本發(fā)明涉及電子裝置如助聽器。該電子裝置包括設(shè)置在殼體中的傳聲器單元以優(yōu)化傳聲器單元對于環(huán)境中的變化的靈敏度，可能導(dǎo)致殼體受振動影響。

背景技術(shù)：

用于在聽覺方面幫助聽力受損人員的聽力裝置如助聽器包括一個或多個傳聲器。該一個或多個傳聲器配置成接收聽得見的聲音信號，通常為語音信號。聲音信號通過傳聲器的一個或多個聲音入口拾取并在傳聲器內(nèi)變換為電信號。電信號被傳給放大器，其將電信號信息放大到聽力受損人員能夠聽見該聲音的程度。放大后的聲音傳給接收器，其將電信號變換為適合人類聽覺的聽得見的信號并傳到用戶的耳膜。

存在不同種類的傳聲器類型，所有傳聲器類型(如電容傳聲器，例如駐極體及mems型傳聲器)的共同之處在于這些傳聲器單元對位移、運動和振動及其暴露于其中的聲壓級(spl)敏感。當(dāng)傳聲器暴露于助聽器裝置內(nèi)的環(huán)境變化如接收器引起的振動時，可引起傳聲器性能的缺陷。

導(dǎo)致助聽器中的傳聲器缺陷的一個因素通常因接收器接近傳聲器設(shè)置引起。當(dāng)接收器發(fā)出放大的聲音信號時，容易出現(xiàn)小的振動。這樣的振動遍及助聽器外殼和內(nèi)部部分分布，可能影響傳聲器的機構(gòu)。振動導(dǎo)致傳聲器產(chǎn)生不想要的電信號，該信號被放大并通過接收器傳到用戶耳朵。因振動引起的放大的信號因而是不想要的信號，其被傳到用戶的耳膜，容易形成聲反饋環(huán)路的一部分，從而導(dǎo)致助聽器用戶不想要的且令人煩惱的聲音信號。

在助聽器應(yīng)用中，鑒于可在聽力儀器平臺中施加的最大增益，傳聲器對振動的靈敏度是限制因素。當(dāng)施加插入增益以補償人的耳朵結(jié)構(gòu)提供的正常放大時，因這些傳聲器缺陷，該增益因子可無意地增強不想要的信號，其不形成感興趣的聽得見的信號的一部分。為避免至少部分這些傳聲器缺陷，助聽器設(shè)計謹慎地考慮接收器和傳聲器相對于彼此的安裝和設(shè)置。

因而，補償傳聲器對例如助聽器殼體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)的振動的靈敏度令人感興趣。目前的解決方案如ep2552128中公開的方案解決了振動靈敏度問題，其使用具有兩個膜片的傳聲器結(jié)構(gòu)，使得在傳聲器結(jié)構(gòu)中提供三個室。兩個膜片設(shè)置成當(dāng)傳聲器結(jié)構(gòu)因機械振動向下或向上移動時按相反方向移動。然而，為了抵消振動，該結(jié)構(gòu)需要稍微復(fù)雜的傳聲器構(gòu)造。

因而，需要提供一種解決至少部分上面提及的問題的解決方案。至少需要在助聽器中提供備選和適當(dāng)?shù)膫髀暺髟O(shè)置，其區(qū)分來自振動的作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供一種電子裝置，包括具有外壁的殼體，外壁包圍傳聲器單元，外壁將傳聲器單元與環(huán)境或電子裝置分開。傳聲器單元包括具有第一腔的第一室及具有第二腔的第二室，其中第一入口開口設(shè)置在第一或第二室中，活動元件將第一和第二室分開。此外，傳聲器入口元件在第一入口開口處連接到第一室或第二室及在第二入口開口處連接到殼體的外壁，其中傳聲器入口元件配置成將聲音從電子裝置的環(huán)境導(dǎo)向傳聲器。

根據(jù)本發(fā)明的實施例，傳聲器單元定向通過垂直于活動元件并在從活動元件到第一入口開口的方向延伸的第一向量確定，及傳聲器入口元件定向通過在從第一入口開口到第二入口開口的方向延伸的第二向量確定。因而，傳聲器單元和傳聲器入口元件設(shè)置在殼體中使得第二向量在與第一向量相反的方向具有分量。

傳聲器單元對入口元件的前述定向使能在傳聲器單元受電子裝置殼體的加速度影響時抵消內(nèi)置傳聲器振動靈敏度。因而，聲音入口的構(gòu)造和設(shè)置及其定向與傳聲器單元定向結(jié)合，其中兩個單元設(shè)置成抵消內(nèi)置傳聲器振動靈敏度。

也就是說，例如當(dāng)電子裝置的接收器產(chǎn)生遍及殼體的振動時，殼體內(nèi)的傳聲器單元因而開始振動。這樣的振動導(dǎo)致傳聲器單元內(nèi)的壓力累積。傳聲器單元內(nèi)的壓力累積跨活動元件出現(xiàn)，其易受這樣的壓力差影響。振動導(dǎo)致活動元件在朝向及遠離傳聲器的固定元件的方向移動，藉此可產(chǎn)生電壓，從而導(dǎo)致來自傳聲器單元的不合需要的聲音輸出。傳聲器中因振動引起的壓力累積定義傳聲器的振動靈敏度，該傳聲器振動靈敏度為傳聲器供應(yīng)商的傳聲器單元數(shù)據(jù)表中按dbspl/g計的值。

傳聲器振動靈敏度通過按先前所述對傳聲器單元和入口元件進行定向而被有效抵消。通過該設(shè)置，相較于傳聲器單元具有特定定向的入口元件中因定向引起的壓力累積與傳聲器單元內(nèi)的壓力累積異號。因而，來自入口元件和傳聲器單元中的兩個壓力累積的合力將作用在活動元件上(如膜，也定義為膜片)，因具有相反方向的力，活動元件保持在其初始未移動狀態(tài)。因而，根據(jù)本發(fā)明的振動抵消通過壓力均衡形式的聲學(xué)抵消實現(xiàn)，不需要信號處理器隨后的信號處理，從而避免因傳聲器單元振動引起的影響，其中傳聲器單元振動例如由其在助聽器殼體中的移動引起。因此，如在此描述的，只需要相對于彼此設(shè)置的一個傳聲器連同氣柱。因而，實現(xiàn)了更簡單的振動抵消，其不需要兩個傳聲器機構(gòu)來抵消振動。

在根據(jù)本發(fā)明的傳聲器單元和入口元件的設(shè)置中，傳聲器單元和傳聲器入口元件相對于彼此設(shè)置，使得當(dāng)位于電子裝置中時分別來自傳聲器單元和傳聲器入口元件的對傳聲器振動靈敏度的作用實質(zhì)上相等但異號。術(shù)語“作用”應(yīng)按廣義解釋，尤其指因傳聲器單元和入口元件中的壓力累積引起的作用。因而，入口元件和傳聲器單元中不同的壓力累積將用作對活動元件的力作用。當(dāng)這些作用大小相等但異號時，作用在活動元件上的凈力使活動元件能處于靜止，即活動元件在振動期間保持在適當(dāng)位置。

在本發(fā)明的實施例中，電子裝置可設(shè)計成使得第二室的第二腔大于第一室的第一腔。通過該設(shè)置，可實現(xiàn)最佳的內(nèi)置傳聲器靈敏度。通過提供更大的后腔，壓力變化的靈敏度增大，即實現(xiàn)高壓力靈敏度。因此，更大的后腔使傳聲器單元的信噪比(snr)更好，同時提高傳聲器單元的低頻響應(yīng)。因而，傳聲器單元可被提供第一較小的腔(也稱為前腔)和較大的第二腔(通常稱為后腔)。在該實施例中，使用較大的后腔，因為其提供最佳的傳聲器性能。

在實施例中，第一入口開口設(shè)置在傳聲器單元的前腔中。這允許有高諧振頻率從而導(dǎo)致實質(zhì)上平坦的頻率響應(yīng)，進而使能更準確地重現(xiàn)聲音和提高傳聲器性能。

然而，第一和第二腔顯然也可具有一樣大小，及第一入口開口可設(shè)置在第二腔中。

在實施例中，傳聲器單元還可包括固定元件，設(shè)置在傳聲器單元中并實質(zhì)上平行于活動元件設(shè)置在第一和第二室之一中。固定元件可以任何適當(dāng)?shù)姆绞綉抑迷趥髀暺鲉卧小９潭ㄔ山忉尀槲挥趥髀暺鲉卧幸詭椭a(chǎn)生傳聲器單元的電容效應(yīng)的元件。因而，固定元件可廣義地解釋為包括電容性元件的性質(zhì)和/或連同活動元件一起產(chǎn)生電容效應(yīng)的元件。

因而，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，活動元件和固定元件形成傳聲器單元內(nèi)的電容器。電容器產(chǎn)生傳給傳聲器單元的集成電路的電壓，其中電信號被處理以提供將傳給助聽器的接收器的放大的信號。

在本發(fā)明的實施例中，氣隙可在固定元件和活動元件之間形成，使得跨活動元件的壓力差迫使活動元件朝向及遠離固定元件移動?；顒釉凸潭ㄔg的氣隙使活動元件能用作朝向及遠離固定元件移動的彈簧，藉此實現(xiàn)電容效應(yīng)。氣隙可以任何適當(dāng)和已知的方式提供。

在實施例中，傳聲器單元可以是駐極體型或mems型傳聲器，其中活動元件為膜片，及固定元件解釋為背板或類似的帶電背板元件，如跨其可施加電荷的帶電元件。

在駐極體型傳聲器中，背板可持留靜電荷，使得當(dāng)跨膜片出現(xiàn)壓力差時跨背板產(chǎn)生電壓。在mems型傳聲器中，跨背板的電壓通過施加到傳聲器單元的電壓主動產(chǎn)生。

在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，傳聲器入口元件具有高度。該高度定義為從第一入口開口到第二入口開口的距離。通過提供具有高度的入口元件，傳聲器單元可被定位在距殼體的外壁一定距離處，其中設(shè)置第二入口開口。這使傳聲器單元在電子裝置內(nèi)的置放更靈活。

因而，入口元件可形成為管件，其可具有任何適當(dāng)?shù)膸缀谓孛?，如矩形、橢圓形、圓形、三角形等。入口元件例如可由塑料或任何其它適當(dāng)?shù)牟牧现瞥?，其也可以為生物適合的元件。

當(dāng)應(yīng)用具有高度的入口元件時，應(yīng)考慮入口元件中的壓力累積以獲得最佳的振動靈敏度抵消。因此，在根據(jù)本發(fā)明的實施例中，傳聲器入口元件的高度可滿足下面的等式：

其中，pinlet為入口元件中所需的壓力累積，rho為空氣密度，及az為作用在殼體上的環(huán)境加速度。通過使用該等式，入口高度可設(shè)計成使得入口元件中的壓力累積pinlet對應(yīng)于傳聲器單元中因傳聲器靈敏度引起的壓力累積。因而，當(dāng)知道按dbspl/g計的內(nèi)置傳聲器單元振動靈敏度時，該值可轉(zhuǎn)換為pa/g，即pvibsens(pa/g)＝pinlet(pa/g)，及可計算對于具有已知或可測量的傳聲器振動靈敏度的某一傳聲器單元的最佳入口元件高度。除上面定義的等式之外，當(dāng)計算pinlet時，應(yīng)考慮殼體外表面的壓力psurface。因而，為獲得足夠的抵消，入口結(jié)構(gòu)適宜根據(jù)上面的定義進行制作。

在本發(fā)明的實施例中，入口元件的高度使得傳聲器入口元件對傳聲器的振動靈敏度的作用與傳聲器單元對振動靈敏度的作用一樣但異號。

在本發(fā)明的第二方面，提供針對振動抵消進行優(yōu)化的電子裝置的設(shè)計方法。該方法類似地具有已經(jīng)結(jié)合根據(jù)本發(fā)明實施例的電子裝置進行描述的效果和優(yōu)點。

具體地，該方法包括步驟：

i)提供具有外壁的殼體；

ii)將傳聲器單元包圍在所述殼體中，外壁將傳聲器單元與環(huán)境或電子裝置分開，傳聲器單元包括具有第一腔的第一室及具有第二腔的第二室，第一入口開口設(shè)置在第一或第二室中，活動元件將第一和第二室分開；

iii)將傳聲器入口元件連接到第一入口開口及在第二入口開口處連接到殼體的外壁，其中傳聲器入口元件配置成將來自電子裝置環(huán)境的聲音導(dǎo)向傳聲器；傳聲器單元定向通過垂直于活動元件并在從活動元件到第一入口開口的方向延伸的第一向量確定，及傳聲器入口元件定向通過在從第一入口開口到第二入口開口的方向延伸的第二向量確定；

iv)將傳聲器單元和傳聲器入口元件設(shè)置在殼體中使得第二向量在與第一向量相反的方向具有分量。

因而，在根據(jù)本發(fā)明方法的實施例中，入口元件具有最佳高度，定義為從第一入口開口到第二入口開口的距離，該高度滿足：

其中，pinlet為入口元件中所需的壓力累積，rho為空氣密度，及az為作用在殼體上的環(huán)境加速度。

因而，該方法還包括步驟v)計算入口元件的最佳高度，該最佳高度通過在入口元件中提供與傳聲器單元的振動靈敏度相等但異號的壓力的高度確定。

從本發(fā)明顯而易見地，根據(jù)本發(fā)明方法的傳聲器單元應(yīng)解釋為包括結(jié)合電子裝置描述的任何單個特征或特征組合。

從本發(fā)明顯而易見地，應(yīng)當(dāng)理解，電子裝置優(yōu)選可為助聽器。

因而，電子裝置還可包括接收器、電池或其它適合在助聽器中使用的部件。

此外，在實施例中，電子裝置可包括一個或多個傳聲器單元，這些傳聲器單元根據(jù)先前描述的實施例設(shè)置在電子裝置中。

因而，兩個入口元件也可設(shè)置在電子裝置中，其中入口元件設(shè)置成根據(jù)在此公開的設(shè)置分別連接到一個或多個傳聲器單元。

此外，電子裝置可以是適合完全或部分設(shè)置在用戶耳道中的助聽器，其中在助聽器中使用的一個或多個傳聲器位于用戶耳道中。然而，該傳聲器單元和入口元件設(shè)置也適合用在耳后單元中。

應(yīng)注意，在本說明書中，傳聲器單元應(yīng)理解為具有如包圍膜片的殼、背板和其它適合將聲信號變換為電信號的信號處理裝置的結(jié)構(gòu)。傳聲器單元結(jié)構(gòu)設(shè)置在助聽器殼體中，其還包圍其它助聽器部件。

因而，助聽器適于以任何已知的方式進行佩戴。這可包括i)將聽力裝置單元安排在耳后(具有將空傳聲信號導(dǎo)入耳道內(nèi)的管或者具有安排成靠近耳道或位于耳道中的接收器/揚聲器)，如在耳后型助聽器中；和/或ii)將聽力裝置整個或部分安排在用戶耳廓和/或耳道中，如在耳內(nèi)式助聽器或者耳道式/深耳道式助聽器中。

附圖說明

本發(fā)明的各個方面將從下面結(jié)合附圖進行的詳細描述得以最佳地理解。為清晰起見，這些附圖均為示意性及簡化的圖，它們只給出了對于理解本發(fā)明所必要的細節(jié)，而省略其他細節(jié)。在整個說明書中，同樣的附圖標記用于同樣或?qū)?yīng)的部分。每一方面的各個特征可與其他方面的任何或所有特征組合。這些及其他方面、特征和/或技術(shù)效果將從下面的圖示明顯看出并結(jié)合其闡明，其中：

圖1示意性地示出了傳聲器單元中受加速度影響的壓力累積。

圖2示意性地示出了傳聲器單元受加速度影響的膜慣性。

圖3示出了傳聲器單元中受加速度影響的組合壓力累積。

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的傳聲器單元和入口元件定向，其中殼體在第一時間點受加速度影響。

圖5示出了根據(jù)圖4的實施例在第二時間點及受加速度影響時的傳聲器單元和入口元件定向。

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的傳聲器單元和入口元件在助聽器殼體中的另一設(shè)置。

圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的傳聲器單元和入口元件的定向，旗子入口元件設(shè)置在具有比較小的第一室大的腔的第二室中。

圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的入口元件和傳聲器單元的另一定向。

圖9示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的入口元件和傳聲器單元的另一可能設(shè)置。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖提出的具體描述用作多種不同配置的描述。具體描述包括用于提供多個不同概念的徹底理解的具體細節(jié)。然而，對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，這些概念可在沒有這些具體細節(jié)的情形下實施。裝置和方法的幾個方面通過多個不同的功能單元、模塊、元件、電路、步驟、處理、算法等(統(tǒng)稱為“元素”)進行描述。根據(jù)特定應(yīng)用、設(shè)計限制或其他原因，這些元素可使用電子硬件、計算機程序或其任何組合實施。

電子硬件可包括微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器(dsp)、分立硬件電路、及配置成執(zhí)行本說明書中描述的多個不同功能的其它適當(dāng)硬件。計算機程序應(yīng)廣義地解釋為指令、指令集、代碼、代碼段、程序代碼、程序、子程序、軟件模塊、應(yīng)用、軟件應(yīng)用、軟件包、例程、子例程、對象、可執(zhí)行、執(zhí)行線程、程序、函數(shù)等，無論是稱為軟件、固件、中間件、微碼、硬件描述語言還是其他名稱。

根據(jù)本發(fā)明的電子裝置優(yōu)選包括適于改善或增強用戶的聽覺能力的助聽器，其通過從用戶環(huán)境接收聲信號、產(chǎn)生對應(yīng)的音頻信號、可能修改該音頻信號、及將可能已修改的音頻信號作為可聽見的信號提供給用戶的至少一只耳朵而實現(xiàn)?！半娮友b置”還指適于以電子方式接收音頻信號、可能修改該音頻信號、及將可能已修改的音頻信號作為聽得見的信號提供給用戶的至少一只耳朵的裝置如頭戴式耳機或耳麥。聽得見的信號例如可以下述形式提供：輻射到用戶外耳內(nèi)的聲信號、作為機械振動通過用戶頭部的骨結(jié)構(gòu)和/或通過中耳的部分傳到用戶內(nèi)耳的聲信號、及直接或間接傳到用戶耳蝸神經(jīng)和/或聽覺皮層的電信號。

根據(jù)本發(fā)明的電子裝置如助聽器包括i)用于從用戶環(huán)境接收聲信號并提供對應(yīng)的輸入音頻信號的輸入單元如傳聲器單元；和/或ii)以電子方式接收輸入音頻信號的接收單元如接收器、揚聲器。該助聽器還包括用于處理輸入音頻信號的信號處理單元，及用于根據(jù)處理后的音頻信號將聽得見的信號提供給用戶的輸出單元。

輸入單元可包括多個輸入傳聲器，例如用于提供隨方向而變的音頻信號處理。這樣的定向傳聲器系統(tǒng)適于增強用戶環(huán)境中的多個聲源之中的目標聲源。在一方面，定向系統(tǒng)適于檢測(如自適應(yīng)檢測)傳聲器信號的特定部分源自哪一方向。這可通過使用傳統(tǒng)已知的方法實現(xiàn)。

信號處理單元可包括適于向輸入音頻信號施加隨頻率而變的增益的放大器。信號處理單元還可適于提供其它適宜功能，如壓縮、降噪等。輸出單元可包括輸出變換器如揚聲器/接收器，用于經(jīng)皮或透皮將空傳聲信號提供到顱骨；或者可包括用于提供結(jié)構(gòu)傳播或液體傳播的聲信號的振動器。

為更好地理解消除因傳聲器缺陷引起的聲壓級(spl)的重要性，在下面結(jié)合圖1-3將簡單地涉及傳聲器的振動靈敏度。

總的來說，助聽器傳聲器單元10具有同樣的基本功能。帶電背板(即固定元件)11和動態(tài)膜12(如膜片，也稱為活動元件)形成電容器。當(dāng)聲音通過傳聲器單元10的第一入口開口13進入時，來自聲波的壓力迫使膜12移動。膜的移動導(dǎo)致跨電容器的電壓變化。因而，傳聲器單元10中膜12懸置于其中的腔中的任何壓力變化均將導(dǎo)致膜12移動，由不同于來自助聽器周圍環(huán)境的聲壓級(spl)的其它源引起并被傳聲器單元檢測到的壓力可產(chǎn)生跨電容器的電壓的不想要的變化。在輸出中導(dǎo)致不想要的變化的多個不同源可起因于作用在傳聲器上的振動，這些振動實質(zhì)上從所有方向影響傳聲器單元。

導(dǎo)致傳聲器單元10的不想要的輸出信號的源來自膜12的慣性，如圖2中所示。當(dāng)傳聲器單元10移動時，例如因振動而移動時，背板11隨動，因為背板11結(jié)構(gòu)上連接到傳聲器單元10的殼體。膜12不立即隨動，因為膜懸置及膜12的塊(即膜片)在其移動之前必須通過力進行加速。如圖2中的箭頭15所示，因從膜慣性產(chǎn)生的力引起的膜12的移動僅在傳聲器在膜12可移動的方向振動時起作用。膜片可在該方向移動的振動方向為垂直于膜片定向的振動方向，在圖1-3中示為箭頭14表示的z向。振動將作用在膜12上，可能導(dǎo)致膜12在箭頭15所示的方向移動，從而導(dǎo)致不想要的電荷到背板11，其與環(huán)境聲音導(dǎo)致并由傳聲器單元本身檢測到的聲壓級(spl)無關(guān)。膜12和背板11因振動而可能不一致及異相的移動改變膜和背板之間的距離，即使沒有聲壓級(spl)，存在輸出信號。

導(dǎo)致傳聲器的不想要的輸出的另一源因傳聲器單元12內(nèi)包封的(惰性)空氣出現(xiàn)，如圖1中所示。當(dāng)傳聲器單元12在箭頭14的方向加速時，容納在傳聲器單元12內(nèi)的空氣將不移動，除非被傳聲器單元壁10a、10b、10c、10d(或其它內(nèi)部部分)“推動”。由于這并不對稱，將建立壓力。因傳聲器內(nèi)的振動出現(xiàn)的壓力差而產(chǎn)生的力將根據(jù)跨膜12建立的壓力作用在膜12上。

作為例子，如圖1中所示，在對應(yīng)于箭頭14的方向施加到傳聲器單元10的振動影響容納在第一室16和第二室17內(nèi)的空氣。第一室16具有第一腔，第一腔不同于第二室17的第二腔。兩個室由活動元件12(也稱為膜或膜片)分開。如圖1中所示，膜12的每一側(cè)上的壓力累積對于正壓力記為p+及對于負壓力記為p-。如圖1中所示，膜的每一側(cè)上的壓力累積在面向第一室16的那一側(cè)產(chǎn)生稍微更多的正壓力，及在面向第二室17的那一側(cè)產(chǎn)生稍微較低的壓力。因此，在傳聲器單元10加速期間從傳聲器單元10內(nèi)的壓力差產(chǎn)生的合力將按圖1中箭頭18所示的方向壓迫膜12。除如圖1中所示傳聲器單元內(nèi)的壓力累積之外，來自y方向的壓力累積的作用也將存在。因而，傳聲器的從側(cè)壁10d到10c的實質(zhì)上縱向的壓力累積也存在并應(yīng)被考慮。

背板11和膜12的振動行為連同包封的空氣的振動一起影響傳聲器單元的振動靈敏度及在振動期間作用在膜上的組合力，如圖3中的箭頭19所示。根據(jù)箭頭14確定的振動方向?qū)е履こ蚣斑h離傳聲器單元10的固定元件(也稱為背板11)移動。該因振動引起的膜移動導(dǎo)致跨充電背板的電容效應(yīng)及本質(zhì)上導(dǎo)致傳聲器單元的輸出聲壓級(spl)。所得的spl(因影響傳聲器單元的振動出現(xiàn))通常被識別為傳聲器對于振動的靈敏度。因此，傳聲器單元的供應(yīng)商通常提供傳聲器靈敏度值的信息，使得用戶可針對需要的實施選擇正確的傳聲器。傳聲器在制造時可針對特定目的優(yōu)化傳聲器靈敏度，及當(dāng)為特定用途選擇傳聲器時，評估內(nèi)置振動靈敏度。

利用內(nèi)置傳聲器振動靈敏度，實現(xiàn)消除因傳聲器單元的振動導(dǎo)致的傳聲器spl輸出的可能性。充分消除不想要的spl輸出通過提供傳聲器單元相對于入口元件的適當(dāng)定向獲得，其中入口元件從傳聲器單元中的第一入口開口延伸到助聽器殼體的壁處的第二入口開口。入口元件應(yīng)理解為任何類型的元件，其能夠?qū)⒙曇魪闹犉鳉んw中的開口導(dǎo)向傳聲器單元中的開口。因此，入口元件也可稱為入口引導(dǎo)件或者聲音入口引導(dǎo)件等。

傳聲器單元和入口元件相對于彼此的不同配置在圖4-9中示出，及將在下面簡單涉及以更好地理解本發(fā)明。

首先參考圖4和5，其中示出了助聽器1的部分。助聽器1包括具有外壁100的殼體，外壁包圍傳聲器單元110。殼體的外壁100將傳聲器單元110與環(huán)境分開。此外，傳聲器單元110包括壁110a、110b、110c和110d，其將傳聲器單元與助聽器內(nèi)的其它電子裝置分開。

如圖4和5中所示，傳聲器單元110包括具有第一腔的第一室116和具有第二腔的第二室117。第一室116包括第一高度h1，及第二室117包括第二高度h2?？偟膩碚f，第一和第二室116、117形成第一和第二腔，其優(yōu)選不同。

此外，第一入口開口113設(shè)置在第一室116中，及膜112(如膜片，其解釋為活動元件)設(shè)置在傳聲器單元110中。膜片將第一室116和第二室117分開。

此外，固定元件111(如帶電背板)設(shè)置在傳聲器單元中并提供電荷。因而，帶電背板和膜片提供傳聲器單元110的電容效應(yīng)，從而使進入的聲音能被處理為電信號，電信號由適當(dāng)?shù)脑珉娐贰⒎糯笃骱蛽P聲器(未示出)進一步處理以考慮聽力損失。

傳聲器入口元件120在第一入口開口113連接到第一室116及在第二入口開口121連接到殼體的外壁100。這樣，傳聲器入口元件配置成將來自環(huán)境的聲音(即傳到助聽器殼體表面的聲音)導(dǎo)向傳聲器單元110。

傳聲器入口元件120相對于傳聲器單元110的定向更具體地通過傳聲器單元定向122和入口元件定向123確定。傳聲器單元定向由第一向量122確定，第一向量在從膜112朝向第一入口開口113的方向垂直于膜112延伸。另一方面，入口元件定向由第二向量123確定，其在從第一入口開口113到第二入口開口121的方向延伸。如圖4和5中所示，從該向量方向定義，傳聲器單元110和入口元件120設(shè)置在殼體中使得第二向量123在與第一向量122相反的方向具有至少一分量124。

當(dāng)助聽器殼體因而傳聲器單元110受箭頭14所示方向的振動影響時，在傳聲器單元110和入口元件120內(nèi)造成的壓力處于第一靜態(tài)時刻，如圖4中所示。如圖4中所見，正壓力在傳聲器單元110的第一室116中建立，相對于第一室中的壓力，稍微更多的負壓力在膜112面向第二腔117的那一側(cè)建立。此外，入口元件120具有壓力累積，其在如圖4中所示的靜態(tài)時刻在入口元件120的端部導(dǎo)致負壓力，其連接到傳聲器單元110的第一入口開口113。因而，在第一入口開口113的每一側(cè)所得的壓力累積異號，因此在助聽器殼體振動期間彼此抵消。壓力psurface同樣在殼體的外壁(即面向聲音進入助聽器的環(huán)境的壁)上累積。因此，當(dāng)估計入口元件中的壓力累積時，還應(yīng)考慮表面壓力，這將從下面明顯看出。

根據(jù)傳聲器內(nèi)的兩個壓力累積的大小(即根據(jù)圖1-3闡述的傳聲器振動靈敏度)及振動期間入口中的壓力累積，當(dāng)入口元件120和傳聲器單元110按剛才所述相對于彼此設(shè)置時，因箭頭14方向的振動導(dǎo)致的膜112的移動將被振動期間入口元件120中的壓力累積實質(zhì)上抵消。

在第二靜態(tài)時刻，由箭頭114a確定的振動方向與圖4中確定的振動方向相反，根據(jù)圖4設(shè)置的傳聲器單元110和入口元件120經(jīng)歷類似的壓力累積。在該情形下，膜112的每一側(cè)上的壓力累積等于圖4中確定的壓力累積但異號，入口元件中的壓力累積同樣為類似的壓力但異號。因而，對膜的影響類似，即入口元件120中的第一入口開口113處的正壓力累積抵消膜112的壓力累積，迫使膜保持在適當(dāng)位置。

因而，在助聽器中具有根據(jù)剛才描述的構(gòu)造及根據(jù)下面的實施例的相對于彼此設(shè)置的傳聲器單元和入口元件，可能實質(zhì)上抵消傳聲器單元的內(nèi)置傳聲器振動靈敏度，藉此在助聽器中防止不想要的聲壓級。

因此，傳聲器單元110和傳聲器入口元件120相對于彼此設(shè)置，使得傳聲器單元110和傳聲器入口元件120對傳聲器的振動靈敏度的作用實質(zhì)上相等但異號。因而，具有根據(jù)本發(fā)明的特定入口元件定向和傳聲器單元定向的助聽器結(jié)構(gòu)提供振動抵消，其不需要任何信號處理，而僅僅是壓力均衡形式的聲學(xué)。

提及按先前所述的方式設(shè)置傳聲器單元110和入口元件120的概念，應(yīng)注意，在實施例中，傳聲器入口元件120具有高度h3，如圖4和5中所示。入口元件120的高度h3定義為從第一入口開口113到第二入口開口121的距離。該高度在與傳聲器單元110的壁110b平行的方向沿入口元件120的縱向長度進行測量。

為最佳抵消振動期間傳聲器單元110內(nèi)的壓力累積，入口元件120的高度h3使用下面的等式進行設(shè)計：

其中，pinlet為入口元件中的壓力累積，rho為空氣密度，及az為作用在殼體上的環(huán)境加速度。

除該計算之外，優(yōu)選還可考慮暴露于環(huán)境和輸入聲音的外側(cè)上的表面壓力psurface的估計以實現(xiàn)最佳的抵消。因此，表面壓力應(yīng)加到pinlet，因而pinlet＝p⁺+psurface，其中p+為入口元件在第一入口開口113處的壓力，例如如圖6中所示?！?”簡單地確定在第一入口元件113側(cè)的壓力在受作用在殼體上的振動影響時是負或正值。

因而，為有效地抵消傳聲器的振動靈敏度，入口元件120中的壓力累積與振動期間傳聲器單元中的壓力累積應(yīng)大小一樣但異號。因此，入口元件的高度可設(shè)計成使得入口元件中的壓力累積等于傳聲器單元的振動靈敏度。

傳聲器單元110中的壓力累積可從按dbspl/g給出的內(nèi)置傳聲器靈敏度值進行計算。當(dāng)知道傳聲器靈敏度值時，計算傳聲器單元中的壓力即入口元件中的壓力累積將抵消的壓力，如下面的例子中給出的。

如果傳聲器單元具有60dbspl/g的給定振動靈敏度，這對應(yīng)于0.02pa/g的聲壓。因而，入口元件應(yīng)設(shè)計成使得在入口元件中累積的壓力pinlet為0.02pa/g。使用所述等式，這導(dǎo)致下面的最佳入口高度：

因而，對于具有60dbspl/g的振動靈敏度的傳聲器單元，入口高度優(yōu)選應(yīng)為1.7mm，及入口元件應(yīng)根據(jù)先前的描述相對于傳聲器單元進行設(shè)置。

這樣，入口元件的高度的大小使得傳聲器入口元件的作用與傳聲器單元的作用大小相等但異號，相對于傳聲器單元的振動靈敏度。

現(xiàn)在進一步詳細地參考圖6，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例?？偟膩碚f，傳聲器單元110和傳聲器入口元件120按先前所述的方式相對于彼此進行設(shè)置和定向。更詳細地，圖6中所示的實施例總體上構(gòu)成一樣的元件和部件，即傳聲器具有第一腔116和第二腔117及將兩個腔分開的活動膜112。此外，傳聲器入口元件120一端連接到設(shè)置在第一腔中的傳聲器單元110中的第一入口開口113，第二入口開口121連接到助聽器殼體的壁100。與圖4和5相比較，在圖6中傳聲器單元110和入口元件120已被轉(zhuǎn)動180度。因此，圖4-6中所示的實施例示出了入口元件和傳聲器相對于彼此的定向，及其中入口元件已結(jié)合第一腔中提供的第一入口開口進行設(shè)置，及這滿足實質(zhì)上抵消振動靈敏度的需要。

如圖6中所見，傳聲器單元110和傳聲器入口元件120設(shè)置成使得傳聲器單元110定向向量122在入口元件定向向量123(即第二向量)的向量分量124相反的方向延伸，因此，該設(shè)置滿足獲得傳聲器振動靈敏度抵消的需要。因而，最佳的入口高度可按先前所述進行計算。

現(xiàn)在參考圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，其中入口元件120設(shè)置在第二腔中。根據(jù)先前描述的圖，從活動膜112朝向第一入口開口113延伸的第一向量122在與第二向量123形成的向量分量124相反的方向延伸，其中第二向量指入口元件120的定向。該設(shè)置將能夠以與先前所述類似的方式抵消傳聲器的振動靈敏度。圖4-6和7之間的主要差別僅在于說明入口元件120可提供在傳聲器單元110的兩個室116、117中，其中至少一室包括比另一室大的腔。

因而，如圖中所示，傳聲器單元的第一和第二腔可構(gòu)造成使得第二室的第二腔大于第一室的第一腔。然而，這些腔也可一樣大小。

總的來說，傳聲器入口開口113設(shè)置于其中的第一腔定義為前腔，較大的第二腔定義為后腔。

如根據(jù)附圖的實施例所示，傳聲器單元還包括固定元件112(即背板)，與活動元件111(即膜)實質(zhì)上平行地設(shè)置于第一和第二室之一中的傳聲器單元中。

因而，活動元件和固定元件形成傳聲器單元內(nèi)的電容器。固定的板極和膜的電容效應(yīng)在傳聲器單元內(nèi)產(chǎn)生電壓，其變換為提供給接收器的信號，接收器將聽得見的聲音信號傳到助聽器用戶的耳膜。

固定板極和膜的電容效應(yīng)因膜的可動性質(zhì)及固定元件和活動元件之間提供的氣隙引起，使得跨活動元件的壓力差迫使活動元件朝向及遠離固定元件移動。當(dāng)聲波抵達活動元件(即膜，也稱為膜片)時，跨膜的壓力差迫使膜朝向及遠離固定元件移動，藉此產(chǎn)生電壓。

因而，活動元件為膜片及固定元件為背板，其中背板在駐極體型傳聲器的情形下可持留靜電荷，使得當(dāng)跨膜片出現(xiàn)壓力差時跨背板產(chǎn)生電壓。

現(xiàn)在參考圖8，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例，其中傳聲器單元包括其底壁部分110b中的第一入口開口113。這樣的傳聲器例如可以是mems型傳聲器，但不應(yīng)排除具有駐極體型傳聲器的類似方案。關(guān)聯(lián)性本身并不位于傳聲器類型內(nèi)，而是傳聲器單元在殼體內(nèi)的設(shè)置及與入口元件的關(guān)系。

在所示實施例中，傳聲器單元110定向由在從活動元件112朝向第一入口開口113的方向延伸的第一向量確定。此外，傳聲器入口元件120從第一入口開口113朝向助聽器殼體的外壁100中的第二入口開口121延伸，使得第二向量123確定入口元件的定向。因而，根據(jù)先前描述的附圖，傳聲器單元110和入口元件120相對于彼此設(shè)置，使得第二向量123的向量分量124在與第一向量122相反的方向延伸。因此，該設(shè)置同樣滿足抵消傳聲器靈敏度的設(shè)置要求。

在圖8所示的實施例中，傳聲器單元110結(jié)合兩個傳聲器入口元件120a、120b設(shè)置。傳聲器入口開口113實質(zhì)上接收來自兩個入口元件120a、120b的聲音。傳聲器入口元件120a、120b可以是兩個分開的元件，或者實施為入口開口113“看向”其內(nèi)的一個元件。

在圖9中所示的另一實施例中，傳聲器單元110設(shè)置在助聽器殼體1中，傳聲器單元110例如可以是mems型。在該實施例中，傳聲器單元110的第一入口開口113“看向”包括第一端120a和第二端120b的入口元件內(nèi)。在每一端120a、120b中，提供第二入口開口120以將環(huán)境聲音導(dǎo)入傳聲器入口開口113。以結(jié)合先前實施例所述類似的方式，入口元件120a、120b包括高度h3，其可根據(jù)先前描述的方法進行設(shè)計以有效地抵消傳聲器振動靈敏度。

此外，圖9中所示為傳聲器單元110相對于入口元件120a、120b設(shè)置以提供實質(zhì)上足夠的傳聲器振動抵消。以與先前所述類似的方式，傳聲器單元定向由在從活動元件112朝向第一入口開口113的方向延伸的第一向量122確定。傳聲器入口元件120a、120b從第一入口開口113朝向助聽器殼體1的外壁中的第二入口開口121延伸，使得第二向量123確定入口元件的定向(結(jié)合入口元件部分120圖示)。因而，根據(jù)先前描述的附圖，傳聲器單元110和入口元件120a、120b相對于彼此設(shè)置，使得第二向量123的向量分量124在與第一向量122相反的方向延伸。因此，該設(shè)置同樣滿足抵消傳聲器靈敏度的設(shè)置要求。

當(dāng)被適當(dāng)替代時，如上所述的、“具體實施方式”中詳細描述的和/或權(quán)利要求中限定的裝置的結(jié)構(gòu)特征可與本發(fā)明方法組合。

除非明確指出，在此所用的單數(shù)形式“一”、“該”的含義均包括復(fù)數(shù)形式(即具有“至少一”的意思)。應(yīng)當(dāng)進一步理解，說明書中使用的術(shù)語“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組合。應(yīng)當(dāng)理解，除非明確指出，當(dāng)元件被稱為“連接”或“耦合”到另一元件時，可以是直接連接或耦合到其他元件，也可以存在中間插入元件。如在此所用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個列舉的相關(guān)項目的任何及所有組合。除非明確指出，在此公開的任何方法的步驟不必須精確按照所說明的順序執(zhí)行。

應(yīng)意識到，本說明書中提及“一實施例”或“實施例”或“方面”或者“可”包括的特征意為結(jié)合該實施例描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一實施方式中。此外，特定特征、結(jié)構(gòu)或特性可在本發(fā)明的一個或多個實施方式中適當(dāng)組合。提供前面的描述是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┰诖嗣枋龅母鱾€方面。各種修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見，及在此定義的一般原理可應(yīng)用于其他方面。

權(quán)利要求不限于在此所示的各個方面，而是包含與權(quán)利要求語言一致的全部范圍，其中除非明確指出，以單數(shù)形式提及的元件不意指“一個及只有一個”，而是指“一個或多個”。除非明確指出，術(shù)語“一些”指一個或多個。

因而，本發(fā)明的范圍應(yīng)依據(jù)權(quán)利要求進行判斷。