一种耳机杯，具有由驱动器分开的前腔体和后腔体，使得质量端口管与阻性端口平行地被连接到该后腔体以向该后腔体呈现抗性的声阻抗，后腔体的总声学响应在高功率级处保持线性。质量端口管可以由金属制成，而耳机杯以其它方式由塑料制成。该杯可以包括将前腔体耦合到该杯以外的空间的压力均衡端口，该压力均衡端口具有大于2mm2的横截面面积并且其长度比宽度显著更长，提供了主要是抗性的声阻抗，使得包括端口的前腔体对经由驱动器输入的信号的压力响应在前腔体以内的压力级的宽范围内可以是有效线性的。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】耳机端口
技术介绍
本专利技术通常涉及耳机端口，并且更具体地涉及具有线性化端口的耳机，该端口具 有非常低阻性分量的阻抗的特征。 用于
技术介绍
，参考美国专利号4, 644, 581、5, 181，252和6, 831，984,通过引用并 包括它们的文件历史被并入本文。
技术实现思路
根据本专利技术，耳机杯具有没有引入可能导致扰流的扰动的突起部的直且平滑的端 口，其由诸如不锈钢之类的金属制成，具有在高声音级处的低阻性分量的线性声阻抗，该高 声音级诸如为在军事应用中经历的在60与100Hz之间高于120dBSPL的那些。通过增大 端口相比较于一个小型内直径的横截面，阻性分量被降低。为了保持总的抗性加阻性阻抗 相同，端口被拉长。对于9. 1mm2的横截面的示例性的长度是37_。该构造还延伸了端口声 阻抗在其以内是有效线性的声音级的范围并且维持相同的声学性能到200Hz。以该方式线 性化端口允许在较高声音级处的降噪。耳机杯优选地包括在前述美国专利号5, 181，252中 公开的主动降噪系统中的因而也被公开的高顺应性驱动器。 通常，在一个方面，一种耳机包括具有由驱动器分开的前腔体和后腔体的至少一 个耳杯。该杯包括将前腔体耦合到该杯以外的空间的压力均衡端口，压力均衡端口具有大 于2mm2的横截面面积并且其长度比其宽度显著更长，提供了主要是抗性的声阻抗，使得包 括端口的前腔体的压力响应在前腔体以内的压力级的宽范围内可以是有效线性的。 各个实施方式可以以任意组合方式包括以下中的一个或多个。在前腔体以内的压 力级的范围可以包括在大约120dBSPL与150dBSPL之间的声压级。压力均衡端口可以包 括长度比约15_更长的管。压力均衡端口可以包括具有大约约1.75_ 2横截面面积的管。 压力均衡端口可以包括具有在约10:1与25:1之间的长度与内直径纵横比的管。压力均衡 端口管可以由金属制成。金属可以包括不锈钢。压力均衡端口管可以包括在前腔体的壁以 内安置的金属管。该杯可以由塑料制成，并且压力均衡端口管可以被热熔到塑料。主动降 噪电路可以被耦合到驱动器。 通常，在一个方面，一种耳机包括具有前腔体和后腔体的至少一个耳杯，该前腔体 和后腔体相应地具有前腔体和后腔体顺应性，该耳机还包括在前腔体与后腔体之间的高顺 应性驱动器，该高顺应性驱动器具有大于后腔体顺应性的驱动器顺应性。该杯包括被平行 地连接到后腔体的质量端口和阻性端口以及被连接到前腔体的压力均衡端口，该压力均衡 端口具有大于1. 75mm2的横截面面积并且其长度比其宽度可显著更长，提供了主要是抗性 的声阻抗，使得包括端口的前腔体对经由驱动器输入的信号的压力响应在前腔体以内的压 力级的宽范围内可以是有效线性的。主动降噪系统被耦合到驱动器。 通常，在一个当面，一种装置包括耳机的第一耳杯壳、耳机的第二耳杯壳、被设置 在第一和第二耳杯壳之间的电声驱动器和金属管，使得第一耳杯壳和驱动器的第一面限定 了前腔体，并且第二耳杯壳和驱动器的第二面限定了后腔体，并且该金属管至少长15mm并 且具有至少1. 75mm2的横截面面积的内孔，该金属管安置在第一耳杯壳中并且将前腔体耦 合到该装置周围的空间。 结合附图阅读时，从以下描述中其它特征、目的以及优点将变得显而易见，其中：【附图说明】 图1是具有线性化端口的耳机杯的透视图。 图2是示出了端口与耳机杯的关系的图1的耳机杯的部分分解图； 图3是图1的耳机杯的平面图； 图4是穿过图3的剖线A-A的图1的耳机杯的截面图； 图5是图3的耳机杯的侧视图；以及 图6是图示了实施本专利技术的主动降噪系统的逻辑布置的框图。 图7、8、13和14是耳机杯响应于各种功率水平输入的曲线图。 图9和图10是具有线性化声压均衡端口的耳机杯的示意性截面图。 图11和图12是耳机杯响应与不同的声压均衡端口设计的曲线图。【具体实施方式】 现在参照附图并且更具体地参照其中的图1和图2,示出了体现本专利技术的耳机杯 的透视图。为了避免使本专利技术的原理模糊，并不对耳机的最常规的部件（包括杯的部分） 进行描述。耳机杯11包括部分地被壳12A包围的前腔体12以及部分地被第二壳13A包围 的后腔体13。该两个腔体被电声换能器或驱动器17分开。前腔体通过驱动器将声音输出 耦合到用户的耳朵。被后腔体包围的空气表示对驱动器的运动的受控的声阻抗，控制驱动 器的响应以及耳机的声学性能。后腔体13通过阻性端口 14被耦合到其周围的空气，该阻 性端口 14具有阻性端口屏15和质量端口管16。 两个端口表示对空气流的阻抗，其具有阻性和抗性分量。阻性端口 14具有可忽略 的长度，使得该端口的阻抗由端口屏的声阻支配。质量端口 16比其宽度显著地长，使得其 阻抗由其声抗支配，其取决于在管以内的空气的体积的声质量。质量端口 16的阻抗随着后 腔体13中的导致空气流穿过它们的声压的频率而变化。特别地，随着频率降低，由质量端 口的抗性分量对总阻抗的贡献降低，使得阻抗在较低频率处由质量端口的阻抗的阻性分量 支配，该阻性分量关于频率相对恒定。然而，阻性分量随着腔体以内的声压级而变化，并且 该可变阻抗导致在阻性分量支配的频率处响应与声压是非线性的。 在声学系统的响应中的非线性，即阻抗随声压级而增大限制了在其处ANR电路可 以被操作的输出级一一较高的阻抗需要更大的力以移动空气，其需要更多的电流穿过换能 器的电机，可能超过换能器或放大器的能力。图7示出了使用常规端口的耳杯的归一化响 应对各种输入功率水平，但使得阻性端口（在图1中对应于14)被阻挡，所以仅有质量端口 是操作的。第一点线100示出了当施加lmW的功率时的响应。随着功率增大到10mW(以实 线102)以及100mW(以虚线104)，可以看出的是，在大约30Hz与150Hz之间的响应随功率 增大而减小。在特定的测试耳机中，使得前腔体抵着平坦板（非人耳）被密封，这些功率水 平在60Hz处递送122至137dBSPL输出水平。由完整产品递送的实际功率将显著更低，因 为这些测试是在没有使用任何压缩（如以下讨论的）的情况下做出的以避免使得驱动器过 载。为了实现在该频率范围内的更高的SPL水平，将需要显著更多的功率。然而，为了避免 使得换能器过载，ANR电路的最大输出功率受到限制，例如通过压缩或削波而限制ANR电路 可以消除的声音水平。在常规ANR耳机中，非线性在普通操作中体验的声压级处是不明显 的，所以输出功率的限制将不被大多用户注意到。然而，用于军事应用的耳机可能经受显著 更高的声压级，在该点处端口响应的非线性变成一个问题。现有的军事ANR耳机已经被限 制为消除大约120dBSPL的声压级以避免压缩信号。 为了解决该问题，质量端口相对于现有设计被修改以减小其阻抗的阻性分量，延 伸在其中抗性部分支配的且在其中作为频率的函数的总阻抗基本上线性的频率范围。声阻 通过增大质量端口 16的直径而被减小。单独增大直径减小了端口的有效声学质量，所以为 了维持原始声抗，质量端口的长度也被增加。增加该长度对声学质量比对声阻具有更多影 响，所以这并不破坏增大直径的益处。在一个示例中，端口管的截面面积从在常规耳机中的 2. 25mm2增大到9. 1mm2。为了维持声抗，该长度从1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种耳机杯，具有由驱动器分开的前腔体和后腔体，所述杯包括平行地连接到所述后腔体的质量端口和阻性端口，所述质量端口具有显著地大于2mm2的有效横截面面积，所述质量端口提供主要是抗性的声阻抗，使得包括所述端口的所述后腔体的响应在由所述驱动器辐射的高声压级处是有效线性的。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：R·萨派诸斯基，R·贝兰格，T·E·泰勒，M·伯杰龙，M·D·谢特伊，
申请(专利权)人：伯斯有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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