用于測試和校準骨導振動器的測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了用于測試和校準骨導振動器的測量裝置，所述測量裝置(1)具有前部(21)和后部(22)并包括：有彈性地懸置使得其可被導致沿前-后對準的主振蕩軸(5)振蕩的剛性體(2)；提供在所述剛性體(2)的前端(9)處并適于鄰接骨導振動器(25)的振動件和接收所述振動件的振動力的連接表面(14)；及安排成適于提供指示所述剛性體(2)沿所述主振蕩軸(5)的加速度的輸出信號的測量件(6)；其中位于所述連接表面(14)外面的前部(21)上的所有暴露部分均不具有垂直于所述主振蕩軸(5)的平面表面；或者，在具有平面表面的情形下，所述平面表面由對撞擊在其上的聲波具有聲減弱作用的聲學泡沫組成。本發(fā)明有助于減少共振及其對測量結果的影響。
【專利說明】用于測試和校準骨導振動器的測量裝置

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測試和校準骨導振動器的測量裝置。具體地，本發(fā)明涉及在生產(chǎn)、測試、校準和驗配骨導聽力裝置時常用的、所謂的顱骨模擬器或人工乳突。

【背景技術】
[0002]基本上，顱骨模擬器由具有連接表面和測量手段的慣性質(zhì)量塊組成。連接表面用作托，骨導聽力裝置的振動件或作為前述骨導聽力裝置的一部分的骨導振動器可安裝在其上以進行測試，及測量手段用于確定骨導振動器施加給慣性質(zhì)量塊的振動力。理想地，慣性質(zhì)量塊設計成使得朝向骨導振動器的聲阻抗等于一般聽力裝置用戶的顱骨或頭部提供的聲阻抗，其中骨導振動器在聽力裝置正常使用期間布置在前述顱骨或頭部位置處。因而，顱骨模擬器可用于測量骨導振動器在真實作業(yè)條件下的輸出力，例如用于測試或校準目的。
[0003]在已知顱骨模擬器中，慣性質(zhì)量塊通常包括有彈性的懸置剛性體，如金屬柱，具有固定連接在后端的加速計。剛性體的反向前端可直接用作連接表面，或者具有連接表面的適當固定件可固定地連接到該前端上。為測量經(jīng)皮的骨導振動器，連接表面可由一層或多層材料覆蓋，如橡膠，設計成模擬覆蓋顱骨的皮膚和組織的聲阻抗。由于身體加速度和施加到身體上的振動力之間的已知關系，加速計的輸出可用作施加到慣性質(zhì)量塊的力因而用作骨導振動器的輸出力的度量。
[0004]一些已知顱骨模擬器包括實質(zhì)上成形為矩形立方體的保護殼，即具有頂壁、底壁、兩個側(cè)壁、前壁和后壁。頂壁、底壁和側(cè)壁通常彼此一體并形成慣性質(zhì)量塊和彈性吊架安裝于其內(nèi)的套筒。前壁和后壁用螺栓或螺釘固定到該套筒上，或直接固定或經(jīng)吊架的部分間接固定。連接表面或可通過前壁中的中央通孔接近，或者剛性體或固定件的相應部分延伸穿過前述通孔使得連接表面在殼體的外部。在使用時，顱骨模擬器布置成立在底壁上，優(yōu)選借助于彈性和/或阻尼腳或墊與支撐表面聲學上解耦。連接表面布置成使得骨導振動器水平施加其振動力，這使能使用相對簡單的、豎向平面彈簧來懸置慣性質(zhì)量塊。在其它已知顱骨模擬器中，殼體為圓柱形并位于柱體的一端上，及連接表面布置成使得骨導振動器縱向施加其振動力。
[0005]在本發(fā)明的發(fā)明人已知的現(xiàn)有技術顱骨模擬器中，殼體的前壁和/或吊架的暴露部分在前面具有一個或多個平面表面，這些平面表面因而定向成在其安裝在顱骨模擬器上時朝向骨導振動器。
[0006]本發(fā)明的發(fā)明人已令人驚訝地確定該特定特征為測量結果謬誤的原因。平面表面可反射從骨導振動器殼體發(fā)出的空傳聲音或在振動時發(fā)出聲音，反射或發(fā)出的聲音導致共振的形成，而在骨導振動器安裝在人頭部上時不應存在共振。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目標在于提供用于測試和校準骨導振動器的測量裝置，該裝置沒有上述問題。
[0008]本發(fā)明的該及其它目標由所附獨立權利要求限定的及下面描述的發(fā)明實現(xiàn)。本申請的另外的目標由從屬權利要求和本發(fā)明的詳細描述中限定的實施方式實現(xiàn)。
[0009]通過設計測量裝置使得前面的位于連接表面外面的所有暴露部分均沒有垂直于主振蕩軸的平面表面或者在具有平面表面的情形下使得平面表面由對撞擊在其上的聲波具有聲減弱作用的聲學泡沫組成，從而平面表面反射或發(fā)出的空傳聲音將被減弱或變得不太明顯，這將減少共振，因而減少共振對測量結果的影響。
[0010]在本說明書中，“骨導聽力裝置”指適于改善和/或增強用戶的聽覺能力的裝置如助聽器或聽音裝置，其通過從用戶環(huán)境接收聲信號、產(chǎn)生對應的音頻信號、可能修改該音頻信號、及將可能已修改的音頻信號作為聽得見的信號提供給用戶的至少一只耳朵而實現(xiàn)。前述聽得見的信號例如可以下述形式提供:作為機械振動通過用戶頭部的骨結構傳到用戶內(nèi)耳的聲信號。
[0011]骨導聽力裝置可構造成以任何適當?shù)姆绞竭M行佩戴，如連到植入顱骨內(nèi)的固定件的單元或借助于彈簧或其它彈性手段靠著頭部皮膚固定的單元。骨導聽力裝置可包括單一單元或幾個彼此電子通信的單元。
[0012]更一般地，骨導聽力裝置包括用于從用戶環(huán)境接收聲信號并提供對應的輸入音頻信號的輸入變換器和/或以電子方式接收輸入音頻信號的接收器、用于處理輸入音頻信號的信號處理電路、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裝置。一些聽力裝置可包括多個輸入變換器，例如用于提供隨方向而變的音頻信號處理。在一些聽力裝置中，接收器可以是無線接收器。在一些聽力裝置中，接收器可以是例如用于接收有線信號的輸入放大器。在一些聽力裝置中，放大器可構成信號處理電路。在一些聽力裝置中，輸出裝置可包括輸出變換器，例如用于提供結構傳播的聲信號的振動器。在一些聽力裝置中，振動器可適于將結構傳播的聲信號經(jīng)皮或由皮提供到顱骨。
[0013]除非明確指出，在此所用的單數(shù)形式的含義均包括復數(shù)形式(即具有“至少一”的意思)。應當進一步理解，說明書中使用的術語“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。應當理解，除非明確指出，當元件被稱為“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。如在此所用的術語“和/或”包括一個或多個列舉的相關項目的任何及所有組合。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]本發(fā)明將在下面參考附圖、結合優(yōu)選實施方式進行更詳細地說明。
[0015]圖1示出了現(xiàn)有技術顱骨模擬器的實施例。
[0016]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的第一實施例。
[0017]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的測量裝置的第二實施例。
[0018]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)。在所有附圖中，同樣的附圖標記和/或名稱用于指同樣或?qū)牟糠帧?br> [0019]通過下面給出的詳細描述，本發(fā)明進一步的適用范圍將顯而易見。然而，應當理解，在詳細描述和具體例子表明本發(fā)明優(yōu)選實施例的同時，它們僅為說明目的給出。對于本領域的技術人員來說，從下面的詳細描述可顯而易見地得出其它實施方式。

【具體實施方式】
[0020]圖1中所示的現(xiàn)有技術顱骨模擬器I包括借助于平面彈簧4有彈性地懸置在剛性托架3中的剛性體2。平面彈簧4使剛性體2能沿主振蕩軸5振蕩。加速計6固定連接到剛性體2的后端7，固定件8固定連接到剛性體2的前端9。固定件8延伸穿過顱骨模擬器殼體12的實質(zhì)上平坦的前壁11中的通孔10。剛性托架3借助于幾個螺栓13緊固到殼體12上。固定件8具有連接表面14，其提供用于連接骨導振動器(未示出)的振動件的機械界面。
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的測量裝置I的第一實施例，其包括嵌入因而有彈性地懸置在懸置體20中的剛性體2，懸置體實質(zhì)上由對撞擊在其上的聲波具有聲減弱作用的聲學泡沫組成，至少對聽頻范圍的上部內(nèi)的聲頻具有減弱作用，例如IkHz和20kHz之間或3kHz和1kHz之間。聲學泡沫例如可以是聚氨酯泡沫，許多適當?shù)穆晫W泡沫在本領域眾所周知。測量裝置I具有前部21和后部22，懸置體20使剛性體2能沿按測量裝置I的前_后方向定向的主振蕩軸5振蕩。剛性體2優(yōu)選成形為類似旋轉(zhuǎn)對稱圓柱體，及圓柱體的軸優(yōu)選與主振蕩軸5對準。加速計6固定連接到剛性體2的后端7，及固定件8固定連接到剛性體2的前端9。加速計6布置在懸置體20中的空腔23中，使得其不接觸聲學泡沫。固定件8延伸穿過懸置體20的前面的通孔10，這使能將骨導振動器25的振動件連接到固定件8的暴露前端上的連接表面14。
[0022]連接表面14提供與骨導聽力裝置的顱骨植入物所提供一樣的機械界面。前述顱骨植入物通常包括骨融合在聽力裝置用戶的顱骨內(nèi)的鈦螺釘。所謂的橋基通常借助于另外的螺釘連接到植入物上，及該橋基提供與骨導振動器25的實際機械界面。連接表面14因而可提供與橋基所提供一樣的界面，或者其可提供與植入物所提供一樣的界面，使得橋基能夠可替換地連接到其上。在使用時，骨導振動器25的振動件通過本領域已知的連接手段(未示出)連接到連接表面，及來自骨導振動器25的振動力導致剛性體2、固定件8和加速計6實質(zhì)上作為單一剛性慣性質(zhì)量塊振動。加速計6的電輸出信號指示該慣性質(zhì)量塊2、8、6的加速度，因而也使能計算骨導振動器25施加到其上的振動力。
[0023]懸置體20必須軟或足夠有彈性以使剛性體2在由振動器25驅(qū)動時能實質(zhì)上不受妨礙地移動，同時應足夠強以承載剛性體2、固定件8和加速計6的重量。這優(yōu)選通過將剛性體2和固定件8安排成使得剛性體2在測量期間水平振蕩及通過提供向剛性體2主要施加縱向定向的力的懸置體而實現(xiàn)。懸置體20因而可包括由比聲學泡沫硬的材料制成且縱向定向的彈簧或桿24。此外，前述彈簧或桿24可存在并按垂直于主振蕩軸5的幾個其它方向進行定向，以防止或減少剛性體2在不同于沿主振蕩軸5的方向的振蕩。
[0024]由于聲學泡沫構成懸置體20，垂直于主振蕩軸5的硬平面表面，如剛性體2的前端，并未暴露于撞擊在測量裝置I上的聲波。這些表面因而不會引起共振的形成。連接表面14本身的特征不太需要或無需關注，因為連接表面14在測量期間將被振動件25覆蓋或與其鄰接。懸置體20的向前定向的部分可以平面和/或垂直于主振蕩軸5而不引起共振，因為聲學泡沫的聲減弱作用也減少前述共振。然而，優(yōu)選前部21具有與雞蛋的鈍端或半球類似的形狀。
[0025]在使用時，測量裝置I通常放置成底部26位于隔音測量室(未示出)中的支撐表面27上，其優(yōu)選提供為無回音室。為避免測量裝置I本身在無回音室內(nèi)引起聲反射或發(fā)射，懸置體20的聲學泡沫優(yōu)選覆蓋整個測量裝置1，除了連接表面14和/或用于將測量裝置I連接到例如電源、測量電子電路和/或計算機(未示出)的線纜28之外。測量裝置I的底部26可沒有聲學泡沫，因為無回音室中的支撐表面27本身通常由聲學泡沫或其它聲抑制裝置覆蓋。優(yōu)選地，測量裝置I實質(zhì)上為雞蛋或眼淚形，及線纜28從雞蛋或眼淚形狀的銳端29延伸。然而，測量裝置I的底部26優(yōu)選不為凸面，而是相當平坦以使能穩(wěn)定地放置在平的支撐表面27上。代替線纜28，測量裝置I可包括電池(未示出)，優(yōu)選可再充電電池，以對加速計6及用于轉(zhuǎn)換和將來自加速計6的測量數(shù)據(jù)傳給測量電子電路和/或計算機的模數(shù)轉(zhuǎn)換器和無線發(fā)射器或收發(fā)器(未示出)進行供電。放大、轉(zhuǎn)換和/或傳輸加速計6的輸出的任何電子電路、和/或用于向電子電路提供電能的電池或功率轉(zhuǎn)換器優(yōu)選安裝在印刷電路板(未示出)上，其遠離剛性體2并靠近底部26嵌入在懸置體20中。
[0026]對于經(jīng)皮類型的骨導振動器25，骨導振動器25通常通過將振動器25的振動件朝向連接表面14按壓的彈簧或其它彈性裝置(未示出)而固定在適當位置。在該情形下，連接表面14優(yōu)選為沒有另外的特征的平面表面。
[0027]所示的將加速計6安排在剛性體2的后端7處使在前端9處為聲學泡沫和/或其它共振抑制裝置提供更多空間。另外，由于作用在加速計6上的振動力用于僅使加速計6本身加速，從而加速計6中的共振對測量結果的影響得以減小。然而，作為備選，加速計6也可安排在前端9處或剛性體2的其它位置處。
[0028]慣性質(zhì)量塊即剛性體2、固定件8和加速計6的組合質(zhì)量塊的質(zhì)量通常選擇為在50和70g之間，或優(yōu)選為約58g，使得顱骨模擬器在最重要的聽覺頻率模擬一般人顱骨的聲阻抗。剛性體2和固定件8優(yōu)選由銅-鋅-鉛合金制成，如CuZn39Pb3。
[0029]在測量裝置I的底部沒有聲學泡沫的情形下，測量裝置I優(yōu)選可具有有彈性的、有彈力的和/或阻尼支架、腳或墊(未示出)，用于在測量時支撐測量裝置1，從而防止環(huán)境中的振動到達剛性體2。
[0030]圖3示出了本發(fā)明測量裝置I的第二實施例。第二實施例包括與圖2中所示的第一實施例實質(zhì)上一樣的特征，除了聲學泡沫的懸置體20之外。在圖3的實施例中，剛性體2借助于安排在剛性體2的端部7、9處的在垂直于主振蕩軸5的平面中的兩個以上平面彈簧4而懸置在剛性托架3中。平面彈簧4優(yōu)選借助于螺釘(未示出)固定到剛性體2和剛性托架3上。平面彈簧4設計成使得它們使剛性體2能沿主振蕩軸5相對于剛性托架3振蕩，而在其它方向僅更小程度振蕩。剛性體2優(yōu)選成形為類似旋轉(zhuǎn)對稱圓柱體，該圓柱體的軸優(yōu)選與主振蕩軸5對準。剛性托架3優(yōu)選也成形為類似旋轉(zhuǎn)對稱圓柱體，具有用于剛性體2的同心孔。剛性托架3的底部優(yōu)選可平坦以使測量裝置I的總高度低。剛性托架3優(yōu)選由與剛性體2 —樣的材料制成，及優(yōu)選具有類似于或大于剛性體2的質(zhì)量。剛性托架3通過一起構成保護殼33的下殼31和上殼32內(nèi)側(cè)上的形狀適合的突起30而保持在適當位置。殼31、32優(yōu)選由樹脂制成，如聚碳酸酯和ABS塑料的可注射成型混合物，并借助于螺釘(未示出)彼此固定。固定件8延伸穿過保護殼33前面的通孔10，因而使骨導振動器25的振動件能連接到連接表面14。
[0031]保護殼33的前部具有類似于雞蛋的鈍端或半球的凸面形狀，因而不太可能導致與從骨導振動器25或從其自身發(fā)出的空傳聲信號共振。保護殼33實質(zhì)上為雞蛋或眼淚形，如果存在，線纜28可通過雞蛋或眼淚形狀的銳端29處的通孔離開保護殼33。保護殼33的非底部的光滑及非平面外表面有助于減少較小測量室內(nèi)的聲反射和發(fā)射，因而減少共振。測量裝置I的底部26優(yōu)選不為凸面，而是相當平坦以使能穩(wěn)定地放置在平的支撐表面27上。底部26優(yōu)選具有有彈性的、有彈力的和/或阻尼墊34，用于在測量時支撐測量裝置
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[0032]放大、轉(zhuǎn)換和/或傳輸加速計6的輸出所需要的任何電子電路、和/或用于向電子電路提供電能的電池或功率轉(zhuǎn)換器優(yōu)選安裝在印刷電路板35上，印刷電路板35連接到剛性托架3上。印刷電路板35可為圓形或馬蹄形，其具有中央開口以使加速計6能在向后的方向延伸超出印刷電路板35。
[0033]在所示實施例的變化中，剛性體2可借助于平面彈簧4懸置在剛性托架3中，及剛性托架3可進而嵌入因而有彈性地懸置在懸置體20中。
[0034]在一些實施例中，懸置體20可被包含在保護殼33中，使得保護殼33構成測量裝置I的外表面。
[0035]在一些實施例中，整個保護殼33或其部分可由一層對撞擊在其上的聲波具有聲減弱作用的聲學泡沫覆蓋。
[0036]在一些實施例中，加速計6可固定連接到剛性體2上并通過確定其自己的絕對加速度而測量剛性體2的加速度。
[0037]在一些實施例中，加速計6可固定連接到第一構件如剛性體2上，或連接到第二構件如托架3或保護殼33上，并可通過確定從相應的其它構件2、3、33反射的光信號的性質(zhì)而測量剛性體2的加速度。
[0038]對于本領域技術人員，在不背離本發(fā)明范圍的基礎上可顯而易見地對所公開的裝置進行另外的修改。在本說明書內(nèi)，任何這樣的修改均以非限制性的方式提及。
[0039]一些優(yōu)選實施例已經(jīng)在前面進行了說明，但是應當強調(diào)的是，本發(fā)明不受這些實施例的限制，而是可以權利要求限定的主題內(nèi)的其它方式實現(xiàn)。例如，前述實施例的特征可任意組合，例如以使本發(fā)明裝置適應具體需要。
[0040]權利要求中的任何附圖標記和名稱對其范圍不起限制作用。
【權利要求】
1.用于測試和校準骨導振動器(25)的測量裝置，所述測量裝置(I)具有前部(21)和后部(22)并包括:有彈性地懸置使得其可被導致沿前-后對準的主振蕩軸(5)振蕩的剛性體(2);提供在所述剛性體(2)的前端(9)處并適于鄰接骨導振動器(25)的振動件和接收所述振動件的振動力的連接表面(14);及安排成適于提供指示所述剛性體(2)沿所述主振蕩軸(5)的加速度的輸出信號的測量件(6);其特征在于:位于所述連接表面(14)外面的前部(21)上的所有暴露部分均不具有垂直于所述主振蕩軸(5)的平面表面；或者，在具有平面表面的情形下，所述平面表面由對撞擊在其上的聲波具有聲減弱作用的聲學泡沫組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的測量裝置，其中所述前部(21)具有類似于雞蛋鈍端或半球的形狀。
3.根據(jù)權利要求2所述的測量裝置，其中所述測量裝置(I)為雞蛋或眼淚形。
4.根據(jù)前面任一權利要求所述的測量裝置，其中所述剛性體(2)借助于一個或多個平面彈簧(4)懸置在剛性托架(3)中。
5.根據(jù)前面任一權利要求所述的測量裝置，其中所述剛性體(2)和/或所述剛性托架(3)通過聲學泡沫制成的懸置體(20)進行懸置。
6.根據(jù)權利要求5所述的測量裝置，其中所述聲學泡沫制成的懸置體(20)構成所述測量裝置(I)的外表面。
7.根據(jù)權利要求1-5任一所述的測量裝置，其中所述剛性體(2)懸置在構成所述測量裝置(I)的外表面的保護殼(33)內(nèi)。
8.根據(jù)前面任一權利要求所述的測量裝置，其中所述測量件(6)為安排在所述剛性體(2)的后端(7)處的加速計。
9.根據(jù)前面任一權利要求所述的測量裝置，其中所述加速計(6)固定連接到所述剛性體⑵。
10.根據(jù)前面任一權利要求所述的測量裝置，其中所述加速計(6)適于通過光學裝置確定所述剛性體(2)的加速度。
11.根據(jù)前面任一權利要求所述的測量裝置，還包括用于將所述骨導振動器(25)保持在適當位置的連接裝置，其中所述振動件鄰接所述連接表面(14)。
【文檔編號】H04R29/00GK104080036SQ201410114878
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月25日 優(yōu)先權日:2013年3月27日
【發(fā)明者】B·伯恩, J·拜爾斯萊夫 申請人:奧迪康醫(yī)療有限公司