CN106804018A - 一种基于移动终端的信息传输装置及传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于通信设备技术领域,具体涉及一种基于移动终端的信息传输装置及传输方法,包括:采集单元于用户开启信息传输装置后获取信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;信息接收单元用以接收移动终端输出的音频信号;控制单元根据接收的采集信息、音频信号形成一控制信号输出;骨传导单元,用以于控制信号的作用下产生与音频信号匹配的机械振动,通过采集单元采集一匹配可变噪音的采集信息,控制单元根据采集信息、音频信号和/或反馈信号形成一可抑制可变噪音的补偿信号输出,补偿信号与可变噪音的相位相反,幅度一致。通过补偿信号提供信息传输装置的抗风噪能力,提升信息传输装置抗干扰能力。
Description
技术领域
本发明属于通信设备技术领域,具体涉及一种基于移动终端的信息传输装置及传输方法。
背景技术
人体获取声音的途径有两种,一种声音传输方式为空气传导,即音频信号(声波)由内耳的内、外淋巴液产生振动,耳蜗感测振动并识别声音过程,随后听神经产生神经冲动,呈递给听觉中枢,大脑皮层综合分析后,最终听到声音。具体地,空气传导路径为声波-耳廓-外耳道-鼓膜-锤骨-砧骨-镫骨-前庭窗-外、内淋巴-螺旋器-听神经-听觉中枢;另一种声音传输方式为骨传导方式,音频信号(实际为与音频信息匹配的机械信号)由颅骨、耳小骨产生振动,耳蜗感测振动并识别声音过程,随后听神经产生神经冲动,呈递给听觉中枢,大脑皮层综合分析后,最终“感受”声音。
随着科技的发展,现如今市面上已有骨传导耳机或骨传导头盔出售,骨传导耳机或骨传导头盔中,其核心部件即为骨传导振荡器,骨传导振荡器也被称为骨传导扬声器,骨传导耳机或骨传导头盔在佩戴过程中,将骨传导扬声器接触用户头部的预定位置(例如颅骨)以使骨传导扬声器与用户头部之间实现机械能量的传递,在实际使用过程中,骨传导扬声器接收音频信号,并将音频信号转化为与音频信号匹配的振动机械信号,振动机械信号从颅骨绕过外耳道直接传输至内耳道、大脑听觉神经、耳蜗从而被用户识别。
现有的内表面上设有骨传导振荡器的头盔中,尚存在以下缺陷:即抗干扰能力较弱,骨传导振荡器设置有头盔的预定位置,在用户处于相对稳定的环境中使用时(例如步行或者骑行中),该头盔的声音传输效果较好,但是当用户处于相对不稳定的环境中使用时(例如摩托骑行过程中),头盔的声音传输效果相对较差。
发明内容
本发明提供一种基于移动终端的信息传输装置及传输方法,旨在提高骨传导头盔的抗干扰能力,方便用户使用。具体地:
一方面,本发明提供一种基于移动终端的信息传输装置,其中,包括:
采集单元,于用户开启信息传输装置后获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;
信息接收单元,连接一移动终端,用以接收所述移动终端输出的音频信号;
控制单元,用以分别连接所述采集单元、所述信息接收单元,根据接收的所述采集信息、所述音频信号形成一控制信号输出;
骨传导单元,用以于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述采集单元还包括一声音采集装置,用以采集当前环境中的噪音信号,并结合所述振动频率形成所述采集信息。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述骨传导单元设置于一头部保护装置中。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述头部保护装置中设置一连接接口,所述信息接收单元通过所述连接接口连接所述移送终端。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述头部保护装置中设置有一用以容纳并固定所述移动终端的空腔,所述连接接口设置于所述空腔内。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,于所述空腔顶部设置一覆盖所述空腔的盖体。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述盖体的内表面设置有一缓冲层。
优选地,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述头部保护装置中设置一通讯单元,所述信息接收单元通过所述通讯单元连接所述移送终端。
另一方面,本发明再提供一种基于移动终端的信息传输方法,其中,包括:
于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;
接收所述移动终端输出的音频信号;
根据接收的所述采集信息、所述音频信号形成一控制信号输出;
骨传导单元于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
优选地,上述的一种基于移动终端的信息传输方法,其中,于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出具体包括:
于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率;
采集当前环境中的噪音信号,并结合所述振动频率形成所述采集信息。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明中,通过采集单元采集一匹配可变噪音的采集信息,控制单元根据采集信息、音频信号和/或反馈信号形成一可抑制可变噪音的补偿信号输出,补偿信号与可变噪音的相位相反,幅度一致。通过补偿信号提供信息传输装置的抗风噪能力,提升信息传输装置抗干扰能力。
附图说明
图1是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输装置的结构示意图;
图2是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输装置中采集信息波形图;
图3是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输装置中音频信号波形图;
图4是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输装置中补偿信号波形图;
图5是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输装置中控制信号波形图;
图6是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输装置的结构示意图;
图7是本发明实施例中的一种基于移动终端的信息传输方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
现有技术中,在相对不稳定的环境中,头盔中骨传导声音传输效果相对较差原因在于:在相对不稳定的环境中,例如用户移动速度较快的情况下,当前环境中的风阻使头盔产生环境振动,该环境振动使得头盔表面则产生可变噪声,且该可变噪音随着用户移动速度的提高而增强(用户的移动速度越快,风阻相对就越大,进而其产生的可变噪音也就越大),当可变噪音的产生的能量大于骨传导振荡器输出的振动机械信号产生的能量时,用户无法获取骨传导振荡器输出的音频信号,基于此,本发明提供可抗噪的一种基于移动终端的信息传输装置。
实施例一
如图1所示,本发明提供一种基于移动终端的信息传输装置,包括:采集单元,信息接收单元,控制单元和骨传导单元,采集单元,信息接收单元,控制单元和骨传导单元均可集成于一头盔中,具体地,其中,
采集单元,于用户开启信息传输装置后获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出,其采集信息如图2所示的波形图;所述采集信息匹配当前环境中的可变噪音。
采集单元可由振动频率测试仪形成。通过振动频率测试仪获取信息传输装置或者头盔当前的振动频率,采集单元也可由加速度传感器形成,通过加速度传感器测量头盔的加速度运动,该加速度信号即为振动频率。
信息接收单元,连接一移动终端,用以接收所述移动终端输出的音频信号,所述音频信号如图3所示的波形图。
控制单元,用以分别连接所述采集单元、所述信息接收单元,根据接收的所述采集信息、所述音频信号计算形成一控制信号输出,如图5所示的波形图;所述控制信号分别输出至骨传导单元、控制单元的输入端,控制信号反馈至控制单元的输入端以形成一反馈信号,即控制信号由反馈信号、采集信息及音频信号形成。
控制信号的计算公式为:
其中:W(K)为所述控制信号;
W(K-1)为所述反馈信号;
X(k)为所述采集信号;
WT(K)为所述音频信号;
x(k)为所述补偿信号;
u为损失系数,u的取值范围为0.5至0.9。
其中,所述控制单元单元中至少包含一反相器,所述反相器连接所述采集单元,用以接收所述采集信息,并根据所述采集信息形成一补偿信号输出,该补偿信号可为与振动频率相位相反,幅度一致的信号,补偿信号如图4所示的波形图,旨在抑制因振动产生的可变噪音。
骨传导单元,用以于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
本发明的工作原理是:于用户开启信息传输装置后,采集单元获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;信息接收单元接收所述移动终端输出的音频信号;控制单元根据接收的所述采集信息、所述音频信号形成一控制信号输出;骨传导单元于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
本发明中,通过采集单元采集一匹配可变噪音的采集信息,控制单元根据采集信息、音频信号和/或反馈信号形成一可抑制可变噪音的补偿信号输出,补偿信号与可变噪音的相位相反,幅度一致。通过补偿信号提供信息传输装置的抗风噪能力,提升信息传输装置抗干扰能力。
实施例二
风噪中即包括可变噪音,例如由运动产生的可变噪音,该可变噪音的强度与运动加速度或速度成正比,还包括固有噪音,例如当前环境相对较为嘈杂。上述技术方案旨在用于抑制可变噪音,而对固有噪音无法抑制,当固有噪音的强度超过阈值状态下,其用户可能还无法继续实现声音的传输,
如图6所示,本发明提供一种基于移动终端的信息传输装置,包括:采集单元,信息接收单元,控制单元和骨传导单元,采集单元,信息接收单元,控制单元和骨传导单元均可集成于一头盔中,具体地,其中,
采集单元,于用户开启信息传输装置后获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;所述采集信息匹配当前环境中的风噪。作为进一步优选实施方案,所述采集单元还包括一声音采集装置,用以采集当前环境中的噪音信号,并结合所述振动频率形成所述采集信息。该噪音信号为当前环境中的固有噪音信号。声音采集装置可由MEMS传感器形成。
信息接收单元,连接一移动终端,用以接收所述移动终端输出的音频信号。
控制单元,用以分别连接所述采集单元、所述信息接收单元,根据接收的所述采集信息、所述音频信号计算形成一控制信号输出;所述控制信号分别输出至骨传导单元、控制单元的输入端,控制信号反馈至控制单元的输入端以形成一反馈信号,即控制信号由反馈信号、采集信息及音频信号形成。
骨传导单元,用以于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
作为进一步优选实施方案,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述骨传导单元设置于一头部保护装置中,所述头部保护装置中设置一连接接口,所述信息接收单元通过所述连接接口连接所述移送终端,所述头部保护装置中设置有一用以容纳并固定所述移动终端的空腔,所述连接接口设置于所述空腔内。于所述空腔顶部设置一覆盖所述空腔的盖体。其中,所述连接接口上设置有多个具有操控功能的按键。例如在听音乐时,功能按键可用于切换不同的歌曲,在来电接听状态下,可通过功能按键时间电话的接通与挂断。
在实际使用过程中,将移动终端放置于空腔内,以使所述信息接收单元通过所述连接接口连接所述移送终端,于所述空腔顶部覆盖所述盖体。在用户需要控制信息传输装置或移动终端时,均可通过连接接口上的功能按键予以操作。
作为进一步优选方案,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述盖体的内表面设置有一缓冲层,缓冲层一方面用以限制移动终端的位移,另一方面用以进一步提高抗噪能力。缓冲层包括第一隔离层及第二隔离层,第一隔离层有较为密集的纤维形成,并与移动终端直接接触,第二隔离层由长度超过5厘米的毛线形成,设置于所述第一隔离层的背部,直接与外部空气接触。
作为进一步优选实施方案,上述的基于移动终端的信息传输装置,其中,所述头部保护装置中设置一通讯单元,所述信息接收单元通过所述通讯单元连接所述移送终端。
在实际使用过程中,通过通讯单元实现信息传输装置与所述移动终端之间的通信,无需将移动终端放置于信息传输装置内部,减少信息传输装置的制作工艺的复杂度。
需要说明的是:通信单元可为短距离通信模块,例如蓝牙传输。
实施例三
如图7所示,本发明再提供一种基于移动终端的信息传输方法,其中,包括:
步骤S110、于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;
步骤S120、接收所述移动终端输出的音频信号;
步骤S130、根据接收的所述采集信息、所述音频信号形成一控制信号输出;
步骤S140、骨传导单元于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
作为进一步优选实施方案,上述的一种基于移动终端的信息传输方法,其中,步骤S110、于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出具体包括:
步骤S1101、于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并根据所述振动频率形成第一类采集信号;
步骤S1102、采集当前环境中的噪音信号,并根据所述噪音信号形成第二类采集信号;
步骤S1103、根据所述第一类采集信号、所述第二类采集信号计算形成所述采集信息。
上述方法可执行本发明任意实施例所提供的信息传输装置,执行方法相应的功能和有益效果。此处不再赘述。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,包括:
采集单元,于用户开启信息传输装置后获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;
信息接收单元,连接一移动终端,用以接收所述移动终端输出的音频信号;
控制单元,用以分别连接所述采集单元、所述信息接收单元,根据接收的所述采集信息、所述音频信号形成一控制信号输出;
骨传导单元,用以于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
2.根据权利要求1所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,所述采集单元还包括一声音采集装置,用以采集当前环境中的噪音信号,并结合所述振动频率形成所述采集信息。
3.根据权利要求1所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,所述骨传导单元设置于一头部保护装置中。
4.根据权利要求3所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,所述头部保护装置中设置一连接接口,所述信息接收单元通过所述连接接口连接所述移送终端。
5.根据权利要求4所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,所述头部保护装置中设置有一用以容纳并固定所述移动终端的空腔,所述连接接口设置于所述空腔内。
6.根据权利要求5所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,于所述空腔顶部设置一覆盖所述空腔的盖体。
7.根据权利要求6所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,所述盖体的内表面设置有一缓冲层。
8.根据权利要求3所述的基于移动终端的信息传输装置,其特征在于,所述头部保护装置中设置一通讯单元,所述信息接收单元通过所述通讯单元连接所述移送终端。
9.一种基于移动终端的信息传输装置的使用方法,其特征在于,包括:
于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出;
接收所述移动终端输出的音频信号;
根据接收的所述采集信息、所述音频信号形成一控制信号输出;
骨传导单元于所述控制信号的作用下产生与所述音频信号匹配的机械振动。
10.根据权利要求9所述的一种基于移动终端的信息传输装置的使用方法,其特征在于,于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率,并形成一采集信息输出具体包括:
于开启命令的作用下获取所述信息传输装置当前的振动频率;
采集当前环境中的噪音信号,并结合所述振动频率形成所述采集信息。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170606 |
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