具有裸耳麥克風(fēng)的骨傳導(dǎo)聽力裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有裸耳麥克風(fēng)的骨傳導(dǎo)聽力裝置。用于將音頻信號傳送通過用戶骨骼的裝置和方法包括從設(shè)置在耳道入口處或耳道內(nèi)的第一麥克風(fēng)接收音頻信號；以及振動第一換能器以將所述音頻信號可聽見地傳送通過所述骨骼。第二麥克風(fēng)可以被設(shè)置在第二耳道內(nèi)，且所述兩個麥克風(fēng)保存和傳送自然產(chǎn)生的耳間聲級和相位差異，以使用戶可感知方向性。
【專利說明】具有裸耳麥克風(fēng)的骨傳導(dǎo)聽力裝置
[0001]本申請是申請日為2008年6月3日，申請?zhí)枮?00880112519.1，發(fā)明名稱為“具
有裸耳麥克風(fēng)的骨傳導(dǎo)聽力裝置”的申請的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及用于通過在口腔內(nèi)和/或口腔周圍的牙齒或骨骼結(jié)構(gòu)傳送振動的方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]人耳可通常被劃分為三個區(qū)域:外耳、中耳、和內(nèi)耳。外耳通常包括外耳廓和耳道，該耳道是管狀通道，聲音經(jīng)過其到達(dá)中耳。外耳由鼓膜(耳膜)從中耳分開。中耳通常包括稱為小骨的三個小的骨頭，其構(gòu)成從鼓膜到內(nèi)耳的機(jī)械導(dǎo)體。最后，內(nèi)耳包括耳蝸，其是包括連接到聽覺神經(jīng)的大量靈敏的感覺毛細(xì)胞的充滿流體的結(jié)構(gòu)。
[0004]說話的動作使用肺、聲帶、顱骨中的混響、以及面部肌肉來產(chǎn)生從口腔和鼻子中釋放的聲信號。講話者以兩種方式聽到這種聲音。稱作“空氣傳導(dǎo)聽覺”的第一種方式由外耳(耳膜)的振動發(fā)起并依次傳送信號到中耳(小骨)，緊跟著是內(nèi)耳(耳蝸)，在聽覺神經(jīng)中產(chǎn)生信號，該信號最后被大腦解碼以解釋為聲音。第二種聽覺方式，即“骨傳導(dǎo)聽覺”在聲音振動從顎骨/顱骨直接傳送到內(nèi)耳時出現(xiàn)，因而繞過了外耳和中耳。作為這種骨傳導(dǎo)聽覺效應(yīng)的結(jié)果，即使我們完全塞住自己的耳道，我們?nèi)匀荒軌蚵牭阶约旱穆曇簟＿@是因為說話的動作在身體的骨頭，特別是顱骨中建立振動。盡管感知到的由骨傳導(dǎo)產(chǎn)生的聲音質(zhì)量與來自空氣傳導(dǎo)的聲音同等，但骨傳導(dǎo)信號攜帶對再現(xiàn)說話的信息非常充足的信息。
[0005]如在美國申請序列號2004/0202344中提到的，有在市場上可買到的一些麥克風(fēng)，其使用骨傳導(dǎo)且佩戴在外部，與如頭皮、耳道、乳突骨(耳后)、頸前部、頰骨和鬢角的地方處的骨骼產(chǎn)生間接接觸。因為在骨頭和傳感器之間存在皮膚，這些麥克風(fēng)都必須對信息的損失負(fù)有責(zé)任。例如，Temco語音傳導(dǎo)器(voiceducer)安置在耳朵內(nèi)和頭皮上,其中作為Radioear骨傳導(dǎo)耳機(jī)安置在頰骨和顎骨上。類似地，安置在頸前部的骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)也開發(fā)出來了。對人的頸前部安置的麥克風(fēng)包括帶有開口的板，該板被成形和布置成使得它保持在所述開口中固定的麥克風(fēng)，該麥克風(fēng)采用骨傳導(dǎo)與人的頸前部接觸。戴在耳道中的骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)采集來自外耳道的振動信號。安置在頭皮、顎骨和頰骨上的麥克風(fēng)在各自的地方采集顱骨的振動。盡管上面提到的裝置已經(jīng)成功上市，但仍然有許多缺點。首先，因為在傳感器和骨頭間存在皮膚，信號被削弱并可能被噪音信號損害。為了克服該限制，許多這類裝置需要在傳感器上施加某種形式的壓力以在骨骼和傳感器之間產(chǎn)生良好接觸。該壓力導(dǎo)致麥克風(fēng)的佩戴者的不適。而且，它們可能導(dǎo)致一些用戶的耳朵感染(在耳麥克風(fēng)的情況下)和頭痛(在頭皮和頰骨麥克風(fēng)的情況下)。
[0006]已報道存在幾種口內(nèi)骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)。在一個已知的例子中，麥克風(fēng)由保持在上下顎骨之間的磁致伸縮材料制成，用戶在傳感器上施加壓縮力。牙齒振動由傳感器采集，并被轉(zhuǎn)換成電信號。整個傳感器是帶水下呼吸器的潛水員的咬嘴的一部分。[0007]美國申請序列號20040202344公開了一種戴在人口中的牙齒麥克風(fēng)裝置，其包括與口腔內(nèi)的至少一顆牙齒接觸的聲音換能器元件。該換能器響應(yīng)于語音產(chǎn)生電信號，且來自聲音換能器的電信號被傳送到外部裝置。該聲音換能器可以是MEMS加速計，且MEMS加速計可以被耦合到信號調(diào)節(jié)電路用于信號調(diào)節(jié)。信號調(diào)節(jié)電路可以進(jìn)一步耦合到發(fā)射器。該發(fā)射器可以是任何類型的RF發(fā)射器、光發(fā)射器、或任何其他類型的發(fā)射器，如藍(lán)牙裝置或發(fā)射到W1-Fi網(wǎng)絡(luò)的裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在第一方面，用于將音頻信號傳送通過用戶骨骼的系統(tǒng)和方法包括從設(shè)置在第一耳道入口處或第一耳道內(nèi)的第一麥克風(fēng)接收音頻信號；以及振動第一換能器以將所述音頻信號可聽見地傳送通過所述骨骼。
[0009]該方法可以包括在麥克風(fēng)殼體內(nèi)設(shè)置所述麥克風(fēng)的電路。
[0010]所述電路可以包括信號處理器、電源、發(fā)射器和天線。
[0011]所述電路可以位于耳朵后面。
[0012]該方法可以包括在耳廓的一個或多個褶皺部分中設(shè)置所述電路。
[0013]所述麥克風(fēng)殼體可以包括一個或多個開口以傳遞聲音。
[0014]該方法可以包括接收來自設(shè)置在第二耳道內(nèi)或第二耳道入口處的第二麥克風(fēng)的
第二音頻信號。
[0015]該方法可以包括接收來自第一耳朵和第二耳朵的聲音信號，以及分別振動第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)。
[0016]所述第一麥克風(fēng)可以接收高聲級而所述第二麥克風(fēng)可以接收低聲級。
[0017]由于頭部遮蔽和所述麥克風(fēng)的物理分離，所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)可以捕獲在聲級和相位上不同的聲音。
[0018]所述第一麥克風(fēng)可以接收高聲級，且所述第二麥克風(fēng)可以接收相移的低聲級，其中所述高聲級和所述相移的低聲級可以給用戶提供方向性感知。
[0019]該方法可以包括:
[0020]將所述音頻信號濾波到至少第一頻率范圍和第二頻率范圍；
[0021]振動第一換能器來將所述第一頻率范圍傳送通過所述用戶的骨骼；以及
[0022]振動第二換能器來將所述第二頻率范圍傳送通過所述用戶的骨骼，以給所述用戶提供方向性。
[0023]在第二方面，聽力裝置包括設(shè)置在第一耳道入口處或第一耳道內(nèi)的第一麥克風(fēng)；以及耦合到第一麥克風(fēng)的第一換能器，所述第一換能器依照來自所述第一麥克風(fēng)的信號振動以將音頻信號可聽見地傳送通過骨骼。
[0024]該裝置可以包括麥克風(fēng)殼體中的、耦合到所述麥克風(fēng)的電路。
[0025]所述電路可以包括信號處理器、電源、發(fā)射器和天線。
[0026]所述電路可以位于耳朵后面。
[0027]所述電路可以被設(shè)置在耳廓的一個或多個褶皺部分中。
[0028]該裝置可以包括設(shè)置在第二耳道內(nèi)或第二耳道的入口處的第二麥克風(fēng)。
[0029]所述麥克風(fēng)可以接收來自第一耳朵和第二耳朵的聲音信號并分別振動第一換能器和第二換能器。
[0030]所述第一麥克風(fēng)可以接收高聲級，而所述第二麥克風(fēng)可以接收低聲級。
[0031]所述第一麥克風(fēng)可以接收高聲級且所述第二麥克風(fēng)可以接收相移的低聲級，其中所述高聲級和所述相移的低聲級聲音可以相加以給用戶提供方向性感知。
[0032]該裝置可以包括:
[0033]電路，其被耦合到所述第一麥克風(fēng)以將所述音頻信號濾波到至少第一頻率范圍和第二頻率范圍；其中所述第一換能器將所述第一頻率范圍傳送通過所述用戶的骨骼；
[0034]第二麥克風(fēng)，其被設(shè)置在第二耳道的入口處或第二耳道內(nèi)；
[0035]相移電路，其被耦合到第二麥克風(fēng)以調(diào)整具有所述第二頻率范圍的所述音頻信號；以及
[0036]第二換能器，其將所述第二頻率范圍傳送通過所述用戶的骨骼。
[0037]在另一方面，骨傳導(dǎo)助聽裝置包括被放置在耳道入口處或耳道內(nèi)的位于外部的雙麥克風(fēng)，以及包含相互通信的雙換能器的口器具。
[0038]在又一方面，骨傳導(dǎo)助聽裝置包括被放置在耳道入口處或耳道內(nèi)的位于外部的雙麥克風(fēng)，以及包含相互通信的雙換能器的口器具。由于所述麥克風(fēng)的位置，所述裝置允許用戶享受最自然的聲音輸入，當(dāng)那些聲音使用直信號和“相移”信號被傳送到耳蝸時，所述麥克風(fēng)利用耳廓進(jìn)行最佳聲音定位(和方向性)，以將方向性應(yīng)用于患者。
[0039]在又一方面，骨傳導(dǎo)助聽裝置包括被放置在耳道入口處或耳道內(nèi)的位于外部的雙麥克風(fēng)；所述麥克風(fēng)被耦合到電路，如信號處理器、電源、發(fā)射器、以及設(shè)置在位于每只耳朵的褶皺部分(耳廓)的后面、上面或內(nèi)部的獨立殼體中的天線。所述麥克風(fēng)接收到的聲信號被所述信號處理器放大和/或處理，且經(jīng)處理的信號被無線地耦合到包含一個或兩個換能器的口器具，所述換能器在所述口器具中被電子地耦合。
[0040]上述方面的實現(xiàn)可包括下列的一項或多項:耦合到所述麥克風(fēng)的電路，如信號處理器、電源、發(fā)射器和可以被設(shè)置在殼體中的天線。所述電路可以位于在耳后或在耳廓的一個或多個褶皺部分內(nèi)的殼體中。第二麥克風(fēng)可以被設(shè)置在第二耳道內(nèi)或第二耳道入口處。所述麥克風(fēng)接收來自第一和第二耳朵的聲音信號，且分別無線地耦合并振動所述第一和第二換能器。因為聲音在本質(zhì)上是定向的，由在第一耳朵處的麥克風(fēng)檢測到的聲級可能在聲級上較高，且在時間上最先到達(dá)所述第一麥克風(fēng)。自然的頭部遮蔽以及跨越在所述第一耳朵處的第一麥克風(fēng)和在所述第二耳朵處的第二麥克風(fēng)之間距離的聲音的飛行時間可使在所述第二耳朵處的第二麥克風(fēng)接收到的聲音信號與所述第一麥克風(fēng)檢測到的聲音相比在音量更低且被延遲幾毫秒。在雙換能器口器具的情況下，所述第一換能器接收來自與所述第一麥克風(fēng)相關(guān)聯(lián)的電路的高聲級，且所述第二換能器接收來自與所述第二麥克風(fēng)相關(guān)聯(lián)的電路的較低的和稍微延遲的聲級；這將導(dǎo)致在所述第二換能器產(chǎn)生振幅差異和相移的信號。所述第一換能器接收高聲級而所述第二換能器接收相移的低聲音，其中高的和相移的低聲音在耳蝸內(nèi)疊加，以給用戶提供方向性感知。所述裝置可以包括耦合到所述第一麥克風(fēng)以將該音頻信號濾波到至少第一頻率范圍和第二頻率范圍的電路；其中所述第一換能器傳送所述第一頻率范圍通過用戶的骨骼；設(shè)置在第二耳道入口處或第二耳道內(nèi)的第二麥克風(fēng)；耦合到第二麥克風(fēng)以調(diào)整具有第二頻率范圍的音頻信號的電路；以及傳送所述第二頻率范圍通過用戶的骨骼的第二換能器。耦合到第二麥克風(fēng)的所述第二電路可以包括附加的相移電路來增加或減少所述第二音頻信號相對于第一音頻信號的音頻信號級差和/或時間延遲的幅度(相移)，以將方向性的感知增強(qiáng)到比由頭部遮蔽及麥克風(fēng)的物理分離引起的自然衰減和時間延遲所提供的更大的程度。
[0041]電子和換能器裝置可以連接、粘附或用其他方法嵌在可移除的牙齒或口器具中或上來構(gòu)成助聽組件，或直接連接到牙齒或上或下顎骨上。這種可移除的口器具可以是定制的裝置，其利用由傳統(tǒng)牙印模方法獲得的牙齒結(jié)構(gòu)的復(fù)制模型從熱成形處理制作。所述電子和換能器組件可以直接或通過接收機(jī)接收進(jìn)入的聲音以處理和放大所述信號，并將經(jīng)過處理的聲音通過振動換能器元件傳送，所述換能器元件耦合到牙齒或其它骨骼結(jié)構(gòu)，例如上頜骨、下頜骨或上顎骨骨骼結(jié)構(gòu).[0042]在一種變化形式中，用于將振動傳送通過至少一顆牙齒的組件可通常包括具有符合所述至少一顆牙齒的至少一部分的形狀的殼體，以及布置在所述殼體的內(nèi)部或上面且與所述至少一顆牙齒的表面處于振動通信的可啟動換能器。此外，所述換能器本身可以是與電子器件分離的組件，且可以沿著所述牙齒的另一表面設(shè)置。
[0043]在利用多個部件的其他變化形式中，通常第一部件可以使用永久或半永久粘合劑連接到牙齒，而第二可移除的部件可以被連接、粘附或以其他方法附加到所述第一部件。用于將所述第一部件連接到牙齒的粘合劑的例子可包括粘固粉和環(huán)氧樹脂，其用來由醫(yī)護(hù)人員施用和/或移除。典型的牙齒粘固粉的例子包括但不限于氧化鋅丁香油酚、磷酸鋅、磷酸鋅硅、聚丙烯酸鋅、聚羧酸鋅、玻璃離聚物、樹脂基、硅酸鹽類粘固粉等等。
[0044]所述第一部件可以包含機(jī)構(gòu)和/或電子器件(如執(zhí)行器、處理器、接收機(jī)等等)中的任何一個、所有或沒有一個，而可連接到所述第一部件的第二部件也可以包含所述機(jī)構(gòu)和/或電子器件的任何組合，例如電池。這兩個部件可以利用多種機(jī)構(gòu)例如電磁、機(jī)械連接、化學(xué)連接、或任何或所有這些連接機(jī)構(gòu)的組合被臨時連接。
[0045]在一個例子中，電子器件和/或換能器組件可以界定沿著表面的通道或凹槽用于嚙合相應(yīng)的牙齒固定器或托架，所述牙齒固定器或托架可以包括直接粘附到牙齒表面的光固化丙烯酸鹽類復(fù)合材料，或直接連接到牙齒的或結(jié)合為口器具的一部分的金屬托架(如不銹鋼、鈦鎳合金、鎳、陶瓷、合成物等等)。所述牙齒固定器可以配置成相應(yīng)于通道或凹槽形狀的形狀，以便這二者可以相配嚙合地安裝在一起。以這種方式，所述換能器可以直接靠著所述牙齒固定器振動，然后牙齒固定器可以直接將這些信號傳送到牙齒中。通過使用可裝配到定制安裝的牙架或托架上的電子套的單一尺寸，密封所述電子器件和/或換能器組件可使這種裝置的制造變得容易。
[0046]在又一變化形式中，托架可以是鐵磁的或電磁的，且通過磁引力可移除地耦合到所述殼體，該殼體也可以包含用于耦合到磁性部件的互補(bǔ)磁性部件?？梢韵拗扑鐾屑艿拇判圆糠只蛘麄€托架可以是磁性的。沿著所述托架限定的一個或多個對準(zhǔn)構(gòu)件或臂可以通過以對準(zhǔn)步驟對準(zhǔn)而便于托架與殼體的對準(zhǔn)。
[0047]可選的托架可以配置成大小足以舒適地安裝在用戶的口中的圓柱形構(gòu)形。例如，這種托架的適當(dāng)尺寸在直徑上范圍可以從5到10mm，在長度上從10到15mm。可選地，所述托架可以不同地成形，如卵形、立方體形，等等。具有配置有螺紋的外部表面的電子器件和/或換能器組件可通過旋轉(zhuǎn)所述組件被擰進(jìn)所述托架中，以獲得對振動耦合的牢固連接。
[0048]利用托架的其他變化形式可以限定接收通道，所述電子器件和/或換能器組件可被設(shè)置在該接收通道中并通過保持片(retaining tab)固定。另外的其他變化形式可以利用凸出止動構(gòu)件，用于將所述兩個部件固定到彼此或其他用于耦合的機(jī)械機(jī)構(gòu)。
[0049]除了機(jī)械耦合機(jī)構(gòu)外，也可以利用化學(xué)連接。所述電子器件和/或換能器組件可以通過非永久粘合劑如丁香油酚和非丁香油酚粘固粉粘附到所述托架。丁香油酚臨時粘固粉的例子包括但不限于可在市場上從Temrex (Freeport, NY)公司買到的氧化鋅丁香油酹
或從Zenith Dental (Englewood, NJ)買到的TempoCem?。非丁香油酚臨時粘固粉的其
他例子包括但不限于可以在市場上買到的粘固粉例如PR0VISCELL?(S印todont，Inc, Ontar
io,Canada)和 NOMIX?(Centrix, Inc.Shelton, CT)。
[0050]本系統(tǒng)的優(yōu)點包括下面的一項或多項。由于所述麥克風(fēng)的位置，所述系統(tǒng)允許用戶享受最自然的聲音輸入，當(dāng)聲音使用直信號和“相移”信號被傳送到耳蝸時，麥克風(fēng)利用耳廓用于最佳聲音定位(和方向性)，以將方向性應(yīng)用于患者。當(dāng)在第一耳朵處的第一麥克風(fēng)和在第二耳朵處的第二麥克風(fēng)相對于定向聲源檢測到聲級和相位差異以及這些信號中的差異被調(diào)節(jié)和傳送到兩個骨傳導(dǎo)換能器時，附加的優(yōu)點通過每個麥克風(fēng)的位置的物理分離傳達(dá)，所述兩個骨傳導(dǎo)換能器通過骨傳導(dǎo)傳遞聲音中的這些差異到器具佩戴者的兩個耳蝸。高品質(zhì)的聲音輸入通過將所述麥克風(fēng)放置在所述耳道內(nèi)或耳道入口處而被捕獲，由于所述麥克風(fēng)的放置，這允許患者利用所述耳廓的聲音反射性以及改善的聲音方向性。該布置避免了分離在空氣傳導(dǎo)助聽器中所需的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器以減少反饋的機(jī)會的需要，且允許所述麥克風(fēng)的放置利用所述耳廓的聲音反射性。由于所述骨傳導(dǎo)換能器相互電接觸，所述系統(tǒng)也允許較好的聲音方向性。由于在信號被發(fā)送到所述換能器前的處理和能夠互相通信的換能器，系統(tǒng)通過確保由所述兩個分離的麥克風(fēng)檢測到的聲音中的聲級和相移在聲音通過包含在所述口器具中的骨傳導(dǎo)換能器傳送時被保存，而提供了可能的最佳聲音定位。所述系統(tǒng)也提供利用牙齒骨骼振動來配置無線口內(nèi)麥克風(fēng)的緊湊、舒適、經(jīng)濟(jì)和實用的方法。
[0051]本發(fā)明對于佩戴者有利的另一方面是在耳道內(nèi)放置和暫時固定所述麥克風(fēng)的麥克風(fēng)殼體。所述殼體包括至少一個和可能多個開口以使聲音能夠從外部通過所述殼體傳送到鼓膜。該開口將允許至少低頻聲音和可能高頻聲音傳遞，以便佩戴者能夠感知足夠大的在其無輔助的聽覺范圍內(nèi)的聲音。這將使佩戴者能夠感知足夠大的聲音，該聲音可以不被完整的系統(tǒng)所放大。此外，當(dāng)這個裝置的佩戴者說話時，骨傳導(dǎo)從口腔向內(nèi)耳和中耳傳送聲音，振動鼓膜。如果耳道被包含所述麥克風(fēng)的殼體完全堵塞，該佩戴者將感知到其自己的聲音比正常情況要大，即稱為阻塞效應(yīng)。殼體中的開口將允許從所述鼓膜發(fā)出的聲音通過不受阻礙的所述殼體傳遞，減弱了所述阻塞效應(yīng)。因為這個聽力系統(tǒng)的放大換能器位于口器具中，而不是如某些聲音助聽器所特有的在耳道中，該殼體中的開口將不干擾被放大的聲音的傳送，且在聲音助聽器中位于相同耳道內(nèi)的揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)之間的反饋將被成比例地減弱。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0052]圖1顯示示例性的安裝在耳道的聽力系統(tǒng)。
[0053]圖2-3顯示圖1中聽力系統(tǒng)的一個示例性安裝。
[0054]圖4示出利用接收換能器的助聽組件的一個振動的示意圖，該換能器可通常包括至少一個麥克風(fēng)，其用于接收聲音并電連接到用于處理聽覺信號的處理器。
[0055]圖5示出口腔外發(fā)射器組件，其位于患者口腔的外部來接收聽覺信號用于處理和通過無線信號發(fā)送到被設(shè)置在患者口腔內(nèi)的電子器件和/或換能器組件。
[0056]圖6示出處理器的示意圖，其通過來自外部聲音產(chǎn)生裝置和用于修改各種參數(shù)的控制來接收信號。
[0057]圖7顯示嵌入或配置成定制的牙移植體如永久牙冠的助聽組件，牙移植體可以固定到以前移植進(jìn)骨骼的移植柱上。
[0058]圖8顯示電子器件和換能器組件，其粘合或以其他方式直接附到一顆或多顆牙齒的表面而不是嵌入或連接到分離的殼體。
【具體實施方式】
[0059]圖1顯示示例性的安裝在耳道的聽力子系統(tǒng)I和2。圖1的系統(tǒng)處理來自兩個麥克風(fēng)7中的每個的聲音信號。麥克風(fēng)7放置在開口處或直接在用戶的耳道內(nèi)。系統(tǒng)I 一2中的每個包括電池3、信號處理器4、發(fā)射器5，所有這些都可以被設(shè)置在夾到耳朵上的擱在耳朵后面在耳廓和顱骨之間的殼體中，或可選地，可以被設(shè)置在耳朵的外耳中。發(fā)射器5連接到電線/天線6,電線/天線6又連接到麥克風(fēng)7。
[0060]每個發(fā)射器5發(fā)送信息到接收器8，所述接收器8啟動由電池10供電的換能器9。頭部的每側(cè)可以有一套接收器8、換能器9和電池10。該實施方式提供了骨傳導(dǎo)助聽裝置，該助聽裝置帶有被放置在耳道入口處或耳道內(nèi)的位于外部的雙麥克風(fēng)以及包含相互通信的雙換能器的口器具。由于利用耳廓來進(jìn)行最佳聲音定位(和方向性)的麥克風(fēng)的位置，所述裝置允許用戶享受最自然的聲音輸入。
[0061]在另一實施方式中，麥克風(fēng)7接收來自頭部兩側(cè)的聲音信號,處理這些信號以發(fā)送信號到在頭部一側(cè)上的換能器，在該側(cè)麥克風(fēng)7感知到在較高聲級的聲音。相移信號被發(fā)送到位于頭部的相對側(cè)上的換能器9。然后這些聲音在聲音較大的耳蝸中“疊加”，而在相對的耳蝸中“抵消”，從而給用戶提供聲音的方向性感知。
[0062]在又一種實施方式中，在第一耳朵上的麥克風(fēng)7接收來自頭部的第一側(cè)的聲音信號，處理這些信號以發(fā)送信號到口器具的同一側(cè)或第一側(cè)上的換能器9。由于頭部遮蔽和麥克風(fēng)7的物理分離，在第二耳朵上的第二麥克風(fēng)7接收相對于被第一麥克風(fēng)檢測到的聲音信號振幅較低且被延遲的聲音信號，并發(fā)送相應(yīng)的信號到位于所述口器具的第二側(cè)上的第二換能器9。因為振幅和相位的不同，來自所述換能器9的聲音信號將被頭部每側(cè)上的每個耳蝸所感知，從而導(dǎo)致用戶感知到方向性。
[0063]圖2 — 3更詳細(xì)顯示在用戶耳道中帶有麥克風(fēng)7的聽力系統(tǒng)I的示例性安裝。如這里所示的，諸如電池3、信號處理器4和發(fā)射器5的部件可以位于耳朵后面或耳廓的褶皺部分中。人的外耳是幾乎未發(fā)展的通常固定的外殼，其位于帶有由緊密依附的皮膚覆蓋的黃色纖維軟骨的薄板的頭部一側(cè)。軟骨被模制成清晰限定的洞、脊、和構(gòu)成不規(guī)則的淺漏斗的溝。直接通向外部聽覺通道或聲道的最深凹陷稱為外耳。它部分地由兩個小的突出部分覆蓋，舌狀耳屏在前，對耳屏在后。在耳屏之上，凸出脊，即耳輪從外耳的底部升起并作為外耳上部分的向內(nèi)彎曲的邊緣繼續(xù)。內(nèi)部同心脊，即對耳輪圍繞外耳并由溝，即耳舟從耳輪分離開，溝也稱為耳輪窩。耳垂，即外耳的下部肉質(zhì)部分是外耳不含軟骨的唯一區(qū)域。外耳也有幾個小的未發(fā)展的肌肉，其使外耳緊固到顱骨和頭皮。在大部分個體中，這些肌肉不起作用，雖然一些人能夠自主地觸發(fā)它們以產(chǎn)生有限的運(yùn)動。外部聽覺通道是稍微彎曲的管子，其從外耳的底部向內(nèi)延伸，并隱蔽地終止在鼓膜處。在其外部三分之一中，通道壁由軟骨組成；在其內(nèi)部三分之二中通道壁由骨骼組成。對耳輪折疊成耳朵的“Y”形部分。對耳屏是恰好在肉質(zhì)耳垂的上的外耳杯的較低軟骨邊緣。
[0064]如圖3中最佳顯示的，麥克風(fēng)7被設(shè)置在耳道中。所述麥克風(fēng)7通過電線和天線6被連接到發(fā)射器5。當(dāng)聲音使用直信號和“相移”信號被發(fā)送到耳蝸時，由于利用耳廓用于最佳聲音定位(和方向性)的麥克風(fēng)的位置，所述麥克風(fēng)7在耳道內(nèi)部的放置提供給用戶最自然的聲音輸入，以將方向性應(yīng)用于患者。高品質(zhì)的聲音輸入通過將麥克風(fēng)放置到耳道內(nèi)或耳道入口處被捕獲，由于所述麥克風(fēng)的放置，這將允許患者利用耳廓的聲音反射性以及改善的聲音方向性。這種布置避免了分離麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器來減少反饋機(jī)會的需要，且允許所述麥克風(fēng)的放置利用耳廓的聲音反射性。由于兩個骨傳導(dǎo)換能器相互電接觸，系統(tǒng)也允許較好的聲音方向性。由于在信號被發(fā)送到所述換能器前的處理和能夠相互通信的換能器，所述系統(tǒng)提供了可能的最佳聲音定位。
[0065]在圖3中示意性顯示的麥克風(fēng)7包括殼體，其將在耳道中設(shè)置和固定所述麥克風(fēng)。在一種實施方式中，所述殼體包括至少一個和可能多個開口，所述開口允許聲音從耳朵外部傳遞到鼓膜。所述殼體中的開口將允許聲音無障礙地傳遞到鼓膜以使用戶有可能感知到是否聲音在其聽覺范圍內(nèi)而沒有放大。這將使得佩戴者無需通過骨傳導(dǎo)系統(tǒng)放大就能夠感知大的聲音。此外，鼓膜通過佩戴者講話產(chǎn)生的骨傳導(dǎo)耦合的振動將導(dǎo)致在所述鼓膜產(chǎn)生聲音；這個產(chǎn)生的聲音將從所述鼓膜發(fā)出，通過圖3中包含麥克風(fēng)7的麥克風(fēng)殼體中的一個或多個開口，減弱耳道的阻塞效應(yīng)，使得佩戴者說話時不會感知到所產(chǎn)生的異常大的聲音。
[0066]由于頭部遮蔽和麥克風(fēng)的物理分離，當(dāng)信號到達(dá)兩個不同的麥克風(fēng)時，信號在等級和相位上自然不同。系統(tǒng)利用了這個效應(yīng)。進(jìn)一步地，在一種實施方式中，信號處理電路可以用來放大這些差異，以增強(qiáng)方向性感知。
[0067]大腦匯總在兩個耳蝸的每個處的不同感知。換句話說，一個耳蝸接收高聲音，而另一個耳蝸接收與第一信號相比更低的稍微延遲的聲音。所述系統(tǒng)保存這種耳間的等級差異和相移，且由于換能器鄰近第一耳蝸而傳送所述第一信號到第一耳蝸。由于它們的鄰近性，所述系統(tǒng)也傳送第二信號到第二耳蝸，并且大腦匯總信息以允許用戶感知到，例如左邊首先得到與右邊相比更高的且被大腦感知為方向性信號的信號。
[0068]圖4示出利用接收換能器30的助聽組件14的一種變化形式的示意圖，該換能器通?？砂ㄓ糜诮邮章曇羟冶浑娺B接到處理器32用于處理聽覺信號的麥克風(fēng)。處理器32可被電連接到天線34用于接收無線通信信號，如來自外部遙控36和/或其他外部聲音產(chǎn)生裝置如蜂窩電話、電話、立體聲系統(tǒng)、MP3播放器、以及其他媒體播放器的輸入控制信號。麥克風(fēng)30和處理器32可以被配置成檢測和處理在任何應(yīng)用范圍內(nèi)的聽覺信號，但在一種變化形式中可以被配置為檢測例如范圍從250赫茲到20，000赫茲的聽覺信號。所檢測到并處理的信號可以通過放大器44放大，放大器44增加輸出級用于由換能器40振動地傳送到鄰近的或以其他方式耦合的骨骼結(jié)構(gòu)如患者的牙齒12。
[0069]關(guān)于麥克風(fēng)30，多種不同的麥克風(fēng)系統(tǒng)可以被利用。例如，麥克風(fēng)30可以是數(shù)字的、模擬的、壓電的、和/或定向型麥克風(fēng)。如果這樣需要，這樣的各種各樣類型的麥克風(fēng)可以被可互換地配置成與組件一起被利用。
[0070]電源42可以被連接到每個部件例如處理器32和換能器40以向其提供電源。被天線34接收的控制和其他產(chǎn)生聲音的信號可以是利用例如其中包括射頻、超聲波、微波、藍(lán)牙⑧的任何無線形式，用于發(fā)送到組件16?？梢岳猛獠窟b控36，以便用戶可以操作來調(diào)整電子器件和/或換能器組件16的各種聲學(xué)參數(shù)，例如聲聚焦、音量控制、濾波、噪音抑制、頻率優(yōu)化、聲音調(diào)整、以及音調(diào)調(diào)整。
[0071]所發(fā)送的信號可以被電子器件和/或換能器組件16通過接收器接收，該接收器可以被連接到內(nèi)部處理器用于對所接收到的信號進(jìn)行附加處理。所接收到的信號可以被傳送到換能器40，該換能器可相應(yīng)地靠著牙齒的表面振動，以傳導(dǎo)振動信號通過牙齒和骨骼來，并隨后傳導(dǎo)到中耳以促進(jìn)用戶的聽覺。換能器40可以被配置成任何數(shù)量的不同的振動機(jī)構(gòu)。例如，在一種變化形式中，換能器40可以是電磁驅(qū)動的換能器。在其他變化形式中，換能器40可以是具有例如在250Hz到20，OOOHz之間的振動頻率范圍的壓電晶體的形式。
[0072]盡管電源42可以是可替換的或永久的簡單電池，其他變化形式可包括電源42，其通過外部充電器經(jīng)由電感充電。此外，電源42可選地可通過到交流(AC)或直流(DC)源的直接耦合48進(jìn)行充電。其他變化形式可包括電源42，其通過機(jī)械機(jī)構(gòu)46，例如內(nèi)部鐘擺或本領(lǐng)域熟知的可滑動的電感充電器進(jìn)行充電，可滑動的電感充電器通過例如顎骨的動作和/或運(yùn)動被驅(qū)動，以將機(jī)械運(yùn)動轉(zhuǎn)換成所儲存的電能用于對電源42進(jìn)行充電。
[0073]在一種變化形式中，使用設(shè)置在牙齒上的組件14，如圖5中所示，位于患者口腔外的口腔外發(fā)射器組件22可以用來接收聽覺信號，用于處理和通過無線信號24發(fā)送到設(shè)置在患者口中的電子器件和/或換能器組件16，然后電子器件和/或換能器組件16可處理和通過振動傳導(dǎo)將經(jīng)處理的聽覺信號傳送到下層牙齒，從而到達(dá)患者的內(nèi)耳。
[0074]如下進(jìn)一步詳細(xì)描述的，發(fā)射器組件22可以包含麥克風(fēng)組件以及發(fā)射器組件，且可被配置成由用戶佩戴的任何數(shù)量的形狀和形式，例如手表、項鏈、翻領(lǐng)、電話、安裝帶子的裝置等等。
[0075]在如圖6中示意性示出的這樣的變化形式中，處理器32可通過天線34從外部聲音產(chǎn)生裝置38 (如上所述，例如蜂窩電話、電話、立體聲系統(tǒng)、MP3播放器、和其他多媒體播放器)以及從用于處理和發(fā)送到助聽組件14的接收換能器30收到的其他輸入的聲音接收信號。控制36在如上述由電池42供電時可以用于更改接收到的聲音的各種參數(shù)。
[0076]在另一種變化形式中，助聽組件可以被嵌入或配置成定制的牙移植體54 (如永久齒冠)，其可以固定到以前植入到患者的骨骼52如頜骨中的移植柱50上，如圖7中所示。牙移植體54可以通過在移植體54中限定的接納槽56固定或連接到移植柱50。換能器組件以及關(guān)聯(lián)的電子器件和電源可以包含在牙移植體54中，使得當(dāng)移植體54收到用于傳導(dǎo)至用戶的信號時，所述換能器可以在移植體54中振動，以傳導(dǎo)該振動通過柱50并進(jìn)入用戶中。
[0077]在又一變化形式中，電子器件和換能器組件16可以被粘合或以其他方式直接附到一顆或多顆牙齒的表面12而不是嵌入或連接到分離的外殼，如圖8中所示。
[0078]在又一變化形式中，振動可以被直接傳送到下層骨骼或組織結(jié)構(gòu)而不是傳送而直接通過用戶的牙齒?？谄骶呖梢员辉O(shè)置在用戶的牙齒上，在這個例子中是沿著上排牙齒定位的白齒上。電子器件和/或換能器組件可以沿著牙齒的頰面定位。不是利用與牙齒表面接觸的換能器，傳導(dǎo)傳送構(gòu)件，例如剛性的或固態(tài)金屬構(gòu)件可以被連接到組件中的換能器，并從口器具延伸到被直接移植進(jìn)入下層骨骼的柱或螺釘，如上頜骨。當(dāng)傳送構(gòu)件的遠(yuǎn)端被直接耦合到柱或螺釘時，由所述換能器產(chǎn)生的振動可以通過傳送構(gòu)件被傳送和直接進(jìn)入柱或螺釘，其又直接傳送振動到骨骼和通過骨骼，用于傳送到用戶的內(nèi)耳。
[0079]上述系統(tǒng)通過將所述麥克風(fēng)放置在耳道內(nèi)或耳道入口處而允許患者利用最高品質(zhì)的聲音輸入，由于所述麥克風(fēng)的放置，這允許患者利用耳廓的聲音反射性以及改善的聲音方向性。大部分其他助聽裝置需要分離麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器，以便減弱反饋的機(jī)會。因此這樣的大部分助聽裝置(特別地與開放耳BTE的助聽裝置比較)將麥克風(fēng)放置在耳朵頂部和耳朵后面，這將無法利用耳廓的聲音反射性。由于兩個骨傳導(dǎo)換能器相互電連接，所述系統(tǒng)也允許較好的聲音方向性。由于信號在發(fā)送給所述換能器前的處理和能夠互相通信的換能器，這種裝置具有最佳聲音定位是可能的。
[0080]這些算法的另外的例子在美國專利申請序列號11/672239、11/672250、11/672264和11/672271中被詳細(xì)示出和描述，所有這些申請的提交日為2007年2月7日，且每個申請在這里通過引用被全部并入。
[0081]作為本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，上面描述的通信裝置可以采用一個或多個集成電路實現(xiàn)。例如，主機(jī)裝置可以在一個集成電路上實現(xiàn)，基帶處理模塊可以在第二個集成電路上實現(xiàn)，而剩余的無線部件，除去天線，可以在第三個集成電路上實現(xiàn)。作為一個供替代的例子，無線裝置可以在單個集成電路上實現(xiàn)。作為又一個例子，主機(jī)裝置的處理模塊和基帶處理模塊可以是在單個集成電路上實現(xiàn)的公共處理裝置。
[0082]“計算機(jī)可讀介質(zhì)”可以是可被客戶機(jī)/服務(wù)器裝置訪問的任何可用介質(zhì)。作為例子而不是限制，計算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計算機(jī)儲存介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算機(jī)儲存介質(zhì)包括易失性和非易失性的、可移除的和不可移除的介質(zhì)，其以用于存儲信息例如計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或其他數(shù)據(jù)的任何方法或技術(shù)實現(xiàn)。計算機(jī)存儲介質(zhì)包括但不限于RAM、ROM、EPROM,閃存或其他存儲器技術(shù)、CD-ROM、數(shù)字通用光盤(DVD)或其他光學(xué)存儲器、盒式磁帶、磁帶、磁盤存儲器或其他磁存儲裝置、或任何其他可以用來存儲所需要的信息且可以被客戶機(jī)/服務(wù)器裝置訪問的介質(zhì)。通信介質(zhì)一般包含計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊或在調(diào)制過的數(shù)字信號中的其它數(shù)據(jù)例如載波或其它傳送機(jī)制，以及包括任何信息傳送介質(zhì)。
[0083]包括在這里所引證的專利申請和出版物的所有參考資料在這里通過引用且在相同的程度上為了所有的目的被全部并入，如同每個出版物或?qū)＠驅(qū)＠暾埦惶貏e地和單獨地表示以通過引用被全部并入用于所有目的。如對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明顯的，可以對本發(fā)明進(jìn)行許多更改和變化而不偏離其精神和范圍。
[0084]在這里所描述的特定實施方式僅作為例子被提供。上面討論的裝置和方法的應(yīng)用不限于聽覺損失的治療，而是可以包括任何數(shù)量的進(jìn)一步的治療應(yīng)用。此外，這種裝置和方法可以應(yīng)用到身體內(nèi)的其他治療部位。用于實現(xiàn)本發(fā)明的以上描述的組件和方法的更改、在不同的變化形式之間的可實行的組合、以及對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說明顯的本發(fā)明的方面的變化形式被規(guī)定為在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種將音頻信號傳送通過用戶骨骼的方法，包括: 接收來自設(shè)置在用戶外部并且鄰近第一耳道入口的第一麥克風(fēng)的音頻信號，其中所述第一麥克風(fēng)的電路位于用戶的外部； 將所述音頻信號傳送至固定到一顆或多顆牙齒的殼體，其中，所述殼體通過所述殼體與所述一顆或多顆牙齒的表面產(chǎn)生的過盈配合被固定，且其中，所述殼體包括至少一個換能器，所述至少一個換能器與所述一顆或多顆牙齒振動接觸；以及 振動所述至少一個換能器以將所述音頻信號可聽見地傳送通過所述一顆或多顆牙齒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括在麥克風(fēng)殼體內(nèi)設(shè)置所述第一麥克風(fēng)的電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述電路包括信號處理器、電源、發(fā)射器和天線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收音頻信號包括將所述第一麥克風(fēng)設(shè)置于耳朵后面。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中接收音頻信號包括在耳廓的一個或多個褶皺部分中設(shè)置所述第一麥克風(fēng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法,其中所述麥克風(fēng)殼體包括一個或多個開口以傳遞聲曰?
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括接收來自設(shè)置在第二耳道入口處或第二耳道內(nèi)的第二麥克風(fēng)的第二音頻信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括接收來自所述第一麥克風(fēng)和第二麥克風(fēng)的音頻 信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一麥克風(fēng)接收高聲級而所述第二麥克風(fēng)接收低聲級。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)捕獲在聲級和相位上不同的聲音。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述第一麥克風(fēng)接收高聲級，且所述第二麥克風(fēng)接收相移的低聲級，其中所述高聲級和所述相移的低聲級給用戶提供方向性感知。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括: 將所述音頻信號濾波到至少第一頻率范圍和第二頻率范圍； 振動所述至少一個換能器來將所述第一頻率范圍傳送通過所述用戶的所述一顆或多顆牙齒；以及 振動第二換能器來將所述第二頻率范圍傳送通過所述用戶的所述一顆或多顆牙齒，以給所述用戶提供方向性。
13.一種聽力裝置，包括: 第一麥克風(fēng)，其設(shè)置在用戶外部并且鄰近第一耳道的入口，其中所述第一麥克風(fēng)的電路位于用戶的外部； 第一殼體，其被構(gòu)造成接合一顆或多顆牙齒； 至少一個換能器，其被耦合到所述第一殼體，以便所述至少一個換能器與所述一顆或多顆牙齒振動接觸，其中，所述第一殼體在所述第一殼體和所述一顆或多顆牙齒的表面之間產(chǎn)生過盈配合，且 其中，所述至少一個換能器與所述第一麥克風(fēng)通信，且所述至少一個換能器依照來自所述第一麥克風(fēng)的信號振動，并將音頻信號傳導(dǎo)通過所述一顆或多顆牙齒。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，包括麥克風(fēng)殼體中的、耦合到所述第一麥克風(fēng)的電路。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電路包括信號處理器、電源、發(fā)射器和天線。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電路位于耳朵后面。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電路被設(shè)置在耳廓的一個或多個褶皺部分中。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，還包括設(shè)置在鄰近第二耳道的入口的第二麥克風(fēng)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述第一麥克風(fēng)和所述第二麥克風(fēng)接收所述音頻信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的裝置，其中所述第一麥克風(fēng)被構(gòu)造成接收高聲級，而所述第二麥克風(fēng)被構(gòu)造成接收低聲級。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的裝置，其中所述第一麥克風(fēng)被構(gòu)造成接收高聲級且所述第二麥克風(fēng)被構(gòu)造成接收相移的低聲級，其中所述高聲級和所述相移的低聲級聲音相加以給用戶提供方向性感知。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，包括:` 電路，其被耦合到所述第一麥克風(fēng)并被構(gòu)造成將所述音頻信號濾波到至少第一頻率范圍和第二頻率范圍；其中所述至少一個換能器將所述第一頻率范圍傳送通過用戶的所述一顆或多顆牙齒； 第二麥克風(fēng)，其被設(shè)置在鄰近第二耳道的入口或第二耳道內(nèi)； 相移電路，其被耦合到第二麥克風(fēng)以調(diào)整由所述第二麥克風(fēng)接收的所述音頻信號；以及 第二換能器，其被構(gòu)造成將所述第二頻率范圍傳導(dǎo)通過所述用戶的所述一顆或多顆牙齒。
【文檔編號】H04R25/00GK103874003SQ201410058330
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2008年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2007年8月22日
【發(fā)明者】理查德·斯科特·雷德, 埃米爾·阿布法齊 申請人:索尼圖斯醫(yī)療公司