主动降噪耳机

背景技术

本公开涉及一种入耳式主动降噪(ANR)耳机。

入耳式ANR耳机通常使一部分位于用户耳道中。这些耳机可具有将声压从音频驱动单元传导到耳道中的管嘴，以及位于耳机的在音频驱动单元和耳膜之间的声学空间中的反馈麦克风。麦克风可限制可用于空气流过管嘴的开放空间，这可对音频质量具有不利影响。

发明内容

下文提及的所有示例和特征均可以任何技术上可能的方式组合。

在一个方面，主动降噪(ANR)耳机包括：外壳，该外壳包括前腔和流体联接到前腔的出口；声学驱动单元，该声学驱动单元被构造成将声能递送到外壳的前腔中；管嘴，该管嘴联接到外壳并被构造成将声能从外壳出口引导到管嘴出口开口；麦克风，该麦克风位于管嘴中；顺应性密封结构，该顺应性密封结构联接到管嘴并被构造成将耳机联接到用户的耳朵。管嘴可包括管嘴壁，并且麦克风可嵌入管嘴壁中，使得麦克风基本上没有突出到管嘴内部中的部分。

示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。管嘴壁可包括内部节段。管嘴壁内部节段可包括外表面，并且管嘴还可包括位于管嘴内部节段的外表面的至少一部分上方的覆盖元件。覆盖元件可包括套管。

示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。套管可包括金属管。内部节段可具有厚度，并且金属套管可具有厚度，并且内部节段可比金属套管厚。套管可覆盖管嘴的整个内部节段。

示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。管嘴的内部节段可包括与外壳间隔开的远侧端部，并且套管可包括延伸超过内部节段的远侧端部的远侧端部。管嘴的内部节段的远侧端部可包括端面，并且套管的远侧端部可包括覆盖管嘴的内部节段的整个端面的套管端面。ANR耳机还可包括覆盖管嘴出口开口的保护性网筛。该筛可位于内部节段端面和套管端面之间。

示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。外壳还可包括靠近管嘴的环形凹槽，并且套管可包括位于该环形凹槽中的套管近侧端部。套管近侧端部和环形凹槽之间可存在粘合接合。套管可在其远侧端部处包括倒角。

示例可包括上述和/或下述的特征中的一者或它们的任何组合。管嘴壁和外壳均可为一体结构的部分。该一体结构可为模制塑料结构。管嘴可包括与外壳间隔开的远侧端部，并且麦克风距管嘴的远侧端部可比其距外壳更近。声学驱动单元可沿驱动单元辐射轴线辐射声能，并且管嘴可沿管嘴纵向中心线定位。管嘴纵向中心线可以不超过45度的角度与驱动单元辐射轴线相交。

在另一方面，主动降噪(ANR)耳机包括：外壳，该外壳包括前腔和流体联接到前腔的出口；声学驱动单元，该声学驱动单元被构造成将声能递送到外壳的前腔中；管嘴，该管嘴联接到外壳并被构造成将声能从外壳出口引导到管嘴出口开口，其中管嘴包括管嘴壁；麦克风，该麦克风嵌入管嘴壁中；以及顺应性密封结构，该顺应性密封结构联接到管嘴并被构造成将耳机联接到用户的耳朵。管嘴壁包括具有外表面的内部节段。管嘴还包括位于管嘴内部节段的外表面的至少一部分上方的金属套管。

附图说明

图1是ANR耳机的透视图。

图2是沿图1的线2-2截取的剖视图。

图3是图1的ANR耳机的一体结构的透视图，该一体结构包括外壳和管嘴的内部节段。

图4是图1的ANR耳机的管嘴的覆盖元件的透视图。

图5是图1的ANR耳机位于用户耳朵中的局部示意性剖视图。

具体实施方式

入耳式ANR耳机具有承载驱动单元的外壳。驱动单元将声能递送到驱动单元前部的声学腔中。声学腔通向适配在耳道中并将声音直接递送到耳道中的刚性管嘴。入耳式ANR耳机在美国专利9,082,388中进一步公开，该专利的全部公开内容以引用方式并入本文以用于所有目的。ANR耳机的外壳和管嘴均可为一体模制塑料结构的部分。管嘴带有以声学方式将管嘴密封在耳道中的顺应性密封结构。就基于反馈的ANR耳机而言，存在被构造成感测由驱动单元、管嘴、耳道和耳膜界定的声学空间中的声压级的反馈麦克风。

希望耳机尽可能小，同时仍递送优质声音。小型入耳式耳机将驱动单元放置成尽可能靠近耳道的入口，其中反馈麦克风甚至更靠近耳膜。反馈麦克风可限制可用于声学腔和/或管嘴内的气流的开放空间，这可对音质具有不利影响。

在本发明的ANR耳机中，反馈麦克风完全或部分地嵌入管嘴壁中。将麦克风嵌入管嘴壁中为经过管嘴的气流保留最大开放空间。可通过添加覆盖塑料管嘴壁的外表面的金属套管来保持管嘴的所需刚度。

附图中示出了ANR耳机10的一个非限制性示例。参见图1和图2，耳机10包括承载声学驱动单元14的外壳12，该声学驱动单元将声能大致沿驱动单元辐射轴线17辐射到前腔22中。前腔出口24流体联接到前腔22。管嘴16联接到外壳12并被构造成将声能从前腔出口24引导至管嘴出口开口26。反馈麦克风28位于管嘴16中。顺应性密封结构70联接到管嘴16并被构造成将耳机联接到用户的耳朵，如图5所示。需注意，顺应性密封结构70与外壳、管嘴和耳道之间的过盈配合由图5中的重叠线指示。

耳机10包括反馈麦克风28。柔性电路29将麦克风联接到处理麦克风信号的电子器件(未示出)。在一些示例中，可使用由IR窗口44保护的红外(IR)传感器42来感测耳机何时插入耳朵。格栅46覆盖用于外部麦克风的空间48，该外部麦克风在一些示例中可能是前馈ANR麦克风(未示出)。外壳上部部分36限定用于本文未进一步描述的耳机的其他功能方面的内部空间。如本领域中所知，任选的杆50(当存在时)可用于布线等。在一些示例中，耳机10包括没有用线缆拴系相应耳塞的无线耳机。

管嘴16包括具有外表面23的内部节段18。管嘴16还包括位于管嘴内部节段的外表面23的至少一部分上方的覆盖元件20。在该非限制性示例中，覆盖元件20为套管。套管可为金属管，在一个非限制性示例中，该金属管可由铝制成。通过将近侧套管端部32定位在形成于外壳12中的环形凹槽34中，可将套管20保持在管嘴内部节段18上方的适当位置。压敏粘合剂(PSA)可用于实现套管近侧端部32和环形凹槽34之间的粘合接合。套管20可在其远侧端部55处包括倒角57，如图4所示。管嘴内部节段和外壳均可为(但不是必须为)一体结构13的部分，该一体结构可为模制塑料结构。模制塑料结构可由丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)或另一种刚性塑性材料制成。

在一个示例中，部分地由于添加了套管，管嘴的内部节段18被制成比原本厚度更薄。在一个示例中，管嘴内部节段18的厚度可为约0.55mm，而不是0.75mm的先前厚度(在不存在套管的示例中)；减小超过25％。套管甚至可比管嘴的内部节段18更薄。在一个示例中，套管为铝并具有约0.2mm的厚度。在该非限制性示例中，套管20覆盖整个管嘴内部节段18。套管20有助于保持管嘴的所需刚度，同时与完全由塑料制成的管嘴相比，还允许减小管嘴的内部节段18的厚度。另外，套管20有助于保护麦克风免受环境影响，为顺应性密封结构70提供良好的接合部，并且得到外观精巧的管嘴。

参见图2，管嘴内部节段18具有与外壳12间隔开的远侧端部19。套管20具有延伸超过管嘴内部节段远侧端部19的远侧端部55。内部节段远侧端部19包括端面。套管远侧端部55具有端面，该端面包括一起覆盖管嘴内部节段的整个端面的端底面54以及部分环状的端顶面和端侧面56。可在内部节段端部19和管端部55之间捕获保护性网筛38。可使用例如PSA将筛38保持在适当位置。筛38抑制水分和颗粒进入管嘴，并且优选地具有低声阻，因此其不抑制音质，如本领域中所知。

反馈麦克风28(其可为但不是必须为微机电系统(MEMS)麦克风)优选地位于管嘴中尽可能远的位置。换句话讲，反馈麦克风28优选地被尽可能地推向管嘴远侧端部19。如图2和图3所示，在该非限制性示例中，可通过在管嘴的远侧端部处将开口60模制到管嘴内部节段的底部部分中来实现该放置。麦克风28可位于开口60中，使得麦克风28距套管远侧端面54比其距套管近侧端部32更近。由于套管20的范围限定了管嘴16的范围，因此本发明的构造推动麦克风尽可能靠近耳膜。这允许反馈麦克风28靠近以捕获用户听到的声音。如果主动噪声消除成功地将反馈麦克风误差信号减小到零，则结果是用户将仅听到来自驱动单元14的声音，而不会听到噪声。

麦克风28部分地或完全地嵌入管嘴内部节段或壁18中，如图2所示，其中麦克风28的仅一小部分位于内部管嘴声学空间30中。因此，与不存在麦克风时的声学效果相比，麦克风使前腔22和管嘴声学空间30两者在声学效果上保持完全或基本上不变。

管嘴16大致沿管嘴纵向中心线21定位。声学驱动单元14由外壳凸缘15支撑并被取向成使得其声学辐射轴线17横向于管嘴中心线21。在一个非限制性示例中，轴线17和21的相交的角度θ不超过45度。如图5所示，该角度将管嘴16放置到耳道92中，同时外壳12位于作为耳廓96的一部分的耳甲94中。倒角57在耳道92中将套管20的顶部移动成更远离弯曲部90，使得管嘴不太可能接触弯曲部90。这使得耳机10对于大多数用户而言佩戴起来更舒适。如图5所示，顺应性密封结构70(其可为但不是必须为模制有机硅部件)具有适配在管嘴16上的内部部件74和抵靠耳道92的开口密封的外凸缘72。顺应性密封结构70适配到管嘴16上，并且还可具有适配在外壳12上方的部分76，如图所示。本文设想了密封结构70的其他布置。

已描述了多个具体实施。然而，应当理解在不脱离本文所述发明构思的范围的情况下可进行附加修改，并且因此，其他示例在以下权利要求书的范围内。