一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机及其EQ调节方法技术

本发明专利技术涉及一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机及其EQ调节方法，在木质结构形成外部壳体，壳体内部形成封闭空间，空间结构形成回音腔，通过空间调节单元调节动圈单元与木质壳体之间的封闭空间中实际参与回音的尺寸。设置旋转的隔音板和水滴曲面型的木质壳体，使得当两个隔音板整体转动时，可以相对木质壳体产生移动，从而细微的调节回音腔的频响曲线；当两个隔音板相对转动时，能够大范围调节回音腔的频响曲线。设计了全新的隔音板筛选方法和EQ调节方法，可以更加大范围，更加细腻的调节耳机的频响曲线，提升音质，提高听感。提高听感。提高听感。

【技术实现步骤摘要】
一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机及其EQ调节方法


[0001]本专利技术涉及耳机领域，具体涉及封闭空间尺寸可调节动圈耳机及其EQ调节方法。

技术介绍

[0002]动圈耳机原理类似于普通扬声器，处于永磁场中的线圈与振膜相连，线圈在信号电流驱动下带动振膜发声。木质耳机由于其声线更加均衡自然，可以提升音质以及具有优异的还原性能、优美的外观受到广大使用者的青睐。
[0003]对于木质耳机来说各类木材在密度，弹性，孔隙度，纤维形状和粘附性方面各不相同。这导致不同种类木材在基本共振频率和材料阻尼因数方面存在显著不同。因此，针对不同批次的木材，甚至同一批次的木材，不同的耳机其频响特性都会有细微的差别；在实际制作耳机中使得耳机的声音统一性不好；
[0004]哈曼曲线Harman Target Curve哈曼曲线是一种理论上的目标声音特征，可以产生大多数听众喜欢的最佳音质。它由科学家和音频工程师Sean Olive于2012年开发，他描述了“耳机音质的感知与测量之间的关系”。在制作耳机时一般需要将其调节至尽量接近哈曼曲线，从而使得耳机听感更好。
[0005]由此，需要设计一款可以调节EQ频响曲线的耳机，在生产时可以调节好耳机的频响曲线，使得其统一性提高，同时使得在实际使用时用户可以根据需要调节EQ频响曲线。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机，包括听筒以及头梁。
[0007]耳机为头戴式动圈耳机，听筒的数量为两个，两个听筒通过头梁连接；
[0008]听筒包括隔音罩模块、动圈单元、空间调节单元以及木质壳体；
[0009]在木质壳体内部与动圈单元之间形成封闭空间，封闭空间形成回音腔，通过空间调节单元调节动圈单元与木质壳体之间的封闭空间中实际参与回音的尺寸。
[0010]木质壳体的材料为榉木、玫瑰木、枫木、桤木、沼泽岑木、椴木或桃花心木。
[0011]隔音罩模块的一侧设置有海绵罩，海绵罩呈环形；隔音罩模块的另一侧安装动圈单元；动圈单元的直径小于隔音罩模块的直径；木质壳体的边缘与隔音罩模块的边缘接触安装；
[0012]动圈单元的发声方向朝向隔音罩模块上海绵罩的环形中心；动圈单元与木质壳体之间设置空间调节单元。
[0013]空间调节单元包括前后设置的两个隔音板，隔音板为抛物面状，且采用木质材料制成；隔音板将木质壳体与动圈单元之间分割成两个部分，隔音板上分布有孔；
[0014]前后两个隔音板的顶点位置使用转轴连接，两个隔音板的边缘处设置转动驱动装置，使得隔音板能够绕着轴旋转，两个隔音板上的孔分布尺寸和位置不同，在旋转时不同的孔连通，使得动圈单元与木质壳体之间的空间通过多个连通的孔连通。
[0015]隔音板的材料与木质壳体的材料不同，且隔音板的材料密度小于木质壳体。
[0016]隔音板的边缘处设置有环形边框，环形边框外表面为齿条形，转动驱动装置为环绕环形边框设置的多个马达驱动的齿轮；马达固定设置在木质壳体上，至少三个齿轮将环形边框固定，齿轮齿轮转动带动环形边框旋转；每一个隔音板有独立的齿轮齿轮驱动，从而使得隔音板可以相对转动。
[0017]木质壳体内表面挖空的形状如下：
[0018]以动圈单元轴线所在的直线为X轴，以木质壳体与隔音罩接触面所在的平面内的竖直方向为Y轴；木质壳体内表面在X
‑
Y平面内的交线符合方程：
[0019][(qy+r)2+(px)2]2‑
2(qy+r)[(qy+r)2+(px)2]+3(px)2＝0；
[0020]其中p、q、r为非0的常系数，命名上述方程为曲线I；
[0021]木质壳体的内表面符合曲线I绕着Y轴在旋转所形成的的曲面，即水滴形曲面。
[0022]设置旋转的隔音板和水滴曲面型的木质壳体，使得当两个隔音板整体转动时，可以相对木质壳体产生移动，从而细微的调节回音腔的频响曲线；当两个隔音板相对转动时，能够大范围调节回音腔的频响曲线。
[0023]一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机的EQ调节方法，使用所述的动圈耳机，包括如下步骤：
[0024]步骤一、获取木材的声学模拟参数，其中声学参数至少包括杨氏模量、密度、共振频率；
[0025]步骤二、对动圈耳机的听筒进行建模，建模软件使用COMSOL Multiphysics；听筒内的元件包括隔音罩模块、动圈单元、空间调节单元以及木质壳体，设置各个元件的材质，同时设置好各个元件的模拟参数；
[0026]步骤三、通过随机函数在隔音板上随机生成多个孔，设置孔的位置随机同时孔的直径随机，其中孔的直径在3
‑
8mm，孔数量在50
‑
100个；
[0027]重复随机生成m次，共得到m个随机的隔音板；
[0028]步骤四、从m个隔音板中选择两个代入步骤二得到的听筒模型中，两个隔音板为不同或者相同隔音板；
[0029]使用COMSOL Multiphysics对听筒回音腔内的声学振动进行有限元模拟；振动源设置在动圈单元处，模拟过程中不断转动隔音板以及改变两个隔音板的相对位置，从而获得隔音板在不同位置时，从隔音罩位置处采集的振动频谱变化量；得到一个角度
‑
频谱相关矩阵；该矩阵元素包括第一隔音板相对初始位置的旋转角度、第二隔音板相对初始位置的旋转角度，以及从隔音罩位置处采集的振动频谱相对第一个隔音板和第二隔音板均处于初始位置时的变化量；
[0030]步骤五、重复执行步骤四多次，每次选择不同的隔音板组合，直到模拟完全部隔音板组合，共执行m2次；提取每一次模拟得到的角度
‑
频谱相关矩阵，将角度
‑
频谱相关矩阵中频谱变化范围最大的隔音板组合筛选出来；
[0031]步骤六、按照步骤五筛选出来的隔音板组合加工听筒，加工完成后将听筒使用声学频谱仪进行测试，获得实际加工听筒的频响曲线，根据隔音板组合对应的角度
‑
频谱相关矩阵对隔音板的角度进行调节，同时再测定频响曲线，将频响曲线调节至最接近哈曼目标曲线为止。
[0032]m的值大于500，即至少随机生成500个随机隔音板；
[0033]步骤一之步骤五针对每种不同木材的木质壳体仅执行一遍；由于实际木材每一片均不可能完全相同，因此步骤六针对每一个听筒进行单独调节，保证所有听筒最大程度符合哈曼曲线。
[0034]步骤一之步骤五针对针对每种木材的木质壳体和隔音板组合执行一遍，也即7中木材，总共执行49遍；由于实际木材每一片均不可能完全相同，因此步骤六针对每一个听筒进行单独调节，保证所有听筒最大程度符合哈曼曲线。
[0035]本专利技术的有益效果为：
[0036]本专利技术设计了新的动圈耳机结构，使用tonewood(音乐木材)在木质结构形成外部壳体，壳体内部形成封闭空间，空间结构形成回音腔，进而实现频谱和振动的抑制，使耳机声线更加均衡自然，提升音质；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机，包括听筒(2)以及头梁(1)，其特征在于：耳机为头戴式动圈耳机，听筒(2)的数量为两个，两个听筒(2)通过头梁(1)连接；听筒(2)包括隔音罩模块(3)、动圈单元(4)、空间调节单元(5)以及木质壳体(6)；在木质壳体(6)内部与动圈单元(4)之间形成封闭空间，封闭空间形成回音腔，通过空间调节单元(5)调节动圈单元(4)与木质壳体(6)之间的封闭空间中实际参与回音的尺寸。2.根据权利要求1所述的封闭空间尺寸可调节动圈耳机，其特征在于：木质壳体(6)的材料为榉木、玫瑰木、枫木、桤木、沼泽岑木、椴木或桃花心木。3.根据权利要求1所述的封闭空间尺寸可调节动圈耳机，其特征在于：隔音罩模块(3)的一侧设置有海绵罩，海绵罩呈环形；隔音罩模块(3)的另一侧安装动圈单元(4)；动圈单元(4)的直径小于隔音罩模块(3)的直径；木质壳体(6)的边缘与隔音罩模块(3)的边缘接触安装；动圈单元(4)的发声方向朝向隔音罩模块(3)上海绵罩的环形中心；动圈单元(4)与木质壳体(6)之间设置空间调节单元(5)。4.根据权利要求3所述的封闭空间尺寸可调节动圈耳机，其特征在于：空间调节单元(5)包括前后设置的两个隔音板(51)，隔音板(51)为抛物面状，且采用木质材料制成；隔音板(51)将木质壳体(6)与动圈单元(4)之间分割成两个部分，隔音板(51)上分布有孔(52)；前后两个隔音板(51)的顶点位置使用转轴(53)连接，两个隔音板(51)的边缘处设置转动驱动装置，使得隔音板(51)能够绕着轴旋转，两个隔音板(51)上的孔(52)分布尺寸和位置不同，在旋转时不同的孔(52)连通，使得动圈单元(4)与木质壳体(6)之间的空间通过多个连通的孔(52)连通。5.根据权利要求4所述的封闭空间尺寸可调节动圈耳机，其特征在于：隔音板(51)的材料与木质壳体(6)的材料不同，且隔音板(51)的材料密度小于木质壳体(6)。6.根据权利要求4所述的封闭空间尺寸可调节动圈耳机，其特征在于：隔音板(51)的边缘处设置有环形边框(54)，环形边框(54)外表面为齿条形，转动驱动装置为环绕环形边框设置的多个马达驱动的齿轮(55)；马达固定设置在木质壳体(6)上，至少三个齿轮将环形边框固定，齿轮齿轮(55)转动带动环形边框旋转；每一个隔音板(51)有独立的齿轮齿轮(55)驱动，从而使得隔音板(51)可以相对转动。7.根据权利要求4所述的封闭空间尺寸可调节动圈耳机，其特征在于：木质壳体(6)内表面挖空的形状如下：以动圈单元(4)轴线所在的直线为X轴，以木质壳体(6)与隔音罩接触面所在的平面内的竖直方向为Y轴；木质壳体(6)内表面在X
‑
Y平面内的交线符合方程：[(qy+r)2+(px)2]2‑
2(qy+r)[(qy+r)2+(px)2]+3(px)2＝0；其中p、q、r为非0的常系数，命名上述方程为曲线I；木质壳体(6)的内表面符合曲线I绕着Y轴在旋转所形成的的曲面，即水滴形曲面。8.一种封闭空间尺寸可调节动圈耳机...

【专利技术属性】
技术研发人员：边仿，宋绯飞，
申请(专利权)人：昆山海菲曼科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：