一款加装可见光通信设备的头戴式隔音耳机的制作方法

本发明涉及头戴式隔音耳机领域，尤其涉及可以进行可见光通信的头戴式设备。

背景技术：

1、工业化机械是工厂内噪声污染的主要来源，由于各种动力机、工作机做功时产生的撞击、摩擦、喷射以及振动，甚至会产生一百二十分贝以上的声响，这些声响，像纺织车间、锻压车间、粉碎车间和钢厂、水泥厂、气泵房、水泵房都比较严重，虽然都做了一定程度的降噪处理，但仍然不可能从根本上消除机器本体上所产生的噪声，在如上场所中，作业人员常常需要长时间在高噪音的环境下工作，这对他们的身体健康带来了诸多负面影响，长期暴露于噪音环境中可能导致听力受损、耳鸣等问题，同时也会引发失眠、焦虑等心理困扰，因此，在如上强噪声环境下作业人员一般会佩戴具有很强隔音效果的耳塞或者耳机，但是这会对作业人员之间的工作沟通造成困难。

2、公开号cn211880593u的专利《一种新型头戴式降噪隔音耳机》，提供了一种舒适度较高的多重降噪隔音耳机，并不提供通信条件，不能为室内作业人员提供交流手段。

3、公开号cn206164799u的专利《可见光通信的语音播放系统、耳机及音乐播放器》，提供了一种可以接收到可见光信号并且播放声音的播放器，但没有可见光通信的发射端，不能实时将人说话的声音转化为光信号发送出去；而且该专利没有很强的隔音效果，不能起到保护人听觉的作用；该专利的应用场景有限，只能在安装了可见光发射端设备的展馆或者博物馆中使用，被动接收外界的光信号，获取广播等公共通知等，但不能为室内作业人员提供有效的交流手段。

4、针对以上情况，本专利提供了一款基于可见光通信技术的室内实时对话的隔音耳机，可以为以上问题提供一种解决方案。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了如下技术方案。

2、本发明提供了一款加装可见光通信设备的头戴式隔音耳机，包括：

3、五个可见光接收器、一个控制芯片、两个隔音耳罩、两个内置扬声器、一个麦克风、一个摄像头、一个头带和一个led光信号发射装置。

4、所述控制芯片是可见光通信技术信号处理部分，包括了信号放大电路、信号降噪处理电路和数模转换模块；包括能将麦克风生成的电信号进行降噪滤波和调制，就可以从led光信号发射装置发送出去；包括能将接收装置生成的电信号进行降噪滤波和解调，通过数模转换模块后就可以在耳机中播放声音。

5、所述麦克风是由一个振动元件和一个电信号转换器组成，振动元件可以根据声音的振动产生微弱的电信号，同时麦克风内部集成声音处理元件，可以对输入的声音信号进行降噪，随后输入控制芯片进行处理；当佩戴耳机时，麦克风正好位于嘴巴正前方，保证良好的收音效果。

6、所述led光信号发射装置是可见光通信的发射端，从麦克风输入控制芯片的电信号经过控制芯片的调制算法处理调制成0、1信号，该0，1信号通过驱动电路驱动led的闪烁，利用led灯可以高频亮灭的特性，亮表示1，灭表示0，就可以将所需要传递的信号通过光发送出去。

7、所述可见光接收器是可见光通信技术的光信号接收部分，光敏元件对于光的照射下会产生约30ma的微弱电流，经过跨阻放大器进行放大后，就可以产生5v左右可以被处理的信号，经过控制芯片对信号的处理后即可重新转成声音信号，通过耳罩内的扬声器内播放出来。

8、优选地，所述两个隔音耳罩、两个内置扬声器、一个麦克风和一个头带可以组成舒适的头戴式耳机，加上可见光通信装置后外观与生活中常见的头戴式耳机没有太大的差异，不会对作业人员造成额外的负担。

9、优选地，所述控制芯片放置于一个方形小盒子内，固定在头带的中心位置，可以有效的防尘防水。

10、优选地，所述五个可见光接收器一个位于左耳罩外侧的中心位置，一个位于右耳罩外侧的中心位置，一个位于头顶装有控制芯片模块盒的前侧，一个位于头顶装有控制芯片模块盒的后侧，一个位于头顶装有控制芯片模块盒的上方，五个可见光接收器分别接收来自作业人员左侧、后侧、前侧、后侧、上方的可见光信号，保证全方位都可以接收到声音。

11、优选地，所述led光信号发射装置位于头顶装有控制芯片模块盒的前侧，随头的朝向一致，可以方便作业人员的对话。

12、优选地，所述摄像头位于头顶装有控制芯片模块盒的前侧，随头的朝向一致，可以方便管理人员查看作业人员的第一视角。

13、优选地，所述隔音耳罩材料使用复合材料，在保证长时间佩戴舒适的情况下可以有效降低外界噪声。

14、优选地，所述头戴式隔音耳机使用电池模块进行供电，当没电时可以插电使用。

15、本发明一方面提供一种通过室内装有可见光信号调制器的照明led和佩戴上述的加装可见光通信设备的头戴式隔音耳机的指定作业人员进行定向传声的方法，包括：

16、步骤一，监控控制室内的管理人员在控制面板输入指定作业人员头上佩戴的耳机编号；

17、步骤二，管理人员通过对麦克风说话；

18、步骤三，声音会通过麦克风转化为电信号，通过控制芯片调制后输出二进制信号，并在每句话前生成一个耳机编号对应一个二进制识别码；

19、步骤四，二进制信号通过室内装有可见光信号调制器的照明led发送出去；

20、步骤五，作业人员的耳机接收到带有二进制识别码的光信号时，控制芯片会与自己的编号进行验证，只有二进制识别码与自己的编号一致的耳机才会将声音通过耳机扬声器播放出来；而通过耳机上led光信号发射装置发送的光信号前不带有二进制识别码，所以只要能够接收到光信号的耳机都会直接播放声音。

21、本发明另一方面提供一种通过室内装有基于可见光通信技术的拨号装置、室内装有可见光信号调制器的照明led和佩戴上述的加装可见光通信设备的头戴式隔音耳机的指定作业人员进行通话的方法，包括：

22、步骤一，作业人员在室内装有基于可见光通信技术的拨号装置上输入目标人员头上佩戴的耳机编号，将头顶的led朝向装置上的可见光接收器；

23、步骤二，作业人员通过对麦克风说话；

24、步骤三，声音会通过麦克风转化为电信号，通过控制芯片调制后输出二进制信号，并通过耳机上的led光信号发射装置发送出去。

25、步骤四，基于可见光通信技术的拨号装置接收到光信号后，会在每句话前生成一个耳机编号对应的二进制识别码；

26、步骤五，新的二进制信号通过室内装有可见光信号调制器的照明led发送出去；

27、步骤六，目标人员的耳机接收到带有二进制识别码的光信号时，控制芯片会与自己的编号进行验证，只有二进制识别码与自己的编号一致的耳机才会将声音通过耳机扬声器播放出来。

28、步骤七，当目标人员到达另一台拨号装置上，重复上述操作，双方就可以实现在强噪音情况下的正常通信。

29、本发明的有益效果是：

30、本专利所提供的头戴式可见光耳机具备出色的隔音效果，有效降低了作业人员在噪音环境中的干扰；同时，通过运用可见光通信技术，该耳机实现了面对面的交流，无需进行纸上写字或线上打字等繁琐操作，从而提高了工作效率；即使在室内强噪声环境下，该耳机仍能稳定可靠地传输可见光信号，确保作业人员之间的正常沟通；尤其对于特殊行业而言，该耳机还能有效降低潜在风险；本发明也是提供了在强噪声工厂内，厂外管理人员对指定作业人员进行定向传声的方法；本发明更是提供了在强噪声工厂内，作业人员与作业人员之间不在面对面条件下进行通话的方法；本发明为解决强噪声环境下的通信问题提供了高效、安全的解决方案。