具有衰减控制的滤声器制造技术

一种滤声器(10)包括具有布置在声音通道(12)中的声阀(13a)的阀系统(13)，以基于控制信号(E

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有衰减控制的滤声器
和
技术介绍
本公开涉及一种用于使耳塞中的声音衰减的滤声器、一种用于制造该滤声器的方法、以及该滤声器的用途。像可听戴设备、助听器、耳机和头戴式耳机的各种产品可对耳朵提供声学密封。佩戴这种产品可能给用户一种被遮挡并与其周围环境隔绝的感觉。此外，长时间使用可能导致耳朵发炎，因为耳朵不透气。因此，这些产品中的一些可包括环境通道或声音通道，以提供穿过另外密封的壳体的打开(声学)通路。通常，这种通道提供两种模式。在打开模式中，其保持自然听力，并且在关闭模式中，环境被阻挡以保护耳朵免受不期望的环境声音的影响和/或当存在发声器时提供增强的声音质量(与打开模式声音相比)。例如，WO2005/041831A1描述了一种耳塞，其包括用于阻塞人的耳道的插塞构件，所述插塞构件包括用于将进入的声能引导到所述人的耳朵中的至少一个声道，所述耳塞进一步包括用于检测声能水平或用于检测指示待接收的声能水平的控制信号的检测器、位于所述通道中的声阀、以及响应于所述检测器控制所述阀以使引导穿过所述声道的声能衰减的控制单元。仍然期望使用声阀来改进对声音衰减的控制。概述本公开的各方面涉及一种滤声器和包括该滤声器的耳塞。在优选实施方式中，滤声器包括滤声器壳体。通常，滤声器或壳体可放置或集成在耳塞中。这样，在耳朵的听道和外部环境之间形成密封。声音通道可延伸穿过滤声器，以接收来自外部环境的声音并将声音传输到听道中。声音通道可具有一个或多个孔。通道和孔可为通过其接收和传输的声音提供声阻。在优选实施方式中，滤声器包括具有布置在声音通道中的一个或多个声阀的阀系统。阀可例如基于控制信号来控制一个或多个孔的声阻。这样，可选择所传输的声音的声压级的衰减。有利地，滤声器可适于提供从包括多个预定衰减的序列中的选择。例如，可从离散数量的编程的声级中进行选择。该选择通常可包括发送对应的控制信号，该控制信号也可预先选择，例如编程到控制器中或硬连线在电路中。该序列中的每个衰减可对应于一个或多个声阀，该一个或多个声阀提供具有预定声阻的一个或多个相应的孔。在一些优选实施方式中，该序列中的后续衰减的声阻适于与以分贝测量的声音的衰减的(接近)线性增大或减小相对应。这可对应于相对声压级的对数变化。可认识到，以对数尺度衰减声压级可更好地符合人耳听觉并因此改进对声级的期望控制。虽然传统的音量控制可通过电子发声器来实现，但是本专利技术人发现，可使用可不需要声音的电子转换的预选范围的声阻来实现环境音量的改进控制。在一些实施方式中，可通过使用多个阀和/或适合的孔形状来改进衰减控制。例如，声阻的调节可通过组合选择性地打开或关闭的预定孔径尺寸来改进。附加地或替代地，部分打开的阀可用于提供中间声学特性。通过使孔和/或阀成形，可更精确地确定打开面积。本公开的一些方面可涉及制造例如像本文所述的滤声器的方法。例如，滤声器可特别设计成提供离散数量的衰减，这些衰减以分贝为单位线性地增大或减小所传输的声音。例如，用于控制滤声器的控制信号的对应序列可存储在软件或硬件实现方案中。本公开的一些方面还可涉及滤声器的用途，例如用于控制外部环境到听道中的衰减。例如，该用途可包括以离散步长改变衰减，其中，在每个步长中，选择预定衰减序列中的后续衰减，以便以分贝为单位线性地增大或减小声音的衰减。附图的简述从以下描述、所附权利要求和附图中，将更好地理解本公开的设备、系统和方法的这些和其他特征、方面和优点，其中：图1A-图1C示意性地示出了示例性孔的各种尺寸；图2A示意性地示出了作为关闭的一个或多个孔的函数的声阻的一般趋势；图2B示意性地示出了衰减的选择；图3A示出了滤声器的实施方式；图3B示出了耳塞的实施方式；图4A-图4C示出了具有多个孔的声音通道的实施方式；图5A-图5D示意性地示出了包括非线性形状的孔的实施方式的顶视图和侧视图；图6A-图6C示意性地示出了包括叠加式阀的阀系统的侧视图；图7A-图7C示意性地示出了包括声学元件的孔的侧视图。实施方式的描述用于描述特定实施方式的术语并非旨在限制本专利技术。如本文使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确指示。术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任何和所有组合。应理解，术语“包括”和/或“包含”指定了所述特征的存在，但是不排除一个或多个其他特征的存在或添加。还应理解，当方法的特定步骤被称为在另一步骤之后时，除非另有说明，否则其可直接在所述另一步骤之后，或者可在执行该特定步骤之前进行一个或多个中间步骤。同样，应理解，当描述结构或部件之间的连接时，除非另有说明，否则此连接可直接建立或通过中间结构或部件建立。可认识到，人类的感觉(例如听觉)，通常根据韦伯-费歇尔定律(Weber-Fetcherlaw)工作，即，其中，感知到的变化(例如声音的音量或响度)与对应的物理刺激的实际变化(例如进入耳道的声压级或声强)呈对数关系。因此使用对数尺度来表示声音的衰减可更好地符合人类体验。例如，声学中的分贝dB或dBSPL(声压级)可用于在对数尺度上量化相对于参考值的声压级和声强。例如，声强“I”的强度水平“IL”可表示为其中，“Iref”是参考强度。替代地或附加地，由于行波携带的强度通常与压幅的平方成比例，所以强度水平可由声压级(SPL)表示为其中，“Pe”是测得的声波的有效压幅，并且“Pref”是参考有效压幅。例如，有效声压是给定时间间隔内的瞬时声压的均方根。例如，对于空气，通常采用以下压力基准Pref＝20·10-6[Pa](3)人能听到的最低声压，也称为听觉阈值。如本文描述的，通过滤声器的声音衰减“ΔS”例如基于进入滤声器的声音“S0”和离开滤声器的声音“SN”的声压级以分贝为单位表示为：对数的因子20和底数10通常用于听力学中以分贝为单位的表达。然而，将认识到，该公式可例如使用数学转换而被线性地缩放为其他前因子对数和/或其他底数的对数，例如：因此，衰减以分贝尺度线性地(或以恒定步长)变化的陈述可等效于相对声压级或声强的任何指数变化或步长。通常，当比较至少三个、优选地更多个不同的值的序列时，线性步长和指数步长之间的差异可被最好地识别。如本文描述的，通过阻塞耳道的一部分并仅允许声音通过例如与滤声器的其余部分相比具有相对受限的尺寸的一个或多个孔进入，可实现通过滤声器的声波的衰减。不受理论的约束，发现滤声器的声学特性可由诸如声阻的参数来描述，其可为通过滤声器的声音的能量耗散或不透射率的量度。例如，声阻可定义为声阻抗的实分量，例如以声欧姆[Ω]表示。该量在某些方面可类似于电阻的量。不受理论的约束，发现通过滤声器的声波的相对衰减“ΔS”(以分贝为单位)可根据比例关系与滤声器或受限的声音通道的相对声阻“RN”相关，该比例关系例如为：ΔSN∝log(RN)[dB](6)通常，因此将理解，声阻“RN”的指数增大可导致所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤声器(10)，包括/n-滤声器壳体(11)，能放置或集成在耳塞(100)中以在耳朵的听道(P

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180126 NL 20203301.一种滤声器(10)，包括
-滤声器壳体(11)，能放置或集成在耳塞(100)中以在耳朵的听道(P1)和外部环境(P0)之间形成声学密封；
-声音通道(12)，延伸穿过所述滤声器壳体(11)，以接收来自外部环境(P1)的声音(S0)并将所述声音(S1)传输到所述听道(P1)中，所述声音通道(12)具有一个或多个孔(12a)，所述一个或多个孔为通过所述声音通道(12)接收和传输的声音提供声阻(RN)；以及
-阀系统(13)，包括布置在所述声音通道(12)中的一个或多个声阀(13a)，以用于基于来自控制器(14)的控制信号(EN)来控制所述一个或多个孔(12a)的所述声阻(RN)，从而选择所传输的声音(S1)的声压级相比于所接收的声音(S0)的声压级的衰减(ΔSN)；
其中
-所述滤声器(10)适于基于从预定控制信号(E1、E2、E3)的对应序列中选择所述控制信号(EN)来提供从包括离散数量(N)的三个或更多个预定衰减(ΔS1、ΔS2、ΔS3)的序列中选择所述衰减(ΔSN)，其中，所述序列中的每个衰减(ΔSN)对应于为所述一个或多个孔(12a)提供相应的预定声阻(RN)的所述一个或多个声阀(13a)，其中，所述序列中的后续衰减(ΔS1→ΔS2；ΔS2→ΔS3)的所述声阻(R1、R2；R2、R3)适于与以分贝为单位的声音的衰减(ΔSN)的线性增大或减小相对应。


2.根据权利要求1所述的滤声器(10)，其中，所述声音通道(12)包括多个孔(12a、12b)，其中，所述阀系统(13)配置为通过组合所述多个孔(12a、12b)的相应声阻(R)来提供所述预定衰减(ΔS1、ΔS2、ΔS3)。


3.根据权利要求2所述的滤声器(10)，其中，控制不同的各个声阻(Ra、Rb)的组合的多个阀(13a、13b)的子状态(O、C)的组合适于提供所述预定衰减(ΔS1、ΔS2、ΔS3)。


4.根据权利要求3所述的滤声器(10)，其中，由所述阀的组合提供的预定衰减的所述数量(N)大于阀自身的数量。


5.根据权利要求4所述的滤声器(10)，其中，所述孔(12a、12b)中的至少一些各自具有不同的预定的相应声阻(Ra、Rb)，其中，相应的声阀(13a、13b)配置为在至少两个预定子状态(O、C)之间选择性地切换，从而改变相应的孔(12a)以提供声阻(Ra、R∞)的预定选择中的一个。


6.根据前述权利要求中任一项所述的滤声器(10)，其中，一个或多个阀适于提供多于两个子状态，包括中间...

【专利技术属性】
技术研发人员：皮特·赫拉德·范·T·霍夫，阿德里安·拉拉金塔尼利亚，恩格贝尔特·维尔明克，
申请(专利权)人：活力益耳有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL