专利名称：便携音频收听设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及便携音频收听设备，特别涉及一便携音频收听设备，其中头戴耳机不用导线可连接在任一地方的播放机。
通常，便携播放机，例如作为典型播放机的Walk man(索尼公司商品名)通过使其连接到头戴耳机已经广泛用来收听音乐。便携播放机可放在袋内或通过皮带戴在人身上。当使用头戴耳机时，其电缆可能限制使用者的活动。近来借助使用红外光，音乐信息能够通过无线方式从播放机传送到头戴耳机。但是为了在户外使用，在自然光中使用红外光传送就不一定成功。也可以这样考虑，音乐信息由无线电方式分配而不是由红外光。然而，在当前的技术下，不能保证高音质传输。因此需要有一种技术使得甚至在户外能通过无线电方式进行高音质的传输。
一般来说，已经公知，在两个各含有电极并发射强度不足以相互通信的弱无线电波的独立设备之间的通信可以通过人体增强无线电波来实现(日本未审查的专利申请公开号平-7-170215和美国专利号5,914,701)。这样的一种方法足以传送具有超音频CD(SACD)质量的音乐信息。
本发明是在考虑了上述情况后形成的。因此本发明的目的是提供一种音频收听设备，该音频收听设备不产生音频干扰并且使得甚至在没有导线的自然光下能从播放机向头戴耳机可靠地传送音频信号。
根据本发明的一个方案，通过提供一个便携音频收听设备实现上述目的。该设备包括用于产生在使用人体传送信号的频带上调制的音频调制信号的装置；第一电极，用于输出该产生的音频调制信号；第二电极，用于接收通过第一电极和人体传送的音频调制信号；用于解调通过第二电极接收的音频调制信号的装置；和用于依据该解调信号产生可听声音的装置。
在这种结构中，从第一电极输出的调制信号经人体传送到第二电极和解调该传送的信号以便不用导线提供该音乐。无线电波本身可以是弱电流，因此经人体传送调制信号。所以，无线电波不在附近产生无线电干扰。甚至在自然光下，可无噪音地传送音乐。
根据本发明的另一方案，通过提供包括由在电和机械方面构成为不同单元的便携发送设备和便携接收设备的便携音频收听设备来实现本发明的上述目的，该便携发送设备包括用于产生在使用人体传送信号的频带中调制的音频调制信号的装置；和第一电极，用于输出该产生的音频调制信号，以及该便携接收设备包括第二电极，用于接收经第一电极和人体传送的音频调制信号；用于解调由第二电极接收的音频调制信号的装置；和用于依据该解调信号产生可听信号的装置。
另外，在这种结构中，经人体把从第一电极输出的调制信号传送到第二电极以及解调该传送的信号以便不用导线提供音乐。无线电波本身可以是弱电波，因此经人体传送调制的信号。所以无线电波不在附近产生无线电干扰。甚至在自然光下也能无噪音地传送音乐。
根据本发明的又一方案，通过提供一便携发送设备实现上述目的。该便携发送设备包括用于产生在使用人体传送信号的频带中调制的音频调制信号的装置；和电极，用于输出该产生的音频调制信号。
根据本发明的再一方案，通过提供一便携接收设备实现上述目的。该接收设备包括电极，用于接收经人体传送的音频调制信号；用于解调经该电极接收的音频调制信号的装置；和用于依据该解调信号产生可听声音的装置。
可以为该设备主体(body)提供便携发送设备的电极。另外，该电极可连接到靠近使用者身体设置的预定导线。前者适用于该设备主体用皮带戴在使用者腰间的情况，而后者适合于设备主体放在袋内的情况。
如上所述，本发明提供了一种无线，便携音频收听系统，该系统甚至在自然光下也不接收噪声，该系统不对其它系统产生无线电波干扰，并且不引起无线电干扰。
图1是本发明第一实施例完整系统的示意图；图2是第一实施例的便携音频播放设备电路结构的方框图；图3是第一实施例的头戴耳机信号处理电路结构的方框图；图4是第一实施例个人鉴别的示意图；图5是本发明第二实施例系统的示意图；图6是第二实施例的头戴耳机信号处理电路结构的方框图；图7是本发明第三实施例系统的示意图；图8是第三实施例便携音频记录和播放设备的电路结构方框图；图9是第三实施例的个人鉴别示意图。
下面将描述本发明的实施例。首先描述本发明第一实施例。在该实施例中，利用作为传送路径使用的使用者身体把重放声频信号发送到头戴耳机的头戴耳机和便携音频播放设备。
图1示出第一实施例中的头戴耳机10和一便携声频播放设备20。在该图中，头戴耳机10由头戴耳机主体11，电路单元12，和耳朵衬垫13组成。该头戴耳机10具有与通常的头戴耳机相同的结构。为该头戴耳机主体11提供的耳朵衬垫是由导电材料制成的。耳朵衬垫13用作电极并通过导线(未示出)连接到电路单元12。利用该导线，通过使用者身体和耳朵衬垫13传送的信号发送到电路单元12。该电路单元12容纳一信号处理电路14(图3)和一电池(未示出)。
便携音频播放设备的几乎与例如索尼公司的Walkman(商品名)通用便携音频播放设备相同，以及具有在其侧面上的电极21。
当使用者100戴着头戴耳机10和便携音频播放设备20时，形成如点划线所示的传送路径和重放的输出从便携音频播放设备20传送到头戴耳机10。通过人体传送信号的机构的细节公开在日本未审查的专利申请公开号平-7-170215中。
图2示出图1所示的便携音频播放设备的电路结构。图2中声频信号放音部分30从盒式磁带、小型磁盘、密致盘，半导体存储器重放音频信号(相对于R(右)信道和L(左)信道)。存储音频信号的这些媒体是可拆卸的或是保密的。可采用各种记录方法。
通过电平调节电路31，调制器32，和用于R信道的带通滤波器33将R信道重放信号传送到混频器34。调制器32例如在2.3兆赫的调制频率上进行调制。通过电平调节电路35，调制器36，和用于L信道的带通滤波器37将L信道重放信号传送到混频器34。混频器34输出的信号通过输出放大器38放大，然后传送到输出端39。输出端39直接或间接地连接到图1所示便携音频播放设备20的电极21。
图3示出为图1所示的电路单元12设置的信号处理电路14。在该图中，输入端50直接或间接连接到图1所示的导电耳朵衬垫13。通过使用者身体把从便携声频播放设备20输出的信号传送到耳朵衬垫13，然后通过预定的信号线(未示出)从耳朵衬垫13传送到电路单元12的信号处理电路14。输入到输入端50的调制信号由前置放大器51放大，然后送到R信道解调器52和L信道解调器53进行解调。已解调的信号经输出放大器54和55放大后送到扬声器单元56和57。扬声器单元56和57设置在耳朵衬垫13处并通过预定导线连接到电路单元12。
本实施例中，从便携音频播放设备20重放的音频信号经调制；通过用作传送路径的人体传送；经头戴耳机10中的信号处理电路14解调后从扬声器单元56和57输出。借助这种结构，即使在自然光下能可靠收听无噪音的音频信号，同时使用者身体不作为障碍物。
便携音频播放设备20的电极21即使在不直接接触使用者皮肤情况下也能保证足够的传输特性。当然通过使用合适衣料可增强传输特性。另外可采取某些措施从而使电极21接触皮肤。
也可以使便携音频播放设备20连接到导线而导线本身或电极被连接到导线开路端直接或通过衣肤接触使用者身体。在这种情况下，便携音频播放设备20可稍微离开使用者身体，例如该设备放在衣袋的情况。
在上述实施例中，头戴耳机10的耳朵衬垫13作为电极。电路单元12可以连接到直接或间接连接到使用者身体的导线。耳朵衬垫可以配置电极。
如图4所示，还可以使头戴耳机10的电路单元12配置一个鉴别数据存储部分58，用于存储个人的鉴别数据，并且利用它，通过便携音频放音设备20中的鉴别部分40进行对个人的鉴别。鉴别个人的方法可以是采用简单的代码号的方法或采用通过询问和应答鉴别一次口令的方法。只有当实现成功的鉴别时，鉴别部分40作用于放音控制部分41以便输出音频信号。还可以使便携声频放音设备20存储个人鉴别数据和使头戴耳机10配置鉴别部分。在这种情况下，使头戴耳机10配置静音电路从而只有当获得成功鉴别时才可收听。
替换头戴耳机10，可使用小的耳机。在这种情况下，如果电路部分不能放在耳机内，电路部分可以与耳机分开形成并通过导线连接。下面将描述本发明第二实施例，在该实施例中，设置独立的头戴耳机10R和10L，一个用于右耳另一个用于左耳，便携音频放音设备20具有与第一实施例相同的结构。
图5示出该实施例的头戴耳机10R和10L。各耳机由耳机主体11，电路单元12和耳朵衬垫13组成。耳朵衬垫13配置耳朵支撑15。头戴耳机10R用于R信道，和头戴耳机10L用于L信道。内置解调器62(图6所示)确定信道(是R信道还是L信道)。可以这样构成头戴耳机使它们能用于R和L两个信道和预定的转换开关决定该信道。
图6示出依据该实施例的电路单元12的信号处理电路60的结构。信号处理电路60由输入端50，前置放大器61，调制器62，放大器63和扬声器单元64形成。除了该电路对两信道中的任一个进行信号处理以外该电路按照与图3所示的相同方法操作。
另外，在该实施例中使用者总是可以通过无线电接收从便携音频放音设备20输出的信号以便按照与第一实施例描述的相同方法收听声音。
在该实施例中，两个头戴耳机分别为左耳和右耳配备。只有两个头戴耳机中的一个可以使用。在这种情况下，可设置转换开关，从而能接收R信道信号，L信道信号和R和L信道的混合信号中的一种。为了重放混合信号，需要混合器，如果原始信号不是立体声信号，图6所示电路能照样使用。下面将描述本发明第三实施例，在该实施例中，音乐数据可通过使用者身体从外部下载。在该实施例中便携音频放音设备20增加了记录功能。为方便起见，该设备以后称为便携音频记录和播放装置20。
图7示出该实施例的整体。在图7中，使用者戴头戴耳机10和便携声频记录和播放设备20。使用者用手触摸为外部音频信号发送设备200配备的电极201，从而使从音频信号发送设备200传送的音频信号通过便携音频记录和播放设备20记录。
依据日本未审查的专利申请公开号平-7-170215的描述，音频信号可采用2.3兆赫和2.8兆赫的调制频率，而视频调制频率可采用11.5兆赫到13.5兆赫。在本实施例中，该频带用于音频信号记录。例如把要记录的音频信号使用11.5兆赫的调制频率调制和该信号通过电极和使用者身体传送到便携音频记录和播放设备20。
图8示出为图7的便携音频记录和播放设备20提供的信号处理电路。与图2中符号相同的符号指定为对应于图2部分的部分。图8中电极39(对应于图1所示电极21)用于从音频信号发送设备200接收传送的信号。通过电极39输入的信号经带通滤波器71传送到解调器进行解调。该带通滤波器71只能通过位于11兆赫附近频率的信号。音频信号发送设备200例如发送已转换的数字信号(虽然模拟信号有噪声也可发送模拟信号)。该输入信号经比较器73进行波形整形后传送到音频信号处理电路74。音频信号处理电路74依据该接收信号恢复音频数据(原始数据)或原始模拟信号。音乐数据传送到音频信号播放部分30然后进行记录。活动图像专家组层3(MPEG layer 3或MP3)方法可用作记录方法。
在该实施例中，因为数据通过超出10兆赫的频带传送，可容易实现的1兆位/秒(Mbps)的传输率。如果用MP3方法记录音乐，几秒内传送3分钟的音乐。
图8示出在一个方向传送的情况，其中一信号将被下载，该信号包括标题信号。通过除人体传输法外的一方法，例如按压音乐选择按钮向音频信号发送设备200提供指令。当视频信号波段调制电路加到图8所示电路时，双向传输(半双工)能容易实现。
如图9所示，能够使头戴耳机10或便携音频记录和播放设备20配备个人鉴别数据存储部分58。为音频信号发送设备200设置的鉴别部分202执行个人鉴别。只有当获得成功鉴别时，启动下载控制部分203从而执行下载。
本发明不限于上述实施例，并且可以有各种修改。例如，在上述实施例中，2.3兆赫频带和2.8兆赫频带分别用于R信道传送和用于L信道传送。当分配频带时，因为2-30兆赫能用于人体传送法，音频信号通过多数信道传送。在这种情况下，Dolby Digital(杜比数字)(商品名)的5+1信道法由无线头戴耳机实现，通常用无线电收音机传输来实现这种方法是很困难的。
权利要求
1．一种便携音频收听设备，包括用于产生在使用人体传送信号的频带上调制的音频调制信号的装置；第一电极，用于输出该产生的音频调制信号；第二电极，用于接收通过第一电极和人体传送的音频调制信号；用于解调通过第二电极接收的音频调制信号的装置；和用于依据该解调信号产生可听声音的装置。
2．一种便携音频收听设备，包括一种在电和机械方面构成为不同单元的便携发送设备和便携接收设备；该便携发送设备包括用于产生在使用人体传送信号的频带上调制的音频调制信号的装置；和第一电极，用于输出该产生的音频调制信号；和该便携接收设备，包括第二电极，用于接收通过第一电极和人体传送的音频调制信号；用于解调通过第二电极接收的音频调制信号的装置；和依据该解调信号，用于产生可听的声音的装置。
3．如权利要求2的便携音频收听设备，其中，该发送设备进一步包括用于存储个人鉴别数据的装置。
4．如权利要求2或3的便携音频收听设备，其中，该接收设备进一步包括用于存储个人鉴别数据的装置。
5．如权利要求1到3中之一的便携音频收听设备，其中，该发送设备进一步包括播放装置，用于播放已解调的音频信号，和控制装置，用于控制该播放装置。
6．如权利要求5的便携音频收听设备，其中，该播放装置容纳可拆卸的记录媒体和从该记录媒体重放音频信号。
7．如权利要求2,3和6中之一的便携音频收听设备，其中，该发送设备包括记录装置，用于以预定格式记录音频信号，通过电极接收从预定另一发送设备使用人体传送的音频调制信号，并且解调该接收的音频调制信号和使用该记录装置按预定记录格式记录该解调的音频调制信号。
8．如权利要求7的便携音频收听设备，其中，使该发送设备发送的音频调制信号的频带不同于由预定的另一发送设备发送的音频调制信号的频带。
9．一种便携传输设备，包括用于产生在使用人体传送信号的频带上调制的音频调制信号；和电极，用于输出该产生的音频调制信号。
10．一种便携接收设备，包括电极，用于接收通过人体传送的音频调制信号；用于解调通过电极接收的音频调制信号的装置；用于依据该解调信号产生可听声音的装置。
全文摘要
一种便携音频收听设备,例如包括用作便携发送设备的便携音频播放设备和用作便携接收设备的头戴耳机。便携音频播放设备在其侧面具有一电极。头戴耳机包括由导电材料制成的耳朵衬垫和电路单元,耳朵衬垫用作电极并通过导线连接到电路单元。电路单元包括信号处理电路和电池。当使用者戴着便携音频播放设备和头戴耳机时,通过使用者身体形成传送路径。通过便携音频播放设备重放的信号经使用者身体和耳朵衬垫传送到头戴耳机的电路单元。
文档编号H04R1/10GK1303187SQ0013686
公开日2001年7月11日 申请日期2000年11月11日 优先权日1999年11月11日
发明者大场晴夫, 户塚惠一, 田岛茂, 沼冈千里 申请人:索尼公司