CN113812702A - 一种能够高效实现声音传输的密封口罩 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够高效实现声音传输的密封口罩，包括：口罩本体和拾音安装件，所述拾音安装件安装于所述口罩本体远离使用者面部的一侧，所述拾音安装件内安装有拾音件和播放件；所述口罩本体的连接弧面采用软质材料制成，所述连接弧面为所述口罩本体与所述拾音安装件的连接部位的弧面，所述口罩本体与使用者的面部之间形成密封气腔，所述密封气腔内的气压大于大气压，在用户发出语音时，语音通过振动传播声波的方式，通过所述软质材料制成的连接弧面产生对应的形变，实现声波传播。本发明能够很好地满足密封和声音传输的双重需求，有效地降低了对密封口罩的使用局限，为密封口罩的进一步升级和功能拓展提供了很好的基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封口罩，尤其涉及一种能够高效实现声音传输的密封口罩。
背景技术
现在带口罩的习惯已经越来越普遍了，尤其是医护人员、港口工作人员、进出境关口的工作人员以及机场工作人员等高危群体，如果能够提供一种密封效果更好的口罩/面罩，无疑能够更加有效地提高防护效果，但是密封口罩/密封口罩所需要面临的一个关键的问题就是如何语音传输，因为在密封环境下，哪怕安装了麦克风也无法有效传输语音，进而没办法满足防护和沟通的双重需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是需要提供一种密封效果好且能够有效实现语音传输的密封口罩。
对此，本发明提供一种能够高效实现声音传输的密封口罩，包括：口罩本体和拾音安装件，所述拾音安装件安装于所述口罩本体远离使用者面部的一侧，所述拾音安装件内安装有拾音件和播放件，所述拾音件设置于所述拾音安装件靠近所述口罩本体的一侧，所述播放件设置于所述拾音安装件远离所述口罩本体的一侧；所述口罩本体的连接弧面采用软质材料制成，所述连接弧面为所述口罩本体与所述拾音安装件的连接部位的弧面，所述口罩本体与使用者的面部之间形成密封气腔，所述密封气腔内的气压大于大气压，在用户发出语音时，语音通过振动传播声波的方式，通过所述软质材料制成的连接弧面产生对应的形变，实现声波传播，然后通过所述拾音安装件中的拾音件实现声音的检测和识别，再通过所述播放件实现语音播放。
本发明的进一步改进在于，所述口罩本体采用软质材料制成，所述软质材料包括有弹性的软胶或无弹性的柔性物。
本发明的进一步改进在于，所述连接弧面的邵氏硬度小于所述口罩本体除所述连接弧面之外的区域的邵氏硬度。
本发明的进一步改进在于，所述口罩本体的连接弧面的厚度小于0.5mm，所述软质材料的邵氏硬度范围控制在22A-28A。
本发明的进一步改进在于，所述口罩本体包括软质本体以及用于固定所述软质本体的本体支架，所述本体支架套设于所述软质本体的内部，所述本体支架与所述连接弧面相对应的位置设置有多条镂空凹槽，所述多条镂空凹槽对称设置于所述本体支架的中间。
本发明的进一步改进在于，所述拾音安装件包括安装件本体、安装腔体、电池、控制电路板、面壳和按键，所述电池、控制电路板、拾音件和播放件通过所述安装腔体设置于所述安装件本体上，所述按键通过所述面壳设置于所述控制电路板上。
本发明的进一步改进在于，所述拾音件设置于所述控制电路板靠近所述口罩本体的一侧，所述拾音件与所述连接弧面之间的间距控制为2~3mm，所述播放件设置于所述控制电路板远离所述口罩本体的一侧。
本发明的进一步改进在于，还包括双过滤组件，所述双过滤组件包括一体化设计的进气过滤消毒件和出气过滤消毒件，所述口罩本体的下方设置有进气口和出气口，所述进气过滤消毒件通过所述进气口与所述密封气腔相连接，所述密封气腔通过所述出气口与所述出气过滤消毒件相连接。
本发明的进一步改进在于，所述出气口位于所述密封气腔内的一端设置有向外折弯的折弯出气端。
本发明的进一步改进在于，还包括无线收发模组，所述无线收发模组设置于所述口罩本体上。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：所述口罩本体的连接弧面采用软质材料制成，所述口罩本体与使用者的面部之间形成密封气腔，所述密封气腔内的气压大于大气压，在用户发出语音时，语音通过振动传播声波的方式，通过所述软质材料制成的连接弧面产生对应的形变，实现声波传播，进而能够很好地满足密封和声音传输的双重需求，有效地降低了对密封口罩的使用局限，为密封口罩的优化升级和功能拓展提供了很好的基础。
附图说明
图1是本发明一种实施例的左视结构示意图；
图2是本发明一种实施例的主视结构示意图；
图3是本发明一种实施例的后视结构示意图；
图4是本发明一种实施例的俯视结构示意图；
图5是本发明一种实施例的仰视结构示意图；
图6是本发明一种实施例的立体结构示意图；
图7是本发明一种实施例的立体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。
如图1至图6所示，本例提供一种能够高效实现声音传输的密封口罩，包括：口罩本体1和拾音安装件2，所述拾音安装件2安装于所述口罩本体1远离使用者面部的一侧，所述拾音安装件2内安装有拾音件201和播放件202，所述拾音件201设置于所述拾音安装件2靠近所述口罩本体1的一侧，所述播放件202设置于所述拾音安装件2远离所述口罩本体1的一侧；所述口罩本体1的连接弧面101采用软质材料制成，所述连接弧面101为所述口罩本体1与所述拾音安装件2的连接部位的弧面，所述口罩本体1与使用者的面部之间形成密封气腔3，所述密封气腔3内的气压大于大气压，在用户发出语音时，语音通过振动传播声波的方式，通过所述软质材料制成的连接弧面101产生对应的形变，实现声波传播，然后通过所述拾音安装件2中的拾音件201实现声音的检测和识别，再通过所述播放件202实现语音播放。所述拾音安装件2为用于实现声音识别和播放的组件，所述拾音件201优选采用声音传感器来实现，所述播放件202优选采用麦克风或扬声器来实现。
本例所述口罩本体1优选整体均采用软质材料制成，所述软质材料包括有弹性的软胶或无弹性的柔性物，比如硅胶或无弹性的外科口罩用纺织物等；之所以要采用软质材料，是因为本申请所提供的是密封口罩，而不是常规意义上的一次性口罩，所述口罩本体1与使用者的面部之间会形成密封气腔3，使用者通过下方的进气口105和出气口106实现进出换气，那么，密封气腔3在实际应用中由于密封，其内部的气压会略大于外面的大气压，进而产生一个密封气腔3。而密封气腔3的体积有限，并不像防毒面具这样有较大空间，如果设计不好，哪怕装了麦克风，使用者的声音也是无法有效传递出来的；而本例申请人在研发过程中，无意发现了通过软质材料制成的口罩本体1可以有效解决这一技术难题。
值得说明的是，本例所述连接弧面101的邵氏硬度优选小于所述口罩本体1除所述连接弧面101之外的区域的邵氏硬度。也就是说，所述口罩本体1与所述拾音安装件2之间的连接弧面101要比所述口罩本体1除所述连接弧面101之外的区域更软，这样的设计能够通过区域材料软硬度不同的设计，进而使得振动传播声波的方向趋向于所述连接弧面101的位置进行集中，便于提高所述拾音件201的拾音效果，提高声音传播的效率。
更进一步的，如图3所示，本例所述口罩本体1靠近使用者面部的一侧设置有密封连接面107，所述密封连接面107指的是所述口罩本体1靠近使用者面部的一侧，用于与使用者面部贴合实现密封佩戴的佩戴面，所述密封连接面107的厚度大于所述口罩本体1其他部位的厚度，便于保证密封效果，提高佩戴舒适度。
如图3和图4所示，自上而下的方向，本例所述口罩本体1包括依次连接的第一弧面108、第二弧面109、连接弧面101和第三弧面110，所述第一弧面108、第二弧面109和第三弧面110是所述口罩本体1除所述连接弧面101之外自上而下的区域，这些区域也设计为弧面。其中，所述第一弧面108是弧度最小的弧面，用于实现鼻梁处的密封；所述第二弧面109为所述第一弧面108和连接弧面101之间的过渡弧面，其弧度大于所述第一弧面108的弧度且小于所述连接弧面101的弧度，用于实现使用者的鼻梁所在部位与拾音安装件2所在部位之间过渡弧形面；所述第三弧面110是弧度最大的弧面，用于实现密封口罩下部的密封效果。优选的，所述连接弧面101的邵氏硬度小于所述第二弧面109和第三弧面110的邵氏硬度，所述第二弧面109的邵氏硬度等于第三弧面110的邵氏硬度，所述第二弧面109和第三弧面110的邵氏硬度小于所述第一弧面108的邵氏硬度，这样的设计，既能够很好地实现密封效果，提高所述密封口罩的佩戴舒适度，还能够针对性进行不同区域的软硬度设计，使得振动传播声波的方向趋向于所述连接弧面101的位置进行集中，便于提高所述拾音件201的拾音效果，提高声音传播的效率。
本例所述口罩本体1的连接弧面101的厚度小于0.5mm。值得说明的是，本例通过所述软质材料制成的所述连接弧面101的厚度并不是可以随意设置的，发明人在研发的时候无意发现，只有当连接弧面101的厚度控制在小于0.5mm的范围内，才能够很好的满足密封的基础上，高效实现声音传输，满足密封气腔3中声波震动传播的要求，事实上，基于声音传输这一角度来考虑，该连接弧面101越薄越好；而基于密封效果和耐气压不破损的要求，则不能过薄。因此，本例需要综合考虑声音传输要求、密封效果以及耐气压不破损的要求，在这几个因素之间取一个优选的平衡点。本例所述连接弧面101的厚度优选范围为0.1~0.4mm，此时的声音传输、密封效果以及耐气压不破损测试均能够满足实际生产和应用的需求。并且，所述软质材料的邵氏硬度也不是可以随意设置的，通过艰苦的研发和反复的测试发现，所述软质材料的邵氏硬度范围控制在22A-28A时，能够很好地满足密封口罩的佩戴舒适度和声音传输效果之间的平衡。
如图6所示，本例所述口罩本体1包括软质本体102以及用于固定所述软质本体102的本体支架103，所述本体支架103套设于所述软质本体102的内部，所述本体支架103与所述连接弧面101相对应的位置设置有多条镂空凹槽104，所述多条镂空凹槽104对称设置于所述本体支架103的中间，在保证了整体结构的可靠基础上，还尽可能避免相对较硬的本体支架103阻挡声波的传播。
如图6所示，本例所述拾音安装件2包括安装件本体203、安装腔体204、电池205、控制电路板206、面壳207和按键208，所述电池205、控制电路板206、拾音件201和播放件202通过所述安装腔体204设置于所述安装件本体203上，所述按键208通过所述面壳207设置于所述控制电路板206上，便于实现对密封口罩的电路控制，所述安装件本体203优选与所述本体支架103实现可拆卸安装，比如通过螺丝或卡扣件等方式实现可拆卸式的连接，便于利用相对较硬的本体支架103保证所述拾音安装件2固定安装之外，还能够提高安装效率，解决了软性材料不好安装的问题，能够有效降低产品的后期维护难度，提高产品的人性化设计。如图4所示，本例所述安装件本体203的两侧设置有翘起端209，便于系上挂耳绳，同时也便于安装和拆卸。
本例所述拾音件201设置于所述控制电路板206靠近所述口罩本体1的一侧，所述拾音件201与所述连接弧面101之间的间距控制为2~3mm。同样值得说明的是，这个间距的范围设计与所述连接弧面101厚度和软硬度均有关，还要基于所述连接弧面101在正常的声波振动传播基础上进行设计，在设计的时候既要尽量使得所述拾音件201靠近所述连接弧面101以高效地实现声音的采集和识别，实现高效拾音，又要避免所述拾音件201直接接触到所述连接弧面101而产生杂音及干扰，不能随意更改和调整。本例所述播放件202设置于所述控制电路板206远离所述口罩本体1的一侧，即所述播放件202设置于所述密封口罩原理使用者面部的外侧，一方面便于声音向外播放，另一方面能够避免与所述拾音件201产生干扰。
如图7所示，本例还包括双过滤组件4，所述双过滤组件4包括一体化设计的进气过滤消毒件和出气过滤消毒件，这种双过滤组件4可以自行设计，也可以采用市面上的便携式空气过滤消毒装置。所述口罩本体1的下方设置有进气口105和出气口106，所述进气过滤消毒件通过所述进气口105与所述密封气腔3相连接，进入的空气先经过过滤和消毒，再通过所述进气口105提供给使用者，另一方面，所述密封气腔3通过所述出气口106与所述出气过滤消毒件相连接，使得使用者呼出的气体也经过了过来和消毒之后再排除，进而双向阻断了病毒和细菌的传播，很好地净化了进入和排出的气体。
值得说明的是，如图3所示，本例所述出气口106位于所述密封气腔3内的一端设置有向外折弯的折弯出气端111，所述折弯出气端111的开口向外弯曲，一方面能够尽量减少从所述进气口105刚进来的干净空气被直接被排出的几率，另一方面也能够避免所述出气口106直接对着使用者鼻腔而造成的不适，提高产品的佩戴舒适度和人性化设计程度。
优选的，本例还包括无线收发模组，所述无线收发模组设置于所述口罩本体1上，比如可以是WIFI无线收发模组和蓝牙无线收发模组等方式，进而实现对密封口罩的无线控制功能，避免接线影响用户的使用感受。
综上所述，本例所述口罩本体1的连接弧面101采用软质材料制成，所述口罩本体1与使用者的面部之间形成密封气腔3，所述密封气腔3内的气压大于大气压，在用户发出语音时，语音通过振动传播声波的方式，通过所述软质材料制成的连接弧面101产生对应的形变，实现声波传播，进而能够很好地满足密封和声音传输的双重需求，有效地降低了对密封口罩的使用局限，为密封口罩的优化升级和功能拓展提供了很好的基础。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，包括：口罩本体和拾音安装件，所述拾音安装件安装于所述口罩本体远离使用者面部的一侧，所述拾音安装件内安装有拾音件和播放件，所述拾音件设置于所述拾音安装件靠近所述口罩本体的一侧，所述播放件设置于所述拾音安装件远离所述口罩本体的一侧；所述口罩本体的连接弧面采用软质材料制成，所述连接弧面为所述口罩本体与所述拾音安装件的连接部位的弧面，所述口罩本体与使用者的面部之间形成密封气腔，所述密封气腔内的气压大于大气压，在用户发出语音时，语音通过振动传播声波的方式，通过所述软质材料制成的连接弧面产生对应的形变，实现声波传播，然后通过所述拾音安装件中的拾音件实现声音的检测和识别，再通过所述播放件实现语音播放。
2.根据权利要求1所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述口罩本体采用软质材料制成，所述软质材料包括有弹性的软胶或无弹性的柔性物。
3.根据权利要求2所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述连接弧面的邵氏硬度小于所述口罩本体除所述连接弧面之外的区域的邵氏硬度。
4.根据权利要求1所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述口罩本体的连接弧面的厚度小于0.5mm，所述软质材料的邵氏硬度范围控制在22A-28A。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述口罩本体包括软质本体以及用于固定所述软质本体的本体支架，所述本体支架套设于所述软质本体的内部，所述本体支架与所述连接弧面相对应的位置设置有多条镂空凹槽，所述多条镂空凹槽对称设置于所述本体支架的中间。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述拾音安装件包括安装件本体、安装腔体、电池、控制电路板、面壳和按键，所述电池、控制电路板、拾音件和播放件通过所述安装腔体设置于所述安装件本体上，所述按键通过所述面壳设置于所述控制电路板上。
7.根据权利要求6所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述拾音件设置于所述控制电路板靠近所述口罩本体的一侧，所述拾音件与所述连接弧面之间的间距控制为2~3mm，所述播放件设置于所述控制电路板远离所述口罩本体的一侧。
8.根据权利要求1至4任意一项所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，还包括双过滤组件，所述双过滤组件包括一体化设计的进气过滤消毒件和出气过滤消毒件，所述口罩本体的下方设置有进气口和出气口，所述进气过滤消毒件通过所述进气口与所述密封气腔相连接，所述密封气腔通过所述出气口与所述出气过滤消毒件相连接。
9.根据权利要求8所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，所述出气口位于所述密封气腔内的一端设置有向外折弯的折弯出气端。
10.根据权利要求1至4任意一项所述的能够高效实现声音传输的密封口罩，其特征在于，还包括无线收发模组，所述无线收发模组设置于所述口罩本体上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211221 |