非头戴式骨导声信号传输装置的制作方法

本实用新型涉及一种听力设备，特别涉及一种非头戴式骨导声信号传输装置。

背景技术：

骨传导是指声波直接经颅骨途径使外淋巴产生相应波动，并激动耳蜗的螺旋器产生听觉的方式。与空气传导不同，骨传导减少了声音通过空气传播所受到的环境影响，同时因为没有了外耳、鼓膜、中耳的过程，能量的衰减少，音色变化也较小，能在嘈杂的环境中实现较理想的声音还原，而且声波也不会再空气中扩散而影响他人。目前，利用骨传导原理的骨导耳机因其使用较安全、卫生，开始广泛用于各种环境的辅助聆听设备。

现有的骨导耳机大多为头戴式骨导耳机，佩戴时把两端或一端骨导振子压于耳部，头戴起固定作用，类似于发箍，使用时外耳道依然处于开放状态，听力正常或较好人群在聆听时依然会受到空气传导路径的声音影响，干扰聆听质量；而对于因听力损伤需要长时间佩戴的使用者来说，佩戴时间过长会导致耳部受压过度而感到难受和不适；此外，上述头戴式骨导耳机体积较大，携带不便。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、体积小、节约成本、操作方便的非头戴式骨导声信号传输装置。

为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种非头戴式骨导声信号传输装置，包括手环和指环，手环与指环相配合，手环包括手环本体以及设置于手环本体内的声音采集机构、DSP芯片、蓝牙发射器和第一电池，声音采集机构、DSP芯片、蓝牙发射器和第一电池通过导线连接，指环包括指环本体以及设置于指环本体内的骨导振子、蓝牙接收器和第二电池，骨导振子、蓝牙接收器和第二电池通过导线连接，蓝牙接收器与蓝牙发射器相匹配。

由此，使用时，手环与指环分别戴于使用者的双手上，声音采集机构对周围环境的声音进行采集并将采集到的声音信号传输至DSP芯片，DSP芯片对声音信号加工处理并通过蓝牙发射装置无线传输至指环上的蓝牙接收器，蓝牙接收器再将声音信号传输至骨导振子，骨导振子输出声音信号至使用者耳内。本实用新型结构简单、体积小，当使用者希望采集到更好的声音源时，可以自行调整佩戴有手环的手的位置或指向等，实现更好的拾音效果；当需要聆听声音时，把骨导振子紧贴于耳屏位置，一方面耳屏挡住外耳道入口，较好隔离外界环境声通过空气传导进入耳内，另一方面骨导振子紧贴于颅骨，通过骨传导把声音传入耳内，从而实现聆听，当不需要聆听时，可以把指环套在其他手指上，携带十分方便。

在一些实施方式中，手环内还设有OTG接口，OTG接口与DSP芯片和第一电池电连接。由此，通过OTG接口可以实现充电或多媒体数据传输等功能，使用方便。

在一些实施方式中，手环表面设有控制面板，控制面板与第一电池电连接，控制面板上有蓝牙控制开关，蓝牙控制开关与蓝牙发射器相配合。由此，通过蓝牙控制开关实现可以实现蓝牙发射器声音传输功能的打开和关闭，控制面板同时可以显示时间等信息，用途广泛。

在一些实施方式中，声音采集机构包括壳体、拾音管和麦克风组件，壳体内部开设有空腔，麦克风组件设置于空腔内且与DSP芯片相连接，壳体表面开设有第一入声孔，拾音管的一端连通第一入声孔，另一端连接麦克风组件，拾音管为弯曲管，壳体的每个面上至少安装一个拾音管。由此，声音采集机构的拾音管和麦克风组件均设置于壳体的内部，结构简单、节省空间、体积小、结构美观；拾音管的一端连通第一入声孔，另一端连接麦克风组件，且拾音管为弯曲管，声音从第一入声孔进入弯曲的拾音管，再传递至麦克风组件，拾音效果好，能够有效的增强不同方向声音信号的频率、响度和瞬时特性的特异性，方便后续DSP芯片对不同方向信号的分析、比对和处理，提供更完整的信息。

在一些实施方式中，手环本体的表面开设有多个第二入声孔，第二入声孔与声音采集机构的第一入声孔相对应。由此，手环外面的声音可以依次通过第二入声孔、第一入声孔进入到拾音管中，再传递至麦克风组件进行处理，最后通过DSP芯片处理后传输至指环。

在一些实施方式中，指环还包括指环套，指环套设置于指环本体的一侧且与指环本体固定连接，指环套为弹性指环套。由此，指环套采用硅胶等弹性材质制作，具有收缩性，可以套于不同大小的手指上，方便调整。

本实用新型的有益效果：本实用新型结构简单、体积小，当需要聆听声音时，把骨导振子紧贴于耳屏位置，一方面耳屏挡住外耳道入口，隔离外界环境声通过空气传导进入耳内，另一方面骨导振子紧贴于颅骨，通过骨传导把声音传入耳内，从而实现聆听，当不需要聆听时，可以把指环套在其他手指上，携带方便。在使用时，将手环与指环分别戴于使用者的双手上，当希望可以采集到更好的声音源时，可以自行调整佩戴有手环的手的位置或指向等，实现更好的拾音效果，使用方便，满足不同的需求；指环采用弹性材质制作，具有收缩性，可以套于不同大小的手指上，佩戴舒适；声音采集机构的拾音管和麦克风组件均设置于壳体的内部，结构简单、节省空间、体积小、结构美观；拾音管的一端连通第一入声孔，另一端连接麦克风组件，且拾音管为弯曲管，声音从第一入声孔进入弯曲的拾音管，再传递至麦克风组件，拾音效果好；装置的外观可以进行个性化定制，满足美观性的需求。因此，本实用新型的非头戴式骨导声信号传输装置具有结构简单、体积小、使用方便、佩戴舒适、拾音效果好等诸多优点。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的非头戴式骨导声信号传输装置的手环的结构示意图；

图2为本实用新型一实施方式的非头戴式骨导声信号传输装置的指环的结构示意图；

图3为本实用新型一实施方式的非头戴式骨导声信号传输装置的工作原理示意图；

图4为图2所示的非头戴式骨导声信号传输装置的指环的使用状态示意图；

图5为图1所示的非头戴式骨导声信号传输装置的声音采集机构的结构示意图。

图1～5中的附图标记：1-手环；2-指环；11-手环本体；12-声音采集机构；13-DSP芯片；14-蓝牙发射器；15-第一电池；16-OTG接口；21-指环本体；22-指环套；23-骨导振子；24-蓝牙接收器；25-第二电池；111-控制面板；121-壳体；122-拾音管；123-麦克风组件；124-空腔；125-第一入声孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1～5示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的非头戴式骨导声信号传输装置。

如图1～5所示，该非头戴式骨导声信号传输装置包括手环1和指环2，手环1与指环2两者配合一起使用。手环1包括手环本体11、声音采集机构12、DSP芯片13、蓝牙发射器14、OTG接口16和第一电池15。声音采集机构12、DSP芯片13、蓝牙发射器14和第一电池15以及设置于手环本体11内，OTG接口16的一端设置于手环本体11的表面，另一端伸入手环本体11内与第一电池15以及DSP芯片13电性连接。声音采集机构12通过导线连接DSP芯片13，DSP芯片13通过导线连接蓝牙发射器14，第一电池15与声音采集机构12、DSP芯片13、蓝牙发射器14均通过导线连接，用于提供电力，维持元件的正常运行。本实施方式的OTG是On-The-Go的缩写，主要应用于各种不同的设备或移动设备间的联接，进行数据交换。通过OTG接口16可以进行充电或多媒体数据传输等功能。本实施方式的DSP(Digital Signal Processing)即数字信号处理技术，DSP芯片13即指能够实现数字信号处理技术的芯片。

手环本体11的表面设有控制面板111，控制面板111与第一电池15电连接，控制面板111上有蓝牙控制开关，蓝牙控制开关与蓝牙发射器14相配合。通过蓝牙控制开关实现可以实现蓝牙发射器14声音传输功能的打开和关闭。控制面板111上设有显示屏，同时可以显示时间等信息，用途广泛。

声音采集机构12包括壳体121、拾音管122和麦克风组件123。壳体121内部开设有空腔124，麦克风组件123通过固定板或者其他固定装置固定设置于空腔124内。麦克风组件123与DSP芯片13通过导线相连接，用于将收集到的声音信号输送至DSP芯片13。壳体121的表面开设有圆形的第一入声孔125，拾音管122的一端固定连接第一入声孔125，另一端连接麦克风组件123。手环本体11的表面开设有多个比第一入声孔125小的第二入声孔，第二入声孔开设于第一入声孔125相对应的手环本体11的表面。外界环境的声音可以依次通过第二入声孔、第一入声孔125进入到拾音管122中，再传递至麦克风组件123进行处理，最后通过DSP芯片13处理后传输至指环。拾音管122可以垂直安装于壳体121，也可以是有一定角度的倾斜安装于壳体121。本实施方式的拾音管122垂直安装于壳体121。拾音管122为弯曲管，且由塑料或者金属制成。该弯曲的拾音管122可以为蛇形或者螺旋形或者回形。本实施方式的拾音管122为螺旋形。本实施方式的壳体121由高密度材料制成，该高密度材料可以为高密度的塑料、金属或者木材等，由此，壳体121密度大、隔音好，壳体121内收集的声音不容易互相传递。本实施方式的壳体121为正方体，第一入声孔125开设于壳体121的每个面的中心位置，第一入声孔125的数量为六个，而对应的拾音管122也为六个，即本实施方式的壳体121的每个面上只安装一个拾音管122。当然，也可以根据需要在每个面上安装两个或者两个以上的拾音管122。

上述声音采集装置的壳体121每个面上安装至少一个弯曲的拾音管122，安装在壳体121的弯曲拾音管122开口与第一入声孔125相连通，指向不同方向，可以根据壳体121自身的尺寸、形状来设置各个内置弯曲拾音管122之间的距离以及拾音管122的开口方向，各个内置弯曲拾音管122之间设置一定的距离，可以有效的避免管与管之间传递的声音的相互影响。此外，还可以根据需要选择相应的拾音管122的管径和长度，以满足不同的需求。

本实施方式的声音采集机构12的工作原理为：

声波的传输速度V为340m/s，传统的声音采集装置考虑外观大小等因素，两个麦克风之间常用的距离L为10mm，即0.01m。现假设声音从一个方向传来，声波先进入靠近声源的麦克风再进入较远的麦克风，此时两个声音接收到的声音将有时间差，通过计算得到时间差为：0.01/340＝0.0000294s＝29.4μs，这样短暂的时间差对后续声音处理十分困难。为了可以在尽量不改变装置大小的情况下实现更明显的时间差异，本实施方式的声音采集装置在多个麦克风组件123之间增加弯曲的拾音管122，使麦克风组件123之间的距离L大大增长，距离L增长后，各个麦克风组件123所接收到的声音的时间、强度等瞬时特性将发生明显差异，通过后续分析这些明显的差异可以准确地对声音进行分析、定位等处理，准确性更高。

如图2和图3所示，本实施方式的指环包括指环本体21、指环套22、骨导振子23、蓝牙接收器24和第二电池25。指环套22设置于指环本体21的一侧且与指环本体21粘合固定连接。指环套22为弹性指环套22。指环套22采用硅胶等弹性材质制作，具有收缩性，可以套于不同大小的手指上，方便调整。骨导振子23、蓝牙接收器24和第二电池25设置于指环本体21内部。骨导振子23通过导线连接蓝牙接收器24，第二电池25通过导线连接骨导振子23和蓝牙接收器24，用于提供电力，维持元件的正常运行。蓝牙接收器24与手环内的蓝牙发射器14相匹配，用于接收蓝牙发射器14发射的信号。蓝牙接收器24再将接收到的声音信号传输至骨导振子23，骨导振子23贴合耳朵，再将声音信号传递至人耳。

本实施方式的非头戴式骨导声信号传输装置的工作原理为：

使用时，手环与指环分别戴于使用者的双手上，声音采集机构12的拾音管122对周围环境的声音进行采集并将传输至麦克风组件123，麦克风组件123再将声音信号传输至DSP芯片13，DSP芯片13对声音信号加工处理并通过蓝牙发射装置无线传输至指环上的蓝牙接收器24，蓝牙接收器24再将声音信号传输至骨导振子23，骨导振子23输出声音信号至使用者耳内。当需要聆听声音时，直接抬起戴有指环的手并把骨导振子23紧贴于耳屏位置，一方面耳屏挡住外耳道入口，较好隔离外界环境声通过空气传导进入耳内，另一方面骨导振子23紧贴于颅骨，通过骨传导把声音传入耳内，从而实现聆听，当不需要聆听时，可以把指环套22在其他手指上，携带十分方便。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。