CN117157039A - 具有弹簧元件和载体的听力保护器 - Google Patents

Abstract

在第一方面，本公开涉及一种听力保护器10，其包括两个耳罩12A、12B，每个耳罩具有衬垫16A、16B、杯14A、14B和载体24A、24B。听力保护器10还包括头带18，或另选地两个头盔安装件，其具有两个耳罩附接装置22A、22B以及弹簧元件30A、30B。载体24A、24B和衬垫16A、16B形成第一质量弹簧系统。杯14A、14B和弹簧元件30A、30B形成第二质量弹簧系统。弹簧元件30A、30B被构造和布置成使得杯14A、14B和载体24A、24B彼此机械地解耦。此类听力保护器10的优点在于，该听力保护器10可被设计成使得舒适性和噪声衰减的方面可以彼此更独立地来解决。另外，由头带18或另选地由头盔安装件施加到载体并由此施加到衬垫16A、16B的力或压力不影响弹簧元件30A、30B，从而以诸如噪声衰减和佩戴舒适性的特性不彼此冲突的方式设计此类听力保护器10。在第二方面，本公开涉及一种用弹簧元件30A、30B和载体24A、24B改装听力保护器的方法，从而提供如上所述的优点和效果。

Description

具有弹簧元件和载体的听力保护器

技术领域

本公开涉及一种具有弹簧元件和载体的听力保护器。

背景技术

听力保护器通常用于嘈杂环境中，用于保护佩戴者的听力免受处于潜在有害噪声水平的噪声的影响。通常，听力保护器具有两个耳罩或杯，这两个耳罩或杯覆盖佩戴者的耳朵并且通过头带彼此连接。每个杯通常还由刚性壳体形成，该刚性壳体配备有噪声衰减材料，例如发泡材料。

通常期望使听力保护器具有用户亲和性，特别是鼓励处于嘈杂环境中的人更长时间实际上佩戴保护器。虽然噪声衰减似乎是听力保护器最重要的特性，但此类听力保护器的佩戴舒适性也起着重要作用。例如，具有良好噪声衰减特性的听力保护器佩戴起来可能不舒服，特别是在长时间内，如在整个工作日的工作环境中佩戴时。因此，即使是短暂的佩戴中断也可能导致听力受损。

例如，在WO2006/58319或WO 2019/104172中公开了听力保护器。

有时，如果佩戴不舒服，听力保护器的佩戴顺应性就会降低。针对良好的噪声衰减设计听力保护器可能导致较低的舒适性，反之亦然，即噪声衰减和佩戴舒适性可能相互影响。听力保护器的这些特性可能在不同的方向起作用，甚至可能相互冲突。听力保护器的噪声衰减特性可取决于耳罩分别压在佩戴者的耳朵和头部上的压力。此外，听力保护器的质量可能对于噪声衰减很重要。另一方面，此类特性可能最终导致此类听力保护器的较低佩戴舒适性，因为这些特性可能由于所施加的压力而引起皮肤刺激。而且，此类听力保护器可能很重，导致不适。

因此，需要设计这样一种听力保护器，使得诸如噪声衰减和佩戴舒适性之类的特性彼此不冲突。需要一种听力保护器，其具有良好的佩戴舒适性，同时提供足够的噪声衰减，反之亦然。

发明内容

在第一方面，本公开涉及一种听力保护器，其包括两个耳罩，每个耳罩包括具有噪声衰减特性的衬垫、限定中空空间并具有噪声衰减特性的杯、包括至少一个耳罩安装件的载体。听力保护器还包括用于承载两个耳罩的U形头带，另选地用于在保护头盔处承载两个耳罩的两个头盔安装件。头带或头盔安装件包括两个端部，每个端部具有用于将耳罩附接到头带的耳罩附接装置。衬垫连接到载体，使得衬垫由载体承载。因此，从噪声衰减的角度来看，载体可以与使用者的头部机械地解耦。头带或头盔安装件的耳罩附接装置与耳罩的耳罩安装件接合，使得耳罩由头带或头盔安装件承载。每个耳罩包括将杯与载体连接的弹簧元件。载体和衬垫形成第一质量弹簧系统。杯和弹簧元件形成第二质量弹簧系统。弹簧元件被构造和布置成使得杯和载体彼此机械地解耦。此类听力保护器的优点在于，该听力保护器可被设计成使得舒适性和噪声衰减的方面可以彼此更独立地来解决。值得注意的是，衬垫本身表现出噪声衰减特性并且有助于总体噪声衰减。这是因为杯与载体之间的机械相互作用是可独立于衬垫解耦，即与衬垫解耦分开进行配置的。耳罩的质量被弹簧元件分成两个子质量。可独立于杯和弹簧元件的质量弹簧系统来设计将衬垫分别适当地密封到佩戴者的耳朵和皮肤上所需的力或压力。此外，由头带施加到载体并由此施加到衬垫的力或压力不影响弹簧元件或杯，既没有静态压缩也不增加刚度。应注意，载体通常提供将耳罩牢固地保持在适当位置所需的力，即，可靠地覆盖或密封佩戴者的耳朵，结果是两个可配置的共振，即分别是衬垫-载体和弹簧元件-杯。此外，根据本公开的布置可防止弹簧元件被施加到载体上的压力压缩，并且提供衬垫在佩戴者皮肤上的正确定位和按压，这是噪声衰减和密封所需的。

在本公开的含义内的机械解耦被理解为作用在听力保护器的一个部分上的振动向听力保护器的另一个部分传递的频率相关变化。例如，作用在杯上的振动将依赖于频率而具有到载体的可变传递，而且间接地具有到听力保护器的内部空气腔的声压级的可变传递。机械解耦可能在声音频率(例如20-20kHz)下受到影响，但在较低频率下也很重要，并且将由质量弹簧系统的共振主导。该系统主要包含两个可配置的共振，即分别为衬垫-载体共振和弹簧元件-杯共振。

对于耳罩，本公开含义内的噪声衰减被理解为由噪声衰减和声音吸收组成。噪声衰减表示被反射而远离耳罩从而没有到达使用者的耳膜的声能，并且另一方面，声音吸收表示声能被转换成热。换句话说，由此实现了相对于佩戴者周围的噪声水平，影响佩戴者耳朵的噪声降低。一方面，噪声衰减可通过听力保护器的构造被动地进行，例如通过使用隔音和/或吸声材料，例如塑料、泡沫或发泡材料。声音衰减的低频部分由质量、弹簧和阻尼器的系统控制。在本公开中，提出了二阶系统，即对应于载体和杯的两个质量以及对应于衬垫和弹簧元件的两个弹簧。相比之下，传统的耳罩将由一阶系统组成，其中质量对应于杯和载体的组合，弹簧对应于衬垫。另外，存在附加的质量、阻尼器和弹簧，例如杯的内部空气腔和头带等，但是为了简化说明，分别选择一阶或二阶系统。另一方面，噪声衰减也可以是有源的，其中听力保护器被配置有所谓的噪声消除功能。噪声消除功能通常由电子部件提供，该电子部件包括用于从耳罩的外部或内部拾取声音的麦克风和用于向耳罩内的佩戴者耳朵发出声音的扬声器以及用于将麦克风拾取的声音转换成扬声器发出的声音的部件。通常，转换包括所拾取的声音与所发出的声音之间的相移，使得扬声器发出的声波朝向比仅穿透声音振幅的结果更低的声音振幅补偿穿透到耳罩中的声音。

在本公开含义内，杯是听力保护器的耳罩的一部分并且通常由基本上刚性的壳体形成。杯限定了中空空间，并且优选地成形为半球形或基本上为半球体形状。杯具有封闭端和优选的环形边缘，封闭端在使用时背向佩戴者的耳朵，环形边缘在使用时面向佩戴者的耳朵。杯通常由于其材料、由于其中的噪声衰减材料和/或由于其形状和/或几何形状而具有噪声衰减特性。杯可包含在中空形状内部的听力保护器部件，或者在其他位置(诸如在杯的外部或顶部)附接至杯的部件，例如电子部件，诸如扬声器、印刷电路板、传感器、麦克风或电池。在本公开含义内，杯通常表示质量部件，其中听力保护器的杯通常具有专用质量。通常，质量越高，噪声衰减越好，因为更高的质量需要更高的声能来移动。因此，对于具有较高质量的杯而言，在耳朵处所得的声压级将因此较低。增加质量的方式包括选择杯的形状和/或材料和/或通过向具有一定重量的现有的杯添加附加的重量。

在本公开含义内，载体是听力保护器的耳罩的一部分。载体一方面将耳罩的杯与耳罩的衬垫连接起来，另一方面将耳罩与头带连接起来。载体包括用于将耳罩附接至头带的耳罩安装件。耳罩安装件接合或连接到存在于头带处的耳罩附接装置。载体适于承载衬垫。载体可以是环形的，并且可以基本上根据耳罩的杯和/或衬垫的形状和尺寸来成形和确定尺寸。载体提供所需的力或压力，以将衬垫压在佩戴者的皮肤上，从而在精确的噪声衰减内进行密封。

在本公开含义内，衬垫用于在佩戴者佩戴听力保护器时密封由佩戴者头部处的相应耳罩形成的空间。优选地，衬垫被成形为围绕佩戴者的耳朵延伸。如此配置的耳罩在听力保护器和头戴式耳机领域中也被称为“覆耳式”耳罩。衬垫还使载体机械地解耦，使得其能够实现如质量(即载体)所经历的衬垫弹簧的刚度和内部阻尼，这能够实现对听力保护器的内部空气腔的噪声衰减。衬垫优选地为大致椭圆形。也可以设想其他形状的衬垫，例如不围绕佩戴者的耳朵延伸，而是放置在佩戴者的耳朵上，从而表示“贴耳式”耳罩。优选地，衬垫包括柔软的、可适形的和/或可压缩的材料，其适形于佩戴者的皮肤和/或耳朵，使得实现密封，并且仅在很小程度上噪声可进入耳罩内部。典型的合适材料可包括发泡塑料材料，例如聚乙烯(PE)。发泡材料可包括开孔或闭孔泡沫或被赋予适形性的材料。此外，缓冲衬垫可包括包封软材料的护套，其有助于防止声音通过衬垫传播。护套可以是选自聚氯乙烯(PVC)和热塑性聚氨酯(TPU)的塑料材料。另外，衬垫可形成为限定管状内部的中空形状，该管状内部可以填充气体或空气，以提供空气悬浮。本领域技术人员将认识到用于提供可适应并密封佩戴者头部的缓冲衬垫的其他构型。

在本公开含义内，头带是连接听力保护器的两个耳罩的细长的带状部分，使得这两个耳罩能够被放置在佩戴者的耳朵上或耳朵上方。头带通常为U形，具有两个端部，使得其配合在佩戴者的头部上方，并且使得其便于将耳罩定位在佩戴者的耳朵上或耳朵上方。头带分别向耳罩和衬垫施加一定的力或压力，以确保听力保护器的准确配合。通常，该力或压力在1N至10N的范围内，如根据2002年10月的欧洲标准EN 352-1所测量或如该文献中所定义。通常，头带包括用于将耳罩可释放地或固定地连接到其上的附接装置。听力保护器的每个耳罩通常连接到头带的一端。在将头盔与耳罩一起使用的情况下，头带可被用于耳罩的头盔附接装置代替(参见例如2002年10月的欧洲产品标准EN 352-3)。因此，对于本领域技术人员而言清楚的是，不是头带，而是头盔安装件可被布置用于通过保护头盔承载耳罩或者将耳罩连接到保护头盔。因此，耳罩最终由头盔安装件可附接到其上的保护头盔承载。

在本公开含义内，弹簧元件是将载体连接到听力保护器的杯的元件。弹簧元件有利于载体与耳罩的杯的机械解耦，使得其能够实现如质量(即杯和载体)所经历的弹簧元件的刚度和内部阻尼。要注意的是，除了根据本公开的弹簧元件之外，听力保护器的衬垫通常还可以提供弹簧功能。弹簧元件有助于将耳罩的质量分成两个质量，从而产生二阶质量弹簧系统。弹簧元件可以是环形的，并且可包括机械阻尼材料，例如弹性体材料。要注意的是，弹簧元件的材料以及形状有助于解耦的弹簧功能。弹簧元件可被配置为将噪声衰减补偿为在衬垫中产生刚度/阻尼变化的舒适性。

在另一方面，本公开涉及一种用弹簧元件和载体改装听力保护器的方法。听力保护器包括两个耳罩，每个耳罩包括具有噪声衰减特性的衬垫、限定中空空间并具有噪声衰减特性的杯，其中每个杯包括耳罩安装件。听力保护器还包括用于承载两个耳罩的U形头带，另选地用于在保护头盔处承载两个耳罩的两个头盔安装件。头带或每个头盔安装件包括两个端部，每个端部具有耳罩附接装置，用于将耳罩附接至头带或头盔安装件。衬垫连接到杯，使得衬垫由杯承载。头带或头盔安装件的耳罩附接装置与耳罩的耳罩安装件接合，使得耳罩由头带或头盔安装件承载。该方法包括以下步骤：将衬垫从杯拆卸；通过将杯的耳罩安装件与耳罩附接装置分离而将耳罩从头带或从头盔安装件拆卸；将弹簧元件组装在杯处，使得弹簧元件由杯承载；将载体组装到弹簧元件的组装杯的一侧的相反侧，使得载体由弹簧元件承载；将衬垫组装到载体的组装弹簧元件的一侧的相反侧，使得衬垫由载体承载，并且将耳罩组装至头带或头盔安装件。此类用弹簧元件和载体改装听力保护器的方法的优点在于，常规听力保护器被装备成使得即使对于原本没有弹簧元件和载体的听力保护器，也能实现具有弹簧元件和载体的听力保护器的上述优点和效果。

在一个实施方案中，听力保护器的弹簧元件是环形的。此类形状的优点是，该形状类似于听力保护器的通常为环形的其他部件。此外，环形形状允许其他部件布置在其中而没有空间限制。另外，弹簧元件还可以为佩戴者的耳朵的耳廓提供额外的空间，即有助于提供更多的设计选项。

在另一实施方案中，听力保护器的弹簧元件包含弹性体材料。此类弹性体材料可有助于促进由杯的弹簧元件提供的与带有衬垫的载体的机械解耦。弹性体材料通常表现出良好的机械阻尼特性。此类材料还可适合于制造具有与衬垫的典型刚度类似的刚度的弹簧元件。优选地，听力保护器的弹簧元件包含选自热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、合成橡胶、泡沫或发泡材料、硅树脂、金属和/或它们的组合的材料。此类材料通常表现出良好的机械阻尼特性。此类材料也可适用于与衬垫相比具有类似刚度的弹簧元件。

在又一实施方案中，听力保护器的弹簧元件被构造和布置成使得衬垫连同载体的共振频率类似于或高于杯连同弹簧元件的共振频率。此类布置的优点在于，由此特别是在高于共振频率的频率范围内实现良好的衰减特性。

在另一实施方案中，听力保护器的杯包含刚性材料。此类刚性材料有助于分别提供杯和听力保护器的坚固和可靠的设计。特别地，刚性材料有助于提供杯的良好形状保持特性。刚性材料通常选自ABS、PP、PA、PC、PVC，并且通常表现出1000MPa至3000MPa的刚度。另选地，杯可由半刚性材料制成，例如高硬度弹性体或刚性塑料和弹性体的复合物。刚性或半刚性材料有助于杯提供特定的共振频率，例如，这可用于控制高频率下的一些共振频率。然而，这些共振频率与由质量/弹簧系统控制的共振频率不同。

在一个实施方案中，听力保护器的杯包括可模制材料，优选地为可注射模制材料，其中该材料优选地选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯、金属或它们的组合。此类可模制材料的优点在于，这些材料可以容易地制造成具有杯所需的期望形状，特别是具有限定中空空间的壁的期望重量和厚度。还可以设想具有不同材料的复合物，例如金属与聚合物材料(诸如聚乙烯或聚丙烯)的复合物。此类复合物可能是有利的，因为此类化合物中的金属通常表现出良好的机械稳定性以及电磁干扰保护特性。要注意的是，这也会影响较高频率下的共振，然而，与质量/弹簧系统所影响的共振不同。

在另一实施方案中，听力保护器的杯具有半球形状。通常，该半球形状具有封闭端和开口端，封闭端在使用时背向佩戴者的耳朵，开口端在使用时面向佩戴者的耳朵。开口端可以连接到听力保护器的弹簧元件。要注意的是，偏离完美半球，例如在一个或多个平面中具有卵形或椭圆形横截面，也被理解为本公开含义内的半球形状。此类半球形状的优点在于，虽然限定了中空空间，但是不存在尖锐的边缘或拐角。

在另一实施方案中，听力保护器的杯包括连接到或附接到弹簧元件的边缘，其中该边缘优选地为环形。此类边缘的优点在于，由此简化了与载体的连接，特别是对于连接到优选的环形载体上的环形边缘。

在另一实施方案中，听力保护器的载体是环形的。载体的此类环形形状的优点在于，该形状类似于听力保护器的通常为环形的其他部件。此外，环形允许布置其他部件而没有空间限制，例如布置在耳罩内的可突出到载体中的部件。

在优选的实施方案中，听力保护器的衬垫和载体的形状和尺寸基本上彼此一致。此类形状和尺寸的优点在于，由此便于容易可靠地组装。本领域技术人员应当理解，这包括这样的布置，其中为了舒适性和/或防止载体接触皮肤，衬垫的横截面略大于载体的横截面。

在另一个优选的实施方案中，听力保护器的弹簧和杯的形状和尺寸基本上彼此一致。此类形状和尺寸的优点在于，由此便于容易可靠地组装。

在另一个优选的实施方案中，衬垫、载体、弹簧元件和杯的形状和尺寸基本上彼此一致。此类形状和尺寸的优点在于，由此便于容易可靠地组装。

在一个实施方案中，听力保护器的载体包括刚性材料。此类刚性材料有助于分别提供载体和听力保护器的坚固和可靠的设计。特别地，刚性材料有助于提供载体的良好的形状保持特性，并且有助于附接到其上的耳罩的定位。特别地，刚性载体可便于将适当的力或压力施加到耳罩，以用于附接到载体的衬垫的正确定位和密封。刚性材料通常选自ABS、PP、PA、PC、PVC，并且表现出1000MPa至3000MPa的刚度。另选地，载体可由半刚性材料制成，例如高硬度弹性体或刚性塑料和弹性体的复合物。

在另一个实施方案中，听力保护器的载体包括可模制材料，优选地为可注射模制材料，其中该材料优选地选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯、金属或它们的组合。此类可模制材料的优点在于，这些材料可以容易地制造成具有载体所需的期望形状，特别是具有附接到载体的耳罩的正确定位所必需的期望机械稳定性。还可以设想具有不同材料的化合物，例如金属与聚合物材料(诸如聚乙烯或聚丙烯)的复合物。此类复合物可能是有利的，因为此类复合物中的金属通常表现出良好的机械稳定性以及电磁干扰保护特性。

在又一个实施方案中，听力保护器的杯和/或载体还包括电子部件，其中电子部件优选地包括扬声器、印刷电路板(PCB)、传感器、麦克风和/或电池。将听力保护器的部件布置在杯和/或载体内的优点在于，由此实现了紧凑和坚固的设计。而且，由此避免或减少了此类部件的湿气、腐蚀和/或机械损坏的影响。当以这种方式布置时，部件不会从听力保护器伸出。此外，由此可提供部件的附加质量，这有助于改善声音衰减。

在另一个实施方案中，听力保护器的载体还包括内半球，该内半球连接到载体并布置在杯内，使得在内半球与杯之间形成间隙。布置在听力保护器的杯内的此类内半球是有利的，因为由杯限定的中空空间由此被分成两个子空间，其中双壁结构有利于良好的噪声衰减，除了由杯限定的中空空间之外还提供额外的空气腔。优选地，内半球与杯之间的间隙包括噪声衰减材料和/或电子部件。此类材料可以例如包括聚氨酯泡沫、PVC泡沫或蜜胺泡沫。此类电子部件可以例如包括扬声器、麦克风、传感器或有源噪声消除单元、有源通信单元的其他电子部件和/或操作听力保护器所需的其他部件。此类布置是有用的，因为它提供了电子部件在听力保护器的杯内的节省空间且紧凑的布置方式。此外，杯的质量可能由此增加。噪声衰减材料的布置是有益的，因为它进一步分别支持杯和听力保护器的隔音和噪声衰减特性。要注意的是，最大化内半球可能是有益的，因为传递到耳朵的声压基本上是内腔中每单位体积的声能。体积越大，声压越低，即单位体积的声能越低。另一方面，间隙的空气腔将影响通过杯所见的刚度，即与弹簧元件的刚度相结合。

在又一实施方案中，听力保护器的衬垫被构造和布置成使得衬垫包封佩戴者的耳朵。通常，衬垫是环形的或椭圆形的，以便配合在佩戴者的耳朵周围。此类“覆耳式”布置是有益的，因为衬垫提供与佩戴者皮肤的良好密封，从而有利于听力保护器的良好噪声消除特性。

在又一实施方案中，听力保护器的衬垫包括可适形和/或可压缩材料，使得在使用时衬垫适形于佩戴者的皮肤，从而在耳罩与佩戴者的皮肤之间形成声音密封。可适形和/或可压缩材料可补偿例如由佩戴者的皮肤提供的不平坦的和不规则形状的表面。由于衬垫材料的变形，可以实现对皮肤的良好接触和良好舒适性。此类用于衬垫的可适形材料的优点在于，其适形于佩戴者的皮肤和/或耳朵，使得实现良好的密封和舒适性，并且没有噪声或仅在很小程度上有噪声可进入耳罩内部。优选地，衬垫包括泡沫或发泡材料。泡沫或发泡材料可包括开孔泡沫或闭孔泡沫。此类泡沫或发泡材料表现出良好的适形性和/或可压缩性，因此，这些材料代表了为衬垫提供可适形和/或可压缩材料的容易且可靠的方式。

在另一个实施方案中，衬垫可包括不同材料的组合。例如，衬垫可包括由相当坚固的材料制成的表面层，并且还可包括相当柔软的可适形和/或可压缩材料。此类组合的优点在于，在提供衬垫的可适形性和/或可压缩性时，同时提供合理的坚固性。还可以设想的是，衬垫具有填充有流体(例如空气)的气密外层，这提供了所需的可适形性和/或可压缩性。此类解决方案可提供增加的可适形性和/或可压缩性，从而导致衬垫的舒适性和/或密封特性提高。也可以设想其他复合物，例如可适形性和/或可压缩性不同的材料，使得较软的材料被布置为在使用时朝向佩戴者的皮肤，而相当坚固的材料被布置为在使用时远离佩戴者的皮肤。

在又一实施方案中，听力保护器包括有源噪声消除单元和/或有源通信单元，其被布置在一个或两个杯中或布置在一个或两个杯处。如上所述的有源噪声消除单元或功能可为听力保护器提供提高的噪声衰减特性。有源通信单元可为听力保护器提供增加的功能，即，由此能够实现与其他人员的语音通信、娱乐音频和/或环境声音的再现。同时，此类单元可增加杯的重量，从而导致质量弹簧系统含义内的杯的质量增加。要注意的是，有源噪声消除单元和/或有源通信单元的一些部件可放置在杯的外部，例如可放置在杯外部的传感器。

在某个实施方案中，扬声器、传感器和/或加速度计布置在内半球与听力保护器的杯之间的间隙中。此类布置的优点在于，放置在间隙中的部件，特别是传感器，通过该位置被保护，以免受内腔中的冲击，例如当在佩戴听力保护器的情况下走动时。

在某个实施方案中，听力保护器包括有源噪声消除单元，该有源噪声消除单元被配置和布置成在接近听力保护器的共振频率的频率区域提供噪声消除。此类有源噪声消除单元的优点在于，在无源衰减较低的某个频率区域中补偿噪声衰减。

在一个实施方案中，一方面选择听力保护器的衬垫和载体的共振频率，另一方面选择弹簧元件和杯的共振频率，使得这些共振频率适于特定的噪声环境。通过此类布置，实现了针对特定噪声环境的听力保护器的定制噪声衰减。还可以设想的是，通过将衬垫和载体的共振频率与杯和弹簧元件的共振频率一起考虑来构造和布置衬垫和载体，使得实现低频、高频或平坦的声音衰减特性。这是有益的，因为由此改善了不同噪声环境的总体噪声衰减。

在另一个实施方案中，听力保护器的弹簧元件被构造和布置成使得衬垫连同载体的共振频率在与杯连同弹簧元件的共振频率组合时适于特定噪声环境的频率特性。此类布置的优点在于，实现了良好的噪声衰减，并且对于特定噪声环境，甚至得到了改善。

在以上各种实施方案中描述本发明。本领域的技术人员应当理解，上述实施方案中的一个实施方案、若干个实施方案或全部实施方案可彼此组合。

现在将参考以下举例说明了本发明的特定实施方案的附图更详细地来描述本发明：

附图说明

图1是根据本公开的实施方案的听力保护器的示意性横截面前视图。

图2是由佩戴者佩戴的根据本公开的听力保护器的实施方案的示意性前视图。

图3是根据本公开的实施方案的听力保护器的耳罩以及头带或头盔安装件的一部分的透视示意图。

图4是图3所示的耳罩的透视示意性横截面图。

图5是图3所示的耳罩的示意性横截面图。

图6是根据本公开的实施方案的听力保护器的耳罩以及头带或头盔安装件的一部分的透视示意图。

图7是图6所示的耳罩的示意性横截面图。

图8是图6所示的耳罩的透视示意性横截面图。

图9是根据本公开的实施方案的听力保护器的耳罩的示意性横截面图。

图10是根据本公开的实施方案的听力保护器的耳罩的示意性横截面图。

具体实施方式

图1是根据本公开的实施方案的听力保护器10的示意性横截面图。听力保护器10包括由头带18连接和承载的两个耳罩12A、12B。应当理解，可以存在用于承载耳罩12A、12B的两个头盔安装件(这里未示出)，而不是头带18。耳罩12A、12B各自包括耳罩安装件20A、20B，耳罩12A、12B中的每一者通过耳罩安装件20A、20B附接至头带18的对应耳罩附接装置22A、22B。由此耳罩12A、12B由头带18承载。耳罩12A、12B各自包括在其中限定中空空间的杯14A、14B。在该中空空间中，可以容纳听力保护器10的部件的某些部分，例如其上安装有电子部件32、34的印刷电路板36、用于耳罩12A、12B中的一者的传感器44A或麦克风46A，如图1所示。然而，可以设想的是，两个耳罩12A、12B包括在图1中仅针对一个耳罩12A、12B示出的部分。耳罩12A、12B还可以包括用于如图1所示的扬声器42A、42B的电子部件40A、40B，例如放大器40A、40B，作为有源噪声消除单元的一部分和/或作为有源通信单元的一部分。耳罩12A、12B还各自包括载体24A、24B(图1中未示出，见图2)。耳罩安装件20A、20B是载体24A、24B的一部分并且从载体24A、24B延伸。载体24A、24B中的每一者具有附接到其上的衬垫16A、16B。衬垫16A、16B包含柔软的、舒适的和/或可压缩的材料，从而将耳罩12A、12B密封到佩戴者100的皮肤(图1中未示出，见图2)上。衬垫16A、16B和载体24A、24B优选地为环形，并且优选地形状和尺寸基本上彼此一致，使得在它们之间实现容易和可靠的连接。载体24A、24B和/或衬垫16A、16B可包括附接装置，例如粘合剂或机械附接装置(其在这里未示出)，以便于彼此附接。耳罩12A、12B还各自包括弹簧元件30A、30B(在图1中不可见，见图2)，弹簧元件30A、30B中的每一者在与衬垫16A、16B相反的一侧附接至载体24A、24B中的每一者。

图2以示意性前视图示出了由使用者或佩戴者100佩戴的如图1所示的听力保护器10的类似实施方案。听力保护器10被佩戴为使得每个耳罩配合在佩戴者的耳朵(这里未示出)上方。这里所示的听力保护器10包括与图1所示相同的部分和部件，并且还包括布置在从耳罩12B中的一者延伸的麦克风吊杆70处的麦克风74以及从耳罩12A中的一者延伸的天线72。麦克风70和天线72可以是听力保护器10的有源通信单元的一部分，但天线72也可以传输除语音信号之外的不同信号，例如来自图1所示的传感器46A的数据信号。听力保护器10包括由头带18连接和承载的两个耳罩12A、12B。耳罩12A、12B各自包括耳罩安装件20A、20B，耳罩12A、12B中的每一者通过耳罩安装件20A、20B附接至头带18的对应耳罩附接装置22A、22B。由此耳罩12A、12B由头带18承载。应当理解，可以存在用于承载耳罩12A、12B的两个头盔安装件(这里未示出)，而不是头带18。耳罩12A、12B各自包括在其中限定中空空间的杯14A、14B。在该中空空间中，可以容纳听力保护器10的部件的某些部分，例如其上安装有电子部件32、34的印刷电路板36、用于耳罩12A、12B中的一者的传感器44A或麦克风46A，如图1所示。然而，可以设想的是，两个耳罩12A、12B包括在图1中仅针对一个耳罩12A、12B示出的部分。耳罩12A、12B还可以包括用于如图1所示的扬声器42A、42B的电子部件40A、40B，例如放大器40A、40B，作为有源噪声消除单元的一部分和/或作为有源通信单元的一部分。耳罩12A、12B还各自包括载体24A、24B。耳罩安装件20A、20B是载体24A、24B的一部分并且从载体24A、24B延伸。载体24A、24B中的每一者具有附接到其上的衬垫16A、16B。衬垫16A、16B包含柔软的、舒适的和/或可压缩的材料，从而将耳罩12A、12B密封到佩戴者100的皮肤上。衬垫16A、16B和载体24A、24B优选地为环形，并且优选地形状和尺寸基本上彼此一致，使得在它们之间实现容易和可靠的连接。载体24A、24B和/或衬垫16A、16B可包括附接装置，例如粘合剂或机械附接装置(其在这里未示出)，以便于彼此附接。耳罩12A、12B还各自包括弹簧元件30A、30B，弹簧元件30A、30B中的每一者在与衬垫16A、16B相反的一侧附接至载体24A、24B中的每一者。如图2所示，耳罩12A、12B各自包括杯14A、14B，杯14A、14B中的每一者在与载体24A、24B附接至弹簧元件30A、30B、24A、24B所在的位置相反的一侧附接至弹簧元件30A、30B。

图3以透视示意图更详细地示出了如图1所示的听力保护器10的耳罩12B中的一者。如图所示，耳罩12B通过它的从载体24B延伸的耳罩安装件20B附接到头带18(这里仅示出了其一部分)的耳罩附接装置22B。应当理解，可以存在用于承载耳罩12A、12B的两个头盔安装件(这里仅用18指示其一部分)，而不是头带18。如图3所示，耳罩12B包括杯14B，该杯附接至弹簧元件30B的一侧。载体24B附接至弹簧元件30B的附接杯14B的一侧的相反侧。衬垫16B附接至载体24B的附接弹簧元件30B的一侧的相反侧。优选地，如图3所示，衬垫16B、载体24B和弹簧元件30B是环形的。此外，耳罩12B的杯14B具有与封闭侧相反的开口侧，该开口侧具有优选为环形的边缘，杯14B利用该边缘附接至上述优选为环形的弹簧元件30B。应当理解，如图3所示和如上所述的构造细节，尽管仅针对耳罩中的一者示出和提及，但也可存在于两个耳罩上。

图4以透视示意性横截面图更详细地示出了如图3所示的耳罩12B。如图所示，附接装置16D、24D被布置成将衬垫16B与载体24B在其一侧连接。此外，附接装置24F、30D被布置成将弹簧元件30B附接至载体16B的附接衬垫16B的一侧的相反侧。附接装置30F、14D布置在弹簧元件30B的附接载体16B的一侧的相反侧，以便于将杯14B附接至弹簧元件30B。附接装置16D、24D、24F、30D、30F、14D中的一个、一些或全部可形成为粘合剂或机械附接装置，例如螺纹部分、卡口或卡扣配合连接。然而，还可以设想将附接装置16D、24D、24F、30D、30F、14D中的一个、一些或全部形成为组合的粘合剂和机械附接装置。图4还示出了优选为环形的衬垫16B中的开口17B，该开口便于通过耳罩12B包封佩戴者的耳朵(这里未示出)。应当理解，如图4所示和如上所述的构造细节，尽管仅针对耳罩中的一者示出和提及，但也可存在于两个耳罩上。

图5以更简化的方式示出了如图1所示的听力保护器10的耳罩12B的示意性横截面侧视图。如图所示，衬垫16B附接至头带附接装置24B的一侧。弹簧元件30B附接至载体24B的附接衬垫16B的一侧的相反侧。此外，杯14B附接至弹簧元件30B的附接载体24B的一侧的相反侧。类似于图4，衬垫16B包括开口17B，该开口便于通过耳罩12B包封佩戴者的耳朵(这里未示出)。应当理解，如图5所示和如上所述的构造细节，尽管仅针对耳罩中的一者示出和提及，但也可存在于两个耳罩上。

图6以透视示意图示出了根据本公开的实施方案的听力保护器10的耳罩12B。与前述实施方案不同，耳罩12B还包括附接环31B，仅针对一个耳罩12B示出了附接环31B，但是应当理解，耳罩12A、12B两者都可以包括附接环31A、31B。附接环31B放置在弹簧元件30B与载体24B之间，使得不同于前述实施方案，附接环31B其一侧附接至载体24B的一侧，即附接至附接衬垫16B的一侧的相反侧，并且其另一侧附接至弹簧元件30B的一侧，即附接杯14B的一侧的相反侧。图6还示出了头带18的一部分。应当理解，可以存在用于承载耳罩12A、12B的两个头盔安装件(这里仅用18指示其一部分)，而不是头带18。

图7以示意性横截面侧视图示出了根据本公开的实施方案的听力保护器10的耳罩12B。在所示的实施方案中，内半球24H布置为载体24B的一部分。内半球24H可以是载体24B的组成部分，或者可以用合适的粘合剂或机械附接装置附接到载体24B上。内半球24H一方面限定中空空间，另一方面与杯14B一起限定内半球24H与杯24B之间的间隙24J。应当理解，内半球24H和间隙24J可分别存在于耳罩12A、12B中的一者或两者上。如上所述，内半球24H将由杯14B限定的中空空间分别分成两个中空空间或子空间，这导致并有助于使用双壁结构改善噪声衰减。该额外的空气腔还可以用于有源系统，以定位扬声器和/或麦克风/传感器(这里未示出)。如图所示，附接装置16D、24D被布置成将衬垫16B与载体24B在其一侧连接。此外，附接装置24F、30D被布置成将弹簧元件30B附接至载体16B的附接衬垫16B的一侧的相反侧。附接装置30F、14D布置在弹簧元件30B的附接载体16B的一侧的相反侧，以便于将杯14B附接至弹簧元件30B。附接装置16D、24D、24F、30D、30F、14D中的一个、一些或全部可形成为粘合剂或机械附接装置，例如螺纹部分、卡口或卡扣配合连接。然而，还可以设想将附接装置16D、24D、24F、30D、30F、14D中的一个、一些或全部形成为组合的粘合剂和机械附接装置。图7还示出了如以上图1和图2所示的头带18的一部分。应当理解，可以存在用于承载耳罩12A、12B的两个头盔安装件(这里仅用18指示其一部分)，而不是头带18。如上所述，除了图4的布置之外，图7还示出了在弹簧元件30B与载体24B之间的附接环31B。因此，如图7所示，存在另外的附接装置31D、31F，以将附接环31B一方面附接到载体24B的附接装置24F并且另一方面附接到弹簧元件30B的附接装置30D。图7还示出了优选为环形的衬垫16B中的开口17B，该开口便于通过耳罩12B包封佩戴者的耳朵(这里未示出)。另外，图7示出了衬垫16B，该衬垫具有在其中限定管状内部17D的中空形状。例如，内部17D可以填充气体或空气，并提供软衬垫16B，而不使用泡沫或发泡材料，但具有空气悬浮，从而实现衬垫16B所需的可适形性或可压缩性。要注意的是，虽然内部17D、附接环31B和具有间隙24J的内半球24H在图7中一起示出，但耳罩12B中存在这些特征中的仅一个、一些或全部。还要注意的是，耳罩12A、12B中的一个或两个中存在这些特征中的一个、一些或全部。

图8以透视横截面侧视图示出了如图7所示的听力保护器10的耳罩12B。在所示的实施方案中，内半球24H布置为载体24B的一部分。内半球24H可以是载体24B的组成部分，或者可以用合适的粘合剂或机械附接装置附接到载体24B上。内半球24H一方面在其内限定中空空间，并且与杯14B一起在其间限定间隙24J。应当理解，内半球24H和间隙24J可分别存在于耳罩12A、12B中的一个或两个上。如上所述，内半球24H将由杯14B限定的中空空间分别分成两个中空空间或子空间，这导致/有助于使用双壁结构改善噪声衰减。该额外的空气腔还可以用于有源系统，以定位扬声器和/或麦克风/传感器(这里未示出)。如图所示，附接装置16D、24D被布置成将衬垫16B与载体24B在其一侧连接。此外，附接装置24F、30D被布置成将弹簧元件30B附接至载体16B的附接衬垫16B的一侧的相反侧。附接装置30F、14D布置在弹簧元件30B的附接载体16B的一侧的相反侧，以便于将杯14B附接至弹簧元件30B。附接装置16D、24D、24F、30D、30F、14D中的一个、一些或全部可形成为粘合剂或机械附接装置，例如螺纹部分、卡口或卡扣配合连接。然而，还可以设想将附接装置16D、24D、24F、30D、30F、14D中的一个、一些或全部形成为组合的粘合剂和机械附接装置。图8还示出了如以上图1和图2所示的头带18的一部分。应当理解，可以存在用于承载耳罩12A、12B的两个头盔安装件(这里仅用18指示其一部分)，而不是头带18。如上所述，除了图4的布置之外，图8还示出了在弹簧元件30B与载体24B之间的附接环31B。因此，如图8所示，存在另外的附接装置31D、31F，以将附接环31B一方面附接到载体24B的附接装置24F并且另一方面附接到弹簧元件30B的附接装置30D。图8还示出了优选为环形的衬垫16B中的开口17B，该开口便于通过耳罩12B包封佩戴者的耳朵(这里未示出)。另外，图8示出了衬垫16B，该衬垫具有在其中限定管状内部17D的中空形状。例如，内部17D可以填充气体或空气，并提供软衬垫16B，而不使用泡沫或发泡材料，但具有空气悬浮，从而实现衬垫16B所需的可适形性或可压缩性。要注意的是，虽然内部17D、附接环31B和具有间隙24J的内半球24H在图8中一起示出，但耳罩12B中存在这些特征中的仅一个或一部分。还要注意的是，耳罩12A、12B中的一个或两个中存在这些特征中的一个、一些或全部。

图9以更简化的方式示出了如图7和图8所示的听力保护器10的耳罩12B的透视示意性横截面图。如图所示，衬垫16B附接至头带附接装置24B的一侧。弹簧元件30B附接至载体24B的附接衬垫16B的一侧的相反侧。此外，杯14B附接至弹簧元件30B的附接载体24B的一侧的相反侧。类似于图4，衬垫16B包括开口17B，该开口便于通过耳罩12B包封佩戴者的耳朵(这里未示出)。除了图4之外，图9还示出了以与图7和图8中所述相同的方式布置在载体24B与弹簧元件30B之间的附接环31B。类似于图7和图8，衬垫16B包括形成在其中的内部17D，该内部可以填充气体或空气，以提供衬垫16B的空气悬浮。另外，图9显示，内半球24H与杯14B之间的间隙24J填充有噪声衰减或振动阻尼材料，如用24L示出。用于填充的合适材料包括例如聚氨酯泡沫和矿物棉。要注意的是，虽然内部17D、附接环31B和具有间隙24J的内半球24H在图9中一起示出，但耳罩12B中存在这些特征中的仅一个、一些或全部。还要注意的是，耳罩12A、12B中的一个或两个中存在这些特征中的一个、一些或全部。

图10以透视示意性横截面图示出了如图9所示的听力保护器10的耳罩12B，但没有布置在内半球24H与杯14B之间的间隙24J中的噪声衰减材料24L。相反，用48B指示的包括扬声器、麦克风和传感器的电子部件布置在间隙24J中，例如有源噪声消除单元、有源通信单元的部分和/或听力保护器10的其他电子部件，例如传感器、电池、控制单元等。如图所示，衬垫16B附接至头带附接装置24B的一侧。弹簧元件30B附接至载体24B的附接衬垫16B的一侧的相反侧。此外，杯14B附接至弹簧元件30B的附接载体24B的一侧的相反侧。类似于图4，衬垫16B包括开口17B，该开口便于通过耳罩12B包封佩戴者的耳朵(这里未示出)。除了图4之外，图10还示出了以与图7和图8中所述相同的方式布置在载体24B与弹簧元件30B之间的附接环31B。类似于图7和图8，衬垫16B包括形成在其中的内部17D，该内部可以填充气体或空气，以提供衬垫16B的空气悬浮。要注意的是，虽然内部17D、附接环31B和具有间隙24J的内半球24H在图10中一起示出，但耳罩12B中存在这些特征中的仅一个或一部分。还要注意的是，耳罩12A、12B中的一个或两个中存在这些特征中的一个、一些或全部。

Claims (14)

1.一种听力保护器(10)，所述听力保护器包括：

a.两个耳罩(12A,12B)，每个耳罩包括

i.具有噪声衰减特性的衬垫(16A,16B)，

ii.限定中空空间并具有噪声衰减特性的杯(14A,14B)，

iii.包括至少一个耳罩安装件(20A,20B)的载体(24A,24B)，

b.用于承载所述两个耳罩(12A,12B)的U形头带(18)，另选地用于在保护头盔处承载所述两个耳罩(12A,12B)的两个头盔安装件，所述头带(18)或每个所述头盔安装件包括：

i.两个端部，每个端部具有耳罩附接装置(22A,22B)，用于将所述耳罩(12A,12B)附接至所述头带(18)或所述头盔安装件，

-其中所述衬垫(16A,16B)连接到所述载体(24A,24B)，使得所述衬垫(16A,16B)由所述载体(24A,24B)承载，

-其中所述头带(18)或所述头盔安装件的所述耳罩附接装置(22A,22B)接合所述耳罩(12A,12B)的所述耳罩安装件(20A,20B)，使得所述耳罩(12A,12B)由所述头带(18)或所述头盔安装件承载，

-其中所述耳罩(12A,12B)中的每一个耳罩包括将所述杯(14A,14B)与所述载体(24A,24B)连接的弹簧元件(30A,30B)，

-其中所述载体(24A,24B)和所述衬垫(16A,16B)形成第一质量弹簧系统，并且其中所述杯(14A,14B)和所述弹簧元件(30A,30B)形成第二质量弹簧系统，并且

-其中所述弹簧元件(30A,30B)被构造和布置成使得所述杯(14A,14B)和所述载体(24A,24B)彼此机械地解耦。

2.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述弹簧元件(30A,30B)是环形的。

3.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述弹簧元件(30A,30B)包含弹性体材料，优选地选自热塑性弹性体(TPE)、热塑性聚氨酯(TPU)、合成橡胶、泡沫或发泡材料、硅树脂、金属和/或它们的组合的材料。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述弹簧元件(30A,30B)被构造和布置成使得所述衬垫(16A,16B)连同所述载体(24A,24B)的共振频率类似于或高于所述杯(14A,14B)连同所述弹簧元件(30A,30B)的共振频率。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述杯(14A,14B)包含可模制材料，优选地为可注射模制材料，其中所述材料优选地选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯、金属或它们的组合。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述杯(14A,14B)具有半球形状。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述载体(24A,24B)是环形的。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述载体(24A,24B)包含可模制材料，优选地为可注射模制材料，其中所述材料优选地选自聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚氯乙烯、金属或它们的组合。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述杯(14A,14B)和/或所述载体(24A,24B)还包括电子部件(32,34,40A,40B)，其中所述电子部件(32,34,40A,40B)优选地包括扬声器、印刷电路板(PCB)(36)、传感器、麦克风和/或电池。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述载体(24A,24B)还包括连接到所述载体(24A,24B)并且布置在所述杯(14A,14B)内的内半球(24G,24H)，使得在所述内半球(24G,24H)与所述杯(14A,14B)之间形成间隙(24I,24J)，其中在所述内半球(24G,24H)与所述杯(14A,14B)之间的所述间隙(24I,24J)优选地包括噪声衰减材料和/或电子部件(48B)。

11.根据权利要求10所述的听力保护器(10)，其中扬声器、传感器和/或加速度计布置在所述内半球(24G,24H)与所述杯(14A,14B)之间的所述间隙(24I,24J)中。

12.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，还包括有源噪声消除单元和/或有源通信单元，所述有源噪声消除单元和/或有源通信单元被布置在所述杯(14A,14B)中的一个或两个杯内或所述杯(14A,14B)中的一个或两个杯处。

13.根据前述权利要求中的任一项所述的听力保护器(10)，其中所述弹簧元件(30A,30B)被构造和布置成使得所述衬垫(16A,16B)连同所述载体(24A,24B)的共振频率在与所述杯(14A,14B)连同所述弹簧元件(30A,30B)的共振频率组合时适于特定噪声环境的频率特征。

14.一种用弹簧元件(30A,30B)和载体(24A,24B)改装听力保护器的方法，所述听力保护器(10)包括：

a.两个耳罩(12A,12B)，每个耳罩包括

i.具有噪声衰减特性的衬垫(16A,16B)，

ii.限定中空空间并具有噪声衰减特性的杯(14A,14B)，其中所述杯(14A,14B)各自包括耳罩安装件(20A,20B)，

b.用于承载所述两个耳罩(12A,12B)的U形头带(18)，另选地用于在保护头盔处承载所述两个耳罩的两个头盔安装件，所述头带(18)或每个所述头盔安装件包括：

i.两个端部，每个端部具有耳罩附接装置(22A,22B)，用于将所述耳罩(12A,12B)附接至所述头带(18)或所述头盔安装件，

-其中所述衬垫(16A,16B)连接到所述杯(14A,14B)，使得所述衬垫由所述杯(14A,14B)承载，

-其中所述头带(18)或所述头盔安装件的所述耳罩附接装置(22A,22B)接合所述耳罩(12A,12B)的所述耳罩安装件(20A,20B)，使得所述耳罩(12A,12B)由所述头带(18)或所述头盔安装件承载，

所述方法包括以下步骤：

将所述衬垫(16A,16B)从所述杯(14A,14B)拆卸；

通过将所述杯(14A,14B)的所述耳罩安装件与所述耳罩附接装置(22A,22B)分离而将所述耳罩(12A,12B)从所述头带(18)或从所述头盔安装件拆卸；

将弹簧元件(30A,30B)组装在所述杯(12A,12B)处，使得所述弹簧元件由所述杯承载；

在所述弹簧元件(30A,30B)的组装所述杯(14A,14B)的一侧的相反侧组装载体(24A,24B)，使得所述载体由所述弹簧元件承载；

将所述衬垫(16A,16B)组装到所述载体(24A,24B)的组装所述弹簧元件的一侧的相反侧，使得所述衬垫由所述载体承载，以及

-将所述耳罩(12A,12B)组装至所述头带(18)或所述头盔安装件。