CN101171881A

CN101171881A - 接合的接收器和麦克风组件

Info

Publication number: CN101171881A
Application number: CNA2006800156831A
Authority: CN
Inventors: 约翰·泽伊; 丹尼斯·雷·柯克霍夫; 埃文·利亚马斯-扬
Original assignee: Knowles Electronics LLC
Current assignee: Knowles Electronics LLC
Priority date: 2005-05-09
Filing date: 2006-05-09
Publication date: 2008-04-30
Also published as: WO2006122010A1; US20060251279A1; EP1880575A1; US7747032B2

Abstract

本发明提供接合的接收器和麦克风组件。换能器组件可以包括：第一换能器，该第一换能器具有第一正面容积、第一背面容积以及声学耦接到所述第一正面容积的第一端口；和第二换能器，该第二换能器具有第二正面容积、第二背面容积以及声学耦接到所述第二正面容积的第二端口。所述第一背面容积和所述第二背面容积声学耦接，以增加第一换能器和第二换能器二者的有效背面容积。可以使用可选的信号处理电路，以基于从第二换能器接收的信号来控制第一换能器的输出。

Description

接合的接收器和麦克风组件

技术领域

本发明总体上涉及收听装置和便携式通信装置中使用的微型换能器，更具体地说，涉及一种接合的接收器和麦克风。

背景技术

关于收听装置和便携式通信装置的一个共同问题是避免超过声音信号中的不适阈值和保持对收听者的恒定声压级(SPL)。为了简化这些装置的操作，可以通过利用反馈结构的信号振幅调节而保持SPL。在这样的设置中，将放大器输入信号馈入到电平检测器。将电平检测器输出值传递到一控制环，该控制环在输入信号强度增大时提供放大器输出信号的衰减。但是，这样的补偿不能够令人满意地消除过大的SPL以防止对人的听觉特性的潜在的长期损害。此外，为了提高接收器效率，将从电源(即，电池)提取更多的电力以增大输出。但是，消耗电池的能量可能导致电源电压波动并且导致电池寿命的缩短。

附图说明

为了更完整地理解本公开，应该参照下面的详细说明和附图，在附图中：

图1是接合的接收器和麦克风组件的剖面图；

图2是图1的接合的接收器和麦克风组件的立体图；

图3是接合的接收器和麦克风组件以及信号处理电路的示意图；

图4是不具有信号处理电路的接合的接收器和麦克风组件的示意图；以及

图5是表示输出声压级与频率响应的曲线图。

具体实施方式

尽管本公开允许各种修改和另选形式，但通过在附图中的实施例而示出了特定的实施方式，在此将详细地描述这些实施方式。但可以理解的是，本公开并非旨在将本发明限于所描述的具体形式，相反，本发明旨在涵盖落入由所附的权利要求书所限定的本发明精神和范围内的全部变型例、另选例和等同物。

还应该理解的是，除非在本专利中使用句子“如在此所使用的，由此将术语“—”定义为表示……”或类似句子来明确地定义术语，否则就不是要明确地或者暗示地将该术语的含义限制于其字面或普通的意义之外，并且不应该将这样的术语理解为受限在基于本专利的任何部分中做出的任何陈述(除了权利要求书中的表述)的范围之内。在本专利中按照与单一含义相一致的方式来引用在本专利末尾的权利要求书中叙述的任何术语的方面来说，这样做只是为了清楚以使读者不会困惑，而并非旨在将这样的权利要求术语通过隐含地或另外地限制为该单一含义。除非通过提到词语“表示”和功能而没有提到任何结构来定义权利要求的要素，否则就并非旨在基于35 U.S.C§112第六段的应用来解释任何权利要求要素的范围。

图1至图2例示了在实际上任意类型的装置中使用的接合的接收器和麦克风组件100的示例性实施方式，所述装置例如蜂窝电话、能够使用网络的蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持计算机、蓝牙无线耳机、数字摄像机、其他类型的便携式计算和互联网接入设备和装置、助听器、耳内监听器、电子听觉保护装置等。组件100包括按照背对背邻接关系安装的例如麦克风200的第一换能器和例如接收器300的第二换能器，以提供共用的容积(volume)。该共用的容积大于在分立装置中可以获得的容积，并用来增加在低频响应处的接收器300的效率。在另选的实施方式中，麦克风200和接收器300可以安装为面对面地对齐，以再次提供共用的容积。第一和第二换能器另选地可以都是共用容积以增加低频响应和效率的接收器，或者可以都是享有由共用容积提供的相同益处的麦克风。

麦克风200包括与正面容积204连通的正面输入端口202和与背面容积208连通的背面输入端口206。接收器300具有用于向用户传送声学信号的声音输出管310，并且包括与正面容积304连通的正面输入端口302和与背面容积308连通的背面输入端口306。麦克风200的背面输入端口206和接收器300的背面输入端口306对齐并接合为使得麦克风200的背面容积208和接收器300的背面容积308形成单个的背面容积，即共用的容积。组合的容积208和308的增加的背面容积使得接收器300的声学输出的效率增加，特别是在低频处。该结构还消除了对于额外的声音管的需要，该声音管在其他情况下对于连接到麦克风200的背面容积208是必需的。

图3例示了配有信号处理电路400的接合组件100。该接合组件100和信号处理电路400提供了对耳道中的声学输出声压级(SPL)的监测和控制。但是，在没有直接布置在耳道中的装置中，可以使用接合的组件100来获得相同的效果。进入麦克风200的耳道内声音信号在传送到接收器300之前被转换为电信号。连接在麦克风200和接收器300之间的控制信号处理电路400进行操作，以响应于麦克风200的输出信号而产生控制信号。接收器300响应于麦克风200的输出信号和该控制信号，从而防止按过大SPL形式的组件100的过灵敏性。接收器300因此接收受控的电信号并将其转换为传送到用户的声音信号。控制信号处理电路400可以包括控制信号电路、转换器、SPL调节电路和/或数字信号处理器(DSP)。

可以为接合的组件100和信号处理电路400中的每一个提供单独的电源，这可以增强噪声隔离。此外，信号处理电路400可以不布置在接合的组件100的壳体内，而是可以具有单独的壳体，并可以例如通过有线或无线连接而可通信地连接到接合的组件100。

图4例示了没有信号处理电路的接合组件100。接合的组件100仍然可以进行操作以监测和控制在耳道中的声学输出声压级(SPL)。在该实施方式中，麦克风200被设置为接收由接收器300产生的声音信号，该声音信号用于监测和限制从接收器300传递到耳道的声音信号的SPL。

图5例示了表示输出声压级与频率响应的曲线表示。将麦克风200耦接到接收器300的背面容积保持了接收器的较多带宽。当背面容积将麦克风200耦接到接收器300时，第二峰值变为受到更多的衰减。在另选实施方式中，当麦克风200和接收器300面对面对齐时，从接收器300提供更高的峰值电平，即大约3dB。

通过引用将在此引用的包括公开文件、专利申请以及专利的全部参考文件并入于此，如同单独并且明确地指示通过引用并入每份参考文件并且在此对每份参考文件进行了全面阐述一样。

在对本发明进行描述的语境下(特别是在以下权利要求的语境下)使用术语“一个”和“所述”以及类似的指代，应被视为涵盖了单数和复数，除非在此以其它方式进行了指示或者明显与上下文相矛盾。在此引用数值范围仅在于用作对落入该范围内的各单独值进行单独引用的简写方法，除非在此以其它方式进行了指示，并且各单独值被并入本说明书中，如同在此单独引用了它一样。在此描述的全部方法都可以按任何合适的顺序执行，除非在此以其它方式进行了指示，或在其它情况下明显与上下文相矛盾。使用在此提供的任何和所有实施例或示例式语言(例如，“如”)，仅在于更好地阐释本发明，而非对本发明的范围进行限制，除非权利要求另有要求。本说明书中的任何语言都不应被视为指示任何实施本发明所必需的任何非权利要求要素。

在此描述了本发明的优选实施方式，包括发明者已知的用于实施本发明的最佳模式。应当理解，例示的实施例仅是示例性的，而不应被视为对本发明的范围进行了限制。

Claims

1.一种换能器组件，该换能器组件包括：

第一换能器，该第一换能器具有第一正面容积、第一背面容积以及声学耦接到所述第一正面容积的第一端口；和

第二换能器，该第二换能器具有第二正面容积、第二背面容积以及声学耦接到所述第二正面容积的第二端口；其中，

所述第一背面容积和所述第二背面容积声学耦接，从而与单独的所述第一背面容积或所述第二背面容积相比，提供扩大的背面容积。

2.根据权利要求1所述的换能器组件，该换能器组件具有包围所述换能器组件的壳体，所述壳体具有第一壳体部和第二壳体部，所述第一壳体部限定所述第一正面容积和所述第一背面容积，所述第二壳体部限定所述第二正面容积和所述第二背面容积。

3.根据权利要求1所述的换能器组件，所述第一换能器具有包括耦接到所述第一背面容积的第一孔的第一换能器壳体，所述第二换能器具有包括耦接到所述第二背面容积的第二孔的第二换能器壳体，所述第一换能器壳体与所述第二换能器壳体按使得所述第一孔与所述第二孔基本上对齐的方式相接合，从而将所述第一背面容积和所述第二背面容积相耦接。

4.根据权利要求1所述的换能器组件，其中，所述第一换能器和所述第二换能器分别是麦克风或接收器。

5.根据权利要求1所述的换能器组件，其中，所述第一换能器是接收器并且第二换能器是麦克风。

6.根据权利要求1所述的换能器组件，其中，所述第一端口和所述第二端口在共同方向上对齐。

7.根据权利要求1所述的换能器组件，其中，所述第一端口沿第一方向对齐，并且所述第二端口沿不同于所述第一方向的第二方向对齐。

8.根据权利要求1所述的换能器组件，该换能器组件包括信号处理电路，该信号处理电路可操作地耦接到所述第一换能器和所述第二换能器中的每一个。

9.根据权利要求8所述的换能器组件，其中，所述信号处理电路可以对来自所述第一换能器的信号进行操作，以控制所述第二换能器的输出。

10.根据权利要求8所述的换能器组件，其中，所述信号处理电路可以进行操作以控制所述第二换能器的声压级输出。

11.根据权利要求1所述的换能器组件，所述第一换能器的输入耦接到所述第二换能器的输出，所述第二换能器的输入耦接到所述第一换能器的输出，其中所述第一换能器的输出受到控制。

12.一种装置，该装置包括：

接收器，该接收器具有限定接收器正面容积和接收器背面容积的接收器壳体、形成在所述接收器壳体中并耦接到所述接收器正面容积的声学输出端口、以及接收器电气端子，所述接收器可以进行操作以响应于在所述接收器电气端子处的电输入信号而从所述输出端口产生声学输出信号；

麦克风，该麦克风具有限定麦克风正面容积和麦克风背面容积的麦克风壳体、形成在所述麦克风壳体中并耦接到所述接收器正面容积的声学输入端口、以及麦克风电气端子，所述麦克风可以进行操作以响应于在所述输入端口处接收到的声学输入信号而在所述电气端子处产生响应的电信号；并且

所述接收器壳体形成有声学耦接到所述接收器背面容积的接收器壳体孔，所述麦克风壳体形成有声学耦接到所述麦克风背面容积的麦克风壳体孔，所述接收器壳体耦接到所述麦克风壳体以使得所述接收器背面容积经由所述接收器孔和所述麦克风孔而声学耦接连接到所述麦克风背面容积，从而与单独的所述接收器背面容积或所述麦克风背面容积相比，提供扩大的接合背面容积。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述输入端口和所述输出端口在共同方向上对齐。

14.根据权利要求12所述的装置，其中，所述输入端口沿第一方向对齐，并且所述输出端口沿不同于所述第一方向的第二方向对齐。

15.根据权利要求12所述的装置，该装置包括信号处理电路，该信号处理电路可操作地耦接到所述接收器电气端子和所述麦克风电气端子中的每一个。

16.根据权利要求15所述的装置，其中，所述信号处理电路可以对来自所述麦克风的信号进行操作以控制所述接收器的输出。

17.根据权利要求15所述的装置，其中，所述信号处理电路可以进行操作以控制所述接收器的声压级输出。

18.根据权利要求12所述的装置，其中，所述接收器的电气端子耦接到所述麦克风的电气端子，所述麦克风的输入端口耦接到所述接收器的输出端口，其中基于所述麦克风的输出来控制所述接收器的输出。