[发明专利]耳机装置

说明书

技术领域

本发明是关于一种耳机装置，且特别是有关于一种使用复合材料产生表面声波的耳机装置。

背景技术

耳机已是十分普遍的个人聆听音频的必备工具之一。由于耳机的诉求极为强调个人性及可携性，因此其成品的尺寸多半较小，然而受限于基础声波致动发声原理，耳机过小的尺寸及振膜面积，对于低频率声波的产生能力较为不足。而鼓膜较大的耳罩式耳机却又过于庞大，其携带性也大幅降低。

近年来有耳道式耳机及骨传式耳机的技术问市。其中，耳道式耳机利用管状构造来增加振模面积，同时于管内产生驻波增加其低音的表现，但其紧塞入耳道的结构设计对于使用者而言并不舒适，且其构造较为复杂对于生产的模具费用而言也较为昂贵。而骨传式耳机则将声波的振动直接将声音传导至听骨，由骨头做为导体，但此技术其仍容易失去许多频带的音频而导致音质不良的状况。

因此如何能让原音重现不失真，即成为耳机设计者追求的目标。

发明内容

鉴于上述，本发明提供一种耳机结构，通过复合材料构成导音装置，让导音装置在接收到由声音输出装置入射的声波后，可在导音装置的表面形成表面声波，来传递音频。

本发明的一方面是在提供一种耳机装置，其包括：一壳体、一导音装置以及一声音输出装置。其中，导音装置耦接壳体，且导音装置可接触一使用者的耳道。声音输出装置，设置在壳体内，一端耦接于一信号传输线材，声音输出装置可根据信号传输线材中传输的一音频产生一声波，而该声波入射到该导音装置。其中，导音装置是以一复合材料形成，当声波入射到导音装置时，复合材料产生一表面声波。

在一实施例中，复合材料是以一树脂为基材以及一纤维为强化材料结合而成的纤维补强型复合材料。

在一实施例中，树脂为一热塑性树脂或一热固性树脂，纤维为玻璃纤维、碳纤维、克维拉纤维、陶瓷纤维或金属纤维。

在一实施例中，纤维是以长轴平行于该声波入射到该导音装置方向的方式排列在该树脂上。

在一实施例中，复合材料的树脂含有率与该表面声波的大小成正比。

在一实施例中，复合材料的材料性质，须符合：

其中，A₁＝(Q₁₁+Q₁₃+2Q₅₅)/2ρ，ρ为复合材料密度，C₀为前导介质中声波的波速，Q_ij为该复合材料的材料性质。

在一实施例中，声音输出装置为一可振动的一致动器。

综上所述，本发明利用复合材料构成导音装置，让导音装置在接收到由声音输出装置入射的声波后，可在导音装置的表面形成表面声波，由于导音装置可与人耳的耳道接触，表面声波不必经过空气传输，可直接传递至耳。而有别于一般塞耳式耳机尚须以鼓膜鼓动声波至空气再由空气传入耳朵的方式。

附图说明

图1绘示依照本发明一较佳实施例一声波入射一具备正交异向性复合材料时在三维座标下的关系图；

图2绘示从图1的X2方向视入时声波与正交异向性复合材料间的关系图；

图3绘示依照本发明一较佳实施例的一耳机概略图；

图4绘示依照本发明一较佳实施例形成导音装置的复合材料概略图。

具体实施方式

以下为本发明较佳具体实施例以所附附图加以详细说明，下列的说明及附图使用相同的参考数字以表示相同或类似元件，并且在重复描述相同或类似元件时则予省略。

图1绘示依照本发明一较佳实施例一声波入射一具备正交异向性复合材料的三维座标关系图。而图2绘示从图1的X2方向视入时声波与正交异向性复合材料间的关系图。请同时参阅图1与图2。当声波101以角度θ入射一具备正交异向性的复合材料100时，复合材料100因声波入射而对应产生出的波数可由下述的推导方式，出。其中角度θ为声波101入射方向与X1方向间的夹角。

依此，在一具备正交异向性的复合材料，其应力与应变的关系可表示如下：

其中，Q_ij表示材料性质。

当此材料在微小体积下若遵守牛顿第二定理，则必满足：

若分别以纯量位移势能▽φ(表示伸缩波)及向量位移势能ψ₂(表示剪力波)取代(2)式中的u，并将(1)式代入(2)式，则可得此材料的波动方程式：