骨传导蓝牙单声道耳麦的制作方法

[0001]
本发明涉及一种骨传导蓝牙单声道耳麦，更加详细而言，涉及一种通过小巧的款式，能够提高使用者便利性的骨传导蓝牙单声道耳麦。


背景技术：

[0002]
一般，人类能够听到声音的方法有两种，分别为空气传导(air conduction)方式和骨传导(bone conduction)方式，其中，空气传导方式是由空气传播的声音的振动被传递到位于耳内的鼓膜，鼓膜的振动通过位于鼓膜内的三个骨头的耳小骨传递到螺旋形状的耳蜗中，在耳蜗内填充有所谓淋巴液的液体，该液体的振动转换为电信号而传递到听觉神经，从而人类的大脑能够识别声音。
[0003]
骨传导方式是在声音识别机制中，省略振动经过鼓膜和耳小骨的过程，因此将声音的振动通过颅骨直接传送到螺旋形状的耳蜗中，从而即便在鼓膜或者耳小骨有异常，也能通过骨传导传递声音，作为该表现方式，使用骨传导扬声器。
[0004]
如上所述骨传导扬声器的优点是，即便长时间使用，对听觉也不会有影响，而且可以同时听取通过空气传导的外部的声音和通过骨传导的声音，从而能够积极应对在周围突然发生的危险状况。
[0005]
另外，在噪音环境下，相比利用一般扬声器的方式，可以进行更加准确的通信，作为所述骨传导扬声器的应用领域，多用于聋哑人用通信设备、多媒体电器、网络电话、手提电话用蓝牙头戴式耳麦和军事中。
[0006]
一方面，通常的免提设备乃至耳机中，用于接收使用者的通话声音的麦克风被露在外部而与使用者的嘴部远距离隔开，因此，除了通话声音之外，还接收外部噪音，具有不仅降低通话质量，而且露在外部的麦克风容易发生污染的问题。
[0007]
为此，试图开发内设有入耳式麦克风(in ear mic)的免提设备乃至耳机进行商用化，所述入耳式麦克风的形态为在使用者的耳内的外耳道插入麦克风，由此接收通过鼓膜传递的使用者的通话声音。
[0008]
然而，即使所述骨传导方式具有如上所述优点，也由于入耳式麦克风紧贴骨传导扬声器，因此，当使用入耳式麦克风时，受骨传导扬声器的振动干扰而容易发生振鸣，而且使用在耳机乃至耳麦时，低音频的声音在耳道内的空间内发生补偿干扰，因此，虽然声音部分被增强，然而振动被传递到骨头以及皮肤组织时，中高音频成分被减弱而在体现高音质方面受限。


技术实现要素：

[0009]
本发明是为了解决以上说明的现有技术中的问题而提出的，其目的在于，提供一种当佩戴者说话时，将佩戴者的脸部皮肤的振动处理成可听的电信号，从而能够传递到通过无线通信方式连接的受话侧的使用者终端的骨传导蓝牙单声道耳麦。
[0010]
本发明的其他目的在于，提供一种能够对骨传导扬声器和皮肤传导麦克风进行模
块化来进行安装的骨传导蓝牙单声道耳麦。
[0011]
为了解决如上所述目的，根据本发明的骨传导蓝牙单声道耳麦，其包括：挂耳部110，形成为用于挂在佩戴者的一侧耳朵上的形状；主体部130，在外侧边缘面上垂直设置有所述挂耳部110，在内部形成有设置空间，在与佩戴者接触的外侧端部凹陷形成有半圆形的设置槽132；骨传导扬声器以及麦克风模块140，一部分插入设置于所述设置槽132，将从外部接收的声音信号通过骨传导方式传递给所述佩戴者，或者将所述佩戴者说话时产生的脸部皮肤的振动处理成可听的电信号进行传送；以及控制部150，安装在所述主体部130的内部以与所述骨传导扬声器以及麦克风模块140电连接，从而通过所述佩戴者的控制，控制所述骨传导扬声器以及麦克风模块140的动作。
[0012]
另外，优选为，根据本发明的骨传导蓝牙单声道耳麦，进一步包括电池模块120，可拆装地结合于所述挂耳部110的上端部，供应事先充电的电量，当所述挂耳部110和所述电池模块120相结合时，形成在所述挂耳部110的端部的电连接口118与形成在与所述挂耳部110相对应的所述电池模块120的端部上的电插头相接为可拆装。
[0013]
另外，所述主体部130包括：主体壳体131，其包括：第一壳体131a，内部形成有设置空间以使一侧面开放，在外侧上端边缘面贯穿形成有第一设置孔134a，在设置空间的外侧中心面贯穿形成有第二设置孔134b；以及第二壳体131b，覆盖第一壳体131a的开放的一侧面，在外侧端部凹陷形成有半圆形的设置槽132，在设置槽132的底面以一定高度形成有安装突起133，在外侧中心部以一定长度形成有突起135。
[0014]
另外，优选为，在挂耳部110的下端部朝外侧方向以一定长度突出形成有结合棒112，从而结合棒112插入于在主体壳体131的外侧上端边缘面贯穿形成的第一设置孔134a内后，利用结合单元，在主体部130的内部固定挂耳部110。
[0015]
另外，所述骨传导扬声器以及麦克风模块140，包括：壳体141，插入设置于所述主体部130的壳体131的第二设置孔132，插入固定于形成在所述第二设置孔132的底面的安装突起133，在内部分别凹陷形成有第一设置槽142以及第二设置槽143；皮肤传导麦克风144，插入设置于所述壳体141的第一设置槽142；骨传导变换器145，插入设置于所述壳体141的第二设置槽143；以及壳体罩148，覆盖所述开放的壳体141的侧面。
[0016]
如上所述，根据本发明的骨传导蓝牙单声道耳麦具有如下效果。
[0017]
首先，当佩戴者说话时，将佩戴者的脸部皮肤的振动处理成可听的电信号，能够传递到通过无线通信方式连接的受话侧的使用者终端，从而相比使用骨传导麦克风的情况，能够减少振鸣的同时，还不减弱中高音频成分，能够实现高音质。
[0018]
另外，能够对骨传导扬声器和皮肤传导麦克风进行模块化来进行安装，从而即便佩戴者以长时间佩戴的状态工作或者长时间佩戴防毒面具的情况下进行佩戴，也能够减少不舒适感。
附图说明
[0019]
图1是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的整体外形的立体示意图。
[0020]
图2是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的内侧的立体示意图。
[0021]
图3是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的分解立体图。
[0022]
图4是用于说明根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的电池模块的组装动作的示意图。
[0023]
图5是用于说明根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的佩戴状态的示意图。
[0024]
图6是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的控制部的块构成图。
[0025]
图7以及图8是利用根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦说话时，提取佩戴者的语音信号中包含的噪音，并分别示出经lms处理的结果的图表。
具体实施方式
[0026]
以下，参考附图说明根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的结构和动作。
[0027]
图1是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的整体外形的立体示意图，图2是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的内侧的立体示意图，图3是根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的分解立体图。
[0028]
如图1至图3所示，包括：挂耳部110，形成为用于挂在佩戴者的一侧耳朵上的形状；电池模块120，可拆装地结合于挂耳部110的上端部，供应事先充电的电量；主体部130，在外侧边缘面上垂直设置有所述挂耳部110，在内部形成有设置空间，在与佩戴者接触的外侧端部凹陷形成有半圆形的设置槽132；骨传导扬声器以及麦克风模块140，一部分插入设置于所述设置槽132，将从外部接收的声音(语音)信号通过骨传导方式传递给佩戴者，或者将佩戴者说话时产生的脸部皮肤的振动处理成可听的电信号进行传送；以及控制部150，安装在主体部130的内部以与骨传导扬声器以及麦克风模块140电连接，从而通过佩戴者的控制，控制骨传导扬声器以及麦克风模块140的动作。
[0029]
其中，虽未图示，挂耳部110的内部优选在电池模块120和设置在主体部130的内部的控制部150之间设置有电线(省略图示)，在挂耳部110的内部底面优选形成有插入肋(省略图示)以便设置电线后固定电线使其不发生晃动或者移动。
[0030]
另外，如图4所示，挂耳部110的端部上侧面可以弯曲形成为字形，在该弯曲的端部上侧面可拆装地结合有在内部安装有充电用电池的电池模块120的底面。
[0031]
一方面，如图3所示，主体部130包括：主体壳体131，其包括第一壳体131a和第二壳体131b，所述第一壳体131a内部形成有设置空间以使一侧面开放，在外侧上端边缘面贯穿形成有第一设置孔134a，在设置空间的外侧中心面贯穿形成有第二设置孔134b，所述第二壳体131b覆盖第一壳体131a的开放的一侧面，在外侧端部凹陷形成有半圆形的设置槽132，在设置槽132的底面以一定高度形成有安装突起133，在外侧中心部以一定长度形成有突起135；橡胶材质的耳塞136，为了使周围的杂音最小化，安装在突起135上以便以一定长度安装在佩戴者的耳孔内；以及操作部160，突出设置于主体壳体131的第二设置孔134b上以与控制部150电连接，包括电源开/闭开关162以及音量调节开关164。
[0032]
优选为，在本发明中，如图3所示，在挂耳部110的下端部朝外侧方向以一定长度突出形成有结合棒112，从而结合棒112插入于在主体壳体131的外侧上端边缘面贯穿形成的第一设置孔134a内后，利用固定弹簧113或者螺帽等结合单元，在主体部130的内部固定挂耳部110。
[0033]
另外，骨传导扬声器以及麦克风模块140，包括：壳体141，插入设置于第一壳体131a的第二设置孔132，插入固定于安装突起133，在内部分别凹陷形成有第一设置槽142以及第二设置槽143；皮肤传导麦克风144，插入设置于壳体141的第一设置槽142；第一听觉垫145，设置在皮肤传导麦克风144的上部；骨传导变换器145，插入设置于壳体141的第二设置槽143；第二听觉垫147，设置在骨传导变换器145的上部；以及壳体罩148，覆盖开放的壳体141的侧面。
[0034]
一方面，如图6所示，控制部150包括：适应滤波器部152，针对通过皮肤传导麦克风144输入的语音信号的样品，按照预设的时间推测最佳维纳滤波器(optimum wiener filter)的系数，决定目前的输出值；lms算法处理部154，分别执行带通(band-pass)滤波通过皮肤传导麦克风144输入的输入信号中包含的周期性杂音、层(level)滤波输入信号中包含的非周期性杂音、平滑(smoothing)滤波输入信号中包含的冲击音或者瞬间杂音，并输出到适应滤波器部152；错误信号检测部156，提取将从适应滤波器部152输出的输出信号和预设的标准信号进行比较的错误信号，并反馈到lms算法处理部154。在本发明的优选实施例中，适应滤波器部152对于包含有随着时间而统计性特性不同的不稳定(non-stationalry)信号的信号，进入样品的每个时间都使用临近均值法(adjacent averaging method)和s-g方法(savitzky-golay method)推测最佳维纳滤波器的系数。
[0035]
以下，参考附图说明根据本发明的优选实施例的骨传导蓝牙单声道耳麦的动作。
[0036]
(1)替换电池模块
[0037]
当挂耳部110和电池模块120相结合时，形成在挂耳部110的端部的电连接口118与形成在与挂耳部110相对应的电池模块120的端部上的电插头相接为可拆装，同时，形成在挂耳部110的弯曲的端部上侧面的第一以及第二结合口114、116与形成在与挂耳部110的弯曲面相对应的电池模块120的底面的第一以及第二结合突起结合为可拆装。
[0038]
与此相反地，为了充电或者其他目的而从挂耳部110分离电池模块120时，形成在挂耳部110的端部的电连接口118与形成在与挂耳部110相对应的电池模块120的端部上的电插头相互分离，同时，形成在挂耳部110的弯曲的端部上侧面的第一以及第二结合口114、116与形成在与挂耳部110的弯曲面相对应的电池模块120的底面的第一以及第二结合突起也相互分离。
[0039]
(2)当从外部接收语音信号以及传递佩戴者的语音时，动作控制部150控制将从智能手机等外部设备传送的语音信号转换为电信号以传递到听觉神经，而完成提供给各个骨传导变换器145的功能，另外，控制将从皮肤传导麦克风144接收的使用者的脸部皮肤的振动转换为可听的电信号，从而利用蓝牙等无线网络，完成向智能手机等受话侧的使用者终端输出的功能。
[0040]
其中，当佩戴者说话时，皮肤传导麦克风144向控制部150传送经接收的语音信号，控制部150执行预设的过滤，针对此，利用图6至图8进行说明。
[0041]
控制部150的适应滤波器部152推测通过皮肤传导麦克风144输入的语音信号的最佳维纳滤波器(optimum wiener filter)的系数，决定目前的输出信号。
[0042]
此时，lms算法处理部154带通(band-pass)滤波通过皮肤传导麦克风144输入的语音信号中包含的周期性杂音，层(level)滤波语音信号中包含的非周期性杂音，平滑(smoothing)滤波语音信号中包含的冲击音或者瞬间杂音，并输出到适应滤波器部152。
[0043]
一方面，错误信号检测部156比较从适应滤波器部152输出的输出信号和预设的希望信号，当错误超过预设范围时，将检测的错误信号反馈到lms算法处理部154。
[0044]
由此，控制部150从佩戴者的语音信号中提取噪音成分，通过适应滤波器部152、lms算法处理部154以及错误信号检测部156适用用于将经提取的噪音成分最小化的滤波时，可以从混有噪音的原来语音信号中复原稳定的语音数据。
[0045]
图7中，位于上部的图表表示佩戴者说话时产生的混有杂音的语音信号，位于下部的图表表示有效提取佩戴者说话时产生的语音信号中包含的混合有多种形态的杂音的结果。
[0046]
图8中，位于上部的图表表示通过一般的滤波方式处理而被失真的语音信号，位于下部的图表表示通过根据本发明的骨传导耳机控制部的lms滤波进行处理而各个噪音成分被去除，原来的语音信号没有发生失真而呈现复原状态。
[0047]
如上所述，本发明在本说明书中通过具体的构成要素等特定事项和被限定的多种实施例以及附图进行了说明。然而，其仅是为了有助于更加全面理解以及容易实施本发明而提供的，本发明并不局限于所述实施例，只要是本领域技术人员可以从所述记载中进行多种修改以及变形。
[0048]
因此，本发明的思想并不由说明的实施例而定，不仅是专利权利要求范围，而且与该专利权利要求范围均等或者等价变形的所有范围皆应属于本发明思想的范畴内。