专利名称：具有两个以上传声器的听力装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有两个以上传声器的听力装置。本发明具体涉及听力装置如助听器或听音装置，其接收来自人环境的声信号、以电子方式修改声信号及将修改后的声信号传入人耳或耳道内。例如，本发明可用在下述应用中，如用于补偿听力受损人员的听觉能力损失的助听器或用于提高正常听力人员的听觉能力的听音装置。
背景技术：
欧洲专利EP 1579728B1公开了一种具有两个传声器的助听器，其中组合来自两个传声器的输出信号以提供定向传声器信号。
在听力装置中组合来自两个以上传声器的信号在现有技术中经常遇到。获得如良好的“8字形”定向传声器信号的先决条件为传声器的频率特性彼此接近地匹配。然而，传声器或电声变换器的物理嵌入影响其频率特性。因此，这些变换器通常嵌入在听力装置外壳内同样的物理环境中，并具有从外壳中的相应声入口导向相应变换器的、同样长度的管道。由于声入口的位置通常受听觉病矫治需要支配，这对听力装置的物理布局施加不合需要的限制。美国专利3，458，668A公开了一种具有两个传声器的助听器，每一传声器具有从传声器导向助听器外壳中的相应开口的管道。管道具有不同的长度。到达传声器的声信号的振幅可通过改变相应管道的长度而改变。在该结构中，传声器的频率特性总体上并不彼此匹配。美国专利申请2008/013770A公开了具有不同长度导管的传声器阵列，每一导管从相应传声器导向外壳中的相应开口。减音器放在较短的导管中以在开口和传声器之间提供同样的声信号延迟。同样，在该结构中，传声器的频率特性总体上并不彼此匹配。国际专利申请WO 2004/098232A1公开了一种具有传声器的助听器，其具有将声音导向传声器的第一管。为防止超声波到达传声器，第二管连接到传声器附近的第一管。第二管的长度做成使第二管用作减弱超声波频率的四分之一波长谐振器。将这些教导应用于具有两个传声器的听力装置也将限制听力装置的物理布局。本发明的目标在于提供没有上述问题的听力装置。本发明的另一目标在于提供具有两个以上传声器单元的听力装置，每一传声器单元具有从听力装置外壳中的相应声入口导向相应变换器的管道，其中管道的长度可不同而不会导致传声器单元的频率特性差异，及其中在听力装置的物理布局能具有较高自由度的同时减弱超声波频率。
发明内容
本发明的这些及其他目标由所附独立权利要求及下面的描述中限定的发明实现。本发明的进一步的目标由从属权利要求和本发明的详细描述中限定的实施方式实现。在本说明书中，“听力装置”指装置如助听器或有源耳朵保护装置，其配置成通过接收来自个人周围的声信号、以电子方式修改声信号、及向个人的至少一只耳朵提供听得见的信号而改善或提高个人的听觉能力。这样的听得见的信号例如可以辐射到个人外耳内的声信号、作为机械振动经个人头部的骨结构传到个人内耳的声信号和/或传到个人耳蜗神经的电信号的形式提供。“听力系统”指包括佩戴在个人两耳之处或之中的两个听力装置的系统。“双耳听力系统”指其中两个听力装置配置成彼此通信并协调信号处理的听力系统。听力装置、听力系统和双耳听力系统可用于补偿听力受损人员的听觉能力损失或提高正常听力人员的听觉能力。在本说明书中，“变换器”指用于将声信号转换为电信号的电声变换器如传声器。变换器或传声器可根据任何已知的变换器原理如电力学、静 电学或压电学运行。变换器的“有源元件”指配置成接收声信号的元件如膜片。除非明确指出，在此所用的单数形式的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。
本发明将在下面参考附图、结合优选实施方式进行更详细地说明。图I示出了根据本发明第一实施例的听力装置。图2示出了根据本发明第二实施例的听力装置的传声器单元。图3示出了根据本发明第三实施例的听力装置的传声器单元。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了对于理解本发明所必要的细节，而省略其他细节。在所有附图中，同样的附图标记用于同样或对应的部件。通过下面给出的详细描述，本发明进一步的适用范围将显而易见。然而，应当理解，在详细描述和具体例子表明本发明优选实施例的同时，它们仅为说明目的给出，因为对于本领域的技术人员而言，从下面的详细描述可显而易见地在本发明的精神和范围内进行各种变化和修改。
具体实施例方式图I中所示的听力装置I具有外壳2，其包括第一变换器3、第二变换器4、第一室5、具有第一声入口 7的第一管6、第二室8及具有第二声入口 10的第二管9。外壳2还包括信号处理装置(未示出)，配置成处理来自变换器3、4的输出信号并按本领域众所周知的听得见的格式将处理后的信号提供给听力装置的用户。如本领域众所周知的，这样的信号处理装置可包括放大器、模数转换器、滤波器、数字信号处理器、数模转换器、扬声器、振动器等。其中的部分或全部可位于外壳2的外面但仍形成听力装置I的一部分。第一室5和第一管6流体连通以形成从第一声入口 7导向第一变换器3的有源元件11的第一管道5、6。第一管道5、6优选除第一声入口 7处之外均气密，其穿过外壳2使得来自环境的声信号可通过第一声入口 7进入第一管道5、6并经第一管道5、6到达第一传声器3的有源元件11。选择第一室5和第一管6的物理尺寸使得第一管道5、6形成第一声谐振器，第一室5主要用作声顺Cl及第一管6主要用作声扭Ml。第一室5尤其音量Vl表征，及第一管6由其有效声长度LI和其截面积SI表征。类似地，第二室8和第二管9流体连通以形成从第二声入口 10导向第二变换器4的有源元件12的第二管道8、9。第二管道8、9优选除第二声入口 10处之外均气密，其穿过外壳2使得来自环境的声信号可通过第二声入口 10进入第二管道8、9并经第二管道8、9到达第二传声器4的有源元件12。选择第二室8和第二管9的物理尺寸使得第二管道8、9形成第二声谐振器，第二室8主要用作声顺C2及第二管9主要用作声扭M2。第二室8尤其音量V2表征，及第二管9由其有效声长度L2和其截面积S2表征。第一管道5、6和第一变换器3 —起形成第一传声器单兀13。第二管道8、9和第二变换器4 一起形成第二传声器单兀14。第一和第二传声器单兀13、14 一起形成传声器系统15。 每一室5、8的声顺Cl、C2的值可以传统方式从下面的公式进行计算(I)C = JI V/(p C2)其中C 为室 5、8 的声顺 C1、C2 ;V 为室 5、8 的音量 V1、V2 ;P为周围空气的密度；及c为空气中的声速。每一管6、9的声扭Ml、M2的值可以传统方式从下面的公式进行计算(2)M = L P /S其中M 为管 6、9 的声扭 M1、M2 ;L为管6、9的有效声长度LI、L2 ;及S为管6、9的截面积SI、S2。计算管的有效声长度在本领域众所周知。每一管道5、6、8、9的谐振频率fl、f2可从下面的公式进行计算(3)f = 2 31 c V (S/(L V))，其与 I/ V (M C)成正比其中f为管道5、6、8、9的谐振频率fl、f2。选择室5、8和管6、9的物理尺寸使得第一管道5、6的谐振频率fl等于第二管道8、9的谐振频率f2。这确保第一和第二传声器单元13、14的频率特性一样，假定第一和第二变换器3、4相同。第一和第二传声器单元13、14的频率特性的同一性使信号处理装置能处理变换器输出信号从而获得改善的传声器系统15的方向特性。配置管道5、6、8、9并按如上所述选择室5、8和管6、9的物理尺寸使传声器单元13、14的物理布局能实质上不同，例如具有实质上不同长度的管道5、6、8、9。在将变换器3、4放在外壳2内时这给予听力装置I的设计者更多自由，而不存在恶化传声器系统15的频率和方向特性的风险。作为例子，共同谐振频率fl、f2可选择为20kHz，其高于典型听力装置的信号处理装置所处理的频率范围，即高于16kHz，并低于大多数超声波装置所使用的频率范围，即低于25kHz。通过选择室5、8和管6、9的物理尺寸使得谐振频率fl、f2高于听力装置I的信号处理装置所处理的频率范围，可防止管道5、6、8、9的声性质之间的小偏差影响提供给听力装置I的用户的可听见信号。通过选择室5、8和管6、9的物理尺寸使得谐振频率fl、f2低于超声波频率范围，实现超声波频率的减弱。后者归因于每一管道5、6、8、9用作在高于谐振频率f l、f2时具有相当陡的跌落的低通滤波器。因而可省略用于减弱超声波频率的专用四分之一波长谐振器如WO 2004/098232A1中公开的谐振器。根据听力装置I的性质，可能希望将谐振频率fl、f2安排成高于10kHz、16kHz或20kHz。类似地，可能希望将谐振频率H、f2安排成低于30kHz、25kHz或20kHz。作为备选，一个或多个传声器单元13、14可按图2中所示配置。除了管9包括彼此分离的第一和第二管段9a、9b及室8安排成使得其流体连通第一和第二管段9a、9b之外，传声器单元16与图I中所示的第二传声器单元14 一样。变换器4安排成具有其与第二管段9b流体连通的有源元件(未示出)。因此，只要管9的总长度即管段9a、9b的长度之和保持恒定，将室8安排在沿管9的其他位置处并不改变管道8、9、9a、9b的声性质。这为传 声器系统15的物理布局提供进一步的自由度。作为备选或另外，一个或多个传声器单元13、14可按图3中所示进行配置。除了管9的一部分被多个支管9d、9e代替以外,传声器单兀17与图I中所不的第二传声器单兀14 一样，其中每一支管经共同管段9c使外壳2中的相应分支入口 IOcUlOe与室8流体连通，从而形成分支管9c、9d、9e。可省略共同管段9c,使得支管9d、9e直接连到室8.分支管9c、9d、9e的声扭M3可从下面的公式进行计算(4) M3 = M3c+1/(1/M3d+1/M3e)其中M3c为管段9c的声扭；M3d为支管9d的声扭；及M3e为支管9e的声扭。可选择分支入口 IOcUlOe的位置以使位于用户耳后的听力装置I能更好地接收声信号，例如位于听力装置外壳2的两侧。作为备选，可选择这些位置以提供到达传声器4的声信号的不一致的方向特性，例如在面向远离用户头部方向的外壳2表面上。由于声入口 7、10、10d、IOe的位置对传声器单元13、14、16、17的声性质有影响，如上所述的分支优选不应用于传声器系统15内的任何传声器单兀13、14、16、17或应用于传声器系统15内的所有传声器单元13、14、16、17。对于传声器系统15内的每一传声器单兀13、14、16、17,分支入口 10d、10e的相对
位置优选应一样或至少类似，以保持通过处理传声器输出信号提供良好的定向传声器信号的可能性。传声器系统15可包括三个以上传声器单元13、14、16、17，在该情形下，对于传声器系统15内的所有传声器单元13、14、16、17，谐振频率f I、f2优选应一样。传声器系统15可用在形成听力系统或双耳听力系统的两个听力装置I中的每一听力装置中。在不背离本发明精神和范围的情况下，对在此公开的装置进行另外的修改对本领域技术人员而言显而易见。在本说明书内，任何这样的修改均以非限制性的方式提及。一些优选实施例已经在前面进行了说明，但是应当强调的是，本发明不受这些实施例的限制，而是可以权利要求限定的主题内的其它方式实现。例如，所描述实施方式的特征可任意组合。
权利要求中的任何附图标记和名称并不意为限制其范围。
权利要求
1.ー种具有外壳(2)的听カ装置(I)，包括第一变换器(3)、第二变换器(4)、第一室(5)、具有穿过所述外壳(2)的第一声入口(7)的第一管￠)、第二室(8)、具有穿过所述外壳(2)的第二声入口(10)的第二管(9)，及包括信号处理装置，该信号处理装置配置成处理来自变换器(3、4)的输出信号并将听得见的处理后的信号提供给听カ装置(I)的用户，所述第一室(5)和所述第一管(6)流体连通以形成从所述第一声入口(7)导向所述第一变换器(3)的第一管道(5、6)，所述第二室(8)和所述第二管(9)流体连通以形成从所述第二声入口(10)导向所述第二变换器(4)的第二管道(8、9)， 其中所述第一管道(5、6)形成第一声谐振器，所述第一室(5)主要用作声顺(Cl)及所述第一管(6)主要用作声扭(Ml)； 其中所述第二管道(8、9)形成第二声谐振器，所述第二室(8)主要用作声顺(C2)及所述第二管(9)主要用作声扭(M2)； 其中第一和第二管道(5、6、8、9)的长度不同 '及 其中第一和第二谐振器的谐振频率(fl、f2) —祥。
2.根据权利要求I的听カ装置，其中所述变换器(3，4)中的至少ー个与所述第二室(8)直接流体连通。
3.根据权利要求I的听カ装置，其中所述管道(8，9)中的至少ー个包括彼此分离的第一和第二管段(9a，9b)，及其中所述第二室(8)使第一和第二管段(9a，9b)流体连通。
4.根据权利要求I的听カ装置，其中所述管道(8，9)中的至少ー个包括多个支管(9d，9e)，及其中每一所述支管(9d，9e)使穿过所述外壳(2)的相应分支入口(10d，IOe)与所述第二室(8)流体连通。
5.根据权利要求4的听カ装置，其中共同管段(9c)使每一所述支管(9d，9e)与所述第ニ室(8)流体连通。
6.根据前面任ー权利要求的听カ装置，其中所述谐振频率(fl，f2)高于所述信号处理装置所处理的频率范围。
7.根据权利要求6的听カ装置，其中所述谐振频率(fl，f2)高于16kHz。
8.根据权利要求1-5任一所述的听力装置，其中所述谐振频率(fl，f2)低于超声波频率范围。
9.根据权利要求8的听カ装置，其中所述谐振频率(fl，f2)低于25kH7。
全文摘要
本发明公开了一种具有两个以上传声器的听力装置(1)，每一传声器单元(13，14)具有从听力装置外壳(2)中的相应声入口(7，10)导向相应变换器(3，4)的管道(5，6，8，9)，其中管道(5，6，8，9)的长度可不同而不会导致传声器单元(13，14)的频率特性差异，及其中在听力装置(1)的物理布局方面提供更高自由度的同时可减弱超声波频率。本发明听力装置中每一管道(5，6，8，9)包括形成谐振器的室(5，8)和管(6，9)，且谐振器的谐振频率(f1，f2)一样。
文档编号H04R25/00GK102740211SQ20121010950
公开日2012年10月17日 申请日期2012年4月13日 优先权日2011年4月13日
发明者M·拉尔森 申请人:奥迪康有限公司