一种骨传麦克风及其耳机的制作方法

文档序号:11254438
一种骨传麦克风及其耳机的制造方法与工艺

本发明涉及一种骨传导麦克风及其耳机。



背景技术:

骨传导是一种声音传导方式,即将声音转化为不同频率的机械振动,通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液传递、螺旋器、听神经、听觉中枢来传递声波。相对于通过振膜产生声波的经典声音传导方式,骨传导省去了许多声波传递的步骤,能在嘈杂的环境中实现清晰的声音还原,而且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人。骨传导技术分为骨传导扬声器技术和骨传导麦克风技术:

(1)骨传导扬声器技术用于受话,受话即听取声音。气导扬声器是把电信号转化为声波(振动信号)传至听神经。而骨传导扬声器则是电信号转化的声波(振动信号)直接通过骨头传至听神经。声波(振动信号)的传递介质不同。

(2)骨传导麦克风技术用于送话,送话即收集声音。气导送话是声波通过空气传至麦克风,而骨传导送话则直接通过骨头传递。

骨传导有移动式和挤压式两种方式,二者协同可刺激螺旋器引起听觉,其具体传导途径为:“声波-颅骨-骨迷路-内耳淋巴液-螺旋器-听神经-大脑皮层听觉中枢”。通常人们也并不需利用自己的颅骨去感受声音,但是,当外耳和中耳的病变使声波传递受阻时,则可以利用骨传导来弥补听力。如骨传导式助听器、骨传导式耳机等,就是利用骨传导来感受声音的。利用这些骨传导技术制造的耳机,称之为骨传导耳机,也被称作骨导耳机、骨感耳机、骨传耳机和骨传感耳机。

现有的骨传麦克风存在以下缺陷:

第一、现有技术中的振动元件通常都是一个独立的元件,其与壳体通常采用卡接的安装方式,这样容易导致振动腔漏气,不能直接传递声源的振动。

第二、由于振动元件通常都是平直的表面,不能够充分感知声源的振动,容易漏掉信号,导致声音不能完全地真实的传递出去。

第三、现有技术中的传感器通常是平面形状,对于感知声源的振动不利。

第四、振动元件与传感器直接通常都是间接传递,对于信号的传递不利。

申请号 201410292494.5的发明涉及防暴、消防技术领域,公开了骨传导无线通信头盔,包括安全帽和可拆装对讲设备后盖,还包括耳机装置和麦克风装置,耳机装置包括骨传导耳机和自黏式固定带;麦克风装置包括骨传导麦克风、骨传导麦克风上设有一个通气孔、第一接合布、充气气囊、与骨传导麦克风连接的固定件,固定件上设有电线固定夹。本发明适用于公安、消防、部队、城管、人防、工业等部门,应用于救灾、抢险,是一款全数字化通信设备。本发明特有的可拆装对讲设备后盖适用于不同规格的头盔,可广泛应用于消防、防暴等领域。骨传导麦克风单元置于头盔内部,抗噪性能绝佳,安装方便,不影响头盔佩戴者的舒适性、安全性。



技术实现要素:

本发明提供了一种骨传麦克风,包括振动采集器、压力传感器和信号处理器,振动采集器包括信号采集部和信号传递部;信号传递部与压力传感器接触,信号传递部可将信号采集部采集到的信号传递给压力传感器。信号采集部分布在所述振动采集器的表面,增加了信号采集部与人体(面部等)的有效接触面积,有利于完整的采集声音,减少声音损失。

优选的是,信号传递部与压力传感器直接接触,两者之间没有任何介质。按照本发明的技术方案,振动采集器的信号传递部与压力传感器接触,声音通过实体介质传递,相对于空气传播减少了声音在传递过程中的音频损失,同时减少了外界噪音的干扰。

上述任一项中优选的是,信号传递部设置于信号采集部和压力传感器之间,信号传递部至少部分被预设为弹性变形。通过信号传递部的部分弹性变形,可以使信号传递部与压力传感器以及信号采集部连接更紧密,更加精准地传递信号。

上述任一项中优选的是,信号采集部包括至少一个信号采集单元,所述信号采集单元为凸出的薄壁形结构。凸出的薄壁形结构更有利于与人体(面部等)贴合,优选的,多个凸出的薄壁形结构,使信号采集部与人体(面部等)以各个角度接触时均能够有效的贴合,采用薄壁结构使形变阻力更小,对声音的采集更加灵敏,减少声音采集过程中的声音损失。

上述任一项中优选的是,信号传递部包括第一传递部和第二传递部。第一传递部和第二传递部分别对信号进行传递。例如:分别主要负责不同频带宽度、动态范围、信噪比信号的传递。

上述任一项中优选的是,第一传递部位于信号采集部的中间位置,第一传递部的一端与所述信号采集单元连接。

上述任一项中优选的是,第一传递部与所述信号采集单元为一整体结构;所述第一传递部的另一端与所述压力传感器接触。

第一传递部几乎不存在变形,连接信号采集单元与压力传感器,将信号传递给压力传感器。

上述任一项中优选的是,信号采集单元之间具有连接部,第二传递部的一端与所述连接部连接,另一端与压力传感器接触,并且第二传递部处于弹性变形。第二传递部设置在第一连接部周围,用于搜集更多的声音信号,并传递给压力传感器。

上述任一项中优选的是,振动采集器至少与所述压力传感器之间形成密闭的振动腔。形成的振动腔,可以避免骨传麦克风的外界信号的干扰。同时振动腔内可以填充高压或低压气体或低于标准大气压,调节骨传麦克风对信号的采集和传递特性。

上述任一项中优选的是,外壳与所述振动采集器为一整体结构。为了便于加工及减少振动采集器与外壳的组装时间和加工成本,另外更重要的是减少密闭不良导致信号的受到不良影响,优选一体化结构。

上述任一项中优选的是,外壳包括侧壁和底壁,所述侧壁与底壁卡接,并通过密封胶密封,实现了骨传麦克风的内部组件的组装和密封。

上述任一项中优选的是,信号处理器位于电路板上;压力传感器通过导线与电路板连接。

上述任一项中优选的是,电路板设置于所述底壁上。

上述任一项中优选的是,振动采集器为弹性材料制成。弹性材料易于发生形变,提高了信号采集部与人体(面部等)的贴合程度,并且材质柔软提高使用者的舒适度。

上述任一项中优选的是,振动采集器为橡胶材料制成。橡胶材料易于发生形变,提高了信号采集部与人体(面部等)的贴合程度,并且材质柔软提高使用者的舒适度。

上述任一项中优选的是,压力传感器至少部分为弧面。

上述任一项中优选的是,压力传感器的弧面向下凸出。

上述任一项中优选的是,所述振动采集器采用的弹性介质优选为海绵或硅脂。

上述任一项中优选的是,所述振动采集器采用非弹性介质,优选为金属箔或硬质树脂。金属箔或硬质树脂质地轻薄,感应声音震动更加灵敏,有利于声音的精准采集。

上述任一项中优选的是,外壳至少部分为弹性材料制成。有利于骨传麦克风与人体(面部等)的贴合程度,便于信号的采集、提高使用者的舒适度。

本发明还提供了一种耳机,包括耳机听筒,包括上述任一项所述的骨传麦克风。

优选的是,还包括颈环;所述耳机听筒的数量为2个,并且所述耳机听筒通过有线或无线方式连接;所述骨传麦克风位于所述耳机听筒上和/或所述颈环上。

上述任一项中优选的是,包括头梁,所述耳机听筒包括耳罩,所述耳罩的数量为2个,且设置在所述头梁两端的耳机听筒上;两个所述耳机听筒之间通过有线或无线的方式连接;所述骨传麦克风设置于所述耳罩上且紧贴用户面部的一侧。

本发明的有益效果在于:

1、声音信号通过信号传递部可直接将声音信号传递至信号传感器,避免了传统气囊通过空气传递声音信号的带来的信号滞后、失准等问题。

2、振动采集器更加贴近人体的轮廓,能够更加精准的采集信号,减少或消除振动腔漏气导致的信号误差。

3、相对于传统的信号传感器中的平直的标准结构,本发明提供的具有弧面结构的信号传感器对于信号的采集和数据分析更加有利,数据更加精准,使用较少的处理器即可完成采集数据的计算,减少了数据误差和功耗。

附图说明

图1作为本发明优选实施例1的骨传麦克风的截面示意图。

图2作为本发明优选实施例2的骨传麦克风的截面示意图。

图3作为本发明优选实施例3的骨传麦克风应用于运动耳机的耳机听筒位置时的示意图。

图4作为本发明优选实施例4的骨传麦克风应用于运动耳机的颈环位置时的示意图。

图5作为本发明优选实施例5的骨传麦克风应用于头戴式耳机的耳罩上时的示意图。

附图中的标记:

100耳机;10骨传麦克风;101振动采集器;102压力传感器;103信号处理器;101-1信号采集部;101-2信号传递部;101-101信号采集单元;101-201第一传递部;101-202第二传递部;104振动腔;105外壳;105-1侧壁;105-2底壁;106电路板;107导线;

20耳机听筒;30颈环;40头梁;201耳罩。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种骨传麦克风10(参见图1),包括振动采集器101、压力传感器102和信号处理器103,振动采集器101包括信号采集部101-1和信号传递部101-2;信号传递部101-2与压力传感器102接触,信号传递部101-2可将信号采集部101-1采集到的声音信号传递给所述压力传感器102。

信号传递部101-2与压力传感器102直接接触,两者之间没有任何介质。信号传递部101-2与压力传感器102也可以通过粘合剂连接固定。

信号传递部101-2设置于所述信号采集部101-1和压力传感器102之间。

信号采集部101-1包括多个信号采集单元101-101,信号采集单元101-101为凸出的薄壁形结构。该凸出的薄壁形结构具有很高的变形能力,可以采集非常微弱的声音信号。另外信号采集单元101-101采用了低密度、低惯性的材质作为信号采集单元101-101的主要材料,例如:发泡海绵,较传统的橡胶材质具有更高的灵敏度和精确度。

信号传递部101-2包括第一传递部101-201和第二传递部101-202。

第一传递部101-201位于信号采集部101-1的中间位置,第一传递部101-201的一端与信号采集单元101-101连接。

第一传递部101-201与信号采集单元101-101为一整体结构,可以通过一次注塑或二次注塑加工成型;第一传递部101-201的另一端与压力传感器102接触,或者通过粘合剂实现连接。

信号采集单元101-101之间具有连接部,第二传递部101-202的一端与连接部连接,也可以通过一次注塑或二次注塑加工成型为一整体结构;第二传递部101-202的另一端与压力传感器102接触或者通过粘合剂连接,并且第二传递部101-202处于弹性变形。

振动采集器101与压力传感器102之间形成密闭的振动腔104,振动腔104可以减少外界干扰信号的进入,另外还可以对信号的传输提供辅助作用,可以是信号更加精确及时的传输。

还包括外壳105,外壳105与振动采集器101为一整体结构,外壳105还采用了弹性材质,使得骨传麦克风更加贴合用户的面部或身体,更加精确和及时的采集信号。

外壳105包括侧壁105-1和底壁105-2,侧壁105-1与底壁105-2卡接,并通过密封胶密封。

还包括电路板106,电路板106通过卡接并且通过胶水粘结方式固定在底壁105-2上。信号处理器103集成于电路板106上;压力传感器102通过导线107与电路板106电连接。

振动采集器101为弹性材料制成,可选橡胶材料制成或发泡海绵制成。

该骨传麦克风的工作原理为:振动采集器采集用户的声音信号,并将声音信号通过信号传递部以及振动腔的共同作用后,将声音信号传递给压力传感器。压力传感器对声音信号进行初步处理,然后将处理后的声音信号传递给电路板上的信号处理器,信号处理器对声音信号进行运算和处理,并将处理后的声音信号输出给耳机的主处理器进行计算和利用。

实施例2

与实施例1的区别在于,实施例2(参见图2)采用的压力传感器102至少部分为弧面,压力传感器102的弧面向下凸出。这样的设计改变了振动腔104底面为平直的传统结构,使得振动腔104具有更好的变形以及声音信号感受能力、以及对声音信号的综合处理能力,使得处理后的信号更加精准及时。

实施例3

将实施例1或2中的骨传麦克风应用于运动耳机的耳机听筒位置时(参见图3),一种耳机100,包括耳机听筒20、骨传麦克风10和颈环30;颈环30内设有主处理器、主电路板、存储器、wifi模块、无线充电模块、电池和屏幕。主处理器、存储器和WiFi模块集成在主电路板上。无线充电模块、电池和屏幕通过线缆与主电路板连接。耳机听筒20的数量为2个,并且耳机听筒20通过柔性缆线与颈环30连接;骨传麦克风10位于耳机听筒20上,并与耳机听筒20电连接。

实施例4

将实施例1或2中的骨传麦克风应用于运动耳机的颈环位置时(参见图4),一种耳机100,包括耳机听筒20、骨传麦克风10和颈环30;颈环30内设有主处理器、主电路板、存储器、wifi模块、无线充电模块、电池和屏幕。主处理器、存储器和WiFi模块集成在主电路板上。无线充电模块、电池和屏幕通过线缆与主电路板连接。耳机听筒20的数量为2个,并且耳机听筒20通过柔性缆线与颈环30连接;骨传麦克风10位于颈环30上,并与主电路板电连接。

实施例5

将实施例1或2中的骨传麦克风应用于头戴式耳机的耳罩上时(参见图5),一种耳机100,包括耳机听筒20、骨传麦克风10和头梁40,耳机听筒20包括耳罩201,耳罩的数量为2个,且设置在头梁40两端的耳机听筒20上;两个耳机听筒20之间通过有线连接;骨传麦克风10设置于耳罩201上且紧贴用户面部的一侧,并与主电路板电连接。其中一个耳机听筒20内设有主处理器、主电路板、存储器、wifi模块、无线充电模块、电池和屏幕。主处理器、存储器和WiFi模块集成在主电路板上。无线充电模块、电池和屏幕通过线缆与主电路板连接。耳机听筒20通过柔性缆线与头梁40。

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