声音输出装置的制作方法

1.本技术涉及声学领域，尤其涉及一种声音输出装置。


背景技术：

2.现如今，具备声学输出功能的可穿戴设备正在不断涌现和普及。特别地，一种敞开耳朵(即，不需要将声学器件塞入耳朵或罩住耳朵)的听音方式，因其具有健康、安全等特点而被越来越多地应用于可穿戴设备中。这种敞开耳朵的听音方式可以通过气导传声的方式实现，也可以通过骨导传声的方式实现。然而，气导传声方式需要较大体积的声学器件与结构，同时还会造成较明显的外漏音。骨导传声方式则会产生较强的低频振动，也常常会造成一定的外漏音。这些问题均对这种敞耳听音方式的体验造成了不良影响，限制了该方式的应用。
3.因此，需要提供一种改善敞开耳朵听音效果和外漏音问题的声音输出装置。


技术实现要素：

4.在下文中给出了关于本技术的简要概述，以便提供关于本技术的某些方面的基本理解。应当理解，该部分并不意图确定本技术的关键或重要部分，也不是意图限定本技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
5.本技术提供了一种能够产生输出骨骼传导(简称“骨导”)声波和空气传导(简称“气导”)声波的声音输出装置，其通过调节骨导声波和气导声波的声学特性(例如，相位、幅值、频段)来实现各种不同的听觉和触觉刺激的组合，以改善听音效果和外漏音问题，从而增强用户的体验。
6.本技术的一个方面提供了一种声音输出装置。所述声音输出装置包括：振动扬声器，被配置为产生骨骼传导声波；以及空气传导扬声器，被配置为产生空气传导声波。
7.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置被配置为输出目标频率范围内的声波，所述骨骼传导声波包括所述目标频率范围的高频部分，所述空气传导声波包括所述目标频率范围的低频部分。
8.根据本技术的一些实施例，所述振动扬声器还被配置为产生用户皮肤可感知的低频振动波。
9.根据本技术的一些实施例，所述骨骼传导声波包含所述目标频率范围中的中频部分，所述空气传导声波包括所述目标频率范围中的中频部分。
10.根据本技术的一些实施例，所述骨骼传导声波包括所述目标频率范围的低频部分，所述骨骼传导声波同所述空气传导声波叠加，使得所述声音输出装置在中低频的输出大于其在中高频的输出。
11.根据本技术的一些实施例，所述空气传导声波包含所述目标频率范围中的中频部分，所述骨骼传导声波包含所述目标频率范围中的低频部分和中频部分，所述骨骼传导声波比所述空气传导声波覆盖更宽的频率范围。
12.根据本技术的一些实施例，所述空气传导声波包含所述目标频率范围中的中频部分和高频部分，所述骨骼传导声波包含所述目标频率范围中的中频部分，所述空气传导声波比所述骨骼传导声波覆盖更宽的频率范围。
13.根据本技术的一些实施例，所述空气传导声波同所述骨骼传导声波包括共同的消音频率声波。
14.根据本技术的一些实施例，所述振动扬声器同所述空气传导扬声器通过机械结构耦合，所述骨骼传导声波至少部分地作为输入信号输入所述空气传导扬声器。
15.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置还包括：信号处理模块，被配置为生成控制信号，其中，所述振动扬声器包括振动组件，所述振动组件同所述信号处理模块电连接以接收所述控制信号，并基于所述控制信号产生所述骨骼传导声波，所述空气传导扬声器包括壳体，所述壳体与所述振动组件相耦合并基于所述骨骼传导声波产生所述空气传导声波。
16.根据本技术的一些实施例，所述壳体同所述振动组件的连接为刚性连接。
17.根据本技术的一些实施例，所述壳体通过弹性件与所述振动组件连接。
18.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置为耳机，其中，所述耳机具有四边形结构。
19.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括出声孔，其中，所述空气传导声波通过所述出声孔从所述壳体的内部输出到所述壳体的外部。
20.根据本技术的一些实施例，所述空气传导扬声器包括调音网，所述调音网覆盖所述出声孔以调节所述空气传导声波的频率。
21.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置为耳机。
22.根据本技术的一些实施例，所述出声孔被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，背向所述太阳穴。
23.根据本技术的一些实施例，所述出声孔被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，朝向所述用户的外耳道。
24.根据本技术的一些实施例，所述出声孔被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，朝向所述用户的耳后。
25.根据本技术的一些实施例，所述出声孔被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，朝向所述用户的头顶。
26.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置还包括：信号处理模块，被配置为生成控制信号，其中，所述振动扬声器包括振动组件，所述振动组件同所述信号处理模块电连接以接收所述控制信号，并基于所述控制信号产生所述骨骼传导声波，其中，所述空气传导扬声器包括壳体，所述壳体与所述振动组件相耦合，并在所述振动组件的作用下产生所述空气传导声波。
27.根据本技术的一些实施例，所述振动组件包括：磁路系统，被配置为产生第一磁场；振动板，同所述壳体连接；以及线圈，同所述振动板连接并同所述信号处理模块电连接，所述线圈接收所述控制信号并基于所述控制信号产生第二磁场，所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，以使所述振动板产生所述骨骼传导声波。
28.根据本技术的一些实施例，所述空气传导扬声器还包括振膜，所述振膜同所述磁
路系统和所述壳体连接，所述第一磁场同所述第二磁场的相互作用，以使所述振膜产生所述空气传导声波。
29.根据本技术的一些实施例，所述振动板和所述壳体限定空腔，所述磁路系统和所述振膜位于所述空腔内。
30.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括调音孔，所述空气传导扬声器包括调音网，所述调音网覆盖所述调音孔。
31.根据本技术的一些实施例，所述振动板包括出声孔，其中，所述空气传导声波通过所述出声孔从所述壳体的内部输出到所述壳体的外部。
32.根据本技术的一些实施例，所述空气传导扬声器包括调音网，所述调音网覆盖所述出声孔。
33.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括出声孔，其中，所述空气传导声波通过所述出声孔从所述壳体的内部输出到所述壳体的外部。
34.根据本技术的一些实施例，所述空气传导扬声器包括调音网，所述调音网覆盖所述出声孔。
35.根据本技术的一些实施例，所述磁路系统通过第一弹性件连接至所述壳体。
36.根据本技术的一些实施例，所述磁路系统通过第一弹性件连接至所述振动板，所述振动板通过第二弹性件连接至所述壳体。
37.根据本技术的一些实施例，所述振动组件包括：磁路系统，被配置为产生第一磁场；以及振动板，通过弹性件同所述壳体连接，其中，所述空气传导扬声器还包括：振膜，所述壳体连接；以及线圈，同振膜连接并同所述信号处理模块电连接，所述线圈接收所述控制信号并基于所述控制信号产生第二磁场，所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，以使所述振动板产生所述骨骼传导声波并使所述振膜产生所述空气传导声波。
38.根据本技术的一些实施例，所述空气传导扬声器包括导声管，所述导声管联通所述出声孔。
39.根据本技术的一些实施例，所述导声管被配置为使得所述空气传导声波的相位与所述振动板的漏音的相位相反。
40.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括调音孔，所述空气传导扬声器包括导声管，所述导声管联通所述调音孔。
41.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括调音孔，所述空气传导扬声器包括被动振膜，所述被动振膜连接在所述调音孔内并被配置为在所述空气传导声波的作用下进行振动以产生空气传导声波。
42.根据本技术的一些实施例，所述信号处理模块包括：骨导信号处理电路，被配置为产生骨导控制信号；以及气导信号处理电路，被配置为产生气导控制信号；所述振动扬声器包括：第一振动组件，所述第一振动组件同所述骨导信号处理电路电连接以接收所述骨导控制信号，并基于所述骨导控制信号产生所述骨骼传导声波；所述空气传导扬声器包括：第二振动组件，所述第二振动组件同所述气导信号处理电路电连接以接收所述气导控制信号，并基于所述气导控制信号产生所述空气传导声波。
43.根据本技术的一些实施例，所述第一振动组件包括：磁路系统，被配置为产生第一磁场；振动板，通过弹性件同所述壳体连接；以及第一线圈，同所述振动板连接并同所述骨
导信号处理电路电连接，所述第一线圈接收所述骨导控制信号并基于所述骨导控制信号产生第二磁场，所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，以使所述振动板产生所述骨骼传导声波；所述第二振动组件包括：振膜，同所述壳体连接；以及第二线圈，同所述振膜连接并同所述气导信号处理电路电连接，所述第二线圈接收所述气导控制信号并基于所述气导控制信号产生第三磁场，所述第一磁场同所述第三磁场相互作用，以使所述振膜产生所述空气传导声波。
44.根据本技术的一些实施例，所述磁路系统通过弹性件连接至所述壳体。
45.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括出声孔和调音孔，所述空气传导扬声器第一调音网和第二调音网，所述第一调音网覆盖所述出声孔，所述第二调音网覆盖所述调音孔。
46.根据本技术的一些实施例，所述骨导信号处理电路包括全频信号处理模块，所述全频信号处理模块被配置为基于初始声学信号产生骨导输出信号；所述气导信号处理电路包括：分频模块，被配置为将所述初始声学信号分解成高频分量和低频信号分量；高频信号处理模块，耦合至所述分频模块并被配置为根据所述高频信号分量生成高频输出信号；以及低频信号处理模块，耦合至所述分频模块并被配置为根据所述低频信号分量生成低频输出信号。
47.根据本技术的一些实施例，所述骨导信号处理电路包括第一功率放大器，所述第一功率放大器被配置为将所述骨导输出信号放大为所述骨导控制信号；所述气导信号处理电路包括：第二功率放大器，被配置为将所述高频输出信号放大为高频气导控制信号；以及第三功率放大器，被配置为将所述低频输出信号放大为低频气导控制信号。
48.根据本技术的一些实施例，所述空气传导扬声器包括：高频气导扬声器，被配置为基于所述高频控制信号产生高频空气传导声波；以及低频气导扬声器，被配置为基于所述低频控制信号产生低频空气传导声波。
49.根据本技术的一些实施例，所述气导信号处理电路包括信号合成模块，所述信号合成模块耦合至所述高频信号处理模块和所述低频信号处理模块并被配置为将所述高频输出信号和所述低频输出信号合成为气导输出信号。
50.根据本技术的一些实施例，所述骨导信号处理电路包括第一功率放大器，所述第一功率放大器被配置为将所述骨导输出信号放大为所述骨导控制信号，所述气导信号处理电路包括第二功率放大器，所述第二功率放大器被配置为将所述气导输出信号放大为所述气导控制信号。
51.根据本技术的一些实施例，所述信号处理模块还包括：传声器，被配置为采集环境噪声信号；以及噪声信号处理模块，耦合至所述传声器和所述气导信号处理电路，并被配置为根据所述环境噪声信号对所述气导输出信号进行降噪。
52.根据本技术的一些实施例，所述信号处理模块还包括：第一传声器，被配置为采集环境噪声信号；噪声信号处理模块，耦合至所述第一传声器并被配置为根据所述环境噪声信号产生降噪信号；以及第四功率放大器，耦合至所述噪声信号处理模块并被配置为放大所述降噪信号，所述空气传导扬声器还包括：辅助空气传导扬声器，耦合至所述第四功率放大器并被配置为基于放大后的降噪信号输出空气传导声波。
53.根据本技术的一些实施例，所述信号处理模块还包括：传声器，被配置为采集待降
噪区域的声音信号并基于所述声音信号产生误差信号；以及噪声信号处理模块，耦合至所述传声器和所述气导信号处理电路，并被配置为根据所述误差信号产生反馈信号，所述反馈信号用于对所述气导输出信号进行降噪。
54.根据本技术的一些实施例，所述信号处理模块还包括：第二传声器，被配置为采集待降噪区域的声音信号并基于所述声音信号产生误差信号；以及噪声信号反馈模块，耦合至所述第二传声器和所述噪声信号处理模块，并被配置为根据所述误差信号产生反馈信号，其中，所述噪声信号处理模块被配置为根据所述环境噪声信号和所述反馈信号产生降噪信号。
55.根据本技术的一些实施例，所述信号处理模块还包括：子带分解模块，被配置为初始声学信号分解为多个信号分量，所述多个信号分量分别位于不同的子频段内；振动信号处理模块，被配置为根据所述多个信号分量生成多个骨导输出信号，所述多个骨导输出信号分别位于所述不同的频段内；以及声音信号处理模块，被配置为根据所述多个信号分量生成多个气导输出信号，所述多个气导输出信号分别位于所述不同的频段内；多个第一功率放大器，耦合至所述振动信号处理模块并被配置为分别将所述多个骨导输出信号放大为相应频段的骨导控制信号；以及多个第二功率放大器，耦合至所述声音信号处理模块并被配置为分别将所述多个气导输出信号放大为相应频段的气导控制信号。
56.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置还包括：多个振动扬声器，同所述多个第一功率放大器一一对应地耦合并分别基于相应频段的骨导控制信号产生相应频段的骨骼传导声波；以及多个空气传导扬声器，同所述多个第二功率放大器一一对应地耦合并分别基于相应频段的气导控制信号产生相应频段的空气传导声波。
57.本技术的另一个方面提供了一种声音输出装置，其包括：信号处理模块，被配置为生成控制信号；壳体；磁路系统，被配置为产生第一磁场；振动板，同所述壳体连接；线圈，同所述振动板连接并同所述信号处理模块电连接，所述线圈接收所述控制信号并基于所述控制信号产生第二磁场，所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，以使所述振动板产生骨骼传导声波；振膜，所述振膜同所述磁路系统和所述壳体连接，所述第一磁场同所述第二磁场的相互作用，以使所述振膜产生空气传导声波。
58.根据本技术的一些实施例，所述振动板和所述壳体限定空腔，所述磁路系统和所述振膜位于所述空腔内。
59.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括出声孔和调音孔，所述声音输出装置包括第一调音网和第二调音网，所述第一调音网覆盖所述出声孔，所述第二调音网覆盖所述调音孔。
60.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置还包括：弹性件，将所述磁路系统连接至所述壳体。
61.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置还包括：第一弹性件，将所述磁路系统连接至所述振动板；以及第二弹性件，将所述振动板连接至所述壳体。
62.本技术的又一个方面提供了一种声音输出装置，其包括：信号处理模块，被配置为生成控制信号；壳体；磁路系统，被配置为产生第一磁场；振动板，同所述磁路系统连接；振膜，同所述壳体连接；线圈，同所述振膜连接并同所述信号处理模块电连接，所述线圈接收所述控制信号并基于所述控制信号产生第二磁场，所述第一磁场同所述第二磁场相互作
用，以使所述振动板产生骨骼传导声波并使所述振膜产生空气传导声波。
63.根据本技术的一些实施例，所述振动板和所述壳体限定空腔，所述磁路系统、所述振膜和所述线圈位于所述空腔内。
64.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括出声孔和调音孔，所述声音输出装置包括第一调音网和第二调音网，所述第一调音网覆盖所述出声孔，所述第二调音网覆盖所述调音孔。
65.本技术的再一个方面提供一种声音输出装置，其包括：骨导信号处理模块，被配置为生成骨导控制信号；气导信号处理模块，被配置为生成气导控制信号；壳体；磁路系统，被配置为产生第一磁场；振动板，同所述壳体连接；第一线圈，同所述振动板连接并同所述骨导信号处理模块电连接，所述第一线圈接收所述骨导控制信号并基于所述骨导控制信号产生第二磁场，所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，以使所述振动板产生所述骨骼传导声波；振膜，同所述壳体连接；以及第二线圈，同所述振膜连接并同所述气导信号处理模块电连接，所述第二线圈接收所述气导控制信号并基于所述气导控制信号产生第三磁场，所述第一磁场同所述第三磁场相互作用，以使所述振膜产生所述空气传导声波。
66.根据本技术的一些实施例，所述振动板和所述壳体限定空腔，所述磁路系统和所述振膜位于所述空腔内。
67.根据本技术的一些实施例，所述壳体包括出声孔和调音孔，所述声音输出装置包括第一调音网和第二调音网，所述第一调音网覆盖所述出声孔，所述第二调音网覆盖所述调音孔。
68.根据本技术的一些实施例，所述声音输出装置还包括：弹性件，将所述磁路系统连接至所述壳体。
69.通过本技术的声音输出装置，可以改善传统声音输出装置的听音效果和外漏音问题，从而增强用户的体验。
附图说明
70.本技术可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。在附图中：
71.图1示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
72.图2示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
73.图3示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
74.图4示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
75.图5示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
76.图6示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
77.图7示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
78.图8示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的结构图；
79.图9示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的结构图；
80.图10示出了根据本技术实施例提供的谐振系统的示意图；
81.图11示出了同一驱动力驱动两个谐振系统的示意图；
82.图12示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性；
83.图13示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的相频特性；
84.图14示出了一对相反的驱动力驱动两个谐振系统的示意图；
85.图15示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性；
86.图16示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的相频特性；
87.图17示出了不同驱动力分别驱动两个谐振系统的示意图；
88.图18示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性；
89.图19示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性；
90.图20示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
91.图21示出了根据本技术实施例提供的骨骼传导声波和空气传导声波的幅频特性；
92.图22示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
93.图23示出了出声孔的不同位置的示意图；
94.图24示出了不同出声孔位置下的空气传导声波的幅频特性；
95.图25示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
96.图26示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
97.图27示出了骨骼传导声波和空气传导声波的幅频特性；
98.图28示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
99.图29示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
100.图30示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
101.图31示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
102.图32示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
103.图33示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
104.图34示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图；
105.图35示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的幅频特性；
106.图36示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的幅频特性；
107.图37示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的幅频特性；
108.图38示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的幅频特性；
109.图39示出了根据本技术实施例提供的声音输出模块在处于头部不同位置时的声音的幅频特性；
110.图40示出了根据本技术实施例提供的声音输出模块的漏音的幅频特性；
111.图41示出了根据本技术实施例提供的振动输出模块的漏音的幅频特性；
112.图42示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源的位置关系示意图；
113.图43示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同间距下的幅频特性；
114.图44示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源的位置关系示意图；
115.图45示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同幅值比下的法向幅频特性；
116.图46示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同幅值比下的轴向幅频特性；
117.图47示出了根据本技术实施例提供的两个单极子声源的位置关系示意图；
118.图48示出了根据本技术实施例提供的两个单极子声源在不同相位差下的幅频特
时，其可以直接在另一个元件上，或者也可以存在中间元件。与之相反，术语“直接地”表示没有中间元件。还应当理解，术语“包含”、“包含着”、“包括”和/或“包括着”，在此使用时，指明存在所记载的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但并不排除存在或附加一个或一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
138.还应当理解，尽管术语第一、第二、第三等可以在此用于描述各种元件，但是这些元件不应当被这些术语所限制。这些术语仅用于将一个元件与另一个元件区分开。因此，在没有脱离本发明的教导的情况下，在一些实施例中的第一元件在其他实施例中可以被称为第二元件。相同的参考标号或相同的参考标志符在整个说明书中表示相同的元件。
139.此外，通过参考作为理想化的示例性图示的截面图示和/或平面图示来描述示例性实施例。因此，由于例如制造技术和/或容差导致的与图示的形状的不同是可预见的。因此，不应当将示例性实施例解释为限于在此所示出的区域的形状，而是应当包括由例如制造所导致的形状中的偏差。例如，被示出为矩形的蚀刻区域通常会具有圆形的或弯曲的特征。因此，在图中示出的区域实质上是示意性的，其形状不是为了示出器件的区域的实际形状也不是为了限制示例性实施例的范围。
140.图1示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。声音输出装置1可包括信号处理模块2和输出模块3。
141.信号处理模块2可被配置为从信号源接收初始声学信号，对所述初始声学信号进行处理，并输出相应的控制信号。所述初始声学信号可以是通过直接从外部环境采集的任何声学模拟信号，例如，通过直接采集空气或骨骼传导的任何可被感知的机械振动而得到的模拟信号(电子信号或者无线电信号)，也可以是从外部设备导入的任何从声学信号转换成的数字或模拟信号(电子信号或者无线电信号)。输出模块3可被配置为根据信号处理模块2输出的所述控制信号输出相应的骨骼传导声波和/或空气传导声波。在本技术中，骨骼传导声波指的是由机械振动经由骨骼传导至耳朵内的声波(又称“骨导声音”)，空气传导声波指的是机械振动经由空气传导至耳朵内的声波(又称“气导声音”)。低频可以指的是大体上20hz至150hz的频段，中频可以指的是大体上150hz至5khz的频段，高频段可以指的是大体上5khz至20khz的频段，中低频可以指的是大体上150hz至500hz的频段，中高频指的是500hz至5khz的频段。本领域普通技术人员将会理解，上述频段的区分只是作为一个例子大概给出区间。上述频段的定义可以随着不同行业、不同的应用场景和不同分类标准而改变。比如在另外一些应用场景下，低频指的是大体上20hz至80hz的频段，中低频可以指大体上80hz-160hz之间的频段，中频可以指大体上160hz至1280hz的频段，中高频可以指大体上1280hz-2560hz的频段，高频段可以指大体上2560hz至20khz的频段。
142.输出模块3可进一步包括振动扬声器31和空气传导扬声器32。空气传导扬声器32可指输出空气传导声波的扬声器，而振动扬声器31可指输出固体媒介传导的声波(如骨传导声波)的扬声器。振动扬声器31可耦合至信号处理模块2并被配置为根据所述控制信号产生骨骼传导声波。空气传导扬声器32可耦合至信号处理模块2并被配置为根据所述控制信号产生空气传导声波。振动扬声器31和空气传导扬声器32可以是两个独立的功能器件，也可以是能够实现多个功能的单个器件的一部分。在一些实施例中，信号处理模块2可与振动扬声器31和空气传导扬声器32集成在一起或形成为一体。
143.图2示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图2所示实施例与图
1所示实施例相似，区别如下。
144.信号处理模块2可进一步包括骨导信号处理电路21和气导信号处理电路22。这里，气导信号可以指与空气传导声波有关的和/或导致所述空气传导声波输出的电信号；骨导信号可以指与骨传导声波相关的和/或导致所述骨传导声波输出的电信号。骨导信号处理电路21可被配置为从所述信号源接收初始声学信号，对所述初始声学信号进行处理，并输出相应的骨导控制信号。气导信号处理电路22可被配置为从所述信号源接收初始声学信号，对所述初始声学信号进行处理，并输出相应的气导控制信号。所述气导控制信号是指控制气导声波的产生和输出的信号；骨导信号是指控制骨导声波的产生和输出的信号。
145.输出模块3可进一步包括振动扬声器31和空气传导扬声器32。振动扬声器31可耦合至信号骨导信号处理电路21并被配置为根据所述骨导控制信号产生骨骼传导声波。空气传导扬声器32可耦合至气导信号处理电路22并被配置为根据所述气导控制信号产生空气传导声波。在一些实施例中，骨导信号处理电路21可与振动扬声器31集成在一起或形成为一体。在一些实施例中，气导信号处理电路22可与空气传导扬声器32集成在一起或形成为一体。
146.为了调整骨骼传导声波和空气传导声波的输出特性(例如，频率、相位、幅值等)，可以通过在信号处理模块2中对相应控制信号进行处理，使得输出的空气传导声波和骨骼传导声波分别包含特定的频率成分，也可以通过在输出模块3中设置和优化各部件的结构或者各部件的布置方式，以使得输出的空气传导声波和骨骼传导声波分别包含特定的频率成分。
147.在通过调整信号处理模块2来改变所输出的声波的性质时，可以设置若干滤波器/滤波器组对输入信号进行处理，以输出包含不同频率成分的信号，进而输出至相应的输出模块进行声音(气导)或振动(骨导)的输出。所述滤波器/滤波器组包括但不限于模拟滤波器、数字滤波器、无源滤波器、有源滤波器等。在一些实施例中，可设置动态范围控制(drc，dynamic range control)、时延与混响等时域处理方式，进一步增加声音的丰富性和体验感。在一些实施例中，可设置主动降漏音模块。在一些实施例中，可以采用无反馈的方式，即不借助参考传声器反馈声场信息，输出模块3直接输出特定频段的反相声波与漏音声波叠加相消。在一些实施例中，也可以采用有反馈的方式，即在声场中放置一个参考传声器以获取该点处的声场信息，实时反馈给信号处理模块调整反相声波信号，最终使得漏音声压变小。在一些实施例中，可设置波束成型模块，通过控制声音输出装置1中的即各骨导或气导单元(即振动扬声器31和空气传导扬声器32)辐射的幅度和相位，使得输出的声音合成一定的声束。该声束可以是呈一定辐射角度的扇形，并且可以按照人为控制的方向进行传播，实现相应的指向性，从而在人耳附近获得最大声压级，同时在声场其他的位置处声压级较小，从而减小漏音。在一些实施例中，声音输出装置1可利用3d声场重建或者局部声场控制技术，以重建出更加理想、立体的声场，使人获得更好的声场沉浸式体验效果。
148.图3示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。如图所示，声音输出装置1可包括信号处理模块2、振动扬声器31和空气传导扬声器32。信号处理模块2可包括骨导信号处理电路21和气导信号处理电路22。空气传导扬声器32可包括高频气导扬声器328和低频气导扬声器329。
149.骨导信号处理电路21可包括全频信号处理模块210。全频信号处理模块210可被配
置为基于初始声学信号(例如，从外部声源采集的信号，或从外部设备导入的信号)产生骨导输出信号。全频信号处理模块210可包括均衡器211、动态范围控制器212、相位处理器213和第一功率放大器214。均衡器211可被配置为对输入信号(例如，初始声学信号)按照特定的频段进行单独的增益或衰减。动态范围控制器212可被配置为压缩和放大输入信号，例如，使得声音听起来更加柔和或更大声。相位处理器213可被配置为调节输入信号的相位。功率放大器204可被配置为对输入信号的幅值进行放大。在一些实施例中，初始声学信号可经由均衡器211、动态范围控制器212、相位处理器213和/或第一功率放大器214的处理，成为所述骨导控制信号，以用于控制振动扬声器31产生骨骼传导声波。
150.所述均衡器是用于对声音中的特定频率进行调整的设备。所述动态范围控制器是一种对信号进行动态范围控制的设备。所述动态范围控制是信号动态范围的自适应调节。信号的动态范围是以db为单位指定的最大信号振幅与最小信号振幅的对数比。可以使用动态范围控制将音频信号电平与其环境相匹配，从而保护ad转换器免受过载。所述相位处理器是一种电子声音处理器，用于通过在频谱中创建一系列波峰和波谷来过滤信号。受影响的波形的波峰和波谷的位置通常被调整，以便它们随时间而变化，从而产生一种扫荡效果。
151.气导信号处理电路22可包括分频模块221、高频信号处理模块222以及低频信号处理模块223、第二功率放大器224和第三功率放大器225。分频模块221可被配置为将来自声源的初始信号分解成高频信号分量和低频信号分量。在一些实施例中，分频模块221还可被配置为将初始声学信号分解成三个或更多个频段的信号分量。高频信号处理模块222可耦合至分频模块221并被配置为根据所述高频信号分量生成高频输出信号，所述高频输出信号经由第二功率放大器224的放大，成为高频气导控制信号，以控制高频气导扬声器328产生高频的空气传导声波。在一些实施例中，高频信号处理模块222可包括均衡器2221、动态范围控制器2222、以及相位处理器2223。低频信号处理模块223可耦合至分频模块221并被配置为根据所述低频信号分量生成低频输出信号，所述低频输出信号经由第三功率放大器225的放大，成为低频气导控制信号，以控制和低频气导扬声器329产生低频的空气传导声波。在一些实施例中，低频信号处理模块223可包括均衡器2231、动态范围控制器2232、以及相位处理器2233。
152.通过上述实施例的信号处理模块2，能增强低频并减小高频漏音。在一些开放双耳的声学装置中，如骨传导耳机，常出现低频声音不足，高频漏音过高的问题。为了解决这一问题，声音输出装置1可利用振动输出装置(例如，振动扬声器)输出全频段振动或骨导音(或者为了降低低频振动不适而削弱低频后的振动)，通过骨传导或者其他方式使人产生听觉。同时，声音输出装置1利用气导输出装置(例如，空气传导扬声器)输出气导声波。该气导声波中低频成分可以用来增强用户的低频声音感受，高频成分可以用来对高频漏音进行削弱。即，空气传导声波的高频部分可作为消音频率声波，至少部分地削弱骨传导声波的高频部分。同时，设置分频模块，将音频信号分频成高频信号和低频信号。高频信号通过高频信号处理模块进行幅值和相位的处理后，使其具有能够实现与高频漏音相消的幅值和相位。低频信号通过低频信号处理模块进行幅值和相位的处理后，使其具有能够实现增强低频音效的幅值和相位。经过信号处理后的高频气导控制信号和低频气导控制信号经过组合后形成气导控制信号，通过功放处理后，由空气传导扬声器输出气导声波。其高频成分能够与振动扬声器产生的漏音相消，其低频成分能够增强低频音效。
153.图4示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图4所示实施例与图3所示实施例的相似，区别在于，在图4所示实施例中，气导信号处理电路22还包括信号合成模块226。信号合成模块226可耦合至高频信号处理模块222和低频信号处理模块223并被配置为将所述高频输出信号和所述低频输出信号合成为气导输出信号。所述气导输出信号可经由第五功率放大器228放大成所述气导控制信号，以用于控制空气传导扬声器32产生所述空气传导声波。
154.图5示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图5所示实施例与图4所示实施例基本类似，区别在于，在图5所示实施例中，信号处理模块2还可包括噪声信号处理模块24和第一传声器25。噪声信号处理模块24可耦合至第一传声器25和气导信号处理电路22。第一传声器25可被配置为采集特定位置(例如，信号源附近)的环境噪声并输出噪声信号。噪声信号处理模块24可被配置为接收所述噪声信号并根据所述噪声信号对所述气导输出信号进行降噪。降噪后的气导控制信号通过功放经空气传导扬声器进行输出，实现在特定区域的主动降噪的技术效果。
155.图6示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图6所示实施例与图5所示实施例基本类似，区别在于，在图6所示实施例中，第一传声器25可被配置为采集待降噪区域(例如，空气传导扬声器32附近区域)的声音信号并输出误差信号(例如，用于噪声控制)。噪声信号处理模块24可被配置为接收所述误差信号并根据所述误差信号对所述气导输出信号进行降噪，以进一步调节气导声波信号，实现对特定区域的噪声控制。
156.图7示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图7所示实施例与图5所示实施例基本类似，区别在于，在图7所示实施例中，噪声信号处理模块24不耦合至气导信号处理电路22，而是耦合至独立的第四功率放大器227。噪声信号处理模块24产生的降噪信号经过第四功率放大器227作用后通过单独的辅助空气传导扬声器327输出降噪声音，与其他模块输出的声音相互作用，实现在特定区域的主动噪声控制。
157.图8示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图8所示实施例与图7所示实施例基本类似，区别在于，在图8所示实施例中，信号处理模块2还可包括噪声信号反馈模块27和第二传声器28。第二传声器28可被配置为采集待降噪区域(例如，空气传导扬声器32附近区域)的声音信号并输出误差信号(例如，用于噪声控制)。噪声信号反馈模块27可耦合至噪声信号处理模块24并被配置为接收所述误差信号并根据所述误差信号产生反馈信号。噪声信号处理模块24可被配置为基于所述噪声信号和所述反馈信号产生降噪信号，以对所述气导输出信号进行降噪。所述降噪信号可经过功率第四放大器227通过辅助空气传导扬声器327进行输出，以实现对特定区域的噪声控制。所述噪声控制结合了前馈和反馈两种模式来实现。
158.图9示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。信号处理模块2可包括子带分解模块120、振动信号处理模块121、声音信号处理模块122、多个第一功率放大器123以及多个第二功率放大器124。子带分解模块120可被配置为将来自声初始声学信号分解为多个信号分量，所述多个信号分量分别位于不同的频段内。振动信号处理模块121可被配置为根据所述多个信号分量生成多个骨导输出信号，所述多个骨导输出信号可分别位于所述不同的频段内。声音信号处理模块122可被配置为根据所述多个信号分量生成多个气导输出信号，所述多个气导输出信号可分别位于所述不同的频段内。多个第一功率放大器
123可耦合至振动信号处理模块121并被配置为分别将所述多个骨导输出信号放大为相应频段的骨导控制信号。多个第二功率放大器124可耦合至声音信号处理模块122并被配置为分别将所述多个气导输出信号放大为相应频段的气导控制信号。声音输出装置1可包括多个振动扬声器31和多个空气传导扬声器32。多个振动扬声器31可同多个第一功率放大器123一一对应地耦合并分别基于相应频段的骨导控制信号产生相应频段的骨骼传导声波。多个空气传导扬声器32可同多个第二功率放大器124一一对应地耦合并分别基于相应频段的气导控制信号产生相应频段的空气传导声波。
159.通过该实施例，可以根据不同频段对振动和声音的输出需求进行相应处理，处理之后的子带信号可经由功放，通过对应的振动扬声器或者声音输出模块进行输出，以实现不同频段骨导和气导声波输出效果。在一些实施例中，也可将处理后的子带信号进行合成，再经功放及对应的一个或多个振动扬声器和空气传导扬声器输出，实现相应效果。
160.在通过调整输出模块3来改变所输出声波的特性的实施例中，可分别调整振动扬声器31(即，振动输出模块)和空气传导扬声器32(即，声音输出模块)的结构来实现输出的骨骼传导声波(即，振动)和空气传导声波(即，声音)包含特定的频率成分。
161.图10示出了根据本技术实施例提供的谐振系统的示意图。所述谐振系统是可用一个质量弹簧阻尼模型进行描述，更为复杂的谐振系统可认为是多个质量弹簧阻尼系统串并联组成。如图2所示，该系统的运动可用以下微分方程进行描述：
[0162][0163]
其中，m为系统质量，r为系统阻尼，k为系统弹性系数，f为驱动力，x为系统位移。求解上述方程可得系统谐振频率：
[0164][0165]
以半功率点计算频率带宽，则系统品质因素q为：
[0166][0167]
在存在多个谐振系统的情况下，各个谐振系统的振动特性(幅频响应、相频响应、瞬态响应等)可以相同，也可以不同。例如，各个谐振系统可以由同一个驱动力来驱动，也可以由不同的驱动力来驱动。在一些实施例中，振动扬声器31或空气传导扬声器32可为单一的谐振系统，也可以是由多个谐振系统组成的复杂谐振系统。在一个实施例中，输出模块3可包括多个振动扬声器31和/或多个空气传导扬声器32。
[0168]
图11示出了同一驱动力驱动两个谐振系统的示意图。在本技术中，该图对应于如下情况：信号处理模块2的控制信号可产生一个驱动力，同时驱动振动扬声器31和空气传导扬声器32，以分别产生骨导音和气导声波。
[0169]
对于骨导音，可以通过调节上述参数来改变频率和频宽。例如，可通过增加谐振系统质量，减小系统弹性系数(如设置弹性系数更低的簧片，振动传递结构使用杨氏模量更低的材料，减小振动传递结构厚度等)将其谐振频率调节至中低频段，使其输出中低频段的振动。相反地，可以通过减小谐振系统质量，增加系统弹性系数(如设置弹性系数更高的簧片，振动传递结构使用杨氏模量更高的材料，增加振动传递结构厚度，例如，在振动传递结构上设置筋板/肋片等结构)将其谐振频率调节至中高频段，使其输出中高频段的振动。例如，可
通过调节系统阻尼来调节系统品质因素q，即，调节输出振动的频宽。进一步地，可设置具有多个谐振系统的复合振动模块，各谐振系统可单独调节其谐振频率和品质因素q，通过将各谐振系统进行串联或者并联可调节复合振动模块输出振动的中心频率以及频宽。
[0170]
对于气导声波，同样可以通过调节谐振系统的质量和弹性系数来调节其中心频率，调节系统阻尼来调节输出的气导声波的频宽。在一些实施例中，可设置一个或者多个声学结构(例如，声腔、导声管、导声孔、调音孔、调音网、调音棉、被动振膜和/或它们的组合)来调节输出的气导声波的频率成分。例如，可通过调节声腔的体积来调节系统的弹性系数(例如，如果声腔体积变大，则系统弹性系数变小；如果声腔体积变小，则系统弹性系数变大)。在一些实施例中，可设置导声管或导声孔结构来调节系统的质量和阻尼(例如，声管或声孔的长度越长，横截面积越小，则声质量越大，声阻尼越小；反之亦然)。在一些实施例中，可在气导声波传递的通路上设置声阻材料(调音孔、网、棉等)来调节系统的阻尼。在一些实施例中，可设置被动振膜结构，以增强气导声波的低频频段的输出。在一些实施例中，可设置导声管/倒相孔结构，在调节气导声波输出的幅度和频段的同时还可以调节气导声波输出的相位。在一些实施例中，可设置多个空气传导扬声器的阵列。在一些实施例中，可调节各个空气传导扬声器的输出幅值、频段和相位，实现整个阵列的输出具有特殊空间分布的声场。
[0171]
用户还可以通过调节控制信号的幅值、频率、相位来调节骨导音和/或气导声波的输出特性。用户还可以通过同时调节控制信号和谐振系统的参数来调节骨导音和/或气导声波的输出特性。
[0172]
图12示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性。图13示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的相频特性。如图所示，第一谐振系统和第二谐振系统分别具有不同的谐振频率。相应地，两个谐振系统的相频响应也不同。特别地，在两谐振频率之间的频段中，两个谐振系统的相位差为180度，即反相。因此，在两个谐振系统分别作为振动扬声器31或空气传导扬声器32进行输出时，两个谐振系统的振动会在该频段出现相消的情况。如图中总输出的幅频响应曲线所示，其在两谐振频率之间的频段上有明显缺失。
[0173]
图14示出了一对相反的驱动力驱动两个谐振系统的示意图。在本技术中，该图对应于如下情况：信号处理模块2的控制信号可产生一对相反的驱动力，分别驱动振动扬声器31和空气传导扬声器32，以分别产生骨导音和气导声波。例如，在动圈构型中，可以采用线圈受力和磁路受力这对作用力与反作用力作为所述驱动力。
[0174]
图15示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性。图16示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的相频特性。如图所示，第一谐振系统和第二谐振系统分别具有不同的谐振频率和相频响应。特别地，在两谐振频率之间的频段中，两个谐振系统的相位相同，但是，在其他频段，二者相位差为180度，即反相。因此，在两个谐振系统分别作为振动扬声器31或空气传导扬声器32进行输出时，两个谐振系统的振动会在不同频段出现相增和相消的情况。如图中总输出的幅频响应曲线所示，其在两谐振频率之间的频段上两振动叠加相增，在其他频段叠加相消。尤其在低频段的相消较为显著。
[0175]
图17示出了不同驱动力分别驱动两个谐振系统的示意图。在本技术中，该图对应于如下情况：信号处理模块2可包含骨导信号处理电路21和气导信号处理电路22，骨导信号
处理电路21的骨导控制信号产生一个驱动力，以驱动振动扬声器31产生骨骼传导声波，气导信号处理电路22的气导控制信号产生另一个驱动力，以驱动空气传导扬声器32产生空气传导声波。例如，在动圈构型中，可以使用不同的线圈分别驱动振动扬声器31和空气传导扬声器32。
[0176]
在一些实施例中，用户可以通过调节各控制信号相同频率下的幅值、不同频率下的幅值、相位来实现各种输出效果。例如，可以通过调节相应骨导控制信号或者气导控制信号的幅值来调节相应驱动力的大小。例如，可以通过调节相应骨导控制信号或者气导控制信号在不同频段的幅值来使得驱动力具有特定的幅频特性进而使得输出的骨导音和气导声波具有特定的幅频特性。例如，可以通过调节相应骨导控制信号或者气导控制信号在不同频段的相位来使得驱动力具有特定的相频特性进而使得输出的骨导音和气导声波具有特定的相频特性。通过上述调节方式，可以使得系统总的输出有不同的幅频特性和相频特性。
[0177]
在一些实施例中，可以通过调节相应输出模块的机电转换系数来调节信号转换成驱动力的大小。例如，动圈构型中，可调节磁场强度、线圈阻抗、线圈导线长度等来调节机电转换系数；动铁结构中，可调节磁场强度、线圈阻抗、线圈匝数、线圈形状、衔铁弹性等来调节机电转换系数。
[0178]
在一些实施例中，可以通过调节输出模块中的机械振动模块的质量、弹性、阻尼来调节输出的幅频特性和相频特性。例如，可以通过调节声音输出模块中的声结构(例如声腔、导声管、调音孔、调音网等结构)来调节输出的幅频特性和相频特性。
[0179]
图18示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性。可以通过调节不同谐振系统输出的相位，使其在特定频段内出现输出相增强的效果。
[0180]
图19示出了两个不同谐振系统受同一个驱动力驱动时的幅频特性。可以通过调节不同谐振系统输出的相位，使其在特定频段内出现输出相消的效果。
[0181]
图20示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。
[0182]
振动扬声器31可包括振动组件310。振动组件310可以同所述信号处理模块电连接以接收所述控制信号，并基于所述控制信号产生所述骨骼传导声波。例如，振动组件310可以是将电信号(例如，来自信号处理模块2的控制信号)转换成为机械振动信号的任何元件(例如，振动电机、电磁振动设备，等)，其中，信号转换的方式包括但不限于：电磁式(动圈式、动铁式、磁致伸缩式)、压电式、静电式等。振动组件310内部的结构可以是单谐振系统也可以是复合谐振系统。振动组件310可根据控制信号进行第一机械振动，其中，所述第一机械振动产生骨骼传导声波5。振动组件310可包括接触部，所述接触部用于在用户佩戴声音输出装置1时贴合用户头部皮肤，从而将骨骼传导声波5经由用户头骨传导至用户的耳蜗。
[0183]
空气传导扬声器32可包括壳体320。壳体320可与振动组件310相耦合并基于骨骼传导声波5产生空气传导声波6。壳体320可与振动组件310通过连接件33彼此连接。壳体320可以作为第一机械振动的次级谐振系统。一方面，壳体320本身可以作为一个机械系统可以在第一机械振动的激励(actuate，actuation)下产生第二机械振动；另一方面，所述第二机械振动传导到空气中形成声音(即空气传导声波6)后，壳体320的内部空间可以作为谐振腔对所述声音进行放大。在一些实施例中，可以通过调整壳体320可与振动组件310之间的连接件33来调整壳体320对所述第一机械振动的响应，即，通过调整连接件33来调整壳体320
的音响效果。比如，连接件33可以是刚性的；。连接件33也可以是柔性的。例如，连接件33可以是弹性件，例如弹簧或弹片。因为不同弹性系数的系统对相同频率输入的响应在幅值上是不同的，因此，通过改变连接件33的弹性系数和/或壳体320的弹性系数和质量，可以调节第二机械振动对不同频率激励的幅值响应。在一些实施例中，所述声音输出装置为耳机。为了方便说明，图20所示的耳机为四边形结构。当然，所述耳机也可以有其他外形，比如圆柱形、普通的耳塞形状以及适用耳道内部结构的其他形状，等等。
[0184]
综上，图2示出的声音输出装置在振动组件310工作时可直接向外输出骨骼传导声波，如通过贴合人体皮肤将骨骼传导声音输出至人体。同时，振动组件310产生的第一机械振动通过连接件传递到壳体320，使得壳体320也具备一定的振动，即第二机械振动。所述第二振动可作为气导声波的声源向外界辐射声音，从而实现一个器件同时输出骨导声波和气导声波。进一步地，所述声音输出装置输出的骨导声波和气导声波来自于同一个驱动源，因此其输出的骨导声波(或者第一机械振动)和气导声波(或者第二机械振动)具有相关性。
[0185]
图21示出了图20所示结构的骨骼传导声波和空气传导声波的幅频特性。如图可见，所输出的骨骼传导声波的频谱与空气传导声波的频谱相关，各谐振峰位置彼此对应。然而，由于骨骼传导声波是通过振动扬声器31产生，而空气传导声波是所述次级谐振系统受到第一机械振动产生的，因此其对同一频率的激励信号在幅值上的响应是不同的。从图21中所示的骨骼传导声波和空气传导声波的幅频特性可以看出，所述声音输出装置输出的骨导声波在大概0hz-23hz以及大概1300hz以上的频率区间幅值输出大于气导声波。在23hz-1300hz这个频率区间，所述声音输出装置输出的气导声波的幅值大于骨导声波的幅值。
[0186]
由于人的声音以及乐器的声音基本集中在20hz-5khz之间。因此，如果以这个区间为目标频率范围，所述目标频率范围分成低频、可以中频、高频三个频率区间。比如，如前所述，低频可以指的是大体上20hz至150hz的频段，中频可以指的是大体上150hz至5khz的频段，高频段可以指的是大体上5khz至20khz的频段，中低频可以指的是大体上150hz至500hz的频段，中高频指的是500hz至5khz的频段。本领域普通技术人员将会理解，上述频段的区分只是作为一个例子大概给出区间。上述频段的定义可以随着不同行业、不同的应用场景和不同分类标准而改变。比如在另外一些应用场景下，低频指的是大体上20hz至80hz的频段，中低频可以指大体上80hz-160hz之间的频段，中频可以指大体上160hz至1280hz的频段，中高频可以指大体上1280hz-2560hz的频段，高频段可以指大体上2560hz至120khz的频段。
[0187]
则对于来自信号处理模块2的同一个控制信号，气导声波在低频区间有更大的幅值输出，而骨导声波在高频区间有更大的幅值输出。在中频区间，以1.3hz左右为界，所述声音输出装置输出的气导声波的幅值可以大于骨导声波的幅值，也可以小于骨导声波的幅值。当然，上述对声波输出的描述仅限于图20所示的声音输出装置。改变所述声音输出装置的设计可以改变其骨导声波和气导声波输出的分布。
[0188]
因此，通过调整所述声音输出装置不同要件的形状、位置、以及刚度，所述声音输出装置可以调整在目标频率范围内不同频段上调整骨导声波和气导声波的输出幅值，从而造成不同的输出音响效果。比如对于骨传导耳机来说，空气传导声波可以作为骨骼传导声波的补充，增强用户整体的声学感受。
[0189]
在下面的描述中，本技术将分别介绍所述声音输出装置的不同设计方案。
[0190]
图22示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图22中与图20中标号相同的要件(element)结构相同或相似，在此将不再赘述。
[0191]
在本实施例中，壳体320还包括出声孔322。空气传导声波6通过出声孔322从壳体320内部输出到壳体320之外。空气传导扬声器32还包括覆盖出声孔322的调音网323。调音网323可用于调节空气传导声波6的频率。在一些实施例中，壳体320可限定空腔319以容纳振动组件310的一部分。在一些实施例中，出声孔322可以是调音孔，其将振动组件310的第一机械振动在壳体320内部因振动空气产生的气导声波导出壳体320外，与壳体320自身振动(即，所述第二机械振动)所产生的气导声波相互作用，形成综合的气导声波输出。在一些实施例中，壳体320可包括多个出声孔322。用户可通过调节出声孔322的数量、位置、尺寸和/或形状来调节气导声波输出。
[0192]
图23示出了出声孔的不同位置的示意图。在一些实施例中，出声孔322可被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，背向所述太阳穴。在一些实施例中，出声孔322可被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，朝向所述用户的外耳道。在一些实施例中，出声孔322可被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，朝向所述用户的耳后。在一些实施例中，出声孔322可被定向为：当所述声音输出装置位于用户的太阳穴时，朝向所述用户的头顶。
[0193]
图24示出了不同出声孔位置下的空气传导声波的幅频特性。如图所示，假设将声音输出装置置于耳前偏上位置，使其振动扬声器与头部贴合以输出振动。在壳体不同位置处设置出声孔，其传递到人耳的气导声波会不同。相对于无引声孔的情况，在壳体背面设置出声孔(位置p1)会使得传递到人耳的气导声高频增加中频减少。在壳体侧面向着耳朵的方向设置出声孔(位置p2)会使得传递到人耳的气导声波的中高频成分均明显增加，这能够提高综合的声学音量，提高语音通讯的质量。在壳体侧面向着耳朵后方的方向设置出声孔(位置p3)会使得传递到人耳的气导声波的中高频成分有所增加，但所增加的幅度没有直接在指向耳朵方向打孔时增加的大。在壳体侧面指向头顶的方向设置出声孔(位置p4)只会稍微提高传递到人耳的气导声波音量，效果不显著。进一步地，出声孔的位置不只限于上述单独的位置，也可以是多个位置的组合，出声孔的数量可以是一个也可以是多于一个。
[0194]
因此，通过调整所述声音输出装置出声孔在壳体320上的不同位置，可以调整所述声音输出装置空气传导声波的幅频特性，进而调整所述声音输出装置的设计可以改变其骨导声波和气导声波输出的分布。比如对于骨传导耳机来说，空气传导声波可以作为骨骼传导声波的补充，增强用户整体的声学感受。
[0195]
图25示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图25中与图20中标号相同的要件(element)结构相同或相似，在此将不再赘述。
[0196]
振动扬声器131可包括振动组件1310。振动组件1310可以同所述信号处理模块电连接以接收所述控制信号，并基于所述控制信号产生骨骼传导声波5。振动组件1310可根据所述控制信号进行第一机械振动，其中，所述第一机械振动产生骨骼传导声波5。
[0197]
振动组件1310可进一步包括磁路系统1311、振动板1312以及线圈1313。磁路系统1311可被配置为产生第一磁场。具体地，磁路系统1311可包括磁间隙1317并被配置为在磁间隙1317中产生所述第一磁场。振动板1312可以同空气传导扬声器32的壳体1320连接。线圈1313可以同振动板1312机械连接并同所述信号处理模块电连接。线圈1313可置于磁间隙
1317中。线圈1313接收所述控制信号并基于所述控制信号产生第二磁场，由于所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，线圈1313会受到作用力f，从而激励振动板1312振动，以产生骨骼传导声波5。振动板1312可包括出声孔1314。
[0198]
空气传导扬声器32可包括壳体1320、振膜1321、第一调音网1322和第二调音网1323。壳体1320可与振动板1312相连以限定容纳磁路系统1311和振膜1321的空腔1319。壳体1320可包括调音孔1324。振膜1321可以同磁路系统1311和壳体1320连接，由于所述第一磁场同所述第二磁场的相互作用，磁路系统1311也会受到相应的反作用力-f并激励振膜1321振动，以产生空气传导声波6。空气传导声波6可通过出声孔1314从壳体1320的内部(即，空腔1319)输出到壳体1320的外部。第一调音网1322可覆盖出声孔1314以调节空气传导声波6的频率。第二调音网1323可覆盖调音孔1324以调节壳体1320内部的压力，从而调节空气传导声波6的频率。在一些实施例中，出声孔1314可以为多个。在一些实施例中，调音孔1324可以为多个。
[0199]
通过调节振动板1312和/或壳体1320的刚度(比如，结构尺寸、材料弹性模量、筋板肋片等特殊力学结构)，可以调节骨骼传导声波5的输出特性。可以通过调节振膜1321的形状、弹性系数、阻尼来调节空气传导声波6的输出特性。可以通过调节出声孔1314和/或调音孔1324的数量、位置、尺寸和/或形状来调节空气传导声波6的输出特性。
[0200]
图26示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图26所示实施例与图25所示实施例的相似，区别在于，在图26所示实施例中，出声孔1314位于壳体1320上，而非振动板1312上。
[0201]
图27示出了骨骼传导声波和空气传导声波的幅频特性。如图所示，在一些实施例中，可通过提高振动板和壳体的刚度将输出的骨骼传导声波的谐振频率提升至高频，可通过调节磁路质量、振膜弹性系数、设置调音孔等方式将输出的空气传导声波的谐振频率控制在低频。骨骼传导声波可以通过骨传导的方式使人产生听觉，空气传导声波可以通过传统的气导方式使人产生听觉。不同频段的骨骼传导声波和空气传导声波可以起到相互补充的作用，增强用户的听音感受。让用户在听到足够多的低频的同时不会感受到强烈的低频振动，同时，骨骼传导声波也增强了用户对高频的感受。
[0202]
图28示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图28所示实施例与图26所示实施例的相似，区别在于，在图28所示实施例中，磁路系统1311通过第一弹性件1315连接至壳体1320。通过用第一弹性件1315连接磁路系统1311与壳体1320，磁路系统1311产生的振动的一部分被输出到壳体1320与振动板1312的振动相结合形成骨骼传导声波的输出，磁路系统1311所产生的振动的另一部分激励振膜1321产生空气传导声波的输出。通过调节第一弹性件1315的弹性系数，可在人耳可听范围内产生至少两个谐振峰，实现更为宽频的骨骼传导声波的输出。
[0203]
图29示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图29所示实施例与图26所示实施例的相似，区别在于，在图29所示实施例中，磁路系统1311通过第一弹性件1315连接至振动板1312，振动板1312通过第二弹性件1316连接至壳体1320。在本实施例中，磁路系统1311并不与壳体1320相连。在一些实施例中，振动板1312可具有“工”形截面，振动板1312的上部可位于空腔1319之外，振动板1312的下部可位于空腔1319之内。在一些实施例中，磁路系统1311可通过弹性件1315连接至振动板1312的中部。通过调节第一弹性件
1315和/或第二弹性件1316的弹性系数，可在人耳可听范围内产生至少三个谐振峰，实现更为宽频的骨骼传导声波的输出。
[0204]
图30示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图30所示实施例与图26所示实施例的相似，区别在于，在图30所示实施例中，振动组件1310可进一步包括彼此刚性连接的磁路系统1311和振动板1312，振动板1312通过第二弹性件1316连接至壳体1320，空气传导扬声器32可包括彼此连接的线圈1313和振膜1321。在本实施例中，线圈1313并不与振动板1312相连。在本实施例中，因为线圈1313与振膜1321构成的系统质量较小，可实现宽频的空气传导声波输出。又因为磁路系统1311、振动板1312、第二弹性件1316的质量较大，通过调节第二弹性件1316的弹性系数，可以实现低频的骨骼传导声波输出。
[0205]
图31示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图31所示实施例与图26所示实施例的相似，区别在于，在图31所示实施例中，不设置第一调音网1322，且空气传导扬声器32可包括导声管1326，导声管1326可连接至壳体1320并联通出声孔1314并被配置为调节空气传导声波6的相位和/或改变空气传导声波6的传播方向，从而调节空气传导声波6的输出质量并增强空气传导声波6的输出效果。例如，通过导声管1326将空气传导声波6导向耳朵，可以提高人耳听到气导声波的音量。
[0206]
图32示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图32所示实施例与图26所示实施例的相似，区别在于，在图32所示实施例中，不设置第二调音网1323，并且空气传导扬声器32可包括导声管1326，导声管1326可连接至壳体1320并联通调音孔1324。通过在非出声孔(比如调音孔1324)处设置导声管1326，可对空气传导声波6进行相位调节，并且通过导声管1326导出的空气传导声波7与出声孔1314输出的空气传导声波6进行叠加，可实现对最终的空气传导声波的调控。
[0207]
图33示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。图33所示实施例与图26所示实施例的相似，区别在于，在图33所示实施例中，不设置第二调音网1323，并且空气传导扬声器32可包括被动振膜1327，被动振膜1327可以同调音孔1324机械连接。当振动板1312振动以产生骨传导声波时，壳体1320内的气压可能会相应改变和/或振动。通过在非出声孔(比如调音孔1324)处覆盖被动振膜1327，被动振膜1327由于壳体1320内外气压差的变化而产生的振动也可以向外界辐射次级空气传导声波7(即，所述骨传导声波引起所述壳体内部气压变化，从而激励所述被动振膜振动产生次级空气传导声波7)，将次级空气传导声波7与出声孔1314输出的空气传导声波6进行叠加，可实现对最终的空气传导声波的调控。
[0208]
图34示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的示意图。
[0209]
振动扬声器31可包括第一振动组件2310和弹性件2318。第一振动组件2310可同骨导信号处理电路21电连接以接收所述骨导控制信号，并基于所述骨导控制信号产生骨骼传导声波5。第一振动组件2310可包括：磁路系统2311、振动板2312以及第一线圈2313。磁路系统2311可通过弹性件2318连接至空气传导扬声器32的壳体2320。磁路系统2311可被配置为产生第一磁场。具体地，磁路系统2311可包括第一磁间隙2317和第二磁间隙2317并被配置为在第一磁间隙2317和第二磁间隙2317中产生所述第一磁场。振动板2312可以同壳体2320连接。第一线圈2313可以同振动板2312机械连接并同骨导信号处理电路21电连接。第一线圈2313可置于第一磁间隙2317中。第一线圈2313接收所述骨导控制信号并基于所述骨导控
制信号产生第二磁场，由于所述第一磁场同所述第二磁场相互作用，第一线圈2313会受到作用力f1，从而激励振动板2312振动，以产生骨骼传导声波5。振动板2312可包括出声孔2314。
[0210]
空气传导扬声器32可包括壳体2320、第二振动组件2316、第一调音网2322和第二调音网2323。壳体2320可与振动板2312相连以限定容纳磁路系统2311和振膜2321的空腔2319。第二振动组件2316可同气导信号处理电路22电连接以接收所述气导控制信号，并基于所述气导控制信号产生空气传导声波6。第二振动组件2316可包括振膜2321和第二线圈2327。振膜2321可以同壳体2320连接并同第二线圈2327连接。第二线圈2327可以同气导信号处理电路22电连接。第二线圈2327可置于第二磁间隙2317中。第二线圈2327接收所述气导控制信号并基于所述气导控制信号产生第三磁场，由于所述第一磁场同所述第三磁场相互作用，第二线圈2327会受到作用力f2，从而激励振膜2321振动，以产生空气传导声波6。空气传导声波6可通过出声孔2314从壳体2320的内部(即，空腔2319)输出到壳体2320的外部。第一调音网2322可覆盖出声孔2314以调节空气传导声波6的频率。第二调音网2323可覆盖调音孔2324以调节壳体2320内部的压力，从而调节空气传导声波6的频率。在一些实施例中，出声孔2314可以为多个。在一些实施例中，调音孔2324可以为多个。
[0211]
综上，调整所述声音输出装置出声孔在壳体上的不同位置，通过调整振动板和壳体的刚度，通过调节磁路质量、振膜弹性系数、设置调音孔等方式来调整所述声音输出装置输出的气导声波和骨导声波在频率范围和幅值。骨骼传导声波可以通过骨传导的方式使人产生听觉，空气传导声波可以通过传统的气导方式使人产生听觉。不同频段的骨骼传导声波和空气传导声波可以起到相互补充的作用，增强用户整体的声学感受。
[0212]
比如图35示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的一种幅频特性。如图所示，例如，骨导声波和气导声波包含的频率成分不同，可以起到频段相互补充的技术效果。
[0213]
在一些实施例中，气导声波包含中低频成分，骨导声波包含中高频成分。用户可通过空气传导方式听到中低频声音，通过骨骼传导的方式听到中高频声音。通过气导声波对低频进行补充，可在保证良好音质(特别是低频)的同时，避免低频骨导声波带来的强烈振动感。
[0214]
在一些实施例中，所述声音输出装置被配置为输出目标频率范围内的声波，所述骨骼传导声波包括所述目标频率范围的高频部分，所述空气传导声波包括所述目标频率范围的低频部分。
[0215]
在一些实施例中，所述骨骼传导声波可包含所述目标频率范围中的中频部分，所述空气传导声波可包括所述目标频率范围中的中频部分。
[0216]
在一些实施例中，气导声波包含中高频段成分，骨导声波包含中低频段成分。由于用户在听觉上对于中高频段声音更为敏感，同时所述用户通常在皮肤的触觉上对低频机械振动更为敏感。上述输出模式可在听觉和触觉上同时对用户提供提示，实现听觉和触觉双模式的提示/警示。
[0217]
在一些实施例中，所述振动扬声器还被配置为产生用户皮肤可感知的低频振动波。
[0218]
在一些实施例中，用户可以通过调节相应的信号处理模块(例如，骨导信号处理模块，气导信号处理模块)和/或输出模块(例如，振动扬声器，空气传导扬声器)的参数来使气
导声波和骨导声波分别包含所需的频段成分。
[0219]
图36示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的另一种幅频特性。如图所示，例如，骨导声波和气导声波包含相同的频率成分，可以起到增强某一频段的技术效果。
[0220]
在一些实施例中，骨导声波(振动)和气导声波(声音)在中低频段包含相同的频率成分，两者配合下可实现中低频输出大于中高频输出。人耳的听阈/等响曲线呈现中低频高、中高频低的特点，即人耳对中高频更为敏感。上述的中低频大于中高频的输出模式可较好地弥补因人耳听阈导致的对中低频声音的削弱作用，使得人耳听到的声音各频段均衡。
[0221]
在一些实施例中，所述骨骼传导声波可包括所述目标频率范围的低频部分，所述骨骼传导声波可同所述空气传导声波叠加，使得所述声音输出装置在中低频的输出大于其在中高频的输出。
[0222]
在一些实施例中，气导声波包含中低频段成分，骨导声波包含比气导声波更宽频段的成分。可实现骨传导听音，增强中低频成分，提升音质，同时不增加中低频的强烈机械震动，保证舒适性和安全性。
[0223]
在一些实施例中，骨导声波包含中低频段成分，气导声波包含比骨导声波更宽频段的成分，通过增加适当的中低频振动，给用户在有听觉感受的同时获得触觉的感受，增强听音体验。
[0224]
在一些实施例中，所述空气传导声波包含所述目标频率范围中的中频部分，所述骨骼传导声波包含所述目标频率范围中的低频部分和中频部分，所述骨骼传导声波比所述空气传导声波覆盖更宽的频率范围。
[0225]
图37示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的另一种幅频特性。如图所示，例如，空气传导声波和骨传导声波的在中高频段包含相同的频率成分。所述相同的频率成分可以是消音频率声波，即，当所述空气传导声波和骨传导声波的相同频率成分在相位上相反时，可实现对中高频漏音的削弱。此外，当所述空气传导声波和骨传导声波的相同频率成分在相位上相同时，可实现对中高频漏音的增强。
[0226]
在一些实施例中，气导声波包含中高频段成分，骨导声波包含比气导声波更宽频段的成分，可利用气导声波作为反相相消的声源来抵消骨导器件带来的中高频段漏音。
[0227]
在一些实施例中，所述空气传导声波可同所述骨骼传导声波包括共同的消音频率声波，所述空气传导声波可包含所述目标频率范围中的中频部分和高频部分，所述骨骼传导声波可比所述空气传导声波覆盖更宽的频率范围。
[0228]
图38示出了根据本技术实施例提供的声音输出装置的另一种幅频特性。
[0229]
在一些实施例中，骨导声波包含中高频段成分，气导声波包含比骨导声波更宽频段的成分，可增强中高频段声音。特别地，对于特定方案的气导开放双耳方案，可用骨导声波去弥补气导声波在中高频段的不足(例如声学结构带来的不足，振动分割带来的中高频段不足)，
[0230]
在一些实施例中，所述空气传导声波可包含所述目标频率范围中的中频部分和高频部分，所述骨骼传导声波可包含所述目标频率范围中的中频部分，所述空气传导声波可比所述骨骼传导声波覆盖更宽的频率范围。
[0231]
在一些实施例中，声音(气导)和振动(骨导)的输出可以由各自独立的模块/器件完成，影响其输出效果的因素除了相应的信号处理、单个模块/器件本身的特性之外，模块/
器件所在的位置，各模块/器件之间的相互作用/影响，也会影响到最终的输出效果。
[0232]
对于声音输出模块/器件(例如，空气传导扬声器)来说，其所处位置周围的边界条件会影响模块/器件的输出效果。以放置在人头附近的声音输出模块为例，其输出的声音会受人头形状、五官、耳廓等边界的影响。
[0233]
图39示出了根据本技术实施例提供的声音输出模块在处于头部不同位置时的声音的幅频特性。如图所示，放置在人头附近不同位置的声音输出模块输出的声音受到上述边界影响的情况不同，导致传导到人耳内的声音不同。从声源输出的声音在各频段均较平坦，但将其放置在头部不同位置后，传递到耳内的声音受声音传输路径上不同边界的影响而产生不同的变化，使得传递到耳内的声音在中高频段出现峰谷的变化。
[0234]
在一些实施例中，在所述声音输出装置被用户佩戴时，所述声音输出装置的一个或多个空气传导扬声器可位于用户的头后、头顶、额头、鼻梁、耳后、耳顶和/或耳前。
[0235]
受不同边界的影响，声源可向周围空间扩散的声音/在周围空间建立的声场/漏音也会不同。
[0236]
图40示出了根据本技术实施例提供的声音输出模块的漏音的幅频特性。如图所示，在相对声源在无遮挡的自由场条件下的漏音频谱中，将声源放置在头部不同位置，其向外界扩散的漏音也会受到不同边界的影响，从而导致漏音的频谱发生变化。该变化发生的频段也主要在中高频段。
[0237]
对于振动输出模块/器件(例如，振动扬声器)来说，由于其需要与用户接触来传递振动，因此模块/器件与用户在不同位置的接触，会给用户带来不同的振动体验。模块/器件输出的振动受其贴合位置处的组织力学特性影响，也受到贴合面压力及压力分布的影响，还受到振动方向的影响。
[0238]
一些振动输出模块/器件会在工作时向周围空间输出声音，该输出的声音同样也会受到周围边界条件的影响。
[0239]
图41示出了根据本技术实施例提供的振动输出模块的漏音的幅频特性。以贴合在人头不同位置的振动输出模块/器件为例，如图所示，其在不同位置向周围空间扩散的声音/在周围空间建立的声场/漏音也会不同。相对于振动输出模块/器件在无贴合自由场条件下的漏音，当振动输出模块/器件贴合于人头不同位置后，漏音在中、高频段发生明显变化，即中频段漏音减少，高频段漏音增加。
[0240]
在一些实施例中，在所述声音输出装置被用户佩戴时，所述声音输出装置的一个或多个振动扬声器可位于用户的乳突、头后、头顶、额头、鼻梁、耳后、耳顶和/或耳前。
[0241]
各模块/器件的输出可相互作用/相互影响，用户最终的体验是各模块/器件综合作用的结果，各模块/器件之间的相关因素对其相互作用会产生影响。
[0242]
各模块/器件的间距可影响其中一个模块/器件的输出到达另一个模块/器件处的幅值和相位，同时也影响了各模块/器件的输出到空间某处的幅值和相位，最终影响到了整体输出效果。
[0243]
图42示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源的位置关系示意图。图43示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同间距下的幅频特性。如图所示，以两个有一定间距的偶极子声源为例，其声源幅值相同，相位相反。当两者间距变化时，其向外界输出的声音能量/音量会发生变化。在此条件下，随着两个声源的间距增加，向外界输出
的声音音量会增加。
[0244]
各模块/器件本身的幅值可直接影响其输出到空间某处的幅值，进而影响各模块/器件输出的相互作用结果。同时，由于各模块/器件的输出会在空间中形成特定的声场分布，因此在空间的不同位置，模块/器件幅值产生的影响也会不同。
[0245]
图44示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源的位置关系示意图。图45示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同幅值比下的法向幅频特性。图46示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同幅值比下的轴向幅频特性。如图所示，以两个间距一定，相对角度一定，互为反相的偶极子声源为例，当其中一个声源的幅值相对另一个声源的幅值发生变化后，空间中产生的声场会发生变化。其中，在两个声源连线的中垂线位置(法向)，随着其中一个声源的幅值相对另一个声源的幅值比例由小变大，则该位置的声压级也随之增大。在两个声源连线的延长线位置(轴向)，随着其中一个声源的幅值相对另一个声源的幅值比例由小变大，则该位置的声压级随之减小。
[0246]
各模块/器件本身的相位可直接影响其输出到空间某处的相位，进而影响各模块/器件输出的相互作用结果。
[0247]
图47示出了根据本技术实施例提供的两个单极子声源的位置关系示意图。图48示出了根据本技术实施例提供的两个单极子声源在不同相位差下的幅频特性。如图所示，以两个间距一定，幅值相同的单极子声源为例，当两个声源的相位差变化时，其向外界输出的能量/音量会发生变化。当两者的相位差逐渐接近180
°
，输出的能量/音量逐渐变小(声压级变小)。同时，低频减小的幅度大于高频减小的幅度。
[0248]
一些模块/器件本身的输出即具有指向性/输出的空间分布各向异性，因此，具有此种特性的模块/器件本身的空间位置和姿态便会影响其在空间中建立的声场分布，进而会影响整体的输出效果。
[0249]
图49示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源的位置关系示意图。图50示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同频率下的法向角度与幅值的关系。图51示出了根据本技术实施例提供的两个偶极子声源在不同频率下的轴向角度与幅值的关系。如图所示，以两个距离一定、相位相反的偶极子声源为例，两声源极轴方向不同时，向外输出的声音也不同。取极轴方向与两声源连线之间形成的夹角为转动角度，两声源转动角度互补。随着转动角度的变化，空间中不同位置的声压级/音量不同。在两个声源连线的中垂线位置(法向)，声压级在转动角度约80
°
时有极大值，在约165
°
时有极小值。在两个声源连线的延长线位置(轴向)，声压级在转动角度约90
°
时有极小值。
[0250]
各模块/器件之间具有特定的空间排布，也会产生具有特殊分布的声场。
[0251]
图52示出了根据本技术实施例提供的五个单极子声源的位置关系示意图。图53示出了根据本技术实施例提供的五个单极子声源在不同频率下的幅值分布。如图所示，以按照平面二次曲线等间距排列的五个单极子声源为例，其可在二次曲线焦点附近产生声场的焦点，该处的声压级/音量达到极大。对于不同频率信号，这种声音聚焦的效果不同，随着频率的升高，聚焦效果越明显。这种聚焦效果也使得整个模块的输出具有空间的指向性。
[0252]
在各模块/器件具有特定空间排布的情况下，各模块/器件之间的输出相位差可以影响整个声场的形态，影响整个模块输出的空间指向性。
[0253]
图54示出了根据本技术实施例提供的五个单极子声源的位置关系示意图。图55示
出了根据本技术实施例提供的五个单极子声源在不同相位差下的幅值分布。如图所示，五个单极子声源沿二次曲线等间距排列，各声源的输出相位沿分布的二次曲线依次增加(或减少)角度θ。当角度θ变化时，声场的焦点位置发生变化，随着角度θ由0
°
增加到90
°
，声场焦点的位置向相位滞后的方向移动。
[0254]
在各模块/器件具有特定空间排布的情况下，各模块/器件之间的输出幅值会影响整个声场的形态，影响整个模块输出的空间指向性。
[0255]
图56示出了根据本技术实施例提供的五个单极子声源的位置关系示意图。图57示出了根据本技术实施例提供的五个单极子声源在不同幅值比下的幅值分布。如图所示，五个单极子声源沿二次曲线等间距排列，各声源的输出幅值沿分布的二次曲线以a为比例等比增加(或减少)。当比例a变化时，声音聚焦的效果发生变化，比例系数a越小(各模块/器件间的幅值差异变大)，聚焦效果越差，同时焦点位置向幅值较大的声源方向移动。同时，当幅值比例a变化时，整个模块输出的指向方向发生变化，其向幅值较大的声源方向发生偏转。
[0256]
在一些实施例中，声音输出装置可包括沿二次曲线等间距排列的多个空气传导扬声器。在一些实施例中，声音输出装置可包括沿二次曲线等间距排列的多个振动扬声器。
[0257]
图58示出了根据本技术实施例提供的骨骼传导声波和空气传导声波的多种组合方式。
[0258]
振动和声音能分别影响人的触觉和听觉，其给人造成的感受相比只有触觉和只有听觉时更为强烈，产生独特的感受。如图58中的(a)所示，其为一种振动和声音交替输出的工作模式，其可以起到增强提示或警报的作用。相比只有振动提示或者只有声音提示，这种振动和声音交替输出的模式可以激发人的触觉和听觉感受，实现强烈的提示效果。在一些实施例中，振动在1hz-500hz频段，声音在1khz-5khz频段。如图58中的(b)所示，其为一种振动和声音同时输出的工作模式，其可以同时激发人的触觉和听觉感受，也具有强烈的提示效果。也可以设置为振动随着声音的变化而变化(或者声音随着振动的变化而变化)，通过触觉和听觉来增强人体的感受。例如游戏或看电影时爆炸声伴随相应的振动信号以增强用户的感受。在声源定位的场景中，随着声源定位的变化而改变振动的模式(例如改变振动幅值或者频率)来对声源定位进行提示；在vr/ar设备中，随着视觉、听觉的变化而改变振动的模式，通过视觉、听觉、触觉的融合以增强沉浸感。由于振动和声音分别触发的是用户不同的感受器，因此两种感受(触觉和听觉)有明显的区分性，可以利用触觉和听觉两种不同的感受代表不同的状态，以实现信息的传递。如图58中的(c)所示，可将声音状态(激发听觉)表示成状态
″0″
，将振动状态(激发触觉)表示成状态
″1″
，间断输出声音或振动则可形成一串二进制信息，实现信息的传递。如图58中的(d)所示，可将声音状态和振动状态分别代表成莫斯码中的
″
.
″
和
″
一
″
，可实现信息通过莫尔斯编码进行传递。
[0259]
图59示出了根据本技术实施例提供的振动扬声器和空气传导扬声器在用户头部的位置。图60示出了根据本技术实施例提供的振动扬声器的漏音的幅频特性。图61示出了根据本技术实施例提供的振动扬声器的漏音在不同功率下的幅频特性。如图所示，振动输出模块(例如，振动扬声器)通过贴合于人体头部输出振动或者通过骨传导的方式输出声音。同时，由于振动输出模块带动起周围空气振动，会产生气导漏音，影响用户的使用体验。
[0260]
在振动输出模块的基础上增加声音输出模块，利用声音输出模块输出的气导声波与振动输出模块产生的气导漏音相互作用，以起到降低外漏音的效果。
[0261]
通过调节声音输出模块(例如，空气传导扬声器)的相位和幅值，也可以调节降外漏音的效果。以振动输出模块置于耳前的情况为例，调节声音输出模块的相位，使得其输出的声音与振动模块漏音同相位，则整个装置的漏音会增加；调节声音输出模块的相位，使得其输出的声音与振动模块漏音反相，则整个装置的漏音会减小。受两个模块间距的影响，降漏音只在特定频段实现。
[0262]
通过调节声音输出模块的信号幅值，也可以调节声音输出模块输出声音的幅值，进而影响降外漏音的效果。若输出声音幅值过小，则声音相消效果不明显；若输出声音幅值过大，则输出的声音主导了漏音的成分，也无法起到降漏音的效果。当输出声音的幅值与漏音的幅值相当时，才会有较明显的降漏音效果。
[0263]
在一些实施例中，增强现实(ar，augmented reality)/虚拟现实(vr，virtual reality)装置包括如上文所述的声音输出装置。例如，可在ar/vr装置上设置一个或多个声音和振动输出模块，为用户提供听觉和触觉输入。结合ar/vr装置的视觉输入，可增强用户的沉浸感。特别地，可在用户左右耳各设置一组声音和振动输出模块，其可为用户提供立体声音效的同时提供对应模式的振动。特别地，可在ar/vr装置的眼罩或者头带处设置声音和振动输出模块阵列，可实现声音的定向输出，也可利用振动输出模块阵列进行空间定位提示。例如，根据传感器(三轴加速度计、陀螺仪等)获得的用户移动和转动信号来控制声音输出模块阵列的输出，以使用户通过听觉来定位。也可控制振动输出模块阵列的振动模式来对用户进行距离、角度、力度等信息的提示。