CN103648063A - 一种骨传导耳机、多媒体发射装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种骨传导耳机，包括：电源、与人体接触的第一收发电极、第一微控制器、音频解码器和震动元件，所述电源为所述耳机提供工作电压，所述第一收发电极接收通过人体信道传送过来的调制信号，所述第一微控制器将所述调制信号进行解调处理，所述音频解码器对解调处理后的数字信号进行解码处理后生成音频信号，所述震动元件根据所述音频信号产生震动动作。本发明还公开了一种多媒体发射装置和一种骨传导耳机系统。采用本发明，使用者佩戴骨传导耳机时只需放置在耳朵外部即可，具有功耗低、安全性高和电磁辐射弱的优点。

Description

一种骨传导耳机、多媒体发射装置及系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种骨传导耳机、多媒体发射装置及系统。 

背景技术

日常生活中，人们习惯性地喜欢使用手机或其它音频设备通过传统耳机来收听音乐，由于传统耳机都是通过外耳道将声波传送至耳朵，然后引起鼓膜震动，从而将声波传送至听觉中枢。因此，若长期佩戴，使用者容易出现疲劳和注意力不集中等现象，甚至会导致末梢感受器受损害，引起听力减退。尤其在街道上使用传统耳机时，很容易令使用者对外围的声音失去警觉性，增加了发生危险的可能性。 

随着科学技术的发展，骨传导耳机的出现使人类的生活变得更便捷，骨传导耳机通过控制震动元件将声音信号传递给颅骨，再通过骨骼直接进入听觉神经。由于骨传导耳机扬声器内部没有空气振膜，因此在佩戴时只要放置在耳朵外部即可，使用时不会对人的正常听觉造成影响，方便开车或走路时对周围交通状况做出正确判断，也可以一边听音乐一边与周围人交流。 

目前，常见的骨传导耳机包括有线骨传导耳机和基于蓝牙的无线骨传导耳机，然而使用者佩戴有线骨传导耳机时会在很多场合显得极不方便，如运动过程中，耳机线会给使用者造成困扰，基于蓝牙的无线骨传导耳机虽然摆脱了耳机线对使用者的困扰，但是基于蓝牙的无线骨传导耳机对人体辐射较大，且功耗也较大。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对上述现有技术中的基于蓝牙的无线骨传导耳机存在辐射大且功耗高的缺陷，提供一种骨传导耳机，该骨传导耳机通过人体信道进行数据传输，具有对人体辐射弱、功耗低的优点。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是，提供一种骨传导耳机，包括： 电源、与人体接触的第一收发电极、第一微控制器、音频解码器和震动元件， 

所述电源为所述耳机提供工作电压，所述第一收发电极接收通过人体信道传送过来的调制信号，所述第一微控制器将所述调制信号进行解调处理，所述音频解码器对解调处理后的数字信号进行解码处理后生成音频信号，所述震动元件根据所述音频信号产生震动动作。 

其中，所述第一微控制器用于检测所述电源的剩余电量，若所述剩余电量小于预置值，输出语音提示信息。 

其中，所述第一微控制器用于若检测到所述电源的剩余电量小于所述预置值，在到达预置时长后，指示所述电源停止工作。 

其中，所述第一微控制器用于接收到多媒体发射装置查询所述骨传导耳机的音量大小和剩余电量的查询指令，获取所述耳机的音量信息和剩余电量信息，并将所述音量信息和所述剩余电量信息通过第一收发电极返回至所述多媒体发射装置。 

其中，所述骨传导耳机还包括滤波器，所述滤波器用于滤除所述调制信号中的噪声信号。 

相应地，本发明还提供了一种多媒体发射装置，包括与人体接触的第二收发电极和第二微控制器，所述第二微控制器将由音频文件生成的数字信号进行调制生成调制信号，并将所述调制信号通过所述第二收发电极发送至骨传导耳机。 

其中，调制方式包括OOK二进制振幅键控调制。 

其中，所述多媒体发射装置还包括显示屏，用于显示所述第二微控制器查询到的所述骨传导耳机的电源的剩余电量以及音量大小。 

其中，所述第二微控制器向所述骨传导耳机发送调节音量大小的调节指令，以使所述骨传导耳机根据所述调节指令的指示调节当前音量大小。 

相应地，本发明还提供了一种骨传导耳机系统，其特征在于，包括如上所述的骨传导耳机和如上所述的多媒体发射装置。 

实施本发明，具有如下有益效果： 

通过第一收发电极接收经人体信道传送过来的调制信号，第一微控制器对所述调制信号进行解调处理，音频解码器对解调处理后的数字信号进行解码处理后生成音频信号，震动元件根据所述音频信号产生震动动作。使用者佩戴骨 传导耳机时只需放置在耳朵外部即可，具有功耗低、安全性高和电磁辐射弱的优点。 

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 

图1是本发明的一种骨传导耳机的第一实施例的结构示意图； 

图2是本发明的一种骨传导耳机的第二实施例的结构示意图； 

图3是本发明实施例的一种多媒体发射装置的结构示意图； 

图4是本发明实施例的一种多媒体发射装置的另一结构示意图； 

图5是本发明实施例的一种骨传导耳机系统的结构示意图。 

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 

参见图1，是本发明的一种骨传导耳机的第一实施例的结构示意图，骨传导耳机1包括电源11、与人体接触的第一收发电极12、第一微控制器13、音频解码器14和震动元件15。 

电源11用于给骨传导耳机1提供工作电压，使骨传导耳机1能够正常工作；第一收发电极12与人体接触后，将人体作为传输通道，一方面，第一收发电极12可作为数据通信过程中的发送电极，利用“电容耦合”效应向人体输入信号，数据通信时通过发送侧的收发电极使电压产生位移，通过人体进行传输，另一方面，第一收发电极12可作为接收电极来检测此电压变化。本发明实施例中，第一收发电极12与人体接触后，接收通过人体信道传送过来的调制信号；第一微控制器13将第一收发电极12接收到的调制信号进行解调，解调的目的是从调制信号中还原出有用的原始信息，通常，调制方式不同，解调方法也不一样，常用的解调方法包括正弦波幅度解调、正弦波角度解调和共振解调技术。第一 微控制器13将所述调制信号进行解调后获得有用的数字信号并将所述数字信号发送给音频解码器14，音频解码器14对解调处理后的数字信号进行解码处理，生成音频信号；震动元件15根据第一微控制器13生成的音频信号产生震动动作，使用者佩戴骨传导耳机1时，震动元件15与使用者耳朵周围的面颊接触，骨传导耳机1通过对面颊的震动将声音直接传输到听觉神经，通过大脑的分析即可得出声音。 

优选的，第一微控制器13用于检测电源11的剩余电量，若剩余电量小于预置值，输出语音提示信息。作为本发明实施例的一种优选方式，可以根据需要或通过软件预先设置一个剩余电量的警戒值，如10%，即指电源11的剩余电量与电源11的最大电量的百分比为10%，若第一微控制器13检测到电源11的剩余电量与电源11的最大电量的百分比小于10%时，输出语音提示信息，提醒使用者电量不足。 

优选的，第一微控制器13用于若检测到电源11的剩余电量小于所述预置值，在到达预置时长后，指示电源11停止工作。作为本发明实施例的一种优选方式，为保证电源11的使用寿命，可以根据需要或通过软件预先设置一个时长，如5分钟，若检测到电源11的剩余电量小于所述预置值，且在此基础上又持续工作超过5分钟，第一微控制器13将指示电源11停止工作，强制关机，以延长电源11的使用寿命。 

优选的，第一微控制器13用于接收到多媒体发射装置查询骨传导耳机1的音量大小和剩余电量的查询指令，获取骨传导耳机1的音量信息和剩余电量信息，并将所述音量信息和所述剩余电量信息通过第一收发电极12返回至所述多媒体发射装置。更具体的，所述音量信息和所述剩余电量信息通过第一收发电极12经人体信道传输至所述多媒体发射装置，以便通过所述多媒体发射装置显示骨传导耳机1的剩余电量和音量大小。 

优选的，骨传导耳机1包括两个震动元件，第一微控制器13将解码后的音频信号进行双路输出分别控制两侧的震动元件，以实现更好的立体声效果。 

优选的，骨传导耳机1还可以集成耳麦，录制的语音信息经过第一微控制器13和第一收发电极12进行处理后经人体信道发送给所述多媒体发射装置或其它接收设备，以方便用户根据需要做进一步处理等。 

参见图2，是本发明的一种骨传导耳机的第二实施例的结构示意图，骨传导 耳机1除包括如上所述的实体外（相同的部分请参考上述描述内容，这里不再赘述），骨传导耳机1还包括滤波器16，滤波器16用于滤除所述调制信号中的噪声信号，提高声音的传输质量。 

参见图3，是本发明实施例的一种多媒体发射装置的结构示意图，该多媒体发射装置2包括第二微控制器21和第二收发电极22。 

第二微控制器21将由音频文件生成的数字信号进行调制生成调制信号，调制的目的是把由音频文件生成的数字信号置入载波，使其便于在人体信道中传输或处理，通常，调制方式可按被调信号的种类分为幅度调制、相位调制和频率调制；第二收发电极22与人体接触后，将人体作为传输通道，一方面，第二收发电极22可作为数据通信过程中的发送电极，利用“电容耦合”效应可向人体输入信号，数据通信时通过发送侧的收发电极使电压产生位移，通过人体进行传输，另一方面，第二收发电极22可作为接收电极来检测此电压变化。本发明实施例中，第二收发电极22与人体接触后，将第二微控制器21调制后的调制信号输出，并通过人体信道发送至骨传导耳机1的第一收发电极12。 

优选的，调制方式包括OOK（On-Off Keying，二进制振幅键控）调制，其中，二进制振幅键控通过以单极性不归零码序列来控制正弦载波的开启与关闭，该调制方式实现简单。 

优选的，多媒体发射装置2还包括显示屏23，用于显示第二微控制器21查询到的骨传导耳机1的电源的剩余电量以及音量大小。第二微控制器21定时发送查询骨传导耳机1的音量大小和剩余电量的查询指令，并接收从骨传导耳机1返回的音量信息和剩余电量信息，其中，从骨传导耳机1返回的音量信息和剩余电量信息通过人体信道传输至第二收发电极22，第二微控制器21根据所述音量信息和剩余电量信息将骨传导耳机1的剩余电量和音量大小通过显示屏23显示，当第二微控制器21检测到骨传导耳机1的电源11的剩余电量小于预置值且在到达预置时长后，关闭多媒体发射装置2的电源，使多媒体发射装置2停止工作。 

优选的，第二微控制器22向骨传导耳机1发送调节音量大小的调节指令，以使骨传导耳机1根据所述调节指令的指示调节当前音量大小。骨传导耳机1接收到所述调节指令后，通过第一微控制器13根据所述调节指令来调节骨传导耳机1的当前音量大小，并将调节后的音量大小保存至存储单元。 

参见图5，是本发明实施例的一种骨传导耳机系统的结构示意图，包括如上所述的骨传导耳机1和如上所述的多媒体发射装置2，当骨传导耳机1的电源11的剩余电量小于预置值且在到达预置时长后，关闭骨传导耳机系统3的电源，使骨传导耳机系统3停止工作。 

采用本发明的骨传导耳机，通过第一收发电极接收经人体信道传送过来的调制信号，第一微控制器对所述调制信号进行解调处理，音频解码器对解调后的数字信号进行解码处理后生成音频信号，震动元件根据所述音频信号产生震动动作。使用者佩戴此骨传导耳机时只需放置在耳朵外部即可，具有功耗低、安全性高和电磁辐射弱的优点。 

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（Read-Only Memory，ROM）或随机存储记忆体（Random Access Memory，RAM）等。 

以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。 

Claims (10)

1.一种骨传导耳机，其特征在于，包括电源、与人体接触的第一收发电极、第一微控制器、音频解码器和震动元件，

所述电源为所述耳机提供工作电压，所述第一收发电极接收通过人体信道传送过来的调制信号，所述第一微控制器将所述调制信号进行解调处理，所述音频解码器对解调处理后的数字信号进行解码处理后生成音频信号，所述震动元件根据所述音频信号产生震动动作。

2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述第一微控制器用于检测所述电源的剩余电量，若所述剩余电量小于预置值，输出语音提示信息。

3.如权利要求2所述的耳机，其特征在于，所述第一微控制器用于若检测到所述电源的剩余电量小于所述预置值，在到达预置时长后，指示所述电源停止工作。

4.如权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述第一微控制器用于接收到多媒体发射装置查询所述骨传导耳机的音量大小和剩余电量的查询指令，获取所述耳机的音量信息和剩余电量信息，并将所述音量信息和所述剩余电量信息通过第一收发电极返回至所述多媒体发射装置。

5.如权利要求1-4任一项所述的耳机，其特征在于，还包括滤波器，所述滤波器用于滤除所述调制信号中的噪声信号。

6.一种多媒体发射装置，其特征在于，包括与人体接触的第二收发电极和第二微控制器，所述第二微控制器将由音频文件生成的数字信号进行调制生成调制信号，并将所述调制信号通过所述第二收发电极发送至骨传导耳机。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，调制方式包括OOK二进制振幅键控调制。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括显示屏，用于显示所述第二微控制器查询到的所述骨传导耳机的电源的剩余电量以及音量大小。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二微控制器向所述骨传导耳机发送调节音量大小的调节指令，以使所述骨传导耳机根据所述调节指令的指示调节当前音量大小。

10.一种骨传导耳机系统，其特征在于，包括如权利要求1-5所述的骨传导耳机和如权利要求6-9所述的多媒体发射装置。

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