CN110445505B - 一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法，所述方法包括：通过所述第一无线接收电路接收待外放的第一无线音频信号；通过所述第一载波发生电路生成第一超声载波，通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号；通过所述第一数模转换电路将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大；通过所述第一超声换能器将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放。实施本申请，可以实现在无线眼镜上进行指向性外放声音，把声音传输至指定的位置，私密性好。

Description

一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法
技术领域
本申请涉及电子技术领域领域，尤其是一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法。
背景技术
眼镜在目前的生活中越来越常见，眼镜有近视眼镜，墨镜，随着AI(ArtificialIntelligence，人工智能)的兴起，AI眼镜也逐渐走进我们的生活，还有VR(VirtualReality，虚拟实境)技术的发展，VR眼镜也开始走向大众。眼镜与人类的视觉有关，为了增加眼镜的功能性，在目前的技术中，眼镜可以与人类的视觉和听觉有关，在眼镜中使用无线音频的技术，做到一副眼镜同时实现着眼镜以及无线音频接收和播放的功能。现有方案中，在眼镜一侧的镜腿内放置实现无线音频所需的电路板和元器件，在眼镜另一侧的镜腿内放置一个喇叭，通过一根导线将电信号从电路板和元器件侧传输音频信号至另一侧的喇叭处进行播放，从而在眼镜上实现眼镜两侧的声音外放。
现有的技术方案中，无线音频眼镜通过喇叭进行外放的声音可以被旁边的人听到，私密性不好。
发明内容
本申请提供了一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法，以解决上述无线音频眼镜外放时私密性不好的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法，所述无线音频眼镜包括第一镜腿和第二镜腿，所述第一镜腿内置有第一无线接收电路、第一载波发生电路、第一音频调制电路、第一数模转换电路、第一功率放大电路以及第一超声换能器，所述方法包括：
通过所述第一无线接收电路接收待外放的第一无线音频信号；
通过所述第一载波发生电路生成第一超声载波，通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号；
通过所述第一数模转换电路将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大；
通过所述第一超声换能器将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与在所述第一镜腿所在的竖直平面，而所述竖直平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
可选的，所述预设方向在所述第一镜腿所在的竖直平面还包括：
以所述第一镜腿为中轴将所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面分为上半部分和下半部分，所述第一超声换能器所在的一侧为所述平面的下半部分，则所述预设方向在所述平面的下半部分。
在一种可能的实施例中，所述预设方向在所述平面的下半部分第一镜腿的下方还包括：
所述预设方向与所述第一镜腿形成的角度范围为0至30度。
在一种可能的实施例中，所述预设方向与所述第一镜腿形成的角度为15度。
可选的，所述通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号之前包括：
判断所述待外放的第一无线音频信号是否对大于预设电压幅值，若所述待外放的第一无线音频信号大于所述预设电压幅值，则将所述待外放的第一无线音频信号按预设的比例进行电压幅值压缩。
可选的，所述通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号包括：
将所述待外放的第一无线音频信号通过低通滤波器进行低通滤波，从而将所述第一无线音频信号的二次谐波进行滤除，得到第一滤波信号；
将所述第一滤波信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号。
可选的，所述将所述第一音频模拟信号传输至第一功率放大电路包括：
将所述第二音频模拟信号通过带通滤波器，将所述第二音频模拟信号的上边带或下边带进行滤除，从而得到第二滤波信号；
将所述第二滤波信号传输至所述第一功率放大电路。
可选的，所述第二镜腿内置有第二无线接收电路、第二载波发生电路、第二音频调制电路、第二数模转换电路、第二功率放大电路以及第二超声换能器，所述第一镜腿还包括第一无线发送电路；
所述通过所述第一无线接收电路接收待外放的第一无线音频信号的同时，还通过所述第一无线接收电路接收待外放的第二无线音频信号；
所述方法还包括：
通过所述第一无线发送电路将所述第二无线音频信号发送至所述第二无线接收电路；
通过所述第二载波发生电路生成第二超声载波，通过所述第二音频调制电路将所述待外放的第二无线音频信号调制至所述第二超声载波中得到第二音频数字信号；
通过所述第二数模转换电路将所述第二音频数字信号转换成第二音频模拟信号，并将所述第二音频模拟信号传输至所述第二功率放大电路进行放大；
通过所述第二超声换能器将经过放大的第二音频模拟信号转换成第二声音信号，将所述第二声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向在所述第一镜腿所在的竖直平面，而所述竖直平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
可选的，所述第一音频数字信号
Figure GDA0003125662410000031
其中A0为S(t)的振幅相对于所述第一超声载波的振幅的增量，g(t)为所述待外放的第一无线音频信号，k为所述待外放的第一无线音频信号的信号强度与振幅之间的比例系数，Wc为所述第一超声载波频率，
Figure GDA0003125662410000032
为所述第一超声载波的初始相位。
第二方面，本申请实施例提供了一种无线音频眼镜，所述无线音频眼镜包括第一镜腿和第二镜腿，所述第一镜腿内置有第一无线接收电路、第一载波发生电路、第一音频调制电路、第一数模转换电路、第一功率放大电路以及第一超声换能器，其中：
所述第一无线接收电路，用于接收待外放的第一无线音频信号；
所述第一载波发生电路，用于生成第一超声载波；
所述第一音频调制电路，用于将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号；
所述第一数模转换电路，用于将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大；
所述第一超声换能器，用于将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
第三方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面及其任一种可能的实施例中所述的方法。
本申请提供了一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法，基于超声波方向性好的特性，本申请实施例通过第一调制电路将待外放的无线音频信号调制至第一超声载波得到第一音频数字信号，通过第一数模转换电路将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，然后再通过第一功率放大电路将所述第一音频模拟信号进行放大，通过第一超声换能器将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。实施本申请，可以实现在无线眼镜上进行指向性外放声音，私密性好。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种无线音频眼镜的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种无线音频眼镜的指向性外放方向的示意图；
图3为本申请实施例提供的另一种无线音频眼镜的指向性外放方向的示意图；
图4为本申请实施例提供的又一种无线音频眼镜的指向性外放方向的示意图；
图5为本申请实施例提供的一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的电路结构框图；
图6为本申请实施例提供的另一种无线音频眼镜的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的另一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的电路结构框图；
图8为本申请实施例提供的一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
下面结合附图来对本申请的技术方案的实施作进一步的详细描述。
本申请提供了一种无线音频眼镜，下面结合附图对无线音频眼镜进行详细说明。参见图1，图1为本申请实施例提供的一种无线音频眼镜的结构示意图。
如图1所示，所述无线音频眼镜包括第一镜腿10和第二镜腿11，所述第一镜腿10内置有第一无线接收电路100、第一载波发生电路101、第一音频调制电路102、第一数模转换电路103、第一功率放大电路104以及第一超声换能器105，其中：
所述第一无线接收电路100，用于接收待外放的第一无线音频信号。具体的，具体的，所述第一无线接收电路100中包括无线模块，所述无线模块可以包括蓝牙单元或WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)单元，其中所述蓝牙单元可以通过由蓝牙组织制定的标准蓝牙协议与声源设备建立通信连接，接收待外放第一无线音频信号；所述WIFI单元可以通过WIFI联盟制定的无线协议与声源设备建立通信连接，接收待外放第一无线音频信号。
所述第一载波发生电路101，用于生成第一超声载波。
所述第一音频调制电路102，用于将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号。具体的，所述第一音频调制电路102得到的所述第一音频数字信号
Figure GDA0003125662410000051
其中A0为S(t)的振幅相对于所述第一超声载波的振幅的增量，g(t)为所述待外放的第一无线音频信号，k为所述待外放的第一无线音频信号的信号强度与振幅之间的比例系数，Wc为所述第一超声载波频率，
Figure GDA0003125662410000052
为所述第一超声载波的初始相位。所述第一超声载波的频率Wc和初始相位
Figure GDA0003125662410000053
是常数，所述待外放的第一无线音频信号g(t)和所述待外放的第一无线音频信号的信号强度与振幅之间的比例系数k可以通过所述第一无线接收电路100接收的待外放的第一无线音频信号来获取，A0通过所述第一音频调制电路102得到的S(t)减去所述第一载波发生电路101获取的第一超声载波的振幅来代替上述公式的计算。所述第一音频调制电路102将所述待外放的第一无线音频信号注入所述第一超声载波，使得所述待外放的第一无线音频信号具有超声波的方向性的特性。
所述第一数模转换电路103，用于将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大。具体的，由于所述第一功率放大电路104需要对模拟信号进行电压幅值放大，提高音频的响度，所述第一数模转换电路103将数字信号转换成模拟信号，所述第一数模转换电路103可以为专用的数模转换芯片，也可以为集成芯片中的数模转换模块。
所述第一超声换能器105，用于将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。具体的，所述无线音频眼镜中的第一超声换能器105可以接收超声波的电信号，并将电能转换成声能，所述第一超声换能器105将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，所述第一音频模拟信号为电能，而所述第一声音信号为声能，所述第一声音信号为携带有待外放的第一无线音频信号的超声波，超声波的振动频率高于人耳可听声的振动频率，在本申请中，利用超声波在空气媒质中传播的非线性效应，解调出能被人耳听见所述待外放的第一无线音频信号，实现的原理是空气拥有固有的自解调能力，所述第一声音信号中存在超声波和为人耳所听的低频波，而所述低频波恰好为本申请的目标外放的信号，在空气介质中，信号的频率越高，空气吸收得越多，所以低频波比超声波可以传播的距离更远。因此，本申请利用空气的自解调特性将调制信号解调为原来的低频可听声，利用超声波的高指向性实现可听声的指向性外放。
下面结合附图对无线音频眼镜指向性外放的方向进行详细说明，参见图2到图4。
首先参见图2，图2为本申请实施例提供的一种无线音频眼镜的指向性外放方向的示意图。如图2所示，所述无线音频眼镜将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，所述预设方向与所述第一镜腿10所在的平面21与所述第一镜腿10与所述第二镜腿11形成的平面20垂直。具体的，以所述第一镜腿10为中轴将所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面21分为上半部分和下半部分，所述第一超声换能器所在的一侧为所述平面的下半部分，则所述预设方向在所述平面的下半部分。所述预设方向为本申请的目标指向，声音指向的方向在所述第一超声换能器105的中心上，通过改变所述第一超声换能器105的摆放位置可以改变声音到达的位置。
进一步的，参见图3，图3为本申请实施例提供的另一种无线音频眼镜的指向性外放方向的示意图。如图3所示，所述预设方向在所述平面的下半部分还包括：所述预设方向与所述第一镜腿10形成的角度范围为0至30度。具体的，所述预设方向与所述第一镜腿10形成的角度范围在0至30度之间可以保证声音沿着预设方向进行传播，传播的范围在所述无线音频眼镜佩戴者的耳朵，使所述佩戴者可以听见接收到的音频而其他人听不见，保证了私密性。
更进一步的，参见图4，图4为本申请实施例提供的又一种无线音频眼镜的指向性外放方向的示意图。如图4所示，所述预设方向与所述第一镜腿10形成的角度为15度。具体的，所述预设方向与所述第一镜腿10之间的角度为15度，声音沿着与所述第一镜腿10成15度向下传播，使声音可以到达所述无线音频眼镜的佩戴者的外耳道，即声音进入人耳的位置，使所述佩戴者可以更好更完整地听见接收到的音频，保证了私密性。
本申请利用空气的自解调特性将调制信号解调为原来的低频可听声，利用超声波的高指向性实现可听声的指向性外放，由于空气介质的自解调是不可控的，所以在对一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的优化主要在调制部分。下面对指向性外放方法的进一步优化进行详细说明，请参见图5，图5为本申请实施例提供的一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的电路结构框图。
在一种可能的实现方式中，如图5所示，所述通过所述第一音频调制电路102将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号之前包括：
判断所述待外放的第一无线音频信号是否对大于预设电压幅值，若所述待外放的第一无线音频信号大于所述预设电压幅值，则将所述待外放的第一无线音频信号按预设的压缩比例进行第一电压幅值压缩电路106。具体的，所述第一电压幅值压缩电路106可以实施为压限器，用于限制待外放的第一无线音频信号。所述预设电压幅值和所述预设的压缩比例可调，示例性，所述预设电压幅值为6db(分贝)，所述预设的压缩比例为6∶1，若所述第一无线音频信号电压幅值为12db，由于12db大于6db，则将所述第一无线音频信号电压幅值为12db按照6∶1的压缩比例进行压缩得到2db，则所述第一无线音频信号的电压幅值为2db。通过对接收到的待外放第一无线音频信号的电压幅值进行限制，避免由于所述待外放的第一无线音频信号强度过大，引起第一功率放大电路104的过激失真。
在另一种可能的实现方式中，如图5所示，在所述第一音频调制电路102之前可以包括第一预处理电路107，所述通过所述第一音频调制电路102将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号之前包括：将所述待外放的第一无线音频信号通过低通滤波器进行低通滤波，从而将所述第一无线音频信号的二次谐波进行滤除，得到第一滤波信号；将所述第一滤波信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号。具体的，所述第一无线音频信号为数字信号，先经过包络检波器，捕获所述第一无线音频信号的包络，然后再通过低通滤波器进行低通滤波。下面对将所述第一无线音频信号的二次谐波滤除进行原理性阐述：假设所述第一无线音频信号为单纯音调，经过第一音频调制电路102调制后的包络函数：
Figure GDA0003125662410000081
则：
Figure GDA0003125662410000082
根据调制函数和自解调二次音频的声压级关系为：
Figure GDA0003125662410000083
根据公式2和公式3可得单纯音调的包络函数和声压的关系式为：
Figure GDA0003125662410000084
由公式4可以看出
Figure GDA0003125662410000085
是期望再现的声音函数，
Figure GDA0003125662410000086
中的2w为w的二次谐波，则在空气自解调的情况下再现音频w中会出现二次谐波2w，若再现音频的频率为10kHz，则再现音频的二次谐波为20kHz，二次谐波的频率在人耳可听的频率范围内，会产生二次谐波失真，产生干扰。
若捕获所述第一无线音频信号的包络，然后再通过低通滤波器进行低通滤波，则会形成新的包络函数为：
E(t)＝(L(t)+∫∫g(t)dt2)1/2 公式5
由公式3和公式5可得新的包络函数和声压的关系式为：
Figure GDA0003125662410000091
其中L(t)为待外放音频信号经过包络检波器和低通滤波的信号，即L(t)＝LPF|g(t)|，LPF为“Low Pass Filter”的缩写，低通滤波器。
对于每产生一个脉冲，L(t)表示为：
L(t)＝U(t)e-rt 公式7
其中U(t)为单位阶跃函数，r为衰减率，远远小于1。
对L(t)进行二次求导，得：
L″(t)＝δ(t)[1-2r]-r2U(t)e-rt 公式8
其中δ(t)≈2rδ(t)，r2是一个很小的值，所以L″(t)可以忽略不计，因此根据调制函数和自解调二次音频的声压级关系为：pd∝g(t)，参见公式4可知，将待外放的音频信号通过预处理，即通过包络检波器和低频滤波器，可以去除音频信号在空气中自解调带来的二次谐波。实施本实施例，可以保证待外放音频在空气中进行解调时不存在二次谐波的失真，没有二次谐波对再现音频进行干扰。
在又一种可能的实现方式中，所述将所述第一音频模拟信号传输至第一功率放大电路104包括：将所述第二音频模拟信号通过第一带通滤波器108，将所述第二音频模拟信号的上边带或下边带进行滤除，从而得到第二滤波信号；将所述第二滤波信号传输至所述第一功率放大电路104。具体的，所述第一音频模拟信号是经过第一音频调制电路102进行双边带振幅调制得到的模拟信号，所述第一音频模拟信号具有上边带和下边带，由于上边带和下边带携带的信息是一样的，知道其中一个便可以知道另一个的信息，所以可以通过保留其中一个边带来节约功率和带宽。示例性的，若保留所述第一音频模拟信号的上边带，则将所述带通滤波器设置为高通滤波器，滤除下边带，保留上边带；若保留所述第一音频模拟信号的下边带，则将所述带通滤波器设置为低通滤波器，滤除上边带，保留下边带。实施本实施例，可以减少无线音频眼镜消耗的功率。
前文结合图1到图5所述的一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的实施例是以无线音频眼镜的第一镜腿10来进行说明的，可以理解的是，前文结合图1到图5的实施例也可以应用于第二镜腿11。参见图6，图6为本申请实施例提供的另一种无线音频眼镜的结构示意图。如图6所示，所述无线音频眼镜的第二镜腿11内置有第二无线接收电路110、第二载波发生电路111、第二音频调制电路112、第二数模转换电路113、第二功率放大电路114以及第二超声换能器115。可选的，所述第二镜腿11还包括第二电压幅值压缩电路116、第二预处理电路117以及第二带通滤波器118，所述第二电压幅值压缩电路116、第二预处理电路117以及第二带通滤波器118可以如前文结合图5的所述第二电压幅值压缩电路116、第二预处理电路117以及第二带通滤波器118对指向性外放方法进行优化，此处不作赘述。
若无线音频眼镜如图6所示，所述第一镜腿10与所述第二镜腿11都内置有电路时，在一种可能的实施例中，第一镜腿10与第二镜腿11之间不用进行数据通信。通过所述第二无线接收电路110接收待外放的第二无线音频信号，具体的，所述无线音频眼镜的第二无线接收电路110可以通过WIFI模块与所述声源设备进行无线通信，所述声源设备可以生成WIFI热点，则所述第二无线接收电路110可以通过连接所述WIFI热点，直接与所述声源设备连接通信，从而接收所述声源设备的第二无线音频信号。
通过所述第二载波发生电路生成第二超声载波，通过所述第二音频调制电路将所述待外放的第二无线音频信号调制至所述第二超声载波中得到第二音频数字信号；通过所述第二数模转换电路将所述第二音频数字信号转换成第二音频模拟信号，并将所述第二音频模拟信号传输至所述第二功率放大电路进行放大；通过所述第二超声换能器将经过放大的第二音频模拟信号转换成第二声音信号，将所述第二声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第二镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
在另一种可能的实施例中，第一镜腿10与第二镜腿11之间需要进行数据通信。参见图7，图7为本申请实施例提供的另一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的电路结构框图。如图7所示，所述第二镜腿11内置有第二无线接收电路110、第二载波发生电路111、第二音频调制电路112、第二数模转换电路113、第二功率放大电路114以及第二超声换能器115，所述第一镜腿还包括第一无线发送电路109；
所述通过所述第一无线接收电路100接收待外放的第一无线音频信号的同时，还通过所述第一无线接收电路接收待外放的第二无线音频信号。具体的，所述第一无线接收电路100接收待外放的音频信号的方式可以参考前文结合图1的实施例，此处不作赘述。
所述方法还包括：
通过所述第一无线发送电路109将所述第二无线音频信号发送至所述第二无线接收电路110。具体的，所述第一无线接收电路100作为待外放的第二无线音频信号的中继站，所述第一镜腿10与所述第二镜腿11之间需要进行数据传输。所述第一无线发送电路109与所述第一无线接收电路100连接，所述第一无线发送电路109在所述第一无线接收电路100接收到待外放的第一无线音频信号和第二无线音频信号后，将所述待外放的第一无线音频信号发送至所述第二无线接收电路110。示例性的，所述第一无线接收电路100可以通过蓝牙模块与所述声源设备进行蓝牙通信，所述第一无线接收电路100作为主接收电路，所述第二无线接收电路110作为从接收电路，当所述第一无线接收电路100接收到声源设备待外放的第一无线音频信号和第二无线音频信号时，所述第一无线接收电路100将所述第二无线音频信号传输至所述第一无线发送电路109，所述第一无线发送电路109通过蓝牙通信将所述第二无线音频信号发送至所述第二无线接收电路110。
通过所述第二载波发生电路111生成第二超声载波，通过所述第二音频调制电路112将所述待外放的第二无线音频信号调制至所述第二超声载波中得到第二音频数字信号；
通过所述第二数模转换电路113将所述第二音频数字信号转换成第二音频模拟信号，并将所述第二音频模拟信号传输至所述第二功率放大电路114进行放大；
通过所述第二超声换能器115将经过放大的第二音频模拟信号转换成第二声音信号，将所述第二声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向在所述第一镜腿所在的竖直平面，而所述竖直平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
可以理解的是，所述第二载波发生电路111、第二音频调制电路112、第二数模转换电路113、第二功率放大电路114以及第二超声换能器115可以如前文结合图1的所述第一超声载波发生电路101、第一音频调制电路102、第一数模转换电路103、第一功率放大电路104以及第一超声换能器105实现无线音频眼镜的指向性外放，此处不作赘述。
实施本实施例，可以实现无线音频眼镜两侧指向性外放音频，双通道音频播放，声音的立体感更好。
下面结合附图对实施本申请的流程步骤进行说明。参见图8，图8为本申请实施例提供的一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法的流程示意图。如图8所示，所述一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法包括：
步骤800、通过所述第一无线接收电路接收待外放的第一无线音频信号。具体的，具体的，所述第一无线接收电路中包括无线模块，所述无线模块可以包括蓝牙单元或WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)单元，其中所述蓝牙单元可以通过由蓝牙组织制定的标准蓝牙协议与声源设备建立通信连接，接收待外放第一无线音频信号；所述WIFI单元可以通过WIFI联盟制定的无线协议与声源设备建立通信连接，接收待外放第一无线音频信号。
步骤801、通过所述第一载波发生电路生成第一超声载波。具体的，所述第一载波发生电路可以实施为专用的超声波发生芯片。
步骤802、通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号。可以理解的是，第一音频调制电路的具体调制原理与过程可以参考前文结合图1的实施例，此处不作赘述。
步骤803、通过所述第一数模转换电路将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大。具体的，由于所述第一功率放大电路104需要对模拟信号进行电压幅值放大，提高音频的响度，所述第一数模转换电路103将数字信号转换成模拟信号，所述第一数模转换电路103可以为专用的数模转换芯片，也可以为集成芯片中的数模转换模块。
步骤804、通过所述第一超声换能器将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。可以理解的是，所述第一超声换能器的工作原理以及实现声音指向性外放的过程可以参考前文结合图1的实施例，所述指向性外放的预设方向可以参考前文结合图2到图4的实施例，此处不作赘述。
本申请的方案适用于多种眼镜，例如近视眼镜、墨镜、AI(ArtificialIntelligence，人工智能)眼镜以及VR(Virtual Reality，虚拟实境)眼镜。在一种可能的实现方式中，本申请所述的第一镜腿内置的第一无线接收电路、第一载波发生电路、第一音频调制电路、第一数模转换电路以及第一功率放大电路等电路位于同一电路板上，利用铜刻蚀技术实现各个电路之间的连接，所述第一超声换能器可以不在电路板上，从而缩小电路板的面积。在另一种可能的实现方式中，本申请所述的第一镜腿内置的第一无线接收电路、第一载波发生电路、第一音频调制电路、第一数模转换电路以及第一功率放大电路等电路可以集成在一个集成芯片中，通过光刻技术实现各个电路之间的连接，以及通过各种接口与外界进行通信，例如IIC(Inter-IntegratedCircuit，集成电路总线)、USB(UniversalSerialBus，通用串行总线)和UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用异步收发传输器)串行通信接口等。同理的，本申请中的第二镜腿内置的第二无线接收电路、第二载波发生电路、第二音频调制电路、第二数模转换电路以及第二功率放大电路等电路位于同一电路板上，利用铜刻蚀技术实现各个电路之间的连接，所述第二超声换能器可以不在电路板上，从而缩小电路板的面积。在另一种可能的实现方式中，本申请所述的第二镜腿内置的第二无线接收电路、第二载波发生电路、第二音频调制电路、第二数模转换电路以及第二功率放大电路等电路可以集成在一个集成芯片中，通过光刻技术实现各个电路之间的连接，以及通过如上面第一镜腿所述的各种接口与外界进行通信。可以理解的是，所述无线音频眼镜中包括有电源以及电源管理电路，所述电源用于为前文所述的电路进行供电，所述电源管理电路用于为所述电源充电和/或监测前文所述的所有电路的电流和电压状态，起到保护电路的作用。
需要说明的是，上述术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性可以理解的是，图1到图7对应的示例仅用于解释本申请实施例，不应构成限定，在可选方式中，图1、图5和图6的各个电路还可以有其他实现方式，例如可以将图1中的第一功率放大电路集成到第一超声换能器中，例如将图5中的电压幅值压缩电路电路106拆成压缩电路和限幅电路，在此不再列举。
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 AccessMemory，RAM)等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种应用于无线音频眼镜的指向性外放方法，其特征在于，所述无线音频眼镜包括第一镜腿和第二镜腿，所述第一镜腿内置有第一无线接收电路、第一载波发生电路、第一音频调制电路、第一数模转换电路、第一功率放大电路、第一超声换能器以及第一无线发送电路，所述第二镜腿内置有第二无线接收电路、第二载波发生电路、第二音频调制电路、第二数模转换电路、第二功率放大电路以及第二超声换能器，所述方法包括：
通过所述第一无线接收电路接收待外放的第一无线音频信号以及第二无线音频信号；
通过所述第一载波发生电路生成第一超声载波，通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号；
通过所述第一数模转换电路将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大；
通过所述第一超声换能器将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直；
通过所述第一无线发送电路将所述第二无线音频信号发送至所述第二无线接收电路；
通过所述第二载波发生电路生成第二超声载波，通过所述第二音频调制电路将所述待外放的第二无线音频信号调制至所述第二超声载波中得到第二音频数字信号；
通过所述第二数模转换电路将所述第二音频数字信号转换成第二音频模拟信号，并将所述第二音频模拟信号传输至所述第二功率放大电路进行放大；
通过所述第二超声换能器将经过放大的第二音频模拟信号转换成第二声音信号，将所述第二声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向在所述第一镜腿所在的竖直平面，而所述竖直平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设方向还包括：
以所述第一镜腿为中轴将所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面分为上半部分和下半部分，所述第一超声换能器所在的一侧为所述平面的下半部分，则所述预设方向在所述平面的下半部分。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设方向在所述平面的下半部分还包括：
所述预设方向与所述第一镜腿形成的角度范围为0至30度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设方向与所述第一镜腿形成的角度为15度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号之前包括：
判断所述待外放的第一无线音频信号是否大于预设电压幅值，若所述待外放的第一无线音频信号大于所述预设电压幅值，则将所述待外放的第一无线音频信号按预设的压缩比例进行电压幅值压缩。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述第一音频调制电路将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号之前包括：
将所述待外放的第一无线音频信号通过低通滤波器进行低通滤波，从而将所述第一无线音频信号的二次谐波进行滤除，得到第一滤波信号；
将所述第一滤波信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述第一音频模拟信号传输至第一功率放大电路包括：
将所述第一音频模拟信号通过带通滤波器，将所述第一音频模拟信号的上边带或下边带进行滤除，从而得到第二滤波信号；
将所述第二滤波信号传输至所述第一功率放大电路。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一音频数字信号
Figure FDA0003125662400000031
其中A0为S(t)的振幅相对于所述第一超声载波的振幅的增量，g(t)为所述待外放的第一无线音频信号，k为所述待外放的第一无线音频信号的信号强度与振幅之间的比例系数，Wc为所述第一超声载波频率，
Figure FDA0003125662400000032
为所述第一超声载波的初始相位。
9.一种无线音频眼镜，其特征在于，所述无线音频眼镜包括第一镜腿和第二镜腿，所述第一镜腿内置有第一无线接收电路、第一载波发生电路、第一音频调制电路、第一数模转换电路、第一功率放大电路、第一超声换能器以及第一无线发送电路，所述第二镜腿内置有第二无线接收电路、第二载波发生电路、第二音频调制电路、第二数模转换电路、第二功率放大电路以及第二超声换能器，其中：
所述第一无线接收电路，用于接收待外放的第一无线音频信号以及第二无线音频信号；
所述第一无线发送电路，用于将所述第二无线音频信号发送至所述第二无线接收电路；
所述第一载波发生电路，用于生成第一超声载波；
所述第一音频调制电路，用于将所述待外放的第一无线音频信号调制至所述第一超声载波中得到第一音频数字信号；
所述第一数模转换电路，用于将所述第一音频数字信号转换成第一音频模拟信号，并将所述第一音频模拟信号传输至所述第一功率放大电路进行放大；
所述第一超声换能器，用于将经过放大的第一音频模拟信号转换成第一声音信号，将所述第一声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向与所述第一镜腿所在的平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直；
所述第二无线接收电路，用于接收所述第二无线音频信号；
所述第二载波发生电路，用于生成第二超声载波；
所述第二音频调制电路，用于将所述待外放的第二无线音频信号调制至所述第二超声载波中得到第二音频数字信号；
所述第二数模转换电路，用于将所述第二音频数字信号转换成第二音频模拟信号，并将所述第二音频模拟信号传输至所述第二功率放大电路进行放大；
所述第二超声换能器，用于将经过放大的第二音频模拟信号转换成第二声音信号，将所述第二声音信号在预设方向上进行指向性外放，其中所述预设方向在所述第一镜腿所在的竖直平面，而所述竖直平面与所述第一镜腿与所述第二镜腿形成的平面垂直。
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CN101819334B (zh) * 2010-04-01 2013-04-17 夏翔 多功能电子眼镜
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CN109120790B (zh) * 2018-08-30 2021-01-15 Oppo广东移动通信有限公司 通话控制方法、装置、存储介质及穿戴式设备
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