拾音传感器制造技术

一种在电子听诊器（１５）中优选使用的传感器（１０），包括基本上为圆柱体形状的弹性接触和传输体（２），其与硬的后挡板（１）紧密接合，并被压电元件紧紧环绕，压电元件例如是将声压转换成电信号的一个或两个压电箔片（４，７）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及听诊器，具体地说本专利技术涉及用于拾取动物或人体产生的声音的传感器，包括变换成电输出信号。本专利技术还涉及一种完整的电子听诊器。基于声学原理的听诊器以前已经公知，并且广泛应用。传统的具有辅助电子放大的声学听诊器也已经公知。在海洋生物的生物研究中公知一种用于记录来自水下的动物的声音的水听器。这些技术构成本专利技术的背景，并且能够以下述方式考虑这些技术传统的听诊器基于通过空气和通过一些类型的软管或管道来传送声音。这与声波从人体组织到空气的传输有关。在听者的耳朵感受到空气的压缩。有时在设备的前端有膜片，但是还是传输到空气。所谓的littman听诊器就是这种技术的实例。传统的听诊器有时辅助配有用于拾取空气传播的声音并将声音电放大的扩音器。在这种情况下，存在从身体组织到空气的声音的传输和从空气到各种类型的扩音传感器的传输。这类听诊器的制造商如Littman和Ariel，还有日本的制造商。本申请人已经制造了配有硬质材料的与皮肤直接接触的钉的听诊器变换器，使得声音直接从身体组织通过硬质材料的钉传送到传感器。另外，已知用于在水中从动物拾取声音的水听器的地面形式和机器结构。这种水听器不能用于与人和动物有关的诊断目的，在活的身体内或身体外都不行。在诊断领域中经常使用超声工具，并且这些工具经常使用粘液接触皮肤。但是，粘液接触通常使用一种类型的凝胶体，即，其本身并不构成工具的一部分的凝胶体，但是在将工具放到皮肤上之前将凝胶体涂在皮肤上。根据Kroll的美国专利No.4,672,976，已知一种用于听心脏的声音的装置，用于放置在病人的身体上，检测低频声波。这种装置设有柔性膜片用于直接接触皮肤并配合于身体的轮廓。液体充满该装置外壳内，并且在流体中有水听器单元。Kroll装置的目的在于通过使身体组织和听音装置内的材料之间的声学差异最小化，提供一种到水听器的始终良好的耦合。还有一个重要目的在于包围水听器的流体是没有泡沫的液体介质或“水听器用凝胶体”。Kroll还是Brewer等人的美国专利4,947,859的共同专利技术人，在该专利中详细阐述了与上述思想相同的思想。在美国专利4,947,859中，进一步开发了声音传感器，在与橡胶圆盘(puck)类似的装置中的中心排列的传感器单元的周围使用聚合物材料代替液体溶液或凝胶体，该装置可以放置在患者的皮肤上。聚合物材料基本上在声学上配合于身体组织。上述两个专利清楚地显示了在现有技术中已经知道使用在声学特征上模仿身体组织的适配材料。但是，注意到失配并没有进一步的发展。例如，嵌入到整体聚合物中的传感器单元会受到来自任何地方的声音的影响，并且没有任何方向性或放大能力。Brewer等的听诊装置太软以至于它能够根据要听诊的身体而改变形状。这一特点并不总是优点，例如，在一些需要与皮肤紧密接触的硬质膜片的情况下。Brewer等人依靠于在“橡胶圆盘”外的信号处理，并且听诊器结构不提供对于内部辐射电噪声的屏蔽。本专利技术的目的在于消除或减少现有技术中的上述缺点。因此，根据本专利技术的第一方面，提供了一种传感器，用于拾取来自身体的声音，其包括声电变换元件，用于将声音振动转换成电输出信号；以及粘弹性单元，其设置为在身体表面和变换元件之间的适配介质，并且粘弹性单元的前表面被设置成与身体表面直接接触。该传感器的特征在于，声电变换元件由至少一个压电元件构成，该压电元件紧紧环绕粘弹性单元的侧面，粘弹性单元具有圆柱体外形，并且粘弹性单元在其后端区域紧紧地与硬的后挡板接合。在本专利技术的一个实施例中，声电变换元件由两个同心设置的压电箔片构成，在它们中间可以设有导电箔片。这种中间的导电箔片可以是双面粘合的导电带。在一个实施例中，压电箔片可以由环绕粘弹性单元放置的平的箔片构成，使得相邻的边缘用粘合带固定。压电箔片也可以具有圆筒形状，并且能够紧紧地环绕在粘弹性单元上。在一个传感器的可选实施例中，声电变换元件由具有压电效应的陶瓷环构成。在传感器的一个优选选实施例中，后挡板和粘弹性单元在后端区域具有精确互补的形状，包括基本上为圆锥性的且指向前方的界面。人们发现在上面描述的传感器在电子听诊器中用于传感元件具有很好的效果。在本专利技术的另一个实施例中，提供了一种电子听诊器，其包括具有扬声器的头戴式耳机；手持声音拾取模块，其具有传感元件和电子放大电路；以及在模块和耳机之间的连线，这种电子听诊器的特征在于，传感元件是一个上述最一般的方式限定的传感器。在人体内以自然方式产生的声音是在主要是水的组织中的压力变化。在各种器官中由于它们的移动、压缩、膨胀以及在身体内流体的流动而产生声音。这些声音从身体散播出去，并且在某个地方测量到的频率由声源和在身体内的各种衰减和放大的可能性决定。根据本专利技术的粘弹性传感器的目的在于转换来自身体的声波，并且直接通过声学适配/变换介质传送到内置的传感元件/声电变换器单元和每个变换元件，使得声音压力均匀地分布在变换元件的声音接收区域。另外，尝试使得到变换元件的衰减最小化并且达到尽可能宽的听得见的声音的范围。刚才提及的设计与以前已知的通过空气传送声音的传感器系统明显不同，与通过钉接触的传感器系统也明显不同，其中用于从人体接收声音的区域更大。本专利技术还与超声型设备不同，超声型设备在远远超过粘弹性传感器能够工作的频率的频率上工作，并且超声系统利用凝胶体接触皮肤，这与上述的直接接触皮肤的方式明显不同。由于本专利技术的主要特征由非常不同的几何特征构成，本专利技术还与Kro11/Brewer等人的美国专利中描述的在粘胶元件中的声音传送不同。应该注意到这种粘弹性传感器与水听器不同，常规的水听器从外面接收声压，而本专利技术的粘弹性传感器由内部传输介质传输，使得更适用于听诊器，隔离更大的区域用于传送声音。而且，隔绝来自外部的声音是构成本专利技术基础的一个重要特征。在发生事故或紧急情况的情况下，由于来自机器、机车和喊叫等的外部干扰的声音，医生很难通过听诊器诊断。由于粘弹性传感器的高阻抗，空气传播的外部声音被衰减。这用助于医生关注来自身体的声音。这个特征是传统听诊器、基于扬声器的听诊器或使用膜片与接触钉的听诊器所不具备的。避免“加速计效应”是本专利技术的另一个新颖的特征。传感器的等容设计隔绝了由于粘弹性传感器的操作或工作引起的机械振动。在引起电压响应的方向上的加速力将相反的力引入到传感元件，并且由此导致具有相反极性的电压，用这种方式来衰减噪声信号。很好地与外部电磁场隔离对于减少影响诊断功能的噪音也是很重要。本专利技术的这一特征与传统的水听器相比是新颖的。下面，通过参照附图描述本专利技术的实施例更详细地解释本专利技术，其中，附图说明图1示出了根据本专利技术的传感器的构成部分，粘弹性单元的例子；图2示出了后挡板，其设计成适配于图1中的粘弹性单元；图3示出了根据本专利技术的传感器的一个实施例，用分解图清楚地示出了传感器包括的部件；图4示出了安装在听诊器模块中的如图3所示的传感器的同一实施例。为了更清楚地观察特定实施例，首先参照图1。图1示出具有圆柱体外形的压塑体2的侧视图和俯视图。圆柱体2具有在底面开口的内孔/空腔。孔/空腔的形状正好与在图2中示出的后挡板1的顶部的形状互补，在下面将更加全面地描述后挡板的形状。在圆柱体2上以基本上呈平面或略微呈弓形的表面结束，该表面是用于接收来自身体区域的声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于拾取来自身体的声音的传感器，其包括： 声电变换元件（４，７），用于将声音振动转换成电输出信号； 粘弹性单元（２），其设置为在身体表面和变换元件（４，７）之间的适配介质，并且粘弹性单元（２）的前表面被设置成与身体表面直接接触， 其特征在于， 声电变换元件由至少一个压电元件（４，７）构成，该压电元件紧紧环绕粘弹性单元的侧面，所述粘弹性单元（２）具有圆柱体外形；并且 粘弹性单元在其后端区域紧紧地与硬的后挡板（１）结合。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：波格奥尔特恩，
申请(专利权)人：梅迪特龙股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NO[挪威]