CN103428601A - 一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜 - Google Patents

Abstract

一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜，包括智能眼镜本体，所述智能眼镜本体包括智能眼镜壳体、显示装置、操作单元以及功能电路、供电电路，其特征在于：在所述智能眼镜壳体上还设置有两个骨传导装置，分别设置在壳体的左、右两侧。所述智能眼镜本体中设置有无线通信模块，所述供电电路中设置有储能装置，所述储能装置电连接所述无线通信模块和骨传导装置。本发明由于无需入耳，实现了双耳的自由，解决了佩戴传统耳机给用户带来的不适，更适合长时间使用，并能提供更好的音乐欣赏和通话效果，实现双声道的效果，在户外使用时，还能有效屏蔽环境噪音，使声音更加清晰，同时能让一些存在听觉障碍的人得以正常使用智能眼镜来欣赏音乐、通话交流。

Description

一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜

技术领域

本发明涉及智能眼镜技术领域，尤其涉及一种基于双声道骨传导技术、具有更好音效和佩戴舒适度的新型智能眼镜。

背景技术

声音一般有两种传播途径：一种称为“用耳朵听”的、通过空气振动的传播方式，即气导音；另一种称为“直接传播声音振动”的、通过骨头或皮肤组织振动的传播方式，即骨导音。传统耳机多是利用电磁力驱动振膜产生活塞运动，与空气耦合发出声音，这种利用空气传导，通过人的耳膜，将声音传导到大脑听觉神经的耳机，就属于气导型耳机。此类耳机通过空气振动将声压扬声器所产生的声音传递到人的鼓膜，在外耳道内插入前端部以塞住外耳道的状况下进行使用。

然而，对于使用气导型耳机的用户，他们的耳膜由于一直受气流的连续冲击，长久下去，可能会损伤耳膜，造成听力下降。另外，将外耳道闭塞，也较难听到周围的声音，给人们的使用带来了不便，如在车辆行驶中会伴随有危险，或是在说话时无意识地大声讲话。此外，在高温多湿的环境中，由于外耳道内发闷而感到难受，产生不适感，并且在卫生方面也不能令人满意。

而近年来，智能眼镜开始受到人们的关注和热捧，逐步被看好，并寄予了很高的期望值。智能眼镜，是指像智能手机一样，具有独立的操作系统，是微型投影仪、摄像头、传感器、存储传输、操控设备的结合体，可以由用户自主安装软件、游戏等程序，并过语音或动作操控完成添加日程、地图导航、与好友互动、拍摄照片和视频、与朋友展开视频通话等功能，通过移动通讯网络来实现无线网络接入的这样一类眼镜的总称。但由于目前智能眼镜多是采用气导型耳机，用户若是长时间佩戴这种气导型耳机，无疑将有损其听力，且此类耳机也无法完全隔离外部的噪音。另外，由于单声道的耳机在听歌方面存在不足，如多数单声道的蓝牙耳机就无法收听音乐，即使能收听，其效果也远不及双声道的耳机，这样音乐发烧友将无法更好的感受优美的音乐。由此可见，目前的智能眼镜存在着需要进一步改进和完善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是针对上述现状，提供了一种无需入耳式的新型智能眼镜，本发明采用了如下技术方案。

一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜，包括智能眼镜本体，所述智能眼镜本体包括智能眼镜壳体、显示装置、操作单元以及内部的功能电路、供电电路，所述供电电路为显示装置、操作单元、功能电路进行供电，其特征在于：在所述智能眼镜壳体上还设置有两个骨传导装置，所述骨传导装置分别设置在智能眼镜壳体的左、右两侧。

进一步的，所述骨传导装置设置在智能眼镜壳体上与头部接触的位置，以利于声波传导。

本发明所述的骨传导装置为骨传导耳机和/或骨传导麦克风，上述骨传导耳机，主要用来收听音乐、聆听声音；上述骨传导麦克风主要用来通话和交流，二者都是采用了骨头振动的骨传导原理、技术制成，将声音传到自己的头骨上，通过头骨，直接传送到内部耳神经，可滤除环境噪音。届时其他来自外界的背景音将被有效降低，以便让使用者及时身处户外嘈杂的环境中，也能清晰的通话交流和收听。

进一步的，上述骨传导装置可采用热插拔技术的骨传导耳机和/或骨传导麦克风，能让用户在不关闭系统、不切断电源的情况下，取出和更换上述骨传导装置，从而能有效提高该骨传导装置的扩展性和使用的灵活性。

上述骨传导装置具有移动式和挤压式两种方式，二者协同可刺激内耳螺旋器引起听觉，可不通过外耳，直接将声波通过皮肤或颅骨，以振动的方式直接传导到内耳，送至听觉神经。上述骨传导装置中的骨传导耳机，就是一种基于骨传导原理的耳机，可实现颅骨、皮肤传声，是一种将声波通过皮肤或颅骨传至用户耳道内的新型耳机，能将声音转化为不同频率的机械振动，这些振动不经过外耳道或中耳道，直接进入内耳道的蜗管，在到达蜗管时，这种振动能刺激在淋巴液中流动的听觉神经。其传导声波的具体路径为：声波——颅骨——骨迷路——内耳淋巴液——螺旋器——听神经——大脑皮层听觉中枢，该过程相对于空气传导路径：声波——耳廓——外耳道——鼓膜——锤骨——砧骨——镫骨——前庭窗——外淋巴——内淋巴——螺旋器——听神经——大脑皮层听觉中枢，省去了许多声波传递的步骤，并且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人，从而解决了原先入耳式耳机给人们使用时带来的种种不适感。

上述骨传导耳机通过与人体的骨组织及皮肤接触，以固体（非空气）作为媒介把声波直接传导到大脑的听觉神经，从而收听到声音。此种将声波以振动的方式传递至头、颅骨再到达内耳，引起听觉，无须扩音器，没有电磁波的危险，即使在相当吵杂的环境里，也能过滤掉多数背景噪音，依然可感受到相当清晰的音色，具有很好的应用优势。举个例子：用双手捂住耳朵，自言自语，无论多么小的声音，我们都能听见自己说什么，这就是骨传导作用的结果，因为骨骼和皮肤能传导我们讲话时产生的振动。

由上可知，通过骨骼和皮肤传导的听力具有诸多优势，如在高噪声环境中依然可以听清对方声音；在隐蔽环境下轻声细语，对方也能清晰听见。由于无需通过耳朵来接收空气传导声波，解放了双耳，让人们不仅可以清楚听到周围的声音，还不需要拿开骨传导耳机就能自由交谈，并可用耳塞来防止噪音破坏听觉，适用于多种场合和需求。由于具有保护耳膜的作用，骨导型耳机逐步得到人们的青睐和广泛应用。

为进一步完善骨传导耳机，本发明在所述智能眼镜壳体上设置有左、右两个骨传导装置，形成左右音源的双声道效果，让左右耳都可聆听到音乐，解决了多数单声道蓝牙耳机不能支持听歌的局限，将为智能眼镜用户提供立体声的音源和更完美的用户体验。

上述双声道骨传导耳机就是通过在骨传导装置中设有两个声音通道，其原理是人们听到声音时可以根据左耳和右耳对声音相位差来判断声源的具体位置，在电路上它们往往各自传递的电信号是不一样的。由于双声道是实现立体声的原理，在空间放置两个互成一定角度的扬声器，每个扬声器单独由一个声道提供信号，而每个声道信号就是模仿人耳在自然界听到声音时的生物学原理，这样在两个扬声器的轴心线相交点上听声音时就可感受到立体声的效果。

本发明所述的智能眼镜本体中设置有无线通信模块，所述供电电路中设置有储能装置，所述储能装置电连接所述无线通信模块和骨传导装置，能为无线通信模块和骨传导装置提供稳定的工作电流。

上述无线通信模块具有通信功能、采集功能和远程管理功能，支持GPRS和短消息双通道传输数据；支持多中心数据通信、支持远程参数设置、程序升级，能采集串口设备数据，如串口仪表、采集器、PLC等，成本廉价、适应性好、扩展性好。涉及如蓝牙无线通信模块，红外通信模块，WIFI、WiMax、WLAN、WAP无线通信模块，3G、4G通信模块以及GPRS、GSM、射频无线通信模块等。

其中，蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，具有较多的技术优势：抗干扰能力强、组网灵活、传输速率高、功耗小。上述射频传输有低频射频和高频射频传输，低频射频通信常用于非接触式通信，如射频卡；高频射频通信常用于无线数据对传。射频通信的缺点是由于其工作频段广，对于低频、高频、甚高频需要不同的设计方案，硬件难度高，在协议层开发者需要自己编写通信协议，增加了开发难度。而红外传输常用于手持终端之间的通信，红外通信的缺点是指向性强，中间不能有任何障碍，必须对准，通常传输角度不能大于30度。

由于无线局域网（如：WIFI、WiMax、WLAN、WAP）覆盖面积通常可达到百米，覆盖面积呈圆形分布，是目前传输速率最高的一种无线通信方式，但是使用无线局域网实现无线通信存在价格昂贵的缺点。

上述WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access)，即全球微波互联接入。WiMax也叫802·16无线城域网或802.16，是一项新兴的宽带无线接入技术，能提供面向互联网的高速连接，数据传输距离最远可达50km。WiMax还具有QoS（Quality of Service）服务质量保障、传输速率高、业务丰富多样等优点。WiMax的技术起点较高，采用了代表未来通信技术发展方向的OFDM/OFDMA、AAS、MIMO等先进技术，随着技术标准的发展，WiMax逐步实现宽带业务的移动化，而3G、4G则实现移动业务的宽带化，几种网络的融合程度会越来越高。

综上所述，蓝牙技术是短距离工业数据通信系统的理想解决方案之一，能便捷的实现工业设备间短距离的无选择将蓝牙技术应用于工业设备间的短距离数据传输，与无线局域网相比，蓝牙设备成本低廉；蓝牙设备组网灵活方便，可组成一对多或多对多的通信网络；与红外传输相比，蓝牙设备没有任何方向性限制，不受障碍物影响；其传输速率最大可高达1Mbps；当然蓝牙也有自身的局限性：传输距离有限，常用的蓝牙芯片传输距离为10-—100米，而上述3G、4G通信模块代表了未来无线通信的发展方向。

本发明所述的骨传导装置与所述智能眼镜本体为固定连接形式或活动连接形式，当二者为固定连接形式时，该骨传导装置在智能眼镜本体中的位置成固定状态、不可变动；当二者为活动连接形式时，该骨传导装置可调节其所在智能眼镜本体中的位置，以及所处角度。

本发明所述的骨传导装置与所述智能眼镜本体为一体结构或分体结构，当二者为一体结构时，该骨传导装置与所述智能眼镜本体为不可分离状态；当二者为分体结构时，该骨传导装置与所述智能眼镜本体之间设置有连接机构，届时可进行随意拆分或热插拔操作。

进一步的，本发明所述的操作单元为按键或触摸屏，使用方便。

由上可知，本发明与现有技术相比，有如下的进步。

一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜，由于在所述智能眼镜壳体上设置有左、右两个骨传导装置，从而无需将耳机塞进耳朵，可直接通过耳机对骨骼的振动，将声音传递到大脑，实现了双耳的自由、不受束缚，并保护了耳膜，并且左、右两个骨传导装置形成左右音源的双声道，具有立体声道效果，能为智能眼镜用户提供更完美的用户体验，随时欣赏到美妙的音乐。

该骨传导装置可有效屏蔽噪音，即使在非常严重的噪音环境中也能听取非常清晰的声音，拾音效果佳；尤其是在特殊环境中，如在水中也能传递声音。戴着骨传导装置，周围的声音仍然可以听到，并且可进行正常对话，这样避免了因听不到外界的声音而引发的交通事故等危险。

本发明所述的智能眼镜，特别适合长时间使用智能眼镜中耳机功能的人群以及儿童，即使长时间佩戴，也不会感到疲劳，更能使某些听力障碍患者恢复欣赏音乐、通话交流的能力。

附图说明

通过下面结合附图，进行的详细描述，将更加充分地理解并认识本发明。

图1为本发明的一种结构示意图。

图2为本发明的另一种结构示意图。

图3为本发明中骨传导耳机传递至内耳的示意图。

图4为本发明的一种电路框图。

图中：

1、智能眼镜壳体；   2、智能眼镜镜框；

3、显示装置；            4、鼻支架；

5a、A骨传导耳机；  5b、B骨传导耳机；

6、骨传导麦克风；   7、操作单元；

8、螺旋器；               9、听神经。 

具体实施方式

为能让大家进一步了解本发明的技术特征与内容，下面结合附图对本发明进行详细说明。

如图1所示，图1为本发明的一种结构示意图。

一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜，包括智能眼镜壳体1、智能眼镜镜框2、显示装置3和鼻支架4，其特征在于：在所述智能眼镜壳体上还设置有两个骨传导装置，即A骨传导耳机5a和B骨传导耳机5b，A骨传导耳机5a和B骨传导耳机5b分别设置在智能眼镜壳体1的左、右两侧、与头部接触的位置。

本实施例中的智能眼镜由于配置了骨传导耳机，从而无需将耳机塞进耳朵，直接通过骨传导耳机对骨骼的振动，将声音传递到大脑，实现了双耳的自由、不受束缚，并保护了耳膜，由于左、右两个骨传导耳机形成左右音源的双声道，具有立体声道效果，能为智能眼镜用户提供更完美的用户体验，随时欣赏到美妙的音乐。

另外由于骨传导耳机可有效屏蔽噪音，即使在非常严重的噪音环境中，也能听到清晰的声音。本实施例中的智能眼镜，特别适合长时间使用智能眼镜中耳机功能的人群以及儿童，即使长时间佩戴，也不会感到疲劳。

图2为本发明的另一种结构示意图。

在图2中，将图1里的B骨传导耳机5b换成了骨传导麦克风6，从而使该骨传导装置具有了通话功能，并能有效过滤环境噪音，使通话质量更高、更清晰，还能使某些听力障碍患者恢复欣赏音乐、通话交流的能力。

图3为本发明中骨传导耳机传递至内耳的示意图。

如图3所示，当所述智能眼镜佩戴在耳朵上时，A骨传导耳机5a紧贴于脸部的颊骨，与骨组织及皮肤接触，由于该位置较接近眼镜腿的位置，并靠近耳朵，所以该处是骨传导耳机最佳的收音位置。

届时，用户可通过调节操作单元7，实现骨传导耳机播放声音的开启及音量调节等操作，本实施例中音乐播放器的声音经由所述骨传导耳机以振动的方式，不通过外耳道或中耳道，而是以固体（非空气）作为媒介把声波直接传导到内耳道的螺旋器8，再送至听神经9，来收听声音，从而省去了原先空气传导时的许多声波传递步骤，且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人。由于无需入耳，解决了原先入耳式耳机给人们使用时带来的种种不适感。

上述声波以振动的方式传递，无须扩音器，没有电磁波的危险，即使在相当嘈杂的环境里，也能过滤掉多数背景噪音，依然可感受到相当清晰的音色，具有很好的应用优势。

图4为本发明的一种电路框图。

如图4所示，本实施例中，智能眼镜中设置有操作单元、无线通信模块、骨传导装置和储能装置，所述无线通信模块涉及如蓝牙无线通信模块、红外通信模块、局域网、3G通信模块、射频无线通信模块等。

上述无线通信模块与骨传导装置相连，以传递声音信号，所述骨传导调控装置用以接收声音信号，并将声音传入内耳。届时，所述智能眼镜通过操作单元控制无线通信模块和骨传导装置的工作，实现对骨传导装置开关、播放的操作以及音量的控制调节。所述储能装置，如锂电池则与所述无线通信模块和骨传导装置连接，为其提供工作电流。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明中各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种基于双声道骨传导技术的智能眼镜，包括智能眼镜本体，所述智能眼镜本体包括智能眼镜壳体、显示装置、操作单元以及内部的功能电路、供电电路，所述供电电路为显示装置、操作单元、功能电路进行供电，其特征在于：在所述智能眼镜壳体上还设置有两个骨传导装置，所述骨传导装置分别设置在智能眼镜壳体的左、右两侧。

2.根据权利要求1所述的基于双声道骨传导技术的智能眼镜，其特征在于：所述骨传导装置设置在智能眼镜壳体上与头部接触的位置。

3.根据权利要求1所述的基于双声道骨传导技术的智能眼镜，其特征在于：所述智能眼镜本体中设置有无线通信模块，所述供电电路中设置有储能装置，所述储能装置电连接所述无线通信模块和骨传导装置。

4.根据权利要求1所述的基于双声道骨传导技术的智能眼镜，其特征在于：所述骨传导装置与所述智能眼镜本体为固定连接形式或活动连接形式。

5.根据权利要求1所述的基于双声道骨传导技术的智能眼镜，其特征在于：所述骨传导装置与所述智能眼镜本体为一体结构或分体结构。

6.根据权利要求1所述的基于双声道骨传导技术的智能眼镜，其特征在于：所述骨传导装置为骨传导耳机和/或骨传导麦克风。

7.根据权利要求1所述的基于双声道骨传导技术的智能眼镜，其特征在于：所述操作单元为按键或触摸屏。

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