[发明专利]超声接近传感器以及相关系统和方法

权利要求书

1.一种音频设备，包括：

外壳，所述外壳具有内部区域，其中所述外壳限定外表面和与所述外表面相对地定位的内表面，其中所述内表面至少部分地围绕所述内部区域；

扬声器换能器，所述扬声器换能器与所述外壳的所述内部区域在声学上耦合，其中所述外壳限定提供从所述内部区域到所述外壳的外部的声学路径的端口；和

超声换能器，所述超声换能器与所述外壳的所述内表面耦合，其中所述超声换能器包括压电致动器。

2.根据权利要求1所述的音频设备，其中当所述外壳搁置在用户的耳屏和对耳屏之间的所述用户的耳甲腔中时，所述外表面限定所述外壳的主内侧面。

3.根据权利要求1所述的音频设备，其中所述压电致动器安装到所述外壳的所述内表面。

4.根据权利要求3所述的音频设备，其中所述压电致动器为第一压电致动器，其中所述超声换能器还包括与所述外壳在声学上耦合的第二压电致动器。

5.根据权利要求4所述的音频设备，还包括定位在所述第一压电致动器和所述第二压电致动器之间的隔离构件。

6.根据权利要求1所述的音频设备，其中所述压电致动器包括相对的第一电极层和第二电极层、层压在相对的所述第一电极层和所述第二电极层之间的压电材料层、以及覆盖所述压电材料外部的相对的所述第一电极层和所述第二电极层中的每一个的至少一部分的柔性涂层。

7.根据权利要求1所述的音频设备，其中所述超声换能器包括限定敞开的内部腔室的壳体，其中所述压电致动器定位在所述壳体中，并且其中所述壳体安装到所述外壳的所述内表面。

8.根据权利要求7所述的音频设备，其中所述压电致动器包括第一压电致动器，其中所述超声换能器包括第二压电致动器和隔离构件，其中所述隔离构件定位在所述第一压电致动器和所述第二压电致动器之间。

9.根据权利要求7所述的音频设备，其中所述超声换能器包括定位在所述压电致动器和所述敞开的内部腔室之间的阻尼器。

10.根据权利要求9所述的音频设备，其中所述阻尼器限定相对于所述壳体的表面的倾斜面。

11.根据权利要求7所述的音频设备，其中所述超声换能器的所述壳体限定提供通过所述壳体到所述敞开的内部腔室的声学路径的端口，从而限定亥姆霍兹谐振器。

12.根据权利要求7所述的音频设备，还包括机械耦合器以将所述压电致动器与所述超声换能器的所述壳体物理地耦合。

13.根据权利要求12所述的音频设备，其中所述机械耦合器夹持所述压电致动器，从而限定所述压电致动器的振动节点。

14.根据权利要求7所述的音频设备，其中所述压电致动器和安装到所述外壳的所述内表面的所述壳体限定所述超声换能器的所述敞开的内部腔室的相应边界。

15.根据权利要求1所述的音频设备，其中所述超声换能器为第一超声换能器并且所述外壳具有限定相对的所述内表面和所述外表面的第一外壳壁，其中所述外壳具有限定对应的相对的内表面和外表面的第二外壳壁，并且其中所述音频设备还包括与所述第二外壳壁的所述内表面耦合的第二超声换能器。

16.根据权利要求15所述的音频设备，其中所述第一外壳壁的所述外表面限定对应的第一区域，并且所述第二外壳壁的所述外表面限定对应的第二区域，其中所述第一区域和所述第二区域彼此间隔开，使得所述第一区域和所述第二区域中的仅一个能够接触所述外壳所搁置的平坦表面。