[發明專利]設置有打鼾噪聲消除的枕頭

在審

• 申請號: 201680047136.5
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN107924674A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 邁克爾·S·德弗蘭克斯;查爾斯·E·休斯;斯圖爾特·F·魯賓
• 申請（專利權）人: 美夢有限公司
• 主分類號: G10K11/178
• 分類號: G10K11/178;A47G9/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 康建峰,楊華

背景技術

本公開內容一般地涉及噪聲消除設備、系統和方法，更具體地涉及產生抗噪聲的抗打鼾系統和方法。

例如由打鼾所引起的低頻噪聲污染長期以來一直是彼此靠近而睡的人的苦惱，例如當睡眠者共享床、房間或者在運輸環境例如飛機上彼此靠近而坐時。另外，其他環境噪聲例如汽笛、交通、哭鬧的嬰兒以及電視機會導致睡眠中斷。特別地，相當一部分睡眠者的睡眠中斷歸因于打鼾。

打鼾是通過在睡眠期間由于上呼吸道阻塞而使組織結構振動而產生的聲學現象，并且是現代社會的突出問題。包括美國國家睡眠障礙研究委員會的一些參考估計約7400萬美國人每天晚上都打鼾，并且約38％的美國人被打鼾打擾并且忍受日間疲勞。打鼾的間歇性質可打斷打鼾者的床伴的睡眠，造成壓力和社交困擾。睡眠中斷已經關系到打鼾者及他們的床伴的過度日間睡眠。這會導致工作環境下的生產力損失以及導致職業事故，甚至降低人的安全操作汽車的能力。如上所述，打鼾聲音通常是由睡眠期間軟腭的振動產生并且通常是具有瞬態性以及高的短期聲音水平的不穩定的、間歇性的復雜聲音。另外，打鼾聲音的頻率含量會突然改變。因此，難以主動建模和消除打鼾聲音。

對于低頻打鼾以及其他環境噪聲，被動方法例如耳罩或耳塞在睡眠期間佩戴是低效率的或者不舒服的。已經開發了幾種噪聲消除方法以利用主動噪聲控制(在本文中稱為“ANC”)來降低打鼾噪聲。這些ANC系統通常基于超定位反相聲音的原理使低頻主(不想要的)噪聲衰減。也就是說，ANC系統通常生成與試圖消除的噪聲相同大小但相反極性的二次噪聲。如本文中所使用的，具有相同大小但相反極性的這種二次噪聲被稱為“抗噪聲”。通過ANC，抗噪聲和不想要的噪聲二者均被消除掉或者它們的聲壓級(SPL)被極大降低。

例如，已公開了用于減少打鼾及其他環境噪聲的ANC系統。例如，Kuo等人的標題為“Electronic pillow for abating snoring/environmental noises,hands-free communications,and non-invasive monitoring and recording”的其全部內容通過引用并入本文的第8,325,934號美國專利描述了這樣的系統。Sen M.Kuo等人在2008年1月至2月發行的噪聲控制工程雜志(Noise Control Engineering)的第56卷第1期出版的其全部內容通過引用并入本文的“Active snore noise control systems”中描述了另外的系統。然而，這些系統具有若干缺點，尤其包括安裝在不太理想的位置的抗噪聲揚聲器，以及需要將枕頭和其他床具單元硬連線至外部系統部件以及甚至其他枕頭和床具單元。此外，ANC系統通常實現抗噪聲的動態調整。這些現有技術的動態調整導致系統朝向低效率ANC收斂，至少因為動態調整未能適當考慮例如在鼾聲之間檢測不到環境噪聲的時段。

因此，在睡眠系統中仍然存在對減少打鼾和其他環境聲音的改進的系統、設備和方法的需要。

發明內容

本文中公開了一種主動噪聲控制系統、設備和方法。在一些方面，公開了一種抗打鼾系統。例如，抗打鼾系統可以包括第一枕頭單元以及至少一個參考麥克風，其中，第一枕頭單元具有至少一個誤差麥克風和至少一個揚聲器，至少一個參考麥克風被配置成捕捉靠近至少一個參考麥克風而產生的聲音。抗打鼾系統還可以包括控制單元，控制單元可操作地耦接至第一枕頭單元和至少一個參考麥克風，使得控制單元從布置在第一枕頭單元中的至少一個誤差麥克風和至少一個參考麥克風接收信號。此外，控制單元可以被配置成通過使用門控動態調整來處理從至少一個誤差麥克風和至少一個參考麥克風接收的信號來在布置在第一枕頭單元中的至少一個揚聲器中產生抗噪聲，使得抗噪聲消除靠近至少一個參考麥克風而產生的任何聲音。