CN101690261A - 用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器 - Google Patents

Abstract

本发明披露了一种用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，更确切地说，涉及一种具有用于骨传导的结构的产生身体可感觉到的振动的小型接收器，从而使得所述接收器不仅能够实现普通小型声音接收器的功能，而且能够实现多种声音以及多种身体可感觉到的振动的感觉，比如身体可感觉到的振动以及骨传导声音等等。

Description

用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器

技术领域

[01]本发明涉及一种用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，更确切地说，涉及一种具有用于骨传导的结构的产生身体可感觉到的振动的小型接收器，从而使得所述接收器不仅能够实现普通小型声音接收器的功能，而且能够实现身体可感觉到的振动以及骨传导声音。

背景技术

[02]小型声音接收器指的是耳机或头戴式耳机，其具有小型内置扬声器，并因此具有适合戴在耳朵里或附贴在外耳的大小和形状，并且直接输出从声音播放设备，比如MP3播放器，接收的声音信号至所述外耳。所述小型声音接收器由于其紧凑性及使用的便捷性，因而作为便携设备具有很高的实用价值。

[03]然而，传统的小型声音接收器包括振动片(振动膜)，所述振动片具有小型面积从而具有微弱输出。因此，传统小型接收器不能实现对应于听觉低波段的听觉音高。

[04]此外，当长时间或在嘈杂环境中听的时候，传统小型接收器音量需要开大，会对听觉器官施加压力，或者导致严重损伤。

[05]因此，为了支持能够代替声音的振动，已经开发了高功率振动耳机及头戴式耳机。然而，所述传统振动耳机或头戴式耳机的结构不过是声音产生单元和振动产生单元的简单集成。为此，在所述小型声音接收器空间限制下依然需要大量的结构研究，阻碍振动间的干扰，能够有效产生和传输振动。

发明内容

技术问题

[06]为了解决所述传统小型声音接收器由于听觉声音的不足而使得利用受限的问题，设计了本发明，并且本发明的目的是提供一种用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其能够提供宽波带听觉效果以及身体可感觉到的振动，并能够经济地实施。

技术方案

[07]根据本发明的一个方面，提供一种用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，包括：声音产生单元，所述声音产生单元具有能够塞入或附贴外耳部分的形状，并且基于从声音播放设备的主体接收的声音信号使振动膜振动以输出声音；具有线性振动结构的振动产生单元；用于包装并保护所述声音产生单元及所述振动产生单元的壳体，所述壳体包括环绕所述振动产生单元的外壳部分；位于所述主体与所述声音产生单元之间并控制所述声音信号输入至所述声音产生单元的中间控制单元；以及连接环绕所述振动产生单元的外壳部分的振动传输单元，所述振动传输单元直接接触所述外耳部分，其中所述中间控制单元将从所述主体输出的一个信号通道分为两个信号通道，并控制输出信号的大小，所述分开的两个信号通道的一个连接声音产生单元，另一个信号通道连接所述振动产生单元，从而使得所述中间控制单元控制所述两个信号通道的一个或两个的输出信号的大小。

技术效果

[08]根据本发明，宽波带听觉音高和低音扬声器振动能够通过可塞入或附贴于外耳的声音接收器实现，从而克服了传统小型声音接收器听觉音高的限制，并且可以经济便捷的方式享受高质量扬声器的听觉音高。

[09]此外，易于通过传统音量控制工具变化模式，从而本发明的优点在于仅仅一个小型声音接收器便可选择性地以诸如声增加身体可感觉到的振动模式、骨传导模式、简单声模式等模式享受多种听觉音高和身体感觉。

附图说明

[10]从对说明本发明的主旨及其使用的优选实施例和附图的以下描述来看，本发明的以上和其它目的、特点和优点将是显而易见的，在附图中：

[11]图1为根据本发明的小型声音接收器实施例示意图；

[12]图2A至2D为根据本发明的小型声音接收器其他实施例示意图；

[13]图3为与根据本发明的小型声音接收器的主体设备连接的小型声音接收器实施示意图；

[14]图4为根据本发明的小型声音接收器的控制声音信号的电路实施示意图。

具体实施方式

[15]以下，将结合附图对本发明的实施例进行描述。

[16]本发明的核心技术思想是提供塞入或附贴于外耳或外耳外围部分(以下称作外耳部分)的小型声音接收器的振动结构，通过所述振动结构，用户即使在低功率情况下，也能够享受像扬声器输出功率一样强的身体可感觉到的振动。这种振动能够通过骨传导的效果弥补小型声音接收器的低音波带，并通过身体可感觉到的振动效果显著提高听觉音高。

[17]更具体的，根据本发明，除传统小型声音接收器外，还使用具有骨传导结构的振动产生单元，从而能够精密地处理振动。振动传输结构通过连接由固体材料制成的并同外耳部分接触的振动传输单元，与所述振动产生单元的外壳部分而实现。在所述壳体和主体之间设置中间控制单元，声音产生单元和振动产生单元的输入通道通过从所述中间控制单元输出的两个通道相互分离。此外，所述中间控制单元控制输出至所述两个通道的信号。此时，所述中间控制单元控制所述两通道的一个或两个。

[18]因此，根据本发明的设备能够保持与传统设备的兼容性，并通过所述中间控制单元精密控制声音和振动的大小，从而使得用户能够选择性地享受多种声音感觉和多种身体可感觉到的振动。

[19]图1为根据本发明的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器实施例的示意图。声音产生单元和振动产生单元安装在同一个壳体上，所述壳体能够在A方向上塞入或附贴。

[20]壳体1包括具有盖子2，盖子2具有小孔，小孔形成于与外耳接触部分，并且壳体1具有能够塞入或附贴于外耳部分的形状，而且壳体1在其中包括声音产生单元3。声音产生单元3可使用具有传统小型声音接收器中使用的小型扬声器结构的任意部件。

[21]声音产生单元3以面对盖子2的内表面的方式安装，并经由盖子2输出通过振动膜产生的声音。基于从主体输入的声音信号，振动线圈使得振动膜振动，从而输出声音。

[22]与声音产生单元3间隔开安装的振动产生单元4可应用任何具有线性振动结构的部件，该部件是骨传导结构的基础。因此，在本发明中，关键是提供细致而强劲的振动力。

[23]在本发明中，骨传导结构使用磁体作为振动重物，并具有双重磁体结构，包括形状类似完整圆柱的中央磁体41和形状类似环的外部磁体42，外部磁体42环绕中央磁体41并与中央磁体41间隔开。

[24]振动线圈43位于中央磁体41和外部磁体42之间，以使磁体产生振动，并且中央磁体41和外部磁体42通过在它们底面支撑它们的保护元件44来安装。

[25]此外，传输振动力的片簧45的一端与壳体的内侧装配在一起，其另一端与保护元件44以及中央磁体41的中央装配在一起，以最大化振动幅度。

[26]振动产生单元4的结构具有优良的振动反应，即使在弱声音信号的情况下也能产生充分的振动力，从而使得其能够提供所述骨传导和身体可感觉到的振动的效果。此外，其功耗很低，从而在设备紧凑制造和降低生产成本方面是非常有效的。

[27]另外，振动传输单元能够以多种方式传输，具体的，通过修改所述双重磁体结构，可采用一个中央磁体和放置由支撑所述中央磁体的保护元件延伸的弯曲磁体材料来代替所述外部磁体。

[28]为了向外耳部分传输振动产生单元的振动，与外耳部分附贴的振动传输单元应与振动产生单元的外壳部分1b相连接。

[29]在本实施例中，声音产生单元的外壳部分完整地连接至振动产生单元的外壳部分。因此，直接接触外耳部分的声音产生单元的外壳部分1a用作振动传输单元，并且振动产生单元的外壳部分1b与声音产生单元的外壳部分1a相连接，从而使得振动传输至外耳部分。

[30]如果本发明的声音产生单元和振动产生单元被同时驱动，为了提高声音质量并提供预期的骨传导和身体可感觉到的振动，应该设置能够防止发生在声音产生单元和所述振动产生单元之间的振动力的干扰的结构。

[31]根据图1的实施例，应该知道隔离空间S位于声音产生单元和振动产生单元之间，从而防止它们之间的直接干扰。

[32]根据测试的结果，隔离空间的隔离距离减少振动产生单元的磁力至少50％是可行的。

[33]然而，当声音产生单元和振动产生单元安装在同一空间的时候，两单元之间的隔离空间并不总是不可缺少的。通过以具有相反极性来放置声音产生单元和振动产生单元，也可防止它们之间的干扰。

[34]因此，上述实施例可用于声音产生单元和振动产生单元各自安装于分立的壳体的情形。

[35]振动传输单元5连接至振动产生单元的外壳部分，并附贴外耳部分，其可以多种方式实施。因此，如果声音产生单元3的外壳部分连接至振动产生单元的外壳部分，声音产生单元的外壳部分用作振动传输单元。如果声音产生单元3的外壳部分与振动产生单元的外壳部分分离，振动传输单元应分立形成。然后，振动传输单元连接至振动产生单元的外壳部分，附贴所述外耳，并支撑振动产生单元的外壳部分。

[36]因此，振动传输单元可由能够在不吸收振动情况下传输振动并具有保持形状的力的任意材料制成。振动传输单元应由能够保持振动产生单元产生的骨传导声音压力至少50％的材料制成，比如用于外壳的合成树脂、金属材料等。

[37]声音产生单元3、振动产生单元4的安装结构、以及振动传输单元5的结构除了图1的实施例可以为图2A至2D所示的多种方式实施。因此，声音产生单元的外壳部分应至少具有可塞入耳朵或附贴于外耳的结构。然而，如果仅振动产生单元具有通过与振动产生单元的外壳部分连接并附贴于外耳的振动传输单元传输振动的结构，那么也足够了。

[38]在图2A的示例中，声音产生单元3的外壳部分与振动产生单元4的外壳部分接触并且声音产生单元的外壳部分用作振动传输单元5，然后振动产生单元4的振动从其外壳部分传输至声音产生单元3的外壳部分，从而振动传输至听觉器官。

[39]在图2B的示例中，声音产生单元的外壳部分与振动产生单元的外壳部分相隔离，并且声音产生单元的外壳部分通过桥7连接至振动产生单元的外壳部分。根据图2B，声音产生单元的外壳部分执行振动传输单元5的功能，从而使得振动产生单元4的振动从振动产生单元的外壳部分通过桥传输至附贴于外耳的声音产生单元3的外壳部分，以传输振动至听觉器官。

[40]在图2C的示例中，主体是蓝牙耳机，声音产生单元的外壳部分与振动产生单元的外壳部分装配在一起，然后将它们安装在所述蓝牙耳机中。在所述示例中，与图2A的示例相似，振动产生单元4的振动从振动产生单元的外壳部分传输至附贴于外耳的声音产生单元3的外壳部分，从而使得振动传输至听觉器官。因此，声音产生单元的外壳部分可执行振动传输单元5的功能。

[41]在图2D的示例中，主体是蓝牙耳机，并且声音产生单元的外壳部分与振动产生单元的外壳部分分离安装。振动产生单元4的振动从振动产生单元的外壳部分通过作为桥7的蓝牙耳机传输至附贴外耳的声音产生单元3的外壳部分，从而使得振动传输至听觉器官。因此，声音产生单元的外壳部分也能够执行振动传输单元5的功能。

[42]像上面说明提到的那样，振动传输单元根据声音产生单元与振动产生单元之间的装配关系以多种方式实施例，并且这些实施方式落入本发明范围的决定取决于其落入上述本发明技术思想的决定。

[43]如图3所示，在主体B与壳体之间设置中间控制单元6，中间控制单元6包括作为能够控制输出信号大小的传统声音控制器具的信号电阻。

[44]本发明的声音产生单元和振动产生单元分离形成，因此声音信号的输入端子也分离形成。如图4所示，由主体输入的信号通过中间控制单元6分为两个通道，以传输分开信号至声音产生单元和振动产生单元。

[45]图4为中间控制单元控制所述声音产生单元信号大小的构造的实施例。中间控制单元能够基于控制信号大小的必要性来构造，以控制声音产生单元和振动产生单元的一个或两个的信号。

[46]在如图4所示的控制信号的示例中，如果中间控制单元6在音量增加的方向上得到恰当控制，那么输入至声音产生单元3的声音信号的电流量得到控制，从而使得用户能够享受声音和所述身体可感觉到的振动。

[47]然而，如果中间控制单元6在相反方向上得到控制，然后彻底调低音量，那么输入至声音产生单元3的声音信号中断，并且仅操作振动产生单元4，从而使得根据本发明的设备能够用作仅具有骨传导功能的小型声音接收器。

[48]此外，如果调低主体的音量然后控制中间控制单元6至最大音量，那么振动产生单元的振动由声音产生单元的频率抵消，从而使得用户不能够感受到所述振动。因此，与传统小型声音接收器类似，仅允许用户听到声音的声音模式实施。

[49]如上所述，通过由类似传统声音控制器具的中间控制单元6以模拟方式控制具有分离输入信号通道的声音产生单元和振动产生单元，可获得本发明的主要效果，也就是说，在1)声音加身体可感觉到的振动模式、2)骨传导模式、以及3)声音模式之间切换。另外，用户能够通过细致控制声音和振动器享受多种范围的听觉音高。

[50]尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，可以设想，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计对本发明的各种修改。

Claims (8)

1.一种用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，包括：

声音产生单元，所述声音产生单元具有能够塞入或附贴外耳部分的形状，并且其基于从声音播放设备的主体所接收的声音信号使得振动膜振动而输出声音；

振动产生单元，其具有线性振动结构；

壳体，其用于封装并保护所述声音产生单元及所述振动产生单元，所述壳体包括环绕所述振动产生单元的外壳部分；

中间控制单元，其位于所述主体与所述声音产生单元之间并控制所述声音信号输入至所述声音产生单元；以及

振动传输单元，其连接至环绕所述振动产生单元的外壳部分，所述振动传输单元与所述外耳部分直接接触，

其中，所述中间控制单元将由所述主体输出的一个信号通道分为两个信号通道，并控制输出信号的大小，所述分开的两个信号通道的一个连接至所述声音产生单元，另一个信号通道连接至所述振动产生单元，从而使得所述中间控制单元控制所述两个信号通道的一个或两个的输出信号的大小。

2.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述振动产生单元包括：

双重结构磁体，其包括彼此间隔的完整中央磁体以及外部磁体，所述完整中央磁体用作振动重物，所述外部磁体环绕所述完整中央磁体；

保护元件，其支撑所述中央磁体和所述外部磁体；

片簧，其用作弹性体，所述片簧具有与所述壳体内侧装配的一端以及与所述保护元件及所述中央磁体装配的另一端；以及

振动线圈，其形状类似于圆环并位于所述中央磁体与外部磁体之间。

3.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述声音产生单元的外壳部分整体地连接至所述振动产生单元的外壳部分，从而使得所述壳体为包括声音产生单元的外壳部分以及所述振动产生单元的外壳部分的整体壳体；所述声音产生单元以及所述振动产生单元安装在所述整体壳体中，彼此隔离或具有相反极性，并且所述振动传输单元是所述整体壳体的一部分。

4.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述振动传输单元被包括在所述声音产生单元的外壳部分中，并且所述声音产生单元的外壳部分通过桥连接所述振动产生单元的外壳部分。

5.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述振动传输单元是所述声音产生单元的外壳部分，并且所述声音产生单元的外壳部分与所述振动产生单元的外壳部分直接接触。

6.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述振动传输单元被包括在所述声音产生单元的外壳部分中，并且所述声音产生单元的外壳部分通过蓝牙耳机连接所述振动产生单元的外壳部分。

7.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述振动传输单元由能够保持至少50％骨传导压力的材料制成。

8.如权利要求1所述的用于产生身体可感觉到的振动的小型声音接收器，其中所述振动传输单元包括中央磁体和磁性体，所述中央磁体位于所述振动传输单元的中央部分，所述磁性体位于所述中央磁体的外围表面，所述磁性体由支撑所述中央磁体的保护元件延伸并弯曲。

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