半入耳式耳机的制作方法

1.本技术涉及耳机设备领域，尤其涉及一种半入耳式耳机。


背景技术：

2.近年来，蓝牙耳机，特别是带有主动降噪功能的耳机市场持续发展。包耳式、入耳式耳机目前均有性能极佳的多款产品。入耳式耳机中较为特殊的半入耳式耳机，因其佩戴舒适、清洁、无异物感（不压迫耳道）、无听诊器效应等优势颇受一定用户的喜爱。
3.然而，现有半入耳式耳机存在以下缺陷：
4.由于半入耳式耳机自身结构与人耳道之间的封闭性差，导致声学泄露，现有半入耳式耳机几乎无法实施被动降噪；且半入耳式耳机与入耳式相比，佩戴稳定性较差，极易脱落导致耳机损坏甚至遗失。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种半入耳式耳机，具有两种供选择的使用形态：一是常规的半入耳式形态；二是装配耳套的形态。用户可以轻松切换半入耳式耳机的使用形态，以体验不尽相同的佩戴舒适度。
6.为实现上述目的，本技术提供的半入耳式耳机，其包括：耳机壳体；所述耳机壳体在扬声器的出声方向上设置有出声孔；第一佩戴状态下：所述耳机壳体直接佩戴于用户外耳廓，所述出声孔靠近耳道口；以及，耳套；第二佩戴状态下：所述耳套装配于所述出声孔的外侧，且沿所述出声孔向用户耳道方向延伸；所述耳机壳体通过所述耳套固定于耳道口且所述耳套不侵入用户耳道。
7.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述耳套的外表面设置有防滑纹路。
8.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述耳套的外表面设置为磨砂材质。
9.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述耳套的外表面沿所述扬声器的出声方向向所述出声孔的中心平滑收缩，所述耳套的外径大于所述出声孔的外径而不大于用户耳道的内径。
10.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其还包括：参考麦克风，其设置在所述耳机壳体上，用于采集耳外噪声声波；主动降噪模块，其输入端连接所述参考麦克风、输出端连接所述扬声器。
11.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述主动降噪模块包括：顺序连接的模数转换电路，主动降噪单元，和数模转换电路；所述模数转换电路的输入端与所述参考麦克风电连接以获得所述参考麦克风所采集的噪声信号；所述数模转换电路的输出端与所述扬声器电连接，以根据匹配于所述噪声信号的降噪信号驱动所述扬声器输出降噪声波。
12.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述主动降噪单元包括：噪声采集
子单元、耳机声场重构子单元和滤波器库子单元。
13.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其还包括：至少一个通话麦克风；及误差麦克风，其设置在所述耳机壳体内部且靠近所述出声孔，用于采集耳内噪声声波；所述噪声采集子单元连接所述参考麦克风、所述至少一个通话麦克风及所述误差麦克风，并将各麦克风的采集信号传输至所述耳机声场重构子单元。
14.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述耳机声场重构子单元接收各麦克风的采集信号以获得耳机声场分布模态的展开系数，并将所述展开系数输出至所述滤波器库子单元。
15.可选的，如上任一所述的半入耳式耳机，其中，所述滤波器库子单元存储与所述半入耳式耳机在用户外耳廓中的不同位置/姿态对应的滤波参数，并按照接收的展开系数切换滤波参数以对所述参考麦克风采集的噪声信号进行降噪滤波。
16.本技术和现有方案相比具有如下技术效果:
17.本技术的半入耳式耳机，其耳机壳体可直接佩戴于用户外耳廓进行使用，也可以装配耳套进行佩戴和使用。由此，本技术的半入耳式耳机能够为用户提供两种舒适、轻松、通透的佩戴方式，在保证半入耳式耳机优秀佩戴体验的同时兼具现有半入耳式耳机不具备的稳定性。
18.本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。
附图说明
19.附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本技术的实施例一起，用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
20.图1为根据本技术的半入耳式耳机侧向的示意图；
21.图2为根据本技术的半入耳式耳机出声孔方向的示意图；
22.图3为根据本技术的半入耳式耳机中主动降噪系统的电路示意图；
23.图4为图3中主动降噪系统整体结构的原理示意图；
24.图5为图4中主动降噪模块结构的原理示意图；
25.图6为图5中主动降噪单元结构的原理示意图。
26.图中，1表示耳机壳体；11表示出声孔；12表示耳套；2表示主动降噪系统；21表示参考麦克风；22表示主动降噪模块；23表示扬声器；221表示模数转换电路；222表示主动降噪单元；223表示数模转换电路；2221表示噪声采集子单元；2222表示耳机声场重构子单元；2223表示滤波器库子单元。
具体实施方式
27.以下结合附图对本技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本技术，并不用于限定本技术。
28.本技术中所述的“内、外”的含义指的是相对于半入耳式耳机本身而言，指向耳机壳体内部电路模块的方向为内，反之为外；而非对本技术的装置机构的特定限定。
29.本技术中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过
其它部件的间接连接。
30.本技术中所述的“上、下”的含义指的是使用者佩戴本技术的半入耳式耳机时，使用者的下方即为下，使用者的上方即为上，而非对本技术的装置机构的特定限定。
31.本技术所提供的半入耳式耳机，参照图1
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3所示，其包括有两种佩戴状态。其第一佩戴状态下，作为耳机主体的耳机壳体1直接佩戴于用户的外耳廓，通过耳机壳体1与用户外耳廓之间的摩擦接触保证耳机不脱落。该耳机壳体的内部设置有扬声器23，并且，耳机壳体1在扬声器23的出声方向上设置有出声孔11。在一些实施例中，耳机壳体1上还可设置有至少一个通话麦克风，面向环境进行拾音。
32.用户选择第一种使用形态时，出声孔11靠近于用户耳道口但仍存在一定的距离，此时本技术耳机相当于常规的半入耳式耳机，具备半入耳式耳机的全部产品优点。
33.其第二佩戴状态下，耳机壳体1上还进一步的装配有耳套12：半入耳式耳机中的耳套12，其凸出于耳机壳体1，装配在出声孔11的外侧，且沿出声孔11向用户耳道方向延伸。在第二佩戴状态下，耳机壳体1通过耳套12固定于耳道口且耳套12不侵入用户耳道。
34.适当的轴向尺寸设计能够避免耳套12侵入用户耳道。用户选择第二种使用形态佩戴本技术耳机时，感受不到异物感，兼享半入耳式耳机的佩戴舒适性及入耳式耳机的佩戴稳定性。
35.基于耳套12贡献的佩戴稳定性和被动隔声，本技术还可以在上述半入耳式耳机内搭载有图3及图4所示的主动降噪系统2。
36.为进一步保证本技术的半入耳式耳机佩戴稳定，本技术还特别在耳套12的外表面设置有防滑纹路，通过防滑纹路增加耳套12与用户耳道口之间的摩擦力，从而避免耳机在佩戴过程中发生移位或扭转。
37.类似的，为增加佩戴舒适度，并提供一定的受压形变量以增加耳机佩戴状态下的摩擦力，避免其滑动，本技术还可以将耳套设置为硅胶材质并将其外表面设置为磨砂面。
38.上述带防滑纹路或磨砂表面的耳套结构，可如图1或图2所示：耳套12的外表面沿扬声器23的出声方向向出声孔11的中心平滑收缩，并设置耳套12的外径大于出声孔11的外径但不大于用户耳道的内径，例如可实现为耳套12的最小外径稍大于出声孔11的外径而最大外径小于等于用户耳道的内径。
39.适当的径向尺寸设计能够避免耳套12压迫用户的耳道口，无听诊器效应，进一步提供舒适的佩戴体验。
40.本技术耳机内部所搭载的主动降噪系统可参考图3、图4、图5及图6所示，包括有：
41.设置在耳机壳体1上的至少一个参考麦克风21，用于采集耳外的噪声声波以得到噪声信号；
42.主动降噪模块22，其输入端连接参考麦克风21、输出端连接耳机本身的扬声器23。
43.以图5为例，主动降噪模块22可具体设置为包括顺序连接的：模数转换（a/d）电路221，主动降噪单元222，和数模转换（d/a）电路223。其中的模数转换电路221的输入端与参考麦克风21电连接以对其采集到的噪声信号进行模数转换，并将模数转换后的数字噪声信号传输至主动降噪单元222；主动降噪单元222对模数转换后的数字噪声信号进行滤波处理，得到数字降噪信号并传输至数模转换电路223；而其中的数模转换电路223的输出端与扬声器23电连接，用于对数字降噪信号进行数模转换，并以数模转换后的降噪信号驱动扬
声器23输出降噪声波。具体实现时，上述模数转换电路221、数模转换电路223可分别采用现有的任何可以实现模数转换、数模转换的芯片或集成电路，也可以采用控制芯片、数字处理芯片内部所集成的模数转换单元、数模转换单元实现。
44.在一些实施例中，耳机壳体1内部还可设置有接近于出声孔11一端的至少一个误差麦克风，用于采集耳内噪声声波。
45.以图6为例，上述的主动降噪单元222具体可设置为包括：噪声采集子单元2221、耳机声场重构子单元2222和滤波器库子单元2223。其中：
46.噪声采集子单元2221连接参考麦克风21、至少一个通话麦克风以及至少一个误差麦克风，并将各麦克风的采集信号传输至耳机声场重构子单元2222；
47.耳机声场重构子单元2222接收各麦克风的采集信号以获得耳机声场分布模态的展开系数，并将展开系数输出至滤波器库子单元2223；
48.滤波器库子单元2223存储与半入耳式耳机在用户外耳廓中的不同位置/姿态对应的滤波参数，并按照接收的展开系数切换滤波参数以对参考麦克风21采集的噪声信号进行降噪滤波。
49.在一些实施例中，多组滤波器分别为针对本新型半入耳式耳机在人工头外耳廓中的不同位置、姿态而预先离线设计的，其在耳机出厂前被植入在滤波器库子单元2223中。在用户使用阶段，声场重构子单元2222根据噪声采集子单元2221所连接的至少一个参考麦克风21、至少一个误差麦克风和至少一个通话麦克风所采集的噪声信号，实时的对耳机声场（半入耳式耳机与耳廓间形成的声场）进行分析，从而实现对半入耳式耳机在用户外耳廓中的佩戴位置、姿态的检测，进而通过调取滤波器库子单元2223中匹配于当前耳机佩戴位置、姿态的滤波参数，更为准确的实现对耳内噪声场的抵消，达到当前最优的主动降噪效果。
50.本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。