[发明专利]具有通讯降噪的面罩

说明书

背景技术

提供接下来的信息来帮助读者理解在下面公开的装置、系统和/或方法以及这种装置、系统和/或方法典型应用的环境。在此使用的术语不意味着限于任意特定的、狭义的解释，除非在本文献中另有明确说明。在此给出的参考内容可便于理解该装置、系统和/或方法或者背景技术。在此引用的所有参考内容的公开内容通过引用合并于此。

面罩或者面具(有时也被称为呼吸面具或者面具)，例如密封到用户脸部的那种，被用于许多不同类型的系统中来保护用户免受环境中潜在危险元素的伤害。面罩一般包括透镜，用户可通过该透镜观察周围环境。面罩还可包括呼出空气通过其排出的呼气端口以及用于与例如过滤系统或者第二阶段压力调节器流体连接的端口或者安装架，吸入空气通过该端口或者安装架进入面具。

面罩例如可用于与诸如自给式呼吸器(SCBA)的供气呼吸器相连，该呼吸器允许人在诸如火灾的危险环境以及在没有机械辅助设备的情况下呼吸变得困难或者不可能呼吸的有限空间内进行呼吸。供气呼吸器可例如包括吊带(harness)和承载组件、用于呼吸的充满高压压缩空气的气缸以及至少一个、通常情况下两个的空气压力调节器。第一调节器或者第一阶段调节器通常靠近气缸安装并且用来将来自气缸的压缩空气的较高压力减少至高于大气压。气缸通常容纳高压(例如2200psi到4500psi)空气或者气体。第一阶段调节器例如可将压力减少至大约80-100psi。第二调节器或者第二阶段调节器通常安装在面罩上并且用来调节空气流以满足用户的呼吸要求。呼吸控制调节器组件例如公开在美国专利No.4821767和No.5016627内。

就SCBA而言，用户的呼吸控制阀门系统(例如包括吸气阀和呼气阀)从而经由第二阶段调节器控制加压空气的传递。往往需要在面罩内保持相对于环境压力的稍微正压。用于供气呼吸器的、在面罩内保持正压的面罩往往被称为加压肺式面罩(pressure demand facepiece)，而用于供气呼吸器的其他面罩往往被称为肺式面罩(demand facepiece)。

大量面罩或者呼吸系统包括麦克风来帮助用户与其他人的通讯。用在大多数SCBA语音放大系统中的连续接通通讯系统包括连续工作的麦克风。麦克风检测到需要和不需要的噪音。不需要的噪音例如包括呼吸器的气流噪音和用户的吸气噪音。

大量的方法和/或系统已并入到大量的面罩或者呼吸(呼吸器)系统内以减少不需要的噪声。例如，语音启动通讯系统已被用于试图减少不需要的噪音。这种语音启动通讯系统感应声音的存在与否来分别启动和停用麦克风。然而，在吸气期间，呼吸噪音的存在会启动麦克风并因此传递不需要的噪音。虽然使用电子滤波器来检测和去除呼吸噪音是可能的，但这种过滤往往反过来影响讲话通讯质量。就这点而言，过滤可能会去除和/或剪掉讲话的组分。此外，语音启动系统往往在讲话开始时呈现延迟响应，导致一些讲话组分的被剪掉。

按键通话(push-to-talk)通讯系统要求用户手动启动远离麦克风的远程开关(例如，胸部控制台上的按钮、指部开关等等)以启动通讯系统。按键通话系统可排除不需要的噪声，但是通讯只有在用户启动远程开关时才进行。为了启动远程开关，用户必须定位开关并且连续压下开关或者多次压下开关以启动以及停用系统。在许多呼吸器应用中，很难定位、接近和/或操作远程开关。呼吸器用户往往戴着手套并且有限能见度会妨碍远程开关的操作。

发明内容

一方面，呼吸器系统包括面罩、包括语音传输系统的通讯系统以及与语音传输系统可操作连接的控制系统。控制系统至少部分根据除了声音以外的变量的测量控制经由语音传输系统的语音传输。除了声音以外的变量与面罩用户的讲话有关。除了声音以外的变量例如可与用户的呼吸有关。控制系统例如可至少部分地根据呼吸阶段控制语音传输系统。

在众多实施方式中，语音传输系统包括麦克风。控制系统例如可至少在吸气期间控制语音传输系统的输出以减少与吸气有关的噪音。控制系统例如可包括用来检测用户呼吸阶段的传感器系统。在众多实施方式中，传感器系统包括压力传感器、近程传感器、运动传感器、位置传感器、流量传感器、温度传感器或者气体传感器。正如在此所用的，术语“位置传感器”指的是提供或者实现位置测量(绝对值或者相对值)的任意装置。这种位置传感器例如可以是线性传感器、角度传感器或者多轴传感器。