РЕГУЛИРУЕМЫЙ ВСТАВНОЙ НАУШНИК С ДВУМЯ ЭЛЕМЕНТАМИ ДИНАМИКА
ADJUSTABLE INSERTABLE EARPHONE WITH TWO SPEAKER ELEMENTS

По данной заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США № 61/054238 на изобретение «Регулируемый вставной наушник с двумя элементами динамика», поданной 19 мая 2008 г., и заявки на патент США № 29/334942 на изобретение «Наушник», поданной 6 апреля 2009 г., полное содержание которых включено в настоящее описание посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к наушникам для воспроизведения звука с высокой точностью и, более конкретно, к регулируемым вставным двухэлементным наушникам, имеющим по одному преобразователю для каждого уха, направленному на воспроизведение высоких частот, и по одному преобразователю для каждого уха, направленному на воспроизведение низких частот.
Предшествующий уровень техники
В патенте США № 5333206 на изобретение «Двухэлементный наушник» раскрыт двухэлементный наушник, включающий в себя (а) один преобразователь, который, по существу, больше, чем полость ушной раковины обычного уха человека, и (b) один преобразователь меньшего размера, который вставляется в полость ушной раковины. Однако в наушниках, описанных в этом патенте, можно регулировать только изгиб оголовья.
В патенте США № 5729615 на изобретение «Наушник вставного типа, имеющий ушное крепление» раскрыт наушник, имеющий один вставной элемент динамика, присоединенный к стержню. Элемент динамика выполнен с возможностью поворота относительно стержня. Кроме того, стержень выполнен с возможностью скользящего перемещения вдоль своей оси. Таким образом, положение наушника можно поднимать или опускать вертикально посредством скольжения стержня. Наушник также можно поворачивать в направлении вращения, но только в направлении вращения. Поэтому несмотря на то, что наушник, раскрытый в этом патенте, раскрывает некоторые механизмы для регулирования положения и ориентации наушника, количество разрешенных регулировок ограничено. Кроме того, наушник данного патента имеет всего один элемент динамика.
Представленное выше описание предназначено только для иллюстрации некоторых недостатков, существующих в области техники изобретения, и его не следует рассматривать как ограничение объема изобретения.
Сущность изобретения
В различных вариантах осуществления обеспечивается наушник. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления наушник может содержать, по меньшей мере, один элемент динамика, перемычку, содержащую первый конец и второй конец, причем элемент динамика присоединен с возможностью поворота к первому концу перемычки, и подвесное крепление, содержащее первую часть и вторую часть, причем первая часть присоединена посредством резьбы ко второму концу перемычки. В этих вариантах осуществления вторая часть подвесного крепления выполнена с возможностью опоры на часть уха слушателя во время ношения наушника слушателем.
Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления обеспечен наушник, который может содержать, по меньшей мере, один элемент динамика, перемычку, содержащую первый конец и второй конец, причем элемент динамика присоединен с возможностью поворота к первому концу перемычки, и подвесное крепление, содержащее первую часть и вторую часть. В этих вариантах осуществления второй конец перемычки содержит выполненную с возможностью поворота ручку, которая доступна для слушателя во время ношения наушника слушателем. Кроме того, в этих вариантах осуществления первая часть подвесного крепления функционально входит в зацепление с выполненной с возможностью поворота ручкой, так что поворот ручки вызывает, по меньшей мере, перемещение второй части относительно перемычки. Дополнительно, в этих вариантах осуществления вторая часть подвесного крепления выполнена с возможностью опоры на часть уха слушателя во время ношения наушника слушателем.
Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления обеспечен способ ношения наушника, который может включать в себя этапы, на которых обеспечивают наушник, содержащий, по меньшей мере, один элемент динамика, перемычку, содержащую первый конец и второй конец, причем элемент динамика присоединен с возможностью поворота к первому концу перемычки, и причем второй конец содержит выполненную с возможностью поворота ручку, и подвесное крепление, содержащее первую часть и вторую часть, причем первая часть функционально соединена с выполненной с возможностью поворота ручкой, так что поворот ручки вызывает, по меньшей мере, перемещение второй части крепления относительно перемычки. В этих вариантах осуществления способ дополнительно содержит этапы, на которых поворачивают ручку для регулировки расстояния между второй частью подвесного крепления и перемычкой, поворачивают элемент динамика относительно перемычки и размещают подвесное крепление на части уха слушателя так, чтобы элемент динамика выровнялся с полостью ушной раковины уха слушателя.
Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления обеспечен наушник, который может содержать первый элемент динамика и второй элемент динамика, проходящий от первого элемента динамика. В этих вариантах осуществления первый элемент динамика может содержать камеру, имеющую стенку, первый преобразователь, расположенный внутри камеры, причем первый преобразователь выполнен с возможностью формирования первого звука, и первую полость, определенную между стенкой камеры и первым преобразователем. Кроме того, в этих вариантах осуществления второй элемент динамика может содержать корпус, размеры и конфигурация которого позволяют вставлять его, по меньшей мере, частично в полость ушной раковины уха слушателя, причем корпус имеет обратную сторону и звукоиздающую поверхность, которая содержит определенные в ней первые звуковые отверстия и вторые звуковые отверстия, причем второй преобразователь, расположенный внутри корпуса и выполненный с возможностью формирования второго звука, который издается через вторые звуковые отверстия, но не через первые звуковые отверстия, и вторую полость, определенную между обратной стороной корпуса и вторым преобразователем. Кроме того, в этих вариантах осуществления первая полость, вторая полость и первые звуковые отверстия определяют звуковой путь для первого звука, сформированного посредством первого преобразователя, так что первый звук проходит по звуковому пути и издается через первые звуковые отверстия, но не через вторые звуковые отверстия.
Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления обеспечен наушник, который может содержать, по меньшей мере, один элемент динамика, выполненный с возможностью вставки, по меньшей мере, частично в полость ушной раковины уха слушателя, и подвесное крепление, функционально соединенное с элементом динамика. В этих вариантах осуществления подвесное крепление выполнено с возможностью опоры на верхний наружный изгиб уха слушателя за верхней частью ушной раковины уха слушателя. Кроме того, в этих вариантах осуществления подвесное крепление имеет форму, выполненную с возможностью провоцирования элемента динамика прикладывать силу к уху слушателя независимо от собственного веса.
Представленное выше раскрытие изобретения предназначено только для краткого изложения некоторых вариантов осуществления объекта изобретения. Следует понимать, что объект изобретения не ограничен описанными вариантами осуществления, раскрытыми в этом раскрытии изобретения, и предназначен охватывать модификации, подпадающие под сущность объема изобретения. Кроме того, следует понимать, что данное раскрытие изобретения не следует рассматривать и толковать в некотором смысле как ограничение объема изобретения.
Краткое описание чертежей
Вышеупомянутые и другие признаки и преимущества настоящего изобретения, а также способ их достижения, станут более ясными, и изобретение будет более понятным со ссылкой на следующее описание вариантов осуществления изобретения, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг.1 изображает неограничивающий вариант осуществления наушника во время ношения слушателем;
фиг.2 изображает вид сбоку наушника фиг.1;
фиг.3 изображает вид спереди наушника фиг.1;
фиг.4 изображает вид сверху наушника фиг.1;
фиг.5-7 изображают варианты околокозелковой перемычки наушника фиг.1;
фиг.8 изображает покомпонентное изображение фиг.1;
фиг.9 изображает покомпонентное изображение неограничивающего варианта осуществления наушника;
фиг.10 изображает общий вид неограничивающего варианта осуществления наушника;
фиг.11 изображает вид спереди наушника фиг.10;
фиг.12 изображает разрез элементов динамика наушника фиг.10, взятый по линии 12-12 на фиг.11 (электрические провода не показаны для упрощения), и
фиг.13 изображает покомпонентное изображение элементов динамика наушника фиг.10 (электрические провода не показаны для упрощения чертежа);
фиг.14 изображает вид сверху диаграммы сил, показывающая силы, действующие на наушник и прикладываемые наушником фиг.10 относительно уха слушателя.
Подробное описание изобретения
Далее будут описаны некоторые примерные варианты осуществления изобретения для обеспечения общего представления о принципах конструкции, функций, изготовления и использования раскрытых в данном документе устройств и способов. Один или более примеров этих вариантов осуществления проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. Специалистам будет понятно, что устройства и способы, конкретно описанные в данном документе и проиллюстрированные на прилагаемых чертежах, не являются ограничительными примерными вариантами осуществления, и что объем различных вариантов осуществления настоящего изобретения определен исключительно формулой изобретения. Признаки, проиллюстрированные или описанные в связи с одним примерным вариантом осуществления, можно скомбинировать с признаками других вариантов осуществления. Такие модификации и варианты предназначены быть включенными в объем настоящего изобретения.
В дальнейшем описании одинаковые ссылочные обозначения относятся к одинаковым или соответствующим частям на всех изображениях. Кроме того, следует понимать, что такие термины как «вперед», «назад», «передний», «задний», «правый», «левый», «вверх», «вниз» и подобные являются словами, означающими удобство и не должны быть истолкованы в ограничительном смысле. Задачей дальнейшего описания является описание различных вариантов осуществления изобретения и оно не предназначено для ограничения изобретения.
Различные варианты осуществления представляют собой регулируемый наушник с двумя элементами динамика, в котором один из элементов динамика (меньший) имеет размер, позволяющий вставлять его в полость ушной раковины уха слушателя, а другой элемент (больший) не позволяет сделать это. Расположение элементов динамика можно регулировать так, чтобы пользователь мог установить более комфортное положение элементов динамика. Например, в одном варианте осуществления благодаря шарнирному соединению элемент динамика большего размера выполнен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси шарнирного соединения, так что элемент динамика можно повернуть к уху пользователя и от него. Кроме того, согласно различным вариантам осуществления меньший элемент динамика можно регулировать относительно большего элемента динамика. Например, в одном варианте осуществления меньший элемент динамика может быть присоединен к большему элементу динамика с помощью шарнирного соединения, шарового соединения или другого выполненного с возможностью поворота соединения, которое обеспечивает множество степеней свободы вращения, но ограничивает или исключает поступательное движение меньшего элемента динамика относительно большего элемента динамика.
Кроме того, наушник может содержать подвесное крепление, которое используется слушателем для размещения наушника на ухе слушателя. При этом подвесное крепление может содержать горизонтальную секцию, которая опирается на верхний наружный изгиб уха слушателя за верхней частью ушной раковины (или наружного уха). Наушник может содержать рифленую ручку, которая позволяет слушателю тонко регулировать расстояние между горизонтальной секцией подвесного крепления и элементами динамика, обеспечивая тем самым пользователю в этих вариантах осуществления еще одно мероприятие регулировки.
Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления обеспечен регулируемый наушник с двумя элементами динамика, в котором один элемент динамика имеет размер, позволяющий вставлять его в полость ушной раковины. Фиг.1-4 изображают один вариант осуществления наушника 10. Фиг.1 изображает общий вид наушника 10 во время ношения на ухе 12 слушателя 14, фиг.2 изображает вид сбоку наушника 10, фиг.3 изображает вид спереди наушника 10 и фиг.4 изображает вид сверху наушника 10. Согласно проиллюстрированному варианту осуществления наушник 10 содержит, кроме других элементов, первый элемент 20 динамика, второй, вставленный в ухо элемент 22 динамика, подвесное крепление 24 и околокозелковую перемычку 26.
Термины «проксимальный» и «дистальный» в данном документе используются по отношению к голове слушателя. Соответственно, проксимальные компоненты наушника 10 расположены в направлении к носу слушателя, а дистальные компоненты - в направлении затылка слушателя. Пространственные термины «вертикальный» и «горизонтальный» используются относительно чертежей. Эти термины не предназначены для того, чтобы быть ограничивающими или абсолютными.
Первый элемент 20 динамика может быть практически круглым, как показано на чертежах, и может иметь достаточно большой размер, чтобы он не помещался в полости ушной раковины большинства слушателей 14. Второй элемент 22 динамика также может быть практически круглым и может проходить наружу от внутренней части 28 первого элемента 20 динамика. Согласно одному варианту осуществления второй элемент 22 динамика может быть неподвижно прикреплен к внутренней поверхности 28 первого элемента 20 динамика, так что между первым и вторым элементами динамика не происходит относительного перемещения. В таком варианте осуществления второй элемент 22 динамика можно присоединить к первому элементу 20 динамика с помощью держателя 23, так чтобы второй элемент 22 динамика проходил, по существу, перпендикулярно от первого элемента 20 динамика. Согласно различным вариантам осуществления внутренняя поверхность 28 первого элемента 20 динамика, держатель 23 и обратная сторона 25 второго элемента 22 динамика могут быть выполнены из цельного куска пластика, изготовленного методом литья под давлением, так что их положения будут неподвижными.
Подвесное крепление 24, показанное на чертежах, может быть, по существу, L-образной формы, имеющей (i) первую, проксимальную часть 30, которая проходит практически вертикально от околокозелковой перемычки 26, и (ii) вторую, дистальную часть 32, практически перпендикулярную первой части 30, которая проходит в горизонтальном направлении от первой части 30 и предназначена для опоры на верхний наружный изгиб уха 12 за верхней частью 13 ушной раковины (наружного уха). Подвесное крепление 24 может иметь круглое поперечное сечение и может быть изготовлено из пластика, металла или другого подходящего материала.
Околокозелковая перемычка 26 включает в себя ориентированную вертикально цапфу 34, неподвижно присоединенную к первому элементу 20 динамика на проксимальном конце первого элемента 20 динамика. Цапфа 34 и околокозелковая перемычка 26 могут располагаться практически по касательной к проксимальной кромке круглого первого элемента 20 динамика. Болт или штифт 36 с пазами вставлен через отверстие, определенное цапфой 34, для шарнирного присоединения первого элемента 20 динамика к околокозелковой перемычке 26. Благодаря этому первый элемент 20 динамика может поворачиваться вокруг вертикальной оси цапфы 34, так что первый элемент 20 динамика можно поворачивать к уху 12 и от него. Цапфа 34 может быть выполнена, например, из металла или пластика. В одном варианте осуществления наружная периферийная обратная сторона 42 первого элемента 20 динамика и цапфа 34 могут быть выполнены из цельного куска пластика, отлитого под давлением. Высота околокозелковой перемычки 26 может быть меньше диаметра первого элемента 20 динамика. Например, высота околокозелковой перемычки 26 может составлять приблизительно половину диаметра первого элемента 20 динамика. В альтернативном варианте, показанном на фиг.10-11, околокозелковая перемычка 126 может быть больше, чем половина диаметра первого элемента 120 динамика, но меньше, чем диаметр первого элемента 120 динамика. В этих вариантах осуществления цилиндрическая рифленая ручка 148 может быть больше, чем ручка 48, описанная выше, что обеспечивает большую площадь поверхности контакта для слушателя, чтобы он мог поворачивать ручку 148 для регулировки подвесного крепления 124.
Фиг.5-7 показывают различные варианты околокозелковой перемычки 26 согласно различным вариантам осуществления. Фиг.5 показывает разрез околокозелковой перемычки 26, показывающий цапфу 34 и штифт 36. На фиг.6 и 7 околокозелковая перемычка 26 не показана, чтобы можно было видеть другие компоненты в околокозелковой перемычке 26. Как видно на этих чертежах, можно расположить пластиковое фрикционное уплотнительное кольцо 38 между головкой 40 штифта 36 и верхней частью цапфы 34. Уплотнительное кольцо 38 может находиться внутри околокозелковой перемычки 26, так что его нормально не видно. Задача уплотнительного кольца 38 - обеспечивать трение между цапфой 34 и штифтом 36, чтобы оказывать сопротивление повороту первого элемента 20 динамика относительно околокозелковой перемычки 26 и сохранять относительное положение между первым элементом 20 динамика и околокозелковой перемычкой 26. Околокозелковая перемычка 26 имеет верхний и нижний фланцы 42, 44 над и под цапфой 34, соответственно. Штифт 36 вставлен через верхний фланец 42, цапфу 34 и нижний фланец 44, обеспечивая шарнирное соединение цапфы 34 с околокозелковой перемычкой 26.
Как показано на фиг.5-7, штифт 36 может включать в себя нижний паз, через который можно протянуть провод 46 динамика в околокозелковую перемычку 26 и к первому и второму элементам 20, 22 динамика.
Как видно на фиг.1-7, околокозелковая перемычка 26 может также включать в себя цилиндрическую рифленую ручку 48, ориентированную в вертикальном направлении на проксимальном конце околокозелковой перемычки 26. Рифленая ручка 48 может определять вертикальное сквозное отверстие с резьбой на внутренней стороне рифленой ручки 48 вокруг отверстия. Нижний конец первой части 30 подвесного крепления 24 может иметь соответствующую резьбу, как показано на фиг.5, которая сопряжена с резьбой рифленой ручки 48. Поворот рифленой ручки 48 вокруг вертикальной оси провоцирует регулировку горизонтальной части 32 подвесного крепления 24 (а значит и элементы 20, 22 динамика) по вертикали относительно околокозелковой перемычки 26. Это значит, что поворачивая рифленую ручку 48, пользователь может регулировать расстояние Н, показанное на фиг.2, которое управляет относительным положением элементов 20, 22 динамика и/или околокозелковой перемычки 26 относительно второй части 32 подвесного крепления 24, т.е. той части подвесного крепления 24, которая опирается на ухо слушателя, чтобы тем самым оптимизировать или улучшить посадку наушника 10 для пользователя. В, по меньшей мере, одном варианте осуществления резьба подвесного крепления 24 и рифленой ручки 48 может быть относительно тонкой, чтобы обеспечивать тонкую регулировку для пользователя. Альтернативно, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления резьба подвесного крепления 24 и рифленой ручки 48 может быть относительно крупной, чтобы обеспечивать грубую регулировку для пользователя. Рифленая ручка 48 может быть выполнена, например, из пластика или металла.
Далее в, по меньшей мере, одном варианте осуществления ручку 48 можно поворачивать относительно подвесного крепления 24 до той точки, в которой резьба подвесного крепления 24 разъединяется с рифленой ручкой 48. Альтернативно в, по меньшей мере, одном варианте осуществления подвесное крепление 24 можно поворачивать относительно ручки 48 так, чтобы резьба подвесного крепления 24 разъединялась с ручкой 48. В таких вариантах осуществления можно вставить другое подвесное крепление (не показано), имеющее другие размеры первой части 30 и/или второй части 32, в околокозелковую перемычку 26 на ручке 48. Соответственно, можно предусмотреть подвесные крепления различных размеров, подходящие для многих людей, имеющих различные размеры ушей.
Согласно различным вариантам осуществления, как показано на фиг.5, резьба нижней части первой части подвесного крепления 24 может также входить в отверстие в элементе 50 снижения напряжения, находящемся рядом с нижней частью околокозелковой перемычки 26 на ее проксимальной стороне. Провод 46 динамика можно пропустить через элемент снижения напряжения, через околокозелковую перемычку 26 и через паз в штифте 36 к элементам 20, 22 динамика, как показано на фиг.5. Элемент 50 снижения напряжения может быть выполнен, например, из пластика.
В различных вариантах осуществления, изображенных на фиг.1-4, подвесное крепление 24 может быть функционально присоединено к элементам 20, 22 динамика посредством околокозелковой перемычки 26. Соответственно, когда наушник 10 правильно расположен на ухе 12 слушателя, околокозелковая перемычка 26 обычно находится рядом с козелком уха 12 слушателя, как показано на фиг.1. Околокозелковая перемычка 26 может иметь практически прямоугольную форму, как показано на фиг.1-2, имеющая цапфу 34 на ее дистальном конце и рифленую ручку 48 на проксимальном конце. Околокозелковая перемычка 26 может быть выполнена из пластика или другого подходящего материала.
in
Кроме того, как видно на фиг.1 и 14, когда наушник 10, 110 правильно расположен на ухе 12 слушателя, подвесное крепление 24, 124, как отмечалось выше, выполнено с возможностью опоры на верхний наружный изгиб уха 12 слушателя за верхней частью 13 ушной раковины уха 12 слушателя. Согласно различным вариантам осуществления подвесное крепление 24, 124 может иметь такую форму или размер, чтобы провоцировать первый элемент 20, 120 динамика и/или второй элемент 22 динамика 122 прикладывать силу (F на фиг.14) к уху слушателя.
На фиг.1-4, 10-11 и 14 в различных вариантах осуществления форму подвесного крепления можно описать следующим образом. Первая часть 30, 130 подвесного крепления 24, 124 может быть практически вертикальной относительно второго элемента 22, 122 динамика и/или слушателя при правильном расположении наушника 10, 110 на и/или в ухе слушателя. Вторая часть 32, 132 может быть практически горизонтальной относительно второго элемента 22, 122 динамика и/или слушателя. Вторая часть 32, 132 может также быть наклонена или изогнута вниз и назад ко второму элементу 22, 122 динамика там, где вторая часть 32, 132 отходит от первой части 30, 130. Кроме того, вторая часть 32, 132 может также быть наклонена или изогнута в горизонтальном направлении внутрь ко второму элементу 22, 122 динамика там, где вторая часть 32, 132 отходит от первой части 30, 130. Необязательно, как лучше видно на фиг.11, вторая часть 132 может присоединяться к первой части 130 с помощью промежуточной части 131 подвесного крепления 124. Промежуточная часть 131 может быть наклонена или изогнута ко второму элементу 122 динамика там, где промежуточная часть 131 переходит от практически вертикальной первой части 130 к практически горизонтальной второй части 132. Иными словами, промежуточная часть 131 служит для смещения первой части 130 от второй части 132 так, чтобы основная продольная ось для первой части 130 не пересекала основную продольную ось для второй части 132.
in
in
На фиг.14 показан вид сверху, отображающий силы, которые действуют на наушник 110 или прикладываются наушником 110 во время ношения на ухе 12 пользователя. В этих вариантах осуществления, когда нет необходимости в помощи собственного веса, подвесное крепление 124 и второй элемент 122 динамика могут регулироваться относительно друг друга (как обсуждалось выше), так что подвесное крепление 124 вынуждает второй элемент 122 динамика прикладывать силу (F) в направлении и/или на полость 15 ушной раковины и/или ушной канал 16 уха 12 пользователя. Иными словами, подвесное крепление 124 имеет размер такой и выполнено так, что подвесное крепление 124 действует как рычаг и под действием головы 17 слушателя обычно вокруг центра 18 вращения (определенного точкой контакта между второй частью 132 подвесного крепления 124 и верхней частью 13 ушной раковины уха 12 слушателя) вынуждает второй элемент 122 динамика прикладывать силу F по направлению к и/или на, по меньшей мере, часть уха 12 слушателя.
in
h
h
e
e
С математической точки зрения силу (F), прикладываемую в направлении и/или на полость 15 ушной раковины и/или ушной канал 16, можно определить следующим образом. В состоянии равновесия и вокруг центра 18 вращения крутящий момент (F×D), прикладываемый головой 17 слушателя ко второй части 132 подвесного крепления, равен крутящему моменту (F×D), действующему на первую часть 130 подвесного крепления 124. Соответственно, согласно уравнению равновесия сил:
h
h
e
e
F×D=F×D
e
Решение для силы (F), действующей на первую часть 130:
e
c
Установив силу F, равной силе (F), прикладываемой к уху первым элементом 120 динамика, получим:
c
Решение для F:
in
Решение для силы (F), прикладываемой вторым элементом 122 динамика внутрь полости 15 ушной раковины и/или ушного канала 16:
in
h
h
e
l
Путем подстановок получим уравнение для силы (F) второго элемента 122 динамика внутри ушного канала, которое содержит следующие переменные: силу (F), прикладываемую головой к наушнику 110, определяемые пользователем расстояния (D, D и D) и установленные пользователем углы (α и θ). Это уравнение выглядит так:
in
Соответственно, силу (F), прикладываемую вторым элементом 122 динамика к уху слушателя, можно подобрать для каждого слушателя так, что люди, имеющие уши различного размера, будут испытывать силу соответствующей величины, правильно удерживающую элементы 120, 122 динамика на месте независимо от собственного веса и/или любой силы, обусловленной силой тяжести.
В различных наушниках вставленный в ухо элемент динамика может иметь размеры такие и выполнен так, чтобы элемент удерживался на месте за счет формирования плотной подгонки к стенкам ушного канала. Однако в некоторых вариантах осуществления второй элемент 122 динамика может иметь размер, превосходящий размер ушного канала 16. В таких вариантах осуществления второй элемент 122 динамика может оказывать сопротивление вставлению в ушной канал и поэтому выталкиваться из ушного канала и/или полости ушной раковины внутренними стенками уха слушателя. Поэтому способность наушника 110 поддерживать силу соответствующей величины к уху слушателя может иметь дополнительную важность для сохранения правильного положения первого и/или второго элементов 120, 122 динамика относительно полости ушной раковины и/или ушного канала слушателя.
Фиг.8 является покомпонентным изображением наушника 10 согласно различным вариантам осуществления. Как видно на фиг.8, околокозелковая перемычка 26 может содержать передний и задний элементы 52, 54, соединенные между собой, например, винтом 56. В другом варианте осуществления можно использовать другие средства соединения переднего и заднего элементов 52, 54, такие как защелкивающаяся посадка. Кроме того, в других вариантах осуществления околокозелковая перемычка 26 может содержать меньше или больше, чем два отдельных элемента. Также вместо наличия переднего и заднего элементов, показанных на фиг.8, околокозелковая перемычка может содержать верхний и нижний элементы 64, 65, как показано на фиг.9, изображающей покомпонентное изображение околокозелковой перемычки согласно другому варианту осуществления.
В варианте осуществления фиг.8 задний элемент 54 околокозелковой перемычки 26 может содержать фланцы 42, 44, находящиеся, соответственно, над и под цапфой 34. Околокозелковая перемычка 26 может также содержать верхний и нижний проксимальные фланцы 58, 60, расположенные, соответственно, над и под рифленой ручкой 48. В проиллюстрированном варианте осуществления верхний проксимальный фланец 58 содержит два элемента: один элемент 58а на переднем элементе 52 околокозелковой перемычки 26 и один элемент 58b на заднем элементе 54 околокозелковой перемычки 26. В различных вариантах осуществления между двумя элементами 58а, 58b верхнего проксимального фланца 58 может быть расположено пластиковое фрикционное уплотнительное кольцо 39. Уплотнительное кольцо 39 может находиться внутри околокозелковой перемычки 26, так что оно будет нормально не заметно. Уплотнительное кольцо 39 служит для обеспечения трения между первой частью 30 подвесного крепления 24 и фланцем 58 околокозелковой перемычки 26, чтобы оказывать сопротивление повороту подвесного крепления 24 относительно околокозелковой перемычки 26 и сохранять относительное положение между подвесным креплением 24 и околокозелковой перемычкой 26. Кроме того, уплотнительное кольцо 39 может обеспечивать противодействующую силу смещения, чтобы второй элемент 22 динамика смещался в направлении уха слушателя после поворота подвесного крепления 24 от околокозелковой перемычки 26. Например, вторую часть 32 подвесного крепления 24 можно повернуть от околокозелковой перемычки 26 к уху слушателя. Тогда после завершения поворота уплотнительное кольцо 39 может хранить противодействующую энергию поворота, так что вторая часть 32 подвесного крепления 24 сместится обратно в направлении околокозелковой перемычки 26. Соответственно, вторая часть 32 подвесного крепления 24 и второй элемент 22 динамика могут смещаться по направлению друг к другу во время ношения на ухе слушателя. Альтернативно, в других вариантах осуществления уплотнительное кольцо 39 может отсутствовать. В таких вариантах осуществления верхний проксимальный фланец 58 может иметь размер такой и выполнен так, чтобы непосредственно обеспечивать вращательное трение для движения подвесного крепления, проходящего через него. В любом случае, благодаря вращательному трению, обеспечиваемому уплотнительным кольцом 39 и/или фланцем 58, пользователь может поворачивать ручку 48 так, что вторая часть 32 подвесного крепления 30 по существу не будет поворачиваться (за счет трения), но будет поступательно перемещаться относительно околокозелковой перемычки 26. Околокозелковая перемычка 26 может также содержать стопорную гайку 62 на нижней стороне цапфы 34, которая удерживает на месте штифт 36.
Каждый из первого и второго элементов 20, 22 динамика может включать в себя соответствующие акустические преобразователи с динамическими драйверами для формирования звуковых волн в слышимом диапазоне. Эти преобразователи могут создавать звуковую энергию, имеющую различные (хотя возможно и перекрывающиеся) диапазоны частот. Например, первый элемент 20 динамика, больший, чем второй элемент 22 динамика, может формировать частоты от низких до средних в слышимом диапазоне, а второй элемент 22 динамика может формировать частоты от средних до высоких. Согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления первый элемент 20 динамика может содержать преобразователь диаметром приблизительно 20 мм, а второй элемент 22 динамика может иметь диаметр приблизительно 12 мм. Альтернативно, согласно, по меньшей мере, одному варианту осуществления первый элемент 20 динамика может иметь диаметр приблизительно 20,0 мм, а второй элемент 22 динамика может иметь диаметр приблизительно 13,5 мм.
Как показано на фиг.3 и 4, первый элемент 20 динамика может содержать камеру (LFTE) 70 низкочастотного преобразователя на его внутренней части 28 (т.е. части, обращенной к уху 12), которая может действовать как акустический фильтр нижних частот для первого элемента 20 динамика, эффективно удаляя высокочастотную компоненту из выходного сигнала драйвера для первого элемента 20 динамика. Кроме того, звук может издаваться от проксимальной поверхности 72 второго элемента 22 динамика. Дополнительно, отверстия второго элемента 22 динамика могут быть сконцентрированы на внутренней части второго элемента 22 динамика, которая проходит дальше всего в полость ушной раковины уха 12 слушателя. Другие детали, касающиеся двухэлементных динамиков, описаны в патентах США № 4418248 и № 5333206 на изобретения «Двухэлементный наушник», полное содержание которых включено со ссылкой в настоящее описание.
Кроме того, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления, изображенном на фиг.12-13, можно обеспечить звуковой путь для передачи звука, сформированного первым преобразователем 120а первого элемента 120 динамика, в полость ушной раковины слушателя и/или ушной канал, например, через второй элемент 122 динамика. В таких вариантах осуществления звук, сформированный первым преобразователем 120а, можно сначала направить в первую полость 120b, определенную между внутренней стенкой 170а LFTE 170 и первым преобразователем 120а. Затем звук может пройти через канал 123а, определенный внутри держателя 123, во вторую полость 122с, которая определена сзади второго преобразователя 122d и перед обратной стороной 125 второго элемента 122 динамика. Отсюда звук, созданный первым преобразователем 120а, может издаваться проксимальной поверхностью 172 второго элемента 122 динамика через первые звуковые отверстия 122а. Звук, создаваемый вторым преобразователем 122d, может подобным образом издаваться проксимальной поверхностью 172 второго элемента 122 динамика через вторые звуковые отверстия 122b. Соответственно, низкочастотный звук, создаваемый первым преобразователем 120а, смешивается с высокочастотным звуком, создаваемым вторым преобразователем 122d, снаружи наушника, однако не внутри уха слушателя, например не внутри его/ее полости ушной раковины и/или ушного канала. Преимущество смешивания высоко- и низкочастотных звуковых волн снаружи наушника состоит в предотвращении воздействия низкочастотных звуков, сформированных первым преобразователем 120а, на формирование высокочастотных звуков, исходящих из второго преобразователя. Поэтому в некоторых вариантах осуществления второй преобразователь заглушается для низкочастотных звуковых волн путем изоляции второго преобразователя внутри корпуса второго элемента 122 динамика, обычно между полостью 122с и проксимальной поверхностью 172. Соответственно, звуковой путь может также быть выполнен с возможностью предотвращения созданию помех энергией низкочастотной звуковой волны для второго преобразователя 122d, когда второй преобразователь модулирует и формирует высокочастотные звуки.
Дополнительно, на фиг.12-13 первая полость 120b, канал 123а, вторая полость 122с и/или первые звуковые отверстия 122a могут иметь размеры такие и выполнены относительно первого преобразователя 120а так, что при определении ими звукового пути, действующего как акустический фильтр низких частот для первого преобразователя 120а, они эффективно удаляют высокочастотную компоненту из выходного сигнала драйвера для первого преобразователя 120а. Благодаря тому, что звуковой путь выбирается так, чтобы он действовал как акустический фильтр, в, по меньшей мере, одном варианте осуществления электрический сигнал, подаваемый в первый преобразователь 120а, и сигнал, подаваемый во второй преобразователь 122d, могут не требовать электронный фильтр. Иными словами, можно существенно упростить электронные компоненты наушника за счет исключения необходимости в электронной микросхеме или других электронных частях или схемах, которые обеспечивают фильтрацию сигнала для драйверов преобразователей. Это упрощение частично обусловлено выбором размеров и конфигурации пути для звука, создаваемого первым преобразователем, при которых сам звуковой путь и определяющие его поверхности действуют как акустический фильтр нижних частот.
В некоторых из описанных выше вариантах осуществления второй элемент 22 динамика может быть неподвижно соединен с первым элементом 20 динамика. Согласно другим вариантам осуществления второй элемент 22 динамика может быть шарнирно присоединен к первому элементу 20 динамика, так что второй элемент 22 динамика может поворачиваться относительно вертикальной оси шарнира, соединяющего первый и второй элементы динамика. То есть, согласно одному варианту осуществления, второй элемент 22 динамика может поворачиваться относительно первого элемента 20 динамика по кривой С, показанной на фиг.4.
Согласно другим вариантам осуществления второй элемент 22 динамика может быть присоединен к первому элементу 20 динамика с помощью выполненного с возможностью поворота соединения с множеством степеней свободы вращения, такого как шарнирное соединение или шаровое соединение. Иными словами, второй элемент 22 динамика может поворачиваться вокруг любой из трех перпендикулярных осей, что позволяет, например, относительные движения наклона, отклонения и/или вращения относительно первого элемента 20 динамика. В этом случае кроме возможности поворачиваться по кривой С на фиг.4, второй элемент 22 динамика может также поворачиваться вокруг его горизонтальной оси (т.е. по кривой D на фиг.3) и поворачиваться вокруг горизонтальной оси на соединении между первым элементом 20 динамика и вторым элементом 22 динамика (т.е. по кривой Е на фиг.3). Такое множество степеней движения обеспечивает пользователю больше гибкости для регулировки относительного положения элементов 20, 22 динамика для увеличения комфорта.
Дополнительно, в других вариантах осуществления первый элемент 20 динамика может быть присоединен к околокозелковой перемычке 26 с помощью соединения, такого как шарнирное соединение или шаровое соединение, которое позволяет множество степеней свободы вращения, но ограничивает или предотвращает поступательное движение. Иными словами, первый элемент 20 динамика может поворачиваться вокруг любых из трех перпендикулярных осей, что позволяет, например, относительные движения наклона, отклонения и/или вращения относительно околокозелковой перемычки 26. Таким образом, пользователь может регулировать ориентацию вращения первого элемента 20 динамика для дополнительного увеличения комфорта при пользовании наушником 10.
Представленные выше примеры предназначены для иллюстрации возможных и конкретных реализаций вариантов осуществления. Понятно, что эти примеры предназначены в основном для иллюстрации специалистам. Никакой конкретный вариант или варианты данных примеров не предназначен(-ы) для ограничения объема описанных вариантов осуществления.
Следует понимать, что фигуры чертежей и описания вариантов осуществления были упрощены, чтобы проиллюстрировать элементы, существенные для ясного понимания этих вариантов осуществления. Поскольку такие элементы хорошо известны специалистам и они не способствуют лучшему пониманию вариантов осуществления, их обсуждение не предусмотрено в данном описании.
Несмотря на то, что были описаны различные варианты осуществления, понятно, что специалистам будут понятны различные модификации, изменения и адаптации данных вариантов осуществления, которые могут обеспечить достижение, по меньшей мере, некоторых из этих преимуществ. Раскрытые варианты осуществления предназначены включать в себя все такие модификации, изменения и адаптации, не выходящие за рамки объема описанных вариантов осуществления.
Любой патент, публикация или иное раскрытие, полное или частичное, которое упомянуто как включенное со ссылкой в данное описание, является включенным в него только в той мере, в которой содержащийся материал не вступает в противоречие с имеющимися определениями, утверждениями или другим раскрытием в данном описании. Данное описание, как таковое и в необходимой степени, в явном виде аннулирует любой противоречащий материал, упомянутый в виде ссылки. Любой материал или его часть, который заявлен как включенный в виде ссылки, но вступающий в противоречие с существующими определениями, утверждениями или иным раскрытием, является включенным в него только в той степени, насколько он не противоречит существующему материалу раскрытия.