[发明专利]声学设备

说明书

一种声学设备，包括：设备主体，所述设备主体包括：声学膜，所述声学膜具有第一表面和与所述第一表面相对的第二表面；以及至少一个声学空腔，所述至少一个声学空腔邻近所述声学膜的所述第一表面形成；多个压电梁谐振器，所述多个压电梁谐振器支撑在所述声学膜的所述第一表面上方并且通过所述至少一个声学空腔与所述第一表面分开，所述多个压电梁谐振器中的每一个具有至少一个不同的固有频率；其中所述多个压电梁谐振器中的每一个被配置成响应于入射在所述声学设备处的声压波而振荡。

技术领域

本公开涉及诸如换能器、声学传感器和传声器之类的声学设备，特别是用于耳蜗植入物的入耳式声学设备和其他植入式听力设备。

背景技术

耳蜗植入物是一种经手术植入的神经假肢设备，所述经手术植入的神经假肢设备为患有重度到极重度感觉神经性听力损失的人提供声音感知。目前的耳蜗式骨传导听觉植入物具有植入部件和外部部件二者。可见的外部部件通常包括传声器、声音处理电子器件和电池，它们提供对用户残障的可见指示。由于需要大型电源来驱动声音处理电子器件，这些外部部件的微型化是有挑战性的。

期望解决或改进常见耳蜗植入技术的一个或多个缺点，或者至少提供耳蜗植入技术的有用替代技术。

本说明书中所包括的关于文献、行为、材料、设备、物品等的任何讨论都不应由于它在所附权利要求中的每一项的优先权日之前已经存在而被视为承认这些事项中的任何一个或全部构成了现有技术基础的一部分或者是与本公开相关的领域中的公知常识。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种声学设备，所述声学设备包括：设备主体，所述设备主体包括：声学膜，所述声学膜具有第一表面和与第一表面相对的第二表面；以及至少一个声学空腔，所述至少一个声学空腔邻近所述声学膜的第一表面形成；多个压电梁谐振器，所述多个压电梁谐振器支撑在所述声学膜的第一表面上方并且通过所述空腔与第一表面分开，所述多个压电梁谐振器中的每一个具有至少一个不同的固有频率；其中所述多个压电梁谐振器中的每一个被配置成响应于入射在声学设备处的声压波而振荡。

所述声学膜可被配置成响应于入射在声学膜的第二表面上的声压波而振荡。在一些实施方案中，所述声学膜的振荡可致使所述多个压电梁谐振器振荡。在任何情况下，声学膜可充当挡板，从而增大设备的第一表面和第二表面上的声影，由此放大压电梁谐振器周围的声音并且响应于入射声波而增加移位。

压电梁谐振器中的每一个可在梁长度、梁宽度、梁厚度、梁组合和梁顺应性中的一者或多者方面有所不同。

压电梁谐振器可以是平坦的。压电梁谐振器可被配置成彼此平行，并且平行于声学膜的第一表面。

所述至少一个空腔可包括用于所述多个压电梁谐振器中的每一个的相应空腔。替代地，所述至少一个空腔可包括单个空腔。例如，所述多个压电梁谐振器可共享单个空腔。

所述多个压电梁谐振器可包括四个或更多个压电梁谐振器。所述多个压电梁谐振器可具有连续减小的梁长度，使得所述压电梁谐振器的基本共振频率对应于不同的频率信道。

在一些实施方案中，例如在所述声学设备并入到被配置成定位在耳道中的装备中的情况下，所述声学膜的形状可以是圆形或椭圆形的以便与耳道的形状相一致。在其他实施方案中，声学设备的形状可为正方形或矩形的。

压电梁谐振器可为双夹紧式压电梁谐振器或悬臂谐振器。

多个电极可被提供在设备主体上并且电耦合到所述多个压电梁谐振器，以便将电信号远离声学设备传递到例如感测电子器件。电极可通过增材制造与压电梁谐振器、空腔和隔膜一起形成。电极可由导电的纳米结构-聚合物复合材料形成。

在一些实施方案中，压电梁谐振器中的一个或多个包括压电层。压电层可沿着其相应梁式谐振器的长度的邻近所述至少一个声学空腔的一部分延伸。例如，每一相应压电层可沿着其相应梁式谐振器的长度的邻近所述至少一个声学空腔的10％到20％的长度延伸。