CN115243166A - 一种骨传导扬声器 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种骨传导扬声器，骨传导扬声器包括磁路部分、弹性振动片组合机构和透气性薄膜；所述磁路部分包括筒状铁、磁铁和华司；弹性振动片组合机构包括线圈、连接架、弹性振动片；连接架的上部中心设置有一个柱体，所述柱体上从下向上依次为固定安装有弹性振动片、透气性薄膜及PCB固定块。通过改变材料提升振动部件的振动效率，从而大幅提高扬声器的性能让其在人体的头部﹑胸部﹑背部产生共振，以达到实现沉浸式享受音乐的功能。
Description
技术领域
本发明涉及骨传导扬声器，具体的涉及穿戴设备的骨传导扬声器。
背景技术
通常声音是通过空气传导而传播的，声音的振动被传播到达耳朵中的鼓膜。在耳朵中有三个耳小骨，声音借由骨膜的振动，通过耳小骨传达到耳蜗中。耳蜗中充满淋巴液，而淋巴液的振动在转换成电信号的过程中即达到听觉神经。通过上述的方式人脑就可以识别声音。
所谓的骨传导就是在声音的认识机理上省略掉了振动要经过骨膜和耳小骨的过程，而是将声音的振动通过头盖骨直接传递到耳蜗。所以，即使骨膜和耳小骨有异常的听力低下者，当耳蜗或听神经还正常时，利用骨传导的方式仍能清清楚楚地听到声音。利用这一原理的扬声器就是骨传导扬声器。
现有技术中的骨传导扬声器振动效率较差，振幅较低，人体通过骨传导扬声器感知到的音效不佳。
发明内容
本发明实施例提供了一种骨传导扬声器，在原有的骨传导扬声器技术上，通过改变材料提升振动部件的振动效率，从而大幅提高扬声器的性能让其在人体的头部﹑胸部﹑背部产生共振，以达到实现沉浸式享受音乐的功能。
本发明提供了一种骨传导扬声器，其特征在于，所述骨传导扬声器包括磁路部分、弹性振动片组合机构和透气性薄膜；
其中，所述磁路部分包括筒状铁、磁铁和华司，所述筒状铁、磁铁和华司组合成闭回路的磁体，所述筒状铁安装在外壳中；
所述弹性振动片组合机构包括线圈、连接架、弹性振动片，其中所述连接架的底部设置有定位槽，所述线圈的上部分位于所述定位槽中，所述线圈的下部分对应位于筒状铁内，华司和磁铁位于线圈内；
所述连接架的上部中心设置有一个柱体，所述柱体上从下向上依次为固定安装有弹性振动片、透气性薄膜及PCB固定块。
优选的，所述筒状铁的底部中心包括固定槽，所述磁铁位于筒状铁中心的固定槽中，所述华司对应粘接在磁铁上。
优选的，所述线圈的上端部分引线可以对应从柱体的中心通孔穿过，并可以依次穿过弹性振动片的中心孔和透气性薄膜的中心孔，连接外部设备。
优选的，所述透气性薄膜为基隆纤维加碳纤维混编材料。
优选的，所述外壳的最外层与人接触的接触面即外壳变为1mm的寇头木材；所述外壳的与人非接触面为1mm厚度的硅胶层，所述硅胶层由高度为2.2mm的塔形、硬质塑料颗粒组成。
优选的，一种穿戴设备，所述穿戴设备包括多个所述的骨传导扬声器，所述多个骨传导扬声器分别布局在人体颌骨耳朵附近的部位与颅骨头顶中间部位和后颈部位，所述多个骨传导扬声器连接形成传导路径。
优选的，一种穿戴设备，所述穿戴设备包括多个骨传导扬声器，所述多个骨传导扬声器分别布局在人体背部正中线及人体胸部正中线上。
附图说明
图1为本发明骨传导扬声器的组装结构示意图；
图2为本发明骨传导扬声器的立体结构示意图；
图3为本发明骨传导扬声器的侧面剖视图；
图4为本发明振子在头顶部的位置图
图5为本发明振子在躯体前后的位置图
具体实施方式
参阅图1～3所示，骨传导扬声器包括PCB固定块1、透气性弹性膜2、弹性振动片3、连接架4、华司5、线圈6、磁铁7、筒状铁8、外壳9其主要包括有磁路部分、弹性振动片组合机构和透气性薄膜。其中将弹性振动片组合机构以激光点焊的方式固定在外壳边沿，之后再将透气性薄膜粘接在弹性振动片组合机构的顶端。
磁路部分包括筒状铁8、磁铁7和华司5，并由这三部分形成一个闭回路的磁体。其中筒状铁8安装在外壳9中，筒状铁8的底部中心有个固定槽，磁铁7位于筒状铁8中心的固定槽中，而华司5对应粘接在磁铁7上，从而使筒状铁8、磁铁7和华司5形成—个闭合回路的磁体。
弹性振动片组合机构包括线圈6、连接架4、弹性振动片3。其中连接架4的底部设置有定位槽，线圈6的上部分对应位于所述定位槽中，并通过胶水粘接固定，线圈6的下部分对应位于筒状铁8内，且其底部不与筒状铁8接触，而华司5和磁铁7位于线圈6内。
连接架4的上部中心设置有一个柱体，柱体上从下向上依次为固定安装有弹性振动片3、透气性薄膜2及PCB固定块1，其中柱体的上端凸出于弹性振动片3的中心孔，柱体与PCB固定块通过螺母螺帽结构进行固定。
需要说明的是，线圈6的上端部分引线可以对应从柱体的中心通孔穿过，并可以依次穿过弹性振动片3的中心孔和透气性薄膜2的中心孔。连接到具体的外部设备。
参照图1是骨传导扬声器的解剖图，图2是完整的骨传导扬声器。在扬声器的中心通过弹性振动片将上振动部件与下振动部件组合在一起，形成一个整体，振动由中心区域及弹性振动片处向外放射状扩展，因而在整个区域内振动得以均匀传播，不仅振动效率得以改进，而且扬声器的性能也得以提高。此外，由于弹性振动片的外面被薄膜挟持，形成积层状结构的结果，除使弹性振动片的振动得以适当补强之外，还由于弹性振动片与薄膜间的摩擦作用，振动从中心区域向外侧放射状扩展，使振动在全区域内得以均匀传播。
在一个示例中，弹性振动片3的中心孔对应穿到柱体中，并用胶水将弹性振动片3夹紧固定。透气性薄膜2由无纺布材质制作，并局部打孔，可根据需要做各种形状，其中心孔对应穿在柱体中并作固定。
在一个示例中，在传统的弹性振动片部件的基础上把薄膜替换成基隆纤维加碳纤维混编材料来达到振动频率的连续增幅，从而实现将骨传导扬声器放置于胸骨或者脊椎部位，也可以使听者听到真实的音乐。
在图3骨传导扬声器的侧面剖视图中，将外壳9材料加以改进，即将最外层与人接触的接触面即外壳变为1mm的寇头木材来改进振动传导。因为寇头脆性大、纤维长在声波的传导过程中速度快不失真，基隆纤维加碳纤维混编对声波反弹和在持续反弹中衰减缓慢的特点从而在加强振动效率的基础上使振感加深并且获得连续性和持续性的深度振动，从而将骨传导扬声器穿戴在胸骨或者脊柱同样可以清晰的传导至颅骨实现骨传导听觉。在非接触面壳体选材方面，采用1mm厚度的硅胶层，形状设计为高度为2.2mm的塔形、硬质塑料颗粒。
附图4和5为穿戴设备的多点位的位置图，是通过研究人体骨骼的构造来取骨传导扬声器的震动位置。在图4中为头部的多个扬声器点位位置图，具体位置为：选取人体颌骨耳朵附近的部位与颅骨头顶中间地带和后颈部位形成传导路径，具体为：“声波-颅骨-骨迷路-内耳淋巴液-螺旋器-听神经-大脑皮层听觉中枢”。图5为在人体的胸部和背部选取的震动区域，具体位置为：身体背部正中线上，第五胸椎棘突下凹陷处至第六胸椎棘突下凹陷处，以这两位置的连线部位为选取区域与身体正面胸部胸骨正中线处至人体胸部正中线上，两乳头连线的中点位置，以这两个位置的连线部位为选取区域，使前后两个区域的位置相呼应。最终形成头部与躯干的全身振动形成一个振频传递的回路。这种在胸部和背部附近产生振动从而达到人体共振的方法还需要进一步的在实际使用中来探究，以保证不会对使用者产生不适/不良的感受。
进一步地在穿戴设备中可加入音频处理单元，包含有两个麦克风及多个音传输单元，再通过无线或蓝牙传输的方式与外界作音频双向传输。音频处理单元还可以包含有降噪算法处理单元，可以通过双麦克风阵列结合降噪算法实现噪音有效压制，有效提高通话质量。独立音频处理单元可以包含有两个压力感应单元，当骨传导扬声器装置与人体接触时，骨传导扬声器装置开始工作；当骨传导扬声器装置没与人体接触时，骨传导扬声器装置停止工作。
在一个示例中，外壳底部适当处，可以设置有USB界面，该界面可以与电力供应单元或声音处理单元相连接。音频处理单元包含有麦克风拾音传输单元，可以透过WiFi或蓝牙传输的方式与外界作音频双向传输。
进一步地音频处理单元可以包含有降噪算法处理单元，可以通过双麦克风阵列结合降噪算法实现噪音有效压制，有效提高通话质量。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种骨传导扬声器，其特征在于，所述骨传导扬声器包括磁路部分、弹性振动片组合机构和透气性薄膜；
其中，所述磁路部分包括筒状铁、磁铁和华司，所述筒状铁、磁铁和华司组合成闭回路的磁体，所述筒状铁安装在外壳中；
所述弹性振动片组合机构包括线圈、连接架、弹性振动片，其中所述连接架的底部设置有定位槽，所述线圈的上部分位于所述定位槽中，所述线圈的下部分对应位于筒状铁内，华司和磁铁位于线圈内；
所述连接架的上部中心设置有一个柱体，所述柱体上从下向上依次为固定安装有弹性振动片、透气性薄膜及PCB固定块。
2.根据权利要求1所述的骨传导扬声器，其特征在于，所述筒状铁的底部中心包括固定槽，所述磁铁位于筒状铁中心的固定槽中，所述华司对应粘接在磁铁上。
3.根据权利要求1所述的骨传导扬声器，其特征在于，所述线圈的上端部分引线可以对应从柱体的中心通孔穿过，并可以依次穿过弹性振动片的中心孔和透气性薄膜的中心孔，连接外部设备。
4.根据权利要求1所述的骨传导扬声器，其特征在于，所述透气性薄膜为基隆纤维加碳纤维混编材料。
5.根据权利要求1所述的骨传导扬声器，其特征在于，所述外壳的最外层与人接触的接触面即外壳变为1mm的寇头木材；所述外壳的与人非接触面为1mm厚度的硅胶层，所述硅胶层由高度为2.2mm的塔形、硬质塑料颗粒组成。
6.一种穿戴设备，所述穿戴设备包括多个所述权利要求1-5任一项权利要求所述的骨传导扬声器，所述多个骨传导扬声器分别布局在人体颌骨耳朵附近的部位与颅骨头顶中间部位和后颈部位，所述多个骨传导扬声器连接形成传导路径。
7.一种穿戴设备，所述穿戴设备包括多个所述权利要求1-5任一项权利要求所述的骨传导扬声器，所述多个骨传导扬声器分别布局在人体背部正中线及人体胸部正中线上。
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