CN109672963B

CN109672963B - 具有阀的声道元件和具有声道元件的换能器

Info

Publication number: CN109672963B
Application number: CN201811198075.XA
Authority: CN
Inventors: N·劳德; C·T·博尔斯曼; L·德鲁伊特; P·E·H·埃尔森; E·M·克罗姆; T·G·M·布劳维尔; R·马斯; U·塔巴克
Original assignee: Sonion Nederland BV
Current assignee: Sonion Nederland BV
Priority date: 2017-10-16
Filing date: 2018-10-15
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2038-10-15
Also published as: EP4138408A1; US20190116416A1; US10869119B2; DK3471432T3; EP3471432A1; EP3471432B1; CN109672963A

Abstract

具有侧开口的声道，所述侧开口可以通过电磁致动器打开或关闭。声道可以保持打开，并且因此可以用作声音发生器的喷口，所述声音发生器例如为助听器，所述侧开口可以用作出口。

Description

具有阀的声道元件和具有声道元件的换能器

技术领域

本发明涉及一种具有阀的声道，该阀构造为关闭声道中的侧开口。

背景技术

声阀和一般的阀可见于US2011/0129108，US2017/0251292，US2014/0169603，US5984269，US6639496，US8798304，US6512435，US6549635，US2016/0255433，US2017/0208382，EP2164277，WO2010/042613，EP3177037和US4893655。

声阀主要构造为打开或关闭声音路径，但不用于关闭用于承载声音的以其它方式打开的声道中的侧开口，所述以其它方式打开的声道不受阀的影响。

发明内容

在第一方面，本发明涉及一种具有声道的声道元件，所述声道包括第一声音开口、在第一声音开口和第二开口之间的侧开口、和关闭元件，所述关闭元件构造成在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，关闭元件使所述侧开口打开并且使其具有至少1mm²的横截面积，在所述第二位置，关闭元件阻挡所述侧开口，所述声道包括电磁致动器，用于将关闭元件分别定位在第一位置和第二位置。

在本文中，声道元件可以包括一起形成所述声道的一个或多个元件，所述声道优选地仅具有第一开口和侧开口。实际上，声道还可以具有第二开口，所述第二开口构造为将声音从第一开口传送到第二开口，其中，声音可以经由侧开口离开或进入声道。

声音开口可以是通向声道元件周围的开口或通向另一元件(例如声音发射器或声音检测器、声音引导器、或类似物)的开口。

侧开口优选地是从声道元件中的声道至声道元件周围的开口。因此，侧开口本身可以是穿过声道元件的壁的声道。当还设置有第二开口时，侧开口通常位于第一开口和第二开口之间，使得经由第一开口进入声道的声音可以离开侧开口而不到达第二开口。侧开口的位置可以是其进入声道的开口的位置。因此，“之间”将沿着声音在从第一开口到第二开口行进时将采取的路径。

关闭元件构造成处于第一位置和第二位置中的每一个位置中，使得关闭元件可以处于任一位置但是能够处于这两个位置，例如顺序地一个接一个地处于这两个位置。通常，关闭元件将随着时间在第一位置和第二位置之间切换，以便顺序地实现关闭侧开口和打开侧开口的优点。

在本文中，“打开”和“关闭”或“阻挡”可以取决于具体情况。当声音被控制或阻挡时，侧开口不需要被密封地关闭，因为即使侧开口仍具有小开口，声音也可以充分衰减。在这种情况下，对于声音控制而言，“打开”和“关闭”/“阻挡”可以被限定为期望的声音衰减程度和/或与侧开口在被关闭元件关闭或未关闭时的最小和最大尺寸有关。

“关闭”/“阻挡”可以意味着预定间隔内(例如20Hz-20kHz，200-3000Hz，100-10,000Hz，200-5000Hz，400-4000Hz或700-2000Hz)的所有频率至少衰减3dB，例如至少6dB，例如至少10dB，例如至少30dB。“关闭”可以附加地或替代地意味着关闭元件和侧开口之间的任何开口的横截面积具有不大于0.157mm²的横截面，例如不大于0.15mm²，例如不大于0.125mm²，例如不大于0.12mm²，例如不大于0.1mm²，例如不大于0.08mm²，例如不大于0.05mm²，例如不大于0.02mm²。

“打开”可以意味着在预定间隔内(例如20Hz-20kHz，200-3000Hz，100-10,000Hz，200-5000Hz，400-4000Hz或700-2000Hz)没有频率衰减超过6dB，例如不超过3dB，例如不超过2dB。“打开”可以附加地或替代地意味着侧开口或其未被关闭元件阻挡的部分的横截面积为至少1mm²，例如至少1.2mm²，例如至少1.5mm²，例如至少2mm²，例如至少2.2mm²，例如至少2.5mm²，例如至少3mm²，例如至少4mm²，例如至少5mm²。

关闭元件构造成在处于第二位置时关闭所述开口或孔口。因此，关闭元件优选地构造成至少在侧开口的大部分圆周处(例如至少在侧开口的基本上整个圆周处)邻接侧开口或邻接声道的与侧开口相邻和/或限定侧开口的部分。

通常，关闭元件是可以相对于声道元件移动/平移/旋转的单独元件。然而，在一个实施例中，声道元件可以是可变形的，使得声道元件的一部分可以被迫朝向侧开口以关闭侧开口并因此形成关闭元件。

当然，侧开口可以具有任何形状，例如椭圆形、圆形、方形等。通常提供单个侧开口，但是也可以提供任何数量的侧开口，在这种情况下，关闭元件于是可以构造成当处于第二位置时阻挡或关闭所有侧开口。侧开口可以形成在声道元件的直线或平面部分中，例如壁或平面表面。替代地，侧开口可以设置在声道元件的弯曲部或弯曲部分中，例如设置在管状部分的壁中。然后，关闭元件应成形为至少基本上符合该形状，以便能够充分地关闭侧开口。

在第一位置，关闭元件不会关闭侧开口。根据要求，关闭元件仍然可以完全地、部分地、或根本不覆盖侧开口。可以限定关闭元件的其它位置，在所述其它位置中，如果需要，侧开口仅被部分关闭。

关闭元件可以是可移动的(例如可平移的、可旋转的、可弯曲的、或其组合)，以便从第一位置转移到第二位置或者从第二位置转移到第一位置。通常，第一位置和第二位置是沿着声道的纵向处于不同位置的位置，使得沿着纵向的简单平移可以将关闭元件从第一位置转移到第二位置或者从第二位置转移到第一位置。当然，如果需要，运动可以沿着任何方向，例如垂直于声道的纵向的方向或围绕纵向的方向。

沿纵向轴线的平移具有的优点是：关闭元件无论在打开位置或者在关闭位置均不需要在声道中占据太大的空间。例如，如果声道在关闭元件平移/旋转的整个距离上具有相同的横截面，则关闭元件将使声道等同地变窄，而与关闭元件的位置无关。因此，关闭元件的平移不会在任何显著程度上改变声道的声学特性。关闭元件可以是细长的并且具有适合于声道的壁的形状，使得它在声道中占据最小的空间。同样，关闭元件所需的空间仅在声道中平移。在平移期间的任何位置，关闭元件都不会呈现明显更大的横截面，更大的横截面将对声音传输产生负面影响。围绕纵向轴线旋转的情况也是如此。显然，这两种运动可以结合起来。

另一个优点是：这种旋转/平移是可以在任意大的距离或角度上进行的旋转/平移，特别是在声道或者至少声道的关闭元件沿其移动的部分具有相同的横截面或形状的情况下。在那种情况下，在平移期间的任何位置，关闭元件均不会比其他位置更显著地改变声学特性。于是，可以在任意距离上执行平移。而且，关闭元件可以沿纵向具有任何尺寸，使得它可以关闭任何尺寸的侧开口，这再次便于以足够低的衰减在期望的频带内传输声音。

致动器是电磁的，由此它至少部分地利用磁力操作。通常，电磁驱动器具有一个或多个磁体，电磁体或永磁体。通常，致动器将具有产生可控磁场的可控元件，例如电磁体或线圈。简单的驱动器是输出磁场的线圈，该磁场使磁体相对于线圈移位。电磁致动器具有以下优点：它们易于控制，不需要高电压并且不会以任何显著的程度发射声音或其他场。

另一个优点是：电磁驱动可以是双稳态的或多稳态的，因为如果驱动是电生成的并且没有供电，则没有力施加在例如永磁体上。驱动器可以基于电产生引起磁体移动的磁场。当该磁场关闭时，磁体不会移动。

然后，电磁驱动器对于电池供电的元件(例如助听器、可听装置、或类似物)尤其有用。

致动器具有将关闭元件带到第一位置和/或第二位置并且优选地将关闭元件从第一位置移动到第二位置或从第二位置移动到第一位置的功能。

在一个实施例中，关闭元件包括可在声道内移动的元件。以这种方式，不需要在声道元件外部提供可移动元件，这可以抑制声道元件和阀的整体尺寸。在一个实施例中，阀的内置仅可以将直径增大几个百分点。

在一个实施例中，致动器构造成使关闭元件在与声道的纵向方向成一角度的方向上平移。在这种情况下，第一位置和第二位置与声道的内壁的距离可以不同，其中，第二位置通常邻接或靠近声道壁，其中，第一位置可以位于距声道更远的位置。

第一位置和第二位置可沿声道位于相同或至少基本相同的纵向位置，使得致动器沿大致垂直于声道的纵向的方向移动关闭元件。于是，可看到关闭元件的类似活塞的操作。

在一个实施例中，关闭元件成形为管的一部分并且可沿声道的纵向移动。在这种情况下，第一位置和第二位置可以沿着声道的纵向位于不同的纵向位置。

优选地，关闭元件具有与声道的内部形状相对应(例如非常接近或甚至邻接)的外部形状，以便能够在处于第二位置时阻挡侧开口。

关闭元件可以围绕声道的整个内圆周延伸，以便自动保持与声道的内表面接触。替代地，关闭元件仅需要围绕内圆周的一部分接触声道。在那种情况下，致动器可以至少在处于第二位置时朝向侧开口和声道的内表面偏置关闭元件。

在一个实施例中，声道具有圆形的横截面。

在一个实施例中，关闭元件成形为管的一部分并且可围绕声道的纵向移动。在这种情况下，声道优选地具有圆形横截面，并且关闭元件优选地具有外圆周，当投影到垂直于声道的纵向轴线的平面上时，该外圆周是圆形的，从而有助于围绕纵向轴线的旋转。

通常，对于具有用于完全或部分插入耳道的阀的听力装置来说，圆形形状可以是优选的。

在该实施例或另一实施例中，基本上矩形的喷嘴设置有矩形滑动关闭元件，其中，侧开口设置在喷嘴的平面侧中，然后关闭元件可沿着该平面侧平移。

在这种情况下，关闭元件优选地在第二位置具有阻挡所述侧开口的部分，并且在第一位置中具有与侧开口重叠的开口。在第二位置，开口将被旋转到声道内的远离侧开口的另一位置。开口可以是通过关闭元件的通道或者是关闭元件边缘的凹口或区域。

在一个实施例中，致动器的至少一部分定位在声道内并且被构造为允许声音从第一开口穿过声道到第二开口。在这种情况下，致动器或其至少一部分不位于声道元件的外侧。这降低了其整体空间要求。优选地，所有致动器都设置在声道中和/或声道元件中。致动器的一部分可以设置在声道元件中并围绕声道。

即使致动器的全部或一部分设置在声道中，致动器的该部分的尺寸相对于声道设计成使得声音可以通过致动器并因此从第一开口移动到第二开口，从而维持声道的操作。

然后，致动器的设置在通道内部的部分可以具有圆环形的横截面形状，当投影到垂直于该位置处的通道的纵向轴线的平面时，外周优选地邻接或邻近通道壁，使得声音被允许通过致动器的该部分的中心部分。

如上所述，致动器的未设置在声道内的任何部分优选地围绕声道定位，例如定位在声道元件内。替代地，该部分可以设置在声道元件的外部，例如紧固至声道元件的外部。优选地，该部分位于距声道元件不大于平均声道直径的50％的距离内，以便不占用太多空间。

在特别优选的实施例中，致动器包括围绕声道定位的一个或多个线圈，并且其中，关闭元件包括一个或多个磁体，反之亦然。在这种情况下，所述一个或多个线圈可以设置在声道元件的外部或声道元件中。当然，如果需要，所述一个或多个线圈可以设置在声道中。

所述一个或多个磁体优选地与所述一个或多个线圈具有小的距离，以便尽可能多地受到由所述一个或多个线圈产生的磁场的影响。因此，所述一个或多个磁体优选地定位在非常靠近声道的内壁表面的位置，这又可能有阻挡声道的风险。因此，所述一个或多个磁体优选地在垂直于声道的纵向轴线的平面中具有外轮廓，该外轮廓位于平面内但与声道在该平面中的内轮廓紧密对应。在那种情况下，所述一个或多个磁体优选地在其中具有允许声音从第一开口传递到第二开口的通道。在这种情况下，当所述一个或多个磁体的外轮廓位于声道的内轮廓内并且当外轮廓内的横截面积为声道的内轮廓内的横截面积的90％或更多时，所述一个或多个磁体具有相应的形状。

可以在声道的不同纵向位置处设置多个线圈，以便于在第一位置和第二位置之间来回移动关闭元件。替代地，可以使用单个线圈，因为线圈可以吸引磁体并且可以通过控制馈送到线圈的电流的方向而将磁体推开。

在一个实施例中，关闭元件包括一个或多个第一磁体，并且其中，致动器还包括一个或多个第二磁体或可磁化材料，当关闭元件位于第一个位置或第二个位置之一时，所述一个或多个第二磁体或可磁化材料相对于声道附接并且位于与第一磁体的位置相对应的位置。

在这种情况下，第一磁体可以如上所述例如具有通道并且具有与声道的内轮廓相对应的形状。

当第一磁体接近第二磁体或可磁化材料时，第一磁体可以被吸引到第二磁体或可磁化材料上。因此，第一磁体和第二磁体或可磁化材料之间的相互作用可以是朝向一个位置的偏置，使得当关闭元件足够靠近该位置时，这种相互作用可以使关闭元件到达该位置。因此，可以获得稳定的位置，该稳定的位置可以通过这种相互作用保持而因此不需要能量。

当然，磁体可以是电磁体，但永磁体是优选的。多种材料具有磁性，包括金属，陶瓷等。

应注意，如果适当地相对于彼此定向，则两个磁体可彼此吸引。然而，磁体也将被可磁化材料吸引，因为磁体将使该材料的偶极子定向并因此从材料产生类似磁体的响应-由此获得吸引力。在这种情况下，可磁化材料可以是一个磁体能够吸引至其自身的任何材料，例如大多数金属以及一些陶瓷，特别是μ-金属(高导磁合金)、铁、钢、或类似物。

当然，通过迫使关闭元件远离该位置，可以使关闭元件脱离该接合。为此，可以使用任何类型的致动器，例如线圈或平衡电枢致动器。

当然，第二磁体或可磁化材料可以设置在沿着声道的不同纵向位置处，以便限定多个稳定位置。当关闭元件处于第一位置和第二位置中的另一个位置时，另一个理想的位置是所述一个或多个第一磁体的位置。

于是，可能仅需要能量来使关闭元件远离一个位置并且足够靠近另一个位置，以便相互作用以接管关闭元件并且将关闭元件从其余路程移动到另一个位置。

在这种情况下，如果关闭元件被构造为从一个位置移动从第一位置到第二位置的距离的至少2％(例如至少3％、4％、或5％)并且在与朝向第一位置和第二位置中的另一位置的方向相反的方向上移动，则可以看到另一个优点。由于由相互作用导致的吸引力将仅取决于关闭元件距离一个位置的距离而不取决于关闭元件接近该位置的方向，因此关闭元件可以被允许移动经过该位置，因为吸引力不是无限大的。因此，可以允许关闭元件“超越”该位置并实施钟摆式运动，从而导致关闭元件停留在期望位置。然而，为了允许这种运动，应该允许关闭元件移动经过该位置，使得在该运动期间不应存在关闭元件与之碰撞的元件。取决于吸引力的大小、关闭元件和声道元件之间的摩擦、以及其他因素，关闭元件将“超越”较小或较大的距离。如果没有物理止动件设置在该距离内，则关闭元件将到达所需位置而没有该碰撞。

这具有的进一步优点在于：该碰撞将产生声音和/或振动，这可能是有问题的或至少是不希望的。

如上所述，当致动器包括多个第二磁体或可磁化材料(每个第二磁体或可磁化材料沿声道的纵向定位在不同位置)时，可以获得多个稳定位置。

在一种情况下，如上所述，第二磁体或可磁化材料是可磁化的材料，例如铁磁或铁磁材料；例如金属或合金；例如包括Fe、Ni、Co、Mn或Cr、或它们的化合物；例如μ-金属(高导磁合金)或其他软金属。此外，可以使用立方尖晶石铁氧体，例如NiFe2O4、CoFe2O4、Fe3O4(或FeO·Fe2O3)、CuFe2O4等。实际上，可以使用任何具有矫顽力和/或用作磁体或屏蔽件的材料。

一个特别令人感兴趣的实施例是具有多个侧开口的实施例，声道具有纵向轴线，侧开口设置在至少基本相同的纵向位置。在这种情况下，侧开口的横截面积将是所有侧开口的组合的或累加的横截面积。具有非常大的横截面积的单个开口可能难以关闭，并且它可能影响声道元件的结构强度、刚度、形状稳定性等。提供多个侧开口(例如2个、3个、4个、5个、6个或甚至更多个侧开口)具有可以提供大横截面积且没有此类缺陷的优势。

当侧开口设置在相同的纵向位置处时，它们可以由单个元件(例如沿着纵向元件可平移的元件)关闭，例如在声道具有内部横截面形状(例如圆形、椭圆形、正方形等)并且关闭元件具有与声道的内部横截面形状对应的外部横截面形状的情况下。优选地，关闭元件至少基本上沿其整个圆周靠近(例如邻接或接触)声道的内表面，以便能够充分地关闭侧开口。

在一个实施例中，一个或多个所述侧开口是长椭圆形的并且围绕声道的圆周定向，例如在垂直于纵向轴线的平面中。以这种方式，开口可以相当大，同时沿纵向轴线存在有限的距离。

如上所述，多个开口至少基本上设置在相同的纵向位置。优选地，开口的所有部分沿纵向轴线存在于第一位置和第二位置内，例如当投影到纵向轴线上时。然后，关闭元件仅需要从第一位置延伸到第二位置，以便阻挡所有侧开口。即使侧开口具有相当大的横截面积，也不需要为了完全打开或完全关闭侧开口而需要大的平移。

可能希望的是，在侧开口处，侧开口占据声道周长的至少20％，例如至少30％、例如至少40％、例如至少50％、例如至少60％、例如至少70％。与此相反，开口可沿纵向轴线仅延伸圆周的20％或更小，例如15％或更小、例如10％或更小。

本发明的第二方面涉及一种声音发生器，其包括声音发射器和根据本发明的第一方面的声道元件，声音发射器被构造为经由第一声音开口将声音发射到声道中。在该方面，通常存在第二开口。

当然，与第一方面有关的所有实施例和考虑因素对于第二方面同样有效。

声音发生器能够经由第一开口将声音发射到声道中并且优选地通过第二开口发射出去，由此关闭元件和致动器能够使该声音通过声道，而不管关闭元件的状态或位置如何。因此，如果关闭元件和/或致动器的全部或一部分设置在声道中，则通道将不会被阻挡。

该声音发生器可以被构造为(例如尺寸设计为)用于人的耳朵或耳道中、或耳朵或耳道处。声音发生器可以是助听器或个人可听设备(例如耳塞或耳机)的一部分、或形成助听器或个人可听设备(例如耳塞或耳机)的一部分。当然，声音发生器可以包括附加元件，例如电池、麦克风、处理器、或类似物。声音发生器可以具有外壳，声道元件和声音发射器设置在外壳中。

在该情况下，声音发生器的期望整体形状是长椭圆形的，因为太宽的元件不会安装在耳道中。

在一个实施例中，声音发射器位于致动器的至少一部分和声道之间。通常，声音发射器的横截面大于致动器的横截面，致动器的横截面又大于声道的横截面。然后，致动器的该部分不需要占用声道处的空间，而且也不会增加声音发生器的通常由声音发射器限定的厚度。然而，致动器部分的该位置可以增加声音发生器的长度。因此，声音发生器通常可以是长椭圆形的并且具有垂直于长椭圆形方向的横截面积，该横截面积不大于声音发射器的横截面积太多，例如不大于50％或更多、例如不大于40％或更多，例如不大于30％或更多、例如不大于20％或更多，例如不大于10％或更多。然后，驱动元件可用于将力从致动器部分传送到关闭元件。然后，该驱动元件可以在声音发射器周围或内部延伸。

声音发生器可以具有声音输出和相对的第一侧表面部分和第二侧表面部分，声音输出位于第一侧表面部分中并且被定位成将声音发射到第一声音开口中。然后，致动器部分可以位于第二侧表面部分。

在另一个实施例中，致动器在外壳中设置在声道处。同样，期望的是，外壳不超过上述横截面。在这种情况下，致动器或一部分可以在声道中，和/或其各部分可以在声道的外部，例如在壳体的限定声道的一部分中。然而，由于声道所需的横截面积通常可能相当低，因此致动器的这个位置也不需要增加声音发生器的整个横截面积。

应注意，在该实施例中，声音发生器通常将被构造成定位在耳道中，其中，声道朝向人的耳鼓发射声音。通常，圆顶设置在声音发生器的内部，即：在声道处。圆顶可以阻挡声音，由此有利的是使声道部分中的侧开口最靠近圆顶，使得当侧开口打开时穿过侧开口的声音可以通过圆顶。而且，声音必须在到达声音发生器的输出部之前仅在声道内通过较短的距离。然后，来自耳朵外部的声音可以通过围绕声音发生器壳体的在圆顶外侧的部分行进而到达侧开口。

实际上，希望的是，当声道具有预定长度时，从第二声音开口到侧开口的距离不大于预定距离的60％，例如不大于预定距离的50％、例如不大于预定距离的40％、例如不大于预定距离的30％、例如不大于预定距离的20％、例如不大于预定距离的10％。

在一个实施例中，声道具有第一声道和第二声道，第一声道从第一声音开口延伸到第二声音开口，而第二声道从侧开口延伸到第二声音开口。以这种方式，来自第一声音开口的声音不与来自侧开口的声音混合。

自然地，声音发生器可以具有外壳，声音发射器设置在外壳中并且该外壳具有通向声道的开口。

声道可以在设置在声音发生器的外壳中的开口(例如设置在该壳体的相对侧部分上的开口)之间延伸。当声音开口被构造为将声音引导到耳道中时，声音发生器的其它开口可以设置在侧部中，该侧部被构造成指向人的耳道或远离人的耳道。

本发明的第三方面涉及一种打开或关闭声道的方法，所述声道包括第一声音开口、侧开口、和关闭元件，所述方法包括致动器使关闭元件在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，关闭元件使侧开口打开，在所述第二位置，关闭元件阻挡所述侧开口。同样，可以存在第二开口，并且所述侧开口设置在第一开口和第二开口之间。

当然，可以提供多个位置，使得从第一位置到第二位置的移动通过例如第三位置或多个其他位置，所述多个位置可以例如仅部分地关闭开口。

当然，可以组合本发明的所有方面、实施例等。因此，打开和关闭操作可以如上所述。当然，关闭元件的多个位置可以限定侧开口的不同开度。而且，使用磁体/可磁化材料到达稳定位置的上述方式可以使用例如线圈或其他换能器使关闭元件远离一个稳定位置而移动到另一个稳定位置附近来进行控制。

如上所述，致动器可以是双稳态或多稳定的，移动步骤包括向致动器供电以促进移动并随后切断致动器的电力。这在电池供电的设备中尤其有用。

本发明的第四方面涉及一种阀，所述阀包括：

-限定开口的元件，

-关闭元件，所述关闭元件构造为在以下位置之间移动：

·第一位置，在第一位置中，关闭元件阻挡所述开口；和

·第二位置，在第二位置中，关闭元件使开口打开，

-致动器，所述致动器用于在第一位置和第二位置之间移动关闭元件，

其中：

-所述阀包括用于将关闭元件朝向第一位置和第二位置中的一个位置偏置的构件；并且

-所述关闭元件构造成从所述一个位置沿着远离所述第一位置和第二位置中的另一个位置的方向至少移动所述第一位置和第二位置之间的距离的2％的距离。

当然，限定所述开口的元件可以限定多个开口，例如2个或3个开口。所述元件可以限定通道，例如具有至少2个开口的声道，其中一个开口可以被关闭元件阻挡。如果设置了3个开口，则可以允许声音从一个开口转移到另一个开口，而与第三开口是否关闭无关，其中，在第一开口中的关闭元件阻挡第三开口。

在上文和下文，描述了用于限定稳定位置的包括磁体的关闭元件，其中，阀包括其他磁体和/或可磁化材料。

其他类型的偏置构件可以是弹簧或弹性材料。当处于所需位置时，弹簧可以与关闭元件接合，使得沿弹簧方向的运动将压缩弹簧并因此被反作用。然后，可以在相反方向上提供磁偏置以使位置稳定。

在另一种情况下，限定开口的元件和关闭元件中的一者可以具有凹口，当关闭元件处于期望位置时，所述元件和关闭元件中的另一者的突出部延伸到该凹口中。该突出部可以沿朝向凹口的方向偏置，以使位置稳定。凹口可以相当浅，使得当关闭元件接近期望位置时，突出部已经在凹口中，并且由于凹口的形状，突出部将沿所需位置的方向偏置，因为凹口可能是那里最低的。

附图说明

通常，任何类型的推拉机构可用于限定稳定位置。在下文中，将参考附图描述优选实施例，其中：

图1示出了包括根据本发明的第一实施例的声道的声音发生器，

图2示出了具有根据本发明的第二实施例的声道的声音发生器，

图3示出了具有根据本发明的第三实施例的声道的声音发生器，

图4示出了具有根据本发明的第四实施例的声道的声音发生器，

图5示出了具有根据本发明的第五实施例的声道的声音发生器，

图6示出了根据本发明的第六实施例的声道，

图7示出了具有根据本发明的第七实施例的声道的声音发生器，

图8示出了具有两个磁限定的稳定位置的声道的第一实施例，

图9示出了图8的装置的磁性势能，

图10示出了具有三个磁限定的稳定位置的声道的第二实施例，

图11显示了图10的装置的磁性势能，

图12示出了具有根据本发明的第八实施例的声道的声音发生器，

图13示出了具有根据本发明的第九实施例的声道的声音发生器，

图14示出了具有根据本发明的第十实施例的声道的声音发生器

图15示出了具有根据本发明的第十一实施例的声道的声音发生器，

图16示出了声音发生器的另一个例子，以及

图17示出了具有优选孔口形状的声道。

具体实施方式

在图1中，示出了声音发生器10，其具有外壳12、声音发射器14和喷嘴或喷口16，喷嘴或喷口16构造成接收由声音发射器14发射的声音。喷口16是细长的、具有朝向壳体12的开口18和朝向周围的用于输出从发射器14接收的声音的输出开口20。喷口可以被构造为连接到声音引导件，用于将声音引导到其他元件。在一个实施例中，声音发生器用于具有带声音出口的外壳的助听器、听力仪器、头戴式耳机或可听设备，声音出口可以是输出开口20或连接到喷口的元件的输出部。

喷口具有侧开口22，侧开口可以由关闭元件24关闭，关闭元件可以分别位于阻挡位置(见图A)和打开位置(见图B)，关闭元件24在阻挡位置中阻挡侧开口22，并且在打开位置中不阻挡侧开口。

在图1所示的实施例中，关闭元件可沿喷口的纵向轴线或喷口的方向平移。

关闭元件24使用致动器平移，致动器包括在喷口壁中或周围的线圈26和连接到关闭元件24的磁体28。由线圈产生的磁场与磁体的磁化的相互作用将能够平移关闭元件。应注意，磁体28具有穿过其中的通道，使得来自发射器14的声音能够沿着喷口行进并到达输出部20。

在图2中，可以看到驱动图1的关闭元件24的另一种方式。在图2中，省略了图1中的一些元件以增强清晰度。

在图2中，图1的磁体/线圈驱动器已经被所谓的平衡电枢致动器30代替，平衡电枢致动器具有延伸通过线圈通道和磁隙的电枢32，因此用作平衡电枢接收器或致动器，如在US2017/0208382、US2016/0255433和EP3177037以及申请人在同一天提交的、标题为“AVALVE,A TRANSDUCER COMRPSING A VALVE,A HEARING DEVICE AND A METHOD”和“APERSONAL HEARING DEVICE”的共同未决的申请中所见到的那样。在该实施例中，关闭元件24通过致动器30的电枢32经由驱动销34的运动而平移，使得致动器可以定位在例如声音发射器的后面。

在图3中，可以看到图1的实施例的替代方案，其中省略了一些元件以增强清晰度。在该实施例中，关闭元件24具有内管36，该内管不参与阻挡侧开口22，但是该内管在喷口的纵向方向上延伸并且延伸出当关闭元件处于打开位置时(参见图B)由发射器14发射的声音必须行进以到达侧开口22的路径。以这种方式，允许发射器发射的较少声音经由处于打开位置的侧开口逸出。

在图4中，示出了声道的替代实施例，其中线性致动器40定位在喷口16内。致动器40具有带线圈的固定部分26'和带磁体的可移动部分28'，可移动部分连接到关闭元件24，关闭元件成形为在关闭(上部)位置时关闭侧开口22(见图A)。当处于下部位置时(见图B)，侧开口22打开。可以看出，来自发射器14的声音能够在两个位置中绕致动器40经过并且在打开位置中在关闭元件24上方经过。

在图5中，与图1相比，具有作为关闭元件24的磁体28。此外，设置了两个磁性构件28'(例如磁体或可磁化材料)，用于接合磁体28并且当磁体28与这些磁性构件28'接合时，通过磁吸引使磁体附着于磁性构件上。磁性构件28'定位成分别在打开和关闭位置时与磁体28接合。

在图6中，示出了阀或致动器40，其具有带开口50的壳体42。在壳体42中，设置有电枢，该电枢具有延伸穿过线圈44中的线圈通道和磁体系统46中的磁隙的可偏转电枢腿48。电枢的操作可以是平衡的电枢接收器或上述参考文献中所见的阀的操作，其中，电枢腿将由线圈产生的磁场传导到磁隙中，其中，电枢腿暴露于使电枢腿向上或向下偏转的磁场。在通常的接收器中，偏转反射电流以产生声音，但在本文中，电枢运动用于打开/关闭阀，因此馈送到线圈的信号通常是恒定电流-或超过阈值或者低于阈值的电流，使得电枢位于上部位置或下部位置以打开/关闭阀。

在一些实施例中，致动器是单稳定的，使得如果没有电流被馈送到线圈，则电枢腿朝向稳定位置(例如下部位置或上部位置)偏置。当馈送到线圈的电流超过预定阈值时，施加到电枢腿的力可以克服偏置并因此将电枢腿带到另一个位置。在这种情况下，电枢可以以一定角度定位，使得当不受磁场影响时(馈送到线圈的电流为零)，电枢腿处于第一位置。

在另一种情况下，电枢腿可以被任何期望的偏置元素(例如磁场/电场、弹簧等)朝向第一位置偏置。

当电枢腿在上部位置和下部位置处接触磁隙的内表面时而被吸引至磁体系统至克服由电枢腿的偏转引起的任何偏置的程度时，可以获得双稳态致动器。因此，当电枢腿处于上部位置或下部位置时，它将保持在该位置，直到由馈送到线圈的电流引起的磁场产生的附加力克服该吸引力并迫使电枢腿进入另一个位置，在所述另一个位置，电枢腿再次接触磁体系统并因此再次处于稳定位置。

替代地，当然，致动器不需要在外部位置具有任何稳定模式，而是需要馈送电流以获得这些外部位置中的两个。

电枢和线圈/磁体系统设置在壳体42中，壳体42具有开口50，电枢腿48的作为关闭元件24的部分从该开口延伸。优选地，壳体42没有除开口50之外的其他开口，或者至少没有适合于传输在20Hz-20kHz的可听频率范围内或至少在700Hz-2000Hz的间隔内的声音的其他开口。这种开口的横截面积通常为2.2mm²或更大。

孔口或侧开口22由元件限定，该侧开口在下部附图中被作为关闭元件24的所述部分阻挡但在上部附图中保持打开。声道的其余部分被省略，但是通常，它在侧开口22下方延伸，例如在图示的平面中。因此，使用关闭元件24形成打开和关闭侧开口22的阀。关闭元件24可以由与电枢腿48相同的材料制成，或者可以由另一种材料制成，例如较轻的材料、不容易传输磁场的材料、和/或向元件提供所需的密封以产生侧开口的材料。而且，可以选择作为关闭元件24的所述部分的材料以在关闭侧开口而与形成侧开口的元件碰撞时不提供声音或振动。

作为关闭元件24的所述部分24从电枢腿48的最右侧部分延伸，以获得比电枢腿48的最右侧部分更大的上/下偏转。然而，作为关闭元件的所述部分24略微弯曲以符合限定侧开口22的所述元件并且因此符合侧开口22的轮廓。

在图7中，可看到声音发生器60具有带声道或喷口16的外壳12。接收器14被构造为将声音发射到喷口16中。

在喷口中，设置了具有关闭元件24(例如翼片或板)的侧开口22，所述关闭元件打开/关闭侧开口22并由连接到电枢腿48的驱动杆52'控制。如果需要，驱动杆52'可以是延伸部分。翼片或板平行于通道壁平移，因此不会过度干扰来自接收器14的声音输出。

因此，致动器现在定位在远离实际阀或孔口的位置，同时仍然能够通过驱动杆控制它。当然，孔口/侧开口22可以定位在外壳的任何期望位置(包括喷口)，并且致动器可以定位在任何期望的位置，因为可以提供驱动杆以将电枢腿的运动传递到关闭元件。

在图8中，示出了(但以更一般地设置)不仅控制图1、3和5的关闭元件24的移动、而且还控制保持关闭元件的位置(打开和关闭位置)而不提供限定这些位置的机械止动件的方式。通常，当元件在与止动件碰撞而使其运动停止时，可能产生声音和振动，这是不希望的。

在图8中，仅示出了喷口和致动器的相关部分，即，具有磁体28的关闭元件24和具有线圈26的喷口16。此外，可磁化材料(参见上文，例如μ-金属)的两个带50位于选定的位置。

带50的操作是：当磁体28靠近带50时，它将被磁体磁化并因此吸引磁体28。因此，当磁体接近带时，磁体28将朝向该位置偏置。在图6中，由两个带50示出了两个这样的位置。

将关闭元件24移动远离所示位置(向右)将需要在关闭元件24上施加足够的力。这可以通过线圈26或通过诸如图2中所示的其他类型的平移来实现。

因此，在图9中可以看到由带限定的两个位置之间的位置的磁势，其沿着运动方向为关闭元件24的纵向位置的函数，其中，可以看到当关闭元件24已到达这两个位置之间的一半时，它将被吸引到另一个位置，因此将自动被带到该位置。

通过用磁体或馈送合适电流的线圈替换带可以实现相同的操作。

当然，带50不需要在喷口的整个圆周上伸展。磁体28也不需要这样做。相反，可以在各个位置(例如围绕喷口的圆周的位置)处设置一个或多个可磁化材料或磁体，其中，所述一个或多个可磁化材料或磁体不围绕喷口的整个周边伸展。

因此，首先，实现如下设置：其中，可以限定任何数量的位置，例如一个、两个、三个、四个、或更多个，所有这些位置都可以是稳定的位置。在可磁化材料或磁体的带的情况下，在没有能量消耗的情况下实现稳定的位置。只有在位置之间的移动需要能量。

当然，两个位置可以是打开位置和关闭位置。其它的位置可以涉及侧开口22打开到不同程度的位置，例如当阻挡侧开口22的面积的不同百分比时，或者关闭元件24和侧开口22存在不同的距离。在一种情况下，关闭元件24可以在阻挡位置阻挡一个以上的侧开口22，并且在打开位置允许一个以上的侧开口22打开，其中，其他位置仅阻挡一些开口而其他开口保持打开。

在图10中，示出了具有三个带50并因此具有三个稳定位置的设置。相应的磁力势能见图11。

实际上，使用如图8-11所示的带50等不仅提供了不使用能量的多个稳定位置，而且还提供了在不使用物理止动件的情况下为关闭元件24限定稳定位置的可能性。

当关闭元件24被允许稍微行进到最左侧位置的左侧并且稍微行进到最右侧位置的右侧时(图8)，关闭元件24可以在没有声音/噪声/振动产生的情况下在各位置之间移动。当关闭元件24被带到图9中所见的势能峰值时，它将被朝向右侧位置偏置。在运动过程中，关闭元件24可以“超越”该位置并移动经过该位置，但是当它朝向该位置偏置时，远离该位置的运动将减速并停止，之后，关闭元件24将朝向该位置运动返回。这种钟摆式行为将以关闭元件24处于期望的右侧位置而结束。这种行为由磁体和带50(或类似物)引起而不需要止动件。然而，该运动要求关闭元件24被允许稍微移动经过外部位置。

在图12中，与图5相比，打开/关闭由可作为关闭元件24的磁体28执行，磁体28围绕喷口16的轴线旋转。除了该旋转之外，磁体28还可以沿喷口16的轴线平移。同样，提供线圈26以便于这种移动。

在图5中，可作为关闭元件24的磁体28可以围绕喷口通道的整个内圆周延伸，以便保持与壁接触。在图12中，元件24'可以附接到磁体28，以确保磁体在旋转期间保持与壁接合。

在图13中，示出了声音发生器的部分，其中，可以看到形成阀的另一种方式。在图13中，喷口16中的侧开口22被关闭元件24阻挡，关闭元件24具有由紧固到喷口的线圈26驱动的磁体28。

在该实施例中，引入内部通道元件16'，以在进入侧开口22之前衰减来自接收器14的声音输出。如果需要，可以省略该元件。而且，该元件可沿喷口16的轴线具有任何长度。

在图14中，示出了相应的实施例，其中，关闭元件28现在由磁体形成，非常类似于图3、5和12中所示的实施例。

应注意，在图13中，包括侧开口22的声道不与承载来自声音发射器14的声音的通道共享音量。在这方面，该声道仅具有两个开口，侧开口22和向右的开口。

在图15中，示出了一个实施例，其中，关闭元件24除了磁体28之外还具有呈内套筒形式的元件24'，内套筒可以接合内部通道元件16'以在平移期间控制关闭元件24的运动。然后，可以选择磁体28以不围绕喷口中的通道的整个内圆周延伸。

在图16中，可以看到另一个实施例，其中，致动器是活塞式的。同样，关闭关闭元件24确保没有声音可以从输出部传递到右侧和侧开口22。

在该图中，如图13和14所示，内部通道元件16'设置用于将声道16a中的由接收器14馈送的声音和声道16b中的至侧开口或从侧开口离开的声音分开。

在图17中，可以看到声道元件或喷口16的实施例，其具有三个长椭圆形侧开口22-1。第三侧开口位于元件的后部。关闭元件24可沿着纵向轴线(箭头)从打开位置(点划线)平移到侧开口被关闭的关闭位置(虚线)。可以看出，由于侧开口设置在轴线的相同纵向位置，所以甚至可以通过小的平移来关闭相当大的侧开口。优选地，侧开口沿轴线设置在狭窄的间隔内，使得关闭元件不需要太厚。如上所述，存在侧开口的声道的周长的百分比可以相当大，从而可以提供相当大的侧开口而不会使其难以关闭。

Claims

1.一种具有声道的声道元件(16)，所述声道元件从所述声道至所述声道元件的周围包括第一声音开口(18)、第二声音开口(20)和侧开口(22)，所述侧开口定位在所述第一声音开口和所述第二声音开口之间，所述声道元件包括关闭元件(24)，所述关闭元件构造成顺序地位于第一位置和第二位置，在所述第一位置，所述关闭元件使所述侧开口打开并且使所述侧开口具有至少1mm²的横截面积，在所述第二位置，所述关闭元件阻挡所述侧开口，所述声道包括电磁致动器(40)，用于将所述关闭元件分别定位在所述第一位置和第二位置，其特征在于，所述第一位置和所述第二位置是沿着所述声道的纵向处于不同位置的位置，并且所述关闭元件能够沿着所述声道的纵向移动。

2.根据权利要求1所述的声道元件，其特征在于，所述关闭元件(24)包括能够在所述声道内移动的元件。

3.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述电磁致动器(40)被构造为在与所述声道的纵向成一角度的方向上平移所述关闭元件。

4.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述关闭元件(24)被成形为管的一部分。

5.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述关闭元件(24)被成形为管的一部分并且能够围绕所述声道的纵向移动。

6.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述电磁致动器(40)的至少一部分位于所述声道内并且被构造为允许声音从所述第一声音开口穿过所述声道到所述第二声音开口。

7.根据权利要求6所述的声道元件，其特征在于，所述电磁致动器(40)的未设置在声道内的任何部分围绕所述声道定位。

8.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述电磁致动器(40)包括围绕所述声道定位的一个或多个线圈(26)，并且其中，所述关闭元件(24)包括一个或多个磁体(28)。

9.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述关闭元件包括一个或多个第一磁体(28)，并且其中，所述电磁致动器(40)还包括一个或多个第二磁体或可磁化材料，所述第二磁体或可磁化材料相对于所述声道附接、并且当所述关闭元件(24)处于所述第一位置或第二位置中的一个位置时定位在与所述第一磁体的位置相对应的位置处。

10.根据权利要求9所述的声道元件，其特征在于，所述关闭元件(24)构造成从所述一个位置沿着与朝向所述第一位置和第二位置中的另一个位置的方向相反的方向移动从所述第一位置到第二位置的距离的至少2％。

11.根据权利要求9所述的声道元件，其特征在于，所述电磁致动器(40)包括多个第二磁体或可磁化材料，每个第二磁体或可磁化材料沿着所述声道的纵向定位在不同位置。

12.根据权利要求9所述的声道元件，其特征在于，所述第二磁体或可磁化材料是可磁化的材料。

13.根据权利要求1或2所述的声道元件，其特征在于，所述声道元件包括多个侧开口，所述声道具有纵向轴线并且所述多个侧开口设置在至少基本相同的纵向位置。

14.根据权利要求13所述的声道元件，其特征在于，所述声道具有内横截面形状，并且其中，所述关闭元件具有与所述声道的内横截面形状对应的外横截面形状。

15.一种声音发生器(10)，包括声音发射器(14)和根据权利要求1至14中任一项所述的声道元件，其特征在于，所述声音发射器被构造为经由所述第一声音开口(18)将声音发射到所述声道元件的声道中。

16.一种打开或关闭根据权利要求1-14中任一项所述的声道元件的侧开口(22)的方法，其特征在于，所述电磁致动器(40)使所述关闭元件(24)沿着所述声道的纵向在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置，所述关闭元件(24)使所述侧开口(22)打开，在所述第二位置，所述关闭元件(24)阻挡所述侧开口(22)。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述移动步骤包括向所述电磁致动器(40)供电以促进所述移动并随后切断所述电磁致动器(40)的电力。