CN213308795U - 一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头。枕头本体的四角均设有扬声器，四角的扬声器构成了扬声器组，枕头本体上表面的中部设有压力发电部件、压力传感阵列，压力传感阵列包括多排平行布置的压力传感组，每排压力传感组包括了多个压力传感器沿直线间隔排列构成，每相邻两排压力传感组之间设有一个压力发电部件；扬声器组、压力发电部件、压力传感阵列外周围的枕头内部均采用柔性填充物填充。本实用新型能用于头部移动、滚动等活动状态的压力检测采集，能实时调整头部的环绕声场，用于依据头部活动的平稳度能调整总音量的输出值。

Description

一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头

技术领域

本实用新型属于一种电子化枕头，具体涉及一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头。

背景技术

睡眠时人类生活中非常重要的内容，睡眠质量的提高有助于人体身心健康。枕头是一种重要的辅助睡眠工具，除了对枕头内部填充材料的改变，当前还出现了许多具有睡眠侦测和播放音乐的智能枕头，如CN108056765A的中国实用新型专利申请公开了一种可自动监测人体健康状态的智能枕、垫，CN 110975107A一种音乐助眠枕及音乐助眠，CN109924948A一种智能枕头控制，现有产品大部分涉及了传感、通信与判断，实现了手机终端软件的控制操作，如声音控制和数据收集回放等功能。

但是，这些产品与专利尚存在一些不足，扬声器布设均为中心左右设置的2个或3个，仅形成一个立体声双声道的固定中心声场，一旦人的头部在枕头位置上偏离声场就会被破坏；同时现有枕头不能针对人体睡眠时的头部姿态改变进行位置描述，进而不能实时环绕音场的自动设置；现有智能枕头均以外部链接和控制为主，没有充分利用人体浅睡眠状态下的头部活动能量，没有充分将该部分能量信号的搜集和存储。

实用新型内容

本实用新型针对人体睡眠姿态特点，解决现有技术和方案存在的缺陷，提出了一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头，基于感知耳枕的器件布设结构进行调控，进行形成所需的音场环境与音源控制，用于实现头部的声场恒定，帮助耳枕使用者提升睡眠质量。

本实用新型所采用的技术方案是：

本实用新型还包括扬声器组、压力发电部件、压力传感阵列和外部包围的柔性填充物，枕头本体的四角均设有扬声器，四角的扬声器构成了扬声器组，为4声道扬声器组，枕头本体上表面的中部设有压力发电部件、压力传感阵列，压力传感阵列包括多排平行布置的压力传感组，每排压力传感组包括了多个压力传感器沿直线间隔排列构成，每相邻两排压力传感组之间设有一个压力发电部件为条状，压力发电部件平行于压力传感组的直线布置；扬声器组、压力发电部件、压力传感阵列外周围的枕头内部均采用柔性填充物填充。

所述的枕头本体顶部边缘设有控制部件，控制部件分别和扬声器组、压力发电部件、压力传感阵列电连接。

所述的压力发电部件为条状，平行于压力传感组的直线和枕头本体长边布置。

四角的扬声器的传声面均朝向枕头本体的中心布置。

所述的控制部件包括声道音场控制器、采集控制器、电源电池、音乐播放及音源存储器、WiFi/蓝牙无线通信模块、充电模块；声道音场控制器的输出端分别和四角的四个扬声器连接，压力发电部件、压力传感阵列的信号输出端均连接到采集控制器的输入端，采集控制器和音乐播放及音源存储器的的输出端连接到声道音场控制器，压力发电部件的电能输出端连接到电源电池，电源电池的输出经充电模块和通信模块连接，采集控制器和音乐播放及音源存储器之间通过通信模块连接，充电模块连接到音乐播放及音源存储器，电源电池直接连接到声道音场控制器。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型装置器件布设结构设计巧妙，布设的压力发电部件能在主动延长为枕头内置电池使用周期的同时，也作为头部移动、滚动等活动状态的压力检测采集。

本实用新型装置具有多个扬声器和压力传感器，能通过实时调整头部的环绕声场，用于依据头部活动的平稳度能调整总音量的输出值，有利于提高枕头辅助睡眠的效果，用于实现声随人动的效果，用于有效避免不同位姿声场不均的现象。

附图说明

图1是本实用新型的枕头结构与器件布设示意图；

图2是本实用新型的控制部件的电气连接图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，具体实施包括枕头本体、扬声器组2、压力发电部件3、压力传感阵列4和外部包围的柔性填充物，枕头本体的四角均设有扬声器，四角的扬声器构成了扬声器组2，四角的扬声器的传声面均朝向枕头本体的中心布，形成为4声道扬声器组。

枕头本体上表面的中部设有压力发电部件3、压力传感阵列4，压力传感阵列4包括多排平行布置的压力传感组，每排压力传感组包括了多个压力传感器沿直线间隔排列构成，每相邻两排压力传感组之间设有一个压力发电部件3为条状，压力发电部件3平行于压力传感组的直线布置；扬声器组2、压力发电部件3、压力传感阵列4外周围的枕头内部均采用柔性填充物填充。

枕头本体顶部边缘设有控制部件1，控制部件1分别和扬声器组2、压力发电部件3、压力传感阵列4电连接。

如图2所示，具体实施的控制部件1包括声道音场控制器、采集控制器、电源电池、音乐播放及音源存储器、WiFi/蓝牙无线通信模块、充电模块；声道音场控制器的输出端分别和四角的四个扬声器连接，压力发电部件3、压力传感阵列4的信号输出端均连接到采集控制器的输入端，采集控制器和音乐播放及音源存储器的的输出端连接到声道音场控制器，压力发电部件3的电能输出端连接到电源电池，电源电池的输出经充电模块和通信模块连接，采集控制器和音乐播放及音源存储器之间通过通信模块连接，充电模块连接到音乐播放及音源存储器，电源电池直接连接到声道音场控制器。

对于布设在枕头内四角的四个扬声器，以布置在同一枕头本体长边的两个扬声器构成一对声场环绕对，一对声场环绕对中两个扬声器的传声面之间夹角范围为90-180°，间距为30-80cm，距枕头本体上表面的距离Dh按照以下公式设置：

式中，Hight为枕头的高度，Δd_h为第一可调整偏差，(0，5)表示从0到5取值，单位为厘米cm；

具体实施中，夹角范围为120°，间距为60cm，本案例D_h设置为2cm。

相邻压力传感器之间的列间隔距离和行间隔距离按照以下公式设置：

(2)(3)式中Dl为列间距，Dw为行间距，Length为枕头的长度，Width为枕头的宽度，Δd_w、Δd_l为第二、第三可调整偏差；

具体实施中，Dl和Dw的设置值分别为10cm，16cm。

布设在枕头中层的一组条带状布设的压力发电部件，发电部件沿长边平铺，瞬时发电量为U(t)，距枕头本体上表面的距离相同于扬声器的设置，相邻压力发电部件之间的水平行间隔距离D_m按照以下公式设置：

式中Width为枕头的宽度，Δdw为第四可调整偏差，x为条带数量。

具体实施中，D_m的设置值分别为12cm。

枕头长宽高为80×50×10cm，按实用新型内容在内部设置4组扬声器、一组4行6列压力传感阵列和一组3行压力发电部件和一个控制器和外部包围的多孔纤维柔性填充物。

各排压力传感组构成了按m行n列阵列式排列的压力传感器，本案例设置中m＝4，n＝6，压力传感器形成4×6的阵列排布。根据各排压力传感组采集的压力传感值可以用于对各个扬声器进行音量调节控制，保证枕头上人头部所感受的混合声场稳定一致。同时压力发电部件受压能发电，可用于电路的供电。

Claims (5)

1.一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头，包括枕头本体，其特征在于：还包括扬声器组(2)、压力发电部件(3)、压力传感阵列(4)和外部包围的柔性填充物，枕头本体的四角均设有扬声器，四角的扬声器构成了扬声器组(2)，枕头本体上表面的中部设有压力发电部件(3)、压力传感阵列(4)，压力传感阵列(4)包括多排平行布置的压力传感组，每排压力传感组包括了多个压力传感器沿直线间隔排列构成，每相邻两排压力传感组之间设有一个压力发电部件(3)；扬声器组(2)、压力发电部件(3)、压力传感阵列(4)外周围的枕头内部均采用柔性填充物填充。

2.根据权利要求1所述的一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头，其特征在于：所述的枕头本体顶部边缘设有控制部件(1)，控制部件(1)分别和扬声器组(2)、压力发电部件(3)、压力传感阵列(4)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头，其特征在于：所述的压力发电部件(3)为条状，平行于压力传感组的直线和枕头本体长边布置。

4.根据权利要求1所述的一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头，其特征在于：四角的扬声器的传声面均朝向枕头本体的中心布置。

5.根据权利要求2所述的一种具有环绕音场的有利于睡眠的枕头，其特征在于：所述的控制部件(1)包括声道音场控制器、采集控制器、电源电池、音乐播放及音源存储器、WiFi/蓝牙无线通信模块、充电模块；声道音场控制器的输出端分别和四角的四个扬声器连接，压力发电部件(3)、压力传感阵列(4)的信号输出端均连接到采集控制器的输入端，采集控制器和音乐播放及音源存储器的输出端连接到声道音场控制器，压力发电部件(3)的电能输出端连接到电源电池，电源电池的输出经充电模块和通信模块连接，采集控制器和音乐播放及音源存储器之间通过通信模块连接，充电模块连接到音乐播放及音源存储器，电源电池直接连接到声道音场控制器。

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