[發(fā)明專利]一種骨傳導(dǎo)耳機及其音頻處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610053250.0
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105721973B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王澤玲
• 申請（專利權(quán)）人: 王澤玲
• 主分類號: H04R1/10
• 分類號: H04R1/10;H04R3/00
• 代理公司: 北京知呱呱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11577
• 代理人: 武媛;呂學(xué)文

1.一種骨傳導(dǎo)耳機，其特征在于：所述骨傳導(dǎo)耳機包括耳機本體，所述耳機本體上設(shè)置有人體骨骼和組織模型建模模塊和數(shù)字預(yù)校正器，所述人體骨骼和組織模型建模模塊實時檢測不同用戶的人體骨骼和組織的衰減效應(yīng)信息，提供所述衰減效應(yīng)信息參數(shù)至所述數(shù)字預(yù)校正器，所述數(shù)字預(yù)校正器獲取輸入的音頻信號，基于所述衰減效應(yīng)信息對所述音頻信號進行數(shù)字預(yù)校正處理；所述骨傳導(dǎo)耳機還包括延時估算單元、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、第一低通濾波器、第二低通濾波器、音頻放大器、音頻驅(qū)動放大器、至少一個骨傳導(dǎo)麥克風和至少一個骨傳導(dǎo)振子，其中，所述延時估算單元、所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器、所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、所述第一低通濾波器、所述第二低通濾波器、所述音頻放大器、所述音頻驅(qū)動放大器設(shè)置在所述耳機本體上，所述至少一個骨傳導(dǎo)麥克風，所述音頻放大器，所述第一低通濾波器，所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，所述人體骨骼和組織模型建模模塊，所述數(shù)字預(yù)校正器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述第二低通濾波器，所述音頻驅(qū)動放大器，所述至少一個骨傳導(dǎo)振子依次連接，所述延時估算單元分別與所述數(shù)字預(yù)校正器以及所述人體骨骼和組織模型建模模塊相連接；音頻輸入信號通過所述數(shù)字預(yù)校正器進行數(shù)字預(yù)校正操作，所述操作按照與衰減效應(yīng)相反的特性，對輸入的音頻信號進行校正，經(jīng)過校正的音頻信號通過所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為模擬的音頻信號，通過所述第二低通濾波器和所述音頻驅(qū)動放大器的處理后達到可直接驅(qū)動骨傳導(dǎo)振子的功率水平，所述骨傳導(dǎo)振子將驅(qū)動放大后的音頻信號轉(zhuǎn)換為振動形式的音頻信號，通過人體骨骼和組織傳導(dǎo)至聽覺神經(jīng)，而被用戶感知，所述骨傳導(dǎo)麥克風偵測所述振動形式的信號，經(jīng)過所述音頻放大器，所述第一低通濾波器以及所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器后形成音頻反饋信號，所述延時估算單元基于從所述數(shù)字預(yù)校正器輸出的預(yù)校正信號直接生成延時系數(shù)或者基于從所述數(shù)字預(yù)校正器輸出的預(yù)校正信號以及所述音頻反饋信號生成延時系數(shù)并輸入至所述人體骨骼和組織模型建模模塊，所述人體骨骼和組織模型建模模塊根據(jù)所述延時系數(shù)實時更新所述衰減效應(yīng)信息。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨傳導(dǎo)耳機，其特征在于：所述數(shù)字預(yù)校正器基于復(fù)數(shù)查找表LUT或者基于Volterra模型；對于復(fù)數(shù)查找表LUT，適于所述骨傳導(dǎo)耳機的傳輸系統(tǒng)是數(shù)字音頻輸入信號幅度的函數(shù)的情況，忽略輸入音頻信號的相位信息，根據(jù)觀測反饋通道不間斷的更新表格內(nèi)的數(shù)據(jù)從而進行自適應(yīng)數(shù)字預(yù)校正；對于Volterra模型，通過Volterra記憶多項式對骨傳導(dǎo)耳機進行建模，并通過連續(xù)更新關(guān)鍵的Volterra系數(shù)進行自適應(yīng)的數(shù)字預(yù)校正，其通過乘法器直接實現(xiàn)或者通過一個系數(shù)查找表間接實現(xiàn)，所述系數(shù)查找表包含Volterra模型的關(guān)鍵系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的骨傳導(dǎo)耳機，其特征在于：所述骨傳導(dǎo)振子為直徑為13mm的圓形器件，對其振動軸心方向上非接觸皮膚側(cè)的振動信號進行止振，所述骨傳導(dǎo)振子包括塑料外殼，金屬傳導(dǎo)層，內(nèi)部復(fù)合層以及復(fù)合止振層；所述塑料外殼內(nèi)部設(shè)置有內(nèi)部振子元件，所述內(nèi)部振子元件的一側(cè)設(shè)置有所述金屬傳導(dǎo)層，所述內(nèi)部振子元件的另一側(cè)設(shè)置有所述內(nèi)部復(fù)合層，所述內(nèi)部復(fù)合層包括內(nèi)部半金屬層和內(nèi)部半固體層；所述內(nèi)部半固體層的外側(cè)設(shè)置有復(fù)合止振層，所述復(fù)合止振層的一側(cè)設(shè)置有吸音棉層；所述復(fù)合止振層緊貼所述內(nèi)部半固體層，所述吸音棉層緊貼所述復(fù)合止振層。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的骨傳導(dǎo)耳機，其特征在于，所述復(fù)合止振層包括第一外部半金屬層、第一外部半固體層、第二外部半金屬層、第二外部半固體層和吸音棉層；所述吸音棉層為橡塑材質(zhì)，采用氣泡閉孔設(shè)計；所述半固體層的材料為丁基橡膠、天然橡膠、丁苯橡膠、順丁橡膠、氯丁橡膠、異戊橡膠、丁晴橡膠、乙丙橡膠或氫化丁晴橡膠；所述半金屬層為鋁箔或者銅箔。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的骨傳導(dǎo)耳機，其特征在于：骨傳導(dǎo)耳機對所述骨傳導(dǎo)振子的位置進行自適應(yīng)調(diào)整，使其在耳前顳骨處振動，或者在外耳廓振動。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的骨傳導(dǎo)耳機，其特征在于：所述骨傳導(dǎo)耳機的框架為3D鷗翼式框架。