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    具有衰減控制的濾聲器制造技術

    技術編號:25606556 閱讀:43 留言:0更新日期:2020-09-12 00:02
    一種濾聲器(10)包括具有布置在聲音通道(12)中的聲閥(13a)的閥系統(13),以基于控制信號(E

    【技術實現步驟摘要】
    【國外來華專利技術】具有衰減控制的濾聲器

    技術介紹
    本公開涉及一種用于使耳塞中的聲音衰減的濾聲器、一種用于制造該濾聲器的方法、以及該濾聲器的用途。像可聽戴設備、助聽器、耳機和頭戴式耳機的各種產品可對耳朵提供聲學密封。佩戴這種產品可能給用戶一種被遮擋并與其周圍環境隔絕的感覺。此外,長時間使用可能導致耳朵發炎,因為耳朵不透氣。因此,這些產品中的一些可包括環境通道或聲音通道,以提供穿過另外密封的殼體的打開(聲學)通路。通常,這種通道提供兩種模式。在打開模式中,其保持自然聽力,并且在關閉模式中,環境被阻擋以保護耳朵免受不期望的環境聲音的影響和/或當存在發聲器時提供增強的聲音質量(與打開模式聲音相比)。例如,WO2005/041831A1描述了一種耳塞,其包括用于阻塞人的耳道的插塞構件,所述插塞構件包括用于將進入的聲能引導到所述人的耳朵中的至少一個聲道,所述耳塞進一步包括用于檢測聲能水平或用于檢測指示待接收的聲能水平的控制信號的檢測器、位于所述通道中的聲閥、以及響應于所述檢測器控制所述閥以使引導穿過所述聲道的聲能衰減的控制單元。仍然期望使用聲閥來改進對聲音衰減的控制。概述本公開的各方面涉及一種濾聲器和包括該濾聲器的耳塞。在優選實施方式中,濾聲器包括濾聲器殼體。通常,濾聲器或殼體可放置或集成在耳塞中。這樣,在耳朵的聽道和外部環境之間形成密封。聲音通道可延伸穿過濾聲器,以接收來自外部環境的聲音并將聲音傳輸到聽道中。聲音通道可具有一個或多個孔。通道和孔可為通過其接收和傳輸的聲音提供聲阻。在優選實施方式中,濾聲器包括具有布置在聲音通道中的一個或多個聲閥的閥系統。閥可例如基于控制信號來控制一個或多個孔的聲阻。這樣,可選擇所傳輸的聲音的聲壓級的衰減。有利地,濾聲器可適于提供從包括多個預定衰減的序列中的選擇。例如,可從離散數量的編程的聲級中進行選擇。該選擇通常可包括發送對應的控制信號,該控制信號也可預先選擇,例如編程到控制器中或硬連線在電路中。該序列中的每個衰減可對應于一個或多個聲閥,該一個或多個聲閥提供具有預定聲阻的一個或多個相應的孔。在一些優選實施方式中,該序列中的后續衰減的聲阻適于與以分貝測量的聲音的衰減的(接近)線性增大或減小相對應。這可對應于相對聲壓級的對數變化。可認識到,以對數尺度衰減聲壓級可更好地符合人耳聽覺并因此改進對聲級的期望控制。雖然傳統的音量控制可通過電子發聲器來實現,但是本專利技術人發現,可使用可不需要聲音的電子轉換的預選范圍的聲阻來實現環境音量的改進控制。在一些實施方式中,可通過使用多個閥和/或適合的孔形狀來改進衰減控制。例如,聲阻的調節可通過組合選擇性地打開或關閉的預定孔徑尺寸來改進。附加地或替代地,部分打開的閥可用于提供中間聲學特性。通過使孔和/或閥成形,可更精確地確定打開面積。本公開的一些方面可涉及制造例如像本文所述的濾聲器的方法。例如,濾聲器可特別設計成提供離散數量的衰減,這些衰減以分貝為單位線性地增大或減小所傳輸的聲音。例如,用于控制濾聲器的控制信號的對應序列可存儲在軟件或硬件實現方案中。本公開的一些方面還可涉及濾聲器的用途,例如用于控制外部環境到聽道中的衰減。例如,該用途可包括以離散步長改變衰減,其中,在每個步長中,選擇預定衰減序列中的后續衰減,以便以分貝為單位線性地增大或減小聲音的衰減。附圖的簡述從以下描述、所附權利要求和附圖中,將更好地理解本公開的設備、系統和方法的這些和其他特征、方面和優點,其中:圖1A-圖1C示意性地示出了示例性孔的各種尺寸;圖2A示意性地示出了作為關閉的一個或多個孔的函數的聲阻的一般趨勢;圖2B示意性地示出了衰減的選擇;圖3A示出了濾聲器的實施方式;圖3B示出了耳塞的實施方式;圖4A-圖4C示出了具有多個孔的聲音通道的實施方式;圖5A-圖5D示意性地示出了包括非線性形狀的孔的實施方式的頂視圖和側視圖;圖6A-圖6C示意性地示出了包括疊加式閥的閥系統的側視圖;圖7A-圖7C示意性地示出了包括聲學元件的孔的側視圖。實施方式的描述用于描述特定實施方式的術語并非旨在限制本專利技術。如本文使用的,單數形式“一”、“一個”和“該”旨在也包括復數形式,除非上下文另有明確指示。術語“和/或”包括一個或多個相關的所列項目的任何和所有組合。應理解,術語“包括”和/或“包含”指定了所述特征的存在,但是不排除一個或多個其他特征的存在或添加。還應理解,當方法的特定步驟被稱為在另一步驟之后時,除非另有說明,否則其可直接在所述另一步驟之后,或者可在執行該特定步驟之前進行一個或多個中間步驟。同樣,應理解,當描述結構或部件之間的連接時,除非另有說明,否則此連接可直接建立或通過中間結構或部件建立。可認識到,人類的感覺(例如聽覺),通常根據韋伯-費歇爾定律(Weber-Fetcherlaw)工作,即,其中,感知到的變化(例如聲音的音量或響度)與對應的物理刺激的實際變化(例如進入耳道的聲壓級或聲強)呈對數關系。因此使用對數尺度來表示聲音的衰減可更好地符合人類體驗。例如,聲學中的分貝dB或dBSPL(聲壓級)可用于在對數尺度上量化相對于參考值的聲壓級和聲強。例如,聲強“I”的強度水平“IL”可表示為其中,“Iref”是參考強度。替代地或附加地,由于行波攜帶的強度通常與壓幅的平方成比例,所以強度水平可由聲壓級(SPL)表示為其中,“Pe”是測得的聲波的有效壓幅,并且“Pref”是參考有效壓幅。例如,有效聲壓是給定時間間隔內的瞬時聲壓的均方根。例如,對于空氣,通常采用以下壓力基準Pref=20·10-6[Pa](3)人能聽到的最低聲壓,也稱為聽覺閾值。如本文描述的,通過濾聲器的聲音衰減“ΔS”例如基于進入濾聲器的聲音“S0”和離開濾聲器的聲音“SN”的聲壓級以分貝為單位表示為:對數的因子20和底數10通常用于聽力學中以分貝為單位的表達。然而,將認識到,該公式可例如使用數學轉換而被線性地縮放為其他前因子對數和/或其他底數的對數,例如:因此,衰減以分貝尺度線性地(或以恒定步長)變化的陳述可等效于相對聲壓級或聲強的任何指數變化或步長。通常,當比較至少三個、優選地更多個不同的值的序列時,線性步長和指數步長之間的差異可被最好地識別。如本文描述的,通過阻塞耳道的一部分并僅允許聲音通過例如與濾聲器的其余部分相比具有相對受限的尺寸的一個或多個孔進入,可實現通過濾聲器的聲波的衰減。不受理論的約束,發現濾聲器的聲學特性可由諸如聲阻的參數來描述,其可為通過濾聲器的聲音的能量耗散或不透射率的量度。例如,聲阻可定義為聲阻抗的實分量,例如以聲歐姆[Ω]表示。該量在某些方面可類似于電阻的量。不受理論的約束,發現通過濾聲器的聲波的相對衰減“ΔS”(以分貝為單位)可根據比例關系與濾聲器或受限的聲音通道的相對聲阻“RN”相關,該比例關系例如為:ΔSN∝log(RN)[dB](6)通常,因此將理解,聲阻“RN”的指數增大可導致所本文檔來自技高網...

    【技術保護點】
    1.一種濾聲器(10),包括/n-濾聲器殼體(11),能放置或集成在耳塞(100)中以在耳朵的聽道(P

    【技術特征摘要】
    【國外來華專利技術】20180126 NL 20203301.一種濾聲器(10),包括
    -濾聲器殼體(11),能放置或集成在耳塞(100)中以在耳朵的聽道(P1)和外部環境(P0)之間形成聲學密封;
    -聲音通道(12),延伸穿過所述濾聲器殼體(11),以接收來自外部環境(P1)的聲音(S0)并將所述聲音(S1)傳輸到所述聽道(P1)中,所述聲音通道(12)具有一個或多個孔(12a),所述一個或多個孔為通過所述聲音通道(12)接收和傳輸的聲音提供聲阻(RN);以及
    -閥系統(13),包括布置在所述聲音通道(12)中的一個或多個聲閥(13a),以用于基于來自控制器(14)的控制信號(EN)來控制所述一個或多個孔(12a)的所述聲阻(RN),從而選擇所傳輸的聲音(S1)的聲壓級相比于所接收的聲音(S0)的聲壓級的衰減(ΔSN);
    其中
    -所述濾聲器(10)適于基于從預定控制信號(E1、E2、E3)的對應序列中選擇所述控制信號(EN)來提供從包括離散數量(N)的三個或更多個預定衰減(ΔS1、ΔS2、ΔS3)的序列中選擇所述衰減(ΔSN),其中,所述序列中的每個衰減(ΔSN)對應于為所述一個或多個孔(12a)提供相應的預定聲阻(RN)的所述一個或多個聲閥(13a),其中,所述序列中的后續衰減(ΔS1→ΔS2;ΔS2→ΔS3)的所述聲阻(R1、R2;R2、R3)適于與以分貝為單位的聲音的衰減(ΔSN)的線性增大或減小相對應。


    2.根據權利要求1所述的濾聲器(10),其中,所述聲音通道(12)包括多個孔(12a、12b),其中,所述閥系統(13)配置為通過組合所述多個孔(12a、12b)的相應聲阻(R)來提供所述預定衰減(ΔS1、ΔS2、ΔS3)。


    3.根據權利要求2所述的濾聲器(10),其中,控制不同的各個聲阻(Ra、Rb)的組合的多個閥(13a、13b)的子狀態(O、C)的組合適于提供所述預定衰減(ΔS1、ΔS2、ΔS3)。


    4.根據權利要求3所述的濾聲器(10),其中,由所述閥的組合提供的預定衰減的所述數量(N)大于閥自身的數量。


    5.根據權利要求4所述的濾聲器(10),其中,所述孔(12a、12b)中的至少一些各自具有不同的預定的相應聲阻(Ra、Rb),其中,相應的聲閥(13a、13b)配置為在至少兩個預定子狀態(O、C)之間選擇性地切換,從而改變相應的孔(12a)以提供聲阻(Ra、R∞)的預定選擇中的一個。


    6.根據前述權利要求中任一項所述的濾聲器(10),其中,一個或多個閥適于提供多于兩個子狀態,包括中間...

    【專利技術屬性】
    技術研發人員:皮特·赫拉德·范·T·霍夫阿德里安·拉拉金塔尼利亞恩格貝爾特·維爾明克
    申請(專利權)人:活力益耳有限公司
    類型:發明
    國別省市:荷蘭;NL

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