NL8901302A - Oordop voor tegen lawaai beschermende communicatie tussen de gebruiker van de oordop en de omgeving. - Google Patents

Description

ti N.0. 35927 f 1 *

Oordop voor tegen lawaai beschermde communicatie tussen de gebruiker van de oordop en de omgeving._

Beschrijving

Gebied van de uitvinding

Deze uitvinding heeft betrekking op een oordop voor de invoeging in het gehoorkanaal. De functie daarvan is om de gebruiker in staat te 5 stellen, door middel van twee afzonderlijke akoestische stelsels, een oortelefoon-eenheid die geschikt is voor waarneming en een microfoon-eenheid, om deel te nemen aan zowel simplex- als duplex-communicatie met een andere persoon in een lawaaierige omgeving.

Beschrijving van de stand van de techniek 10 Er zijn talrijke situaties waarin iemand moet werken in een omge ving waar een intens lawaai is, bijvoorbeeld in een machinekamer of in de directe nabijheid van een vliegtuig, waarvan de motoren een bijzonder harde bron van geluid vormen.

Verschillende inrichtingen zijn toegepast om dergelijke mensen in 15 staat te stellen om te werken ondanks de geluidshinder. Bijvoorbeeld een vliegtuig-vervoerscoördinator kan uitgerust zijn met oorbescher-ming en een hand-radio-overdrager/ontvanger. Deze oplossing is niet erg praktisch, voor een deel omdat het radiotoestel in de hand moet worden gehouden (of op het lichaam moet worden gedragen) en temeer omdat de 20 feitelijke microfoon in de radio-overdrager ook beïnvloed wordt door het geluid.

Verschillende inrichtingen zijn daarom ontwikkeld die gebruik maken van een oordop met een tweevoudige functie: enerzijds om geluidsgolven over te dragen aan de gebruiker van de oordop via een van in-25 richtingen zoals gehoorapparaten bekend type kanaal en anderzijds om de oortelefoon te gebruiken als een hoge-impedantiemicrofoon die de geluidssignalen detecteert die de eigen stem van de gebruiker overdraagt via het oto-laryngeale stelsel naar het middenoor en naar buiten via het trommelvlies naar de als een microfoon toegepaste oortelefoon. Als 30 voorbeeld hiervan kan worden verwezen naar PCT/AU83/0039-WIPO 83/03733.

Het daar beschreven oto-laryngeale communicatiestelsel is gebaseerd op de toepassing van een oordop met een ingebouwde microfoon die zo ontworpen is dat hij de vibraties detecteert in de luchtkolom tussen 35 de oordop in het gehoorkanaal en het trommelvlies en middenoor van de gebruiker; in de geciteerde PCT aanvrage wordt opgemerkt dat een microfoon wordt toegepast met "hoge impedantie" - ten minste ]000 ohm, bij 89 01302 :' *> i 2 voorkeur meer dan 2000 ohm bij 1 kHz.

De functie van het beschreven stelsel is gebaseerd op de veronderstelling dat de door de hoge-impedantie-microfoon gedetecteerde en door middel van botgeleiding aan het middenoor overgedragen audio-energie de 5 bedoelde ruisonderdrukking geeft in de holte voor het trommelvlies als resultaat van de sluiting van het gehoorkanaal door de oordop. Samenvatting van de uitvinding

Het type oordop volgens de uitvinding verschilt echter in zijn functie van de bekende techniek omdat de dop zo is ontworpen dat hij ]0 zich na invoeging in nauw contact bevindt met de wand van het gehoorkanaal, zowel aan het einde tegenover de trommelholte waar de plug zich in contact bevindt met het omgevende bot via de wand van het gehoorkanaal als aan het tegengestelde einde waar het gehoorkanaal zich in contact bevindt met het omgevende weefsel. De oordop heeft in het midden-15 punt tussen de twee einden zijn buitenste oppervlak op een zodanige afstand van de wand van het gehoorkanaal dat er op dit punt een holte wordt gevormd. De oordop is ook in staat om geluidssignalen over te dragen zowel vanaf zijn eindoppervlak bij de opening van het gehoorkanaal naar zijn eindoppervlak tegen de trommelholte als vanaf de midden-20 puntholte naar het eindoppervlak van de dop bij de opening van het gehoorkanaal .

De uitvinding is gebaseerd op de realisering dat het niet bijzonder nuttig is om het functioneren van de microfoon te baseren op botgeleiding tussen het middenoor en het trommelvlies en dat veel betere re-25 sultaten kunnen worden verkregen door gebruik te maken van geluidsge-leiding naar het, het gehoorkanaal omgevende zachte weefsel, extern naar het inwendige oppervlak van het gehoorkanaal bij het botachtige gedeelte en naar een geschikt punt voordat het verder wordt overgedragen naar de harde botachtige structuur van het uitwendige oor rond het 30 gehoorkanaal. De gedurende de ontwikkeling van de onderhavige uitvinding gedane metingen geven aan dat men een geluidsweergave met een hoge kwaliteit bereikt voor de eigen stem van de gebruiker en een onderdrukking van tot aan 40 dB voor geluid van buitenaf.

De uitvinding omvat verschillende oplossingen voor het probleem 35 van het verkrijgen van nauw contact tussen de oordop en de wand van het gehoorkanaal op het punt waar de structuur van de wand verandert van bot naar zacht weefsel.

De oordop zou ten minste gedeeltelijk kunnen bestaan uit een gemodelleerde kern die op de einden van de dop bekleed is met een zacht 40 elastisch materiaal voor contact met de wand van het gehoorkanaal.

8901302.

3 1

De oordop zou ook geheel kunnen bestaan uit zacht elastisch materiaal, bijvoorbeeld uit PVC-schuimmateriaal.

Aangezien nauw contact in feite alleen noodzakelijk is bij de binnen- en buiteneinden van de dop zou de meest geschikte vorm voor deze 5 bekleding van zacht elastisch materiaal twee PVC-schuim O-ringen zijn die verzonken zijn in het oppervlak bij elk einde van de dop.

Voor de versterking van het effect van geluidsgeleiding vanuit het, het gehoorkanaal omgevende zachte weefsel zou de bovengenoemde holte het beste als volgt kunnen worden gevormd: op het oppervlak van 10 de oordop en tussen zijn twee einden zou een uitsparing aan de omtrek kunnen worden gemaakt die radiaal gezien met betrekking tot de axiale richting van de oordop minder diep is dan de reikwijdte van de uitsparing in de langsrichting van de oordop. Wat men hiermee bereikt is dat de geluidsgolven vanuit het zachte weefsel loodrecht op het bodemopper-15 vlak van de holte in de holte worden verspreid, zodat het nauwe kanaal vanaf de bodem van de holte - aangezien de dwarsdoorsnede van het kanaal klein is vergeleken met de oppervlakte van de bodem van de holte -geluid-drukgolven overbrengt met een grotere amplitude vanwege de versterking van de geluidsgolven in het smalle kanaal.

20 Terwijl de holte gevuld kan worden met lucht kan hij ook op ge schikte wijze worden gevuld met een vloeistof. In dit geval zou een membraan kunnen worden aangebracht in de bodem van de uitsparing om de vloeistof in de uitsparing vast te houden.

Voor een verdere bescherming van het uit de uitsparing komende 25 signaal tegen enig achterblijvend geluid dat kan binnendringen stellen de specificaties van de uitvinding dat het nuttig kan zijn om gebruik te maken van een geluid-gevoelig membraan van piëzo-elektrisch of piëzo-resistief materiaal en dat er ten minste twee elektrische schakelingen zouden kunnen zijn voor overdracht van elektrische signalen 30 vanuit het geluid-druk-gevoelige membraan naar het externe eindopper-vlak van de oordop.

Een oordop van het gespecificeerde type zou ook verschillend kunnen zijn voorzover de plug op zijn externe eindoppervlak voorzien is van of ontworpen is voor aansluiting met een kop die enerzijds inkomen-35 de signalen zal overdragen aan het trommelvlies via het langwerpige kanaal en anderzijds spraaksignalen zal ontvangen vanuit de holte en ze over zal dragen naar een eenheid die zelf van een bekend type kan zijn voor communicatie met de omgeving.

Tekeningen 40 De uitvinding wordt in het vervolg met meer details toegelicht 89 01302.'

J

onder verwijzing naar de tekening:

Fig. 1 is een conventionele dwarsdoorsnede van een menselijk oor met de zoals via de specificaties volgens de uitvinding ingevoegde oordop; 5 Fig. 2 geeft de dop zelf weer en een optioneel membraan in het ge- hoorkanaal; en

Fig. 3 geeft een eindaanzicht weer van de oordop gezien vanaf de buitenkant van het oor.

Beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen 10 Fig. 1 is een tamelijk conventionele doorsnede door een mense lijk oor onder weergave van het oor 1, het gehoorkanaal 2, het trommelvlies 3, het deel van de. botstructuur van het hoofd dat een deel van het gehoorkanaal A omgeeft en het zachte weefsel dat de rest van het gehoorkanaal 5 tot aan het oor ] omgeeft. De andere delen van het bin-15 nenoor hoeven hier niet in details te worden vermeld aangezien ze niet van speciale betekenis zijn voor het begrip van de uitvinding.

In het gehoorkanaal 2 is een oordop 6 ingevoegd volgens de specificaties van de uitvinding.

Fig. 2 geeft de in het gehoorkanaal ingevoegdé oordop 6 weer. Voor 20 de duidelijkheid is de rest van het oor weggelaten en de figuur geeft alleen de dop 6 weer, het gehoorkanaal 2 en het trommelvlies 3.

De van vorm langwerpige oordop 6 kan in principe worden gevormd door conventionele modellering voor de individuele gebruiker, zodat de vorm over het geheel genomen wordt aangepast aan de vorm van het ge-25 hoorkanaal van de gebruiker.

Bij het einde van de oordop tegenover het trommelvlies 3 wordt de oordop zo gevormd dat hij in nauw of in het algemeen nauw contact komt met het deel van de wand van het gehoorkanaal 2a dat in direct contact staat met de overgang Aa naar het zachte weefsel 5. Dit inwendige einde 30 6c zou op een juiste afstand van het trommelvlies 3 moeten liggen. Het gebied van de oordop waar nauw contact is met de wand van het gehoorkanaal 2a en het overgangssegment Aa tussen het botachtige gedeelte en het zachte weefsel is weergegeven met dwarsarcering in fig. 1 en is duidelijker zichtbaar, dus met dwarsarcering, in fig. 2.

35 Bij het van het trommelvlies 3 afgewende einde en juist buiten de opening van het gehoorkanaal is de oordop 6 voorzien van een kop 7 die zoals later met meer details zal worden uiteengezet de functie heeft om mogelijk te maken dat de oordop wordt aangesloten op een signaalover-drager/ontvanger.

A0 Direct achter de oordop-kop 7 wordt de oordop 6 zo gevormd dat hij 8901302.

5 een kraag 6b heeft, zoals weergegeven met dwarsarcering, die in nauw of bijna nauw contact staat met de wand van het gehoorkanaal 2a. Een vergelijkbare kraag 6a wordt aangebracht op het inwendige einde van de oordop.

5 Tussen de twee kragen 6a en 6b van de oordop bevindt zich een uit sparing rond de dop 6 zodat wanneer de dop wordt ingevoegd in het oor het deel van het lichaam tussen de kragen niet in nauw contact zal komen met de wand van het gehoorkanaal 2a. Wanneer de oordop zich in het oorkanaal bevindt zal het buitenoppervlak van dit deel van de oordop 10 zich op een bepaalde afstand bevinden van de wand van het gehoorkanaal zodat er een holte 8 wordt gevormd.

Een langwerpig kanaal 9 loopt door de hele oordop 6, waarbij het zich uitstrekt vanaf het eindoppervlak 6c tegenover het trommelvlies 3 tot aan de oordop-kop 7.

15 Vanaf de bodem van de holte 8 rond de oordop en in hoofdzaak vanaf het middensegment van deze holte zouden ten minste een en bij voorkeur vier langwerpige kanalen 10 kunnen lopen die eindigen bij de oordop-kop 7.

De oordop-kop 7 wordt ontworpen voor de aansluiting op een in de 20 tekening niet weergegeven capsule die een buiten het langwerpige kanaal 9 in de oordop geplaatste audio-signaaloverdrager bevat en een met het holte-kanaal of kanalen 10 verbonden signaalopnemer.

Het functioneren van de oordop volgens de specificaties van de uitvinding zal nu met meer details worden toegelicht.

25 Een in het gehoorkanaal ingevoegde oordop maakt zoals boven ver meld nauw contact met het overgangssegment 4a tussen het botachtige deel en het zachte weefsel via de wand van het gehoorkanaal 2a op het einddeel 6a van de dop en maakt ook nauw contact met het omgevende zachte weefsel 5 via de wand van het gehoorkanaal 2a.

30 De audo-signaaloverdrager, die bijvoorbeeld een elektrisch signaal zou kunnen ontvangen vanuit een ingebouwde radio-ontvanger, verspreidt geluidsgolven naar het kanaal 9 dat deze geluidsgolven overdraagt aan het trommelvlies 3. Het is duidelijk dat deze golven op hun weg vanuit de audio-signaalbron op de oordop-kop 7 zich naar het trommelvlies 35 voortplanten in zich loodrecht op de kanaalas 9 en dus in hoofdzaak loodrecht op de as van het gehoorkanaal uitstrekkende vlakken.

Vanwege het nauwe contact tussen de wand van het oorkanaal en de kragen 6a en 6b van de oordop 6 en vanwege de structuur van de oordop zelf zal het grootste deel van elk, vanuit een nabije, lawaaierige ge-40 luidsbron afkomstig geluidssignaal (bijvoorbeeld een vliegtuigmotor) 89 01 3 02.^ 'f « 6 dat normaal gesproken een intense ergernis zou geven voor de persoon in kwestie in zeer belangrijke mate worden gedempt.

Het geluid van de eigen stem van de gebruiker wordt in hoofdzaak overgedragen via het zachte weefsel 5 buiten de uitsparing 8 in de oor-5 dop 6. De geluidsgolven van een dergelijk geluid zullen zich loodrecht op de as van het kanaal 9 van de oordop voortplanten; en de kleine holte 8 die minder diep is dan zijn axiale reikwijdte heeft een versterkend effect, zodat de geluidsgolven van de eigen stem van de gebruiker zich verder zullen voortplanten in de holte-kanalen 10 naar een in de 10 capsule op de oordop-kop 7 ingebouwde audio-ontvanger. De ontvanger zou bijvoorbeeld een microfoon kunnen zijn met een elektrische of elektromagnetische signaaloverdrager, bijvoorbeeld een radio-overdrager.

Wij zullen nu met meer details kijken naar de wijze waarop de oordop 6 zelf kan worden gevormd.

15 De oordop 6 kan tot stand worden gebracht door modellering hetgeen hem zal vormen naar de individuele oorvorm. De gehele oordop of een kerndeel van het oordop-lichaam kan worden gemodelleerd. Voor dit mo-delleringsproces zou men standaard kunststof materialen kunnen toepassen van het voor gewone gehoorapparaten toegepaste type. Om een nauw 20 contact te verkrijgen bij de twee kragen 6a en 6b van de oordop 6 kunnen twee groeven aan de omtrek, een op elk einde van de dop, worden gemaakt door gieten of een daarop volgende bewerking (warm-gieten, malen, etc.), en wordt dan een 0-ring geplaatst van zacht, elastisch of visco-elastisch materiaal in elke groef. Dit materiaal zou bijvoorbeeld een 25 polymeer schuimmateriaal van polyvinylchloride met een langzaam herstel, polyurethaan of een ander voor schuim-oordoppen geschikt materiaal kunnen zijn dat beschreven wordt in United States Patent No. Be. 29.487. Dit materiaal kan zeer goed worden samengedrukt en zet dan uit en herkrijgt zijn normale vorm in de loop van een paar seconden.

30 Als een andere mogelijkheid zou het grootste deel van de oordop in een dergelijk materiaal kunnen worden ontworpen; maar om sluiting van de kanalen 9 en 10 gedurende de samendrukking te vermijden zouden deze kanalen de vorm kunnen aannemen van smalle buizen van een niet in te drukken materiaal zodat de gehoorcontinuïteit door de kanalen wordt 35 gehandhaafd.

De holte 8 zou kunnen worden gevuld met lucht maar zou ook kunnen worden gevuld met een laag vloeistof met een geschikt membraan 18 zoals in streep-punt-lijn in fig. 2 weergegeven voor het vasthouden van de vloeistof in de uitsparing of op de uitlaten van het kanaal of kanalen 40 10.

8901 302 :1 7 *

Het is ook mogelijk om het geluid van de eigen stem van de gebruiker direct te detecteren op de bodem van de uitsparing 8 via een membraan van piëzo-elektrisch of piëzo-resistief materiaal, zodat de omzetting van het akoestische naar een elektrisch signaal direct op de 5 uitsparing zou worden geplaatst. In dit geval zou de oordop een elektrisch geleidende schakeling bezitten die ingebouwd is voor overdracht van het elektrische signaal naar de oordop-kop 7 en een daarop aangesloten signaaloverdrager (niet weergegeven) die bevestigd is aan de kop.

10 Terwijl bepaalde huidige voorkeursuitvoeringsvormen van de onder havige uitvinding in de voorafgaande beschrijving zijn weergegeven en beschreven, moet het beslist duidelijk zijn dat de uitvinding niet daartoe beperkt is maar in tegendeel op verschillende wijzen kan worden uitgevoerd binnen de reikwijdte van de volgende conclusies.

89 01302.

Claims (16)

1. Oordop bedoeld voor invoeging in een oorkanaal en bedoeld om de gebruiker van de oordop in staat te stellen, door middel van twee afzonderlijke akoestische stelsels die bestaan uit een voor registratie 5 geschikte oortelefoon-eenheid en een microfoon-eenheid om deel te nemen aan zowel simplex- als duplex-communicatie met e’en andere persoon in lawaaierige omgevingen, voorzien van: (a) een lichaam met een afmeting en vorm die zo aangepast is dat hij past binnenin het oorkanaal, een inwendig einde en een uitwendige 10 kop en een langwerpig kanaal dat door het lichaam gaat vanuit het inwendige einde naar de uitwendige kop; en (b) een paar het lichaam omgevende kragen die wanneer de oordop zich in het oorkanaal bevindt zo worden bemeten en geplaatst dat ze contact maken met een wand van het oorkanaal en op afstand worden ge- 15 plaatst zodat er een door de kragen gedefinieerde ruimte wordt gevormd, een oppervlakdeel van het lichaam tussen de kragen en de wand van het oorkanaal; waarbij het lichaam ook ten minste een holtekanaal bezit dat van de uitwendige kop naar het oppervlak van het deel van het lichaam tussen de kragen loopt.

2. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het lichaam ten minste voor een deel bestaat uit een gemodelleerde kern en de kragen bestaan uit zacht, elastisch materiaal voor contact met de wand van het gehoorkanaal.

3. Oordop volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het zachte, 25 elastische materiaal een polyvinylchlorideschuim is.

4. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de oordop bestaat uit zacht, elastisch materiaal.

5. Oordop vólgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het zachte, elastische materiaal een polyvinylchloride-schuimmateriaal is.

6. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kragen 0-ringen van zacht, elastisch materiaal zijn.

7. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat ten minste een van het langwerpige kanaal en het holtekanaal bestaat uit smalle buizen van een niet-comprimeerbaar materiaal of een in hoofdzaak niet-compri- 35 meerbaar materiaal.

8. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de holte wordt gevuld met lucht.

9. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de holte wordt gevuld met een vloeistof.

10. Oordop volgens conclusie 1 die ook voorzien is van een aan het 8901302. deel van het lichaam tussen de kragen bevestigd membraan om een vloei-stof binnen de holte op te nemen.

11. Oordop volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat het membraan een geluid-gevoelig membraan is dat gemaakt is uit een piëzo-elek- 5 trisch en piëzo-resistief materiaal en ook voorzien is van ten minste twee elektrische geleidende schakelingen voor overdracht van een elektrisch signaal vanuit het geluid-druk-gevoelige membraan naar het uitwendige einde van de oordop.

12. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de uitwendige 10 kop zo wordt bemeten en uitgevoerd dat hij ten minste een van een overdrager en een ontvanger opneemt.

13. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de kragen zijn samengesteld uit schuim met een langzaam herstel.

14. Oordop volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat het schuim 15 met langzaam herstel bestaat uit polyvinylchloride en/of polyurethaan.

15. Oordop volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het lichaam is samengesteld uit schuim met een langzaam herstel.

16. Oordop volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat het schuim met langzaam herstel bestaat uit polyvinylchloride en/of polyurethaan. +++++++ 89 013021