具有声阀的音频装置的制作方法

文档序号:18250786发布日期:2019-07-24 09:43阅读:158来源:国知局
具有声阀的音频装置的制作方法

本公开总体涉及音频装置,更具体地涉及具有不同工作模式的音频装置。



背景技术:

如转让给美国楼氏电子有限责任公司(Knowles Electronics,LLC)的美国专利No.8,798,304所公开的,位于电声听觉系统的声路径中的声阀通常是已知的。



技术实现要素:

本发明涉及一种听力装置,所述听力装置包括:壳体,所述壳体具有声音开口;声音产生电声换能器,所述声音产生电声换能器被设置在所述壳体内,所述换能器包括振膜,所述振膜将所述壳体的内部容积分成后部容积和前部容积,所述前部容积包括声音口;通气口,所述通气口声学地联接到所述内部容积;所述前部容积声学地联接到所述壳体的所述声音开口,所述壳体的一部分被配置为至少部分设置在用户的耳朵中,其中,由所述换能器产生的声音从所述前部容积的所述声音口发出并穿过所述壳体的所述声音开口;声阀,所述声阀被设置在所述壳体中,所述声阀具有经由所述通气口声学地联接到所述内部容积的第一口,并且所述声阀声学地联接到所述内部容积之外的容积,所述声阀能够在打开状态与关闭状态之间致动,其中,所述声阀的致动改变所述听力装置的声学特性。

本发明还涉及一种听力装置,所述听力装置包括:声换能器,所述声换能器包括具有振膜的换能器壳体,所述振膜将所述换能器壳体分成后部容积和前部容积,所述前部容积和所述后部容积限定了所述换能器壳体的内部容积,所述前部容积包括声音口;第一通气口和第二通气口,所述第一通气口被设置为穿过所述换能器壳体并声学地联接到所述前部容积,所述第二通气口被设置为穿过所述换能器壳体并声学地联接到所述后部容积;壳体,所述壳体具有声音开口,所述换能器的所述前部容积声学地联接到所述壳体的所述声音开口,所述壳体的一部分被配置为至少部分设置在用户的耳朵中,其中,由所述换能器产生的声音从所述前部容积的所述声音口发出并穿过所述壳体的所述声音开口;声阀,所述声阀被设置在所述壳体中,所述声阀具有经由所述第一通气口声学地联接到所述前部容积的第一口,并且所述声阀具有经由所述第二通气口声学地联接到所述后部容积的第二口,所述声阀能够在打开状态与关闭状态之间致动,其中,所述声阀的致动改变所述听力装置的声学特性。

附图说明

为了更完全地理解本公开,应对以下具体实施方式和附图进行参照,在附图中:

图1是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图,其中,听力装置部分位于用户的耳道内部;

图2是示出了图1所示的听力装置在不同状态下的频率与耦合器响应(coupler response)之间的关系的图;

图3是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图4是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图5是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图6是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图7是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图8是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图9是示出了图8所示的听力装置在打开状态和关闭状态下的频率与耦合器响应之间的关系的图;

图10是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图11是示出了图10所示的听力装置在打开状态和关闭状态下的频率与耦合器响应之间的关系的图;

图12是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图13是示出了图12所示的听力装置在打开状态和关闭状态下的频率与耦合器响应之间的关系的图;

图14是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图15是示出了图14所示的听力装置在打开状态和关闭状态下的频率与耦合器响应之间的关系的图;

图16是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图;

图17是示出了图16所示的听力装置在关闭状态、限制性地打开状态以及较少限制性地打开状态下的频率与耦合器响应之间的关系的图;以及

图18是例示了根据本公开所阐述的一个示例的听力装置的示意图。

附图中的元件是为了简单且清楚而例示,不是必须等比例绘制或包括所有特征、选项或附件。例如,附图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可以相对于其他元件放大,以帮助改善本发明的各种实施方式的理解。另外,为了促进本发明的这些各种实施方式的更少阻碍视图,经常不描绘在商业上可行的实施方式中有用或必要的常见但良好理解的元件。本文所用的术语和表达具有如这种术语和表达由如以上所阐述的本领域技术人员所依照的普通技术含义,除了本文另外阐述不同特定含义的情况。

具体实施方式

本公开涉及可配置有阀的听力装置,该阀可在打开状态与关闭状态之间致动,其中,阀的致动改变听力装置的声学特性。在一些实施方式中,阀提供可调节的内部容积,所述可调节的内部容积可以通过以下方式增大声换能器的响应和最大功率输出(MPO):通过打开声阀以将内部容积与壳体之外的实效无界容积(诸如,环境大气)或壳体内部的封闭容积(酌情)声学地联接来向声换能器提供更大的内部容积。阀可以在不必从用户的耳朵去除听力装置的情况下原位致动,以取决于用户的期望或其他情境而在打开状态与关闭状态之间调节,其中,不同的状态提供听力装置的不同声学特性。

本公开的教导通常可应用于包括电声换能器的听力装置,该电声换能器被设置在具有被配置为与用户的耳朵形成密封的一部分的壳体中。密封可以由听力装置的耳机穹顶(ear dome)或其他部分形成。在一些实施方式中,听力装置是用于结合耳背式(BTE)装置使用的耳道式接收器(RIC)装置,该BTE装置包括电池和电路,该电路由围绕用户的耳朵延伸的连接器联接到RIC装置。RIC通常包括电声换能器,该电声换能器被设置在具有被配置为至少部分插入用户耳道中的一部分的壳体中。在其他实施方式中,听力装置是包含换能器、电路以及所有其他部件的耳内型(ITE)装置或深耳道式(CIC)装置。在另一个实施方式中,听力装置是耳背式(BTE)装置,该BTE装置包含换能器、电路以及除了延伸到耳朵中的声音管之外的所有其他部件。本公开的教导还应用于耳罩式装置、耳机、耳塞、入耳式耳机(ear pods)、无线头戴式耳机和耳内装置以及发声的其他可穿戴装置。这些和其他可应用听力装置通常包括可操作为产生声音的电声换能器。

在包括电声换能器的实施方式中,换能器通常包括振膜,该振膜将听力装置的壳体内的容积分成前部容积和后部容积。马达响应于施加于马达的激励信号致动振膜。振膜的致动使空气从壳体的容积经由听力装置的声音开口移动至用户耳朵中。这种换能器可以具体实施为平衡电枢接收器或动态扬声器以及其他已知和将来换能器。

根据本公开的一个方面,诸如助听器、入耳式耳机、头戴式耳机或其他可穿戴设备的听力装置包括具有通气口的声换能器、具有声音开口的声换能器的壳体、以及设置在壳体中的可致动声阀。声阀可致动为改变声音在声通气孔中的通过,以将听力装置的状态在打开通气状态与关闭通气状态之间改变,使得阀的致动改变听力装置的声学特性。

在一个实施方式中,声换能器包括具有声音口和振膜的换能器壳体,该振膜将听力装置的内部容积分成后部容积和前部容积。前部容积和后部容积由换能器壳体来限定。换能器壳体可以为设置在听力装置的壳体内的不连续壳体,或者换能器壳体可以由听力装置壳体整体或部分地限定。通常,壳体可以包括多个部分,所述多个部分在组合时,组成壳体的外表面、声通气通道以及在一些实施方式中为换能器壳体的全部或一部分。通气口被设置为穿过壳体且声学地联接到内部容积。壳体具有声音开口,换能器壳体的前部容积声学地联接到该声音开口。壳体还具有被配置为至少部分设置在用户的耳朵处的部分,使得来自前部容积的声音口的声音在壳体的该部分至少部分设置在用户的耳朵中时穿过声音开口发出到用户的耳朵中。声阀具有第一口,所述第一口经由换能器壳体的通气口声学地联接到换能器的内部容积,使得阀声学地联接到换能器壳体之外的容积。在实施方式的一个方面中,换能器的内部容积与换能器壳体之外的容积之间的声阻抗在阀处于关闭状态时比在阀处于打开状态时大。在实施方式的另一个方面中,阀的致动改变听力装置的声输出。

在一个实施方式中,听力装置的阀经由通气口声学地联接到换能器的前部容积。在一个实施方式中,听力装置在阀处于关闭状态时具有标称声学性能。标称声学性能具有第一谐振频率,其在阀处于打开状态时降低。在阀处于打开状态时,听力装置的声输出在比第一谐振频率高的频率下减小。在另一个实施方式中,换能器壳体之外的容积是壳体之内的封闭容积。与阀处于关闭状态时相比,在阀处于打开状态时,声音在换能器的前部容积与封闭容积之间更自由地通过。

在一个实施方式中,听力装置在阀处于关闭状态时具有标称声学性能。换能器壳体之外的容积是壳体之外的实效无界容积(例如,用户的耳朵外部和在壳体的一部分至少部分设置在用户的耳朵中时的壳体外部的环境大气)。与阀处于关闭状态时相比,在阀处于打开状态时,声音在实效无界容积与声音开口之间更自由地通过。在阀处于打开状态时,听力装置的声输出在宽范围的频率上减小。例如,如果听力装置是正播放音乐的入耳式耳机,则来自无界容积的声音通过入耳式耳机,同时在这种情况下是入耳式耳机播放的音乐的声音输出减小,以便使得用户更容易地听到人们交谈。在另一个实施方式中,透声异物屏障(sound transmissive contamination barrier)被设置在壳体之外的容积与阀之间。

在一个实施方式中,声阀经由通气口声学地联接到后部容积。在另一个实施方式中,听力装置在阀处于关闭状态时具有标称声学性能。标称声学性能包括第一谐振频率。在阀处于打开状态时,听力装置具有新的第一谐振频率,并且听力装置的声输出在比新的第一谐振频率低的频率下增大。在一个实施方式中,换能器壳体之外的容积是壳体之内的封闭容积。在另一个实施方式中,换能器壳体之外的容积是壳体之内的实效无界容积。在一个实施方式中,透声异物屏障被设置在壳体之外的容积与阀之间。

在一个实施方式中,换能器壳体之外的容积是在壳体之内的实效无界容积。与阀处于打开状态时相比,在阀处于关闭状态时,声音在换能器与无界容积之间的通过被更多地衰减。在另一个实施方式中,换能器壳体之外的容积是在壳体之内的实效无界容积。与阀处于打开状态时相比,在阀处于关闭状态时,声音在无界容积与声音开口之间的通过相对地衰减。在又一个实施方式中,消声器被设置在声换能器的通气口与在换能器壳体之外的容积之间。消声器用于使听力装置中的频率响应平滑或以其他方式对听力装置中的频率响应进行整形。在一个实施方式中,换能器是后部容积中的包括马达的平衡电枢接收器。在一个实施方式中,壳体的至少一部分形成换能器壳体的至少一部分。在另一个实施方式中,换能器壳体之外的容积与阀是一体的。

在一个实施方式中,听力装置具有两个通气口:第一通气口,其被设置为穿过换能器壳体并声学地联接到前部容积,和第二通气口,其被设置为穿过换能器壳体并声学地联接到后部容积。听力装置还具有声阀,其被设置在壳体中,其中,阀具有两个口:第一口,其经由第一通气口声学地联接到前部容积,和第二口,其经由第二通气口声学地联接到后部容积。

图1例示了听力装置100的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到声换能器的后部容积,并且换能器壳体之外的容积是壳体之外的实效无界容积。听力装置100是听力组件,其包括但不限于RIC、入耳式耳机或头戴式耳机组件、以及被配置为至少部分插入在用户的耳朵上或插入用户的耳朵中的其他听力装置,使得在听力装置100处于封闭状态时,可以在使用听力装置100的同时大致上阻止在耳道内部上的耳腔与环境大气之间行进的声音。在该示例中,听力装置100包括具有通气口104的声换能器102、壳体106以及可致动声阀108。

在图1中,声音产生电声换能器102包括具有盖111、声音口112以及杯部113的换能器壳体110。然而,更一般地,壳体106可以形成换能器壳体110的一部分或全部。声换能器102被具体实施为包括振膜114的平衡电枢接收器,该振膜将换能器壳体110的内部容积分成后部容积116和前部容积118。前部容积118部分由盖111和振膜112限定。一旦听力装置100至少部分插入耳道中,则声学地联接到耳道的声音口112由声换能器102的盖111和杯部113来限定。另外,前部容积118声学地联接到声音口112。然而,可以采用包括但不限于动态扬声器的任何合适的声音产生电声声换能器。

在图1中,换能器102包括设置在后部容积116中的马达122。马达122包括围绕电枢126的一部分设置的线圈124。电枢126的可动部分128平衡地设置在磁铁130与132之间。磁铁130和132由磁轭134来保持。振膜114可移动地联接到换能器壳体110的支撑结构136。激励信号到线圈124的施加调制磁场,这引起磁铁130与132之间的电枢126的偏转。偏转电枢126联动到设置在换能器壳体110内的振膜114,其中,振膜114的移动迫使空气穿过换能器壳体110的声音口112。振膜112的移动引起前部容积118中的气压的变化,其中,声压(例如,声音)被发出穿过换能器102的声音口112。适于本文描述的实施方式的电枢接收器可从美国楼氏电子(Knowles Electronics)有限责任公司购得。发送电信号的线从声换能器延伸,所述电信号例如包括声换能器102的驱动信号和使阀108的状态在打开状态与关闭状态之间改变的电流。

在图1中,壳体106包括声音开口138,其位于设置在用户的耳朵上或中的壳体106的端部140处。声音开口138声学地联接到前部容积118,并且由声换能器102产生的声音从前部容积118的声音口112发出穿过壳体106的声音开口138并且发出到用户的耳朵中。通气口104联接到后部容积116。声通道142从通气口104延伸穿过壳体106,并且联接到环境大气。声通道142还限定了将通气口104连接到声阀108的、换能器壳体110之外的容积。声阀108声学地联接到换能器壳体110的后部容积116。因此,在声阀108处于打开状态时,声换能器102的后部容积116声学地联接到还为环境大气的、壳体110之外的实效无界容积。在处于关闭状态时,阀108增大在通气口104与环境大气之间的通气路径中的声阻抗。

壳体106还包括限定端部140的管口144,其连接到耳机末端146,一旦听力装置至少部分插入用户的耳朵中,则耳机末端146用于至少部分密封到耳道。密封改善低频声音从听力装置到用户的耳朵的传输。耳机末端146可以由如被视为适于使用听力装置的任何材料制成,包括但不限于泡沫、硅橡胶、塑料或橡胶。为了在听力装置至少部分插入耳道内部的同时向用户提供更完全或更可靠的密封,可以酌情采用任何合适的耳机末端,并且可以采用不同形状的耳机末端,诸如双或三凸缘耳塞末端。

在一些实施方式中,壳体106包括具有麦克风端口150的麦克风148,该麦克风端口在使用听力装置时被定位为检测壳体之外的环境声音。在一个示例中,听力装置是助听器,并且麦克风用于在从声换能器将已放大的声音送入用户耳朵中之前放大环境声音。在另一个示例中,听力装置是有源噪声消除头戴式耳机,其使用麦克风来捕捉环境声音,并且使用还与麦克风联接的噪声消除电路来创建与进入的环境声音的声波180度异相的声波,使得在组合两种声波时,借助相消干涉显著地减小进入的环境声音。在另一个使用情况下,麦克风感测用于语音通信(例如,电话呼叫)中的用户语音。

在图1中,声阀108位于声通道142中,并且具有耦合到通气口104的第一口152。透声异物屏障154被放置在声阀108与壳体106之外的实效无界容积或环境大气之间的声通道142中,使得屏障154充当过滤器,该过滤器使声阀108和声换能器102至少部分免于污染物(诸如,污垢、灰尘、水或其他异物),这些污染物可能从环境大气进入声通道142中。屏障154可以被配置为提供最小声阻抗,或者它可以被配置为充当阻尼器,以便影响听力装置100的声响应。屏障154可以由多孔材料制成。阻尼器156还可以被放置在第一口152与通气口104之间的声通道142中。阻尼器156可以为例如要插入声通道142内部的声布筛(acoustic cloth screen),它例如可以为声管。这种阻尼元件用于使听力装置100的频率响应平滑或以其他方式对听力装置100的频率响应进行整形。对于声阀108可以采用任何合适的声阀,包括但不限于如在转让给楼氏电子有限责任公司的美国专利No.8798304中公开的声阀。对于阻尼器156可以采用任何合适的消声器(acoustic damper)。

图2示出了图200,其描绘了被配置为允许后部容积与实效无界容积连通的阀的耦合器响应的变化,图1中例示了这种情况的一个示例。图200将阀关闭时的响应202与阀打开时的另一个响应204进行比较。在该示例中,听力装置在阀处于打开状态时具有新的谐振频率,其中,在阀处于打开状态时,听力装置的声输出在比新的谐振频率低的频率下增大。

图3例示了听力装置300的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到声换能器的后部容积,换能器壳体之外的容积是壳体之外的实效无界容积,并且存在声学地联接到听力装置中的通气路径的第二声阀。听力装置300是听力组件,其除了包括第一声阀108之外,还包括具有通气口104的声换能器102、壳体302以及第二声阀304。

在图3中,壳体302包括声音开口306和通气开口308,它们位于设置在用户的耳朵中的壳体302的管口144内部。声音开口306声学地联接到声换能器102的前部容积118,并且由声换能器102产生的声音从前部容积118的声音口112发出穿过壳体302的声音开口306并且进入到用户耳朵中。与图1类似,在声阀108处于打开状态时,声换能器102的后部容积116声学地联接到还为环境大气的、壳体110之外的实效无界容积。

在该示例中,第二声阀304位于通气路径310中,所述通气路径310从管口144内部跨越到壳体302的设置第一声阀108的另一端。在管口144内部的是设置在用户的耳朵中的一部分312,该部分312由放置在管口144内部的隔板314分成声通道142和通气路径310。第二声阀304也具有联接到通气开口308的第一口316。与第一声阀108类似,透声异物屏障318被放置在第二声阀304与壳体302之外的实效无界容积或环境大气之间的声路径310中,使得屏障318充当过滤器,该过滤器使第二声阀304和通气开口308免于污染物(诸如,污垢、灰尘、水或其他异物),这些污染物可能从环境大气进入声路径310。由此可见,在该示例中,即使在第一声阀108处于关闭状态时,用户的耳朵也可以通过将第二声阀304致动为打开状态来通气并声学地联接到壳体302之外的实效无界容积(即,环境大气)。

在阀304打开时,通气孔310减少闭塞并且传递环境声音,使得用户可以听到来自听力装置外部的声音。此外,在声阀处于打开状态时,降低插入和取出听力装置的不适。在阀304关闭时,通气孔310防止环境声音的通过,并且改善了低频输出。

图4例示了听力装置400的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到两个声换能器的后部容积,其中,换能器壳体之外的容积是在壳体之外的实效无界容积。听力装置400是听力组件,其包括第一声换能器102、具有通气口404的第二声换能器402、壳体406以及声阀108。

该示例中的第二声换能器在结构上可以类似于第一声换能器102,或者它可以为不同类型的换能器。第一换能器和第二换能器在相同或不同频率范围内增大听力装置的输出。第二声换能器402包括:换能器壳体408;声音口410,其由换能器壳体408的盖409和杯部411限定;以及振膜412,其将换能器壳体408内部的内部容积418分成后部容积414和前部容积416。前部容积416声学地联接到壳体406的管口144,并且联接到通气口404的后部容积414声学地联接到声阀108和第一声换能器102的后部容积。在该实施方式中,两个声换能器102和402被设置为使得盖111和409面向彼此,并且两个声音口112和410之间的距离短于两个通气口104与404之间的距离,从而允许比以其他方式可以的更小管口。声通道422将两个通气口104和404连接到声阀108的第一口152。

图5例示了具有两个声阀和两个声换能器的听力装置500的一个示例,其中,各声阀经由通气口声学地联接到对应声换能器的后部容积,其中,换能器壳体之外的容积是壳体之外的实效无界容积。听力装置500是听力组件,其包括第一声换能器102、第二声换能器402、壳体502、第一声阀108以及第二声阀304。

两个声换能器102和402的位置与图4所示的示例相同。然而,代替使通气口104和404声学地联接到同一声阀108,第一通气口104声学地联接到第一声阀108的第一口152,并且第二通气口404声学地联接到第二声阀304的第一口316。第一声通道504将第一通气口104联接到第一声阀108,并且第二声通道506将第二通气口404联接到第二声阀304。由此,在该示例中,存在两组声换能器、声通道以及声阀。

图6例示了具有不同尺寸的两个声换能器的听力装置600的一个示例,其中,仅两个声换能器中的较大者经由通气口声学地联接到声阀,较大声换能器的换能器壳体之外的容积是壳体之外的实效无界容积。听力装置600是听力组件,其包括第一声换能器102、第二声换能器602、壳体604以及声阀108。

在声换能器在尺寸上较大时,低频响应(bass response)大于较小声换能器的低频响应。由此,在该示例中为第一声换能器102的较大换能器声学地联接到声阀108的第一口152,使得在将声阀108致动至打开位置时,第一声换能器102的后部容积116声学地联接到壳体604之外的实效无界容积或环境大气。为第二声换能器602的该示例中的较小换能器包括:换能器壳体606;声音口608,其由换能器壳体606的盖607和杯部609限定;振膜610,其将换能器壳体606内部的容积分成后部容积612和前部容积614;以及马达616,其被设置在后部容积612中。在该示例中,声通道618将第一声换能器102的通气口104(因此将后部容积116)与声阀108声学地联接。另一方面,第二换能器的后部容积612不具有通气口,因此不声学地联接到声阀108。

图7例示了听力装置700的一个示例,其中,用动态扬声器702代替在图6所示的示例中被具体实施为平衡电枢接收器的较大声换能器。听力装置700包括动态扬声器702、较小声换能器602、壳体706以及声阀108。动态扬声器702具有:通气口704,其声学地联接到声阀108的第一口152;换能器壳体708;振膜710,其将壳体706的内部容积分成后部容积712和前部容积714,其中,声音口716联接到前部容积714和用户的耳朵。换能器壳体708至少部分由壳体706的限定声音口716的部分来限定。动态扬声器702包括固定振膜710的环形语音线圈718,使得语音线圈718被保持在磁材料的部分720与722之间,两个部分附接到永久磁铁724。在其他实施方式中,可以使用其他类型的扬声器。

图8例示了听力装置800的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到声换能器的后部容积,其中,换能器壳体之外的容积是位于壳体内部的封闭腔。在该示例中,听力装置800包括声换能器102、壳体802以及声阀108。听力装置800与先前例示的听力装置的示例的不同之处在于:壳体802没有开口,该开口在听力装置108至少部分插入用户的耳朵中时,允许声阀108联接到壳体之外的实效无界容积或环境大气。因此,壳体802包括:具有声音口112的声换能器102,该声音口声学地联接到用户的耳朵;声通道804,其从声换能器102的通气口104通向声阀108的第一口152;以及在壳体802之内的封闭腔806,其在将声阀108致动至打开状态时限定用于声换能器102的较大不通气后部容积808。在该示例中,在声阀108处于打开状态时,声换能器102的后部容积116被实效扩展为还包括由封闭腔806限定的容积,从而导致类似具有较大后部容积的装置的响应。声通道804还包括阻尼器156,其用于使听力装置800的频率响应平滑或以其他方式对听力装置800的频率响应进行整形。

图9示出了图900,其描绘了被放置为允许后部容积与封闭腔连通的阀的耦合器响应的变化,图8中例示了这种情况的一个示例。图900将阀关闭时的响应902与阀打开时的另一个响应904进行比较。在该示例中,听力装置在阀处于打开状态时具有新的谐振频率,其中,在阀处于打开状态时,听力装置的声输出在比新的谐振频率低的频率下增大。

图10例示了听力装置1000的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到声换能器的前部容积,并且换能器壳体之外的容积是位于壳体内部的封闭腔。在该示例中,听力装置1000包括具有通气口1004的声换能器1002、壳体1006以及声阀108。壳体1006包括声换能器1002,其具有由换能器壳体1008的盖1009和杯部1011限定的声音口1010。声音口1010声学地联接到用户的耳朵。通气口1004由盖1009来限定。声换能器1002的振膜1012将换能器壳体1008内部的容积分成后部容积1014和前部容积1016。壳体1006还包括在壳体1006之内的封闭腔1018,其在将声阀108致动至打开状态时联接到前部容积1020,从而导致类似具有较大前部容积的装置的响应。

在该示例中,封闭腔1018相对于换能器壳体1008的盖1009垂直地定位,然而,可以采用用于封闭腔1018的任何其他合适配置。在该示例中,在声阀108处于打开状态时,声换能器1002的前部容积1016被实效扩展为还包括由封闭腔1018限定的容积。通气口1004包括阻尼器156,其用于使听力装置1000的频率响应平滑或以其他方式对听力装置1000的频率响应进行整形。

图11示出了图1100,其描绘了被放置为允许前部容积与在壳体内部的另外封闭容积连通的阀的耦合器响应的变化,图10中例示了这种情况的一个示例。图1100将阀关闭时的响应1102与阀打开时的另一个响应1104进行比较。在该示例中,听力装置在阀处于关闭状态时具有谐振频率。谐振频率在阀处于打开状态时降低,并且在阀处于打开状态时,听力装置的声输出在比新的谐振频率高的频率下减小。

将前部容积联接到壳体内部的封闭腔降低了谐振频率,并且在新的谐振频率周围的频带中产生增大的输出。封闭容积还防止诸如污垢、灰尘、水或任何异物的污染物进入声通道,从而消除对过滤器的需要。这种情况下的封闭容积减小特定频率范围内的输出的急剧减小,并且防止可以被放置在听力装置上或附近的麦克风感测到的声音到环境空间的泄露。

图12例示了听力装置1200的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到声换能器的前部容积,并且换能器壳体之外的容积是壳体之外的实效无界容积、或环境大气。在该示例中,听力装置1200包括声换能器1002、壳体1202以及声阀108。壳体1202包括声换能器1002,其具有由换能器壳体1008的盖1009和杯部1011限定的声音口1010。通气口1004由盖1009来限定。声换能器1002的振膜1012将换能器壳体1008内部的容积分成后部容积1014和前部容积1204。壳体1202还包括设置声阀108的声通道1206。声通道1206在声阀108处于打开状态时限定声换能器1002的较大通气的前部容积1208。由此,在声阀108处于打开状态时,前部容积1204被扩展为包括较大通气的前部容积1208,其声学地联接到壳体之外的实效无界容积、或环境大气。屏障154另外附接到壳体1202。

图13示出了图1300,其描绘了被放置为允许前部容积与实效无界容积连通的阀的耦合器响应的变化,图12中例示了这种情况的一个示例。图1300将阀关闭时的响应1302与阀打开时的另一个响应1304进行比较。该示例在阀处于打开状态时使得能够进行外部产生声音的通过、用户的减轻闭塞、以及听力装置在宽频率范围上的减小声输出。例如,阀可以为了听音乐而关闭,并且可以在用户希望与同伴进行口头交流时打开。

图14例示了听力装置1400的一个示例,其中,声阀经由两个通气口声学地联接到声换能器的前部容积和后部容积,并且换能器壳体之外的容积是位于壳体内部的封闭腔。在该示例中,听力装置1400包括具有第一通气口1404和第二通气口1406的声换能器1402、壳体1408以及声阀108。声换能器1402包括:换能器壳体1410;声音口1412,其由换能器壳体1410的盖1411和杯部1413限定;以及振膜1414,其将换能器壳体1410内部的容积分成后部容积1416和前部容积1418。后部容积1418联接到第一通气口1404,并且后部容积1416联接到第二通气口1406。两个通气口1404和1406由换能器壳体1410来限定,并且由壳体1408所限定的声通道1420连接到彼此,声阀108被设置在声通道中。声阀108的第一口152联接到第一通气口1404,并且声阀108的第二口1422联接到第二通气口1406。声阀108还包括阻尼器156,其通过第一口152或第二口1422中的任一个来定位,以用于使听力装置1400的频率响应平滑或以其他方式对听力装置1400的频率响应进行整形。该示例的一个优点是在将声阀108致动至打开状态时,声阀108可以充当高通滤波器。

图15示出了图1500,其描绘了被放置为允许前部容积与后部容积连通的阀的耦合器响应的变化,图14中例示了这种情况的一个示例。图1500将阀关闭时的响应1502与阀打开时的另一个响应1504进行比较。

图16例示了听力装置1600的一个示例,其中,声阀经由两个通气口声学地联接到声换能器的前部容积和后部容积,换能器壳体之外的容积是位于由长管限定的壳体内部的封闭容积。在该示例中,听力装置1600包括具有第一通气口1604和第二通气口1606的声换能器1602、壳体1608以及声阀108。声换能器1602包括:换能器壳体1610;声音口1612,其由换能器壳体1610的盖1611和杯部1613限定;以及振膜1614,其将换能器壳体1610内部的容积分成后部容积1616和前部容积1618。前部容积1618联接到第一通气口1604,并且后部容积1616联接到第二通气口1606。两个通气口1604和1606由换能器壳体1610来限定,并且由长管1622所限定的声通道1620连接到彼此,声阀108被设置在声通道中。长管1622可以由包括但不限于塑料和金属的任何合适的材料来制成,并且长管1622可以酌情为壳体1608的一部分或被实施为单独部件。声阀108的第一口152联接到第一通气口1604,并且声阀108的第二口1422联接到第二通气口1606。该示例的一个优点是听力装置1600通过将长管用于形成声通道来取得第二共振,从而增大第二共振周围的频率下的声输出。

图17示出了图1700,其描绘了被放置为允许前部容积借助管与后部容积连通的阀的耦合器响应的变化,该管具有1毫米的内径和30毫米的长度,图16中例示了这种情况的一个示例。图1700将阀关闭时的响应1702、阀处于限制性的打开状态时的响应1704以及阀处于较少限制性的打开状态时的另一个响应1706进行比较。具有这些不同限制性打开状态的优点包括将阀的限制性打开状态用作高通滤波器并且使用阀的较少限制性打开状态来减少音乐低音并提高语音可懂度(speech intelligibility)。装置可以被配置为具有三个单独状态或仅具有图17所示的状态中的两个。

图18例示了听力装置1800的一个示例,其中,声阀经由通气口声学地联接到声换能器的后部容积,并且换能器壳体之外的容积是与声阀一体的封闭容积。在该示例中,听力装置1800包括声换能器102、壳体1802以及声阀1804。振膜114将换能器壳体110内部的容积分成后部容积1805和前部容积118,前部容积118声学地联接到由盖111和杯部113限定的声音口112,并且后部容积1805声学地联接到由杯部113限定的通气口104。通气口104借助声通道1806声学地联接到声阀1804的第一口1808。在该示例中,声阀1804内部的容积1810在声阀1804处于打开状态时联接到后部容积1805。

听力装置内具有大内腔(代替单独腔)的阀的使用不限于阀联接到后部容积的实施方式。在图18中,阀1804联接到后部容积1805,并且产生与图8的声装置类似的结果,在图8中,阀108连接到后后部容积116和腔806的内部容积808。在图10中,例如,前部容积1016可以联接到声阀的大内腔,而不是联接到腔1018的容积1020。

在用户更喜欢改变听力装置的声学特性时,可以机械或电子地打开在听力装置中包括的声阀。如果采用电子阀,则阀的打开和关闭可以通过各种手段控制,包括但不限于到听力装置的用户输入、到远程装置的用户输入、到有线装置的用户输入、以及基于如何使用装置由装置或所连接装置中的算法进行的决策。所连接装置可以经由有线来连接或可以无线地连接。

虽然已经以由发明人建立占有并且使得本领域普通技术人员能够形成并使用本公开和目前被认为是本公开的最佳模式的内容的方式描述了它们,但应当理解,存在本文公开的示例性实施方式的许多等同物,并且可以在不偏离本公开的范围和精神的情况下对其进行种种修改和变更,这不受示例性实施方式限制,而受所附权利要求限制。

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