一种基于扩张式消声器的止鼾装置的制作方法

文档序号:25858474发布日期:2021-07-13 16:13阅读:78来源:国知局
一种基于扩张式消声器的止鼾装置的制作方法

本发明涉及一种基于扩张式消声器的止鼾装置。



背景技术:

拫据人群随机调查的不完全统计,我国有30%以上的成年人打鼾,男性打鼾率占20%~25%,女性占5%~15%,男女比例约为3:1。而且随着年龄增长,打鼾率也在增高。40~64岁男性打鼾率高达60%,女性打鼾率达40%。

现有的止鼾器采用消除打鼾的因果关系的“因”的技术方案,即消除打鼾声源的技术方案,例如让打鼾者口含可以扩张气道的装置,使得悬雍垂产生的振动和涡流减小,从而减轻或消除鼾声;再例如先检测出打鼾声后,再刺激人体穴道,使得人体呼吸道肌肉收缩,以改变呼吸道截面积等声学特性;再例如使用绑带让打鼾者口腔闭合,但是因为打鼾的生理和机理是复杂多样的,所以现有技术难以适用所有打鼾者,即适用性差。

另外一方面,打鼾的声音频谱分布比较规律的,基本成高斯分布。因为人声频谱能量基本集中在[200,3500]hz频率范围内,其中的软颚部位的鼾声频率大多分布在150-300hz间,舌下部位之频率大多分布在500-750hz间,并且鼾声的频谱分布极大值在200hz和600hz附近,对于鼾声[20,5000]hz全频率范围进行分类,其中[20,1000]hz频率范围为中低频段,[1000,5000]hz频率范围为中高频段,其中鼾声能量主要集中在[20,1000]hz中低频段。

主动降噪或主动消声是一种降噪技术,是应用在耳机降噪技术领域的方法之一,其使用次级声源产生与外界噪音幅度相等,并且相位相反的降噪声波,与噪音声波在空间上(例如腔体内)叠加中和,从而实现降噪的效果。它的原理是所有的声音都由一定的频谱组成,如果可以找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,只是相位刚好相反就可以将噪声完全抵消掉,换言之,主动降噪技术需要同时满足相频和幅频条件。

首先,在满足幅频条件方面,如果在鼾声[20-5000]hz频率范围内使用主动降噪,为了满足幅频特性,将会导致对次级声源的性能指标要求极高,因为单一规格的次级声源难以在全频道提供足够带宽和增益的频率响应性能,需要(二路)二分频或(三路)三分频系统才能满足,因此导致整个主动降噪系统的体积和重量大,耗电量大。

此外,在满足相频条件方面,降噪声波相位需要跟随噪音相位,而噪音声波相位和腔体的声学特性相关,如图8的划线所示,在[200,500]hz区间,腔体的噪声相位从-40度快速跳变到100度,降噪系统难以快速跟随噪声相位跳变实现消声功能,反而产生附加噪音,在实际应用中采取放弃相位匹配和减少降噪声波幅值的方法,而在本发明所涉及的止鼾器领域中,因为可穿戴性对止鼾器消声腔体的尺度限制,导致扩张室所固有的声学相位跳变频段与鼾声的频谱分布极大值频段交叠,因此在止鼾器领域使用现有主动降噪技术对大于500hz的噪音,其降噪能力严重下降,导致主动降噪技术在中高频段降噪能力不足,不适合应用于可穿戴性要求的止鼾器装置,下文中为表述方便,简称主动降噪技术为主动式。

在工业无源消声器领域[1],扩张式消声器包括扩张室和管,利用噪音经过管和扩张室的连接处截面积突改,所导致的声阻抗不连续的特点,使管道内噪声得到衰减或反射回去。特点为:其一,如图6的公式3所示,最大消声频率fe和扩张室的长度尺度l成反比,即第一最大消声频率越低,扩张室的长度尺度l越大。其二,如图6的公式2所示,扩张式消声器的传输损耗tl或消声量与扩张比m相关,即与扩张室和管的横截面之比相关,在扩张比m≥1的情况下,扩张比m越大,传输损耗tl越大,这个特性也是要求扩张室的横截面尺度大[1]。其三,必须满足欲消声波长远远小于扩张室尺度的前提条件,而又存在一个最高失效频率fs,这就导致在鼾声频谱不可改变的情况下,又要求扩张室尺度足够大,其四,当欲消声波长远远大于扩张室尺度的,又存在最低失效频率fb,当频率低于fb的时候,不能再采用分布式参数分析扩张式消声器,如图6中的公式2、3和4不再成立,而应该采用集中参数分析,此时扩张式消声器蜕化为赫姆霍兹滤波消声器,只是此时的赫姆霍兹消声器和噪音路径的连接拓扑结构不再是旁路,而是串联[2]。因此扩张式消声器理想的工作频段区间是[fb,fs]。

根据前述的扩张式消声器的特点,导致工业消声器为消除低频率的噪音,例如100hz附近的噪声,其消音器的长度l需要85cm,这个尺度相对人头的20cm的尺度是巨大,而在止鼾器的可穿戴性要求所导致的微小型化体积尺度的限制之下,对于[20,1000]hz的中低频段噪音,其波长范围为[34,1700]cm,而根据成年人头面部尺寸[3],适用于人头的可穿戴装置的尺度不大于10cm,此时低频段的欲消声波长远远大于可穿戴装置的尺度,因此鼾声噪音频谱中的[20,1000]hz的中低频段的分量,低于或接近扩张式消声器的最低失效频率fb,而失去扩张式消声器的消声能力或消声性能低。

工业有源消声器领域[4],例如汽车发动机排气管噪音有源消声技术领域,其特点,其一为噪音频谱宽广,例如燃烧噪音1~10khz、活塞敲击声2~8khz、配气机构噪音0.5~2khz、喷油泵噪音2khz以上、齿轮噪音4khz以下、进气噪音0.05~0.5khz、排气噪音0.5~5khz、风扇噪音0.2~2khz,其中排气噪音为主要噪音,其降噪工作频段远远大于止鼾器的工作频段;其二为扩张室尺度大,远远大于止鼾器的尺度。

如图9、图10和图11所示,图中的划线为主动式的消声量特性曲线,点线为扩张式的消声量曲线,为分析方便假设消声特性均为理想特性,特性曲线分为水平段和单调下降的过渡段,其水平段和过渡段的拐点所对应的关键特征点频率分别为f0和f1,已知止鼾器的可穿戴性决定扩张室的尺度,而扩张室的尺度又决定了主动式和扩张式的声学特性的关键特征点f0和f1,又已知扩张式消声器的扩张室尺度越大,则f1越小,根据f0和f1之间的相对关系,决定了主动式和扩张式混合消声器的混合消声性能,图中的实线即为混合消声特性曲线,在前述的汽车有源消声领域中,因为其扩张室的尺度远远大于止鼾器的扩张室的尺度,因此其混合消声性能如图9所示,而止鼾器的混合消声性能如图10所示,由图9和图10的对比可知,对于汽车领域的消声器,因为f0大于f1,主动式与扩张式消声特性过渡频段不重合,导致无法发挥出混合消声器之间取长补短的优点,反而使得混合消声特性在工作频段出现明显的凸突,而且带宽小。

如图11所示,当f1远远大于的f0时候,主动式与扩张式消声特性过渡频段也不重合或重合部分少,也导致无法发挥出混合消声器之间取长补短的优点,反而使得混合消声特性在工作频段出现明显的凹陷而消声性能严重下降。

而对于在本发明所提供的的止鼾器,受限于可穿戴性所导致的对扩张室尺度的限制,预料不到的使得混合消声特性如图10所示,主动式与扩张式的消声特性过渡频段重合,使得混合消声特性在工作频段均衡且带宽大,因此主动式与扩张式混合的技术方案,在止鼾器领域的应用中取得了预料不到的技术效果。

综上所述,鼾声的特殊频谱分布和可穿戴性的尺度限制[3],对止鼾器的声学系统设计构成彼此相反的矛盾,决定本发明提出的用于可穿戴场景的止鼾器的技术方案的难点在于微小型化,因微小型化的可穿戴性要求,而导致扩张式消声器在鼾声噪音的[20,1000]hz中低频段分量的消音失效或不良,另一方面,因为主动式消声器在中高频段相位匹配困难,导致主动式消声器在[1000,5000]hz中高频段消声性能下降,因此有必要从消除打鼾的因果关系的“果”的角度,在止鼾器技术领域,提出一种结合主动式和扩张式消声器的各自优点的新型止鼾器的技术方案,即在鼾声的[20,1000]hz中低频段,同时使用主动式和扩张式两种消声方式,即混合式消声,在[1000,5000]hz中高频段使用扩张式为主,主动式可选用为辅的消声方式,在止鼾器领域的应用中取得了预料不到的技术效果,而提出一种基于扩张式消声器的止鼾装置。

可以理解的是,这里中高频段的分界点1000hz是一个受扩张室的长度尺度l控制的参数,扩张室的长度l越长,中高频段的分界点越偏向高频端,此处分界点1000hz对应扩张室长度尺度的等效值为5cm,为表述方便,下文均采用1000hz为中低频和中高频的分界点。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种基于扩张式消声器的止鼾装置,针对现有技术适用性差、消声性能低、体积大、重量大、耗能高等不足,采用具有通孔的鼻塞,分别连接到所述的扩张室和人的鼻孔,从消除打鼾的因果关系的“果”的角度提出技术方案,提出一种结合主动式和扩张式消声器的各自优点的新型止鼾器的技术方案,即在鼾声的中低频段,同时使用主动式和扩张式两种消声方式,即混合式消声,在中高频段使用扩张式为主,主动式可选用为辅的消声方式,以实现一种基于扩张式消声器的止鼾装置。

本发明是这样实现的,一种基于扩张式消声器的止鼾装置,包括扩张室、管和主动消声模块,其中扩张室连接到主动消声模块,所述的主动消声模块又包括次级声源、传声器和控制模块,其特征在于,还包括具有通孔的鼻塞,分别连接到所述的扩张室和人的鼻孔,所述的管为呼吸的气流通道,其为声阻抗不同于扩张室的声学装置。

本发明的进一步的技术方案是,所述的主动消声模块和所述的扩张室之间的连接可拆卸。

本发明的进一步的技术方案是,所述的控制模块还包括音频旁路模块,通过旁路模块输入的音频经次级声源在扩张室产生声波,并且所述的声波不被主动消声,所述的声波通过所述的鼻塞进入鼻腔,再经过咽鼓管和中耳腔传播到耳膜内侧,引起耳膜的振动而使人产生听觉。

本发明的进一步的技术方案是,还包括蓝牙模块,分别连接到所述的音频旁路模块和外部无线设备,所述的蓝牙模块从外部无线设备输入音频信号,再输出所述的音频信号到所述的音频旁路模块,所述的外部无线设备包括手机、计算机、平板电脑。

本发明的进一步的技术方案是,还包括语音拾取传声器,连接到所述的蓝牙模块,拾取人声音频信号,再经所述的蓝牙模块输出所述的人声音频信号到外部无线设备。

本发明的进一步的技术方案是,还包括绷带用以固定嘴巴闭合。

本发明的进一步的技术方案是,所述的主动消声模块可关闭对鼾声噪音的高频分量的消声。

本发明的进一步的技术方案是,所述的传声器和控制模块的拓扑结构包括前馈式、反馈式和混合式。

本发明的进一步的技术方案是,所述的传声器连接到扩张室、管和鼻塞之一或组合。

有益效果

本发明提供的一种基于扩张式消声器的止鼾装置,首先,从消除打鼾的因果关系的“果”的角度提出技术方案,采用扩张式和主动式两者混合的消声方式,弥补了主动式在中高频段,而扩张式在中低频段的消声性能下降和带宽不足的技术缺陷,使得本发明的止鼾装置获得了适用性广、消声量大、消声带宽广、体积小、重量轻和电能耗低的多者兼顾的有益效果;其次,主动消声模块和扩张室之间的连接可拆卸,解决了清洗扩张室因呼吸所产生异味的难题;最后,控制模块还包括音频旁路模块,将音频转换出的声波通过鼻腔、咽鼓管、中耳腔传播到耳膜内侧,引起耳膜的振动而使人产生听觉,避免了睡眠卧姿下佩戴耳机容易掉落的难题。

附图说明

图1是原理示意图;

图2是传输损耗对比图;

图3是主动消声模块可拆卸的示意图;

图4是第一实施例的示意图;

图5是第一实施例的穿戴示意图;

图6是扩张式消声器计算公式图;

图7是第二实施例示意图;

图8是扩张室声学相频特性图;

图9是f1小于f0的混合消声特性图

图10是是f1大于f0的混合消声特性图;

图11是f1远远大于f0的混合消声特性图;

附图标记:

鼻塞-10;

左鼻塞-101;

右鼻塞-102;

绷带-103;

扩张式消声器-20;

扩张室-201;

管-202;

主动消声模块-30;

次级声源-301;

传声器-302;

控制模块-303;

音频旁路模块-3031;

按键模块-3032;

打鼾器官-40;

隔离室-50;

分隔板-501;

原理

本发明止鼾装置的可穿戴使用状态如图5所示,其原理如图1所示,并且按图4所述的结构参数,其扩张室-201的内腔体积为125cm3,鼻塞(左鼻塞-101、右鼻塞-102)为内径8mm的进气管,管-202为内径10mm的出气管,经有限元分别仿真扩张式、主动式和混合式,计算出3种传输损耗曲线,其中扩张式是指仅仅用扩张式消声器消声,而不同时使用主动消声模块-30的工况,其传输损耗tl(即消声量),如图2的实线所示,鼾声噪音传输损耗带宽窄,例如其在[20-500]hz中低频段的传输损耗tl∈[5-16]db,而在第一最大消声点2410hz处的的消声量为50db,表明在可穿戴的尺度受限的条件下,不能象其他技术领域的消声器一样,通过增加扩张室体积尺度,以降低第一最大消声点的频率和提高小于该消声点频段的传输损耗带宽和消声量。

于是在扩张式消声器失效或不良的中低频段,采用扩张式消声器与主动消声模块同时工作,例如传声器和控制模块采用前馈式的拓扑结构,使用传声器采集到鼾声噪音信号,经控制模块处理后,再驱动次级声源发出反相的声波,在扩张室腔体内与鼾声噪音信号相互抵消以达到止鼾消声的目的,经仿真计算出其传输损耗如图2中的划虚线所示,在[100hz,1460]hz区间内,主动消声模块和扩张式消声器的声学效应叠加,传输损耗也即消声量性能单调上升,而单一的主动消声模块的如图2中的点划线所示,其在大于500hhz的频段的传输损耗(消声量)是明显下降的,而单一的扩张式消声的损耗曲线如图2实线所示,传输损耗在中低频段偏低,尤其在[20,100]hz区间,传输损耗接近或低于人类的最低可分辨听力,即3db的差异。

如图2的点线所示,为扩张式消声器按图6所示的公式2计算的消声量理论值,和图2的实线所示的扩张式消声器的有限元仿真值相比,在≤200hz的低频段,理论值低于仿真值,表明扩张式消声器开始逐渐蜕变为赫姆霍兹滤波消声器。因此可以把鼾声[20,5000]hz的全频段,按抗式消声器的构型分为[20,200]hz的赫姆霍兹滤波器阶段,[200,1460]hz的扩张式消声器前阶段,和[1460,5000]hz的扩张式消声器后阶段,这里的1460hz是在具体的应用中,与扩张式消声器的长度l参数相关的中低频段和中高频段的分界点,但是为表述方便,并且也因为80%的鼾声频谱能量集中在[20,1000]hz,依然以1000hz为中高频的分界点。

在[500,5000]hz中高频段,传输损耗或消声量主要由扩张式消声器贡献,如图2所示,当噪音频率大于1610hz时,主动消声模块对中高频段的传输损耗曲线影响很小,因此对于鼾声噪音中大于1610hz的分量,本发明的止鼾装置的主动消声模块可以停止消声工作,可以节省20%的耗电量,因此相比于单一的主动式消声器,本发明的止鼾装置具有功耗低、对次级声源的电声性能参数要求低、结构重量轻的优点。需要特别声明的是,在中高频段可以关闭主动消声模块属于最优节能解决方案,并不等同于必须关闭主动消声模块,因此在中高频段依然使用主动消声模块,也视为在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

可以理解的是,扩张室的尺度为1251/3=5cm,远远小于中低频段[20,1000]hz的噪音波长(34-1700cm),扩张式消声器在[20,1000]hz中低频段消声量和带宽性能下降,而随频率的降低,逐步蜕变为赫姆霍兹声滤波器。在该中低频段,扩张室内声场分析不符合分布参数的条件,应该采用集中参数分析,在集中参数下可以认为声场中的波动方程是时间的单变量函数,而和空间位置无关,因此次级声源与传声器的安装位置和主动降噪性能无关,那么传声器和次级声源可以安装在相近的位置而设计为一个模组,为主动消声模块的可拆卸的安装要求提供了可能性,因为作为人类呼吸的消声器,在多次使用的情况下,扩张室内会产生异味,而主动消声模块属于必须避免浸水的电子装置,如图3所示,在主动消声模块-30和扩张室-201拆卸分离后,扩张室-201既可以用水清洗。

可以理解的是,扩张室的体积尺度对止鼾装置的性能至关重要,如果扩张式体积尺度大,虽然可以获得更好的消音量和带宽性能,但是会导致可穿戴性的下降。扩张式体积尺度小,虽然提高了可穿戴性,但是止鼾装置的消音量和带宽品质会下降,在极限情况下缩小扩张室的体积,因为管的直径受限于鼻孔或者面部[3]的尺度而不能大幅度变化,最终缩小扩张室体积而表现为扩张式消声器的扩张比m≤1,也视为在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

可以理解的是,在m>1的情况下,为了提高可穿戴性,进一步的缩小扩张室体积,扩张比持续减小,扩张式消声量相比于主动式消声量对止鼾器的贡献较小,而近视的认为止鼾器蜕变为主动式消声器,也视为在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

如图9、图10和图11所示,图中的划线为主动式的消声量特性曲线,点线为扩张式的消声量曲线,为分析方便假设消声特性均为理想特性,特性曲线分为水平段和单调下降的过渡段,其水平段和过渡段的拐点所对应的关键特征点频率分别为f0和f1,已知止鼾器的可穿戴性决定扩张室的尺度,而扩张室的尺度又决定了主动式和扩张式的声学特性的关键特征点f0和f1,又已知扩张式消声器的扩张室尺度越大,则f1越小,根据f0和f1之间的相对关系,决定了主动式和扩张式混合消声器的混合消声性能,图中的实线即为混合消声特性曲线,在前述的汽车有源消声领域中,因为其扩张室的尺度远远大于止鼾器的扩张室的尺度,因此其混合消声性能如图9所示,而止鼾器的混合消声性能如图10所示,由图9和图10的对比可知,对于汽车领域的消声器,因为f0大于f1,主动式与扩张式消声特性过渡频段不重合,导致无法发挥出混合消声器之间取长补短的优点,反而使得混合消声特性在工作频段出现明显的凸突,而且带宽小。

如图11所示,当f1远远大于的f0时候,主动式与扩张式消声特性过渡频段也不重合或重合部分少,也导致无法发挥出混合消声器之间取长补短的优点,反而使得混合消声特性在工作频段出现明显的凹陷而消声性能严重下降。

而对于在本发明所提供的的止鼾器,受限于可穿戴性所导致的对扩张室尺度的限制,预料不到的使得混合消声特性如图10所示,主动式与扩张式的消声特性过渡频段重合,使得混合消声特性在工作频段均衡且带宽大,因此主动式与扩张式混合的技术方案,在止鼾器领域的应用中取得了预料不到的技术效果。

可以理解的是,传声器-302和控制模块-303之间的拓扑结构包括前馈式和反馈式,以及两者方式共用的混合式。

可以理解的是,所述的鼻塞-10为具有通孔的通气结构,使用的时候插入鼻孔,用以密封鼻孔。

可以理解的是,所述的“管-202”为声阻抗不同于扩张室的声学装置,在“管-202”和扩张室-201的连接处产生阻抗不连续,因此“管-202”的形状不限于管子的结构形状概念,换言之,“管-202”可以是任何声阻抗与扩张室-201不连续的声学装置,包括孔状的结构装置。如图4所示,左鼻塞-101的声阻抗和扩张室-201的声阻抗不连续,因此左鼻塞-101在声学概念上是一种“管-202”,而在功能性上是一种鼻塞-1的实现形式。

综上所述,本发明所提供的止鼾装置,综合了扩张式消声器和主动式消声器的优势,避免二者的缺点,并且因为受限于可穿戴性所导致的对扩张室尺度的限制,预料不到的使得混合消声特性如图10所示,主动式与扩张式的消声特性过渡频段重合,使得混合消声特性在工作频段均衡,因此主动式与扩张式混合的技术方案,在止鼾器领域的应用中取得了预料不到的技术效果,获得了消声量大、带宽高、体积小、重量轻和电能耗低的多者兼顾的性能提升,此外,本发明所提供的止鼾装置的主动消声模块和扩张室之间的连接可拆卸,解决了清洗扩张室的呼吸异味的难题。

此外,人的姿态为卧姿,如果有听音乐或者接听电话的需要,传统的方式是使用耳机,但是耳机在卧姿下容易掉落,当使用本发明的止鼾器装置的时候,所述的控制模块还包括音频旁路模块,通过旁路模块输入的音频经次级声源在扩张室产生声波,并且所述的声波不被主动消声,该声波通过所述的鼻塞-10进入鼻腔,再经过咽鼓管和中耳腔传播到耳膜内侧,引起耳膜的振动而使人产生听觉,换言之,本发明所提供的止鼾装置可以卧姿下替代耳机的功能。

具体实施方式

具体地,如图4和图5所示,本发明对一种基于扩张式消声器的止鼾装置提出第一实施例,包括鼻塞-10、扩张式消声器-20和主动消声模块-30,其中鼻塞-10又包括内径8mm的左鼻塞-101和右鼻塞-102,其采用医学等级的软硅胶材料,分别插入人的左右鼻孔,管-202作为呼吸的进出气管内径10mm,扩张室体积125cm3,扩张室长度≈5cm,扩张比m≈32。

扩张式消声器-20为亚克力材质的空腔体,其所包括扩张室-201的空腔体积为125cm3,其外表面与人面部贴合匹配,分别与左鼻塞-101、右鼻塞-102和管-202在气路上连通,并且在连接处具有截面积的突变,形成了声阻抗的不连续,导致鼾声噪音的反射和吸收。

主动消声模块-30又包括次级声源-301、传声器-302、控制模块-303,其中传声器-302和主动消声模块-30采用反馈式拓扑结构,传声器-302采集偏差信号并发送到控制模块-303,控制模块-303可以但不限于是一个滤波器,偏差信号经该滤波器后输出与鼾声噪音信号反相的驱动信号,驱动次级声源-301发出反相声波,在扩张室-201内与鼾声噪音叠加以实现了消声功能,即可实现本发明实施,即是一种基于扩张式消声器的止鼾装置的技术方案。

可以理解的是,所述的鼻塞-10包括左鼻塞-101和右鼻塞-102,其中鼻塞具有通孔,在气路上连通到扩张室-201,这里的左右鼻塞的相当于短管,在连接处的管截面积远小于扩张室-201的横截面,因此在该连接处声阻抗不连续。

可以理解的是,左鼻塞-101、右鼻塞-102和管-202作为呼吸的进出气管道,可以插入扩张室-201内以提高扩张式消声器-20的性能,例如鼻塞(101、102)和管-202分别插入扩张室-201内二分之一和四分之一[1],并且管-202可以全部插入扩张室-201,以使得管-202不外漏而外形美观。

可以理解的是,控制模块-303还包括音频旁路模块-3031(又名音乐补偿模块),通过旁路模块-3031输入的音频在扩张室中不被主动消声,并且该音频经次级声源-301进行电声换能而输出声波,所述的声波再通过所述的鼻塞-10进入鼻腔,因为鼻腔和人的耳膜内侧通过咽鼓管、中耳腔连通,所以引起耳膜的振动而使人产生听觉,因此使用本发明所提供的止鼾装置的人,可以在卧姿听催眠曲或者接听电话呼入或铃声,而避免了达到相同功能而使用耳机所导致的不便,因为所佩戴的耳机在睡眠的姿势下容易掉落。

此外,主动消声模块-30还包括按键模块-3032,例如用于控制主动消声模块-30的电源开关,此时将按键音效输入音频旁路模块-3031,使得次级声源-301发出按键特效音,提高操控的体验感。

可以理解的是,在本实施例中扩张室-201为封闭式腔体,其声学特性稳定而易于主动消声模块-30的降噪性能稳定,提高对不同人群的差异性的适用性,但是没有遮蔽嘴巴这个打鼾器官,而是使用外部绷带固定嘴巴为闭合的状态。

如图7所示,本发明对一种基于扩张式消声器的止鼾装置提出第二实施例,不同于第一实施例的是管-202是孔状的结构装置,其声阻抗和扩张室-201不连续,并且使用绷带-103固定嘴巴为闭合状态,让打鼾声仅从鼻孔辐射出来,即可实现本发明实施,即是一种基于扩张式消声器的止鼾装置的技术方案。

综上所述,一种基于扩张式消声器的止鼾装置,包括扩张室、管和主动消声模块,其中扩张室连接到主动消声模块,所述的主动消声模块又包括次级声源、传声器和控制模块,其特征在于,还包括具有通孔的鼻塞,分别连接到所述的扩张室和人的鼻孔,所述的管为呼吸的气流通道,其为声阻抗不同于扩张室的声学装置。本发明提供的一种基于扩张式消声器的止鼾装置,首先,从消除打鼾的因果关系的“果”的角度提出技术方案,采用扩张式和主动式两者混合的消声方式,弥补了主动式在中高频段,而扩张式在中低频段的消声性能下降和带宽不足的技术缺陷,使得本发明的止鼾装置获得了适用性广、消声量大、消声带宽广、体积小、重量轻和电能耗低的多者兼顾的有益效果;其次,主动消声模块和扩张室之间的连接可拆卸,解决了清洗扩张室因呼吸所产生异味的难题;最后,控制模块还包括音频旁路模块,将音频转换出的声波通过鼻腔、咽鼓管、中耳腔传播到耳膜内侧,引起耳膜的振动而使人产生听觉,避免了睡眠卧姿下佩戴耳机容易掉落的难题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

参考文献

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[3]《成年人头面部尺寸(gb/t2428-1998)》由国家质量技术监督局发布

[4]单室扩张式复合有源消声器的阻抗控制模型伊善贞;费仁元;吴斌车用发动机2005-06-30。

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