Способ модификации устройства для защиты органов слуха и устройство для защиты органов слуха
METHOD OF MODIFICATION OF DEVICE FOR PROTECTION OF HEARING ORGANS AND DEVICE FOR PROTECTION OF HEARING ORGANS

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Изобретение относится к способу модификации устройства для защиты органов слуха посредством активного устройства связи, а также к устройству для защиты органов слуха, в котором установлено активное устройство связи.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Устройства для защиты органов слуха, как правило, используются в шумных окружающих средах для защиты органов слуха пользователя от шума при потенциально опасных уровнях шума. Как правило, устройства для защиты органов слуха содержат две чашки или крышки, которые закрывают уши пользователя и которые соединены друг с другом посредством оголовья. Каждая чашка дополнительно, как правило, сформирована жесткой оболочкой, снабженной шумопоглощающим материалом, например вспененным материалом.
Существует общая необходимость в том, чтобы сделать устройства для защиты органов слуха удобными для пользователя, в частности, на самом деле, чтобы побудить людей, находящихся подолгу в шумных окружающих средах, пользоваться защитными устройствами. Хотя подавление шума является основным предназначением устройства для защиты органов слуха, часто существует необходимость в том, чтобы пользователь слышал определенные звуки из окружающей среды, например, акустические сигналы, инструкции или разговоры. Кроме того, часто существует необходимость в том, чтобы пользователь использовал устройство для защиты органов слуха в качестве головной гарнитуры, используемой в радиосвязи или телефонии.
На рынке представлены активные устройства для защиты органов слуха, которые характеризуются свойствами пассивного подавления шума и дополнительно выполнены с возможностью передачи звуков из окружающей среды в чашку наушников с помощью активных электронных устройств, соединенных с микрофоном снаружи чашки наушников и динамиком внутри чашки наушников. Такие устройства для защиты органов слуха, как правило, настроены таким образом, чтобы активная передача звука была ограничена заданным уровнем применительно к человеческому слуху. Звуки из окружающей среды, уровень которых превышает заданное значение, подавляются благодаря свойствам пассивного подавления устройства для защиты органов слуха.
Например, в документе WO 2006/058319 раскрыто устройство для защиты органов слуха, содержащее ослабляющий звук корпус и электронный блок, содержащий микрофон, усилитель и динамик, при этом электронный блок активируется избирательно и в активированном состоянии принимает звук из окружающей среды, усиливает его в частотном диапазоне, соответствующем частотному диапазону человеческой речи, и регулирует коэффициент усиления таким образом, чтобы общий уровень звука, проходящего через корпус и через электронный блок, не превышал максимальный заданный уровень звука.
Несмотря на то, что существующие активные устройства для защиты органов слуха обладают множеством достоинств, сохраняется потребность в устройстве для защиты органов слуха, которое было бы высококачественным и надежным, но при этом относительно недорогим. Кроме того желательно, чтобы такое устройство для защиты органов слуха было удобным в обслуживании.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к способу модификации устройства для защиты органов слуха посредством активного устройства связи. Способ содержит этапы, на которых:
- обеспечивают устройство для защиты органов слуха, содержащее два в сущности выпуклых наушника, при этом каждый наушник формирует в направлении обращенной к уху стороны наушника пространство для уха пользователя, при этом по меньшей мере один из наушников содержит внешнюю оболочку и мягкий элемент, расположенный вблизи обращенной к уху стороны;
- обеспечивают активное устройство связи, при этом активное устройство связи содержит динамик и электронную схему, содержащую интерфейс беспроводной связи, при этом электронная схема выполнена с возможностью управления динамиком на основании информации, принимаемой по интерфейсу беспроводной связи, при этом активное устройство связи содержит установочное кольцо;
- устанавливают установочное кольцо между внешней оболочкой и мягким элементом; и
- фиксируют активное устройство связи на устройстве для защиты органов слуха таким образом, что динамик располагается внутри пространства, формируемого наушником.
Преимущество изобретения заключается в том, что оно позволяет осуществить модификацию существующих пассивных устройств для защиты органов слуха посредством активного устройства связи, в сущности, независимо от типа, бренда производителя или конфигурации модифицируемого пассивного устройства для защиты органов слуха. Кроме того, изобретение обеспечивает обратимую модификацию пассивных или активных устройств для защиты органов слуха посредством активного устройства связи. Соответственно, в рабочей среде, в которой главным образом используется пассивная защита органов слуха, некоторые из используемых в ней устройств для защиты органов слуха могут быть при необходимости модифицированы выборочно. Кроме того, изобретение обеспечивает простую замену любого активного устройства связи другим активным устройством связи, например, в целях перезарядки, ремонта или профилактики. Таким образом, изобретение способствует минимизации стоимости эксплуатации устройств для защиты органов слуха при одновременном использовании преимуществ технологии активной связи в комбинации с защитой органов слуха.
В предпочтительном воплощении устройство для защиты органов слуха представляет собой пассивное устройство для защиты органов слуха. Как правило, пассивное устройство для защиты органов слуха не содержит динамик. Кроме того, пассивное устройство для защиты органов слуха, как правило, не содержит электронные компоненты для управления динамиком. Следует отметить, что хотя изобретение предпочтительно относится к модификации пассивного устройства для защиты органов слуха, модификация самого активного устройства для защиты органов слуха также охватывается настоящим изобретением. Например, активное устройство для защиты органов слуха, выполненное с так называемой функцией подавления шума, может быть модифицировано посредством активного устройства связи. Функция подавления шума, как правило, обеспечивается электронными компонентами, содержащими микрофон для улавливания звукового сигнала из окружающего наушник пространства, а также динамик для излучения звуков в направлении уха пользователя внутри наушника, и компоненты для преобразования звука, уловленного микрофоном, в звук, излучаемый динамиком. Как правило, преобразование включает фазовый сдвиг между улавливаемым звуком и излучаемым звуком, благодаря которому акустические волны, излучаемые динамиком, компенсируют любой звук, проникающий в наушник, так чтобы его амплитуда была меньше амплитуды проникающего звука. Функция шумоподавления может дополнительно включать активную передачу звука при более низких уровнях шума, а также отключение звука при шуме выше заданного уровня. Такая передача звука обеспечивает улавливание звуков микрофоном и излучение звука динамиком при заданном максимальном уровне шума. Соответственно, шумовые пики и звук более высокого уровня автоматически подавляются или излучаются при меньшей амплитуде шумов.
Предпочтительно, активное устройство связи может быть выполнено в виде компонента, конструктивно отдельного от устройства для защиты органов слуха. Это не исключает тот случай, когда активное устройство связи может быть выполнено в одном корпусе с устройством для защиты органов слуха. Тем не менее, изначально (до модификации) активное устройство связи и устройство для защиты органов слуха предпочтительно не являются конструктивно прикрепленными непосредственно друг к другу, и при этом устройство для защиты органов слуха может быть использовано без активного устройства связи.
Как правило, каждый из двух наушников содержит внешнюю оболочку и мягкий элемент, расположенный вблизи обращенной к уху стороны. Каждая внешняя оболочка предпочтительно внутри снабжена шумопоглощающим материалом. В качестве шумопоглощающего материала может быть использован, например, вспененный пластмассовый материал. Мягкий элемент служит для уплотнения пространства, формируемого соответствующим наушником у головы пользователя при ношении пользователем устройства для защиты органов слуха. Предпочтительно мягкий элемент имеет форму, обеспечивающую его размещение вокруг уха пользователя. В области устройств для защиты органов слуха и наушников выполненные таким образом наушники также называют накладными наушниками. Предпочтительно мягкий элемент выполняется, в сущности, овальным.
Кольцевая форма установочного кольца предпочтительно, в сущности, соответствует кольцевой форме мягкого элемента. Кроме того, за счет установки установочного кольца между внешней оболочкой и мягким элементом активное устройство связи предпочтительно удерживается на устройстве для защиты органов слуха так, чтобы динамик располагался внутри пространства, формируемого наушником. Соответственно, активное устройство связи содержит установочное кольцо, которое удерживается между внешней оболочкой и мягким элементом наушника таким образом, чтобы динамик располагался внутри пространства, формируемого наушником.
В дополнительном воплощении, в случае, когда наушник содержит проставочное кольцо, расположенное между мягким элементом и внешней оболочкой, способ может дополнительно включать замену проставочного кольца установочным кольцом активного устройства связи. Предпочтительно, установочное кольцо выполнено с возможностью установки с мягким элементом. Например, мягкий элемент и установочное кольцо могут быть выполнены с возможностью формирования в комбинации друг с другом защелочного соединения. Альтернативно или дополнительно, установочное кольцо и мягкий элемент могут быть скреплены друг с другом посредством адгезивной ленты. Предпочтительно, установочное кольцо дополнительно может быть выполнено с возможностью скрепления с внешней оболочкой. Например, внешняя оболочка и установочное кольцо могут быть выполнены с возможностью формирования в комбинации друг с другом защелочного соединения. Альтернативно или дополнительно, установочное кольцо и внешняя оболочка могут быть скреплены друг с другом посредством адгезивной ленты. В качестве подходящих возможны также другие соединения, такие как, например, запрессовка, зацепление, крепления типа крючок-петля и т.п.
В одном воплощении активное устройство связи дополнительно содержит микрофон. Микрофон и электронная схема предпочтительно соединены или выполнены с возможностью соединения таким образом, чтобы электронная схема могла принимать информацию от микрофона и передавать ее через интерфейс беспроводной связи. Активное устройство связи может дополнительно содержать два или более микрофона для повышения качества улавливаемого звука.
В дополнительном воплощении активное устройство связи содержит первую часть и вторую часть. Первая часть может содержать динамик, а вторая часть может содержать микрофон. Первая часть предпочтительно расположена внутри пространства, формируемого наушником. Вторая часть предпочтительно расположена снаружи пространства, формируемого соответствующим наушником. Соответственно, пользователь при ношении устройства для защиты органов слуха может слышать звуки, излучаемые динамиком. Кроме того, пользователь устройства для защиты органов слуха может вести переговоры с помощью микрофона и динамика через устройство беспроводной связи. Также, пользователь устройства для защиты органов слуха может четко слышать звуки снаружи наушника, улавливаемые микрофоном. Таким образом, электронная схема может быть выполнена с возможностью ограничения уровня звука, излучаемого динамиком, до заданного максимального уровня звука. Тем самым, любые звуки, уровень которых потенциально является вредным для уха пользователя, могут быть подавлены до допустимого уровня.
В одном воплощении первая и вторая части образуют части одного общего конструкционного элемента. Например, активное устройство связи может содержать установочное кольцо с первой частью, прикрепленной к установочному кольцу, или сформированной вместе с ним. Вторая часть может также быть прикреплена к установочному кольцу или быть сформирована вместе с ним, опционально с помощью штанги, протяженной между установочным кольцом и второй частью, или между первой частью и второй частью.
В одном воплощении первая и вторая части выполнены конструктивно отдельными и при этом выполнены с возможностью беспроводной связи друг с другом. Например, первая часть может содержать устройство беспроводной связи, и это устройство беспроводной связи может быть использовано для связи с внешним устройством (таким как мобильный телефон или радиоблок), а также для связи с первой частью. Устройство беспроводной связи может быть основано на технологии Bluetooth™. Вторая часть может содержать дополнительное устройство связи для осуществления связи с первой частью. Дополнительное устройство связи второй части может опционально дополнительно использоваться для связи с внешним устройством (например, мобильным телефоном или радиоблоком).
В одном воплощении электронная схема расположена внутри границ установочного кольца. Кроме того, по меньшей мере часть электронной схемы может быть расположена между внешней оболочкой и мягким элементом наушника. Установочное кольцо может иметь полость, внутри которой расположена электронная схема или по меньшей мере часть электронной схемы. В полости может быть размещена первая печатная плата, содержащая электронную схему (или ее часть). Полость может быть закрыта или уплотнена посредством крышки. Таким образом, электронная схема (или ее часть) может быть заключена внутри уплотнительного кольца.
В дополнительном воплощении активное устройство связи содержит батарею, например перезаряжаемую батарею. Батарея предпочтительно расположена сзади за динамиком. Кроме того, вторая печатная плата, несущая часть электронной схемы, может быть расположена между батареей и динамиком. Первая и вторая печатная плата предпочтительно электрически соединены посредством двух или более проводов или гибкой печатной платы.
В дополнительном воплощении первая и вторая печатная платы содержат множество электронных компонентов. Электронные компоненты предпочтительно расположены относительно первой и/или второй печатной платы исходя из доступного пространства внутри наушника. Соответственно, расположение электронных компонентов не может оптимизироваться исключительно с точки зрения компактности, а дополнительно также и в плане использования доступного пространства и избегания ограниченного пространства. Такой подход отличается от электронных печатных плат, известных из уровня техники, которые обычно оптимизируют исключительно в плане компактности всей печатной платы.
В дополнительном аспекте изобретение относится к устройству для защиты органов слуха, которое содержит:
- два в сущности выпуклых наушника, причем каждый наушник формирует в направлении обращенной к уху стороны пространство для уха пользователя, при этом по меньшей мере один из наушников дополнительно содержит внешнюю оболочку и мягкий элемент, расположенный вблизи обращенной к уху стороны; и
- активное устройство связи, содержащее динамик и электронную схему, содержащую интерфейс беспроводной связи, при этом электронная схема выполнена с возможностью управления динамиком на основании информации, принимаемой по интерфейсу беспроводной связи, и
- при этом активное устройство связи содержит установочное кольцо, которое удерживается между внешней оболочкой и мягким элементом наушника, и при этом динамик расположен внутри пространства, сформированного одним из наушников.
Устройство для защиты органов слуха предпочтительно может быть получено посредством способа согласно настоящему изобретению.
В одном воплощении установочное кольцо содержит первый удерживающий конструктивный элемент, удерживаемый посредством соответствующего удерживающего конструктивного элемента на внешней оболочке наушника. Кроме того, установочное кольцо активного устройства связи и мягкий элемент наушника предпочтительно удерживаются друг с другом.
В дополнительном воплощении активное устройство связи содержит один, два или более микрофонов. Микрофон и электронная схема предпочтительно соединены или выполнены с возможностью соединения таким образом, чтобы электронная схема могла принимать информацию от микрофона и передавать информацию через интерфейс беспроводной связи. Микрофон предпочтительно расположен на внешней периферийной стороне установочного кольца. Микрофон может быть расположен внутри пластично гнущегося держателя для микрофона. Держатель для микрофона предпочтительно выполнен продолговатым с целью расположения микрофона вблизи рта пользователя. Кроме того, держатель для микрофона предпочтительно выполнен пластично гнущимся.
В одном из воплощений устройство для защиты органов слуха содержит два микрофона, расположенные вблизи друг друга. Устройство для защиты органов слуха дополнительно может содержать кнопку управления, соединенную или выполненную с возможностью соединения с электронной схемой и предназначенных для включения или выключения микрофона (микрофонов). Электронная схема может быть выполнена с возможностью интерпретации различных операций в отношении кнопки управления, предназначенных для активации соответствующих различных функций. Соответственно, кнопка управления может дополнительно использоваться для инициации сопряжения устройства беспроводной связи с внешним устройством или для отключения или включения активного устройства связи. Активное устройство связи предпочтительно содержит батарею для обеспечения питания электронной схемы. Такая батарея предпочтительно является перезаряжаемой, однако она также может быть заменяемой.
В дополнительном воплощении активное устройство связи содержит контрольную лампочку для индикации состояния активного устройства связи. Например, контрольная лампочка может использоваться для индикации: режима ожидания, в котором активное устройство связи выключено, активного режима, в котором активное устройство связи включено, отключенного режима, в котором активное устройство связи готово к установлению соединения, соединенного режима, в котором активное устройство связи находится в состоянии соединения, и режима низкого заряда батареи, в котором активное устройство связи сигнализирует о низком заряде батареи.
В дополнительном воплощении электронная схема активного устройства связи может быть расположена внутри границ установочного кольца. В частности, по меньшей мере часть электронной схемы может быть расположена между внешней оболочкой и мягким элементом наушника. Соответственно, электронная схема размещается в пределах границ наушника. Тем самым достигается относительно компактная конструкция. Кроме того, электронная схема защищена внутри наушника. Расположение между мягким элементом и внешней оболочкой является особенно преимущественным в том, что на акустические свойства наушника не оказывается или практически не оказывается влияние. Например, нет необходимости в создании дополнительного пространства для электронной схемы внутри наушника, как и нет необходимости в расположении части электронной схемы снаружи наушника.
Установочное кольцо может иметь полость, внутри которой расположена электронная схема или по меньшей мере часть электронной схемы. В полости может быть размещена первая печатная плата, содержащая электронную схему (или ее часть). Полость может быть закрыта или герметично изолирована посредством крышки. Таким образом, электронная схема (или ее часть) может быть заключена внутри уплотнительного кольца.
В дополнительном воплощении батарея расположена сзади за динамиком. Кроме того, вторая печатная плата, несущая часть электронной схемы, может быть расположена между батареей и динамиком. Первая и вторая печатные платы предпочтительно электрически соединены посредством двух или более проводов или гибкой печатной платы.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг. 1 - частично покомпонентный вид устройства для защиты органов слуха согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид спереди активного устройства связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 3 - вид сбоку активного устройства связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 4 - вид снизу активного устройства связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 5 - вид спереди и сбоку наушника, содержащего активное устройство связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 6 - вид спереди и сбоку наушника, содержащего альтернативное активное устройство связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 7 - вид спереди и сбоку наушника, содержащего другое альтернативное активное устройство связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 8 - вид спереди и сбоку наушника, содержащего еще одно другое альтернативное активное устройство связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг. 9 - вид спереди активного устройства связи согласно одному из воплощений настоящего изобретения;
Фиг.10 - вид в поперечном сечении воплощения, показанного на Фиг. 9;
Фиг. 11 - вид сзади воплощения, показанного на Фиг. 10; и
Фиг. 12 - общий вид наушника согласно одному из воплощений настоящего изобретения.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На Фиг. 1 показано устройство 1 для защиты органов слуха согласно изобретению. Устройство 1 для защиты органов слуха содержит первый наушник 10 и второй наушник 20. Первый наушник 10 показан в виде отдельных компонентов исключительно в целях пояснения, хотя обычно он находится в собранном состоянии. Первый наушник 10 представляет собой активный наушник, тогда как второй наушник 20 представляет собой пассивный наушник. Это значит, что первый наушник 10 содержит активное устройство связи 11, содержащее электронную схему, динамик 111 (не виден на этом изображении) и микрофон 112а, что будет раскрыто ниже более подробно. В этом примере второй наушник 20 не содержит активное устройство связи, хотя в другом примере оба наушника могут содержать активное устройство связи.
Первый наушник 10 содержит внешнюю оболочку 12 и мягкий элемент 13. Внешняя оболочка 12 обладает шумопоглощающими свойствами. Например, внешняя оболочка 12 может быть сформирована из жесткого материала, а изнутри может быть снабжена шумопоглощающим материалом (не показан). В качестве жесткого материала может быть использован пластмассовый материал, например акрилонитрилбутадиенстирол (ABS). Шумопоглощающий материал может содержать вспененный пластмассовый материал, например полиэтилен (РЕ). Мягкий элемент 13 может содержать мягкий материал, который позволяет мягкому элементу 13 адаптироваться к голове пользователя в области ушей. Таким образом, мягкий элемент 13 может прилегать к голове пользователя. В качестве мягкого материала мягкого элемента 13 может быть использован вспененный пластмассовый материал, например полиэтилен (РЕ). Кроме того, мягкий элемент 13 содержит защитную оболочку, заключающую в себе мягкий материал. Данная защитная оболочка может представлять собой пластмассовый материал, выбранный из поливинилхлорида (PVC) и термопластичного полиуретана (TPU). Специалистам в данной области известны и другие конфигурации для обеспечения внешней оболочки, характеризующейся шумопоглощающими свойствами, или мягкого элемента, который может адаптироваться к голове пользователя и прилегать к ней. Соответственно, наушник 10 формирует пространство, предназначенное для вмещения уха пользователя и в котором подавляются шумы.
Устройство 1 для защиты органов слуха дополнительно содержит оголовье 30, к которому прикреплены первый и второй наушники 10, 20. Первый и второй наушники 10, 20 в этом примере шарнирно прикреплены на противоположных сторонах оголовья 30. Таким образом, наушники могут непроизвольно свободно ориентироваться относительно головы пользователя при ношении пользователем устройства 1 для защиты органов слуха. Такая свободная ориентация обеспечивает равномерное прилегание мягкого элемента 13 к голове пользователя вдоль окружности мягкого элемента 13.
В этом примере устройство 1 для защиты органов слуха получают путем модификации пассивного устройства для защиты органов слуха, осуществляемой посредством активного устройства связи 11. Данный способ модификации включает этап установки активного устройства связи 11 между внешней оболочкой 12 и мягким элементом 13. Кроме того, данный способ содержит этап отделения мягкого элемента 13 от внешней оболочки 12 и сборки активного устройства связи 11 между внешней оболочкой 12 и мягким элементом 13. Следует отметить, что также может быть реализован другой пример устройства для защиты органов слуха в конфигурации, как показано производителем устройства 1 для защиты органов слуха.
На Фиг. 2 показан вид спереди активного устройства связи 11 в предпочтительном воплощении согласно изобретению. Активное устройство связи 11 содержит опорную конструкцию 115, формирующую установочное кольцо 1151. Установочное кольцо 1151 выполнено в форме и размером главным образом в соответствии с формой и размером мягкого элемента (не показан на этом изображении). Таким образом, установочное кольцо 1151 приспособлено для размещения на нем мягкого элемента. Установочное кольцо 1151 в этом примере также формирует основное сквозное отверстие 1153. Тем не менее, специалистам в данной области понятно, что сквозное отверстие обеспечено опционально, чтобы ухо пользователя могло разместиться в наушнике, например, внутри сквозного отверстия мягкого элемента. Опорная конструкция 115 также формирует держатель 1152 для динамика, в котором расположен динамик 111 (виден на Фиг. 3). Держатель 1152 для динамика выступает из установочного кольца 1151 и свисает относительно основного сквозного отверстия 1153. Таким образом, держатель 1152 для динамика перекрывается с основным сквозным отверстием 1153 и формирует отверстие 1154 для звука в области сквозного отверстия 1153. Активное устройство связи 11 сконфигурировано для сборки в наушнике таким образом, чтобы отверстие 1154 для звука было обращено в направлении к обращенной к уху стороне наушника. Соответственно, когда наушник расположен сверху уха пользователя, отверстие для звука обращено главным образом к ушному каналу пользователя. Держатель 1152 для динамика в этом примере дополнительно формирует первую часть 11а активного устройства связи 11, которая располагается внутри наушника 10 в собранном состоянии. Установочное кольцо 1151 в этом примере выполнено в виде рамочной конструкции, формирующей множество обращенных к уху углублений внутри установочного кольца. Таким образом, установочное кольцо формирует проницаемый для воздуха интерфейс в направлении стороны, на которой мягкий элемент установлен на установочном кольце 1151. Это предотвращает блокирование установочным кольцом вентиляционных отверстий и обеспечивает поток воздуха через углубления в направлении к воздушному мягкому элементу или от него. Как правило, мягкий элемент содержит защитную оболочку, которая заключает в себе упругий вспененный материал. Такая защитная оболочка, как правило, содержит вентиляционные отверстия, которые обеспечивают воздушное сообщение через защитную оболочку по мере сжатия вспененного материала или снятия с него нагрузки. Эти вентиляционные отверстия, как правило, ориентированы в направлении внутрь внешней оболочки наушника. В этом примере мягкий элемент расположен таким образом, что вентиляционные отверстия обращены к установочному кольцу 1151 так, что вентиляционные отверстия сообщаются по воздуху с углублениями установочного кольца 1151. Таким образом, воздушное сообщение, обеспечиваемое посредством любых вентиляционных отверстий в мягком элементе, поддерживается установочным кольцом 1151. С другой стороны, любые нежелательные вещества, такие как пыль, грязь или жидкости, задерживаются, непосредственно проникая в мягкий элемент снаружи наушника, в частности, при ношении наушника пользователем.
Опорная конструкция 115 предпочтительно изготовлена из пластмассового материала, например, из акрилонитрилбутадиенстирола (ABS). В этом примере опорная конструкция содержит первый элемент 115а (см. Фиг. 3), монолитно сформированный (предпочтительно посредством инжекционного формования) в виде одной детали, и второй элемент 115b (см. Фиг. 3), который также монолитно сформирован (предпочтительно посредством инжекционного формования) в виде одной детали. Первый и второй элементы 115а, 115b могут быть собраны друг с другом таким образом, чтобы вместе формировать корпус для динамика 111. Первый элемент 115а и третий элемент 115 с могут быть собраны друг с другом с целью совместного формирования корпуса для, кроме прочего, микрофонов (112а, 112b на Фиг. 4). Специалистам в данной области будут понятны различные конфигурации опорной конструкции. В целом, опорная конструкция предпочтительно выполнена с возможностью формирования стыковочных интерфейсов с внешней оболочкой и мягким элементом соответственно. Кроме того, опорная конструкция предпочтительно выполнена с возможностью размещения на ней и/или вмещения в ней любой электронной схемы, одного или более динамиков, одного или более микрофонов и одной или более кнопок управления.
На Фиг. 3 показан вид сбоку в поперечном сечении активного устройства связи 11. В частности, опорная конструкция 115 активного устройства связи 11 содержит первый удерживающий конструктивный элемент 1155. Первый удерживающий конструктивный элемент 1155 в этом примере сформирован посредством кольцевого фланца. Внешняя оболочка устройства для защиты органов слуха предпочтительно содержит соответствующий первый ответный конструктивный элемент (не показан). Первый удерживающий конструктивный элемент 1155 и первый ответный конструктивный элемент предпочтительно выполнены с возможностью формирования разъемного защелкивающегося соединения друг с другом. В частности, внешняя оболочка устройства для защиты органов слуха в этом примере содержит выемку для вмещения фланца. Таким образом, фланец и выемка выполнены таких размеров и такой формы, чтобы фланец мог защелкиваться в указанной выемке. Специалистам в данной области известны несколько конфигураций для обеспечения защелкивающегося соединения, например, один или более грибовидных штифтов в комбинации с соответствующими отверстиями или один или более крючков в комбинации с соответствующими углублениями. Охватываемый и охватывающий конструктивные элементы или их комбинации могут быть расположены или на внешней оболочке, или на опорной конструкции 115.
Опорная конструкция 115 дополнительно содержит второй удерживающий конструктивный элемент 1156 для удерживания мягкого элемента. Альтернативно или дополнительно, мягкий элемент может быть прикреплен к опорной конструкции 115 посредством адгезива.
На Фиг. 4 показан вид снизу активного устройства связи 11. Активное устройство связи 11 содержит два микрофона 112а, 112b и кнопку управления 113. Микрофоны 112а, 112b и кнопка управления 113 расположены во второй части 11b активного устройства связи 11, и при этом они расположены снаружи пространства, формируемого наушником 10. Таким образом, микрофоны 112а, 112b могут улавливать звуки снаружи этого пространства, в частности, из окружающей среды устройства для защиты органов слуха.
Активное устройство связи 11 согласно этому примеру работает следующим образом.
Активное устройство связи 11 содержит электронную схему, выполненную с возможностью управления динамиком (111 на Фиг. 3) и микрофонами 112а, 112b. Электронная схема также выполнена с возможностью приема входных сигналов от кнопки управления 113. Кроме того, электронная схема реализует интерфейс беспроводной связи, в данном примере интерфейс Bluetooth™. Электронная схема выполнена с возможностью управления динамиком на основании информации, принимаемой через интерфейс беспроводной связи. В частности, электронная схема выполнена с возможностью преобразования любой информации, кодирующей звук и принимаемой через интерфейс беспроводной связи, в электрические сигналы для обеспечения генерирования динамиком соответствующих звуков. Кроме того, электронная схема выполнена с возможностью приема сигналов от микрофона и преобразования этих сигналов в звуковую информацию, которая может передаваться или передается через интерфейс беспроводной связи. Активное устройство связи 11 может быть, например, соединено через интерфейс беспроводной связи с внешним устройством, например, мобильным телефоном или радиоблоком в целях связи. Таким образом, активное устройство связи 11 позволяет пользователю устройства для защиты органов слуха осуществлять связь при ношении устройства для защиты органов слуха. В этом примере кнопка управления 113 может использоваться для запуска множества функций. Во-первых, кнопка управления 113 может использоваться для включения или выключения активного устройства связи 11. Для включения или выключения устройства кнопка управления 113 может быть нажата в течение заданного промежутка времени, например, в течение нескольких секунд. Активное устройство связи 11 содержит контрольную лампочку, и при этом контрольная лампочка указывает включено устройство или нет. В этом примере контрольная лампочка встроена в кнопку управления. В частности, кнопка управления выполнена с подсветкой, предпочтительно с помощью светодиода (LED) или другого источника света с низким энергопотреблением. Например, контрольная лампочка может гореть продолжительное время, когда активное устройство связи включено и активно для разговора и прослушивания. Короткое нажатие на кнопку управления может отключать активное устройство связи 11, чтобы звук, улавливаемый микрофоном, не передавался через беспроводное активное устройство связи. Беззвучный режим может индицироваться контрольной лампочкой, например, мигающей с низкой частотой. Кроме того, электронная схема может сообщать пользователю о переключении в беззвучный режим, например, посредством электронного объявления или конкретного звукового сигнала через динамик. Беззвучный режим может включаться посредством другого короткого нажатия на кнопку управления 113. Другие функции могут быть реализованы аналогичным образом. Например, кнопка управления 113 может использоваться для запуска сопряжения интерфейса беспроводной связи с внешним устройством. Контрольная лампочка также может использоваться для индикации различных режимов работы или состояний ошибки. Например, активное устройство связи 11 содержит батарею, предпочтительно перезаряжаемую батарею. Контрольная лампочка может использоваться для индикации состояния низкого заряда указанной батареи, например, посредством мигания с высокой частотой. Специалисту в данной области понятны другие функции, которые могут инициироваться с помощью кнопки управления, а также соответствующие индицирующие сигналы контрольной лампочки. Кроме того, вместо одной кнопки управления и одной контрольной лампочки в настоящем изобретении может быть использовано множество кнопок, переключателей и лампочек.
Электронная схема может быть выполнена с возможностью вывода звука, принимаемого микрофоном, непосредственно на динамик, чтобы пользователь устройства для защиты органов слуха мог слышать окружающие звуки. Тем не менее, электронная схема выполнена с возможностью ограничения выводимого звука до допустимого для пользователя уровня. Это значит, что электронная схема выполнена таким образом, что она не выводит какой-либо звук выше определенного заданного уровня. Таким образом, защита органов слуха, обеспечиваемая устройством для защиты органов слуха, может поддерживаться не смотря на использование активного устройства связи. Кроме того, электронная схема может обладать функцией шумоподавления, как описано выше.
Активное устройство связи 11 может быть обеспечено в различных конструктивных воплощениях, но с одинаковой электронной функциональностью, что будет дополнительно описано далее.
На Фиг. 5 показан один из примеров наушника 10 для устройства для защиты органов слуха на видах спереди и сбоку. Активное устройство связи 11 прикреплено к наушнику 10. В этом примере активное устройство связи 11 содержит первую часть 11а, которая содержит динамик 111, и вторую часть 11b, которая содержит микрофон 112. Первая часть 11а расположена внутри наушника 10, а вторая часть 11b расположена снаружи наушника 10. Активное устройство связи 11 дополнительно содержит электронную схему, характеризующуюся функциональностью, как описано в примере, показанном на Фиг. 1-4. В этом примере первая и вторая части 11a, 11b конструктивно соединены посредством штанги 1157, протяженной между первой и второй частями 11а, 11b. Активное устройство связи 11 согласно этому воплощению может быть собрано с наушником 10 без необходимости разборки наушника 10. В частности, первая часть 11а активного устройства связи 11 расположена внутри пространства для уха пользователя, сформированного наушником 10, при этом штанга 1157 выполнена протяженной из указанного пространства через внешнюю сторону мягкого элемента 13 в направлении ко второй части 11b. Соответственно, при ношении пользователем устройства для защиты органов слуха штанга 1157 оказывается непосредственно расположенной между головой пользователя и мягким элементом. Штанга 1157 выполнена протяженной в сущности с плоским поперечным сечением, в частности, с линзовидным поперечным сечением. Активное устройство связи 11 расположено на наушнике 10, при этом штанга 1157 лежит на мягком элементе 13. Таким образом, мягкий элемент 13 может повторять контуры головы пользователя и прилегать к ней, не смотря на то, что между ними расположена штанга 1157. Для прикрепления активного устройства связи 11 к наушнику 10 активное устройство связи 11 может быть снабжено одним или более держателями 1158, которые могут защелкиваться за мягким элементом или которые удерживаются на шумопоглощающем материале внутри наушника. Тем не менее, в одном воплощении активное устройство связи 11 может удерживаться на месте исключительно благодаря силе сжатия, действующей на штангу 1157 между мягким элементом 13 и головой пользователя, когда устройство для защиты органов слуха надето на пользователя.
На Фиг. 6 показан дополнительный пример наушника 10 для устройства для защиты органов слуха на видах спереди и сбоку. Наушник 10 снабжен активным устройством связи 11, содержащим первую часть 11а, которая содержит динамик 111, и вторую часть 11b, которая содержит микрофон 112. Активное устройство связи 11 дополнительно содержит электронную схему (не показано подробно), характеризующуюся функциональностью, как описано в примере, показанном на Фиг. 1-4. Первая часть 11а расположена внутри наушника 10, а вторая часть 11b расположена снаружи наушника 10. В этом примере первая и вторая части 11а, 11b конструктивно выполнены отдельными. Это значит, что первая и вторая части 11а, 11b конструктивно не соединены друг с другом. В этом воплощении первая часть 11а активного устройства связи 11 может быть собрана с наушником 10 без разборки наушника 10. Первая часть 11а расположена внутри пространства для уха пользователя, сформированного наушником 10. Вторая часть 11b может свободно перемещаться снаружи наушника 10. Первая и вторая части 11a, 11b связаны посредством беспроводного соединения. В этом воплощении первая и вторая части 11а, 11b содержат батарею и электронную схему для обеспечения и управления связью между первой и второй частями 11a, 11b. Электронная схема по меньшей мере одной из первой и второй частей 11а, 11b дополнительно реализует интерфейс беспроводной связи для соединения с внешним устройством, как описано выше.
Для прикрепления первой части 11а к наушнику 10 первая часть 11а может быть снабжена одним или более держателями, которые могут защелкиваться за мягким элементом или которые удерживаются на шумопоглощающем материале внутри наушника 10.
На Фиг. 7 показано воплощение, в котором первая часть 11а аналогична или идентична соответствующей первой части согласно примеру на Фиг. 6, но в котором вторая часть 11b обеспечена внешним устройством 200, таким как мобильный телефон или радиоблок. В этом примере микрофон 112, который представляет собой часть внешнего устройства 200, используется для передачи звуковой информации в направлении к первой части 11а. В этом примере активное устройство связи 11 сформировано внешним устройством 200 (также формирующим вторую часть 11b) и первой частью 11а. Интерфейс беспроводной связи обеспечен внешним устройством 200, которое, как правило, изначально снабжено таким интерфейсом (например, интерфейс Bluetooth™), и дополнительно в первой части 11а. Таким образом, внешнее устройство и первая часть 11а могут связываться друг с другом через интерфейсы беспроводной связи.
На Фиг. 8 показано воплощение, в котором активное устройство связи 11 конструктивно идентично устройству примера, показанного на Фиг. 5, за исключением используемого в нем интерфейса проводной связи. Интерфейс проводной связи организован посредством кабельного соединения 300, предназначенного для соединения активного устройства связи 11 с внешним устройством 200. Функциональность активного устройства связи 11 идентична функциональности активного устройства связи, описанного на Фиг. 5, за исключением интерфейса проводной связи, который может быть использован дополнительно или вместо беспроводного активного устройства связи. В одном примере питание активного устройства связи 11 осуществляется исключительно внешним устройством 200, тогда как в другом примере питание активного устройства связи 11 может быть реализовано за счет батареи, как описано.
На Фиг. 9 показан вид спереди альтернативного активного устройства связи 11. Активное устройство связи 11 содержит опорную конструкцию 115, формирующую установочное кольцо 1151. Установочное кольцо 1151 выполнено формой и размером главным образом в соответствии с формой и размером мягкого элемента (не показан на этом изображении) устройства 1 для защиты органов слуха. В частности, установочное кольцо 1151 приспособлено для размещения на нем мягкого элемента. Установочное кольцо 1151 в этом примере также формирует основное сквозное отверстие 1153. Опорная конструкция 115 также формирует держатель 1152 для динамика, в котором расположен динамик 111. Держатель 1152 для динамика выступает из установочного кольца 1151 и свисает относительно основного сквозного отверстия 1153. Держатель 1152 для динамика, таким образом, перекрывается с основным сквозным отверстием 1153. Кроме того, держатель 1152 для динамика формирует отверстие 1154 для звука в области сквозного отверстия 1153. В этом примере отверстие 1154 для звука выполнено в виде трех отдельных отверстий. Тем не менее, при необходимости количество таких отдельных отверстий может быть больше или меньше. Активное устройство связи 11 сконфигурировано для сборки в наушнике таким образом, чтобы отверстие 1154 для звука было обращено в направлении к обращенной к уху стороне наушника. Соответственно, когда наушник расположен сверху уха пользователя, отверстие для звука обращено главным образом к ушному каналу пользователя.
Как описано выше применительно к Фиг. 2, установочное кольцо 1151 в этом примере также выполнено в виде рамочной конструкции, формирующей множество обращенных к уху углублений внутри установочного кольца для предотвращения блокирования установочным кольцом вентиляционных отверстий в мягком элементе.
Опорная конструкция 115 предпочтительно изготовлена из пластмассового материала, например, из акрилонитрилбутадиенстирола (ABS). В этом примере опорная конструкция содержит первый элемент 115а (см. Фиг. 10), монолитно сформированный (предпочтительно посредством инжекционного формования) в виде одной детали, и второй элемент 115b (см. Фиг. 10), который также монолитно сформирован (предпочтительно посредством инжекционного формования) в виде одной детали. Первый и второй элементы 115а, 115b могут быть собраны друг с другом таким образом, чтобы вместе формировать корпус для динамика 111.
В это примере опорная конструкция 115 дополнительно формирует полость 1159, в которой вмещается первая печатная плата 40. Первая печатная плата 40 содержит электронную схему для управления активным устройством связи 11. Опорная конструкция 115 содержит крышку 115d (отсутствует на Фиг. 9, но показана на Фиг. 10), которая закрывает полость 1159 и предпочтительно уплотняет полость 1159. Таким образом, электронная схема заключена, предпочтительно герметично, внутри опорной конструкции 115.
Кроме того, активное устройство связи 11 содержит батарею 41 (которая предпочтительно представляет собой перезаряжаемую батарею) для обеспечения питания активного устройства связи 11. В этом примере батарея 41 расположена за динамиком 111 в держателе 1152 для динамика. Это значит, что динамик 111 расположен в направлении к обращенной к уху стороне, а батарея расположена в направлении к противоположной стороне. Вторая печатная плата 42 расположена в держателе 1152 для динамика. В частности, вторая печатная плата 42 расположена между батареей 41 и динамиком 111. Вторая печатная плата 42 содержит электронную схему, например, для управления батареей 41 (например, во время зарядки или во время использования активного устройства связи 11) и/или для управления динамиком 111. Первая и вторая печатные платы электрически взаимодействуют. В частности, первая и вторая печатные платы соединены друг с другом двумя или боле проводами.
Активное устройство связи 11 дополнительно содержит микрофон 112, который в этом примере расположен в части свободного конца держателя 1121 для микрофона. Держатель для микрофона выполнен продолговатым с целью расположения микрофона 112 вблизи рта пользователя. Кроме того, держатель 1121 для микрофона предпочтительно выполнен пластично гнущимся. Таким образом, держатель для микрофона выполнен с возможностью настройки его положения пользователем. Как описано выше, вместо одного микрофона в части свободного конца держателя 1121 для микрофона вместо одного микрофона может быть размещено два или более микрофона.
На Фиг. 11 показан вид сзади активного устройства связи 11. Опорная конструкция 115 активного устройства связи 11 содержит первый удерживающий конструктивный элемент 1155. Первый удерживающий конструктивный элемент 1155 в этом примере сформирован посредством кольцевого фланца. Опорная конструкция 115 дополнительно содержит второй удерживающий конструктивный элемент 1156 (показанный на Фиг. 10) для удерживания мягкого элемента. Альтернативно или дополнительно, мягкий элемент может быть прикреплен к опорной конструкции 115 посредством адгезива. Соответственно, активное устройство связи 11 выполнено с возможностью установки между мягким элементом и внешней оболочкой устройства для защиты органов слуха.
На Фиг. 12 показан первый наушник 10, в котором активное устройство связи 11 согласно Фиг. 9-11 установлено между внешней оболочкой 12 и мягким элементом 13. Вследствие того, что электронная схема полностью размещена в рамках границ установочного кольца 1151, наушник 10 является относительно компактным в плане конструкции. Кроме того, электронная схема является защищенной от неблагоприятных воздействий окружающей среды, поскольку электронная схема размещена в рамках границ наушника 10.