CN112074327B

CN112074327B - 用于呼吸产品的贴合性测试和监测的系统和方法

Info

Publication number: CN112074327B
Application number: CN201880088859.9A
Authority: CN
Inventors: 沈佳丽; 华一鸣; 陆宇铮; 刘翔; 孙伟
Original assignee: Honeywell International Inc
Current assignee: Honeywell International Inc
Priority date: 2018-02-14
Filing date: 2018-02-14
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2038-02-14
Also published as: WO2019160535A1; CN112074327A; US20210106854A1; US11865377B2

Abstract

实施方案包括用于完成对呼吸面罩的贴合性测试的系统和方法。一种方法可包括将扬声器安装在面罩的内部空腔内，其中扬声器与电子器件单元通信；将麦克风安装在面罩的内部空腔内，其中麦克风与电子器件单元通信；在贴合性测试期间，由扬声器生成声音；由麦克风检测在贴合性测试期间由扬声器生成的声音；由电子器件单元将来自麦克风的检测到的信号与基线预期声音进行比较；当所检测到的信号在基线预期声音的某个范围内时，向用户指示贴合性测试完成并通过；以及当所检测到的信号不在基线预期声音的某个范围内时，向用户指示贴合性测试完成并失败。

Description

用于呼吸产品的贴合性测试和监测的系统和方法

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦赞助研究或开发的声明

不适用。

缩微平片附件的引用

不适用。

背景技术

呼吸面罩的使用是某些工作环境中的推荐规程，以帮助防止吸入小颗粒、灰尘或化学品，并防止疾病传播。另外，可佩戴呼吸面罩以通过过滤环境空气中的空气传播的污染物和微生物来保护人，尤其是在具有大量烟雾的区域中。呼吸面罩可包括多个过滤选项，这取决于面罩的应用。一些呼吸面罩可包括可操作以覆盖用户的鼻部和口部的半面罩。

呼吸面罩还可由用户佩戴以保护用户的面部和眼睛以及用户的呼吸系统。呼吸面罩可包括滤芯、吸气阀、呼气阀、防护罩和头带。为了确保呼吸器面罩被正确佩戴并保护用户，可在用户进入危险环境之前，在用户首次戴上面罩时进行贴合性测试。

发明内容

在一个实施方案中，用于完成对面罩的贴合性测试的方法可包括在所述贴合性测试期间，由扬声器生成持续预定时间长度的声音，其中所述扬声器安装在所述面罩的内部空腔内，其中所述扬声器被构造成与所述面罩的电子器件单元通信；由麦克风检测在所述贴合测试期间由所述扬声器生成的声音，其中所述麦克风安装在所述面罩的所述内部空腔内，其中所述麦克风被构造成与所述面罩的所述电子器件单元通信；由所述电子器件单元将来自所述麦克风的检测到的信号与基线预期声音进行比较；当所检测到的信号在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并通过；以及当所检测到的信号不在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败。

在一个实施方案中，呼吸面罩可包括至少一个过滤元件，所述至少一个过滤元件被构造成将气流过滤至所述面罩中以生成用于用户的可呼吸空气；密封件，所述密封件被构造成抵靠所述用户的面部密封所述面罩；至少一个扬声器，所述至少一个扬声器位于所述面罩的内部空腔内，所述至少一个扬声器被构造成生成声音以完成对所述面罩的贴合性测试；位于所述面罩的所述内部空腔内的至少一个麦克风，所述至少一个麦克风被构造成在对所述面罩的所述贴合性测试期间，检测由所述至少一个扬声器生成的声音，其中当由所述麦克风检测到的所述声音从基线预期声音降低时，所述面罩被构造成指示所述贴合性测试已失败；和电子器件单元，所述电子器件单元被构造成与所述至少一个扬声器和所述至少一个麦克风通信并且控制所述至少一个扬声器和所述至少一个麦克风以完成对所述面罩的所述贴合性测试。

在一个实施方案中，用于完成对面罩的贴合性测试的方法可包括通过来自所述用户的输入来启动所述贴合性测试；由安装在所述面罩的内部空腔内的扬声器生成声音，其中所述扬声器被构造成与所述面罩的电子器件单元通信；由安装在所述面罩的所述内部空腔内的麦克风来检测由所述扬声器生成的所述声音的至少一部分，其中所述麦克风被构造成与所述面罩的所述电子器件单元通信；由所述电子器件单元将来自所述麦克风的检测到的信号与基线预期声音进行比较；当所检测到的信号在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并通过；以及当所检测到的信号不在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败。

附图说明

为了更完整地理解本公开，现在结合附图和具体实施方式参考以下简要描述，其中类似的附图标号表示类似的部分。

图1示出了根据本公开的一个实施方案的由用户佩戴的面罩的横截面视图。

图2示出了根据本公开的一个实施方案的由用户以不适当贴合佩戴的面罩的另一横截面视图。

图3示出了根据本公开的一个实施方案的由用户佩戴的另一面罩的横截面视图。

图4示出了根据本公开的一个实施方案的由用户佩戴的另一面罩的横截面视图。

图5示出了根据本公开的一个实施方案的用于测试的面罩的模型的横截面视图。

图6A示出了根据本公开的一个实施方案的用于测试的面罩模型的透视图。

图6B示出了根据本公开的一个实施方案的用于测试的面罩模型的透明视图。

图7示出了使用图6A至图6B中所示的面罩的模型完成的测试结果的曲线图，其示出了由麦克风在多个泄漏孔大小下检测到的声音的压力振幅和频率之间的关系。

图8示出了图7中所示曲线图的一部分的详细视图，其示出了压力振幅对泄漏孔大小的依赖性。

图9示出了图7中所示曲线图的一部分的详细视图，其示出了对于每个泄漏孔大小的谐振频率。

图10示出了使用图6A至图6B中所示的面罩的模型完成的测试结果的曲线图，其示出了由麦克风在多个泄漏孔大小下检测到的声音的压力相位和频率之间的关系。

图11示出了图7中所示的数据的曲线图，其示出了由麦克风检测到的声音的谐振频率对泄漏孔的半径(r_泄漏)的依赖性。

图12示出了图7中所示的数据的曲线图，其示出了由麦克风检测到的声音的压力振幅对泄漏孔的半径(r_泄漏)的依赖性。

具体实施方式

首先应当理解，尽管以下示出了一个或多个实施方案的示例性实施方式，但是可以使用任何数量的技术(无论是当前己知的还是尚不存在的技术)来实现所公开的系统和方法。本公开决不应当限于下文所示的示例性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求书的范围以及其等同物的全部范围内进行修改。

以下简短术语定义应适用于整个申请文件：

术语“包括”意指包括但不限于，并且应以在专利上下文中通常使用的方式加以解释；

短语“在一个实施方案中”、“根据一个实施方案”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可包括在本发明的至少一个实施方案中，并且可包括在本发明的不止一个实施方案中(重要的是，此类短语不一定是指相同的实施方案)；

如果说明书将某物描述为“示例性的”或“示例”，则应当理解为是指非排他性的示例；

术语“大约”或“约”等在与数字一起使用时，可意指具体数字，或另选地，如本领域技术人员所理解的接近该具体数字的范围；以及

如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“经常”或“可能”(或其它此类词语)被包括或具有特性，则特定部件或特征不是必须被包括或具有该特性。此类部件或特征可任选地包括在一些实施方案中，或可排除在外。

本公开的实施方案包括用于完成用于呼吸设备(例如，被构造成与用户的面部密封的呼吸面罩)的贴合性测试的系统和方法。示例性系统可包括位于呼吸面罩上的一个或多个扬声器和一个或多个麦克风。由于城市和工作环境中可能存在空气污染，因此防护呼吸面罩(例如，防尘面罩)在户外时成为必要的设备。然而，如果面罩不贴合用户的面部，因此不抵靠用户的面部密封，则防尘面罩的保护可能受到损害。为了确保面罩贴合用户的面部(并且因此抵靠用户的面部密封)，可完成贴合性测试，例如当用户首次戴上面罩时。

典型的贴合性测试仪器可位于实验室中并且可能是昂贵的，从而限制了贴合性测试仪器对用户的可用性。另外，典型的贴合性测试仪器可能是大而笨重的，使得难以操纵贴合性测试仪器并完成贴合性测试。贴合性测试仪器还可能涉及复杂的操作过程，并且可能需要很长的时间来完成贴合性测试。典型的贴合性测试仪器实际上不能被想要保护自身免受空气污染的日常消费者使用。在人们佩戴防护面罩的情况下，需要可方便地完成的贴合性测试和监测方法。

本公开的实施方案包括用于测试面罩和用户的面部(或头部)之间的贴合性(和密封)的声学贴合性测试系统和方法。如果在面罩和用户的面部之间存在间隙(即，面罩未适当地贴合)，则面罩可能无法抵靠用户的面部密封，因此可能无法保护用户免受污染空气和潜在有害物质的影响。所公开的方法和用于实现这些方法的系统可利用声音(例如，由面罩内的扬声器生成并由麦克风检测的声音)来检测面罩和用户的面部之间的密封件中的任何间隙。例如，当面罩未充分密封时，在面罩内生成的声音将从密封件中的间隙中泄漏出来。

在示例性实施方案中，扬声器可位于面罩的内部表面上，并且可被构造成在面罩内部产生声音。另外，麦克风可位于面罩的内部表面上，并且可被构造成检测由扬声器产生的声音。如果在用户的面部和面罩之间的密封件中存在任何间隙，则麦克风将检测衰减的(即，减弱的)声音。在一些实施方案中，扬声器可产生介于大约20赫兹至20,000赫兹(即，可听频率范围)之间的声音。当面罩和面部之间存在间隙时，在间隙处将存在声音泄漏，并且麦克风将检测到衰减声音，指示面罩未适当贴合。另外，如果麦克风未检测到衰减，则其可指示面罩正适当贴合。由于所有呼吸产品都将受益于贴合性测试，因此本公开的系统和方法可应用于任何呼吸设备，包括例如全面罩和半面罩。

参见图1，示出了面罩100的示例性实施方案，其中面罩100可被构造成抵靠用户的面部150密封。图1中所示的面罩100示出了被构造成覆盖用户的鼻部和口部的半面罩，但本文所公开的实施方案还可应用于被构造成覆盖用户的整个面部的全面罩和/或被构造成覆盖用户的整个头部的头盔。在一些实施方案中，面罩100可包括围绕面罩100的至少一部分延伸的密封件104。在图1中所示的实施方案中，密封件104可包括围绕面罩100的整个圆周(或外边缘)延伸的柔性元件，其中密封件104可被成形为贴靠用户的面部150。密封件104可包括被构造成与用户的鼻部、颊部、下巴和/或颌部界面连接的轮廓。密封件104可附接至面罩100的主体102，其中主体102可被构造成附接至一个或多个过滤元件110，该过滤元件被构造成过滤由用户呼吸的空气。过滤元件110可包括过滤材料、一个或多个通气口、一个或多个气流通道、一个或多个阀、一个或多个气流发生器(例如，风扇)，以及本领域技术人员可能已知的其他过滤元件110。

面罩100的主体102可包括内部空腔103，该内部空腔被构造成贴合在用户的鼻部和口部上方，并且被构造成向用户提供过滤后的可呼吸空气。在图1中所示的实施方案中，扬声器120(或其他生成声音的元件)可附接在面罩100的主体102的内部空腔103内。另外，麦克风130(或其他声音检测元件)可附接在面罩100的主体102的内部空腔103内。扬声器120和麦克风130均可被定位成不干扰进入或离开面罩100的气流。扬声器120和麦克风130可与面罩100的电子器件单元105通信并由其控制。

在一些实施方案中，电子器件单元105可尤其包括处理器、存储器、一个或多个通信元件和/或一个或多个无线通信元件。为了完成对面罩100的贴合性测试，为了确保密封件104与用户的面部150适当地接触，扬声器120可生成持续预定时间量的某种声音(由声波122指示)(其中扬声器120可由电子器件单元105控制)。例如，扬声器120可在可向用户指示的“贴合性测试”周期期间生成持续大约1秒至5秒的声音。麦克风130可检测由扬声器120生成的声音，并且可将信号传送至电子器件单元105。在一些实施方案中，电子器件单元105可存储待由麦克风130检测的基线预期声音。在一些实施方案中，待由麦克风130检测的基线预期声音可基于扬声器120的受控输出(即，由扬声器120生成的声音)来确定。在一些实施方案中，可基于在面罩100投入操作之前的测试来确定待由麦克风130检测的基线预期声音。

在一些实施方案中，用户可例如通过按压面罩100上的按钮来手动启动贴合性测试，由此传达应开始贴合性测试。在一些实施方案中，贴合性测试可在用户戴上面罩100时自动开始，其中面罩100可被构造成确定用户何时戴上面罩100。在一些实施方案中，面罩100可包括语音激活特征，该语音激活特征被构造成检测来自用户的语音命令，其中用户可使用语音命令启动贴合性测试。在一些实施方案中，麦克风130可被构造成检测用户的语音(以接收来自用户的语音命令)，并且可被构造成在贴合性测试期间切换成“贴合性测试”模式。换句话讲，麦克风130可在面罩100内起到多于一种的目的或功能。在另一个实施方案中，可在面罩100中使用多于一个麦克风。

图1示出了正确贴合的示例，其中由扬声器120生成的任何声音都不逸出面罩100的内部空腔103。在一些实施方案中，在贴合性测试期间，指示器106可用于向用户传达贴合性测试的状态。指示器106可包括灯元件(例如，LED)、产生声音的元件(例如，语音反馈、蜂鸣器和/或警告或警报)或被构造成向用户传达信息的另一指示器。指示器106可包括第一状态，该第一状态被构造成指示贴合性测试正在开始和/或当前正在进行。指示器106可包括第二状态，该第二状态被构造成指示贴合性测试已完成并通过(即，指示面罩100的适当贴合和密封)。指示器106可包括第三状态，该第三状态被构造成指示贴合性测试已完成并且失败(即，指示面罩100的不适当贴合和密封，并且可能提示用户调整面罩100和密封件104的贴合性)。指示器106可包括可指示“关闭”状态的第四状态，其中贴合性测试方法未在面罩100上完成。指示器106可包括其他指示状态，该其他指示状态可仅受限于指示器的类型和指示器的能力。指示器106可与电子器件单元105通信并由其控制。指示器106可指示扬声器120和/或麦克风130的当前状态以及它们在面罩100内的操作。在一些实施方案中，扬声器120、麦克风130、指示器106和电子器件单元105可以是电子系统101的一部分，该部分被合并至面罩100中并且被构造成完成对面罩100的贴合性测试。

参见图2，当由麦克风130检测到的声音不同于基线预期声音时，这可以指示密封件104未适当地贴合和/或密封至用户的面部150。例如，不适当的贴合可导致密封件104和用户的面部150之间的一个或多个间隙140，其中声波124可经由间隙140逸出面罩100的内部空腔103。因此，逸出内部空腔103的声波124可能不会被麦克风130检测到，由此降低了由麦克风130检测到的声压。换句话讲，可由麦克风130检测到减小的(即，衰减的或减弱的)声音(当与基线预期声音相比时)，指示面罩100的贴合不正确，由此导致贴合性测试的“失败”。

本公开的实施方案可包括用于完成对面罩100的贴合性测试的方法(如上所述)。麦克风130和扬声器120可安装在面罩100的内部空腔103内。扬声器120可生成特定声音(例如，一旦开始贴合性测试，即在设定的时间段连续生成声音，和/或根据需要周期性地生成声音)。麦克风130可检测由扬声器120生成的声音，并且可分析(由电子器件单元105)来自麦克风130的输出信号以确定是存在声音泄漏(指示用户的面部150和面罩100之间的密封件104处的间隙140)，还是不存在声音泄漏(指示密封件104和用户的面部150之间的适当密封)。在一些实施方案中，面罩100可包括某种指示器106以向用户指示贴合性测试的状态。例如，LED可合并至面罩100中，其中用户可查看LED，其中某些颜色可指示面罩100适当地贴合或不适当地贴合。在另一个实施方案中，指示器106可包括可被用户听到的语音指示。在一些实施方案中，贴合性测试可在用户首次戴上面罩100时的短时间段(即，大约10秒或更短)内完成，其中可要求(或预期)用户在贴合性测试期间不讲话并且可能屏住他们的呼吸，以便不干扰麦克风130的检测。

参见图3，示出了用于完成对呼吸面罩100的贴合性测试的另一个示例性系统。在图3中所示的实施方案中，麦克风130和扬声器120可位于面罩100的内部空腔103内的鼻部区域上方，其中可将呼吸气流影响最小化。麦克风130和扬声器120的位置可被选择为改善贴合性测试的精确性并且降低面罩100内的其他声音对贴合性测试的结果的影响。

参见图4，示出了用于完成对呼吸面罩100的贴合性测试的再一个示例性系统。在图4中所示的实施方案中，麦克风130和扬声器120可位于面罩100的内部空腔103内的鼻部上方(类似于图3)，并且第二麦克风132可位于面罩100的外部上。位于面罩100的外部上的第二麦克风132可被构造成检测环境噪声并且提供从第一麦克风130的检测中消除该环境噪声，由此增加第一麦克风在检测来自扬声器120的输出中的精确性。当用户正在噪声环境中工作或位于噪声环境中时，第二麦克风132可能尤其有用。

现在参见图5，为了示出上文在图1至图4中所述的方法和系统的操作，使用面罩(诸如上述面罩100)的模型500来确定由扬声器520产生的声音、由麦克风530检测到的声音和泄漏孔540的大小(或半径r_泄漏)之间的关系，该泄漏孔接近面罩的主体502将与用户的面部(由硬质表面550示出)密封的位置处定位。出于说明目的，可简化模型500的几何形状。麦克风530和扬声器520可位于面罩500的内部空腔503内。在一些实施方案中，面罩500还可包括通气孔542，该通气孔被构造成表示面罩500的主体502与任何过滤元件(如图1中所述)之间的连接点。出于测试模型500的目的，用户的面部550和面罩500的主体502可以是被构造成将声音保持在内部空腔503内的“声学刚性”表面或边界。

图6A至图6B示出了模型500的透视图，其中图6B以主体502呈透明体示出。在图6A至图6B中所示的实施方案中，通气孔542可具有大约2毫米(mm)的直径。泄漏孔540可由半径为r_泄漏的圆孔表示，该半径可在大约0mm至大约5mm的范围内。在图6A至图6B中所示的模型500中，泄漏孔540的长度可以是大约2mm，并且通气孔542的长度可以是大约2mm。

扬声器520的输出可等同于内部空腔503区域上方恒定的1帕斯卡(Pa)声源。麦克风530可等同于用于检测声音的区域。模型500的形状可以是具有三个半轴线(分别为50mm、40mm和40mm)的大致椭圆形状。

图7示出了使用图6A至图6B中所示的面罩的模型完成的测试结果的曲线图，其示出了由麦克风在多个泄漏孔大小下检测到的声音的压力振幅和频率。所测试的r_泄漏的大小包括0mm、0.25mm、0.5mm、1mm、2.5mm和5mm，其中每个大小由曲线图上的不同线表示。所关注的频率范围包括100赫兹(Hz)至10,000(Hz)。

图8示出了图7中所示曲线图的一部分的详细视图，其示出了压力振幅对泄漏孔大小的依赖性，其中图8的曲线图关注于100Hz至500Hz的频率范围。

图9示出了图7中所示曲线图的一部分的详细视图，其示出了对于每个泄漏孔大小的谐振频率，其中图9的曲线图关注于500Hz至800Hz的频率范围。

图10示出了使用图6A至图6B中所示的面罩的模型完成的测试结果的曲线图，其中图10的曲线图示出了由扬声器在多个泄漏孔大小下产生的声音的压力相位和频率之间的关系。

图11和图12的曲线图示出了低频率和第一谐振频率(在100Hz至大约1000Hz的范围内)下的压力振幅二者均取决于r_泄漏。因此，在贴合性测试期间，这两个变量可用于估计泄漏水平(即，来自面罩和用户的面部之间的密封件中的间隙)。

本文已描述了各种装置和方法，示例性实施方案或方面可包括但不限于：

在第一实施方案中，用于完成对面罩的贴合性测试的方法可包括在所述贴合性测试期间，由扬声器生成持续预定时间长度的声音，其中所述扬声器安装在所述面罩的内部空腔内，其中所述扬声器被构造成与所述面罩的电子器件单元通信；由麦克风检测在所述贴合测试期间由所述扬声器生成的声音，其中所述麦克风安装在所述面罩的所述内部空腔内，其中所述麦克风被构造成与所述面罩的所述电子器件单元通信；由所述电子器件单元将来自所述麦克风的检测到的信号与基线预期声音进行比较；当所检测到的信号在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并通过；以及当所检测到的信号不在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败。

第二实施方案可包括根据第一实施方案所述的方法，所述方法进一步包括接收来自用户的输入以在所述扬声器生成所述声音之前开始所述贴合性测试。

第三实施方案可包括根据第一实施方案或第二实施方案所述的方法，所述方法进一步包括经由位于所述面罩的外边缘周围的密封件将所述面罩密封至用户的面部。

第四实施方案可包括根据第一实施方案至第三实施方案中任一项所述的方法，其中由所述扬声器生成声音包括生成持续大约10秒或更短的声音。

第五实施方案可包括根据第一实施方案至第四实施方案中任一项所述的方法，其中由所述扬声器生成声音包括生成持续大约1秒至5秒的声音。

第六实施方案可包括根据第一实施方案至第五实施方案中任一项的方法，其中向用户指示所述贴合性测试完成并通过，以及向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败包括经由附接至所述面罩的外部的彩色灯进行指示。

第七实施方案可包括根据第一实施方案至第六实施方案中任一项的方法，其中向用户指示所述贴合性测试完成并通过，以及向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败包括经由语音反馈进行指示。

第八实施方案可包括根据第一实施方案至第七实施方案中任一项的方法，所述方法进一步包括重复所述方法，直至所述贴合性测试完成并通过。

第九实施方案可包括根据第一实施方案至第八实施方案中任一项所述的方法，所述方法进一步包括所述第二麦克风安装在所述面罩的外部上；以及由所述电子器件单元从来自所述第一麦克风的所检测到的信号中消除在来自所述第二麦克风的检测到的信号中检测到的环境噪声。

在第十实施方案中，呼吸面罩可包括至少一个过滤元件，所述至少一个过滤元件被构造成将气流过滤至所述面罩中以生成用于用户的可呼吸空气；密封件，所述密封件被构造成抵靠所述用户的面部密封所述面罩；至少一个扬声器，所述至少一个扬声器位于所述面罩的内部空腔内，所述至少一个扬声器被构造成生成声音以完成对所述面罩的贴合性测试；位于所述面罩的所述内部空腔内的至少一个麦克风，所述至少一个麦克风被构造成在对所述面罩的所述贴合性测试期间，检测由所述至少一个扬声器生成的声音，其中当由所述麦克风检测到的所述声音从基线预期声音降低时，所述面罩被构造成指示所述贴合性测试已失败；和电子器件单元，所述电子器件单元被构造成与所述至少一个扬声器和所述至少一个麦克风通信并且控制所述至少一个扬声器和所述至少一个麦克风以完成对所述面罩的所述贴合性测试。

第十一实施方案可包括根据第十实施方案所述的呼吸面罩，所述呼吸面罩进一步包括位于所述面罩的外部上的指示器，所述指示器被构造成向所述用户指示所述贴合性测试的状态。

第十二实施方案可包括根据第十一实施方案所述的呼吸面罩，其中所述指示器包括附接至所述面罩的外部的彩色灯。

第十三实施方案可包括第十一实施方案或第十二实施方案所述的呼吸面罩，其中所述指示器包括语音反馈。

第十四实施方案可包括根据第十实施方案至第十三实施方案中任一项所述的呼吸面罩，其中所述至少一个麦克风包括被构造成检测来自用户的语音命令的麦克风。

第十五实施方案可包括根据第十实施方案至第十四实施方案中任一项所述的呼吸面罩，其中所述至少一个麦克风包括位于所述面罩的所述内部空腔内的第一麦克风；和第二麦克风，所述第二麦克风位于所述面罩的外部上，所述第二麦克风被构造成检测环境噪声，其中所述第二麦克风的所述检测用于从所述第一麦克风的所述检测中消除环境噪声。

在第十六实施方案中，用于完成对面罩的贴合性测试的方法可包括通过来自所述用户的输入来启动所述贴合性测试；由安装在所述面罩的内部空腔内的扬声器生成声音，其中所述扬声器被构造成与所述面罩的电子器件单元通信；由安装在所述面罩的所述内部空腔内的麦克风来检测由所述扬声器生成的所述声音的至少一部分，其中所述麦克风被构造成与所述面罩的所述电子器件单元通信；由所述电子器件单元将来自所述麦克风的检测到的信号与基线预期声音进行比较；当所检测到的信号在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并通过；以及当所检测到的信号不在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败。

第十七实施方案可包括根据第十六实施方案所述的方法，其中基于由所述扬声器生成的所述声音来确定所述基线预期声音。

第十八实施方案可包括根据第十六实施方案或第十七实施方案所述的方法，其中启动所述贴合性测试包括按压所述面罩上的按钮。

第十九实施方案可包括根据第十六实施方案至第十八实施方案中任一项的方法，其中启动所述贴合性测试包括接收来自所述用户的语音命令。

第二十实施方案可包括根据第十六实施方案至第十九实施方案中任一项所述的方法，所述方法进一步包括将电子器件系统安装在被构造成用于完成所述贴合性测试的所述面罩内，其中所述电子器件系统至少包括所述扬声器、所述麦克风、所述指示器和所述电子器件单元。

尽管上文已经示出和描述了根据本文所公开的原理的各种实施方案，但在不脱离本公开的实质和教导的情况下，本领域的技术人员可以对其做出修改。本文所述的实施方案仅是代表性的而并非意在进行限制。许多变化、组合和修改都是可能的，且在本公开的范围内。由于合并、整合和/或省略一个或多个实施方案的特征而得到的替代实施方案也在本公开的范围内。因此，保护范围不受上面给出的描述的限制，而是由以下的权利要求书限定，该范围包括权利要求书的主题的所有等价物。每一项权利要求作为进一步的公开内容并入说明书中，并且权利要求书为一个或多个本发明的一个或多个实施方案。此外，任何上述优点和特征可涉及特定实施方案，但不应将此类公布的权利要求书的应用限制为实现任何或所有以上优点或具有任何或所有以上特征的方法和结构。

另外，本文所使用的章节标题是为了与37C.F.R.1.77的建议一致或者提供组织线索。这些标题不应限制或表征可以从本公开公布的任何权利要求书中所阐述的一个或多个发明。具体地并且以举例的方式，尽管标题可能是指“技术领域”，但权利要求书不应被该标题下所选择的语言限制为描述所谓的领域。此外，“背景技术”中的技术的描述不应被解读为承认某项技术是本公开中的任何一个或多个发明的现有技术。“发明内容”也不应被认为是在公布的权利要求书中所阐述的一个或多个发明的限制性表征。此外，本公开中对单数形式的“发明”的任何提及不应被用于证明在本公开中仅有一个新颖点。根据从本公开公布的多个权利要求的限制，可以阐述多个发明，并且此类权利要求相应地限定了由其保护的一个或多个发明以及其等同形式。在所有情况下，这些权利要求的范围应根据本公开按照权利要求自身的优点来考虑，而不应受到本文所陈述的标题的限制。

应当理解，使用广义的术语如“包含”、“包括”和“具有”提供对狭义的术语如“由......组成”、“基本上由......组成”和“基本上由......构成”的支持。针对实施方案的任何元件使用术语“任选地”、“可”、“可能”、“有可能地”等意指该元件是不需要的，或另选地，该元件是需要的，两种替代方案均在一个或多个实施方案的范围内。另外，对示例的提及仅仅用于说明目的，并非意在是排他性的。

尽管本公开中提供了若干实施方案，但应当理解，在不脱离本公开的实质或范围的情况下可以通过许多其它具体形式来体现所公开的系统和方法。本发明示例应被认为是例示性的而非限制性的，并且本发明并非局限于本文中给出的细节。例如，可以将各种元件或部件结合或集成到另一个系统中，或者可以省略或不实现某些特征。

此外，在不脱离本公开的范围的情况下，可以将在各个实施方案中被描述和示出为分立或独立的技术、系统、子系统和方法与其它系统、模块、技术或方法结合或集成。被示出或讨论为彼此直接耦接或通信的其它项可以通过一些接口、装置或中间部件间接耦接或通信，而不论是通过电的方式、机械的方式还是其它方式进行这种耦接或通信。本领域技术人员可确定并且在不脱离本文所公开的实质和范围的情况下可以做出变化、替换和变更的其它示例。

Claims

1.一种用于完成对面罩的贴合性测试的方法，所述方法包括：

在所述贴合性测试期间，由扬声器生成持续预定时间长度的声音，其中所述扬声器安装在所述面罩的内部空腔内，其中所述扬声器被构造成与所述面罩的电子器件单元通信；

由第一麦克风检测在所述贴合性测试期间由所述扬声器生成的声音，其中所述第一麦克风安装在所述面罩的所述内部空腔内，其中所述第一麦克风被构造成与所述面罩的所述电子器件单元通信；

由所述电子器件单元将来自所述第一麦克风的检测到的信号与基线预期声音进行比较；

当所检测到的信号在所述基线预期声音的某个范围内时，向用户指示所述贴合性测试完成并通过；以及

当所检测到的信号不在所述基线预期声音的某个范围内时，向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败。

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括接收来自用户的输入以在所述扬声器生成所述声音之前开始所述贴合性测试。

3.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括经由位于所述面罩的外边缘周围的密封件将所述面罩密封至用户的面部。

4.根据权利要求1所述的方法，其中由所述扬声器生成声音包括生成持续10秒或更短的声音。

5.根据权利要求1所述的方法，其中由所述扬声器生成声音包括生成持续1秒至5秒的声音。

6.根据权利要求1所述的方法，其中向用户指示所述贴合性测试完成并通过，以及向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败包括经由附接至所述面罩的外部的彩色灯进行指示。

7.根据权利要求1所述的方法，其中向用户指示所述贴合性测试完成并通过，以及向所述用户指示所述贴合性测试完成并失败包括经由语音反馈进行指示。

8.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括重复所述方法，直至所述贴合性测试完成并通过。

9.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括：

由第二麦克风检测环境噪声，其中所述第二麦克风安装在所述面罩的外部上；以及

由所述电子器件单元从来自所述第一麦克风的所检测到的信号中消除在来自所述第二麦克风的检测到的信号中检测到的环境噪声。

10.一种呼吸面罩（100），所述呼吸面罩包括：

至少一个过滤元件（110），所述至少一个过滤元件被构造成将气流过滤至所述面罩（100）中以生成用于用户的可呼吸空气；

密封件（104），所述密封件被构造成抵靠所述用户的面部密封所述面罩（100）；

至少一个扬声器（120），所述至少一个扬声器位于所述面罩（100）的内部空腔（103）内，所述至少一个扬声器被构造成生成声音以完成对所述面罩（100）的贴合性测试；

至少一个麦克风（130），所述至少一个麦克风位于所述面罩（100）的所述内部空腔（103）内，所述至少一个麦克风被构造成在对所述面罩（100）的所述贴合性测试期间，检测由所述至少一个扬声器（120）生成的声音，其中当由所述麦克风（130）检测到的所述声音从基线预期声音降低时，所述面罩（100）被构造成指示所述贴合性测试已失败；和

电子器件单元（105），所述电子器件单元被构造成与所述至少一个扬声器（120）和所述至少一个麦克风（130）通信并且控制所述至少一个扬声器和所述至少一个麦克风以完成对所述面罩（100）的所述贴合性测试。

11.根据权利要求10所述的面罩（100），所述面罩进一步包括位于所述面罩（100）的外部上的指示器（106），所述指示器被构造成向所述用户指示所述贴合性测试的状态。

12.根据权利要求11所述的面罩（100），其中所述指示器（106）包括附接至所述面罩（100）的所述外部的彩色灯。

13.根据权利要求11所述的面罩（100），其中所述指示器（106）包括语音反馈。

14.根据权利要求10所述的面罩（100），其中所述至少一个麦克风（130）包括被构造成检测来自所述用户的语音命令的麦克风（130）。

15.根据权利要求10所述的面罩（100），其中所述至少一个麦克风（130）包括：

第一麦克风（130），所述第一麦克风位于所述面罩（100）的所述内部空腔（103）内；和

第二麦克风（132），所述第二麦克风位于所述面罩（100）的外部上，所述第二麦克风被构造成检测环境噪声，其中所述第二麦克风（132）的所述检测用于从所述第一麦克风（130）的所述检测中消除环境噪声。