CN103416077A - 具有换能器模块的听力设备和用于制造换能器模块的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了带有外壳和接收器模块的听力设备,该接收器模块包括带有腔的壳体(16),该腔具有开口(17),其中该壳体(16)的至少一部分形成该外壳的一部分,并且其中该腔内布置有电-声换能器,该电-声换能器包括马达组件(2)和包含膜的声学组件(3),该声学组件(3)布置在该壳体(16)内,使得该腔被分隔成前腔室(12)和后腔室(13),该马达组件(2)布置在后腔室(13)或前腔室(12)内,且操作性地联接至该膜,并且前腔室(12)经由该开口(17)与该壳体(16)的外部声学连通,其中该壳体(16)具有根据该听力设备的使用者的耳道的一个区段的所测得的内部形状而个别地成形的外表面。此外,介绍了制造这样的接收器模块的方法。
Description
技术领域
本发明涉及采用微型声音换能器的听力设备的技术领域,所述微型声音换能器诸如微型扬声器,它常常也被称作接收器。本发明尤其涉及听力设备的换能器模块以及用于制造这样的换能器模块的方法。
背景技术
用于佩戴在使用者的耳朵处或耳道内的小型电子听力设备越来越受欢迎。这样的设备的实例有耳机,例如与个人音频/视频播放器、游戏单元和移动电话、耳级通信设备(ear-level communicationdevices)、有源听力保护设备、耳内监测器(in-ear monitors)以及助听器联合使用的耳机,所述助听器有时也被称作听力仪器(hearinginstruments)或听力修复物(hearing prostheses)。这样的设备以若干不同形式因素而可供,所述不同形式因素依赖于它们如何被佩戴,例如在耳后(behind-the-ear,BTE)、耳甲艇脊内(in the crest ofthe cymba)、耳内(ITE)、耳道内(ITC)、完全耳道内(CIC)或者混合BTE/ITE设备。在许多应用中,优选的是,该设备尽可能得难以被觉察,例如为了美观和佩戴舒适。这往往通过将该设备局部或全部放置在使用者的耳道中来实现。替代地,所述设备被设计为足够小以装配到耳甲艇脊中或者整个佩戴在耳廓后。
为了向使用者的耳鼓提供音频信号,所有提及的设备都要求有接收器,即一种将传送音频信号的电信号转换成声波形式的声能的单元(更通常地被称作电-声换能器)。这样的接收器需要非常小,尤其是为了装配在人的耳道中。较小的接收器允许设计可更深地插入耳道例如插入有骨部(bony portion)的听力设备,这提供了降低阻塞效应的益处。这尤其使得能够设计深入装配的CIC设备。此外,较小的接收器允许设计较小程度地阻塞耳道的听力设备,即使耳道在插入了该听力设备时保持更开放,从而提供了增强的佩戴舒适度和更自然的声音感知的益处。尤其,开放式装配的混合BTE/ITE设备,通俗地被称作耳道内接收器(RIC)或耳内接收器(RITE)设备,受益于这样的小型接收器。此外,BTE设备和佩戴在耳甲艇脊中的设备也受益于小型接收器,因为主要是接收器的尺寸确定了这些设备可实现的微型化程度。
这样的微型接收器的一个实施例在EP0851710A1中被公开。这样的接收器通常具有矩形立方体(rectangular cuboid)形状,鉴于耳道的椭圆形横截面,这尤其并非是最优的。EP1209948A2中示出了替代形状的接收器。US5,960,093中描述了一种具有减小的厚度的接收器。在所有的这些公布文本中,声学膜(也被称作隔膜)被纵向地布置在接收器罩内,以使隔膜的尺寸最大化,从而实现高的输出声压级。与此相反,EP0548580A1提出了一种用于耳内应用的圆柱形接收器,其中隔膜在圆柱体的开口端相对于圆柱体轴线横向布置。然而,此设计将隔膜的尺寸限于耳道横截面的尺寸,相对于前文提及的设计,这有限制了可实现的输出声压级的缺点。
另外,在所提及的能够拾取存在于听力设备的使用者的耳道中的声音的设备中提供传声器(即声-电换能器)可以是有益的。这样的传声器被称作“耳道传声器”,以将它与用于拾取来自听力设备使用者周围的声音的一个或多个传声器(因此被称作“环境传声器”)区分开。这样的耳道传声器可被用于若干目的。例如,WO02/17838A1公开了一种听力保护设备,它包括用于检验该设备在声音衰减方面正常工作(即具有充分的声学密封)的装置。所述装置包含用于测量存在于耳道中的声音的耳道传声器。此外,EP1640972A1提出了一种用于将使用者的语音与环境声音分离的系统和方法。该系统包括待被至少局部佩戴在使用者的耳道中的设备,该设备具有向外朝环境定向的第一传声器和向内朝使用者的耳道定向的第二传声器。音频信号处理单元使用适于将使用者的语音与环境声音分离的盲源分离算法处理来自第一传声器和第二传声器的音频信号。此外,US2005/0058313A1提供了一种耳级通信系统,它包括容纳了用于在耳道中使用的传声器、处理器和无线传输器的耳模(ear mould)。该传声器从耳道内拾取使用者的语音,然后该语音被该处理器处理,并且借助于该无线传输器被传输至远程接收器。此外,US5,987,146描述了一种开放式耳道助听系统,它包括多个耳道管,这些耳道管被定尺寸为用于安置在使用者的耳道中。接收器和/或传声器被定位在耳道中的耳道管端。此外,US6,937,738中提出了一种包括阻塞子系统的数字助听器。该阻塞子系统对耳道内的数字助听器使用者的自身语音的放大进行补偿。为了实现此目的,耳道传声器在受阻塞的耳道内捕获声音,并且将该信号提供至在电学上消除或最小化其效应的电路系统。US2008/0181440A1提出了一种组合式接收器和耳道传声器组件,该组件例如可被用在根据US6,937,738的数字助听器中。对于所有这些应用,期望的是,所采用的耳道传声器尽可能得小,尤其是在既要使用接收器又要使用耳道传声器的场合,如同在上文最后一个实施例中提及的有源阻塞消除的情形。
发明内容
本发明的目的是提供比目前可行的更小的听力设备。本发明的另一目的是提出一种可满足个人的具体需求或者满足听力设备模型的具体要求的换能器模块。
至少这些目的通过根据权利要求1所述的具有换能器模块的听力设备来实现。在其他权利要求中给出了所述听力设备的多种示例性实施方案以及用于制造这样的换能器模块的方法。此外,给出了通过应用由所提出的制造方法提供的数据来调配所提出的听力设备的方法。
本发明提供了一种带有外壳(housing)和换能器模块的听力设备,所述换能器模块包括带有腔(cavity)的壳体(shell),所述腔具有开口,其中所述壳体的至少一部分形成了所述外壳的一部分,并且其中所述腔内布置有电-声换能器或声-电换能器,所述电-声换能器或声-电换能器包括马达组件和包含膜的声学组件,所述声学组件被布置在所述壳体内,使得所述腔被分隔成前腔室(front chamber)和后腔室(backchamber),所述马达组件被布置在所述后腔室或所述前腔室内,且操作性地(operatively)联接(即,驱动地连接)至所述膜,并且所述前腔室经由所述开口与所述壳体的外部声学连通,其中所述壳体具有根据所测得的听力设备的使用者的耳道的一个区段(section)的内部形状而被个别地成形的外表面。
通过将所述电-声换能器或声-电换能器直接纳入换能器模块的壳体(其中所述壳体的至少一部分构成了所述听力设备的外壳的一部分)中,由此将常规使用的接收器或传声器罩替换为所述壳体的一部分,可实现所述换能器模块在其尺寸和形状方面以及在其声学特性方面的灵活得多的设计。由于不再被所述接收器或传声器罩的形状和尺寸(其通常是矩形立方体)所约束,所以可设计小型的换能器模块,从而可实现总体小型的听力设备。此外,由于当所述电-声换能器或声-电换能器被直接布置在所述壳体的腔内而非布置在接收器或传声器罩(其需要被布置在所述听力设备的外壳中)内时提供了更大的设计自由度,所以常常可采用能够分别提供更高的最大输出声压级或更高的灵敏度的较大的电-声换能器或声-电换能器。此外,所述换能器模块的声学特性可被优化,以满足期望的目标参数,诸如特定的频率响应、声学阻抗、谐振频率等等。通过改变所述前腔室和所述后腔室的形状和体积,例如通过更改所述腔的尺寸和形状以及所述声学组件的布置,可改变声学特性。这些优点适用于所有样式的微型听力设备,即,适用于BTE、ITE、CIC和混合型诸如RITE听力设备。
通过将所述壳体个别地成形为具有根据所述听力设备的使用者的耳道的一个区段的所测得的内部形状的外表面,所述使用者的个别耳道的具体尺寸和形状被纳入考虑,从而允许提供可被更深地插入所述使用者的耳道或者较小程度地阻塞耳道的换能器模块。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述腔的壁基本根据所述使用者的耳道的所述区段的至少一部分的所测得的内部形状被成形。通过将所述腔的一些部分适配至所述使用者的耳道的形状,可以优化地利用所述壳体内的可用空间。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述壳体具有根据所提供的对关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据来成形的外表面。这样,旨在例如用于具体使用者组或具体应用的一类听力设备或听力设备模型的具体尺寸和形状被纳入考虑,从而允许,在“一个尺寸适应/适合许多人”解决方案的意义上,提供例如可被更深地插入所述特定组的使用者的耳道或者较小程度地阻塞耳道的换能器模块。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述马达组件和所述声学组件被弹性地附接至所述壳体。通过用弹性、振动和减振装置将所述马达组件和所述声学组件支撑在所述壳体内,来自所述电-声换能器的振动不被传递至所述壳体,反之对所述壳体的冲击不被传递至所述电-声换能器或声-电换能器。前者在接收器和传声器都位于所述壳体内的配置中减少了声学反馈,如同例如ITE/ITC/CIC型助听器或有源(active)听力保护设备中的情形。后者确保所述电-声换能器或声-电换能器被保护免受从外部作用于所述听力设备的冲击,诸如当所述听力设备掉下和落到地上时。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述马达组件和所述声学组件经由弹性支柱(braces)或托架(brackets)附接至所述壳体。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述声学组件还包括刚性框架,所述膜在其周界处被安装至所述刚性框架。将所述膜安装在刚性框架中使得在制造所述听力设备的过程中更容易处置所述膜。另外,这提供了用于将所述声学组件附接至所述壳体的稳定结构。此外,所述膜的声学特性强烈地受到所述膜在其周界处被保持的方式的影响,因为这影响了所述膜的振荡行为,从而通过框架来限定所述膜的固定有助于实现期望的声学特性。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述膜与所述壳体一体地形成。当采用添加式制造技术(诸如3D印刷,其中通过铺设相继的多层材料来建立所述壳体)时,这样的实施方式是有吸引力的。3D打印机允许在单个构建工艺中印刷由具有不同机械和物理特性的几种材料制成的部件和组件。替代的添加式制造技术包括:选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积建模(FDM)、数字光投影(DLP)和立体光刻印刷(SL)。在单个制造步骤中形成所述膜连同所述壳体,节省了必须将这二者组装的步骤,并且通过能够在所述膜的物理尺寸、所述膜在所述腔内的配置以及所述膜的声学特性方面优化所述膜,提供了在按照使用者的要求定制所述换能器模块时的另外的自由度。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,一层磁性屏蔽材料诸如高导磁合金(mu-metal)被布置在所述腔的表面上。通过将所述腔的表面衬有具有非常高的磁导率(magnetic permeability)的材料诸如高导磁合金,对所述电-声换能器或声-电换能器非常有效地屏蔽了来自外部的静态或低频磁场的注入,否则所述来自外部的静态或低频磁场可被所述马达组件的线圈拾取,从而影响所述电-声换能器的声学输出或者所述声-电换能器的电输出信号。此外,通过提供这样一层磁性屏蔽材料,由所述马达组件生成的磁场的注入可被抑制,从而例如避免所述换能器模块与集成在所述听力设备中的t线圈(电话线圈)的感应耦合,即防止这样的部件之间的电磁反馈。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,除了所述电-声换能器或声-电换能器之外,所述换能器模块还包括附加的功能单元,例如:一个或多个环境传声器模块、一个放大器、一个处理单元、一个无线收发器、一个天线、一个t-线圈、一个电源,其中这些附加的功能单元中的至少一个被布置在所述后腔室内。在所述换能器模块包括附加的功能单元(例如用于将来自个人音频播放器的声学信号提供至所述听力设备的无线接收器)的情形中,这些单元可被布置在所述壳体内的另一腔中,或者替代地所述单元中的一个或多个可被布置在容纳所述电-声换能器的所述腔的后腔室中。这可例如是当需要增大所述后腔的体积时(例如为了优化所述电-声换能器的低频响应或者为了提高所述声-电换能器的灵敏度)的情形。为了实现此目的,对带有所述附加的功能单元的另一腔的尺寸以及带有所述电-声换能器或声-电换能器的腔的尺寸进行折衷,使得所述后腔室获得期望的体积和形状。作为此空间优化工艺的一部分,另外的功能单元中的某些可能还需要从所述另一腔转移至所述后腔室。常常,期望的是,使所述后腔的体积最大化,从而不再形成另外的腔,而是所有另外的功能单元都被部署在所述后腔室中,其中所述后腔室则基本用掉所述壳体连同所述前腔室的整个体积。
在另一示例性实施方案中,所述听力设备包括一个或多个环境传声器模块,每个环境传声器具有传声器膜,其中所述环境传声器中的至少一个环境传声器的传声器膜基本垂直于所述声学组件的膜。在将环境传声器和接收器二者纳入同一壳体内的设备(诸如助听器)中,从接收器到环境传声器的声学反馈是个大问题。此问题缘于在这样小的设备中环境传声器与接收器极为贴近,且因为传声器信号在被施加于接收器之前被强烈放大,由此高增益支持了反馈振荡的建立。为了使从声学组件的膜到传声器膜的振动的传播最小化,所述传声器应被定位为使得由所述声学组件(例如所述接收器)的膜产生的振动不影响传声器输出信号,例如通过将所述传声器膜布置为平行于所述振动的方向。在许多情形中,所述声学组件的膜和所述传声器膜应优选地被布置为彼此垂直。这可用根据本发明的换能器模块来实现,因为在根据所述听力设备的要求来设计和定制所述换能器模块的过程中限定了所述环境传声器相对于所述声学组件的膜的布置和定向。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述后腔室与所述壳体的外部在声学上密封(acoustically sealed)。而所述前腔室经由开口——通常被称作声音端口(例如以喷嘴的形式)——与所述壳体的外部声学连通,所述后腔室基本与环境及所述前腔室密封,从而实现所述后腔室中的空气的特定声顺(acoustic compliance)。然而,这不意味着所述后腔室是气密的,因为大气压力平衡(例如经由所述膜中的穿孔)是必要的。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述壳体是具有第一部分和第二部分的两部分(two-part)壳体。这允许在所述听力设备的组装过程中,将所述马达组件和所述声学组件以及任何其他功能单元(例如无线接收器连同天线)布置在所述壳体内。在将各种部件布置在所述壳体内之后,所述壳体的这两部分被牢固地接合在一起。这可例如通过将这两部分胶粘或焊接在一起来实现。然后,仅可通过砸开所述壳体来再次实现对所述壳体内的部件的介入。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述第一部分和所述第二部分可分离地彼此连接,例如借助于快速连接锁合物(closure),诸如棘爪(catch pawls)、锁销(detents)或卡扣式接头(bayonet-typejunctions)来实现。这允许,例如当完成修复工作时,通过简单地打开然后重新闭合所述快速连接锁合物,来随时介入所述壳体内的部件,以例如更换它们中的一个或多个。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述壳体的所述第一部分包括所述前腔室,并且所述壳体的所述第二部分包括所述后腔室。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述声学组件被安装在所述第一部分与所述第二部分之间。这使得在组装期间容易将所述声学组件部署在所述壳体内,因为可简单地将所述声学组件安放在这两个部分之一的开口中,然后将这两个部分接合在一起。此外,所述开口的轮廓可被用作所述声学组件的支撑物,从而允许在组装期间快速且精确地安置所述声学组件。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述壳体还包括分隔壁,所述分隔壁将所述壳体的内部空间细分为两个腔,即所述腔和另一腔。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述分隔壁与所述壳体一体地形成,或者替代地与所述壳体分立地形成且附着至所述壳体。在后一情况中,机械止挡件(stop)(诸如肩部)可被形成为所述壳体的一部分,然后将分立的“帽(cap)”(其充当所述分隔壁)例如胶粘到所述机械止挡件上,从而使所述腔与所述另一腔彼此密封。这样的密封是必要的,以确保没有空气从所述腔(其充当所述电-声换能器或声-电换能器的后腔室)逸入所述另一腔。所述后腔室的不良密封会降低换能器的性能,例如在最大输出功率或灵敏度方面。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,还包括耳后部件,所述耳后部件被成形以装配在使用者的耳后,所述耳后部件包括至少一个环境传声器以及放大器装置,其中所述换能器模块与所述耳后部件分立,并且其中所述放大器装置操作性地连接至所述马达组件。所述耳后部件可以是旨在针对许多不同使用者的通用零件,而所述换能器模块可以是定制的,以在其几何尺寸和形状方面以及在其声学特性和性能方面满足个别使用者的要求。
在所述听力设备的另一示例性实施方案中,所述后腔室的壁中设置有用于气压平衡/补偿的一个或多个微孔,所述一个或多个微孔优选地具备拥有低于10Hz的截止频率的低通特性。
为了能够充分发挥所提出的换能器模块的定制可行性的优点,尤其是用于使换能器模块满足特定应用的具体要求或者满足一组使用者或者一个个体的具体需求,要求一种用于制造这样的定制换能器模块的适当方法。
因此,本发明还提供了一种用于制造换能器模块的方法,所述换能器模块用于至少局部被佩戴在所述换能器模块的使用者的耳道内,所述换能器模块包括:带有腔的壳体,所述腔具有开口;以及电-声换能器或声-电换能器,它被布置在所述腔内且包含马达组件和声学组件,所述方法包括如下步骤:
-提供对关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据(本步骤随后被称作“提供数据步骤”);
-考虑所提供的数据来生成所述壳体的三维计算机模型,使得所述壳体具有如下外表面,所述外表面满足由所提供的数据给出的关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束,且满足所述马达组件和所述声学组件在所述腔内的布置,使得所述声学组件将所述腔分隔成前腔室和后腔室,由此所述马达组件被布置在所述后腔室或所述前腔室内,且操作性地联接(即,驱动地连接)至所述声学组件,并且所述前腔室经由所述开口与所述壳体的外部声学连通(本步骤随后被称作“生成步骤”);以及
-基于所生成的三维计算机模型来计算包含所述前腔室和所述后腔室的所述电-声换能器或声-电换能器的声学特性(本步骤随后被称作“计算步骤”)。
在所述提供数据步骤,对所述壳体的尺寸和形状施加几何约束,使得所述换能器模块可例如大致适于被某一组使用者(例如拥有“小型”“中型”或“大型”耳道的人)佩戴,从而提供一系列标准的“一个尺寸适应许多人”的换能器模块。所述生成步骤基于所提供的关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束以及待被布置在所述壳体的腔内的部件(例如所述马达组件和所述声学组件)的三维(3D)计算机模型,建立了所述壳体的3D计算机模型。所得到的所述壳体的3D计算机模型包括所述腔以及个体部件在所述腔内的布置,从而得到在所述计算步骤中确定所述电-声换能器或声-电换能器的声学特性所必要的所有几何数据。
应明确注意到,所提及的制造换能器模块的方法可被应用于制造满足特定听力设备“模型”的具体要求的换能器模块。这样的听力设备模型可以是BTE或ITE听力设备,其不适用于具体个体,例如不是根据该个体的耳道成形的,而是更一般地被设计为,通过提供具有非常具体的形状和/或尺寸和/或声学特性的听力设备模型,来满足大多数使用者的要求,这不能用现成的接收器或传声器(例如,作为待被构建成听力设备的分立单元,提供在标准矩形立方体形状的罩中)来实现。
在一个示例性实施方案中,所述制造方法还包括测量所述使用者的所述耳道的至少一个区段的内部形状的步骤,其中对关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据基于的是所测得的所述使用者的耳道的所述区段的内部形状,从而所述壳体(的外表面)是针对具体使用者个别地成形的(本步骤随后被称作“测量步骤”)。
所述测量步骤提供了所述使用者的耳道的至少一部分的3D计算机模型,即所述耳道的旨在佩戴所述换能器模块的部分,即所述换能器模块待被定位在所述耳道内的位置。然后,所述生成步骤基于所述使用者的耳道的至少一部分的3D计算机模型以及待被布置在所述壳体的所述腔内的部件(例如所述马达组件和所述声学组件)的3D计算机模型,来建立所述壳体的3D计算机模型。
在另一示例性实施方案中,所述制造方法还包括如下步骤:如果所算得的声学特性偏离期望的声学特性,则修改所述壳体的三维计算机模型以及/或者所述马达组件和/或所述声学组件在所述腔内的布置(本步骤随后被称作“修改步骤”)。由此,可改变所述壳体自身的形状和尺寸,以及所述腔的形状、尺寸和所述腔在所述壳体内的位置,以及所述部件在所述腔内的布置。这产生了所述壳体(包含所述腔以及所述部件在所述腔内的布置)的经修改的3D计算机模型,所述经修改的计算机模型具有经修改的声学特性,所述经修改的声学特性优选地匹配期望的声学特性,所述期望的声学特性基于的是具体使用者的个别要求,例如在声学性能和佩戴舒适度方面。
在所述制造方法的另一示例性实施方案中,所述修改步骤和所述计算步骤被重复,直到所算得的声学特性(即,在所述计算步骤中确定的声学特性)匹配期望的声学特性。因此,通过如下方式逐渐逼近期望的声学特性:反复修改的所述壳体(包含所述腔和所述部件在所述腔内的布置)的3D计算机模型,计算所得到的声学特性,并且将这些声学特性与被指定所述换能器模块的设计目标的期望的声学特性进行比较。
在所述制造方法的另一示例性实施方案中,作为所述修改步骤的一部分,所述前腔室和/或所述后腔室的形状和/或体积被修改。由于所述换能器模块的声学特性很大程度上依赖于前腔室和后腔室的形状和体积,所以将修改集中在这些量上将对所述声学特性具有最大影响,从而将导致所述壳体(包含所述腔和所述部件在所述腔内的布置)的3D计算机模型向呈现期望的声学特性的换能器模块的设计快速收敛。
在所述制造方法的另一示例性实施方案中,所算得的声学特性包括下列中的一个或多个:声学阻抗、声顺、频率响应、谐振频率、能量转换效率、输出声压级。基于这些声学特性,可在所述换能器模块的使用过程中,按照意图,针对使用者将所述换能器模块至少部分被佩戴在耳道中的情形来确定所述换能器模块的声学性能。
在另一示例性实施方案中,所述制造方法还包括如下步骤:通过快速原型工艺(protyping process)根据所述三维计算机模型来形成所述壳体,所述快速原型工艺为,例如:选择性激光烧结、立体光刻、光致聚合、熔融沉积建模或3D印刷。这允许非常成本有效地和快速地生产用于所述换能器模块的定制壳体,甚至使得有可能一体地形成部件,例如作为所述壳体的一部分的所述电-声换能器的膜,如上面指示的,从而进一步简化了生产,因为不要求分立地组装所述声学组件。
在另一示例性实施方案中,所述制造方法还包括如下步骤:将包括所述前腔室和所述后腔室的所述电-声换能器或声-电换能器的所算得的声学特性提供给用于使听力设备适应所述使用者的个别听力要求的装置。
以此方式,由壳体建模得到的所述换能器模块的声学特性可被反标注(back-annotated)至拟合装置(例如拟合软件),使得可基于实际实施的换能器(包含所设计的所述前腔室和所述后腔室)来优化听力设备参数的调整。此外,如果在拟合过程中发现用目前所设计的换能器模块不能实现期望的听力性能,则可向上面提出的制造方法提供经修改的期望的声学特性,以设计更好地适于实现期望的听力性能的经修改的传声器模块。
此外,如果接收器部署有形成后腔室的罩,则其中布置有所述接收器的腔充当后腔室延伸部,所述后腔室延伸部扩大了所述接收器的后体积,即所述后腔室的体积。
对于这样的情况,本发明还提供了另一用于制造换能器模块的方法,所述换能器模块用于至少部分被佩戴在所述换能器模块的使用者的耳道内,所述换能器模块包括:带有腔的壳体,所述腔具有开口;以及电-声换能器或声-电换能器,所述电-声换能器或声-电换能器被容纳在罩中,所述罩被布置在所述腔内,且具有声音端口和后体积延伸部开口,所述声音端口经由所述开口与所述壳体的外部声学连通,所述后体积延伸部开口与所述腔声学连通,所述方法包括如下步骤:
-提供对关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据;
-考虑所提供的数据来生成所述壳体的三维计算机模型,使得所述壳体具有如下外表面,所述外表面满足由所提供的数据给出的关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束,且满足所述壳体在所述腔内的布置,所述腔的未被占据的部分是用于所述电-声换能器或声-电换能器的后腔室延伸部;以及
-基于所生成的三维计算机模型来计算包含所述后腔室延伸部的所述电-声换能器或声-电换能器的声学特性。
在一个示例性实施方案中,所述另一制造方法还包括如下步骤:测量所述使用者的耳道的至少一个区段的内部形状,其中对关于所述壳体的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据基于的是所测得的所述使用者的耳道的所述区段的内部形状,从而所述壳体是针对所述使用者个别地成形的。
在另一示例性实施方案中,所述另一制造方法还包括如下步骤:如果所算得的声学特性偏离期望的声学特性,则通过修改所述后腔室延伸部的形状和/或体积来修改所述壳体的三维计算机模型。
在所述另一制造方法的另一示例性实施方案中,所述修改步骤和所述计算步骤被重复,直到所算得的声学特性匹配期望的声学特性。
在所述另一制造方法的另一示例性实施方案中,所算得的声学特性包括下列中的一个或多个:声学阻抗、声顺、频率响应、谐振频率、能量转换效率、输出声压级。
在另一示例性实施方案中,所述另一制造方法还包括如下步骤:通过快速原型工艺根据所述三维计算机模型来形成所述壳体,所述快速原型工艺为,例如:选择性激光烧结、立体光刻、光致聚合、熔融沉积建模或3D印刷。
在另一示例性实施方案中,所述另一制造方法还包括如下步骤:将包含所述后腔室延伸部(27)的电-声换能器或声-电换能器的所算得的声学特性提供给用于使听力设备适应所述使用者的个别听力要求的装置。
为了进一步利用所提出的换能器模块的定制可行性以及所提出的制造换能器模块的方法,一种用于适应包含所提出的换能器模块的听力设备的适当方法是有益的。
因此,本发明还提供了一种用于使包含所提出的换能器模块的听力设备适应所述听力设备的使用者的个别听力要求的方法,所述方法包括如下步骤:应用根据所提出的制造换能器模块的方法中的一个所算得的包含前腔室和后腔室或替代地后体积延伸部的电-声换能器或声-电换能器的声学特性。
如上文所述,由壳体建模得到的换能器模块的声学特性可例如被反标注至拟合软件,使得可基于实际实施的换能器(包含所设计的前腔室和后腔室)来优化听力设备参数的调整。通过采用根据所提出的制造方法之一所算得的包含前腔室和后腔室或替代地后体积延伸部的换能器的声学特性来确定听力设备设置,可更精确地调整所述听力设备,以实现期望的听力性能。
明确指出,上文提及的实施方案的任何组合,或组合的组合,属于进一步的组合。仅排除那些会造成矛盾的组合。
附图说明
接下来,借助于示例性实施方案并且参考下列附图,进一步解释本发明:
图1是一个已知(即现有技术)接收器的示意性侧截面图;
图2是一个已知(即现有技术)接收器的示意性侧截面表示,所述接收器被布置在一个壳体内,所述壳体被插入一个耳道,在a)中距耳鼓膜一个大距离d,在b)中距耳鼓膜一个小距离d’;
图3是一个换能器模块的示意性侧截面表示,具体地是一个根据本发明的定位在耳道内的接收器模块的示意性侧截面表示;
图4是一个根据本发明的接收器模块的示例性实施方案的截面图,所述接收器模块用于与一个BTE部件(未示出)联合用在使用者的耳道内;
图5是a)常规的耳内(ITE)听力设备和b)根据本发明的ITE听力设备的示意性侧截面表示;
图6是a)另一常规的ITE听力设备和b)根据本发明的另一ITE听力设备的示意性侧截面表示;以及
图7是a)在后腔室中带有马达组件的换能器和b)在前腔室中带有马达组件的另一换能器的示意性侧截面表示。
具体实施方式
图1示出了一般采用的平衡电枢型磁接收器1的示意性侧截面图。这种类型的接收器1能够非常有效率地将电能转换成声能。图1中的已知接收器1基础上包括被布置在罩4中的马达组件2和声学组件3(一起被称作电-声换能器)。马达组件2包括线圈5和一对永磁体6、6’,U型电枢7延伸穿过该对永磁体6、6’且在该对永磁体6、6’之间延伸。流经线圈5的电流在电枢7中引入磁动势(magneto motive force)。结果,依赖于该电流的方向,电枢7的末端被永磁体6、6’中的一个较多地吸引而被另一个较少地吸引,这使电枢7弯曲。从而,依赖于通过终端9施加至线圈5的电信号,连接至电枢7以及连接至声学组件3的膜9(也被称作隔膜)的驱动销8被移动,引起膜10振动并且产生声波,该声波经由出口11离开罩4。接收器1的声学特性依赖于膜11前方和后方的空气体积(air volume)(被称作前体积(front volume)和后体积(back volume)),即前腔室12和后腔室13中的空气体积,其中马达组件2位于后腔室13中。通常使用矩形立方体罩4来包封该马达组件和声学组件2、3以及该前体积和该后体积。
图2a)描绘了布置在壳体16内的标准接收器1,壳体16被插入耳道14的外端,使得壳体16的内端位于距耳鼓膜相对大的距离d处。如图2b)中示意性示出的,标准接收器1的矩形罩常常不被装配到位于耳道14深处的内区段中,即不被装配在距耳鼓膜相对小的距离d’处,因此标准接收器1的矩形罩不能被布置在待于该位置插入耳道14的听力设备的壳体16中。从图2b)中的延伸超出壳体16的轮廓并且延伸超出耳道14的壁的罩4看,这是明显的。
为了克服这个问题,本发明提出,在没有罩4的情况下,将包括马达组件2和声学组件3的电-声换能器直接布置到壳体16的腔15中。图3中示意性地示出了一个根据本发明的接收器模块。在此,腔15形成于壳体16(旨在被佩戴在位于耳道14深处的内区段内)中的方式使得马达组件2和声学组件3可被布置为更靠近开口17,开口17构成了通往壳体16外部的声音端口。该接收器模块的前体积和后体积已被保持为与使用带有罩4的标准接收器1的解决方案的前体积和后体积相等,但腔15的形状和体积以及声学膜10的布置已被适配为使得前腔室12和后腔室13为前空气体积和后空气体积提供必要的自由空间。
前腔室12经由开口17(也被称作声音端口)与壳体16外部声学连通,同时后腔室13基本与环境及前腔室12密封。然而,提供了用于允许后腔室13内的大气压力平衡的装置,例如膜10中的穿孔(perforation)或者连接后腔室13与壳体16外部的具有非常小的直径的通气口(vent)。
如前文已指出的,常常期望小型的接收器模块,以能够将该接收器模块深深插入耳道14的有骨部,其中该接收器模块以密封方式安置。这被称作紧密“深入装配”,这与位于耳道14的软骨区(cartilaginousregion)内的较浅装配相比提供了减小的阻塞效应。替代地,有时期望能够将该接收器模块以“开放装配”的形式布置在耳道14的外区段内,由此该接收器需要小,以不阻塞耳道14且使其横截面尽可能开放。此外,处理极度听力损失要求利用笨重接收器的高功率听力设备,这使得在耳道的外区段中的紧密装配成为必要。在所有这三个情形中,根据本发明的接收器模块将是有用的,因为相对于纳入了带有罩4的标准接收器1的接收器模块,根据本发明的接收器模块具有减小的尺寸。
为了能够将该电-声换能器安装在壳体16的腔15内,壳体16例如由两部分制成。这两部分壳体的第一部分和第二部分可被形成为两个分立部分,或者被形成为随后被切割成两部分的单个部分。一旦该电-声换能器已被布置在腔15内,该壳体的这两部分就可牢固地接合在一起。这可例如通过将这两部分胶粘或焊接在一起来实现,或者,尤其在这两部分壳体的第一部分和第二部分被形成为两个分立部分的情形中,这可通过将这两部分可分离地连接至彼此来实现(例如借助于快速连接锁合物,诸如棘爪、锁销或卡扣式接头)。
马达组件2和声学组件3在腔15内弹性地附接至壳体16,以使从该电-声换能器到壳体16的声学振动的传递最小化,并且在另一方面保护该电-声换能器免受从外部施加于该接收器模块的冲击。因此,马达组件2和声学组件3经由弹性支柱和托架附接至壳体16。
膜10例如在其周界处被安装至一个刚性框架。这提供了用于将声学组件3附接至壳体16的稳定结构。该框架可例如被定位在壳体16的第一部分与第二部分之间,并且该第一部分和该第二部分的开口的轮廓可被用作该框架的支承物,从而允许在组装过程中快速且精确地定位膜10。在此情形中,壳体16的该第一部分包含前腔室12,并且壳体16的该第二部分包含后腔室13。在壳体16还包含环境传声器的应用中,在这两者之间可出现机械反馈。为了使从声学组件的膜10到该环境传声器的膜的振动传播最小化,该传声器应被定位为使得由该声学组件的膜10产生的振动不影响该环境传声器的输出信号,例如通过将该环境传声器的膜布置为平行于振动方向。优选地,该电-声换能器的膜10的平面和该环境传声器的膜的平面被彼此垂直定向。
为了提供该电-声换能器的磁屏蔽,腔15的整个表面可衬有具有非常高的磁导率的材料,诸如高导磁合金。
对于某些应用,另外的功能性单元(诸如一个或多个传声器模块、一个放大器、一个处理单元、一个无线收发器、一个天线、一个电源)被布置壳体16内,处于分立的腔内或者后腔室13内。
如图4中例示的,根据本发明的接收器模块可与混合型听力设备联合使用,该混合型听力设备包括佩戴在耳道外部的部件(未示出)(例如具有被成形为装配在使用者的耳后的外壳的耳后(BTE)部件)和至少部分地佩戴在耳道内的接收器模块(耳道内接收器,RIC),其中这两者经由柔性的连接装置18连接至彼此,柔性的连接装置18例如为包括引线的细管,以从该BTE部件向该接收器模块提供电信号,即从放大器装置(未示出)向马达组件2提供电信号。
图5a)以示意性侧截面表示示出了一个常规的耳内(ITE)型听力设备(或耳道内接收器(RIC)型听力设备模块)。此ITE听力设备包括壳体16以及布置在壳体16内远端开口处的面板(face-plate)19。待容纳在壳体16内的部件常规地通过该远端开口安装。接收器1被布置为靠近壳体16内的近端开口,由此该近端开口至少局部被耳垢防护元件(wax protection element)20(也被称作耳垢护件)覆盖,以防止接收器1被耳垢或其他污物堵塞。壳体16内的整个剩余内部空间被用来容纳另外的部件。对于RIC型听力设备模块,接收器1经由包括引线的连接装置18与该BTE部件连接。在图5b)中,示意性示出了一个根据本发明的ITE听力设备(或RIC型听力设备模块)。此处分隔壁22(它将壳体16的内部空间细分为两个腔15、15’)与壳体16一体地成形。如果接收器1部署有形成后腔室13的罩,则腔15(其内布置有接收器1)充当后腔室延伸部27,这扩大了接收器1的后体积,即后腔室13的体积。如果接收器1没有部署罩,则腔15的在与该近端开口对立一侧上位于膜10后方的部分充当后腔室13。扩大该后体积例如增多了低频输出,或者替代地,当维持相同的低频输出时,减少了接收器电流消耗。由于在采用附加构建方法的壳体制造过程中分隔壁22与壳体16一体地形成,所以接收器1必须通过该近端开口安装在壳体16中。如果接收器1与耳垢防护元件20一起预组装到端板(tip-plate)21上,则大大简化了接收器的此组装。
图6a)描绘了另一常规的ITE听力设备(或RIC型听力设备模块),其中接收器1通过声学管(acoustic tube)23连接至壳体16内的近端开口。声学管23还将接收器1悬挂在该听力设备内,从而允许接收器1在壳体16内的灵活定位,同时允许接收器1从该听力设备的远端安装。图6b)示出了根据本发明的另一ITE听力设备(或RIC型听力设备模块)。在此接收器1也旨在从该听力设备的远端安装。为了这样做,直到接收器1被布置在该听力设备中的近端开口处,分隔壁22才能就位。一旦情形如此,分隔壁(例如以帽24的形式)就通过被胶粘或焊接到机械止挡件(诸如形成于壳体16中的肩部25)上而附着至壳体16,从而使这两个腔15、15’彼此密封。如果使用者控制元件以及布置在面板19上的电池盖(battery door)没有被完全密封(这是常有的情形),从而会降低接收器性能(由于声学短路)并且还增大通过该环境传声器(也被布置在面板19上)的反馈趋势,则将充当后腔室延伸部27或后腔室13的腔15与另一腔15’密封可以是有必要的。对于连接至BTE部件的RIC型听力设备模块,连接装置18贯穿帽24,或者替代地,连接装置18’贯穿肩部25和/或壳体16。
如在上面的发明内容中陈述的,本发明不仅适用于接收器模块,而且同样适用于传声器模块(例如用作耳道传声器的传声器模块)。该传声器的扩大的后腔室产生了更高的传声器灵敏度,替代地,在保持与先前的标准传声器相同的灵敏度的同时实现更小的传声器。此外,可设想既包括接收器又包括传声器的换能器模块。由此,该传声器可例如被布置在该接收器内,例如被布置在该接收器的后腔室内。然而,当该传声器处于该接收器的后腔室内时,该传声器当然必须被密封,且此密封必须足够强大,以避免由该接收器发出的声音通过该传声器的体积变形回馈到该传声器中。
通常,接收器1的马达组件2位于后腔室13内,如图7a)所示,且前腔室12保持尽可能小。然而,也可行的是将马达组件2放到前腔室12中,如图7b)所示,使得可省去声学组件3上的密封盖26。这允许除掉盖26的体积。由此应避免前腔室12的体积增大,以不降低换能器性能。
通过适配网络(adaptation network)将传声器与接收器的前腔室或后腔室结合,允许了消除该传声器中的接收器声音(以不过载)。在多隔膜接收器和传声器的情况下,也可行的是(直接或通过声学适配网络)将局部接收器(partial-receiver)/传声器的前腔室与后腔室结合,以适配至某一期望的几何形状和声学性能。前/后体积结合非常依赖于接收器和传声器部件的物理配置(尺寸、材料等等)。
此外,借助于经延伸的后体积27(例如经由开口28连接至后腔室13的)中的声学网络,可进一步将该接收器的声学输出阻抗和频率响应适配至具体需求。
除了或代替如图7a)所示的将后腔室15与经延伸的后体积27连接的相对大(即透声(acoustically transparent))的开口,可在后腔室13的壁中设置充当微小压力通气口(tiny pressure vents)的一个或多个微孔(未示出),以确保气压平衡/补偿,使得整个壳体16内的压力基本等于或相应于环境空气压力。这样的微孔在声学上代表具有在1至10Hz范围内的典型截止频率的低通(low pass),因此对接收器1的动态行为没有影响。这种气压平衡/补偿可,例如,通过多个微小穿孔(例如具有在0.01至0.05mm范围内的直径)或者短(例如具有约0.2mm的长度)且非常细(例如具有约0.03mm的直径)的微通气通道来实现。
为了能够设计将使用者的耳道的具体形状以及例如还有使用者的具体声学要求纳入考虑的接收器模块,需要有允许个体接收器模块的定制设计和制造的制造方法。根据本发明,这样的制造方法例如包括下面指示的步骤。
在第一步骤中,测量使用者的耳道14的内部形状和尺寸。这可通过如下方式来实现:取得使用者耳道14的印记(imprint),然后用3D物体扫描仪扫描该印记,或者替代地,借助于适当的探针直接扫描使用者的耳道14。在任一情形中,都生成了使用者的耳道14的3D计算机模型或其一部分。
在适当的壳体建模软件辅助执行的第二步骤中,基于使用者所要求的接收器模块的类型来设计壳体16,由此壳体设计软件利用使用者的耳道14的3D计算机模型来个别地成形壳体16的外表面以及这些部件(诸如马达组件2和声学组件3)的3D计算机模型,以形成壳体16内的腔15并且将这些部件布置在腔15中。当形成壳体16中的腔15和在腔15中布置声学组件3时,特别注意分别实现适当尺寸的前腔室12和后腔室13,前腔室12和后腔室13分别具有足够大的空气前体积和空气后体积,以产生声波。此设计的结果是壳体16(包含具有前腔室12和后腔室13的腔15以及所有部件在壳体16内的布置)的3D计算机模型,即完整的接收器模块的3D计算机模型。
在第三步骤中,基于从该完整的接收器模块的3D计算机模型提取的数据,使用声学分析软件来计算该接收器模块的声学特性。然后,将在此步骤中确定的声学特性与期望的目标声学特性进行比较。如果根据该完整的接收器模块的3D计算机模型,用本发明的设计可实现这些目标声学特性,则准备好生产该设计,否则在第四步骤中修改该设计。
在第四步骤中,通过改变壳体形状和尺寸、腔15在壳体16内的定位以及腔15的形状和尺寸、以及这些部件在腔15内的布置中的任一项,来修改从第二步骤得到的设计(它在声学上是不足的,即不匹配该目标声学特性),从而产生该完整的接收器模块的经修改的3D计算机模型。
随后,根据第三步骤来确定该经修改的接收器模块的声学特性。重复循环根据第四步骤的修改该设计和根据第三步骤的确定如此经修改的接收器模块的声学特性,直到所确定的声学特性匹配期望的目标声学特性,这时准备好生产该设计。
最后,采用附加的制造工艺来形成该接收器模块的壳体16,由此通过铺设连续的材料层来制造该壳体,所述附加的制造工艺是,例如:选择性激光烧结(SLS)、熔融沉积建模(FDM)、数字光投影(DLP)、立体光刻印刷(SL)或3D印刷。3D打印机例如允许在单个构建工艺中印刷由具有不同机械和物理特性的几种材料制成的零件和组件。这样的生产工艺还允许在单个生产步骤中将该电-声换能器的膜10连同壳体16一体地形成,从而省去了必须将这两者组装的步骤,此外,通过能够在该膜的物理尺度、该膜在该腔内的配置以及该膜的声学特性方面优化该膜,提供了额外的自由度,以按照用户的要求定制该接收器模块。
一个类似的制造方法可适用于提供为在形状和/或尺寸和/或声学特性方面有特定要求的听力设备模型打造的接收器模块,该接收器模块适于满足大量使用者的需求,即不是完全根据单个人的个别需求而定制的。为了获得这样的“一个尺寸适应所有人”型的BTE、ITE和/或RITE听力设备,在前述制造方法中,他们的特定要求(而非与某个使用者有关的个体数据)被提供作为输入。
在个性化听力设备的情形以及在具有一个或多个上述具体要求的听力设备模型的情形中,接收器模块的壳体16都可作为该听力设备的外壳的分立部件来实施,或者作为该听力设备的外壳的一体部件来试试。
Claims (24)
1.一种听力设备,带有外壳和换能器模块,所述换能器模块包括带有腔(15)的壳体(16),所述腔(15)具有开口(17),其中所述壳体(16)的至少一部分形成所述外壳的一部分,并且其中所述腔(15)中布置有电-声换能器或声-电换能器,所述电-声换能器或声-电换能器包括马达组件(2)以及包含膜(10)的声学组件(3),所述声学组件(3)被布置在所述壳体(16)内,使得所述腔(15)被分隔成前腔室(12)和后腔室(13),所述马达组件(2)被布置在所述后腔室(13)或所述前腔室(12)内,且操作性地联接至所述膜(10),并且所述前腔室(12)经由所述开口(17)与所述壳体(16)的外部声学连通,其中所述壳体(16)具有根据所述听力设备的使用者的耳道(14)的一个区段的所测得的内部形状而个别地成形的外表面。
2.根据权利要求1所述的听力设备,其中所述马达组件(2)和所述声学组件(3)经由弹性支柱或托架附接至所述壳体(16)。
3.根据权利要求1或2所述的听力设备,其中所述声学组件(3)还包括刚性框架,所述膜(10)在其周界处被安装至所述刚性框架。
4.根据权利要求1至3中一项权利要求所述的听力设备,其中所述换能器模块还包括下列功能单元中的一个或多个:
-传声器模块,
-放大器,
-处理单元,
-无线收发器,
-天线,
-t线圈,
-电源,
其中所述一个或多个功能单元中的至少一个被布置在所述后腔室(13)内。
5.根据权利要求1至4中一项权利要求所述的听力设备,其中所述壳体(16)是具有第一部分和第二部分的两部分壳体。
6.根据权利要求5所述的听力设备,其中所述第一部分包含所述前腔室(12),并且所述第二部分包含所述后腔室(13)。
7.根据权利要求5所述的听力设备,其中所述声学组件(3)被安装在所述第一部分与所述第二部分之间。
8.根据权利要求1至4中一项权利要求所述的听力设备,其中所述壳体(16)还包括分隔壁(22),所述分隔壁(22)将所述壳体(16)的内部空间细分为所述腔(15)和另一腔(15’)。
9.根据权利要求8所述的听力设备,其中所述分隔壁(22):
-与所述壳体(16)一体地形成;或者
-与所述壳体(16)分立地形成,且附着至所述壳体(16)。
10.根据权利要求1至9中一项权利要求所述的听力设备,还包括耳后部件,所述耳后部件被成形以装配在所述使用者的耳后,所述耳后部件包括至少一个传声器以及放大器装置,其中所述换能器模块与所述耳后部件分立,并且其中所述放大器装置操作性地连接至所述马达组件(2)。
11.根据权利要求1至10中一项权利要求所述的听力设备,其中在所述后腔室(13)的壁中设置有用于气压平衡的一个或多个微孔,所述一个或多个微孔优选地具备拥有低于10Hz的截止频率的低通特性。
12.一种用于制造换能器模块的方法,所述换能器模块用于至少局部被佩戴在所述换能器模块的使用者的耳道(14)内,所述换能器模块包括:带有腔(15)的壳体(16),所述腔(15)具有开口(17);以及电-声换能器或声-电换能器,所述电-声换能器或声-电换能器被布置在所述腔(15)内,且包含马达组件(2)和声学组件(3),所述方法包括如下步骤:
-提供对关于所述壳体(16)的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据;
-考虑所提供的数据来生成所述壳体(16)的三维计算机模型,使得所述壳体(16)具有如下外表面,所述外表面满足由所提供的数据给出的关于所述壳体(16)的尺寸和形状的几何约束,且满足所述马达组件(2)和所述声学组件(3)在所述腔(15)内的布置,使得所述声学组件(3)将所述腔(15)分隔成前腔室(12)和后腔室(13),由此所述马达组件(2)被布置在所述后腔室(13)或所述前腔室(12)内,且操作性地联接至所述声学组件(3),并且所述前腔室(12)经由所述开口(17)与所述壳体(16)的外部声学连通;以及
-基于所生成的三维计算机模型来计算包含所述前腔室和所述后腔室(12、13)的所述电-声换能器或声-电换能器的声学特性。
13.一种用于制造换能器模块的方法,所述换能器模块用于至少局部被佩戴在所述换能器模块的使用者的耳道(14)内,所述换能器模块包括:带有腔(15)的壳体(16),所述腔(15)具有开口(17);以及电-声换能器或声-电换能器,所述电-声换能器或声-电换能器被容纳在罩(4)中,所述罩(4)被布置在所述腔(15)内,且具有声音端口和后体积延伸部开口(28),所述声音端口经由所述开口(17)与所述壳体(16)的外部声学连通,所述后体积延伸部开口(28)与所述腔(15)声学连通,所述方法包括如下步骤:
-提供对关于所述壳体(16)的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据;
-考虑所提供的数据来生成所述壳体(16)的三维计算机模型,使得所述壳体(16)具有如下外表面,所述外表面满足由所提供的数据给出的关于所述壳体(16)的尺寸和形状的几何约束,且满足所述罩(4)在所述腔(15)内的布置,所述腔(15)的未被占据的部分是用于所述电-声换能器或声-电换能器的后腔室延伸部(27);以及
-基于所生成的三维计算机模型来计算包含所述后腔室延伸部(27)的所述电-声换能器或声-电换能器的声学特性。
14.根据权利要求12或13所述的方法,还包括如下步骤:
-测量所述使用者的耳道(14)的至少一个区段的内部形状,
其中,对关于所述壳体(16)的尺寸和形状的几何约束进行限定的数据基于的是所述使用者的耳道(14)的所述区段的所测得的内部形状,从而所述壳体(16)是为所述使用者个别地成形的。
15.根据权利要求12或14所述的方法,还包括如下步骤:如果所算得的声学特性偏离期望的声学特性,则修改所述壳体(16)的三维计算机模型以及/或者所述马达组件(2)和/或所述声学组件(3)在所述腔(15)内的布置。
16.根据权利要求13或14所述的方法,还包括如下步骤:如果所算得的声学特性偏离期望的声学特性,则通过修改所述后腔室延伸部(27)的形状和/或体积来修改所述壳体(16)的三维计算机模型。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中修改步骤和计算步骤被重复,直到所算得的声学特性匹配所述期望的声学特性。
18.根据权利要求15或17所述的方法,其中作为所修改步骤的一部分,修改所述前腔室和/或所述后腔室(12、13)的形状和/或体积。
19.根据权利要求12至18中一项权利要求所述的方法,其中所算得的声学特性包括下列中的一个或多个:声学阻抗、声顺、频率响应、谐振频率、能量转换效率、输出声压级。
20.根据权利要求12至19中一项权利要求所述的方法,还包括如下步骤:通过快速原型工艺根据所述三维计算机模型来形成所述壳体(16),所述快速原型工艺是,例如,选择性激光烧结、立体光刻、光致聚合、熔融沉积建模或3D印刷。
21.根据权利要求12、14、15、17、18和19中一项权利要求所述的方法,还包括如下步骤:将包含所述前腔室和所述后腔室(12、13)的所述电-声换能器或声-电换能器的所算得的声学特性提供给用于使听力设备适应所述使用者的个别听力要求的装置。
22.根据权利要求13、14、16、17和19中一项权利要求所述的方法,还包括如下步骤:将包含所述后腔室延伸部(27)的所述电-声换能器或声-电换能器的所算得的声学特性提供给用于使听力设备适应所述使用者的个别听力要求的装置。
23.一种用于使根据权利要求1至11中一项权利要求所述的听力设备适应所述听力设备的使用者的个别听力要求的方法,所述方法包括如下步骤:应用根据权利要求12、14、15、17、18、19、20和21中一项权利要求所述的方法所算得的包含前腔室和后腔室(12、13)的所述电-声换能器或声-电换能器的声学特性。
24.一种用于使听力设备适应所述听力设备的使用者的个别听力要求的方法,所述听力设备包括用于至少局部被佩戴在所述换能器模块的使用者的耳道(14)内的换能器模块,所述换能器模块包括:带有腔(15)的壳体(16),所述腔(15)具有开口(17);以及电-声换能器或声-电换能器,所述电-声换能器或声-电换能器被容纳在罩(4)中,所述罩(4)被布置在所述腔(15)内,且具有声音端口和后体积延伸部开口(28),所述声音端口经由所述开口(17)与所述壳体(16)的外部声学连通,所述后体积延伸部开口(28)与所述腔(15)声学连通,所述腔(15)的未被占据的部分是用于所述电-声换能器或声-电换能器的后腔室延伸部(27),所述方法包括如下步骤:应用根据权利要求13、14、16、17、19、20和22中一项权利要求所述的方法所算得的包含所述后体积延伸部(27)的所述电-声换能器或声电换能器的声学特性。
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