CN113514956A - 智能眼镜和音频降噪方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种智能眼镜和音频降噪方法,智能眼镜包括镜框、两个镜脚、定向音频单元以及拾音组件,其中两个镜脚分别设于镜框的两端,每一镜脚设有第一安装腔、第二安装腔、拾音孔以及出音孔,第一安装腔和第二安装腔间隔且连通设置,每一拾音孔设于一镜脚背向另一镜脚的一侧,并与第一安装腔连通;每一出音孔设于一镜脚面向另一镜脚的一侧,并与第二安装腔连通;定向音频单元设于第二安装腔内;拾音组件包括第一拾音单元和第二拾音单元,第一拾音单元设于第一安装腔内,用于采集环境噪音;第二拾音单元设于第二安装腔内,用于采集定向音频单元输出的声音。本发明提出的智能眼镜能够降低环境噪音对用户听感的影响。
Description
技术领域
本发明涉及智能穿戴设备技术领域,特别涉及一种智能眼镜和音频降噪方法。
背景技术
随着智能交互设备的发展和普及,智能眼镜因其佩戴方便,交互功能丰富多样,也得到了广泛的推崇和使用。
在相关技术中,部分智能眼镜具有音频播放功能,但在嘈杂环境中,环境噪音与智能眼镜播放的声音融合,使用户接收到大量的环境噪音,用户的听感不佳。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种智能眼镜,旨在降低环境噪音对用户听感的影响。
为实现上述目的,本发明提出了一种智能眼镜,所述智能眼镜包括镜框,所述智能眼镜还包括:
两个镜脚,两个所述镜脚分别设于所述镜框的两端,每一所述镜脚设有第一安装腔、第二安装腔、拾音孔以及出音孔,所述第一安装腔和所述第二安装腔间隔且连通设置,每一所述拾音孔设于一所述镜脚背向另一所述镜脚的一侧,并与所述第一安装腔连通,每一所述出音孔设于一所述镜脚面向另一镜脚的一侧,并与所述第二安装腔连通;
定向音频单元,所述定向音频单元设于所述第二安装腔内;及
拾音组件,所述拾音组件包括第一拾音单元和第二拾音单元,所述第一拾音单元设于所述第一安装腔内,用于采集环境噪音和所述定向音频单元输出的声音;所述第二拾音单元设于所述第二安装腔内,用于采集所述定向音频单元输出的声音。
在本发明的一实施例中,所述镜脚还包括支架,所述支架可拆卸地设于所述第二安装腔内;
所述支架设有限位通槽,所述出音孔与所述限位通槽连通,所述定向音频单元容纳并限位于所述限位通槽内。
在本发明的一实施例中,所述支架设有第一限位块;
所述第一限位块设于所述限位通槽的槽口处,并与所述定向音频单元背向所述出音孔的一侧抵接。
在本发明的一实施例中,所述第一限位块设有限位孔,所述第二拾音单元容纳并限位于所述限位孔内。
在本发明的一实施例中,每一所述第一安装腔的腔壁设有围块;
所述围块环绕所述拾音孔设置,并与一所述第一安装腔的腔壁围合形成容置槽;
所述第一拾音单元容纳于所述容置槽内。
在本发明的一实施例中,所述智能眼镜还包括两个滤音棉;
每一所述滤音棉容纳并限位于一所述容置槽内;
每一所述滤音棉背向一所述拾音孔的一侧设有卡槽,每一所述第一拾音单元容纳并限位于所述卡槽内。
在本发明的一实施例中,所述智能眼镜还包括两个控制电路板;
每一所述控制电路板设于一所述第一安装腔内,并与一第二拾音单元和一定向音频单元电连接;每一所述第一拾音单元设于一所述控制电路板面向所述拾音孔的一侧。
在本发明的一实施例中,每一所述控制电路板的一端设有第一连接端子,所述镜框设有两个第二连接端子和连接两个所述第二连接端子的导体,两个所述第二连接端子分别位于所述镜框的两端;
所述第一安装腔位于所述第二安装腔和所述镜框之间;
每一所述第一连接端子穿设于一所述镜脚靠近所述镜框的一端,并与一所述第二连接端子插接。
在本发明的一实施例中,所述智能眼镜还包括两个连接线和两个电源;
每一所述镜脚还设有第三安装腔,一所述第一安装腔、一所述第二安装腔以及一所述第三安装腔沿一所述镜脚的延伸方向依次设置,每一所述第三安装腔与一所述第二安装腔连通;
每一所述电源设于一所述第三安装腔内,每一所述连接线的两端分别连接一所述电源和一所述控制电路板;
每一所述第二拾音单元设于一所述连接线。
此外,本发明还提出一种音频降噪方法,应用于上述的智能眼镜,所述音频降噪方法包括:
第一拾音单元采集所述拾音孔背向所述出音孔一侧的环境噪音信息,分析所述环境噪音信息并计算得到空间噪声声场;
依据所述空间噪声声场计算得到噪声控制声场,根据所述噪声控制声场输出降噪信号,生成第一音频信息;
第二拾音单元采集所述定向音频单元发出的第二音频信息,所述第二音频信息包括第三音频信息和所述第一音频信息;
分离模块对所述第二音频信息进行分频处理以分离所述第一音频信息和所述第三音频信息,并判断所述第二音频信息中是否含杂环境噪音信息,若是,对含杂的所述环境噪音信息进行消噪处理;
所述定向音频单元输出所述第一音频信息和所述第三音频信息。
本发明中的智能眼镜包括镜框、两个镜脚、定向音频单元以及拾音组件,其中,两个镜脚分别设于镜框的两端,每一镜脚设有第一安装腔、第二安装腔、拾音孔以及出音孔,第一安装腔和第二安装腔间隔且连通设置,拾音孔与第一安装腔连通,出音孔与第二安装腔连通;定向音频单元设于第二安装腔内;拾音组件包括第一拾音单元和第二拾音单元,第一拾音单元设于第一安装腔内,用于采集环境噪音;第二拾音单元设于第二安装腔内,用于采集定向音频单元输出的声音。以此,第一拾音单元可通过拾音孔采集环境中的噪音,同时采集第二安装腔内定向音频单元输出的声音,从而定向音频单元输出的声音进行分频处理,对环境噪音进行消噪,保留定向音频单元输出的声音向用户输出,改善用户的听感。同时,第二拾音单元可实时采集定向音频单元输出的声音,进一步监听和检测定向音频单元输出的声音中是否含杂环境噪音,从而可在定向音频单元输出的声音中含杂环境噪音时,进一步对环境噪音进行削减和消除,保证定向音频单元输出的声音的纯净度。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明智能眼镜的结构示意图;
图2为图1中智能眼镜的剖视结构图;
图3为图1中智能眼镜的爆炸结构图;
图4为图3中A部分的放大结构图;
图5为本发明音频降噪方法的步骤流程图。
附图标号说明:
标号 | 名称 | 标号 | 名称 |
1 | 镜脚 | 2 | 镜框 |
11 | 第一安装腔 | 21 | 第二连接端子 |
111 | 容置槽 | 3 | 定向音频单元 |
12 | 第二安装腔 | 31 | 限位缺口 |
13 | 拾音孔 | 4 | 拾音组件 |
14 | 出音孔 | 41 | 第一拾音单元 |
15 | 支架 | 42 | 第二拾音单元 |
151 | 限位通槽 | 5 | 滤音棉 |
152 | 第一限位块 | 51 | 卡槽 |
1521 | 限位孔 | 6 | 控制电路板 |
153 | 第二限位块 | 61 | 第一连接端子 |
16 | 围块 | 7 | 连接线 |
17 | 第三安装腔 | 8 | 电源 |
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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,都属于本发明保护的范围。
需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。全文中出现的“和/刻”的含义为,包括三个并列的方案,以“A和/或B为例”,包括A方案,或B方案,或A和B同时满足的方案。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种智能眼镜,该智能眼镜可供人体穿戴,并用于与人体进行智能交互,该智能交互包括但不限于语音控制和音频播放控制。
在本发明实施例中,结合图1和图2所示,该智能眼镜包括镜框2、两个镜脚1、定向音频单元3以及拾音组件4,两个镜脚1分别设于镜框2的两端,每一镜脚1设有第一安装腔11、第二安装腔12、拾音孔13以及出音孔14,第一安装腔11和第二安装腔12间隔且连通设置,拾音孔13与第一安装腔11连通,出音孔14与第二安装腔12连通;定向音频单元3设于第二安装腔12内;拾音组件4包括第一拾音单元41和第二拾音单元42,第一拾音单元41设于第一安装腔11内,用于采集环境噪音;第二拾音单元42设于第二安装腔12内,用于采集定向音频单元3输出的声音。
在本实施例中,镜框2和镜脚1之间可通过轴孔配合转动连接,也可通过插接、卡接等方式可拆卸连接,此处不做限定。镜脚1可佩戴于人体的耳部,镜框2可佩戴于人体的鼻部,镜脚1可包括外壳,外壳内设置有第一安装腔11和第二安装腔12,第一安装腔11和第二安装腔12为间隔设置的两个腔体,但同时第一安装腔11和第二安装腔12也相互连通,比如第一安装腔11的侧壁可开设有开孔结构,该开孔结构同时贯穿第一安装腔11的侧壁和第二安装腔12的侧壁,使第一安装腔11通过该开孔结构与第二安装腔12连通。第一安装腔11可位于第二安装腔12和镜框2之间,以使本智能眼镜佩戴于人体时,第二安装腔12更靠近人体的耳部,如此有利于第二安装腔12内的定向音频单元3可靠近近人体的耳部来输出声音,改善用户的听感。可选地,外壳的外壁设有避位槽,避位槽用于避位人体的耳部,以使镜脚1佩戴于人体时,人体的耳部可通过避位槽限位,提升本智能眼镜佩戴时的可靠性。
拾音孔13用于采集外界环境中的声音,拾音孔13开设于镜脚1的外壁,并与第一安装腔11连通,以使第一安装腔11内的第一拾音单元41可通过拾音孔13采集外界环境中的噪音信息,针对环境噪音所在的声波频段输入反向波形的声波与之中合,抵消环境噪音所在频段的声波,保留定向音频单元3输出的声波频段,并向用户输出声音,如此实现智能眼镜对环境噪音的一次消噪。其中,拾音孔13的数量可为多个,第一拾音单元41包括但不限于为麦克风,定向音频单元3包括但不限于为扬声器。
出音孔14用于供定向音频单元3输出的声音向用户传达,本智能眼镜佩戴于人体时,出音孔14邻近于人体的耳部,以降低定向音频单元3输出的声音在空气中传播时的衰减,使定向音频单元3输出的声音能够尽可能地传达至用户的耳朵,供用户倾听。第二拾音单元42设于第二安装腔12内,第二拾音单元42可邻近定向音频单元3设置,以使第二拾音单元42得以准确地采集定向音频单元3输出的声音,便于对经过上述对环境噪音的一次降噪后,进一步判断定向音频单元3输出的声音中是否仍含杂过量的环境噪音,以对含杂的环境噪音按照上述对环境噪音进行一次降噪的方法对定向音频单元3输出的声音进行二次降噪,并在二次降噪完成后,使定向音频单元3向用户输出声音。此外,第二拾音单元42还可反复、实时地采集定向音频单元3输出的声音,以及时地对定向音频单元3输出的声音中含杂的环境噪音进行消噪处理,不断调整和改善定向音频单元3输出的声音,提升本智能眼镜的降噪深度,改善用户的听感。其中,出音孔14的数量可为多个,第二拾音单元42包括但不限于为麦克风。
本实施例方案中的第一拾音单元41可通过拾音孔13采集环境中的噪音,同时采集第二安装腔12内定向音频单元3输出的声音,从而可将外界环境的声音和定向音频单元3输出的声音进行分频处理,对环境噪音进行消噪,保留定向音频单元3输出的声音向用户输出,改善用户的听感。同时,第二拾音单元42可实时采集定向音频单元3输出的声音,进一步监听和检测定向音频单元3输出的声音中是否含杂环境噪音,从而可在定向音频单元3输出的声音中含杂环境噪音时,进一步对环境噪音进行削减和消除,保证定向音频单元3输出的声音的纯净度。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,镜脚1还包括支架15,支架15可拆卸地设于第二安装腔12内;支架15设有限位通槽151,出音孔14与限位通槽151连通,定向音频单元3容纳并限位于限位通槽151内。
在本实施例中,支架15用于安装固定定向音频单元3,支架15可为框形结构,限位通槽151为设置于支架15上的通槽结构,限位通槽151具有相对设置的两个槽口,其中一个槽口与出音孔14连通,另一槽口远离出音孔14设置,定向音频单元3容纳并限位于限位通槽151内,定向音频单元3的外周壁可与限位通槽151的内周壁抵接限位,以使定向音频单元3与支架15安装固定,通过支架15可对定向音频单元3进行隔离保护。支架15的材质可为塑胶材质,支架15可通过卡接和过盈配合等方式可拆卸地设置于第二安装腔12内,以便于支架15安装固定于第二安装腔12内,或从第二安装腔12内拆卸,从而实现定向音频单元3的便捷安装和拆卸。可选地,支架15的外壁设有卡孔,第二安装腔12的侧壁设有卡块,支架15通过卡块与开孔的卡接配合与第二安装腔12的侧壁可拆卸连接。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,支架15设有第一限位块152;第一限位块152设于限位通槽151的槽口处,并与定向音频单元3背向出音孔14的一侧抵接。
在本实施例中,第一限位块152可设置于限位通槽151远离拾音孔13的槽口处,包括但不限于设置于限位通槽151的侧壁和限位通槽151槽口的周缘。第一限位块152与定向音频单元3背向出音口的一侧抵接,以使定向音频单元3的两端分别与第二安装腔12的底壁以及第一限位块152抵接限位,定向音频单元3的外侧壁与限位通槽151的槽壁抵接限位,以此实现定向音频单元3在限位通槽151内的可靠定位,提升定向音频单元3安装固定的可靠性。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,第一限位块152设有限位孔1521,第二拾音单元42容纳并限位于限位孔1521内。
在本实施例中,第一限位孔1521用于安装和限位第二拾音单元42,第一限位孔1521可为开设于第一限位块152上的通孔结构,以使第一限位孔1521与限位通槽151连通,使第一限位孔1521内的第二拾音单元42能尽可能地靠近定向音频单元3设置,有利于提升第二拾音单元42采集定向音频单元3输出的声音的准确性。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,限位通槽151的侧壁设有第二限位块153;定向音频单元3设有限位缺口31,定向音频单元3容纳于限位通槽151内时,第二限位块153限位于限位缺口31内。
在本实施例中,限位缺口31可设置于定向音频单元3靠近出音孔14的一端,以使定向音频单元3容纳于限位通槽151内时,定向音频单元3的一端与第一限位块152抵接限位,另一端通过限位缺口31和第二限位块153的卡接进行限位,从而使定向音频单元3可靠地限位于限位通槽151内,提升定向音频单元3安装固定的可靠性。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,每一第一安装腔11的腔壁设有围块16;围块16环绕拾音孔13设置,并与第一安装腔11的腔壁围合形成容置槽111;第一拾音单元41容纳于容置槽111内。
在本实施例中,围块16可为环形结构或框形结构,围块16设置于第一安装腔11的腔壁,并环绕拾音孔13设置;围块16与第一安装腔11的腔壁围合形成容置槽111,拾音孔13连通于容置槽111,第一拾音单元41容置于容置槽111内,围块16远离第一安装腔11侧壁的一端可与控制电路板6限位抵接,以通过围块16对第一拾音单元41进行隔离保护,保证第一拾音单元41工作时的可靠性。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,智能眼镜还包括两个滤音棉5;每一滤音棉5容纳并限位于一容置槽111内;每一滤音棉5背向一拾音孔13的一侧设有卡槽51,每一第一拾音单元41容纳并限位于卡槽51内。
在本实施例中,滤音棉5用于过滤外界环境中的杂音,便于筛选出外界环境中对听感影响较大且影响较为直接的噪音信息,对这部分噪音信息进行消噪处理,以达到改善定向音频单元3输出的声音的纯净度,改善本智能眼镜输出的声音的品质。滤音棉5的材质包括但不限于为海绵,滤音棉5具有多个可吸收杂音的吸音孔。卡槽51的形状和尺寸大小和与第一拾音单元41的形状和尺寸相适配,以使第一拾音单元41容置于卡槽51内时,第一拾音单元41的外周壁与卡槽51的槽壁抵接限位,保证滤音棉5与第一拾音单元41安装的可靠性。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,智能眼镜还包括两个控制电路板6;每一控制电路板6设于一第一安装腔11内,并与一第二拾音单元42和一定向音频单元3电连接;每一第一拾音单元41设于一控制电路板6面向拾音孔13的一侧。
在本实施例中,两个控制电路板6分别设于两个镜脚1,每一控制电路板6位于一镜脚1的第一安装腔11内。控制电路板6与第一拾音单元41和第二拾音单元42电连接,第一拾音单元41和第二拾音单元42采集到相关的声音信息传送给控制电路板6,控制电路板6对第一拾音单元41传输过来的声音信息进行分频处理,将环境噪音所在的声波频段和定向音频单元3输出的声音所在的声波频段相区分,并针对环境噪音所在的声波频段输入反向波形的声波与之中合,抵消环境噪音所在频段的声波,保留定向音频单元3输出的声波频段,并向用户输出声音,如此实现智能眼镜对环境噪音的一次消噪。控制电路板6对第二拾音单元42传输过来的声音信息进行检测和判断,当第二拾音单元42采集到的声音信息中含杂噪音信息时,对含杂的噪音信息进行二次消噪处理,并在二次降噪完成后,控制定向音频单元3向用户输出声音。此外,第二拾音单元42还可反复、实时地采集定向音频单元3输出的声音,并实时将采集到的声音信息传输至控制电路板6,控制电路板6实时地对定向音频单元3输出的声音中含杂的环境噪音进行消噪处理,不断调整和改善定向音频单元3输出的声音,提升本智能眼镜的降噪深度,改善用户的听感。其中,控制电路板6包括PCB板、设于PCB板的单片机以及相关控制电路,其中单片机可为降噪芯片,用于对环境噪音进行消噪处理。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,每一控制电路板6的一端设有第一连接端子61,镜框2设有两个第二连接端子21和连接两个第二连接端子21的导体(图未示),两个第二连接端子21分别位于镜框2的两端;第一安装腔11位于第二安装腔12和镜框2之间;每一第一连接端子61穿设于一镜脚1靠近镜框2的一端,并与一第二连接端子21插接。
在本实施例中,第一连接端子61和第二连接端子21可为用于电性连接的公插头和母插头,第一连接端子61和第二连接端子21之间通过插接方式进行连接,镜脚1和镜框2可通过插接、卡接等方式进行连接,如此镜脚1和第一连接端子61可便捷地安装在镜框2上或从镜框2上拆卸。可选地,镜脚1靠近镜框2的一端开设有过孔,第一连接端子61穿设于该过孔内,第一连接端子61和过孔的孔壁之间具有间隔空间,第一连接端子61和过孔的孔壁围合形成环槽,镜框2靠近镜脚1的一端设有环形凸起,第二连接端子21穿设于该环形凸起,镜脚1与镜框2连接时,环形凸起插接于环槽内,第一连接端子61和第二连接端子21插接,如此实现镜脚1与镜框2的可拆卸连接。
导体连接两个第二连接端子21,导体可为导线,导体可嵌设于镜框内,两个镜脚1内的控制电路板6通过第一连接端子61、第二连接端子21以及导体进行电连接,使两个控制电路板6能够协同工作,对外界的环境噪音进行同步消噪,同时通过两个定向音频单元3向用户输出立体声,提升用户的听感。
在本发明的一实施例中,结合图3和图4所示,智能眼镜还包括两个连接线7和两个电源8;每一镜脚1还设有第三安装腔17,一第一安装腔11、一第二安装腔12以及一第三安装腔17沿一镜脚1的延伸方向依次设置,每一第三安装腔17与一第二安装腔12连通;每一电源8设于一第三安装腔17内,每一连接线7的两端分别连接一电源8和一控制电路板6;每一第二拾音单元42设于一连接线7。
在本实施例中,连接线7用于电连接电源8和控制电路板6,电源8用于给控制电路板6供电。连接线7包括但不限于为软排线,电源8包括但不限于为可充电的锂电池,第一安装腔11与第二安装腔12连通,第二安装腔12与第三安装腔17连通,连接线7横跨第一安装腔11、第二安装腔12以及第三安装腔17布置。连接线7为软排线时,连接线7较为扁平,连接线7具有面积足够大的表面,便于在连接线7上设置第二拾音单元42,也有利于降低连接线7和镜脚1的厚度,有利于实现本智能眼镜的轻量化设计。
本发明还提出一种音频降噪方法,结合图3和图5所示,该音频降噪方法应用于上述各实施例中的智能眼镜,所述音频降噪方法包括:
步骤100:第一拾音单元41采集所述拾音孔13背向所述出音孔14一侧的环境噪音信息,分析所述环境噪音信息并计算得到空间噪声声场;
步骤200:依据所述空间噪声声场计算得到噪声控制声场,根据所述噪声控制声场输出降噪信号,生成第一音频信息;
步骤300:第二拾音单元采集所述定向音频单元发出的第二音频信息,所述第二音频信息包括第三音频信息和所述第一音频信息;
步骤400:分离模块对所述第二音频信息进行分频处理以分离所述第一音频信息和所述第三音频信息,并判断所述第二音频信息中是否含杂环境噪音信息,若是,对含杂的所述环境噪音信息进行消噪处理;
步骤500:所述定向音频单元输出所述第一音频信息和所述第三音频信息。
在本实施例中,智能眼镜中还设有分离模块(未图示),分离模块用于根据音频频段区分和分离音频信号,其具体可为存储有软件程序的硬件模块。第一拾音单元41采集到的环境中声音信息和发声单元3输出的声音信息后,分离模块对第一拾音单元41采集的到的声音信息进行分频处理获得环境噪音信息,对获得的环境噪音信息进行分析,提取环境噪音信息中各个入射声波的矢量信息,包括入射声波的入射角度、幅值和相位等,形成具有空间指向性的空间噪声声场;继而依据所得出的空间噪声声场,采用声波相干原理,计算与空间噪声声场相反的噪声控制声场,以根据噪声控制声场输出降噪信号生成第一音频信息。需要说明的是,声波相干原理即当频率相同、相位差恒定的两列声波相遇时,在空间产生干涉现象,如果两列声波幅值相等,相位相反,两列声波叠加后将完全抵消。第一音频信息即为根据降噪信号将低频无指向性声波进行聚束生成的与采集的环境噪声信息幅值相等、相位相反的强指向性定向声波,并通过定向音频单元3向用户输出第一音频信息以抵消环境噪音信息所在频段的声波,如此便实现智能眼镜对环境噪音的一次消噪,实现对噪声信号方向进行具有强指向性的有源噪声控制,实现空间声场的主动回声抑制。
进一步的,第二拾音单元42采集定向音频单元3输出的第二音频信息,第二音频信息包括前述第一音频信息和第三音频信息,可以理解的,在定向音频单元3输出第一音频信息的同时,定向音频单元3还输出第三音频信息,第三音频信息为音乐或音频信息等。分离模块将第二音频信息进行分频处理,以判断定向音频单元3输出的第二音频信息中除第一音频信息和第三音频信息之外是否仍含杂过量的环境噪音,对第二音频信息中含杂的环境噪音信息按照上述对环境噪音进行一次降噪的方法进行二次降噪,并在二次降噪完成后,使定向音频单元3输出第一音频信息和第三音频信息,第一音频信息用于抵消环境噪音信息所在频段的声波。
需要说明的是,在一些实施例中,分离模块对第二音频信息分频处理后判断第二音频信息中是否存在含杂的环境噪音并进行二次降噪的步骤包括:将分离出的声波频率与预设的频率值进行比较,低于频率预设值的声音判断为环境噪音进行二次降噪,对高于频率预设值的声音正常输出。
此外,本发明的音频降噪方法可通过第二拾音单元42反复、实时地采集定向音频单元3输出的声音信息,并对定向音频单元3输出的声音中含杂的环境噪音信息实时地进行消噪处理,不断调整和改善定向音频单元3输出的声音,提升本智能眼镜的降噪深度,改善用户的听感。
可以理解的,传统的入耳式降噪耳机采用物理降噪方式阻隔外界噪音进入人耳,但长时间佩戴会因为内外耳压不均造成不适,实际上同样会对听力造成影响;而本申请的智能眼镜,采用开放式降噪方法,消除了佩戴耳机的闷塞感和异物感,有效降低了对耳朵的压迫感,且采用二次降噪的方式,反复、实时地采集定向音频单元3输出的声音信息,并对定向音频单元3输出的声音中含杂的环境噪音信息实时地进行消噪处理,不断调整和改善定向音频单元3输出的声音,提升本智能眼镜的降噪深度,进一步提高用户的听感。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能眼镜,所述智能眼镜包括镜框,其特征在于,所述智能眼镜还包括:
两个镜脚,两个所述镜脚分别设于所述镜框的两端,每一所述镜脚设有第一安装腔、第二安装腔、拾音孔以及出音孔,所述第一安装腔和所述第二安装腔间隔且连通设置,每一所述拾音孔设于一所述镜脚背向另一所述镜脚的一侧,并与所述第一安装腔连通;每一所述出音孔设于一所述镜脚面向另一所述镜脚的一侧,并与所述第二安装腔连通;
定向音频单元,所述定向音频单元设于所述第二安装腔内;及
拾音组件,所述拾音组件包括第一拾音单元和第二拾音单元,所述第一拾音单元设于所述第一安装腔内,用于采集环境噪音;所述第二拾音单元设于所述第二安装腔内,用于采集所述定向音频单元输出的声音。
2.如权利要求1所述的智能眼镜,其特征在于,所述镜脚还包括支架,所述支架可拆卸地设于所述第二安装腔内;
所述支架设有限位通槽,所述出音孔与所述限位通槽连通,所述定向音频单元容纳并限位于所述限位通槽内。
3.如权利要求2所述的智能眼镜,其特征在于,所述支架设有限位块;
所述限位块设于所述通槽的槽口处,并与所述定向音频单元背向所述出音孔的一侧抵接。
4.如权利要求3所述的智能眼镜,其特征在于,所述限位块设有限位孔,所述第二拾音单元容纳并限位于所述限位孔内。
5.如权利要求1至4中任一项所述的智能眼镜,其特征在于,每一所述第一安装腔的腔壁设有围块;
所述围块环绕所述拾音孔设置,并与所述一安装腔的腔壁围合形成容置槽;
所述第一拾音单元容纳于所述容置槽内。
6.如权利要求5所述的智能眼镜,其特征在于,所述智能眼镜还包括两个滤音棉;
每一所述滤音棉容纳并限位于一所述容置槽内;
每一所述滤音棉背向一所述拾音孔的一侧设有卡槽,每一所述第一拾音单元容纳并限位于所述卡槽内。
7.如权利要求1至4中任一项所述的智能眼镜,其特征在于,所述智能眼镜还包括两个控制电路板;
每一所述控制电路板设于一所述第一安装腔内,每一所述第一拾音单元设于一所述控制电路板面向所述拾音孔的一侧。
8.如权利要求7所述的智能眼镜,其特征在于,每一所述控制电路板的一端设有第一连接端子,所述镜框设有两个第二连接端子和连接两个所述第二连接端子的导体,两个所述第二连接端子分别位于所述镜框的两端;
所述第一安装腔位于所述第二安装腔和所述镜框之间;
每一所述第一连接端子穿设于一所述镜脚靠近所述镜框的一端,并与一所述第二连接端子插接。
9.如权利要求7所述的智能眼镜,其特征在于,所述智能眼镜还包括两个连接线和两个电源;
每一所述镜脚还设有第三安装腔,一所述第一安装腔、一所述第二安装腔以及一所述第三安装腔沿一所述镜脚的延伸方向依次设置,每一所述第三安装腔与一所述第二安装腔连通;
每一所述电源设于一所述第三安装腔内,每一所述连接线的两端分别连接一所述电源和一所述控制电路板;
每一所述第二拾音单元设于一所述连接线。
10.一种音频降噪方法,应用于权利要求1至9中任一项所述的智能眼镜,其特征在于,所述音频降噪方法包括:
第一拾音单元采集所述拾音孔背向所述出音孔一侧的环境噪音信息,分析所述环境噪音信息并计算得到空间噪声声场;
依据所述空间噪声声场计算得到噪声控制声场,根据所述噪声控制声场输出降噪信号,生成第一音频信息;
第二拾音单元采集所述定向音频单元发出的第二音频信息,所述第二音频信息包括第三音频信息和所述第一音频信息;
分离模块对所述第二音频信息进行分频处理以分离所述第一音频信息和所述第三音频信息,并判断所述第二音频信息中是否含杂环境噪音信息,若是,对含杂的所述环境噪音信息进行消噪处理;
所述定向音频单元输出所述第一音频信息和所述第三音频信息。
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