手持電子設(shè)備的聲音收集系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】安裝系統(tǒng)被設(shè)置成允許聲音收集器附接到手持電子設(shè)備，使得聲音直接傳導(dǎo)到設(shè)備的麥克風(fēng)。裝配的殼體或帶條包圍設(shè)備的一部分，并且包括從收集器延伸到設(shè)備的麥克風(fēng)的管。在某些實施方案中，管可以被嵌入到殼體中，并且可拆卸的支架可以設(shè)置成將收集器連接到殼體。該收集器可以是聽診器胸件或露天的收集器，例如拋物面收集器。
【專利說明】手持電子設(shè)備的聲音收集系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求于2013年10月15日提交的名稱為“ACOUSTIC COLLECT1N SYSTEM FORHANDHELD ELECTRONIC DEVICES”的第14/054，656號美國專利申請的權(quán)益，并且據(jù)此通過引用明確并入本文。
[0003]領(lǐng)域
[0004]本公開涉及聲音增強設(shè)備的領(lǐng)域，該聲音增強設(shè)備包括聽診器和長距離的聲音收集器。本公開還涉及用于手持電子設(shè)備，例如智能手機和平板電腦的附屬配件的領(lǐng)域。
[0005]背景
[0006]包括漏斗狀物、長形的管和/或聽頭(listeningbell)的聲音收集設(shè)備已經(jīng)使用了幾個世紀(jì)。如本文所相關(guān)的，聲音收集設(shè)備可以通常被認(rèn)為分成兩個類別:(I)聽診器，其用于近距離、基于接觸的聲音傳送，以及(2)漏斗狀物，其用于非接觸式的、較長距離的聲音檢測和放大，例如拋物面收集器。
[0007]第一醫(yī)用聽診器歸功于十九世紀(jì)法國醫(yī)生雷奈克(Ren6 Laennec)。聽診器后來已經(jīng)不僅被醫(yī)生而且被科學(xué)家和工匠普遍用于對基本的聲音傳導(dǎo)/放大具有需求的廣泛的領(lǐng)域中?，F(xiàn)代聽診器包括具有中空的導(dǎo)桿的胸件(chestpiece)，該導(dǎo)桿連接到一定長度的中空管，該中空管通向兩個耳塞。
[0008]胸件通常包括兩個相對的側(cè)面，一個側(cè)面具有傳送較高頻率的聲音的膜片;并且另一側(cè)面具有剛性的杯形的聽頭，以用于傳送較低頻率的聲音。標(biāo)準(zhǔn)的聽診器包括半剛性的框架，該半剛性的框架用作安裝耳塞以及允許聽診器圍繞使用者的頸部懸掛的雙重目的。
[0009]為了較長距離的、非接觸式的聲音收集，經(jīng)常使用漏斗狀物。雖然不再廣泛使用，但是助聽器傳統(tǒng)上適合于幫助人們聽見附近的談話或聲音?，F(xiàn)代地，拋物面麥克風(fēng)已經(jīng)得到普遍使用，以用于聚集行進超過相當(dāng)于數(shù)百碼距離的聲波。拋物面麥克風(fēng)的設(shè)計相當(dāng)?shù)睾唵?具有拋物面內(nèi)壁的圓錐體將進入的聲波集中在拋物面的幾何焦點處。麥克風(fēng)安裝在焦點處以收集聲音?？蛇x地，具有開口的管可以放置在焦點處，并且聲音穿過管傳導(dǎo)到收聽的位置。
[0010]在本公開中，通用術(shù)語“聲音收集器”或“收集器”將被用來指以下兩種性質(zhì)的聲音收集器:(I)聽診器胸件；以及(2)較長距離的、非接觸式的聲音收集器，例如漏斗狀物和拋物面收集器。這些較長距離的、非接觸式的聲音收集器還可以被稱為“露天的”收集器，因為它們沒有以聽診器胸件的形式壓在表面上。在采用術(shù)語“聽診器胸件”或“胸件”的情況下，應(yīng)當(dāng)注意，雖然本公開將會使用這些術(shù)語來指包括膜片和/或聽頭的單元，但是這樣的單元不必只結(jié)合醫(yī)學(xué)評估來使用?！靶丶边€可以用于任何數(shù)量的應(yīng)用，該應(yīng)用受益于能夠通過材料來檢測聲音振動。胸件的尺寸和形狀還可以隨同膜片和/或聽頭的類型和敏感度一起變化。如本文中所使用的，“胸件”泛指具有用于靠在聲音傳送材料上的表面以及用于將該聲音通過導(dǎo)桿傳送出去的中空內(nèi)部的任何單元。
[0011]隨著手持電子設(shè)備的出現(xiàn)，一些人已經(jīng)提出了聽診器的可替代的設(shè)計，該設(shè)計要求將聽診器與電子錄音機和無線發(fā)送器合并。例如，已經(jīng)提出了將聽診器胸件附接到電子記錄設(shè)備，電子記錄設(shè)備沿著延伸到聽診器的耳塞的管安裝。該“串聯(lián)”設(shè)備可以裝備有麥克風(fēng)和藍(lán)牙類型的發(fā)送器，以用于無線傳送聲音記錄。
[0012]還已經(jīng)提出，將小的聽診器膜片內(nèi)置于移動電話的背部中。然而，該設(shè)計具有限制的使用，因為這將會要求制造其中小的膜片已經(jīng)“嵌入”到電話的主體中的移動電話。這是大多數(shù)移動電話制造商將不會考慮的專用的應(yīng)用。此外，在電話內(nèi)嵌入小的膜片限制了膜片的大小。還提出了，在聽診器胸件和移動電話上的插口之間具有電子線纜連接，但這是另一件將會要求單獨制造的專用的電子設(shè)備。
[0013]另外提出的解決方案是，將來自胸件的管物理連接到移動電話的麥克風(fēng)。這樣的設(shè)計提出，電話在一端處具有麥克風(fēng)，并且適配器將聽診器管直接連接到電話的裝備有麥克風(fēng)的端部。這些建議要求胸件物理上與電子設(shè)備的主體分離，并且在一些情況下僅通過很長的管道來連接。這樣的提議的缺點至少包括:(I)安裝的不穩(wěn)定性；(2)將便攜式的電子設(shè)備和胸件作為單獨的物品來處理的難度，以及(3)低劣的聲音質(zhì)量和聲音傳導(dǎo)。
[0014]
【申請人】意識到，沒有將聽診器胸件直接安裝到現(xiàn)代的便攜式電子設(shè)備例如智能電話或平板電腦的提議。
[0015]非接觸式的、露天的聲音收集器和如便攜式電話和平板電腦的便攜式電子設(shè)備例的實施方案可以是有利的。
[0016]發(fā)明目的
[0017]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點，本發(fā)明的實施方案的目的是提供一種聲音收集器安裝系統(tǒng)，其允許將聽診器胸件或露天的收集器作為裝配殼體的一部分直接安裝到手持電子設(shè)備。
[0018]本發(fā)明的另外的目的是允許聲音收集器安裝到現(xiàn)代手持電子設(shè)備，例如智能手機和平板電腦。
[0019]本發(fā)明的實施方案的另外的目的是允許將聲音收集器直接可移除地安裝在手持電子設(shè)備殼體上。
[0020]本發(fā)明的實施方案的另外的目的是便利地允許使用通用的附接機構(gòu)將各種聽診器胸件安裝到各種不同的手持電子設(shè)備。
[0021]本發(fā)明的實施方案的另外的目的是允許個人使用手持電子設(shè)備例如智能手機來穿過房間或較長距離放大聲音。
[0022]本發(fā)明的實施方案的另外的目的是提供允許使用者可選地增強某些聲音頻率或限制接收某些聲音頻率的方法。
[0023]概述
[0024]前述目的通過供應(yīng)圍繞手持電子設(shè)備的至少一部分纏繞的裝配殼體來實現(xiàn)。殼體被設(shè)計成允許聲音收集器附連到手持電子設(shè)備上，并且可以包括嵌入的管，該嵌入的管從設(shè)備的麥克風(fēng)中的一個或多個延伸到收集器。聲音收集器可以是聽診器胸件或較長距離的露天的收集器，例如拋物面收集器。在某些實施方案中，殼體可以采取帶條的形式，該帶條的長度可以調(diào)節(jié)以適合各種電子設(shè)備。在優(yōu)選的實施方案中，便攜式電子設(shè)備裝備有允許使用者可選地放大和/或限制某些聲音頻率的軟件。
[0025]附圖簡述
[0026]圖1A是本發(fā)明的實施方案的平面圖。
[0027]圖1B是圖1A中所示出的實施方案的另一側(cè)的平面圖。
[0028]圖1C是圖1A中所示出的實施方案的側(cè)視外部視圖。
[0029]圖1D是圖1A中所示出的實施方案的側(cè)部橫截面圖。
[0030]圖2A、圖2B、圖2C和圖2D是附接到各種設(shè)備的殼體的橫截面示意圖。右側(cè)上的圓形圖形是殼體環(huán)繞設(shè)備的程度的抽象表示。
[0031]圖3是本發(fā)明的另一個實施方案的側(cè)部外部視圖。
[0032]圖4A是本發(fā)明的實施方案的一部分的側(cè)視圖，包括用條紋表示的局部橫截面圖。
[0033]圖4B是圖4A中所示出的實施方案的一部分的平面圖。
[0034]圖5是本發(fā)明的實施方案的側(cè)部橫截面圖。
[0035]圖6A是本發(fā)明的另一個實施方案的平面圖。
[0036]圖6B是本發(fā)明的另一個實施方案的平面圖。
[0037]圖7A是本發(fā)明的另一個實施方案的平面圖。
[0038]圖7B是圖7A中所示出的實施方案的側(cè)視圖。
[0039]圖8A是本發(fā)明的另一個實施方案的平面圖。
[0040]圖8B是圖8A中所示出的實施方案的側(cè)視圖。
[0041 ]圖8C是圖8A中所示出的實施方案的側(cè)部橫截面圖。
[0042]詳細(xì)描述
[0043]圖1A描述了本發(fā)明的實施方案30。封套/殼體31圍繞具有正面32A的手持電子設(shè)備33緊密地裝配。殼體31設(shè)置有唇邊32，該唇邊扣合設(shè)備33的邊緣，略微覆蓋正面32A。殼體31可以由任何數(shù)量的材料制成，這些材料包括聚合物材料，該聚合物材料具有足夠的剛度，在正常使用期間將會保持唇邊32圍繞設(shè)備33的邊緣扣合。
[0044]如所示出的，殼體31只遮蓋設(shè)備33的上部部分。以這種方式，殼體31應(yīng)當(dāng)具有足夠的彈性張力以將擠壓力施加在設(shè)備33上，進而幫助保持唇邊32與設(shè)備33接合且防止殼體31從設(shè)備33滑落。在大多數(shù)情況下，只要殼體是足夠剛性的以保持邊緣在合適的位置，唇邊32在正面32A上的覆蓋只需要剛剛可見以達(dá)到期望的扣合效果。將涂膠層或紋理添加到殼體31的接觸設(shè)備33的表面還將會改進殼體的表面的夾持。
[0045]可替代地，殼體31可以被設(shè)計成圍繞設(shè)備更加完整地環(huán)繞，如用表示下部殼體部分31a的虛線所示出的。殼體部分31a作為唇邊32a延續(xù)唇邊32，唇邊32a還與設(shè)備33的側(cè)面扣合且稍微覆蓋正面32A。當(dāng)殼體31以這種方式設(shè)計時，最不可能的是設(shè)備33將會滑出去，并且因此殼體可以由具有足夠的彈性張力的更加柔韌的或類似橡膠的材料制成，足夠的彈性張力將會保持唇邊32和32a與正面32A覆蓋接合。
[0046]剛才所討論的邊沿的覆蓋方面還可以描述成邊沿“鉤掛到”設(shè)備的至少一部分上，使得殼體材料圍繞設(shè)備的至少一部分環(huán)繞多于180度，即使覆蓋只是少量的。在圖2A-圖2D中可視地描述了該概念。圖2A是用殼體127部分環(huán)繞的設(shè)備125的橫截面圖。殼體127沒有鉤掛到設(shè)備上，而是相反，只遮蓋相互成直角的三個側(cè)面。因此，圓弧由殼體127遮蓋僅180度，這可以通過把設(shè)備125抽象地當(dāng)作視圖右側(cè)的圖形中示出的圓形來理解。
[0047]參考圖2B，設(shè)備125由殼體131包住，殼體131具有唇邊137，唇邊137稍微覆蓋該設(shè)備的正面。在此情況下，由殼體131遮蓋的圓弧稍微大于180度。同樣，在圖2C中，由圍繞設(shè)備125的殼體133借助于唇邊139遮蓋的圓弧大于180度。如果殼體完整地環(huán)繞設(shè)備，我們將會說殼體遮蓋360度的圓弧。
[0048]圖2D描述了一種可替代的布置，其中設(shè)備129具有凹口 143，凹口 143允許殼體135的唇邊141“鉤掛到”設(shè)備129上。因此，由殼體135遮蓋的圓弧稍微大于180度。
[0049]—般而言，“鉤掛到”設(shè)備上將會要求殼體遮蓋設(shè)備的三面，并且殼體的兩個相對的邊緣具有唇邊，每個唇邊覆蓋設(shè)備的四分之一表面。
[0050]剛才描述的那種類型的殼體已經(jīng)由智能手機配件的制造商例如Incase設(shè)計公司制成，并且殼體的結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的。然而，就
【申請人】的知識所及，還沒有手持電子設(shè)備殼體制造商提出將聽診器胸件與這樣的殼體合并。
[0051 ] 現(xiàn)在返回到圖1A，中空管37(在圖1B中示出)的麥克風(fēng)端部35在設(shè)備33的頂部處是可見的。麥克風(fēng)端部35的位置由設(shè)備上的錄音麥克風(fēng)的位置來決定。在許多現(xiàn)代的智能手機和平板電腦中，在設(shè)備上可以有多于一個的麥克風(fēng)。例如，就iPhone 4S來說，有兩個麥克風(fēng)存在。第一麥克風(fēng)具有位于設(shè)備的頂部上偏離中心的孔。第二麥克風(fēng)(其用于在正常電話操作的期間拾取語音)位于設(shè)備的底部處偏離中心。任一麥克風(fēng)可以用于本發(fā)明，但是頂部的麥克風(fēng)是優(yōu)選地，因為它能夠使使用者與設(shè)備(即，電話、數(shù)字語音助理、語音錄音器等)在不將殼體從設(shè)備移除的情況下可聽見地交互。
[0052]現(xiàn)在參考圖1B，示出了實施方案30的另一側(cè)。殼體31中的開口39暴露了在這里示出的設(shè)備33的照相機孔47和閃光元件49，其中設(shè)備33的背面32B局部暴露。有利的是，將用聲音收集器制成的音頻記錄與由照相機制成的視覺記錄(仍然是圖像或視頻)結(jié)合。例如，如果本發(fā)明用作醫(yī)用聽診器，則音頻記錄可以在相同的計算機文件中與制作音頻記錄時獲取的病人的圖片或視頻結(jié)合。在另一個示例中，如果本發(fā)明用作露天收集器來在現(xiàn)場事件(例如體育賽事)的期間檢測穿過長距離的聲音，則照相機可以用于同時記錄事件的視頻。
[0053]中空管37的麥克風(fēng)端部35—一和中空管37本身一一與殼體31合并，并且可以在相同的模具中鑄造或由相同的3D打印機打印。中空管37沿著殼體31的背部朝向殼體的中心彎曲和延伸。
[0054]圖1B示出了設(shè)置有嵌入的聲音收集器44的實施方案30，該聲音收集器像中空管37一樣，可以在與殼體31相同的模具中鑄造或在相同的3D打印機上打印。當(dāng)收集器由與殼體相同的模具鑄造或在相同的3D打印機上打印，或者否則制造為永久附連到殼體時，收集器將會被稱為“與殼體合并”。
[0055]—般情況下，任何漏斗狀的結(jié)構(gòu)可以用作用于聽診器和較長距離聲音收集這兩個目的的聲音收集器。如將要描述的，在這里所示出的收集器44專門配置成用作聽診器胸件，雖然還可用作較長距離的聲音收集。通過對比，圖8A-圖SC描述了可替代的實施方案，其中收集器專門旨在用于長距離的、露天的聲音收集。
[0056]返回到圖1B，中空管37沿著殼體31的背部延伸，并且在嵌入的收集器44的孔45處開口。嵌入的收集器44具有傾斜的內(nèi)壁41，該內(nèi)壁從孔45向外延伸。嵌入的收集器44設(shè)置有帶溝槽的或帶螺紋的外邊沿43，以用于安裝膜片或其它圓形附件，例如橡膠處理的O型環(huán)。這樣，收集器44專門配置成用作聽診器胸件(雖然還可用于較長距離的露天的聲音收集)。
[0057]當(dāng)被設(shè)計成安裝膜片時，收集器44優(yōu)選地由例如硬塑料或金屬的剛性材料構(gòu)成。然而，當(dāng)作為沒有膜片的聽診器胸件獨立使用時，將有利的是，由柔韌的橡膠材料構(gòu)成收集器44，柔韌的橡膠材料構(gòu)可以變形以匹配接聽的表面的輪廓，使得它形成良好的密封?？商娲兀竭?3可以裝配有柔韌的橡膠密封環(huán)以實現(xiàn)相同的目的，如以下進一步所討論的。
[0058]圖1C是實施方案30的外部的側(cè)視圖，在這里獨立地示出了沒有設(shè)備33的實施方案30。開口 57被成用于沿著設(shè)備33的側(cè)面的按鈕。類似的開口可以放置在有必要接近設(shè)備33的表面的任何位置。中空管37被示出沿著殼體31的背面延伸，其中嵌入的收集器44向外突出。
[0059]圖1D是實施方案30的橫截面圖。當(dāng)殼體附接到設(shè)備時，殼體31的內(nèi)部襯墊55將大體上與設(shè)備33的背部齊平。類似地，唇邊32的上部唇邊68將部分覆蓋設(shè)備33的正面32A，從而連同唇邊32的側(cè)部部分一起鉤掛到設(shè)備上。中空管37被示出成具有中空的芯部53，中空的芯部53從收集器孔45延伸到麥克風(fēng)端部開口 34。
[0060]嵌入的收集器44可以與傾斜的內(nèi)壁41后面的中空室51—起構(gòu)造。該設(shè)計將減少殼體中的材料的數(shù)量(并且因此減少殼體中的材料的重量)。中空室51可以填充具有某些聲音抑制/傳送性能的材料，以適合聽診器胸件的特定應(yīng)用。
[0061]圖1D描述了具有帶溝槽的邊沿43的嵌入的收集器44。該邊沿可以用于多種目的。在一種模式中，該邊沿可以被設(shè)計為用于安裝膜片64的剛性的圓形套環(huán)62的附接點。螺紋可以添加到邊沿43，以用于與對應(yīng)的螺紋安裝套環(huán)?？商娲兀篆h(huán)可以設(shè)置成能夠在邊沿43上方卡扣配合。邊沿43還可以用作用于彈性O(shè)型環(huán)的安裝點，還用于膜片的附接。
[0062]實際上，很多現(xiàn)代的聽診器胸件膜片的直徑約為1.7英寸。例如，普遍存在的Littmann品牌聽診器(由3M制造)，傳統(tǒng)上具有直徑約為1.7英寸的胸件。因此，將有利的是，設(shè)計收集器44以容納具有那樣尺寸的膜片(假設(shè)其旨在用作聽診器胸件)。
[0063]根據(jù)將要使用的收集器的用途，收集器44不必裝配有膜片。例如，收集器44可以用作用于檢測低頻聲音的聽頭。通過用帶有涂膠的環(huán)裝配邊緣43以便在接聽表面上方生成密封，收集器作為聽頭的用途將會得到改進。如所述的，收集器44還可以用作較長距離的聲音收集器。例如，聽力有缺陷的人可以使用收集器44來收集和放大穿過房間的聲音?，F(xiàn)場表演或體育賽事的在場者還可以使用收集器44來越過較長的距離放大聲音。
[0064]雖然本發(fā)明至此已經(jīng)示出收集器位于殼體的寬的表面上，但是殼體還可以被設(shè)計成收集器位于任何各種各樣的其它位置中。例如，收集器可以附接到殼體的邊緣，直接與設(shè)備的麥克風(fēng)聽覺上耦合。收集器的尺寸可以根據(jù)與其聯(lián)接的設(shè)備的尺寸而變化。如果收集器附接到設(shè)備的邊緣，附接的尺寸將會與設(shè)備的邊緣的尺寸一致。
[0065]還應(yīng)當(dāng)注意，在以上描述的實施方案中以及在隨后的實施方案中，將有利的是，將中空管的在麥克風(fēng)上方的開口設(shè)計成具有涂膠的或凝膠的密封環(huán)，該密封環(huán)可以由殼體壓縮以在管和麥克風(fēng)之間形成緊密封。該添加的密封將會幫助改進聲音傳送質(zhì)量。
[0066]此外應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明可以與聲音收集器物理分離，并且獨立可移動地離開殼體，其中一定長度的柔韌的管道將收集器連接到手持設(shè)備的麥克風(fēng)。這與視圖中所描述的實施方案相反，視圖中示出了收集器附連到殼體上，或者因為收集器直接與殼體結(jié)合(即，與殼體合并)，或者以任何獨立的運動實質(zhì)上是受限的這樣的方式來可拆卸地安裝。例如，圖3中的實施方案70的收集器81還被視為“附連”到殼體72，因為頸部73可以相對于殼體72制造成剛性的，使得收集器81不能自由地離開殼體72。
[0067]雖然本文的視圖描述管道為嵌入到殼體內(nèi)，但是管道可以為很容易地固定到殼體的外部。實際上，利用管道作為嵌入的通道，可以更容易地制造殼體，采用管道作嵌入的通道還減少了管從殼體的側(cè)面突出的程度。無論是嵌入到殼體還是附接到殼體的外面，這樣剛性固定的管道在本文中可以被稱為“固定”到殼體(與作為獨立的部件延伸遠(yuǎn)離殼體相反)。
[0068]圖3描述了本發(fā)明的可替代的實施方案70，該實施方案被設(shè)計成允許容易地安裝具有導(dǎo)桿的收集器。因為很多聽診器胸件具有導(dǎo)桿，所以實施方案70特別適合于與這樣的胸件一起使用，盡管它還可與具有導(dǎo)桿的露天的收集器一起使用(或者，如以下討論的，與可以通過其他方式附接到設(shè)備的任何收集器一起使用)。
[0069]在這里，殼體72被設(shè)置成很像殼體31。正如在實施方案30中，中空管78與殼體合并，并且延伸到麥克風(fēng)端部76，該麥克風(fēng)端部在手持電子設(shè)備的錄音麥克風(fēng)孔的上方開口。然而，在這里，中空管78圍繞接合處73折彎，并且向外和向上彎曲以形成頸部75。
[0070]接合處73和頸部75可以由相對堅硬的材料制成，例如剛性的聚合物材料或類似物，使得其將會有助于牢固地保持胸件。因此，防止胸件相對于殼體樞轉(zhuǎn)?？商娲?，接合處73可以設(shè)置有樞轉(zhuǎn)接頭71，樞轉(zhuǎn)接頭71允許頸部75相對于殼體72樞轉(zhuǎn)。該接頭可以被設(shè)計成具有足夠的摩擦力，使得接頭將會趨于保持在給定的位置直到被使用者移動?？商娲?，接頭71可以設(shè)置有螺釘，螺釘可以松開以樞轉(zhuǎn)頸部75，并且然后擰緊以將樞轉(zhuǎn)頸部75保持在合適的位置。
[0071]在可替代的實施方案(未示出)中，收集器可以通過樞轉(zhuǎn)接頭，例如球窩接頭(balland socket joint)直接附接到殼體，該球窩接頭允許收集器相對于殼體樞轉(zhuǎn)。在這樣的實施方案中，球窩接頭中的每一個將具有允許聲音傳送到管道的孔，該管道延伸到電子設(shè)備的麥克風(fēng)。球窩中的孔開口將必須足夠?qū)?，使得即使收集器樞轉(zhuǎn)，空氣通道可以保持在球和窩之間。
[0072]如圖3中所描繪的特定的實施方案中所示出的，頸部75被設(shè)計成足夠?qū)捯匀菁{大部分的聽診器胸件導(dǎo)桿，通常導(dǎo)桿的直徑小于二分之一英寸。該設(shè)計當(dāng)然將會與具有類似的導(dǎo)桿直徑的露天的收集器一起作用，或者頸部75可以被設(shè)計成具有使用者的應(yīng)用要求的任何直徑?？梢蕴峁┩磕z的匹配的墊圈77，以改進圍繞收集器81的導(dǎo)桿79的密封和夾持。墊圈77可以由涂膠的材料制成，墊圈具有能夠彈性地膨脹以容納并且牢固地夾持導(dǎo)桿79的相對窄的開口。可替代地，可以將各種尺寸的可移除的墊圈提供給設(shè)備，以用于安裝具有不同直徑的導(dǎo)桿的收集器。因此，實施方案70能夠使使用者供應(yīng)他們自己的收集器，并且修改安裝系統(tǒng)以符合使用者的選擇。
[0073]具有頸部和導(dǎo)桿的系統(tǒng)具有允許收集器81在頸部75內(nèi)旋轉(zhuǎn)至使用者期望的任何角度的附加的優(yōu)點?？商娲?，實施方案70可以被設(shè)計成收集器與頸部永久地合并，并且如果期望旋轉(zhuǎn)的樞轉(zhuǎn)，可以將旋轉(zhuǎn)接頭添加到頸部75 ο當(dāng)與樞轉(zhuǎn)接頭71—起時，旋轉(zhuǎn)接頭可以被設(shè)計成具有足夠的摩擦力，使得旋轉(zhuǎn)接頭將趨于保持在給定的位置直到被使用者移動。
[0074]圖4A是系統(tǒng)90的側(cè)視圖，該系統(tǒng)用于將收集器直接安裝到殼體87。在這里，殼體(以橫截面示出)設(shè)置有嵌入的中空管，中空管具有像中空的芯部53—樣的中空的芯部89。凸起的插槽85設(shè)置在殼體87的表面上，以用于安裝收集器97的收縮的端部95。插槽85的開口恰好足夠的寬以容納收集器97的收縮的頸部99。收集器97的收縮的端部95填充在插槽85內(nèi)的相應(yīng)地成形的空腔91。端部95設(shè)置有涂膠的末端93，以圍繞中空的芯部的開口89與空腔91的內(nèi)壁一起形成密封。
[0075]圖4B是安裝系統(tǒng)90的平面圖。凸起的插槽85被示出，其中虛線表示內(nèi)部空腔91。收集器97被示出，其中虛線表示在收集器的面向殼體87的相對側(cè)上的收縮的頸部99和收縮的端部95。使用者可以通過將收縮的端部95滑動到插槽85的空腔91中來將收集器97安裝到殼體87。橡膠的末端93可以被制成稍微大于空腔空間，使得末端將會彈性地壓縮并且形成緊密封，緊密封將幫助傳導(dǎo)聲音且防止收集器與殼體分離。
[0076]圖5描繪了本發(fā)明的以可替代的安裝系統(tǒng)為特征的另一個實施方案100。在這里，殼體101(以橫截面示出)被設(shè)置成類似于殼體31。具有中空的芯部103的中空管延伸到殼體101的背部上的開口 105。在這里，大體上剛性的頸部109被設(shè)置用于安裝收集器115的對應(yīng)的導(dǎo)桿119。涂膠的環(huán)111環(huán)繞頸部109的末端，并且為導(dǎo)桿119提供緊密封。
[0077]頸部109還可以設(shè)置有磁性部分107，以用于附接到導(dǎo)桿119的末端處的對應(yīng)的磁體或鐵磁材料117。如果使用磁體，磁體應(yīng)當(dāng)被選擇具有一定的強度等級，使得根據(jù)它們相對于手持電子設(shè)備的位置和使用的電子設(shè)備的類型，磁體將不會干涉電子設(shè)備的功能。因此，磁體的選擇將會取決于與實施方案100—起使用的手持電子設(shè)備的技術(shù)參數(shù)。
[0078]圖6A描述了本發(fā)明的可替代的實施方案150。在這里，殼體158已經(jīng)被設(shè)計成遮蓋手持電子設(shè)備的整個襯墊(而不是如前述實施方案中只是遮蓋上部部分)。就這一點而言，殼體158很像當(dāng)前由例如Incas e的公司銷售的作為智能手機的附件的標(biāo)準(zhǔn)的防護殼體。
[0079]中空管154沿著一定的角度嵌入殼體158中(而不是如先前所示出的具有90度接頭)。應(yīng)注意，雖然本發(fā)明可以與成角度的管道，例如在先前的視圖中所示出的管道一起使用，但是優(yōu)選地是，具有沿著最短距離延伸與最少折彎的管。管道越短且其具有的折彎越少，聲音傳送就越好。
[0080]還包含在實施方案150中的是從收集器155分支的第二管道156。該第二管道156終止于開口端部160中，該開口端部遮蓋設(shè)備的相對側(cè)上的第二麥克風(fēng)。以這種方式，設(shè)備150能夠?qū)⒙曇魝魉偷絻蓚€不同的麥克風(fēng)，即使一次只有一個麥克風(fēng)被使用。
[0081 ]圖6B描繪了本發(fā)明的可替代的實施方案151，該實施方案具有第一管164以及第二分支管170，第一管164延伸到手持設(shè)備的麥克風(fēng)，第二分支管170延伸超過殼體168且分裂成耳塞通道172a和172b。這些耳塞通道像常規(guī)的聽診器的那些耳塞通道一樣運行，并且終止于耳塞174a和174b中。注意，為了說明的目的，耳塞通道172a和172b的全長在這里被縮短。實施方案151允許在手持設(shè)備的麥克風(fēng)記錄其傳導(dǎo)的聲音的同時使用者傾聽聽診器。
[0082]應(yīng)注意，分支第二管170可以正好容易地連接到不同形式的收聽設(shè)備，例如第二麥克風(fēng)。該第二麥克風(fēng)還可以進而與錄音設(shè)備或揚聲器配對，錄音設(shè)備或揚聲器與主要的手持設(shè)備物理分離。
[0083]圖7A和圖7B還示出了本發(fā)明的還一個可替代的實施方案180，該實施方案省略了殼體，并且用環(huán)繞手持電子設(shè)備183的帶條187取代殼體。帶條187優(yōu)選地是彈性的，并且依尺寸制成圍繞設(shè)備183緊緊地纏繞?？商娲兀瑤l187可以裝備有普通的長度調(diào)節(jié)器一一例如有凹口的皮帶搭扣或維可牢(Velcro)端部(未示出)——該長度調(diào)節(jié)器允許使用者按期望的緊密性將其圍繞設(shè)備183纏繞。
[0084]帶187包括的是麥克風(fēng)安裝端口193，該麥克風(fēng)安裝端口允許中空收集器管181的附接。端口 193優(yōu)選地由剛性的中空塑料制成，并且管181優(yōu)選地由具有足夠的彈性的橡膠類的材料制成，以與端口 193匹配，如圖7B中所示出的。端口基座191——被帶187包括——具有橡膠密封件，以用于與設(shè)備183上的麥克風(fēng)形成密封的連接。
[0085]在不采用安裝端口193的情況下，端口可以可替代地以磁性環(huán)為特征，并且管181的對應(yīng)端部設(shè)置有匹配的磁性環(huán)。因此，配對的環(huán)形磁體將通過磁吸引力將管181的端部直接保持在麥克風(fēng)端口的上方。
[0086]收集器可以直接合并到帶187中，其中管181從收集器延伸到端口193。當(dāng)期望將本發(fā)明用作聽診器時，設(shè)備180還可以利用這樣的事實:很多胸件具有球形的端部，并且使用這些球形的端部中的一個或其它將胸件固定到帶187。圖7B示出了具有球形的聽頭185的胸件189。帶187裝備有配件192，以用于夾持聽頭185且將聽頭保持與帶187固定。附加的填料可以添加到帶187的接觸胸件的部分，以減少聲音直接傳導(dǎo)到設(shè)備183中。
[0087]配件192優(yōu)選地是帶有孔的彈性的帶條，該孔具有與胸件189的中心部分194的直徑類似的直徑。使用者可以拉伸打開配件192的彈性孔以容納聽頭185。在這種情況下，配件192的長度應(yīng)當(dāng)使得其將聽頭185緊緊地彈性保持到帶187。
[0088]因此，實施方案180有利地允許使用者與寬范圍的聽診器胸件和使用者選擇的導(dǎo)管一起使用本發(fā)明，并且不要求與設(shè)備一起銷售胸件。
[0089]圖8A-圖SC描述了本發(fā)明的可替代的實施方案200，該方案特意設(shè)計成用作非接觸式的、較長距離的聲音收集器，即，“露天”收集器。圖8A描述了手持電子設(shè)備殼體203(在這種情況下，類似于標(biāo)準(zhǔn)的iPhone殼體)。直接附接到該殼體的是拋物面聲音收集器盤體207，該拋物面聲音收集器盤體具有拋物面傾斜的內(nèi)壁211。剛性的焦點管205延伸穿過由拋物面傾斜的內(nèi)壁211造成的凹部，并且通向位于拋物面的幾何焦點處的漏斗部209。該幾何焦點是收集器盤體207將會集中聲波的位置。焦點管205與嵌入的殼體管202連接，殼體管202終止于設(shè)備的麥克風(fēng)上方的麥克風(fēng)端部201。
[0090]圖8B是實施方案200的側(cè)視圖，示出了焦點管205如何橫穿收集器盤體207的開口。圖SC是圖SB的橫截面視圖，其示出了內(nèi)壁211的拋物面曲線。焦點管205在漏斗部端209的漏斗部開口209a處開口。漏斗部209收集反射到拋物面內(nèi)壁207的焦點的聲音。然后這些聲波穿過管道通道215傳送到麥克風(fēng)端部201。殼體203的唇邊213和217鉤掛到手持電子設(shè)備(未示出)上，并且保持實施方案200牢固地附接到該手持電子設(shè)備。
[0091]雖然在附圖中未示出，還可能的是，收集器盤體和焦點導(dǎo)管是獨立的單元，該獨立的單元能夠獨立地于手持電子設(shè)備移動且經(jīng)由一定長度的柔韌的管道連接到手持電子設(shè)備。這樣的實施方案在收集器盤體可以由使用者的手來支撐而不是單獨地依靠殼體的支撐時將會允許使用較大的收集器盤體。
[0092]使用類似于在視圖1A-圖1D中所示出的設(shè)備殼體和收集器完成了一項測試。首先，將iPhone (型號4S)放置在距恒定的聲源約14英尺處。在由未附接有本發(fā)明的iPhone和附接有本發(fā)明的iPhone記錄的聲音之間進行比較。當(dāng)附接本發(fā)明時，觀察到音量顯著增加。
[0093]手持電子設(shè)備的種類
[0094]雖然本文的附圖描繪了與類似于早期型號的iPhone的電子設(shè)備一起使用的殼體，但是應(yīng)理解，本發(fā)明可以與廣泛類型的手持電子設(shè)備，例如平板電腦、智能手機、移動電話以及類似物一起使用。本發(fā)明還可以通過使用本文公開的相同的唇邊和附接工具與任何數(shù)量的具有任何形狀的其它手持電子設(shè)備一起使用。
[0095]如本文所使用的，“手持電子設(shè)備”具體包括(但不受限于)iPhones(以及類似設(shè)備)、iPads(以及類似設(shè)備)、平板電腦、智能手機、裝備有麥克風(fēng)的iPods(以及類似設(shè)備)和移動電話?！爸悄苁謾C”是指具有大致上平坦的、矩形形狀的任何無線電話，例如AppleiPhone或Samsung Galaxy手機(以及可能已經(jīng)上市而不具有矩形形狀的任何類似功能的、平坦的手持設(shè)備)?！捌桨咫娔X”是指任何裝備有麥克風(fēng)的手持電子設(shè)備(以及可能已經(jīng)上市而不具有矩形形狀的任何類似功能的、平坦的手持設(shè)備)，該手持電子設(shè)備具有大致上平坦的、矩形形狀，但是其可能未配備有電話特征。例如，平板電腦包括Apple iPad、Barnes&Noble Nook和Microsoft Surf ace。術(shù)語“智能手機/平板電腦”包括如剛才所定義的術(shù)語“智能手機”和“平板電腦”兩者。
[0096]根據(jù)本發(fā)明，聲音收集器可以通過提供裝配殼體安裝到這樣的手持電子設(shè)備，該殼體能夠圍繞設(shè)備的至少一部分纏繞且鉤掛到設(shè)備上(如以上所討論的)，其中中空的聽管連接到殼體且定位在設(shè)備的麥克風(fēng)上方。
[0097]還可能的是，殼體可以被制作成附接到手持電子設(shè)備，而不如圖2B-圖2D中所示出的鉤掛到該手持電子設(shè)備上。例如，圖1A-圖1D中所示出的實施方案可以在沒有唇邊32的情況下運行。一種可以實現(xiàn)的方法是通過使用磁性附接工具來將殼體保持到電子設(shè)備。例如，可以將小的磁體嵌入到殼體的邊緣內(nèi)，該小的磁體有助于吸引電子設(shè)備的對應(yīng)的邊緣?；蛘?，可以將磁體嵌入殼體的寬的部分。無論什么磁體在本公開全文中使用，應(yīng)當(dāng)注意研究，使用的特定的電子設(shè)備是否可能會被在某些位置中的磁場擾亂。已知的是，例如iPad的設(shè)備采用沿著它們的邊緣的磁體，而不擾亂設(shè)備的運行。可替代地，如果不期望使用唇邊或磁體，則使用者可以在使用時將殼體簡單地“擠壓”到電子設(shè)備，以確保殼體不會發(fā)生移位。
[0098]應(yīng)當(dāng)注意，有利的是，能夠一起使用本發(fā)明與揚聲器，使得在這些聲音被電子設(shè)備的麥克風(fēng)接收的同時，使用者可以聽到穿過聽診器傳導(dǎo)的聲音。大多數(shù)智能手機/平板電腦包括它們自己的揚聲器，該揚聲器可以提供這種同時的聲音投射?？梢酝ㄟ^確保圍繞麥克風(fēng)的緊密封來最小化反饋效應(yīng)。此外，減少麥克風(fēng)反饋的軟件應(yīng)用是可用的。
[0099]可替代地，如圖6B中所示出的，第二管道可以從設(shè)備分支并且連接到單獨的收聽儀器。這種儀器可以是單獨的麥克風(fēng)和揚聲器系統(tǒng)，以用于投射由聽診器傳導(dǎo)的聲音。提供該類型的單獨的揚聲器單元將會允許在單獨的位置中進行聲音投射，并且將會最小化反饋效應(yīng)。
[0100]
【申請人】注意到，由薄的、柔韌的材料制成的智能手機/平板電腦還可以上市，該薄的、柔韌的材料允許智能手機/平板電腦折彎或甚至像紙一樣卷起來。已經(jīng)提出引進使用OLED技術(shù)的這樣的產(chǎn)品。本發(fā)明可以通過提供剛性的或半剛性的殼體來適合于與這樣的薄的、柔性的設(shè)備一起工作，該剛性的或半剛性的殼體遮蓋大部分或整個設(shè)備并且其具有一個或多個裝填墊料的唇邊，該唇邊可以緊緊地圍繞柔性設(shè)備的邊緣(或多個邊緣)。例如，可以將剪切板類的夾緊機構(gòu)合并到殼體唇邊中以夾緊柔性設(shè)備的邊緣?？商娲?，殼體可以被設(shè)計成有邊緣唇邊，該邊緣唇邊鉤掛到柔性設(shè)備的相對的側(cè)部上，并且弦可以從殼體的相對的側(cè)部延伸經(jīng)過設(shè)備的面以將設(shè)備保持到殼體中。在不使用唇邊的情況下，殼體可以包括一個或多個吸盤，以用于附接到柔性設(shè)備。在柔性設(shè)備具有金屬部件的情況下，磁體還可以用于將設(shè)備附到殼體上。
[0101]可替代地，殼體可以設(shè)置有中心插槽，該中心插槽允許柔性的智能手機/平板電腦設(shè)備的所有或部分以像硬拷貝的照片可以滑動到帶溝槽的相框中幾乎相同的方式，滑動到殼體中且剛性地保持在其中。這樣的殼體可以具有局部開口的面，以允許接近柔性設(shè)備的觀察屏。殼體還可以由透明的塑料材料構(gòu)成，以允許使用者透過殼體看到設(shè)備的觀察屏。在使用具有插槽的殼體的情況下，聲音傳送管道可以嵌入在殼體內(nèi)的預(yù)定的位置中，使得當(dāng)柔性設(shè)備插入到插槽中時，聲音傳送管道在柔性設(shè)備上方的麥克風(fēng)打開。
[0102]頻率處理軟件
[0103]當(dāng)使用聲音收集器時產(chǎn)生的問題是經(jīng)常收集到比使用者實際上希望聽到的更多頻率的聲音。此外，使用者有興趣的頻率可能具有比其它頻率更小的強度(并且因此可能不是足夠大聲的)。在本發(fā)明的上下文中，該問題可以通過提供帶有軟件程序的正在談?wù)摰氖殖蛛娮釉O(shè)備來便利地解決，該軟件程序能夠消除不需要的聲音頻率和/或放大期望的聲音頻率。
[0104]例如，人的心音通常落入小于約150赫茲的范圍。使用由管連接到iPhone麥克風(fēng)的聽診器完成了記錄人的心音的測試。記錄的心音結(jié)果具有低劣的質(zhì)量。于是，商業(yè)上可用的聲音頻率處理軟件應(yīng)用與類似于圖1A-圖1D中所示出的本發(fā)明的實施方案聯(lián)合使用。這些軟件程序包括Th inklabs聽診器應(yīng)用程序(Thinklabs Stethoscope App Ii cat 1n)和標(biāo)題為“My Baby ’ s Beat”的應(yīng)用(旨在允許懷孕的媽媽記錄她們孩子的心音的應(yīng)用)。通過聯(lián)合使用該聲音頻率處理軟件與本發(fā)明，實現(xiàn)了更加清楚的聲音輸出。雖然在市場上存在很多聲音頻率增大、均衡和/或消除的軟件程序且這些軟件程序?qū)?shù)字化聲音處理領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是已知的，但是
【申請人】不知道有任何人提出將這樣的程序與安裝到手持電子設(shè)備的聲音收集器聯(lián)合使用，如本文所提出的。
[0105]在優(yōu)選的實施方案中，本發(fā)明將通過安裝在手持電子設(shè)備上且能夠放大某些頻率和/或限制或消除其它頻率的聲音頻率處理軟件來實現(xiàn)。因為大多數(shù)使用者將不熟悉他們期望聽到的聲音的頻率范圍，將有利的是，程序提供簡單可視的頻率范圍選擇器工具，所以使用者可以主動地改變被增大的頻率，以確定可能最佳的聲音輸出?？梢员砻饔糜谄胀☉?yīng)用的某些已知的頻率范圍，例如，用于人的心音的為約20-150赫茲，用于大多數(shù)人的肺音的為約150-1200赫茲。
[0106]如剛才所注意到的，以上所描述的頻率處理軟件可以通過相對于其它聲音頻率放大某些聲音頻率或通過限制或消除某些不期望的聲音頻率來運行。在本文中任何這些技術(shù)將會被稱為“增大(augmentat1n)”或“增大(augmenting)”某些聲音頻率。
[0107]雖然已經(jīng)根據(jù)示例性實施方案描述了本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此。相反，所附權(quán)利要求應(yīng)當(dāng)被廣義地解釋成包括在不脫離本發(fā)明的等同物的范圍和范疇的情況下可以由本領(lǐng)域的技術(shù)人員作出的其它的變化和本發(fā)明的實施方案。
【主權(quán)項】
1.一種用于將聲音收集器連接到裝備有麥克風(fēng)的手持電子設(shè)備的工具，所述工具包括: (a)可拆卸地裝配的殼體，其用于圍繞所述手持設(shè)備的至少一部分裝配； (b)所述聲音收集器，其附到所述殼體；以及 (c)管，其能夠?qū)⒙曇魪乃雎曇羰占鬏斔偷剿鍪殖蛛娮釉O(shè)備上的麥克風(fēng)。2.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述收集器與所述殼體物理地合并。3.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述管的至少一部分作為所述殼體內(nèi)的通道被物理地合并。4.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述殼體具有磁體，以用于將所述殼體保持到所述手持電子設(shè)備。5.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述手持電子設(shè)備是智能手機/平板電腦，并且所述殼體被設(shè)計成鉤掛到所述手持電子設(shè)備上。6.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述收集器具有能夠可拆卸地安裝膜片的邊沿。7.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述收集器被安裝到所述管的剛性且延伸遠(yuǎn)離所述殼體的部分，并且其中所述管的所述剛性的部分包括用于允許所述收集器相對于所述殼體重新定位的接頭。8.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述收集器通過球窩接頭安裝到所述殼體。9.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述殼體設(shè)置有安裝系統(tǒng)，以用于將所述收集器可拆卸地安裝到所述殼體。10.如權(quán)利要求9所述的工具，其中所述安裝系統(tǒng)包括所述管的作為剛性且從所述殼體延伸的部分，并且其中所述收集器具有中空的導(dǎo)桿，并且其中所述管的所述剛性的部分具有用于安裝所述導(dǎo)桿的開口。11.如權(quán)利要求9所述的工具，其中所述安裝系統(tǒng)包括磁體，以用于朝向所述殼體吸引所述收集器。12.如權(quán)利要求1所述的工具，還包括從所述收集器分支的第二管。13.如權(quán)利要求12所述的工具，其中所述第二管連接到第二麥克風(fēng)。14.如權(quán)利要求12所述的工具，其中所述第二管連接到耳塞。15.如權(quán)利要求1所述的工具，其中所述收集器是拋物面收集器。16.如權(quán)利要求15所述的工具，其中所述管包括焦點管，所述焦點管以位于所述拋物面收集器的焦點處的開口終止。17.—種使用聲音收集器的方法，所述方法包括: (a)提供裝備有麥克風(fēng)的手持電子設(shè)備； (b)提供可拆卸地裝配的殼體，所述殼體遮蓋所述手持設(shè)備的至少一部分； (c)提供所述聲音收集器； (d)提供能夠?qū)⒙曇魪乃雎曇羰占鬏斔偷剿鍪殖蛛娮釉O(shè)備上的麥克風(fēng)的管； (e)允許所述手持電子設(shè)備的麥克風(fēng)檢測穿過所述收集器傳送的聲音。18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括將所述收集器制造為與所述殼體物理地合并。19.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括提供作為智能手機/平板電腦的所述手持電子設(shè)備，并且向所述殼體提供用于鉤掛到所述設(shè)備上的唇邊。20.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括提供能夠放大使用者選擇的聲音頻率的軟件程序。21.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括將所述收集器作為聽診器胸件使用。22.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括將所述收集器作為露天的聲音收集器使用。23.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括提供來自所述聲音收集器的第二分支管。24.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括提供裝備有照相機的所述手持電子設(shè)備，并且包括使用所述照相機以捕獲正發(fā)出所述聲音的主體的視覺圖像。25.—種將聲音收集器安裝到便攜式電子設(shè)備的工具，所述工具包括: (a)帶條，其能夠圍繞所述電子設(shè)備大體上齊平地纏繞； (b)所述帶條上的端口，其在所述電子設(shè)備的麥克風(fēng)中的至少一個的上方;所述端口能夠與連接到聲音收集器的管連接。26.如權(quán)利要求25所述的工具，其中所述端口包括剛性的中空的突出部，并且其中所述管能夠安裝在所述突出部上。27.如權(quán)利要求25所述的工具，其中所述端口包括磁性環(huán)，以用于與在所述管上的對應(yīng)的環(huán)匹配。28.如權(quán)利要求25所述的工具，其中所述收集器與所述帶條物理地合并。29.如權(quán)利要求25所述的工具，其中所述帶條包括配件，以用于可拆卸地安裝聲音收集器。30.如權(quán)利要求29所述的工具，其中所述收集器具有球形的端部，并且其中所述配件是具有用于保持所述球形的端部的彈性孔的帶，并且其中所述孔具有比所述球形的端部的直徑更小的未拉伸的直徑。
【文檔編號】H04R1/30GK105993181SQ201480064888
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2014年10月14日
【發(fā)明人】蘇曼·K·穆魯姆迪, 馬赫什·S·穆魯姆迪
【申請人】斯特拉托科學(xué)公司