[發明專利]聲學設備

在審

• 申請號: 202080008551.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN113330754A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 凱瑟琳·洛馬斯;安德魯·里德;托比·麥克斯威尼;丹尼爾·特羅特;詹姆斯·溫德米爾;約瑟夫·杰克遜
• 申請（專利權）人: 海米迪納私人有限公司
• 主分類號: H04R17/10
• 分類號: H04R17/10;H04R1/22;H04R25/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王艷江;嚴小艷

一種聲學設備，包括：設備主體，所述設備主體包括：聲學膜，所述聲學膜具有第一表面和與所述第一表面相對的第二表面；以及至少一個聲學空腔，所述至少一個聲學空腔鄰近所述聲學膜的所述第一表面形成；多個壓電梁諧振器，所述多個壓電梁諧振器支撐在所述聲學膜的所述第一表面上方并且通過所述至少一個聲學空腔與所述第一表面分開，所述多個壓電梁諧振器中的每一個具有至少一個不同的固有頻率；其中所述多個壓電梁諧振器中的每一個被配置成響應于入射在所述聲學設備處的聲壓波而振蕩。

技術領域

本公開涉及諸如換能器、聲學傳感器和傳聲器之類的聲學設備，特別是用于耳蝸植入物的入耳式聲學設備和其他植入式聽力設備。

背景技術

耳蝸植入物是一種經手術植入的神經假肢設備，所述經手術植入的神經假肢設備為患有重度到極重度感覺神經性聽力損失的人提供聲音感知。目前的耳蝸式骨傳導聽覺植入物具有植入部件和外部部件二者。可見的外部部件通常包括傳聲器、聲音處理電子器件和電池，它們提供對用戶殘障的可見指示。由于需要大型電源來驅動聲音處理電子器件，這些外部部件的微型化是有挑戰性的。

期望解決或改進常見耳蝸植入技術的一個或多個缺點，或者至少提供耳蝸植入技術的有用替代技術。

本說明書中所包括的關于文獻、行為、材料、設備、物品等的任何討論都不應由于它在所附權利要求中的每一項的優先權日之前已經存在而被視為承認這些事項中的任何一個或全部構成了現有技術基礎的一部分或者是與本公開相關的領域中的公知常識。

發明內容

根據本公開的一個方面，提供了一種聲學設備，所述聲學設備包括：設備主體，所述設備主體包括：聲學膜，所述聲學膜具有第一表面和與第一表面相對的第二表面；以及至少一個聲學空腔，所述至少一個聲學空腔鄰近所述聲學膜的第一表面形成；多個壓電梁諧振器，所述多個壓電梁諧振器支撐在所述聲學膜的第一表面上方并且通過所述空腔與第一表面分開，所述多個壓電梁諧振器中的每一個具有至少一個不同的固有頻率；其中所述多個壓電梁諧振器中的每一個被配置成響應于入射在聲學設備處的聲壓波而振蕩。

所述聲學膜可被配置成響應于入射在聲學膜的第二表面上的聲壓波而振蕩。在一些實施方案中，所述聲學膜的振蕩可致使所述多個壓電梁諧振器振蕩。在任何情況下，聲學膜可充當擋板，從而增大設備的第一表面和第二表面上的聲影，由此放大壓電梁諧振器周圍的聲音并且響應于入射聲波而增加移位。

壓電梁諧振器中的每一個可在梁長度、梁寬度、梁厚度、梁組合和梁順應性中的一者或多者方面有所不同。

壓電梁諧振器可以是平坦的。壓電梁諧振器可被配置成彼此平行，并且平行于聲學膜的第一表面。

所述至少一個空腔可包括用于所述多個壓電梁諧振器中的每一個的相應空腔。替代地，所述至少一個空腔可包括單個空腔。例如，所述多個壓電梁諧振器可共享單個空腔。

所述多個壓電梁諧振器可包括四個或更多個壓電梁諧振器。所述多個壓電梁諧振器可具有連續減小的梁長度，使得所述壓電梁諧振器的基本共振頻率對應于不同的頻率信道。

在一些實施方案中，例如在所述聲學設備并入到被配置成定位在耳道中的裝備中的情況下，所述聲學膜的形狀可以是圓形或橢圓形的以便與耳道的形狀相一致。在其他實施方案中，聲學設備的形狀可為正方形或矩形的。

壓電梁諧振器可為雙夾緊式壓電梁諧振器或懸臂諧振器。

多個電極可被提供在設備主體上并且電耦合到所述多個壓電梁諧振器，以便將電信號遠離聲學設備傳遞到例如感測電子器件。電極可通過增材制造與壓電梁諧振器、空腔和隔膜一起形成。電極可由導電的納米結構-聚合物復合材料形成。

在一些實施方案中，壓電梁諧振器中的一個或多個包括壓電層。壓電層可沿著其相應梁式諧振器的長度的鄰近所述至少一個聲學空腔的一部分延伸。例如，每一相應壓電層可沿著其相應梁式諧振器的長度的鄰近所述至少一個聲學空腔的10％到20％的長度延伸。