人耳鼓膜激励式发声器件及助听器系统的制作方法

1.本实用新型属于发声器件领域，具体涉及一种人耳鼓膜激励式发声器件，另外，本实用新型还涉及一种助听器系统。


背景技术：

2.现有的发声器件的声音传导路径如图1所示，发声器件输入电信号并将电信号转换为机械运动，然后再转换为声音信号输出，输出的声音信号鼓动空气通过人耳道传播，使得鼓膜感受到压强变化而产生往复运动，进而通过耳蜗刺激听觉神经感受到声音。
3.在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下缺陷：
4.上述发声器件需要经过电、磁、机械，才能转换为声能，然后经过空气传播进入人耳，不仅存在能量转换效率低的问题，而且由于此类发声器件距离鼓膜有一段距离，传播能量会发生损耗，使得人耳感受到到声压级有限，无法在很小的体积设计下，达到较大的声压级输出。


技术实现要素：

5.基于上述背景问题，本实用新型旨在提供一种人耳鼓膜激励式发声器件，与鼓膜直接连接，不仅能量转换效率极高，且能够在极小的位移下产生满足需要的大声压级。
6.本实用新型的另一目的是提供一种助听器系统。
7.为达到上述目的，一方面，本实用新型实施例提供的技术方案是：
8.人耳鼓膜激励式发声器件，包括：
9.桥接器，与人耳鼓膜连接；
10.激励单元，与所述桥接器连接，所述激励单元为动圈式结构，用于将电信号转换为机械振动，以通过桥接器带动鼓膜往复运动。
11.进一步地，所述激励单元包括：
12.导磁锷铁，为中空结构，且设有一个开口端；
13.磁铁块，容置在所述导磁锷铁的中空腔内；
14.导磁板，叠放在所述磁铁块上，以与所述磁铁块、导磁锷铁形成工作磁路，所述导磁板与导磁锷铁之间设有间隙；
15.线圈，设置在所述导磁板与导磁锷铁之间的间隙处，且与所述桥接器连接，以在输入电信号时，所述线圈在工作磁路中往复运动，并带动鼓膜往复运动。
16.在一个实施例中，所述线圈为圆环状结构，所述线圈的外壁上设有接线端子。
17.在一个实施例中，所述磁铁块为钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁中的一种；所述导磁锷铁和导磁板的材质为高导磁铁镍合金。
18.在一个实施例中，人耳鼓膜激励式发声器件还包括：
19.外壳，设有一个开口端，所述外壳内设有所述激励单元，所述外壳的开口端设有所述桥接器。
20.进一步地，所述激励单元还包括：
21.定心环，套设在所述线圈上，且所述定心环的外缘与所述外壳固定，内缘与所述线圈固定，所述定心环为弹性材质。
22.更进一步地，所述定心环上开设有若干个槽孔，所述槽孔为弧形槽。
23.在一个实施例中，所述桥接器包括：
24.鼓膜结合部；
25.激励单元连接部，与所述鼓膜结合部平行设置；
26.连杆，一端与所述鼓膜结合部固定，另一端与所述激励单元连接部固定。
27.另一方面，本实用新型实施例提供一种助听器系统，包括上述的人耳鼓膜激励式发声器件，所述人耳鼓膜激励式发声器件植入人耳耳道内。
28.与现有技术相比，本实用新型实施例至少具有以下效果：
29.1、本实用新型提供一种人耳鼓膜激励式发声器件，包括桥接器和激励单元，激励单元与桥接器连接，桥接器又与人耳鼓膜连接，当激励单元输入电信号后会直接转换为机械振动，从而通过桥接器带动鼓膜往复移动，以刺激听觉神经使大脑感受到声音，即本实用新型的发声器件直接带动鼓膜运动，不经过空气传播，能量转换效率极高，并且在极小的位移下即可产生满足需要的大声压级。
30.2、本实用新型的激励单元为动圈式结构，即线圈可在工作磁路中往复运动，进而带动鼓膜往复运动，动圈式结构的激励单元生产成本低，更适用于自动化生产。
31.3、本实用新型在线圈上套设有定心环，定心环的外缘与外壳固定，内缘与线圈固定，且定心环为弹性材质，这样在线圈移动时，能够限制线圈沿轴向移动，避免发生径向偏移。
32.4、本实用新型的定心环上开设有多个槽孔，槽孔为弧形槽，可以提供上下运动的缓冲空间。
附图说明
33.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
34.图1为现有发声器件的声音传导路径示意图；
35.图2为本实用新型实施例1中人耳鼓膜激励式发声器件的爆炸图；
36.图3为本实用新型实施例1中人耳鼓膜激励式发声器件的主视剖视图；
37.图4为本实用新型实施例1中工作磁路的磁力线示意图；
38.图5为本实用新型实施例2中人耳鼓膜激励式发声器件的立体图；
39.图6为本实用新型实施例2中人耳鼓膜激励式发声器件的主视剖视图；
40.图7为本实用新型实施例2中定心环的结构示意图；
41.图8为本实用新型实施例3中助听器系统使用时的设置示意图。
具体实施方式
42.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描
述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
43.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
44.为了解决现有发声器件存在的能量转换率低，无法输出较大声压级的缺陷，本实用新型提供一种人耳鼓膜激励式发声器件，可以直接带动鼓膜往复运动，无需经过空气传播，能量转换效率极高，并且在极小的位移下即可产生满足需要的大声压级。
45.接下来通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行描述。
46.实施例1
47.人耳鼓膜激励式发声器件，如图2和3所示，包括：桥接器1和激励单元2，所述激励单元2与桥接器1连接。
48.在本实施例中，所述桥接器1包括：鼓膜结合部101、激励单元连接部102以及连杆103。
49.具体的，所述鼓膜结合部101为块状结构，其横截面呈类似梭形结构，用于与人耳鼓膜连接；鼓膜结合部101的形状并不局限于本实施例的具体示例，在其他实施例中，鼓膜结合部101的横截面也可以是椭圆形、矩形、圆形或其他不规则形状。
50.以图2为例，所述激励单元连接部102设置在鼓膜结合部101的下方，且与所述鼓膜结合部101平行分布；激励单元连接部102为板状结构，其横截面为圆形，具体与后述的线圈204连接，因此其具有与后述的线圈204相匹配的形状和尺寸，且激励单元连接部102的尺寸大于鼓膜结合部101的尺寸。
51.所述连杆103的顶端与所述鼓膜结合部101的边缘固定，另一端与所述激励单元连接部102的圆心处固定，即连杆103用于将鼓膜结合部101和激励单元连接部102连接固定。
52.在实际应用中，桥接器1由于要与鼓膜连接，因此选用生物兼容材料，具体可选用尼龙弹性体(pebax)材质。
53.需要说明的是，本实施例的由鼓膜结合部101、激励单元连接部102以及连杆103形成的桥接器1可以是一体成型结构，也可以是由各部件组装形成的分体式结构。
54.在本实施例中，所述激励单元2为动圈式结构，即激励单元2的线圈可以往复移动，激励单元具体包括：导磁锷铁201、磁铁块202、导磁板203以及线圈204。
55.如图2所示，本实施例的导磁锷铁201为圆筒状结构，即导磁锷铁201为顶端开口的中空结构，所述磁铁块202和导磁板203则为匹配的圆饼状，线圈204为匹配的圆环状。
56.如图3所示，所述磁铁块202容置在所述导磁锷铁201内，且磁铁块202的底壁与导磁锷铁的内底壁相接；所述导磁板203叠放在所述磁铁块202上，且导磁板203与导磁锷铁201的内壁之间设有间隙；所述线圈204的底部插设在导磁板203与导磁锷铁201之间的间隙处，顶端与所述桥接器1的激励单元连接部102的底壁固定，所述线圈204的外壁上还设有接线端子204-1。
57.本实施例的导磁锷铁201、磁铁块202以及导磁板203形成了工作磁路，工作磁路的磁力线如图4中所示，由于线圈204位于该工作磁路的磁力场内，当电信号通过接线端子204-1输入线圈204后，线圈204受到安培力的作用会随着信号的变化而产生往复运动，进而带动鼓膜往复运动，以刺激听觉神经，使大脑感受到声音。
58.在实际应用中，导磁锷铁201和导磁板203的材质为高导磁铁镍合金，具体可选用1j50镍铁软磁合金；磁铁块202可以选用钕铁硼磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁、铁铬钴磁铁中的一种。
59.本实施例的人耳鼓膜激励发声器件可以直接带动鼓膜往复运动，无需经过空气传播，能量转换效率极高，并且在极小的位移下即可产生满足需要的大声压级。
60.实施例2
61.人耳鼓膜激励式发声器件，如图5和6所示，与实施例1不同的是，本实施例的人耳鼓膜激励式发声器件还包括外壳3，所述外壳3为圆柱形，且设有开口端，所述外壳3的内部设有所述激励单元2，所述外壳3的开口端设有所述桥接器1。
62.在实际应用中，所述外壳3的直径应不超过3mm，长度应不超过5mm，以便于植入人耳耳道内，此外，外壳3也应采用尼龙弹性体(pebax)等生物兼容性材料制成。
63.如图5和6所示，本实施例的激励单元2还包括定心环205，所述定心环205套设在线圈204上，且定心环205的外缘与所述外壳3固定，内缘与所述线圈204固定，以限制线圈204沿轴向移动，避免发生径向偏移。
64.具体的，所述定心环205采用弹性材质制成，其结构如图7所示，定心环205为圆环结构，且定心环205上开设有多个槽孔205-1，所述槽孔205-1为弧形槽，可以提供上下运动的缓冲空间。
65.实施例3
66.助听器系统，包括实施例2中的人耳鼓膜激励式发声器件，如图8所示，所述人耳鼓膜激励式发声器件应植入耳道内，且将桥接器与鼓膜连接，可以直接带动鼓膜随外部电信号的变化而往复运动，从而刺激听觉神经，使大脑感受到声音。
67.应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。