可产生超声波的听筒及其构成的多媒体设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于多媒体设备的听筒，尤其是用于移动设备领域。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展和智能多媒体设备的应用越来越广，手势识别技术也开始进入人们的生活，应用多媒体设备上的麦克和扬声器可以接收和发送超声波，基于超声波的手势识别技术可以广泛应用于多媒体设备，使多媒体设备达到更好的交互功能，最大的一个优点是不用增加多媒体设备的成本，也无需修改多媒体设备的硬件电路。
[0003]人耳可感受的声音频率范围在16~20KHZ之间，而基于超声波的手势识别需要发出20Khz~500MHz的声波，在现有的听筒中不能实现。早期移动电话的听筒设计，延用家用有线电话的设计，造型较大，听筒设计也较大。随着科学技术的发展，移动电话造型趋于小型化，尤其在吵杂的环境下逾显声音变小，通话品质低落。使用者将听筒紧贴在耳朵上，让其密闭性更佳，达到更好的通话效果，但却造成使用者耳朵疼痛，脸颊发热等不适感。基于上述听筒设计的缺点，主要是因为听筒与耳朵间密闭性不佳造成的，为了改进该缺失，防止声音泄露，就在声音泄露部分(低频带)补偿，即增加泄露孔和减小出声孔，这就是防止声音泄露的低频加强型听筒。这种听筒的特点:在压力场条件下使用，使用时直接贴在人耳上，其负载是人耳；频响范围只覆盖语言频段(300~3400Hz )；听筒的出声孔很小，过滤了语音高频段。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术的缺点，提供一种新型的超声波听筒设计方案，该方案能使听筒发出所需频率的超声波，目标频响曲线的频率在3KHz以上时仍可以通过出声孔，且频响曲线在声波频率在小于3KHz部分不发生改变，即不改变听筒的声音质量也能发出超声波。
[0005]为了实现上述目的，本发明提供了一种可产生超声波的听筒，包括扬声器、音腔、出声孔、泄露孔、设置在所述的音腔中的麦克，用于对音腔中扬声器发出的声音频率进行实时监听；比较器，用于将麦克监听到的声音频率与目标频率进行比较；滤波器，用于根据比较器的比较结果对扬声器的输入信号进行调整；所述的出声孔尺寸被扩大化以使扬声器产生的目标频率的声波或超声波能从出声孔中出射，工作时给扬声器提供目标频率的输入信号，麦克监听音腔中的声音频率，比较器将声音频率与目标频响曲线比较，将输入信号通过滤波器进行曲线拟合，使得出声孔处的目标频响曲线的频率在3KHz以上时仍可以通过出声孔，且频响曲线在声波频率在小于3KHz部分不发生改变。
[0006]作为本发明进一步的改进，所述的滤波器采用最小二乘法进行曲线拟合。
[0007]作为本发明进一步的改进，所述的出声孔的最小尺寸是由扬声器尺寸、音腔尺寸、超声波频率的参数所决定。
[0008]根据本发明的另一方面，还提供了一种具有如上所述的可产生超声波的听筒的多媒体设备。
[0009]作为本发明进一步的改进，包括固定式设备和便携式设备。
[0010]作为本发明进一步的改进，所述的便携式设备包括手机、平板电脑。
[0011]由于采用了以上技术手段，该方案能使得听筒发出所需频率的超声波，该超声波听筒能广泛应用于基于超声波手势识别的多媒体设备，并对听筒声音的质量没有任何影响；不用增加多媒体设备的成本，也无需修改多媒体设备的硬件电路。
【附图说明】
[0012]附图1所示为现在常用听筒结构图；
附图2所示为常用听筒的等效电路图；
附图3所示为传统技术中听筒目标频响曲线；
附图4所示为根据本发明的可产生超声波的听筒结构图；
附图5所示为根据本发明的可产生超声波的听筒原理框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0014]常用听筒的设计如附图1所示，主要由出声孔、音腔、泄露孔和扬声器组成，图中10为出声孔，11是音腔，12是扬声器，13为泄露孔，14为人的耳朵，15表示扬声器发出的声压，其工作原理是:电动式听筒利用载流导体(由音频电流馈电的音圈)在永久磁体的磁场之间相互作用，使音圈震动而带动振膜振动，其能量变换方式是电能一机械能一声能。随着电流强度和方向的变化，音圈在磁隙中来回振动，振动的周期等于输入电流的周期，而振动的幅度，则正比于瞬间作用电流的强弱。如果给听筒输入一个超声波目标频率的信号，则能使听筒产生该频率的超声波，输入信号的能量越大，产生的超声波能量越大。
[0015]本方案的目的是提供一种新型的超声波听筒设计方案，该方案能使听筒发出所需频率的超声波，目标频响曲线的频率在3KHz以上时仍可以通过出声孔，且目标频响曲线在声波频率在小于3KHz部分不发生改变，即不改变听筒的声音质量也能发出超声波。在理论上等效的看，音腔相当于一个电容，出声孔相当于一个电感，听筒的扬声器相当于一个电流源，人的耳朵相当于一个电阻负载。扬声器发出的声波，对耳朵来说是一种声压信号，由于耳朵与听筒之间是不完全封闭的，部分声压信号通过泄露孔泄露出去，使得耳朵听到的声压信号处于平稳。电容和电感组成了一个无源低通滤波器，过滤声音的高频部分，等效图如图2所示。因而可以得出，出声孔越小，电感越大，可以通过的频率越小，高频部分过滤的越多；而出声孔越大，电感越小，可以通过的频率越高，声音中的高频信号就越多。所以，扩大出声孔，听筒扬声器发出的超声波能通过出声孔，然而与此同时带来的另一个问题就是在播放声音的时候也会同时产生不需要的噪音，使得正常使用过程中音频失真现象的产生。
[0016]如何解决上述新产