本技术涉及噪声控制,尤其涉及一种座椅及交通工具。
背景技术:
1、汽车在行驶过程中,由于气流与车身摩擦、轮胎与地面摩擦、发动机噪声等原因,会使车内产生较大的低频噪声,直接影响着乘客的乘车舒适度与身心健康。为有效抑制车内低频噪声,诸多研究将解决车内噪声的方法聚焦到主动降噪(active noisecancellation,anc)技术。anc技术的基本原理是通过产生与外界噪音相等的反相噪声,以对外界噪声进行抵消,从而实现降噪的目的。anc技术对于低频噪声具有较好的控制效果,预计未来会成为车内噪声控制的主要方案之一。
2、目前,anc技术通常会与车内座椅结合在一起,形成降噪座椅。然而,现有主流的降噪座椅的降噪效果并不好,乘客的头部稍微动一下,可能就会有非常明显的降噪性能差别,无法为乘客提供稳定的降噪体验,从而对乘客乘车舒适度的提升效果比较有限。
3、综上,如何为乘客提供稳定的降噪体验,是目前车内噪声控制领域中亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本技术提供一种座椅及交通工具,用以为乘客提供稳定的降噪体验。
2、第一方面,本技术提供一种座椅,包括座椅主体和头枕,头枕固定于座椅主体,头枕内设有传声器,座椅主体包括靠背,靠背内设有扬声器,在第一模式下,传声器用于采集噪声,扬声器用于播放噪声的反相噪声。
3、在上述方案中,头枕相对于靠背更靠近用户头部,因此,将传声器设于头枕,将扬声器设于靠背,使得传声器与用户头部之间的距离比较接近,而扬声器与用户头部之间的距离相对较远。如此,传声器与用户耳朵的距离比较接近,使得传声器采集到的噪声也能比较接近用户耳朵所听到的噪声,该噪声对应的反相噪声对用户耳朵处听到的噪声的抵消效果较好,可实现在用户耳朵处更优的降噪性能,使得用户获得更静谧的乘坐体验。而扬声器与用户耳朵的距离相对较远,则基于扬声场的声强变化随距离增大而变小的特性,即使用户头部发生比较小的移动,用户耳朵所听到的扬声器播放的声音也不会发生太大的变化,从而还有助于为用户提供稳定的降噪体验。可见,上述方案能够兼顾较好的降噪效果与稳定的降噪体验,可有效提升用户的乘坐舒适度。
4、可选地,第一模式为对降噪需求较大的模式,比如休憩模式或沉浸音播放模式等。通过在第一模式下主动降噪,可为用户提供比较静谧的环境来休息、或睡觉、或观看视频等,满足用户的降噪需求。
5、可选地,在第二模式下,传声器不工作,或者,传声器工作,但扬声器播放反相噪声进行降噪的降噪程度低于第一模式对应的降噪程度。其中,第二模式可以理解为是对降噪需求不大的模式,比如可以是除了休憩模式和沉浸音播放模式以外的其他任一模式。
6、进一步,可选地,在第二模式下,传声器和扬声器可都不工作,此情形下,第二模式下不降噪,扬声器只用来实现第一模式下的主动降噪功能。或者,在第二模式下,传声器不工作,扬声器工作,但扬声器播放的内容与第一模式播放的内容不同,此情形下,第二模式下不降噪,扬声器除了用来实现第一模式下的主动降噪功能以外,还可用来实现其他功能,比如还可用来播放道路提醒信息等。或者,在第二模式下,传声器和扬声器都工作,但扬声器播放反相噪声用来降噪的降噪程度低于第一模式下的降噪程度,比如扬声器在第二模式下播放反相噪声的频率上限低于在第一模式下播放反相噪声的频率上限,此情形下,第二模式下也会降噪,只是会比第一模式下的降噪效果差,因此用户在第二模式下也能具有一定的降噪体验。
7、在一种可能的设计中,当靠背在高度上覆盖头枕所在区域时,头枕可悬浮于靠背的前方,扬声器设置于靠背上与头枕重合的区域,比如可设在头枕后方未被遮挡的靠背上。该位置与用户耳朵的距离保持在10cm以上,使得用户耳朵受到扬声器次级声场的不均匀性的影响较小。
8、在一种可能的设计中,当靠背在高度上未覆盖头枕所在区域时,头枕可通过连杆连接于靠背的上方,扬声器设置于靠背中相对头枕的区域,比如可设在头枕下方的靠背的顶面上。该位置与用户耳朵的距离也能保持在10cm以上,也能使用户耳朵受到扬声器次级声场的不均匀性的影响较小。
9、在一种可能的设计中,为提高靠背的结构美观度,扬声器的振膜表面可向着用户头部。比如,当扬声器设在头枕后方未被遮挡的靠背上时,扬声器的振膜表面可向前。又比如,当扬声器设在头枕下方的靠背的顶面上时,扬声器的振膜表面可向上。
10、在一种可能的设计中,头枕包括头枕主体和摆动设置在头枕主体两侧的翻转部,头枕主体固定于靠背,传声器设置于翻转部,在第一模式下,翻转部处于靠近人耳的位置。如此,在切换至第一模式时,可通过转动翻转部,带动设置在翻转部中的传声器向着靠近用户耳朵的方向移动,以缩小传声器与用户耳朵的距离,提高第一模式下用户耳朵处的降噪效果。
11、进一步可能的设计中,在第二模式下,翻转部处于远离人耳的位置。如此,在切换至第二模式时,可通过转动翻转部使得翻转部向着远离用户耳朵的方向移动,以在第二模式下为用户提供更大的头部活动空间。
12、在上述设计的一个示例中,翻转部通过转动机构与头枕主体相连,头枕主体内设置有驱动器,驱动器连接转动机构,驱动器用于确定由第二模式切换至第一模式时,驱动转动机构带动翻转部转动至靠近人耳的位置,以及,确定由第一模式切换至第二模式时,驱动转动机构带动翻转部转动至远离人耳的位置。如此,可通过驱动器驱动转动机构转动,从而带动翻转部转动,使得传声器向着远离或靠近用户耳朵的方向移动,以实现对第一模式或第二模式下传声器与用户耳朵的距离的灵活控制。
13、进一步可能的示例中,驱动器连接控制器,控制器用于在确定用户头部稳定靠在头枕主体且当前处于第二模式时,向驱动器发送第一指示信息,以及,在确定用户头部未稳定靠在头枕主体且当前处于第一模式时,向驱动器发送第二指示信息;驱动器用于根据第一指示信息,确定由第二模式切换至第一模式,以及,根据第二指示信息,确定由第一模式切换至第二模式。
14、通过上述示例,控制器在确定用户正在休息、或正在睡觉、或处于其他头部稳定靠在头枕上的场景时,可通过驱动器控制转动机构带动翻转部转动,使得传声器靠近用户耳朵,以通过提高传声器采集噪声的准确性,为用户提供更加静谧的环境。反之,在确定用户未休息、或未睡觉、或处于其他头部未稳定靠在头枕上的场景时,可通过驱动器控制转动机构带动翻转部转动,使得翻转部远离用户耳朵,以为用户提供更大的头部活动空间,方便用户头部活动。
15、进一步可能的示例中,可通过如下方式一或方式二确定用户头部是否稳定靠在头枕主体上:
16、方式一,头枕主体上设有压力检测单元,或者头枕主体和靠背上均设有压力检测单元,压力检测单元连接控制器,压力检测单元用于检测头枕主体或者头枕主体和靠背的压力,并发送给控制器,控制器用于确定在设定时长内的压力均大于压力阈值,则确定用户头部稳定靠在头枕主体,否则确定用户头部未稳定靠在头枕主体。
17、在上述方式一中,控制器可通过分析一段时间内用户头部对头枕主体的压力变化,或者还包括用户背部对靠背的压力变化,来确定用户头部是否稳定靠在头枕主体上,压力检测单元的采集频率通常较高,实时性较好,因此该方式能及时确定出用户头部相对于头枕主体的姿态变化。另外,结合头部和背部两方面的压力来综合确定用户是否稳定靠在头枕主体,还能避免只分析头部压力而导致的误判,有助于提高检测的准确性。
18、方式二,座椅前方设有摄像模组,摄像模组连接控制器,摄像模组用于拍摄座椅的图像,并发送给控制器,控制器用于根据图像确定用户头部与座椅的头枕主体之间的距离,当设定时长内的距离均大于距离阈值,则确定用户头部稳定靠在头枕主体,否则确定用户头部未稳定靠在头枕主体。
19、在上述方式二中,控制器可通过分析一段时间内用户头部与头枕主体之间的距离变化,来确定用户头部是否稳定靠在头枕主体上,距离检测相比于压力检测来说更为直观,能使检测的准确性更高。
20、进一步可能的示例中,控制器在向驱动器发送第一指示信息或第二指示信息之前,还可以向用户发送提示信息,提示信息用于提示用户是否打开第一模式或第二模式。如此,在当前状态满足休憩模式或非休憩模式的切换条件时,通过提示用户指示是否切换,可满足不同用户的个人需求。
21、进一步可能的示例中,控制器向驱动器发送第一指示信息之后,还可以开启传声器与扬声器,以使传声器和扬声器工作,进而启动主动降噪。
22、进一步可能的示例中,控制器向驱动器发送第二指示信息之后,还可以关闭传声器,以关闭主动降噪,或者还可以不关闭传声器,但降低扬声器播放反相噪声进行降噪的降噪程度。比如,可以通过降低播放反相噪声的频率上限,来降低扬声器播放反相噪声进行降噪的降噪程度,从而扩大降噪区域范围,使得用户即使在非休憩模式下头部移动到距离扬声器更远的位置,也能听到扬声器播放的反相噪声。
23、第二方面,本技术提供一种交通工具,包括控制器与如上述第一方面或第一方面任一项设计中的座椅,控制器用于在检测到用户头部稳定靠在头枕时,控制座椅处于第一模式。可选地,控制器还用于在检测到用户头部未稳定靠在头枕时,控制座椅处于第二模式。关于控制器控制座椅实现模式切换的相关内容,可参见上述第一方面,此处不再重复赘述。
24、上述第一方面至第二方面的实现及有益效果,具体将在实施例部分进行介绍。