电子设备和声音采集方法
【专利摘要】本发明实施例提供了一种电子设备和声音采集方法。根据本发明实施例的电子设备，包括：至少一个第一骨传导单元，配置来检测与该第一骨传导单元接触的物体所产生的振动，并根据所检测到的振动生成交流电信号，以对振动发出的声音进行采集；处理单元，配置来接收交流电信号，并对交流电信号进行音频处理。
【专利说明】电子设备和声音采集方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种电子设备和相应的声音采集方法。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的发展，各种便携式电子设备被广泛应用，例如，平板式计算机、智能手机、游戏机和便携式多媒体播放器等。然而，用户在使用当前的便携式电子设备时，通常需要用手握持电子设备，并且保持特定的姿势以对电子设备进行操作或者观看电子设备所显示内容。这使得用户在对电子设备操作时，难以进行其他动作，并且操作一段时间之后，用户的手部、肩部、颈部等部位容易感到疲劳。
[0003]因此，希望提供一种新的便携式电子设备以解放用户的双手，改变用户的操作姿势，并且在减小占用空间的同时给用户带来更好的使用体验。
【发明内容】
[0004]本发明实施例的目的在于提供一种电子设备和声音采集方法，以解决上述问题。
[0005]本发明的一个实施例提供了一种电子设备，包括:至少一个第一骨传导单元，配置来检测与该第一骨传导单元接触的物体所产生的振动，并根据所检测到的振动生成交流电信号，以对振动发出的声音进行采集；处理单元，配置来接收交流电信号，并对交流电信号进行音频处理。
[0006]本发明的另一实施例还提供了一种声音采集方法，应用于电子设备，其中电子设备包括至少一个第一骨传导单元。所述方法包括:通过至少一个第一骨传导单元检测与第一骨传导单元接触的物体所产生的振动；根据所检测到的振动生成交流电信号，以对振动发出的声音进行采集；对交流电信号进行音频处理。
[0007]在根据本发明实施例的电子设备和声音采集方法中，通过检测与至少一个骨传导麦克风，即,第一骨传导单元,接触的物体所产生的振动,并根据所检测到的振动生成交流电信号，可方便地对物体振动发出的声音进行采集，提高了音频采集质量。此外，由于不需要在电子设备中设置通过空气振动来采集物体发出的声音的传统的麦克风设备，因此在减小了电子设备所占用的空间的同时，防止了用户对电子设备进行的语音输入的内容被其他人知晓。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将简要描述本发明的实施例描述中所需要使用的附图。
[0009]图1是示出了根据本发明一个实施例的电子设备的示例性框图。
[0010]图2是示出了图1中所示的电子设备的一个示例情形的说明图。
[0011]图3是示出了图1中所示的电子设备的另一示例情形的说明图。
[0012]图4是示出了图1中所示的电子设备的又一示例情形的说明图。[0013]图5是示出了根据本发明一个示例的显示单元的示例性框图。
[0014]图6是示出了图5所示的显示单元的一个示意情形的说明图。
[0015]图7是示出根据图4中所示的电子设备的一个示例情形的俯视图。
[0016]图8是示出根据图4中所示的电子设备的另一示例情形的俯视图。
[0017]图9是示出根据图8中所示的电子设备的一个示例情形的俯视图。
[0018]图10是示出根据图8中所示的电子设备的另一示例情形的俯视图。
[0019]图11是示出根据图8中所示的电子设备的又一示例情形的俯视图。
[0020]图12是示出了根据本发明一个示例的第二骨传导单元的示意图。
[0021]图13a和图13b是示出了根据本发明一个示例，第二骨传导单元在交流电压的作用下弯曲的示意情形的说明图。
[0022]图14是示出根据图4中所示的电子设备的第一支撑臂430的放大局部剖面图。
[0023]图15是示出根据图4中所示的电子设备的再一示例情形的俯视图。
[0024]图16是描述了根据本发明实施例的声音采集方法的流程图。
【具体实施方式】
[0025]在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本上相同步骤和元素用相同的附图标记来表示，且对这些步骤和元素的重复解释将被省略。
[0026]下面，将参照图1说明本发明的一个实施例的电子设备。图1示出了根据本发明一个实施例的电子设备100的示例性框图。如图1所示，电子设备100包括第一骨传导单元110和处理单元120。
[0027]第一骨传导单元110可检测与该第一骨传导单元接触的物体所产生的振动，并根据所检测到的振动生成交流电信号，以对振动发出的声音进行采集。根据本发明的一个示例，第一骨传导单元110可以是压电式骨传导单元。具体地，每个第一骨传导单元可包括:设置在电子设备110中的第一金属基板和设置在电子设备110的第一表面上的第一压电片。
[0028]更具体地，第一压电片可具有与第一金属基板相连接的第一压电片表面，从而第一金属基板可支撑第一压电片。此外，第一压电片还可具有设置在电子设备110的第一表面上的第二压电片表面，以便于与要进行声音采集的物体接触。可通过第一金属基板预先极化第一压电片，使得在第一压电片内部形成饱和电场。当与第一压电片接触的物体振动时，第一压电片形变，以导致第一压电片内预先形成的饱和电场中的电荷分布改变，从而产生交流电信号。
[0029]如上所述,第一金属基板可与第一压电片一起封装在电子设备100中，以便于支撑第一压电片。在可替换的实施例中，在通过第一金属基板预先极化第一压电片后并且在将第一骨传导单元110封装在电子设备100中之前，可移除第一金属基板，从而可使第一骨传导单元Iio更加轻薄。
[0030]根据本发明的一个示例，在第一骨传导单元110可以只包括一个第一压电片和与其对应的第一金属基板。然而本发明不限于此，根据本发明的另一示例，第一骨传导单元110还可是包括两片以上压电片和分别与每片压电片对应的金属基板的双晶或多晶的骨传导单元，从而增加第一骨传导单元110对于振动检测的灵敏度。
[0031]此外，根据本发明的另一示例，第一骨传导单元110也可以是电容式骨传导单元。具体地，每个第一骨传导单元可包括:电容式压力检测模块以及电压提供模块。电容式压力检测模块，可包含金属薄膜电极和固定电极。金属薄膜电极设置在电子设备100的第一表面上，并且可根据物体所产生的振动发生形变。固定电极设置在所述电子设备中，并且与电压提供模块相连接。电压提供模块向电容式压力检测模块供电，以使金属薄膜电极与固定电极之间具有预定电压差。更具体地，电压提供模块向电容式压力检测模块提供预定电压，以使在没有振动的物体与金属薄膜电极接触时，金属薄膜电极与固定电极形成的电容具有饱和电量。当与金属薄膜电极接触的物体振动，金属薄膜电极发生形变时，金属薄膜电极与固定电极之间的距离改变，这导致金属薄膜电极与固定电极上的电荷分布也随之改变，从而产生交流电信号。
[0032]此外，应注意，虽然在图1中示出的电子设备100中仅包括一个第一骨传导单元，但是在本发明的实施例中，第一骨传导单元的数目不限于此，例如，电子设备100还可包括多个可与发出声音的物体的不同部位接触的第一骨传导单元，以便于更准确地对物体振动发出的声音进行采集。
[0033]处理单元120可接收交流电信号，并对交流电信号进行例如音频编码/解码之类的音频处理，并获得音频信号。根据本发明的一个示例，在第一骨传导单元根据所检测到的振动生成感应电信号后，可直接将该感应电信号传送到处理单元120。可替换地，为了便于处理单元120的操作，第一骨传导单元110还可包括功率放大模块，在第一骨传导单元根据所检测到的振动生成感应电信号后，可通过功率放大模块放大该感应电信号，然后将放大后的感应电信号作为上述交流电信号传送的到处理单元120。
[0034]此外，根据本发明的另一示例，可处理单元120还可根据电子设备100中当前运行的应用，对所获得的音频信号进行进一步操作。例如，在当前运行的应用为语音/视频通话应用时，处理单元120还可指示电子设备100中包括的通信单元，向语音/视频通话方发送根据来自第一骨传导单元110的交流电信号而获得的音频信号。又例如，在当前运行的应用为视频播放应用时，处理单元120还可对根据来自第一骨传导单元110的交流电信号进行语音识别，并根据识别结果获得对于当前所播放的视频的控制指令。此外，在电子设备100中还可包括存储单元，以便于对所处理单元120进行音频处理后的音频信号进行存储。
[0035]通过上述本发明实施例提供的电子设备，通过检测与至少一个骨传导麦克风，即，第一骨传导单元，接触的物体所产生的振动，并根据所检测到的振动生成交流电信号，可方便地对物体振动发出的声音进行采集，提高了音频采集质量。此外，由于不需要在电子设备中设置通过空气振动来采集物体发出的声音的传统的麦克风设备，因此在减小了电子设备所占用的空间的同时，防止了用户对电子设备进行的语音输入的内容被其他人知晓。此外，如上所述，本发明实施例中的电子设备通过采集与其接触的物体所产生的振动来进行声音采集，因此减少了环境噪音对于目标声音采集的影响。
[0036]图2是示出了图1中所示的电子设备的一个示例情形的说明图。在图2所示的示例中，电子设备200为头戴式电子设备。更具体地，电子设备200为眼镜式电子设备。如图2所不，电子设备200包括镜框部件210,与镜框部件210相连接的镜片部件220,包含第一支撑臂、第二支撑臂和第三保持部分250的固定单元、处理单元和第一骨传导单元。[0037]如图2所示，第一支撑臂包含第一连接部分231 (如图2中的阴影部分所示)和第一保持部分232。第一连接部分231连接镜框部件210和第一保持部分232。第二支撑臂包含第二连接部分241 (如图2中的阴影部分所示)和第二保持部分242。第二连接部分241连接镜框部件210和第二保持部分242。第三保持部分250设置在镜框部件210上。具体地，第三保持部分250可设置在镜框部件210位于两个镜片部件之间的位置上。通过第一保持部分232、第二保持部分242和第三保持部分250,电子设备200被保持在用户的头部。具体地，第一保持部分232和第二保持部分242可用于将第一支撑臂和第二支撑臂支撑在用户的耳部，而第三保持部分250可用于将镜框部件210支撑在用户的鼻梁处。
[0038]第一骨传导单元可设置在第三保持部分250上。从而当电子设备200被保持在用户的头部时，第一骨传导单元与用户的鼻梁接触，以便于通过检测用户在说话时鼻梁处骨骼的振动，来采集用户发出的声音。
[0039]图3是示出了图1中所示的电子设备的另一示例情形的说明图。在图3所示的示例中，与电子设备200类似，电子设备300也为眼镜式电子设备。如图3所不，电子设备300包括镜框部件310，与镜框部件310相连接的镜片部件320，包含第一支撑臂、第二支撑臂和第三保持部分(未示出)的固定单元、第四支撑部分350、处理单元和第一骨传导单元360。
[0040]如图3所示，与电子设备200类似，在电子设备300中，第一支撑臂包含第一连接部分331 (如图3中的阴影部分所示)和第一保持部分332。第一连接部分331连接镜框部件310和第一保持部分332。第二支撑臂包含第二连接部分341 (如图3中的阴影部分所不)和第二保持部分342。第二连接部分341连接镜框部件310和第二保持部分342。第三保持部分设置在镜框部件310上。具体地，第三保持部分可设置在镜框部件310位于两个镜片部件之间的位置上。通过第一保持部分332、第二保持部分342和第三保持部分350，电子设备300被保持在用户的头部。具体地，第一保持部分332和第二保持部分342可用于将第一支撑臂和第二支撑臂支撑在用户的耳部，而第三保持部分可用于将镜框部件310支撑在用户的鼻梁处。
[0041]此外，如图3所示，第四支撑部分350设置在镜框部件的上。第四支撑部分350支撑至少一个第一骨传导单元，以使得当电子设备被佩戴在用户的头部时，至少一个第一骨传导单元与用户的额头接触。优选地，第四支撑部分350为弹性支持部分。当电子设备被佩戴在用户的头部时，第四支撑部分350弹性形变，以使得至少一个第一骨传导单元被偏压到用户的额头。从而当电子设备300被保持在用户的头部时，第一骨传导单元被偏压到用户的额头，以便于通过检测用户在说话时额头处骨骼的振动，来采集用户发出的声音。
[0042]如图3所示，第四支撑部分350的第一端设置在镜框部件310位于两个镜片部件之间的位置上。当电子设备300被佩戴在用户的头部时，第四支撑部分350的与其第一端相对的第二端将第一骨传导单元偏压到用户的眉心上方。应注意，虽然在图3所示的示例以电子设备300仅包括一个位于用户两眼之间的第四支撑部分350为例进行了描述，但是本发明不限于此。例如，电子设备300还可包括多个设置在镜框部件310不同位置上的第四支撑部分，以分别将多个第一骨传导单元偏压到用户的额头的不同位置上，以便于更准确地对用户说话时，头部内骨骼产生的振动进行采集。虽然图3中示出了第四支撑部分350独立地设置在镜框部件310位于两个镜片部件之间的位置上，然而本发明不限于此。例如，为了美观，可以将电子设备300的镜框部件310设置为具有较宽的上边框，使得镜框部件310的上边缘的高度接近第四支撑部分350的上边缘(即，与会用户的额头接触的一端)的高度，或与第四支撑部分350的上边缘的高度一致。优选地，可将电子设备300的镜框部件310的上边框与第四支撑部分350设置为一个整体。此外，电子设备300的镜框部件310可具有较宽且在用户佩戴时朝向用户头部方向弯曲的上边缘，以作为第四支撑部分。
[0043]在图2和图3所示的示例中，处理单元可设置在第一支撑臂和/或第二支撑臂中。处理单元可接收来自第一骨传导单元的交流电信号，并对所述交流电信号进行音频处理。
[0044]在现有的头戴式电子设备中的例如显示单元、处理单元(例如，图像处理单元)等组件通常被集成在头戴式显示装置的主体中。电子设备的主体被支撑在用户的鼻梁，以使得电子设备的大部分主体位于用户可视区域中。然而，由于显示装置的主体部分通常体积较大并且厚重，给用户的鼻梁带来较大压力，使用户在佩戴时感到不适，此外由于容易造成脱落，因此在佩戴这样的头戴式显示装置时，不便于用户进行例如转动头部之类的活动。
[0045]鉴于此，根据本发明的一个示例，可将处理单元设置在第一保持部分和/或第二保持部分中，使得头戴式电子设备的几何中心与镜片部件所在的平面之间的第一距离小于头戴式电子设备的重心与镜片部件所在的平面之间的第二距离。也就是说，使得头戴式电子设备的重心尽量远离镜片部件所在的平面，并且靠近第一保持部分和第二保持部分，以减轻在佩戴头戴式电子设备时，鼻梁所承受的负担，从而便于用户进行例如转动头部之类的活动，方便用户的使用和佩戴。
[0046]此外，根据本发明的另一示例，头戴式电子设备还包括例如电池之类的电源提供单元。可将处理单元设置在第一保持部分中，并将电源提供单元，设置在第二保持部分中，使得头戴式电子设备的重心到第一支撑臂和第二支撑臂的垂直距离基本相同，也就是说，头戴式电子设备的重心大致居中地位于第一支撑臂和第二支撑臂之间。从而用户在佩戴头戴式电子设备时，左右两耳的受力平衡。
[0047]此外，根据本发明的又一实施例，电子设备还可包括第一数据传输线和显示单元。图4是示出了图1中所示的电子设备的又一示例情形的说明图。与电子设备200类似，电子设备400为眼镜式电子设备。电子设备400包括与电子设备200中的镜框部件210、与镜框部件210相连接的镜片部件220、第一支撑臂、第二支撑臂、第三保持部分、处理单元和第一骨传导单元类似的镜框部件410、与镜框部件410相连接的镜片部件420、第一支撑臂430、第二支撑臂440、第三保持部分、处理单元和第一骨传导单元，故在此不再赘述。在本实施例中，处理单元还可进行视频处理并输出第一视频信号。
[0048]此外，在本实施中电子设备400还可包括第一数据传输线和显示单元。第一数据传输线可设置在固定单元和镜框部件中。第一数据传输线可将第一视频信号传送到显示单元。显示单元可根据第一视频信号向用户进行显示。在本实施例中，第一视频信号可以是与第一音频信号相对应的视频信号。例如，当用户通过电子设备400观看电影时，第一视频信号可以是电影的图像信号，而第一音频信号可以是与图像信号对应的电影的音频信号。又例如，当用户通过电子设备400进行视频通话时，第一视频信号可以是来自通信方的图像信号，而第一音频信号可以是来自通信方的音频信号。可替换地，第一视频信号与第一音频信号无关。例如，第一视频信号可以是，关于图片、视频图像、文本，以及图片、文本和图片的组合等的图像信号。在电子设备400中可设置独立的存储单元，以存储这些图像文件。可替换地，电子设备400还可从通过有线或无线方式与其连接的例如计算机、智能手机、多媒体播放器之类的电子设备接收要显示的图像文件。例如，电子设备400还可包括通信单元，以从例如计算机、智能手机、多媒体播放器之类的电子设备接收要显示的图像文件。此外，在本实施例中虽然以数据传输线为例进行了描述，但是本发明不限于此，例如，根据本发明的另一示例，还可通过无线传输方式，将第一视频信号传送到显示单元。
[0049]图5是示出了根据本发明一个示例的显示单元的示例性框图。如图5所示，显示单兀500可包括第一显不模块510、第一光学系统520、第一光导部件530和第二光导部件540。图6是示出了图5所示的显示单元500的一个示意情形的说明图。
[0050]第一显不模块510可设置在镜框部件410中，并且与第一数据传输线相连接。第一显示模块510可根据第一数据传输线传送的第一视频信号显示第一图像。根据本发明的一个示例，第一显示模块510可以是尺寸较小的微型显示屏的显示模块。
[0051]第一光学系统520也可设置在镜框部件410中。第一光学系统520可接收从第一显不模块发出的光线，并对从第一显不模块发出的光线进行光路转换，以形成第一放大虚像。也就是说，第一光学系统520具有正屈光力。从而用户可清楚观看第一图像，并且用户所观看的图像的尺寸不受显示单元的尺寸的限制。
[0052]例如，光学系统可包括以凸透镜。可替换地，为了减少像差、避免色散等对成像造成的干扰，带给用户更好的视觉体验，光学系统也可由包含凸透镜和凹透镜的多个透镜形成透镜组件。此外，根据本发明的一个示例，可沿光学系统的光轴对应地设置第一显示模块510和第一光学系统520。可替换地，根据本发明的另一示例，显示单元还可包括第五光导部件，以将从第一显示模块510发射的光线传送到第一光学系统520。
[0053]如图6所不,在第一光学系统520收从第一显不模块510发出的光线，并对从第一显示模块510发出的光线进行光路转换后，第一光导部件530可将经过第一光学系统的光线传送到第二光导部件540。第二光导部件540可设置在镜片部件420中。并且第二光导部件可接收通过第一光导部件530传送的光线，并将第一光导部件530传送的光线向佩戴电子设备的用户的眼睛进行反射。
[0054]返回图4，可选择地，镜片部件420在从内侧到外侧的方向上满足第一预定透光率，使得用户能够在观看第一放大虚像的同时能够观看周围环境。另一方面，镜片在从外侧到内侧的方向上满足第二预定透光率。从而在周围环境中的光线较强时可对部分光学进行折射或反射。
[0055]此外，如图4所示，根据本发明的一个示例，镜框部件410可包括与第一支撑臂430相连接的第一桩头部分411以及与第二支撑臂440相连接的第一桩头部分412 (如图4的圆圈中所示的镜框部件的部分)。
[0056]图7是示出根据图4中所示的电子设备的一个示例情形的俯视图，并且图7示出了镜框部件410的内部结构。如图7所示，显示单元中的第一显示模块和第一光学系统设置在镜框部件410的第一桩头部分411中，并且第一显示模块与第一数据传输线710相连接。此外，镜片部件420设置在镜框部件410中。如上所述，第一光导部件可将经过第一光学系统的光线传送到设置在镜片部件420的第二光导部件中。
[0057]优选地，在图4所示的示例中，处理单元还可进行视频处理并输出第二视频信号，其中第二视频信号与第一视频信号相同或不同。电子设备400还可包括第二数据传输线。第二数据传输线可设置在固定单元和镜框部件中，以将第二视频信号传送到显示单元。显示单元还可包括第二显示模块、第二光学系统、第三光导部件和第四光导部件。
[0058]第二显示模块可设置在镜框部件中，并且与第二数据传输线相连接。第二显示模块可根据第二数据传输线传送的第二视频信号显示第二图像。根据本发明的一个示例，第二显示模块可以是尺寸较小的微型显示屏的显示模块。
[0059]第二光学系统也可设置在镜框部件中。第二光学系统可接收从第二显示模块发出的光线，并对从第二显示模块发出的光线进行光路转换，以形成第二放大虚像。也就是说，第二光学系统具有正屈光力。例如，光学系统可包括以凸透镜。可替换地，为了减少像差、避免色散等对成像造成的干扰，带给用户更好的视觉体验，光学系统也可由包含凸透镜和凹透镜的多个透镜形成透镜组件。此外，根据本发明的一个示例，可沿光学系统的光轴对应地设置第二显示模块和第二光学系统。
[0060]在第二光学系统收从第二显示模块发出的光线，并对从第二显示模块发出的光线进行光路转换后，第三光导部件可将经过第二光学系统的光线传送到第四光导部件。第四光导部件可设置在镜片部件中。并且第四光导部件可接收通过第三光导部件传送的光线，并将第三光导部件传送的光线向佩戴电子设备的用户的眼睛进行反射。如图4所示，镜片部件420可包括针对用户一只眼睛的第一镜片和针对用户另一只眼睛的第二镜片。第二光导部件和第四光导部件可分别设置在第一镜片和第二镜片中，以便用户使用双眼同时观看。
[0061 ] 优选地，第二显示模块和第二光学系统设置在第二桩头部分412中。图8是示出根据图4中所示的电子设备的另一示例情形的俯视图，并且图8示出了镜框部件410的内部结构。如图8所示，显示单元中的第一显示模块和第一光学系统设置在镜框部件410的第一桩头部分411中，并且第一显示模块与第一数据传输线810相连接。此外，镜片部件420设置在镜框部件410中。如上所述，第一光导部件可将经过第一光学系统的光线传送到设置在镜片部件420的第二光导部件中。
[0062]另一方面，显示单元中的第二显示模块和第二光学系统设置在镜框部件410的第二桩头部分412中，并且第一显示模块与第二数据传输线820相连接。此外，如上所述，第三光导部件可将经过第二光学系统的光线传送到设置在镜片部件420的第四光导部件中。
[0063]可选择地，可通过第一弹性区连接上述眼镜式电子设备的支撑臂和镜框部件。图9是示出根据图8中所示的电子设备的一个示例情形的俯视图。如图9所示，第一支撑臂430的第一连接部分可包括与镜框部件410相连接的第一弹性区910 (如图9中的阴影部分所示)，第一支撑臂430能够通过第一弹性区910相对于镜框部件(例如沿箭头D所示的方向)弯折。类似地，第二支撑臂440的第二连接部分可包括与镜框部件410相连接的第二弹性区920 (如图9中的阴影部分所示)，第二支撑臂440能够通过第二弹性区920相对于镜框部件(例如沿箭头E所示的方向)弯折。在用户不需要佩戴电子设备400时，可弯折第一支撑臂430和第二支撑臂440，以减小电子设备所占用的空间，方便携带。
[0064]可替换地，可通过枢轴连接电子设备400的支撑臂和镜框部件。图10是示出根据图8中所示的电子设备的另一示例情形的俯视图。如图10所示，第一支撑臂430的第一连接部分可通过第一枢轴1010与镜框部件410相连接，第一支撑臂430能够绕第一枢轴1010(例如沿箭头F所示的方向)枢转。类似地，第二支撑臂440的第二连接部分可通过第二枢轴1020与镜框部件410相连接，第二支撑臂440能够绕第二枢轴1020(例如沿箭头G所示的方向)枢转。
[0065]如图10所示，沿第一枢轴1010的内侧(即，靠近用户头部的一侧)布置第一数据传输线，并且沿第二枢轴1020的内侧(即，靠近用户头部的一侧)布置第二数据传输线。从而可防止当枢转第一支撑臂430和第二支撑臂440时，对第一数据传输线和第二数据传输线造成的折损。
[0066]此外，还可预先在眼镜式电子设备的支撑臂和/或镜框部件中弯曲第一数据传输线和第二数据传输线，以留出伸缩余量。图11是示出根据图8中所示的电子设备的又一示例情形的俯视图。可将第一数据传输线1110和第二数据传输线1120预先弯曲为图11所示的形状。当第一支撑臂430和第二支撑臂440弯折时，第一数据传输线1110和第二数据传输线1120可自动调整弯曲形状，以适应因第一支撑臂430和第二支撑臂440的弯折对数据传输线带来的变化。优选地，可在支撑臂和/或镜框部件中部对数据传输线施加弹性约束，以便于用户需要佩戴电子设备400时数据传输线能地自动调整形态。
[0067]此外，根据本发明的另一实施例，电子设备还可包括第二骨传导单元，并且处理单元还可进行音频处理并输出第一音频信号。在上述眼镜式电子设备中，第二骨传导单元可设置在第一支撑臂的内侧。在本发明的示例中，第一支撑臂的内侧是当电子设备被佩戴在用户的头部时，第一支撑臂的内侧的靠近用户的头部的一侧。
[0068]第二骨传导单元可根据来自处理单元的第一音频信号产生振动，使得用户通过所产生的振动收听第一音频。具体地，当电子设备被佩戴在用户的头部时，第二骨传导单元与用户的头部接触，使得用户能够感知第二骨传导单元所产生的振动。
[0069]根据本发明的一个示例，第二骨传导单元可直接接收来自处理单元的第一音频信号，并根据第一音频信号产生振动。可替换地，根据本发明的另一示例，电子设备还可包括设置在固定单元中的功率放大单元。功率放大单元可接收来自处理单元的第一音频信号，并放大该第一音频信号，其中，放大后的第一音频信号为交流电压信号。功率放大单元可将放大后的第一音频信号施加到第二骨传导单元。第二骨传导单元可被放大后的第一音频信号驱动以产生振动。
[0070]图12是示出了根据本发明一个示例的第二骨传导单元的示意图。如图12所示，在本发明的一个示例中，第二骨传导单元1200可包括压电片1210、以及设置在压电片1210上层的与压电片1210对应设置的上金属基板1220和设置在压电片1210下层的与压电片1210对应设置的下金属基板I。例如，压电片1210可以是陶瓷片。可预先极化压电片，使得如图2中的箭头A所示，在压电片内部形成预定电场。当来自功率放大单元的交流电压V施加到金属基板上时，压电片和金属基板在交流电压的作用下弯曲，以根据第一音频信号产生振动。
[0071]图13a和图13b是示出了根据本发明一个示例，第二骨传导单元1200在交流电压的作用下弯曲的示意情形的说明图。如图13a所示，当来自功率放大单元的交流电压所形成的电场方向与在压电片内部形成的预定电场的方向相同时，第二骨传导单元1200中的压电片和金属基板沿箭头B所示方向弯曲。另一方面，如图13b所示，当来自功率放大单元的交流电压所形成的电场方向与在压电片内部形成的预定电场的方向相反时，第二骨传导单元1200中的压电片和金属基板沿箭头C所示方向弯曲。也就是说，根据第二骨传导单元根据从处理单元输出的第一音频信号快速弯曲，以产生振动。[0072]优选地，可根据所需要的第二骨传导单元被施加交流电压时的形变位移量来设置压电片的长度和厚度。当所需要的形变位移量越大时，可将压电片的长度设置为越长，并且厚度设置为越薄。此外，当所需要的形变位移量越大时，可将功率放大单元的放大倍数设置为越大。
[0073]此外，根据本发明的另一示例，第二骨传导单元还可包括覆盖在金属基板上层的例如硅胶保护层之类的绝缘柔性保护层。当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，用户的头部与绝缘柔性保护层接触。
[0074]此外，图12中示出了包括一片压电片和与对应的金属基板的单晶骨传导单元的示意图。然而本发明不限于此，根据本发明的另一示例，还可采用包括两片以上压电片和分别与每片压电片对应的金属基板的双晶或多晶骨传导单元。
[0075]在图12所示的实施例中，以基于压电片和金属基板的骨传导单元为例进行了描述，但是本发明不限于此。根据本发明的另一示例，第二骨传导单元可包括音圈、磁铁及振动膜。可将来自处理单元的第一音频信号直接提供到音圈。可替换地，如上所述，电子设备还可包括设置在固定单元中的功率放大单元。功率放大单元可接收来自处理单元的第一音频信号，并放大该第一音频信号。在本示例中，放大后的第一音频信号为交流电流信号。功率放大单元可将放大后的第一音频信号施加到第二骨传导单元中的音圈。当音频信号通过处于磁铁所产生的磁场中的音圈时，产生随音频电流变化的磁场。该变化的磁场和磁铁所产生的磁场发生相互作用并产生驱动力，使音圈以及与音圈相连的振动膜振动。
[0076]通过上述本发明实施例提供的电子设备，不仅可以通过骨传导麦克风(B卩，第一骨传导单元)对用户发出的声音进行准确的采集，而且可通过使用设置在电子设备的内侧骨传导扬声器，(即，第二骨传导单元)向用户播放音频，提高了音频输出质量。此外，由于不需要在电子设备中设置例如扬声器、耳机之类的传统的音频播放单元，在减小了电子设备所占用的空间的同时防止用户所收听的内容被其他人知晓。
[0077]此外，根据本发明的示例，根据本发明实施例的电子设备还可包括第一触摸感应单元以接收用户的触摸输入，并向处理单元发送触摸检测结果，以使处理单元生成相应的控制指令。在上述眼镜式电子设备中，第一触摸感应单元可设置在第一连接部分的外侧，其中连接部分的外侧是当电子设备被佩戴在用户的头部时，连接部分远离用户的头部的一侦U。可选择地，在第一连接部分中，第一触摸感应单元与第二骨传导单元的至少一部分对应设置，并且第一数据传输线位于触摸感应单元和第二骨传导单元之间。此外，优选地第一数据传输线与第一触摸感应单元的触摸面板所在的平面之间具有预定距离，以防止第一数据传输线对第一触摸感应单元的检测造成电磁干扰。
[0078]图14是示出根据图4中所示的电子设备的第一支撑臂430的放大局部剖面图。如图14所示，可沿从第一支撑臂430的内侧(即电子设备被佩戴在用户的头部时，靠近用户头部的一侧)到第一支撑臂530的内侧(即电子设备被佩戴在用户的头部时，远离用户头部的一侧)依次设置与用户头部接触的第二骨传导单元的保护层1401、第二骨传导单元的骨传导层1402 (例如，如上所述的压电片和金属基板)、第一数据传输线层1403、第一数据传输线层1403与第一触摸感应单元的触摸感应层1405 (例如触摸感应面板)之间的间隔层1404、第一触摸感应单元的触摸感应层1405以及第一触摸感应单元的保护层1406。通过该结构，合理地设置了第二骨传导单元和第一触摸感应单元在电子设备上的位置，在提高了音频输出质量的同时优化了电子设备的产品外观设计，并且方便了用户的使用进而操作。
[0079]此外，根据本发明的另一示例，根据本发明实施例的电子设备还可包括采集单元。图15是示出根据图4中所示的电子设备的再一示例情形的俯视图。如图15所示，采集单元1510可设置在当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，镜框部件410的位于两眼之间的位置上。根据本发明的示例，采集单元1510可包括图像采集模块、声音采集单元和/或近距传感模块等。从而据本发明实施例的电子设备可通过采集单元1510可进行例如拍照、摄像之类的操作。例如，采集单元1510可对用例如用户手部之类的操作体进行图像采集，并将所采集的图像发送到电子设备的处理单元，从而处理单元可根据操作体的动作生成相应的控制指令。在图15中以将采集单元设置在当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，镜框部件的位于两眼之间的位置上为例进行了描述，但是本发明不限于此。例如，采集单元包括在镜框部件上设置的多个采集模块。更具体地，可在镜框部件的第一桩头部分和第二桩头部分中对称地设置图像采集模块、声音采集单元和/或近距传感模块等。
[0080]下面，参照图16说明本发明的实施例的声音采集方法。图16是描述了根据本发明实施例的声音采集方法1600的流程图。声音采集方法1600用于以上结合附图的所描述的电子设备。如上所述，根据本发明的实施例的电子设备可包括至少一个第一骨传导单元。优选地，在本实施例中，电子设备能够通过该固定单元被佩戴在用户的头部。第一骨传导单元可设置在当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，电子设备与用户的鼻梁或额头接触部件上。以上已经结合附图对根据本发明实施例的电子设备进行了详细描述。因此为了描述简洁，不再赘述。
[0081]如图16所示，在步骤S1610中，通过至少一个第一骨传导单元检测与第一骨传导单元接触的物体所产生的振动。在步骤S1620中，根据所检测到的振动生成交流电信号，以对振动发出的声音进行采集。如上所述，第一骨传导单元可以是包括第一压电片和与第一压电片对应设置的第一金属基板的压电式骨传导单元。在此情况下，在步骤S1610和步骤S1620中，第一压电片根据与其接触的物体的振动产生形变，以使得第一压电片内预先形成的饱和电场中的电荷分布改变，从而产生交流电信号。此外，如上所述，在第一骨传导单元还可以是包括金属薄膜电极和固定电极的电容式骨传导单元。在此情况下，在步骤S1610和步骤S1620中，金属薄膜电极根据与其接触的物体的振动产生形变，以使得金属薄膜电极与固定电极之间的电荷分布也改变，从而产生交流电信号。
[0082]在步骤S1630中，对在步骤S1620中所生成的交流电信号进行例如音频编码/解码之类的音频处理。此外，根据本发明的另一示例，根据步骤S 1630对所生成的交流电信号进行音频处理后，图16中所示的方法还可包括根据电子设备中当前运行的应用，对所获得的音频信号进行进一步操作。例如，在当前运行的应用为语音/视频通话应用时，图16所示的方法还可包括指示电子设备中包括的通信单元，向语音/视频通话方发送根据来自第一骨传导单元的交流电信号而获得的音频信号。又例如，在当前运行的应用为视频播放应用时，图16所示的方法还可包括对根据来自第一骨传导单元的交流电信号进行语音识别，并根据识别结果获得对于当前所播放的视频的控制指令。此外，在电子设备中还可包括存储单元，以便于对根据步骤S1630进行音频处理后的音频信号进行存储。
[0083]通过上述本发明实施例提供的声音采集方法，通过检测与至少一个骨传导麦克风，即，第一骨传导单元,接触的物体所产生的振动，并根据所检测到的振动生成交流电信号，可方便地对物体振动发出的声音进行采集，提高了音频采集质量。此外，由于不需要在电子设备中设置通过空气振动来采集物体发出的声音的传统的麦克风设备，因此在减小了电子设备所占用的空间的同时，防止了用户对电子设备进行的语音输入的内容被其他人知晓。此外，如上所述，本发明实施例中的电子设备通过采集与其接触的物体所产生的振动来进行声音采集，因此减少了环境噪音对于目标声音采集的影响。
[0084]本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0085]本领域技术人员应该理解，可依赖于设计需求和其它因素对本发明进行各种修改、组合、部分组合和替换，只要它们在所附权利要求书及其等价物的范围内。
【权利要求】
1.一种电子设备,包括: 至少一个第一骨传导单元，配置来检测与该第一骨传导单元接触的物体所产生的振动，并根据所检测到的振动生成交流电信号，以对所述振动发出的声音进行采集； 处理单元，配置来接收所述交流电信号，并对所述交流电信号进行音频处理。
2.如权利要求1所述的电子设备，其中 每个所述第一骨传导单元包括: 第一金属基板，设置在所述电子设备中， 第一压电片，设置在所述电子设备的第一表面上； 其中，通过所述第一金属基板预先极化所述第一压电片，使得在所述第一压电片内部形成饱和电场， 当与所述第一压电片接触的物体振动时，所述第一压电片形变，并通过所述第一压电片内部的电场产生所述交流电信号。
3.如权利要求1所述的电子设备，其中 每个所述第一骨传导单元包括: 电容式压力检测模块，包含: 金属薄膜电极，设置在所述电子设备的第一表面上，配置来根据物体所产生的振动发生形变；以及 固定电极，设置在所述电子`设备中，并且与电压提供模块相连接， 所述电压提供模块，配置来向所述电容式压力检测模块供电，以使所述金属薄膜电极与所述固定电极之间具有预定电压差。
4.如权利要求1所述的电子设备，还包括: 镜框部件； 镜片部件，与所述镜框部件相连接； 固定单元，所述电子设备能够通过该固定单元被佩戴在用户的头部，所述固定单元包括: 第一支撑臂，包含第一连接部分和第一保持部分，其中所述第一连接部分配置来连接所述镜框部件和所述第一保持部分； 第二支撑臂，包含第二连接部分和第二保持部分，其中所述第二连接部分配置来连接所述镜框部件和所述第二保持部分；以及 第三保持部分，设置在所述镜框部件上，当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，所述第三保持部分与用户的鼻梁接触； 其中，所述第一保持部分、所述第二保持部分和所述第三保持部分配置来将所述电子设备保持在用户的头部。
5.如权利要求4所述的电子设备，其中 所述第一骨传导单元设置在所述第三保持部分上。
6.如权利要求4所述的电子设备，还包括: 至少一个第四支撑部分，设置在所述镜框部件的上，配置来支撑所述至少一个第一骨传导单元，以使得当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，所述至少一个第一骨传导单元与用户的额头接触。
7.如权利要求6所述的电子设备，还包括: 其中所述至少一个第四支撑部分为弹性支持部分，当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，所述至少一个第四支撑部分弹性形变，以使得所述至少一个第一骨传导单元被偏压到用户的额头。
8.如权利要求4至7中任意一项所述的电子设备，其中 所述处理单元还配置来进行视频处理并输出第一视频信号； 所述电子设备还包括: 第一数据传输线，设置在所述固定单元和所述镜框部件中，配置来将所述第一视频信号传送到显示单元； 所述显示单元，包含: 第一显示模块，设置在所述镜框部件中，配置来根据所述第一数据传输线传送的第一视频信号显示第一图像； 第一光学系统，设置在所述镜框部件中，配置来接收从所述第一显示模块发出的光线，并对从所述第一显示模块发出的光线进行光路转换，以形成第一放大虚像； 第一光导部件，配置来将经过所述第一光学系统的光线传送到第二光导部件； 所述第二光导部件，设置在所述镜片部件中，配置来将所述第一光导部件传送的光线向佩戴所述电子设备的用户的眼睛进行反射。
9.如权利要求8所 述的电子设备，其中 所述镜框部件包括: 第一桩头部分，与所述第一支撑臂相连接； 第二桩头部分，与所述第二支撑臂相连接； 所述第一显示模块和所述第一光学系统设置在所述第一桩头部分中。
10.如权利要求8所述的电子设备，其中 所述处理单元还配置来进行音频处理并输出第一音频信号； 所述电子设备还包括: 第二骨传导单元，设置在所述第一支撑臂的内侧，配置来根据所述第一音频信号产生振动，使得用户通过所产生的振动收听第一音频，其中所述第一支撑臂的内侧是当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，所述第一支撑臂靠近所述用户的头部的一侧，以及
11.如权利要求10所述的电子设备，还包括: 功率放大单元，设置在所述第一支撑臂中，配置来放大所述第一音频信号，并且向所述第二骨传导单元施加放大后的第一音频信号，其中所述放大后的第一音频信号为交流电压信号， 所述第二骨传导单元设置在所述第一支撑臂的所述第一连接部分的内侧，并且根据所述交流电压信号产生振动。
12.如权利要求11所述的电子设备，其中所述第二骨传导单元包括: 第二金属基板，与所述功率放大单元相连接；以及 第二压电片，与所述第二金属基板对应设置， 其中，预先极化所述第二压电片，使得在所述第二压电片内部形成预定电场， 当所述交流电压施加到所述第二金属基板上时，所述第二压电片和所述第二金属基板在所述交流电压信号的作用下弯曲，以根据所述第一音频信号产生振动。
13.如权利要求10所述的电子设备，还包括: 第一触摸感应单元，设置在所述第一连接部分的外侧，其中所述连接部分的外侧是当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，所述连接部分远离所述用户的头部的一侧。
14.如权利要求13所述的电子设备，其中 在所述第一连接部分中，所述第一触摸感应单元与所述第二骨传导单元的至少一部分对应设置，并且所述第一数据传输线位于所述触摸感应单元和所述第二骨传导单元之间。
15.如权利要求14所述的电子设备，其中 所述第一数据传输线与所述第一触摸感应单元的触摸面板所在的平面之间具有预定距离。
16.如权利要求8所述的电子设备，其中 所述第一连接部分包括与所述镜框部件相连接的第一弹性区，所述第一支撑臂能够通过所述第一弹性区相对于所述镜框部件弯折；以及 所述第二连接部分包括与所述镜框部件相连接的第二弹性区，所述第二支撑臂能够通过所述第二弹性区相对于所述镜框部件弯折。
17.如权利要求8所述的电子设备，还包括: 第一枢轴，所述第一连接部分通过所述第一枢轴与所述镜框部件相连接，所述第一支撑臂能够绕所述第一枢轴枢转； 第二枢轴，所述第二连接部分通`过所述第二枢轴与所述镜框部件相连接，所述第二支撑臂能够绕所述第二枢轴枢转； 其中沿所述第一枢轴的内侧布置所述第一数据传输线。
18.如权利要求4所述的电子设备，其中 处理单元设置在所述第一保持部分和/或所述第二保持部分中，使得所述电子设备的几何中心与所述镜片部件所在的平面之间的第一距离小于或等于所述电子设备的重心与所述镜片部件所在的平面之间的第二距离。
19.如权利要求4所述的电子设备，其中 处理单元设置在所述第一保持部分中， 所述电子设备还包括: 电源提供单元，设置在所述第二保持部分中。
20.如权利要求4所述的电子设备，还包括: 采集单元，设置在当所述电子设备被佩戴在用户的头部时，所述镜框部件的位于两眼之间的位置上。
21.一种声音采集方法，应用于电子设备，其中所述电子设备包括至少一个第一骨传导单元，所述方法包括: 通过所述至少一个第一骨传导单元检测与所述第一骨传导单元接触的物体所产生的振动； 根据所检测到的振动生成交流电信号，以对所述振动发出的声音进行采集； 对所述交流电信号进行音频处理。
【文档编号】H04R23/00GK103873997SQ201210534037
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月11日 优先权日:2012年12月11日
【发明者】刘俊峰, 潘云峰, 吴斐 申请人:联想(北京)有限公司