CN117883238A - 一种导音管降噪耳塞 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导音管降噪耳塞，涉及耳保护技术领域，该装置包括声场分隔套和导音管；声场分隔套设有嵌套腔，嵌套腔沿声场分隔套的轴向延伸布置，且嵌套腔贯通声场分隔套的轴向两端；导音管套接于声场分隔套内，导音管布置于嵌套腔内；导音管的两端分别设为入音端和出音端；入音端伸出声场分隔套外，入音端与待使用的护听器连接；出音端布置于声场分隔套内；声场分隔套用于分隔耳道内外的声场；导音管与护听器连接用于传导和优化从护听器传递出的声音；通过声场分隔套分隔耳道内外声场，吸收耳外声音能量，保护听力，导音管传导护听器处理后的声音，提升降噪性能且优化声音的传递，解决了现有的耳塞存在降噪性能和佩戴舒适性不能兼得的问题。
Description
技术领域
本发明涉及耳保护技术领域，特别涉及一种导音管降噪耳塞。
背景技术
耳塞作为一种常见的个人听力保护装置，在近年来得到了广泛的应用和发展。需要明确的是，耳朵由外耳、耳道、中耳以及内耳构成，其中对于声音的感知发生在内耳，并且声音在到达中耳之前，随着声音在耳道中行进，耳道会对声音的音量进行减弱，即耳道主动衰减声音，以防止听力遭到损伤。
在公共环境的噪音越来越大，长期在高噪声环境下会导致人的听力受损，严重影响心理健康，一般来说听力保护装置适用于噪音环境中，例如用于机场的地勤人员、工地的施工人员、噪杂的办公室的午休人员等等；而耳塞主要是通过被动降噪方式，减弱或隔绝外部噪音，且耳塞根据不同材质进行制作、或不同的声道设计，对于声音传递的减弱效果都会有所不同。
耳塞一般是由硅胶、高弹性聚酯材料或低压泡沫材质制成，包括记忆海绵，通过将其插入耳道并与外耳道紧密接触，以隔绝声音进入中耳和内耳，从而达到隔音。
记忆海绵制作的柔性耳塞，塞到耳道里面隔离外部的噪声，柔性耳塞对高频的降噪效果不错，但是对中低频的降噪效果不好，降噪的声音范围较小，不适用于噪声复杂的场景，对于用户使用限制较大；且柔性耳塞使用前，一般需要将耳塞用手搓揉使其压缩，才能放入耳道，但此操作容易把手上的细菌赃物留在耳塞上，使用时容易造成耳道内受到细菌感染，或在使用时容易过度塞入外耳道，使用中给耳道造成较大压力，容易造成用户感受到压迫感而造成不适，即造成生物敏感性，且在取出时也不便取出。
现有技术中公开了一种被动降噪耳塞，包括耳机壳，被动降噪耳塞包括空腔，空腔由耳机壳包围得到，空腔划分为若干腔体区域，并在若干腔体区域对应设置小腔体或主腔体，小腔体通过连接孔与主腔体连通，用于对外部输入的噪音信号进行降噪处理，得到目标降噪信号。虽然此技术能够对中低频的噪音信号和特殊频率的噪音信号进行降噪，但其设计的耳塞外形，只通过耳塞的端头凸圆弧对耳道的内外声场进行分隔，也仅依靠此位置作为单一受力点对耳塞进行固定，使用久后使耳道产生膨胀感，让使用者感到不适，出现明显的异物感，对使用者的舒适性影响很大。
综上所述，本申请人发现现有技术至少存在以下技术问题：
现有耳塞被动降噪技术中，存在降噪性能和佩戴舒适性不能兼得的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种导音管降噪耳塞，以解决现有耳塞被动降噪技术中，存在降噪性能和佩戴舒适性不能兼得的问题。
本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：
本发明提供了一种导音管降噪耳塞，包括声场分隔套和导音管；所述声场分隔套设有嵌套腔，所述嵌套腔沿所述声场分隔套的轴向延伸布置，且所述嵌套腔贯通所述声场分隔套的轴向两端；所述导音管套接粘连于所述声场分隔套内，所述导音管布置于所述嵌套腔内；所述导音管的两端分别设为入音端和出音端；所述入音端伸出所述声场分隔套外，所述入音端与待使用的护听器连接；所述出音端布置于所述声场分隔套内；所述声场分隔套用于分隔耳道内外的声场；所述导音管与所述护听器连接用于传导和优化从护听器传递出的声音。
在其中一个实施例中，所述导音管包括依次连接的连接段和声音减弱段；所述入音端设置于连接段的入口，所述出音端设置于所述声音减弱段的出口；所述连接段和所述声音减弱段的外形均为锥形；所述导音管的直径沿所述入音端至所述出音端方向逐渐缩小设置。
在其中一个实施例中，所述连接段的内壁上设置有连接螺纹、或沿所述入音端至内腔的方向上设置2至4圈的直径逐渐缩小的卡环。
在其中一个实施例中，所述声音减弱段的内腔形状为锥形，且所述声音减弱段的内腔直径沿所述连接段至所述出音端方向逐渐缩小；
所述声音减弱段的内腔表面为平滑面。
在其中一个实施例中，所述声音减弱段的内腔形状为锥形，且所述声音减弱段的内腔直径沿所述连接段至所述出音端方向逐渐缩小；所述声音减弱段的内腔表面均匀布置有三角锥凸起。
在其中一个实施例中，所述导音管由硅橡胶制成。
在其中一个实施例中，所述导音管的硅橡胶硬度为30度至70度。
在其中一个实施例中，所述声场分隔套包括依次连接的引导段和配合段；所述声场分隔套的两端分别设为入耳端和连接端，所述入耳端布置于所述引导段，所述连接端布置于所述配合段；所述入音端布置于所述连接端外；所述出音端布置于引导段内；所述入耳端设置有与所述嵌套腔连通的漏斗孔，且漏斗孔的大端至小端的布置方向沿所述入耳端至所述嵌套腔内延伸的方向布置。
在其中一个实施例中，在沿所述入耳端至所述连接端的方向上，所述引导段的截面形状为直径逐渐增大凸弧形；在沿所述入耳端至所述连接端的方向上，所述配合段的截面形状为直径由大至小至大的凹弧形。
在其中一个实施例中，所述声场分隔套由聚氨酯发泡海绵制成。
本发明的有益效果如下：
导音管降噪耳塞包括声场分隔套和导音管；其中，通过在所述声场分隔套设有嵌套腔，所述嵌套腔沿所述声场分隔套的轴向延伸布置，且所述嵌套腔贯通所述声场分隔套的轴向两端；将所述导音管套接粘连于所述声场分隔套内，所述导音管布置于所述嵌套腔内；所以声场分隔套作用是分隔耳内外空间，吸收耳外声音能量，保护听力。
而所述导音管的两端分别设为入音端和出音端；所述入音端伸出所述声场分隔套外，所述入音端与待使用的护听器连接；所述出音端布置于所述声场分隔套内；所述声场分隔套用于分隔耳道内外的声场；所述导音管与所述护听器连接用于传导和优化从护听器传递出的声音；所以所述导音管作用是连接适配的护听器，并固定声场分隔套，同时导音管的内部空腔、及其内壁面，是作为护听器处理声音后，传导和优化声音的重要通道。
而在组装时，所述声场分隔套与所述导音管通过使用专用粘接剂，将所述声场分隔套与所述导音管粘接组合在一起，具体可将所述导音管放置在所述声场分隔套的成型模具中，在充入所述声场分隔套的料成型后同时完成粘接；由于所述声场分隔套使用聚氨酯发泡海绵制成，因此所述声场分隔套具有高压缩比，在使用时将导音管与护听器连接完成后，需要搓细所述声场分隔套的部分至可以方便插入耳道内的大小后，再佩戴于耳内，等待所述声场分隔套回弹至充盈耳道，即可达到最佳降噪效果；同时由于，将所述声场分隔套搓细佩戴于耳道内，所述声场分隔套会回弹，使得所述声场分隔套的形状能够完美适配耳道的形状，避免了长时间佩戴耳塞、或耳塞在耳道内的不规则形状，而导致耳塞佩戴者出现异物感，而影响佩戴耳塞的舒适性；本发明的带有导音管的耳塞，在优化降噪效果并达到最佳，同时也解决了耳塞佩戴舒适性的问题，所以相对于现有技术，有效的解决了现有耳塞所存在降噪性能和佩戴舒适性不能兼得的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一个实施例整体的结构示意图；
图2是本发明第一个实施例整体的结构透视图；
图3是本发明第一个实施例声场分隔套的剖视图；
图4是本发明第一个实施例设置有连接螺纹的导音管剖视图；
图5是本发明第一个实施例设置有卡环的导音管剖视图；
图6是本发明第一个实施例的实测降噪曲线；
图7是本发明第二个实施例导音管的声音减弱段的剖视图；
图8是本发明第三个实施例声场分隔套带标号的剖视图；
图9是本发明第三个实施例声场分隔套和导音管带标号的剖视图；
图10是本发明第三个实施例引导段上的入耳端的剖视图。
其中，附图标记如下：
1、声场分隔套；11、嵌套腔；
2、引导段；21、入耳端；22、漏斗孔；
3、配合段；31、连接端；
4、导音管；41、入音端；42、出音端；
5、连接段；51、连接螺纹；52、卡环；
6、声音减弱段；61、三角锥凸起。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
具体实施方式中提供了一种导音管降噪耳塞，有效的解决了现有耳塞被动降噪技术中，存在降噪性能和佩戴舒适性不能兼得的问题。
以下，参照附图对实施例进行说明。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
导音管4降噪耳塞的第一个实施例如图1至图4所示，包括声场分隔套1和导音管4；声场分隔套1设有嵌套腔11，嵌套腔11沿声场分隔套1的轴向延伸布置，且嵌套腔11贯通声场分隔套1的轴向两端；导音管4套接粘连于声场分隔套1内，导音管4布置于嵌套腔11内；导音管4的两端分别设为入音端41和出音端42；入音端41伸出声场分隔套1外，入音端41与待使用的护听器连接；出音端42布置于声场分隔套1内；声场分隔套1用于分隔耳道内外的声场；导音管4与护听器连接用于传导和优化从护听器传递出的声音。
有关上述导音管4所采用的材质，导音管4由硅橡胶制成。
有关上述声场分隔套1所采用的材质，声场分隔套1由聚氨酯发泡海绵制成。
在进行应用时，硅橡胶是一种弹性体在变形后撤除外力后能恢复原有的形状，且具备抗振动有阻隔噪音的效果。
聚氨酯(PU)发泡海绵，一方面为疏松的多孔结构，有良好的吸声和反射声性能，对于降低噪声有很好的表现；另一方面，其触感柔软，且具有弹性，能够提供不错的舒适性和保护性。
其中，通过在声场分隔套1设有嵌套腔11，嵌套腔11沿声场分隔套1的轴向延伸布置，且嵌套腔11贯通声场分隔套1的轴向两端；将导音管4套接粘连于声场分隔套1内，导音管4布置于嵌套腔11内；所以声场分隔套1作用是分隔耳内外空间，吸收耳外声音能量，保护听力。
而导音管4的两端分别设为入音端41和出音端42；入音端41伸出声场分隔套1外，入音端41与待使用的护听器连接；出音端42布置于声场分隔套1内；声场分隔套1用于分隔耳道内外的声场；导音管4与护听器连接用于传导和优化从护听器传递出的声音；所以导音管4作用是连接适配的护听器，并固定声场分隔套1，同时导音管4的内部空腔、及其内壁面，是作为护听器处理声音后，传导和优化声音的重要通道。
而在组装时，声场分隔套1与导音管4通过使用专用粘接剂，将声场分隔套1与导音管4粘接组合在一起，具体可将导音管4放置在声场分隔套1的成型模具中，在充入声场分隔套1的料成型后同时完成粘接；由于声场分隔套1使用聚氨酯发泡海绵制成，因此声场分隔套1具有高压缩比，在使用时将导音管4与护听器连接完成后，需要搓细声场分隔套1的部分至可以方便插入耳道内的大小后，再佩戴于耳内，等待声场分隔套1回弹至充盈耳道，即可达到最佳降噪效果；同时由于，将声场分隔套1搓细佩戴于耳道内，声场分隔套1会回弹，使得声场分隔套1的形状能够完美适配耳道的形状，避免了长时间佩戴耳塞、或耳塞在耳道内的不规则形状，而导致耳塞佩戴者出现异物感，而影响佩戴耳塞的舒适性；本发明的带有导音管4的耳塞，在优化降噪效果并达到最佳，同时也解决了耳塞佩戴舒适性的问题，所以相对于现有技术，有效的解决了现有耳塞所存在降噪性能和佩戴舒适性不能兼得的问题。
作为其中一种可选地实施方式，
有关上述导音管4的具体结构，此实施例如图4所示，导音管4包括依次连接的连接段5和声音减弱段6；入音端41设置于连接段5的入口，出音端42设置于声音减弱段6的出口；连接段5和声音减弱段6的外形均为锥形；导音管4的直径沿入音端41至出音端42方向逐渐缩小设置。
有关上述导音管4的与护听器连接的位置的具体结构，此实施例如图4和图5所示，连接段5的内壁上设置有连接螺纹51、或沿入音端41至内腔的方向上设置2至4圈的直径逐渐缩小的卡环52。
在进行应用时，连接段5设置的连接螺纹51可选圈数：1～4圈，并根据外形大小和高度，选择不同的圈数。由于导音管4使用的硅橡胶，是一种弹性体在变形后撤除外力后能恢复原有的形状，故可方便拆装且不破坏原有形状；依据硅橡胶的形变特性，除了设置连接螺纹51能够使导音管4连接段5与护听器有效连接外，还可以在连接段5内设置分段凹凸设计，即设置2至4圈的直径逐渐缩小的卡环52，以便获得不同的卡紧程度，便于导音管4与护听器的连接。
有关上述声音减弱段6具体结构，此实施例如图4所示，声音减弱段6的内腔形状为锥形，且声音减弱段6的内腔直径沿连接段5至出音端42方向逐渐缩小；声音减弱段6的内腔表面为平滑面。
在进行应用时，导音管4的内径大小方面有尺寸越小部分频率段声压级衰减，而长度方面有尺寸越长部分频率段向低频率偏移以及衰减的规律，本设计依据以上规律调整了两者之间的尺寸以达到较好的效果，所以使得设计声音减弱段6内腔，规定其直径沿连接段5至出音端42方向逐渐缩小；导音管4的内径尺寸，出音端42内径收口端面尺寸的d3＝1.2mm，可调口径1.0～3.6mm，尺寸越小频带声压衰减度越好；而对于长度尺寸h2越长低频率衰减越好，h2＝15.4mm，可调长度是12.2～16.8mm。
对于降噪效果：正确佩戴的情况下，在125Hz-8000Hz的频率区间平均声压级衰减可达35.84dB。以设置的声学测试夹具获得的测试数据模拟计算得出的降噪率NRR(NoiseReduction Rating)参考值约为32.3dB。
其中如图6所示，为实测降噪曲线，其中粉色曲线(最上方一条PINKNOISE)是未插入耳塞的声压曲线，下方测量了20条插入本耳塞后的降噪曲线，参考NRR的计算公式：NRR＝样品的平均噪音衰减-标准偏差的两倍计算结果NRR＝32.3dB，见表1，即有效降噪值达32.3dB。
表1
进一步的，有关上述导音管4所采用的硅橡胶的硬度，导音管4的硅橡胶硬度为30度至70度，在这个硬度范围内，在制造导音管4是，可根据实际组装适配度选取合适硬度。
在进行应用时，硅橡胶，由于是一种弹性体在变形后撤除外力后能恢复原有的形状，故可方便拆装且不破坏原有形状，且具备抗振动有阻隔噪音的效果。颜色可随外形颜色搭配互用，包括红、蓝、紫、灰、白、黑、棕、橙、黄，及过渡渐变色。
有关上述声场分隔套1的具体结构，此实施例如图3所示，声场分隔套1包括依次连接的引导段2和配合段3；声场分隔套1的两端分别设为入耳端21和连接端31，入耳端21布置于引导段2，连接端31布置于配合段3；入音端41布置于连接端31外；出音端42布置于引导段2内；入耳端21设置有与嵌套腔11连通的漏斗孔22，且漏斗孔22的大端至小端的布置方向沿入耳端21至嵌套腔11内延伸的方向布置。
在进行应用时，在引导段2的头部，设计漏斗孔22的凹陷形状，能够避免在佩戴期间耳塞对导音管4的压迫，从而保证声音传输不受干扰；同时也减少了引导段2在耳道内的膨胀程度，减少对耳道形成的压力，从而减少对耳道皮肤的接触和潜在刺激，还能保持良好的隔音效果，兼容同步提升耳塞的降噪性能和佩戴舒适性。
有关上述声场分隔套1的外形结构，此实施例如图1至图3所示，在沿入耳端21至连接端31的方向上，引导段2的截面形状为直径逐渐增大凸弧形；在沿入耳端21至连接端31的方向上，配合段3的截面形状为直径由大至小至大的凹弧形。
在进行应用时，声场分隔套1的外形结构为分段弧形设计，引导段2较配合段3有更小的直径，且引导段2外形呈子弹形，可以更容易的插入耳道中而不伤及接触到的皮肤；配合段3为平缓弧形设计，按照截面形状为直径由大至小至大的凹弧形的弧线走向，能够更好的贴合人体耳道形状以形成良好的密封效果，并减少对于耳道所产生的过多压力。
导音管4降噪耳塞的第二个实施例如图7所示，此实施例与第一实施例的区别在于，声音减弱段6的内腔形状为锥形，且声音减弱段6的内腔直径沿连接段5至出音端42方向逐渐缩小；声音减弱段6的内腔表面均匀布置有三角锥凸起61。
在进行应用时，内腔表面均匀布置三角锥凸起61，有消声的作用，有利于进一步减弱和优化在导音管4传导的声音。
导音管4降噪耳塞的第三个实施例如图8所示，此实施例与第一实施例的区别在于，为了能够给使用者提供更多的选择以适配不同使用群体的耳道大小，令绝大多数使用者都可以有同样的降噪效果和更好的佩戴体验，耳塞的大小设计有小号、中号、大号；
对于小号(S)耳塞，各部分结构的尺寸分别是：D1＝3.2±0.2mm，D2＝9.5±0.2mm，D3＝13.5±0.2mm，D4＝14.5±0.3mm，H1＝8.7±0.5mm，H2＝14.3±0.5mm。
对于中号(M)耳塞，各部分结构的尺寸分别是：D1＝3.2±0.2mm，D2＝10.5±0.2mm，D3＝14.5±0.2mm，D4＝15.5±0.3mm，H1＝8.7±0.5mm，H2＝14.4±0.5mm。
对于大号(L)耳塞，各部分结构的尺寸分别是：D1＝3.2±0.2mm，D2＝11.5±0.2mm，D3＝15.5±0.2mm，D4＝16.5±0.3mm，H1＝8.7±0.5mm，H2＝14.4±0.5mm。
对于声场分隔套1的配合段3尾部、导音管4的连接段5尾部尺寸调整范围，如9图，H1＝2.8mm，可向上调整延伸0.5mm，H2＝5.6mm，可向下调整延伸最多2.0mm。
对于声场分隔套1引导段2的头部，设计的漏斗孔22的凹陷形状的尺寸，如10图，d1，d2，h1，r1基于不同规格的耳塞大小有不同的尺寸：其中d1＝4.3mm，可调尺寸3.0～5.0mm可变；d2＝6.4mm，可调尺寸5.5～7.2mm；h1＝3.7mm，可调尺寸3.0～4.5mm；r1＝70.8°，可调角度45～80°。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种导音管降噪耳塞，其特征在于，
包括声场分隔套和导音管；
所述声场分隔套设有嵌套腔，所述嵌套腔沿所述声场分隔套的轴向延伸布置，且所述嵌套腔贯通所述声场分隔套的轴向两端；
所述导音管套接粘连于所述声场分隔套内，所述导音管布置于所述嵌套腔内；
所述导音管的两端分别设为入音端和出音端；所述入音端伸出所述声场分隔套外，所述入音端与待使用的护听器连接；所述出音端布置于所述声场分隔套内；
所述声场分隔套用于分隔耳道内外的声场；
所述导音管与所述护听器连接用于传导和优化从护听器传递出的声音。
2.根据权利要求1所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述导音管包括依次连接的连接段和声音减弱段；所述入音端设置于连接段的入口，所述出音端设置于所述声音减弱段的出口；
所述连接段和所述声音减弱段的外形均为锥形；所述导音管的直径沿所述入音端至所述出音端方向逐渐缩小设置。
3.根据权利要求2所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述连接段的内壁上设置有连接螺纹、或沿所述入音端至内腔的方向上设置2至4圈的直径逐渐缩小的卡环。
4.根据权利要求2所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述声音减弱段的内腔形状为锥形，且所述声音减弱段的内腔直径沿所述连接段至所述出音端方向逐渐缩小；
所述声音减弱段的内腔表面为平滑面。
5.根据权利要求2所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述声音减弱段的内腔形状为锥形，且所述声音减弱段的内腔直径沿所述连接段至所述出音端方向逐渐缩小；
所述声音减弱段的内腔表面均匀布置有三角锥凸起。
6.根据权利要求1所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述导音管由硅橡胶制成。
7.根据权利要求6所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述导音管的硅橡胶硬度为30度至70度。
8.根据权利要求1所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述声场分隔套包括依次连接的引导段和配合段；所述声场分隔套的两端分别设为入耳端和连接端，所述入耳端布置于所述引导段，所述连接端布置于所述配合段；
所述入音端布置于所述连接端外；所述出音端布置于引导段内；
所述入耳端设置有与所述嵌套腔连通的漏斗孔，且漏斗孔的大端至小端的布置方向沿所述入耳端至所述嵌套腔内延伸的方向布置。
9.根据权利要求8所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
在沿所述入耳端至所述连接端的方向上，所述引导段的截面形状为直径逐渐增大凸弧形；
在沿所述入耳端至所述连接端的方向上，所述配合段的截面形状为直径由大至小至大的凹弧形。
10.根据权利要求1所述的导音管降噪耳塞，其特征在于，
所述声场分隔套由聚氨酯发泡海绵制成。
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