本申請要求于2014年5月27日提交的美國專利申請號14/288,100的權益。
發明領域
本文中所描述的發明的各實施例涉及用于骨傳導和其他類型的助聽器設備的系統、設備、部件以及方法的領域。
背景技術:
磁性骨傳導助聽器通過所述助聽器中包括的磁構件與已經被植入患者的皮膚下并且附接到所述患者的顱骨的磁性植入物之間發生的磁性吸力而被固定在患者的頭部位置。源自位于外部助聽器中的電磁換能器的聲學信號通過患者的皮膚被傳輸至下層磁性植入物附近的骨骼,然后通過骨骼傳輸至患者的耳蝸。響應于由布置在助聽器的外部的一個或多個麥克風所檢測到的外部環境音頻信號來提供由所述電磁換能器遞送的聲學信號。遞送至患者的耳蝸并且由此被患者聽到的聲音的保真度和準確性可能會不希望地被許多不同的因素(包括耦合至磁性植入物的助聽器以及助聽器設計和配置)所損害或影響。
需要的是一種提供患者所聽到的聲音的提高的保真度和準確性的磁性助聽系統。
技術實現要素:
在一個實施例中,提供了一種骨傳導磁性助聽器,所述骨傳導磁性助聽器包括:至少一個麥克風,所述至少一個麥克風被布置在所述助聽器的第一隔室中,所述至少一個麥克風被配置成用于檢測所述助聽器附近的環境聲音;以及換能器,所述換能器被布置在所述助聽器的第二隔室中,所述換能器被配置成用于生成聲學信號以傳輸至患者的顱骨,由所述換能器生成的所述聲學信號代表由所述至少一個麥克風檢測的所述環境聲音,其中,所述第一隔室通過至少一個壁或底板與所述第二隔室分離開來,并且布置在所述第一隔室與所述第二隔室之間的接縫、后膛(breeches)、孔、漏隙或聲學通道的一個或多個密封件或焊接件被配置成用于防止或抑制從所述第二隔室發出的聲學信號通過所述接縫、后膛、孔或漏隙進入所述第一隔室,并且進一步其中,至少所述第一隔室、所述至少一個壁或底板以及所述一個或多個密封件被一起配置成用于減少在所述換能器與所述至少一個麥克風之間發生的反饋的量。
如在此所使用的,短語“聲學信號”旨在被寬泛地解釋為包括聲波、振動信號、機械信號、電信號、聲音信號或聲波或信號或其任意組合的任意生成。
在另一個實施例中,提供了一種用于減少骨傳導磁性助聽器中換能器與至少一個麥克風之間的反饋的方法,所述方法包括:為所述至少一個麥克風提供第一隔室,所述至少一個麥克風被配置成用于檢測所述助聽器附近的環境聲音;為所述換能器提供第二隔室,所述換能器被配置成用于生成聲學信號以傳輸至患者的顱骨,由所述換能器生成的所述聲學信號代表由所述至少一個麥克風檢測的所述環境聲音;以及使用密封材料、粘合劑以及超聲焊接件中的至少一項在布置在所述第一隔室與所述第二隔室之間的一個或多個接縫、后膛、孔、漏隙或聲學通道中形成一個或多個密封件或焊接件,所述密封件被配置成用于防止或抑制從所述第二隔室發出的聲學信號進入所述第一隔室,并且進一步其中,至少所述第一隔室、所述至少一個壁或底板以及所述密封件被一起配置成用于減少在所述換能器與所述至少一個麥克風之間發生的反饋的量。
在又另一個實施例中,提供了一種骨傳導磁性助聽器,所述骨傳導磁性助聽器包括:電磁(“EM”)換能器,所述電磁換能器被布置在至少一個殼體中;至少一個麥克風,所述至少一個麥克風被布置在所述至少一個殼體中、上或附近,所述麥克風被配置成用于檢測所述助聽器附近的環境聲音;以及換能器封裝隔室,所述換能器封裝隔室被布置在所述EM換能器周圍并且被配置成用于衰減或者減少由所述EM換能器生成的聲波傳播至所述至少一個麥克風。
在又另一個實施例中,提供了一種骨傳導磁性助聽器,所述骨傳導磁性助聽器包括:電磁(“EM”)換能器,所述電磁換能器被布置主殼體中;以及至少一個麥克風,所述至少一個麥克風被布置在所述主殼體之中或之上或與所述主殼體分離的麥克風殼體之中或之上,所述麥克風被配置成用于檢測所述助聽器附近的環境聲音,其中,所述EM換能器被配置成用于響應于由所述至少一個麥克風檢測的所述環境聲音來生成聲音;以及麥克風封裝隔室,所述麥克風封裝隔室被布置在所述至少一個麥克風周圍并且被配置成用于衰減或者減少由所述EM換能器生成的聲波傳播至所述至少一個麥克風。
在又進一步的實施例中,提供了一種用于減少骨傳導磁性助聽器中換能器與麥克風之間的反饋的方法,所述方法包括:在所述換能器周圍提供換能器封裝隔室,所述換能器封裝隔室被配置成用于衰減或者減少由所述換能器生成的聲波傳播至所述麥克風。
在又進一步的實施例中,提供了一種減少骨傳導磁性助聽器中換能器與麥克風之間的反饋的方法,所述方法包括:在所述麥克風周圍提供被配置成用于衰減或者減少由所述換能器生成的聲波傳播至所述麥克風的麥克風封裝隔室或消音或吸音材料。
在閱讀并且理解了本申請中說明書和附圖之后,在此公開的進一步實施例對本領域的技術人員將變得清楚。
附圖說明
各實施例的不同方面將從以下說明書、附圖以及權利要求書中變得清楚,其中:
圖1(a)、圖1(b)和圖1(c)分別示出了現有技術ALPHATM 1、和骨傳導助聽器的所選擇的實施例的側面截面示意圖;
圖2(a)示出了如圖1(a)和圖3(b)所示的助聽器或設備10的現有技術功能電氣與電子框圖的一個實施例;
圖2(b)示出了針對使用SA3286DSP制造的SOPHONO ALPHA 1助聽器的現有技術接線圖的一個實施例;
圖3(a)示出了根據圖1(a)的現有技術磁性植入物20的一個實施例;
圖3(b)示出了現有技術SOPHONO ALPHA 1助聽器或設備10的一個實施例;
圖3(c)示出了現有技術SOPHONO ALPHA助聽器或設備10的另一個實施例;
圖4示出了在一個或多個麥克風與換能器之間具有改進的隔聲的助聽器的一個實施例的橫截面視圖;
圖5示出了在一個或多個麥克風與換能器之間具有改進的隔聲的助聽器的另一個實施例的橫截面視圖;
圖6(a)、圖6(b)和圖6(c)示出了在一個或多個麥克風85與換能器25之間具有改進的隔聲的助聽器或設備10的另一個實施例的橫截面視圖;
圖7和圖8示出了如圖6(a)所示的助聽器或設備10的實施例的頂部透視側視圖和端視圖;
圖9(a)和圖9(b)分別示出了助聽器的另一個實施例的底側透視分解視圖和頂側透視組裝局部切除視圖;
圖10(a)、圖10(b)和圖10(c)分別示出了具有低剖面的助聽器的又另一個實施例的頂側透視分解視圖、底側透視分解視圖以及頂側透視組裝局部切除視圖;
圖10(d)和圖10(e)示出了通過圖10(c)的圖10(a)的助聽器或設備10的頂側透視分解局部視圖;以及
圖11(a)和圖11(b)示出了圖10(a)和圖10(b)的組裝助聽器的端視圖。
所述附圖不一定是按比例繪制的。貫穿附圖,相同的標號指代相同的部件或步驟。
具體實施方式
在此描述的是用于骨傳導和/或骨錨式助聽器的系統、設備、部件以及方法的各實施例。
骨錨式助聽設備(或“BAHD”)是基于具有外科植入的一個部分或多個部分的骨傳導的聽覺假體設備。BAHD將顱骨的骨骼用作將聲音傳送至患者的內耳的通道。對于具有傳導性聽力損失的人們,BAHD繞過外耳道和中耳,并且經由植入的金屬柱刺激仍然起作用的耳蝸。對于具有單側聽力損失的患者,BAHD使用顱骨將聲音從耳聾的一側傳導至具有起作用的耳蝸的另一側。在大多數BAHD系統中,鈦柱或板通過外科手術嵌入到顱骨中,帶有延伸穿過并且暴露在患者的皮膚外的小鄰接。BAHD聲音處理器附接至所述鄰接并且通過所述外部的鄰接將聲音震動傳輸至植入物。植入物振動顱骨和內耳,刺激內耳的神經纖維聽到聲音。BAHD設備也可以通過將微型化的FM接收器或藍牙連接附接至其上來連接至FM系統或音樂播放器。
由澳大利亞悉尼的COCHLEARTM和丹麥Smoerum的OTICONTM制造BAHD設備。科羅拉多州博爾德的SOPHONOTM制造了Alpha 1磁性助聽設備,通過耦合至植入在患者皮下的顱骨中的磁的或磁化的骨板(或“磁性植入物”)將患者耳朵后面的磁裝置附接至患者的顱骨。
用于植入此類柱或板的外科手術是相對簡單且被本領域技術人員所熟知的。例如,參見由科羅拉多州博爾德的Sophono公司(Sophono,Inc.)出版的“Alpha I(S)和Alpha I(M)醫師手冊-修訂版A S0300-00”,本手冊以其全部內容通過引用結合在此。
圖1(a)、圖1(b)和圖1(c)分別示出了現有技術SOPHONO ALPHA 1、BAHA和AUDIANT骨傳導助聽器的所選擇的實施例的側面截面示意圖。注意,圖1(a)、圖1(b)和圖1(c)不一定是按比例的。
在圖1(a)中,磁性助聽設備10包括殼體107、具有相應的磁體和線圈的電磁/骨傳導(“EM”)換能器25、數字信號處理器(“DSP”)80、電池95、磁隔離片或基板50以及磁性植入物或磁性植入物20。如圖1(a)和圖3(a)所示,根據一個實施例,磁性植入物20包括由生物兼容性金屬(諸如被配置成用于已經布置在其中或在其中已經附接到可植入式磁體或磁構件60的醫用級鈦)形成的框架(例如參見圖3(a))。接骨螺釘15將磁性植入物20固定或附接到顱骨70,并且通過位于磁植入框架21的臂22的外側端的螺釘孔23布置(例如參見圖3(a))。磁構件60a和60b被配置成用于磁耦合至安裝到磁隔離片或基板50上或其中、或以其他方式形成磁隔離片或基板的一部分的一個或多個相應的外部磁構件或磁體55a和55b,所述磁隔離片或基板進而被可操作地耦合到EM換能器25和金屬盤40。DSP 80被配置成用于根據由麥克風85采集的外部音頻信號驅動EM換能器25、金屬盤40以及磁隔離片或基板50。DSP 80和EM換能器25由電池95供電,根據一個實施例,所述電池可能是鋅-空氣電池或任何其他適當類型的一次或二次(即,可充電式)電化學電池(諸如堿性電池或鋰電池)。
如圖1(a)進一步所示,磁性植入物20被附接至患者的顱骨70,并且通過患者的皮膚75與磁隔離片或基板50分離開來。圖1(a)的助聽設備10由此被可操作地磁性或機械地耦合至植入患者的顱骨70中的磁性植入物20,所述磁性植入物允許源自DSP 80和EM換能器25的音頻信號經由顱骨70傳輸至患者的內耳。
圖1(b)示出了助聽設備10的另一個實施例,所述助聽設備是設備,所示設備包括殼體107、具有相應的磁體和線圈的EM換能器25、DSP 80、電池95、外柱17、可植入式骨錨115以及鄰接構件19。在一個實施例中,如圖1(b)所示,可植入式骨錨115包括由生物兼容性金屬(諸如被配置成用于已經布置在其中或在其中已經附接到鄰接構件19的鈦)形成的接骨螺釘,所述接骨螺釘進而可以被配置成用于與外柱17機械地或磁性地配合,并且進而被可操作地耦合至EM換能器25。DSP 80被配置成用于根據由麥克風85接收的外部音頻信號驅動EM換能器25和外柱17。DSP 80和EM換能器25由電池95供電,根據一個實施例,所述電池是鋅-空氣電池(或如上所述的任何其他合適的電池或電化學電池)。如圖1(b)所示,通過機械地或磁裝置將可植入式骨錨115附接到患者的顱骨70,并且也通過鄰接構件19附接到外柱17。圖1(b)的助聽設備10從而被磁性或機械地耦合至植入患者的顱骨70中的可植入式骨錨115,從而允許源自DSP 80和EM換能器25的音頻信號經由顱骨70傳輸至患者的內耳。
圖1(c)示出了助聽設備10的另一個實施例,所述助聽設備是型設備,其中,可植入式磁構件60通過可植入式骨錨115被附接到患者的顱骨70。可植入式骨錨115包括由生物兼容性金屬(諸如鈦)形成的接骨螺釘,并且已經被布置在其上或在其中附接到可植入式磁構件60,所述可植入式磁構件通過患者的皮膚75磁性地耦合至EM換能器25。處理器80被配置成用于根據由麥克風85接收的外部音頻信號驅動EM換能器25。圖1(c)的助聽設備10從而被磁性地耦合至植入患者的顱骨70中的可植入式骨錨115,從而允許源自處理器80和EM換能器25的音頻信號經由顱骨70傳輸至患者的內耳。
圖2(a)示出了如圖1(a)和圖2(b)所示的助聽器或設備10的現有技術功能電氣與電子框圖的一個實施例。在圖2(a)的框圖中,根據一個實施例,處理器80是SOUND DESIGNSA3286INSPIRA數字DSP,其數據表為2009年3月的數據表48550-2,所述數據表的副本可以在于2014年5月27日提交的父美國申請號14/288,100的文件歷史中找到。用于SOPHONO ALPHA 1TM助聽器的音頻處理器以DSP芯片80為中心,所述DSP芯片提供可編程信號處理功能。信號處理可以由計算機軟件自定義,所述計算機軟件通過編程端口125與SOPHONO ALPHA 1進行通信。根據一個實施例,系統由標準的鋅空氣電池95(即,助聽器電池)供電,盡管可以采用其他類型的電池。SOPHONO ALPHA 1助聽器使用雙微型麥克風85a和85b(可以采用所述微信麥克風中的一者或兩者)檢測聲學信號。SA 3286芯片80支持具有第一和第二麥克風85a和85b的雙向音頻處理來實現信號的雙向處理。直接音頻輸入(DAI)連接器150允許連接附件,所述附件提供除了或代替麥克風信號的音頻信號。DAI連接器的最常見的用途是與FM系統相結合。FM接收器可以插入DAI連接器150。FM發射器可以被佩戴,例如,由課堂上的老師佩戴,從而確保佩戴助聽器或設備10和相應的FM接收器的學生清楚地聽到老師所講的內容。其他DAI附件包括用于音樂播放器的適配器、拾音線圈或藍牙手機附件。根據一個實施例,處理器80或SA 3286 80具有四個可用的程序存儲器,這允許聽力健康專家針對不同的聽力情況自定義四個程序中的每一個。存儲器選擇按鈕145允許用戶從激活的存儲器中選擇存儲器。這可能包括針對噪聲情況、雙向程序或使用DAI輸入的程序的特殊頻率調整。
圖2(b)示出了針對使用前述SA3286DSP 80制造的SOPHONO ALPHA 1助聽器的現有技術接線圖的一個實施例。注意,助聽設備10的各實施例不限于SA3286DSP 80的使用,以及任何其他合適的CPU、處理器、控制器或計算設備80可以被使用。根據一個實施例,處理器80被安裝在布置在助聽設備10的殼體107內的印刷電路板155上。
在一些實施例中,并入助聽設備10的麥克風85是由制造的8010T麥克風,其數據表是2007年12月的第一版數據表3800-3016007,所述數據表的副本可以在于2014年5月27日提交的父美國申請號14/288,100的文件歷史中找到。在本文要求保護的助聽器的各實施例中,可以采用其他合適類型的麥克風(包括其他類型的電容麥克風)。在本文要求保護的助聽器的又進一步實施例中,并入助聽設備10的電磁換能器25是由澳大利亞的制造的VKH3391W換能器,其副本也可以在于2014年5月27日提交的父美國申請號14/288,100的文件歷史中找到。也可以使用其他類型的合適的EM或其他類型的換能器。
圖3(a)、圖3(b)和圖3(c)示出了根據圖1(a)的骨傳導助聽設備(BCHD)10和磁性植入物20,其中,磁性植入物20的可植入式框架21已經被布置在可植入式磁構件60a和60b之上或之中(參見圖3(a)和圖3(b)),并且其中,助聽設備10的磁隔離片或基板50具有布置在其中的磁構件55a和55b(參見圖3(b))。圖3(a)的磁性植入物20的兩個磁體60a和60b允許使用對應的相對的磁構件55a和60a,以及55b和60b的北極對或南極對將助聽設備10和磁隔離片或基板50放置在患者顱骨70上的單個位置中,并且相對于彼此適當地對齊,以允許實現磁隔離片或基板50與磁性植入物20之間的足夠程度的磁耦合(參見圖3(b))。如圖1(a)所示,磁性植入物20優選地被配置成用于附接到患者皮膚75下的顱骨70。在一個方面,通過直接裝置(諸如通過螺釘15)將磁性植入物20附接到顱骨75。
參照圖3(b),示出了被配置成用于根據圖3(a)的磁性植入物20進行操作的ALPHA 1助聽設備10。如所示出的,圖3(b)的助聽設備10包括上殼體109、下殼體113、磁隔離片或基板50、布置在隔離片或基板50內的外部磁體55a和55b、EM換能器耦合器或連接器45、經由耦合器45耦合至EM換能器25的金屬盤40、磁耦合至盤40的隔離片或基板50、編程端口/插口125、程序開關145以及麥克風85。圖3(b)未示出助聽設備10的實施例的各種其他方面,諸如音量控制器120、電池隔室130、電池門135、電池接頭140、直接音頻輸入(DAI)150以及其上安裝各種部件(諸如處理器80)的助聽器電路板155。
繼續參照圖3(a)和圖3(b),磁性植入物20的框架22容納對應于如圖3(b)所示的包括在隔離片或基板50內的磁體55a和55b的一對磁體60a和60b。磁體55a和55b的南極(S)和北極(N)被分別配置在隔離片或基板50中,從而使得磁體55a的南極旨在覆蓋并且磁耦合至磁體60a的北極,并且使得磁體55b的北極旨在覆蓋并且磁耦合至磁體60b的南極。磁體55a、55b、60a和60b的這種安排和配置旨在允許將助聽設備10保持到患者的頭部所需的磁力展開或分散在患者的頭發和/皮膚75的相對寬的表面區域上,從而防止可能以其他方式發生的疼痛刺激,如果此類磁力在較小或更窄的表面區域展開的話。在圖3(a)所示的實施例中,框架22和磁性植入物20被配置成用于通過螺釘15附接到患者的顱骨70,所述螺釘通過螺釘凹陷或孔23布置。圖3(c)示出了助聽設備10的實施例,所述助聽設備被配置成用于結合按照圖1(a)布置在磁性植入物20中的單個磁體60進行操作。
現在參照圖4至圖11(b),示出了在一個或多個麥克風85與換能器25之間具有改進的隔聲的助聽設備10的各實施例和視圖。已經發現,由電磁換能器25生成的聲音可能被麥克風85不希望地感測或采集,這可能影響遞送至患者的耳蝸的聲音的保真度或準確性。具體地,換能器25與麥克風85之間的不令人期望的反饋已經被發現,其發生在如上所述的助聽設備10的至少一些現有技術版本中。此類反饋會對通過助聽設備10遞送至患者的聲音的保真度和準確性產生不利的影響。下文描述了用于解決這個問題以及將一個或多個麥克風85與換能器25更好地在聲學上進行隔離的各種裝置和方法。
在描述在麥克風85與換能器25之間提供改進的隔聲的助聽設備10的各實施例之前,注意,圖1(b)所示的處理器80是DSP或數字信號處理器。在閱讀并且理解了本說明書之后,然后,本領域技術人員將理解的是,下文中所描述的并入各種隔聲裝置和方法的助聽設備10可以結合除了DSP的處理器80被采用。此類處理器80包括但不限于CPU、處理器、微處理器、控制器、微控制器、應用專用集成電路(ASIC)等等。此類處理器80被編程且配置成用于處理由麥克風85感測且采集的環境外部音頻信號,并且進一步地被編程成用于按照所感測的環境外部音頻信號驅動換能器25。此外,可以在助聽設備10中采用多于一個的此類處理器80,從而完成此類功能,其中,這些處理器被可操作地彼此連接。除了圖1(a)至圖2(b)所示的電氣或電子電路之外,電氣或電子電路也可以應用于助聽設備10,諸如允許助聽設備10與外部設備進行通信或由外部設備進行編程的放大器、過濾器以及無線或硬連線通信電路。
除了上述的SONION麥克風之外,麥克風85或其他類型的聲音檢測或接收換能器可以應用于助聽設備10的各實施例中,包括但不限于接收器、拾音線圈(有源的以及無源的)、噪聲消除麥克風以及振動傳感器。此類接收換能器85在此被統稱為“麥克風”。除了上述的VKH3391W EM換能器之外,聲音生成換能器25也可以被應用于助聽設備10,包括但不限于合適的壓電換能器。
圖4示出了助聽設備10的一個實施例的橫截面視圖,其中,僅示出了助聽設備10的一些部分,包括一些涉及在助聽設備10中的麥克風85a和85b與換能器25之間提供一個或多個隔音屏障或隔離裝置。在圖4中,主助聽器殼體107包括位于其中并且已經附接至其上的換能器25和麥克風85a和85b。金屬盤40經由耦合器45可操作地連接至換能器25,并且允許助聽設備10由磁裝置可操作地連接至下層磁隔離片或基板50a,從而用于將由換能器25生成的聲音通過骨傳導遞送至患者的耳蝸,盤40由鐵磁材料(諸如鋼)形成。在圖4所示的實施例中,換能器隔音屏障或屏蔽83(或換能器封裝隔室83)圍繞換能器25被提供,并且被配置成用于阻擋、吸收和/或衰減源自換能器25的可能以其他方式進入接近麥克風85a和85b的空間或者容積85的聲音。在生成聲音的過程中,換能器25在換能器封裝隔室83內部振動并且抖動,以此方式將聲音遞送至盤40、磁隔離片50以及患者的耳蝸。
換能器封裝隔室83防止、衰減、阻擋、減少、最小化和/或大體上消除換能器25與麥克風85a和85b之間的音頻信號的傳播。在一個實施例中,換能器封裝隔室83被配置成用于吸收和/或部分地吸收源自換能器25的音頻信號,并且通過非限制性示例包括或由以下各項中的一項或多項形成:多孔彈性材料、多孔材料、泡沫、聚氨酯泡沫、聚合物微粒、無機聚合物泡沫、聚氨酯泡沫、智能泡沫(smart foam)(例如,以較高頻率被動地運行并且也包括由振蕩電氣輸入驅動的PVDF或二氟乙烯元素的活動輸入的泡沫,所述振蕩電氣輸入在較低頻率下有效)、蜂窩多孔吸音材料、蜂窩三聚氰胺、顆粒狀多孔吸音材料、纖維狀多孔吸音材料、閉孔金屬泡沫、金屬泡沫、凝膠、氣凝膠以及任何其他的合適的吸音或減聲材料。
換能器封裝隔室83也可以由撓曲吸音材料或共振吸音材料形成,所述撓曲吸音材料或共振吸音材料被配置成用于對入射在其上的聲波進行減弱或反射。此類材料通常上是被配置成用于由于來自聲能的激勵而彎曲的無孔彈性材料,并且從而消散其上入射的聲能,和/或用于反射其上入射的聲能的一些部分。
在圖4中,麥克風85a和85b被示出為安裝在或附接到主殼體107上。兩個麥克風85a和85b被示出為布置在主殼體107上的不同位置中,一個位于主殼體107的上方(麥克風85a),另一個位于主殼體107的側面(麥克風85b);也考慮了用于麥克風85a和/或85b的其他位置。在本文中所描述的各實施例中,助聽設備10只可以采用此類麥克風中的一個,或可以采用附加的麥克風。在圖4中,麥克風85a和85b被示出為至少大體上且優選地分別由麥克風封裝隔室87a和87b完全圍繞,根據各實施例,所述麥克風封裝隔室可以或可以不包括消音或吸音材料89a和89b。替代性地,麥克風85a和85b可以被罐裝在或僅由反聲、聲消聲、消音、隔聲和/或吸音材料89a和89b圍繞。
在一個實施例中,麥克風封裝隔室87a和87b被配置成用于吸收和/或部分地吸收源自換能器25的音頻信號,并且通過非限制性示例包括或由以下各項中的一項或多項形成:多孔彈性材料、多孔材料、泡沫、聚氨酯泡沫、聚合物微粒、無機聚合物泡沫、聚氨酯泡沫、蜂窩多孔吸音材料、蜂窩三聚氰胺、顆粒狀多孔吸音材料、纖維狀多孔吸音材料、閉孔金屬泡沫、金屬泡沫、凝膠、氣凝膠以及任何其他的合適的吸音或減聲材料。相同的或類似的材料可以應用于消音或吸音材料89a和89b中。
麥克風封裝隔室87a和87b也可以由撓曲吸音材料或共振吸音材料形成,所述撓曲吸音材料或共振吸音材料被配置成用于對入射在其上的聲波進行減弱或反射。此類材料通常上是被配置成用于由于來自聲能的激勵而彎曲的無孔彈性材料,并且從而消散其上入射的聲能,和/或用于反射其上入射的聲能的一些部分。
在一些實施例中,麥克風封裝隔室87a和87b和與此相關聯的對應的麥克風85a和85b之間沒有布置消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89a和89b。
在其他實施例中,麥克風85a和85b是雙向麥克風,所述雙向麥克風被配置成用于選擇性地感測優先于源自換能器25的不令人期望的音頻信號的外部音頻信號。
在進一步的實施例中,一個或多個噪聲消除麥克風(圖4未示出)被提供在主殼體107內,并且被定位或配置成用于感測源自換能器25的不令人期望的音頻信號。由一個或多個噪聲消除麥克風生成的輸出信號被路由至處理器80,其中,本領域技術人員所熟知的自適應濾波或其他合適的數字信號處理技術(例如,使用自適應增益衰減、陷波濾波以及相位抵消策略的自適應反饋減少算法)被用于從由換能器25和助聽設備10遞送至患者的耳蝸的聲音中移除或消除不令人期望的換能器/麥克風反饋噪音的大部分。
在圖4中,在一些實施例中,換能器封裝隔室83、麥克風封裝隔室87a和87b以及消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89a和89b中的所選擇的一種或多種被用于助聽器或設備10。
現在參照圖5,示出了助聽器或設備10的另一個實施例的橫截面視圖,其中,僅示出了助聽設備10的一些部分,包括一些涉及在助聽設備10中的麥克風85a和85b與換能器25之間提供一個或多個隔音屏障或隔離裝置。在圖5所示的實施例中,換能器封裝隔室83包括多個層或部件,即內換能器封裝隔室83a、消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89c以及外換能器封裝隔室83a’。由消音或吸音材料89c分離的嵌套的換能器封裝隔室83a和83a’的此類配置導致源自換能器25的不令人期望的聲音的減弱或衰減增大,所述不令人期望的聲音可能以其他方式進入容積或者空間87并且對麥克風85a和85b產生不利的影響。在一些實施例中,通過非限制性示例,圖5中的換能器封裝隔室83是通過在合適的聚合物或其他材料的包覆模制層之間夾入消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89c而制造的。
在圖5中,以類似的方式,麥克風85a和85b中的一個或多個可以至少大體上且優選地分別由嵌套的內或外麥克風封裝隔室87a和87a’以及87b和87b’完全圍繞,所述內或外麥克風封裝隔室進而分別由消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89a’和89b’分離開來。由消音或吸音材料89a’和89b’分離的嵌套的麥克風封裝隔室87a/87a’和87b/87b’的此類配置導致源自換能器25撞擊麥克風85a和85b產生的不令人期望的聲音的減弱或衰減增大,從而對此類麥克風的性能產生不利的影響。在一些實施例中,通過非限制性示例,麥克風封裝隔室87a/87a’和87b/87b’是通過在合適的聚合物或其他材料的包覆模制層之間夾入消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89a’和89b’而制造的。
在圖5中,在一些實施例中,換能器封裝隔室83、麥克風封裝隔室87a、麥克風封裝隔室87a’、麥克風封裝隔室87b、麥克風封裝隔室87b’以及消音或吸音材料、撓曲吸音材料或共振吸音材料89a、89a’、89b以及89b’中的所選擇的一種或多種被用于助聽設備10。
進一步注意,圖5所示的換能器封裝隔室83、麥克風封裝隔室87a/87a’和87b/87b’的一些實施例中也可以被修改,從而使得空氣、消聲氣體、消聲液體、消聲凝膠或真空被布置在嵌套的內部和外部封裝隔室之間,從而增強此類封裝隔室的減聲性能。此外,真空或合適的氣體可以被布置在換能器封裝隔室83的容積或空間81中,其中,隔室83是氣密密封的,從而減少或衰減不想要的換能器音頻信號傳播入主殼體107的容積或空間85中。
現在參照圖4和圖5,換能器封裝隔室83、麥克風封裝隔室87、87a、87a’、87b以及87b’中的任何一個或多個可被切削成特定尺寸、配置并且由合適的材料形成,從而使得此類隔室被調諧成用于使聲能在與由換能器25生成的噪音相關聯的峰值頻率上共振并且因此消散。
圖6(a)至圖8示出了助聽設備10的另一個實施例。首先參照圖6(a)、圖6(b)和圖6(c),示出了助聽器或設備10的一個實施例的各個部分的橫截面視圖。圖6(a)至圖6(c)僅示出了助聽設備10的一些部分,包括一些涉及在麥克風85a與換能器25之間提供一個或多個隔音屏障或隔離裝置。圖6(a)是助聽設備10的橫截面視圖,在基板50不耦合至助聽設備的情況下。圖6(b)和圖6(c)示出了助聽設備10的放大部分,涉及布置在孔101附近的部分以及布置在麥克風85a附近的部分。
在圖6(a)所示的助聽器或設備10的實施例中,上殼體109包括安裝在通過上殼體89的側壁布置的凹陷或孔99a中的麥克風85a、麥克風85a的外端88a、消音或吸音材料89(也可以是撓曲吸音材料或共振吸音材料)、孔或通道101以及布置在孔101中的密封件或密封材料93。在圖6(a)至圖6(c)所示的實施例中,第一隔室111由上殼體109形成,并且第二隔室91由與底部殼體113結合的主殼體107形成。麥克風85a被布置在第一隔室111內,并且換能器25被布置在第二隔室91內。在圖6(a)所示的助聽設備10的實施例中,接縫103和104將上殼體109與主殼體107分離開來,根據上殼體109連結或附接到主殼體107的特定裝置和配置,接縫103和104也可以將第一隔室111與第二隔室91或其中的部分分離開來。孔101通過上殼體109的底部部分和主殼體107的頂部部分布置,并且允許電線97從第一隔室穿入第二隔室,從而連接至電路板155(圖6(a)未示出)。圖6(a)和圖6(b)示出了填充有密封件、聲學密封件或密封材料93的孔101。
已經發現,布置在第一隔室111與第二隔室91之間的孔101、接縫103和104以及任何其他的孔、接縫、后膛、漏隙或聲學通道可以允許從位于第二隔室91的換能器25發出的不令人期望的聲學信號的傳入通過此類孔、接縫、后膛、漏隙或聲學通道進入第一隔室111。這些不令人期望的聲學信號可能會大幅增加在換能器25與麥克風85之間發生的反饋的量,從而顯著地減小由助聽設備10生成的并且傳輸至患者的聲音的保真度。也已經發現,此類反饋的數量可以通過在布置在第一隔室111與第二隔室91之間的此類孔、接縫、后膛、漏隙或聲學通道101/103/104中放入密封件或密封材料93而急劇地減少,其中,密封件93阻擋、防止或抑制不令人期望的聲學信號從第二隔室91傳輸至第一隔室111。第一和第二隔室之間的密封件也可以由合適的粘合劑、膠、硅樹脂、塑料、熱塑性塑料、環氧樹脂、超聲焊接件或任何其他合適的材料或過程形成或影響,在閱讀并且理解了本說明書、附圖和權利要求書之后,本領域技術人員將理解這些材料或過程。
在圖6(a)和圖6(c)中,孔或凹陷99a在第一隔室111與助聽設備10的外表面或上殼體109之間延伸。孔或腔99a被配置成用于在其中接納麥克風85a的外端88a。已經發現,通過將麥克風85a的外端88a定位成與上殼體109的外表面齊平或者從所述外表面略微向內,也可以減少換能器25與麥克風85a之間的不令人期望的反饋。據信,此類減少的反饋是由于外端88a沒有被定位于上殼體109外的自由空氣,并且因此沒有接收或甚至通過其自身的運動或與源自換能器25或基板50的不令人期望的聲學信號的交互而放大,所述不令人期望的聲學信號在助聽設備10的外表面傳播。外端88a和麥克風85a被優選地膠粘或密封到凹陷99a的至少多個部分。
在圖6(a)至圖6(c)中,第一隔室111或其部分可以填充有或部分地填充有材料93,根據一些實施例,所述材料可以是以下各項中的一項或多項:消音或吸音材料、撓曲吸音材料、共振吸音材料、多孔彈性材料、多孔材料、泡沫、聚氨酯泡沫、聚合物微粒、無機聚合物泡沫、聚氨酯泡沫、智能泡沫、蜂窩多孔吸音材料、蜂窩三聚氰胺、顆粒狀多孔吸音材料、纖維狀多孔吸音材料、閉孔金屬泡沫、金屬泡沫、凝膠和氣凝膠。材料93同樣被配置成用于幫助影響換能器25與麥克風85a之間反饋的減少。材料93也可以出于相同的目的被應用于第二隔室91中。無論是布置在第一隔室111或第二隔室91中,材料93都還可以包括撓曲吸音材料和共振吸音材料中的一項或多項,所述撓曲吸音材料和共振吸音材料被配置成用于對入射在其上的由所述換能器生成的聲波進行減弱或反射。材料93也可以是用于填充或部分地填充第一隔室111或第二隔室91并且也可以出于減少反饋的目的被配置的消音或吸音罐裝材料。噪音消除麥克風也可以被布置在助聽設備10內以進一步減少反饋。
圖7示出了圖6(a)的助聽設備10的頂部透視側視圖。圖8示出了圖6(a)的助聽設備10的頂部透視端視圖。
圖9(a)和圖9(b)分別示出了助聽設備10的另一個實施例的底側透視分解視圖和頂側透視組裝局部切除視圖。如圖9(a)所示,助聽設備10包括具有底部接縫103和麥克風凹陷或孔99a和99b的上殼體109。麥克風85a和85b被配置成用于適配在孔或凹陷99a和99b中。主殼體107具有上接縫104,所述上接縫被配置成用于靠著上殼體109的多個部分接合或接合在其之中或之上。存儲器選擇按鈕145使患者從不同的助聽程序中作出選擇。電池95適配在電池隔室130內和電池門135里面。換能器25是由主殼體107和第二隔室91內的換能器夾27固持的(類似于圖6(a))。換能器耦合器45通過底部殼體113將換能器25可操作地連接至盤40。聲音控制器120和印刷電路板155被安裝在殼體113和107內。換能器懸浮件27將底部殼體113內的換能器25置于支架上。基板50包括上部部分50a和底部部分50b,所述上部部分與底部部分之間夾入基板外磁構件55a、55a’、55b以及55b’。磁性植入物20包括安裝在磁植入框架21中的可植入式磁體60a和60b。
圖9(b)示出了圖9(a)的助聽設備10的頂側透視組裝切除視圖。第一隔室111被布置在上殼體109內側。第二隔室91被布置在主殼體107內側。孔101a和101b(在圖9(b)中不可見)被配置成用于接受連接至麥克風85a和85b第一端處的貫穿其中的電線,以及連接至印刷電路板155第二端處的貫穿其中的電線。接縫103和104被布置在主殼體107與上殼體109之間。如以上結合圖6(a)至圖8所描述的,孔101a和101b填充有用于影響有效的聲學密封的密封件、密封材料、粘合劑、硅樹脂或其他合適的材料或裝置93,以便于減少換能器25與麥克風85a與85b之間的反饋。同樣,可以被識別的第一隔室111與第二隔室91之間的接縫103、接縫104以及任何其他的孔、接縫、后膛、漏隙或聲學通道都填充或焊接有材料93,以便于防止或抑制從位于第二隔室91的換能器25發出的不令人期望的聲學信號的傳入通過此類孔、接縫、后膛、孔、漏隙或聲學通道進入第一隔室111。
繼續參照圖9(a)和圖9(b),孔或凹陷99a和99b被配置成用于在其中接納麥克風85a和85b的外端88a和88b。麥克風85a和85b的外端88a和88b被定位為與上殼體109的外表面齊平或者從所述外表面略微向內,從而減少換能器25與麥克風85a和85b之間的不令人期望的反饋。麥克風85a和85b的外端88a和88b被優選地膠粘或密封到凹陷99a和99b的至少多個部分。
圖10(a)、圖10(b)和圖10(c)分別示出了與圖9(a)和圖9(b)相比具有較低剖面的助聽設備10的又另一個實施例的頂側透視分解視圖、底側透視分解視圖以及頂側透視組裝局部切除視圖。圖10(d)和圖10(e)示出了圖10(a)至圖10(c)的助聽設備10的較低剖面的頂側透視分解局部視圖。圖11(a)和圖11(b)示出了圖10(a)和圖10(b)的組裝助聽設備10的端視圖。圖10(a)至圖11(b)所示的助聽設備10的低剖面實施例允許助聽設備10的高度和尺寸相對于圖9(a)和圖9(b)所示的實施例減少。
在圖10(a)至圖11(b)所示的助聽設備10的實施例中,圖9(a)和圖9(b)的三件殼體設計包括上殼體109、中心或主殼體107以及底部殼體113,所述三件殼體設計被替換為兩件殼體設計,所述兩件殼體設計包括上殼體109以及較低或底部殼體113。在圖10(a)至圖11(b)所示的助聽設備10的實施例中,基本上由上殼體109形成的圖9(a)和圖9(b)的第一隔室111由與上殼體109的多個部分相結合的底板和壁165替換并且形成。在圖10(a)至圖10(e)中,麥克風85a和85b被首先定位、膠粘、粘附或以其他方式固定到麥克風定位支架160,所述麥克風定位支架允許并且被配置成用于提供殼體109和第一隔室111內的麥克風85a和85b的高精度定位。支架160被固定或粘附到上殼體109,從而使得麥克風85a和85b被分別準確地或恰當地定位在麥克風凹陷99a和99b中。包括壁165b、底板165a以及凹口162的壁或底板165被然后定位在定位支架160和麥克風85a和85b之上,并且固定或粘附到上殼體109。
第一隔室111(參見圖10(c))進而由壁或底板165以及上殼體109的多個部分界定。支架160允許并且促進相對于上殼體109的麥克風85a和85b的高精度定位。第二隔室91(還參見圖10(c))由此由下殼體113、上殼體109的多個部分以及壁或底板165界定。凹口162(參見圖10(c)、圖10(d)以及圖10(e))允許連接至麥克風85a的第一電線從第一隔室111路由到壁或底板165與上殼體109之間的第二隔室91,再路由至印刷電路底板155。類似的凹口(附圖中未示出)允許連接至麥克風85b的第二電線從第一隔室111路由到壁或底板165與上殼體109之間的第二隔室91,再路由至印刷電路底板155。已經發現,如果換能器25與麥克風85a和85b之間的反饋減少,則這些凹口或開口162必須使用密封材料密封。接縫103和104被布置在上殼體109與底部殼體113之間。
類似于如以上結合圖6(a)至圖9(b)所描述的實施例,凹口162填充有用于影響有效的聲學密封的密封件、密封材料、粘合劑、硅樹脂或其他合適的材料或裝置93,以便于減少換能器25與麥克風85a與85b之間的反饋。同樣,可以被識別的第一隔室111與第二隔室91之間的接縫103、接縫104以及任何其他的孔、接縫、后膛、漏隙或聲學通道都填充或焊接有材料93,以便于防止或抑制從位于第二隔室91的換能器25發出的不令人期望的聲學信號的傳入通過此類孔、接縫、后膛、孔、漏隙或聲學通道進入第一隔室111。
繼續參照圖10(a)至圖11(b),孔或凹陷99a和99b被配置成用于在其中接納麥克風85a和85b的外端88a和88b。麥克風85a和85b的外端88a和88b被定位為與上殼體109的外表面齊平或者從所述外表面略微向內,從而減少換能器25與麥克風85a和85b之間的不令人期望的反饋。麥克風85a和85b的外端88a和88b被優選地膠粘或密封到凹陷99a和99b的至少多個部分。
注意,本文中所描述的以及所公開的各個殼體107、109和113以及壁和底板165優選地由塑料形成,但是也可以由其他材料形成,包括但不限于金屬或金屬合金。
除了上述的系統、設備和部件之外,也公開了本領域技術人員現在將清楚的與此相關聯的方法,諸如一種用于減少骨傳導磁性助聽器中換能器與至少一個麥克風之間的反饋的方法,所述方法包括:為所述至少一個麥克風提供第一隔室,所述至少一個麥克風被配置成用于檢測所述助聽器附近的環境聲音;為所述換能器提供第二隔室,所述換能器被配置成用于生成聲學信號以傳輸至患者的顱骨,由所述換能器生成的所述聲學信號代表由所述至少一個麥克風檢測的所述環境聲音;以及使用密封材料、粘合劑以及超聲焊接件中的至少一項在布置在所述第一隔室與所述第二隔室之間的一個或多個接縫、后膛、孔、漏隙或聲學通道中形成一個或多個密封件或焊接件,所述密封件被配置成用于防止或抑制從所述第二隔室發出的聲學信號進入所述第一隔室,并且進一步其中,至少所述第一隔室、所述至少一個壁或底板以及所述密封件被一起配置成用于減少在所述換能器與所述至少一個麥克風之間發生的反饋的量。
據信,在換能器25與至少一個麥克風85之間發生的不令人期望的反饋包括兩種主要部件:(a)源自由殼體109/113或107/113內的換能器25的運動或振動生成的空氣波以及圍繞所述換能器的空氣的反饋,以及(b)源自通過材料傳輸的體波的反饋,所述材料形成骨傳導助聽設備10的一個或多個殼體109/113或107/113,所述體波通過殼體109/113或107/113從換能器25朝向至少一個麥克風85傳輸。因此,在進一步的實施例中,消聲和/或減聲材料包括但不限于硅樹脂、橡膠和/或合成橡膠或形成殼體接縫、層、墊圈、懸浮件和/或其他配置的此類材料,所述消聲和/或減聲材料被放置在換能器25與至少一個麥克風85之間的體波的通道中,用于抑制、衰減和/或吸收此類體波并且減少不令人期望的反饋影響。
現在將被理解的是,在一些實施例中,提供了用于減少來自換能器25的聲放射對至少一個麥克風85產生不令人期望的影響的方法、設備部件以及材料,進而減少換能器25與至少一個麥克風85之間的反饋的量。根據本文中所描述并且公開的技術、設備、部件、配置、安排以及方法影響反饋減少的特定機制并沒有被完全理解,但是可能由于衰減影響、吸收影響、殼體共振效應中的一種或多種影響或由于其他影響并沒有被完全理解或領會一樣。然而,當本文中所描述并且公開的各個反饋減少技術、設備、部件、配置、安排或方法被正確地實施時,換能器與至少一個麥克風之間反饋的量的減少令人吃驚。
本文中所描述的不同實施例的各個方面和元素可以被結合,用于實施完全無源的噪音減少技術和部件、完全有源的噪音減少技術和部件或此類無源和有源噪音減少技術和部件的某些組合。
前述內容概述了許多實施例的特征,從而使得本領域技術人員可以更好地理解在此闡述的詳細描述。本領域技術人員現在將理解的是,助聽設備10的許多不同的排列、組合以及變化屬于各個實施例的范圍。本領域技術人員應該認識到,他們可以容易地將本公開用作設計或修改其他過程以及結構的基礎,以便于實施相同的目的和/或實現在此介紹的實施例的相同優點。本領域普通技術人員還應意識到,這些等同構造沒有背離本公開文本的精神和范圍,并且在不背離本公開文本的精神和范圍的情況下,可做出各種改變、替換和替代。
在閱讀并且理解了本說明書之后,本領域技術人員現在將理解和意識到,本文中所描述的各實施例為助聽器使用過程中的長期性問題提供了解決方案,諸如消除或者至少減少在換能器25與一個或多個麥克風85之間發生的反饋的量。