[发明专利]用于在内耳道检测生物信号并呈现音频信号的耳塞及其方法

说明书

公开了一种用于从内耳道检测生物信号并在内耳道处呈现音频信号的耳塞及其方法。耳塞包括管嘴和壳体，该壳体包括主体。管嘴从壳体主体延伸，并具有近端，所述近端布置成用于定位在个人的内耳道内。耳塞的耳塞尖端附接到管嘴的近端，并且适于接合内耳道。耳塞包括扬声器和各种传感器，各种传感器包括次声/振动传感器。次声/振动传感器在耳道中检测来自个人身体的生物信号，该生物信号包括次声信号，并且扬声器经由管嘴将声音从音频源传输到耳道中。耳塞优选地密封内耳道以阻挡外部声音，同时也降低在检测之前放大生物信号的耳道的声学体积。

相关申请

本申请要求2019年8月15日提交的美国临时申请号62/887,553的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

本申请涉及：

于2019年2月13日提交的、题为“INFRASOUND BIOSENSOR SYSTEM AND METHOD(次声生物传感器系统和方法)”的美国申请号16/274,873，现为美国专利公开号2019/0247010A1；以及题为“INFRASOUND BIOSENSOR SYSTEM AND METHOD(次声生物传感器系统和方法)”的国际申请号PCT/US2019/017832，现为国际申请公开号WO2019/160939A2；

上述所有申请全部内容通过引用并入本文。

背景技术

历史上，头戴式耳机指戴在个人头部上或周围的一对小型扬声器。这对扬声器中的每个扬声器都被封闭在框架内，所述框架容纳扬声器，并具有抵靠着耳朵外侧放置的软垫。所述扬声器播放从连接到头戴式耳机的音频源传输的可听声音。

现代版本的头戴式耳机包括入耳式耳机和耳塞。这些设备具有包括扬声器的更小的框架或壳体。这两种设备都放置在个人的耳道处，而耳塞也部分地插入耳道中。

音频源是一种计算设备，其向耳塞发送表现可听声音的音频信号。耳塞中的扬声器将音频信号转换为与音频信号相对应的声波。该声波包括可听声音。

计算设备包括至少一个或多个中央处理器(CPU)和存储器。CPU具有内部逻辑电路，所述内部逻辑电路执行算术运算，并执行加载到存储器中的应用程序的机器代码指令(“应用程序代码”)。这些指令控制输入和输出设备(I/O)(诸如显示器、打印机和网络接口)，并与其通信。

计算设备的CPU通常配置为微处理器或者微控制器。微处理器通常仅包括物理制造封装或“芯片”中的CPU。计算机设计师必须将CPU连接到外部存储器和I/O，以使微处理器运行。相反，微控制器将存储器和I/O集成在容纳CPU的同一芯片内。

微控制器和微处理器的CPU执行扩展计算设备的能力的应用程序代码。在微控制器中，应用程序代码通常在启动前预加载到存储器中，并在运行期间不能更改或替换。相反，微处理器的CPU通常配置成与操作系统一起工作，所述操作系统能够使不同的应用程序在运行时在不同的时间执行。

操作系统能够使不同应用程序的应用程序代码在运行时被加载和被执行。具体地，操作系统可以将不同应用程序的应用程序代码加载在存储器内以供CPU执行，并安排CPU执行应用程序代码的时间。此外，操作系统向应用程序提供一组CPU编程接口，称为应用程序编程接口(API)。API允许应用程序访问CPU的功能，同时也保护CPU。因此，操作系统被称为在“CPU之上”执行。

发明内容

生物信号是在生物(诸如个人)中可以检测、观察和/或测量的信号。举例来说，来自个人的生物信号的示例包括声学信号、压力信号、热信号和电信号。声学信号是通过呼吸和个人身体内的物理/机械操作产生的。例如，这些操作包括整个心血管系统的血液流动、以及血管和心脏内瓣膜的打开和关闭。这些声学信号可以是在次声范围(次声信号)内或在音频范围(音频信号)内，或者是在两者内。压力信号由身体内的压力或张力产生。热信号是响应于身体内的物理和生化过程产生的。电信号与在特定组织、器官或细胞系统(诸如神经系统)中的电流随时间的变化有关。