一种中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器的制作方法

本发明涉及助听器，尤其涉及一种中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器。

背景技术：

1、传统骨传导助听设备通常采用电磁式骨传导振子，通过线圈、磁路和质量块产生机械振动。该类结构可提供较大的位移，但往往存在结构厚度较大、磁性材料较多、装配件数量较多以及振动向外壳泄漏等问题。

2、压电材料能够在交变电场作用下产生机械形变，具有响应速度快、结构薄、单位面积输出力较大和无传统磁路等特点。对于以语音可懂度为主要目标的骨传导助听器，压电材料较小的自由位移可以通过合理的支承和力传递结构转化为有效骨振动。

技术实现思路

1、本发明为解决现存的技术问题而提供一种中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，使复合材料压电换能器以中心为振动基准、以外周为有效位移输出区域，并通过塑胶振子直接向人体耳前骨区域传递音频振动。

2、为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，更具体的说是一种中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，包括麦克风、音频信号处理电路、功率放大电路、压电驱动电路以及压电骨传导换能组件，所述压电骨传导换能组件包括刚性外壳支架、复合材料压电换能器、塑胶振子、环形柔性硅胶包裹件以及绝缘刚性支撑件；

3、所述刚性外壳支架上形成有环形安装槽；所述复合材料压电换能器具有中心区域和围绕该中心区域的外周区域，其中复合材料压电换能器在音频电压驱动下使外周区域相对于中心区域产生轴向弯曲位移；

4、所述塑胶振子与复合材料压电换能器的外周区域机械耦合，并具有用于接触人体耳前骨区域的骨接触面；

5、所述环形柔性硅胶包裹件同时包裹复合材料压电换能器的外周和塑胶振子的外周，其中环形柔性硅胶包裹件连同被其包裹的复合材料压电换能器和塑胶振子整体装入环形安装槽中；

6、所述绝缘刚性支撑件的第一端与刚性外壳支架刚性连接，绝缘刚性支撑件的第二端抵接复合材料压电换能器的中心区域；

7、其中绝缘刚性支撑件被配置为约束复合材料压电换能器的中心区域相对于刚性外壳支架的轴向位移，以在中心区域处形成反力基准，并使复合材料压电换能器与刚性外壳支架电气隔离；

8、所述环形柔性硅胶包裹件被配置为对复合材料压电换能器和塑胶振子的外周施加弹性夹持，并允许外周区域在轴向振动范围内相对于中心区域产生受控运动。

9、更进一步的，所述环形柔性硅胶包裹件在轴向剖面中具有u形截面、c形截面或带上下夹持唇的槽形截面；所述环形柔性硅胶包裹件在装入环形安装槽后处于预压缩状态，以对复合材料压电换能器和塑胶振子的外周施加预压力。

10、更进一步的，所述绝缘刚性支撑件由电绝缘塑胶材料制成，所述绝缘刚性支撑件的第二端与复合材料压电换能器的中心区域之间通过顶压、卡合、粘接或局部预紧中的至少一种方式形成接触，且接触的面积小于复合材料压电换能器有效振动面积的50%。

11、更进一步的，所述绝缘刚性支撑件为柱形件、锥台形件或圆台形件，所述绝缘刚性支撑件的第一端与刚性外壳支架通过一体卡合、螺接、铆接或粘接中的至少一种方式刚性固定；所述刚性外壳支架包括金属支架和塑料支架，其中金属支架为铝合金支架，塑料支架为纤维增强塑料支架。

12、更进一步的，所述环形安装槽为沿刚性外壳支架连续延伸的整圈槽，所述环形安装槽的槽壁设有防脱台阶，其中防脱台阶与环形柔性硅胶包裹件的外轮廓配合，以限制环形柔性硅胶包裹件从环形安装槽中沿轴向脱出。

13、更进一步的，所述复合材料压电换能器包括金属基片、贴合于金属基片一侧的树脂压电薄片，以及分别与金属基片和树脂压电薄片接触的引脚；

14、所述金属基片为不锈钢圆片，所述树脂压电薄片为树脂基压电复合材料薄片或聚合物压电材料薄片；所述塑胶振子为环形件、盘形件或弧面件，所述骨接触面设置于塑胶振子的远离复合材料压电换能器的一侧。

15、更进一步的，所述麦克风用于接收外界声音并转换为音频电信号；所述音频信号处理电路用于对音频电信号进行增益、滤波、压缩或语音频段补偿中的至少一种处理；所述功率放大电路用于对经处理的音频信号进行功率放大；所述压电驱动电路用于将经功率放大的音频信号通过引脚施加至复合材料压电换能器的树脂压电薄片。

16、更进一步的，所述压电驱动电路包括音频升压变压器，所述音频升压变压器的次级侧与复合材料压电换能器的电容性阻抗匹配；所述压电驱动电路还包括连接在音频升压变压器输出端的过压保护电路，所述过压保护电路被配置为在复合材料压电换能器空载或负载异常时限制施加至树脂压电薄片的电压。

17、更进一步的，所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器还包括佩戴固定结构，所述佩戴固定结构被配置为使骨接触面以预定接触压力贴合于使用者的耳前骨区域；所述骨接触面设有弧面轮廓或软质覆盖层。

18、更进一步的，所述复合材料压电换能器的外周区域的轴向位移经塑胶振子直接传递至骨接触面，所述绝缘刚性支撑件的第二端不接触塑胶振子。

19、本发明提供的一种中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，相比现有技术，本方法取得的效果有：

20、1、本发明通过绝缘刚性支撑件在复合材料压电换能器中心形成稳定反力基准，使外周区域相对中心产生受控弯曲位移，减少无效整体运动，提高骨传导输出效率，并实现复合材料压电换能器与刚性外壳支架之间的电气隔离，利于高压驱动安全。

21、2、本发明通过环形柔性硅胶包裹件同时包裹复合材料压电换能器外周与塑胶振子外周，形成弹性夹持、轴向导向、复位与缓冲，允许外周在轴向振动范围内受控运动，减少硬碰撞、杂音和振动向壳体泄漏，同时简化同轴装配并降低偏心与应力集中。

22、3、本发明通过金属基片与树脂压电薄片构成的复合材料压电换能器，在音频电压下产生弯曲振动，兼具结构薄、无传统磁路、响应快和单位面积输出力较大的特点，并将中心支撑与外周柔性安装结合，使弯曲位移有效传递至骨接触面。

23、4、本发明通过塑胶振子与复合材料压电换能器外周机械耦合并设置骨接触面，使振动直接传递至耳前骨区域，避免复合材料压电换能器直接接触人体，配合弧面轮廓或软质覆盖层，可在较小位移下传递有效骨振动并改善佩戴舒适性。

1.一种中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，包括麦克风、音频信号处理电路、功率放大电路、压电驱动电路以及压电骨传导换能组件，其特征在于，所述压电骨传导换能组件包括刚性外壳支架（110）、复合材料压电换能器（130）、塑胶振子（140）、环形柔性硅胶包裹件（151）以及绝缘刚性支撑件（120）；

2.根据权利要求1所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述环形柔性硅胶包裹件（151）在轴向剖面中具有u形截面、c形截面或带上下夹持唇的槽形截面；所述环形柔性硅胶包裹件（151）在装入环形安装槽（150）后处于预压缩状态，以对复合材料压电换能器（130）和塑胶振子（140）的外周施加预压力。

3.根据权利要求1所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述绝缘刚性支撑件（120）由电绝缘塑胶材料制成，所述绝缘刚性支撑件（120）的第二端与复合材料压电换能器（130）的中心区域之间通过顶压、卡合、粘接或局部预紧中的至少一种方式形成接触，且接触的面积小于复合材料压电换能器（130）有效振动面积的50%。

4.根据权利要求1所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述绝缘刚性支撑件（120）为柱形件、锥台形件或圆台形件，所述绝缘刚性支撑件（120）的第一端与刚性外壳支架（110）通过一体卡合、螺接、铆接或粘接中的至少一种方式刚性固定；所述刚性外壳支架（110）包括金属支架（111）和塑料支架（112），其中金属支架（111）为铝合金支架，塑料支架（112）为纤维增强塑料支架。

5.根据权利要求1所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述环形安装槽（150）为沿刚性外壳支架（110）连续延伸的整圈槽，所述环形安装槽（150）的槽壁设有防脱台阶（152），其中防脱台阶（152）与环形柔性硅胶包裹件（151）的外轮廓配合，以限制环形柔性硅胶包裹件（151）从环形安装槽（150）中沿轴向脱出。

6.根据权利要求1所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述复合材料压电换能器（130）包括金属基片（131）、贴合于金属基片（131）一侧的树脂压电薄片（132），以及分别与金属基片（131）和树脂压电薄片（132）接触的引脚（133）；

7.根据权利要求6所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述麦克风用于接收外界声音并转换为音频电信号；所述音频信号处理电路用于对音频电信号进行增益、滤波、压缩或语音频段补偿中的至少一种处理；所述功率放大电路用于对经处理的音频信号进行功率放大；所述压电驱动电路用于将经功率放大的音频信号通过引脚（133）施加至复合材料压电换能器（130）的树脂压电薄片（132）。

8.根据权利要求7所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述压电驱动电路包括音频升压变压器，所述音频升压变压器的次级侧与复合材料压电换能器（130）的电容性阻抗匹配；所述压电驱动电路还包括连接在音频升压变压器输出端的过压保护电路，所述过压保护电路被配置为在复合材料压电换能器（130）空载或负载异常时限制施加至树脂压电薄片（132）的电压。

9.根据权利要求7所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器还包括佩戴固定结构，所述佩戴固定结构被配置为使骨接触面（141）以预定接触压力贴合于使用者的耳前骨区域；所述骨接触面（141）设有弧面轮廓或软质覆盖层。

10.根据权利要求7所述的中心支撑式环形柔性安装的压电骨传导助听器，其特征在于：所述复合材料压电换能器（130）的外周区域的轴向位移经塑胶振子（140）直接传递至骨接触面（141），所述绝缘刚性支撑件（120）的第二端不接触塑胶振子（140）。