专利名称：用于骨传导装置中的耳机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种耳机，尤其是一种用于骨传导装置中的改进式耳机。
背景技术：
目前，市面上的普通耳机戴的时间长了会使人产生疲劳感，严重者还会 导致听力下降，危害使用者的身体健康，并且在嘈杂的环境中使用，由于噪 声的影响，通信对方传来的信号和传给通信对方的信号都会受到噪声的干扰， 从而难以达到较好的视听使用效果。
另外，虽然采用骨传导方式的耳机目前己有应用，如助听器、耳机、手 机电话等，但它只是将音频信号转变为一种振动频率传递到听骨，达到获取 声音的目的，从而功能比较单一。另外，由于现有的骨传导式耳机设计结构 复杂，内部组件较多，也不利于日常的维护与清洁。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种设计结构简单合理，能够有效消除外界噪 音干扰，避免空气传导方式给耳膜带来的损害，并且能够接收到周边环境的 语音信息的一种骨传导装置的一种用于骨传导装置中的改进式耳机。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于骨传导装置中的改进式耳机， 包括壳体及与所述壳体连接的电源，所述壳体内部设有麦克风、放大器与振 荡器，所述壳体内部还设有移频移相器、回声消除器与匹配器。
所述移频移相器的内部设有频率合成器。
所述频率合成器包括用于对频率控制字符进行线性累加的相位累加模 块、相位加法模块、波形存储模块、数字乘法模块、数模转换模块与低通滤 波模块。
所述匹配器内部还设有用于将低电压信号转换为声音信号的声电转换器。
所述麦克风的体积为5立方毫米，响应频率为5Hz—40000Hz，并且与所 述移频移相器、所述回声消除器、所述放大器、所述振荡器及所述匹配器相 连接。
所述振荡器由晶体振荡器与压控振荡器构成。
所述放大器包括前置放大模块、功率放大模块、预放大器、移频器与相 位探测单元。
所述相位累加模块与所述数模转换模块还分别与信号参考模块相连接。 所述晶体振荡器与所述压控振荡器之间还设有功分器。 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点
本实用新型的用于骨传导装置中的改进式耳机，包括壳体及与其连接的 电源，壳体内部不但设有麦克风、放大器与振荡器，还设有移频移相器、回 声消除器与匹配器。该匹配器内部设有声电转换器；移频移相器的内部设有 频率合成器，频率合成器主要由相位累加模块与波形存储模块构成。麦克风 的体积为5立方毫米，响应频率为5Hz—40000Hz，并且与移频移相器、回声 消除器、放大器、振荡器及匹配器相连接。本实用新型设计结构简单合理、 佩戴方便、使用安全，通过骨头介质来传导声音，避免使人产生疲劳感，也 保护使用者的听力，并且能够有效消除外界噪音干扰功能，同时解决了在使 用空气传导接收装置时使用者无法接收周边环境语音信息的弊端，还能够接 收到周边环境的语音信息，为听力障碍患者提供了一种全新的语音接收方式。
图l为本实用新型整体结构框图2为本实用新型频率合成器与信号参考模块连接框图； 图3为本实用新型频率实测图4为本实用新型振动装置与放大器连接结构框图。
具体实施方式
图1为本实用新型整体结构框图，本实用新型通过与其连接的电源为其内部的部件提供电能，其内部组件包括麦克风、移频移相器、回声消除器、 放大器、振荡器及匹配器，振荡器依次与放大器、移频移相器、匹配器、回 声消除器与麦克风连接。该振荡器由晶体振荡器与压控振荡器构成，晶体振
荡器与压控振荡器之间还设有功分器；放大器包括前置放大模块、功率放大 模块、移频器与相位探测模块；移频移相器的移相范围为0—2tt，移相步进值 小于且等于0.1°，频率转换时间小于且等于lps，杂散值大于且等于75dB。 移频移相器内部还设有频率合成器，频率合成器包括用于对频率控制字符进 行线性累加的相位累加模块、相位加法模块、波形存储模块、数字乘法模块、 数模转换模块与低通滤波模块。匹配器的内部设有声电转换器，匹配器用于 的高电压信号转换为低电压信号，然后低电压信号输入其内部的声电转换器 中，该声电转换器用于将低电压信号转换为声音信号，然后将传输至回声清 除器内部。声学回声消除器是对扬声器信号与由它产生的多路径回声的相关 性为基础，建立远端信号的语音模型，利用它对回声进行估计，并不断地修 改滤波器的系数，使得估计值更加逼近真实的回声。然后，将回声估计值从 话筒的输入信号中减去，从而达到消除回声的目的。声学回声消除器还将话 筒的输入与扬声器过去的值相比较，从而消除延长延迟的多次反射的声学回 声。根椐存储器存放的过去的扬声器输出值的多少，声学回声消除器可以消 除各种延迟的回声；该麦克风利用硅芯片制造工艺首先在硅表面之下蚀刻出 一个极其微小的孔状空间，然后在其上覆盖一层厚度仅为500纳米的薄膜。 当声波传至孔穴中的时候，其表面的这层薄膜将振动并产生电子信号。该信 号经由其它电子器件等经过进一步处理后，就可以达到麦克风的录音以及扩 音效果。该麦克风的外形为传统的芯片状，响应频率为5Hz—40000Hz，其体 积仅为约5立方毫米，是目前普通微型麦克风的约十分之一。
图2为本实用新型频率合成器与信号参考模块连接框图。频率合成器包 括用于对频率控制字符进行线性累加的相位累加模块、相位加法模块、波形 存储模块、数字乘法模块、数模转换模块与低通滤波模块，相位累加模块与 所述数模转换模块还分别与信号参考模块相连接。其中，参考信号单元为高 稳晶振，其输出信号用于提供DDS频率合成器各种部件的同步工作；相位累 加器是DDS频率合成器的核心，它由一个N位字长的二进制加法器和一个由 时钟fc取样的N位寄存器组成，作用是对频率控制字K进行线性累加；波形 存储器中所存储的是一张函数波形查询表，对应不同的相位码址输出不同的幅度编码。当相位控制字为0，幅度控制字为l时，相位累加器输出的相位序 列对波形存储器寻址，得到一系列离散的幅度编码。该幅度编码经D/A转换 后得到对应的阶梯波，最后经低通滤波器平滑后可得到所需的模拟波形。设 相位累加器字长为N，则DDS频率合成器输出频率fo和频率分辨率Afmin
厶fmin豕
通过改变相位控制字P可以控制输出信号的相位参数，令相位加法器的 字长为M，当相位控制字由O跃变到P (P#0)时，波形存储器的输入为相位 累加器的输出与相位控制字P之和，因而其输出的幅度编码相位会增加 2兀p/2M，使最后输出的模拟信号产生相移。相移最小步进主要取决于相位加 法器的字长，相移分辨率则取决于相位累加器的字长N，如以下两个公式所 示
n 2 it 2 b
DDS频率合成器输出信号的幅度可通过在波形存储器之后插入一个数字 相乘器来实现，幅度控制字A起到对波形存储器的输出幅度编码进行加权的 作用。
由以上分析可知，当DDS频率合成器的相位累加器字长和相位加法器字 长固定后，通过改变K、 P、 A可有效地控制DDS频率合成器输出模拟信号 的频率、相位和幅度。
图3为本实用新型频率实测图。由图3可知，DDS频率合成器是一个全 数字结构的开环系统，无反馈环节，因此其速度极快， 一般都在毫微秒量级。
由于全数字结构，导致DDS频率合成器的致命缺陷即杂波分布广泛，当 落入输出频带内，则无法滤除。杂散主要是由于数字器件的非理想特性而带 来的幅度量化误差、相位截断误差等因素所致。
其主要杂波分量遵循Nyquist抽样定理，杂波分量出现在参考频率与输出 频率的组合处，艮P-
nfc±fo(n=0， ±1， ±2，...)处。在fo处的信号最强，距输出频率最近的杂波分量为fc-fo。
DDS频率合成器原理上是一个分频器，因此理论上DDS输出信号的相位 噪声较时钟信号更好，但是由于数字器件本身噪声基底的限制以及其他一些 不可预知的因素，因而DDS频率合成器输出信号的相噪都不及时钟信号。
图4本实用新型振动装置与放大器连接结构框图，该振荡器由晶体振荡 器与两个压控振动器构成，晶体振荡器与两个压控振荡器之间还设有功分器。 该放大器分别由两个前置放大模块与功率放大模块构成，两个功率放大模块 通过线路分别与相位探测模块连接，该相位探测模块分别与两个移频器及其 中一个压控振荡器连接。
该放大器内部采用双积分电子电路，不同于传统的低通滤波器原理。所 谓积分电路是由一个串接在反馈环路内的电容器和一个运算放大器等构成的 一个电子电路，与电容器并联的电阻用来阻此积分器对过低频率的积分引起 的运算放大器直流电声失调而造成过载，这一电路频率回应随频率的降低而 斜率上升，频率每降低一个倍频程而频率回应则以6dB的斜率上升。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型并非 局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护 范围。
权利要求1、一种用于骨传导装置中的改进式耳机，包括壳体及与所述壳体连接的电源，所述壳体内部设有麦克风、放大器与振荡器，其特征在于，所述壳体内部还设有移频移相器、回声消除器与匹配器。
2、 如权利要求l所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述移频移相器的内部设有频率合成器。
3、 如权利要求2所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述频率合成器包括用于对频率控制字符进行线性累加的相位累加模块、相 位加法模块、波形存储模块、数字乘法模块、数模转换模块与低通滤波模块。
4、 如权利要求l所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述匹配器内部还设有用于将低电压信号转换为声音信号的声电转换器。
5、 如权利要求l所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述麦克风的体积为5立方毫米，响应频率为5Hz—40000Hz，并且与所述移 频移相器、所述回声消除器、所述放大器、所述振荡器及所述匹配器相连接。
6、 如权利要求l所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述振荡器由晶体振荡器与压控振荡器构成。
7、 如权利要求l所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述放大器包括前置放大模块、功率放大模块、预放大器、移频器与相位探 测单元。
8、 如权利要求3所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述相位累加模块与所述数模转换模块还分别与信号参考模块相连接。
9、 如权利要求6所述的用于骨传导装置中的改进式耳机，其特征在于， 所述晶体振荡器与所述压控振荡器之间还设有功分器。
专利摘要本实用新型涉及一种用于骨传导装置中的改进式耳机，包括壳体及与其连接的电源，壳体内部不但设有麦克风、放大器与振荡器，还设有移频移相器、回声消除器与匹配器。该匹配器内部设有声电转换器；移频移相器的内部设有频率合成器，频率合成器主要由相位累加模块与波形存储模块构成。麦克风的体积为5立方毫米，响应频率为5Hz-40000Hz，并且与移频移相器、回声消除器、放大器、振荡器及匹配器相连接。本实用新型设计结构简单合理，通过骨头介质来传导声音，避免使人产生疲劳感，也保护使用者的听力，并且能够有效消除外界噪音干扰功能，还能够接收到周边环境的语音信息，为听力障碍患者提供了一种全新的语音接收方式。
文档编号H04R1/10GK201222804SQ20082012805
公开日2009年4月15日 申请日期2008年7月15日 优先权日2008年7月15日
发明者维 方, 毕军生, 王娟娟 申请人:龙天运通(北京)科技发展有限公司