一种音波共振系统的制作方法

1.本发明涉及枕头技术领域，尤其是指一种音波共振系统。


背景技术：

2.在居家床品中，枕头是不可或缺的物件。对枕头应用合适的设计和材质，有助于给使用者提供舒适的体验。另一方面，合适的音乐具有一定的放松减压效果。将音乐与枕头功能结合起来的音乐枕，应当充分利用音乐的特性实现放松效果。进一步地，若将音乐的听感、触感统一起来，实现音波与人体体细胞、听觉神经的同时刺激，在合适的条件下可有放松效果。不过目前这一领域存在的问题是，在传统设计中，音波共振影响使用者侧躺，会对耳部造成不适。此外，现有音乐枕调低音量，音波共振的强度也往往减弱，若调高音量，音波共振强度则跟着增强，这样不能独立调节音量与共振强度，给使用者带来不便；同时现有产品没有提供适于音波共振的音源方案，由此使用者不得不自己挑选音乐，但是未经筛选验证的音乐包含的共振低频成分较少，会削弱音波共振带来的放松效果。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本发明提供一种音波共振系统，包括：载体和设置在所述载体上的：存储单元，用于预存筛选后的音频信号；触发单元，用于接收用户的触发信号；处理单元，用于根据所述触发信号对筛选后的音频信号进行分频和/或分通道处理；发声单元，用于接收筛选后的音频信号和/或经过分通道后的音频信号，并根据所述筛选后的音频信号和/或经过分通道后的音频信号发声；共振发声单元，用于接收通道信号，并根据所述通道信号发声并产生振动，其中所述通道信号为对筛选后的音频信号进行分频和/或分通道处理后得到的信号；共振传导单元，用于将所述振动传导至所述载体上，所述共振传导单元包括设置在所述载体上的共振传导曲面，所述共振传导曲面能够将所述振动信号进行辐射传导；其中，所述载体还包括设于载体内的共振腔室，所述共振腔室的表面形成所述共振传导曲面。
4.在本发明的一种实施方式中，所述共振腔室的内表面设有第一凹槽，所述共振发声单元嵌入所述第一凹槽，所述共振发声单元部分露出于所述第一凹槽。
5.在本发明的一种实施方式中，所述共振腔室的内部填充有用于减弱共振的辐射传导的填充材料，所述填充材料的密度或硬度小于所述载体材料。
6.在本发明的一种实施方式中，所述载体为对称结构，所述载体的一侧端延伸有凸出结构，所述共振腔室位于所述凸出结构的一侧。
7.在本发明的一种实施方式中，所述载体内设有第二凹槽，所述发声单元设于所述
第二凹槽内，所述第二凹槽连通有传音通道，所述载体的侧表面设有与传音通道连通的出音孔。
8.在本发明的一种实施方式中，所述出音孔对称设于所述凸出结构的两侧。
9.在本发明的一种实施方式中，还包括：通信单元，所述通信单元与所述处理单元通信连接，用于实现与上位机的通信连接以接收筛选后的音频信号。
10.在本发明的一种实施方式中，所述电源模块与所述处理单元电连接，用于为所述处理单元的工作提供电源供应。
11.在本发明的一种实施方式中，所述发生单元包括音乐扬声器，所述共振发声单元包括低频振动增强扬声器。
12.在本发明的一种实施方式中，所述触发单元包括遥控面板、按键面板、移动终端中的一种或多种，所述处理单元包括mcu。
13.在本发明的一种实施方式中，还包括用于筛选音频信号的音频筛选单元，所述音频筛选单元进行筛选音频信号的方法为：待测音频信号输入该音波共振系统，共振发声单元在5v电压2.5w的功率下工作；此时监测一加速度曲线，该加速度方向为；垂直于共振腔室底部平面的竖直方向，该加速度所在的位置为：传导曲面的顶点；根据加速度曲线得到传导曲面振动时的峰值加速度和平均加速度；根据峰值加速度和平均加速度筛选能达到共振效果的音频信号。
14.在本发明的一种实施方式中，所述根据峰值加速度和平均加速度筛选能达到共振效果的音频信号的方法为：以峰值加速度数值介于 0.9-4.5m/s
2 之间，且平均加速度数值介于 0.5-4.5m/s
2 之间的音频信号作为筛选后的音频信号。
15.在本发明的一种实施方式中，所述音频信号为bpm（(beat per minute，每分钟节拍数)）不高于159的放松音乐、或白噪音、或人声颂唱的疗愈音频。
16.本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明以枕头为载体搭建一种音波共振系统，设有音波共振发声单元以及容纳该音波共振发声单元的共振腔室，降低共振辐射的传导，减弱对耳膜的冲击；设有独立调节音量及共振强度的系统，使得音量大小及共振强度可独立调节；筛选并提供定制音源，确保播放该类音乐时都有共振效果。
附图说明
17.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1是本发明的音波共振系统结构图。
18.图2是本发明的载体结构图。
19.图3是本发明的载体剖面结构图。
20.图4是本发明的载体内部结构图。
21.图5是本发明的音波共振系统工作流程图。
22.说明书附图标记说明：100、存储单元；200、触发单元；300、处理单元；400、发声单元；500、共振发声单元；600、共振传导单元；700、通信单元；800、载体；801、共振腔室；802、共振传导曲面；803、第一凹槽；804、凸出结构；805、第二凹槽；806、传音通道；807、出音孔；
900、电路主板。
具体实施方式
23.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
24.参照图1至图5所示，本发明的一种音波共振系统，包括：载体800和设置在所述载体800上的：存储单元100，用于预存筛选后的音频信号；触发单元200，用于接收用户的触发信号；处理单元300，用于根据所述触发信号对筛选后的音频信号进行分频和/或分通道处理；发声单元400，用于接收筛选后的音频信号和/或经过分通道后的音频信号，并根据所述筛选后的音频信号和/或经过分通道后的音频信号发声；共振发声单元500，用于接收通道信号，并根据所述通道信号发声并产生振动，其中所述通道信号为对筛选后的音频信号进行分频和/或分通道处理后得到的信号；共振传导单元600，用于将所述振动传导至所述载体800上，所述共振传导单元600包括设置在所述载体800上的共振传导曲面802，所述共振传导曲面802能够将所述振动信号进行辐射传导；所述共振传导曲面802不直接与人体接触，共振传导曲面802将传导振动至附着在其上方的部分载体上，该部分载体再将振动传导给头枕载体时的用户；其中，所述载体800还包括设于载体800内的共振腔室801，所述共振腔室801的表面形成所述共振传导曲面802。
25.具体地，所述共振腔室801的内表面设有第一凹槽803，所述共振发声单元500嵌入所述第一凹槽803，所述共振发声单元500部分露出于所述第一凹槽803。
26.具体地，当需要放大共振的辐射传导时，在共振腔室801的内部填入密度和硬度相比载体800更大的材料，当需要减弱共振的辐射传导，填入密度和硬度相比载体800更小的材料；本发明为减弱侧躺时耳膜受到的振动冲击，所述共振腔室801的内部填充有用于减弱共振的辐射传导的填充材料，所述填充材料的密度或硬度小于所述载体800材料，所述载体800的材料可为记忆棉、乳胶等材质，所述填充材料的密度或硬度为载体的60-80%。
27.具体地，所述载体800为对称结构，所述载体800的一侧端延伸有凸出结构804，所述共振腔室801位于所述凸出结构804的一侧，凸出结构804的设置方便支撑用户颈部。
28.具体地，所述载体800内设有第二凹槽805，所述发声单元400设于所述第二凹槽805内，所述第二凹槽805连通有传音通道806，所述载体800的侧表面设有与传音通道806连通的出音孔807。
29.本实施例中，所述出音孔807对称设于所述凸出结构804的两侧。通过上述设置，发声单元400发出的声音大部分通过传音通道806从出音孔807传出，减小发声单元400对侧躺在载体800表面的使用者耳部的声音冲击。
30.此外，对于音波共振系统，当输入的音频信号包含较大响度的极低频、低频、中低频成分时，共振发声单元500会产生跟随音频信号变化的、触觉可感知的大幅振动；因此，本发明还设有音频筛选单元，根据音频筛选单元进行筛选音频信号的方法为：待测音频信号
输入该音波共振系统，共振发声单元500在5v电压2.5w的功率下工作；此时监测一加速度曲线，该加速度方向为；垂直于共振腔室801底部平面的竖直方向。该加速度所在的位置为：传导曲面的顶点；根据加速度曲线得到传导曲面振动时的峰值加速度和平均加速度；根据峰值加速度和平均加速度筛选能达到共振效果的音频信号。
31.更具体地，所述根据峰值加速度和平均加速度筛选能达到共振效果的音频信号的方法为：以峰值加速度数值介于 0.9-4.5m/s
2 之间，且平均加速度数值介于 0.5-4.5m/s
2 之间的音频信号作为筛选后的音频信号。满足这样条件的音频信号，在该音波共振系统上可达到共振效果。同时还要考虑到放松减压的效果，所述音频信号须是bpm（(beat per minute，每分钟节拍数)）不高于159的放松音乐、或白噪音、或人声颂唱等疗愈音频。
32.具体地，还包括：通信单元700，所述通信单元700与所述处理单元300通信连接，用于实现与上位机的通信连接以接收筛选后的音频信号。
33.具体地，还包括电源模块，具体可以为锂电池，其与所述处理单元300电连接，用于为所述处理单元300的工作提供电源供应。
34.具体地，所述存储单元100包括存储卡或云端服务器。
35.具体地，所述发生单元包括音乐扬声器，本实施例选用8ω、1w的音乐扬声器；共振发声单元500包括低频振动增强扬声器，可将电信号转换为上下的振动，振动频率与信号频率一致，当频率介于 20hz-300hz时，该低频振动增强扬声器的振动表现为大幅振动，表面振动的最大加速度数值可达4-5m/s2。本实施例选用型号为 deltawave l00035w-001的低频振动增强扬声器。
36.具体地，所述触发单元200包括遥控面板、按键面板、移动终端中的一种或多种，所述处理单元300包括mcu，所述通信单元700具体可以为蓝牙通信模块（蓝牙ic）或者wifi等移动通信模块。上述单元均设于位于载体800内的电路主板900上。
37.具体地，所述触发单元200为遥控面板时，当遥控面板工作时，需与在电路主板900贴装的遥控模块通信，遥控模块可为红外线模块、rf模块、ble模块等；触发单元200为按键面板时，按键面板按键的下方位置即为电路主板900上相应的按键元件；触发单元200为移动终端时，经由ble协议、或者a2dp协议传输接收指令及数据，实现与传输单元及mcu之间的通信。触发单元200可实现音乐媒体播放控制、音乐切换、音量调节、共振强度调节、定时关闭、开关机等用户交互操作。
38.所述音波共振系统工作方法为：将筛选后的音频存入电路主板900的存储卡内，或者存入云端；操控处理单元300启动电路主板900；处理单元300将需播放的音频、及需进行的媒体播放行为、需设置的闹钟等指令发送给电路主板900内的蓝牙ic及mcu；电路主板900内的蓝牙ic与处理单元300之间通信，保持指令及状态的动态更新；云端音频通过处理单元300与蓝牙ic之间的蓝牙媒体通道传输给蓝牙ic；mcu将存储卡内的音频、或来自云端的音频，经过分频或者分通道发送给发声单元400、共振发声单元500所对应的放大器；其中分频是指，通过低通滤波将分离出的低频信号发送至共振发声单元500所对应的放大器，发往发声单元400放大器的音频信号不需低通滤波；其中分通道是指，将音频信号的多声道中其中一条通道的信号发送给共振发声单元500所对应的放大器，将另一条通道的信号发送给发声单元400所对应的放大器，如此，不同声道的信号可在内容上做针对性处理；比如发送给共振发声单元500的通道信号应含有较多低频成分，而发送给发声单元400的通道信号应含
有更多的中高频成分，这些不同声道的内容处理是提前预处理完成的；通过处理单元300提供的分别对应发声单元400的放大器、及共振发声单元500的放大器的档位参数，两类放大器分别单独地更新档位参数，实现音量及共振强度的独立调节。
39.最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。