專利名稱：制噪耳機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制噪耳機，特別是涉及一種能提供較佳耳機輸出頻率響應(yīng)曲線的
耳道式制噪耳機。
背景技術(shù)：
目前現(xiàn)有習知的制噪耳機內(nèi)部至少都設(shè)置有一揚聲器(或稱喇叭)及一麥克風， 藉由麥克風所接收外界的噪音聲波，并將其轉(zhuǎn)化為一噪音信號傳送到一制噪電路，而制噪 電路會相對應(yīng)于噪音信號而產(chǎn)生一反相信號以輸出至揚聲器，并使揚聲器得以產(chǎn)生與噪音 聲波反相的一反相聲波作為干涉，而達到制噪的效果。 請參閱圖1A所示，為現(xiàn)有習知的耳道式制噪耳機的剖面示意圖。耳道式制噪耳機 主要是由一耳機殼體10、一耳塞件11、一揚聲器12、一麥克風13及一制噪電路14所組成， 其中耳塞件11套設(shè)在耳機殼體10的開放端，兩者組合后可容置揚聲器12、麥克風13及制 噪電路14，且揚聲器12與麥克風13皆各藉由一導線15電性連接到制噪電路14，若以耳塞 件11的開放端插入使用者耳道的方向來看，麥克風13乃是設(shè)置在揚聲器12的前方，也可 說是麥克風13在揚聲器12與耳道之間，藉由如此的配置方式，揚聲器12輸出至耳道的聲 波可由麥克風13先予接收，并直接通過制噪電路14處理后再由揚聲器12輸出，此稱后饋 式主動制噪技術(shù)(Feed-Back active noisecancelling technology)，此技術(shù)可監(jiān)測最后 進入耳朵的噪聲信號，因此具有較佳的主動制噪效果。 上述后饋式主動制噪技術(shù)的配置方式，實際上較常見于耳罩式耳機或耳塞式耳 機，由于與耳道之間形成的腔體空間較大，因此在輸出頻率響應(yīng)曲線上大致上還能保持與 未加入制噪技術(shù)前相似，然而后饋式主動制噪技術(shù)結(jié)合在耳道式耳機時，則因為與耳道之 間形成的腔體變小，其輸出頻率響應(yīng)曲線即有較為顯著的差異，請參閱圖1B所示，其即為 圖1A的耳道式制噪耳機的頻率響應(yīng)曲線圖，如圖所示，現(xiàn)有習知的耳道式制噪耳機的頻率 響應(yīng)曲線Sl在3000HZ-6000HZ的高頻區(qū)段之間具有較為顯著的共振衰減(產(chǎn)生顯著的波 谷)，然而一般人正?？陕狀l率范圍雖在20HZ-20000HZ之間，但實際上較為敏感的區(qū)域是 在2000HZ-3000HZ之間，樂器的演奏則是最高可達4000HZ，也就是說，在現(xiàn)有習知的耳道式 制噪耳機頻率響應(yīng)曲線Sl產(chǎn)生衰減的3000HZ-6000HZ的高頻區(qū)段乃過于接近甚至覆蓋敏 銳聽覺下的頻率范圍，由此可證明現(xiàn)有習知的耳道式制噪耳機在高頻段的聲音輸出表現(xiàn)因 為麥克風的設(shè)置位置而被犧牲，實非使用者所樂見。 由此可見，上述現(xiàn)有的制噪耳機在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟 待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道， 但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問 題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種輸出頻率響應(yīng)曲線較佳制噪 耳機，實屬當前重要研發(fā)課題之一，亦成為當前業(yè)界極需改進的目標。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的制噪耳機存在的缺陷，而提供一種新型的制噪耳 機，所要解決的技術(shù)問題是使其提供制噪功能又能確保較佳耳機輸出頻率響應(yīng)曲線的制噪 耳機，非常適于實用。 本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種制噪耳機，其包括一耳機本體，具有一腔室及一導音管，該腔室藉由該導音管以與 外界連通；一揚聲器，設(shè)置于該腔室內(nèi)，用以提供聲音信號的輸出；一麥克風，設(shè)置于該腔 室內(nèi)且位于該揚聲器旁，用以接收該腔室內(nèi)的聲音信號；一信號處理器，電性連接于該揚聲 器及該麥克風，該信號處理器依據(jù)該麥克風所接收的聲音信號產(chǎn)生一反相消噪信號疊加至 該揚聲器作聲音信號的輸出；其中，該麥克風設(shè)置在該揚聲器旁，使得該麥克風在不會直接 干擾該揚聲器輸出聲波的位置上接收聲音信號，確保該制噪耳機在高頻段的頻率響應(yīng)。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
前述的制噪耳機，其中該揚聲器到該導音管的距離小于該麥克風的直徑。
前述的制噪耳機，其中該揚聲器到該導音管的距離小于該麥克風的厚度。
前述的制噪耳機，其更包括一后蓋結(jié)合于該腔室，且形成一容置空間以供該信號 處理器設(shè)置。 前述的制噪耳機，其中所述的導音管的一開口端設(shè)置有一隔網(wǎng)。 前述的制噪耳機，其中所述的導音管的一開口端套設(shè)有一耳塞件。 前述的制噪耳機，其中所述的腔室的周緣具有一開口以調(diào)整該腔室內(nèi)的頻率響應(yīng)。 前述的制噪耳機，其中所述的開口設(shè)置在靠近該導音管的位置。 前述的制噪耳機，其更包括有一阻尼件設(shè)置于該開口 。 前述的制噪耳機，其中所述的腔室對應(yīng)該開口而設(shè)置有一通道以供容置該阻尼 件，且該阻尼件在該通道內(nèi)移動以控制該開口的啟閉。 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上可知，為達到上述目
的，本發(fā)明提供了一種制噪耳機包括一耳機本體、一揚聲器、一麥克風及一信號處理器，耳 機本體具有一腔室及一導音管，揚聲器及麥克風皆設(shè)置于腔室內(nèi)，且揚聲器提供聲音信號
并由導音管輸出，麥克風則是位于揚聲器旁并接收腔室內(nèi)聲音信號，信號處理器則是同時 電性連接于揚聲器及麥克風，信號處理器提供電信號給揚聲器以轉(zhuǎn)換為聲音信號，而麥克 風則將接收的聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號以傳送至信號處理器，再由信號處理器針對聲音信號 當中被定義為噪音的部分輸出反相信號加入揚聲器。 再者，為達上述目的，本發(fā)明的制噪耳機在腔室周緣設(shè)有一開口，且藉由一阻尼件 設(shè)置于開口上而得控制開口的啟閉狀態(tài)，而此阻尼件可設(shè)計為可替換式或可移動式，藉以 改變腔室與外界連通的程度。 借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明制噪耳機至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明的制 噪耳機藉由將麥克風安排設(shè)置于揚聲器旁，大幅度減縮揚聲器與導音管之間的距離，因而 使得原本現(xiàn)有習知的制噪耳機在人耳可感知的高頻衰減效應(yīng)發(fā)生在超出人耳可感知的更 高頻區(qū)段；緣因于此，本發(fā)明所提供的制噪功能并不會犧牲原本耳機所需具備的高頻表現(xiàn)， 反而是給予了使用者更佳的聽覺享受，進一步而言，本發(fā)明在腔室周緣更可設(shè)置一開口 ，并 藉由一阻尼件以控制腔室與外界連通的程度，其可使得腔室內(nèi)制噪效果因在固定頻率區(qū)段內(nèi)涵蓋較大范圍的制噪分貝值，故得以在不同頻率下皆平均地達到制噪效果，所以整體表現(xiàn)出的制噪效果更為提升。 綜上所述，本發(fā)明提供一種制噪功能又能確保較佳耳機輸出頻率響應(yīng)曲線的制噪耳機。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1A為現(xiàn)有習知的制噪耳機的剖面示意圖。
圖IB為圖1A的頻率響應(yīng)曲線圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例的制噪耳機的剖面示意圖。
圖3為本發(fā)明第一實施例的制噪耳機與現(xiàn)有習知的制噪耳機的頻率響應(yīng)的比較圖'
圖4為本發(fā)明第二實施例的制噪耳機的剖面示意圖。
圖5A為本發(fā)明第二實施例的制噪耳機的頻率響應(yīng)圖。
圖5B為本發(fā)明第二實施例的制噪耳機的收音相位圖。
圖5C為本發(fā)明第二實施例的制噪耳機的制噪表現(xiàn)圖。
圖6為本發(fā)明第三實施例的制噪耳機的剖面示意圖。
IO:耳機殼體 ll:耳塞件
12 :揚聲器 13 :麥克風
14:制噪電路 15:導線Sl :頻率響應(yīng)曲線20 :耳機本體21 :腔室211 :前腔室
22:導音管24 :容置空間26 :耳塞件28 :通道40 :麥克風60 :阻尼件D :距離W:厚度
Fl :頻率響應(yīng)曲線F3 :頻率響應(yīng)曲線P3 :相位曲線A3:制噪曲線元件符號說明
212 :后腔室23 :后蓋25 :隔網(wǎng)27 :開口30 :揚聲器50 :信號處理器70 :阻尼件L:直徑
F2 :頻率響應(yīng)曲線P2 :相位曲線A2 :制噪曲線
具體實施例方式
為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的制噪耳機其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細說明如后。 有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當可對本發(fā)明為達成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。 請參閱圖2所示，為本發(fā)明第一實施例的制噪耳機的剖面示意圖。本發(fā)明制噪耳機包括有一耳機本體20、一揚聲器30、一麥克風40及一信號處理器50。耳機本體20具有一腔室21及一導音管22，腔室21藉由導音管22而與外界連通，揚聲器30及麥克風40皆設(shè)置在腔室21中，而揚聲器30的設(shè)置將腔室分隔為一前腔室211與一后腔室212，麥克風40則是設(shè)置在揚聲器30旁且位于前腔室211之中，信號處理器50則是同時電性連接于揚聲器30及麥克風40，且提供電信號給揚聲器30以轉(zhuǎn)換為聲音信號而從導音管22輸出，而麥克風40接收腔室21內(nèi)的聲音信號以轉(zhuǎn)換電信號傳送至信號處理器50，并由信號處理器50對聲音信號當中被定義為噪音的部分輸出反相信號以加入揚聲器30。
特別須要注意的是，由于本發(fā)明的麥克風40設(shè)置于揚聲器30旁，因此可將揚聲器30到導音管22的距離D設(shè)計到小于麥克風40的直徑L，甚至是小于麥克風的厚度W。
另外，在此實施例當中，耳機本體20還包括有一后蓋23結(jié)合于腔室21上，并形成一容置空間24以供信號處理器50設(shè)置；再者，在導音管22的開口端設(shè)置有一隔網(wǎng)25，用以阻絕雜物或灰塵進入導音管22 ;另外，在導音管22的開口端更套設(shè)有一耳塞件26，耳塞件26通常以橡膠等軟性材質(zhì)制成，以方便且舒適地塞入至使用者的耳道當中。
請接著參閱圖3所示，為本發(fā)明第一實施例的制噪耳機與現(xiàn)有習知的制噪耳機的頻率響應(yīng)的比較圖，其中橫軸為頻率值，縱軸為分貝值。由于本發(fā)明第一實施例當中麥克風40設(shè)置在揚聲器30旁，因此揚聲器30可以設(shè)置在非常接近導音管22的位置，且如此一來麥克風40仍然可以直接地在腔室21內(nèi)接收揚聲器30的聲音輸出，但完全不會在揚聲器30到導音管22的路徑上造成干擾，因此在圖3當中，本發(fā)明第一實施例制噪耳機的頻率響應(yīng)曲線F1與現(xiàn)有習知的制噪耳機的頻率響應(yīng)曲線S1相較之下，頻率響應(yīng)曲線F1產(chǎn)生顯著衰減的區(qū)段向后移至10000HZ之后，由于IOOOOHZ之后的頻率范圍已非一般人在聽覺上可感受的區(qū)段，因此對于使用者的影響將可降至最小。 在此必須補充說明的是，圖3所表現(xiàn)出較佳的頻率響應(yīng)雖然是在揚聲器30到導音管22的距離D小于麥克風40的厚度W的情況下，然而實際上只要將麥克風40設(shè)計在不擋住揚聲器30出音路徑上即有一定的效果，可想而知，將揚聲器30到導音管22的距離D設(shè)計到小于麥克風40的直徑L亦可達到將產(chǎn)生衰減的區(qū)段往高頻區(qū)移動的功效。
請再參閱圖4所示，為本發(fā)明第二實施例的制噪耳機的剖面示意圖。此實施例的制噪耳機亦由一耳機本體20、一揚聲器30、一麥克風40及一信號處理器50所組成，然而此實施例與第一實施例的差異在于耳機本體20的腔室21的周緣設(shè)置有一開口 27，如圖所示開口 27可開設(shè)在靠近導音管22旁的位置，且腔室21對應(yīng)于開口 27設(shè)置有一通道28以供容置一阻尼件60，藉由阻尼件60的設(shè)置可調(diào)整開口 27的啟閉，亦可藉此部分地調(diào)節(jié)腔室21內(nèi)部與外界的連通程度，例如可調(diào)整為全開啟、全關(guān)閉或部分地開啟。 請再參閱圖5A至圖5C所示，為本發(fā)明第二實施例的制噪耳機在不同的開口啟閉
狀態(tài)下的頻率響應(yīng)圖、收音相位圖及制噪表現(xiàn)圖。在圖5A當中，使用者利用阻尼件60封閉
開口 27時，在腔室21內(nèi)可測得一頻率響應(yīng)曲線F2，而當移動阻尼件60開啟開口 27時，在
腔室21內(nèi)可測得另一頻率響應(yīng)曲線F 3 ;對應(yīng)于圖5B，在開口 27封閉的情況下，麥克風40
所接收的一聲音信號可產(chǎn)生相位曲線P2，而在開口 27開啟的情況下，麥克風40所接收的另
一聲音信號可產(chǎn)生相位曲線P3 ;再對應(yīng)于圖5C，在開口27封閉的情況下，腔室21內(nèi)可測得
一制噪曲線A2，而在開口 27開啟的情況下，腔室21內(nèi)可測得另一制噪曲線A3。 綜觀圖5A至圖5C所示的各曲線，當控制開口 27由原本封閉狀態(tài)至開啟狀態(tài)時，
麥克風40所接收腔室21內(nèi)的聲音信號的相位漸趨平緩，因而使得其制噪曲線由封閉時的
近正弦波形狀轉(zhuǎn)化為近梯形波形狀，而在此制噪表現(xiàn)示意圖當中，在一定的頻率區(qū)段內(nèi)所
涵蓋較大范圍的制噪分貝值，表示在不同頻率下皆能平均地達到制噪的效果，其整體表現(xiàn)
出的制噪效果即較佳。 請參閱圖6所示，為本發(fā)明第三實施例的制噪耳機的剖面示意圖。此實施例的制噪耳機亦由一耳機本體20、一揚聲器30、一麥克風40及一信號處理器50所組成，然而此實施例與第二實施例的差異在于耳機本體20的開口 27直接設(shè)置一阻尼件70，此阻尼件70可替換地設(shè)置在開口 27上，而藉由不同阻尼系數(shù)的阻尼件70的置換，亦可達到不同頻率響應(yīng)的需求，此置換阻尼件70可達到的效果近似于第二實施例以阻尼件60在通道28中來回啟閉的效果，故在此即不另作贅述。 上述第二實施例及第三實施例的制噪耳機分別藉由阻尼件60、70來控制腔室21與外界連通的程度，然而觀察圖5A至圖5C所示的各曲線后，可知阻尼件60使得開口 27由封閉狀態(tài)至開啟狀態(tài)時可得到較佳的制噪效果，也就是說，如果耳機本體20僅設(shè)置開口 27而未設(shè)置阻尼件60、70，那么也可以改變腔室21內(nèi)的頻率響應(yīng)表現(xiàn)，而達到如圖5C當中制噪曲線A3的制噪效果。 最后必須補充的是，本發(fā)明上述各實施例所揭露的揚聲器皆為動圈式揚聲器，但基于本發(fā)明概念下，亦得將動圈式揚聲器置換為動鐵式揚聲器，此置換將不致影響原本藉由本發(fā)明概念所能達成的功效，故在此即不另外繪制圖式及說明。 綜上所述，本發(fā)明制噪耳機的藉由將麥克風安排設(shè)置于揚聲器旁，大幅度減縮揚
聲器與導音管之間的距離，因而使得原本現(xiàn)有習知的制噪耳機在人耳可感知的高頻衰減效
應(yīng)發(fā)生在超出人耳可感知的更高頻區(qū)段，如此一來，加入制噪功能當然不致犧牲了原本耳
機所需具備的高頻表現(xiàn)，而能給予使用者更佳的聽覺享受；再者，本發(fā)明制噪耳機在腔室周
緣設(shè)置一開口 ，并藉由一阻尼件以控制開口的開啟或關(guān)閉狀態(tài)，當控制開口由關(guān)閉狀態(tài)至
開啟狀態(tài)時，腔室內(nèi)的制噪表現(xiàn)因為在固定頻率區(qū)段內(nèi)能涵蓋較大范圍的制噪分貝值，故
得以在不同頻率下皆平均地達到制噪的效果，其整體表現(xiàn)出的制噪效果即較佳。 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖
然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人
員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾
為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)
對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種制噪耳機，其特征在于其包括一耳機本體，具有一腔室及一導音管，該腔室藉由該導音管以與外界連通；一揚聲器，設(shè)置于該腔室內(nèi)，用以提供聲音信號的輸出；一麥克風，設(shè)置于該腔室內(nèi)且位于該揚聲器旁，用以接收該腔室內(nèi)的聲音信號；一信號處理器，電性連接于該揚聲器及該麥克風，該信號處理器依據(jù)該麥克風所接收的聲音信號產(chǎn)生一反相消噪信號疊加至該揚聲器作聲音信號的輸出；其中，該麥克風設(shè)置在該揚聲器旁，使得該麥克風在不會直接干擾該揚聲器輸出聲波的位置上接收聲音信號，確保該制噪耳機在高頻段的頻率響應(yīng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制噪耳機，其特征在于其中該揚聲器到該導音管的距離小于 該麥克風的直徑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制噪耳機，其特征在于其中該揚聲器到該導音管的距離小于 該麥克風的厚度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制噪耳機，其特征在于其更包括一后蓋結(jié)合于該腔室，且形 成一容置空間以供該信號處理器設(shè)置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制噪耳機，其特征在于其中所述的導音管的一開口端設(shè)置有 一隔網(wǎng)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制噪耳機，其特征在于其中所述的導音管的一開口端套設(shè)有 一耳塞件。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制噪耳機，其特征在于其中所述的腔室的周緣具有一開口以 調(diào)整該腔室內(nèi)的頻率響應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制噪耳機，其特征在于其中所述的開口設(shè)置在靠近該導音管 的位置。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的制噪耳機，其特征在于其更包括有一阻尼件設(shè)置于該開口 。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的制噪耳機，其特征在于其中所述的腔室對應(yīng)該開口而設(shè)置 有一通道以供容置該阻尼件，且該阻尼件在該通道內(nèi)移動以控制該開口的啟閉。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種制噪耳機，其包括一耳機本體、一揚聲器、一麥克風及一信號處理器，耳機本體具有一腔室及一導音管，揚聲器及麥克風皆設(shè)置于腔室內(nèi)，且揚聲器提供聲音信號并由導音管輸出，麥克風則是位于揚聲器旁并接收腔室內(nèi)聲音信號，信號處理器則是同時電性連接于揚聲器及麥克風，信號處理器提供電信號給揚聲器以轉(zhuǎn)換為聲音信號，而麥克風則將接收的聲音信號轉(zhuǎn)換為電信號以傳送至信號處理器，再由信號處理器針對聲音信號當中被定義為噪音的部分輸出反相信號加入揚聲器。
文檔編號H04R1/10GK101742373SQ200810176469
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者何鴻鈞, 葉炯文, 宋柏勛, 蔡政和 申請人:美律實業(yè)股份有限公司