CN113286237A - 一种三分频式压电骨传导听觉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种三分频式压电骨传导听觉装置，三个圆形压电振子分别采用中间固支和周边固支的支撑方式，三者在结构上同心，高频、中频压电振子的传导柱通过低频压电振子的具有通孔的环形传导柱的中心孔，三个传导柱端部保持平齐并且通过接触膜与颅骨接触。优点是：在人的听阈范围内采用三个压电振子传递声音，解决了单一压电振子对音频信号再现频带狭窄的问题，同时装置结构也无需对压电振子进行打孔，避免对压电元件造成损伤。
Description
技术领域
本发明涉及一种三分频式压电骨传导听觉装置。
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
本发明提供一种三分频式压电骨传导听觉装置，以三个尺寸不同的压电振子作为发声元件，以解决单一压电元件对音频信号再现频段窄的问题。
本发明采用的技术方案是：上盖与底盖固定连接，接触膜与上盖固定连接，低频压电振子由支撑柱一与底盖固连在一起，音频信号线一连接在低频压电振子的正负极，并穿过底盖的通线孔，具有通孔的环形传导柱一上端与接触膜接触，下端与低频压电振子支撑梁固定连接；中频压电振子在低频压电振子上端，中频压电振子经由支撑柱二与低频压电振子的压电陶瓷晶片固连在一起，音频信号线二连接在中频压电振子的正负极，并穿过底盖的通线孔，具有通孔环形传导柱二穿过具有通孔的环形传导柱一的通孔，它的上端面与具有通孔的环形传导柱一上端面平齐并与接触膜接触，下端与中频压电振子的支撑梁固定连接；高频压电振子下端通过空心圆柱形支撑柱与中频压电振子的压电陶瓷晶片固连在一起，上端与实心传导柱固定连接，音频信号线三连接在高频压电振子的正负极，并穿过底盖的通线孔，实心传导柱穿过通孔与环形传导柱平齐并与接触膜接触。
支撑梁的作用是将压电振子端部振动传递至传导柱，以便人耳感知声音。
本发明的优点是：结构新颖，采用了三个不同尺寸且支撑方式不同的压电振子作为发生元件，解决了现有的头戴式压电骨传导听觉装置对低频声音信号再现不够充分的问题。
附图说明
图1是本发明的结构剖视图。
图2是本发明的结构爆炸图。
上盖11与底盖1固定连接，接触膜12与上盖11固定连接，低频压电振子3由支撑柱一2与底盖1固连在一起，音频信号线一连接在低频压电振子3的正负极，并穿过底盖1的通线孔，具有通孔的环形传导柱一5上端与接触膜12接触，下端与低频压电振子3的支撑梁固定连接；中频压电振子6在低频压电振子3的上端，中频压电振子6经由支撑柱二4与低频压电振子3的压电陶瓷晶片固连在一起，音频信号线二连接在中频压电振子6的正负极，并穿过底盖1的通线孔，具有通孔环形传导柱二9穿过具有通孔的环形传导柱一5的通孔，它的上端面与具有通孔的环形传导柱一5上端面平齐并与接触膜12接触，下端与中频压电振子6的支撑梁固定连接；高频压电振子8下端通过空心圆柱形支撑柱7与中频压电振子6的压电陶瓷晶片固连在一起，上端与实心传导柱10固定连接，音频信号线三连接在高频压电振子8的正负极，并穿过底盖1的通线孔，实心传导柱10穿过通孔与环形传导柱平齐并与接触膜12接触。
具体实施方式
在施加音频信号时，音频信号经过处理，分成高、中、低三个不同的频段，当只有高频段信号进入听觉装置时，它只是引起上面放置的高谐振频率压电振子的振动，并通过实心传导柱引起人的颅骨振动，没有受到音频信号激励的中、低频压电振子不产生振动；当音频信号只有中频信号时，引起中间中谐振频率的压电振子振动，并通过中间的环形传导柱二引起人的颅骨振动，没受到音频信号激励的高、低频压电振子不振动；当音频信号只有低频信号时，引起下面低谐振频率的压电振子振动，并通过环形传导柱一引起人的颅骨振动，没受到音频信号激励的高、中频压电振子不振动；当三种频段的信号同时存在时，三个压电振子同时振动，且带动相应的传导柱振动引起人颅骨的振动，人颅骨的振动将声波传到内耳，耳蜗里的内淋巴液压缩流动，挤压听毛细胞，最终传递给听觉中枢使人感知声音信号。
Claims (3)
1.一种三分频式压电骨传导听觉装置，其特征在于：上盖与底盖固定连接，接触膜与上盖固定连接，尺寸最大的圆形压电振子作为低频压电振子通过支撑柱一与底座固定连接，上端与具有通孔的环形传导柱一固定连接；尺寸适中的圆形压电振子作为中频压电振子通过支撑柱二与低频压电振子中心固定连接，上端与具有通孔的环形传导柱二连接；尺寸最小的圆形压电振子作为高频压电振子通过环形支撑柱与中频压电振子中心固定连接，上端与实心传导柱固定连接；三个传导柱同心且上端平齐并与接触膜接触，接触膜与人的颅骨接触。
2.根据权利要求1所述的一种三分频式压电骨传导听觉装置，其特点在于：有三个尺寸不同的圆形压电振子，下面两个采用中间固支，两边传导的方式，用来传导低频和中频信号；上面的采用周边固支，中间传导的方式，用来传导高频信号；三个压电振子分别传导高、中、低频，解决了单一压电元件对音频信号再现频段窄的问题。
3.根据权利要求1所述的一种三分频式压电骨传导听觉装置，其特点在于：有两个具有通孔的环形传导柱和一个实心传导柱，两个环形传导柱底端通过树脂胶与圆形压电振子支撑梁粘接，实心传导柱底端通过树脂胶与圆形压电振子的中心粘接，并穿过两个环形传导柱的通心孔，两个环形传导柱上端面与实心传导柱上端面平齐并与接触膜粘接。
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