TW201523064A - 具有在太陽穴之音頻揚聲器的眼鏡 - Google Patents

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TW201523064A
TW201523064A TW103108576A TW103108576A TW201523064A TW 201523064 A TW201523064 A TW 201523064A TW 103108576 A TW103108576 A TW 103108576A TW 103108576 A TW103108576 A TW 103108576A TW 201523064 A TW201523064 A TW 201523064A
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Kenny Yong-Ye Chow
Kenneth A Kokinakis
Sam So
Dashen Fan
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Kopin Corp
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Abstract

本發明揭示一種音頻眼鏡,其包含一前鏡框以及至少一側鏡框部件,該至少一側鏡框部件被固接至該前鏡框,用以扣接使用者的耳部。該些側鏡框部件中有揚聲器,其會被定向成用以引聲該揚聲器的一音頻埠以遠離該至少一側鏡框部件的角度面朝下,從而大體上沿著一垂直平面將聲音往下往後導入使用者的耳部之中。舉例來說,本發明的實施例包含用於雜訊消除的麥克風。

Description

具有在太陽穴之音頻揚聲器的眼鏡
本發明大致上關於音頻眼鏡以及它們的使用方法。
傳統上,耳機(earphone)係在希望有隱密性或者不希望干擾其他人的時候被用來呈現聲音給個人。傳統耳機裝置的範例包含:位於頭上的頭戴式耳機(headphone),其具有一耳杯式揚聲器(舉例來說,Dr.Dre的頭戴式耳機的Beats®);耳塞(ear buds)型耳機(舉例來說,Apple iPod®的耳機以及Bluetooth®的雙耳式耳機(headset));骨導式(bone-conducting)揚聲器(舉例來說,Google Glass)。另一種達成所希望的隱密性或是其他人所希望的平和與寧靜的已知方式係藉由使用有向性多揚聲器射束形成。另外,眾所熟知但習知技術中並非用來呈現聲音給聽力受損之個人的裝置為助聽器。其一範例為接收器在輔助器中(Receiver-In-The-Aid,RITA)的開放式耳部迷你式耳後(Behind-the-Ear,BTE)裝置。此助聽器通常包含一透明的「掛鉤(hook)」充當聲音傳導軟管,用以輸送音頻揚聲器(在電話應用中亦稱為受話器)聲音至使用者的內耳,並且充當機械式支撐部,俾使得使用者能夠穿戴該助聽器,揚聲器則被儲藏在該助聽器本體的耳後部。然而,前面所提及的技術全部都有缺點,換言之,它們的體積龐大、笨重、不可靠、或是未臻成熟。
所以,本技術需要一種耳機,以便克服或最小化上面引述的 問題。
本發明大體上和音頻眼鏡以及它們的使用方法有關。
於其中一實施例中,本發明的音頻眼鏡包含一前鏡框以及至少一太陽穴或側鏡框部件,該至少一太陽穴或側鏡框部件被固接至該前鏡框,用以扣接使用者的耳部。該至少一側鏡框部件中有一揚聲器,其會被定向成使得該揚聲器的一音頻埠以遠離該前鏡框與該至少一側鏡框部件的角度面朝下,從而大體上沿著一垂直平面將聲音往下往後導入使用者的耳部之中。
於本發明的一特殊實施例中,該眼鏡裝置進一步包含一麥克風陣列,其被耦合至該前鏡框與至少一側鏡框部件中的至少其中一者。該麥克風陣列包含至少一第一麥克風與第二麥克風。該第一麥克風位在太陽穴區域處,該太陽穴區域介於由該前鏡框所定義並且具有一內緣的鏡片開口的頂端角邊與該至少一側鏡框部件之間。該第二麥克風位在該鏡片開口的內緣處。該眼鏡裝置的此實施例還包含分別來自該些第一麥克風與第二麥克風的第一音頻通道輸出與第二音頻通道輸出。
於本發明的又一特殊實施例中,該眼鏡裝置額外包含一射束形成器,其被電子連結至該些第一麥克風與第二麥克風,用以接收至少該些第一音頻通道與第二音頻通道並且輸出主通道以及一或更多個參考通道。一聲頻活性偵測器,其被電子連結至該射束形成器,用以接收該主通道與該些參考通道並且輸出所希望的聲頻活性通道。一適應性雜訊消除器,其被電子連結至該射束形成器與該聲頻活性偵測器,用以接收該主通 道、該些參考通道、以及該所希望的聲頻活性通道並且輸出一適應性雜訊消除通道。雜訊減降器被電子連結至該聲頻活性偵測器與該適應性雜訊消除器,用以接收該所希望的聲頻活性通道與適應性雜訊消除通道並且輸出一所希望的語音通道。
本發明的又一實施例係一種聆聽音頻的方法,其包含下面步驟:提供一音頻眼鏡,該音頻眼鏡具有一前鏡框以及至少一側鏡框部件,該至少一側鏡框部件被固接至該前鏡框,用以扣接使用者的耳部,該至少一側鏡框部件中有一揚聲器,並且定向該揚聲器俾使得該揚聲器的一音頻埠以遠離該至少一側鏡框部件的角度面朝下,用以大體上沿著該垂直鏡框將聲音往下往後導入使用者的耳部之中。
於該方法的其中一實施例中,一麥克風陣列被耦合至該眼鏡,其中,該麥克風陣列包含至少一第一麥克風與第二麥克風。該第一麥克風被排列成用以在太陽穴區域上方耦合至該眼鏡,該太陽穴區域的位置近似介於由該前鏡框所定義的鏡片開口的頂端角邊與一支撐鏡框之間。該第二麥克風在該鏡片開口的內緣附近被耦合至該眼鏡鏡框。第一通道輸出與第二通道輸出分別由該些第一麥克風與第二麥克風提供。
於該方法的再一實施例中,該方法進一步包含下面步驟:在一射束形成器處形成射束,該射束形成器接收至少該些第一音頻通道與第二音頻通道並且輸出一主通道以及一或更多個參考通道。聲頻活性會由一聲頻活性偵測器來偵測,其中,該聲頻活性偵測器接收該主通道與該些參考通道並且輸出一所希望的聲頻活性通道。雜訊會在一適應性雜訊消除器處被適應性消除,該適應性雜訊消除器接收該主通道、該些參考通道、以 及該所希望的聲頻活性通道並且輸出一適應性雜訊消除通道。接著,雜訊會在一雜訊減降器處被減降,該雜訊減降器接收該所希望的聲頻活性通道與適應性雜訊消除通道並且輸出一所希望的語音通道。
本發明有許多優點。舉例來說,本發明的眼鏡相對精簡、不突兀、並且耐用。進一步言之,本發明的裝置與方法能夠和雜訊消除設備與方法整合,該些雜訊消除設備與方法視情況亦能夠為該眼鏡本身的器件。於其中一實施例中,該雜訊消除設備(其包含多個麥克風、電氣電路系統、以及軟體)能夠和使用者所穿戴的眼鏡整合,並且視情況,能夠被整合在眼鏡的電路板上。於另一實施例中,被鑲嵌在眼鏡的電路板上的麥克風能夠和該些揚聲器以及電路系統(例如,電腦、接收器、或是傳送器)整合,從而處理接收自一外部源或該些麥克風的訊號、或是處理與傳送來自麥克風的訊號、以及經由被鑲嵌在眼鏡中的揚聲器選擇性傳送該些訊號(不論是否已處理或未處理)給眼鏡的使用者。舉例來說,經由使用語音辨識使用者介面來進行人機互動越來越普及。為促成此人機互動,精確的語音辨識非常有用。能夠經由口語呈現資訊給使用者的機器亦非常有用,舉例來說,藉由朗讀文字給使用者。此種機器輸出呈現有助於使用者進行越來越普及的免手持動作。使用者亦不必持握揚聲器或是裝置於正確的位置,他們也不需要於耳後有電子裝置或者需要會阻塞他們的耳部的耳塞。另外,不但沒有容易損壞的電線,使用者亦不必忍受和骨導式(bone conduction)揚聲器相關聯的皮膚接觸或壓力。
10‧‧‧眼鏡
12‧‧‧前鏡框
14‧‧‧側鏡框部件
16‧‧‧側鏡框部件
18‧‧‧揚聲器
20‧‧‧凹腔
22‧‧‧音頻埠
24‧‧‧粗前方部分
26‧‧‧細後方部分
28‧‧‧下轉換表面
30‧‧‧角度
34‧‧‧揚聲器平面
36‧‧‧聲音方向軸
42‧‧‧內側
46‧‧‧音頻開口
48‧‧‧密封配置
50‧‧‧印刷電路板
52‧‧‧遮罩
54‧‧‧墊片
56‧‧‧黏性墊片
58‧‧‧區隔蓋片
60‧‧‧聲音軟管
62‧‧‧側鏡框部件
64‧‧‧內送開口
66‧‧‧聲音偏折表面
800‧‧‧眼鏡示意圖
802‧‧‧眼鏡
804‧‧‧第一麥克風
806‧‧‧第二麥克風
950‧‧‧眼鏡示意圖
952‧‧‧眼鏡
954‧‧‧第一麥克風
956‧‧‧第二麥克風
958‧‧‧第三麥克風
1000‧‧‧橡膠長筒爆炸圖
1002a‧‧‧橡膠長筒第一半部
1002b‧‧‧橡膠長筒第二半部
1004‧‧‧麥克風
1006‧‧‧電線
1008‧‧‧擋風玻璃
1050‧‧‧橡膠長筒示意圖
1052‧‧‧橡膠長筒
1056‧‧‧電線
1100‧‧‧麥克風擺放位置實施例
1102‧‧‧使用者
1104a‧‧‧麥克風擺放位置
1104b‧‧‧麥克風擺放位置
1104c‧‧‧麥克風擺放位置
1104d‧‧‧麥克風擺放位置
1104e‧‧‧麥克風擺放位置
1200‧‧‧雜訊消除電路方塊圖
1201‧‧‧雜訊消除電路
1202‧‧‧射束形成(BF)模組
1204‧‧‧適應性雜訊消除(ANC)模組
1206‧‧‧單訊號雜訊減降(NR)模組
1208‧‧‧所希望的聲頻活性偵測(VAD)模組
1210‧‧‧較近麥克風訊號
1212‧‧‧較遠麥克風訊號
1220‧‧‧主訊號
1222‧‧‧參考訊號
1230‧‧‧主訊號
1232‧‧‧參考訊號
1240‧‧‧所希望的聲頻活性偵測(DVAD)訊號
1242‧‧‧經雜訊消除的訊號
1244‧‧‧所希望的語音
1300‧‧‧射束形成模組方塊圖
1302‧‧‧射束形成模組
1304‧‧‧頻率響應匹配濾波器
1306‧‧‧低通濾波器
1308‧‧‧低通濾波器
1310‧‧‧較近麥克風訊號
1312‧‧‧較遠麥克風訊號
1320‧‧‧主訊號
1322‧‧‧參考訊號
1330‧‧‧主訊號
1332‧‧‧參考訊號
1400‧‧‧所希望的聲頻活性偵測模組方塊圖
1402‧‧‧所希望的聲頻活性偵測模組
1404‧‧‧短時功率模組
1406‧‧‧短時功率模組
1408‧‧‧放大器
1410‧‧‧放大器
1412‧‧‧組合器
1414‧‧‧單通道VAD模組
1420‧‧‧主訊號
1422‧‧‧參考訊號
1440‧‧‧DVAD訊號
1500‧‧‧雜訊消除電路方塊圖
1501‧‧‧雜訊消除電路
1502‧‧‧射束形成(BF)模組
1504‧‧‧適應性雜訊消除(ANC)模組
1506‧‧‧單通道雜訊減降(NR)模組
1508‧‧‧聲頻活性偵測(VAD)模組
1510‧‧‧較近麥克風訊號
1512‧‧‧第一較遠麥克風訊號
1514‧‧‧第二較遠麥克風訊號
1520‧‧‧第一參考訊號
1522‧‧‧主訊號
1524‧‧‧第二參考訊號
1530‧‧‧主訊號
1532‧‧‧第一參考訊號
1534‧‧‧第二參考訊號
1540‧‧‧DVAD訊號
1542‧‧‧經雜訊消除的訊號
1544‧‧‧所希望的語音
1602‧‧‧音箱軟管
1604‧‧‧音箱軟管尖端
1606‧‧‧麥克風
1608‧‧‧麥克風
1610‧‧‧麥克風
1612‧‧‧增益模組
1614‧‧‧延遲模組
1616‧‧‧增益模組
1618‧‧‧延遲模組
1620‧‧‧組合器
1622‧‧‧組合器
1624‧‧‧右訊號
1626‧‧‧左訊號
1752‧‧‧音箱軟管
1754‧‧‧音箱軟管尖端
1756‧‧‧麥克風
1758‧‧‧麥克風
1760‧‧‧麥克風
1762‧‧‧麥克風
1772‧‧‧增益模組
1774‧‧‧延遲模組
1776‧‧‧增益模組
1778‧‧‧延遲模組
1780‧‧‧組合器
1782‧‧‧組合器
1784‧‧‧右訊號
1786‧‧‧左訊號
1800‧‧‧射束形成模組方塊圖
1802‧‧‧射束形成模組
1804‧‧‧頻率響應匹配濾波器
1806‧‧‧頻率響應匹配濾波器
1810‧‧‧較近麥克風訊號
1812‧‧‧第一較遠麥克風訊號
1814‧‧‧第二較近麥克風訊號
1816‧‧‧低通濾波器
1817‧‧‧低通濾波器
1818‧‧‧低通濾波器
1820‧‧‧主訊號
1822‧‧‧第一參考訊號
1824‧‧‧第二參考訊號
1830‧‧‧主訊號
1832‧‧‧第一參考訊號
1834‧‧‧第二參考訊號
1900‧‧‧所希望的聲頻活性偵測(VAD)模組方塊圖
1902‧‧‧所希望的聲頻活性偵測(VAD)模組
1904‧‧‧短時功率模組
1905‧‧‧短時功率模組
1906‧‧‧短時功率模組
1908‧‧‧放大器
1909‧‧‧放大器
1910‧‧‧放大器
1911‧‧‧組合器模組
1912‧‧‧組合器模組
1914‧‧‧單通道VAD模組
1916‧‧‧單通道VAD模組
1918‧‧‧邏輯或閘
1920‧‧‧主訊號
1922‧‧‧第一參考訊號
1924‧‧‧第二參考訊號
1940‧‧‧DVAD訊號
圖1A所示的係本發明其中一實施例的立體圖。
圖1B所示的係圖1A中所示之實施例下方看去的立體圖。
圖1C所示的係圖1A中所示之本發明的實施例的立體圖中的側面俯視圖。
圖2所示的係被使用者穿戴的圖1A至1C的實施例的側視圖。
圖3所示的係圖1A至1C中所示的實施例的左側鏡框部件的立體圖,其中,一內部鑲板已被移除而顯示出由該左側鏡框部件所定義的音頻腔室裡面的揚聲器組裝件。
圖4所示的係圖1A至1C中所示的實施例的左側鏡框部件的爆炸圖,圖中顯示一揚聲器組裝件(同樣為爆炸圖)以及用於該側鏡框部件區隔蓋片(圖3中並未顯示)。
圖5所示的係本發明的眼鏡的另一實施例的立體圖中的側視圖,其包含多條聲音軟管用以將聲音近似導向使用者音頻耳道。
圖6所示的係圖5中所示的實施例的左側鏡框部件的放大圖,圖中更明確顯示由該聲音軟管所定義之朝向使用者的音頻耳道的離開孔。
圖7所示的係本發明的音頻眼鏡的又一實施例,其包含一聲音偏折板,用以將來自該些側鏡框部件裡面的揚聲器的聲音朝穿戴者的音頻耳道偏折。
圖8所示的係本發明的眼鏡與聲音感應耳部揚聲器裝置的一實施例,其包含兩個遠端麥克風,該些遠端麥克風電子連結該眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的眼鏡鏡框。
圖9所示的係本發明的眼鏡的另一實施例,其包含三個遠端麥克風。
圖10A所示的係一橡膠長筒與麥克風的爆炸圖,該橡膠長筒適用於根據本發明其中一實施例的麥克風。
圖10B所示的係圖10A中所示之已組裝的橡膠長筒的立體圖。
圖11所示的係本發明的另一實施例的代表圖,圖中顯示麥克風的可替換與可選擇的擺放位置。
圖12所示的係本發明的眼鏡聲音感應使用者揚聲器裝置的其中一實施例中所運用的雜訊消除電路的範例實施例的方塊圖。
圖13所示的係適合使用在圖12中所示之本發明的實施例中的射束形成模組的方塊圖。
圖14所示的係運用在本發明的眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的另一實施例中的所希望的聲頻活性偵測模組的範例實施例的方塊圖。
圖15所示的係運用在本發明的眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的一實施例中的雜訊消除電路的範例實施例的方塊圖。
圖16所示的係在本發明的眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的其中一實施例的排列中儲藏三個麥克風的音箱軟管的範例實施例。
圖17所示的係在本發明的眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的另一實施例的排列中儲藏四個麥克風的音箱軟管的範例實施例。
圖18所示的係用以接受三個訊號的射束形成模組的範例實施例的方塊圖以及本發明的眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的另一實施例。
圖19所示的係本發明的眼鏡聲音感應耳部揚聲器裝置的又一實施例的所希望的聲頻活性偵測模組的範例實施例的方塊圖。
從隨附圖式中所示本發明的範例實施例的下面更明確說明中會明白前面所述,在全部不同的圖式中,相同的元件符號表示相同部件。該些圖式未必依照比例繪製,取而代之的係將重點放在圖解本發明的實施例。
本發明大體上關於音頻眼鏡及其使用方法。
於圖1A至1C中所示的本發明的其中一實施例中,音頻眼鏡10包含前鏡框12。側鏡框部件14、16中包含揚聲器(圖中並未顯示)。該些揚聲器被配置成使得該些揚聲器的聲音埠以遠離側鏡框部件14、16的角度面朝下,從而大體上沿著一垂直平面將聲音往下往後導入使用者的耳部之中。圖1B與1C所示的係圖1A的音頻眼鏡的替代圖式。
於本發明的特殊實施例中,例如,圖2中所示,側鏡框部件14包含:粗前方部分24,其含有揚聲器18;以及細後方部分26,其從粗前方部分24處向後延伸,用以扣接使用者的耳部。揚聲器18能夠被定位在形成於該至少一側鏡框部件14裡面的凹腔20裡面。如在圖3中所見,揚聲器18能夠被定位在面朝下的下轉換表面28處,該下轉換表面28沿著向後延伸的上視角(upward angle)30將粗前方部分24窄化成細後方部分26,並且往下往後彎折揚聲器18的音頻埠22。回頭參考圖2,揚聲器18位在揚聲器平面34中,揚聲器平面34垂直於音頻埠22的聲音方向軸36,該揚聲器平面34相對於該至少一側鏡框部件14的水平或縱向平面往下彎折至少約20度或更大角度(較佳的係,約20至70度),並且以角度30來表示。回頭參考圖2,揚聲器18利用密封配置48被鑲嵌在下轉換表面28的內側42上。下轉換表面28定義多個音頻開口46,用以讓來自揚聲器18的聲音通過,如 圖4中所示,該圖為左側鏡框14的爆炸圖。如該圖中所示,密封配置48利用墊片54和黏性墊片56將揚聲器18和印刷電路板50密封在遮罩52與音頻開口46之間。遮罩52係由合宜的材料所製成,例如,本技術中已知的材料,舉例來說,其包含橡膠或矽酮。墊片54和黏性墊片56同樣係由合宜的材料所製成,例如,本技術中已知的材料。區隔蓋片58疊置在密封配置48上方並且藉由螺絲被固接至左側鏡框14的其餘部分。
於某些實施例中,左側鏡框部件14與右側鏡框部件16會被固接至前鏡框12的相反側。每一個側鏡框部件14、16之中皆有一個別的揚聲器,用以提供聲音給使用者的兩隻耳部。右側鏡框部件16與左側鏡框部件14以及前鏡框12中的至少其中一者會含有電子元件、麥克風(圖中並未顯示)、以及電池(圖中並未顯示)。來自該些揚聲器與該些麥克風的電訊號會被連接至一蜂巢式電話(圖中並未顯示)。眼鏡10與該蜂巢式電話中至少其中一者中的該些電子元件與軟體中至少其中一者能夠根據麥克風所測得的環境雜訊而自動調整揚聲器的音量。
於圖5與6中所示的另一實施例中,一聲音軟管60被附接至側鏡框部件14、16中的至少其中一者,用以將聲音從側鏡框部件14、16中的揚聲器(圖中並未顯示)導向至使用者的耳部之中。聲音軟管60被鑲嵌至至少一側鏡框部件62並且定義內送開口64用以接收來自揚聲器的聲音,並且定義面向使用者耳部的外送開口用以將聲音從揚聲器導向至使用者的耳部或是導向至耳道之中。
於圖7中所示的另一實施例中,聲音偏折表面66延伸自該至少一側鏡框部件62的外表面並且延伸在使用者的耳部的一部分上方,用 以將聲音從一揚聲器(圖中並未顯示)處輸送至使用者的耳部之中,同時亦允許聽見環境聲音。於其中一實施例中,該些聲音輸送部件(不論為聲音軟管或是聲音偏折表面)係藉由磁性或機械性附接配件以可移除的方式被附接並且能夠被附接至右側鏡框部件與左側鏡框部件兩者,以便將聲音導向兩隻耳部。
本發明亦能夠提供一種聆聽音頻訊號的方法,參考圖1至4,其包含提供音頻眼鏡10,該音頻眼鏡有一前鏡框12以及至少一側鏡框部件14、16,該至少一側鏡框部件14、16被固接至前鏡框12,用以扣接使用者的耳部。舉例來說,揚聲器18被定向成使得揚聲器18的音頻埠22以遠離該至少一側鏡框部件14的角度30面向後朝下,從而大體上沿著一垂直平面將聲音往下往後導入使用者的耳部之中。
圖8所示的係本發明的眼鏡802的另一範例實施例的示意圖,除了上面討論的揚聲器與側鏡框部件之外,其還有兩個嵌入式麥克風。眼鏡802有兩個麥克風804與806,第一麥克風804被排列在眼鏡802鏡框的中間,而第二麥克風806被排列在眼鏡802鏡框的側邊。麥克風804與806能夠為壓力梯度式麥克風元件,雙向或是單向。每一個麥克風804與806皆係一組裝件,其在一橡膠長筒裡面包含一麥克風(圖中並未顯示),如下面參考圖10A與10B的進一步說明。該橡膠長筒在具有聲音導管的麥克風的前側與背側提供一聲音埠。該兩個麥克風804與806以及它們的個別長筒能夠完全相同。麥克風元件804與806能夠被氣密式密封(舉例來說,封閉式密封)在該些橡膠長筒裡面。該些聲音導管會被擋風玻璃材料填充。該些埠係被織狀纖維層密封。該些下聲音埠與上聲音埠被一防水薄膜密封。該些 麥克風能夠被建構在眼鏡鏡框的結構之中。每一個麥克風有頂端孔洞與底部孔洞,它們為聲音埠。於一實施例中,該兩個麥克風804與806(它們能夠為壓力梯度式麥克風元件)能夠各自以兩個全向式麥克風來取代。
圖9所示的係眼鏡952的範例實施例的示意圖950,眼鏡952具有三個嵌入式麥克風。每一個壓力梯度式麥克風元件皆能夠被位在每一個聲音埠之位置處的兩個全向式麥克風取代,從而導致總共有四個麥克風。來自此些雙全向式麥克風的訊號能夠由上述的電子式或數位式射束形成電路系統來處理,用以產生一壓力梯度射束圖樣。此壓力梯度射束圖樣會取代該等效的壓力梯度式麥克風。
於本發明的一實施例中,倘若運用一壓力梯度式麥克風的話,每一個麥克風會在一橡膠長筒裡面,該橡膠長筒延伸具有聲音導管的麥克風的前側與背側的聲音埠。在該橡膠長筒的末端處,該新聲音埠會對齊該軟管中的開口,該處的空乏空間會被擋風玻璃材料填充。倘若運用兩個全向式麥克風取代一個壓力梯度式麥克風的話,那麼,每一個麥克風的聲音埠則對齊該開口。
於一實施例中,一長音箱雙麥克風雙耳式耳機會看來好像習知的近距發話音箱麥克風;但是,其係一種具有平行的兩個麥克風的大音箱。該音箱的一末端麥克風被放置在使用者嘴巴的前面。該近距發話長音箱雙麥克風設計的目標係軍事、航空、工業中的重雜訊用途並且具有無比空前的雜訊消除效能。舉例來說,其中一個主麥克風會直接被定位在嘴巴前面。一第二麥克風會被定位在嘴巴的側邊。該兩個麥克風會有完全相同的外殼。該兩個麥克風能夠平行放置並且垂直於該音箱。每一個麥克風皆 有前開口與背開口。DSP電路系統能夠位在該兩個麥克風之間的殼體之中。
麥克風被儲藏在一橡膠或矽質固持器(舉例來說,橡膠長筒)中,必要時有一空氣導管延伸至該些聲音埠。該殼體保持該麥克風在一氣密式容器中並且提供衝擊吸收效果。該些麥克風前埠與背埠被一擋風玻璃層覆蓋,其係由用以降低風噪的多個織狀纖維層或是擋風玻璃泡沫材料製成。該麥克風塑膠殼體上的外送孔洞會被防水薄膜材料或是特殊防水塗層覆蓋。
於另一實施例中,一會議用鵝頸狀麥克風能夠提供雜訊消除。在大型的會議廳中,回音對聲音記錄來說會是一項問題。被麥克風記錄的回音會造成咆嘯聲(howling)。嚴重的回音會讓使用者無法調高揚聲器音量並且造成有限的可聽性。會議廳與會議室會在牆上裝飾昂貴的吸音材料用以降低回音以達較高的揚聲器音量並且在全部的聽眾中提供均勻的聲音場分佈。電子回音消除配備能夠被用來降低回音並且提高揚聲器音量;但是,此配備相當昂貴、可能有裝配難度、以及經常需要用到聲學專家。
於一實施例中,一雙麥克風雜訊消除會議用麥克風能夠提供低廉且容易施行的解決方式來解決會議廳或會議室中的回音問題。上述的雙麥克風系統能夠被放置在一桌上型鵝頸狀麥克風之中。軟管中的每一個麥克風皆係一壓力梯度式雙向、單向、或是超方向(super-directional)麥克風。
在一頭戴式電腦中,使用者會希望有雜訊消除近距發話麥克風,但卻不需要在他或她的嘴巴前面有一音箱麥克風。使用者嘴巴前面的麥克風會令人厭煩。此外,來自使用者嘴巴的濕氣也會凝結在駐極式電容麥克風(Electret Condenser Microphone,ECM)薄膜的表面上,經過長期使用之 後,其會劣化麥克風靈敏性。
於一實施例中,一短軟管音箱雙耳式耳機能夠藉由縮短音箱、將ECM移開遠離使用者的嘴部、以及利用橡膠長筒來延伸該雜訊消除麥克風的聲音埠而解決此些問題。這會延伸該ECM的有效近距發話範圍。這會保有針對遠方雜訊的雜訊消除ECM特性。此外,該音箱軟管還會以擋風玻璃泡沫材料作為內襯。此解決方式進一步使得該雙耳式耳機電腦適用於企業客戶服務中心使用、工業使用、以及一般行動使用。於在該軟管音箱內有相同的雙麥克風的實施例中,每一個麥克風的個別橡膠長筒同樣會完全相同。
於一實施例中,該短軟管音箱雙耳式耳機能夠為有線式或無線式雙耳式耳機。該雙耳式耳機包含該短麥克風(舉例來說,ECM)軟管音箱。該軟管音箱會沿著使用者的臉頰延伸自該雙耳式耳機的殼體,該軟管音箱於使用者的臉頰處為筆直或彎曲。舉例來說,該軟管音箱會沿著該臉頰的長度延伸至使用者嘴巴的側邊。該軟管音箱會在其內側包含單一雜訊消除麥克風。
該軟管音箱會進一步在該軟管內側包含雙麥克風。雙麥克風在消除非靜態雜訊、人體雜訊、音樂、以及高頻雜訊方面會更有效。雙麥克風會更適用於行動通訊、語音辨識、或是藍牙雙耳式耳機。該兩個麥克風雖然能夠完全相同;然而,熟習本技術的人士便亦能夠設計具有不同模型之麥克風的軟管音箱。
於具有雙麥克風的實施例中,被封閉在它們個別橡膠長筒中的兩個麥克風會沿著該軟管內側被串聯放置。
該軟管雖然有圓柱形形狀;不過,亦可採用其它形狀(舉例來說,矩形稜柱、…等)。該短軟管音箱會有兩個開口,其中一個在尖端,第二個在背部。軟管表面會被一或更多個孔洞或狹縫組成的圖樣覆蓋,以便讓聲音抵達該軟管音箱內側的麥克風。於另一實施例中,該短軟管音箱會有三個開口,其中一個在尖端,另一個在中間、以及另一個在背部。該些開口雖然能夠等距分隔;然而,熟習本技術的人士便能夠設計其它的分隔距離。
軟管音箱中的麥克風係一具有壓力梯度式麥克風元件的雙向雜訊消除麥克風。該麥克風會被封閉在一橡膠長筒中,該橡膠長筒延伸具有聲音導管的麥克風前側與背側的聲音埠。該麥克風元件在長筒內側被密封在該氣密式橡膠長筒中。
具有橡膠長筒的麥克風會在該軟管裡面沿著該軟管的內側被放置。在軟管尖端的一聲音埠會對齊音箱開口,以及在軟管背部的一聲音埠會對齊音箱開口。該橡膠長筒會偏離該些軟管末端,以便允許該些軟管末端與該橡膠長筒之間有間隔。該間隔進一步允許有換氣空間(breathing room)以及有用於放置適當厚度之擋風玻璃的空間。然而,該橡膠長筒及該軟管的內壁則仍然維持氣密。一擋風玻璃泡沫材料(舉例來說,位在橡膠長筒上方的擋風套筒)會填充該空氣導管以及聲音埠與軟管內部/開口之間的開放空間。
參考圖9,圖9的眼鏡952雷同於圖8的眼鏡802;但是,取而代之的係,其運用三個麥克風,而非兩個。圖9的眼鏡952有一第一麥克風954被排列在眼鏡952的中間,一第二麥克風956被排列在眼鏡952的 左側,以及一第三麥克風958被排列在眼鏡952的右側。該三個麥克風能夠被運用在上述的三麥克風實施例之中。
圖10A所示的係橡膠長筒1002a至b的範例實施例的爆炸圖1000。橡膠長筒1002a至b被分成橡膠長筒第一半部1002a以及橡膠長筒第二半部1002b。每一個橡膠長筒1002a至b皆有擋風玻璃1008材料的內襯;然而,圖10A僅在橡膠長筒第二半部1002b中顯示該擋風玻璃。於壓力梯度式麥克風的情況中,該空氣導管以及聲音埠與音箱內部之間的開放空間被擋風玻璃泡沫材料(例如,位在橡膠長筒上方的擋風套筒)填充。
一麥克風1004被排列成擺放在該橡膠長筒的兩個半部1002a至b之間。麥克風1004與橡膠長筒1002a至b的尺寸被設計成使得該麥克風1004適配於該橡膠長筒的該些半部1002a至b內的一凹腔之中。該麥克風耦合一電線1006,該電線延伸至該橡膠長筒1002a至b外面並且,舉例來說,會被連接至上面所述的雜訊消除電路。
圖10B所示的係橡膠長筒1052的範例的示意圖1050。圖10B中所示的橡膠長筒1052有兩個接合在一起的半部,其中,一麥克風(圖中並未顯示)在其內部。一電線1056被耦合至存在於該橡膠長筒1052的麥克風,俾使得,舉例來說,其會被連接至下面參考圖12至15所述的雜訊消除電路。
圖11所示的係本發明的一實施例1100,圖中顯示麥克風的各種選擇性擺放位置1104a至e。如上述,該些麥克風為壓力梯度式。於一實施例中,麥克風能夠被放置在圖11中所示的任何位置,或是,圖11中所示位置的任何組合。於一雙麥克風系統中,最靠近使用者嘴巴的麥克風稱為MIC1,而比較遠離使用者嘴巴的麥克風稱為MIC2。於一實施例中,MIC1 與MIC2兩者能夠同線放置在位置1 1104a處。於其它實施例中,該些麥克風能夠被定位在下面位置處:-MIC1被定位在位置1 1104a處且MIC2被定位在位置2 1104b處;-MIC1被定位在位置1 1104a處且MIC2被定位在位置3 1104c處;-MIC1被定位在位置1 1104a處且MIC2被定位在位置4 1104d處;-MIC1被定位在位置4 1104d處且MIC2被定位在位置5 1104e處;-MIC1與MIC2兩者皆被定位在位置4 1104d處。
倘若位置4 1104d有一麥克風的話,其會被運用在一垂飾內。
該些麥克風亦能夠被運用在位置1104a至e的其它組合處,或是,被運用在圖11中沒有顯示的位置處。
圖12所示的係本發明中所運用的一雜訊消除電路的範例實施例的方塊圖1200。來自兩個麥克風的訊號1210與1212被數位化並且被饋送至雜訊消除電路1201。雜訊消除電路1201能夠為一數位訊號處理(DSP)單元(舉例來說,在一處理器上執行的軟體、硬體方塊、或是多個硬體方塊)。於一實施例中,雜訊消除電路1201會係一數位訊號處理(DSP)晶片、一晶片上系統(System On a Chip,SOC)、一藍牙晶片、一具有DSP晶片的聲頻編解碼器、…等。雜訊消除電路1201能夠被放置在靠近使用者耳部的藍牙雙耳式耳機中、被放置在有電池的同線控制殼中、或是被放置在連接器內、… 等。雜訊消除電路1201能夠由該雙耳式耳機所連接的裝置的電池或是電源供電,例如,該裝置的電池、或是來自USB、micro-USB、或是Lightening連接器的電力。
雜訊消除電路1201包含全部以電子方式連結(無線或是硬繞線)的四個功能方塊:一射束形成(Beam-Forming,BF)模組1202、一所希望的聲頻活性偵測(Voice Activity Detection,VAD)模組1208、一適應性雜訊消除(Adaptive Noise Cancellation,ANC)模組1204、以及一單訊號雜訊減降(Noise Reduction,NR)模組1206。該兩個訊號1210與1212被饋送至BF模組1202,其會產生一主訊號1230與一參考訊號1232給ANC模組1204。較近麥克風訊號1210係收集自較靠近使用者嘴巴的麥克風,而較遠的麥克風訊號則收集自相對遠離使用者嘴巴的麥克風。BF模組1202還會產生一主訊號1220與一參考訊號1222給所希望的VAD模組1208。於特定的實施例中,主訊號1220與參考訊號1222不同於為ANC模組1204所產生的主訊號1230與參考訊號1232。
ANC模組1204會處理主訊號1230與參考訊號1232,用以消除該兩個訊號中的雜訊並且輸出一經雜訊消除的訊號1242給單通道NR模組1206。該單訊號NR模組1206會後置處理來自ANC模組1204的經雜訊消除訊號1242,用以移除任何進一步的殘留雜訊。同時,VAD模組1208會從主訊號1220與參考訊號1222中推知一所希望的聲頻活性偵測(Desired Voice Activity Detection,DVAD)訊號1240,其表示主訊號1220與參考訊號1222中有語音存在或是沒有語音存在。DVAD訊號1240接著會依照BF模組1202的結果被用來控制ANC模組1204與NR模組1206。DVAD訊號1240 會向ANC模組1204與單通道NR模組1206表示該訊號中哪一個部分有聲頻資料要分析,其能夠藉由忽略該訊號中沒有聲頻資料的部分而提高ANC模組1204與單通道NR模組1206的處理效率。所希望的語音訊號1244會由單通道NR模組1206來產生。
於一實施例中,BF模組1202、ANC模組1204、單NR減降模組1206、以及所希望的VAD模組1208會運用線性處理(舉例來說,線性濾波器)。一線性系統(其運用線性處理)會滿足疊加特性以及縮放特性或齊次性(homogeneity)。疊加特性的意義為該系統的輸出和輸入成正比。舉例來說,倘若滿足下面關係,函數F(x)便為一線性系統:F(x1+x2+…)=F(x1)+F(x2)+…
倘若輸出和輸入成縮放正比則滿足一度的縮放特性或齊次性。舉例來說,倘若滿足下面關係,函數F(x)便滿足縮放特性或齊次性,其中,α為純量:F(αx)=αF(x)
相反地,非線性系統則不滿足前面兩項條件。
先前的雜訊消除系統運用非線性處理。藉由使用線性處理,提高輸入會成正比地改變輸出。然而,在非線性處理中,提高輸入則會不正比地改變輸出。使用線性處理會因改良特徵抽出而提供語音辨識的優點。揚聲器辨識演算法係以在安靜的環境中沒有失真被記錄的無雜訊聲頻為基礎所開發。線性雜訊消除演算法不會在經雜訊消除的語音中引進非線性失真。語音辨識能夠應付語音中的線性失真,但卻無法應付語音的非線性失真。線性雜訊消除演算法「通透(transparent)」於語音辨識引擎。在非線 性失真雜訊的變異中訓練語音辨識係不可能的行為。非線性失真會中斷用於語音辨識所需要的特徵抽出。
線性系統的一種範例為Weiner濾波器,其係一種線性單通道雜訊移除濾波器。Weiner濾波器係一種用於藉由對已觀察到之有雜訊的處理進行線性非時變濾波而產生一所希望的或目標隨機處理之預測值的濾波器,其假設有已知的靜態訊號、雜訊頻譜、以及相加性雜訊。Weiner濾波器會最小化該被預測隨機處理與該所希望處理之間的均方差(mean square error)。
圖13所示的係能夠運用在圖12的雜訊消除電路1201中的射束形成模組1302的範例實施例的方塊圖1300。該BF模組1302接收較近麥克風訊號1310與較遠麥克風訊號1312。
較遠麥克風訊號1312被輸入至一頻率響應匹配濾波器1304。該頻率響應匹配濾波器1304會調整該較遠麥克風訊號1312的頻率響應的增益、相位、以及形狀。舉例來說,該頻率響應匹配濾波器1304能夠針對該兩個麥克風之間的距離來調整該訊號,俾使得代表該較遠麥克風訊號1312的一被輸出的參考訊號1332能夠連同代表該較近麥克風訊號1310的主訊號1330被處理。主訊號1330與參考訊號1332會被送至ANC模組。
較近麥克風訊號1310會被輸出至ANC模組,作為主訊號1330。該較近麥克風訊號1310也會被輸入至一低通濾波器1306。該參考訊號1332會被輸入低通濾波器1308,用以創造一被送往所希望的VAD模組的參考訊號1322。於其中一實施例中,舉例來說,低通濾波器1306與1308會調整「近距發話情況」中的訊號,舉例來說,有從2kHz至4kHz的平緩 下降滾離頻率(low off)。不過,在不同的設計以及麥克風與使用者嘴巴相隔不同的距離中亦能夠使用其它頻率。
圖14所示的係所希望的聲頻活性偵測(DVAD)模組1402的範例實施例的方塊圖1400。DVAD模組1402會從射束形成模組處接收一主訊號1420與一參考訊號1422。主訊號1420與參考訊號1422會被個別的短時功率模組1404與1406處理。該些短時功率模組1404與1406會包含方均根(RMS)偵測器、功率(PWR)偵測器、或是能量偵測器。該些短時功率模組1404與1406會輸出訊號至個別的放大器1408與1410。該些放大器能夠為對數轉換器(或是對數放大器)。該些對數轉換器1408與1410會輸出至一組合器1412。組合器1412被配置成用以組合多個訊號,例如,組合該主訊號以及該至少一參考訊號中的其中一者,用以藉由以該主訊號的偵測值減去該參考訊號的偵測值(或者,反之亦可)來產生一聲頻活性差值訊號。該聲頻活性差值訊號會被輸入至一單通道VAD模組1414。該單通道VAD模組能夠為一習知的VAD模組。該單通道VAD模組1414會輸出所希望的聲頻活性訊號。
圖15所示的係一雜訊消除電路1501的範例實施例的方塊圖1500,其被運用來分別接收一較近麥克風訊號1510以及第一較遠麥克風訊號1512與第二較遠麥克風訊號1514。該雜訊消除電路1501雷同於配合圖12所述的雜訊消除電路1201;然而,雜訊消除電路1501被用來接收三個訊號,而非兩個訊號。一射束形成(BF)模組1502被排列成用以接收訊號1510、1512、以及1514,並且輸出一主訊號1530、一第一參考訊號1532、以及一第二參考訊號1534給一適應性雜訊消除模組1504。該射束形成模組會進一 步被配置成用以輸出一主訊號1522、第一參考訊號1520、以及第二參考訊號1524給一聲頻活性偵測(VAD)模組1508。
ANC模組1504會產生一經雜訊消除的訊號1542給單通道雜訊減降(NR)模組1506,其雷同於圖12的ANC模組1204。該單通道NR模組1506接著會輸出所希望的語音1544。VAD模組1508會輸出DVAD訊號給ANC模組1504以及單通道NR模組1506。
圖16所示的係儲藏三個麥克風1606、1608、以及1610的音箱軟管1602的射束形成的範例實施例。一第一麥克風1606被排列成最靠近音箱軟管1602的尖端1604,一第二麥克風1608被排列在音箱軟管1602中比較遠離尖端1604,而一第三麥克風1610被排列在音箱軟管1602中更遠離尖端1604。第一麥克風1606與第二麥克風1608被排列成用以提供資料以輸出一左訊號1626。該第一麥克風被排列成用以輸出其訊號給一增益模組1612與一延遲模組1614,其會被輸出至一組合器1622。該第二麥克風直接被連接至組合器1622。組合器1622會相減該兩個已提供的訊號,用以消除雜訊,其會創造左訊號1626。
同樣地,第二麥克風1608被連接至一增益模組1616與一延遲模組1618,其會被輸出至一組合器1620。第三麥克風1610直接被連接至組合器1620。組合器1620會相減該兩個已提供的訊號,用以消除雜訊,其會創造右訊號1624。
圖17所示的係儲藏四個麥克風1756、1758、1760、以及1762的音箱軟管1752的射束形成的範例實施例。一第一麥克風1756被排列成最靠近音箱軟管1752的尖端1754,一第二麥克風1758被排列在音箱軟管1752 中比較遠離尖端1754,一第三麥克風1760被排列在音箱軟管1752中更遠離尖端1754,以及一第四麥克風1762被排列在音箱軟管1752中最遠離尖端1754。第一麥克風1756與第二麥克風1758被排列成用以提供資料以輸出一左訊號1786。該第一麥克風被排列成用以輸出其訊號給一增益模組1772與一延遲模組1774,其會被輸出至一組合器1782。該第二麥克風直接被連接至組合器1782。組合器1782會相減該兩個已提供的訊號,用以消除雜訊,其會創造左訊號1786。
同樣地,第三麥克風1760被連接至一增益模組1776與一延遲模組1778,其會被輸出至一組合器1780。第四麥克風1762直接被連接至組合器1780。組合器1780會相減該兩個已提供的訊號,用以消除雜訊,其會創造右訊號1784。
圖18所示的係接受三個訊號1810、1812、以及1814的射束形成模組1802的範例實施例的方塊圖1800。一較近麥克風訊號1810會當作主訊號1830被輸出至該ANC模組並且也會被輸入至一低通濾波器1817,以便當作主訊號1820被輸出至該VAD模組。一第一較遠麥克風訊號1812與一第二較近麥克風訊號1814會被輸入至個別的頻率響應匹配濾波器1806與1804,它們的輸出會成為第一參考訊號1832與第二參考訊號1834被輸出至該ANC模組。該些頻率響應匹配濾波器1806與1804的輸出還會分別被輸出至低通濾波器1816與1818,它們會分別輸出第一參考訊號1822與第二參考訊號1824。
圖19所示的係接受三個訊號1920、1922、以及1924的所希望的聲頻活性偵測(VAD)模組1902的範例實施例的方塊圖1900。該VAD模 組1902分別在短時功率模組1904、1905、以及1906處接收一主訊號1920、一第一參考訊號1922、以及一第二參考訊號1924。該些短時功率模組1904、1905、以及1906雷同於配合圖14所述的短時功率模組。該些短時功率模組1904、1905、以及1906輸出至個別的放大器1908、1909、以及1910,它們會各自為一對數轉換器。放大器1908與1909輸出至一組合器模組1911,其會相減該兩個訊號並且輸出差值給單通道VAD模組1914。放大器1910與1908輸出至一組合器模組1912,其會相減該兩個訊號並且輸出差值給單通道VAD模組1916。單通道VAD模組1914與1916會輸出至一邏輯或閘1918,該邏輯或閘會輸出一DVAD訊號1940。
本文以引用的方式將本文中引述的所有專利案、公開申請案、以及引證案的相關教示內容完整併入。
本文雖然已經參考本發明的範例實施例特別顯示與說明過本發明;不過,熟習本技術的人士便會瞭解,可於其中進行形式與細節的各種改變,其並沒有脫離隨附申請專利範圍涵蓋的本發明的範疇。
10‧‧‧眼鏡
12‧‧‧前鏡框
14‧‧‧側鏡框部件
16‧‧‧側鏡框部件

Claims (47)

  1. 一種音頻眼鏡,其包括:a)一前鏡框;以及b)至少一側鏡框部件,其被固接至該前鏡框,用以扣接使用者的耳部,該至少一側鏡框部件中具有一揚聲器,其被定向成使得該揚聲器的一音頻埠以遠離該前鏡框與該至少一側鏡框部件的角度面朝下,從而大體上沿著一垂直平面將聲音往下往後導入該使用者的耳部之中。
  2. 根據申請專利範圍第1項的眼鏡,其中,該至少一側鏡框部件包含一含有該揚聲器的相對粗的前方部分,以及一相對細的後方部分,該相對細的後方部分從該粗的前方部分處向後延伸,用以扣接該使用者的耳部,該揚聲器被定位在一面朝下的下轉換表面處,該下轉換表面沿著向後延伸的上視角從該粗前方部分處窄化成該細後方部分,並且往下往後彎折揚聲器的音頻埠。
  3. 根據申請專利範圍第2項的眼鏡,其中,該揚聲器被定位在一由該至少一側鏡框部件所定義的凹腔裡面。
  4. 根據申請專利範圍第2項的眼鏡,其中,該揚聲器定義一揚聲器平面,該揚聲器平面相對於該至少一側鏡框部件的縱向平面往下彎折至少約20度。
  5. 根據申請專利範圍第3項的眼鏡,其中,該揚聲器利用一密封配置被鑲嵌在該下轉換表面的內側上,該下轉換表面定義多個音頻開口,用以讓來自該揚聲器的聲音通過。
  6. 根據申請專利範圍第1項的眼鏡,其中,該至少一側鏡框部件包含被 固接至該前鏡框的相反側的右側鏡框部件與左側鏡框部件,每一個側鏡框部件之中皆有一個別的揚聲器。
  7. 根據申請專利範圍第6項的眼鏡,其中,該些右側鏡框部件與左側鏡框部件以及前鏡框中的至少其中一者含有下面之中至少其中一者:電子元件、至少一麥克風、以及至少一電池。
  8. 根據申請專利範圍第7項的眼鏡,其中,來自該些揚聲器與該至少一麥克風的電訊號會被功能性連結至一蜂巢式電話,以及該眼鏡與該蜂巢式電話中至少其中一者中的該些電子元件與軟體中至少其中一者能夠根據麥克風所測得的環境雜訊而自動調整揚聲器的音量。
  9. 根據申請專利範圍第8項的眼鏡,其中,該些左側鏡框部件與右側鏡框部件以及前鏡框中的至少其中一者包含一麥克風陣列,該麥克風陣列包含至少一第一麥克風與第二麥克風,該第一麥克風在使用者的太陽穴區域附近被耦合至該些左側鏡框部件與右側鏡框部件以及前鏡框中的至少其中一者,該太陽穴區域位在近似於由該前鏡框所定義的一鏡片開口的頂端角邊之間並且提供一第一音頻通道輸出,而該第二麥克風在該鏡片開口的內緣附近被耦合至該些左側鏡框部件與右側鏡框部件以及前鏡框中的至少其中一者並且提供一第二音頻通道輸出。
  10. 根據申請專利範圍第9項的眼鏡,其進一步包含一數位訊號處理器,其位在該些左側鏡框部件與右側鏡框部件以及前鏡框部件中的至少其中一者處,該數位訊號處理器包含:a)一射束形成器,其被電子連結至該些第一麥克風與第二麥克風,用以接收至少該些第一音頻通道與第二音頻通道並且輸出一主通道以及一或更 多個參考通道;b)一聲頻活性偵測器,其被電子連結至該射束形成器,用以接收該主通道與該些參考通道並且輸出一所希望的聲頻活性通道;c)一適應性雜訊消除器,其被電子連結至該射束形成器與該聲頻活性偵測器,用以接收該主通道、該些參考通道、以及該所希望的聲頻活性通道並且輸出一適應性雜訊消除通道;以及d)一雜訊減降器,其被電子連結至該聲頻活性偵測器與該適應性雜訊消除器,用以接收該所希望的聲頻活性通道與適應性雜訊消除通道並且輸出一所希望的語音通道。
  11. 根據申請專利範圍第10項的眼鏡,其中,該麥克風陣列為數位式麥克風以及該射束形成器為數位式射束形成器。
  12. 根據申請專利範圍第9項的眼鏡,其中,該麥克風陣列進一步包含:a)一第三麥克風,其在該第一麥克風下方的該鏡片開口的外側下方角邊附近耦合至該眼鏡鏡框並且提供一第三音頻通道輸出;以及b)一第四麥克風,其在該第二麥克風上方的一橋接支撐區域附近耦合至該眼鏡鏡框並且提供一第四音頻通道輸出。
  13. 根據申請專利範圍第12項的眼鏡,其中,該麥克風陣列為全向式麥克風。
  14. 根據申請專利範圍第13項的眼鏡,其中,該些全向式麥克風為下面的任何組合:駐極式電容麥克風、類比式微機電系統(MicroElectroMechanical System,MEMS)麥克風、或是數位式MEMS麥克風。
  15. 根據申請專利範圍第12項的眼鏡,其中,該麥克風陣列利用至少一 撓性印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)帶被耦合至眼鏡鏡框。
  16. 根據申請專利範圍第15項的眼鏡,其中,該麥克風陣列會利用下面被耦合至眼鏡鏡框:一上撓性PCB帶,其包含第一麥克風與第四麥克風;以及一下撓性PCB帶,其包含第二麥克風與第三麥克風。
  17. 根據申請專利範圍第16項的眼鏡,其中:a)該眼鏡鏡框進一步包含一出口陣列,其對應於該麥克風陣列;b)該麥克風陣列為底部埠微機電系統(MEMS)麥克風;c)該些第一MEMS麥克風與第四MEMS麥克風被耦合至該上撓性PCB帶;d)該些第二MEMS麥克風與第三MEMS麥克風被耦合至該下撓性PCB帶;以及e)該MEMS麥克風陣列被排列成使得該些底部埠經由該些對應出口接收聲音訊號。
  18. 根據申請專利範圍第17項的眼鏡,其進一步包含一被夾設於該眼鏡鏡框與該些麥克風之間的薄膜。
  19. 根據申請專利範圍第18項的眼鏡,其中,該薄膜係一擋風薄膜與一防水薄膜。
  20. 根據申請專利範圍第1項的眼鏡,其進一步包含一麥克風陣列,其被耦合至該前鏡框以及該至少一側鏡框部件中的至少其中一者,該麥克風陣列包含至少一第一麥克風與第二麥克風,該第一麥克風在太陽穴區域附近被耦合至該眼鏡,該太陽穴區域位在近似介於由該前鏡框所定義並且具有一內緣的鏡片開口的頂端角邊與該至少一側鏡框部件之間,以及該第二 麥克風位在該鏡片開口的內緣處,以及第一音頻通道輸出與第二音頻通道輸出分別來自該些第一麥克風與第二麥克風。
  21. 根據申請專利範圍第20項的眼鏡,其進一步包含一數位訊號處理器,該數位訊號處理器具有:a)一射束形成器,其被電子連結至該些第一麥克風與第二麥克風,用以接收至少該些第一音頻通道與第二音頻通道並且輸出一主通道以及一或更多個參考通道;b)一聲頻活性偵測器,其被電子連結至該射束形成器,用以接收該主通道與該些參考通道並且輸出一所希望的聲頻活性通道;c)一適應性雜訊消除器,其被電子連結至該射束形成器與該聲頻活性偵測器,用以接收該主通道、該些參考通道、以及該所希望的聲頻活性通道並且輸出一適應性雜訊消除通道;以及d)一雜訊減降器,其被電子連結至該聲頻活性偵測器與該適應性雜訊消除器,用以接收該所希望的聲頻活性通道與適應性雜訊消除通道並且輸出一所希望的語音通道。
  22. 根據申請專利範圍第21項的眼鏡,其中,該射束形成器、該聲頻活性偵測器、該適應性雜訊消除器、以及該雜訊減降器中的至少其中一者被整合於該前鏡框以及該至少一側鏡框部件中的至少其中一者之中。
  23. 根據申請專利範圍第1項的眼鏡,其進一步包含一聲音輸送部件,其被附接至該至少一側鏡框部件,用以將聲音從該揚聲器處導入該使用者的耳部之中。
  24. 根據申請專利範圍第23項的眼鏡,其中,該聲音輸送部件包含一聲 音偏折表面,該聲音偏折表面延伸自該至少一側鏡框部件的外表面並且延伸在該使用者的耳部的一部分上方,用以將聲音從該揚聲器處輸送至該使用者的耳部之中,同時亦允許聽見環境聲音。
  25. 根據申請專利範圍第23項的眼鏡,其中,該聲音輸送部件包含一聲音軟管,其被鑲嵌至該至少一側鏡框部件,並且具有一內送開口用以接收來自該揚聲器的聲音以及具有一面向該使用者的耳部的外送開口用以將聲音從該揚聲器處導向至該使用者的耳部。
  26. 一種聆聽音頻的方法,其包括下面步驟:a)提供一音頻眼鏡鏡框,其具有一前鏡框以及至少一側鏡框部件,該至少一側鏡框部件被固接至該前鏡框,用以扣接使用者的耳部,該至少一側鏡框部件中具有一揚聲器;以及b)定向該揚聲器俾使得該揚聲器的一音頻埠以遠離該至少一側鏡框部件的角度面向後朝下,用以大體上沿著一垂直平面將聲音往下往後導入該使用者的耳部之中。
  27. 根據申請專利範圍第26項的方法,其進一步包含下面步驟:a)提供該至少一側鏡框部件一含有該揚聲器的粗前方部分以及一細後方部分,該細後方部分從該粗前方部分處向後延伸,用以扣接該使用者的耳部;以及b)將該揚聲器定位在一面朝下的下轉換表面處,該下轉換表面沿著向後延伸的上視角從該粗前方部分處窄化成該細後方部分,並且往下往後彎折該揚聲器的音頻埠。
  28. 根據申請專利範圍第27項的方法,其進一步包含將該揚聲器定位在 一形成於該至少一側鏡框部件裡面的凹腔裡面。
  29. 根據申請專利範圍第28項的方法,其進一步包含利用一密封配置將該揚聲器鑲嵌在該下轉換表面的內側上,該下轉換表面有多個音頻開口,用以讓來自該揚聲器的聲音通過。
  30. 根據申請專利範圍第27項的方法,其進一步包含相對於該至少一側鏡框部件的縱向平面將該揚聲器的一揚聲器平面往下彎折至少約20度。
  31. 根據申請專利範圍第26項的方法,其進一步包含提供被固接至該前鏡框的相反側的右側鏡框部件與左側鏡框部件,每一個側鏡框部件之中皆有一個別的揚聲器。
  32. 根據申請專利範圍第31項的方法,其進一步包含在該些右側鏡框部件與左側鏡框部件以及前鏡框中的至少其中一者裡面含有下面之中至少其中一者:電子元件、至少一麥克風、以及至少一電池。
  33. 根據申請專利範圍第32項的方法,其進一步包含將來自該些揚聲器與該至少一麥克風的電訊號連結至一蜂巢式電話,以及該眼鏡與該蜂巢式電話中至少其中一者中的該些電子元件與軟體中至少其中一者會根據麥克風所測得的環境雜訊而自動調整揚聲器的音量。
  34. 根據申請專利範圍第26項的方法,其進一步包括下面步驟:a)耦合一麥克風陣列至該眼鏡,該麥克風陣列包含至少一第一麥克風與第二麥克風;b)排列該第一麥克風,用以在太陽穴區域附近耦合至該眼鏡,該太陽穴區域的位置近似介於一鏡片開口的頂端角邊與一支撐臂之間;c)排列該第二麥克風,用以在該鏡片開口的內緣附近耦合至該眼鏡鏡 框;以及d)分別從該些第一麥克風與第二麥克風處提供第一音頻通道輸出與第二音頻通道輸出。
  35. 根據申請專利範圍第34項的方法,其進一步包含下面步驟:a)在一射束形成器處形成射束,用以接收至少該些第一音頻通道與第二音頻通道並且輸出一主通道以及一或更多個參考通道;b)在一聲頻活性偵測器處偵測聲頻活性,該聲頻活性偵測器接收該主通道與該些參考通道並且輸出一所希望的聲頻活性通道;c)在一適應性雜訊消除器處適應性消除雜訊,該適應性雜訊消除器接收該主通道、該些參考通道、以及該所希望的聲頻活性通道並且輸出一適應性雜訊消除通道;以及d)在一雜訊減降器處減降雜訊,該雜訊減降器接收該所希望的聲頻活性通道與適應性雜訊消除通道並且輸出一所希望的語音通道。
  36. 根據申請專利範圍第35項的方法,其中,該些第一音頻通道與第二音頻通道被數位式產生,並且該些射束被數位式形成。
  37. 根據申請專利範圍第34項的方法,其進一步包含下面步驟:a)排列一第三麥克風,用以在該第一麥克風下方的該鏡片開口的外側下方角邊附近耦合至該眼鏡;b)排列一第四麥克風,用以在該第二麥克風上方的一橋接支撐區域附近耦合至該眼鏡;以及c)分別從該些第三麥克風與第四麥克風處提供第三音頻通道輸出與第四音頻通道輸出。
  38. 根據申請專利範圍第37項的方法,其中,一全向式麥克風陣列會被耦合至該眼鏡鏡框。
  39. 根據申請專利範圍第38項的方法,其中,該被耦合的全向式麥克風陣列為下面的任何組合:駐極式電容麥克風、類比式微機電系統(MEMS)麥克風、或是數位式MEMS麥克風。
  40. 根據申請專利範圍第37項的方法,其中,耦合該麥克風陣列至眼鏡係利用至少一撓性印刷電路板(PCB)帶。
  41. 根據申請專利範圍第40項的方法,其中,耦合該麥克風陣列至眼鏡鏡框係利用:一上撓性PCB帶,其包含第一麥克風與第四麥克風;以及一下撓性PCB帶,其包含第二麥克風與第三麥克風。
  42. 根據申請專利範圍第41項的方法,其中,耦合該麥克風陣列至眼鏡鏡框進一步包含下面步驟:a)耦合該麥克風陣列中的每一個麥克風至一出口陣列中的一對應出口,該麥克風陣列係底部埠微機電系統(MEMS)麥克風或是頂端埠微機電系統(MEMS)麥克風並且該些出口位在該眼鏡鏡框中,其中,第一MEMS麥克風與第四MEMS麥克風被耦合至上撓性PCB帶並且第二MEMS麥克風與第三MEMS麥克風被耦合至下撓性PCB帶;以及b)排列該MEMS麥克風陣列,使得該些埠經由該些對應出口接收聲音訊號。
  43. 根據申請專利範圍第42項的方法,其進一步包含耦合一薄膜於該眼鏡鏡框與該些麥克風之間。
  44. 根據申請專利範圍第43項的方法,其進一步包含利用該薄膜為該麥 克風陣列擋風與防水,該薄膜係由擋風與防水材料製成。
  45. 根據申請專利範圍第26項的方法,其進一步包含利用一被附接至該至少一側鏡框部件的聲音輸送部件將聲音從該揚聲器處導入該使用者的耳部之中。
  46. 根據申請專利範圍第45項的方法,其進一步包含利用該聲音輸送部件將聲音從該揚聲器處輸送至該使用者的耳部之中同時亦允許聽見環境聲音,該聲音輸送部件包含一聲音偏折表面,該聲音偏折表面延伸自該至少一側鏡框部件的外表面並且延伸在該使用者的耳部的一部分上方。
  47. 根據申請專利範圍第45項的方法,其進一步包含利用該聲音輸送部件將聲音從該揚聲器處輸送至該使用者的耳部,該聲音輸送部件包含一聲音軟管,該聲音軟管被鑲嵌至該至少一側鏡框部件,並且具有一內送開口用以接收來自該揚聲器的聲音以及具有一面向該使用者的耳部的外送開口用以讓聲音經此處離開。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI618418B (zh) * 2015-11-30 2018-03-11 群邁通訊股份有限公司 聽力輔助系統及電子裝置

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