本发明涉及用于在嘈杂以及危险的环境中使工作人员易于通讯 的改进装置。

在嘈杂以及经常危险的环境中，如消防员的工作人员具体面对 的问题是：当佩带装置如防护帽和呼吸面罩时，很难与同事及其他方 面通讯。在现有技术中描述了关于这种问题的几种方法。例如，在 Temco日本有限公司公开号为No.JP 11215581-A的日本专利申请中， 描述了适合于安装在防护帽下的骨传导头戴送受话器。该骨传导传声 器安置在头顶上。这样一种装置被认为是潜在性的危险，如果负荷坠 落在该装置佩带者上，骨传导传声器会压向该佩带者的颅骨。其他使 通讯便利的方法已经包括了覆盖耳朵的头戴受话器的使用。这种方法 在使得佩带者易于听到从头戴受话器发出的声音的同时，妨碍佩带者 听到周围环境噪声、以及加入与附近人员的直接联络。
在高周围环境噪声的环境中，操作的人员可能需要使用听力保 护装置。然而，听力保护装置的使用，通常妨碍提供清晰通讯。
在为消防员提供通讯装置时，面临的进一步问题是：在消防员 作业过程中用水会毁坏通讯装置。
本发明的目的是提供解决上述问题的装置。

根据本发明的第一方面，提供一种通讯装置，包括：
承载结构，固定于安全防护帽；
振动传导传声器，其由承载结构承载；以及
扬声器盒，也由承载结构承载，将振动传导传声器和扬声器盒 放置定位，使得使用时，当承载结构与安全防护帽固定时，振动传导 传声器和扬声器盒与佩带者头的后部接触。
将该承载结构设置为与安全防护帽的后颈扣带固定。
优选地，振动传导传声器和扬声器盒都是防水的。
根据本发明的第二方面，提供一种防护帽，包括：
振动传导传声器，放置于防护帽的一部分上；以及
扬声器盒，同样放置定位于防护帽的一部分上，将振动传导传 声器和扬声器盒放置定位，使得当佩带该防护帽时，振动传导传声器 和扬声器盒与佩带者头的后部接触。
根据本发明的第三方面，提供一种扬声器盒，包括：
置于扬声器周围的外壳，该外壳具有至少一个开口；
放在该外壳上的弹性振动膜，用于在使用中与使用者的头接触； 以及
密封该至少一个开口的隔膜，从而使扬声器防水。
在优选实施例中，该外壳具有第一和第二开口。弹性振动膜可 以密封该第一开口，用于在使用中与使用者的头接触，以及，由防水 隔膜密封该第二开口。
优选地，用透声盖保护该第二开口。
在优选实施例中，扬声器的锥体朝向该隔膜和透声盖。
理想地，将该外壳加工成一定尺寸，使得在使用时，最大化从 扬声器经由弹性振动膜传至使用者的能量。
典型地，电缆与该扬声器耦合。
优选地，该外壳包括开孔，以及，所述电缆穿过该开孔。
理想地，用密封剂填充该开孔。
优选地，密封剂为电缆提供应变消除。
优选地，外壳包括安装装置可设置为用以容纳扣带、皮带等。
换能器可以位于该外壳内与弹性振动膜邻接，使得该扬声器盒 在用于拾取来自佩带者的振动的同时，向佩带者传输振动。优选地， 该换能器是加速度计(accelerometer)。
该加速度计优选例如以粘弹性层的方式声隔离。在该粘弹性层 和扬声器之间可以附加隔离物。
根据本发明的第四方面，提供一种振动传导传声器，包括：
换能器；
放置于加速度计周围的声隔离器；以及
外壳。
优选地，该声隔离器包括粘弹性材料。
优选地，该声隔离器进一步包括用于固定粘弹性材料的固定装 置。
在优选实施例中，该换能器包括加速度计。
在一个实施例中，外壳是柔性本体，例如聚氨酯，该柔性本体 本体设置为以容纳加速度计、声隔离器以及底座(holder)。
该外壳可以包括安装装置。构造该安装装置，以容纳扣带、皮 带等。
根据本发明的另一方面，提供一种防护帽可安装的通讯装置，
包括由振动传导传声器及/或扬声器盒组成的换能器；
其中，该换能器安置在防护帽的后部，使得在使用时，该换能 器与佩带者头的后部接触。
优选该防护帽安装既包括振动传声器也包括扬声器传导。
优选该振动传导传声器为前述类型。类似地，优选该扬声器盒 为前述的类型。
所述换能器可以方便地安置于防护帽的头部承载部件，或者从 防护帽的头部承载构件悬挂下来，该头部承载部件例如为防护帽内的 头带、或者后颈扣带。
所述防护帽安装可以与防护帽结合在一起提供，或者，作为另 一种替代方案，其可以单独提供，用于在防护帽上后装配。
根据下文参照附图进行的详细描述，本发明其他优点将更为明 了。

为了使本发明更易于理解和取得实际效果，现将参照示出本发 明典型优选实施例的附图进行描述：
图1是根据本发明方面实施例的扬声器盒的第一轴测图；
图2是图1扬声器盒的第二轴测图；
图3是图1和2的扬声器盒的俯视图；
图3A是图1和2的扬声器盒的剖视图；
图4是根据本发明另一实施例扬声器盒的轴测图；
图5是图4的扬声器盒的俯视图；
图5A是图4和5的扬声器盒的剖视图；
图6是根据本发明另一方面实施例的振动传导传声器的第一轴 测图；
图7是图6的振动传导传声器的第二轴测图；
图8是图6和7的振动传导传声器的俯视图；
图8A是图6和7的振动传导传声器的剖视图；
图9描绘图1的扬声器盒以及图6的振动传导传声器的使用；
图10是根据本发明另一方面防护帽安装的第一轴测图；
图11是图10防护帽安装的第二轴测图；
图12是图10和11的防护帽安装的俯视图；
图12A和12B是剖视图；
图13是典型防护帽的外视图；
图14是所述典型防护帽的内部视图，表示使用时图10的防护 帽安装的位置。

图1是根据本发明优选实施例的扬声器盒50第一侧的轴测图。 此处使用术语“扬声器盒”表示有装载的扬声器盒，亦即包括扬声器。 扬声器盒包括外壳2，该外壳结合了细长孔3形式的安装装置，该安 装装置用于将扬声器盒50固定于皮带、扣带等。封盖罩住外壳2的 一端，为格栅4形式。由于有多数个孔眼5，该格栅4是透声的，以 允许自位于外壳2中的扬声器声音漏出。电缆6通过形成在外壳2 上的端口7伸出。电缆6与位于外壳2中的扬声器连接，将在下文进 行简要说明。
图2是扬声器盒50的另一轴测图，图示振动膜8，其在与格栅 4相反一侧与外壳2结合在一起。图3A是通过该扬声器盒的剖视图， 如所示，示出带有锥体10的内置扬声器9，该锥体朝向格栅4。在该 扬声器锥体和格栅之间，设置有防水隔膜11。端口7用防水密封剂 12密封，密封剂围绕电缆6，并为电缆提供应变消除。借助于隔膜 11、振动膜8和密封剂12，在扬声器盒50内部实现防水。
使用中，以皮带或者扣带穿过细长孔3的方式，将扬声器盒50 安置于头侧，以使振动膜8与头侧接触，但优选的是，不盖住耳朵。 将来自某些通讯源的电信号，例如步话机无线通讯，利用电缆6施加 到扬声器9。扬声器锥体10响应而振动，因此可以听到从格栅4传 出的声音。同时，振动膜8靠着头侧振动，因而使耳朵的外耳同步振 动(vibrate sympathetically)，并使听者察觉通讯。对图3A中由尺 寸D标注的外壳2的厚度进行调整，使得从扬声器9经由振动膜8 进入佩带者头中的能量耦合最大化。
图4是根据本发明另一实施例的扬声器盒52的轴测图。参照图 1至图3A，除非另作说明，用相同标号指代相同部件。
图5A是扬声器盒52的剖视图。声隔离器13环绕加速度计14 形式的换能器，该声隔离器优选由粘弹性材料构成，如 优选的加速度计是楼氏公司(Knowles Corporation)的1771单轴加 速度计。声隔离器13进一步包括换能器罩帽15，该罩帽扣牢粘弹性 材料，并且固定在扬声器16的后面。来自加速度计14的电缆17， 与来自扬声器16的电缆17一起，通过端口18穿出。弹性振动膜19 构成如先前所述外壳2的一部分。
使用时，紧靠使用者头部放置弹性振动膜19。为了向使用者传 送语音信号，给扬声器16适当通电。经由弹性振动膜19，来自该扬 声器的振动传送到使用者头部，在哪里导致外耳的共振，从而致使该 使用者经由骨基声传导察觉语音信号。由扬声器16产生的声波也通 过隔膜20和格栅21向外发出，并且由该使用者以正常方式听到。反 之，当该使用者说话时，振动经过弹性振动膜19，由加速度计14拾 取并转换成为电信号，通过电缆17传送该电信号用于进一步处理。 通过声隔离器13，防止加速度计14拾取不真实的外部声音。
图6是根据本发明另一方面优选实施例的振动传导传声器54的 轴测图。图7是振动传导传声器54的第二轴测图，图8A是振动传 导传声器54的剖视图。
外壳22具有细长孔23以及结合有振动膜24，该细长孔用于容 纳将传声器54置于佩带者头部的扣带或皮带。优选的是，外壳22 是柔性本体，如聚氨酯。外壳22具有凹进26。
声隔离器25围绕以加速度计14的形式的换能器27，该声隔离 器优选由粘弹性材料构成，如Sorbothane。优选的加速度计是楼氏公 司的1771单轴加速度计。声隔离器25是以罩帽28形式的换能器座， 利用防水密封剂(未示出)将该罩帽28固定在凹进26中。电缆29 通过形成在外壳22上的端口30伸出。电缆29与加速度计27连接， 用于传送在使用期间由加速度计产生的电信号，以便处理。柔性的防 水密封剂31密封端口30。借助于振动膜24和密封剂31，在外壳22 内部实现防水。
使用时，由通过细长孔23穿入皮带或扣带，以及固定振动传导 传声器54时振动膜24靠着佩带者头部，将振动传导传声器54固定 于佩带者的头部。当该佩带者说话时，产生与说话相应的振动，然后 将此振动传送至加速度计27，由传感器转换成为电信号，通过电缆 29传送电信号，以由适当的电子电路进行处理。
图9表示佩带典型呼吸装置面罩33的使用者32，该面罩包括若 干头部承载扣带34和35。附加于扣带34的是参照图6所描述类型 的振动传导传声器36。附加于扣带35的是参照图1所描述类型的扬 声器盒。来自传声器36和扬声器盒38的电缆37连接至适当的电子 通讯模块(未示出)。
该通讯模块可以包括信号调节电路，如滤波器，以改善通讯的 清晰度。应当注意，扬声器盒38没有盖住佩带者的耳朵39，使得在 高周围环境噪声区域中，该佩带者可以容易听到周围环境声，或者佩 带听力保护装置。
图10是根据本发明另一方面实施例的通讯装置56的第一轴测 图。
图11是通讯装置56的第二轴测图。图12A是装置56的扬声器 盒43的剖视图。罩43与罩50类似。图12B是装置56的振动传导 传声器42的剖视图。振动传导传声器42与传声器54类似。参照图 1至9，除非另作说明，采用相同的标号表示相同部件。
通讯装置56包括承载结构41(如图14中防护帽安装所示)。 如在图10至12中所见，在承载结构41中安置扬声器盒43和传声器 42。
图13是由例如消防员所使用的典型防护帽58的外视图。图14 是所述典型防护帽58的内部视图，表示图10的防护帽的可安装的通 讯装置状况。
从防护帽58的后颈调整扣带40悬挂通讯装置56。构造承载结 构41，使得其与后颈调整扣带40连接。将扬声器盒43和传声器42 安置在承载结构41上，使得振动传导传声器42的振动膜24和扬声 器盒43的振动膜8，与佩带者头的后部接触。
发明人已经发现可以将振动传导传声器及/或扬声器盒安置在 头的后部。如前所述，这种位置与现有技术手段形成对比，现有技术 手段将骨传导换能器安置在头顶位置，而该处是潜在的危险位置。由 于本发明为使用图14中所描绘的装置的情况，佩带者的耳朵并没有 被所结合的扬声器盒盖住，使得在高周围环境噪声中，该佩带者可以 容易地听到周围环境声、或者佩带听力保护装置。本发明人出乎意料 地发现，当如图14所示进行布置时，根据本发明的扬声器盒及/或 骨传导传声器工作良好。
在上文给出了本发明的实施例，是为了说明和描述的目的，并不 用以限制或限定本发明，因为对于本领域技术人员来说，可以容易地 对上述实施方案进行多种修改或改进，或应用于其它领域，而不偏离 本发明的目的、精神和范围。所有这些改动均在本发明权利要求范围 内。
图中标号一览表
2     外壳        3     细长孔            4     格栅
5     孔眼        6     电缆              7     端口
8     振动膜      9     扬声器            10    锥体
11    防水隔膜    12    防水密封剂        13    声隔离器
14    加速度计    15    换能器罩帽        16    扬声器
17    电缆        18    端口              19    弹性振动膜
20    隔膜        21    格栅              22    外壳
23    细长孔      24    振动膜            25    声隔离器
26    凹进        27    加速度计          28    罩帽
29    电缆        30    端口              31    防水密封剂
32    使用者      33    面罩              34    扣带
35    扣带        36    振动传导传声器    37    电缆
38    扬声器盒    39    耳朵              40    后颈调整扣带
41    承载结构    42    振动传导传声器    43    扬声器盒
50    扬声器盒    52    扬声器盒          54    振动传导传声器
56    通讯装置    58    防护帽