TW201029482A - Acoustic valve mechanisms - Google Patents

Description

201029482 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本專利申請案係關於容許在一聽覺系統内建立一孔之聲 閥總成。 本申請案主張2008年1〇月10日申請之美國臨時專利申請 案第61/104,589號（題為「Acoustic Swkch心^咖」）及 2〇09年4月1日申請之美國臨時專利申請案第61/165,746號 (題為「Acoustic Valve Mechanism」）之優先權，該兩案之 全文以引用的方式併入本文中。 【先前技術】 助趴益使用定向麥克風以在其中有多個聲音源之位置處 改良信號雜訊比。最有用之聲音源大體上在聽者前面。若 ’、’、很夕聲曰源’或若該有用源不在該聽者前面有利的是 變麥克風疋向性。此在目前的助聽器中藉由使用多於一 個麥克風而實現。大部分設計使用—匹配對全向麥克風。 έ等麥克風必須極接近匹配，或電子器件必須可補償該等 麥克風之間之任何差異。此為難以實現，增加總體製造費 用，且減少該助聽器之可靠性。另一方法為使用單向麥克 及非疋向麥克風。此方法之缺點為在該助聽器表面上 需要二個麥克風開口。 nal類型助聽器中之接收器為以用於具有輕微損傷 〇 α 幵式選配版本銷售的裝置。該開放式選配容許自 然聲音到遠I & 卞水。此聲音由來自該助聽器接收器之放大的 馬頻聲音而@、去 B補。該開放式選配消除由於使咀嚼聲音及一 143862.doc 201029482 人自身的聲日似乎不自然地響亮之閉塞之問題。當該助聽 器佩戴者處於-嗜雜環境下時，—封閉的選配將為較佳。 該封閉的選配容許該助聽器料到達耳朵之聲音具有更大 的控制。4封閉的選配亦提供增加可懂度之增加的定向 性、雜訊減少及其他特徵。 因此，對於一助聽器存在可提供開放式及封閉的選配之 益處之一需求。 【發明内容】 在-態樣中，提供用於—個人聽覺系統之—閥。該聽覺 系統可在-聲響信號與—電信號之間轉換，其中該聽覺系 統具有-聲響路徑’一聲響信號可在該聽覺系統外部之一 第點與該聽覺系統内部之—第二點之間傳導穿過該聲響 路仏’該閥包括.-自由浮動電極；相鄰於自由浮動電極 之第一電極，其中由該第二電極產生的一電信號移動該 自由浮動電極以大體上開啟或關閉該聲響路徑。 在另一態樣中，提供詩-聽覺系統之—閥。該聽覺系 統可在-聲響信號與-電信號之間轉換，纟中該聽覺系統 具有-聲響路徑，-聲響信號可在該聽覺系統外部之一第 一點與該聽覺系統内部之-第二點之間傳導穿過該聲響路 徑，該閥包括：-外殼；位於該外殼内並可產生一磁力之 一磁性構件；相鄰於該磁性構件之一電樞，其中該磁性構 件產生朝向該電樞之一磁力；相鄰於該電樞之一線圈，其 中該使線圈通電吸引或排斥該電樞以大體上開啟或關閉該 聲響路徑。 143862.doc -4- 201029482 在另一態樣中，提供用於一聽覺系統之一閥。該聽覺系 統可在一聲響信號與一電信號之間轉換，其中該聽覺系統 具有一聲響路徑，一聲響信號可在該聽覺系統外部之一第 一點與該聽覺系統内部之—第二點之間傳導穿過該聲響路 徑，該閥包括：一磁性構件；大體上包圍該磁性構件之線 圈，其中由該線圈產生之一磁場移動該磁性構件以大體上 開啟或關閉該聲響路徑。

在另一態樣中，提供用於一聽覺系統之一閥。該聽覺系 統可在一聲響信號與-電信號之間轉換，纟中該聽覺系統 具有一外殼且進一步具有一聲響路徑，一聲響信號可在該 聽覺系統外部之一第一點與該聽覺系統内部之一第二點之 間傳導穿過該聲響路徑 該閥包括：裝配在該外殼内的一 栓釘元件，耦合至該栓釘元件之一彈簧構件，其中該彈著 構件為該栓釘元件提供—恢復力；詩啟動該栓釘元件自 在該外殼内之一第 位置至一第一位置之構件，其中此啟

動大體上在該第二位置關閉該聲響路徑；及用於自該第 位置鎖定該栓釘元件或釋放該栓釘元件之構件。 【實施方式】 為了本發明之更完整理解， 圖式。 應參考下文詳細描述及隨附 熟習者應意識到為簡單及明瞭而繪示該等圖式中之元 ::應進-步意識到可以一特別發生次序摇述或描緣特定 及/或步驟，而熟習此項技術者應瞭解相對於次序之 此特定性實際上並非必要。亦應瞭解本文使料用語及表 I43862.doc 201029482 述具有如符合相對於其等對應各自調查與研究領域之此等 用*吾及表述之一般含義，除非在本文另已闡明特定含義之 處。 儘*e·本發明可容許各種修改與交替形式，但在該等圖式 中作為實例顯示特定實施例且本文詳細描述此等實施例。 二而應瞭解此揭示内容並未意欲限制本發明於描述的該 等特別形式中’而正相反，本發明意欲涵蓋在由附屬請求 項定義的本發明之理念及範圍内之所有修改項、替代項及 相等項。 本發明大體上係關於可為聽覺系統之一部分之聲閥總 成°亥等總成可係經定位在該聽覺系統内、相鄰於一麥克 風/接收器並介於該揚聲器/麥克風與耳朵外側區域之間。 換s之，在一實施例中，該閥可係經附接至一麥克風之密 封後置谷積。當開啟該閥時，該麥克風將具有一定向樣 式。當關閉該間時，該樣式將為非定向。下文描述用於啟 動（包含機械啟動及電磁啟動）該閥以在該聽覺裝置或系統 内建立一孔之各種方法。 在一實施例中，提供用於一個人聽覺系统之一閥。該聽 覺系統可在-聲響信號與—電信號之間轉換。該聽覺系統 具有-聲響路#，-聲響信號可在該聽覺系統外部之一第 if i與β聽U統内部之_第二點之間傳導穿過該聲響路 ^該間具有·一自由浮動電極；相鄰於自由浮動電極之 一第二電極；*中由該第二電極產生之-電信號移動該自 由浮動電極以大體上開啟或關閉該聲響路徑。 143862.doc 201029482 其中該自由浮 之間’其中由 電極以大體上 在一實施例中，該閥亦具有一第三電極， 動電極係經定位在該第二電極與該第三電極 該第三電極產s之-電信號移_自由浮動 開啟或關閉該聲響路徑。 在-實施例中’該閱係經定位在一麥克風内。

在另-實施射，提供用於—聽覺系統之該聽覺 系統可在-聲響信號與一電信號之間轉換。該聽覺系統具 有-聲響路徑…聲響信號可在該聽覺系統外部之一第一 點與該聽覺系統内部之—第二點之間傳導穿過該聲響路 徑。該閥具有一外殼；位於該外殼内並可產生一磁力之一 磁性構件；相鄰於該磁性構件之其巾該磁性構件 產生朝向該電樞之一磁力；及相鄰於該電樞之一線圈其 中使線圈通電吸引或排斥該電插以A體上開啟或關閉該聲 響路徑。 在實施例中’該閥亦具有與該電榷相關聯的一彈簧構 件’其中該彈簧構件施加一力至該電插以開啟該聲響路 徑。 在一實施例中’該閥亦具有耦合至該電樞並定位在該電 柩與該聽覺系統外部之間之一隔膜，其中移動該隔膜開啟 或關閉該聲響路徑。 在另一實施例中，提供用於一聽覺系統之一閥。該聽覺 系統可在一聲響信號與一電信號之間轉換。該聽覺系統具 有一聲響路徑’ 一聲響信號可在該聽覺系統外部之一第一 點與該聽覺系統内部之一第二點之間傳導穿過該聲響路 143862.doc 201029482 #。該閥具有-磁性構件；及大體上包圍該磁性構件之一 線圈；其中由該線圈產生之一磁場移動該磁性構件以大體 上開啟或關閉該聲響路徑。 在-實施例中’該磁性構件係經定位在„_外殼内且該線 圈包圍該外殼。 在-實施例中，該外殼具有一琿’其中移動該磁性構件 朝向該埠導致關閉該聲響路徑。 在一實施例中，該閥亦具有附接至該磁性構件之一 筒。 在另一實施例中，提供用於一聽覺系統之一閥。該聽覺 系統可在一聲響信號與一電信號之間轉換。該聽覺系統具 有一外殼且進一步具有一聲響路徑，一聲響信號可在該聽 覺系統外部之一第一點與該聽覺系統内部之一第二點之間 傳導穿過該聲響路徑。該閥具有裝配在該外殼内的一栓釘 元件；耦合至該栓釘元件之一彈簧構件’其中該彈簧構件 為該栓釘元件提供一恢復力；及用於啟動該栓釘元件自在 該外殼内之一第一位置至一第二位置之構件，其中此啟動 大體上在該第二位置關閉該聲響路徑；及用於自該第二位 置鎖定該栓釘元件或釋放該栓釘元件之構件。 在一實施例中’該栓釘具有自該栓釘之一突出構件。 在一實施例中，用於鎖定該栓釘元件之該構件包括形成 於該外殼内並具有經尺寸化以容納該突出構件之一槽形表 面之一凸輪。 在一實施例中’該聲響路徑包含在該外殼内之一琿其 143862.doc -8 - 201029482 中當關閉該聲響路徑時該栓釘罩蓋該埠。 機械啟動（圖1至圖13) 圖1繪示用於在一聽覺系統中建立一孔之一閥總成2。該 總成2可具有一外殼4，該外殼4具有（舉例而言）空氣可從中 進或出之孔6。在該外殼4之一端部處繪示有具有自一栓釘 兀件8的一表面延伸之一構件或突出體9之該栓釘元件8。 圖7及圖8提供該栓釘元件8之側視圖及俯視圖，該栓釘元 件8可為圓柱形，雖然如熟習此項技術者所預期其他形狀 為可能。栓釘元件8可經構造具有或塗布有諸如橡膠或矽 氧樹脂之一柔軟、撓性材料以改良孔6之密封。另一選擇 為該外殼4之内側可塗布有一柔軟材料以輔助密封。該突 出體9可係經整合地形成；或者’在一實施例中，該突出 體9可係經附接至該栓釘元件8之一表面15。一管帽1〇及主 動件12係經附接至該栓釘元件8。如將在下文中更詳細描 述’該管帽10提供用於啟動該總成2之一接觸點。 顯示圍繞該检釘元件8同心地裝配之一凸輪14。圖5及圖 6各自提供該凸輪14之側視圖及俯視圖。如圖5所示，該凸 輪14具有經成形以容納該栓釘元件之該突出體9之一通道 16。當啟動該孔2時’該突出體9可沿著該通道16滑動。沿 著該通道16之不同點可對應於該孔總成2之開啟或關閉位 置。舉例而言，及在圖9中更接近地顯示，位置17可對應 於一關閉位置而位置19可對應於一開啟位置^ 一彈酱18係 經定位相鄰於該凸輪14。一Ο形環或密封件20及—底座22 係相鄰於該彈簧1 8。 143862.doc 201029482 圖2及圖3繪示在一組裝位置之該閥機構2之透視圖。圖4 k供該總成2之一透明側視圖。如所示，該检釘元件8及凸 輪14為同心定位❶該彈簧18係經定位在該凸輪14下面。該 主動件12支撐相鄰於該栓釘元件8並當啟動該管帽1〇時移 動該栓釘元件8。該總成2之該等組件可以（舉例而言）金 屬、塑膠或相似物構造。該閥總成2之一總趙長度可在自 0.01英寸至0.5英寸之一範圍内。應注意本文描述的該等材 料為實例之目的而提供且不應解譯為限制本發明範圍。 該突出體9沿著該通道16之定位相依於該管帽1〇之啟動 而定。一第一啟動（諸如按壓該管帽1〇)可使該突出體9沿著 該通道16自位置19移動至位置17，因而抗著該彈簧18推動 該栓釘元件8並使該總成2處於一關閉位置。該管帽丨〇之一 第二啟動可導致該彈簧18產生抗著該栓釘元件8之一力且 隨後沿著該通道16移動該突出體9回到固持該突出體9在一 開啟位置處之位置19。圖1〇提供經定位的該凸輪14及栓釘 元件8之一獨立圖式，其中該突出體9在對應於高於該等孔 6之該栓釘元件8之一位置19處。相應地，因為該栓釘元件 8未罩蓋該孔6，所以如圖U中箭頭28所示容許空氣或其他 流體排出或流動穿過該等孔6。圖12提供經定位的該凸輪 14及栓釘元件8之一獨立圖式，其中該突出體9在對應於一 關閉位置之一位置17處，該栓釘元件8在該位置17罩蓋該 等孔6。圖13亦繪示此。因此，流體不可穿過該等孔6。 電磁啟動（圖14至圖24) 在另一實施例中，該閥可為電磁供電，使得該閥位置可 143862.doc 201029482 由該助聽器之該電子器件控制。接著該電子器件可由一遙 控控制，或一處理元件可基於由該等麥克風拾取的該等聲 響信號而做出關於該最佳閥定位之決定。該閥可係經直接 安裝至該麥克風，或經由管道連接。該磁性馬達係經設計 為雙穩態，使得僅當該閥改變狀態時消耗功率。在介於改 變狀態之間無需功率。 實施例1-移動電柩 在圖14至圖17繪示的一第一實施例中，該馬達結構之磁 性設計類似於在先前技術助聽器中使用的一「按鈕」接收 器。該磁性總成1〇〇由杯102、磁極片1〇3、磁體1〇4、頂板 111、磁體104及電樞1〇6組成。該杯、磁極片及頂板由高 磁導率柔軟磁性材料（諸如50%鐵/鎳合金）製成。為高效 率，該馬達提供一閉合磁路。磁通量沿著自該磁體1〇4之 一路徑流動穿過該磁極片1 〇3、杯1 〇2及頂板丨u。自此， 該磁通量跨越一外部空氣間隙（未在圖式中標識）至該電樞 1 06，傳導穿過該電樞並跨越一内部空氣間隙以返回至該 磁體104。磁阻相依於該磁體1〇4與電樞106之間及該杯1〇2 與電樞106之間之一内部空氣間隙U3及/或外部空氣間隙 107之尺寸而定。該空氣間隙107在圖17中看得最清楚，在 圖17中心介於電樞1〇6與磁體1〇4之間及在該圖式之左右邊 緣處介於該杯102與電樞106之間。該頂板U1增加介於該 電樞106、杯102與磁體104之間之該磁表面區域，因此減 少該磁阻。 該電樞106係經由一彈簧11〇固持遠離一卷線軸1〇8，因 143862.doc 201029482 而保持該閥在一開啟位置。空氣可流動穿過該管丨12、卷 線軸108並流出該罩蓋114。若使該線圈丨丨6通電，則該電 樞將移動朝向該卷線軸108。一旦該電樞ι〇6接觸該卷線軸 1〇8，該電極1〇6將被吸引至該磁體1〇4。該吸引將很可能 克服該彈簧11〇之剛度’因而固持該閥在一關閉位置。可 併入一墊圈材料118以改良該閥之一氣密密封。若施加一 反向電流至該線圈116，則將減少自該磁體1〇4之該磁場並 容許該彈簧110使該電樞106返回至該開啟位置。圖16A顯 示在一開啟狀態下之該總成1〇0;圖17更接近地顯示並由 箭頭115指示，其中容許空氣移動穿過該總成1〇〇。圖16B 顯示在一關閉狀態下之該總成1〇〇。 為減少該線圈信號之電流需求，可併入一小電路於該閥 中。該電路將很可能自該助聽器電子器件接受一連續低功 率邏輯仏號，並把該信號轉換為需要操作該閥的短脈衝。 實施例2 在圖18顯示的另一實施例中，一總成2〇〇利用一經平衡 的電樞接收器202作為閥。該接收器2〇2具有一線圈2〇3、 一電樞205、磁體207及用於傳送包圍該等磁體2〇7之磁通 量之一磁軛結構209。該接收器202將自傳統設計修改以能 夠雙穩態操作。此可經由增加該等磁體2〇7之強度而完 成，但亦可涉及減少該機械剛度。該接收器2〇2具有連接 至在該麥克風212之該後置容積中之該開口 21〇的一額外開 口 208。該接收器202係經設計使得在一位置處該接收器隔 膜或葉片220關閉介於入口與出口之間之該空氣路徑。如 143862.doc 201029482 此做之一方法為在該接收器之該罩蓋内側增加將接觸該葉 片220之一墊圈環218。另一方法為使該墊圈環218靠著圍 繞該葉片220之柔軟薄膜圓環密封。此使用一葉片以開啟 或關閉该閥不應限於一經平衡的電樞應用，但可用於其他 應用（諸如，舉例而言，在圖16A、圖16B及圖17中描述的 此等應用）。 實施例3-移動磁性流想 圖19及圖20顯示一移動流體閥總成之該馬達部分3〇〇 ^ 該馬達總成300係由二個磁體3〇2及三個柔軟磁極片3〇4構 成。來自該等磁體302之該磁場把該流體3〇6固持在二相鄰 磁極片304之間之間隙308中。來自該等磁體3〇2之磁通量 流動穿過該等磁極片304，並在介於該等磁極片3〇4之末端 307之間之該小間隙中建立一磁場。 當施加一電流脈衝至該線圈31〇，將暫時減少在該等間 隙308之一者中之該磁場，同時將加強在該相對間隙中之 該磁場。一滴磁性流體306被吸引至該等間隙，並用以形 成橫越該磁性間隙之一密封。當電流流動穿過該線圈 時，該磁場在一間隙中削弱，且在另一間隙中加強。由於 該最強磁場，該流體312將移動至該間隙。當移除該電流 時，該流體306將停留在合適位置。未顯示—外殼。此外 殼係經組裝圍繞該磁性系統以建立用於聲音自該麥克風之 該後置容積穿過該等磁性間隙之一者之一路徑。當磁性流 體306在此間隙中時，無聲音可進入該麥克風後面。此實 施例具有該閥300在操作中幾乎不發出聲音之一優勢此 143862.doc 13 201029482 實施例除該滴流體312外不具有移動機械零件，因此其抵 抗機械衝擊與灰塵及耳垢之污染可為堅固。 實施例4-移動磁體 在圖21A&21B中顯示的一實施例中，一總成4〇〇包含連 接至一麥克風之一小圓柱體或外殼402。栓至該麥克風之 該後置容積之一出口連接至該圓柱體4〇2之聲音入口 4〇3。 亦可使用其他形狀《該圓柱體402由無磁性材料製成。一 小磁體404在該圓柱體402内側，且一電線線圈4〇6在該圓 柱體402外側。該磁體404可為一稀土（諸如斂）磁體。穿過 該線圈406之一電流將迫使該磁體4〇4自該圓柱體4〇2之一 端移動至另一端。由諸如鋼之鐵系材料製成的一板4〇8在 該圓柱體402之每一端處。該板408係經放置使得該磁體 404無法接觸該板4〇8。此防止介於板4〇8與磁體4〇4之間之 引力對於來自該線圈406之該力變得太大以致不能克服。 另一選擇為使該磁體404接觸該板408，但以一尺寸製造該 板408，使該線圈406之磁力仍可移動該磁體4〇4。板、線 圈及磁體之佈置形成一雙穩態系統。該磁體4〇4圓周塗布 有磁性流體411以減少介於該磁體4〇4與該箱或圓柱體4〇2 之間之摩擦。該磁體404之該磁場確保該流體411將停留接 近該磁體404且不離開該圓柱體402。當該磁體4〇4移動朝 向該聲音入口 410時，該磁體404關閉該開口。一套筒412 可經附接至該磁體404之該端部以幫助該磁體4〇4關閉或罩 蓋該入口 410。在該圖解中未顯示該聲音出口之該位置， 該聲音出口位在該圓柱體4〇2之該相對側上，並由一管連 143862.doc -14- 201029482 接至（例如）一助聽器之面板。 實施例5 該等主要元件與實施例4中描述的該等主要元件（見圖 21A及圖2 1B)相同。該總成5〇〇在構造上類似於先前總成 400且相同元件由以500起頭之一相同參考規則標識。然 而，如圖22所示’在此總成5〇〇中，已將該等開口（入口 520a及出口 520b)520移至該箱502之端部。該磁體504之該 平表面關閉該等入口及出口開口。該磁體5〇4之該表面可 由一柔軟墊圈材料覆蓋以辅助形成一密封。該鋼材料可為 (舉例而& )經成形以造成該入口及出口之足夠間距之塾 圈。 實施例6 提供圖23中繪示的一總成600，其在構造上類似於該總 成500且相同元件由以600起頭之一相同參考規則標識。然 而，在此實施例中’一錐形柱塞64〇可附接至該磁體6〇4之 端部。當該閥總成600在一關閉位置時，該柱塞64〇之斜邊 緣642將改良該氣密密封》該入口 646及出口 648之該等位 置可在任一側上。在另一實施例中（未顯示），該入口 646及 出口 648之該等位置可在該圓柱體602之端部處。若在另一 實施例中（未顯示）’該入口 646及出口 648兩者在該圓柱體 602之側面上，則該圓柱體6〇2之該端部可經錐形化以密封 該柱塞640 〇已將接近該入口及出口之該鋼墊圈644之該位 置移動使得該鋼墊圈644可接近該磁體604，而不管該柱塞 640之尺寸。 143862.doc •15- 201029482 實施例7-移動磁體 圖24顯示另一移動磁體總成8〇〇。在此設計中該磁體 802經附接至作為一彈簧以把該閥總成8〇〇固持在一開啟位 置之一薄膜804。當觸發一線圈8〇5時，迫使該磁體8〇2接 近該磁極片806。當該磁體802夠接近時，該磁吸力將超過 該彈簧力並把該閥總成800固持在一關閉位置❶該薄膜8〇4 .‘ 既作為一彈簧又作為用於該閥總成8〇〇之一密封構件。圖 24顯示安裝在可為（舉例而言）該麥克風本身之一杯壁之一 平板808上的該閥總成8〇〇 ^該磁體8〇2之該表面可由一柔 _ 軟材料覆蓋以辅助形成一密封。 上文描述的該等閥總成可作為代替在包含匹配對麥克風 之系統中之-第二麥克風。該等閥總成可消除接近地匹配 對麥克風之需求。

上文描述的該等閥總成亦可用以開啟或關閉在一接收器 中之-背孔。可藉由開啟在該等裝置後置容積中之一孔而 增加-經平衡的電樞接收器之低頻輸出。該等閥總成將容 許-接收器視乎該閥狀態作用而具有與二不同接收器相同 之性能。對於此特徵之應用領域包含在不同相需要不同 且清晰低頻輸出等級之助聽器及音訊耳機。 在另一實施例中，本發明大體上係關於可經構造具有 一空氣間隙分離二個較電極之—半導體裝置。可唾極 化為該等ϋ定電極極性之任—者讀電地絲該自由才 電極朝向該等固定電極之任〜者之_第三自由浮動電極 於該等電極之間。至該等固^電極之任_者之該靜電吸 143862.doc -16- 201029482 開啟或關閉穿過該半導體裝置之該等聲響路徑之任一者。 現轉向該等圖式並參考圖25，其描述一聲響開關機構 1000之一橫截面圖。該開關1000具有一罩蓋1〇2〇，該罩蓋 1020具有提供一聲響路徑1〇5〇之孔1030。圖26申所示，孔 1030之網路容許用於聲音傳導之一空氣路徑。一聲響路徑 為容許一相連空氣路徑以容許聲波傳播。為此說明書之目 的’此聲響路徑將指作一前聲響路徑丨〇5〇。當開啟該開關 時（後文中將更詳細解釋），該前聲響路徑i 〇5〇容許聲音傳 導穿過該聲響開關機構1000。 該罩蓋1020可由（舉例而言）氮化矽或產生所需屬性之相 似材料構成。該罩蓋1020可為圓柱形，儘管亦預期其他形 狀。該罩蓋1020可具有在自300微米至1〇〇〇微米之一範圍 内之直徑或長度，並可具有在自〇 5微米至5微米之一範圍 内之厚度。構件1040可自該罩蓋1〇2〇之一表面1〇6〇延伸。 該等構件1040可具有在自h〇微米至1〇微米之一範圍内之 長度。 一前電極1080可經由（舉例而言）一半導體製程（諸如 CVD(化學氣相沈積））嵌入該罩蓋1020内》該電極1〇8〇可由 (舉例而言）多晶矽或產生所需屬性之相似材料構成。該電 極1080可具有在自〇.5微米至1微米之一範圍内之厚度且具 有在自300微米至10〇〇微米之一範圍内之長度或直徑。該 前電極麵可固持—電荷在自i VJL5G v之—範圍内。該 刖電極1080為需要為自由浮動電極12〇〇提供該靜電吸引或 排斥之一固定、導電電極（將在下文討論）。一外部極性電 143862.doc -17- 201029482 麼可係經電氣施加至該電極1080。當由於在由該外部電壓 導致之一極性改變，該自由浮動電極1200係經配置朝向該 前電極1080時，該等構件1〇4〇可建立一間距。 該罩蓋1020可具有支撐在一後電極112〇上之一外部周邊 部分1100。該後電極1120可具有在自500微米至2〇〇〇微米 之一範圍内之直徑或長度。該後電極112〇可具有在自1〇〇 微米至1000微米之一範圍内之厚度且可由（舉例而言）高摻 雜石夕或產生所需屬性之相似材料構成。該後電極丨12〇為需 要為自由浮動電極1200提供該靜電吸引或排斥之一固定、 導電電極。一外部極性電壓可係經電氣施加至該電極 1120。在一實施例中，該後電極112〇表示繞著該自由浮動 電極1200外側邊緣重疊該自由浮動電極12〇〇之一導電石夕基 板。 該自由浮動電極或隔膜1200可係經定位在該後電極i丨2〇 上。該自由浮動電極1200可具有在自3 〇〇微米至ι〇00微米 之一範圍内之直控。半徑足以使該自由浮動電極12〇〇之一 部分1220延伸超過該後電極112〇之該内部半徑。該自由浮 動電極1200為在該開關1〇〇〇内之一機械啟動板。該自由浮 動電極1200為可具有幾乎無機械限制之一導電電極。一外 部極性電壓可係經電氣施加至該電極12〇〇。該自由浮動電 極1200具有一外部絕緣層以防止對該等固定電極之任一者 造成短路。該絕緣材料可為（舉例而言）二氧化矽或產生所 需屬性之相似材料。在另一實施例中，一絕緣材料可係經 施加至該前電極丨080及/或該後電極丨12〇。 143862.doc -18 - 201029482 當啟動該開關機構1000時，靜電地迫使該自由浮動電極 1200與該後電極1120實體接觸。介於該後電極112〇與該自 由浮動電極1200之間之該實體重疊為由在該前電極中之孔 13 10形成的該聲響路徑提供一限制，如圖28及圖29中之箭 頭1500所示穿過該裝置、圍繞該自由浮動電極之該外側邊 緣並穿過該後電極，因而關閉該聲響開關1〇〇〇。當開啟該 開關時，一後聲響路徑1240容許聲音傳導穿過該聲響開關 1 000。當關閉該開關1 〇〇〇時，該聲響路徑丨24〇不存在。 該聲響開關機構1000具有三個終端以提供電壓施加至該 三電極1080、lUO、1200之每一者。該電壓源可為（舉例 而言）一電池或一專屬積體電路。藉由以正確次序及極性 施加一極性電壓至該三電極1〇8〇、112〇、12〇〇以產生靜電 吸引或排斥，可靜電地開啟或關閉該開關機構1〇〇〇。圖U 中提供電勢組態之一表格。該符號「+」定義為一較高電 勢電壓且5亥符號「_」定義為一較低電勢電壓等級。 控制該浮動電極1200之該極性容許開啟及關閉—聲響路 徑。圖28繪示在一開啟位置組態之該開關機構1000。圖29 繪不在一關閉組態之該開關。圖3丨繪示在一麥克風裝置 3〇〇〇(諸如’舉例而言，一全向助聽器麥克風）内之該開關 機構1000。藉由關閉或開啟在一麥克風中之一聲響埠，該 使用者可主動地關閉或開啟該麥克風而無需達成一斷電及 通電週期。由於該聲響開關在一關閉狀態下，聲音不可傳 口 該麥克風以接觸轉換器元件，因而致使該麥克風不 可轉換聲音。此容許該使用者快速開啟及關閉該麥克風而 143862.doc -19- 201029482 不引起（舉例而言）大體上與在駐極體麥克風中之電氣通電 週期相關聯之潛在地長通電及穩定時間。 藉由開啟或關閉在一雙埠定向性麥克風中之一聲響埠， 當僅利用一麥克風時，該使用者可把該功能性自一全向功 能性切換至定向性功能性。一典型全向麥克風僅含有容許 聲音衝擊一聲響轉換器3040之一（前）側上之一聲響入口埠 3020。相比之下，如圖3〇所示，一典型定向性麥克風或— 差壓麥克風2000為含有二個聲響入口埠2〇2〇、2〇4〇且每一 入口埠對著一單一聲響轉換器2〇1〇之相對侧（前及後）開啟 之一麥克風。一全向麥克風與一定向性麥克風之間之一差 異為存在一後聲響埠。藉由在該麥克風内放置一聲響開 關，可靜電地開啟或關閉該後琿並把該麥克風功能性自全 向切換至定向。 在戴在耳朵中之一助聽器中，一聲響開關可係經構造以 位在該孔路徑中並容許該助聽器電路開啟或關閉該孔以可 有額外特徵，諸如在低頻背景雜訊中之較高增益或降低。 在一助聽器中之一孔為把内耳道腔與外側、周圍環境連接 之一管’該管用以減少閉塞並改良患者舒適度。在一些實 施例中，使用一孔之負面意義為歸因於介於耳朵外側之該 麥克風與耳道内側之該揚聲器之間之一較短聲響路徑而減 少該助聽器之該可獲得增益。藉由利用一聲響開關，可在 特疋情形下關閉該聲響孔以容許使用較高增益。 藉由利用半導體技術，可創造可用於小型麥克風及助聽 器之較小功能性裝置。靜電啟動容許在最小電流消耗下開 143862.doc -20- 201029482 關聲響，因為靜電裝置幾乎不引起電流。此在諸如小型麥 克風及助聽器之低電流裝置中極為重要1於該開關機構 之浮動電極设汁容許在開關關閉/開啟期間最大化接觸 區域及開啟區域，使在開關關閉期間可有一良好聲響密封 且在一開啟狀態期間在該聲響路徑中可有低空氣阻力。 本文描述本發明之若干較佳實施例，包含對於實施本發 明之發明者之最佳模式。應瞭解該等繪示的實施例僅為例 示性，且不應作為限制本發明之範圍。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明之一聲響孔總成之一分解圖； 圖2係圖1之該總成之一透視圖； 圖3係圖1之該總成之另一透視圖； 圖4係圖1之該總成之一透明側視圖； 圖5係圖1之該總成之一凸輪組件之一侧視圖； 圖6係圖5之該凸輪之一俯視平面圖； 圖7係圖1之該總成之一栓釘元件之一側視圖； 圖8係圖7之該栓釘元件之一俯視平面圖； 圖9係圖5之該凸輪之一特寫側視圖； 圖10係該等先前圖解之凸輪及栓釘元件在容許開啟—孔 之一位置之一透明侧視圖； 圖11係圖1之該總成在一開啟位置（即，孔在該位置容許 空氣進出）之一透明侧視圖； 圖12係該等先前圖解之凸輪及检針元件在關閉該孔之一 位置之一透明側視圖； 143862.doc -21- 201029482 圖13係圖1之該總成在一關閉位置之一透明側視圖； 圖14A係在本發明之一實施例中之一磁性閥總成之一透 視圖； 圖14B係圖14A之該總成之一分解圖； 圖15係圖14A之該磁性閥總成之另一分解圖； 圖16A係圖14A之該閥總成在一開啟狀態下之一透視 TSI · 圖， 圖16B係圖14A之該閥總成在一關閉狀態下之一透視 rgg ♦ 圍， 圖17係圖14 A之該閥總成在—開啟狀態下之一橫截面 圖； 圖18係如在本發明之一實施例中的該閥之利用一平衡電 樞接收器的一閥總成之一獨立圖式； 圖19係在本發明之一實施例中之一移動流體閥總成之一 透視圖； 圖20係圖19之該總成之一侧視橫截面圖； 圖21A係在本發明之一實施例中之一移動磁閥總成之一 側視橫截面圖； 圖21B係圖2 1A之該總成之一側視圖； 圖22係在本發明之一實施例中之一移動磁閥總成之/側 視橫截面圖； 圖2 3係在本發明之一實施例中之一移動磁閥總成之〆側 視橫截面圖；且 圖24係其中一移動磁體係經附接至作為一彈酱之/薄膜 143862.doc -22- 201029482 之一磁閥總成之一透視圖； 關機構之一橫截面 開關機構之一透視 圖25係繪示根據本發明之一聲響開 TSlI · 圃， 圖26係根據本發明之圖25之該聲響 圖2 7係用於根據本發明之_聞關拖讲 ^ 開關機構之基於極性的開啟 及關閉位置之一表格；

圖28係圖25之該聲響開關機構在—開啟位置之—橫截面 圖； 圖29係圖25之該聲響開關機構在一關閉位置之一橫截面 圖； 圖30繪示併入根據本發明之一 MEMS裝置内的一聲響開 關機構；且 圖31繪示在本發明之一實施例中之一麥克風襄置内之一 開關機構。 【主要元件符號說明】 2 閥總成 4 外殼 6 孔 8 栓釘元件 9 突出體 10 管帽 主動件 14 凸輪 143S62.doc ** 201029482 15 表面 16 通道 17 位置 18 彈簧 19 位置 20 密封件 22 底座 100 磁體總成 102 杯 103 磁極片 104 磁體 106 電極 107 外部空氣間隙 108 卷線轴 110 彈簧 111 頂板 112 管 113 内部空氣間隙 114 罩蓋 116 線圈 118 塾圈材料 200 總成 202 接收器 203 線圈 143862.doc 201029482

205 電樞 207 磁體 208 額外開口 209 磁輛結構 210 開口 212 麥克風 218 墊圈環 220 接收器隔膜或葉片 300 馬達總成 302 磁體 304 磁極片 306 流體 307 末端 308 間隙 310 線圈 400 總成 402 圓柱體或外殼 403 聲音入口 406 線圈 408 板 411 磁性流體 412 套筒 500 總成 504 磁體 143862.doc -25- 201029482 520a 入口 520b 出口 600 總成 602 圓柱體 640 柱塞 642 斜邊緣 644 鋼墊圈 646 入口 648 出口 800 移動磁體總成 802 磁體 804 薄膜 805 線圈 806 磁極片 808 平板 1000 聲響開關機構 1020 罩蓋 1030 孔 1040 構件 1050 前聲響路徑 1060 表面 1080 前電極 1100 外部周邊部分 1120 後電極

143862.doc -26- 201029482 1200 1220 1240 13 10 2000 : 2010 2020 2040 ❿ 3000 3020 3040 自由浮動電極 部分 後聲響路徑 孔 麥克風 聲響轉換器 聲響人π埠 聲響人π埠 麥克風裝置 聲響人〇埠 聲響轉換器 ❹ 143862.doc -27-

Claims (1)

1. 201029482 七、申請專利範圍： 一種用於—個人聽覺系統之閥，該聽覺系統可在—聲響 信號與一電信號之間轉換，其中該聽覺系統具有一聲響 路徑，一聲響信號可在該聽覺系統外部之一第一點與該 聽覺系统内部之一第二點之間傳導穿過該聲響路徑，該 閥包括： —自由浮動電極； * 相鄰於自由浮動電極之一第二電極；

   其中由該第二電極產生的一電信號移動該自由浮動電 極以大體上開啟或關閉該聲響路徑。 如請求項1之閥，其進一步包括： 第二電極，其中該自由浮動電極係經定位在該第二 電極與該第三電極之間，其中由該第三電極產生的_ = 信號移動該自由浮動電極以大體上開啟或關閉該聲響路 徑。 3·如請求項1之閥，其係經定位在一麥克風内。 4. 一種用於一聽覺系統之閥，該聽覺系統可在一聲響信號 與一電信號之間轉換，其中該聽覺系統具有一聲響路 • 徑，一聲響信號可在該聽覺系統外部之一第一點與二聽 覺系統内部之一第二點之間傳導穿過該聲響路徑，該閥 包括： 一外殼； 疋位在该外殼内並可產生一磁力之一磁性構件. 相鄰於該磁性構件之一電樞，其中該磁性構件產生朝 143862.doc 201029482 向該電樞之一磁力； 相鄰於該電樞之一線圈’其中使該線圈通電吸引或排 斥該電樞以大體上開啟或關閉該聲響路徑。 5. 如請求項4之閥，其進一步包括： 與該電樞相關聯的一彈簧構件，其中該彈簧構件施加 一力至該電樞以開啟該聲響路徑。 6. 如請求項4之閥，其進一步包括： 耦合至該電柩並定位在該電樞與該聽覺系統外部之間 之一隔膜，其中該隔膜之移動開啟或關閉該聲響路徑。 ❿ 7. —種用於一聽覺系統之閥，該聽覺系統可在一聲響信號 與一電k號之間轉換’其中該聽覺系統具有一聲響路 徑’一聲響信號可在該聽覺系統外部之一第一點與該聽 覺系統内部之一第二點之間傳導穿過該聲響路徑，該閥 包括： 一磁性構件； 大體上包圍該磁性構件之線圈； 其中由該線圈產生之一磁場移動該磁性構件以大體上 _ 開啟或關閉該聲響路徑。 8. 如請求項7之閥，其中該磁性構件係經定位在一外殼内 且該線圈包圍該外殼。 9. 如請求項8之間，其中該外殼具有—埠，其中該磁性構’ 件朝向該埠之移動導致該聲響路徑關閉。 10. 如請求項7之閥，其進一步包括·· 附接至該磁性構件之一套筒。 \43S62.doc • 1- 201029482 11. 一種用於一聽覺系統之閥，該聽覺系統可在—聲響信號 與一電信號之間轉換，其中該聽覺系統具有—外殼且進 一步具有一聲響路徑，一聲響信號可在該聽覺系統外部 之一第一點與該聽覺系統内部之一第二點之間傳導穿過 該聲響路徑’該閥包括： 裝配在該外殼内之一栓釘元件； 耦合至該栓釘元件之一彈簧構件，其中該彈簧構件為 該栓釘元件提供一恢復力； 用於致動該栓釘元件自在該外殼内之一第一位置至— 第二位置之構件，其中此致動大體上在該第二位置關閉 該聲響路徑； 用於鎖定該栓釘元件或自該第二位置釋放該栓釘元件 之構件。 12·如請求項丨丨之閥，其中該栓釘具有自該栓釘之一表面之 一突出構件。 13. 如請求項12之閥’其中用於鎖定該栓釘元件之該構件包 括形成於該外殼内並具有經尺寸設計以容納該突出構件 之一槽形表面之一凸輪。 14. 如請求項丨丨之閥，其中該聲響路徑包含在該外殼内之一 璋’其中當關閉該聲響路徑時該栓釘罩蓋該埠。 143862.doc