具有主动通气口咔嗒声补偿的听力设备的制作方法

专利检索2022-05-11  9



1.本技术涉及听力设备。更具体地,本发明涉及具有可控通气口的听力设备。


背景技术:

2.听力设备是适于向人提供声音或减轻人的听力损失的小型电子设备。这通常通过根据指示(prescription)放大由听力设备中的一个或多个麦克风拾取的来自附近的声音,并且由表示为接收器的听力设备中的小扬声器声学地再现声音来实现。该指示用于调整听力设备的放大,以人难以感知的频率被放大到高于人在这些频率的听力阈值的水平的方式,来减轻人的听力损失。
3.当前的听力设备具有通过对来自麦克风的模拟信号进行采样并借助模数转换器将它们转换成数字信号来在数字域中执行放大的能力。然后将数字信号馈送到听力设备中的数字信号处理器进行处理,然后将处理的数字信号转换成适于驱动接收器的电信号,将处理的电信号再现为声音。在数字域中处理信号具有几个优点,主要是听力设备的电子器件的物理尺寸可以保持非常小,而与听力设备的功率和能力无关。听力设备的操作中的期望改变(例如改变的指示),只是加载和执行不同的程序或改变信号处理器中的关键处理参数的问题。可能难以或完全不可能在模拟域中执行的信号处理(例如反馈抑制)也相对容易在数字域中执行。数字信号处理的额外益处是容易访问逻辑开/关操作,例如,用于在使用期间临时激活或暂停听力设备的选定部分。
4.最近在听力设备中包括无线通信使得远程控制听力设备成为可能,并且通常使用适合于短距离、低功率通信的数字通信协议来提供来自诸如蜂窝电话或电视机的外部源的声音信号的无线流。远程控制使得可以调节听力设备的放大以适合特定情况,并且允许用户选择特定的操作模式(例如适合于谈话、音乐会、户外等的模式)。一些具有接收流音频能力的听力设备可能不提供指示放大。
5.大多数听力设备包括:耳塞,形成为塞子或外壳,例如通过根据耳道制成的印模制造耳塞或者通过将耳塞制造为由弹性材料(例如硅基弹性体材料)制成的一般形状的圆顶,来将该塞子或外壳制造成紧密地配合在用户的耳道中。出于舒适、稳定和卫生的原因,耳塞通常由具有光滑外表面的塑性材料制成。在一种类型的听力设备中,接收器安装在佩戴在用户耳后的壳体中,并且通过短管连接到装配在耳道中的耳塞,该短管将声音从壳体中的接收器传导到耳道中的出口用于再现。这种类型被称为耳后(bte)听力设备。在相关类型的听力设备中,接收器替代地安装在耳塞内并通过导线连接到听力设备壳体。这种类型被称为耳内接收器(rie)听力设备。在另一种类型的听力设备中,电子器件和麦克风被制造得足够小以完全放置在耳塞本身中,形成用于放置在耳道中或完全放置在耳道内的整体单元。这些装置被称为耳内(ite)或完全耳道内(cic)听力设备。将耳塞紧密配合在耳道中的目的部分在于使耳塞在使用期间舒适且牢固地位于耳道中,并且部分在于防止来自接收器的放大的声音到达听力设备麦克风,这可能导致不愉快的反馈或“啸叫”。
6.然而,耳塞在耳道中的紧密配合也存在一些问题。耳塞在耳道中形成封闭的腔,导
致水分在耳道中积聚。这对听力设备电子器件造成危害,并且可能使用户不舒服。封闭的腔还产生被称为阻塞的效应或“堵耳”效应,特别是因为用户对自己的声音的感知由于这种效应而显著地改变,因此这可能使用户不舒服。这两个问题都可以通过在制造听力设备的过程中在耳塞中放置贯通的细长通道(表示为通气口),为空气和湿气从耳道到耳塞外部提供通道来缓解。通气口的尺寸通常调整为适配由听力设备补偿的听力损失的类型和严重程度。
7.如上所述,听力设备中的通气口减少了阻塞并增加了舒适性。折衷是考虑到方向性和低频再现的降低的性能,特别是在听音乐时,这两个因素对听力设备的声音质量具有巨大的影响。尽管可以在一定程度上通过由听力设备的信号处理器执行的特殊反馈抑制算法来抵消,通气口也可能损害听力设备的反馈路径。因此,有益的是,使耳塞中的通气口能够根据用户的直接需要从打开变为关闭,例如,如果用户想听音乐,则关闭通气口,如果用户想参与对话,则打开通气口。
8.在一些听力设备中,耳塞由在使用过程中符合耳道的弹性材料制成的圆顶(dome)代替。这样的圆顶与耳塞相比,具有非常轻和舒适的优点。圆顶可以具有打开或关闭构造,打开构造提供耳塞中的通气口的功能,而关闭构造提供不具有通气口的关闭的耳塞的功能。
9.近年来,一些听力设备制造商已经提出了主动通气口(即,通过提供由用户操纵的电动通气阀装置),该主动通气口能够在听力设备的使用期间打开或关闭耳塞或圆顶的通气口。一些提出的主动通气阀装置被设计为双稳态通气阀装置。当沿一个方向通过通气阀装置施加电流时,双稳态通气阀装置通常打开通气口中的通道,当沿相反方向通过通气阀装置施加电流时,双稳态通气阀装置关闭通气口中的通道。将信号作为短持续时间(例如几毫秒)并且具有足够的强度的电流施加到通气阀装置,以改变通气阀装置的位置。因此,这种通气阀装置仅在通气阀装置从打开状态切换到关闭状态时需要电信号的提供,反之亦然,因此,仅在通气阀装置的状态改变时从助听器电池汲取电流。也已经提出了能够以类似的方式以电气方式打开或关闭的弹性圆顶。用于以电气方式打开或关闭通气阀装置的机构的更多细节不在本技术的范围内。
10.现有技术
11.从ep2835987-b1已知通过打开或关闭通气阀装置来改变听力设备中的通气口的声阻抗。通过使用可由用户操作的电磁致动器,通气口可以根据需要设置在关闭位置、半打开位置或打开位置,即,该通气阀装置是三稳态装置。然而,ep2835987-b1没有提及通气阀装置可以改变其声阻抗的速率,并且没有公开用于在通气口打开或关闭时减轻使用者的任何声音不适的补偿装置。
12.因为阀装置的运动相当快,由于通气阀装置所引起的耳道内的相应地的快速的压力变化,所以每当通气口打开或关闭时,通气阀装置的启动通常在用户的耳道中发出不小的咔嗒声。这种咔嗒声对于使用者来说可能是非常不舒服的,并且还可能将注意力引向当通气阀装置关闭通气口时所经历的阻塞。因此,希望对通气口打开或关闭时由通气阀装置发出的咔嗒声提供某种补偿。在本技术中,概念“声音”和“声波”可互换地用于描述一定体积的空气中的压力变化,在这种情况下,空气被听力设备的耳塞截留在耳道内。


技术实现要素:

13.根据第一实施方式,设计了一种听力设备,所述听力设备具有用于插入听力设备的用户的耳道中的耳塞,听力设备包括:第一麦克风、信号处理器、存储器、控制器以及接收器,耳塞包括:通气口,具有配置为打开或关闭通气口的通气阀装置,控制器配置为基于来自信号处理器的第一信号以电气方式操纵通气阀装置至第一位置或第二位置,其中,听力设备配置为:获得表示在第一位置与第二位置之间操纵通气阀装置时由通气口发出的声音的预定音频信号,并且配置为:将预定音频信号存储在存储器中,并且其中,信号处理器配置为:访问存储器中的预定音频信号,并且基本上在操纵通气阀装置的同时将预定音频信号的反相版本输出至接收器。
14.以这种方式,通过利用听力设备的接收器补偿由通气阀装置移动引起的压力变化来提供通气口咔嗒声补偿(vent click compensation),即通过使接收器隔板与通气阀装置的移动同步地沿通气阀装置的相反方向移动相同的量,从而产生相反极性的声波,进而抵消由通气口发出的声音。因此,当通气阀装置沿一个方向移动一定距离时,接收器基本同时沿相反方向移动相同的距离,从而沿相反方向移动相似量的空气,以补偿由通气阀装置移动产生的瞬时过压/欠压,最终结果是来自通气阀装置的移动的贡献和来自产生预定音频信号的反相版本的接收器的贡献之和为零,或者接近于零。当以这种方式补偿通气口咔嗒声时,由接收器再现的其它声音不受影响。主动通气口由信号处理器控制,并且因此有利地也由信号处理器产生通气口咔嗒声补偿信号。
15.通过同时提供具有与给定声波相同的形状和幅度但反相的另一声波来抵消给定声波是公知原理。基本上在操纵通气阀装置本身的同时以其反相的方式再现通气阀装置被操纵时通气口的声音时,由通气口在该时刻发出的声音将被抵消。术语“基本上同时”在这里定义为意味着反相的声波在操作通气阀装置时由通气口发出的声音之前或之后不到1ms内发生,优选为在操作通气阀装置时由通气口发出的声音之前或之后不到100μs内发生,更优选为在操作通气阀装置时由通气口发出的声音之前或之后不到10μs内发生。
16.在听力设备的优选实施方式中,当操纵通气阀装置到第一位置时由信号处理器输出的预定音频信号的反相版本与当操纵通气阀装置到第二位置时由信号处理器输出的预定音频信号的反相版本不同。这样的优点在于,对于通气阀装置可以采取的两个位置,由接收器产生的声音是不同的,即,当操纵通气阀装置从打开位置到关闭位置时产生第一声音,而当操纵通气阀装置从关闭位置到打开位置时产生第二声音。第一声音与第二声音之间的不同可以包括:第二声音具有与第一声音不同的相位、不同的(例如反转的)幅度或不同的频谱成分。表示操纵通气阀装置到第一位置的声音的声音信号可以称为第一声音信号。操纵通气阀装置到第二位置的声音可以称为第二声音信号。例如当通气阀装置的第一位置是关闭位置并且通气阀装置的第二位置是打开位置时,因此,表示从打开位置操纵到关闭位置的通气阀装置的声音的第一声音信号与表示从关闭位置操纵到打开位置的通气阀装置的声音的第二声音信号一起有益地存储在听力设备存储器中。例如,当通气阀装置的第一位置是打开位置并且通气阀装置的第二位置是关闭位置时,因此,表示从关闭位置操纵到打开位置的通气阀装置的声音的第一声音信号与表示从打开位置操纵到关闭位置的通气阀装置的声音的第二声音信号一起有益地存储在听力设备存储器中。
17.在一些实施方式中,接收器设置在听力设备的耳塞中。这些实施方式可以是耳内
接收器(rie)型或耳内(ite)型听力设备。在本文中,这种听力设备提供了使接收器非常靠近通气口的优点,从而简化了向接收器发送反相的预定音频信号以同时补偿通气口卡嗒声的同步性。
18.相反,在一些bte听力设备中,接收器通常安装在bte壳体中,并且通过在耳朵后面的bte壳体中的出口与耳塞之间的一段管来提供声音输出。由于有限的声速,以及通气口布置在耳塞内的事实,管的长度对由接收器发出的、用于在操纵通气阀装置时抵消由通气口发出的声音的、反相的预定音频信号的定时产生影响。反相的预定音频信号的定时的变化幅度为接收器与耳塞的声音出口之间的距离的每厘米差大约30μs的幅度。
19.在一些实施方式中,预定音频信号的反相版本适于每当操纵通气阀装置时基本抵消由通气阀装置发出的声音。这要求预定音频信号的反相版本在幅度、定时和相位对准方面与由通气阀装置发出的声音紧密匹配。该任务有利地由信号处理器处理,该信号处理器产生向控制器的用于操纵通气阀装置的第一信号以及用于接收器的预定音频信号,该接收器发出预定音频信号的反相版本,以便抵消由通气口发出的通气阀装置的声音。如前所述,当由通气口发出的声音以这种方式被抵消时,除了分别简单地具有打开或关闭的通气口的效果之外,用户甚至可能不会注意到正在打开或关闭通气口。
20.在一个实施方式中,在制造听力设备期间获得预定音频信号,并且将预定音频信号存储在可由听力设备的信号处理器访问的存储器中。这样具有以下优点,即从听力设备投入使用的那一刻起,通气口咔嗒声补偿就完全起作用。例如在声音实验室中的隔音箱中的声耦合器中通过测量来确定通气阀装置的声音,可以在听力设备的产品开发期间执行测量,并且可以记录当操纵通气阀装置时由通气口发出的声音并存储在听力设备的存储器中。然后,听力设备配置为每当操纵通气阀装置时,通过接收器发出这些声音的反相版本。
21.在大多数情况下,在制造听力设备期间获得预定音频信号提供了足够的通气口咔嗒声补偿,但是在一些情况下,可能有益的是,例如让医疗保健专业人员帮助现场获得预定音频信号。一些听力设备具有与位于耳塞内的接收器相邻的第二麦克风,例如用于主动降噪、听力设备抗反馈系统(dfs)或阻塞消除目的。耳内式麦克风可以有利地投入使用并且配置为当操纵通气阀装置时拾取由通气口发出的声音。
22.在某些实施方式中,耳塞包括与接收器相邻的第二麦克风。第二麦克风配置为:拾取当操纵通气阀装置时由通气口发出的声音,并且听力设备配置为:在可由听力设备的信号处理器访问的存储器中,将由第二麦克风拾取的声音表示存储为预定音频信号。当耳塞定位在耳朵中时,通过为此目的使用指向用户耳膜的耳内麦克风,可以在适配阶段例如由医疗保健专业人员执行对操纵的通气阀装置的声音的记录,然后,所可以将产生的声音作为预定音频信号存储在听力设备的存储器中,以通过听力设备接收器再现为预定音频信号的反相版本。操纵到打开位置的通气阀装置的声音可以与操纵到关闭位置的通气阀装置的声音分开记录,以便听力设备区分这两种情况并且由听力设备接收器再现预定音频信号的相应的反相版本。
23.根据一些实施方式,听力设备包括:无线收发器,用于接收用于操作听力设备的无线远程控制信号。听力设备优选地包括适于不同听力目的的一些可选择的听力程序(例如安静的环境、交通噪声、谈话、听音乐等)。由于存在用于产生并且发送用户所需的远程控制信号的无线远程控制设备,各种程序是可选择的。无线远程控制设备可以是专用的无线远
程控制设备,或者例如在智能电话或类似的消费设备上运行的远程控制应用。无线远程控制信号可以是例如程序选择命令或音量改变命令,或者可以是打开或关闭听力设备的耳塞的通气口中的通气阀装置的命令。各命令激活由听力设备操作系统执行的一组预定义指令。如果接收的命令是改变到特定程序的命令,则预定义的指令集可以配置为改变听力设备的信号处理器中的各种参数,或者配置为打开或关闭某些功能(例如反馈消除)。
24.一些程序选择命令可以固有地包括当选择特定程序时操纵通气阀装置的指令。例如,因为在这种情况下打开的通气口被认为是有益的,所以为谈话目的定制的一个听力程序可以包括通过操纵通气阀装置到打开位置来打开通气口的指令,而为听音乐定制的另一个听力程序可以代替地包括通过操纵通气阀装置到关闭位置来关闭通气口的指令,因此当选择该程序时向用户提供关闭的通气口的益处。当然,根据请求简单地打开或关闭通气口的命令也可以对用户可用。
25.根据第二方面,设计了一种操作听力设备的方法,所述听力设备包括第一麦克风、信号处理器、存储器、接收器和用于操纵位于形成在听力设备的耳塞中的通气口内的通气阀装置的位置的控制器,该方法包括以下步骤:当通气阀装置改变位置时,获得表示通气口的声音的预定音频信号;将预定音频信号存储在存储器中;将来自信号处理器的第一信号提供至控制器以操纵通气阀装置;以及基本上在操纵通气阀装置的同时将预定音频信号的反相版本输出至接收器。以这种方式,听力设备能够补偿当操纵通气阀装置时由通气口发出的声音。
26.在一些实施方式中,当通气阀装置从打开位置改变位置至关闭位置时获得通气口的声音的表示的步骤与当通气阀装置从关闭位置改变位置至打开位置时获得通气口的声音的表示的步骤分开。当通气阀装置关闭时,耳道中的气压通常会突然升高。由于预定音频信号的反相版本,接收器在通气阀装置关闭时提供相应的气压突然下降,以便补偿由通气口发出的声音。然而,当通气阀装置打开时,耳道中的气压通常会突然下降,在这种情况下,接收器在通气阀装置打开时提供相应的气压突然上升,以便补偿由通气口发出的声音。以这种方式,当通气阀装置打开时和当通气阀装置关闭时,听力设备有利地提供对由通气口发出的声音的补偿。
27.在一些实施方式中,在通气阀装置改变位置时获得通气阀装置的声音的表示的步骤在制造听力设备的期间执行,并且包括以下步骤:确定改变位置的通气阀装置的声音;将所确定的声音转换成适于存储的表示;以及将该表示存储在可由听力设备的信号处理器访问的非易失性存储器中。这样有许多优势。获得操纵的通气阀装置的声音的表示作为声音记录,这是在进行数字化并存储在随时可用的听力设备的存储器中(可能是在将听力设备的操作系统和/或听力设备的初始设置存储在听力设备的存储器中的同时)之前,在受控制造环境中执行的。这使在适配和使用听力设备期间不引人注意地执行通气口咔哒声补偿,而医疗保健专业人员不必担心设置不正确,并且当打开或关闭通气阀装置时用户甚至没有注意到通气口发出声音。
28.在制造听力设备期间获得的操纵通气阀装置的声音的表示对于大多数听力设备用户可能是足够的,但是在一些情况下,在特定听力设备中操纵的实际通气阀装置可能发出偏离存储在听力设备中的“标准”通气口咔哒声补偿太多的声音,因此发出不太理想的补偿声音。例如,如果耳道具有偏离制造期间为听力设备记录的“理想”条件太多的不寻常的
尺寸或形状,则可能是这种情况。
29.为了在这些情况下提供通气口咔嗒声补偿,在一些实施方式中,当通气阀装置改变位置时获得通气阀装置的声音的表示的步骤在适配听力设备的期间执行,并且包括以下步骤:提供与接收器相邻的第二麦克风;使用控制器操纵通气阀装置以改变位置;使用第二麦克风拾取改变位置的通气阀装置的声音;将来自第二麦克风的声音转换为适于存储的表示;以及将该表示存储在可由听力设备的信号处理器访问的非易失性存储器中。这使得医疗保健专业人员能够现场指示听力设备操纵通气阀装置并且使用听力设备本身的第二麦克风和信号处理器记录由此产生的声音。然后,由医疗保健专业人员将记录存储在听力设备存储器中(优选地使用由听力设备提供的特殊模式,该特殊模式通常仅能通过适配软件进行访问),并且所产生的通气口咔嗒声补偿声音因此可以与通气阀设备的现场实际声音完美地匹配,从而得到更准确的通气口咔嗒声补偿。
30.在一些实施方式中,该方法包括在听力设备中设置有无线收发器,该方法包括以下步骤:通过无线收发器接收操纵通气阀装置的指令;从信号处理器向控制器生成用于操纵通气阀装置的第一信号;以及向接收器生成表示改变位置的通气阀装置的声音的反相版本的预定音频信号。这提供了以下优点,使用信号处理器来操纵通气口并且同时提供通气口咔嗒声补偿信号。由此获得了一种在操纵通气阀装置时提供通气口咔嗒声补偿的简单和可靠的方法。
附图说明
31.现在将参照附图更详细地描述听力设备,其中:
32.图1示出具有主动通气口的现有技术听力设备;
33.图2示出具有通气口咔嗒声补偿的听力设备的原理框图;
34.图3示出说明在听力设备中提供反相声音的流程图;
35.图4a和图4b是示出通气口声音和反相声音的并发的时序图,
36.图5a示出具有处于打开位置的主动通气口的耳塞的纵向剖视图,以及
37.图5b示出具有处于关闭位置的主动通气口的耳塞的纵向剖视图。
38.附图标记说明
39.1 耳塞
40.2 接收器
41.3 耳垢保护装置
42.4 通气口
43.5 接收器导线
44.6 通气阀装置
45.8 外部麦克风
46.9 内部麦克风
47.10 通气阀装置控制器
48.20 外耳的一部分
49.21 a/d转换器
50.22 信号处理器
51.23 无线收发器
52.24 天线
53.50 接收器壳体
54.51 螺线管线圈
55.52 环形磁铁
56.53 接收器出音管
57.54 通气入口
58.55 通气出口
59.56 凸缘
60.301 开始
61.302 存储声音
62.303 检查通气口位置
63.304 关闭;接收指令打开通气口
64.305 关闭;打开通气孔并且播放打开通气口的声音
65.306 打开;接收指令关闭通气口
66.307 打开;关闭通气孔并且播放关闭通气口的声音。
具体实施方式
67.图1示出用于听力设备的现有技术的耳塞1,具有用于为用户再现声音的接收器2。接收器2具有安装在接收器2前面的开口(未示出)中的可更换的耳垢防护装置3。耳垢防护装置3的目的在于防止耳垢和水分从用户的耳道进入耳塞1,从而潜在地损坏接收器2。与接收器2相邻的是具有通气阀装置6的通气口4。通气阀装置6可以通过采取两个位置之一来改变通气口4的声阻抗:一个位置对应于打开的通气口,而另一个位置对应于关闭的通气口。优选为以电气方式操纵通气阀装置6的位置。接收器2通过用于接收电信号的接收器导线5连接到听力设备(图1中未示出),该电信号表示将由接收器2声学再现的声音。
68.在使用过程中,在第一示例中,通气阀装置6可以处于对应于打开的通气口的位置。这为用户提供了具有通气口的听力设备的优点和缺点。在一些情况下,例如当听音乐时,如前所述,例如由于与通气口相关联的较差的低频再现声音,通气口可能对用户是不利的。在这种情况下,用户可以有利地指示听力设备将通气阀装置6移动到对应于关闭的通气口的位置,有利地通过从多个可用的听力设备程序中选择听力设备程序来执行该指示,所选择的听力设备程序包括:通过将通气阀6移动到与关闭的通气口相对应的位置来关闭通气口4的内部指令。在另一种情况下,用户可能希望通气口4打开,并且因此选择包括将通气阀装置6移动到与打开的通气口相对应的位置的内部指令的另一听力设备程序。可以有利地定制这种程序,以使听力设备在例如谈话情况下(在谈话情况下,例如与关闭或不存在通气口相关联的阻塞效应可能给用户带来问题),最佳地执行。
69.尽管在听力设备中具有主动通气口具有明显的优点,但仍存在至少一个缺点:每当由于用户(用户佩戴具有放置在用户耳道中的耳塞1的听力设备)的耳道内的气压发生内在的瞬时变化而打开或关闭通气阀装置6时,由于操作通气阀装置6,通气阀装置6产生气压波,即声音。当通气阀装置6打开或关闭时,该声音可以表现为爆裂或咔嗒声,这对于佩戴听
力设备的用户来说是非常不舒服的。
70.图2示意性地示出作为ite听力设备的实施方式的耳塞1。该听力设备适于减轻由通气阀装置在打开或关闭时发出的咔嗒声。在使用期间,ite听力设备放置在用户的耳道中,并且部分地通过用户外耳20的一部分的形状且部分地通过耳道本身的形状固定。耳塞1包括:外部麦克风8,用于从周围环境拾取声学信号并且将声学信号转换成电信号。外部麦克风8与将来自外部麦克风8的电信号转换成数字信号的a/d转换器21连接。来自a/d转换器21的数字信号输出到信号处理器22的第一输入。信号处理器22适于根据听力损失指示提供由外部麦克风8拾取的信号的放大,以通过对来自a/d转换器21的数字信号执行各种计算操作来减轻用户的听力损失。放大的信号转换成适于呈现给接收器2(其配置为将放大的信号转换成供用户听到的声信号)的形式。无线收发器23配置为接收由天线24拾取的无线信号,并且将无线信号转换成被馈送到信号处理器22的第二输入的电信号。无线信号可以是例如用于由ite听力设备再现的远程控制信号或音频流信号。
71.由于前面讨论的原因,通气口4嵌入在耳塞1中。通气口4形成为耳塞1的主体中的贯通通道,并且在使用期间为ite听力设备提供从耳塞1的外部到驻留在用户耳道内的部分的声学路径。通气口4具有能够关闭或密封由通气口4提供的声学路径的通气阀装置6。通气阀装置6由通气阀装置控制器10启动,通气阀装置控制器10由来自信号处理器22的专用电输出信号控制。优选地,通气阀装置控制器10是能够将通气阀装置6操纵到两个可能位置(打开或关闭)之一的二态装置。这具有固有的优点:通气阀装置控制器10仅在打开或关闭通气阀装置6时从听力设备电池(图2中未示出)汲取电流,从而在操纵通气阀装置6时节省功率。在一些实施方式中,由通气阀装置控制器10检测关于通气阀装置6的当前位置的信息,然后将通气阀装置6的当前位置的信息传送到信号处理器22。
72.信号处理器22通过向通气阀装置控制器10施加合适的电信号来控制通气阀装置6,从而在通气阀装置6处于打开位置时关闭通气阀装置6,或者在通气阀装置6处于关闭位置时打开通气阀装置6。如图2所示,当以这种方式操纵通气阀装置6时,由于耳道中的气压的瞬时变化而从通气口4发出声音。为了抵消通过操纵通气阀装置6而发出的声音,信号处理器22配置为同时发出与从通气口4发出的声音大致相同但具有相反的相位的预定音频信号。两个声音互相抵消。因此,理想地,当来自通气口4的空气压力贡献增加时,来自接收器2的空气压力贡献相应地减小,反之亦然。
73.在打开或关闭通气阀装置6的同时从接收器2发出反相的预定声音的最终结果是,分别来自通气口4和接收器2的空气压力变化的组合贡献在用户的耳道中加起来为零,因此,在通气阀装置6的打开或关闭期间,减少或消除从通气口4发出的声音。
74.预定声音被存储在信号处理器22可访问的听力设备存储器(图2中未示出)中,并且在一些实施方式中,可以在听力设备的制造期间嵌入由信号处理器22执行的软件代码中。作为通过无线收发器23例如从听力设备的无线远程控制器(图2中未示出)接收无线命令的结果,通常由听力设备操作系统执行通气阀装置6的打开或关闭。该命令可以是指示通气阀装置控制器10操纵通气阀装置6的直接命令,或者可以是选择听力设备中与当前执行的程序不同的另一程序的命令,所述不同的程序要求通气阀装置6根据当前位置而采取另一位置,即,如果通气阀装置6关闭则打开,反之亦然。在这两种情况下,信号处理器22配置为:从听力设备存储器获得预定声音,并且将预定声音的反相版本输出到接收器2,以与信
号处理器22向通气阀装置控制器10发送激活信号同时发生。优选地,预定声音是当通气阀装置6打开时通气口4的第一预定声音以及当通气阀装置6关闭时通气口4的第二预定声音。
75.在替代实施方式中,在制造期间,没有预定声音存储在信号处理器22的听力设备存储器中。相反,医疗保健专业人员在适配听力设备期间现场指示通气阀装置控制器10分别打开和关闭通气阀装置6,使得通气口4在任一情况下发出声音。可以例如通过激活听力设备中的特殊模式来给出该指令,优选地,所述特殊模式可用作由医疗保健专业人员使用的适配软件中的选项,用于适配听力设备以适应用户的听力损失和其它需要。如在图2中分别表示为“来自接收器的声音”和“来自操纵通气口的声音”所表示的曲线所示,当通气阀装置6打开或关闭时,由通气口4发出的声音然后被听力设备的内部麦克风9拾取,并随后作为一组预定声音的表示存储在听力设备存储器中,用于每当操纵通气阀6时,由接收器2进行稍后、作为声学信号的反相再现。这具有额外的优点:使预定声音能够适应耳塞1、通气口4的尺寸和形状以及用户耳道的相应尺寸的各种配置。以这种方式,确保了由接收器2产生的预定声音的反相版本针对由通气口4发出的声音而被单独地优化。
76.现在参照图2和图3更详细地描述用于补偿耳塞1中的主动通气口4的声音的步骤。图3是示出图2所示类型的听力设备的信号处理器22中的、用于应用反相声音以减少或消除由主动通气口4发出的声音的方法(例如算法)的流程图。在该算法的步骤301中,启动听力设备,将用于减轻听力损失的指示加载到信号处理器22中,并且选择默认程序。在步骤302中,表示每当操纵通气阀装置6时由通气口4发出的声音的数据被存储在听力设备存储器中。这里应该指出的是,在一些实施方式中,步骤302可以在制造听力设备期间执行,即,在听力设备投入使用时,数据可以已经存在于听力设备存储器中。
77.在步骤303,确定通气阀装置6的当前位置。如果通气阀装置6处于关闭位置,则该方法或算法分支到步骤304,其中,信号处理器22期望打开通气口4的指令。当接收到打开通气口4的指令时,该方法或算法进行到步骤305,其中,信号处理器22向通气阀装置控制器10发送信号,并且同时发出与通气阀装置6打开的声音相对应的反相的预定声音。然后,该方法或算法返回到步骤303,以将通气阀装置6的打开位置更新为当前状态。
78.如果在步骤303中通气阀装置6确定为处于打开位置,则该方法或算法相反地分支到步骤306,其中,信号处理器22期望关闭通气口4的指令。当接收到关闭通气口4的指令时,该方法或算法进行到步骤307,其中,信号处理器22向通气阀装置控制器10发送信号,并且同时发出与通气阀装置6关闭的声音相对应的反相的预定声音。然后,该方法或算法返回到步骤303,以将通气阀装置6的关闭位置更新为当前状态。
79.参照图2所示的实施方式,图4a是示出当通气阀装置6关闭通气口时由通气口4发出的声音的示例的时序图。时序图具有沿x轴标记的时间以及沿y轴标记的气压。在图4a和4b中,x轴的缩放比例是任意选择的,但是可以是例如1ms/标记或100ms/标记,优选10ms/标记。当在t=0发出关闭通气口4的信号时,通气阀装置6在开始移动之前表现出主要由于机械限制的延迟,并且作为结果来自通气口4的空气压力贡献上升,直到在时间t=t1达到局部最大值,在该处再次开始下降。在时间t=t2,来自通气口4的空气压力贡献已经显著下降到标称空气压力以下,达到局部最小值。然后,在t=t3稳定在标称空气压力之前,来自通气口4的空气压力贡献以阻尼振动的形式上下波动几次。
80.参照图2所示的实施方式,图4b是示出由接收器2发出的反相的预定声音以抵消当
通气阀装置6关闭时由通气口4发出的声音的示例的时序图。为清楚起见,时序图与图4a中的时序图对齐,并且单位与图4a中的单位相同。在t=0时,在使接收器2的隔板沿通气阀装置6的相反方向移动之前通过将来自接收器2的反相的预定声音延迟相应的周期来模拟通气阀装置6的延迟,并且因此,来自再现反相的预定声音的接收器2的空气压力贡献下降直到在时间t=t1达到局部最大值,在该处再次开始上升。在时间t=t2,来自接收器2的空气压力贡献已经显著上升到标称空气压力以上,达到局部最大值。然后,在t=t3稳定在标称空气压力之前,来自接收器2的空气压力贡献继续跟随通气阀装置6的相反运动。
81.由于通气口4的出口和接收器2的出口均限于使用者耳道的封闭容积内这一事实,所以来自通气口4和接收器2的空气压力变化的贡献一起相互抵消。因此,如前所述,由此消除或至少极大地减少了当操纵通气阀装置6时使用者可能经历的不愉快的声音,同时保留主动通气口的优点。
82.图5a和5b示出根据一个实施方式的、贯穿具有主动通气口的接收器壳体50的纵剖。接收器壳体50具有大致圆柱形的形状,并且包括:接收器2,在接收器壳体50的远端通过接收器导线5连接到听力设备电路(未示出),并且在接收器壳体50的近端连接到接收器出音管53的一端。接收器出音管53的另一端由通气出口55固定。主动通气口包括安装在通气阀装置6上的螺线管线圈51和永磁体52。磁体52可以是环形磁铁。多个通气入口54分布在螺线管线圈51和通气出口55之间的接收器壳体壁中。通气出口55实施为限制接收器壳体50的近端的内径的环或内衬套(bushel)。凸缘56设置在接收器壳体50的近端。凸缘56的目的在于:当接收器外壳例如以图1所示的方式安装在耳塞中时,在耳塞(未示出)与接收器外壳50之间形成密封。
83.通气阀装置6配置为在图5a中所示的第一打开位置与图5b中所示的第二关闭位置之间移动。通气阀装置6和永磁体52,以有助于通气阀装置6在第一打开位置与第二关闭位置之间的滑动运动的方式,一起安装在接收器出音管53上。通过向螺线管线圈51施加电流以产生吸引或排斥永磁体52的磁场来启动滑动运动。沿一个方向通过螺线管线圈51的电流吸引永磁体52,从而打开通气口,而沿相反方向通过螺线管线圈51的电流排斥永磁体52,从而关闭通气口。
84.在图5a所示的通气阀装置6的第一打开位置,螺线管线圈51朝向接收器壳体50的远端吸引永磁体52,从而创建用于空气在多个通气入口54与通气出口55之间流动的通道。由于耳塞(未示出)与接收器壳体50之间的密封,当耳塞和接收器壳体50安装在耳道中的预期位置时,所述通道是空气能够逸出耳道(未示出)的唯一途径。
85.在图5b所示的通气阀装置6的第二关闭位置,螺线管线圈51朝向接收器壳体50的近端排斥永磁体52,从而关闭多个通气入口54与通气出口55之间的所述通道。当通气阀装置6的边缘邻接通气出口55的边沿时,通气阀装置6和通气出口55形成将空气从外部截留在耳道中的密封。
86.当通气阀装置6到达如图5b所示的第二关闭位置时,当撞击端部挡块时,发出第一咔嗒声。根据几个实施方式,第一咔嗒声可以通过使听力设备(未示出)的信号处理器同时向接收器2提供预定的第一声音信号来补偿,从而抵消通气阀装置6的咔嗒声。
87.当通气阀装置6到达如图5a所示的第一打开位置时,当撞击通气出口55的边沿时,发出第二咔嗒声。根据几个实施方式,第二咔嗒声可以通过使听力设备的信号处理器同时
向接收器2提供预定的第二声音信号来补偿,从而抵消通气阀装置6的第二咔嗒声。
88.以这种方式,设计了一种听力设备,该听力设备能够补偿每当操作主动通气口时由主动通气口发出的咔嗒声。
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