CN108632726A - 骨传导转换器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及传声传感器，尤其是一种骨传导转换器。包括外壳、吸盘螺栓、振动片和面板，振动片的边缘与外壳的顶部表面固定连接，振动片的中部与吸盘螺栓固定连接，其中，还包括放置在外壳内的机靴，所述机靴的上方设有吸盘螺栓，所述机靴与外壳的底部之间设有橡胶垫，机靴与外壳的底壁之间存在间隙，机靴内设有内螺纹孔，对应的在外壳底壁的中心设有通孔，调整螺栓依次穿过外壳底壁的中心孔和机靴的内螺纹孔，调整螺栓的外螺纹与内螺纹孔中的内螺纹相啮合，调整螺栓使外壳底壁和机靴之间的距离可调；所述面板和吸盘螺栓之间设有振动片。其频响范围大，并且灵敏度高，使用效果好。

Description

骨传导转换器

技术领域

本发明涉及传声传感器，尤其是一种骨传导转换器。

背景技术

正常情况下，声波通过空气传导、骨传导两条路径传入内耳，然后由内耳的内、外淋巴液产生振动，螺旋器完成感音过程，随后听神经产生神经冲动，呈递给听觉中枢，大脑皮层综合分析后，最终“听到”声音。

空气传导的路径为“声波-耳廓-外耳道-骨膜-锤骨-砧骨-镫骨-前庭窗-内、外淋巴-螺旋器-听神经-听觉中枢”，而骨传导是通过刺激螺旋器引起听觉，其具体传导途径为“声波-颅骨-骨迷路-内耳淋巴液-螺旋器-听神经-大脑皮层听觉中枢”。

现有的电话座机的听筒、耳机、喇叭均采用气导传声，不适用于传导性听力损伤人员，给他们的生活带来很大不便。另外，在气导传声过程中，大部分的声音通过空气传导到达鼓膜，鼓膜震动，将声波传至内耳和耳蜗神经。耳膜是最重要的声音传播路径中的一环，如果耳膜收到损伤或者穿孔，那么声音传播将会收到极大影响。耳膜是人体所有器官中最脆弱的，厚度只有0.1毫米，经常使用空气传导耳机，耳机距离耳膜很近的位置，加之长时间，和大功率的声波震动，会对耳膜造成损伤，从而影响听力。

骨传导技术是通过震动颅骨来实现声音传输，不经过外耳道和耳膜，完全不会伤害耳膜和听骨链，直接通过颅骨震动将声音传至内耳和耳蜗神经，从这个层面来说，对听力完全没有损害。不仅不会伤害听力，因为不堵塞双耳，因此不会给耳朵带来负压，堵塞和不适感；开放双耳，也可以有效避免耳道和耳膜感染，降低各类耳部疾病(例如中耳炎，耳膜炎，耳膜穿孔等)的发生。

而现有的骨传导耳机由于频响范围较窄、灵敏度不够高，因此其使用效果不如气体传导耳机。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提出了一种骨传导传感器，其频响范围大，并且灵敏度高，使用效果好。

本发明的技术方案是：一种骨传导转换器，包括外壳、吸盘螺栓、振动片和面板，振动片的边缘与外壳的顶部表面固定连接，振动片的中部与吸盘螺栓固定连接，其中，还包括放置在外壳内的机靴，所述机靴的上方设有吸盘螺栓，所述机靴与外壳的底部之间设有橡胶垫，机靴与外壳的底壁之间存在间隙，机靴内设有内螺纹孔，对应的在外壳底壁的中心设有通孔，调整螺栓依次穿过外壳底壁的中心孔和机靴的内螺纹孔，调整螺栓的外螺纹与内螺纹孔中的内螺纹相啮合，调整螺栓使外壳底壁和机靴之间的距离可调；所述面板和吸盘螺栓之间设有振动片。

本发明中，所述吸盘螺栓包括吸盘和螺杆，吸盘朝向机靴设置，振动片通过其中心孔套在吸盘螺栓的螺柱上，吸盘螺栓的吸盘和面板之间设有固定螺母，固定螺母与面板固定连接，通过固定螺母将振动片固定在吸盘螺栓上，面板和固定螺母拧紧固定在吸盘螺栓的螺杆上，面板与面部的额头或者乳突接触。

所述振动片的形状可以为正方形、长方形、椭圆形或者圆形。外壳的形状也可以为正方形、长方形、椭圆形或者圆形。

优选的，所述振动片包括振动片Ⅰ、振动片Ⅱ和振动片Ⅲ，振动片Ⅰ、振动片Ⅱ和振动片Ⅲ的边缘设有与外壳固定连接的孔，中心设有与吸盘螺栓连接的孔；所述振动片Ⅱ上还设有四段对称设置的圆弧形间隙；所述振动片Ⅲ上还设有四个对称设置的三角形通孔。由于上述三个振动片的形状不同且材质不同，因此三个振动片的固有频率是不同的。三个振动片在排列时，其排列顺序没有任何限制。

本发明中，振动片的结构并不限于本实施例中的三个振动片的结构，也可以采用其他结构；振动片的数量可以采用一个或者多个；振动片的放置顺序也没有任何限制，可以任意排列放置。通过多个振动片的叠加放置，并且振动片的固有频率不同，改变了振动片的固有频率，增大了频响范围。

所述固定螺母和振动片之间设置支撑弹片，支撑弹片套在吸盘螺栓上，支撑弹片的两端折叠并设有减震的硅胶。通过设置支撑弹片，使整个转换器悬空固定，防止转换器在振动过程中与其他物体接触，对转换器的振动造成干扰。

所述机靴的中心设有中心柱，中心柱朝向吸盘螺栓方向设置，中心柱内设有内螺纹孔，调整螺栓依次穿过外壳底壁的中心孔和凸起的内螺纹孔。

所述吸盘螺栓的吸盘设置在外壳内，机靴和吸盘螺栓之间设有永磁环，永磁环固定在机靴上，机靴中心柱上缠绕有线圈。

所述外壳的一侧侧壁上设有接线板，线圈的两个接头从外壳的顶部穿出后，焊接在线路板上，并与外部的电源线或信号线连接。

本发明的有益效果：

(1)通过设置多个振动片，并且振动片的结构、材质不同，改变了振动片的固有频率，使整个转换器的振动片具有多个固有频率，增大了转换器的频响范围，

(2)通过设置橡胶垫，实现了机靴与吸盘螺栓之间的距离可调，从而实现了通过调整螺丝将其调整至最佳距离，提高了转换器的灵敏度；

(3)通过设置支撑弹片，使转换器悬空固定，减少噪音，减少能量损失；

(4)设计合理，装配简单

附图说明

图1是本发明的主视剖视图；

图2是本发明的左视图；

图3是机靴的结构示意图；

图4是振动片Ⅰ的结构示意图；

图5是振动片Ⅱ的结构示意图；

图6是振动片Ⅲ的结构示意图。

图中：1面板；2固定螺母；3支撑弹片；4硅胶；5振动片；501振动片Ⅰ；502振动片Ⅱ；503振动片Ⅲ；7调整螺丝；8调整螺栓；9橡胶垫；10机靴；1002机靴中心柱；1003内螺纹孔；11永磁环；12外壳；13吸盘螺栓；14接线板；15线圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，本发明所述的骨传导转换器包括外壳12和设置在外壳12内的机靴10，机靴10的上方设有吸盘螺栓13。吸盘螺栓13包括吸盘和螺杆，吸盘朝向机靴10，振动片5的中心设有孔，振动片5通过其中心孔套在吸盘螺栓13的螺杆上，再将支撑弹片3套在螺杆上，并依次拧上螺母2和面板1，从而将振动片5固定在吸盘螺栓13上，面板1与面部的额头或者乳突接触。同时，振动片5的边缘通过螺栓与外壳12的顶部表面固定连接。

本发明中，在吸盘螺栓13上可以固定有一个振动片5，也可以固定有多个振动片5。当固定有多个振动片时，各振动片5的结构和和材料不同，因此各振动片的固有频率是不同的。本实施例中设有三个振动片，分别是振动片Ⅰ501、振动片Ⅱ502和振动片Ⅲ503，如图4所示，振动片Ⅰ501的形状为正方形，振动片Ⅰ501的四个角处分别设有四个圆孔，通过该圆孔实现了振动片Ⅰ501与外壳12的固定连接，振动片Ⅰ501的中心设有圆孔，通过该圆孔实现了振动片Ⅰ501与吸盘螺栓13的连接。如图5所示，振动片Ⅱ502的形状也为正方形，振动片Ⅱ502的四个角处分别设有四个圆孔，通过该圆孔实现了振动片Ⅱ502与外壳12的固定连接，振动片Ⅱ502的中心设有圆孔，通过该圆孔实现了振动片Ⅱ502与吸盘螺栓13的连接，同时振动片Ⅱ502上还设有四段对称设置的圆弧形间隙。振动片Ⅲ503的形状也为正方形，振动片Ⅲ503的四个角处分别设有四个圆孔，通过该圆孔实现了振动片Ⅲ503与外壳12的固定连接，振动片Ⅲ503的中心设有圆孔，通过该圆孔实现了振动片Ⅲ503与吸盘螺栓13的连接，同时振动片Ⅲ503上还设有四个对称设置的三角形通孔。由于上述三个振动片的形状不同且材质不同，因此三个振动片的固有频率是不同的。三个振动片在排列时，其排列顺序没有任何限制。

本发明中，振动片的结构并不限于本实施例中的三个振动片的结构，也可以采用其他结构；振动片的形状也不限于本实施例中的正方形，也可以为圆形、椭圆形或者其他形状，外壳的形状也可以为正方形、长方形、椭圆形、圆形或其他形状。振动片的数量也不限于本实施例中的三个，也可以采用一个、两个、四个、五个或者多个；振动片的放置顺序也没有任何限制，可以任意排列放置。通过多个振动片的叠加放置，并且振动片的固有频率不同，改变了振动片的固有频率，增大了频响范围。

如图3所示，机靴10的中部设有中心柱1002，中心柱1002朝向吸盘螺栓方向设置，如图1所示，机靴10与外壳12的底部之间设有橡胶垫9，通过橡胶垫使压板1001与外壳12的底壁之间存在一定的间隙，由于橡胶垫9具有弹性，因此该间隙的大小可调。中心柱1002内设有内螺纹孔1003，对应的在外壳12底壁的中心设有通孔，调整螺栓7依次穿过外壳底壁的中心孔和机靴的内螺纹孔，调整螺栓7的外螺纹与内螺纹孔中的内螺纹相啮合。调整螺栓7既实现了外壳12和机靴10之间的固定连接，还可以调整外壳12底壁和机靴10之间的距离。旋紧调整螺栓7的过程中，通过调整螺栓7通过与内螺纹孔之间的啮合，机靴10向下压紧橡胶垫9，使外壳12底壁和机靴10之间的距离变小。由于外壳12底壁和机靴10之间的间隙可调，因此可以随时通过调整螺栓对该间隙的距离进行调节，将该间隙调整至最佳距离，提高了转换器的灵敏度。

本实施例中，吸盘螺栓13的吸盘和面板1之间设有固定螺母2，固定螺母2与面板1固定连接。在固定螺母2和振动片5之间设置支撑弹片3，支撑弹片3套在吸盘螺栓13上，支撑弹片的两端折叠并设有硅胶，通过其折叠可以将转换器固定在某一部件上，硅胶起到了减震作用。通过设置支撑弹片3，使整个转换器悬空固定，防止转换器在振动过程中与其他物体接触，对转换器的振动造成干扰，减少噪音，减少能量损失。

如图1所示，吸盘螺栓13的吸盘设置在外壳12内。机靴10和吸盘螺栓13之间设有永磁环11，永磁环11与机靴10固定连接，永磁环11上的磁性将机靴10吸引在永磁环11上，为了加固永磁环与机靴之间的固定连接，永磁环和机靴之间还可以通过胶连接。机靴的中心柱1002上缠绕有线圈15，线圈15外接电源线或者信号线。永磁环11由导磁材料制成，只能导磁而不能被磁化，充磁机对永磁环11充磁后，使永磁环11具有磁性，其两端分别为N级和S级，由于永磁环11的一端与机靴10接触，通过导磁永磁环将其一端的极性传递至机靴中心柱1002的顶部，此时机靴中心柱带有一定的磁性。

线圈15通电后会产生磁场，耳机、助听器中的声音信号一般会转化交流电信号，由于交流电的电压随时间做正负变化，当交流电的电压为负极时，线圈15内产生的磁场加大机靴中心柱的磁场，机靴中心柱1002对吸盘螺栓的磁吸力变大，使吸盘螺栓13向机靴10运动，此时由于振动片的两端固定在外壳上，因此固定在吸盘磁场13上的振动片中心向机靴方向10方向弯曲变形；当交流电的电压为正极时，线圈15内产生的磁场抵消机靴中心柱1002内的磁场，机靴中心柱1002对吸盘螺栓13的吸力变小，吸盘螺栓13被释放，吸盘螺栓13上的振动片复位。由于交流电的电压始终做正负变化，振动片始终不断的变形和复位，在周而复始的变形和复位过程中，实现了振动片的振动。振动片的振动幅度为0.01-0.1mm。

如图2所示，外壳12的一侧侧壁上设有接线板14，线圈15的两个接头从外壳的顶部穿出后，焊接在线路板14上，并与外部的电源线或信号线连接。

本发明的工作原理如下所述：线圈与信号线连接，信号线内产生交流电信号后，通过线圈内产生的磁场，加强或阻断永磁场的磁场，使机靴10和吸盘螺栓13之间不停的吸放，从而实现了振动片的振动，振动片的变形在0.01-0.1mm之间，振动片5产生的振动会通过面板等传递给颅骨，颅骨感受到振动频率后，通过骨迷路、内耳淋巴液、螺旋器传递至听神经。

Claims (9)

1.一种骨传导转换器，包括外壳(12)、吸盘螺栓(13)、振动片(5)和面板(1)，振动片(5)的边缘与外壳(12)的顶部表面固定连接，振动片(5)的中部与吸盘螺栓(13)固定连接，其特征在于：还包括放置在外壳(12)内的机靴(10)，所述机靴(10)的上方设有吸盘螺栓(13)，所述机靴(10)与外壳(12)的底部之间设有橡胶垫(9)，机靴(10)与外壳(12)的底壁之间存在间隙，机靴(10)内设有内螺纹孔，对应的在外壳(12)底壁的中心设有通孔，调整螺栓(7)依次穿过外壳底壁的中心孔和机靴的内螺纹孔，调整螺栓(7)的外螺纹与内螺纹孔中的内螺纹相啮合，调整螺栓(7)使外壳(12)底壁和机靴(10)之间的距离可调；所述面板(1)和吸盘螺栓(13)之间设有振动片。

2.根据权利要求1所述的骨传导转换器，其特征在于：所述吸盘螺栓(13)包括吸盘和螺杆，吸盘朝向机靴(10)，振动片(5)通过其中心孔套在吸盘螺栓(13)的螺柱上，吸盘螺栓的吸盘和面板之间设有固定螺母(2)，固定螺母(2)与面板(1)固定连接，固定螺母(2)将振动片(5)固定在吸盘螺栓(13)上，面板(1)和固定螺母(2)拧紧固定在吸盘螺栓(13)的螺杆上，面板(1)与面部的额头或者乳突接触。

3.根据权利要求1所述的骨传导转换器，其特征在于：所述振动片的形状为正方形、长方形、椭圆形或者圆形。

4.根据权利要求1所述的骨传导转换器，其特征在于：所述外壳(12)的形状为正方形、长方形、椭圆形或者圆形。

5.根据权利要求1所述的骨传导转换器，其特征在于：所述固定螺母(2)和振动片(5)之间设置支撑弹片(3)，支撑弹片(3)套在吸盘螺栓(13)上，支撑弹片的两端折叠并设有减震的硅胶。

6.根据权利要求2所述的骨传导转换器，其特征在于：所述机靴(10)的中心设有中心柱(1002)，中心柱(1002)朝向吸盘螺栓方向设置，中心柱(1002)内设有内螺纹孔，调整螺栓(7)依次穿过外壳底壁的中心孔和凸起(1002)的内螺纹孔。

7.根据权利要求6所述的骨传导转换器，其特征在于：所述吸盘螺栓(13)的吸盘设置在外壳(12)内，机靴(10)和吸盘螺栓(13)之间设有永磁环(11)，永磁环(11)固定在机靴(10)上，机靴中心柱(1002)上缠绕有线圈(15)。

8.根据权利要求1所述的骨传导转换器，其特征在于：所述外壳(12)的一侧侧壁上设有接线板(14)，线圈(15)的两个接头从外壳的顶部穿出后，焊接在线路板(14)上，并与外部的电源线或信号线连接。

9.根据权利要求2所述的骨传导转换器，其特征在于：所述固定螺母(2)和吸盘螺栓(13)之间设有数个固有频率不同的振动片。