0.82mmであってもよく、エッジ領域11212の弧状部11212cのスパンw1は、1.58mmであってもよい。誤差寸法を考慮して、いくつかの実施例では、エッジ領域11212の弧状部11212cの曲率半径r1は、0.82mm±0.05mmであってもよく、エッジ領域11212の弧状部11212cのスパンw1は、1.58mm±0.1mmであってもよい。
いくつかの実施例では、エッジ領域11212は、複数の弧状部11212cからなる波状構造を含んでもよく、任意の2つの隣接する弧状部11212cの向きは、反対である。波状構造の設置により、振動膜1121の振動過程における上向きの振動と下向きの振動に対する抵抗の程度をできるだけ対称にし、音響発生部11の歪みの程度を低下させ、音響発生部11の低周波数出力を向上させることができる。いくつかの実施例では、複数の弧状部11212cのうちの各弧状部11212cの高さとスパンとの比は、上述した単一の弧状部11212cの高さとスパンとの比と一致してもよい。いくつかの実施例では、複数の弧状部11212cのうちの各弧状部11212cの高さとスパンとの比は、異なってもよい。例えば、振動膜1121の径方向において、複数の弧状部11212cのうちの各弧状部11212cの高さは、振動膜1121の中心から縁部まで徐々に低くなってもよく、各弧状部11212cのスパンは、同じである。
振動膜1121が大幅に振動するときに振動膜1121を拘束して、コイル1122が磁気回路アセンブリ1125に衝突することを回避するために、いくつかの実施例では、本体領域11211は、第1の接続部11211bの第1の傾斜部11211aから離れる一端に位置するアーチ状のドーム11211cを含んでもよく、アーチ状のドーム11211cと弧状部11212cとは、アーチ方向が同じであり、すなわち、アーチ状のドーム11211cがコイル1122から離れる側に向かって突起する。アーチ状のドーム11211cは、振動膜1121が大幅に振動するときに揺れることを回避し、コイル1122と磁気回路アセンブリ1125とが衝突しないことを確保することができる。同時に、アーチ状のドーム11211cも高い強度と剛性を有し、本体領域11211の分割振動をある程度抑制することで、トランスジューサ112の高周波振動特性を向上させる。フロントカバーがない場合、ドームのアスペクト比(すなわち、高さとスパンとの比)が増加し、高周波数帯域幅が増加するが、ドームのアスペクト比が高すぎると、不均一度が増加し、全体の寸法が増加する。
いくつかの実施例では、ドーム11211cの高さhとドーム11211cのアーチ延在方向における寸法(すなわち、スパン寸法w)に関連する。ドーム11211cの高さは、振動膜1121の振動方向において、ドーム11211cの最高点とドーム11211cの最低点(すなわち、第1の接続部11211bと接続された端点)との間の距離である。図10に示すように、ドーム11211cの高さは、hである。ドーム11211cのスパンは、ドーム11211cにおいて2点間の最大距離である。図10に示すように、ドーム11211cのスパンは、wである。ドーム11211cのスパン寸法wが大きくなるほど、ドーム11211cのアーチ構造を維持するために(例えば、ドーム11211cに対応する弧度を予め設定された弧度範囲内に維持するために)、ドーム11211cの高さhも大きくなり、トランスジューサ112の全体の厚さ寸法が大きくなりすぎる可能性がある。トランスジューサ112の全体的な厚さ及び構造設計を総合的に考慮すると、いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cに対応する予め設定された弧度範囲は、0.5263rad~3.1416radであってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cに対応する予め設定された弧度範囲は、0.7869rad~3.1416radであってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cに対応する予め設定された弧度範囲は、1.0526rad~3.1416radであってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cに対応する予め設定された弧度範囲は、1.5789rad~3.1416radであってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cに対応する予め設定された弧度範囲は、2.1053rad~3.1416radであってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cに対応する予め設定された弧度範囲は、2.6316rad~3.1416radであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの幅寸法wは、2mm~8mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの幅寸法wは、3mm~7mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの幅寸法wは、4mm~6mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの幅寸法wは、4.8mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの高さh(すなわち、振動膜の振動方向において、ドーム11211cの最高点と最低点との間の距離)の範囲は、0.7mm~1.2mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの高さh2は、0.9mm~1.1mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの高さh2は、1mm~1.05mmであってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211のドーム11211cの高さh2は、0.8mmであってもよい。いくつかの実施例では、加工誤差が存在するため、本体領域11211のドーム11211cの高さh2は、0.8mm±0.08mmであってもよい。
いくつかの実施例では、ドーム11211cの高さhとスパンwとの比は、音響発生部11の全体寸法及び振動膜1121の振動に影響を与える可能性がある。ドーム11211cの高さhとスパンwとの比が小さすぎると、ドーム11211cの突起程度が小さすぎるため、ドーム11211cの形状が平面構造に近くなり、ドーム11211cの強度及び剛性が低く、ドーム11211cに分割振動が現れやすく、高周波領域に多くのピーク及びボトムが現れ、トランスジューサ112の高周波振動特性に影響を与える。ドーム11211cの高さhとスパンwとの比が大きすぎると、ドーム11211cの突起程度が大きすぎるため、トランスジューサ112の全体の厚さ寸法が大きすぎる可能性があり、不均一度及び全体の寸法も増加する。したがって、音響発生部11の全体が適切な厚さ寸法を有し、音響発生部11の高周波振動特性を向上させるために、ドーム11211cの高さhとスパンwとの比は、0.1~0.6の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の高周波振動特性をさらに向上させるために、ドーム11211cの高さhとスパンwとの比は、0.1~0.4の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の高周波振動特性をさらに向上させるために、ドーム11211cの高さhとスパンwとの比は、0.1~0.3の範囲内にあってもよい。
いくつかの実施例では、構造強度、プロセスの実現難しさ及び音響発生部11の全体の厚さの制限を総合的に考慮するとともに、振動膜1121の最大振幅を満たして、振動膜1121が振動中に透磁板11251に衝突しないようにするために、振動膜の振動方向において、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cの最低点から磁気回路アセンブリ1125における透磁板11251の頂部までの距離(図9に示した距離hd)は、0.8mmよりも大きくてもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cの最低点から磁気回路アセンブリ1125における透磁板11251の頂部までの距離hdは、0.85mm~0.95mmであってもよく、すなわち、0.9mm±0.05mmであってもよい。0.9mmは、構造寸法であり、0.05mmは、誤差範囲寸法である。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cの最低点から磁気回路アセンブリ1125における透磁板11251の頂部までの距離hdは、0.86mm~0.93mmであってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の本体領域11211のドーム11211cの最低点から磁気回路アセンブリ1125における透磁板11251の頂部までの距離hdは、0.88mm~0.92mmであってもよい。
図11Aは、本明細書のいくつかの実施例に係る音響発生部の例示的な高周波数帯域幅の概略図である。図11Aに示すように、音響発生部11の周波数応答曲線において、低周波領域に1番目の変曲点fがあり、fは、約300Hz付近にある。fは、振動膜1121のエッジ領域11212の硬軟度及び振動重量(主に本体領域11211の重量)に関連する。2番目の変曲点fは、25kHz付近にあり、fは、周波数応答曲線の全体的な傾向に基づいて決定されてもよい。f=25kHz以降では、曲線に局所的に小さなピークがあるが、全体的に低下傾向となる。fとfとの間(すなわち、300Hz~25kHzの間)の周波数帯域のピーク値を選択して平均値を取り、第1の基準線Lを形成し、すなわち、図11Aにおける上方の直線であり、この基準直線から10dB下げ、第2の直線L(図11Aにおける下方の直線)を形成し、すなわち、選択された帯域幅は100Hz~45kHzである。
いくつかの実施例では、振動膜1121の高周波分割振動の周波数は、E/ρに比例する。Eは、振動膜1121のヤング率であり、ρは、振動膜1121の等価密度である。したがって、E/ρにより高周波帯域幅を決定することができる。Eが一定である場合、振動膜1121の質量が小さいほど、振動膜1121の等価密度ρが小さくなり、E/ρが大きくなり、高周波数帯域幅が広くなる。ρが一定である場合、振動膜1121のヤング率Eが大きいほど、E/ρが大きくなり、振動膜1121の高周波分割振動の周波数が大きくなり、高周波数帯域幅が広くなる。
いくつかの実施例では、音響発生部11の高周波分割振動領域は、周波数応答曲線が最も高いピークに達した後、周波数応答が急激に低下してピーク値とボトム値が交互に現れる領域である。図11Aに示すように、周波数応答曲線が最も高いピーク(すなわち、fに対応する音圧レベル)に達した後、周波数応答が急激に低下してピーク値とボトム値が交互に現れる、fの右側の領域は、高周波分割振動領域である。対応する曲線が最も高いピークに達する周波数は、高周波分割振動が現れる周波数(図11Aに示すf)である。いくつかの実施例では、本体領域11211内の異なる部分の振動が大きく異なり、高周波効果が低いことを回避するために、本体領域11211(ドーム11211c)の高周波分割振動の周波数を設計して、振動膜1121が広い高周波数帯域幅を有するとともに、帯域幅領域内の高周波分割振動の現れ回数を低減することができる。いくつかの実施例では、ドーム11211cの高周波分割振動の周波数は、20kHz以上であってもよい。例えば、ドーム11211cの高周波分割振動の周波数は、25kHz以上であってもよい。いくつかの実施例では、有効周波数帯域において本体領域11211の出力が高いことを確保ために、本体領域11211の質量を小さくする必要があり、それにより有効周波数帯域において本体領域11211の振動難しさを低下する。したがって、本体領域11211の材質は、密度が小さく、強度が高い材料及び構造を選択することができる。したがって、ドーム11211cのヤング率は、6GPa以上であってもよい。いくつかの実施例では、ドーム11211cのヤング率は、6GPa~7GPaの範囲内にあってもよい。例えば、ドーム11211cのヤング率は、6.5GPaであってもよい。ドーム11211cのヤング率は、静的方法又は動的方法(例えば、パルス加振法、音響共鳴法、音速法など)によって測定することができる。
いくつかの実施例では、本体領域11211は、炭素繊維材料によって製造されてもよい。図11Bは、本明細書のいくつかの実施例に係る例示的な炭素繊維の織り構造の概略図である。炭素繊維材料は、密度が小さく、強度が高く、スピーカー112の高次モードを弱めることに役立つ。いくつかの実施例では、本体領域11211の強度をさらに向上させ、本体領域11211の等価密度を低下させるために、本体領域11211は、炭素繊維を交錯させて織成されてもよく、少なくとも一部の炭素繊維は、第1の角度で交錯する。いくつかの実施例では、上記第1の角度は、45°~90°で範囲内にある。例えば、複数本の独立した炭素繊維を織る場合に、45°、60°、90°などの任意の角度で縦糸と横糸を交錯させて織ることができる。図11Bに示すように、複数本の炭素繊維112111と複数本の炭素繊維112112とは、90°に近い角度で交錯して織られてもよい。いくつかの実施例では、炭素繊維が非常に細いため、複数本の炭素繊維112111と複数本の炭素繊維112112とは、90°に近い角度で敷設され、かつ接着により接続されてもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211は、炭素繊維を交錯させて織られる構造を複数層(例えば、2層、3層など)含んでもよい。炭素繊維を交錯させて織ることを容易にするために、いくつかの実施例では、単本の炭素繊維の長さは、5mm以上である。いくつかの実施例では、単本の炭素繊維の長さは、5mm~10mmの範囲内にあってもよい。例えば、単本の炭素繊維の長さは、7mmであってもよい。単本の炭素繊維が細すぎるため、1本ずつ織れば難しく、実現しにくい。いくつかの実施例では、複数本の炭素繊維を敷設して接続し(例えば、接着により接続を実現するなど)、複数組の炭素繊維を形成することができ、複数組の炭素繊維の間は、縦糸と横糸が交錯して織られる。
いくつかの実施例では、本体領域11211の重量を低減するために、非常に滑らかに整列された炭素繊維構造を用いる本体領域11211の厚さを設計して、選択された高周波数帯域幅を取得することができる。いくつかの実施例では、本体領域11211の厚さは、80μm未満であってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211の厚さは、10μm~60μmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、本体領域11211の厚さは、25μmであってもよい。
図12は、本明細書のいくつかの実施例に係る異なる駆動電圧で音響発生部の振幅の概略図である。図12に示すように、同じ電圧で、トランスジューサ112の振動膜1121が2つの反対方向(図6に示した厚さ方向Xの正負方向、すなわち、図12における縦座標軸の正負方向)に振動する振幅が異なり、これは、振動膜1121の非対称性によるものである。図12において、単位Vrmsは、正弦交流信号の実効電圧値を示し、例えば、0.7Vrmsは、入力される正弦交流信号の実効電圧値が0.7Vであることを示す。図12に示すように、入力電圧が0.4V~0.7Vの範囲において、振動膜1121が下向き(縦座標軸の負方向)に振動する振幅(約0.8mm)は、上向き(縦座標軸の正方向)に振動する振幅(約0.6mm)よりも大きい。振動膜1121が上向きに振動することは、振動膜1121がフロントキャビティ114に向かって振動することであり、振動膜1121が下向きに振動することは、振動膜1121がバックキャビティ116に向かって(磁気回路アセンブリ1125に向かって)振動することである。図12に示すように、入力電圧が増加し続ける(例えば、0.7Vから1Vに増加する)に連れて、振動膜1121の振幅変化幅が徐々に小さくなり、最終的に閾値に近づき、振動膜1121の下向きに振動する振幅は、第1の閾値(約0.9mm)に近づき、上向きに振動する振幅は、第2の閾値(約0.8mm)に近づく。振動膜1121の下向きに振動する振幅が上向きに振動する振幅よりも大きいため、本明細書における振動膜1121の振幅は、いずれも振動膜1121の、下向きに振動する大きい振幅である。いくつかの実施例では、振動膜1121が振動するときにコイル1122が磁気回路アセンブリ1125に衝突することを回避するために、振動膜1121の最大振幅が0.8mmを超えないように設計してもよく、すなわち、振動膜1121の振幅は、0mm~0.8mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の振幅は、0mm~0.75mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121の振幅は、0mm~0.7mmの範囲内にあってもよい。
いくつかの実施例では、0mm~0.8mmの振幅範囲内において、振動膜1121が2つの反対方向に振動する(すなわち、上向き振動と下向き振動)振幅の差は、0.05mm未満であってもよく、それにより、トランスジューサ112の歪み程度を低減する。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の歪み程度をさらに低減するために、振動膜1121が2つの反対方向に振動する(すなわち、上向き振動と下向き振動)振幅の差は、0.04mm未満であってもよい。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の歪み程度をさらに低減するために、振動膜1121が2つの反対方向に振動する(すなわち、上向き振動と下向き振動)振幅の差は、0.03mm未満であってもよい。
図8及び図9に示すように、いくつかの実施例では、支持フレーム1123は、磁気回路アセンブリ1125を取り囲んで設置される。図9に示すように、振動膜の振動方向において、支持フレーム1123は、第1の部分112311、第2の部分11232及び第3の部分11233を含んでもよい。第1の部分112311は、振動膜1121の振動方向において、支持フレーム1123と振動膜1121との接続領域の最高点Dと、支持フレーム1123と収容部材11253との接続領域の最高点との間の部分である。第2の部分11232は、支持フレーム1123に通気孔が形成された領域であり、図9に示すように、第2の部分11232は、振動膜1121の振動方向において、支持フレーム1123と収容部材11253との接続領域の最高点と、支持フレーム1123の通気孔の底部が位置する側壁(すなわち、収容部材11253の底部11253aに向かう)との間の部分である。第3の部分11233は、支持フレーム1123の通気孔の底部が位置する側壁と、支持フレーム1123の磁気回路アセンブリ1125に近い(すなわち、収容部材11253の底部11253aに近い)底部との間の部分である。図10に示すように、エッジ領域11212の本体領域11211から離れる一端には、支持フレーム1123を接続するための第2の接続部11212bが設置される。上記第2の接続部11212bは、短軸方向Zに平行に設置され、振動膜の振動方向に垂直である。いくつかの実施例では、支持フレーム1123の第1の部分112311は、エッジ領域11212の第2の接続部11212bに接続される。いくつかの実施例では、エッジ領域11212の第2の接続部11212bは、固定リング1155により支持フレーム1123の第1の部分112311に接続され、それにより、振動膜1121と支持フレーム1123との固定を実現する。
図13は、本明細書のいくつかの実施例に係るバックキャビティの部分構造の例示的な構造図である。図6及び図13に示すように、いくつかの実施例では、ハウジング111内に接続フレーム115が設置されてもよく、第2の音響キャビティが接続フレーム115とトランスジューサ112の支持フレーム1123によって囲まれてもよく、第2の音響キャビティは、バックキャビティ116として機能してもよい。バックキャビティ116とハウジング111内の他の構造(例えば、主制御回路基板など)から隔てられ、これにより、音響発生部11の音響表現力の向上に役立つ。ハウジング111内には、減圧孔(例えば、第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111d)が設置され、接続フレーム115には、減圧孔及びバックキャビティ116を連通させるための音響通路1151が設置され、バックキャビティ116と外部環境との連通を容易にし、すなわち、空気がバックキャビティ116に自由に出入りすることができ、それによりトランスジューサ112の振動膜1121の振動過程における抵抗を低減することに役立つ。
いくつかの実施例では、バックキャビティ116の断面は、2つの垂直な辺と1つの湾曲辺からなってもよく、湾曲辺の2つの端点を接続し、該断面(例えば、断面ABC)をほぼ三角形とみなしてもよい。斜辺ACは、接続フレーム115に形成された曲面と支持フレーム1123の2つの直辺とが接触して形成された2つの端点を結ぶ線からなる。いくつかの実施例では、支持フレーム1123の第1の部分112311の振動膜1121の振動方向における厚さhは、バックキャビティ116の体積に影響を与えることができる。第1の部分112311の厚さhが厚くなると、音響発生部11全体の体積が変化しない場合、バックキャビティ116の体積が小さくなり、それに応じて、第1の部分112311の厚さhが小さくなると、バックキャビティ116の体積が大きくなる。いくつかの実施例では、支持フレーム1123の第1の部分112311の厚さは、バックキャビティ116の体積に影響を与えることができ、それにより、バックキャビティ116の共振周波数に影響を与える。いくつかの実施例では、バックキャビティ116は、振動膜の後側に構成されたキャビティであってもよく、この場合、支持フレーム1123の第1の部分112311の厚さhが厚くなると、音響発生部11全体の体積が変化しない場合、バックキャビティ116の体積が大きくなり、それに応じて、第1の部分112311の厚さhが小さくなると、バックキャビティ116の体積が小さくなる。
いくつかの実施例では、バックキャビティ116とハウジング111に設置された減圧孔(例えば、第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111d)との組み合わせは、ヘルムホルツ共振キャビティモデルと見なすことができる。バックキャビティ116は、ヘルムホルツ共振キャビティモデルのキャビティとして機能することができ、減圧孔は、ヘルムホルツ共振キャビティモデルの頸部として機能することができ、このとき、ヘルムホルツ共振キャビティモデルの共振周波数は、バックキャビティ116の共振周波数fである。ヘルムホルツ共振キャビティモデルにおいて、キャビティ(例えば、バックキャビティ116)の体積は、キャビティ(例えば、バックキャビティ116)の共振周波数fに影響を与えることができ、具体的な関係は、式(1)に示すとおりである。
ここで、cは、音速を表し、Sは、頸部(例えば、減圧孔)の断面積を表し、Vは、キャビティ(例えば、バックキャビティ116)の体積を表し、Lは、頸部(例えば、減圧孔)の深さを表す。
式(1)から分かるように、減圧孔(例えば、第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111d)の断面積S、減圧孔の深さLが変化しない場合、バックキャビティ116の体積が大きくなると、バックキャビティ116の共振周波数fが小さくなり、すなわち、低周波に移動する。
図14は、本明細書のいくつかの実施例に係る、第1の部分112311の異なる厚さに対応するバックキャビティの周波数応答曲線図である。図14から分かるように、支持フレーム1123の第1の部分112311の厚さhが0.3mmから3mmまで徐々に厚くなるに連れて、バックキャビティ116の体積が徐々に大きくなり、バックキャビティ116の共振ピークが徐々に低周波に移動し、周波数応答曲線の平坦範囲が減少し、音響発生部11の出力性能に影響を与える。
第1の部分112311の厚さhが小さすぎると、振動膜1121の振幅が支持フレーム1123によって制限され、第1の部分112311の厚さhが大きすぎると、音響発生部11全体の寸法が大きすぎ、バックキャビティ116の共振ピークが低周波に移動し、バックキャビティ116の周波数応答曲線の平坦領域の範囲が減少し、音響発生部11の音質に影響を与える。第1の部分112311の厚さは、振動膜1121の振動方向において、支持フレーム1123とエッジ領域11212との接続領域と、磁気回路アセンブリ1125に直接貼り合わされた領域との間の最小距離である。
いくつかの実施例では、音響発生部11に高い低周波出力を持たせ、バックキャビティ116の周波数応答曲線の平坦領域の範囲を大きくするために、支持フレーム1123の第1の部分112311の厚さhは、0.3mm~3mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の低周波出力をさらに向上させるために、第1の部分112311の厚さhは、0.5mm~2mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、バックキャビティ116の周波数応答曲線の平坦領域をさらに大きくするために、第1の部分112311の厚さhは、0.8mm~1mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、第1の部分112311の厚さhは、0.9mmであってもよく、このとき、バックキャビティ116の共振ピークは、6.1kHz付近にあり、音響発生部11は、優れた低周波出力を有し、バックキャビティ116の周波数応答曲線は、広い平坦領域を有する。
いくつかの実施例では、トランスジューサ112の重量は、主に、支持フレーム1123及び磁気回路アセンブリ1125に関係し、磁気回路アセンブリ1125の重量が大きな割合を占める。いくつかの実施例では、支持フレーム1123の材質が変化しない場合、支持フレーム1123の重量が増加することは、支持フレーム1123の寸法が増加することを意味し、振動膜1121の面積の増加に対応してもよい。いくつかの実施例では、磁気回路アセンブリ1125の重量が増加すると、コイル1122付近の磁気誘導強度が増加し、コイルに対して発生する駆動力が大きくなり、振動膜1121の振幅がより大きくなり、トランスジューサ112がより高い感度とより優れた低周波効果を有するようになる。しかしながら、トランスジューサ112の重量が大きすぎると、音響発生部11の重量が大きくなりすぎて、開放型イヤホン10の装着安定性及び快適性に影響を与える。
上記図3に示す音響発生部11の少なくとも一部が対耳輪領域を被覆すること、図4に示す音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されることという2種類の装着状況を総合的に考慮すると、耳100に聞こえる音量が大きくなる(音響発生効率がより高くなることに相当する)ため、振動膜1121の寸法又は磁気回路アセンブリ1125の重量を小さくすることなどによってトランスジューサ112の重量を小さくすることができ、それにより、トランスジューサ112が高い感度と低周波出力を有するとともに、開放型イヤホン10が高い装着安定性及び快適性を有する。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の重量は、1.1g~3.3gの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の感度及び低周波出力をさらに向上させるために、トランスジューサ112の重量は、1.5g~3gの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、開放型イヤホン10の装着安定性及び快適性をさらに向上させるために、トランスジューサ112の重量は、2g~2.5gの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、トランスジューサ112の重量は、2.2gであってもよい。
図15は、本明細書のいくつかの実施例に係る、異なる駆動電圧での音響発生部の周波数応答曲線図である。スピーカー112の振動膜の表面を測定マイクに正対させ、距離を4mmにし、スピーカー112に0.1V~0.7Vの範囲内の電圧を印加し、測定の周波数範囲を20Hz~20000Hzに設定すると、スピーカー112の異なる駆動電圧での周波数応答曲線(図15に示す)が得られる。図12及び図15に示すように、入力電圧が0.1V~0.7Vの範囲内にあり、周波数が20Hz~6.1kHzの範囲内にある場合、振動膜1121の振幅は、0mm~0.8mmの範囲内にある。この場合、コイル1122が振動中に収容部材の底部11253aに接触することを防止するために、コイル1122の底部と収容部材の底部11253aとの距離h(図9に示す)は、0.8mmよりも大きくてもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の寸法を小さくして、ユーザーの装着時の快適性を向上させるために、コイル1122の底部と収容部材の底部11253aとの距離h(図9に示す)は、0.9mm以下であってもよい。したがって、0.1V~0.7Vの入力電圧及び20Hz~6.1kHzの範囲内で、上記コイル1122の底部から収容部材の底部11253aまでの距離h(図9に示す)は、0.8mm~0.9mmの範囲内にあってもよい。
図15に示すように、入力電圧が100mVから700mVまで徐々に増大するにつれて、音響発生部11の出力が徐々に増加し、感度が徐々に増大するが、共振ピークの周波数がほとんど変化せず、6.1kHz付近に位置する。上記図3に示す音響発生部11の少なくとも一部が対耳輪領域を被覆すること、図4に示す音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されることという2種類の装着状況を総合的に考慮すると、コイル1122の底部から収容部材の底部11253aまでの距離h(図9に示す)を0.8mm~0.9mmの範囲内に制御することで、音響発生部11は、高い感度を有する。図15に示すように、入力電圧が100mV~700mVである場合、1kHzの周波数で、音響発生部11の音圧レベル(SPL)は、85dB~103dBの範囲内にある。
いくつかの実施例では、上記内容から分かるように、支持フレーム1123の第1の部分112311の厚さhは、0.3mm~3mmの範囲内にある。第1の部分112311の厚さhが3mmまで大きくなると、対応するバックキャビティ116の共振周波数fが3.3kHzまで小さくなり、平坦領域の範囲が減少し、音質に影響を与える。いくつかの実施例では、平坦領域の範囲を大きくし、音響発生部11の音質を向上させるために、第1の部分112311の厚さhは、3mm未満であってもよく、バックキャビティ116の共振周波数fは、3.3kHz以上であってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の音質をさらに向上させるために、バックキャビティ116の共振周波数fは、3.5kHz以上であってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の音質をさらに向上させるために、バックキャビティ116の共振周波数fは、4kHz以上であってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の音質をさらに向上させるために、バックキャビティ116の共振周波数fは、6kHz以上であってもよい。
いくつかの実施例では、式(1)によれば、バックキャビティ116の体積は、バックキャビティ116の共振周波数fに影響を与えることができる。バックキャビティ116の体積は、支持フレーム1123の第1の部分112311の厚さhの影響を受ける。第1の部分112311の厚さhの値の範囲とバックキャビティ116の共振周波数fの値の範囲とに基づいて、バックキャビティ116の体積の値の範囲を決定することができる。いくつかの実施例では、バックキャビティ116の体積は、60mm~110mmであってもよい。
図16は、本明細書のいくつかの実施例に係る、支持フレームと、第1の減圧孔と、第2の減圧孔との例示的な概略位置図である。図16に示すように、いくつかの実施例では、支持フレーム1123には、複数の通気孔11231が形成される。通気孔11231の設置により、振動膜1121の背面の音声は、複数の通気孔11231を介してバックキャビティ116及び減圧孔に伝達されて外部に伝播され、振動膜1121の両側に音声を放射するための良好な通路を提供することができる。
いくつかの実施例では、気流をよりよくバランスさせ、バックキャビティ116内の気圧をバランスさせるために、複数の通気孔11231は、非対称に設計されてもよい。例えば、支持フレーム1123の短軸を中心として、複数の通気孔11231は、非対称に設置されてもよい。具体的には、支持フレーム1123には、第1の通気孔11231aと第2の通気孔11231bが形成される。図16に示すように、第1の通気孔11231aの中心と第2の減圧孔111dの中心との距離Laは、第2の通気孔11231bの中心と第2の減圧孔111dの中心との距離Lbよりも大きい。いくつかの実施例では、第2の減圧孔111dからより遠い位置では、バックキャビティ116の気圧が高いため、バックキャビティ116内の気圧をバランスさせるために、第1の通気孔11231aの面積は、第2の通気孔11231bの面積よりも大きい。つまり、バックキャビティ116内の気圧をバランスさせるために、第2の減圧孔111d(又は第1の減圧孔111c)に近いほど通気孔の面積が小さくなり、第2の減圧孔111d(又は第1の減圧孔111c)から遠いほど通気孔の面積が大きくなる。通気孔11231と減圧孔との距離は、通気孔11231の中心と、対応する減圧孔の中心との間の距離である。本明細書では、通気孔又は減圧孔の中心は、孔状構造の幾何学的中心である。
バックキャビティ116において、第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111dから遠い位置では、気圧が高いため、通気孔11231の面積を大きく設定することができる。第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111dに近い位置では、気圧が低いため、通気孔11231の面積を小さく設定することができる。複数の通気孔11231の面積が同じであれば、バックキャビティ116において第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111dから遠い位置では、気圧が高く、ここでの通気孔11231の面積が小さいため、バックキャビティ116の気圧をよくバランスさせることができず、ここでの振動膜1121が振動するときに受ける空気抵抗が大きくなる。同様に、バックキャビティ116において第1の減圧孔111c及び/又は第2の減圧孔111dに近い位置では、振動膜1121が振動するときに受ける抵抗が小さい。それにより、振動膜1121が受ける力が不均一になり、振動膜1121の振動が不安定になる。したがって、通気孔11231の面積の大きさを調整することにより、音響発生部11の低周波の振動をより安定させることができる。
いくつかの実施例では、通気孔11231は、バックキャビティ116内の気圧をバランスさせることができ、振動膜1121が振動するときに受ける空気抵抗の均一性に影響を与えるため、通気孔11231の総面積は、音響発生部11の出力性能に影響を与えることができる。複数の通気孔11231の総面積と振動膜1121の振動方向への投影面積との比は、振動膜1121が振動するときに空気抵抗に影響を与えることができる。複数の通気孔11231の総面積と振動膜1121の振動方向への投影面積との比が小さすぎると、バックキャビティ116内の気圧が大きくなり、振動膜1121が振動するときに受ける空気抵抗が大きくなり、振動膜1121の低周波出力性能に影響を与える。複数の通気孔11231の総面積と振動膜1121の振動方向への投影面積との比が一定の閾値に達した後、該比をさらに増加させると、振動膜1121の振動に対するバックキャビティ116内の空気の影響の変化が小さくなるとともに、支持フレームの構造強度に影響を与える。したがって、いくつかの実施例では、振動膜1121が振動するときに均一で小さい空気抵抗を受け、音響発生部11の優れた出力性能を確保するために、複数の通気孔11231の総面積と振動膜1121の振動方向への投影面積との比は、0.008~0.3の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121が振動するときに受けた空気抵抗をさらに低下させるために、複数の通気孔11231の総面積と振動膜1121の振動方向への投影面積との比は、0.1~0.25の範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121が振動するときに受けた空気抵抗をさらに低下させるために、複数の通気孔11231の総面積と振動膜1121の振動方向への投影面積との比は、0.11~0.23の範囲内にあってもよい。
図17は、本明細書のいくつかの実施例に係る、通気孔の異なる総面積に対応するバックキャビティの周波数応答曲線である。通気孔11231の異なる総面積は、ゴム粘土を用いて通気孔11231を塞ぐ操作によって実現することができる。スピーカー112の振動膜の表面を測定マイクに正対させ、距離を4mmにし、スピーカー112に0.4Vの電圧を印加し、測定の周波数範囲を20Hz~20000Hzに設定すると、スピーカー112の異なる通気孔面積での周波数応答曲線(図17に示す)が得られる。0mmは、通気孔11231が完全に塞がれていること、すなわち、支持フレームに孔が形成されないことである。図17に示すように、通気孔11231の総面積が0mmから4.54mmまで徐々に増大するに連れて、バックキャビティ116の周波数応答曲線は、低周波(例えば、100Hz~1000Hz)領域で徐々に上向きに移動し、すなわち、バックキャビティ116の低周波応答が徐々に増大する。通気孔11231の総面積が4.54mmから12.96mmまで徐々に増大する過程において、バックキャビティ116の低周波応答の変化が明らかではない。これは、通気孔11231の総面積が一定の面積(例えば、4.54mm)まで増加した後、低周波振動において、振動膜1121の振動に対するバックキャビティ116内の空気の影響が徐々に弱くなるため、通気孔11231の総面積をさらに増加させても、バックキャビティ116の低周波領域の周波数応答曲線に対する影響が大きくないからである。
図17に示すように、通気孔11231の総面積が0mmから12.96mmまで増大するに連れて、バックキャビティ116の共振ピークは、徐々に高周波数へ移動し、低周波領域(例えば、100Hz~1000Hz)での周波数応答曲線は、徐々に平坦になる。いくつかの実施例では、バックキャビティ116に優れた低周波応答を持たせるために、通気孔11231の総面積は、4.54mm~12.96mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、バックキャビティ116に優れた低周波応答を持たさるために、通気孔11231の総面積は、5mm~11mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、バックキャビティ116に優れた低周波応答を持たせるために、通気孔11231の総面積は、7mm~10mmの範囲内にあってもよい。いくつかの実施例では、バックキャビティ116に優れた低周波応答を持たせるために、通気孔11231の総面積は、8mm~10mmの範囲内にあってもよい。
いくつかの実施例では、構造強度を向上させるために、支持フレーム1123に複数の通気孔11231が形成されてもよく、複数の通気孔11231の間の接続部分は、補強リブが形成される。いくつかの実施例では、通気孔11231の総面積を満たす場合、孔を形成するためのプロセスを簡略化するために、通気孔11231の数量は、1つのみに設定されてもよい。
いくつかの実施例では、磁気回路アセンブリ1125の収容部材11253の底部11253a又は側壁11253bにも複数の通気孔が形成されてもよい。振動膜1121の背面の音声は、複数の通気孔を介してバックキャビティ116及び減圧孔に伝達されてもよく、通気孔は、振動膜1121の両側に音声を放射するための良好な通路を提供する。
いくつかの実施例では、振動膜1121の振動方向への投影面積は、振動膜1121が振動するときに押し流される空気量に影響を与え、振動膜1121が振動して音声を発生させる効率に影響を与え、音響発生部11の音響出力効果に影響を与える。振動膜1121の振動方向への投影面積が小さすぎると、振動膜1121が振動するときに押し流される空気量が少なくなり、音響発生部11の音響出力効果が低い。振動膜1121の振動方向への投影面積が大きすぎると、支持フレーム1123の寸法が大きくなりすぎ、支持フレーム1123の重量が増加し、音響発生部11の重量が大きくなり、音響発生部11の構造と重量に影響を与え、装着の快適性と安定性に影響を与える。図3に示す音響発生部11の少なくとも一部が対耳輪領域を被覆すること、図4に示す音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されることという2種類の装着状況を総合的に考慮すると、耳100に聞こえる音量が大きくなる(放音効率がより高くなることに相当する)ため、振動膜1121の寸法が大きすぎなくてもよい。いくつかの実施例では、放音孔111aは、音響発生部11のハウジング111のユーザーの耳に近い側壁に設置され、放音孔111aは、振動膜1121の前側に設置され、フロントキャビティ114と連通し、振動膜1121の振動方向は、音響発生部11の厚さ方向Xであるか又はそれと略等価であり、振動膜1121の振動方向への投影面積は、振動膜1121の矢状面への投影面積であるか又はそれと略等価であり、振動膜1121の振動方向への投影面積は、音響発生部11のユーザーの矢状面への投影面積に影響を与える。音響発生部11のユーザーの矢状面への投影面積と耳甲介腔の矢状面への投影面積との重なり割合は、音響発生部11が耳甲介腔に挿入されて形成された類似キャビティ構造に影響を与え、それにより、音響発生部11の音響出力効果に影響を与える。さらに、振動膜1121の長軸寸法と短軸寸法は、音響発生部11の矢状面への投影の長軸寸法と短軸寸法に影響を与えることができる。
いくつかの実施例では、上記図3に示す音響発生部11の少なくとも一部が対耳輪領域を被覆すること、図4に示す音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されることという2種類の状況を総合的に考慮すると、音響発生部11が優れた音響出力を有し、音響発生部11の矢状面への投影が適切な面積を有するか又は音響発生部11が適切な厚さを有するようにするために、振動膜1121の振動方向への投影面積は、90mm~560mmであってもよい。好ましくは、振動膜1121の振動方向への投影面積は、120mm~300mmであってもよい。より好ましくは、振動膜1121の振動方向への投影面積は、150mm~200mmであってもよい。
上記図3に示す音響発生部11の少なくとも一部が対耳輪領域を被覆すること、図4に示す音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されることという2種類の状況を総合的に考慮すると、音響発生部11の限られた寸法内で、振動膜1121ができるだけ大きい面積を有するようにして、音響発生部11の音響出力性能を向上させるために、いくつかの実施例では、振動膜1121の振動方向が音響発生部11の厚さ方向Xと平行である場合、振動膜1121の振動膜の振動方向への投影面積(すなわち、振動膜1121の矢状面への投影面積)とハウジング111の振動膜の振動方向への投影面積(すなわち、ハウジング111の矢状面への投影面積)との比は、0.5以上であってもよい。いくつかの実施例では、音響発生部11の限られた寸法内で、振動膜1121ができるだけ大きい面積を有するようにして、音響発生部11の音響出力性能を向上させるために、振動膜1121の振動膜の振動方向への投影面積とハウジング111の振動膜の振動方向への投影面積との比は、0.8以上であってもよい。いくつかの実施例では、振動膜1121ができるだけ大きい面積を有するようにして、音響発生部11の音響出力性能を向上させるために、振動膜1121の振動膜の振動方向への投影面積とハウジング111の振動膜の振動方向への投影面積との比は、0.8~0.95の範囲内にあってもよい。
いくつかの実施例では、上記図3に示す音響発生部11の少なくとも一部が対耳輪領域を被覆するという装着方式と組み合わせて、振動膜1121の長軸寸法は、13mm~25mmの範囲内にあってもよく、振動膜の短軸寸法は、4mm~13mmの範囲内にあってもよい。図4に示す音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されるという装着方式と組み合わせて、音響発生部11の全体又は一部が耳甲介腔に挿入されて効果的な類似キャビティを形成することを容易にするために、振動膜1121の短軸寸法は、4mm~13mmの範囲内にあってもよい。上記短軸寸法に基づいて、振動膜1121の投影面積(例えば、振動膜1121の振動方向への投影面積は、52mm~325mmの範囲内にある)に基づいて、さらに、振動膜1121の長軸寸法が13mm~25mmの範囲内にあることが決定される。例えば、振動膜1121の長軸寸法は、15mm~20mmの範囲内にあってもよく、振動膜の短軸寸法は、5mm~10mmの範囲内にあってもよい。また、例えば、振動膜1121の長軸寸法は、17mm~18mmの範囲内にあってもよく、振動膜の短軸寸法は、7mm~8mmの範囲内にあってもよい。
以上、基本概念を説明してきたが、当業者にとっては、上記詳細な開示は、単なる例として示されているものに過ぎず、本願を限定するものではないことは明らかである。本明細書において明確に記載されていないが、当業者は、本願に対して様々な変更、改良及び修正を行うことができる。これらの変更、改良及び修正は、本願によって示唆されることが意図されているため、依然として本願の例示的な実施例の精神及び範囲内にある。
さらに、本願の実施例を説明するために、本願において特定の用語が使用されている。例えば、「1つの実施例」、「一実施例」、及び/又は「いくつかの実施例」は、本願の少なくとも1つの実施例に関連した特定の特徴、構造又は特性を意味する。したがって、本明細書の様々な部分における「一実施例」又は「1つの実施例」又は「1つの代替的な実施例」の2つ以上の言及は、必ずしも全てが同一の実施例を指すとは限らないことを強調し、理解されたい。また、本願の1つ以上の実施例における特定の特徴、構造又は特性は、適切に組み合わせることができる。
さらに、当業者には理解されるように、本願の各態様は、任意の新規かつ有用なプロセス、機械、製品又は物質の組み合わせ、又はそれらへの任意の新規かつ有用な改善を含む、いくつかの特許可能なクラス又はコンテキストで、例示及び説明され得る。よって、本願の各態様は、完全にハードウェアによって実行されてもよく、完全にソフトウェア(ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む)によって実行されてもよく、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実行されてもよい。以上のハードウェア又はソフトウェアは、いずれも「データブロック」、「モジュール」、「エンジン」、「ユニット」、「アセンブリ」又は「システム」と呼ばれてもよい。また、本願の各態様は、コンピュータ可読プログラムコードを含む1つ以上のコンピュータ可読媒体に具現化されたコンピュータプログラム製品の形態を取ることができる。
コンピュータ記憶媒体は、コンピュータプログラムコードを搬送するための、ベースバンド上で伝播されるか又は搬送波の一部として伝播される伝播データ信号を含んでもよい。該伝播信号は、電磁気信号、光信号又は適切な組み合わせ形態などの様々な形態を含んでもよい。コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ可読記憶媒体以外の任意のコンピュータ可読媒体であってもよく、該媒体は、命令実行システム、装置又は機器に接続されることにより、使用されるプログラムの通信、伝播又は伝送を実現することができる。コンピュータ記憶媒体上のプログラムコードは、無線、ケーブル、光ファイバケーブル、RF若しくは類似の媒体、又は上記媒体の任意の組み合わせを含む任意の適切な媒体を介して伝播することができる。
本願の各部分の操作に必要なコンピュータプログラムコードは、Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Pythonなどのオブジェクト指向プログラミング言語、C言語、Visual Basic、Fortran 2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAPなどの従来の手続き型プログラミング言語、Python、Ruby及びGroovyなどの動的プログラミング言語、又は他のプログラミング言語などを含む1つ以上のプログラミング言語でコーディングしてもよい。該プログラムコードは、完全にユーザコンピュータ上で実行されてもよく、独立したソフトウェアパッケージとしてユーザコンピュータ上で実行されてもよく、部分的にユーザコンピュータ上で部分的にリモートコンピュータ上で実行されてもよく、完全にリモートコンピュータ又は処理デバイス上で実行されてもよい。後者の場合、リモートコンピュータは、ローカルエリアネットワーク(LAN)又はワイドエリアネットワーク(WAN)などの任意のネットワーク形態でユーザコンピュータに接続されてもよく、(例えば、インターネットを介して)外部コンピュータに接続されてもよく、クラウドコンピューティング環境にあってもよく、ソフトウェア・アズ・ア・サービス(SaaS)などのサービスとして使用されてもよい。
また、特許請求の範囲に明確に記載されていない限り、本願に記載の処理要素又はシーケンスの列挙した順序、英数字の使用、又は他の名称の使用は、本願の手順及び方法の順序に限定されない。上記開示において、発明の様々な有用な実施例であると現在考えられるものを様々な例を通して説明しているが、そのような詳細は、単に説明のためのものであり、添付の特許請求の範囲は、開示される実施例のみに限定されないが、逆に、本願の実施例の趣旨及び範囲内にある全ての修正及び同等の組み合わせをカバーするように意図されることを理解されたい。例えば、上述したシステムアセンブリは、ハードウェアデバイスにより実装されてもよいが、ソフトウェアのみのソリューション、例えば、既存のサーバ又はモバイルデバイスに説明されたシステムをインストールすることにより実装されてもよい。
同様に、本願の実施例の前述の説明では、本願の開示の説明を簡略化して、1つ以上の発明の実施例への理解を助ける目的で、様々な特徴が1つの実施例、図面又はその説明にまとめられることがある。しかしながら、このような開示方法は、本願の主題が各請求項で列挙されるよりも多くの特徴を必要とするという意図を反映するものと解釈されるべきではない。むしろ、特許請求される主題は、前述の単一の開示された実施例のすべての特徴より少ない場合がある。
いくつかの実施例では、成分及び属性の数を説明する数字が使用されており、このような実施例を説明するための数字は、いくつかの例において修飾語「約」、「ほぼ」又は「概ね」によって修飾されるものであることを理解されたい。特に明記しない限り、「約」、「ほぼ」又は「実質的」は、上記数字が説明する値の±20%の変動が許容されることを示す。それに応じて、いくつかの実施では、明細書及び特許請求の範囲において使用されている数値パラメータは、いずれも特定の実施例に必要な特性に応じて変化し得る近似値である。いくつかの実施例では、数値パラメータについては、規定された有効桁数を考慮すると共に、通常の丸め手法を適用するべきである。本願のいくつかの実施例では、その範囲を決定するための数値範囲及びパラメータは、近似値であるが、具体的な実施例では、このような数値は、可能な限り正確に設定される。
本願において参照される全ての特許、特許出願、公開特許公報、及び、論文、書籍、仕様書、刊行物、文書などの他の資料は、本願の内容と一致しないか又は矛盾する出願経過文書、及び(現在又は後に本願に関連する)本願の請求項の最も広い範囲に関して限定的な影響を有し得る文書を除いて、その全体が参照により本願に組み込まれる。なお、本願の添付資料における説明、定義、及び/又は用語の使用が本願に記載の内容と一致しないか又は矛盾する場合、本願における説明、定義、及び/又は用語の使用を優先するものとする。
最後に、本願に記載の実施例は、単に本願の実施例の原理を説明するものであることを理解されたい。他の変形例も本願の範囲にある可能性がある。したがって、限定するものではなく、例として、本願の実施例の代替構成は、本願の教示と一致するように見なされてもよい。それに応じて、本願の実施例は、本願において明確に紹介して説明された実施例に限定されない。
11 音響発生部
112 トランスジューサ
11211 本体領域
11212 エッジ領域
1122 コイル
1123 支持フレーム
1124 端子
1125 磁気回路アセンブリ
11251 透磁板
11252 磁石
11253 収容部材
1155 固定リング
111 ハウジング
111a 放音孔
111c 第1の減圧孔
111d 第2の減圧孔
114 フロントキャビティ
115 接続フレーム
1151 音響通路
116 バックキャビティ
12 耳掛け

Claims (14)

  1. 振動膜と、
    磁気回路アセンブリと、コイルと、前記磁気回路アセンブリを取り囲んで設置された支持フレームとを含み、
    前記コイルは、前記振動膜に接続され、少なくとも一部が前記磁気回路アセンブリによって形成された磁気ギャップに位置し、前記コイルは、通電により、前記振動膜を振動させて音声を発生させ、前記振動膜は、本体領域と、本体領域を取り囲んだエッジ領域とを含み、
    前記支持フレームの第1の部分は、前記エッジ領域に接続され、前記第1の部分の厚さは、0.5mm~2mmの範囲内にあり、前記第1の部分の厚さは、前記振動膜の振動方向において、前記支持フレームと前記エッジ領域との接続領域と、前記支持フレームの前記磁気回路アセンブリに直接貼り合わされた領域との間の最小距離であ
    減圧孔が設置されたハウジングをさらに含み、
    前記ハウジングの内部には接続フレームが配置され、前記ハウジング内の空間は、前記振動膜の後側に設けられたバックキャビティを含み、前記バックキャビティは、前記振動膜、前記支持フレームおよび前記磁気回路アセンブリによって囲まれる第1のキャビティ部と、前記接続フレーム、前記支持フレームおよび前記磁気回路アセンブリによって囲まれる第2のキャビティ部とを含み、前記第1のキャビティ部と前記第2のキャビティ部とは、前記支持フレームに設けられた通気孔により連通しており、前記バックキャビティの共振周波数は、3.3kHz以上である、ことを特徴とする、音響発生部。
  2. 前記本体領域は、第1の傾斜部と、前記コイルに接続された第1の接続部とを含み、前記第1の傾斜部は、前記エッジ領域の一部の領域に貼り合わされ、かつ前記第1の傾斜部は、前記第1の接続部に対して前記コイルから離れる方向に傾斜する、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
  3. 前記エッジ領域は、弧状部を含み、前記弧状部の高さと前記弧状部のスパンとの比は、0.35~0.4の範囲内にある、ことを特徴とする、請求項に記載の音響発生部。
  4. 前記第1の接続部に対する前記第1の傾斜部の傾斜角度は、5°~30°の範囲内にあり、前記第1の接続部は、前記振動膜の振動方向に垂直である、ことを特徴とする、請求項に記載の音響発生部。
  5. 前記本体領域は、前記第1の接続部の前記第1の傾斜部から離れる一端に位置するドームを含み、前記ドームのスパンは、2mm~8mmの範囲内にあり、前記ドームの高さは、0.7mm~1.2mmの範囲内にある、ことを特徴とする、請求項に記載の音響発生部。
  6. 前記ドームの高さとスパンとの比は、0.1~0.3の範囲内にある、ことを特徴とする、請求項に記載の音響発生部。
  7. 記支持フレームの前記第1の部分は、前記エッジ領域の第2の接続部に接続され、前記支持フレームに複数の通気孔が形成され、前記振動膜の背面の音声は、前記複数の通気孔を介して前記減圧孔に伝達され、前記複数の通気孔は、少なくとも第1の通気孔と第2の通気孔を含み、前記第1の通気孔の中心から前記減圧孔の中心までの距離は、前記第2の通気孔の中心から前記減圧孔の中心までの距離よりも大きく、かつ前記第1の通気孔の面積は、前記第2の通気孔の面積よりも大きい、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
  8. 記振動膜の振動方向において、前記振動膜の投影面積と前記ハウジングの投影面積との比は、0.5以上である、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
  9. 前記振動膜の振動方向において、前記振動膜の投影面積と前記ハウジングの投影面積との比は、0.8~0.95の範囲内にある、ことを特徴とする、請求項に記載の音響発生部。
  10. 前記支持フレームの前記第1の部分は、前記エッジ領域の第2の接続部に接続され、前記磁気回路アセンブリは、収容部材を含み、前記磁気回路アセンブリの収容部材の底壁又は前記支持フレームに貼り合わされた側壁には、複数の通気孔が形成される、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
  11. 前記コイルから前記第1の傾斜部までの最小距離は、0.3mm以上である、ことを特徴とする、請求項に記載の音響発生部。
  12. 前記磁気回路アセンブリは、透磁板及び磁石を含み、前記透磁板は、前記磁石と前記振動膜との間に位置し、かつ前記磁石の表面に貼り付けられ、前記振動膜の振動方向において、前記コイルの中心と前記透磁板の中心との間の距離は、0.3mm未満である、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
  13. 前記磁気回路アセンブリは、収容部材を含み、前記振動膜の振動方向において、前記コイルの底部と前記収容部材の底壁との間の距離は、0.2mm~4mmの範囲内にある、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
  14. 前記コイルと前記収容部材の側壁との間の距離は、0.1mm~0.5mmの範囲内にある、ことを特徴とする、請求項1に記載の音響発生部。
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