專(zhuān)利名稱(chēng)：：音頻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及音頻設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及個(gè)人使用的音頻設(shè)備。
背景技術(shù)：
：已知提供了可被插入到使用者的耳腔中的耳塞或提供了包含安裝在頭帶上并且被布置成以靠著使用者的耳朵放置或罩在使用者的耳朵之上的小揚(yáng)聲器的頭戴式耳機(jī)。這些聲源經(jīng)由鼓膜使用沿著耳道傳送的氣壓波將聲音傳送到內(nèi)耳?！銈鹘y(tǒng)的耳機(jī)使用安裝在塑料殼中的動(dòng)圈型的換能器。所述動(dòng)圈被連接到輕重量的膜片，該膜片被設(shè)計(jì)成以放入耳道的入口。動(dòng)圈和膜片重量輕并且被緊密地耦合到耳道另一端的鼓膜。通過(guò)動(dòng)圈換能器檢測(cè)到的鼓膜和耳道的聲阻抗相對(duì)較小。該較小的聲阻抗連同緊密的耦合意味著動(dòng)圈式換能器的動(dòng)態(tài)要求相對(duì)較低。動(dòng)圈式換能器需要磁路，其一般包含金屬部件，例如，鋼或鐵極片，以產(chǎn)生使線(xiàn)圈移動(dòng)的磁場(chǎng)線(xiàn)。這些部件提供了相對(duì)較大的慣性質(zhì)量，其和較低的動(dòng)態(tài)要求相結(jié)合意味著相對(duì)較小的振動(dòng)進(jìn)入塑料殼。存在同頭戴式耳機(jī)和耳塞相關(guān)的缺點(diǎn)。例如，它們會(huì)妨礙正常的聽(tīng)覺(jué)作用例如對(duì)話(huà)或者會(huì)防止使用者聽(tīng)到有用或重要的外部有聲信息，例如，警告。而且，它們一般是不舒服的并且如果傳送的音量太高，它們會(huì)引起聽(tīng)覺(jué)超負(fù)荷和受損。放入耳道的耳塞還具有衛(wèi)生問(wèn)題。將聲音傳送到使用者內(nèi)耳的另一種方法是使用骨傳導(dǎo)，例如在一些類(lèi)型的助聽(tīng)器中。在此情況下，換能器被配合到使用者的乳突骨以被機(jī)械耦接到使用者的腦殼上。聲音然后從換能器穿過(guò)腦殼被傳送并直接到達(dá)耳蝸或內(nèi)耳。鼓膜與該聲音的傳送路線(xiàn)無(wú)關(guān)。使換能器位于耳朵的后面提供了良好的機(jī)械耦合。然而，該良好的結(jié)果一般需要相當(dāng)高的功率和作用力。—個(gè)缺點(diǎn)在于在換能器位置處的腦殼的機(jī)械阻抗是頻率的復(fù)變函數(shù)。而且，設(shè)備需要能夠順利地戴在腦殼上。因此，換能器的設(shè)計(jì)和所需的電均衡會(huì)比較昂貴和困難。在JP56-089200(MatsushitaElectricInd有限公司)、W001/87007(日本Temco有限公司)、W002/30151以及WO05-025267中給本申請(qǐng)人建議了另一些解決方案。在每個(gè)公布中，換能器被直接耦合到使用者的耳廓，特別是使用者的耳垂之后，以在其中激勵(lì)振動(dòng)，因此聲音信號(hào)被傳送到使用者的內(nèi)耳。W002/30151以及W005-025267描述了將換能器安裝到使用者的耳廓的各種方法，其包括特別設(shè)計(jì)的鉤子和夾子。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了包含殼體和安裝在該殼體內(nèi)的壓電換能器的音頻設(shè)備以使換能器鄰近使用者的耳廓，由此換能器激勵(lì)耳廓中的振動(dòng)以使其將來(lái)自換能器的聲音信號(hào)傳送到使用者的內(nèi)耳，其特征在于包含耦合器，該耦合器將殼體簡(jiǎn)單支撐在換能器上。壓電換能器會(huì)具有三個(gè)明顯不同的邊界條件，S卩，自由、被夾緊(或被固定)以及簡(jiǎn)單支撐(或釘住)。每個(gè)條件下，梁(beam)的特性完全不同。固定到柱腳(stub)或耦合器在限制所有運(yùn)動(dòng)的地方構(gòu)成了夾緊，這即是為了偏斜(位移)又是為了旋轉(zhuǎn)。在自由的情況下允許所述兩種運(yùn)動(dòng)。對(duì)于簡(jiǎn)單支撐的情況下，防止任何軸上的位移但允許旋轉(zhuǎn)。"簡(jiǎn)單支撐"因此要被理解為聲學(xué)工程中定義壓電換能器的諧振板或梁的邊界條件的技術(shù)術(shù)語(yǔ)。換能器的諧振板被支撐以允許圍繞支撐件樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)但防止相對(duì)于支撐件的平移運(yùn)動(dòng)。簡(jiǎn)單支撐因此明顯不同于諧振板在其邊緣處被夾緊或諧振板在其邊緣處自由的其他邊界條件。換能器可以是分布式換能器(例如，W001/54450中教導(dǎo)的那種類(lèi)型的換能器)。簡(jiǎn)單支撐分布式梁換能器的端部會(huì)期望使梁更硬，因此提高了其基頻。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員會(huì)期望由于提高了基頻因此減小了低頻特性。然而，有點(diǎn)令人吃驚地是，簡(jiǎn)單支撐梁換能器的端部大大改進(jìn)了低頻性能，但通常減小了在中、高頻范圍內(nèi)傳送的功率。將換能器簡(jiǎn)單地支撐在殼體上還意味著音頻設(shè)備更能經(jīng)受沖擊。壓電換能器一般重量輕、尺寸小且效率高。換能器可以是兩根梁與壓電陶瓷層疊的梁型設(shè)備。該材料是形狀可變的并且在換能器的梁內(nèi)產(chǎn)生撓曲諧振以產(chǎn)生模態(tài)的激振力。兩根梁會(huì)被延伸過(guò)陶瓷梁端部的中心隔板(centralvane)分隔開(kāi)。耦合器的材料參數(shù)(例如，密度、損耗、彈性、衰減和剪應(yīng)變)被優(yōu)選為以提供簡(jiǎn)單支撐，例如，允許旋轉(zhuǎn)但不允許平移運(yùn)動(dòng)。耦合器可具有相當(dāng)?shù)偷募羟心Ａ恳栽试S旋轉(zhuǎn)但具有較高的體積模量以防止平移。一些衰減也是有用的。這些塊體(block)由彈性體或橡膠做成，由此盡管材料的壓縮剛性較高，但是允許剪應(yīng)力所致的旋轉(zhuǎn)。耦合器可由彈性體做成，比如可通過(guò)硫化作用固化的未飽和的橡膠，例如，自然橡膠(NR)、聚異戊二烯(IR)、丁基橡膠(異丁烯和異戊二烯的共聚物，IIR)、鹵化丁基橡膠(氯丁基橡膠CIIR，溴丁基橡膠BIIR)、聚丁二烯(BR)、苯乙烯丁二烯橡膠(聚苯乙烯和聚丁二烯的共聚物，SBR)、丁腈橡膠(聚丁二烯和丙烯腈的共聚物，NBR)，還被稱(chēng)為布納N橡膠(bunaNrubber)、水合丁腈橡膠(HNBR)Therbai^和Zetpo產(chǎn)、氯丁二烯橡膠(CR)、聚氯丁烯、氯丁(二烯)橡膠(Neoprene)、氯丁橡膠(Baypren)等。另外，彈性體可以是不能通過(guò)硫化處理進(jìn)行固化的飽和橡膠，例如，EPM(乙丙橡膠，聚乙烯和聚丙烯的共聚物渣滓)以及EP匿橡膠(三元乙丙橡膠，聚乙烯、聚丙烯和親二烯物的三元共聚物)、表氯醇(EC0)、聚丙烯酸酯橡膠(ACM、ABR)、硅橡膠(SI、Q、VMQ)、氟硅酮橡膠(FVMQ)、含氟彈性體(FKM、FPM)維東合成橡膠(viton⑧)、Tecnoflor^、Fluoref和Dai-El，全氟彈性體(FFKM)Kalrez逸、聚醚段酰亞胺(PolyetherBlockAmides)(PEBA)、四氟乙烯/丙烯橡膠(FEPM)、氯磺化聚乙烯(CSM)、(Hypalon)和乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)。其他合適的彈性體包括熱塑性彈性體(TPE)、例如，Hytref、熱塑性硫化橡膠(TPV)J^n，santopreneTPV、聚氨酯橡膠、節(jié)肢彈性蛋白、彈性蛋白和多硫化合物橡膠。所述彈性體可以是聚合物或多孔狀泡沫體，例如，商標(biāo)為Poror^的泡沫體。該彈性泡沫是能夠彎曲的、高密度的、微單元的產(chǎn)品，其保持了對(duì)壓縮形變(皺縮)的很好的抵抗性，表現(xiàn)出較高的彈性，良好的振動(dòng)衰減以及沖擊吸收。所述材料被選擇為具有平移剛性kz和/或旋轉(zhuǎn)剛性kr，它們提供了近似的簡(jiǎn)單支撐。合適的剛性范圍由考慮適合的方程式而得到。例如，對(duì)于壓電梁形式的換能器，其中所述壓電梁在一端具有支撐件和旋轉(zhuǎn)彈簧(kr)且在另一端具有普通彈簧(kz)，梁的最小模式隨著平移和旋轉(zhuǎn)剛性的值變化。Kz=0是自由的，kz=無(wú)窮大是被支撐，kr=0是被支撐，kr=無(wú)窮大是被夾緊。近似的簡(jiǎn)單支撐可通過(guò)將最大的kr選擇為在0和無(wú)窮大之間且將最小的kz選擇為在0和無(wú)窮大之間予以實(shí)現(xiàn)。這就得出kz>大約3EI/L3kr<大約3EI/L在此E二楊氏t莫量I=慣性的面積矩(1/12X厚度3X寬度)L=長(zhǎng)度剪切模量G由以下給出G=E/2/(l+皿)3/8XE對(duì)于具有厚度為1毫米、長(zhǎng)度為25毫米以及楊氏模量近似為64Gpa的壓電梁的換能器，kz設(shè)定剪切模量為220kpa的最小值，kr設(shè)定剪切模量為32Mpa的最大值。因此，楊氏模量?jī)?yōu)選在500kpa和83Mpa之間，剪切模量在200kpa和32Mpa之間。換能器可以是矩形的，耦合器可包括接合換能器的相對(duì)邊緣的部分。換能器一般是盤(pán)狀的，耦合器可沿著換能器的一部分或整個(gè)延伸。另外，耦合器可位于周長(zhǎng)上的至少三個(gè)部分，這些部分可圍繞周長(zhǎng)等間距。換能器可以是三角形，耦合器可位于三角形的每個(gè)頂點(diǎn)。換能器可以是梯形的或超橢圓形的。換能器可以是板狀的且可以是平面的或由平面彎曲而成。殼體可包括彈性層，該彈性層形成換能器和使用者的耳廓之間的界面。彈性層可由更軟的非孔性材料做成，例如硅酮彈性體。彈性層可具有多孔、泡沫狀的芯體，例如，乙烯樹(shù)脂或腈或其他合成橡膠，以提供彈性。彈性層的目的是給受到推動(dòng)的耳廓區(qū)域提供衛(wèi)生的、不引起過(guò)敏的緩沖接觸區(qū)。換能器和/或彈性層的適合的機(jī)械性能，特別是機(jī)械阻抗和/或模態(tài)特性，在需要的情況下，可被選擇為以與典型的耳廓的特性相匹配。另外，機(jī)械性能可選擇為能夠適合于應(yīng)用。例如，如果匹配的換能器太薄不耐用，換能器的機(jī)械阻抗可被增加以提供更好的耐用性。換能器和/或彈性層的機(jī)械性能可被匹配成以使換能器和耳廓之間的接觸力最優(yōu)化和/或使換能器的頻率范圍最優(yōu)化。換能器的機(jī)械性能可包括壓電層的安裝位置、附加質(zhì)量(mass)以及數(shù)量。換能器可具有偏心安裝件，由此扭曲力可用來(lái)較好地接觸耳廓。在壓電元件的端部處可添加質(zhì)量，以改進(jìn)低頻帶寬。換能器可具有多層壓電材料，由此電壓敏感性會(huì)增加，放大器的電壓要求會(huì)降低。這層或每層壓電材料可被壓縮。壓電換能器的電連接一般會(huì)有問(wèn)題。例如，易損壞的電線(xiàn)通常被焊接到壓電梁。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，耦合器可由導(dǎo)電材料做成，由此可實(shí)現(xiàn)換能器和聲源之間的更結(jié)實(shí)的電連接。對(duì)于包含夾在兩個(gè)壓電元件之間的中心隔板的壓電換能器，中心隔板可延伸過(guò)壓電元件的端部，導(dǎo)電耦合器可被耦接到中心隔板上。該種電連接不需要為較高阻抗的壓電換能器提供非常低電阻的連接。換能器殼體可以被連接到眼鏡。眼鏡包括護(hù)目鏡、眼鏡(spectacles)、玻璃眼鏡(glasses)和太陽(yáng)鏡所有形式。耳廓是使用者的整個(gè)外耳。換能器被耦接到緊鄰使用者外耳的耳廓的后表面。例如，經(jīng)由彈簧夾或線(xiàn)環(huán)型的緊固件，殼體可安裝到眼鏡的鏡腿或護(hù)目鏡的帶上。殼體可以為在鏡腿之上滑動(dòng)的彈性套管的形式。另外，殼體為一副眼鏡的鏡腿或部分鏡腿的形式，其中所述一副眼鏡的鏡腿或部分鏡腿例如經(jīng)由螺釘或夾持機(jī)構(gòu)能夠與使用者的傳統(tǒng)眼鏡的鏡腿或部分鏡腿互換。這樣，通常的太陽(yáng)鏡、護(hù)目鏡或眼鏡可適合于用作聽(tīng)筒。該音頻設(shè)備戴起來(lái)比較舒服并且比較方便。沒(méi)有被放在耳中因此不存在衛(wèi)生問(wèn)題。而且，所述設(shè)備可藏在耳朵之后因此考慮比較周到(discreet)。音頻設(shè)備可包括內(nèi)置設(shè)施以便以與W002/30151中教導(dǎo)那樣類(lèi)似的方式使得對(duì)于每個(gè)使用者而言換能器可以位于眼鏡上的最優(yōu)化位置。音頻設(shè)備可包含均衡器，用于進(jìn)行均衡以改進(jìn)音頻設(shè)備的聲音特性。音頻設(shè)備可被放開(kāi)，即，用于兩只耳朵上。使用者可使用兩個(gè)音頻設(shè)備，一個(gè)鏡腿上安裝一個(gè)音頻設(shè)備。對(duì)每個(gè)音頻設(shè)備信號(hào)輸入可以不同，例如，以產(chǎn)生相互關(guān)系的立體圖像從而提供背景音樂(lè)；或者對(duì)于兩個(gè)音頻設(shè)備是相同的。音頻設(shè)備可包括小型內(nèi)置的麥克風(fēng)，例如，免提電話(huà)。在使用中，麥克風(fēng)可位于使用者的嘴附近用于較好地進(jìn)行雙向通信。音頻設(shè)備可包含內(nèi)置小型接收器，例如用于與方便地位于使用者的口袋中或被夾到外套的翻領(lǐng)的本地信號(hào)源例如CD播放器或電話(huà)機(jī)進(jìn)行無(wú)線(xiàn)連接，或者無(wú)線(xiàn)連接到用于廣播發(fā)射的遠(yuǎn)端信號(hào)源。另外，音頻設(shè)備可包括有線(xiàn)連接到本地信號(hào)源。音頻設(shè)備可結(jié)合集成放大器、電壓變換器和/或電源。還可結(jié)合電子設(shè)備，例如，藍(lán)牙電子設(shè)備。另外，這些元件可結(jié)合到眼鏡的鏡腿上，在所述眼鏡的鏡腿上將連接所述音頻設(shè)備。換能器可由殼體完全或部分地包封。所述殼體可由相對(duì)軟的材料例如橡膠、硅樹(shù)脂或聚亞安酯做成。另外，殼體可以是剛性材料，例如金屬(例如，鋁或鋼)、硬塑料(例如，有機(jī)玻璃(perspex)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或者玻璃纖維增強(qiáng)塑料從而為換能器提供額外的保護(hù)，特別是在處理的過(guò)程中。殼體材料還可是非導(dǎo)電的、非引起過(guò)敏的和/或耐水或防水的。所述音頻設(shè)備優(yōu)選通過(guò)使用完全包圍換能器的防水殼體當(dāng)濕的時(shí)候也保持性能。所述材料優(yōu)選對(duì)換能器的性能具有最小的影響，即，不會(huì)約束換能器的運(yùn)動(dòng)。殼體可提供一些防護(hù)，例如較小的震動(dòng)和特別是濕的環(huán)境。這樣，所述設(shè)備機(jī)械特性穩(wěn)定并且特別適合于運(yùn)動(dòng)和休閑場(chǎng)合，例如作運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的裁判，在此需要使用者跑動(dòng)。所述殼體可被模制、澆注或壓制。該設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)是能夠允許使用者聆聽(tīng)背景中的聲音或音樂(lè)，同時(shí)通過(guò)未被擋住的耳道聽(tīng)到它們周?chē)穆曇簟Ｒ虼?，音頻設(shè)備可用于以下所有場(chǎng)合中，即自然和未受到妨礙的聽(tīng)力必須得以保持，例如對(duì)于經(jīng)個(gè)人耳機(jī)正在收聽(tīng)節(jié)目的步行者和騎自行車(chē)者，提高6安全性。這種感覺(jué)類(lèi)似于當(dāng)能夠切換收聽(tīng)不同的對(duì)話(huà)并且能將其他噪音降低到背景值時(shí)擁擠的房間。存在其他有益的心理聲學(xué)效果，例如，能夠聽(tīng)到使用者自己聲音的"側(cè)音"。這是用于調(diào)節(jié)說(shuō)話(huà)的音量等級(jí)的反饋。當(dāng)使用傳統(tǒng)的頭戴式耳機(jī)時(shí)，快速聽(tīng)會(huì)不舒服，因?yàn)闆](méi)有側(cè)音。根據(jù)本發(fā)明的音頻設(shè)備的使用者會(huì)能夠繼續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間的對(duì)話(huà)，不會(huì)不適?，F(xiàn)代的移動(dòng)電話(huà)沒(méi)有該側(cè)音，這就是為什么人們趨向于對(duì)著聽(tīng)筒大聲說(shuō)話(huà)的一個(gè)原因。上述音頻設(shè)備可用于當(dāng)使用者需要更高水平的舒適性、方便性、安全可靠性時(shí)的許多頭戴式耳機(jī)的應(yīng)用中。這些應(yīng)用的不詳盡的列表包括免提式移動(dòng)電話(huà)、虛擬會(huì)議、娛樂(lè)系統(tǒng)例如飛行中和計(jì)算機(jī)游戲、用于緊急和安全性服務(wù)的通信系統(tǒng)、水下作業(yè)、消除有源噪聲的耳機(jī)、耳鳴掩蔽器、呼叫中心以及秘書(shū)應(yīng)用(secretariala卯lication)、家庭影院以及電影院、包括數(shù)據(jù)和信息界面的增強(qiáng)和共享現(xiàn)實(shí)、訓(xùn)練應(yīng)用、博物館、豪華古宅(導(dǎo)游)和主題公園以及車(chē)載娛樂(lè)。音頻設(shè)備可用來(lái)增大部分聾的人具有較差聽(tīng)力的部分的頻率范圍，而通過(guò)其余的頻率范圍不會(huì)妨礙所述部分聾的人的聽(tīng)力。這種類(lèi)型的耳機(jī)的最廣泛應(yīng)用是作為一種和手機(jī)一起使用的免提式設(shè)備。本設(shè)備特別適合于當(dāng)通話(huà)質(zhì)量非常好并且能提供重量輕的設(shè)計(jì)時(shí)的應(yīng)用中。另一通話(huà)應(yīng)用是來(lái)自個(gè)人導(dǎo)航設(shè)備的語(yǔ)音指示。使用者能清楚地聽(tīng)到指示，同時(shí)完全意識(shí)到它們所處的環(huán)境。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了結(jié)合了所述音頻設(shè)備的眼鏡。為了更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在將參照附圖僅通過(guò)例子描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的音頻設(shè)備的橫截面視圖；圖2a和2b各自是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的音頻設(shè)備的一副眼鏡的透視圖；圖2c是結(jié)合了根據(jù)本發(fā)明的音頻設(shè)備的一副軍用眼鏡的透視圖；圖3a到3d表示用于圖1的音頻設(shè)備的換能器的另一安裝情況；圖3e是用于圖3a到3d的安裝情況的力對(duì)頻率的曲線(xiàn)圖；圖4a到4c表示三個(gè)可選擇的導(dǎo)電安裝情況；圖4d是圖4a到4c的安裝情況下的力對(duì)頻率的曲線(xiàn)圖；圖5是表示用于根據(jù)本發(fā)明支撐的換能器和自由安裝條件下的換能器的力對(duì)頻率的曲線(xiàn)圖。具體實(shí)施例方式圖1表示包含換能器12的音頻設(shè)備，其中所述換能器為整個(gè)封閉在殼體內(nèi)的壓電梁式的換能器。所述殼體包含外部剛性殼10以及作為使用者耳廓和換能器之間的界面的彈性層18。填充層20限定外部殼10和彈性層18之間的空間，換能器位于該空間內(nèi)。換能器是根據(jù)W001/54450的教導(dǎo)的分布式促動(dòng)器。換能器12通過(guò)兩個(gè)導(dǎo)電聚合物泡沫塊14被簡(jiǎn)單地支撐在殼體10上，其中每個(gè)導(dǎo)電聚合物泡沫塊位于換能器12的每端處。將換能器12連接到驅(qū)動(dòng)源的電連接件16被連接到泡沫塊14。經(jīng)由電連接件提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)以使換能器12產(chǎn)生力。該力來(lái)自于從換能器的中心偏移的位置并且經(jīng)由彈性層18被傳送到使用者的耳廓。彈性層18優(yōu)選一種聚合物模制件。彈性層的機(jī)械阻抗和/或其他特性被選擇為以確保耳廓和換能器之間的良好接口。圖2a到2c表示圖1的音頻設(shè)備，其被連接到一副眼鏡或一副護(hù)目鏡。在每個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)使用者在戴眼鏡時(shí)，換能器緊鄰使用者的耳廓的后表面。換能器經(jīng)由殼體10在耳廓中激發(fā)震動(dòng)以使其將聲音信號(hào)傳送到使用者的內(nèi)耳中。在圖2a中，音頻設(shè)備殼體30包含連接于一副眼鏡34的鏡腿36的夾子32。在圖2b中，音頻設(shè)備殼體40為具有槽的彈性套管的形式，其中所述槽被配置成以接收眼鏡44(例如，太陽(yáng)鏡或普通眼鏡)的鏡腿42。所述設(shè)備通過(guò)使槽在鏡腿44之上滑動(dòng)被連接到一副眼鏡42。在圖2c中，音頻設(shè)備殼體50包含被配置成以接收護(hù)目鏡52的頭帶54的槽。該設(shè)備通過(guò)使槽沿著頭帶54滑動(dòng)被連接到護(hù)目鏡。音頻設(shè)備還可以是頭盔56的一部分。圖3a到3d表示四個(gè)不同的耦合器，其可用來(lái)將壓電換能器耦接到圖1的殼體。在每個(gè)圖中，換能器包含兩個(gè)壓電陶瓷梁和夾在所述兩個(gè)梁之間并延伸超過(guò)兩個(gè)梁的長(zhǎng)度的中心隔板60。在圖3a和圖3b中，壓電換能器的端部通過(guò)固定到由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)做成的剛性泡沫塑料塊62得以?shī)A緊。在圖3a中，剛性泡沫塑料塊62被耦接到中心隔板60的延伸過(guò)壓電梁的部分，在圖3b中，剛性泡沫塑料塊62被耦接到下部梁。在圖3c和3d中，壓電換能器的端部被耦接到形成簡(jiǎn)單支撐的泡沫塊塊64。泡沫塊64fiporon的泡沫塑料做成。在圖3c中，泡沫塊被耦接到中心隔板60的延伸過(guò)壓電梁的部分，在圖3d中，泡沫塊64被耦接到下部的陶瓷梁。所有塊體的尺寸為2X2X3毫米。下表表示基頻fo和從偏移中心位置得到的阻擋力(blockedforce)Fbl。簡(jiǎn)單支撐的實(shí)施例具有最小的基頻，且圖3d的安裝情況提供最大的功率。直接夾緊到下部梁上提供了最差的特性。這些特性還可在圖3e中進(jìn)行對(duì)比，其中點(diǎn)劃線(xiàn)表示圖3a的實(shí)施例，虛線(xiàn)表示圖3b的實(shí)施例，點(diǎn)線(xiàn)表示圖3d的實(shí)施例，實(shí)線(xiàn)表示圖3c的實(shí)施例。圖3d的安裝情況是最理想的。fo(Hz)Fbl(mN.V—1)a)夾緊隔板17519b)夾緊梁4006c)隔板泡沫塑料16021d)梁泡沫塑料16027圖4a到4c表示四個(gè)不同的導(dǎo)電耦合器，其可用來(lái)將壓電換能器耦接到圖1的殼體。在每個(gè)圖中，換能器包含兩個(gè)壓電梁和夾在所述兩個(gè)梁之間并延伸超過(guò)兩個(gè)梁的長(zhǎng)度的中心隔板60。在圖4a中，中心隔板60被樞轉(zhuǎn)地耦接到由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)做成的剛性泡沫塑料塊66。在圖4b中，中心隔板60延伸并夾緊到由丙烯腈_丁二烯_苯乙烯(ABS)做成的剛性泡沫塑料塊68中。Poron泡沫塑料塊體70還被耦接到下壓電梁的端部。在圖4c中，中心隔板60在兩端處被耦接到Poron泡沫塑料塊體70并且下部壓電梁8在一端處被耦接到類(lèi)似的塊。在每個(gè)實(shí)施例中，電連接件，例如，簡(jiǎn)單的電線(xiàn)，被焊接到塊體。然而，可以預(yù)期到導(dǎo)電泡沫塊體也適合于在陶瓷梁和中心隔板之間進(jìn)行連接。下表表示基頻fo和從偏移中心位置得到的阻擋力Fbl。具有兩對(duì)Poron泡沫塊體的圖4c的實(shí)施例提供了最大力和最小的基頻。可以假設(shè)力的增加將轉(zhuǎn)化為所傳送的功率的增加以及聲壓等級(jí)的增加。這些性能還在圖4d中進(jìn)行比較，其中實(shí)線(xiàn)表示圖3d的實(shí)施例，虛線(xiàn)表示圖4a的實(shí)施例，點(diǎn)線(xiàn)表示圖4b的實(shí)施例，點(diǎn)劃線(xiàn)表示圖4c的實(shí)施例。圖4c的安裝情況是最理想的。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖5將在兩端處自由(Vfr)的分布式換能器的特性和在兩端處被安裝在Poron塊(Fbk)的類(lèi)似換能器的特性進(jìn)行了對(duì)比。使用Poron塊體近似于簡(jiǎn)單支撐的安裝情況。如所示，這種安裝條件下的換能器在低頻下具有額外的速度模式。權(quán)利要求一種音頻設(shè)備，包括殼體和安裝在該殼體中的壓電換能器以使所述換能器緊鄰使用者的耳廓，由此所述換能器在所述耳廓中激發(fā)震動(dòng)以使其將來(lái)自換能器的聲音信號(hào)傳送到使用者的內(nèi)耳中，其特征在于，所述音頻設(shè)備包括耦合器，該耦合器將所述換能器耦接到所述殼體，且所述耦合器近似于簡(jiǎn)單支撐所述換能器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的音頻設(shè)備，其中所述換能器是分布式換能器。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的音頻設(shè)備，其中所述換能器是矩形的，所述耦合器包含兩個(gè)塊體，每個(gè)塊體安裝在相鄰的所述換能器的相對(duì)邊緣。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的音頻設(shè)備，其中所述塊體由聚合物或多孔狀泡沫做成。5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻設(shè)備，其中所述殼體包含彈性層，該彈性層形成所述換能器和使用者的耳廓之間的界面。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的音頻設(shè)備，其中所述彈性層和換能器的機(jī)械特性被匹配成以使所述換能器和所述耳廓之間的接觸力最優(yōu)化。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的音頻設(shè)備，其中所述彈性層和換能器的機(jī)械特性被匹配成以使所述換能器的頻率范圍最優(yōu)化。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻設(shè)備，其中所述耦合器由導(dǎo)電材料做成。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的音頻設(shè)備，其中所述換能器包括被夾在兩個(gè)壓電元件之間并且延伸過(guò)所述壓電元件的端部的中心隔板，所述導(dǎo)電耦合器被耦接到中心隔板的延伸過(guò)所述壓電元件的部分上。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻設(shè)備，其中所述殼體能夠安裝到眼鏡。11.一種音頻設(shè)備，包括殼體和安裝在該殼體中的壓電換能器以使所述換能器緊鄰使用者的耳廓，由此所述換能器在所述耳廓中激發(fā)震動(dòng)以使其將來(lái)自換能器的聲音信號(hào)傳送到使用者的內(nèi)耳中，其特征在于，所述音頻設(shè)備包括導(dǎo)電耦合器，該導(dǎo)電耦合器將所述換能器耦接到殼體。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的音頻設(shè)備，其中所述耦合器近似于簡(jiǎn)單支撐所述換能器。13.—種結(jié)合了根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的音頻設(shè)備的眼鏡。全文摘要一種音頻設(shè)備包含殼體和安裝在該殼體(10)中的壓電換能器(12)以使所述換能器緊鄰使用者的耳廓，由此所述換能器在所述耳廓中激發(fā)震動(dòng)以使其將來(lái)自換能器的聲音信號(hào)傳送到使用者的內(nèi)耳中，其特征在于包含耦合器(14)，該耦合器將所述換能器(12)耦接到所述殼體(10)，從而使所述耦合器(10)近似于簡(jiǎn)單支撐換能器(12)。文檔編號(hào)H04R17/00GK101766036SQ200880101063公開(kāi)日2010年6月30日申請(qǐng)日期2008年4月17日優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日發(fā)明者尼爾·S·歐文,詹姆斯·伊斯特申請(qǐng)人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司