SK82023U1 - Zariadenie a spôsob na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha - Google Patents

Abstract

Zariadenie a spôsob na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha sú určené na prenos zvuku pomocou akustického elektromechanického meniča a umožňujú vysoký komfort užívateľa s obmedzením rušenia ostatných osôb nachádzajúcich sa v blízkosti užívateľa. Zariadenie je tvorené zvukovým vstupom (1), ladiacou doskou (2) zosilňovača slúžiacou na digitálne spracovanie zvuku, zosilňovačom (3), magnetickým vysielačom (4) uloženým pod vankúšom užívateľa a prijímačom (6), ktorý je vibrátorom zvuku a ktorý je upevnený k hlave užívateľa približne v polohe ucha (7).

Description

Oblasť techniky

Technické riešenie patrí do oblasti elektrotechniky, elektrickej oznamovacej techniky a týka sa akustického elektromechanického meniča určeného na bezdrôtový prenos zvuku do ľudského ucha umožňujúci vysoký komfort užívateľa s obmedzením rušenia ostatných osôb nachádzajúcich sa v blízkosti užívateľa.

Doterajší stav techniky

V stave techniky sú známe riešenia prenosu zvuku, napríklad prenosu hudby zaznamenanej v nosnom kmitočte zvuku, kde prostriedok prenosu zvuku je slúchadlo obsahujúce reproduktor, ktoré vysiela zvukové signály do sluchového orgánu poslucháča. Zvukové signály prechádzajú sluchovým orgánom človeka k blane bubienka, ktorú rozkmitajú a vzniknuté kmity sa prenášajú ďalej na tri sluchové kostičky - kladivko, nákovku a strmienok a odtiaľ' do vnútorného ucha. Slúchadlá sa upevňujú na uši alebo na vstup do vonkajšieho zvukovodu ucha, čím sú pre používateľa nepohodlné, sú prepojené so zariadením na reprodukciu zvuku vodičmi, pri používaní môžu z upevnenia na ušiach vypadnúť, prípadne sa stratiť a celkovo sú nekomfortné.

Známe je riešenie podľa čínskeho patentového spisu CN209862419, ktorého predmetom je bluetooth čiapka na kostný prenos zvuku, pozostávajúca z čiapky, napájacej jednotky, jednotky kostného vedenia a jednotky dosky plošných spojov s riadiacim čipom a jednotkou bluetooth. Celé elektronické zariadenie je uložené v čiapke, ktorú užívateľ nosí na hlave a riešenie nevyužíva magnetický prenos vibrácií. Podmienkou používania riešenia je nosenie prikrývky hlavy, čo nemusí byť pre každého užívateľa pohodlné.

Iné riešenie amerického patentu zverejnené ako WO216/094582A1 používa elektrotechnické zariadenie umiestnené v ochrannej prilbe, a tým zhodne ako v predchádzajúcom príklade priamo na používateľovi.

V stave techniky sú tiež zvukové relaxačné vankúše, napríklad podľa https://www.darcekovyraj.sk/netradicne-vychytavky/1245-maly-relaxacny-vankus-s-hudbou-5906660863281.html, umožňujúce počúvanie hudby alebo iných zvukových nahrávok v posteli ako náhrada za nepohodlné slúchadlá. Umožňujú počúvať zvukový záznam bez toho, aby tento záznam počúvali alebo boli vyrušovaní iní. Vo vankúši je technológia podobná technológii použitej v slúchadlách. Ako možný zdroj zvuku je ľubovoľný prehrávač, iPod, rádio, TV výstup. Uvedené zariadenie však trpí značnou stratou kvality preneseného audia.

Podstata technického riešenia

Nevýhody doterajšieho stavu techniky čiastočne odstraňuje zariadenie a spôsob na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha podľa predloženého technického riešenia pozostávajúce z audio vstupu, ladiacej dosky, zosilňovača, magnetického vysielača a prijímača, ktorého podstata spočíva v tom, že audio vstup je pripojený k ladiacej doske spojenej so zosilňovačom a s najmenej jedným magnetickým vysielačom uloženým v blízkosti užívateľa, pričom prijímač je upevnený na hlave užívateľa v blízkosti lebečnej kosti.

Výhodné je riešenie zariadenia a spôsobu na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha, pri ktorom audio vstup, ladiaca doska a zosilňovač sú integrované do jedného prvku zariadenia.

Nedostatky uvedené v doterajšom stave techniky čiastočne rieši aj spôsob bezdrôtového prenosu zvuku zariadením na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha, ktorého podstata spočíva v tom, že zvukový signál privedený na vstup je zosilnený a digitálne spracovaný v ladiacej doske zosilňovača, následne zosilnený v zosilňovači a prenesený do magnetického vysielača, odkiaľ sa šíri prostredníctvom elektromagnetických vln do prijímača ako magnetického vibrátora zvuku a vyvolaná vibrácia sa prenáša cez príslušné sluchové orgány ucha spôsobujúce vnímanie zvuku.

Uvedené technické riešenie umožňuje prenos audia prostredníctvom magnetických vln do prijímača, ktorý je umiestnený na užívateľovi. Tento prijímač mení magnetické vlny na vibrácie, ktoré sú následne prenášané cez lebečnú kosť do ľudských zvukových orgánov spôsobujúcich vnímanie zvuku. Pritom audio vstup, ladiaca doska a zosilňovač sú umiestnené mimo užívateľa. Jeden alebo viac magnetických vysielačov je uložených v blízkosti užívateľa a magnetický prijímač je umiestnený priamo na užívateľovi v blízkosti ucha.

Výhodou technického riešenia je umiestnenie elektronického zariadenia. Tým, že je uložené mimo užívateľa, nie je obmedzujúce ale je pohodlné. Užívateľ má uložený na sebe iba prijímač ako vibrátor zvuku, ktorý má minimálne rozmery a je extrémne ľahký (< 0,02gramu). Oproti známemu relaxačnému vankúšu disponuje výrazne lepšou kvalitou prenášaného zvuku.

SK 8-2023 U1

Prehľad obrázkov na výkresoch

Zariadenie a spôsob na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha podľa predloženého technického riešenia je znázornené na pripojených obrázkoch, na ktorých je: obr. 1 schéma zariadenia na bezdrôtový prenos zvuku obr. 2 detail prenosu zvuku z prijímača do ucha užívateľa obr. 3 prenos zvuku z prijímača do ucha užívateľa počas zaspávania

Príklady uskutočnenia

Technické riešenie bude v ďalšom podrobnejšie vysvetlené pomocou príkladu.

Príklad

Zariadenie a spôsob na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha počas zaspávania Zariadenie na bezdrôtový prenos zvuku je znázornené na obrázkoch 1 až 3. Audio vstup 1, ladiaca doska 2 zosilňovača zvuku a zosilňovač 3 sú spoločne umiestnené v jednej krabičke a uložené v blízkosti užívateľa, bežne na nočnom stolíku. Ako zosilňovač 3 je vhodný typ AB alebo typ A. Krabička je vodičom spojená s magnetickým vysielačom 4, ktorý je uložený pod vankúšom užívateľa približne v polohe ucha 7. Prijímač 6 je neodýmový magnet vyrobený zo zliatiny neodýmu, železa a bóru (NdFeB), je malých rozmerov, napríklad 4 x 4 x 1 mm. K hlave užívateľa, v mieste nad uchom je upevnený prilepením napríklad vhodnou obojsmernou lepiacou páskou.

V uvedenom príklade je použitý jeden magnetický vysielač 4, ale v prípade požiadavky vyššej kvality zvuku a/alebo hlasitosti zvuku je možné použiť dva a viac magnetických vysielačov 4.

Magnetické vlny 41 prenikajú štruktúrou vankúša a rozvibrujú magnetický prijímač 6 umiestnený za uchom 7 užívateľa. Vibrácie magnetického prijímača 6 sa prenesú na lebečnú kosť 71 užívateľa, následne na ušný bubienok 72, kostičky stredného ucha 73 a postupujú zo stredného ucha do vnútorného ucha a následne do ďalších funkčných častí ucha a konečným výsledkom je akčný potenciál sluchového nervu. Ako zdroj zvuku je možné použiť ľubovoľný zdroj audio ako je prehrávač, mobilný telefón, iPOD a podobne. Úprava zvukového signálu do digitálnej podoby v ladiacej doske 2 je potrebná z dôvodu vhodného prenosu zvuku cez lebečnú kosť. Vhodný je posun frekvencie zvuku na 20 až 200 Hz v závislosti od veľkosti magnetu prijímača 6.

Priemyselná využiteľnosť

Zariadenie a spôsob na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha možno využiť na prenos audia bez prekážania v ušnom vonkajšom zvukovode. Sú prednostne určené na bezdrôtový prenos zvuku do ucha užívateľa počas zaspávania na podporu spánku prehrávaním príjemných melódií so zvýšeným komfortom oproti tradičným slúchadlám vďaka malému rozmeru prijímača umiestnenom na nerušivom mieste, bez rušenia okolitých osôb.

SK 8-2023 U1

Zoznam vzťahových značiek

- audio vstup

- ladiaca doska

3 - zosilňovač

- magnetický vysielač

- magnetické vlny

- prijímač, vibrátor zvuku

- ucho užívateľa

71 - lebečná kosť

- vonkajší zvukovod

- ušný bubienok

- kostičky stredného ucha (kladivko, nákovka, strmienok)

Claims (3)

1. Zariadenie na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha pozostávajúce z audio vstupu (1), ladiacej dosky (2), zosilňovača (3), magnetického vysielača (4) a prijímača (6), 5 vyznačujúce sa tým, že audio vstup (1) je pripojený k ladiacej doske (2) spojenej so zosilňovačom (3) a s najmenej jedným magnetickým vysielačom (4) uloženým v blízkosti užívateľa, pričom prijímač (6) je upevnený na hlave užívateľa v blízkosti lebečnej kosti (71).

2. Zariadenie na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že audio vstup (1), ladiaca doska (2) a zosilňovač (3) sú integrované do 10 jedného prvku zariadenia.

3. Spôsob bezdrôtového prenosu zvuku zariadením na bezdrôtový prenos zvuku, najmä na prenos zvuku do ľudského ucha podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že zvukový signál privedený na vstup (1) je zosilnený a digitálne spracovaný v ladiacej doske (2) zosilňovača, následne zosilnený v zosilňovači (3) a prenesený do magnetického vysielača (4) odkiaľ sa šíri prostredníctvom elektromagnetických vln (41) do 15 prijímača (6) ako magnetického vibrátora zvuku a vyvolaná vibrácia sa prenáša cez príslušné sluchové orgány ucha (7) spôsobujúce vnímanie zvuku.