CN205584434U - 一种智能耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种智能耳机，包括：弧形头箍架及设置在所述弧形头箍架上的电池和控制电路，其中，电池用于为所述控制电路供电，控制电路包括骨传导振动器组、骨振动传感器组、处理器及与一智能终端无线连接的无线信号收发模块，无线信号收发模块、骨振动传感器组、骨传导振动器组分别与处理器电连接；骨振动传感器组包括多个骨振动传感器，用于采集用户颅骨的振动信号，输出给处理器；骨传导振动器组包括多个骨传导振动器，多个骨传导振动器用于根据处理器的输出信号产生不同频率的振动。通过本实用新型的技术方案，能实现基于骨传导的声音信号的接收和采集，同时能解决现有技术中由于主副耳机之间数据线连接给用户造成的使用不便的问题。

Description

一种智能耳机

技术领域

本实用新型涉及电子控制领域，具体涉及一种智能耳机。

背景技术

现有技术中的耳机多为入耳式耳机，用户佩戴时需要堵塞双耳，佩戴久了会给用户造成不适感，同时，用户佩戴耳机运动时耳内出汗会带来一系列卫生和健康问题。另外，由于入耳式耳机堵塞双耳，用户在户外使用时容易忽略周围环境的变化而导致危险发生。再者，由于现有技术中的这种入耳式耳机是基于空气传播及耳膜振动的原理实现声音传递的，这使得有听力障碍或双耳失聪的残疾人无法使用现有技术中的这种耳机。

在正常情况下，声波通过空气传导、骨传导两条路径传入内耳，然后由耳的内、外淋巴液产生振动，螺旋器完成感音过程，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。声音通过头骨，颌骨也能传到听觉神经，引起听觉，科学中把声音的这种传导方式叫做骨传导。例如：音乐家贝多芬耳聋后，就是用牙咬住木棒的一端，另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作的；生活在海洋里的蛇是通过下颚骨获取在水中声音的振动然后传到耳朵。

因此，为解决现有技术中入耳式耳机的缺陷，亟需一款基于骨传导原理实现的耳机。

另外，现在语音系统已经比较普遍(比如iPhone的siri)，然而使用度并不高，其根源就是语音系统不够灵敏。现有技术中也缺乏将语音系统应用到耳机控制中的应用。

2007年6月7日，美国麻省理工学院正式发布了无线充电技术，目前这项技术已相对成熟，并且已有了一些应用(像三星发布的galaxy s6)，但现有技术中还缺乏将无线充电技术应用到耳机中的应用。

当声源偏向左耳或右耳，即偏离两耳正前方的中轴线时，声源到达左、右耳的距离存在差异，这将导致到达两耳的声音在声级、时间、相位上存在着差异。这种微小差异被人耳的听觉所感知，传导给大脑并与存贮在大脑里已有的听觉经验进行比较、分析，得出声音方位的判别。当声源在两耳正前方的中轴线时，声源到达左、右耳的距离差为0，大脑判断物体在正前方，这就是双耳效应。现有技术中已经存在基于双耳效应开发的立体声耳机，但现有的立体声耳机一般采用的都是，主副耳机配合实现的，并且在主副耳机之间是通过数据线连接的，会给用户的使用带来不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能耳机，能实现基于骨传导的声音信号的接收和采集，同时能解决现有技术中由于主副耳机之间数据线连接给用户造成的使用不便的问题。

为实现以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能耳机，包括：弧形头箍架及设置在所述弧形头箍架上的电池和控制电路，其中，所述电池用于为所述控制电路供电，

所述控制电路包括骨传导振动器组、骨振动传感器组、处理器及与一智能终端无线连接的无线信号收发模块，所述无线信号收发模块、骨振动传感器组、骨传导振动器组分别与所述处理器电连接；

所述骨振动传感器组包括多个骨振动传感器，用于采集用户颅骨的振动信号，输出给所述处理器；所述骨传导振动器组包括多个骨传导振动器，所述多个骨传导振动器用于根据所述处理器的输出信号产生不同频率的振动。

优选地，所述多个骨振动传感器和所述多个骨传导振动器分别沿所述弧形头箍架均匀等距设置。

优选地，所述控制电路还包括与所述处理器连接的存储器。

优选地，所述控制电路还包括与所述处理器连接的麦克风。

优选地，所述控制电路还包括设置在所述弧形头箍架上的与所述处理器连接的GPS模块及超声波测距探测器组，所述超声波测距探测器组包括多个超声波测距探测器，所述多个超声波测距探测器沿所述弧形头箍架均匀等距分布。

优选地，所述智能耳机，还包括设置在所述弧形头箍架上的带有充电接口的无线充电底座，所述电池设置在所述无线充电底座中。

优选地，所述智能耳机，还包括与所述弧形头箍架形状相同的封闭式外壳，所述弧形头箍架设置在所述封闭式外壳内；所述封闭式外壳由轻质韧性材料制成，所述轻质韧性材料包括塑料、橡胶和阳极氧化铝。

优选地，所述智能耳机，还包括设置在所述弧形头箍架末端的电源开关按键、智能语音开关按键和音量调节按键，所述电源开关按键、智能语音开关按键和音量调节按键分别与所述处理器连接。

优选地，所述无线信号收发模块为蓝牙模块。

优选地，所述智能终端设置在移动设备和/或台式计算机中，所述移动设备为智能手机、笔记本电脑、平板电脑和智能手表中的一种或多种。

本实用新型采用以上技术方案，至少具备以下有益效果：

1、本实用新型提供的这种智能耳机通过骨振动传感器来采集用户颅骨的振动信号，处理器将振动信号转换为声音信号，从而实现基于骨传导实现用户声音信号的采集。因此，本实用新型提供的这种智能耳机可以通过接收颅骨的振动来识别语音指令，由于骨传导损耗低，敏感度高，因此在用户说话音量很小的情况下也能够清楚地识别用户的语音指令，通过特定的语音指令(例如：嗨！或再见！)来唤醒或关闭耳机。

2、无线信号收发模块接收智能终端发送的音频文件的播放指令，处理器根据音频文件的播放指令及音频文件中所包含的声道信息控制多个骨传导震 动器产生不同频率的振动，从而实现音频文件立体声信号的接收。由于本实用新型提供的这种智能耳机通过颅骨传播的声音是经过喉管与耳朵之间的骨头直接到达内耳的，因此本实用新型提供的这种智能耳机，声音的能量和音色的衰减、变化相比现有技术相对较小。

3、由于本实用新型提供的这种智能耳机，通过无线收发模块与智能终端无线连接，解决了现有技术中由于主副耳机之间数据线连接给用户造成的使用不便的问题。

4、由于本实用新型提供的这种智能耳机，能通过骨传导实现声音信号的接收和采集，不需要使用现有技术中入耳式耳机类似的耳塞，因此佩戴时不堵塞耳朵，避免了现有技术中佩戴耳塞带来的不适感及由于用户出汗带来的卫生问题。另外，由于解放了双耳，用户在接收耳机播放的声音信号的同时，还能注意周围环境的变化，能避免危险的发生，相比入耳式耳机使用更加安全。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的一种智能耳机的弧形头箍架的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的一种智能耳机的弧形头箍架的局部放大俯视结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种智能耳机的弧形头箍架的局部放大侧视结构示意图；

图4为本实用新型一实施例提供的一种智能耳机的控制电路的示意框图；

图5为本实用新型另一实施例提供的一种智能耳机的控制电路的示意框图；

图6为本实用新型一实施例提供的一种智能耳机的封闭式外壳的结构示意图；

图7为本实用新型一实施例提供的一种智能耳机的功能按键的示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

参见图1～图4，本实施例提供的一种智能耳机，包括：弧形头箍架10及设置在所述弧形头箍架10上的电池20和控制电路30，其中，所述电池20用于为所述控制电路30供电，

所述控制电路30包括骨传导振动器组301、骨振动传感器组302、处理器303及与一智能终端无线连接的无线信号收发模块304，所述无线信号收发模块304、骨振动传感器组302、骨传导振动器组301分别与所述处理器303电连接；

所述骨振动传感器组302包括多个骨振动传感器3021，用于采集用户颅骨的振动信号，预处理器3031对所述振动信号进行预处理(信号的放大和去噪)后，输出给所述处理器303；所述骨传导振动器组301包括多个骨传导振动器3011，所述多个骨传导振动器3011用于根据所述处理器303的输出信号产生不同频率的振动。

需要说明的是，图3中的预处理器3031、骨振动传感器3021和骨传导振动器3011三者之间是非接触间隔预设距离设置的。

由上述技术方案可知，本实用新型提供的这种智能耳机通过骨振动传感器来采集用户颅骨的振动信号，处理器将振动信号转换为声音信号，从而实现基于骨传导实现用户声音信号的采集。因此，本实用新型提供的这种智能耳机可以通过接收颅骨的振动来识别语音指令，由于骨传导损耗低，敏感度高，因此在用户说话音量很小的情况下也能够清楚地识别用户的语音指令，通过特定的语音指令(例如：嗨！或再见！)来唤醒或关闭耳机。

另外，本实用新型提供的这种智能耳机，无线信号收发模块接收智能终端发送的音频文件的播放指令，处理器根据音频文件的播放指令及音频文件中所包含的声道信息控制多个骨传导震动器产生不同频率的振动，从而实现 音频文件立体声信号的接收。

由于本实用新型提供的这种智能耳机通过颅骨传播的声音是经过喉管与耳朵之间的骨头直接到达内耳的，因此本实用新型提供的这种智能耳机，声音的能量和音色的衰减、变化相比现有技术相对较小。

由于本实用新型提供的这种智能耳机，通过无线收发模块与智能终端无线连接，解决了现有技术中由于主副耳机之间数据线连接给用户造成的使用不便的问题。

再者，由于本实用新型提供的这种智能耳机，能通过骨传导实现声音信号的接收和采集，不需要使用现有技术中入耳式耳机类似的耳塞，因此佩戴时不堵塞耳朵，避免了现有技术中佩戴耳塞带来的不适感及由于用户出汗带来的卫生问题。另外，由于解放了双耳，用户在接收耳机播放的声音信号的同时，还能注意周围环境的变化，能避免危险的发生，相比入耳式耳机使用更加安全。

优选地，参见图1，所述多个骨振动传感器3021和所述多个骨传导振动器3011分别沿所述弧形头箍架10均匀等距设置。

可以理解的是，骨振动传感器沿所述弧形头箍架均匀等距设置，可以保证骨振动传感器采集到用户颅骨不同方位的振动信号，从而保证采集的声音信号立体声效果；骨传导振动器沿所述弧形头箍架均匀等距设置，可以保证骨传导振动器在用户颅骨不同方位产生不同频率的振动，从而保证用户接收到的声音信号的立体声效果。

优选地，参见图4，所述控制电路30还包括与所述处理器303连接的存储器305。

可以理解的是，存储器可以存储通过智能终端下载的音频文件，当智能终端不在身边时，用户可以通过语音指令控制处理器读取存储器中存储的音频文件进行播放。

优选地，参见图4，所述控制电路30还包括与所述处理器303连接的麦 克风306。

可以理解的是，如果本实用新型提供的这种智能耳机的用户是有听力障碍的残疾人，处理器根据麦克风采集的声音信号控制多个骨传导振动器发出不同频率的振动，从而让用户接收到声音信号，帮助用户助听。不难理解的是，在一些特殊的场合，例如在演唱会上，本实用新型提供的这种智能耳机还能充当耳返。

优选地，参见图4，所述控制电路30还包括设置在所述弧形头箍架10上的与所述处理器303连接的GPS模块307及超声波测距探测器组308，所述超声波测距探测器组308包括多个超声波测距探测器(附图中未示出)，所述多个超声波测距探测器沿所述弧形头箍架10均匀等距分布。

可以理解的是，如果本实用新型提供的这种智能耳机的用户是盲人或者是弱视，用户可以通过预先设置的语音指令(例如“开启导航！”)，控制GPS模块开始导航，处理器根据GPS模块发出的语音播报信号，控制骨传导振动器振动，从而让用户接收到导航结果。

同时，用户可以通过设置在弧形头箍架上的超声波测距探测器探测到前方的障碍物，处理器根据超声波测距探测器的输出信号，按障碍物距离用户的远近，控制骨传导振动器发出不同频率的振动，从而让用户接收到障碍物的方位信息和距离信息。

优选地，参见图2，所述智能耳机还包括设置在所述弧形头箍架10上的带有充电接口的无线充电底座40，所述电池20设置在所述无线充电底座40中。

可以理解的是，通过无线充电底座能实现对电池的无线充电，增加了本实用新型提供的这种智能耳机的便携性。

优选地，参见图6，所述智能耳机还包括与所述弧形头箍架10形状相同的封闭式外壳，所述弧形头箍架10设置在所述封闭式外壳内；所述封闭式外壳由轻质韧性材料制成，所述轻质韧性材料包括塑料、橡胶和阳极氧化铝。

参见图6，封闭式外壳包括一个可拆卸侧板501和一体成型槽502，为了保证封闭式外壳的密闭性，通过橡胶保护盖503和螺母钉504将可拆卸侧板501固定在一体成型槽502的开口处。

可以理解的是，由于本实用新型采用的是封闭式外壳，可以实现对控制电路的防水防尘保护。

优选地，参见图7，所述智能耳机还包括设置在所述弧形头箍架10末端上，分别与所述处理器303连接的电源开关按键309、智能语音开关按键310和音量调节按键311，所述封闭式外壳对应于所述弧形头箍10末端的部分包覆于所述电源开关按键309、智能语音开关按键310和音量调节按键311上。

其中，电源开关按键309、智能语音开关按键310和音量调节按键311的增音按键设置在弧形头箍架10末端对应人左耳耳廓的地方，音量调节按键311的减音按键设置在弧形头箍架10末端对应人右耳耳廓的地方。

需要说明的是，当智能语音开关按键打开时，用户可以通过预先设置好的语音指令控制耳机中播放的音频文件自动切换，例如当用户发出“上一首”或“下一首”的语音口令时，骨振动传感器采集到用户的头骨振动信号，输出给处理器，处理器解析出用户的语音指令后，读取存储器中相应的音频文件，并通过多个骨传导振动器分别发出不同频率的振动，使用户通过接收到音频信号，从而实现音频文件的自动切换播放。

优选地，所述无线信号收发模块304为蓝牙模块。

优选地，所述智能终端设置在移动设备和/或台式计算机中，所述移动设备为智能手机、笔记本电脑、平板电脑和智能手表中的一种或多种。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。

Claims (10)

1.一种智能耳机，其特征在于，包括：弧形头箍架及设置在所述弧形头箍架上的电池和控制电路，其中，所述电池用于为所述控制电路供电，

所述控制电路包括骨传导振动器组、骨振动传感器组、处理器及与一智能终端无线连接的无线信号收发模块，所述无线信号收发模块、骨振动传感器组、骨传导振动器组分别与所述处理器电连接；

所述骨振动传感器组包括多个骨振动传感器，用于采集用户颅骨的振动信号，输出给所述处理器；所述骨传导振动器组包括多个骨传导振动器，所述多个骨传导振动器用于根据所述处理器的输出信号产生不同频率的振动。

2.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，所述多个骨振动传感器和所述多个骨传导振动器分别沿所述弧形头箍架均匀等距设置。

3.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，所述控制电路还包括与所述处理器连接的存储器。

4.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，所述控制电路还包括与所述处理器连接的麦克风。

5.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，所述控制电路还包括设置在所述弧形头箍架上的与所述处理器连接的GPS模块及超声波测距探测器组，所述超声波测距探测器组包括多个超声波测距探测器，所述多个超声波测距探测器沿所述弧形头箍架均匀等距分布。

6.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，还包括设置在所述弧形头箍架上的带有充电接口的无线充电底座，所述电池设置在所述无线充电底座中。

7.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，还包括与所述弧形头箍架形状相同的封闭式外壳，所述弧形头箍架设置在所述封闭式外壳内；所述封闭式外壳由轻质韧性材料制成，所述轻质韧性材料包括塑料、橡胶和阳极氧化铝。

8.根据权利要求7所述的智能耳机，其特征在于，还包括设置在所述弧形头箍架末端上，分别与所述处理器连接的电源开关按键、智能语音开关按键和音量调节按键，所述封闭式外壳对应于所述弧形头箍末端的部分包覆于所述电源开关按键、智能语音开关按键和音量调节按键上。

9.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，所述无线信号收发模块为蓝牙模块。

10.根据权利要求1～9任一项所述的智能耳机，其特征在于，所述智能终端设置在移动设备和/或台式计算机中，所述移动设备为智能手机、笔记本电脑、平板电脑和智能手表中的一种或多种。