一种智能头戴设备及可穿戴系统的制作方法

1.本技术属于智能穿戴的技术领域，涉及一种头戴设备，特别是涉及一种智能头戴设备及可穿戴系统。


背景技术：

2.随着智能化技术的发展，智能穿戴设备的使用变得越来越普遍，智能穿戴设备是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计、开发出可以穿戴的设备的总称，如手表、手环、眼镜、服饰等。其中的智能头戴设备也在某些方面为人们的生活带来了极大的便利，出现了各种各样的头戴设备类型。
3.由于其佩戴方式、几何形状的限制，大多数智能头戴设备都无法使用传统的耳机型发声方式，而是采用开放式发音。相对于传统耳机的封闭式向人的耳道发出声音，开放式发音使得扬声器发出的声音既可以被耳道接收，也会辐射到周围环境中。


技术实现要素：

4.在本技术的一个方面，本技术的实施例提供一种智能头戴设备，包括：镜架、第一镜腿和第二镜腿，所述镜架的两端分别与第一和第二镜腿连接；所述第一镜腿内设有第一发声装置，所述第一发声装置将所述第一镜腿内的空腔分隔为第一前音腔和第一后音腔；所述第二镜腿内设有第二发声装置，所述第二发声装置将所述第二镜腿内的空腔分隔为第二前音腔和第二后音腔；所述第一镜腿包括第一出音孔，所述第二镜腿包括第二出音孔；所述第一出音孔与所述第一前音腔连通且所述第二出音孔与所述第二前音腔连通，或所述第一出音孔与所述第一后音腔连通且所述第二出音孔与所述第二后音腔连通；所述第一发声装置和所述第二发声装置接收的电信号相位方向相反。
5.在一种可能的实施方式中，所述第一发声装置和所述第二发声装置被构造为接收相位方向相反的电信号，并通过所述第一出音孔、所述第二出音孔发出幅度相同、相位相反的声音信号。
6.在一种可能的实施方式中，所述第一发声装置和所述第二发声装置的性能规格相同；所述第一发声装置和所述第二发声装置所接收的电信号的幅值、频率相同。
7.在一种可能的实施方式中，所述第一发声装置包括单个扬声器，所述扬声器将所述第一镜腿内的空腔分隔为所述第一前音腔和所述第一后音腔；和/或，所述第一发声装置包括至少两个扬声器构成的扬声器组，所述扬声器组将所述第一镜腿内的空腔分隔为所述第一前音腔和所述第一后音腔。
8.在一种可能的实施方式中，所述第二发声装置包括单个扬声器，所述扬声器将所述第二镜腿内的空腔分隔为所述第二前音腔和所述第二后音腔；和/或，所述第二发声装置包括至少两个扬声器构成的扬声器组，所述扬声器组将所述第二镜腿内的空腔分隔为所述第二前音腔和所述第二后音腔。
9.在一种可能的实施方式中，所述第一出音孔在所述第一镜腿的位置与所述第二出
音孔在所述第二镜腿的位置相同。
10.在一种可能的实施方式中，所述第一出音孔和所述第二出音孔具有相同的几何规格。
11.在一种可能的实施方式中，所述第一出音孔位于所述第一镜腿下部和/或外侧部；所述第二出音孔位于所述第二镜腿下部和/或外侧部。
12.在一种可能的实施方式中，所述第一出音孔位于所述第一镜腿下部，并位于所述第一镜腿对应耳廓区域的前部；所述第二出音孔位于所述第二镜腿下部，并位于所述第二镜腿对应耳廓区域的前部；所述第一出音孔和第二出音孔对称设置。
13.在一种可能的实施方式中，所述镜架的两端分别与所述第一镜腿、第二镜腿活动连接。
14.在本技术的另一个方面，本技术的实施例一种可穿戴系统，包括：所述的智能头戴设备。
附图说明
15.图1显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中的结构原理图。
16.图2显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中的各部件结构示意图。
17.图3显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中的发声原理框图。
18.图4显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中指定位置的频率响应对比图。
19.图5显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中入耳声压的频率响应对比图。
20.元件标号说明
[0021]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
镜架
[0022]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一镜腿
[0023]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二镜腿
[0024]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一发声装置
[0025]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二发声装置
[0026]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一出音孔
[0027]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二出音孔
[0028]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
镜腿耳廓前部
具体实施方式
[0029]
以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0030]
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图示中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
oled等显示源，通过光波导等投射从而形成对用户人眼的显示画面的能力，例如ar眼镜。在一些实施例中，尽管没有进一步详细地描述，其它类型的智能眼镜，例如mr等，只要其具有音频功能，均可适用于本技术实施例提供的技术方案。
[0047]
在一些实施例中，镜腿与镜架连接是固定连接，即镜腿与镜架的连接位置是固定的，形成固定的佩戴角度。在此处，镜腿与镜架固定连接并不对镜腿本身的结构构成特别限定，例如镜腿本身是可伸缩的或固定长度或柔性可弯曲的。
[0048]
在一些实施例中，镜腿与镜架连接是活动连接，例如通过转轴、卡簧、铰链等进行连接，使得镜腿相对镜架的张开角度是可调整的。
[0049]
在一些实施例中，第一出音孔、第二出音孔可以被构造为所需的形状，例如长方形、正方形、圆形、椭圆形等各种形状的孔洞设计。例如，可以均为长条形。
[0050]
在一些实施例中，第一发声装置和第二发声装置被构造为接收相位方向相反的电信号，并通过第一出音孔、第二出音孔发出幅度相同、相位相反的声音信号。
[0051]
例如，第一发声装置和第二发声装置被构造为接收相位方向相反，大小(幅值、频率等)不同的电信号，通过设置或调整第一发声装置、第二发声装置的功率放大器，使其分别通过第一出音孔、第二出音孔发出幅度相同、相位相反的声音信号。
[0052]
例如，第一发声装置和第二发声装置的性能规格相同，第一发声装置和第二发声装置所接收的电信号的幅值、频率相同，从而使其分别通过第一出音孔、第二出音孔发出幅度相同、相位相反的声音信号。
[0053]
在一些实施例中，第一发声装置包括单个扬声器，扬声器将第一镜腿内的空腔分隔为第一前音腔和第一后音腔；和/或，第一发声装置包括至少两个扬声器构成的扬声器组，扬声器组将第一镜腿内的空腔分隔为第一前音腔和第一后音腔。
[0054]
在一些实施例中，第二发声装置包括单个扬声器，扬声器将第二镜腿内的空腔分隔为第二前音腔和第二后音腔；和/或，第二发声装置包括至少两个扬声器构成的扬声器组，扬声器组将第二镜腿内的空腔分隔为第二前音腔和第二后音腔。
[0055]
在一些实施例中，第一出音孔在所述第一镜腿的位置与所述第二出音孔在所述第二镜腿的位置相同。例如，第一出音孔位于所述第一镜腿下部和/或外侧部；对应地，第二出音孔位于所述第二镜腿下部和/或外侧部。例如，第一出音孔和第二出音孔对称设置。在本技术的一个实施例中，第一出音孔位于所述第一镜腿下部，并位于所述第一镜腿对应耳廓区域的前部；第二出音孔位于所述第二镜腿下部，并位于所述第二镜腿对应耳廓区域的前部。
[0056]
在本技术的一个实施例中，第一出音孔和所述第二出音孔的位置相同，第一出音孔和所述第二出音孔的几何形状和尺寸相同。结合图2所示，显示了第一出音孔6和第二出音孔7对称设置，在用户佩戴智能头戴设备的情况下，出音孔面向用户的耳廓前部，如图2中的镜腿耳廓前部8。
[0057]
容易理解，智能头戴设备在佩戴状态下相对于用户的头部存在左侧、右侧的概念，本技术的实施例并不限制左右的概念。于一实施例中，以佩戴所述智能头戴设备的用户左右侧为参考，所述第一镜腿为左侧镜腿，所述第二镜腿为右侧镜腿。于另一实施例中，以佩戴所述智能头戴设备的用户左右侧为参考，所述第一镜腿为右侧镜腿，所述第二镜腿为左侧镜腿。
[0058]
本技术实施例所称的智能头戴设备，可以是具有独立工作能力的电子设备，该电子设备具有自身的操作系统，例如其包括处理器、存储器等，在存储器上存储有计算机程序，处理器执行对应的计算机程序时实现必要的功能。例如接收外部内容(音频、视频、图片等数据)输入或播放本地内容。
[0059]
本技术实施例所称的智能头戴设备，可以是依赖于外部设备输入执行功能的电子设备，例如该电子设备通过有线或者无线的方式与外部设备联通，通过接收外部内容(音频、视频、图片等数据)输入，智能头戴设备实现音频输出、视频显示、图片显示等功能。
[0060]
所称的外部设备，例如，可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机等本地设备，通过有线或无线的方式与智能头戴设备连通；例如，可以是各种远程的云服务，如某某音乐、某某视频等云服务，通过网络的方式智能头戴设备获取云服务提供的内容。
[0061]
在本技术的实施例中，扬声器所获得音频源信号可以是播放本地含有音频的内容产生的，也可是是通过有线或者无线的方式接收外部包含音频的内容产生的。
[0062]
在前述实施例中，所述处理器可以是通用处理器，例如中央处理器(central processing unit，简称cpu)；还可以是数字信号处理器(digital signal processing，简称dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，简称asic)、现场可编程门阵列(field programmable gatearray，简称fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。所述存储器可能包含随机存取存储器(random access memory，简称ram)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
[0063]
在前述实施例中，连接可以是通过网络连接，例如无线网络、有线网络、和/或无线网络和有线网络的任意组合。网络可以包括局域网、互联网、电信网、基于互联网和/或电信网的物联网(internet of things)、和/或以上网络的任意组合等。有线网络例如可以采用双绞线、同轴电缆或光纤传输等方式进行通信，无线网络例如可以采用3g/4g/5g移动通信网络、蓝牙、zigbee或者wi-fi等通信方式。
[0064]
如图2所示，在本技术的一个实施例中，第一镜腿2为左侧镜腿，第二镜腿3为右侧镜腿；发声装置为单个扬声器。智能头戴设备包括镜架1，和左侧镜腿2以及右侧镜腿3，镜架1分别与左侧镜腿2、右侧镜腿3形成连接，左侧镜腿2和右侧镜腿3内具有空腔；智能头戴设备包含有扬声器，左侧镜腿2内设置有第一发声装置4，右侧镜腿3内设置有第二发声装置5，第一发声装置4和第二发声装置5设置在空腔内，第一发声装置4和第二发声装置5将所在镜腿的空腔分隔为前音腔和后音腔；在左侧镜腿2上开设有左侧出音孔6，在右侧镜腿3上开设有右侧出音孔7，左侧出音孔6和左侧镜腿2内部的前音腔连通，右侧出音孔7和右侧镜腿3内部的前音腔连通。
[0065]
第一发声装置即扬声器4和第二发声装置即扬声器5接收相位相反的电信号后，实现振动发声。在扬声器振动系统的运动过程中，对前音腔压缩空气的同时，对后音腔是膨胀空气，反之亦然，扬声器4和扬声器5均从前音腔发出的声波时刻保持振幅相同、相位相反。请参阅图3，显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中的发声原理框图。如图3所示，左侧扬声器的正负极输入端与音频信号处理器的正负极反接，右侧扬声器与音频信号处理器的正负极正接。由于本实施例中两侧扬声器同等规格并且接收的是相位相反的电信号，因此左侧出音孔6和右侧出音孔7发出的声波幅值相等、相位相反，是一对声偶极子，可以对辐射
到佩戴者周围环境中的声波进行抵消，降低漏音，尤其是对佩戴者前方和后方的声泄露很小。
[0066]
左侧出音孔6和右侧出音孔7位于智能头戴设备佩戴者的耳廓前部。耳廓前部由于人头部的遮挡作用，以及两侧扬声器到同一耳道的距离差异，使得一侧扬声器辐射到另一侧耳道的声压较小，耳道接收到的声波主要由同侧的扬声器发出，所以本实施例对佩戴者的入耳声压影响很小，在增加私密性防止漏音的同时，不会损失佩戴者的声学体验。
[0067]
请参阅图4，显示为本技术的智能头戴设备于一实施例中指定位置的频率响应对比图。如图4所示，呈现了本技术前述实施例与相关技术中眼镜镜腿的同一侧采用声偶极子结构的技术方案，在距离佩戴者前方30cm位置处的频率响应曲线对比图，通过对比可以看出，本实施例对于佩戴者周围远场的漏音改善较为明显。
[0068]
请参阅图5，显示为本技术的智能头戴设备于前述实施例中入耳声压的频率响应对比图。如图5所示，呈现了本技术实施例与相关技术中眼镜镜腿的同一侧采用声偶极子结构的技术方案，佩戴者的入耳声压频率响应曲线对比图，通过对比可以看出，本技术实施例在降低周围声泄露的同时，不会影响佩戴者的声学体验。
[0069]
如图2所示，在本技术的一个实施例中，第一镜腿2为左侧镜腿，第二镜腿3为右侧镜腿；发声装置为单个扬声器。智能头戴设备包括镜架1和左侧镜腿2以及右侧镜腿3，镜架1分别与左侧镜腿2、右侧镜腿3形成连接，左侧镜腿2和右侧镜腿3内具有空腔；智能头戴设备包含有扬声器，左侧镜腿2内设置有第一发声装置4，右侧镜腿3内设置有第二发声装置5，第一发声装置4和第二发声装置5设置在空腔内，第一发声装置4和第二发声装置5将空腔分隔为前音腔和后音腔；在左侧镜腿2上开设有左侧出音孔6，在右侧镜腿3上开设有右侧出音孔7，左侧出音孔6和左侧镜腿2内部的后音腔连通，右侧出音孔7和右侧镜腿3内部的后音腔连通。
[0070]
如图2所示，在本技术的一个实施例中，第一镜腿2为左侧镜腿，第二镜腿3为右侧镜腿；发声装置为两个或两个以上的扬声器组。位于两侧镜腿上的扬声器组为相同设计，并给予相反的电信号。智能头戴设备包括镜架1和左侧镜腿2以及右侧镜腿3，镜架1分别与左侧镜腿2、右侧镜腿3形成连接，左侧镜腿2和右侧镜腿3内具有空腔；智能头戴设备包含有扬声器组，左侧镜腿2内设置有扬声器组4，右侧镜腿3内设置有扬声器组5，扬声器组4和扬声器组5设置在空腔内，扬声器组4和扬声器组5将空腔分隔为前音腔和后音腔；在左侧镜腿2上开设有左侧出音孔6，在右侧镜腿3上开设有右侧出音孔7，左侧出音孔6和左侧镜腿2内部的前音腔连通，右侧出音孔7和右侧镜腿3内部的前音腔连通或者左侧出音孔6和左侧镜腿2内部的后音腔连通，右侧出音孔7和右侧镜腿3内部的后音腔连通。通过在每一侧镜腿内对扬声器组进行联合使用，可以实现更好的声学效果，实现了降低漏音的目的。
[0071]
本技术所提供的可穿戴系统，包括：结合图1至图5所述的智能头戴设备。
[0072]
所述智能头戴设备包括：
[0073]
镜架、第一镜腿和第二镜腿，所述镜架的两端分别与第一和第二镜腿连接；
[0074]
所述第一镜腿内设有第一发声装置，所述第一发声装置将所述第一镜腿内的空腔分隔为第一前音腔和第一后音腔；
[0075]
所述第二镜腿内设有第二发声装置，所述第二发声装置将所述第二镜腿内的空腔分隔为第二前音腔和第二后音腔；
[0076]
所述第一镜腿包括第一出音孔，所述第二镜腿包括第二出音孔；所述第一出音孔与所述第一前音腔连通且所述第二出音孔与所述第二前音腔连通，或所述第一出音孔与所述第一后音腔连通且所述第二出音孔与所述第二后音腔连通；
[0077]
所述第一发声装置和所述第二发声装置接收的电信号相位方向相反。
[0078]
上述实施例仅例示性说明本技术的原理及其功效，而非用于限制本技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本技术所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本技术的权利要求所涵盖。