CN110572745B - 一种智能头戴设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能头戴设备。该智能头戴设备包括镜片和与所述镜片形成连接的腿部，在同一个所述腿部上设置有发声单元，所述发声单元包括第一发声装置和第二发声装置，所述第一发声装置和所述第二发声装置通过各自的出声孔向外辐射声波，在工作时，所述第一发声装置和第二发声装置的相位相反，所述第一发声装置与第二发声装置到佩戴者的同一个耳孔的距离不同。

Description

一种智能头戴设备

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，更具体地，涉及一种智能头戴设备。

背景技术

智能眼镜通常是指可通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、音频播放、视频播放、音视频通话等功能，并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的眼镜。

现有的智能眼镜通常仅设置有一个扬声器，例如，开放式的扬声器。该扬声器朝向佩戴者的耳部辐射声音。

然而，这种扬声器的漏音比较严重。周围的人很容易听到扬声器发出的声音。这造成智能眼镜的私密性差。

因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种智能头戴设备的新技术方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种智能头戴设备。该智能头戴设备包括镜片和与所述镜片形成连接的腿部，在同一个所述腿部上设置有发声单元，所述发声单元包括第一发声装置和第二发声装置，所述第一发声装置和所述第二发声装置通过各自的出声孔向外辐射声波，在工作时，所述第一发声装置和第二发声装置的相位相反，所述第一发声装置与第二发声装置到佩戴者的同一个耳孔的距离不同。

可选地，所述第一发声装置的出声孔与所述第二发声装置的出声孔的朝向不同。

可选地，所述第一发声装置的出声孔朝向佩戴者的所述耳孔，所述第二发声装置的出声孔朝向远离佩戴者的方向。

可选地，在所述腿部内设置有腔体，所述发声单元被设置在所述腔体内，在所述腿部上设置有与所述第一发声装置的振动部连通的第一出声孔以及与所述第二发声装置的振动部连通的第二出声孔。

可选地，所述腿部包括连接部和连接在所述连接部的一端的弯折部，所述连接部的另一端与所述镜片形成铰接，在所述连接部内设置有所述腔体，所述连接部在与所述弯折部连接的一端形成朝向所述耳孔的斜面，所述第一出声孔开设在所述斜面上，所述第二出声孔位于所述连接部的侧面或顶面。

可选地，所述第一发声装置和所述第二发声装置响应于相同的电信号，所述第一发声装置和所述第二发声装置的极性相反。

可选地，在安装时，所述第一发声装置和所述第二发声装置的极性相同，所述第一发声装置与所述第二发声装置的电信号的极性相反。

可选地，所述第一发声装置与所述第二发声装置的型号相同。

可选地，所述第一发声装置的出声孔和所述第二发声装置的出声孔之间的距离小于或者等于30mm。

可选地，所述第一发声装置的出声孔朝向佩戴者的所述耳孔，所述第二发声装置的出声孔到所述耳孔的距离大于所述第一发声装置的出声孔到所述耳孔的距离。

可选地，所述第二发声装置到所述耳孔的距离与所述第一发声装置到所述耳孔的距离差大于或等于5mm。

可选地，所述第一发声装置的出声孔、所述第二发声装置的出声孔和所述耳孔位于同一直线上。

根据本公开的一个实施例，由于两个发声装置的相位相反，且两者的距离远小于发声装置到周围人的距离，两个发声装置相对于周围的人而言形成声偶极子效应，故两个发声装置的声波传到周围人的耳朵时，能至少部分相互抵消，从而显著降低发声单元的漏声现象。

此外，由于两个发声装置距离佩戴者同一个耳孔的距离不同，例如，二者的距离差大于或等于1cm，相对于佩戴者而言，二者不会形成声偶极子效应，故在耳孔附近的声波衰减较小，从而使佩戴者能够听到发声单元发出的声音。发声单元的这种设置方式提升了佩戴者听音的私密性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是根据本公开的一个实施例的智能头戴设备的结构示意图。

图2是根据本公开的一个实施例的腿部的结构示意图。

图3是根据本公开的一个实施例的另一种腿部的结构示意图。

图4是根据本公开的一个实施例的第一出声孔、第二出声孔和耳孔的布置图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本公开的一个实施例，提供了一种智能头戴设备。智能头戴设备为智能眼镜等。如图1所示，该智能眼镜包括镜片11和与镜片11形成连接的腿部。例如，腿部与直接与镜片11的边缘连接；或者镜片11被固定在镜框12内，腿部与镜框12连接。智能眼镜通常包括两个腿部。当然，也可以是根据实际需要设置一个腿部。

在同一个腿部上设置有发声单元。例如，在两个腿部上各设置一个发声单元。发声单元用于向佩戴者辐射声音。例如，在智能眼镜内设置有电源模块、无线通信模块、处理器等元器件，上述元器件通过PCB连接。例如，无线通信模块包括蓝牙装置、红外装置等，用于接收外部的无线信号以及向外发送无线信号等。处理器用于处理接收到的无线信号转换为电信号，并通过PCB传输至发声单元。发声单元将电信号转换为音频信号。

发声单元包括第一发声装置14和第二发声装置15。第一发声装置14和第二发声装置15通过各自的出声孔向外辐射声波。其中一个发声装置(例如，第一发声装置14)作为主声源，用于发声；另一个发声装置作为辅助声源，用于在佩戴者周围减少甚至消除漏音，以保证佩戴者的私密性。

第一发声装置14和第二发声装置15可以是但不局限于动圈式扬声器、动铁式扬声器、MEMS扬声器等。以下以动圈式扬声器为例进行说明。动圈式扬声器包括振动部和与振动部配合的磁路系统。振动部和磁路系统的配合方式为本领域的公知常识，在此不做详细说明。

在工作时，第一发声装置14和第二发声装置15的相位相反，以形成声偶极子。相位相反是指两个发声装置14，15向外辐射的声波的相位相差180°。声偶极子是指由两个相距很近、频率和振动幅值相同或相近且相位相反的声源合成的声源。

第一发声装置14与第二发声装置15到佩戴者的同一个耳孔17的距离不同。

由于两个发声装置的相位相反，且两者的距离远小于发声装置到周围人的距离，两个发声装置相对于周围的人而言形成声偶极子，故两个发声装置的声波传到周围人的耳朵时，能至少部分相互抵消，从而显著降低发声单元的漏声现象。

此外，由于两个发声装置距离佩戴者同一个耳孔的距离不同，例如，二者的距离差大于或等于1cm，相对于佩戴者而言，二者不会形成声偶极子，故在耳孔附近的声波衰减较小，从而使佩戴者能够听到发声单元发出的声音。发声单元的这种设置方式提升了佩戴者听音的私密性。

在一个例子中，如图2所示，第一发声装置14和第二发声装置15响应于相同的电信号。第一发声装置14和第二发声装置15的极性相反，具体可以是两个发声装置的电流方向相反。

这样，在振动时，两个发声装置14，15的振动部的振动方向相反，在同一时间，一个振动部14a朝向出声孔方向振动，另一个振动部15a朝向发声装置的内部振动，从而使得第一发声装置14和第二发声装置15的相位相反。

在一个例子中，如图3所示，在安装时，第一发声装置14和第二发声装置15的极性相同。第一发声装置14与第二发声装置15的电信号的极性相反。故在振动时，两个发声装置14，15的振动部的振动方向相反，从而使得第一发声装置14和第二发声装置15的相位相反。

需要说明的是，在该例子中，两个发声装置14，15辐射的声波的频率范围相同或者相近，这样，两个发声装置14，15容易形成声偶极子。优选地，第一发声装置14和第二发声装置15的型号相同。两个发声装置14，15具有相同的发声频率，这样，在佩戴者周围辅助声源对于主声源的削减作用显著，降漏效果良好。

对于佩戴者周围的人来说两个发声装置14，15的出声孔的距离应当尽量小，以形成声偶极子，这样，两个发声装置14，15的声波到佩戴者周围的人的距离是近似是相同的。由于声波叠加的作用，故周围的人无法听清楚发声单元发出的声波，发声单元的降漏作用良好。

两个发声装置14，15的出声孔之间的距离远小于发声装置到周围人的距离。例如，第一发声装置14和第二发声装置15之间的距离小于或者等于30mm。在该例子中，两个发声装置14，15的距离远小于发声装置与周围的人的距离，在该范围内，发声单元对于周围的人的降漏效果优良。

例如，第一发声装置14的出声孔朝向佩戴者的耳孔17，第二发声装置15的出声孔到耳孔17的距离大于第一发声装置14的出声孔到耳孔17的距离。

对于佩戴者而言，由于有听音的需求，故可以将其中一个发声装置的出声孔(例如，第一发声装置14的第一出声孔16)靠近耳孔17；而另一个发声装置的出声孔(例如，第二发声装置15的第二出声孔19)远离耳孔17，从而形成距离差。这样，在佩戴者的耳孔17处声波不会形成大的衰减，佩戴者能够听清楚发声单元的声音，尤其是来自第一发声装置14的声音。

可选地，第二发声装置15的出声孔(例如，第一出声孔16)到耳孔17的距离与第一发声装置14的出声孔(例如，第二出声孔19)到耳孔17的距离差大于或等于5mm。在该范围内，在耳孔17出第二发声装置15对于第一发声装置14的灵敏度的削减作用小，佩戴者能够听清楚发声单元辐射的声波。

在一个例子中，如图4所示，第一发声装置14的出声孔(例如，第一出声孔16)、第二发声装置15的出声孔(例如，第二出声孔19)和耳孔17位于同一直线上。这样，当另个出声孔16,19之间距离为预定值时，两个出声孔16，19与耳孔17的距离差最大，佩戴者的听音效果良好。

在一个例子中，如图1所示，在腿部内设置有腔体。发声单元被设置在腔体内。在腿部上设置有与第一发声装置14的振动部连通的第一出声孔16以及与第二发声装置15的振动部连通的第二出声孔19。例如，腿部包括壳体。壳体的内部形成上述腔体。壳体上开设有第一出声孔16和第二出声孔19。在该例子中，发声单元为密闭式的安装方式。相对于开放式的安装方式，发声单元能够被腿部有效的保护，并且智能眼镜的外观良好。

在一个例子中，壳体包括独立设置的本体部和出声部。例如，本体部和出声部整体构成矩形体。矩形体的截面为矩形或者近似为矩形。出声部用于收容发声单元。出声部与发声单元一起构成发声模组。在发声模组组装并测试合格后再将出声部与本体部连接在一起。通过这种方式，发声单元为模块化设计。这使得腿部的各个部分的可更换性更好，降低了不良率。

在一个例子中，如图1所示，第一发声装置14的出声孔(例如，第一出声孔16)与第二发声装置15的出声孔(例如，第二出声孔19)的朝向不同。这样，在耳孔17处，第二发声装置15对于第一发声装置14的消减作用小，不会影响佩戴者的听音效果。

在一个例子中，如图1所示，第一发声装置14的出声方向朝向佩戴者的耳孔17。第二发声装置15朝远离佩戴者的方向出声。例如，第一发声装置14通过壳体的第一出声孔16向外辐射声音。第二发声装置15通过壳体的第二出声孔19向外辐射声音。第一出声孔16指向耳孔17。由于声波的指向性，尤其是中、高频声波的指向性，故佩戴者的耳部能够更清楚地收听到第一发声装置14发出的声音。第二出声孔19垂直于佩戴者的面部向外，故在耳孔17处，第二发声装置15辐射的声波对于第一发声装置14辐射的声波的消减作用小。

在一个例子中，如图1所示，腿部包括连接部13a和连接在连接部13a的一端的弯折部13b。连接部13a的另一端与镜片11形成铰接。在连接部13a内设置有腔体。连接部13a在与弯折部13b连接的一端形成朝向耳孔17的斜面18。第一出声孔16开设在斜面18上。第二出声孔19位于连接部13a的侧面或顶面。

例如，连接部13a包括上述的围成腔体的壳体。壳体的整体呈矩形体。第一发声装置14和第二发声装置15被设置在腔体内，例如，两个发声装置14，15是相互隔离的。弯折部13b由连接部13a的一个端面的上部伸出。该端面的下部形成斜面18。

壳体还包括连通腔体与外部空间的两个出声孔16，19。第一发声装置14通过第一出声孔16向外辐射声波。第一出声孔16开设在斜面18上，从而朝向耳孔17辐射声波。第二发声装置15通过第二出声孔19向外辐射声波。第二出声孔19开设矩形体的外侧表面上，从而垂直于佩戴者面部向外辐射声波。

在该例子中，由于两个出声孔16，19的朝向不同，故在耳孔17处第二发声装置15辐射的声波对于第一发声装装置的声波的消减作用小，智能眼镜的发声效果好。

此外，由于第二出声孔19向外辐射声波，故能有效地消减佩戴者周围的声音，降漏作用良好。

在一个例子中，第一出声孔16由斜面延伸至腿部的下表面。第一出声孔16呈扁平的条形结构。例如，第一出声孔的宽度为1mm，长度为8-10mm。在该例子中，第一出声孔16能够向耳孔附近更广泛的空间辐射声波，佩戴者的听音效果更好。

第一发声装置14为侧出声式。由于第一发声装置的前声腔的调节作用，故智能眼镜的中、高频发声效果良好。第二出声孔19正对第二发声装置15的振动部15a。第二发声装置15为正出声式。第二发声装置15的辐射效率高，降漏作用良好。例如，第二出声孔19的形状为圆形、方形。

在其他示例中，两个发声装置14，15均向外凸出于腿部，并且在振动时相位相反。在该例子中，两个发声装置14，15开放式设置方式。同样能够实现降低佩戴者周围环境的漏音的效果。

在其他示例中，腔体的局部形成了第一发声装置14的后声腔。在后声腔内填充有吸音材料。这使得智能眼镜的低频效果良好。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (8)

1.一种智能头戴设备，其特征在于，所述智能头戴设备包括镜片和与所述镜片形成连接的腿部，在同一个所述腿部上设置有发声单元，所述发声单元包括第一发声装置和第二发声装置，所述第一发声装置和所述第二发声装置通过各自的出声孔向外辐射声波，在工作时，所述第一发声装置和第二发声装置的相位相反，所述第一发声装置与第二发声装置到佩戴者的同一个耳孔的距离不同；所述第一发声装置的出声孔朝向佩戴者的所述耳孔，所述第二发声装置的出声孔朝向远离佩戴者的方向；所述第二发声装置的出声孔到所述耳孔的距离大于所述第一发声装置的出声孔到所述耳孔的距离；

在所述腿部内设置有腔体，所述发声单元被设置在所述腔体内，在所述腿部上设置有与所述第一发声装置的振动部连通的第一出声孔以及与所述第二发声装置的振动部连通的第二出声孔；所述腿部包括连接部和连接在所述连接部的一端的弯折部，所述连接部在与所述弯折部连接的一端形成朝向所述耳孔的斜面，所述第一出声孔开设在所述斜面上，所述第一出声孔为扁平的条形结构，所述第二出声孔位于所述连接部的侧面或顶面。

2.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述连接部的另一端与所述镜片铰接，在所述连接部内设置有所述腔体。

3.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述第一发声装置和所述第二发声装置响应于相同的电信号，所述第一发声装置和所述第二发声装置的极性相反。

4.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述第一发声装置和所述第二发声装置的极性相同，所述第一发声装置所接收的电信号的极性与所述第二发声装置所接收的电信号的极性相反。

5.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述第一发声装置与所述第二发声装置的型号相同。

6.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述第一发声装置的出声孔和所述第二发声装置的出声孔之间的距离小于或者等于30mm。

7.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述第二发声装置到所述耳孔的距离与所述第一发声装置到所述耳孔的距离差大于或等于5mm。

8.根据权利要求1所述的智能头戴设备，其特征在于：所述第一发声装置的出声孔、所述第二发声装置的出声孔和所述耳孔位于同一直线上。

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