接收器和话筒的组件的制作方法

接收器和话筒的组件
1.本技术是申请号为201910139257.8、申请日为2019年2月26日、发明名称为“接收器和话筒的组件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及一种接收器和话筒的组件，主要用于朝向人的内耳的方向。


背景技术：

3.接收器可被指导向耳鼓和内耳发出声音，其中该话筒因此可用于检测耳鼓处或内耳中的声音。这种类型的组件相当特殊，在于它们不能占用太多的空间，并且在该情况下，话筒将在存在非常高的声级时作用。
4.相关解决方案可见us7747032、us2015237429、us7995782、ep3073765、us9106999和us9654854。


技术实现要素：

5.在第一方面，本发明涉及一种包括接收器和传感器的组件，其中：
[0006]-该接收器包括：
[0007]
o接收器壳体，
[0008]
o接收器振动膜，和接收器壳体的内表面一起限定接收器壳体中具有声音输出口的第一室和接收器壳体中的第二室，
[0009]-该传感器包括至少部分地在第二室内部的传感器壳体，以及
[0010]-该传感器壳体或其在第二室内部的部分具有不超过第二室的体积的20％的体积。
[0011]
该方面的特征可与可被结合的本发明的方面的任何特征结合。因此，接收器、壳体、振动膜、室等在下文被进一步限定。
[0012]
在一个实施例中，该传感器是话筒。
[0013]
在第二方面中，本发明涉及一种包括传感器和接收器的组件，其中：
[0014]-该接收器包括：
[0015]
o接收器壳体，具有包括声音输出口的接收器壳壁部分，
[0016]
o接收器振动膜，和接收器壳体的内表面一起限定接收器壳体中的第一室，
[0017]-该传感器包括传感器壳体，
[0018]-接收器壳壁部分和话筒壳壁部分至少大体上平行，
[0019]-当被投影到第一平面上时，接收器壳体和话筒壳体至少部分地重叠，并且
[0020]-当被投影到垂直于第一平面的第二平面上时，接收器壳体和话筒壳体至少部分地重叠。
[0021]
在这一背景下，除了传感器和接收器外，传感器和接收器的组件还可以包括其他元件，诸如放大器、处理器、电池等。传感器和接收器可以附接到彼此，或可以不附接到彼
此。在一种情况下，传感器被设置在接收器内部。
[0022]
传感器可以是一种振动传感器，或用于确定其他参数的传感器。振动传感器可以是拾音传感器(感测作为振动通过接收器壳体传送的声音)、加速度传感器、湿度传感器、压力传感器等。优选的传感器类型是话筒。传感器，以及因此话筒，可以基于任何技术，诸如动磁技术、驻极体技术、mems技术或其中元件的变形检测声音/振动的技术，诸如压电技术。传感器被优选地配置为输出信号，诸如电信号。如果感测到声音或振动，则输出可能是与感测到的声音/振动相对应的电信号。“相对应的”可以是至少在期望的频率范围内具有相同频率内容的信号输出。当然，输出可以是模拟的或数字的，因此“相对应的”也可以是数字值，可以被解释为达到具有所期望的或感测的频率分量的信号。
[0023]
接收器是一种声音发生器，并且也可以基于任何期望的技术，例如动磁、动圈、平衡电枢、驻极体技术、mems技术、压电技术等。接收器被优选地配置为至少在期望的频率间隔内接收信号(诸如电信号)，并输出具有相对应的频率内容的声音或振动。
[0024]
优选地，接收器是微型接收器，诸如最大维度不超过10mm，诸如不超过8mm，诸如不超过6mm或不超过5mm的声音发生器。在一种情况下，声音发生器壳体可具有不超过100mm3，诸如不超过70mm3，诸如不超过50mm3，诸如不超过30mm3的体积。微型声音发生器可用于助听器、耳戴式装置或个人听力设备，诸如耳机等。
[0025]
接收器具有振动膜，该振动膜和接收器壳体的内表面一起限定接收器壳体中的第一室。通常，另一个室至少部分地由振动膜的另一侧和壳体的内表面限定。声音输出口通常从接收器壳体的内部延伸到其外部，诸如从第一和/或其他室延伸，使得由振动膜生成的声音可以经由声音输出口从接收器壳体逸出。
[0026]
声音输出口被设置在接收器壳体的壳壁部分中，通常是接收器壳体的平坦的或平面的壁部分。
[0027]
通常，振动膜是平坦或平面的，或者至少在限定为第一平面的平面中延伸。振动膜可以是弯曲的，或者具有凹痕或脊线，使得第一平面可以是对称平面、下平面、上平面、诸如在其边缘支撑振动膜的平面等。
[0028]
传感器具有壳体。该传感器还优选地是微型设备，诸如整体体积等于或小于10mm3的设备。
[0029]
如果传感器是话筒，则话筒壳体可能具有包括声音输入口的话筒壳壁部分。话筒壳体通常具有内体积，声音输入口从壳体的外部通往所述内体积。话筒壳体中可以使用任何技术，以将接收到的声音转换为输出信号。
[0030]
与接收器情况一样，声音输入口可以被设置在大体上平坦的或平面的壁部分中。可期望壁部分或话筒的其他形状。
[0031]
优选地，其中设置了声音输入口的壁部分至少大体上平行于其中设置了声音输出口的壁部分。此外或可选地，声音输入口和声音输出口可以被定位在一个公共平面中和/或彼此靠近，诸如它们之间的距离不超过接收器壳体的最小维度。
[0032]
在一种情况下，接收器壳体中的同一开口可用于输出声音和接收声音，其中话筒被设置在接收器壳体内部，并且具有被配置为接收来自公共开口的声音的开口(或声音引导元件)。
[0033]
在一个特定的示例中，话筒可以被配置为检测由接收器壳体生成的和在接收器壳
体中生成的声音，这样就不期望感测从接收器壳体的外部接收到的声音。
[0034]
此外，优选地，两个壁部分被引导在至少大体上相同的方向上，以便声音朝着可从其接收声音的方向发出。以这种方式，组件可被设置在人的耳朵内部，以便声音向耳鼓发出，并可接收来自耳道的声音。
[0035]
根据本发明的一个方面：
[0036]-当被投影到第一平面上时，接收器壳体和传感器壳体至少部分地重叠，并且
[0037]-当被投影到垂直于第一平面的平面上时，接收器壳体和传感器壳体至少部分地重叠。
[0038]
在这一背景下，第一平面可能是由接收器振动膜限定的平面，但这不是必需的。
[0039]
在这一背景下，当被投影到平面上时，壳体将限定区域或外轮廓。因此，当两个壳体的区域或轮廓重叠时，看到在该平面上的重叠。
[0040]
当两个壳体在两个投影中重叠时，组件的整体范围可能做得更小，这有优点，诸如如果期望将组件放置在人的耳道内部。
[0041]
在第一优选实施例中，传感器壳体至少部分地被定位在接收器壳体内部。因此，传感器壳体可以具有参与限定接收器壳体中的室的外壁部分。
[0042]
如果传感器是话筒，则包括声音进口的话筒壳体的壁部分可以被定位在接收器壳体的外部，诸如如果接收器壳体有由话筒壳体关闭或密封的开口。
[0043]
或者，传感器壳体可完全被设置在接收器壳体内。在这种情况下，传感器可以被定位在接收器中的任何期望位置。
[0044]
如果传感器是话筒，则接收器优选地在壳壁部分有一个声音入口，其中话筒被定位使得声音输入口可以从声音入口接收声音。然后，声音仍然可以由话筒接收。例如，相对定位可以使得声音进口和声音入口当被投影到平面(诸如垂直于包括声音入口的壁部分的平面)上时重叠。
[0045]
优选地，声音入口(如果存在)和声音输出口被设置在接收器壳体的相同的、优选地平坦的壁部分中。其实际上可能是同一个开口。或者，包括声音输出口和声音进口的壁部分可被彼此靠近地定位。一般来说，这可能使两个开口与例如喷口(spout)更容易接合，下文将进一步描述。
[0046]
当然，声音入口可以被设置在接收器壳体和声音引导件中，声音引导件被提供以将接收到的声音引导到话筒进口。如果期望，接收器壳体和/或话筒壳体可形成声音引导件的一部分。
[0047]
当传感器被定位在接收器壳体内部时，将影响整体体积，从而影响接收器的性质。因此，可期望的是传感器相当小。在一个实施例中，期望的是传感器壳体的外体积不超过接收器壳体的内体积的20％，诸如不超过10％甚至不超过5％。通常，接收器具有前室，以及在振动膜的相对侧的第二室，声音出口通往所述前室。在这种情况下，传感器可被设置在第二室中，并占不超过第二室的体积的20％，诸如不超过15％，诸如不超过10％，诸如不超过8％。
[0048]
在一种情况下，传感器壳体为箱形，且具有成对平行的6个外壁部分。通常，传感器有圆角和边缘。在这种情况下，可以选择传感器壳体，以便具有最大表面积的壁部分具有不超过具有最小表面积的壁部分的表面积的2倍的表面积，诸如不超过1.8倍，诸如不超过1.5
倍，诸如不超过1.3倍。在所有壁部分尺寸相同的情况下，将形成立方体。在这一背景下，当被投影到与壁部分或壁部分的一部分垂直的平面上时，壁部分的面积可以是由壁部分限定的面积。
[0049]
在这种情况下，不期望的是具有例如长而扁平的传感器壳体，因为被定位在接收器壳体中的传感器壳体可能被暴露于很高的声压，这可能会使传感器的过长的壁部分变形或振动。
[0050]
另一方面，期望传感器壳体有一定的内体积，并且因此，这种更方形的形状是优选的，因为它允许了期望的内体积，同时保持壁部分相对较小。
[0051]
此外，或可选地，传感器壳壁部分的振动可以通过提供相对硬或厚的传感器壳体的壁来防止，诸如厚度为至少0.5mm的壁，诸如至少0.75mm，诸如至少1.0mm，诸如至少1.5mm，诸如至少2mm，诸如至少2.5mm，诸如至少3mm。
[0052]
为话筒提供更硬外壳的另一种方式是向其添加外电镀或增强元件。增强可以是增加壁厚度，或者例如提供增强肋等。此外，当例如肋或凹痕被添加到其或形成在其中时，可以使板变得更硬。此外，还可以将胶水添加到壳体以使其更硬。
[0053]
在另一优选实施例中，传感器壳体至少部分地被定位在接收器壳体外部。然后，传感器壳体的至少一部分延伸到接收器壳体的外部。在该实施例中，优选地所有传感器壳体都被定位在接收器壳体的外部，诸如当传感器壳体和接收器壳体不共用壁部分时。
[0054]
在一种情况下，传感器壳体随后被附接到接收器壳体。这使得组件的处理更容易，因为它们可以作为一个单元来处理。附接可通过胶水、熔焊、焊接、压合等方式。附接可以是永久的或可释放的。
[0055]
通常，由传感器生成的信号被期望传送到组件的其他元件或组件连接到的其他元件，诸如处理器、放大器、电路等。因此，传感器可以包括一个或多个在其外表面上或在其外表面处的导电元件，以递送该输出。
[0056]
此外，在接收器的外表面上或其处，该接收器可具有一个或多个导电元件，用于接收要由接收器转换为声音的信号。
[0057]
组件还可以包括连接到传感器壳体的一个或多个导体，诸如上述导电元件，以便例如接收信号。然后，这些导体将延伸到传感器壳体的外部，但优选地至少其长度的一部分将在接收器壳体内部延伸，诸如延伸到在接收器壳体的外表面上的或在其处的导电元件，使得来自传感器的信号可通过导体递送到这些导电元件。然后，导体可通过在接收器壳体内延伸来至少部分地被保护。在一种情况下，话筒的导电元件可被设置在传感器壳体的壁部分中，所述壁部分面对接收器壳体的壁部分。接收器壳体的该部分可包括作为导体的一部分的导电元件，所述导电元件连接到话筒壳体的导电元件。
[0058]
在这一背景下，导体可在壳体的内体积内延伸，或例如在其壳壁内延伸。
[0059]
在这种情况下，接收器和传感器可以都被连接到接收器壳体。用于这些连接的导电元件可被设置在接收器壳体的同一壁部分中，诸如与声音输出口被设置在其中的壁部分相对的壁部分。
[0060]
当然，或者，传感器的导体可以简单地围绕接收器壳体并远离其延伸。
[0061]
一般而言，传感器可以是包括话筒振动膜的话筒，所述话筒振动膜至少大体上与接收器的振动的主方向垂直。根据接收器的类型，该方向可以与接收器振动膜垂直，或甚至
与之平行。通常，话筒振动膜将和话筒壳体的内表面一起限定话筒壳体中的第二室，话筒振动膜被定位在第二平面内，然后该第二平面可至少大体上垂直于振动方向或平面。
[0062]
在操作过程中，接收器振动膜可能会引起振动，所述振动将通常在与第一平面垂直的方向上。如果话筒和接收器之间的连接不是很软，这样的振动可能影响话筒的操作。当接收器振动膜的振动引起话筒振动膜的振动时，看到了不期望的串音，因为这会将不是由接收到的声音引起的信号添加到话筒的输出口。
[0063]
至少在一定程度上避免这种串音的方式是将话筒定向，使得话筒振动膜至少大体上与由接收器振动膜引起的振动垂直，使得由接收器振动膜引起的主要振动引起话筒振动膜的平移而不是振动或变形。
[0064]
在一个实施例中，当被投影到第一平面上时，接收器振动膜和传感器壳体至少部分地重叠。在这种情况下，接收器振动膜不需要受到传感器的存在的限制，所述传感器可能在接收器的室中(诸如在接收器振动膜“下方”)延伸。振动膜的尺寸是接收器可输出的最大声音强度的限定中的一个因素，并且通常期望的是提供实际尽可能大的振动膜。
[0065]
在一个实施例中，当被投影到第一平面上时，接收器壳体和传感器壳体在投影中重叠了话筒壳体的面积的至少10％的面积，诸如至少20％，诸如至少40％，诸如至少50％，诸如至少75％，诸如至少90％，诸如100％的面积。
[0066]
可选地或另外，当被投影到垂直于第一平面的平面上时，接收器壳体和传感器壳体在投影中重叠了传感器壳体的面积的至少10％的面积，诸如至少20％，诸如至少40％，诸如至少50％，诸如至少75％，诸如至少90％，诸如100％的面积。
[0067]
可选地或另外，当被投影到第一平面上时，接收器振动膜和传感器壳体在投影中重叠了传感器壳体的面积的至少10％的面积，诸如至少20％，诸如至少40％，诸如至少50％，诸如至少75％，诸如至少90％，诸如100％的面积。
[0068]
在话筒被设置在当时具有声音入口的接收器壳体中的情况下，喷口或声音引导件可接合该声音入口，而不是声音进口。
[0069]
在一个实施例中，传感器是snr不超过63db的话筒。这种低snr在声压(诸如在助听器和耳道或耳鼓之间的)很高的情况下是有用的。
[0070]
snr甚至可能更低，诸如不超过61db，诸如不超过60db，诸如不超过59db，诸如不超过58db，诸如不超过57db，诸如不超过55db，诸如不超过53db，诸如不超过51db。
[0071]
本发明的另一方面涉及一种接收器和话筒的组件，其中该话筒具有不超过63db的snr。当然，话筒可以如上所述。该组件可以被配置为诸如包括用于在期望的方向上发出声音和从该方向接收声音的部件。在一个实施例中，该组件可具有表面，诸如垂直于期望的方向的表面，其中定位了话筒的声音输入口和接收器的声音输出口。
[0072]
注意到的是，可以提供声音引导件(一个或多个)，用于引导声音从接收器至期望的方向和/或从期望的方向至话筒。
[0073]
当然，可以结合本发明的所有方面、实施例、情况和优点。
[0074]
本发明的另一个方面涉及一种话筒和接收器的组件，其中相对于接收器振动膜选择了话筒振动膜的特定取向。该方面涉及一种接收器和话筒的组件，其中：
[0075]-接收器包括：
[0076]
o接收器壳体，
[0077]
o接收器振动膜，和接收器壳体的内表面一起限定接收器壳体中的第一室，接收器振动膜被定位在第一平面内，
[0078]-话筒包括：
[0079]
o话筒壳体，被附接到接收器壳体，
[0080]
o话筒振动膜，和话筒壳体的内表面一起限定话筒壳体中的第二室，该话筒振动膜被定位在至少大体上垂直于第一平面的第二平面内。
[0081]
当然，可以组合和交换以上和以下方面的所有实施例和情况。因此，可以以任何方式结合所述方面的优点。
[0082]
本发明的最后一个方面涉及上述类型的组件，其中话筒被电气地连接到通过接收器延伸的导体。该方面涉及一种接收器和话筒的组件，其中：
[0083]-接收器具有接收器壳体和暴露在接收器壳体的外部上的一个或多个第一导电部分，
[0084]-话筒具有话筒壳体和暴露在话筒壳体的外部上的一个或多个第二导电部分，该话筒壳体被设置在接收器壳体的外部，
[0085]-提供了一个或多个电导体，每个电导体电气地连接第一导电部分和第二导电部分，电导体的至少一部分在接收器壳体内延伸。
[0086]
再次，该方面可与本发明的以上方面和实施例的任何特征结合，以例如结合其优点。
附图说明
[0087]
在下文中，参考图描述了优选实施例，其中：
[0088]-图1说明了根据本发明的第一实施例，
[0089]-图2说明了根据本发明的第二实施例，
[0090]-图3说明了根据本发明的第三实施例，
[0091]-图4说明了根据本发明的第四实施例，
[0092]-图5说明了根据本发明的第五实施例，并且
[0093]-图6说明了根据本发明的第六实施例。
具体实施方式
[0094]
在图1中，说明了包括接收器20的组件10，该接收器20具有接收器壳体21，该接收器壳体21具有带有声音输出口23的第一壁表面22和带有导电垫26的第二壁表面25，该导电垫26可用于将信号馈送到电机(由方形27指示的)，该电机被配置为驱动振动膜24生成要由输出口23输出的声音。
[0095]
如特别用于助听器应用或耳戴式装置的接收器的标准，接收器振动膜24将壳体21的内体积分为两个室：振动膜24上方的第一室(声音输出口通往其)，以及振动膜24下方的第二室。
[0096]
壳体20具有下部凹口或腔28，话筒30被定位在其中。话筒30具有前壁部分31，声音进口32被设置在其中。
[0097]
话筒30被配置为接收声音，并将相对应的信号输出到在接收器壳体21内延伸的电
导体33和被设置在壁部分25上的导电垫34。因此，话筒和接收器二者的连接都出现在组件的同一个壁部分，这里是与壁部分22和31相对的部分。此外，电线33被保护在壳体21内，因此在例如安装在助听器或耳戴式装置内期间更不容易受到损坏。
[0098]
本发明的组件非常适合用于耳道，诸如用于助听器或耳戴式装置，其中声音输出口的声音输出被馈送到耳鼓，并且其中话筒被配置为从耳鼓和组件之间的空间接收声音。话筒的输出可用于控制接收器。
[0099]
由于话筒的存在或增加不需要增加组件的整体维度，特别是在图纸的上/下方向和离开图纸的方向上，因此组件的整体维度可做得适合耳道内部。
[0100]
已发现的是，当保持了腔28的宽度、长度和深度时(腔28是在接收器的常规维度内创建的)，提供腔28将接收器的灵敏度仅降低到可接受的程度，即使它可以减少接收器的尤其是第二室的整体体积。在图1中，前室可能具有“通常”的维度和体积，但在只有小且可接受的灵敏度降低的情况下，第二室可以被减小多达例如10％。
[0101]
在sonion 3500型接收器中，第二室具有7.50mm的长度、3.72mm的宽度和2.07mm的高度(因此体积为57.75mm3)，该sonion 3500型接收器具有7.84mm的外长度、7.50mm的(内室的)内长度、4.06mm的外宽度、3.72mm的内宽度、2.57mm的外高度和2.40mm的内高度(假设为盒形，外体积为81.80mm3，内体积为66.96mm3)。
[0102]
电机27可被设置在第二室中，整体体积为20.81mm3，允许第二室的剩余体积为36.94mm3。
[0103]
话筒可能非常小。tdk4064的长度为2.70mm，宽度为1.60mm，高度为0.89mm，导致体积(假设为盒形)仅为3.84mm3。cirrus cs7331话筒的长度为2.50mm，宽度为1.60mm，高度为0.90mm，导致体积(盒形假设)为3.60mm3。
[0104]
在sonion 3500接收器中，第二室的体积的20％的减少导致1.5-2db的低频损耗(以100hz)。实际上，如果5db的灵敏度损失是可接受的，第二体积可以减少大约45％。
[0105]
注意到的是，电机27可能需要重新设计，以占据更少的接收器的长度。
[0106]
在图2的组件11中，与图1的组件10相比，导线33被设置在壳体21的外部。另外，看到的是第二室可以更小，因为振动膜24现在受到腔28的限制。
[0107]
在图3的组件12中，与图1的组件10相比，话筒30现在被设置在第二室中。然后，声音入口29被设置在壁部分22中，以允许声音进入壳体21和话筒的声音进口32。
[0108]
同样，第二室的体积减小，但如上所述，这是可以接受的。
[0109]
然而，在本实施例中，话筒30被设置在接收器20内部，并且因此被暴露于接收器中产生的声压。出于该原因，期望的是选择能够承受这种情况的话筒。
[0110]
致使话筒更能抵抗高声压的一种方式是为话筒提供更硬的壳体，诸如通过提供具有更大壁厚度的壳体。另一种方式是选择更不倾向于振动的壳体形状。壁部分的振动将传到话筒的敏感部分并产生虚假信号。壁的面积越大，其越容易振动或变形。另一方面，话筒应该有一定的内体积。因此，一个更方块形的或立方体形的话筒通常会有更均匀尺寸的壁部分，因此没有壁部分比其他部分更倾向于振动。
[0111]
第三方面与由振动膜24产生的振动有关。这些振动主要在与振动膜24的平面垂直的方向上。因此，话筒的敏感部分可被指导以在其他方向上敏感。在图3中，话筒30的敏感部分是振动膜35，该振动膜35被定位在与接收器振动膜24的平面垂直的平面内，这样振动膜
35的平面中的振动将在不使其变形的情况下平移振动膜35。
[0112]
在图4的组件13中，话筒30仅部分地被定位在壳体21内，其中话筒30的壁部分31形成组件的外表面。因此，壳体21的开口28'由话筒30密封，使得声音入口29不是必需的。
[0113]
显然，在图1和2中，话筒30不需要被定位在可占据话筒30的全部整体维度的腔28中。腔28可以做得更小，以便话筒将延伸到腔28之外。当被投影到振动膜24的平面上时，接收器壳体和话筒壳体将重叠到至少一定程度，以便与壳体在该投影中不重叠时相比具有较低的整体维度。
[0114]
同样的是当被投影到与振动膜24的平面垂直的平面(诸如与附图的平面垂直的平面)上时的情况。并且在这种情况下，投影中也看到重叠—出于相同原因。
[0115]
在图5中，看到实施例14，其中话筒30被设置在接收器壳体内部，并且其中声管40被设置用于将声音从声音入口29引导到话筒声音输入口32。然后，话筒可以被定位在接收器壳体中的任何位置。
[0116]
声管40可以是单独的元件。声管可由声音引导件代替，该声音引导件可完全或部分地由接收器壳体的内表面的部分和话筒的外表面的部分形成。
[0117]
在图6中，说明了实施例15，其中声音入口29由外部元件41在接收器壳体外部形成，该外部元件41也被配置为将接收到的声音引导到话筒，其中可以在接收器壳体中制造开口，以允许声音进入接收器壳体并被传送到话筒。
[0118]
其他实施例中的情况也是如此。当然，当话筒被完全定位在接收器壳体内时，重叠为100％。
[0119]
此外，看到的是，传感器(诸如话筒)既可以被定位在接收器壳体的外部，也可以被定位在接收器壳体内部，而无需改变振动膜的位置或维度(与其中没有话筒的同一个接收器相比)，或者无需向接收器提供腔28但保持了电机和第一室及振动膜的维度。
[0120]
然后，标准或现有的接收器可在其中设置有话筒，并设置有允许声音进入话筒的声音入口。该接收器现在是根据本发明的组件，并且在较小且可接受的低频灵敏度下降的情况下获得额外的能力。
[0121]
注意到的是，与较大的话筒相比，小话筒具有较低的灵敏度。然而，这不是问题，因为本话筒(特别是在内耳情况下)要感测的声压非常高。因此，较低灵敏度的优点与较低话筒体积的优点一起发挥作用。
[0122]
因此，如所描述的，本组件可用于助听器或耳戴式装置。当然，这样的助听器或耳戴式装置可包括其他元件，诸如电池、天线或线圈、处理器、放大器、其他电路等。