本發(fā)明涉及一種骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)及其耳機。
背景技術(shù):
骨傳導(dǎo)是一種聲音傳導(dǎo)方式,即將聲音轉(zhuǎn)化為不同頻率的機械振動,通過人的顱骨、骨迷路、內(nèi)耳淋巴液傳遞、螺旋器、聽神經(jīng)、聽覺中樞來傳遞聲波。相對于通過振膜產(chǎn)生聲波的經(jīng)典聲音傳導(dǎo)方式,骨傳導(dǎo)省去了許多聲波傳遞的步驟,能在嘈雜的環(huán)境中實現(xiàn)清晰的聲音還原,而且聲波也不會因為在空氣中擴散而影響到他人。骨傳導(dǎo)技術(shù)分為骨傳導(dǎo)揚聲器技術(shù)和骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)技術(shù):
(1)骨傳導(dǎo)揚聲器技術(shù)用于受話,受話即聽取聲音。氣導(dǎo)揚聲器是把電信號轉(zhuǎn)化為聲波(振動信號)傳至聽神經(jīng)。而骨傳導(dǎo)揚聲器則是電信號轉(zhuǎn)化的聲波(振動信號)直接通過骨頭傳至聽神經(jīng)。聲波(振動信號)的傳遞介質(zhì)不同。
(2)骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)技術(shù)用于送話,送話即收集聲音。氣導(dǎo)送話是聲波通過空氣傳至麥克風(fēng),而骨傳導(dǎo)送話則直接通過骨頭傳遞。
骨傳導(dǎo)有移動式和擠壓式兩種方式,二者協(xié)同可刺激螺旋器引起聽覺,其具體傳導(dǎo)途徑為:“聲波-顱骨-骨迷路-內(nèi)耳淋巴液-螺旋器-聽神經(jīng)-大腦皮層聽覺中樞”。通常人們也并不需利用自己的顱骨去感受聲音,但是,當(dāng)外耳和中耳的病變使聲波傳遞受阻時,則可以利用骨傳導(dǎo)來彌補聽力。如骨傳導(dǎo)式助聽器、骨傳導(dǎo)式耳機等,就是利用骨傳導(dǎo)來感受聲音的。利用這些骨傳導(dǎo)技術(shù)制造的耳機,稱之為骨傳導(dǎo)耳機,也被稱作骨導(dǎo)耳機、骨感耳機、骨傳耳機和骨傳感耳機。
現(xiàn)有的骨傳麥克風(fēng)存在以下缺陷:
第一、現(xiàn)有技術(shù)中的振動元件通常都是一個獨立的元件,其與殼體通常采用卡接的安裝方式,這樣容易導(dǎo)致振動腔漏氣,不能直接傳遞聲源的振動。
第二、由于振動元件通常都是平直的表面,不能夠充分感知聲源的振動,容易漏掉信號,導(dǎo)致聲音不能完全地真實的傳遞出去。
第三、現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器通常是平面形狀,對于感知聲源的振動不利。
第四、振動元件與傳感器直接通常都是間接傳遞,對于信號的傳遞不利。
申請?zhí)?01410292494.5的發(fā)明涉及防暴、消防技術(shù)領(lǐng)域,公開了骨傳導(dǎo)無線通信頭盔,包括安全帽和可拆裝對講設(shè)備后蓋,還包括耳機裝置和麥克風(fēng)裝置,耳機裝置包括骨傳導(dǎo)耳機和自黏式固定帶;麥克風(fēng)裝置包括骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)、骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)上設(shè)有一個通氣孔、第一接合布、充氣氣囊、與骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)連接的固定件,固定件上設(shè)有電線固定夾。本發(fā)明適用于公安、消防、部隊、城管、人防、工業(yè)等部門,應(yīng)用于救災(zāi)、搶險,是一款全數(shù)字化通信設(shè)備。本發(fā)明特有的可拆裝對講設(shè)備后蓋適用于不同規(guī)格的頭盔,可廣泛應(yīng)用于消防、防暴等領(lǐng)域。骨傳導(dǎo)麥克風(fēng)單元置于頭盔內(nèi)部,抗噪性能絕佳,安裝方便,不影響頭盔佩戴者的舒適性、安全性。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種骨傳麥克風(fēng),包括振動采集器、壓力傳感器和信號處理器,振動采集器包括信號采集部和信號傳遞部;信號傳遞部與壓力傳感器接觸,信號傳遞部可將信號采集部采集到的信號傳遞給壓力傳感器。信號采集部分布在所述振動采集器的表面,增加了信號采集部與人體(面部等)的有效接觸面積,有利于完整的采集聲音,減少聲音損失。
優(yōu)選的是,信號傳遞部與壓力傳感器直接接觸,兩者之間沒有任何介質(zhì)。按照本發(fā)明的技術(shù)方案,振動采集器的信號傳遞部與壓力傳感器接觸,聲音通過實體介質(zhì)傳遞,相對于空氣傳播減少了聲音在傳遞過程中的音頻損失,同時減少了外界噪音的干擾。
上述任一項中優(yōu)選的是,信號傳遞部設(shè)置于信號采集部和壓力傳感器之間,信號傳遞部至少部分被預(yù)設(shè)為彈性變形。通過信號傳遞部的部分彈性變形,可以使信號傳遞部與壓力傳感器以及信號采集部連接更緊密,更加精準地傳遞信號。
上述任一項中優(yōu)選的是,信號采集部包括至少一個信號采集單元,所述信號采集單元為凸出的薄壁形結(jié)構(gòu)。凸出的薄壁形結(jié)構(gòu)更有利于與人體(面部等)貼合,優(yōu)選的,多個凸出的薄壁形結(jié)構(gòu),使信號采集部與人體(面部等)以各個角度接觸時均能夠有效的貼合,采用薄壁結(jié)構(gòu)使形變阻力更小,對聲音的采集更加靈敏,減少聲音采集過程中的聲音損失。
上述任一項中優(yōu)選的是,信號傳遞部包括第一傳遞部和第二傳遞部。第一傳遞部和第二傳遞部分別對信號進行傳遞。例如:分別主要負責(zé)不同頻帶寬度、動態(tài)范圍、信噪比信號的傳遞。
上述任一項中優(yōu)選的是,第一傳遞部位于信號采集部的中間位置,第一傳遞部的一端與所述信號采集單元連接。
上述任一項中優(yōu)選的是,第一傳遞部與所述信號采集單元為一整體結(jié)構(gòu);所述第一傳遞部的另一端與所述壓力傳感器接觸。
第一傳遞部幾乎不存在變形,連接信號采集單元與壓力傳感器,將信號傳遞給壓力傳感器。
上述任一項中優(yōu)選的是,信號采集單元之間具有連接部,第二傳遞部的一端與所述連接部連接,另一端與壓力傳感器接觸,并且第二傳遞部處于彈性變形。第二傳遞部設(shè)置在第一連接部周圍,用于搜集更多的聲音信號,并傳遞給壓力傳感器。
上述任一項中優(yōu)選的是,振動采集器至少與所述壓力傳感器之間形成密閉的振動腔。形成的振動腔,可以避免骨傳麥克風(fēng)的外界信號的干擾。同時振動腔內(nèi)可以填充高壓或低壓氣體或低于標準大氣壓,調(diào)節(jié)骨傳麥克風(fēng)對信號的采集和傳遞特性。
上述任一項中優(yōu)選的是,外殼與所述振動采集器為一整體結(jié)構(gòu)。為了便于加工及減少振動采集器與外殼的組裝時間和加工成本,另外更重要的是減少密閉不良導(dǎo)致信號的受到不良影響,優(yōu)選一體化結(jié)構(gòu)。
上述任一項中優(yōu)選的是,外殼包括側(cè)壁和底壁,所述側(cè)壁與底壁卡接,并通過密封膠密封,實現(xiàn)了骨傳麥克風(fēng)的內(nèi)部組件的組裝和密封。
上述任一項中優(yōu)選的是,信號處理器位于電路板上;壓力傳感器通過導(dǎo)線與電路板連接。
上述任一項中優(yōu)選的是,電路板設(shè)置于所述底壁上。
上述任一項中優(yōu)選的是,振動采集器為彈性材料制成。彈性材料易于發(fā)生形變,提高了信號采集部與人體(面部等)的貼合程度,并且材質(zhì)柔軟提高使用者的舒適度。
上述任一項中優(yōu)選的是,振動采集器為橡膠材料制成。橡膠材料易于發(fā)生形變,提高了信號采集部與人體(面部等)的貼合程度,并且材質(zhì)柔軟提高使用者的舒適度。
上述任一項中優(yōu)選的是,壓力傳感器至少部分為弧面。
上述任一項中優(yōu)選的是,壓力傳感器的弧面向下凸出。
上述任一項中優(yōu)選的是,所述振動采集器采用的彈性介質(zhì)優(yōu)選為海綿或硅脂。
上述任一項中優(yōu)選的是,所述振動采集器采用非彈性介質(zhì),優(yōu)選為金屬箔或硬質(zhì)樹脂。金屬箔或硬質(zhì)樹脂質(zhì)地輕薄,感應(yīng)聲音震動更加靈敏,有利于聲音的精準采集。
上述任一項中優(yōu)選的是,外殼至少部分為彈性材料制成。有利于骨傳麥克風(fēng)與人體(面部等)的貼合程度,便于信號的采集、提高使用者的舒適度。
本發(fā)明還提供了一種耳機,包括耳機聽筒,包括上述任一項所述的骨傳麥克風(fēng)。
優(yōu)選的是,還包括頸環(huán);所述耳機聽筒的數(shù)量為2個,并且所述耳機聽筒通過有線或無線方式連接;所述骨傳麥克風(fēng)位于所述耳機聽筒上和/或所述頸環(huán)上。
上述任一項中優(yōu)選的是,包括頭梁,所述耳機聽筒包括耳罩,所述耳罩的數(shù)量為2個,且設(shè)置在所述頭梁兩端的耳機聽筒上;兩個所述耳機聽筒之間通過有線或無線的方式連接;所述骨傳麥克風(fēng)設(shè)置于所述耳罩上且緊貼用戶面部的一側(cè)。
本發(fā)明的有益效果在于:
1、聲音信號通過信號傳遞部可直接將聲音信號傳遞至信號傳感器,避免了傳統(tǒng)氣囊通過空氣傳遞聲音信號的帶來的信號滯后、失準等問題。
2、振動采集器更加貼近人體的輪廓,能夠更加精準的采集信號,減少或消除振動腔漏氣導(dǎo)致的信號誤差。
3、相對于傳統(tǒng)的信號傳感器中的平直的標準結(jié)構(gòu),本發(fā)明提供的具有弧面結(jié)構(gòu)的信號傳感器對于信號的采集和數(shù)據(jù)分析更加有利,數(shù)據(jù)更加精準,使用較少的處理器即可完成采集數(shù)據(jù)的計算,減少了數(shù)據(jù)誤差和功耗。
附圖說明
圖1作為本發(fā)明優(yōu)選實施例1的骨傳麥克風(fēng)的截面示意圖。
圖2作為本發(fā)明優(yōu)選實施例2的骨傳麥克風(fēng)的截面示意圖。
圖3作為本發(fā)明優(yōu)選實施例3的骨傳麥克風(fēng)應(yīng)用于運動耳機的耳機聽筒位置時的示意圖。
圖4作為本發(fā)明優(yōu)選實施例4的骨傳麥克風(fēng)應(yīng)用于運動耳機的頸環(huán)位置時的示意圖。
圖5作為本發(fā)明優(yōu)選實施例5的骨傳麥克風(fēng)應(yīng)用于頭戴式耳機的耳罩上時的示意圖。
附圖中的標記:
100耳機;10骨傳麥克風(fēng);101振動采集器;102壓力傳感器;103信號處理器;101-1信號采集部;101-2信號傳遞部;101-101信號采集單元;101-201第一傳遞部;101-202第二傳遞部;104振動腔;105外殼;105-1側(cè)壁;105-2底壁;106電路板;107導(dǎo)線;
20耳機聽筒;30頸環(huán);40頭梁;201耳罩。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
一種骨傳麥克風(fēng)10(參見圖1),包括振動采集器101、壓力傳感器102和信號處理器103,振動采集器101包括信號采集部101-1和信號傳遞部101-2;信號傳遞部101-2與壓力傳感器102接觸,信號傳遞部101-2可將信號采集部101-1采集到的聲音信號傳遞給所述壓力傳感器102。
信號傳遞部101-2與壓力傳感器102直接接觸,兩者之間沒有任何介質(zhì)。信號傳遞部101-2與壓力傳感器102也可以通過粘合劑連接固定。
信號傳遞部101-2設(shè)置于所述信號采集部101-1和壓力傳感器102之間。
信號采集部101-1包括多個信號采集單元101-101,信號采集單元101-101為凸出的薄壁形結(jié)構(gòu)。該凸出的薄壁形結(jié)構(gòu)具有很高的變形能力,可以采集非常微弱的聲音信號。另外信號采集單元101-101采用了低密度、低慣性的材質(zhì)作為信號采集單元101-101的主要材料,例如:發(fā)泡海綿,較傳統(tǒng)的橡膠材質(zhì)具有更高的靈敏度和精確度。
信號傳遞部101-2包括第一傳遞部101-201和第二傳遞部101-202。
第一傳遞部101-201位于信號采集部101-1的中間位置,第一傳遞部101-201的一端與信號采集單元101-101連接。
第一傳遞部101-201與信號采集單元101-101為一整體結(jié)構(gòu),可以通過一次注塑或二次注塑加工成型;第一傳遞部101-201的另一端與壓力傳感器102接觸,或者通過粘合劑實現(xiàn)連接。
信號采集單元101-101之間具有連接部,第二傳遞部101-202的一端與連接部連接,也可以通過一次注塑或二次注塑加工成型為一整體結(jié)構(gòu);第二傳遞部101-202的另一端與壓力傳感器102接觸或者通過粘合劑連接,并且第二傳遞部101-202處于彈性變形。
振動采集器101與壓力傳感器102之間形成密閉的振動腔104,振動腔104可以減少外界干擾信號的進入,另外還可以對信號的傳輸提供輔助作用,可以是信號更加精確及時的傳輸。
還包括外殼105,外殼105與振動采集器101為一整體結(jié)構(gòu),外殼105還采用了彈性材質(zhì),使得骨傳麥克風(fēng)更加貼合用戶的面部或身體,更加精確和及時的采集信號。
外殼105包括側(cè)壁105-1和底壁105-2,側(cè)壁105-1與底壁105-2卡接,并通過密封膠密封。
還包括電路板106,電路板106通過卡接并且通過膠水粘結(jié)方式固定在底壁105-2上。信號處理器103集成于電路板106上;壓力傳感器102通過導(dǎo)線107與電路板106電連接。
振動采集器101為彈性材料制成,可選橡膠材料制成或發(fā)泡海綿制成。
該骨傳麥克風(fēng)的工作原理為:振動采集器采集用戶的聲音信號,并將聲音信號通過信號傳遞部以及振動腔的共同作用后,將聲音信號傳遞給壓力傳感器。壓力傳感器對聲音信號進行初步處理,然后將處理后的聲音信號傳遞給電路板上的信號處理器,信號處理器對聲音信號進行運算和處理,并將處理后的聲音信號輸出給耳機的主處理器進行計算和利用。
實施例2
與實施例1的區(qū)別在于,實施例2(參見圖2)采用的壓力傳感器102至少部分為弧面,壓力傳感器102的弧面向下凸出。這樣的設(shè)計改變了振動腔104底面為平直的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),使得振動腔104具有更好的變形以及聲音信號感受能力、以及對聲音信號的綜合處理能力,使得處理后的信號更加精準及時。
實施例3
將實施例1或2中的骨傳麥克風(fēng)應(yīng)用于運動耳機的耳機聽筒位置時(參見圖3),一種耳機100,包括耳機聽筒20、骨傳麥克風(fēng)10和頸環(huán)30;頸環(huán)30內(nèi)設(shè)有主處理器、主電路板、存儲器、wifi模塊、無線充電模塊、電池和屏幕。主處理器、存儲器和wifi模塊集成在主電路板上。無線充電模塊、電池和屏幕通過線纜與主電路板連接。耳機聽筒20的數(shù)量為2個,并且耳機聽筒20通過柔性纜線與頸環(huán)30連接;骨傳麥克風(fēng)10位于耳機聽筒20上,并與耳機聽筒20電連接。
實施例4
將實施例1或2中的骨傳麥克風(fēng)應(yīng)用于運動耳機的頸環(huán)位置時(參見圖4),一種耳機100,包括耳機聽筒20、骨傳麥克風(fēng)10和頸環(huán)30;頸環(huán)30內(nèi)設(shè)有主處理器、主電路板、存儲器、wifi模塊、無線充電模塊、電池和屏幕。主處理器、存儲器和wifi模塊集成在主電路板上。無線充電模塊、電池和屏幕通過線纜與主電路板連接。耳機聽筒20的數(shù)量為2個,并且耳機聽筒20通過柔性纜線與頸環(huán)30連接;骨傳麥克風(fēng)10位于頸環(huán)30上,并與主電路板電連接。
實施例5
將實施例1或2中的骨傳麥克風(fēng)應(yīng)用于頭戴式耳機的耳罩上時(參見圖5),一種耳機100,包括耳機聽筒20、骨傳麥克風(fēng)10和頭梁40,耳機聽筒20包括耳罩201,耳罩的數(shù)量為2個,且設(shè)置在頭梁40兩端的耳機聽筒20上;兩個耳機聽筒20之間通過有線連接;骨傳麥克風(fēng)10設(shè)置于耳罩201上且緊貼用戶面部的一側(cè),并與主電路板電連接。其中一個耳機聽筒20內(nèi)設(shè)有主處理器、主電路板、存儲器、wifi模塊、無線充電模塊、電池和屏幕。主處理器、存儲器和wifi模塊集成在主電路板上。無線充電模塊、電池和屏幕通過線纜與主電路板連接。耳機聽筒20通過柔性纜線與頭梁40。