ВНУТРИКАНАЛЬНЫЙ НАУШНИК Российский патент 2023 года по МПК H04R1/10 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к конструкциям устройств для излучения звука, точнее к конструкциям наушников, устанавливаемых в наружный слуховой проход.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Наушники, устанавливаемые в ухо, принято называть наушниками - вкладышами, или вставными наушниками. Большинство из них вставляются в самом начале наружного слухового прохода. Наушники, вставляемые глубже, внутри слухового прохода встречаются редко и их принято называть внутриканальными наушниками.

Использование внутриканальных наушников позволяет повысить качество звука за счет повышения отдачи электроакустических преобразователей, снижения нелинейных искажений, а также продольных низкочастотных резонансов.

Конструкция таких наушников также позволяет значительно снизить негативное влияние на качество ощущаемого слушателем звука от таких известных эффектов, как «закупорка слухового прохода» и так называемая «костная передача». Глубокая установка самого корпуса внутриканального наушника позволяет сориентировать диаграммы направленности его динамиков таким образом, чтобы они были максимально соосны так называемому «основному вектору распространения звука в слуховом проходе.

Основным препятствием на пути применения внутриканальных наушников является сложная форма слухового прохода, в котором имеется первый поворот слухового прохода и второй поворот, а также наличие индивидуальной анатомической формы наружного слухового прохода каждого из возможных потребителей. Эти анатомические особенности слуховых проходов хорошо иллюстрируется на схеме наружного слухового прохода (Фиг. 1) и на слепке слухового прохода (Фиг. 2).

Наиболее подходящим местом расположения акустической изоляции ушного канала и выхода звукового сигнала внутриканального наушника является район так называемого «Второго Поворота» слухового прохода. Это расположение характеризуется не только его локальным расширением во всех трёх измерениях, но и переходом в этом месте участка слабо чувствительной к механическим воздействиям и достаточно эластичной хрящевой ткани (где толщина кожи составляет около одного мм) на участок костной 5 (где толщина кожи составляет порядка десятой доли мм, и где начинает проявляться болевой синдром).

Одним из известных решений этой проблемы за последние годы стали так называемые «кастом»-ушные мониторы (CIEMs – Custom-In-The-Ear-Monitors), а именно, внутриканальные наушники, сделанные на основе индивидуальных слепков слуховых проходов пользователей. Все необходимые компоненты конструкции располагаются внутри отлитого по индивидуальному слепку корпуса, а звук от динамиков внутри распространяется, либо, через установленные на их акустические выходы трубки «звуководов», либо, через просверленные от них же в материале корпуса звуковые каналы https://stereopravda.com/ru/blog/76/.

Однако такие внутриканальные наушники являются штучными и сложными в производстве и не могут обеспечить широкое применение.

Известно техническое решение по патенту RU2621362, внутриканальный наушник, публикация 02.06.2017, МПК H04R 1/10. Внутриканальный наушник содержит не менее трех электроакустических преобразователей, установленных в корпусе. Корпус выполнен с возможностью расположения в наружном слуховом проходе, при этом передняя часть корпуса, при эксплуатации наушника, расположена в районе Второго Поворота наружного слухового прохода. Первый электроакустический преобразователь установлен в передней части корпуса, остальные электроакустические преобразователи установлены по длине корпуса и снабжены соосными акустическими каналами, выходы которых расположены в передней части корпуса. Передняя часть корпуса выполнена каплевидной формы с соответствующим типичному слуховому проходу расширением и снабжена гибкой уплотняющей насадкой.

Несмотря на эффективную конструкцию данного решения, она подходит сравнительно малому числу потенциальных пользователей, особенно тех, у которых слуховой проход имеет ярко выраженные повороты.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение качества звука за счет оптимальной установки внутриканального наушника в ушном канале конкретного пользователя и повышение физического комфорта использования.

Внутриканальный наушник содержит корпус, включающий наружную часть и часть, устанавливаемую при эксплуатации наушника пользователем внутри наружного слухового прохода вплоть до его Второго Поворота. В корпусе расположен, по меньшей мере, один электроакустический преобразователь, и часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, выполнена с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода при установке её в слуховой проход конкретного пользователя. При этом электроакустические преобразователи, установленные в этой части корпуса, размещены с возможностью сдвига относительно корпуса при его сгибе, и подводящие к ним провода выполнены гибкими. Кроме того, часть корпуса, устанавливаемая внутри наружного слухового прохода, в передней ее части снабжена гибкой уплотняющей насадкой.

В частности, часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода при установке ее в слуховой проход конкретного пользователя, может быть выполнена из гибкого, пластичного материала. Кроме того, часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, может быть выполнена из термоусадочного материала.

Помимо этого, электроакустические преобразователи могут быть дополнительно снабжены акустическими каналами, выходы которых расположены в передней части корпуса, устанавливаемой внутри слухового прохода, при этом акустические каналы выполнены гибкими.

В частности, электроакустические преобразователи в части корпуса, устанавливаемой внутри слухового прохода, могут быть размещены в гибких и пластичных вставках.

Кроме того, часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, может быть выполнена с возможностью выполнения функции звукового канала.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На Фиг. 1 показан вид наружного слухового прохода в разрезе.

На Фиг. 2 приведен типичный слепок наружного слухового прохода.

На Фиг. 3 показан внутриканальный наушник, установленный в наружном слуховом проходе.

На Фиг. 4 показан внутриканальный наушник перед установкой в слуховом проходе на виде сбоку.

На Фиг. 5 приведен внутриканальный наушник на виде спереди.

На Фиг. 6 показана гибкая вставка на виде спереди.

На Фиг. 7 показан внутриканальный наушник с одним электроакустическим преобразователем.

На Фиг. 8 показан внутриканальный наушник с одним электроакустическим преобразователем, установленным в передней части.

На Фиг. 9 показан внутриканальный наушник с одним электроакустическим преобразователем, установленным в средней части.

На Фиг. 10 приведено сечение внутриканального наушника с одним электроакустическим преобразователем.

ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Основной особенностью конструкции внутриканального наушника является то, что его часть, размещаемая в наружном слуховом проходе 1 с одной стороны является достаточно гибкой, чтобы быть размещенной вплоть до второго поворота 3 наружного слухового прохода 1 (Фиг. 1, Фиг. 3) и быть достаточно устойчивой по форме, чтобы проникать в наружный слуховой проход с его изгибами в трёх измерениях, преодолевая сопротивление трения о стенки наружного слухового прохода 1. При этом при вставлении внутриканального наушника не должно возникать у потребителя болевых ощущений, когда внутриканальный наушник преодолевает первый поворот 2 и второй поворот 3 наружного слухового прохода 1 и слуховой проход в местах, где близко подходит костная ткань 5.

Внутриканальный наушник (Фиг. 3, Фиг. 4, Фиг. 7 – Фиг. 9) имеет корпус 6, состоящий из части 7, располагаемой у входа в наружный слуховой проход 1 и части 8, располагаемой внутри упомянутого прохода 1. При этом часть 8 корпуса 6 внутриканального наушника выполнена с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода при установке ее в слуховой проход конкретного пользователя. Для этого часть 8 корпуса 6 выполнена из тонкостенного, гибкого, пластичного материала, например, из резин-подобного материала или гибкого

пластика. Кроме того, с целью оптимизации производства, часть 8 корпуса 6 может быть выполнена из термоусадочного гибкого и пластичного материала. В частности, передняя часть 8 корпуса 6 может быть выполнена каплевидной формы (Фиг. 5), повторяющей типичную форму наружного слухового прохода в районе Второго Поворота 3.

Внутри корпуса 6, прежде всего в части корпуса 8 располагаются несколько электроакустических преобразователей 9 (Фиг. 3 – Фиг. 4). Электроакустические преобразователи 9 выполняются, прежде всего, как преобразователи с уравновешенным якорем от производителя соответствующих компонентов, например, фирмы Knowles, от больших, до маленьких. Применение преобразователей различных серий, каждый из которых работает в оптимальном режиме, дает результирующий полноценный звук. При появлении других типов электроакустических преобразователей малого размера они также могут быть использованы в предлагаемой конструкции.

На Фиг. 3 приведен пример выполнения, когда в гибкой и пластичной части корпуса 8, выполненной с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода 1, при установке ее в слуховой проход конкретного пользователя электроакустические преобразователи 9 установлены в корпусе с возможностью сдвига относительно корпуса при его сгибе, что обеспечивается тем, что они не крепятся жёстко к самому корпусу.

Другой вариант установки электроакустических преобразователей в корпусе показан на Фиг 4 и Фиг. 6, а также на Фиг. 9 и Фиг. 10. Каждый электроакустический преобразователь 9 размещен в гибких вставках 12. Гибкие вставки 12 являются опорой одного, или нескольких электроакустических преобразователей 9, выполняются из пластичного материала, типа относительно мягкого полиэтилена или силикона и при постановке гибкой части корпуса 8 в наружный слуховой проход 1 пользователя изгибаются, вслед за изгибом корпуса, при этом удерживая электроакустический преобразователь примерно в той части 8 корпуса, где он был первоначально размещен. Электроакустические преобразователи 9, когда их в корпусе несколько, могут комплектоваться акустическими каналами 11, которые выводит акустические колебания к выходу внутриканального наушника. В этом случае гибкие вставки 12 (Фиг. 6) содержат

отверстия 15 для установки электроакустических преобразователей 9 и отверстия 16 для прохода и поддержки акустических каналов 11.

Подводящие к электроакустическим преобразователям 9 провода 13 также выполнены гибкими (Фиг. 3, Фиг. 8).

Внутриканальный наушник может содержать и один электроакустический преобразователь. Если он устанавливается в начале гибкой части 8 корпуса 6 (Фиг. 7), то внутреннее пространство 14 этой части 8 выполняет функции звукового канала наушника. Электроакустический преобразователь 9 может быть установлен в средней части 8 корпуса 6 (Фиг. 9), или на конце ее (Фиг. 8). В передней части 8 корпуса 6 закреплена гибкая уплотняющая насадка 10, выполненная из силикона, и играющая роль акустической изоляции с образованием акустической камеры.

Внутриканальные наушники устанавливаются в наружном слуховом проходе 1 (Фиг. 3). Передняя часть 8 корпуса 6 располагается в районе Второго Поворота наружного слухового прохода 1 и, благодаря гибкости и пластичности передней части 8 корпуса и гибкости акустических каналов 11 и проводов 13, принимает форму акустического канала конкретного пользователя. Каплевидная и пластичная форма передней части 8 корпуса (Фиг. 5) не только содействует обеспечению повышенной комфортности установки наушников, но также, с помощью гибкой уплотняющей насадки 10, и помогает обеспечению достаточно устойчивой акустической изоляции звукового объема перед барабанной перепонкой 4, а также и правильной по отношению к ней ориентации передней части корпуса наушника 8.

Данная конструкция наушников обеспечивает максимально глубокую "посадку" в наружном слуховом проходе, при этом, электроакустические преобразователи озвучивают минимальный объем воздуха перед барабанной перепонкой 4.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

Данная конструкция наушников обеспечивает с одной стороны высокое качество прослушивания, объемность, ясность и сочность звучания, с другой стороны повышение физического комфорта использования.

Внутриканальные наушники могут выпускаться промышленным способом.

Изобретение относится к акустике, в частности к наушникам. Внутриканальный наушник, содержащий корпус, включающий наружную часть и часть, устанавливаемую при эксплуатации наушника пользователем внутри наружного слухового прохода вплоть до его второго поворота, в корпусе расположены электроакустические преобразователи и часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, выполнена с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода при установке ее в слуховой проход конкретного пользователя, при этом электроакустические преобразователи, установленные в этой части корпуса, размещены с возможностью сдвига относительно корпуса при его сгибе, и подводящие к ним провода выполнены гибкими, кроме того, часть корпуса, устанавливаемая внутри наружного слухового прохода, в передней ее части снабжена гибкой уплотняющей насадкой, при этом электроакустические преобразователи снабжены акустическими каналами, выходы которых расположены в передней части корпуса, устанавливаемой внутри слухового прохода, при этом акустические каналы выполнены гибкими. Технический результат – повышение качества звука. 4 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Внутриканальный наушник, содержащий корпус, включающий наружную часть и часть, устанавливаемую при эксплуатации наушника пользователем внутри наружного слухового прохода вплоть до его второго поворота, в корпусе расположены электроакустические преобразователи и часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, выполнена с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода при установке ее в слуховой проход конкретного пользователя, при этом электроакустические преобразователи, установленные в этой части корпуса, размещены с возможностью сдвига относительно корпуса при его сгибе, и подводящие к ним провода выполнены гибкими, кроме того, часть корпуса, устанавливаемая внутри наружного слухового прохода, в передней ее части снабжена гибкой уплотняющей насадкой, при этом электроакустические преобразователи снабжены акустическими каналами, выходы которых расположены в передней части корпуса, устанавливаемой внутри слухового прохода, при этом акустические каналы выполнены гибкими.

2. Внутриканальный наушник по п.1, характеризующийся тем, что часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, с возможностью повторения внутренней формы слухового прохода при установке ее в слуховой проход конкретного пользователя, выполнена из гибкого, пластичного материала.

3. Внутриканальный наушник по п. 2, характеризующийся тем, что часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, выполнена из термоусадочного материала.

4. Внутриканальный наушник по п.1, характеризующийся тем, что электроакустические преобразователи в части корпуса, устанавливаемой внутри слухового прохода, размещены в гибких и пластичных вставках.

5. Внутриканальный наушник по п.1, характеризующийся тем, что часть корпуса, устанавливаемая внутри слухового прохода, выполнена с возможностью выполнения функции звукового канала.