CN101827297A - 分频式压电骨传导听觉装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种分频式压电骨传导听觉装置，属于压电双晶片作为声振动元件的骨传导听觉装置。两个不同的谐振频率的压电振子，高谐振频率压电振子的传导柱粘贴在压电振子一侧的压电晶片中心，低谐振频率压电振子中心具有透孔，空心传导柱固定在低谐振频率压电振子中心，高谐振频率振子的传导柱通过低谐振频率传导柱的中心孔，不产生接触，两个传导柱端面平齐，同时与接触皮肤面橡胶膜相连的硅胶板贴实。本发明的优点是：解决现有压电骨传导听觉装置对音频信号再现频段狭窄的问题，声振动元件振动力大，振动信号强，对音频信号的再现有较好的效果。

Description

分频式压电骨传导听觉装置
技术领域
本发明涉及一种压电双晶片作为声振动元件的新型骨传导听觉装置，具体而言，用于将音频信号的高频与低频分别通过两种不同谐振频率的压电双晶片转换成人所能感知的声振动信号，使人能够感知声音。
背景技术
目前包括骨传导手机、骨传导耳机、骨传导助听器等骨传导听觉装置应用较为广泛，骨传导听觉装置以机电转换形式区分，主要有电磁式、压电式、磁致伸缩式等几种。现在成熟使用的是电磁式骨传导听觉装置，但是电磁式骨传导听觉装置存在能量消耗大、低频效果差、电磁干扰大等缺点。磁致伸缩式具有在声音频段较宽、信号反应时间短等优点，但是伸缩量较小的缺点使其应用在骨传导听觉装置上效果较差。
应用压电元件的骨传导听觉装置近年来研究较多，而且应用越来越多，作为声振动的压电元件大部分都是应用压电晶片，其中包括单片结构：单晶片、双晶片，层压结构。人骨传导所感知声音敏感区的频率为800Hz-2500Hz，而压电骨传导听觉装置的压电元件受尺寸的约束，其谐振频率都在1kHz以上，所以目前压电骨传导听觉装置的结构研究设计，主要是以降低压电晶片的谐振频率、低机械品质因数Q作为参考。但是，现有应用的压电骨传导听觉装置，只是使其谐振频率相近的音频信号得以再现，而较高频率或者较低频率的音频信号再现不理想。
发明内容
本发明提供一种分频式压电骨传导听觉装置，以解决压电元件对音频信号再现响应频段较窄的问题。本发明采取的技术方案是：导电片与上壳体内部固定连接，上壳体内有通气孔，下壳体与上壳体固定连接，橡胶膜与下壳体固定连接；压电晶片一、铜基板一组成高谐振频率压电振子，高谐振频率压电振子在上壳体内部上端、铜基板一外部由压圈固定在上壳体内部，压电晶片一采用并联方式连接信号电源，音频信号线经过通线孔进入上壳体内部，其中一条高频信号线与压电晶片一的双晶片并联连接，音频信号基线与金属压圈或与导电片连接；高谐振频率压电振子与上壳体形成气腔，上壳体内部与吸音材料粘接；传导柱顶端通过树脂胶与高谐振频率压电振子中心下部粘接、并穿过低谐振频率压振子空心传导柱的中心孔与硅胶板接触连接；压电晶片二、铜基板二组成低谐振频率压电振子，低谐振频率压电振子在高谐振频率压电振子下端，铜基板二由金属压圈固定在上壳体内部，通过线孔的音频信号线的一条低频信号线与压电晶片二的双晶片并联连接，在压电晶片二上端一侧粘贴与该压电晶片二相同大的环形硅橡胶板；带有外螺纹的空心传导柱透过低谐振频率压电振子的中心孔用螺母固定在低谐振频率压电振子上、其下部端面与高谐振频率振子的传导柱的下部端面平齐，同时与硅胶板接触连接；上壳体内四个通气孔与高谐振频率压电振子与上壳体形成气腔相通，导电片分别连接铜基板一和铜基板二。
本发明提供两个不同的谐振频率的压电振子，高谐振频率压电振子的传导柱粘贴在压电振子一侧的压电晶片中心，低谐振频率压电振子中心具有透孔，空心传导柱是具有中心孔的带有外螺纹的结构，固定在压电振子中心，高谐振频率振子的传导柱通过低谐振频率传导柱的中心孔，两个传导柱相互之间有间隙，不产生接触，两个传导柱端面平齐，同时与接触皮肤面橡胶膜相连的硅胶板贴实，不同频率的音频信号所产生的振动，分别由两个振子的传导柱传到硅胶板，经由橡胶膜与人头骨接触，再由人头骨所接收。安装的两种不同谐振频率的压电振子，音频信号经过处理，低频信号进入谐振频率较低的压电振子，而高频信号则进入谐振频率相对高的振子，使不同频率的音频信号的再现有一个较好效果。
本发明具有的优点是：解决现有压电骨传导听觉装置对音频信号再现频段狭窄的问题，且由于周边固定方式，声振动元件振动力大，振动信号强，对音频信号的再现有较好的效果。
附图说明
图1是本发明的整体结构剖视图；
图2是本发明的主要结构放大剖视图；
图3是本发明装置的上壳体的内部视图。
图4是图3的仰视图。
具体实施方式
导电片20与上壳体10内部固定连接，上壳体内有通气孔11，下壳体13与上壳体固定连接，橡胶膜15与下壳体固定连接；压电晶片一4、铜基板一5组成高谐振频率压电振子，高谐振频率压电振子在上壳体内部上端、铜基板一外部由压圈3固定在上壳体内部，压电晶片一采用并联方式连接信号电源，音频信号线2经过通线孔1进入上壳体内部，其中一条高频信号线与压电晶片一的双晶片并联连接，音频信号基线与金属压圈3或与导电片20连接；高谐振频率压电振子与上壳体形成气腔，上壳体内部与吸音材料6粘接；传导柱17顶端通过树脂胶7与高谐振频率压电振子中心下部粘接、并穿过低谐振频率压振子空心传导柱8的中心孔与硅胶板16接触连接；
压电晶片二19、铜基板二14组成低谐振频率压电振子，低谐振频率压电振子在高谐振频率压电振子下端，铜基板二14由金属压圈12固定在上壳体内部，通过线孔1的音频信号线2的一条低频信号线与压电晶片二的双晶片并联连接，在压电晶片二上端一侧粘贴与该压电晶片二相同大的环形硅橡胶板9；带有外螺纹的空心传导柱8透过低谐振频率压电振子的中心孔用螺母18固定在低谐振频率压电振子上、其下部端面与高谐振频率振子的传导柱17的下部端面平齐，同时与硅胶板16接触连接；
上壳体内四个通气孔11与高谐振频率压电振子与上壳体形成气腔相通，导电片分别连接铜基板一和铜基板二。
在施加音频信号时，音频信号经过处理，高频信号进入上端高谐振频率压电振子，由于其振子的谐振频率较高，其振动效果较好，带动传导柱对与人头部接触的硅胶板16和橡胶膜15进行振动，没有受到音频信号激励的下端压电振子就不产生振动。当进入的音频信号为低频信号，进入下端压电振子时，振子带动空心传导柱8对硅胶板16和橡胶膜15进行振动，没有受到低音频信号激励的上端压电振子不振动，对上端振子的传导柱17不产生影响。

Claims (1)

1.一种分频式压电骨传导听觉装置，其特征在于：导电片与上壳体内部固定连接，上壳体内有通气孔，下壳体与上壳体固定连接，橡胶膜与下壳体固定连接；压电晶片一、铜基板一组成高谐振频率压电振子，高谐振频率压电振子在上壳体内部上端、铜基板一外部由压圈固定在上壳体内部，压电晶片一采用并联方式连接信号电源，音频信号线经过通线孔进入上壳体内部，其中一条高频信号线与压电晶片一的双晶片并联连接，音频信号基线与金属压圈或与导电片连接；高谐振频率压电振子与上壳体形成气腔，上壳体内部与吸音材料粘接；传导柱顶端通过树脂胶与高谐振频率压电振子中心下部粘接、并穿过低谐振频率压振子空心传导柱的中心孔与硅胶板接触连接；压电晶片二、铜基板二组成低谐振频率压电振子，低谐振频率压电振子在高谐振频率压电振子下端，铜基板二由金属压圈固定在上壳体内部，通过线孔的音频信号线的一条低频信号线与压电晶片二的双晶片并联连接，在压电晶片二上端一侧粘贴与该压电晶片二相同大的环形硅橡胶板；带有外螺纹的空心传导柱透过低谐振频率压电振子的中心孔用螺母固定在低谐振频率压电振子上、其下部端面与高谐振频率振子的传导柱的下部端面平齐，同时与硅胶板接触连接；上壳体内四个通气孔与高谐振频率压电振子与上壳体形成气腔相通，导电片分别连接铜基板一和铜基板二。
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