专利名称：声音传送的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种声音传送的方法，它采用至少一种声音传送装置，使人能够接收到声音信号。
这样的方法例如用于由话筒接收到的或在录音媒介上录制的音乐的播放。这种声音传送装置指的是扬声器或是耳机，它们发出的声音信号经过鼓膜感应到人的听觉系统。即经过放置在房间内或安装在耳机中的扬声器，鼓膜被声音信号振动，声音信号由人的听觉器官接收。具体地说，传送来的声音信号通过听觉通道传到鼓膜，使其振动，继而振动被传送至人的内耳骨骼，这个第三骨骼通过这个所谓椭圆形窗户继续将该振动传送到听觉器官。
这个已知方法在传送低于700HZ频率的声音信号时存在不足之处，原因在于人的听觉对于700-6,000HZ的频率范围内的声音信号特别灵敏，也就是说，在此频率范围内，只需较小的声压即可感觉到该频率。但是与此不同的是，为感觉低于700HZ的频率需要相当高的声压。人的听觉的这个特点尤其是不利于音乐的传送效果，因为在这种情况下，低于700HZ的低频声音信号被严重减音。
由于这种减音，用于演奏韵律的声音信号被迫退居非常次要的地位，大大降低了所传送音乐的生动性。为了消除这种副作用，目前已存在一些不同的解决方法，可以提高低频声音信号的声压。
例如，一个已知的方法用于提高所传送的音乐声响的总强度，由于其阻尼曲线随声压的增加变得较平坦，从而同中频和高频声音信号相比，低频声音信号更响些。
然而这种已知方法的缺陷是中频和高频声音信号具有高声压电平，由此产生相当高的响度，在极端情况下，这种响度达到或超过人的痛限，导致鼓膜负担过重，时间一久会引起听觉损坏。
另一个已知的方法是同中频和高频声音信号相比，有意将低频声音信号放大。其优点是不会在中频和高频范围内达到痛限。但是这种方法的缺陷是必须采用具有可变的放大能力(放大系数大约1到1×107)的复杂的放大器才能实现，这不仅支出很大，而且费用昂贵，另外还需要相当大的能量供给。此外，这种方法还要求昂贵的声音传送装置，例如大容量的扬声器，由于它结构复杂、体积大，必需在运输上作很大的投入。
由于以上诸种原因，上述方法实际上只能应用在大电影院和迪斯科舞厅或者类似场所，但是不能满足家庭等私人用户的要求。
因此，本发明的目的是改进所述已有的声音信号发送的方法，使低频声音信号和中、高频声音信号都能被经济地、技术上简单地和有效地发送。
在本文开头所述的声音传送的方法中，本发明的目的是这样实现的为有利于发送低频声音信号，声音传送装置被安置在人体上，从而获得从声音传送装置经耳咽管到人的小听骨的直接传送路径。
由安置在人体上的声音传送装置经耳咽管到人的小听骨实现特别是低频声音信号的传送具有显著的优点，即避开了鼓膜，并由此回避了鼓膜的减震问题。因此，无需进行减震补偿，这指的是例如通过可变音频放大来发送低频声音信号以便适应人的听觉而进行的补偿。
这种方法能够用简单的技术装置来实现，而且只需较低的能量供给。因此这种方法也能够被运用在移动设备上。
从纯理论上说，声音传送装置可以安置在人体的各个不同位置上，例如，声音传送装置可以安置在人的咽喉腔或者鼻腔内。
最有利的是将声音传送装置安置在人体胸骨附近，因为胸骨与肋骨相连，又通过肋骨与胸膜相连，于是振动被传送到整个胸腔，胸腔又使肺叶中的空气振动。从那里，振动经食管传送到耳咽管，继而从那里又传送到小听骨。这种方法的优点是整个胸腔形成一个共鸣器，起到类似于已知的副低音扬声器的带通滤波器的作用。人们由此绕过鼓膜获得尤其是有利于发送低频声音信号的声音传送效果。
现推荐一个适于发送上述的全频段声音信号的非常有利的方法实施例，人们通过又一个声音传送装置例如耳机或者扬声器发送声音信号，使声音信号能够耦合到人的鼓膜。
这样，中和/或高频声音信号能够以通常的方式通过鼓膜传送，同时，低频声音信号与此无关地通过另一个特别有效的途径被发送，例如通过安置在人的胸骨区域上的声音传送装置发送。
声音传送装置可以是已知的扬声器或共鸣器等。
本发明的目的还可以借助于这样一种声音传送装置来实现，在这种装置中，至少一个声音传送装置被安置在人体上，从而直接获得从该声音传送装置经耳咽管到人的小听骨的声音传递路径。
至于经这样安置在人体上的声音传送装置发送的音频信号的选择，特别有利的是在至少一个声音传送装置之后连接至少一个用于声音信号分配的分配装置。
原则上讲，可以使用不同的分配装置，有益的是至少一个分配装置包括至少一个频率滤波器装置。
关于频率滤波器，可以使用不同的可想到的此类装置，有益的是采用低通滤波器作为频率滤波器，从技术上讲，比较容易实现。
还可能的是频率滤波器装置包括选频器、低通滤波器及高通滤波器。其中，通过高通滤波器的中和高频声音信号将经另外的发送装置发送耦合音频到人的鼓膜。
这里考虑的声音传送装置也可采用不同的装置，技术简单的此类装置是扬声器和/或共鸣器。
本发明的进一步细节和优点体现在下面的说明书中，实施例将在下面结合附图的说明中被更详细地描述。
附图中
图1、本发明的声音传送方法非流程示意图；图2、本发明的声音传送装置示意图。
本发明声音传送方法详细地体现在图1中。如在图1中所能看到的，声音信号从声源40被传递到分配装置50。原则上，多种装置允许被考虑作为分配装置50使用。例如，频率分配器50可以是频率滤波器或选频器，后者能够通过例如低通滤波器20和高通滤波器30来实现。高频声音信号由此经鼓膜60传递到内耳80，而低频声音信号经过胸骨70传递到内耳80.播放例如通过扬声器27、37来实现。由此低通滤波器串连连接的扬声器27被安置在胸骨70附近，而与高通滤波器连接的扬声器37在图中表示为耳机形式。当然，低频声音信号也能通过扬声器37发送。
图2中给出了一个声音传送装置的例子。它包括一个拾音或发送装置10，例如磁带录音机或带有受激放大器的话筒，它经过信号线11发送信号到包括低通滤波器20和高通滤波器30的频率滤波器装置，只有低频声音信号通过低通滤波器20，因为这里的低通滤波器20只允许低于700HZ的声音信号通过，而在700HZ频率以上的中和高频声音信号被从低通滤波器20滤除。
相反地，只有700HZ频率以上的中和高频声音信号可以通过高通滤波器30，而在700HZ以下的声音信号被从高通滤波器30滤除。
对于低通滤波器20和高通滤波器30，与之连接的适当设计的放大器25、35能够被激励到各自的工作频率范围，从而控制扬声器27、37(声音传送装置)的工作。
如上所述，扬声器27安置在人的胸骨70附近的胸部，从而形成从扬声器27经过胸腔到耳咽管继而到人的小听骨的直接传送的声音传递路径。因而，人的胸腔起一个附加的共鸣体作用，类似于在音频技术中用于发送低频声音信号的副低音扬声器。
扬声器37例如可以是已知的音箱，或是耳机，或者是能够通过人的鼓膜60实现声音耦合作用的任何类似器件。
通过这种装置，中和高频声音信号利用人的鼓膜60的共同作用按照已知的方式传送，而低频声音信号经过胸腔和耳咽管传递声音到人的小听骨80。结果，特别是传送音乐声音信号时，人们可听到相当逼真的声音效果。
这种装置能够利用简单的技术手段实现，而且这种装置是轻便、小巧的和便携式的，因而可以在任何时间和任何场所使用，类似于已知的盒式录音机或者CD随身听。此外，这种装置只需要很小的能量，甚至能够使用蓄电池驱动，因此这种装置可以脱离外部电源工作。最后，根据以上的说明，这种装置的制造成本也是特别经济的，因此也是对用户非常合算的。
权利要求
1.一种声音传送的方法，采用至少一个发送人能够感觉到的声音信号的声音传送装置(27,37)，其特征在于为有利于发送低频声音信号，在人体上这样安置至少一个声音传送装置(27)，使得形成一条从该声音传送装置(27)经过耳咽管传递声音到人的小听骨的直接的声音传送路径。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于所述声音传送装置(27)安置在胸骨70附近的胸部区域上。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于声音信号还通过另外一个声音传送装置(37)传送，它能够使该声音信号耦合到人的鼓膜60上。
4.根据权利要求1-3中之一的方法，其特征在于所述声音传送装置(27,37)是扬声器。
5.根据权利要求1-3中之一的方法，其特征在于所述声音传送装置(27,37)是共鸣器。
6.一种声音传送的装置，具有至少一个声音传送装置(27,37)，其特征在于在人体上这样安置至少一个声音传送装置(27)，使得形成一条从该声音传送装置(27)经过耳咽管传递声音到人的小听骨的直接的声音传送路径。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于至少一个声音传送装置(27,37)后接至少一个分配器(50)。
8.根据权利要求6或7的装置，其特征在于至少一个分配器(50)包含至少一个频率滤波器。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于至少一个频率滤波器是低通滤波器(20)。
10.根据权利要求8的装置，其特征在于至少一个频率滤波器包含一个低通滤波器(20)及一个高通滤波器(30)，并且通过高通滤波器(30)的中频和/或高频声音信号又通过所述能与人的鼓膜耦合的声音传送装置(37)播放。
11.根据权利要求6-10之一的装置，其特征在于所述声音传送装置(27,37)是扬声器。
12.根据权利要求6-10之一的装置，其特征在于所述声音传送装置(27,37)是共鸣器。
全文摘要
这里提供一种改进的采用至少一个发送人能够感觉到的声音信号的声音传送装置进行声音传送的方法,它除了考虑中频和高频声音信号的发送外,还能够经济地、技术上简单地和有效地实现低频声音信号的传递。为有利于发送低频声音信号,本发明建议在人体上这样安置至少一个声音传送装置,使得形成一条从该声音传送装置经过耳咽管传递声音到人的小听骨的直接的声音传送路径。
文档编号H04R3/12GK1218603SQ97194598
公开日1999年6月2日 申请日期1997年3月6日 优先权日1996年3月12日
发明者迈克尔·罗克 申请人:托马斯·西伯宁, 卡尔－海恩茨·奥特, 迈克尔·罗克