CN207083204U - 一种骨传麦克风及其耳机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种骨传麦克风，包括外壳、振动采集器、压力传感器和信号处理器，所述振动采集器不通过空气介质将振动信号传递给压力传感器。本实用新型还提供了一种耳机，包括耳机听筒和所述骨传麦克风。本实用新型的有益的技术效果在于，所述振动采集器更加贴近人体，能够更加精准地采集信号，减少或消除振动腔漏气导致的信号误差；对于信号的采集和数据分析更加有利，数据更加精准，使用较少的处理器即可完成采集的数据的计算，减少了数据误差和功耗；减小或避免了传统气囊通过空气传递声源振动的缺陷，更加精准地实现声源信号的采集。

Description

一种骨传麦克风及其耳机

技术领域

本实用新型涉及一种骨传导麦克风及其耳机。

背景技术

骨传导是一种声音传导方式，即将声音转化为不同频率的机械振动，通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液传递、螺旋器、听神经、听觉中枢来传递声波。相对于通过振膜产生声波的经典声音传导方式，骨传导省去了许多声波传递的步骤，能在嘈杂的环境中实现清晰的声音还原，而且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人。骨传导技术分为骨传导扬声器技术和骨传导麦克风技术：

（1）骨传导扬声器技术用于受话，受话即听取声音。气导扬声器是把电信号转化为声波（振动信号）传至听神经。而骨传导扬声器则是电信号转化的声波（振动信号）直接通过骨头传至听神经。声波（振动信号）的传递介质不同。

（2）骨传导麦克风技术用于送话，送话即收集声音。气导送话是声波通过空气传至麦克风，而骨传导送话则直接通过骨头传递。

骨传导有移动式和挤压式两种方式，二者协同可刺激螺旋器引起听觉，其具体传导途径为：“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”。通常人们也并不需利用自己的颅骨去感受声音，但是，当外耳和中耳的病变使声波传递受阻时，则可以利用骨传导来弥补听力。如骨传导式助听器、骨传导式耳机等，就是利用骨传导来感受声音的。利用这些骨传导技术制造的耳机，称之为骨传导耳机，也被称作骨导耳机、骨感耳机、骨传耳机和骨传感耳机。

现有的骨传麦克风存在以下缺陷：

第一、现有技术中的振动元件通常都是一个独立的元件，其与壳体通常采用卡接的安装方式，这样容易导致振动腔漏气，不能直接传递声源的振动。

第二、由于振动元件通常都是平直的表面，不能够充分感知声源的振动，容易漏掉信号，导致声音不能完全地真实的传递出去。

第三、现有技术中的传感器通常是平面形状，对于感知声源的振动不利。

第四、振动元件与传感器直接通常都是间接传递，对于信号的传递不利。

申请号 201410292494.5的发明涉及防暴、消防技术领域，公开了骨传导无线通信头盔，包括安全帽和可拆装对讲设备后盖，还包括耳机装置和麦克风装置，耳机装置包括骨传导耳机和自黏式固定带；麦克风装置包括骨传导麦克风、骨传导麦克风上设有一个通气孔、第一接合布、充气气囊、与骨传导麦克风连接的固定件，固定件上设有电线固定夹。本发明适用于公安、消防、部队、城管、人防、工业等部门，应用于救灾、抢险，是一款全数字化通信设备。本发明特有的可拆装对讲设备后盖适用于不同规格的头盔，可广泛应用于消防、防暴等领域。骨传导麦克风单元置于头盔内部，抗噪性能绝佳，安装方便，不影响头盔佩戴者的舒适性、安全性。

实用新型内容

本实用新型提供了一种骨传麦克风，包括外壳、振动采集器、压力传感器和信号处理器，振动采集器不通过空气介质将振动信号传递给压力传感器。

振动采集器与压力传感器直接接触。通过所述振动采集器与所述压力传感器的直接接触，声音通过实体介质传递，相对于空气传播减少了声音在传递过程中的音频损失，同时减少了外界噪音的干扰。

优选的是，所述振动采集器包括振动采集部、振动传递部和传感器接触部，所述振动采集部和传感器接触部通过振动传递部连接，所述传感器接触部与所述压力传感器直接接触；所述传感器接触部与所述压力传感器也可以选择通过其他介质实现振动信号的传递。

所述介质可以为弹性介质或非弹性介质。

所述弹性介质可选自海绵、橡胶、硅脂等任一种。

所述非弹性介质可选择金属箔、硬质树脂等任一种。

上述任一项中优选的是，所述振动采集器至少与所述压力传感器之间形成振动腔，所述振动腔为密闭空腔。振动腔一方面通过空气传递声波，另一方面使骨传麦克风与人体接触时容易产生形变，使振动采集器与面部的贴合度更紧密。

另外一方面，振动腔内可以根据需要将其气压调整至低于或高于标准大气压。通过振动腔内气压的调整，调整振动采集器的硬度，以提高声音信号的灵敏度及对声色的控制。

上述任一项中优选的是，所述振动腔的数目至少为一个，可选为两个或更多，所述振动采集器与所述压力传感器之间的空间由振动传递部分隔成至少1个振动腔。

当振动腔为多个时，所述振动腔可以彼此连通，亦可彼此隔绝。

所述振动腔分布在所述振动采集器与所述压力传感器之间的空间内，使骨传麦克风与人体接触时骨传麦克风各个角度的面发生挤压时都能够发生形变，使所发生的形变更精准，进一步增加了贴合的紧密度。

振动腔可选择均匀设置或非均匀设置，这两种方式都会对振动信号的采集和传递产生影响。

上述任一项中优选的是，所述振动采集部、振动传递部和传感器接触部为一体成型的结构，一体成型的有益效果在于，声音介质更加均匀，有利于声音传播，减少声音损失并保持音质。同时，减少或消除了振动腔漏气导致的信号误差。

上述任一项中优选的是，所述振动采集部、振动传递部和传感器接触部为实心结构。实心结构作为声音传递的介质，声音损失更小，声波传递速度更快。减小或避免了传统气囊通过空气传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集和传递。

上述任一项中优选的是，所述振动采集部、振动传递部和所述传感器接触部通过胶水粘接为一整体优选使用密封胶，保持振动腔的密闭性，有利于声音的传递并保证形变的效率。同时，减少或消除了振动腔漏气导致的信号误差。

上述任一项中优选的是，所述振动传递部包括柱状结构，所述柱状结构形成在所述振动腔内。所述柱状结构一方面为振动采集器提供支撑作用。当骨传麦克风与人体接触所述振动采集部发生形变时，对振动采集部施加一个向人体方向的力，使所述振动采集部的表面紧密贴合在人体（面部等），此外，柱状结构也可以作为声音传递的介质，将声音信号传递至压力传感器，所述柱状结构作为固体介质，其传递声音的效率更高，声音损失小，音质得以保持。减小或避免了传统气囊通过空气传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集。

上述任一项中优选的是，所述柱状结构的数量为至少一个，优选为2个或更多个在所述振动腔内呈均匀分布。优选的是，所述振动腔仍为一整体的空腔，柱状结构均匀分布其中，多个柱状结构使支撑力分布于整个振动采集部表面，且在骨传麦克风与人体接触所述振动采集部发生形变时，能够在接触及形变的具体位置提供向外的压力，进一步的使振动采集部与人体（面部等）的贴合更加紧密，更加有利于声音的传递，多个柱状结构使固体介质数量增加，声音传递更加快速、音损更少，音质更佳。减小或避免了传统气囊通过空气传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集。

上述任一项中优选的是，所述柱状结构一端与所述振动采集部连接，另一端与所述传感器接触部连接；所述传感器接触部与所述压力传感器紧密接触。所述传感器接触部与所述压力传感器紧密接触保证了声音的传递，减少音损。

上述任一项中优选的是，所述振动采集器为弹性材料制成。弹性材料易于发生形变，提高了振动采集部与人体（面部等）的贴合程度，并且材质柔软提高使用者的舒适度。

上述任一项中优选的是，所述振动采集器为软橡胶材料制成，橡胶材料易于发生形变，提高了振动采集部与人体（面部等）的贴合程度，并且材质柔软提高使用者的舒适度。

上述任一项中优选的是，所述振动采集部包括向外凸起的第一弧面。

上述任一项中优选的是，所述振动采集部分还包括向外凸起的第二弧面。多个凸起的弧面增加了振动采集部与人体（面部等）的有效接触面积，有利于完整的采集声音，减少声音损失。

上述任一项中优选的是，所述第二弧面凸出设置于第一弧面。

上述任一项中优选的是，外壳至少部分为弹性材料制成。

本发明还提供了一种耳机，包括耳机听筒和上述任一项所述的骨传麦克风。

优选的是，还包括颈环；所述耳机听筒的数量为2个，并且所述耳机听筒通过有线或无线方式连接；所述骨传麦克风位于所述耳机听筒上和/或所述颈环上。

上述任一项中优选的是，所述的耳机，包括头梁，所述耳机听筒包括耳罩，所述耳罩的数量为2个，且设置在所述头梁两端的耳机听筒上；两个所述耳机听筒之间通过有线或无线的方式连接；所述骨传麦克风设置于所述耳罩上且紧贴用户面部的一侧。

本实用新型的有益效果在于：

1、振动元件（振动采集器）更加贴近人体的轮廓，能够更加精准的采集信号，减少或消除振动腔漏气导致的信号误差。

2、相对于传统的用于声源的传感器中的平直的标准结构，本实用新型提供的骨传麦克风的结构对于信号的采集和数据分析更加有利，数据更加精准，使用较少的处理器即可完成采集数据的计算，减少了数据误差和功耗。

3、减小或避免了传统气囊通过空气传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集。

附图说明

图1作为本实用新型优选实施例1的一种骨传麦克风的截面示意图。

图2作为本实用新型优选实施例2的一种骨传麦克风的截面示意图。

图3作为本实用新型优选实施例8的一种应用骨传麦克风的运动耳机的示意图。

图4作为本实用新型优选实施例9的一种应用骨传麦克风的运动耳机的示意图。

图5作为本实用新型优选实施例10的一种应用骨传麦克风的头戴式耳机的示意图。

附图中的标记：

1振动采集器；2外壳；3振动腔；4压力传感器；5信号处理器；6电路板；7导线；8第一弧面；9第二弧面；10传感器接触部；11振动采集部；12振动传递部；13颈环；14耳机听筒；15骨传麦克风；16头梁；17侧面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

一种骨传麦克风，包括外壳2、振动采集器1、压力传感器4、信号处理器5、导线7和电路板6，外壳2与振动采集器1连接形成一个封闭空间。电路板6设置于封闭空间内外壳2的底部，处理器设置于电路板6上，并与电路板6通过电路连接。压力传感器4设置于封闭空间内电路板6与振动采集器1之间，与外壳2固定连接。压力传感器4与电路板6通过导线7电路连接。外壳2至少部分为弹性材料制成。

在本实施例中，振动采集器1与压力传感器4的直接接触，声音通过实体介质传递，相对于空气传播减少了声音在传递过程中的音频损失，同时减少了外界噪音的干扰。

振动采集器1包括振动采集部11、振动传递部12和传感器接触部10，所述振动采集部11和传感器接触部10通过振动传递部12连接，所述传感器接触部10与压力传感器4直接接触。

如图1所示，为实施例1中骨传麦克风的截面图，所述振动采集部11为一凸起的弧面，所述传感器接触部10为一平面，与压力传感器4直接接触。振动采集器1的侧面17向内凹陷，与外壳2和压力传感器4围成振动腔3，振动腔3为密闭空腔。振动腔3一方面通过空气传递声波，另一方面使骨传麦克风与人体接触时容易产生形变，使振动采集器1与面部的贴合度更紧密。

在本实施例中，振动腔3的数目为两个，分别为振动采集器1的两个侧面17向内凹陷，与同侧的外壳2和压力传感器4围成而成，即振动采集器1与压力传感器4之间的空间由振动传递部12分隔成两个振动腔3，两个振动腔3对称分布。这一结构骨传麦克风与人体接触时，其各个角度的面发生挤压时都能够发生有效的形变，使所发生的形变更精准，进一步增加了贴合的紧密度。

在本实施例中，所述振动采集部11、振动传递部12和传感器接触部10为一体成型的结构，一体成型的有益效果在于，声音介质更加均匀，有利于声音传播，减少声音损失并保持音质。同时，减少或消除了振动腔漏气导致的信号误差。所述振动采集部11、振动传递部12和传感器接触部10为实心结构。实心结构作为声音传递的介质，声音损失更小，声波传递速度更快。减小或避免了传统通过气囊传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集。

振动采集器1为弹性材料制成。弹性材料易于发生形变，提高了振动采集部11与人体（面部等）的贴合成都，并且材质柔软提高使用者的舒适度。

实施例2

实施例2与实施例1相似，不同之处在于：

振动采集器1为软橡胶材料制成，橡胶材料易于发生形变，提高了振动采集部11与人体（面部等）的贴合成都，并且材质柔软提高使用者的舒适度。

振动采集部11包括第一弧面8和第二弧面9，如图2所示，第二弧面9分布于第一弧面8的表面。多个凸起的弧面增加了振动采集部11与人体（面部等）的有效接触面积，有利于完整的采集声音，减少声音损失。第一弧面8、第二弧面9、振动采集器1的侧面17以及传感器接触部10围绕成的空间为实心橡胶。实心固体介质更有利于声音的快速传播，减少音损，保持音质。

实施例3

实施例3与实施例1或2相似，不同之处在于：

所述振动采集部11、振动传递部12和所述传感器接触部10通过胶水粘接为一整体优选使用密封胶，保持振动腔3的密闭性，有利于声音的传递并保证形变的效率。同时，减少或消除了振动腔3漏气导致的信号误差。

实施例4

实施例4与实施例1相似，不同之处在于：

振动传递部包括柱状结构，所述柱状结构形成在所述振动腔内。所述柱状结构一方面作为振动采集器支撑柱，同时在骨传麦克风与人体接触所述振动采集部发生形变时，对振动采集部施加一个向外的力，使所述振动采集部的表面紧密贴合在人体（面部等），此外，柱状结构也可以作为声音传递的介质，将声音信号传递至压力传感器4，所述柱状结构作为固体介质，其传递声音的速率更高，声音损失小，音质得以保持。减小或避免了传统通过气囊传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集。

在本实施例中，所述柱状结构的数量为多个，在所述振动腔内呈均匀分布。即，所述振动腔为振动采集部、两侧外壳2和压力传感器4围绕成的空腔，柱状结构均匀分布其中，振动腔没有被柱状结构分隔为单独的小腔，而是仍旧作为一个整体的密闭空腔。多个柱状结构均匀分布于振动腔中，使支撑力均匀分布于整个振动采集部表面，且在骨传麦克风与人体接触所述振动采集部发生形变时，能够在接触及形变的任何具体位置均提供向外的压力，进一步的使振动采集部与人体（面部等）的贴合更加紧密，更加有利于声音的传递，多个柱状结构使固体介质数量增加，声音传递更加快速、音损更少，音质更佳。减小或避免了传统气囊通过空气传递声源振动的缺陷，更加精准的实现声源信号的采集。

所述柱状结构一端与所述振动采集部连接，另一端与所述传感器接触部连接；所述传感器接触部与所述压力传感器紧密接触。所述传感器接触部与所述压力传感器紧密接触保证了声音的传递，减少音损。

实施例5

实施例5与实施例4相似不同之处在于，柱状结构与所述振动采集部为一体成型的结构，是振动采集器的整体材质更加均匀，有利于声音的无损传递。

实施例6

实施例6与实施例4相似不同之处在于，柱状结构与压力传感器连接处涂抹有密封胶，加强柱状结构与压力传感器的紧密连接，有利于声音的无损传递。

实施例7

一种耳机，包括耳机听筒14和骨传麦克风15。骨传麦克风15为实施例1至6所述的任一种骨传麦克风15。然而本实用新型所涉及的骨传麦克风15并不局限于实施例1至6的骨传麦克风，任何基于本实用新型做出的骨传麦克风的变形，均在本实用新型的保护范围内。

实施例8

实施例8与实施例7相似，不同指出在于：

如图3所示，所述耳机还包括颈环13；所述耳机听筒14的数量为2个，并且所述耳机听筒14为入耳式听筒，通过有线或无线方式连接；所述骨传麦克风15位于所述耳机听筒14上。使用时，骨传麦克风15随耳机听筒14深入耳道，减少了外界环境声音的干扰，同时与耳道骨骼密切接触，有利于声音的采集和无损传递及信号转化。

实施例9

实施例9与实施例7相似，不同指出在于：

如图4所示，骨传麦克风15位于颈环13上，使用时骨传麦克风15与头骨紧密接触，优选的是紧贴喉咙或喉咙附近的位置，使麦克风更加接近发生部位，有利于声音的采集和无损传递及信号转化。

实施例10

实施例10与实施例7相似，不同指出在于：

如图5所示，所述耳机还包括耳罩和头梁16；所述耳罩的数量为2个，且设置在所述头梁16的两端；两个所述耳罩之间通过有线或无线的方式连接；所述骨传麦克风15设置于所述耳罩上且紧贴用户面部的一侧，使麦克风更加接近发生部位，有利于声音的采集和无损传递及信号转化。

Claims (16)

1.一种骨传麦克风，包括外壳（2）、振动采集器（1）、压力传感器（4）和信号处理器（5），其特征在于，振动采集器（1）不通过空气介质将振动信号传递给压力传感器（4），所述振动采集器（1）与所述压力传感器（4）直接接触，振动采集器（1）包括振动采集部（11）、振动传递部（12）和传感器接触部（10），所述振动采集部（11）和所述传感器接触部（10）通过所述振动传递部（12）连接，所述传感器接触部（10）与所述压力传感器（4）直接接触。

2.如权利要求1所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集器（1）至少与所述压力传感器（4）之间形成振动腔（3），所述振动腔（3）为密闭空腔。

3.如权利要求2所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动腔（3）的数目至少为一个。

4.如权利要求3所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集部（11）、所述振动传递部（12）和所述传感器接触部（10）为一体成型结构。

5.如权利要求3所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集部（11）、所述振动传递部（12）和所述传感器接触部（10）为实心结构。

6.如权利要求3所述的骨传麦克风，其特征在于，振动采集部（11）、振动传递部（12）和传感器接触部（10）通过胶水粘接为一整体。

7.如权利要求3至6任一项所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动传递部（12）包括柱状结构，所述柱状结构形成在所述振动腔（3）内。

8.如权利要求7所述的骨传麦克风，其特征在于，所述柱状结构一端与所述振动采集部（11）连接，另一端与所述传感器接触部（10）连接；所述传感器接触部（10）与所述压力传感器（4）紧密接触。

9.如权利要求1所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集器（1）为弹性材料制成。

10.如权利要求9所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集器（1）为软橡胶材料制成。

11.如权利要求1所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集部（11）还包括向外凸起的第一弧面（8）。

12.如权利要求11所述的骨传麦克风，其特征在于，所述振动采集部（11）还包括向外凸起的第二弧面（9）。

13.如权利要求12所述的骨传麦克风，其特征在于，所述第二弧面（9）凸出设置于所述第一弧面（8）。

14.一种耳机，包括耳机听筒（14），其特征在于，包括权利要求1至13任一项所述的骨传麦克风。

15.如权利要求14所述的耳机，其特征在于，还包括颈环（13）；耳机听筒（14）的数量为2个，耳机听筒（14）通过有线或无线方式连接；所述骨传麦克风位于耳机听筒（14）上和/或颈环（13）上。

16.如权利要求15所述的耳机，包括头梁（16），所述耳机听筒（14）包括耳罩，其特征在于，所述耳罩的数量为2个，且设置在所述头梁（16）两端的耳机听筒（20）上；两个所述耳机听筒（20）之间通过有线或无线的方式连接；所述骨传麦克风设置于所述耳罩上且紧贴用户面部的一侧。