保护头盔的制作方法

文档序号:13477000阅读:235来源:国知局
保护头盔的制作方法

本发明涉及一种保护头盔。



背景技术:

保护头盔基本上由硬质头盔壳体以及支撑架构成,头盔壳体用于吸收冲击或撞击并且用于使冲击的方向重新定向,支撑架用于吸收在这种冲击或撞击的情形中传输到内部的撞击动能并且用于提高佩戴舒适度。此外,例如,能够降低环境噪声的听力保护器可以设置在头盔壳体的两侧上。此外,例如格栅或塑料窗格形式的面部保护件可以设置在这种头盔上。保护头盔通常在吵闹环境中使用,例如用于林业工作或施工工作。在这些环境中,由于环境噪音,与其他人进行沟通是苦难的。特别地,在广泛地区中的锯切工作、林业工作或者在宽敞和/或多层建筑中的施工现场上的情形中,当能够在没有视觉接触并且听不见的情况下与同事进行沟通以例如给予或捕获指示、呼喊警告或交换信息时,这是有用的。



技术实现要素:

本发明的目的在于,提供一种保护头盔,该保护头盔改进在头盔的佩戴者与其他人之间的通信。

所述目的通过独立权利要求的特征来解决。在从属权利要求中描述了本发明的有利实施例。

本发明涉及一种保护头盔,其包括:头盔壳体;装配空间,用于通信的电子装置被设置在该装配空间中;支撑架,该支撑架被设置在头盔壳体的内部中;以及麦克风,该麦克风被设置在支撑架中或被设置在支撑架上,并且设有用于电子捕获声波的传感器,该麦克风包括声音接收器,该声音接收器用于捕获声波并将声波传输到传感器,该声音接收器能够捕获由头盔的佩戴者的讲话器官产生并且传播到在头盔的佩戴者的头部上方的声波,麦克风经由信号连接件连接到电子装置,以将所捕获的声波作为信号传输到该电子装置。顺便提及,装配空间优选地设置在头盔壳体上。根据本发明的保护头盔使得即使在嘈杂的环境中,头盔的佩戴者也更容易将讲话语词传输给其他人,例如通过无线电将信号传输到其他设备。当佩戴头盔的人说话时,声波沿着颅骨传播,并由此不仅从嘴里出来,而且在头部的其他位置传播。声波的主要部分在该过程中传播到头部上方,特别是例如传播到脊柱上方在颅骨和顶骨相交的交叉点处。麦克风优选地设置在该位置中以获得声波的最佳捕获。为了附接到支撑架,提供了可拆卸的连接件,特别是钩环式连接件,使得麦克风可以简单地改装到支撑架,并且在需要时再次从支撑架拆下。为了将麦克风紧固到支撑架,还可以提供粘合剂连接件。用于紧固的连接件还可以用于吸收其他声波,使得它们不被麦克风捕获。为了获得由支撑架传输的结构传播声波的良好吸收,有利地,使用特别松的钩环式连接件。头盔壳体优选地由硬质塑料材料构成,以保证对头盔的佩戴者的良好保护。此外,头盔壳体可以设有通风槽,以使得头盔的佩戴者的头部的通风成为可能,并且以这种方式增加穿着舒适度。支撑架包括用于邻接在头部上的支撑肋,该支撑肋被设置在与头盔壳体相距一距离处,使得碰撞头盔壳体的冲击将不会通过头盔壳体直接传输到头部表面。同时,支撑架优选地由软质材料构成,特别是由弹性体构成,以进一步抑制撞击能量并提高穿着舒适性。麦克风的声音接收器优选地具有椭圆形截面,特别是圆形截面,声音接收器具有面对头部的表面,该表面大于传感器的面对头部的表面。以这种方式,传感器可以优选地设计成相对较小,这是因为声音接收器有利地能够捕获传播到头部上方的声波的主要部分。由于声音接收器优选地刚性连接到传感器,所以由此刺激的声音接收器的振动被传送到传感器并在此被捕获。传感器的截面的形状可以是有角度的,然而,其也可以是圆形的。此外,麦克风由于布置在支撑架上和头部上方而总是位于用于捕获声波的理想位置。与设置在人的嘴部前面并且特别地通过能够容易地被引起振动的细长臂保持于此的麦克风不同,在麦克风和头部之间不会由于头部的运动而出现干扰振动,特别是相对运动。在麦克风和电子装置之间的信号连接可以是电连接或无线电连接。在电连接的情形中,优选地,电缆设置在麦克风(特别是传感器)和电子装置之间,电缆可靠地屏蔽其他声源,使得不会经由电缆将干扰噪声传输到麦克风。

优选地,可以设想到,传感器是压电传感器。压电传感器有利地使麦克风的非常低的安装高度成为可能,使得其可以被舒适地佩戴。可替代地,传感器也可以是压阻式、电容式、电磁式、电动力式或静电式传感器。

此外,保护头盔的进一步改进可以在于,声音接收器形成为漏斗形的,并且传感器被设置在漏斗形的声音接收器的中央区域中。通过将传感器设置在中央区域中,从头部传出的声波有利地均匀传输到传感器。由于声音接收器是漏斗形的,特别是其具有与头部互补的表面,所以声波能够在没有干扰的情况下被捕获。

此外,保护头盔可以有利地形成为使得声音接收器具有面对头部的头部表面的凹曲面。该凹曲面可以例如是抛物面。由于以这种方式形成的抛物面声音接收器,能够捕获特别广频谱的声波。此外,从该抛物面声音接收器的开口方向以外的其它方向进入的干扰声波对声音接收器的振动具有不太强烈的影响。

还进一步设想到,麦克风包括结构传播声音吸收器,结构传播声音吸收器用于抑制经由支撑架传输的结构传播声波。在该情形中,除了朝向外侧的声音接收器之外,结构传输声音吸收器优选地完全包围麦克风,该结构传输声音吸收器优选地具有壶或杯形状。顺便提及,麦克风的其余部件被设置在结构传输声音吸收器内侧。然而,结构传播声音吸收器还可以至少部分地吸收空气传播声波而不将它们传输到传感器或声音接收器,或至少抑制它们。结构传输声音吸收器还可具有冲击和/或撞击抑制特征。

在保护头盔的优选实施例中,设想到,结构传播声音吸收器包括弹性体。对于固体,弹性体具有高弹性。为此,它们非常适于例如经由支撑架传输到麦克风的结构传播声波的吸收和/或抑制。

顺便提及,可以特别设想到,弹性体是橡胶。橡胶是易于购得的并且能够以低成本加工,但仍具有优异的声音吸收性质。

此外,保护头盔的进一步改进可以在于,仅结构传播声音吸收器将麦克风物理地直接连接到支撑架。以这种方式,防止结构传播声波被麦克风的其他部件捕获并传输到传感器,其中,这些结构传播声波特别是在附接点处产生并且由于头盔壳体与布置在头盔壳体上的部件之间的摩擦而引起干扰噪声在此出现。通过这种布置与传感器声学分开的其它潜在的干扰声源例如是设置在保护头盔上的扬声器。

在一个优选实施例中,设想到,结构传播声音吸收器包括被设置用于将麦克风邻接在头部上的接触表面。以这种方式,有利地,在麦克风的内部形成有朝向外侧气密的腔室,其余部件能够布置在其中。例如形成为圆柱体的结构传播声音吸收器可以在其外侧插入到支撑架中的圆形的(即互补地形成的)开口中,并且吸收以这种方式由支撑架传输的干扰的结构传播声波。

特别地,可以设想到,结构传播声音吸收器被设计成是杯形的,并且具有面对头部的开口侧,接触表面包围开口侧,并且所述声音接收器在开口侧处设置在结构传播声音吸收器的内部中。以这种方式,有利地确保除了设置在开口侧上的声音接收器之外的整个麦克风受到声音吸收。与开口侧相反,由于杯形形状,形成有有利地适于邻接并紧固到支撑架的上前壁。

有利的是,保护头盔的改进在于,衬垫在支撑架和头部之间设置在支撑架上,并且垫片至少围绕麦克风在头部上的接触表面延伸。因此,该垫片不仅有利地用于缓冲支撑架,而且还以隔音方式使麦克风的接触表面与头部表面之间的连接区域隔离。还可以设想到,衬垫在麦克风的接触表面与头部之间延伸。特别有利的是,衬垫用于以气密的方式包围现有的头发(其可能由于多缕头发而具有变化的密度),使得在麦克风与头部表面之间建立气密接触。此外,衬垫用于缓冲并因此提高保护头盔的佩戴舒适性。

此外,保护头盔的进一步改进可以在于,麦克风包括空气传播声音吸收器,用于抑制通过空气传输到麦克风的空气传播声波。可能不是所有的声波都被结构传播声音吸收器所吸收。利用例如包括非常柔软且特别轻质的材料并且还可以特别地具有高孔隙率的空气传播声音吸收器,空气传播声波(即,通过空气传输到麦克风的声波)能够被吸收。空气传播声音吸收器优选地不仅吸收空气传播声波,而且还吸收结构传播声波。空气传播声音吸收器也可具有撞击和/或冲击抑制特性。

此外,特别地,空气传播声音吸收器的进一步改进可以在于,空气传播声音吸收器包括泡沫材料。泡沫材料能够容易地制造和形成,具有优良的声音吸收特性,并且因此是用于空气传播声音吸收器的理想材料。泡沫材料的孔径有利地在这里要被吸收的声波的波长谱内。

除此之外或者可替代地,可以设想到,空气传播声音吸收器包括形成为与声音接收器互补的用于声音接收器的支撑表面。由于声音接收器邻接在支撑表面上,所以能够抑制声音接收器的特定频率范围和不期望的振动。此外,由此有利地防止了(例如由于撞击引起的)麦克风中的声音接收器的自由振动。

此外,保护头盔可以适当地形成为使得信号连接件是电线。与无线电连接件相比,电线的有利之处在于,其不需要任何另外的发射器和接收器,并且可以以低成本制造。电线至少部分地形成为线缆,并且优选地包括在橡胶层内的铜线,其中,线缆可以另外地被衰减器包围。可以设想到,电线沿着头盔壳体的内表面延伸并在此被引导,引导装置(例如,孔眼或夹子)被设置用于引导电线。该线也可以胶合在位。特别地,电线可以借助于插头式连接件连接到电子装置,优选地提供捆紧连接件。如果装配空间可移动地设置在头盔壳体的外表面上,则可以设想到,电线部分地通过滑动接触件或弹性线缆形成,以能够跟随移动。

包括电线和空气传播声音吸收器的实施例的优选进一步改进提供了至少部分地在空气传播声音吸收器中螺旋地延伸的电线。以这种方式,电气线路在空气传播声音吸收器上的大范围邻接被实现为使得有利地抑制通过电线传输的结构传播声波。特别地,包括至少一个完整的螺旋卷绕的在空气传播声音吸收器中的引导被选择为使得在电导体中反射的结构传播声波被抑制。

这里,特别地,可以设想到,声音接收器包括线缆通道并且电线至少部分地在线缆通道中受到引导。以这种方式,防止电线在到达传感器之前在端部部分中自由振动。特别地以这种方式防止电线以与声音接收器不同的另一频率振动,这将在传感器中导致严重干扰。

以特别优选的方式,声音接收器可以形成为使得线缆通道在声音接收器中螺旋地延伸。以这种方式,在线缆通道中形成在声音接收器和电线之间的大范围接触区域,使得所传输的结构传播声波对声音接收器的振幅具有不太强烈的影响。特别地,能够以这种方式防止或至少减少对声音接收器的不对称声音传输。线缆通道可以在声音接收器的该声音接收器邻接在空气传播声音吸收器的支撑表面上的一侧上延伸,使得更有效地抑制电线的振动。

此外,保护头盔的进一步改进在于,装配空间被设置在头盔壳体的外侧上并且被外罩包围。以这种方式,保护头盔的内部可以有利地仅被头盔壳体包围,使得没有由于冲击而可能挣脱的部件在保护头盔内侧不受控地移动。此外,有用的是,通过外罩形成对扬声器装置和电子装置的保护。

以特别优选的方式,保护头盔可以形成为使得还提供从外侧连接到头盔壳体的头盔壳体附件,该头盔壳体附件形成外罩的至少一部分。头盔壳体附件可以随后连接到头盔壳体,使得扬声器装置和电子装置可以与头盔壳体附件一起附接到头盔壳体,或者已经被附接到头盔壳体并且由于可拆卸的头盔壳体附件而可容易地接近,以便例如更换电池。头盔壳体附件可以包括连接壁,并且借助于该连接壁附接到头盔壳体。此外,外罩可以包括头盔壳体附件的连接壁和头盔壳体,该连接壁有利地可移动地设置在余下的头盔壳体附件上并且还可固定于此。另外,可以特别地设想到,连接壁界定了朝向头盔壳体的装配空间。除此之外,可以设想到,头盔壳体附件的连接壁和头盔壳体一起包括用于将头盔壳体附件紧固在头盔壳体上的装置。用于紧固的装置可以包括用于负连接的插头式连接件和/或用于正连接的卡定连接件。在优选实施例中,头盔壳体附件还可以通过移入设置在头盔壳体上的保持器而打开和关闭形成在保护头盔的头盔壳体中的通风槽。

还可以设想到,电子装置包括电路板、信号处理单元、电压源、信号接收器、信号发射器和/或信号放大器。电路板使得能够以简单的方式建立与电子装置的电子部件以及扬声器装置的有组织连接。为了处理来自麦克风或信号接收器的信号,可以提供例如微芯片或处理器形式的信号处理单元。此外,输入信号可以通过信号放大器(例如,前置放大器)而被适配为由信号处理单元处理的信号强度。信号接收器和信号发射器例如是用于通过电磁信号与周围环境通信的无线电接收器和无线电发射器。然而,它们也可以是红外接收器和红外发射器。特别地,它们可以是适用于移动网络或无线电传输的发射器和接收器,或者是能够处理蓝牙或wi-fi的发射器和接收器。以这种方式,保护头盔可以例如用于与其他人打电话、捕获无线电广播或者与移动电话(特别是,智能电话)通信。特别地,保护头盔可以建立与移动电话的无线数据连接,从而例如用作耳机。保护头盔也可以通过移动电话的应用程序来操作,该应用程序能够打开和关闭保护头盔的电子装置、进行与音量、麦克风的灵敏度或无线电频率相关的调节、或者使电子装置适应特定环境。在这方面,对于音量、麦克风的灵敏度以及频率配置预先设定的配置文件可以通过应用程序访问并且传输到电子装置,或者基于来自应用程序的信号而从电子装置的存储器取得。

在保护头盔的有利的进一步改进中,可以设想到,用于产生空气传播声波的扬声器装置被设置在装配空间中,其包括至少第一扬声器,听力保护器被附接到头盔壳体,并且声音传输线设置在听力保护器和扬声器装置之间,以将由扬声器产生的空气传播声波引导到听力保护器中的声学输出部。以这种方式,提供了一种保护头盔,其组合了扬声器装置和声学输出部,使得特别地不必将另外的管或其他声音传输线从外侧带到保护头盔以与头盔的佩戴者通信。此外,不需要与听力保护器的电连接件来提供可能设置于此的扬声器。现有的听力保护器几乎可以有利地被重新使用,只需要听力保护器的细微结构适应,例如用于声音传输线的孔。此外,以这种方式,有利的是,即使他/她佩戴听力保护器时也能够从外部到达佩戴保护头盔的人是可能的。特别地,可以设想到,电子装置以电子方式连接到扬声器装置,并且将要被转换成空气传播声波的电子信号传输到扬声器单元。以这种方式,例如,头盔的佩戴者能够经由无线电连接来通信。听力保护器可以形成为可从头盔壳体拆卸。听力保护器还可以被设计成可折叠到背面。声音传输线可以例如是软硅胶管,其特别地具有连续的内截面,使得其能够折叠到期望位置,同时在声音传输线中使最大可能的层流有效。以这种方式,声音传输线将穿过通道(例如,听力保护器的听觉腔体中的孔)被引导,并且因此可以用于声学地输出空气传播声波。在有利的进一步改进中,设想到,由扬声器装置产生的声波的主发射方向远离待保护的头部指向。以这种方式,没有由扬声器装置产生的声波或由扬声器装置产生的声波的一小部分被转换为结构传播声波,使得避免了对头盔的佩戴者的刺激。特别地,以这种方式避免了设置在支撑架上的麦克风的任何反馈。此外,源于扬声器装置的结构传播声波的结构传播声音吸收也将变得更容易。扬声器可以包括一个或两个膜。

此外,扬声器装置可以被设计成使得扬声器装置包括第二扬声器,并且两个扬声器通过中间空间彼此分开。以这种方式,听力保护器的两个听力保护腔体中的每一个均可以以简单的方式填充声音。通过中间空间避免或减少了相互干扰。中间空间可以容纳声衰减件以进一步减少干扰。例如,电子装置可以容纳在中间空间中。

有利地,可以设想到,扬声器装置的每个扬声器包括膜,所述膜的表面法线与相应的头部的头部表面的切线平行地延伸,使得由扬声器产生的声波的主发射方向远离头部指向。以这种方式,没有由扬声器装置产生的声波或只有由扬声器装置产生的声波的一小部分被转换成结构传播声波,从而避免了对头盔的佩戴者的刺激。

除此之外或者可替代地,可以设想到,扬声器装置的每个扬声器均包括膜,膜的表面法线在由麦克风占据的空间的外侧延伸。以这种方式,由于仅一小部分的输出声波在麦克风的方向上发出,所以有利地避免或减少了布置在支撑架上的麦克风的任何反馈。此外,还将促进源自扬声器装置的结构传播声波的结构传播声音吸收。

优选地,设想到,扬声器装置的每个扬声器均设有膜,该膜将相应的扬声器划分成第一腔室和第二腔室,并且以气密方式相对于彼此密封这些腔室,使得将避免声反馈。膜可以是上述膜中的一种。

扬声器可以被设计成使得第一腔室包括用于声音传输线的出口,第二室被气密地密封。以这种方式,可以有利地避免指向佩戴头盔的人的通信可被外部世界感知。在该情形中,后部的第二腔室相应地被设计成尽可能大,并且其可以在装配空间中占据包括声出口的第一腔室的几倍空间。以这种方式,由后侧上的膜产生的空气传播声波被良好地消散,并且有利地避免了由膜分开的腔室之间的反馈。

附图说明

图1示出了根据本发明的保护头盔的示意性截面前视图;

图2示出了根据本发明的保护头盔的实施例的平面图;

图3示出了包括麦克风的根据本发明的保护头盔的支撑架的示意图;

图4示出了包括更详细地示意的麦克风的图3所示的支撑架的一部分;

图5示出了声学头盔通信系统的第一实施例的示意性图示;

图6示出了声学头盔通信系统的第二实施例的示意性图示;

图7示出了声学头盔通信系统的第三实施例的示意性图示;并且

图8示出了声学头盔通信系统的第四实施例的示意性图示。

具体实施方式

在附图的以下描述中,相同的附图标记表示相同或相当的部件。

为了给出整个头盔通信系统的概述,在图1中示意性地示出了保护头盔10,其包括头盔壳体20、附接到头盔壳体20的头盔壳体附件30以及同样附接到头盔壳体20的听力保护器40。头盔壳体附件30被可拆卸地附接到头盔壳体20的外表面,并且与头盔壳体20一起形成用于布置在头盔壳体20和头盔壳体附件30之间的装配空间34的外罩32,头盔壳体20形成外罩32的内壁32a,并且头盔壳体附件30形成外罩的外壁32b。听力保护器40包括右耳保护腔体41和左耳保护腔体42。在头盔壳体20的内部21中,保护头盔10还包括支撑架50,该支撑架50由比头盔壳体20柔软的材料构成,以提高保护头盔的佩戴舒适度并抑制冲击。在支撑架50的中心设有用于捕获和接收声波的麦克风60。麦克风60特别地能够捕获来自保护头盔10的佩戴者的讲话声音,该讲话声音的声波传播到佩戴者的头部1上方。为了更好的概述,仅在图5至图8中示出了头部1。在该情形中,麦克风60的位置在颅骨与顶骨之间的连接线上方,这是因为能够在该位置特别清楚地捕获佩戴保护头盔10的人说出的语词。

在装配空间34中,设置有扬声器装置70以及用于通信的电子装置80。扬声器装置70将由电子装置80传输的电信号转换为要被传输到听力保护器40的声学信号。在扬声器装置70与听力保护器40(即,右耳保护腔体41和左耳保护腔体42)之间分别设有声音传输线77、78,所述声音传输线形成为弹性硅胶管,用于传输由扬声器装置70产生的空气传播声波。由此形成的声音传输线沿着其路线具有均匀的截面,以使声学信号暴露于尽可能少的干扰。进入听力保护腔体41、42的声波能够被佩戴保护头盔10的人良好地听到。扬声器装置70、声音传输线77、78和听力保护器40形成用于将声波传输到佩戴头盔的人的耳朵的声学头盔通信系统。

在图2中,示出了保护头盔10的实施例的平面图。头盔壳体20由虚线表示,头盔壳体附件30由实线表示。由虚线表示的较小元件是扬声器装置70和电子装置80的各个部件以及被设置用于将头盔壳体附件30附接到头盔壳体20的连接装置26、36。连接装置26、36是从头盔壳体附件30向下突出(即,突出到图形平面)中的闩锁臂36以及形成在头盔壳体20中的容纳狭槽26。闩锁臂36可以插入到头盔壳体20中的相关联的容纳狭槽26中并且闩锁在其中。以这种方式,头盔壳体附件30被固定在头盔壳体20上,并且头盔壳体20和头盔壳体附件30形成用于安装扬声器装置70和电子装置80的装配空间34的外罩32。扬声器装置70和电子装置80从下方安装在头盔壳体附件30上并固定到头盔壳体附件30。能够在非附接状态下从下方自由地接近头盔壳体附件30,以便能够进行扬声器装置70和电子装置80的部件的安装、更换或修理。由于头盔壳体附件30能够与扬声器70和电子装置80一起安装在头盔壳体20上,所以现有的保护头盔可以以简单的方式进行改装。

在本实施例中,扬声器装置70包括横向地安装在装配空间34中并且在空间上彼此分开的两个扬声器71、72。扬声器71、72由较粗的虚线示意性地表示。由于扬声器71、72的在空间上分开的布置,所以能够分别产生独立的用于左耳保护腔体41的声学信号和用于右耳保护腔体42的声学信号。为了传输由扬声器装置70产生的声学信号和由电子装置80产生或捕获的电信号,已经存在于头盔壳体20中的通风通道可以用作管引导通道22或线缆引导通道24。顺便提及,连接到扬声器装置70的声音传输线77、78(其输出端在相关联的耳朵保护腔体41、42中终止)穿过管引导通道22。从电子装置80延伸到麦克风60的信号连接件65穿过线缆引导通道24。信号连接件65是电线65。以便更清楚的图示,声音传输线77、78和电线65在图1中示出,而在图2中未示出。

图2所示的电子装置80包括多个单独的电子部件81至87,该多个单独的电子部件81至87同样由较粗的虚线示意性地示出。在本实施例中,电子装置80包括电路板81,该电路板81包括电子导体路径,用于促进其余电子部件的连接并且用于避免电子部件之间的多个线缆,从而避免了部件与线缆之间的摩擦并且产生较少的结构传播的声波。其进一步包括形成为处理器或集成电路的信号处理单元82、用作电压源的蓄能器83、形成为无线电接收器84的信号接收器以及形成为无线电发射器85的信号发射器,以能够与周围环境通信,例如,通过无线电传输与移动通信网络或者适用于蓝牙的装置通信。此外,信号放大器87被设置在电路板81上,电线65被连接到信号放大器87,并且信号放大器87接收、放大本身微弱的来自麦克风60的电信号并将其传送到信号处理单元82。

信号处理单元82和蓄能器83插到电路板81上。无线电接收器84和无线电发射器85横向地系链连接到电路板81。由无线电接收器84捕获的无线电信号被传输到信号处理单元82,信号处理单元82经由信号放大器87电子地连接到麦克风60并且连接到扬声器71、72。

在修改的实施例中,头盔壳体附件30可以包括形成为朝向底侧的连接壁30a的另一个壁,连接装置26在下方(即,面对头盔壳体20)设置连接壁30a上。为了说明目的,在示意性示出的图1中示出了连接壁30a。在该情形中,头盔壳体附件30单独形成用于装配空间34的外罩32,使得扬声器装置70和电子装置80的所有部件分开地且以受保护的方式布置在形成外罩32的头盔壳体附件30中。在连接壁30a中,设有与头盔壳体20中的现有通道对应的开口,使得线路43、44、65能够通向保护头盔10下方的区域。

在任何情形中,连接装置26、36使得头盔壳体附件30的简单且安全的更换成为可能,例如,通过包括扬声器70和电子装置80的头盔壳体附件30来替换不具有扬声器和电子装置的现有头盔壳体附件。特别地,可以预期的是,声音传输线77、78简单地从头盔壳体20的内表面20a插入到管引导通道24中,包括扬声器输出部的扬声器71、72被定位成使得从下方插入的管能够在不弯曲的情况下连接。

在图3中,以侧视图和平面图示出了支撑架50的实施例的轮廓,麦克风60被布置在该支撑架50上。同时,支撑架包括:用于在前额的高度上邻接在头盔1的佩戴者的头部1上的支撑肋52;以及用于邻接在佩戴者的头部1上的支撑肋54、55。支撑肋54、55分别包括以菱形形状交叉设置的两个横向肋54和两个纵向肋55。麦克风60从下方附接到支撑肋54、55并且突出到支撑架50的内部。为了将支撑架50紧固在头盔壳体20上,在保护头盔10的侧部中设有紧固装置56。为了使保护头盔10的衬护更舒适,在支撑架的内表面上设有接触在支撑肋54、55下方的头部表面的衬垫58、59。麦克风60位于支撑肋54、55与衬垫58、59之间,使得麦克风60在头部表面上的衬护也被缓冲。由于支撑肋54、55以菱形的形式布置,所以麦克风60能够在各个支撑肋54、55之间部分地布置在支撑架50的中心中,电线65向上延伸穿过中央开口57。

在图4中,示出了在支撑架50上的麦克风60的布置的更详细图示。麦克风60具有圆柱形形式。麦克风60包括:压电传感器61;设有面对头部的凹曲面的漏斗形的声音接收器62;以及空气传播声音吸收器63,该空气传播声音吸收器63由泡沫材料构成并且被布置为用于将传感器61和声音接收器62容纳在麦克风中。从外部到达麦克风60的空气传播声波中的大部分被泡沫材料吸收。此外,麦克风60包括由橡胶制成的杯形的结构传播声音吸收器64,其围绕其它部件61至63并将麦克风60连接到支撑架50,特别是连接到支撑架50的横向肋54和纵向肋55。在本实施例中,结构传播声音吸收器64是麦克风60的物理地直接连接到支撑架的唯一部件,这意味着对麦克风60的其它部件屏蔽了由支撑体50传输的结构传播声波。橡胶是其极好地吸收通过支撑架50传输到麦克风60的结构传播声波而使得所述声波不被传输到声音接收器62的弹性体。声音接收器62包括由双虚线表示的线缆通道62a,该线缆通道62a从中央区域62b朝向外部螺旋地延伸,同时围绕声音接收器62延伸。顺便提及,线缆通道62a形成在面对空气传播声音吸收器63的外表面62c上。在线缆通道62a中,设有源自传感器61并且被连接到电子装置80的电线65,该电线65也在该电线65的穿过空气传播声音吸收器63的部分中在外部部分中的空气传播声音吸收器63中螺旋地或近似盘旋地延伸。同时,电线65一直通向结构传播声音吸收器64并且穿过该结构传播声音吸收器64、沿着头盔壳体20的内表面一直延伸到线缆引导通道24、进入那里的装配空间34并且连接到装配空间34中的电子装置80。由保护头盔10经由电线65传输的结构传播声波的主要部分通过电线65在空气传播声音吸收器63中的悬浮安装以及在声音接收器62上的大范围邻接而被吸收,而不到达传感器61。以这种方式,仅头盔的佩戴者的讲话语词被传感器61捕获。

在本实施例中,声音接收器62由木材构成;然而,其也可以由塑料材料或金属制成。

为了麦克风60在头部1上的邻接并且为了排除空气传播的声波,麦克风60利用接触表面64b邻接在结构传播声音吸收器64的突起64a上并且利用声音接收器62b邻接在头盔的佩戴者的头部1上。在本实施例中,结构传播声音吸收器64的接触表面64b被设计为是圆形的,头发也被压缩,使得麦克风60在头部1上的气密且隔音的接触是可能的。以这种方式,经由头部1到达麦克风60的干扰噪声或来自外部的空气被吸收,使得传感器61能够不受阻碍地工作。为了使来自头盔的佩戴者的声波能够传输到头部上的声音接收器62,面对头部1的声音接收器62的边缘被布置成关于接触表面64b平面平行,声音接收器62的形状适于头部的形状,这在当前情形中导致声音接收器62的漏斗形形式。以这种方式,促进了声音接收器62在头部上的邻接,平均头部形状被视为基础。此外,空气传播声音吸收器63包括凹部,该凹部形成用于声音接收器62的支撑表面63a,该支撑表面63a与声音接收器62的漏斗形上壁表面或外表面62c互补,使得声音接收器62能够邻接在空气传播声音吸收器63上。以这种方式,实现了通过空气传播声音吸收器63吸收干扰噪声,并且获得了整体提高的干扰噪声吸收。

布置在支撑架50的下表面上的衬垫58、59也被布置在头部1与结构传播声音吸收器64的接触表面64b之间或在那里延伸并且还在那里被压缩,以防止空气传播声波从外侧到达内部并由此到达麦克风60的传感器61。

衬垫可以被划分成多个衬垫部分58、59,其中,例如仅需要一个内衬垫59在麦克风60下方延伸。

麦克风60不一定与支撑架50布置在一个高度上或一个高度处,而是可以利用结构传播声音吸收器64的上侧64c附接到支撑架50的下侧。为此,例如,可以提供粘合连接或钩环式紧固件,特别地用以提供在麦克风60与支撑架50之间的可拆卸连接。在图4中,描绘了结构传播声音吸收器64的上侧64c以及因此麦克风60的不同布置位置50a至50d。支撑架50包括用于容纳和/或接触麦克风60的对应凹槽或不包括凹槽。

在下面将要描述的并且分别以截面前视图示出保护头盔10的图5至图8中,描述了保护头盔10上的声学系统的不同实施例,特别是相对于麦克风60的布置的扬声器装置70的扬声器71、72在装配空间34中的布置,以及扬声器71、72的声学信号到听力保护腔体41、42的传输路径。扬声器71、72中的每一个扬声器包括膜73、74,所述膜73、74将扬声器71、72中的每一个的内腔室75、76划分成在输出侧上的第一腔室75a、76a以及第二后腔室75b、76b。相应的两个腔室通过膜73、74以气密的方式彼此分开。形成为硅胶管的声音传输线77、78通过与所述管互补地形成的离开开口从输出侧上的腔室75a、76a导出。在下文中,离开开口将被称为声出口79。可以设想的是,管可以从头盔壳体的内表面插入到为此目的而设置的插入式容纳部中以保持于此。一个或多个扬声器71、72的一个或多个声出口79以及听力保护腔体41、42的声入口49由箭头示意性地表示。

在图5中,扬声器71、72成角度地安装在装配空间34中,使得相应的膜73、74的表面法线73a、74a的延伸避开麦克风60。为了限定目的,表面法线被假定为静止的膜。已经证明,与其中相关联的膜73、74的表面法线73a、74a与由麦克风60占据的空间交叉的扬声器71、72的布置相比,麦克风60中的这种布置导致基本上更少的声学干扰。这种布置的特征在于,麦克风60的减小损伤以及平坦的装配空间34。特别地,扬声器71、72的主发射方向由在膜73、74的所有表面法线上平均的方向向量限定,其中,特别地,主发射方向避开由麦克风60占据的空间。第一右扬声器71与第二左扬声器72通过中间空间34a分开,在本实施例中,电子装置80的至少一部分布置在该中间空间34a中。利用中间空间34a,有利地避免了右扬声器71的信号也被传输到在输出侧上连接到左扬声器72的左声音传输线78以及在此引起干扰(例如共振),并且反之亦然。例如,中间空间34a可以另外地填充有另一声音吸收器,以进一步减少两个扬声器的任何相互干扰。

在图6所示的声学系统的第二实施例中,示意了扬声器71、72的替代安装技术,其中,相应的膜73、74的表面法线73a、74a沿相反方向指向外侧并且与邻接在头盔壳体20的顶点上的切线平行地延伸。这种布置对麦克风60产生最小损伤。

在图7中,示出了声学系统的第三实施例,其中,仅单个扬声器71布置在装配空间34中。扬声器71的膜73具有与邻接在头盔壳体20的顶点上的切线平行地延伸的表面法线73a。声学信号分路元件79a连接到第一腔室75a的出口开口,所述声学信号分路元件79a将由扬声器产生的声学信号分路并且分别经由声音传输线77、78将声学信号选路到相关联的听力保护腔体46、47。

在图8中,示出了声学系统的另一实施例,其中,再次示出了单个第一扬声器71。第二扬声器(未示出)可以面对相反的方向布置在面第一扬声器71的后面。扬声器71的膜73的表面法线73a指向图外,其由带有点的圆圈表示。以这种方式向前引导的声波通过出口开口被引导到声学信号分路元件79,该声学信号分路元件79分别经由声音传输线44、45将声波引导到相应的耳朵保护腔体46、47。

在具有两个扬声器71、72的情形中,两个扬声器71、72可以具有这样的膜73、74的表面法线73a、74a,即,所述表面法线73a、74a指向前或指向后或者具有面向前方或面向后方的方向分量。

在上述说明书、附图以及权利要求书中公开的本发明的特征对于单独地和任意组合地实施本发明可以是重要的。

附图标记列表

10保护头盔

20头盔壳体

20a头盔壳体的内表面

21头盔壳体的内部

22管引导通道

24线缆引导通道

26容纳狭槽,连接装置

30头盔壳体附件

32外罩

32a外罩的内壁

32b外罩的外壁

34装配空间

34a中间空间

36闩锁臂,连接装置

40听力保护器

41右耳保护腔体

42左耳保护腔体

50支撑架

50a接触位置

50b接触位置

50c接触位置

50d接触位置

52支撑肋

54横向肋

55纵向肋

56紧固装置

57中央开口

58衬垫区域,衬垫

59衬垫区域,衬垫,内衬垫

60麦克风

61传感器

62声音接收器

62a线缆通道

62b中央区域

62c外表面

63空气传播声音吸收器

63a支撑表面

64结构传播声音吸收器

64a突起

64b接触表面

64c上侧

65电线,信号连接件

70扬声器装置

71右扬声器

72左扬声器

73膜

73a表面法线

74膜

74a表面法线

75内腔室

75a输出侧上的第一腔室

75b第二后腔室

76内腔室

76a输出侧上的第一腔室

76b第二后腔室

77右声音传输线

78左声音传输线

79声出口

79a声学信号分路元件

80电子装置

81电路板

82信号处理单元

83电压源,蓄能器

84信号接收器,无线电接收器

85信号发射器,无线电发射器

87信号放大器

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