具有螺旋状声喇叭的听力保护装置的制作方法

背景技术：

听力保护装置通常用于例如工业应用、军事应用和娱乐应用。

技术实现要素：

总的来说，本文公开了一种包括螺旋状声喇叭的耳机主体；以及一种包括此类耳机主体的听力保护装置。在以下具体实施方式中，这些方面和其它方面将显而易见。然而，在任何情况下，都不应当将此广泛的发明内容理解为是对可受权利要求书保护的主题的限制，不论此类主题是在最初提交的专利申请的权利要求书中呈现还是在修订的专利申请的权利要求书中呈现，或者另外是在申请过程中呈现。

附图说明

图1为包括如本文所公开的示例性耳机主体的示例性听力保护装置的透视图。

图2为图1的装置的另选的分解透视图。

图3为示例性耳机主体的透视图，其中主体被部分透明地示出，以显示出示例性螺旋状声喇叭。

图4为沿着耳机主体的向内-向外轴线观察的并且被部分透明地示出的图3的示例性耳机主体的视图。

图5为图3的示例性耳机主体的横截面视图。

图6为代表性人耳的侧视图。

图7为如本文公开的示例性听力保护装置在配合到人耳中时的侧视图。

图8呈现与常规的听力保护装置相比的工作实施例听力保护装置的插入损耗数据。

在各附图中，类似参考标号指示类似元件。一些元件可以相同或相等的倍数呈现；在此类情况下，参考标号可仅指定一个或多个代表性元件，但应当理解，此类参考标号适用于所有此类相同的元件。除非另外指明，否则本文件中的所有图示和附图均未按比例绘制，并且被选择用于示出本发明的不同实施方案的目的。具体地，除非另外指明，否则仅用示例性术语描述各种部件的尺寸，并且不应当从附图推断各种部件的尺寸之间的关系。

具体实施方式

为了使对本文公开的装置及其在人耳中的放置和运行的描述清楚起见，将附上以下术语。(本文所呈现的许多描述是相对于如在附图中所观察到的人右耳和配合在其中的装置；应当理解，对应描述适用于人左耳和配合在其中的类似装置)。如本文所用，“向内”意指朝向装置配合在其中的耳朵的内耳；“向外”意指远离装置配合在其中的耳朵的内耳。耳机主体的向内-向外轴线ioa(如在图2、图4和图5中所见)意指当该主体被配合在用户的耳朵中时至少大致沿着该方向取向的轴线。“沿径向向内”和“沿径向向外”分别意指径向向内朝向该轴线和径向向外远离该轴线(例如，在至少大致与该轴线正交的方向上)。术语顺时针和逆时针具有它们的习惯意义。术语诸如上、向上、顶部、上方等以及下、向下、底部、下方等相对于沿着人耳大致上下延伸的轴线具有它们的习惯意义(例如，耳垂在人耳的底部处)。

如本文所用，作为对特性或属性的修饰语，除非另外具体地定义，否则术语“大致”意指将能容易被普通技术人员识别的特性或属性，而不需要高度近似(例如，对于可量化特性，在+/-20％以内)。除非另外具体地定义，否则术语“大体上”意指高度近似(例如，对于可量化特性，在+/-10％以内)。术语“基本上”意指非常高的近似度(例如，对于可量化特性，在+/-2％以内)；应当理解，短语“至少基本上”包括“确切”匹配的具体情况。然而，即使是“确切”匹配，或使用术语诸如例如相同、相等、一致、均匀、恒定等的任何其它特征描述的情况，也将被理解为在普通公差内，或在适用于特定情况的测量误差内，而不是需要绝对精确或完全匹配。本文所有对数值参数(尺寸、比率等)的参考均被理解为通过使用来源于参数的多次测量的平均值可计算的(除非另外指明)，尤其对于可变化的参数的情况。

如图1中的示例性实施方案所示，本文公开了适用于配合到人耳的外耳中的听力保护装置1。在至少一些实施方案中，装置1是无源装置，其将区别于电子听力保护装置。如图1和图2所示，装置1由两个主要部件：耳机末端40和耳机主体10构成。耳机主体10被构造(即形状和尺寸被设定)成保留在人类用户的耳朵的外耳中，并且被构造成接收进入并且穿过螺旋状声喇叭20(最容易在图3和图4中看到)的空气声，并且然后空气声从耳机主体发射以被耳机末端40接收。耳机末端40被构造成(即，形状和尺寸被设定成并且由具有合适柔软性的材料构成)配合到用户的耳朵的耳道中(该术语广义地代表耳机末端40的至少一部分配合到耳道的向外部分中，并且不暗示耳机末端40必须整个配合到耳道中)。在至少一些实施方案中，耳机末端40可拆卸地附接到耳机主体10，使得可以在需要时移除和清洁或替换耳机末端40。在其它实施方案中，耳机末端40可连同耳机主体10一起供应，例如，不可拆卸地附接到其上。

图1和图2(与耳机末端40结合)示出示例性耳机主体10，并且图3至图5示出其分离视图。耳机主体10包括可由例如模制聚合物材料构成的外壳11。在一些实施方案中，外壳11可通过将两个主要外壳部分例如向内主要外壳部分和向外主要外壳部分配对在一起来形成。在其它实施方案中，外壳11(以及例如，整个耳机主体10)可由单个实体构成，例如通过3d打印制成。外壳11至少部分地限定内部22(参见例如图5)，在内部22内设置有本文稍后将详述的螺旋状声喇叭20。需要要强调的是，图5的横截面图仅仅是理想化的表示，其中除了声喇叭20以外，耳机主体内部22的大部分被描绘成实心的。这样做是为了易于使声喇叭20可视化；在许多实施方案中，除了共同提供声喇叭20的空隙空间之外，耳机主体10的内部22还可包括一个或多个空隙空间。此类附加的空隙空间可例如为如本文稍后将讨论的其它部件或特征结构提供空间。

在至少一些实施方案中，外壳11可由刚性或半刚性材料构成，例如不像耳机末端40的材料那样柔软和可变形的材料。在各种实施方案中，外壳11可由具有至少约70、80、90或100的肖氏a级硬度的有机聚合物材料(例如，热塑性注塑成型树脂)构成。

声喇叭

耳机主体10包括声喇叭20，如在图3至图5中的示例性实施方案中所见。根据定义，声喇叭包括彼此流体地连接的第一声音接收开口13(即入口)和第二声音发射开口17(即出口，如图5中所见)，使得进入入口的空气声可以通过喇叭行进，以从出口发射。根据定义，声音接收入口13的面积大于声音发射出口17的面积，使得入口13用作喇叭的“口部”，而出口17用作喇叭的“喉部”。

在一些实施方案中，声音接收入口13为至少大致面向外的开口(如明显地在图1和图3中所示，并且尤其在图5中所示)，这意味着其至少大致沿着耳机主体10的向内-向外轴线ioa面向外。在其它实施方案中，声音接收入口13可为至少大致面向内的开口。在至少一些实施方案中，声音发射出口17为至少大致面向内的开口(需要注意的是，在图5的示例性实施方案中，出口17大致是面向内的，虽然以微小的角度远离向内-向外轴线ioa)。

声喇叭20为螺旋状喇叭，其中术语螺旋状具有其普通含义；即喇叭20沿循至少例如大致为曲折的、蛇形的、盘绕的或盘旋的路径(沿着从入口13到出口17的喇叭的长度)。此类螺旋状喇叭(在图3和图4的示例性实施方案中最容易看出)区别于例如“发夹”喇叭，该“发夹”喇叭沿着其长度包括仅单个尖锐的弯曲部分，其中喇叭长度的其余部分相对较直。

在一些实施方案中，声喇叭20可为螺旋喇叭，这意味着喇叭20的长度的至少极大部分(意味着至少约35％)在横贯从入口13到出口17的喇叭的长度时表现出在向内的方向上移动的螺旋路径。此类螺旋喇叭路径区别于至少大体上扁平盘旋的路径，在扁平盘旋的路径中，大部分或基本上所有的路径在沿着ioa轴线的相对恒定位置处的平面中。在其中声喇叭20为螺旋喇叭的另外的实施方案中，喇叭的路径长度的至少40％、50％、60％、70％或80％表现出螺旋路径。

出于测量路径长度(或喇叭20的任何其它特征)的目的，沿着喇叭20的中心线从入口13到出口17跟踪喇叭20的“路径”。(如稍后将详细讨论的，以及例如明显地如图5中所示的，喇叭20的出口17不一定与声音发射开口(图5中的12)一样，其中空气声通过声音发射开口离开耳机主体10)。对于其中喇叭的横截面区域沿着喇叭的长度是圆形的喇叭的简单情况，此类路径将简单地为沿循喇叭从入口到出口的中心线轨迹，其沿喇叭的长度连接每个连续的圆形横截面的几何中心。对于其它形状(例如，正方形、矩形、等腰三角形等)，此类路径将类似地沿循每个连续的横截面沿着喇叭长度的几何中心。对于例如不规则形状、非等腰三角形等，喇叭的每个连续的横截面切片的质心(重心)可以用于建立路径。如果喇叭的横截面形状沿着其长度变化，则可根据需要结合使用这些横截面形状中的任一个。

在一些实施方案中，声喇叭20可表现出至少一个下穿通道特征结构。当从向外侧沿着向内-向外轴线ioa向内观察喇叭(如图4所示)时，下穿通道特征结构为以下一种特征结构，其中喇叭的向内部分的横截面区域的至少一部分向内位于喇叭的向外部分的横截面区域的至少一部分的下方(并且按照不是声喇叭的一部分的耳机主体10的内部22的一定体积与其分离)。也就是说，当以这种方式观察时，喇叭的此类向内部分至少部分地在喇叭的向外部分的下方向内穿过。两个此类下穿通道特征结构18和19在图3和图5中，尤其在图4中是可见的。在各种实施方案中，声喇叭20可不具有下穿通道特征结构，具有一个、两个、三个、四个或多个下穿通道特征结构。

(一个或多个)偏置开口

在一些实施方案中，螺旋状喇叭20的第二声音发射开口(出口)17可为偏置开口。这意味着，当沿着耳机主体的向内-向外轴线ioa观察时，喇叭的开口(出口)17不会与耳机主体10的几何中心(质心)重叠。图4的视图(沿着向内-向外轴线)因此显示出如在其中示出的示例性出口17为偏置开口。应当理解，以这种方式(如与例如大体上位于耳机主体的几何中心的喇叭出口相对)偏置的喇叭出口可有利地允许使用更大的耳机主体(并且因此使用更大和/或更长的喇叭)，而耳机主体的某些部分不会撞击用户的耳朵的某些部分(例如耳屏和/或对耳屏)，其中该撞击可会引起不适。

在一些实施方案中，螺旋状喇叭20的第一声音发射开口(入口)13可为偏置开口。这意味着，当沿着耳机主体的向内-向外轴线ioa观察时，喇叭20的开口(入口)13不会与耳机主体10的几何中心(质心)重叠。在一些实施方案中，入口13和出口17被布置成使得喇叭20采取偏置螺旋的形式。这意味着，(当再次沿着向内-向外轴线观察时)出口17没有与入口13的任何部分重叠的部分。图4的视图因此显示出如在其中所示的示例性喇叭20为偏置螺旋的形式。

在一些实施方案中，当沿着耳机主体的向内-向外轴线观察时，声喇叭20可采取偏心螺旋的形式。偏心的意思是喇叭的同心相邻节段之间的间距(如在以上讨论的节段的中心线之间所测量的)不是恒定的。因此可看到图4的示例性喇叭采取偏心和偏置、螺旋的形式。应当理解，此类布置方式可例如有利地允许在耳机主体10的内部22中具有用于内部部件、机构等(例如，与本文稍后将讨论的阀门25相关联的部件)的空间。在一些实施方案中，当沿着耳机主体的向内-向外轴线观察时，喇叭20可(如通过沿循上述的喇叭的中心线路径所确定的)沿着入口13和出口17之间的长度旋转至少0.5圈、0.8圈、1.0圈1.2圈或1.4圈。在另外的实施方案中，喇叭20可沿着该长度旋转小于2.0圈、1.8圈或1.6圈(图4的示例性喇叭看起来旋转大约1.5圈)。

普通技术人员将理解，声喇叭20可有利地允许通过入口13接收(收集)至少某些频率的空气声，并且这些空气声沿喇叭20的长度进行传播，以通过出口17离开喇叭20。喇叭20的减小的横截面区域将在沿喇叭20的行程期间提供强度上增大的声波。因此，对于至少某些频率，在耳机主体中提供声喇叭20可以至少部分地偏置在耳机主体插入外耳中时经常发生的从而破坏外耳的自然声音收集效果的插入损耗。

因此，通过提供喇叭入口13大于喇叭出口17来实现喇叭效果。在各种实施方案中，第一声音接收开口(入口)13的面积可比第二声音发射开口的面积大约150至约1400的增量百分比。在另外的实施方案中，入口的面积可比出口的面积大约200至约1000或约250至约600的增量百分比。使用较小的出口开口作为依据来计算增量百分比。例如，给定面积为37.0mm²的开口和面积为2.7mm²的出口，开口的面积将比出口的面积大(37.0-2.7)/2.7或约1270的增量百分比。(严格来讲，在此类计算中所用的入口13的面积将是有效面积，不包括被实心材料的例如网孔或筛网阻挡的任何面积，该实心材料在感兴趣的声音频率下不透声，如稍后将详细讨论的)。

在各种实施方案中，喇叭入口13的面积可为至少约25mm²、30mm²或35mm²。在另外的实施方案中，喇叭入口13的面积可为至多约50mm²、45mm²或40mm²。在各种实施方案中，喇叭出口17的面积可为至少约1.5mm²、2.0mm²或2.5mm²。在另外的实施方案中，喇叭入口17的面积可为至多约4.0mm²、3.5mm²或3.0mm²。在各种实施方案中，喇叭20从入口13到出口17的长度可为至少约3.0cm、3.5cm、3.8cm或4.0cm。在另外的实施方案中，喇叭20的长度可为至多约5.5cm、5.0cm、4.5cm、4.2cm或4.0cm。

出口17的面积小于入口13的面积的事实将导致喇叭20表现出锥度。在各种实施方案中，喇叭20可表现出每厘米喇叭长度至少约50、100、150、200、250、300或350增量百分比的总体锥度(在整个喇叭长度上测量)。在另外的实施方案中，喇叭20可表现出每厘米喇叭长度至多约450、400、350或300增量百分比的总体锥度。通过具体示例的方式，入口面积为37.0mm²，出口面积为2.7mm²，以及长度为4cm的喇叭将表现出每厘米喇叭长度([37.0–2.7]/2.7)/4或约320增量百分比的增量锥度。沿着喇叭20的长度的任何特定点处的局部锥度可不同于总体锥度或进程。也就是说，在某些情况下，锥度在某些位置处可更明显，而在其它位置处不太明显。其一个示例性版本将是喇叭20在喇叭20的长度上表现出几个(例如，四个、三个、两个或甚至一个)阶跃变化的设计。尽管此类设计在如本文所公开的声喇叭的范围内，但是在其它实施方案中，在路径长度的至少大部分(即80％)上，喇叭20可表现出至少大体上恒定的锥度，这意味着局部锥度在总体平均锥度的+/-10％以内。在该上下文中，恒定的锥度不包括零或接近零(即每厘米的喇叭长度小于10增量百分比)锥度的特定情况。在特定实施方案中，喇叭20平滑地渐缩，这意味着当喇叭20的长度从入口13横贯到出口17时，喇叭的面积在沿着喇叭长度的任何点处均不增加。尽管喇叭20在沿着喇叭20的长度的任何或所有位置处具有至少大致为圆形的形状可以是便利的，但是该形状不受特别限制，并且在沿着其长度的任何给定的位置处，喇叭20可具有任何合适的形状(例如，正方形、矩形、椭圆形、三角形、不规则形状等)。在各种实施方案中，喇叭20可具有至少大致、大体上或基本上对应于圆锥形喇叭、指数喇叭或曳物线喇叭的形状。

在至少一些实施方案中，入口13和出口17是喇叭20中仅有的开口(通过其空气声波可以进入或离开喇叭20)。根据定义，喇叭出口17为喇叭20的向内端部。如本文其它地方所提到的，喇叭出口17可不一定对应于耳机主体10的最内侧和/或终端开口(例如，在图5中所示的示例性设计中，耳机主体10的喇叭出口17与声音发射出口12的区别在于，出口12位于耳机主体10的最内侧位置)。

在一些实施方案中，喇叭入口13可为大体上无阻挡开口，这意味着开口的不超过20％的潜在可用区域被不透气材料阻挡(例如，通过筛网的实心部分、网孔、穿孔板等或通过一些其它物品阻挡)。在另外的实施方案中，喇叭入口13为无阻挡开口，这意味着开口的潜在可用区域的任何部分都不被不透气材料阻挡。在图1和图4所示的示例性实施方案中，入口13为无阻挡开口，因为总的潜在可用区域(即由限定开口13的圆形边沿限定的区域)的任何部分都不被阻挡。此类实施方案可以与例如其中开口的潜在可用区域的相当一部分或甚至大部分被阻挡的设计对比。被阻挡的开口的特定示例将为以下开口，其中圆柱形构件定位于开口的大部分内，使得可用于收集声波的开口的可用区域为环面，该环面的面积比在开口的整个区域被使用时可用的面积小得多。

应当理解，如本文所公开的螺旋状喇叭设计可以允许即使耳机主体在大小和外观上相对不引人注意，并且特别是相对紧凑的(例如，没有显着地自外耳凸出)仍能实现相对长的喇叭长度。这种相对长的喇叭长度与如本文所公开的锥度结合可以提供：声喇叭20在约2khz的范围内表现出截止频率(低于该截止频率，很少或没有声音可被有效地收集和/或加强)。这可以提供，声喇叭20可以选择性地放大在最有益于例如人类语言的清晰度的波长范围内的声音；也就是说，在例如2khz及以上范围内的声音。(严格来讲，可不应当认为喇叭20是在没有耳机主体10存在于用户的耳朵中的情况下，通过其将听到的此类声音“放大”；相反，喇叭20有助于补偿插入损耗，插入损耗在将耳机主体放置在耳朵中时发生，从而破坏外耳的自然声音采集和收集能力)。

在特定的实施方案中，与听力保护装置1中的喇叭20结合使用级别相关的声音衰减特征结构(例如，如稍后在本文将讨论的级别相关的声过滤器)可以提供：装置1可以允许增强的人类语音清晰度，同时仍然允许装置1充分地保护用户免受大的声音的影响。另外，如本文稍后所述，在另外的实施方案中，如果需要，在沿着穿过装置1的完整声学路径的某个位置处提供阀门可以允许将装置1可逆地转换成“封闭”耳塞(例如，如果用户处于相对高强度的声音频繁地或不断地存在并且因此期望尽可能高的声音阻挡的环境中)。

耳机主体10包括至少大致面向内的空气声发射出口12(最容易在图2和图5中看到)，空气声发射出口12可便利地设置在允许耳机末端40的直通通道41的主要的声音接收开口42与其声学上配对的位置处。“声学上配对”是指耳机主体10的出口12和耳机末端40的主要的声音接收开口42彼此流体连接，使得从出口12发射的声波能够从其(例如，直接地)行进到开口42中。在图2和图5中最容易看到的示例性实施方案中，出口12可设置在接近(当装置1配合到用户的耳朵中时)向内延伸的中空凸出部14(例如，柱)的终端，使得当耳机末端40的向外端部46附接到凸出部14时，耳机主体10的出口12和末端40的开口42彼此对准并且彼此紧密邻近。(在许多实施方案中，可将耳机末端40的向外端部46推到凸出部14上，以例如经由压缩配合提供固定连接，使得严格来讲，接收从出口12发射的声音的耳机末端40的开口42可沿着耳机末端40的直通通道41略微向内定位，而不是定位在直通通道41的向外终点处)。在一些实施方案中，耳机主体10的凸出部14可具有与耳机主体10的外壳11相同的组成和特性(例如，由相同的材料制成)。在特定实施方案中，凸出部14可为外壳11的一体部分(这种状况涵盖以下情况：凸出部14为主要外壳部分的一体部分，在具体实例中，外壳11通过将两个主要外壳部分配对在一起来形成)。

在一些实施方案中，耳机末端40可以可拆卸的方式附接到耳机主体10(例如，耳机末端的向外端部46附接到耳机主体10的凸出部14)。这是指用户可以手动地(即，只用手指，而不使用任何专用工具诸如钳子、螺丝刀、撬杆等)使耳机末端40与耳机主体10分开，以便例如清洁耳机末端40、用新的或已清洁的耳机末端替换它等。在图1和图2所示的特定实施方案中，可通过将耳机末端的主体43的环形部分摩擦配合到凸出部(柱)14的径向外表面上来将耳机末端40可拆卸地附接到耳机主体10。(在此处和别处，术语环形广义地使用并且不暗示或需要严格或甚至大体上圆形的几何形状)。然而，应当理解，可以使用将耳机末端40可拆卸地附接到耳机主体10的任何合适的方法。

在至少一些实施方案中，装置1可包括至少一个级别相关的声音衰减物理(即非电子的)特征结构23。此类特征结构将使至少在某些频率下的高强度声音衰减，而不是使低强度声音衰减。此类特征结构在沿着声音传播的细长通道的长度的某个位置处可采取例如一个或多个孔、限制或障碍物的形式，当与通道41的平均直径相比时，该特征结构为从中通过的声音的通道提供了显著地减小的横截面积。此类级别相关的声音衰减特征结构可位于任何合适的声音传播通道中，例如，位于沿着声喇叭20的长度的任何点处，或位于沿着耳机末端40的直通通道41的长度的任何点处。然而，在特定的实施方案中，将此特征结构23定位在声喇叭20的第二声音发射开口(出口)17和耳机末端的主要的声音接收开口42之间可以是有利的，使得从声喇叭的出口17发射的任何空气声在到达耳机末端的主要的声音接收开口42之前必须遭遇声级相关的声音衰减物理特征结构。此类布置方式在图5中的示例性实施方案中示出。在图5的示例性设计中，声级相关的声音衰减物理特征结构是级别相关的声过滤器23，声过滤器23被配合到至少部分地由模制到耳机主体10的凸出柱14的内部的表面限定的腔室24中。在这种一般类型的配置中，从声喇叭20的第二声发射开口17发射的空气声必须通过声过滤器23，以便离开耳机主体10(经由出口12)到达耳机末端40的主要的声音接收开口42。

可使用任何合适的级别相关的声过滤器。各种潜在合适的声过滤器详细描述于例如美国专利6148821、6070693、6068079和5936208，以及美国专利申请公开2014/0190494中。在图5所描绘的具体实施方案中，声过滤器23是在其至少一端处具有相对小直径的孔口的中空的、大致鼓形的实体，该实体被配合(例如压缩配合和/或由粘合剂或任何其它手段保持)到腔室24中。

在具体的实施方案中，位于上述位置处的级别相关的声音衰减物理特征结构(例如，声过滤器)是存在于装置1中的唯一的此类特征结构。也就是说，在一些实施方案中，在耳机末端40的通道41中不存在一个或多个级别相关的声音衰减物理特征结构。例如，在一些实施方案中，通道41可为例如中空管道，该中空管道的平均直径(或当量直径)沿着中空管道的长度的变化不大于例如+/-20％。类似地，在一些实施方案中，一个或多个此类级别相关的声音衰减物理特征结构不沿着声喇叭20的长度的任何地方定位。

普通技术人员将理解，在图5所示的示例性设计中，上述出口17表示声喇叭20的向内端部；腔室24和其中的声过滤器23不是声喇叭20的一部分(也不是耳机末端40的通道41)。普通技术人员将进一步理解，此类布置方式与其中声过滤器/消音器明显地放置在声喇叭的长度内的某个位置(例如，在沿着喇叭长度的一半和三分之二之间)处的设计不同。普通技术人员将理解，将声过滤器/消音器定位在声喇叭的长度内可不利地影响喇叭的功能(并且实际上可有效地将喇叭分成串联的两个单独的喇叭，这具有不利的结果)。普通技术人员因此将理解，如本文所公开地定位任何此类级别相关的声音衰减物理特征结构(例如，声过滤器)可有利地允许声喇叭20被最大有效性地使用。

如果需要，耳机主体10可包括至少一个阀门25，阀门25可被致动以部分地或完全地闭合声喇叭20，使得空气声不会穿过其进行传播。此类阀门可为任何合适的类型(例如，包括可通过围绕枢轴(例如铰链)滑动、弯曲和/或部分旋转打开或闭合的构件的闸门阀)。此类阀门可位于沿着声喇叭20的长度的任何位置处。在一些实施方案中，此类阀门可位于声喇叭20的第二声音发射开口(出口)17附近(如在图2的示例性描绘中所示)。

阀门25可通过例如任何合适类型的机械开关21(例如，摇臂开关、滑动开关、可旋转开关、按钮开关等)进行致动。此类机械开关可处于耳机主体10的外壳11的任何合适的位置。在一些实施方案中，开关21可便利地位于耳机主体10的向外表面16上，使得其可在不需要从耳朵移除装置1的情况下进行操作。在特定的实施方案中，阀门25可位于声喇叭20的第二声音发射开口17附近，同时开关21位于耳机主体10的向外表面16上(也就是说，在远离阀门25的位置中)。在此类实施方案中，开关21和阀门25可可操作地彼此联接，例如，通过一个或多个推杆、缆线等，以便通过开关21促进操作阀门25。应当理解，声喇叭20的螺旋状设计例如与在耳机主体10的内部22内提供附加的空隙空间结合，可有利地促进此类布置方式。

一般来讲，耳机主体10的外壳11可以被构造成除了通过由声喇叭20提供的期望通路之外，最小化进入到耳机主体10的内部22中的环境空气声(例如，至少大体上防止环境空气声进入耳机主体10的内部22中)。这可通过例如最小化外壳11中的任何直通开口的数目和大小来完成。因此，在一些实施方案中，除了声喇叭20的第一声音接收开口13和耳机主体10的第二发射出口12以外，耳机主体10不具有通向耳机主体10的内部22的任何(未被遮挡的)开口。

更详细地，在壳体11的需要直通开口以容纳诸如例如开关的部件的任何位置处，此类部件可配对到其直通开口，使得其至少大体上遮挡开口(例如，以形成紧密的密封)。为了有助于这一点，可以使用任何合适的垫圈、密封剂、粘合剂等来将任何此类部件安装到壳体11中的直通开口中。(类似地，如果将两个或多个外壳件配对在一起以形成外壳11，则可使用任何合适的垫圈、密封剂、粘合剂等)。除此之外，在至少一些实施方案中，声喇叭20可被构造成使得其不包括除上述入口13和出口17之外的开口。因此，可至少大体上防止任何可穿透到耳机主体10的内部22中的杂散空气噪声进入喇叭20。同样地，可至少大体上(通过由耳机末端40实现的上述外部遮挡)防止任何可围绕耳机主体10的外部穿透的杂散空气噪声围绕耳机末端40的外部流动以到达用户的内耳。更进一步地，耳机末端40和例如耳机主体10的凸出部14之间的紧密密封可至少大体上防止可围绕耳机主体10的外部穿透的任何杂散空气噪声穿透到耳机末端40的内部通道41中。然而，所实现的此类布置方式可以提供：例如至少大体上所有到达用户的内耳的空气声都是通过其入口13已经进入声喇叭20并且已经穿过声喇叭20的声音，这具有如本文所讨论的有利结果。

如果需要，可将任何合适的保护元件定位在喇叭入口13的至少一部分的外侧，例如以使进入喇叭20的碎屑最小化。此类保护元件可为例如网孔、筛网、穿孔板等，并且可由任何合适的材料制成。如果需要，保护元件可为可移除的和可清洁的和/或可替换的。如果保护元件的实心材料例如大小被设定成并且被布置成使得元件至少大体上是透声的，则该元件可被忽略，例如出于计算开口13的面积的目的(即，可使用总体或标称面积)。然而，如果保护元件的实心材料对空气声传播的影响确实不可忽略，则开口13的例如根据阻挡开口的一部分的任何保护元件的开口面积的百分比而修改的“有效”面积可用于此类计算。

图1中示出示例性耳机末端40，并且图2中示出其分离视图。耳机末端40包括直通通道41，直通通道41从向外端部46到向内端部47延伸穿过耳机末端40并且允许空气声从其中穿过。在至少一些实施方案中，直通通道41是内部直通通道，意指在其全部长度上，通道41由耳机末端40的材料径向围绕(而不是例如通向耳机末端40的径向最外侧表面的沟槽或通道)。直通通道41(其可至少大致与耳机末端40的长轴对齐，例如如图2所描绘)包括主要的声音接收开口(例如，如图2所描绘的开口42)，当耳机末端40附接到耳机主体10时，该主要的声音接收开口从耳机主体10接收空气声。直通通道41还包括面向用户内耳的第二声音发射开口45，使得空气声可以通过内部直通通道41传播，并且将空气声从内部直通通道41朝向用户的内耳引导。

在至少一些实施方案中，将耳机末端40的至少一部分配合到耳道的至少一部分中外部遮挡耳道。外部遮挡是指耳机末端的至少一些径向向外表面(例如，表面51)与耳道的壁的一部分充分接触，以大体上防止环境空气声在以其它方式存在于耳机末端和耳道壁之间的空间中沿着耳道行进以便到达内耳。这可以提供：至少大体上全部或基本上全部到达内耳的空气声通过内部直通通道41(并且因此已经通过耳机主体的声喇叭，如上所述)这样做。耳机末端40可紧密地配合到耳机主体10(例如，以至少大体上防漏的方式)，以进一步提供：到达内耳的任何空气声已经通过耳机主体的声喇叭，再次如上所述。

更详细地，耳机末端是指以下主体，该主体的至少主要部分至少在径向向内方向上是弹性可压缩的和/或可变形的，使得当耳机末端插入耳道中时，耳机末端的至少一些部分径向向外地弹性偏置，使得耳机末端的至少一些径向向外表面保持抵靠耳道的壁的一部分，以便大体上或完全消除其间的任何空气间隙。耳机末端40包括长轴l，当装置1配合在人类用户的耳朵中时，长轴l通常将与耳机末端配合到其中的耳道的一部分的长轴至少大致对准。耳机末端40包括向外端部46和向内端部47，端部46为附接到(无论是永久的还是可拆卸的)耳机主体10的端部，并且端部47为保留在最靠近用户的内耳的端部。耳机末端40可由任何合适的一种或多种材料以任何合适的几何配置构成。在一些实施方案中，耳机末端40可由可弹性变形的和/或可压缩的有机聚合物材料例如合适的模制塑性材料构成。在第一一般类型的实施方案中，耳机末端的期望的可弹性压缩性可单独地由有机聚合物材料的特性而不是由例如任何特定的几何设计来提供。例如，在一些实施方案中，耳机末端40可包括例如由可弹性压缩的泡沫构成的大致圆柱形的和/或锥形的主体。在第二一般类型的实施方案中，期望的可弹性压缩性可由耳机末端的至少一些部件的几何设计来提供或增强。例如，如在图1和图2中以示例性方式所示，耳机末端40可包括主体(例如，主干)43，主体43包括由可弹性变形的材料制成的一个或多个径向向外凸出的凸缘44。将此类耳机末端插入耳道中可导致此类凸缘变形(例如，朝向耳机末端的向外端部46后掠)，从而实现凸缘的表面抵靠耳道的壁发生期望的弹性偏置。在具体实施方案中，一个或多个凸缘44可甚至在插入耳道中之前已经以后掠(张开的或铃铛状)配置设置(如在图1和图2中以示例性方式所示)。在特定实施方案中，此类凸缘的形状可至少大体为半-半球状的。应当理解，在这种第二一般类型的实施方案中，制成耳机末端40的所有或甚至任何材料必须可显著压缩可不是必要的，只要耳机末端的至少某些部件(例如，凸缘)是可弹性变形的并且以允许此类变形提供此类部件的表面抵靠耳道壁的期望弹性偏置的几何形状设置即可。

在一些实施方案(不论耳机末端40是否包括凸缘)中，耳机末端40(例如，主体43和可能存在的任何凸缘)可包括单个(例如，模制)件有机聚合物材料例如可弹性变形的和/或可压缩的材料。在其它实施方案中，耳机末端40可包括例如以下主体，该主体不必是弹性的和/或可压缩的，但在该主体的径向外侧安装一个或多个可弹性变形的凸缘、一个或多个环形可弹性压缩材料层等。(应当理解，在图1至图3所示的一般类型的设计中，可期望至少耳机末端40的主体43的向外部分可以是可弹性变形的，以便促进例如将耳机末端40的向外开口(例如，42)拉伸配合在耳机主体10的凸出部14之上)。

在一些实施方案中，耳机末端40可表现出锥形形状，其中向内端部47(面向内耳)为狭窄端部，不论耳机末端40是否呈单件的形式，或不论此类锥形形状是否通过具有不同直径的多个凸缘来以台阶形式提供。尽管在图1和图2中示出各自具有耳道壁接触表面的三个凸缘(44a、44b和44c)，但是可使用任何数目的凸缘。应当理解，多种布置方式是可能的，并且图1和图2中所描绘的特定设计仅仅是示例性实施方案。在各种实施方案中，耳机末端40的可弹性变形的和/或可压缩的部分(或耳机末端40的整体)可由表现出小于约50、45、40、35、30、25或20的肖氏a级硬度的材料制成。在特定的实施方案中，此类耳机末端或其一部分可由表现出约30至约40的肖氏a级硬度的材料制成。不论耳机末端40的具体设计如何，耳机末端40的至少一些部分可被便利地选择成具有(在耳机末端40的部件处于未变形和/或未压缩状态时)至少一定程度地大于成人的外耳道的平均直径的径向直径，以便提供：将耳机末端40插入耳道中将实现耳机末端的表面抵靠耳道的壁的期望弹性偏置。尽管已经详细描述了耳机末端的示例性样式，但是需要强调的是，具有螺旋状声喇叭的本文所述的耳机主体可以与具有任何合适的设计并且由任何合适的材料制成的任何合适的耳机末端一起使用。

耳朵生理学和将装置配合在耳朵中

将简要地概述人耳的生理学和特征结构，使得可以准确详细地描述将本发明的装置配合到用户的耳朵中。参考图6，人外耳100包括称为耳廓的广泛结构101。耳廓101包括称为耳轮的突出外部弯曲边沿103，突出外部弯曲边沿103起始于称为耳轮脚的上部基部区域111并且从上部基部区域111沿着耳廓的径向外边缘在逆时针方向上延伸。称为对耳轮的另一个弯曲突出部107位于耳轮103径向内侧，另一个弯曲突出部107从称为对耳轮脚的上部基部区域112在大致逆时针方向上延伸，以便部分地周向围绕称作外耳的一定程度地碗形的凹陷106。外耳106至少部分地由耳轮脚111分成称为耳甲腔的下部部分109和称为耳甲艇的上部部分115。外耳106的最内侧区域通向耳道104，耳道104是通向耳膜和内耳的一定程度地圆形或椭圆形(在横截面上)的通道。

对耳轮107表现出径向向内面向的边沿113，边沿113沿着其长度的至少一些或大部分可稍微径向向内凸出，以便提供稍微悬于外耳106的径向向外边缘之上的唇缘或凸缘。对耳轮107的最下部部分(例如，如图6所示的部分116)变成对耳屏108，对耳屏108是在耳甲腔的边缘之上径向向内延伸的突出部(并且与对耳轮107相比通常表现出更明显的径向向内延伸的唇缘)。称为耳屏的另一个径向向内延伸的突出部105从对耳屏横跨耳甲腔的下部部分，耳屏(以类似于对耳屏的方式)与对耳轮相比通常表现出更明显的唇缘，并且通常可稍微向外覆盖耳道104的一部分。

如本文所公开的装置1被构造(大小和形状被设定)成使得装置1可以牢固地并且舒适地保持在用户的耳朵中的适当位置。尽管在一些实施方案中，至少耳机主体10可定制成配合特定用户的耳朵，但是在其它实施方案中，可以实现装置1在用户的耳朵中的适配和保持，而不需要将装置1的形状定制成配合该具体用户的耳朵。因此，在一些实施方案中，装置1(及其耳机主体10和耳机末端40)不是定制装置(例如，根据特定用户的耳朵的模具或3-d图像来制造其任何部件的任何部分的装置)。此外，在至少一些实施方案中，耳机主体10至少是半刚性的或刚性的，并且在装置1的普通操作中，不能被用户以任何方式显著地压缩或变形。

在至少一些实施方案中，装置1被构造成使得其可以配合在用户的右耳中并且还可以配合在用户的左耳中。在此类实施方案中，不必提供将在用户的右耳和左耳中使用的不同地构造(例如，成形)的耳机主体10；相反，可以供应一对相同成形的装置。在其它实施方案中，对于右耳和左耳，可供应一定程度上不同形状的耳机主体10。

在一些实施方案中，提供在其总体形状中具有相对程度的双侧对称性的耳机主体可以是有用的。例如，耳机主体10可表现出足够的双侧对称性(即，当沿着耳机主体的向内-向外的轴线ioa观察时)，以根据需要舒适地配合在右耳或左耳中。然而，要注意的是，对于具有相对较高的双侧对称性的耳机主体10的总体形状的任何期望都不要求各种特征结构(特别是喇叭入口13和凸出部14)的放置必须表现出双侧对称性。这也不排除耳机主体10的形状中存在小的、局部的不对称性，只要保持耳机主体10的总体形状的充分的双侧对称性即可。

耳机主体10的形状的总体双侧对称性程度可通过以下方式来计量：获取耳机主体10在大体上垂直于耳机主体10的向内-向外轴线ioa的平面上的投影区域，并且标识出至少大致沿着投影区域的长轴延伸并且将投影区域分成两个(例如，大致相等的)局部区域的对称轴线。然后可以使局部区域中的一个围绕对称轴线旋转到另一个局部区域上(即，好像沿着对称轴线折叠投影区域以使一个局部区域位于另一个局部区域之上)。可以测量两个局部区域共享的它们的共有区域的百分比，并且百分比表示所存在的双侧对称性程度。具有至少大致双侧对称形状的耳机主体是指以此方式产生并测量的两个局部区域共享它们的共有区域的至少70％。(在图4的视图中，可最容易地看到示例性耳机主体10的双侧对称性)在各种实施方案中，耳机主体10可包括至少约80％、90％、95％或98％的双侧对称性。

在至少一些实施方案中，耳机主体10可表现出至少大致椭圆形的形状(当沿着耳机末端40的长轴观察时)。大致椭圆形的术语包括椭圆形、椭圆、带有一个或多个圆角的矩形、泪珠形状等。在图1至图5所示的具体实施方案中，耳机主体10具有大致椭圆形形状，其中端部31(耳机末端40附接到其上)一定程度地比相对端部32窄(因此在该实施方案中，耳机主体10为具有锥形端部31和钝端部32的一定程度的泪珠形状)。

这些一般类型的形状可允许耳机主体10的一个或多个表面保留紧密地邻近(并且在一些实施方案中，接触)限定外耳106的径向外周边的至少一部分的耳朵组成部分的表面。此类耳朵组成部分可包括例如耳屏105、对耳屏108以及对耳轮107的径向面向内的边沿113的一部分中的任一者或全部。此类布置方式可以(例如，与将耳机末端40配合在耳道104中相结合)用于将装置1牢固地并且还舒适地保持在人耳的外耳106中。这在图7中以示例性方式示出，图7示出座置在人类用户的右耳中的示例性耳机主体10(其中为便于呈现而从该视图中省略耳机末端40和耳道104)。

耳机主体10的尺寸和形状因此被构造成使得耳机主体10可以保留在人耳的外耳106中(在具体实施方案中，保留在耳甲腔109中)。例如，耳机主体10的向内表面15可被成形为使得当装置1配合在耳朵中时，向内表面15的一些或大部分区域可与限定外耳106的向内界限的(皮肤)表面接触。(尽管在图2和图5的示例性图示中被示出为相对平面的，但是在一些实施方案中，表面15可表现出弯曲的(例如，凸面)形状。)而且，如上所述，耳机主体10的一个或多个接触表面(例如，如图1至图2所示的表面35)可以围绕耳机主体10的周边的至少一部分设置(不论间隔开的还是连续延伸的)，该一个或多个接触表面被构造成使得当装置1配合在用户的耳朵中时，至少一个接触表面与限定外耳106的径向外周边的至少一部分的耳朵组成部分(例如，耳甲腔109)的(皮肤)表面接触。

在一些实施方案中，耳机主体10的大小和形状可被设定成使得耳机主体10的至少一个大致面向外或径向面向外的接触表面(例如，表面35)能够至少部分地向内配合在(并且在一些实施方案中，接触)限定外耳的径向外周边的一部分的耳朵组成部分的径向向内凸出的边缘(例如，唇缘)的面向内的表面下面。因此，在一些实施方案中，耳机主体10的耳机主体10可包括各种接触表面，这些接触表面分别被构造成保留径向向内邻近和/或向内邻近耳屏105、对耳屏108和/或对耳轮的邻近对耳屏的部分116的径向面向内的表面(例如，径向向内凸出的唇缘)。(在该上下文中，对耳轮的邻近对耳屏的部分是指在围绕对耳轮的顺时针方向上测量的在距对耳屏的径向最内侧突出的部分约25mm内的部分。)在图7的示例性说明中示出了一种此类配置，其中邻近耳机主体10的钝端部32的接触表面向内位于对耳屏108的唇缘的一部分的下面，并且可与对耳屏108的唇缘的一部分接触。类似地，耳机主体10的锥形端部31的接触表面向内位于耳屏105的唇缘的一部分的下面，并且可与耳屏105的唇缘的一部分接触。对于许多用户而言，以这种方式被“塞在”耳屏105的唇缘之下的耳机主体10的锥形端部31可为实现或增强将耳机主体10保持在外耳中的主要机构。然而，应当强调的是，根据特定用户的耳朵组成部分的特定形状，任何单独的接触表面(或其部分)或耳机主体10可必须或可不必接触任何特定耳朵组成部分(其限定该用户的耳朵的外耳的径向外周边的至少一部分)的(皮肤)表面。

因此，广泛地讲，在一些实施方案中，耳机主体10可被构造成使得装置1可通过以下方式保持在人耳中的适当位置：装置1的耳机主体10的与限定外耳106的径向外周边的至少一部分的皮肤表面邻近(例如，接触)的至少一个接触表面与将耳机末端40配合到耳道104中结合。(此类布置方式可区别于仅通过将装置的耳机末端配合到耳道中来将装置大体上或基本上支撑和保持在耳朵中的适当位置的布置方式)。在另外的实施方案中，耳机主体10可被构造成使得装置1可至少部分地通过以下方式保持在人耳中的适当位置：耳机主体10的两个或更多个接触表面(例如，在沿着耳机主体10的径向外周边的不同位置处)与限定外耳106的径向外周边的至少一部分的相应皮肤表面邻近(例如，接触)。在各种实施方案中，当装置1配合到用户的耳朵中时，耳机主体10的接触表面和限定外耳106的径向外周边的一部分的耳朵组成部分的表面之间的两个此类接触区域可围绕耳机主体10的周边以至少120度、140度或160度(在顺时针方向上或在逆时针方向上)的周向间距间隔开。图7中的示例性实施方案中示出此类布置方式，其中两个此类接触区域(分别地，与耳屏的一部分以及与对耳屏的一部分接触)具有被判定为在约130度的范围内的周向间距。

虽然在一些实施方案中，将耳机末端40配合到耳道104中可增强以上将装置1牢固地配合到人耳中的效果，但是围绕耳机主体10的周边设置至少一个接触表面(并且特别地，两个或更多个此类表面)可允许侵略性较小地将耳机末端40配合到耳道中(也就是说，耳机末端40可不需要深深地配合到耳道中)，从而为用户提供增强的舒适度，同时允许装置1仍牢固地保持在适当位置。也就是说，在此类实施方案中，耳机末端40可仅需要配合到耳道中达到足以提供前述外部遮挡而不是用作用于将装置1固定在耳朵中的主要机构的程度。因此，在一些实施方案中，装置1可部分地、大体上或基本上完全地通过以下方式保持在耳朵中的适当位置：将装置1的耳机主体10压缩配合在限定外耳的径向外周边的组成部分的一部分之间，例如在用户的耳朵的耳屏、对耳屏和/或对耳轮的邻近对耳屏的部分的任何组合之间。

在一些实施方案中，耳机主体10的向内-向外的尺寸(即，向内表面15和向外表面16之间的平均距离)可保持到最小值，使得耳机主体10的部分不向外延伸超过与对耳轮的最外侧界限重合的假想平面。这可提供：装置1可以是佩戴起来舒适的，即使在用户睡觉时也是如此(例如，使得装置1不向外凸出太远，以致于将用户的头部和耳朵定位成与枕头接触可导致装置1对用户的耳朵施加不舒适的力)。在至少一些实施方案中，当装置1配合到用户的耳朵中时，耳机主体10的所有部分可大致、大体上或完全地位于耳甲腔内。特别地，在一些实施方案中，耳机主体10将不包括在装置1配合到用户的耳朵中时向上延伸到耳甲艇中(例如，以沿循耳甲艇的边沿和/或停靠在该边沿的径向内侧的弧形凸出部的方式)的任何凸出部。

在一些实施方案中，偏置角可存在于耳机末端40的长轴l和耳机主体10之间(具体地，在耳机末端40的长轴l和耳机主体10的向内-向外轴线ioa之间)。此类偏置角可提供装置1在配合到用户的耳朵中时增强的舒适度。因此，图1至图5所示的示例性设计提供在大约10度至15度范围内的偏置角。在各种实施方案中，此类偏置角可至少为约6度、8度或10度。在另外的实施方案中，此类偏置角可至多为约18度、16度或14度。在许多实施方案中，耳机末端40的长轴l的取向可由耳机末端40安装到其上的耳机主体10的安装结构(例如，凸出部14)的取向决定。因此，在许多实施方案中，此类偏置角可例如以凸出部14延伸远离耳机主体10的耳机主体10所处的角度来建立，如同在图5中最佳所见的示例性实施方案中的情况。

以上讨论应当根据人耳的形状存在一些变化的事实来解释。因此，本文提供的将装置1配合到人耳例如外耳中的描述将理解为：施用于具有将被听力学家看作是代表平均人类成人群体的耳朵几何形状和特征结构的成人。应当注意，装置1(具体地，其耳机主体10和/或耳机末端40)可以多种大小来提供，同时对于任何装置1，以上描述至少对于特定人类群体是有效的，装置1针对该特定人类群体被构造成该大小。在具体实施方案中，如本文所述的将装置1配合到外耳中可相对于将装置1配合到适用于在2010年规定的ansis12.42((methodsforthemeasurementofinsertionlossofhearingprotectiondevicesincontinuousorimpulsivenoiseusingmicrophone-in-real-earoracoustictestfixtureprocedures)用于使用真耳中麦克风或声学测试夹具程序来测量听力保护装置在连续或冲击噪声中的插入损耗的方法)中概述的测试方法中使用的人造耳(即，模制塑料人造耳廓)中来评估。此类人造耳的具体示例为可以商品名kb0077(左)和kb0078(右)购自g.r.a.s.声音和振动a/s(丹麦，霍尔特)(g.r.a.s.sound&vibrationa/s(holte,denmark))的与g.r.a.s.45cb声学测试夹具一起使用的那些人造耳。因此，在具体实施方案中，耳机主体10被构造成具有至少一个接触表面，该至少一个接触表面被构造成接触限定满足与ansis12.42测试方法一起使用的要求的人造耳的外耳的径向外周边的至少一部分的“皮肤”表面。

尽管上面已经以将耳机主体10和耳机末端40组合以形成听力保护装置1的配置描述了耳机主体10和耳机末端40，但是需要强调的是，在至少一些实施方案中，可在没有附接到其上的耳机末端的情况下供应耳机主体10。也就是说，耳机主体10可供应给以下用户，该用户然后可将耳机主体10与任何合适的耳机末端结合使用。此外，在一些实施方案中，至少一个耳机主体和至少一个耳机末端可例如以套件的形式包装在一起。此类套件可包括使用说明(需要注意，此类说明可以是虚拟说明，例如以可以被访问以读取或上传用户指南等的列出的网站的形式)。

尽管上面的讨论主要涉及无源听力保护装置，但是在其它实施方案中，如本文所公开的耳机主体可用在电子听力保护装置中。这是指大体上防止环境空气声直接进入耳道并且包括电子部件的装置，电子部件接收环境空气声、将声音转换成电子信号、处理电子信号、将所处理的电子信号转换成所处理的声音并且然后将所处理的声音发射到耳道中。然而，需要强调的是，包括如本文所公开的螺旋状声喇叭的耳机主体被构造成用于听力保护装置(无论是无源的还是电子的)中，该装置区别于无源和电子助听装置(例如，助听器、号筒形助听器等)。

需要注意的是，在本文中的讨论中，各种装置、部件和布置方式已经被表征为例如“大体上防止”空气声波穿过。应当理解，此类术语不要求此类装置、部件或布置方式必须提供对空气声的绝对阻隔。相反，该术语所指的唯一要求是：所有此类部件和布置方式共同提供对空气声的充分阻隔特性，使得如本文公开的包括耳机末端40和耳机主体10的装置1能够如本文所公开地运行。

示例性实施方案列表

实施方案1是一种耳机主体，所述耳机主体被构造成保留在用户的耳朵的外耳中，并且包括螺旋状声喇叭，所述螺旋状声喇叭被构造成通过第一声音接收开口接收空气声波并且通过第二声音发射开口发射空气声波，其中所述第一声音接收开口的横截面积比所述第二声音发射开口的横截面积大约150至约1600的增量百分比；其中所述第二声音发射开口为偏置开口；并且其中所述第一声音接收开口和所述第二声音发射开口彼此流体连接，以便提供所述螺旋状的声喇叭；并且其中所述耳机主体被构造成接受可附接到其上的耳机末端，所述耳机末端被构造成配合到所述用户的耳朵的耳道中，并且所述耳机主体和所述耳机末端结合以提供无源听力保护装置。

实施方案2是根据实施方案1所述的耳机主体，其中所述第一声音接收开口的面积比所述第二声音发射开口的面积大约200至约1000的增量百分比。实施方案3是根据实施方案1至实施方案2中任一项所述的耳机主体，其中所述第一声音接收开口是至少大致面向外的开口。实施方案4是根据实施方案1至实施方案3中任一项所述的耳机主体，其中所述螺旋状声喇叭包括约3cm至约5cm的从所述第一声音接收开口到所述第二声音发射开口的长度。实施方案5是根据实施方案1至实施方案4中任一项所述的耳机主体，其中所述螺旋状声喇叭呈偏置螺旋形式，在所述偏置螺旋中，所述螺旋状声喇叭的所述第二声音发射开口的任何部分均不与所述螺旋状声喇叭的所述第一声音接收开口的任何部分重叠。

实施方案6是根据实施方案1至实施方案5中任一项所述的耳机主体，其中所述螺旋状声喇叭在每厘米的喇叭长度上表现出约50至约400增量百分比变化范围内的总体锥度。实施方案7是根据实施方案1至实施方案6中任一项所述的耳机主体，其中所述螺旋状声喇叭在所述螺旋状声喇叭的喇叭长度的至少约80％上表现出至少大体上恒定的锥度。实施方案8是根据实施方案1至实施方案7中任一项所述的耳机主体，其中所述螺旋状声喇叭的所述第一声音接收开口的横截面积在约30平方毫米至45平方毫米的范围内。实施方案9是根据实施方案1至实施方案8中任一项所述的耳机主体，其中所述螺旋状声喇叭表现出一个或两个下穿通道特征结构。

实施方案10是根据实施方案1至实施方案9中任一项所述的耳机主体，其中当沿着所述耳机主体的向内-向外轴线观察时，所述耳机主体表现出至少大致双侧对称的形状。实施方案11是根据实施方案1至实施方案10中任一项所述的耳机主体，其中所述耳机主体表现出至少大体上正交于所述耳机主体的向内-向外轴线取向的长轴。实施方案12是根据实施方案1至实施方案11中任一项所述的耳机主体，所述耳机主体包括位于所述耳机主体的向外表面上的机械开关，所述机械开关可操作地连接到阀门，使得所述机械开关可以用于至少部分地关闭所述阀门，以便至少部分地阻挡声音通过所述螺旋状声喇叭的空气传播。实施方案13是根据实施方案12所述的耳机主体，其中所述阀门位于所述螺旋状声喇叭的所述第二声音发射开口附近。

实施方案14是一种被构造成配合在人类用户的耳朵中的无源听力保护装置，所述无源听力保护装置包括：耳机主体和耳机末端，所述耳机主体被构造成保留在用户的耳朵的外耳中，并且包括螺旋状声喇叭，所述螺旋状声喇叭被构造成通过第一声音接收开口接收空气声波并且通过第二声音发射开口发射空气声波，其中所述第一声音接收开口的横截面积比所述第二声音发射开口的横截面积大约150至约1400的增量百分比；其中所述第二声音发射开口为偏置开口；并且其中所述第一声音接收开口和所述第二声音发射开口彼此流体连接，以便提供所述螺旋状声喇叭；所述耳机末端被构造成配合到人类用户的耳朵的耳道中，所述耳机末端附接到所述耳机主体并且包括空气声传输直通通道，所述空气声传输直通通道具有被构造成接收已经通过所述耳机主体的所述螺旋状声喇叭的空气声的主要的声音接收开口和面向所述用户的内耳的次要的声音发射开口。

实施方案15是根据实施方案14所述的无源听力保护装置，其中所述无源听力保护装置包括声级相关的声音衰减物理特征结构，所述声级相关的声音衰减物理特征结构位于所述螺旋状声喇叭的所述第二声音发射开口和所述耳机末端的所述主要的声音接收开口之间，使得从所述螺旋状声喇叭的所述第二声音发射开口发射的任何空气声在到达所述耳机末端的所述主要的声音接收开口之前必须遭遇所述声级相关的声音衰减物理特征结构。实施方案16是根据实施方案15所述的无源听力保护装置，其中所述声级相关的声音衰减物理特征结构是声过滤器，所述声过滤器被配合到至少部分地由模制到所述耳机主体的凸出柱的内部中的表面限定的腔室中，并且从所述螺旋状声喇叭的所述第二声音发射开口发射的声音必须通过所述声过滤器以到达所述耳机末端的所述主要的声音接收开口。

实施方案17为根据实施方案14至实施方案16中任一项所述的无源听力保护装置，其中所述耳机主体包括至少一个接触表面，所述至少一个接触表面被构造成使得当所述无源听力保护装置配合在用户的耳朵中时，所述至少一个接触表面接触限定所述用户的耳朵的外耳的径向外周边的至少一部分的耳朵组成部分的皮肤表面。实施方案18为根据实施方案17所述的无源听力保护装置，其中所述耳机主体的所述至少一个接触表面被构造成使得当所述无源听力保护装置配合在用户的耳朵中时，所述至少一个接触表面接触所述用户的耳朵的耳屏、对耳屏以及对耳轮的邻近所述对耳屏的部分中的至少一者的皮肤表面。实施方案19为根据实施方案18所述的无源听力保护装置，其中所述耳机主体被构造成使得当所述无源听力保护装置配合到所述用户的耳朵中时，所述无源听力保护装置至少部分地通过所述无源听力保护装置的所述耳机主体与所述用户的耳朵的耳屏、对耳屏以及对耳轮的邻近所述对耳屏的部分中的至少任何两者的压缩配合来保持在所述用户的耳朵中。

实施方案20为根据实施方案14至实施方案19中任一项所述的无源听力保护装置，其中所述耳机主体被构造成使得当所述无源听力保护装置配合到所述用户的耳朵中时，所述耳机主体至少大体上保留在用户的耳朵的耳甲腔中。实施方案21为根据实施方案20所述的无源听力保护装置，其中所述耳机主体被构造成使得当所述无源听力保护装置配合到所述用户的耳朵中时，所述耳机主体的至少大体上任何部分均未延伸到所述用户的耳朵的耳甲艇中。实施方案22为根据实施方案14至实施方案21中任一项所述的无源听力保护装置，其中所述耳机主体被构造成使得当所述无源听力保护装置配合到所述用户的耳朵中时，所述耳机主体的至少大体上任何部分均未沿着所述耳机主体的向内-向外轴线延伸到所述用户的耳朵的外耳的外侧。实施方案23为根据实施方案14所述的无源听力保护装置，所述无源听力保护装置包括根据实施方案1至实施方案13中任一项所述的耳机主体。

实施方案24是一种套件，所述套件包括：至少一个耳机主体和至少一个耳机末端，所述至少一个耳机主体被构造成保留在用户的耳朵的外耳中并且包括螺旋状声喇叭，所述螺旋状声喇叭被构造成通过第一声音接收开口接收空气声波并且通过第二声音发射开口发射空气声波，其中所述第一声音接收开口的横截面积比所述第二声音发射开口的横截面积大约150至约1400的增量百分比；其中所述第二声音发射开口为偏置开口；并且其中所述第一声音接收开口和所述第二声音发射开口彼此流体连接，以便提供所述螺旋状声喇叭；所述至少一个耳机末端被构造成配合到所述用户的耳朵的耳道中，所述耳机末端进一步被构造成可附接到所述耳机主体。实施方案25为根据实施方案24所述的套件，其中所述至少一个耳机主体为根据实施方案1至实施方案13中任一项所述的耳机主体。

实施例

通过快速成型方法(立体光照型技术)制备工作实施例耳机主体，其设计大致类似于图1至图5所示的设计。在该成型中，耳机主体是其它实心的结构(由塑料制成)，其包括与图4中最容易看到的布局类似的螺旋状螺旋声喇叭。喇叭具有面积为37mm²的面向外的、圆形、无阻挡入口，面积大约为2.7mm²的大致面向内的出口，以及大约4cm的路径长度。耳机主体包括与图2和图5中最容易看到的设计类似的凸出部，该凸出部包括腔室，腔室中放置了用于可以商品名combatarmsearplugs购自3m公司(3mcompany)的听力保护产品中的类型的级别相关的声过滤器。图1至图2中所描绘的大致类似类型的耳机末端被压配合到耳机主体的凸出部上，以形成工作实施例无源听力保护装置。该听力保护装置定位在kemarg.r.a.s.45cb人体模型的耳朵中。通过常规的方法(使用粉红噪声)来测量插入损耗(该插入损耗在成型听力保护装置不存在的情况下，相对于g.r.a.s.45cb人体模型进行测量)并且在图8中呈现该插入损耗。

为了比较，对于常规的无源听力保护装置(其不包括任何种类的声喇叭，但是包括在工作实施例中使用的相同的声过滤器并且其也使用在工作实施例中使用的相同的耳机末端)，也类似地测量插入损耗。显然，工作实施例表现出比常规的听力保护装置显著更少的插入损耗，特别是在大约2000hz以上的频率范围内。

提供上述实施例只是为了清楚地理解本发明，而不应理解为不必要的限制。在实施例中描述的测试和测试结果旨在是例示性而非预测性的，并且预计测试程序中的变化可得到不同的结果。实施例中的所有定量值均应理解为根据所使用程序中所涉及的通常所知公差的近似值。对于本领域的技术人员将显而易见的是，本文所公开的具体示例性元件、结构、特征结构、细节、配置等在许多实施方案中可修改和/或组合。(特别地，本说明书中正面引用的作为替代方案的任何元件可根据需要以任何组合明确地包括于权利要求中或从权利要求排除。)本发明人设想所有此类变化和组合均在所设想的发明的范围内，而不仅限于被选取用作示例性举例说明的那些代表性的设计。因此，本发明的范围不应当限于本文所述的特定示例性结构，而应当至少延展至权利要求的语言所描述的结构以及那些结构的等同形式。如果在所写的本说明书和以引用方式并入本文的任何文件中的公开内容之间存在冲突或矛盾之处，则以所写的本说明书为准。