專利名稱：振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在嘈雜以及危險(xiǎn)的環(huán)境中使工作人員易于通訊 的改進(jìn)裝置。
背景技術(shù)：
在嘈雜以及經(jīng)常危險(xiǎn)的環(huán)境中，如消防員的工作人員具體面對(duì) 的問(wèn)題是當(dāng)佩帶裝置如防護(hù)帽和呼吸面罩時(shí)，很難與同事及其他方 面通訊。在現(xiàn)有技術(shù)中描述了關(guān)于這種問(wèn)題的幾種方法。例如，在 Temco日本有限公司公開(kāi)號(hào)為No.JP 11215581-A的日本專利申請(qǐng)中， 描述了適合于安裝在防護(hù)帽下的骨傳導(dǎo)頭戴送受話器。該骨傳導(dǎo)傳聲 器安置在頭頂上。這樣一種裝置被認(rèn)為是潛在性的危險(xiǎn)，如果負(fù)荷墜 落在該裝置佩帶者上，骨傳導(dǎo)傳聲器會(huì)壓向該佩帶者的顱骨。其他使 通訊便利的方法已經(jīng)包括了覆蓋耳朵的頭戴受話器的使用。這種方法 在使得佩帶者易于聽(tīng)到從頭戴受話器發(fā)出的聲音的同時(shí)，妨礙佩帶者 聽(tīng)到周圍環(huán)境噪聲、以及加入與附近人員的直接聯(lián)絡(luò)。
在高周圍環(huán)境噪聲的環(huán)境中，操作的人員可能需要使用聽(tīng)力保 護(hù)裝置。然而，聽(tīng)力保護(hù)裝置的使用，通常妨礙提供清晰通訊。
在為消防員提供通訊裝置時(shí)，面臨的進(jìn)一步問(wèn)題是在消防員 作業(yè)過(guò)程中用水會(huì)毀壞通訊裝置。
本發(fā)明的目的是提供解決上述問(wèn)題的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種通訊裝置，包括承載結(jié)構(gòu)，固定于安全防護(hù)帽； 振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，其由承載結(jié)構(gòu)承載；以及
揚(yáng)聲器盒，也由承載結(jié)構(gòu)承載，將振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器和揚(yáng)聲器盒
放置定位，使得使用時(shí)，當(dāng)承載結(jié)構(gòu)與安全防護(hù)帽固定時(shí)，振動(dòng)傳導(dǎo)
傳聲器和揚(yáng)聲器盒與佩帶者頭的后部接觸。
將該承載結(jié)構(gòu)設(shè)置為與安全防護(hù)帽的后頸扣帶固定。 優(yōu)選地，振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器和揚(yáng)聲器盒都是防水的。 根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種防護(hù)帽，包括 振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，放置于防護(hù)帽的一部分上；以及 揚(yáng)聲器盒，同樣放置定位于防護(hù)帽的一部分上，將振動(dòng)傳導(dǎo)傳
聲器和揚(yáng)聲器盒放置定位，使得當(dāng)佩帶該防護(hù)帽時(shí)，振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器
和揚(yáng)聲器盒與佩帶者頭的后部接觸。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種揚(yáng)聲器盒，包括 置于揚(yáng)聲器周圍的外殼，該外殼具有至少一個(gè)開(kāi)口； 放在該外殼上的彈性振動(dòng)膜，用于在使用中與使用者的頭接觸；
以及
密封該至少一個(gè)開(kāi)口的隔膜，從而使揚(yáng)聲器防水。 在優(yōu)選實(shí)施例中，該外殼具有第一和第二開(kāi)口。彈性振動(dòng)膜可
以密封該第一開(kāi)口，用于在使用中與使用者的頭接觸，以及，由防水
隔膜密封該第二開(kāi)口。
優(yōu)選地，用透聲蓋保護(hù)該第二開(kāi)口。
在優(yōu)選實(shí)施例中，揚(yáng)聲器的錐體朝向該隔膜和透聲蓋。 理想地，將該外殼加工成一定尺寸，使得在使用時(shí)，最大化從 揚(yáng)聲器經(jīng)由彈性振動(dòng)膜傳至使用者的能量。 典型地，電纜與該揚(yáng)聲器耦合。
優(yōu)選地，該外殼包括開(kāi)孔，以及，所述電纜穿過(guò)該開(kāi)孔。 理想地，用密封劑填充該開(kāi)孔。 優(yōu)選地，密封劑為電纜提供應(yīng)變消除。
優(yōu)選地，外殼包括安裝裝置可設(shè)置為用以容納扣帶、皮帶等。 換能器可以位于該外殼內(nèi)與彈性振動(dòng)膜鄰接，使得該揚(yáng)聲器盒在用于拾取來(lái)自佩帶者的振動(dòng)的同時(shí)，向佩帶者傳輸振動(dòng)。優(yōu)選地，
該換能器是加速度計(jì)(accelerometer)。
該加速度計(jì)優(yōu)選例如以粘彈性層的方式聲隔離。在該粘彈性層 和揚(yáng)聲器之間可以附加隔離物。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，包括 換能器；
放置于加速度計(jì)周圍的聲隔離器；以及 外殼。
優(yōu)選地，該聲隔離器包括粘彈性材料。
優(yōu)選地，該聲隔離器進(jìn)一步包括用于固定粘彈性材料的固定裝置。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該換能器包括加速度計(jì)。
在一個(gè)實(shí)施例中，外殼是柔性本體，例如聚氨酯，該柔性本體 本體設(shè)置為以容納加速度計(jì)、聲隔離器以及底座(holder)。
該外殼可以包括安裝裝置。構(gòu)造該安裝裝置，以容納扣帶、皮 帶等。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種防護(hù)帽可安裝的通訊裝置，
包括由振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器及/或揚(yáng)聲器盒組成的換能器；
其中，該換能器安置在防護(hù)帽的后部，使得在使用時(shí)，該換能
器與佩帶者頭的后部接觸。
優(yōu)選該防護(hù)帽安裝既包括振動(dòng)傳聲器也包括揚(yáng)聲器傳導(dǎo)。 優(yōu)選該振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器為前述類型。類似地，優(yōu)選該揚(yáng)聲器盒
為前述的類型。
所述換能器可以方便地安置于防護(hù)帽的頭部承載部件，或者從 防護(hù)帽的頭部承載構(gòu)件懸掛下來(lái)，該頭部承載部件例如為防護(hù)帽內(nèi)的 頭帶、或者后頸扣帶。
所述防護(hù)帽安裝可以與防護(hù)帽結(jié)合在一起提供，或者，作為另 一種替代方案，其可以單獨(dú)提供，用于在防護(hù)帽上后裝配。
根據(jù)下文參照附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明其他優(yōu)點(diǎn)將更為明了。


為了使本發(fā)明更易于理解和取得實(shí)際效果，現(xiàn)將參照示出本發(fā) 明典型優(yōu)選實(shí)施例的附圖進(jìn)行描述
圖1是根據(jù)本發(fā)明方面實(shí)施例的揚(yáng)聲器盒的第一軸測(cè)圖2是圖1揚(yáng)聲器盒的第二軸測(cè)圖3是圖1和2的揚(yáng)聲器盒的俯視圖3A是圖1和2的揚(yáng)聲器盒的剖視圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例揚(yáng)聲器盒的軸測(cè)圖5是圖4的揚(yáng)聲器盒的俯視圖5A是圖4和5的揚(yáng)聲器盒的剖視圖6是根據(jù)本發(fā)明另一方面實(shí)施例的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器的第一軸
測(cè)圖7是圖6的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器的第二軸測(cè)圖8是圖6和7的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器的俯視圖8A是圖6和7的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器的剖視圖9描繪圖1的揚(yáng)聲器盒以及圖6的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器的使用；
圖IO是根據(jù)本發(fā)明另一方面防護(hù)帽安裝的第一軸測(cè)圖11是圖IO防護(hù)帽安裝的第二軸測(cè)圖12是圖10和11的防護(hù)帽安裝的俯視圖12A和12B是剖視圖13是典型防護(hù)帽的外視圖14是所述典型防護(hù)帽的內(nèi)部視圖，表示使用時(shí)圖IO的防護(hù)
帽安裝的位置。
具體實(shí)施例方式
圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的揚(yáng)聲器盒50第一側(cè)的軸測(cè)圖。
此處使用術(shù)語(yǔ)"揚(yáng)聲器盒"表示有裝載的揚(yáng)聲器盒，亦即包括揚(yáng)聲器。
揚(yáng)聲器盒包括外殼2，該外殼結(jié)合了細(xì)長(zhǎng)孔3形式的安裝裝置，該安 裝裝置用于將揚(yáng)聲器盒50固定于皮帶、扣帶等。封蓋罩住外殼2的一端，為格柵4形式。由于有多數(shù)個(gè)孔眼5，該格柵4是透聲的，以 允許自位于外殼2中的揚(yáng)聲器聲音漏出。電纜6通過(guò)形成在外殼2 上的端口 7伸出。電纜6與位于外殼2中的揚(yáng)聲器連接，將在下文進(jìn) 行簡(jiǎn)要說(shuō)明。
圖2是揚(yáng)聲器盒50的另一軸測(cè)圖，圖示振動(dòng)膜8，其在與格柵 4相反一側(cè)與外殼2結(jié)合在一起。圖3A是通過(guò)該揚(yáng)聲器盒的剖視圖， 如所示，示出帶有錐體10的內(nèi)置揚(yáng)聲器9，該錐體朝向格柵4。在該 揚(yáng)聲器錐體和格柵之間，設(shè)置有防水隔膜11。端口7用防水密封劑 12密封，密封劑圍繞電纜6，并為電纜提供應(yīng)變消除。借助于隔膜 11、振動(dòng)膜8和密封劑12，在揚(yáng)聲器盒50內(nèi)部實(shí)現(xiàn)防水。
使用中，以皮帶或者扣帶穿過(guò)細(xì)長(zhǎng)孔3的方式，將揚(yáng)聲器盒50 安置于頭側(cè)，以使振動(dòng)膜8與頭側(cè)接觸，但優(yōu)選的是，不蓋住耳朵。 將來(lái)自某些通訊源的電信號(hào)，例如步話機(jī)無(wú)線通訊，利用電纜6施加 到揚(yáng)聲器9。揚(yáng)聲器錐體10響應(yīng)而振動(dòng)，因此可以聽(tīng)到從格柵4傳 出的聲音。同時(shí)，振動(dòng)膜8靠著頭側(cè)振動(dòng)，因而使耳朵的外耳同步振 動(dòng)(vibrate sympathetically)，并使聽(tīng)者察覺(jué)通訊。對(duì)圖3A中由尺 寸D標(biāo)注的外殼2的厚度進(jìn)行調(diào)整，使得從揚(yáng)聲器9經(jīng)由振動(dòng)膜8 進(jìn)入佩帶者頭中的能量耦合最大化。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的揚(yáng)聲器盒52的軸測(cè)圖。參照?qǐng)D 1至圖3A，除非另作說(shuō)明，用相同標(biāo)號(hào)指代相同部件。
圖5A是揚(yáng)聲器盒52的剖視圖。聲隔離器13環(huán)繞加速度計(jì)14 形式的換能器，該聲隔離器優(yōu)選由粘彈性材料構(gòu)成，如Sorbothane 。 優(yōu)選的加速度計(jì)是樓氏公司(Knowles Corporation)的1771單軸加 速度計(jì)。聲隔離器13進(jìn)一步包括換能器罩帽15，該罩帽扣牢粘彈性 材料，并且固定在揚(yáng)聲器16的后面。來(lái)自加速度計(jì)14的電纜17， 與來(lái)自揚(yáng)聲器16的電纜17—起，通過(guò)端口 18穿出。彈性振動(dòng)膜19 構(gòu)成如先前所述外殼2的一部分。
使用時(shí)，緊靠使用者頭部放置彈性振動(dòng)膜19。為了向使用者傳 送語(yǔ)音信號(hào)，給揚(yáng)聲器16適當(dāng)通電。經(jīng)由彈性振動(dòng)膜19，來(lái)自該揚(yáng) 聲器的振動(dòng)傳送到使用者頭部，在哪里導(dǎo)致外耳的共振，從而致使該使用者經(jīng)由骨基聲傳導(dǎo)察覺(jué)語(yǔ)音信號(hào)。由揚(yáng)聲器16產(chǎn)生的聲波也通 過(guò)隔膜20和格柵21向外發(fā)出，并且由該使用者以正常方式聽(tīng)到。反
之，當(dāng)該使用者說(shuō)話時(shí)，振動(dòng)經(jīng)過(guò)彈性振動(dòng)膜19，由加速度計(jì)14拾 取并轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，通過(guò)電纜17傳送該電信號(hào)用于進(jìn)一步處理。 通過(guò)聲隔離器13，防止加速度計(jì)14拾取不真實(shí)的外部聲音。
圖6是根據(jù)本發(fā)明另一方面優(yōu)選實(shí)施例的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器54的 軸測(cè)圖。圖7是振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器54的第二軸測(cè)圖，圖8A是振動(dòng)傳 導(dǎo)傳聲器54的剖視圖。
外殼22具有細(xì)長(zhǎng)孔23以及結(jié)合有振動(dòng)膜24，該細(xì)長(zhǎng)孔用于容 納將傳聲器54置于佩帶者頭部的扣帶或皮帶。優(yōu)選的是，外殼22 是柔性本體，如聚氨酯。外殼22具有凹進(jìn)26。
聲隔離器25圍繞以加速度計(jì)14的形式的換能器27，該聲隔離 器優(yōu)選由粘彈性材料構(gòu)成，如Sorbothane。優(yōu)選的加速度計(jì)是樓氏公 司的1771單軸加速度計(jì)。聲隔離器25是以罩帽28形式的換能器座， 利用防水密封劑(未示出)將該罩帽28固定在凹進(jìn)26中。電纜29 通過(guò)形成在外殼22上的端口 30伸出。電纜29與加速度計(jì)27連接， 用于傳送在使用期間由加速度計(jì)產(chǎn)生的電信號(hào)，以便處理。柔性的防 水密封劑31密封端口 30。借助于振動(dòng)膜24和密封劑31，在外殼22 內(nèi)部實(shí)現(xiàn)防水。
使用時(shí)，由通過(guò)細(xì)長(zhǎng)孔23穿入皮帶或扣帶，以及固定振動(dòng)傳導(dǎo) 傳聲器54時(shí)振動(dòng)膜24靠著佩帶者頭部，將振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器54固定 于佩帶者的頭部。當(dāng)該佩帶者說(shuō)話時(shí)，產(chǎn)生與說(shuō)話相應(yīng)的振動(dòng)，然后 將此振動(dòng)傳送至加速度計(jì)27，由傳感器轉(zhuǎn)換成為電信號(hào)，通過(guò)電纜 29傳送電信號(hào)，以由適當(dāng)?shù)碾娮与娐愤M(jìn)行處理。
圖9表示佩帶典型呼吸裝置面罩33的使用者32，該面罩包括若 干頭部承載扣帶34和35。附加于扣帶34的是參照?qǐng)D6所描述類型 的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器36。附加于扣帶35的是參照?qǐng)D1所描述類型的揚(yáng) 聲器盒。來(lái)自傳聲器36和揚(yáng)聲器盒38的電纜37連接至適當(dāng)?shù)碾娮?通訊模塊(未示出)。
該通訊模塊可以包括信號(hào)調(diào)節(jié)電路，如濾波器，以改善通訊的清晰度。應(yīng)當(dāng)注意，揚(yáng)聲器盒38沒(méi)有蓋住佩帶者的耳朵39，使得在
高周圍環(huán)境噪聲區(qū)域中，該佩帶者可以容易聽(tīng)到周圍環(huán)境聲，或者佩 帶聽(tīng)力保護(hù)裝置。
圖10是根據(jù)本發(fā)明另一方面實(shí)施例的通訊裝置56的第一軸測(cè)圖。
圖11是通訊裝置56的第二軸測(cè)圖。圖12A是裝置56的揚(yáng)聲器 盒43的剖視圖。罩43與罩50類似。圖12B是裝置56的振動(dòng)傳導(dǎo) 傳聲器42的剖視圖。振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器42與傳聲器54類似。參照?qǐng)D l至9，除非另作說(shuō)明，采用相同的標(biāo)號(hào)表示相同部件。
通訊裝置56包括承載結(jié)構(gòu)41 (如圖14中防護(hù)帽安裝所示)。 如在圖10至12中所見(jiàn)，在承載結(jié)構(gòu)41中安置揚(yáng)聲器盒43和傳聲器 42。
圖13是由例如消防員所使用的典型防護(hù)帽58的外視圖。圖14 是所述典型防護(hù)帽58的內(nèi)部視圖，表示圖10的防護(hù)帽的可安裝的通 訊裝置狀況。
從防護(hù)帽58的后頸調(diào)整扣帶40懸掛通訊裝置56。構(gòu)造承載結(jié) 構(gòu)41，使得其與后頸調(diào)整扣帶40連接。將揚(yáng)聲器盒43和傳聲器42 安置在承載結(jié)構(gòu)41上，使得振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器42的振動(dòng)膜24和揚(yáng)聲 器盒43的振動(dòng)膜8，與佩帶者頭的后部接觸。
發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可以將振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器及/或揚(yáng)聲器盒安置在 頭的后部。如前所述，這種位置與現(xiàn)有技術(shù)手段形成對(duì)比，現(xiàn)有技術(shù) 手段將骨傳導(dǎo)換能器安置在頭頂位置，而該處是潛在的危險(xiǎn)位置。由 于本發(fā)明為使用圖14中所描繪的裝置的情況，佩帶者的耳朵并沒(méi)有 被所結(jié)合的揚(yáng)聲器盒蓋住，使得在高周圍環(huán)境噪聲中，該佩帶者可以 容易地聽(tīng)到周圍環(huán)境聲、或者佩帶聽(tīng)力保護(hù)裝置。本發(fā)明人出乎意料 地發(fā)現(xiàn)，當(dāng)如圖14所示進(jìn)行布置時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的揚(yáng)聲器盒及/或 骨傳導(dǎo)傳聲器工作良好。
在上文給出了本發(fā)明的實(shí)施例，是為了說(shuō)明和描述的目的，并不 用以限制或限定本發(fā)明，因?yàn)閷?duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以容易地 對(duì)上述實(shí)施方案進(jìn)行多種修改或改進(jìn)，或應(yīng)用于其它領(lǐng)域，而不偏離本發(fā)明的目的、精神和范圍。所有這些改動(dòng)均在本發(fā)明權(quán)利要求范圍 內(nèi)。圖中標(biāo)號(hào)一覽表2外殼3細(xì)長(zhǎng)孔4格柵5孔眼6電纜7端口8振動(dòng)膜9揚(yáng)聲器10錐體11防水隔膜12防水密封劑13聲隔離器14加速度計(jì)15換能器罩帽16揚(yáng)聲器17電纜18端口19彈性振動(dòng)膜20隔膜21格柵22外殼23細(xì)長(zhǎng)孔24振動(dòng)膜25聲隔離器26凹進(jìn)27加速度計(jì)28罩帽29電纜30端口31防水密封劑32使用者33面罩34扣帶35扣帶36振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器37電纜38揚(yáng)聲器盒39耳朵40后頸調(diào)整扣帶41承載結(jié)構(gòu)42振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器43揚(yáng)聲器盒50揚(yáng)聲器盒52揚(yáng)聲器盒54振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器56通訊裝置58防護(hù)帽
權(quán)利要求
1.一種振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，包括外殼；放置定位于所述外殼中的換能器；以及同樣放置定位于所述外殼中的聲隔離器，所述聲隔離器放置于所述換能器附近。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，其中所述聲隔離器 包括粘彈性材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，其中所述聲隔離器進(jìn)一步包括用于固定所述粘彈性材料的固定裝置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，其中所述換能器包 括加速度計(jì)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，其中所述外殼包括 柔性本體，設(shè)置該柔性本體以容納所述加速度計(jì)、聲隔離器和固定裝 置。
全文摘要
一種振動(dòng)傳導(dǎo)傳聲器，包括外殼；放置定位于外殼中的換能器；以及同樣放置定位于外殼中的聲隔離器，該聲隔離器放置于換能器附近。
文檔編號(hào)H04R1/08GK101646112SQ20091016155
公開(kāi)日2010年2月10日 申請(qǐng)日期2003年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月11日
發(fā)明者斯蒂芬·艾爾弗雷德·米蘭達(dá) 申請(qǐng)人:創(chuàng)新科技股份有限公司