一種改善骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器音質(zhì)的方法及骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高性能的骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器及通過特定設(shè)計(jì)來提高骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的 音質(zhì)，尤其是中低音質(zhì)量，以及增加骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器佩戴舒適度的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] [1] -般情況下，人能夠聽見聲音是因?yàn)榭諝馔ㄟ^外耳耳道把振動(dòng)傳遞到耳膜，通 過耳膜形成的振動(dòng)驅(qū)動(dòng)人的聽覺神經(jīng)，由此感知聲音的振動(dòng)。骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器在工作時(shí)，可以 通常通過人的皮膚、皮下組織及骨骼傳遞到人的聽覺神經(jīng)，從而使人聽到聲音。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] [2]本發(fā)明涉及一種高性能的骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器以及通過特定設(shè)計(jì)提高骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器 音質(zhì)的方法。所述骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器包括振動(dòng)單元、連接振動(dòng)單元的耳機(jī)架/耳機(jī)掛帶；所述振 動(dòng)單元至少包括一接觸面，所述接觸面至少部分與使用者直接或間接接觸，所述振動(dòng)單元 的接觸面與使用者之間的壓力大于第一閾值，所述振動(dòng)單元的接觸面與使用者之間的壓力 小于第二閾值，可選的，所述第一閾值為〇. 2N ;所述第二閾值為I. 5N ;骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的音質(zhì) 與所述振動(dòng)單元的接觸面上的受力分布有關(guān)，骨傳導(dǎo)系統(tǒng)的頻響曲線為所述接觸面上各點(diǎn) 的頻響曲線的疊加。
[0004] [3]在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供一種改善音質(zhì)的骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器，包含振動(dòng)單 元，所述振動(dòng)單元至少包括一接觸層，該接觸層至少部分與使用者直接或間接接觸；所述接 觸層上壓力分布不均勻；
[0005] [4]可選的，所述接觸層的壓力分布不均勻，導(dǎo)致各個(gè)接觸點(diǎn)具有不同的頻響曲 線；所述接觸層整體的頻響曲線由各點(diǎn)的頻響曲線疊加而成；可選的，所述接觸層面向使 用者的一面設(shè)置梯度結(jié)構(gòu)導(dǎo)致壓力分布不均勻；可選的，所述梯度結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凸起； 可選的，所述梯度結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凹槽；可選的，所述梯度結(jié)構(gòu)位于面向使用者的一面的 中心或者邊緣。可選的，所述接觸層背向使用者的一面設(shè)置梯度結(jié)構(gòu)導(dǎo)致壓力分布不均勻； 可選的，所述梯度結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凸起；可選的，所述梯度結(jié)構(gòu)包括至少一個(gè)凹槽；可選 的，所述梯度結(jié)構(gòu)位于背向使用者的一面的中心或者邊緣；可選的，所述壓力大于第一閾 值，小于第二閾值，所述第一閾值是使得振動(dòng)單元有足夠大的中頻和高頻傳遞效率的最小 力，所述第二閾值是使得振動(dòng)單元有足夠大的低頻傳遞效率的最大力；可選的，所述第一閾 值為0. 2N，所述第二閾值為I. 5N。
【附圖說明】
[0006] [1]圖1為骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器導(dǎo)致人耳產(chǎn)生聽覺的過程。
[0007] [2]圖2-A為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的振動(dòng)產(chǎn)生部分的外形圖。
[0008] [3]圖2-B為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的振動(dòng)產(chǎn)生部分的結(jié)構(gòu)圖。
[0009] [4]圖2-C為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的振動(dòng)產(chǎn)生部分的結(jié)構(gòu)圖。
[0010] [5]圖3-A為本發(fā)明實(shí)施例中一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器振動(dòng)產(chǎn)生部分的等效振動(dòng)模型。
[0011] [6]圖3-B為本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的振動(dòng)響應(yīng)曲線。
[0012] [7]圖4-A和圖4-B分別為本發(fā)明實(shí)施例中一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器面板粘結(jié)方式的俯 視圖和側(cè)視圖。
[0013] [8]圖5為本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器工作的振動(dòng)響應(yīng)曲線。
[0014] [9]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器振動(dòng)產(chǎn)生和傳遞系統(tǒng)的等效模型。
[0015] [10]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的結(jié)構(gòu)圖。
[0016] [11]圖8-A和圖8-B為本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的振動(dòng)響應(yīng)曲 線。
[0017] [12]圖9-A和圖9-B為本發(fā)明實(shí)施例中提供的一種測(cè)量骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器夾緊力的方 法。
[0018] [13]圖9-C為本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器振動(dòng)響應(yīng)曲線。
[0019] [14]圖10為本發(fā)明實(shí)施例中一種調(diào)節(jié)夾緊力的方式。
[0020] [15]圖Il-A為本發(fā)明實(shí)施例中一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器振動(dòng)單元接觸面的示意圖。
[0021] [16]圖Il-B為本發(fā)明實(shí)施例所適用的一種骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的振動(dòng)響應(yīng)曲線。
[0022] [17]圖12為本發(fā)明實(shí)施例中骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器振動(dòng)單元接觸面的示意圖。
[0023] [18]圖13為具體實(shí)施例中骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器接觸面外側(cè)的梯度結(jié)構(gòu)。
[0024] [19]圖14-A和圖14-B為具體實(shí)施例中的振動(dòng)響應(yīng)曲線。
[0025] [20]圖15為具體實(shí)施例中骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器接觸面內(nèi)側(cè)的梯度結(jié)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0026] [21]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要 使用的附圖作簡(jiǎn)單介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，并不 限定本發(fā)明的應(yīng)用范圍，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下， 可以根據(jù)這些附圖將本發(fā)明應(yīng)用于其他類似場(chǎng)景。
[0027] [22]如本說明書和權(quán)利要求書中所示，除非上下文明確提示例外情形，"一"、"一 個(gè)"、"一種"和/或"該"等詞并非特指單數(shù)，也可包括復(fù)數(shù)。一般說來，術(shù)語(yǔ)"包括"與"包 含"僅提示包括已明確標(biāo)識(shí)的步驟和元素，而這些步驟和元素不構(gòu)成一個(gè)排它性的羅列，方 法或者設(shè)備也可能包含其它的步驟或元素。術(shù)語(yǔ)"基于"是"至少部分地基于"。術(shù)語(yǔ)"一個(gè) 實(shí)施例"表示"至少一個(gè)實(shí)施例";術(shù)語(yǔ)"另一實(shí)施例"表示"至少一個(gè)另外的實(shí)施例"。其他 術(shù)語(yǔ)的相關(guān)定義將在下文描述中給出。
[0028] [23]以下，不失一般性，在描述本發(fā)明中骨傳導(dǎo)相關(guān)技術(shù)時(shí)，將米用"骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲 器"或"骨傳導(dǎo)耳機(jī)"的描述。該描述僅僅為骨傳導(dǎo)應(yīng)用的一種形式，對(duì)于該領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，"揚(yáng)聲器"或"耳機(jī)"也可用其他同類詞語(yǔ)代替，比如"播放器"、"助聽器"等。事 實(shí)上，本發(fā)明中的各種實(shí)現(xiàn)方式可以很方便地應(yīng)用到其它非揚(yáng)聲器類的聽力設(shè)備上。例如， 對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的基本原理后，可能在不背離這一原理 的情況下，對(duì)實(shí)施骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的具體方式與步驟進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種修正和改變， 特別地，在骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器中加入環(huán)境聲音拾取和處理功能，使該揚(yáng)聲器實(shí)現(xiàn)助聽器的功能。 例如，麥克風(fēng)等傳聲器可以拾取使用者/佩戴者周圍環(huán)境的聲音，在一定的算法下，將聲音 處理后（或者產(chǎn)生的電信號(hào)）傳送至骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器部分。即骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器可以經(jīng)過一定的 修改，加入拾取環(huán)境聲音的功能，并經(jīng)過一定的信號(hào)處理后通過骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器部分將聲音 傳遞給使用者/佩戴者，從而實(shí)現(xiàn)骨傳導(dǎo)助聽器的功能。作為舉例，這里所說的算法可以包 括噪聲消除、自動(dòng)增益控制、聲反饋抑制、寬動(dòng)態(tài)范圍壓縮、主動(dòng)環(huán)境識(shí)別、主動(dòng)抗噪、定向 處理、耳鳴處理、多通道寬動(dòng)態(tài)范圍壓縮、主動(dòng)嘯叫抑制、音量控制等一種或多種的組合。
[0029] [24]骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器將聲音通過骨頭傳遞給聽力系統(tǒng)，從而產(chǎn)生聽覺。圖1是骨傳 導(dǎo)揚(yáng)聲器產(chǎn)生聽覺的過程，主要包括以下幾個(gè)步驟：在步驟101，骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器獲取或產(chǎn)生 含有聲音信息的信號(hào)；在步驟102,骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器根據(jù)信號(hào)產(chǎn)生振動(dòng)；在步驟103,通過傳遞 系統(tǒng)將振動(dòng)傳遞給傳感終端104。在一種工作場(chǎng)景中，骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器拾取或產(chǎn)生含有聲音信 息的信號(hào)，通過換能裝置將聲音信息轉(zhuǎn)換成聲音振動(dòng)，并通過傳遞系統(tǒng)將聲音傳遞給感覺 器官，最終聽到聲音。不失一般性，以上描述的聽力系統(tǒng)、感覺器官等的主體可以是人，也可 以是具有聽力系統(tǒng)的動(dòng)物。需要注意的是，以下對(duì)于人類使用骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的描述并不構(gòu) 成對(duì)骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器使用場(chǎng)景的限制，類似的描述同樣可以適用于其它動(dòng)物。
[0030] [25]以上對(duì)骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器大致流程的描述僅僅是具體的示例，不應(yīng)被視為是唯一 可行的實(shí)施方案。顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的專業(yè)人員來說，在了解骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的基本原理后， 可能在不背離這一原理的情況下，對(duì)實(shí)施骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器的具體方式與步驟進(jìn)行形式和細(xì)節(jié) 上的各種修正和改變，但是這些修正和改變?nèi)栽谝陨厦枋龅姆秶畠?nèi)。例如，在步驟101獲 取含有聲音信息的信號(hào)和步驟102振動(dòng)產(chǎn)生之間，可以額外加入信號(hào)修正或強(qiáng)化步驟，該 步驟可以將101中獲取的信號(hào)根據(jù)特定的算法或參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)化或者修正。更進(jìn)一步的，在 步驟102振動(dòng)產(chǎn)生和103振動(dòng)傳遞步驟之間，可以額外加入振動(dòng)強(qiáng)化或修正步驟。該步驟 可以利用101的聲音信號(hào)或者根據(jù)環(huán)境參數(shù)對(duì)102所產(chǎn)生的振動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)化或者修正。同 理，該振動(dòng)強(qiáng)化或修正步驟可以在步驟103與104之間完成，例如對(duì)信號(hào)進(jìn)行降噪、聲反饋 抑制、寬動(dòng)態(tài)范圍壓縮、自動(dòng)增益控制、主動(dòng)環(huán)境識(shí)別、主動(dòng)抗噪、定向處理、耳鳴處理、多通 道寬動(dòng)態(tài)范圍壓縮、主動(dòng)嘯叫抑制、音量控制，或其它類似的，或以上任意組合的處理，這些 修正和改變?nèi)栽诒景l(fā)明的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。此處所描述的方法和步驟可以在適當(dāng)?shù)?情況下以任何合適的順序，或同時(shí)實(shí)現(xiàn)。另外，在不偏離此處所描述的主題的精神和范圍的 情況下，可以從任何一個(gè)方法中刪除各單獨(dú)的步驟。上文所描述的任何示例的各方面可以 與所描述的其他示例中的任何示例的各方面相結(jié)合，以構(gòu)成進(jìn)一步的示例，而不會(huì)丟失尋 求的效果。
[0031] [26]具體的，在步驟101中，骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器可以根據(jù)不同的方式獲取或者產(chǎn)生含 有聲音信息的信號(hào)。聲音信息可以指具有特定數(shù)據(jù)格式的視頻、音頻文件，也可以指一般意 義上能夠攜帶最終可通過特定途徑轉(zhuǎn)化為聲音的數(shù)據(jù)或文件。含有聲音信息的信號(hào)可以來 自于骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器本身的存儲(chǔ)單元，也可以來自于骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器以外的信息產(chǎn)生、存儲(chǔ)或 者傳遞系統(tǒng)。此處所討論的聲音信號(hào)并不局限于電信號(hào)，也可包括電信號(hào)之外的其它形式 的如光信號(hào)、磁信號(hào)、機(jī)械信號(hào)等。原則上，只要該信號(hào)包含有揚(yáng)聲器可以用以產(chǎn)生振動(dòng)的 聲音信息，均可作為聲音信號(hào)進(jìn)行處理。聲音信號(hào)也不局限于一個(gè)信號(hào)源，可以來自于多個(gè) 信號(hào)源。這些多個(gè)信號(hào)源可以相關(guān)也可以相互無關(guān)。聲音信號(hào)傳遞或產(chǎn)生的方式可以是有 線的也可以是無線的，可以是實(shí)時(shí)的也可以是延時(shí)的。例如，骨傳導(dǎo)揚(yáng)聲器可以通過有線或 者無線的方式接收含有聲音信息的電信號(hào)，也可以直接從存儲(chǔ)介質(zhì)上獲取數(shù)據(jù)，產(chǎn)生聲音 信號(hào)；骨傳導(dǎo)助聽器中可以加入具有聲音采集功能的組件，通過拾取環(huán)境中的聲音，將聲音 的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，通過放大器處理后獲得滿足特定要求的電信號(hào)。其中，有線連接 包括但不限于使用金屬電纜、光學(xué)電纜或者金屬和光學(xué)的混合電纜，例如：同軸電纜、通信 電纜、軟性電纜、螺旋電纜、非金屬護(hù)皮電纜、金屬護(hù)皮電纜、多芯電纜、雙絞線電纜、帶狀電 纜、屏蔽電纜、電信電纜、雙股電纜、平行雙芯導(dǎo)線、和雙絞線。
[0032] [27]以上描述的例子僅作為方便說明之用，有線連接的媒介還可以是其它類型， 例如，其它電信號(hào)或光信號(hào)等的傳輸載體。無線連接包括但不限于無線電通信、自由空間 光通信、聲通訊、和電磁感應(yīng)等。其中無線電通訊包括但不限于，IEEE802.il系列標(biāo)準(zhǔn)、 IEEE802. 15系列標(biāo)準(zhǔn)（例如藍(lán)牙技術(shù)和紫蜂技術(shù)等）、第一代移動(dòng)通信技術(shù)、第二代移動(dòng) 通信技術(shù)（例如FDMA、TDMA、SDMA、CDMA、和SSM等）、通用分組無線服務(wù)技術(shù)、第三代移 動(dòng)通信技術(shù)（例如CDMA2000、WCDM