DG视讯声学隔音工程有限公司

　　提供了佩戴在听众的耳朵中并执行噪声消除的声学装置。声学装置设置有：隔音单元，该隔音单元与外部耳道接合并隔离周围声音；声音发射单元，该声音发射单元被布置为比隔音单元更靠近鼓膜侧并且发射声学信号；声音接收单元，该声音接收单元被布置在隔音位置周围并且接收周围声音，在该隔音位置处通过隔音单元来隔离周围声音；处理单元，该处理单元响应于通过声音接收单元接收的周围声音来处理声学信号；以及壳体，该壳体容纳声音发射单元、声音接收单元以及处理单元。隔音单元由在外部耳道的入口周围支撑壳体的耳塞组成。

　　(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 113383558 A (43)申请公布日 2021.09.10 (21)申请号 1.0 (74)专利代理机构 北京康信知识产权代理有限 责任公司 11240 (22)申请日 2019.11.12 代理人 余刚 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 2019.02.05 JP H04R 1/10 (2006.01) (85)PCT国际申请进入国家阶段日 G10K 11/178 (2006.01) 2021.07.29 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2019/044410 2019.11.12 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2020/161982 JA 2020.08.13 (71)申请人 索尼集团公司 地址 日本东京 (72)发明人 新免真己山边祐史浅田宏平 权利要求书2页 说明书11页 附图11页 (54)发明名称 声学装置 (57)摘要 提供了佩戴在听众的耳朵中并执行噪声消 除的声学装置。声学装置设置有：隔音单元，该隔 音单元与外部耳道接合并隔离周围声音；声音发 射单元，该声音发射单元被布置为比隔音单元更 靠近鼓膜侧并且发射声学信号；声音接收单元， 该声音接收单元被布置在隔音位置周围并且接 收周围声音，在该隔音位置处通过隔音单元来隔 离周围声音；处理单元，该处理单元响应于通过 声音接收单元接收的周围声音来处理声学信号； 以及壳体，该壳体容纳声音发射单元、声音接收 单元以及处理单元。隔音单元由在外部耳道的入 口周围支撑壳体的耳塞组成。 A 8 5 5 3 8 3 3 1 1 N C CN 113383558 A 权利要求书 1/2页 1.声学装置，包括： 声音收集单元，所述声音收集单元被布置在耳道的入口附近并收集环境声音；以及 声音产生单元，所述声音产生单元被布置为比所述声音收集单元更靠近鼓膜，并且输 出声学信号。 2.根据权利要求1所述的声学装置，还包括： 隔音单元，所述隔音单元与所述耳道接合并隔离所述环境声音，其中 所述声音产生单元被布置为比所述隔音单元更靠近所述鼓膜，并且 所述声音收集单元被布置在所述隔音单元隔离所述环境声音的隔音位置附近。 3.根据权利要求2所述的声学装置，还包括： 处理单元，所述处理单元根据由所述声音收集单元收集的所述环境声音来处理所述声 学信号。 4.根据权利要求3所述的声学装置，其中 所述处理单元基于由所述声音收集单元收集的所述环境声音执行噪声消除。 5.根据权利要求3所述的声学装置，还包括： 壳体，所述壳体容纳所述声音产生单元、所述声音收集单元和所述处理单元。 6.根据权利要求5所述的声学装置，其中 所述隔音单元包括在所述耳道的所述入口附近支撑所述壳体的耳塞。 7.根据权利要求6所述的声学装置，其中 所述耳塞支撑所述壳体，使得所述声音产生单元面向所述鼓膜。 8.根据权利要求6所述的声学装置，其中 所述壳体具有大致圆柱形的形状，并且 所述耳塞支撑所述壳体，使得所述壳体的中轴线的倾斜角度是能改变的。 9.根据权利要求8所述的声学装置，其中 所述耳塞设置有抵接所述耳道的内壁的斜面部分和将所述壳体保持在所述斜面部分 内部的管状部分，并且所述管状部分支撑所述壳体，使得所述壳体的中轴线相对于所述斜 面部分的中轴线的倾斜角度是能改变的。 10.根据权利要求6所述的声学装置，其中 在所述壳体中，用于所述声音收集单元的音孔在所述耳塞隔离所述环境声音的所述隔 音位置附近钻孔。 11.根据权利要求10所述的声学装置，其中 所述耳塞设置有抵接所述耳道的内壁的斜面部分和将所述壳体保持在所述斜面部分 内部的管状部分，并且 所述音孔被布置在所述斜面部分内部。 12.根据权利要求11所述的声学装置，其中 所述耳塞设置有将所述壳体保持在所述斜面部分内部的所述管状部分，并且 所述管状部分包括在对应于所述音孔的位置的开口。 13.根据权利要求5所述的声学装置，其中 所述壳体包括用于调节从所述声音产生单元输出的声音的声学特性的前表面空间和 后表面空间中的至少一个。 2 2 CN 113383558 A 权利要求书 2/2页 14.根据权利要求13所述的声学装置，其中 所述壳体设置有所述前表面空间和从所述前表面空间延伸到所述壳体的鼓膜侧的梢 端的声音引导单元。 15.根据权利要求13所述的声学装置，其中 所述壳体在后部设置有所述前表面空间和所述后表面空间。 3 3 CN 113383558 A 说明书 1/11页 声学装置 技术领域 [0001] 在本说明书中公开的技术涉及主要由听众佩戴在他/她的耳朵上使用的声学装 置。 背景技术 [0002] 紧凑型声学转换装置，即通过邻近耳朵或鼓膜的扬声器将从再现装置或接收器输 出的电信号转换为声学信号的耳机被广泛使用。这种类型的声学再现装置发出声音，使得 该声音可以仅由佩戴该装置的听众听到，使得该装置可用于各种环境中。 [0003] 例如，耳道式耳机具有其中耳塞被深深地插入耳道的形状。对于这种类型的耳机， 从耳塞的耳道接合部分来看，声音产生元件通常被布置在与鼓膜相对的一侧(例如，参见专 利文献1)。 [0004] 此外，在耳机(earphone)和头戴式耳机(headphone)中，已知消除或减少外部环境 中的噪声以提供优良的再现声场空间的噪声消除系统。例如，在执行主动降噪的主动降噪 系统中，通过麦克风收集外部噪声，并且从收集的噪声的音频信号中生成在与噪声的相位 声学上相反的相位中的噪声消除信号。通过将该噪声消除信号与音乐等的原本要听的音频 信号组合并由扬声器进行声学再现，来声学消除外部噪声。 [0005] 噪声消除包括前馈系统和反馈系统。在前馈系统中，分析在靠近耳朵的位置收集 的声音(噪声)，预测听众的鼓膜位置的噪声波形，并生成消除该噪声的信号(相反的相位波 形)。此外，在反馈系统中，通过设置在声学装置的壳体中的麦克风对在壳体中收集的声音 (噪声)执行噪声消除处理(参考专利文献2)。 [0006] 引用列表 [0007] 专利文献 [0008] 专利文献1：日本专利申请公开No.2016‑86281 [0009] 专利文献2：日本专利申请公开No.2016‑174376 发明内容 [0010] 本说明书中公开的技术的目的是提供佩戴在听众的耳朵上的声学装置，以用于执 行噪声消除。 [0011] 问题的解决方案 [0012] 本说明书中公开的技术是 [0013] 声学装置，设置有： [0014] 声音收集单元，该声音收集单元被布置在耳道的入口附近并收集环境声音；以及 [0015] 声音产生单元，该声音产生单元被布置为比声音收集单元更靠近鼓膜，并且输出 声学信号。 [0016] 声学装置还设置有与耳道接合并隔离环境声音的隔音单元，声音产生单元被布置 为比隔音单元更靠近鼓膜，并且声音收集单元被布置在其中隔音单元隔离环境声音的隔音 4 4 CN 113383558 A 说明书 2/11页 位置的附近。此外，声学装置还设置有处理单元，该处理单元基于由声音收集单元收集的环 境声音来执行前馈噪声消除。 [0017] 此外，声学装置还包括容纳声音产生单元、声音收集单元和处理单元的壳体。隔音 单元包括在耳道的入口附近支撑壳体的耳塞，并且支撑壳体使得声音产生单元面向鼓膜。 [0018] 本发明的效果 [0019] 根据本说明书中公开的技术，可以提供声学装置，该声学装置佩戴在要使用的听 众的耳道的入口附近，并且通过前馈系统执行噪声消除。 [0020] 注意，在本说明书中描述的效果仅是说明性的，并且本发明的效果不限于此。此 外，除了上述效果之外，还存在其中本发明还具有附加效果的情况。 [0021] 通过参照稍后描述的实施例和附图的进一步详细描述，本说明书中公开的技术的 又一目的、特征和优点将变得清楚。 附图说明 [0022] 【图1】图1是示出噪声消除系统100的基本配置示例的视图。 [0023] 【图2】图2是示出声学装置200的外部配置的视图。 [0024] 【图3】图3是仅示出壳体210的外部配置的视图。 [0025] 【图4】图4是示出耳塞250的横截面配置的视图。 [0026] 【图5】图5是示出声学装置200的横截面的视图。 [0027] 【图6】图6是示出声学装置200佩戴在听众的耳朵上的状态的视图。 [0028] 【图7】图7是示出声学装置200佩戴在听众的耳朵上的另一示例的视图。 [0029] 【图8】图8是示出被配置为减小反作用力的耳塞250的横截面的视图。 [0030] 【图9】图9是示出被配置为减小反作用力的耳塞250的横截面的视图(壳体210被安 装并且壳体210倾斜的情况)。 [0031] 【图10】图10是示出被配置为减小反作用力的耳塞250的横截面的另一示例的视 图。 [0032] 【图11】图11是示出被配置为减小反作用力的耳塞250的横截面的另一示例的视图 (壳体210被安装并且壳体210倾斜的情况)。 [0033] 【图12】图12是耳塞250的俯视图，该耳塞250被配置为使得壳体210不太可能在不 期望的方向上倾斜。 [0034] 【图13】图13是耳塞250的俯视图，该耳塞250被配置为使得壳体210仅在期望的方 向上倾斜。 [0035] 【图14】图14是示出声学装置200的修改示例的视图。 [0036] 【图15】图15是示出在图14所示的声学装置200中使用的耳塞250的管状部分252的 配置示例的视图。 [0037] 【图16】图16是示出声学装置200的另一修改示例的视图。 [0038] 【图17】图17是示出声学装置200的配置示例的视图，其中壳体210设置有用于调节 声学特性的空间。 [0039] 【图18】图18是示出声学装置200的另一配置示例的视图，其中壳体210设置有用于 调节声学特性的空间。 5 5 CN 113383558 A 说明书 3/11页 [0040] 【图19】图19是示出声学装置200的又一配置示例的视图，其中壳体210设置有用于 调节声学特性的空间。 具体实施方式 [0041] 以下参照附图详细描述本说明书中公开的技术的实施例。 [0042] 在本说明书中，以下提出了具有前馈噪声消除功能的紧凑型声学装置，该装置(诸 如耳道类型)佩戴在听众的耳朵上以被使用。 [0043] 具有噪声消除功能的声学装置设置有再现期望的声学信号的声音产生单元、收集 外部环境中包括噪声等的环境声音的声音收集单元、以及根据由声音收集单元收集的环境 声音来处理从声音收集单元输出的声学信号的处理单元。 [0044] 声音产生单元由例如声音产生元件(诸如动态扬声器、平衡电枢、压电元件或静电 扬声器)形成，或者通过组合多个声音产生元件中的任意两个或更多个形成。 [0045] 期望的声学信号是音乐等的再现信号，并且例如从诸如便携式音频再现装置的外 部装置或诸如智能手机和平板电脑的多功能信息终端被提供给声学装置。 [0046] 声音收集单元包括紧凑型麦克风，并且收集在声音产生单元输出声学信号的同时 生成的外部环境中包括噪声等的环境声音。在本实施例中，声音收集单元是用于前馈噪声 消除的麦克风。 [0047] 处理单元基于由声音收集单元收集的环境声音，生成使环境声音最小化的消除信 号。具体地，分析由声音收集单元收集的环境声音的信号的波形，并且生成消除环境声音的 相反相位中的信号，并且将该相反相位信号叠加在环境声音上以消除环境声音。这减少了 在鼓膜位置的环境声音。在前馈系统的情况下，处理单元估计到达鼓膜时的环境声音的波 形，并且基于估计结果生成使环境声音最小化的消除信号。 [0048] 图1示出了噪声消除系统100的基本配置示例。下面将对每个单元进行描述。所示 的噪声消除系统100设置有作为声音产生单元的驱动单元110、作为声音收集单元的麦克风 120和作为处理单元的信号处理单元130。 [0049] 信号处理单元130设置有数字信号处理器(DSP)131和系统控制器132。DSP  131在 系统控制器132的控制下执行声学信号的处理。 [0050] 当音乐源的再现信号经由音频输入终端(未示出)被引入噪声消除系统100中时， 该信号通过AD转换器(ADC)133进行数字转换，然后输入到DSP  131。这里所指的音乐源是诸 如便携式音频再现装置的外部装置或诸如智能手机和平板电脑等的多功能信息终端。然 而，在声源通过Bluetooth(注册商标)、Wi‑Fi等无线地发送再现信号的情况下，仅需要配备 有无线接口来代替音频输入终端和AD转换器133。 [0051] 此外，由麦克风120收集的包括外部环境中的噪声的环境声音信号由麦克风放大 器121放大，此外，由AD转换器(ADC)134进行数字转换，然后输入到DSP  131。 [0052] 在DSP  131中，均衡器135调节来自音乐源的再现信号的频率特性。此外，噪声消除 引擎单元136分析从麦克风120接收的环境声音的信号的波形，以生成消除环境声音的相反 相位的消除信号。在本实施例中，执行前馈噪声消除，使得噪声消除引擎单元136预测听众 的鼓膜位置的环境声音的波形，并生成消除环境声音的消除信号。注意，噪声消除引擎单元 136可以通过软件处理来实现。然后，组合单元137将消除信号与经受波形整形的再现信号 6 6 CN 113383558 A 说明书 4/11页 相加，以生成组合信号。 [0053] 从DSP  131输出的组合信号通过DA转换器(DAC)进行模拟转换，并且通过耳机放大 器111放大，然后从驱动单元110声学输出。从驱动单元110输出的声学信号与环境声音一起 到达听众的鼓膜。这里，在与环境声音的相位相反的相位中的消除信号被叠加在声学信号 上(如上所述)。因此，当该消除信号与环境声音重叠时，仅环境声音被消除，使得听众可以 安静地欣赏音乐等。 [0054] 由麦克风120观察到的环境声音信号与实际到达鼓膜的环境声音之间的相关性越 大，噪声消除效果越大。因此，通过将麦克风120布置在耳道中或耳道的入口附近，可以使由 麦克风120观察到的环境声音与到达鼓膜的环境声音之间的相关性更大。 [0055] 本说明书中提出的具有噪声消除功能的声学装置被假定为佩戴在听众的耳朵上， 以作为耳道类型被使用。这种类型的紧凑型声学装置通常使用要使用的耳塞入耳道的 入口附近。在这种情况下，由于环境声音在某种程度上被耳塞隔离，从耳塞泄漏出来的环境 声音占据了实际到达鼓膜的大部分环境声音。因此，可以说，当麦克风120被布置在其中环 境声音被隔离的隔音位置附近时，换句话说，在耳塞附近时，由麦克风120观察到的环境声 音信号与到达鼓膜的环境声音之间的相关性变大，从而噪声消除效果增加。 [0056] 此外，本说明书中提出的声学装置被假定为具有前馈噪声消除功能。当执行前馈 噪声消除时，通过声波在驱动单元110与鼓膜之间传播的时间t1、环境声音从麦克风120附 近传播到鼓膜的时间t2、和由麦克风120观察到的环境声音信号的处理时间t3之间的关系 来确定可以获得噪声消除效果的频带。注意，时间t3对应于分析麦克风120的输入信号、生 成消除信号、以及通过组合单元137将消除信号与再现信号相加以在信号处理单元130中输 出所需的时间。在噪声消除系统100中，相对于应消除的环境声音的系统输入/输出的时间 延迟Δt由下式(1)表示。 [0057] [数学方程式1] [0058] Δt＝t3‑(t2‑t1)…(1) [0059] 例如，在旨在确保在一定频率下20dB或更大的噪声消除量的情况下，考虑上述延 迟Δt应被抑制在对应于要消除的信号的相位的5度内。 [0060] 在前馈系统中，麦克风120被布置在耳机(earphone)(或头戴式耳机(headphone)) 外部，但当其被显著地布置在耳道外部时，由麦克风120观察到的环境声音与到达鼓膜的环 境声音之间的相关性变小，这是不优选的。在使麦克风120的位置恒定(在隔音位置附近)的 情况下，时间t2变为恒定，使得声波在驱动单元110与鼓膜之间传播的时间t1更短，可以获 得噪声消除效果的频带越扩展到高频区域。 [0061] 一般的噪声消除耳机具有这DG视讯·(中国区)官方网站样的结构，其中，从耳塞的耳道接合部分(例如，参照 专利文献1)来看，在与鼓膜相反的一侧布置声音产生元件，包括从声音产生元件向鼓膜侧 延伸的声音引导单元，并且耳塞被附接到声音引导单元。在这种情况下，声波根据耳塞的长 度来传播需要时间。此外，用于检测环境声音的麦克风被显著地布置在耳道外部。 [0062] 另一方面，本说明书中提出的声学装置包括作为与耳道接合以隔离环境声音的隔 音单元的耳塞，驱动单元110，作为声音产生单元，被布置在比耳塞更靠近鼓膜的位置并且 输出音乐等的再现信号；麦克风120，作为声音收集单元，被布置在其中环境声音被耳塞隔 离的隔音位置附近并且收集环境声音；信号处理单元130，根据由麦克风120观察到的环境 7 7 CN 113383558 A 说明书 5/11页 声音来处理再现信号；以及壳体，容纳驱动单元110、麦克风120和信号处理单元130。 [0063] 在本说明书中提出的声学装置中，驱动单元110被布置为比与耳塞的耳道的接合 部分更靠近鼓膜。因此，由于缩短了驱动单元110与鼓膜之间的距离，因此减小了从驱动单 元110输出的声波的传播路径中的相位延迟，使得可以获得噪声消除效果的频带可以扩展 到高频区域。也可以说，通过将驱动单元110布置为比耳塞的隔音位置更靠近鼓膜，可以抑 制延迟的影响，以改善噪声消除效果。 [0064] 此外，在本说明书中提出的声学装置中，麦克风120被布置在其中通过耳塞隔离环 境声音的隔音位置附近。想要消除的噪声是从耳塞泄漏并到达鼓膜的环境声音。因此，通过 将麦克风120最佳地布置在隔音位置附近，可以观察到希望由麦克风120实际消除的环境声 音。即，由麦克风120观察到的环境声音信号与到达鼓膜的环境声音之间的相关性变大，并 且噪声消除效果可以变大。 [0065] 此外，从耳塞泄漏并到达要被消除的鼓膜的环境声音实际上是受来自佩戴声学装 置的听众的耳廓、头部和身体的反射影响的声学信号。在本实施例中，由于布置麦克风120 的隔音位置对应于耳道的入口附近，因此麦克风120可以观察到受来自佩戴声学装置的听 众的耳廓、头部和身体的反射影响的环境声音，并且从这一点来看也可以改善噪声消除效 果。 [0066] 图2示出了根据本实施例的声学装置200的外部配置。声学装置200包括壳体210和 耳塞250。 [0067] 壳体210包含驱动单元110、麦克风120、信号处理单元130和作为各个单元的驱动 电源的电池(在图2中均未示出)。此外，用于接收来自诸如便携式音频再现装置的外部装置 (音乐源)或诸如智能手机和平板电脑的多功能信息终端的再现信号的耳机电缆可以连接 到壳体210，但为简单起见，这在图2中未示出。 [0068] 图3仅示出了壳体210的外部配置。壳体210具有中空圆柱形状，并在其中结合有驱 动单元110、麦克风120、信号处理单元130和作为各个单元的驱动电源的电池。壳体210通过 使用弹性或塑料硅橡胶或弹性体、诸如丙烯腈‑丁二烯‑苯乙烯(ABS)的塑料或金属形成。 [0069] 在图3中，作为声学元件的驱动单元110和麦克风120的布置示例由虚线的耳道的接合部分更靠近鼓膜。此外，麦克风120的位置在通过 耳塞250隔离环境声音的隔音位置附近。用于麦克风120接收环境声音的一个或多个音孔 211在壳体210的布置麦克风120的位置附近的壁面上钻孔。 [0070] 图4示出了耳塞250的横截面配置。耳塞250包括与耳道的内壁接合的斜面部分251 和保持壳体210的管状部分252。耳塞250通过使用弹性或塑料硅橡胶和弹性体等形成。 [0071] 图5示出了壳体210被附接到耳塞250的横截面上的状态。壳体210和耳塞250都具 有基本旋转的形状，并且壳体210由管状部分252支撑，使得壳体210的中轴线的 中轴线还可以具有椭圆形或遵循耳道形状的形状。此外，当在壳体210被 附接到耳塞250的状态下将声学装置200戴在听众的耳朵上时，驱动单元110的位置比与耳 塞250的耳道的接合部分更靠近鼓膜，并且麦克风120的位置在环境声音被耳塞250隔离的 隔音位置附近。 [0072] 图6示出了一种状态，在该状态下，图2和图5所示的声学装置200被佩戴在听众的 耳朵上。耳道从入口到鼓膜的长度约为2.5至3厘米，弯曲成S形以防止有异物进入。靠近入 8 8 CN 113383558 A 说明书 6/11页 口的曲线称为第一曲线，在后面的曲线称为第二曲线不能被深深地插 入，除非其具有遵循耳道的形状(第一曲线)。当不能被深深地插入时，驱动单元110与鼓膜 之间的距离变长，并且声波传播时间t1随该量变长，从而降低噪声消除效果。 [0073] 当声学装置200被配置为使得壳体210的中轴线的中轴线可以以任 何角度(至少在特定的角度范围内)倾斜时，将声学装置200更深地插入耳道(换句话说，插 入到鼓膜附近)成为可能。 [0074] 图7示出了声学装置200佩戴在听众的耳朵上的另一个示例。这里，壳体210的中轴 线被配置为能改变的。当壳体210的中轴线的中轴线倾斜以遵循耳道的形状(第一曲线所示的示例相比可被更深地 插入耳道。 [0075] 如图4所示，耳塞250设置有抵接耳道内壁的斜面部分251和管状部分252。然后，通 过将壳体210插入到中空管状部分252中，壳体210由耳塞250支撑。因此，足以配置使得耳塞 250支撑壳体210，使得壳体210的中轴线的倾斜角度相对于斜面部分251的中轴线] 通过使用弹性或塑料硅橡胶和弹性体等形成耳塞250，耳塞250可以支撑壳体210， 使得倾斜角度能改变的。此外，也通过使用弹性或塑料硅橡胶和弹性体等形成壳体210，壳 体210的梢端也可以抵接耳道的内壁并遵循耳道的形状(第一曲线] 然而，由于反作用力根据壳体210的中轴线的中轴线倾斜的角 度作用，反作用力经由斜面部分251施加到耳道的壁面，使得这成为佩戴声学装置200的听 众的物理负担。 [0078] 因此，耳塞250也可以被配置为减小当壳体210的中轴线的中 轴线倾斜时作用的反作用力。 [0079] 图8示出了当壳体210倾斜时被配置为减小反作用力的耳塞250的横截面。在示出 的示例中，如附图标记801和802所示，以中轴线为中心的波前形状形成在耳塞250的梢端表 面上。因此，强度降低的耳塞250的梢端表面容易在径向上弯曲。结果，管状部分251趋于相 对于梢端表面容易弯曲，并且当壳体210倾斜时的反作用力减小。 [0080] 图9示出了壳体210被附接到图8所示的耳塞250的横截面上的状态。由于耳塞250 的梢端表面上的波前形状部分801和802容易变形，因此即使壳体210的中轴线的中轴线的中轴线的反作 用力也减小。 [0081] 此外，图10示出了被配置为在壳体210倾斜时减小反作用力的耳塞250的横截面的 另一示例。在所示示例中，耳塞250的横截面形成为H形，并且管状部分252形成在介于H形的 两端的凸缘1001和1002之间的腹板1003上，以支撑耳塞210。将图10与图4相比较，当壳体 210的梢端抵接耳道的壁面并生成力矩时，支点大致在中心从耳塞250的梢端表面退置到腹 板1003。因此，在从耳道的壁面施加外力的DG视讯·(中国区)官方网站情况下，在图10所示的配置示例中，耳塞250的梢 端较大，并且其倾斜角度也变大。换言之，当壳体210的中轴线的中轴线 以相同角度倾斜时，与图4相比，在图10所示的配置示例中，作用的反作用力可以被减小。 [0082] 图11示出了壳体210被附接到图10所示的耳塞250的横截面上的状态。与图8不同， 耳塞250的横截面具有H形，耳塞250的梢端表面成为开口，并且支撑管状部分252的腹板 9 9 CN 113383558 A 说明书 7/11页 1003相对于凸缘1001和1002容易变形。此外，如图所示，当壳体210的中轴线的中轴线倾斜时，通过支点的退置量，使壳体210的中轴线的中轴 线的反作用力减小。此外，通过减小腹板1003的板厚度，可以进一步减小反作用力。 [0083] 另一方面，在被配置为当壳体210相对于耳塞250倾斜时的反作用力减小的情况 下，壳体210容易相对于耳塞250以任何角度倾斜，并且存在壳体210在不必要的方向上弯曲 并且当将其佩戴在听众的耳朵上时需要时间和精力的担心。因此，耳塞250可以被配置为使 得壳体210不太可能在不期望的方向上倾斜，或者仅在期望的方向上倾斜。 [0084] 图12示出了耳塞250的俯视图，其被配置为使得壳体210不太可能在不期望的方向 上倾斜。在图示的耳塞250中，一对挡边1201和1202形成在斜面部分251和管状部分252之 间。因此，管状部分252(或由管状部分252支撑的壳体210(图12中未示出))仍然容易在A方 向上倾斜，但难以在B方向上倾斜。 [0085] 此外，图13示出了耳塞250的俯视图，其被配置为使得壳体210仅在期望的方向上 倾斜。在图示的耳塞250中，斜面部分251和管状部分252之间的空间被诸如海绵1301的弹性 体填充。因此，管状部分252(或由管状部分252支撑的壳体210(图13中未示出))趋于在海绵 1301存在间隙的C方向上倾斜，但在高负载下在其它方向上倾斜。 [0086] 随后，详细描述壳体210的内部配置。 [0087] 如图3所示，壳体210具有中空圆柱形状，并在其中容纳驱动单元110和麦克风120。 此外，尽管图3中未示出，在壳体210中还布置有执行诸如噪声消除的处理的信号处理单元 130和作为驱动电源的电池。 [0088] 驱动单元110的位置比与耳塞250的耳道的接合部分更靠近鼓膜。由于驱动单元 110与鼓膜之间的距离缩短，因此从驱动单元110输出的声波的传播路径中的相位延迟减 小，从而可获得噪声消除效果的频带可被扩展到高频区域。也可以说，通过将驱动单元110 布置得比耳塞250的隔音位置更靠近鼓膜，可以抑制延迟的影响并改善噪声消除效果。 [0089] 此外，麦克风120的位置在其中通过耳塞250隔离环境声音的隔音位置附近。用于 麦克风120接收环境声音的一个或多个音孔211在壳体210的布置麦克风120的位置附近的 壁面上钻孔。想要消除的噪声是从耳塞250的间隙泄漏到耳道中并到达鼓膜的环境声音。因 此，当麦克风120收集耳塞250的隔音位置附近的环境声音时，麦克风120可以观察到想要实 际消除的环境声音。即，由麦克风120观察到的环境声音信号与到达鼓膜的环境声音之间的 相关性变大，并且噪声消除效果可以变大。 [0090] 从耳塞泄漏并到达要消除的鼓膜的环境声音实际上是受来自佩戴声学装置的听 众的耳廓、头部和身体反射影响的声学信号。从图6或图7清晰可见，由于麦克风120的音孔 211被布置在耳道的入口附近，因此麦克风120可以观察到受来自佩戴声学装置的听众的耳 廓、头部和身体的反射影响的环境声音，并且从这一点来看，也可以改善DG视讯·(中国区)官方网站噪声消除效果。 [0091] 图14示出了声学装置200的修改示例。在图5所示的声学装置200的配置示例中，壳 体210的后端从耳塞250的管状部分252突出。另一方面，在图14所示的声学装置200的配置 示例中，壳体210入到管状部分252中直到后端，并且梢端侧上的驱动单元110可以通过 该量更接近鼓膜，从而改善噪声消除效果。此外，布置麦克风120的位置也被管状部分252覆 盖。因此，如图15所示，用于麦克风120的音孔1501也在对应于音孔211的管状部分252的壁 面上钻孔。 10 10 CN 113383558 A 说明书 8/11页 [0092] 为了提高容积效率，也可以安装一个紧凑型麦克风。图16示出了声学装置200的配 置示例，其中使其紧凑的麦克风120被布置在耳塞250的内部深处。 [0093] 在诸如扬声器的声学输出装置中，通常的做法是在隔膜的前表面或后表面上提供 用于调节声学特性的空间。 [0094] 在根据本实施例的声学装置200中，类似地，优选提供用于调节声学特性的空间。 图17示出了在壳体210中，前表面空间1701和后表面空间1702分别设置在驱动单元110的鼓 膜侧和与鼓膜相反的一侧上的状态。 [0095] 在声学装置200被容纳在耳道中的情况下，假定难以在壳体210中提供用于调节驱 动单元110的前表面或后表面上的声学特性的空间。因此，可以在壳体210的任意位置提供 用于调节声学特性的空间，并且通过声音引导单元将该空间与壳体210的鼓膜侧上的梢端 连接。 [0096] 图18示出了声学装置200的另一配置示例，其中壳体210设置有用于调节声学特性 的空间。在图中，在壳体210中，在与驱动单元110的鼓膜相反的一侧上设置有前表面空间 1801，并且管状的声音引导单元1802连接前表面空间1801和壳体210的鼓膜侧的梢端，以确 保用于调节声学特性的空间。 [0097] 图19示出了声学装置200的另一个配置示例，其中壳体210设置有用于调节声学特 性的空间。在图中，在壳体210中，前表面空间1901和后表面空间1902设置在与驱动单元110 的鼓膜相反的一侧上，以确保用于调节声学特性的空间。此外，管状的声音引导单元1903连 接前表面空间1901和壳体210的鼓膜侧的梢端。 [0098] 到目前为止，没有特别提及处理单元130和电池在壳体210中的布置。与诸如驱动 单元110和麦克风120的声学元件不同，处理单元130和电池在声学特性方面的布置不受限 制。因此，例如，处理单元130和电池可以被组合并作为模块处理，并且可以与驱动单元110 和麦克风120一起单独地布置在壳体210中。通过使用柔性布线材料电连接模块，并且通过 使用诸如硅橡胶和弹性体的弹性构件形成壳体210，使得各个模块的相对位置根据壳体210 的变形甚至稍微改变，可以实现佩戴舒适的声学装置200。 [0099] 注意，作为处理单元130和电池，可以使用用作音乐源的外部装置的处理单元和电 池。音乐源例如是便携式音频再现装置或智能手机、平板电脑的多功能信息终端。在这种情 况下，电连接到驱动单元110和麦克风120的电线并且连接到外部装置。 [0100] 此外，声学装置200也可以被配置为使得安装在壳体210中的处理单元130和电池 可以切换到通过有线(或无线地)连接的外部装置以被使用。例如，壳体210可以配备有连接 器，该连接器能够连接到处理单元130和其中的电池中的每一个以及外部装置，并且具有可 替代地连接到它们中的任何一个的交换功能。 [0101] 最后，总结了本说明书中提出的声学装置的效果。 [0102] 根据本说明书中提出的声学装置，通过将驱动单元110布置在鼓膜侧，缩短了驱动 单元110与鼓膜之间的距离，并且减小了声波的传播路径中的相位延迟，从而可以获得直到 高频区域的噪声消除效果。 [0103] 此外，根据本说明书中提出的声学装置，麦克风120被布置在其中环境声音被耳塞 隔离的隔音位置附近，并且通过麦克风120观察到实际想要消除的环境声音，从而可以使噪 声消除效果变大。此外，由于麦克风120被布置在耳道的入口附近，这观察到受来自佩戴声 11 11 CN 113383558 A 说明书 9/11页 学装置的听众的耳廓、头部和身体的反射影响的环境声音，从而进一步改善了噪声消除效 果。 [0104] 工业适用性 [0105] 迄今为止，参照具体实施例详细描述本说明书中公开的技术。然而，显而易见的 是，本领域技术人员可以在不脱离本说明书中公开的技术的范围的情况下修改或替换该实 施例。 [0106] 本说明书中公开的技术适用于佩戴在听众的耳朵上的各种类型的声学装置以被 使用并执行噪声消除。 [0107] 简而言之，迄今为止，本说明书中公开的技术以示例的形式描述，并且本说明书中 描述的内容不应以限制性的方式解释。为了确定本说明书中公开的技术的要旨，应考虑权 利要求。 [0108] 注意，本说明书中公开的技术也可以具有以下配置。 [0109] (1)声学装置，设置有： [0110] 声音收集单元，该声音收集单元被布置在耳道的入口附近并收集环境声音；以及 [0111] 声音产生单元，该声音产生单元被布置为比声音收集单元更靠近鼓膜，并且输出 声学信号。 [0112] (1‑1)声学装置，设置有： [0113] 隔音单元，该隔音单元与耳道接合并隔离环境声音； [0114] 声音产生单元，该声音产生单元被布置为比隔音单元更靠近鼓膜并且输出声学信 号；以及 [0115] 声音收集单元，该声音收集单元被布置在隔音位置附近，其中隔音单元隔离环境 声音并收集环境声音。 [0116] (3)根据上述(1)所述的声学装置，还设置有： [0117] 隔音单元，该隔音单元与耳道接合并隔离环境声音，其中 [0118] 声音产生单元被布置为比隔音单元更靠近鼓膜，并且 [0119] 声音收集单元被布置在隔音位置附近，其中隔音单元隔离环境声音。 [0120] (3)根据上述(2)所述的声学装置，还设置有： [0121] 处理单元，该处理单元根据由声音收集单元收集的环境声音来处理声学信号。 [0122] (4)根据上述(3)所述的声学装置，其中 [0123] 处理单元基于由声音收集单元收集的环境声音执行噪声消除。 [0124] (4‑1)根据上述(4)所述的声学装置，其中 [0125] 处理单元执行前馈噪声消除。 [0126] (5)根据上述(3)所述的声学装置，还设置有： [0127] 壳体，该壳体容纳声音产生单元、声音收集单元和处理单元。 [0128] (6)根据上述(5)所述的声学装置，其中 [0129] 隔音单元包括在耳道的入口附近支撑壳体的耳塞。 [0130] (7)根据上述(6)所述的声学装置，其中 [0131] 耳塞支撑壳体，使得声音产生单元面向鼓膜。 [0132] (8)根据上述(6)和(7)中的任一项所述的声学装置，其中 12 12 CN 113383558 A 说明书 10/11页 [0133] 壳体具有大致圆柱形的形状，并且 [0134] 耳塞支撑壳体，使得壳体的中轴线的倾斜角度是能改变的。 [0135] (9)根据上述(8)所述的声学装置，其中 [0136] 耳塞设置有抵接耳道的内壁的斜面部分和将壳体保持在斜面部分内部的管状部 分，并且管状部分支撑壳体，使得壳体的中轴线相对于斜面部分的中轴线的倾斜角度是能 改变的。 [0137] (10)根据上述(6)至(9)中的任一项所述的声学装置，其中 [0138] 在壳体中，用于声音收集单元的音孔在隔音位置附近钻孔，其中耳塞隔离环境声 音。 [0139] (11)根据上述(10)所述的声学装置，其中 [0140] 耳塞设置有抵接耳道的内壁的斜面部分和将壳体保持在斜面部分内部的管状部 分，并且 [0141] 音孔被布置在斜面部分内部。 [0142] (12)根据上述(11)所述的声学装置，其中 [0143] 耳塞设置有将壳体保持在斜面部分内部的管状部分，并且 [0144] 管状部分包括在对应于音孔的位置的开口。 [0145] (13)根据上述(5)至(12)中的任一项所述的声学装置，其中 [0146] 壳体包括用于调节从声音产生单元输出的声音的声学特性的前表面空间和后表 面空间中的至少一个。 [0147] (14)根据上述(13)所述的声学装置，其中 [0148] 壳体设置有前表面空间和从前表面空间延伸到壳体的鼓膜侧的梢端的声音引导 单元。 [0149] (15)根据上述(13)所述的声学装置，其中 [0150] 壳体在后部设置有前表面空间和后表面空间。 [0151] 参考标志列表 [0152] 100  噪声消除系统 [0153] 110  驱动单元 [0154] 111  耳机放大器 [0155] 120  麦克风 [0156] 121  麦克风放大器 [0157] 130  信号处理单元 [0158] 131  DSP(数字信号处理器) [0159] 132  系统控制器 [0160] 133  AD转换器(ADC) [0161] 134  AD转换器(ADC) [0162] 135  均衡器 [0163] 136  噪声消除引擎单元 [0164] 137  组合单元 [0165] 138  DA转换器(DAC) 13 13 CN 113383558 A 说明书 11/11页 [0166] 200  声学装置 [0167] 210  壳体 [0168] 211  音孔 [0169] 250  耳塞 [0170] 251  斜面部分 [0171] 252  管状部分 14 14 CN 113383558 A 说明书附图 1/11页 图1 15 15 CN 113383558 A 说明书附图 2/11页 图2 图3 16 16 CN 113383558 A 说明书附图 3/11页 图4 图5 17 17 CN 113383558 A 说明书附图 4/11页 图6 18 18 CN 113383558 A 说明书附图 5/11页 图7 19 19 CN 113383558 A 说明书附图 6/11页 图8 图9 20 20 CN 113383558 A 说明书附图 7/11页 图10 图11 21 21 CN 113383558 A 说明书附图 8/11页 图12 图13 22 22 CN 113383558 A 说明书附图 9/11页 图14 图15 23 23 CN 113383558 A 说明书附图 10/11页 图16 图17 24 24 CN 113383558 A 说明书附图 11/11页 图18 图19 25 25

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