TW202242847A - 聲學輸入輸出設備 - Google Patents

Abstract

本發明實施例揭露了一種聲學輸入輸出設備，包括：揚聲器元件，用於藉由產生第一機械振動來傳遞聲波；以及麥克風，用於接收在語音信號源提供語音信號時所產生的第二機械振動，麥克風在第一機械振動和第二機械振動的作用下分別產生第一信號和第二信號，其中，在一定頻率範圍內，第一機械振動與第一信號的比值大於第二機械振動與第二信號的比值。

Description

聲學輸入輸出設備

本申請案涉及聲學領域，特別涉及一種聲學輸入輸出設備。

本申請案主張於2021年4月27日提交之申請號為PCT/CN2021/090298的國際專利申請案的優先權、2021年4月27日提交之申請號為202110460677.3的中國專利申請案的優先權和2021年4月27日提交之申請號為202110462049.9的中國專利申請案的優先權，其全部內容通過引用的方式併入本文。

揚聲器元件藉由產生機械振動來傳遞聲音。麥克風通過拾取使用者說話時的皮膚等位置的振動，接收到使用者說話的語音信號。當揚聲器元件和麥克風同時工作時，揚聲器元件的機械振動會傳遞到麥克風，使得麥克風接收到揚聲器元件的振動信號產生回聲，降低麥克風產生的聲音信號的品質，影響使用者的使用體驗。

本發明提供了一種聲學輸入輸出設備，能夠降低揚聲器元件對麥克風的影響，減小麥克風產生的回聲信號強度，提高麥克風採集的語音信號的品質。

本發明的目的在於提供一種聲學輸入輸出設備，目的是降低揚聲器元件對骨傳導麥克風振動的影響，減小骨傳導麥克風產生的回聲信號的強度，提高骨傳導麥克風拾取聲音信號的品質。

為了達到上述發明的目的，本發明提供的技術方案如下：

一種聲學輸入輸出設備，包括：揚聲器元件，用於藉由產生第一機械振動來傳遞聲波；以及麥克風，用於接收在語音信號源提供語音信號時所產生的第二機械振動，麥克風在第一機械振動和第二機械振動的作用下分別產生第一信號和第二信號，其中，在一定頻率範圍內，第一機械振動的強度與第一信號的強度的比值大於第二機械振動的強度與第二信號的強度的比值。

在一些實施例中，揚聲器元件為骨傳導揚聲器元件，骨傳導揚聲器元件包括殼體和與殼體連接的用於產生第一機械振動的振動元件，麥克風與殼體直接或間接連接。

在一些實施例中，聲學輸入輸出設備還包括減振結構，麥克風通過減振結構與揚聲器元件連接，減振結構包括彈性模量小於第一閾值的減振材料。

在一些實施例中，麥克風的表面的第一部分用於傳導第二機械振動，麥克風的表面的第二部分外設置有減振結構並通過減振結構與揚聲器元件連接。

在一些實施例中，麥克風的表面的第一部分設置有傳振層，傳振層的材料的彈性模量大於第二閾值。

在一些實施例中，揚聲器元件包括殼體和振動元件，殼體與振動元件之間具有第一連接，麥克風與殼體之間具有第二連接，第一連接包括第一減振結構，第二連接包括第二減振結構。

在一些實施例中，揚聲器元件包括第一振膜和第二振膜，第一振膜和第二振膜的振動方向相反；揚聲器元件包括殼體，殼體包括第一腔體和第二腔體，第一振膜和第二振膜分別位於第一腔體和第二腔體中；第一腔體的側壁開設有第一透聲孔和第二透聲孔，第二腔體的側壁開設有第三透聲孔和第四透聲孔，第一透聲孔發出的聲音相位與第三透聲孔發出的聲音相位相同，第二透聲孔發出的聲音相位與第四透聲孔發出的聲音相位相同。

在一些實施例中，第一透聲孔和第三透聲孔設置在殼體的同一側壁上，第二透聲孔和第四透聲孔設置在殼體的同一側壁上，第一透聲孔和第二透聲孔設置在殼體的不相鄰的側壁上，第三透聲孔和第四透聲孔設置在殼體的不相鄰的側壁上。

在一些實施例中，揚聲器元件進一步包括用於形成磁場的第一磁路元件和第二磁路元件，第一磁路元件用於使第一振膜產生振動，第二磁路元件用於使第二振膜產生振動；第一腔體和第二腔體連通，第一磁路元件和第二磁路元件直接或間接連接。

本發明一個或多個實施例還提供一種聲學輸入輸出設備，包括揚聲器元件，用於藉由產生第一機械振動來傳遞聲波；以及麥克風，用於接收在語音信號源提供語音信號時所產生的第二機械振動，麥克風在第一機械振動和第二機械振動的作用下分別產生第一信號和第二信號；麥克風的振動方向與第一機械振動的方向形成的第一夾角在設定的角度範圍內，使得在一定頻率範圍內，第一機械振動的強度與第一信號的強度的比值大於第二機械振動的強度與第二信號的強度的比值。

為了更清楚地說明本發明的實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些示例或實施例，對於所屬技術領域中具有通常知識者來講，在不付出進步性努力的前提下，還可以根據這些附圖將本發明應用於其他類似情景。應當理解，給出這些示例性實施例僅僅是為了使所屬技術領域中具有通常知識者能夠更好地理解進而實現本發明，而並非以任何方式限制本發明的範圍。除非從語言環境中顯而易見或另做說明，圖式中相同的元件符號代表相同結構或操作。

如說明書和申請專利範圍中所示，除非上下文明確提示例外情形，“一”、“一個”、“一種”和/或“該”等詞並非特指單數，也可包括複數。一般說來，術語“包括”與“包含”僅提示包括已明確標識的步驟和元素，而這些步驟和元素不構成一個排它性的羅列，方法或者設備也可能包含其他的步驟或元素。術語“基於”是“至少部分地基於”。術語“一個實施例”表示“至少一個實施例”；術語“另一實施例”表示“至少一個另外的實施例”。其他術語的相關定義將在下文描述中給出。以下，不失一般性，在描述本發明中骨傳導相關技術時，將採用“骨傳導麥克風”、“骨傳導麥克風元件”、“骨傳導揚聲器”、“骨傳導揚聲器元件”或“骨傳導耳機”的描述。在描述本發明中氣傳導相關技術時，將採用“氣傳導麥克風”、“氣傳導麥克風元件”、“氣傳導揚聲器”、“氣傳導揚聲器元件”或“氣傳導耳機”的描述。該描述僅僅為骨傳導應用的一種形式，對於所屬技術領域中具有通常知識者來說，“設備”或“耳機”也可用其他同類詞語代替，比如“播放機”、“助聽器”等。事實上，本發明中的各種實現方式可以很方便地應用到其它非揚聲器類的設備上。例如，對於本領域的專業人員來說，在瞭解設備的基本原理後，可能在不背離這一原理的情況下，對實施設備的具體方式與步驟進行形式和細節上的各種修正和改變，特別地，在設備中加入環境聲音拾取和處理功能，使該設備實現助聽器的功能。例如，骨傳導麥克風等傳聲器可以拾取使用者/佩戴者周圍環境的聲音，在一定的演算法下，將聲音處理後（或者產生的電信號）傳送至揚聲器元件部分。即，骨傳導麥克風可以經過一定的修改，加入拾取環境聲音的功能，並經過一定的信號處理後通過揚聲器元件部分將聲音傳遞給使用者/佩戴者，從而實現助聽器的功能。作為舉例，這裡所說的演算法可以包括雜訊消除、自動增益控制、聲音回饋抑制、寬動態範圍壓縮、主動環境識別、主動抗噪、定向處理、耳鳴處理、多通道寬動態範圍壓縮、主動嘯叫抑制、音量控制等一種或多種的組合。

圖1是根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的結構模組圖。如圖1所示，聲學輸入輸出設備100可以包括揚聲器元件110、麥克風元件120和固定元件130。

揚聲器元件110可以用於將含有聲音資訊的信號轉化為聲信號（也可以稱為語音信號）。例如，揚聲器元件110可以響應於接收含有聲音資訊的信號，產生機械振動以傳遞聲波（即聲信號）。為了方便描述，揚聲器元件110產生的機械振動可以稱為第一機械振動。在一些實施例中，揚聲器元件可以包括振動元件和/或與振動元件連接的傳振元件（例如，聲學輸入輸出設備100的至少部分的殼體，傳振片）。揚聲器元件110產生第一機械振動時伴隨著能量的轉換，揚聲器元件110可以實現含有聲音資訊的信號向機械振動轉換。轉換的過程中可能包含多種不同類型能量的共存和轉換。例如，電信號（即含有聲音資訊的信號）通過揚聲器元件110的振動元件中的換能裝置可以直接轉換成第一機械振動，通過揚聲器元件110的傳振元件傳導第一機械振動以傳遞聲波。再例如，聲音資訊可以包含在光信號中，一種特定的換能裝置可以實現由光信號轉換為振動信號的過程。其它可以在換能裝置工作過程中共存和轉換的能量類型包括熱能、磁場能等。換能裝置的能量轉換方式可以包括動圈式、靜電式、壓電式、動鐵式、氣動式、電磁式等。

揚聲器元件110可以包括氣傳導揚聲器元件和/或骨傳導揚聲器元件。在一些實施例中，揚聲器元件110可以包括振動元件和殼體。在一些實施例中，當揚聲器元件110為骨傳導揚聲器元件時，揚聲器元件110的殼體可以用於與使用者身體某個部位（例如，臉部）接觸並將振動元件產生的第一機械振動傳遞經由骨骼傳遞到聽覺神經，使使用者聽到聲音，且作為聲學輸入輸出設備100的至少部分外殼容納振動元件和麥克風元件120。在一些實施例，當揚聲器元件110為氣傳導揚聲器元件時，振動元件可以通過推動空氣振動改變空氣密度，從而使使用者聽到聲音，殼體可以作為聲學輸入輸出設備100的至少部分外殼容納振動元件和麥克風元件120。在一些實施例中，揚聲器元件110且麥克風元件120可以位於不同的殼體內。

振動元件可以將聲音信號轉換為機械振動信號並由此產生第一機械振動。在一些實施例中，振動元件（即，換能裝置）可以包括磁路元件。磁路元件可以提供磁場。磁場可以用於將含有聲音資訊的信號轉化為機械振動信號。在一些實施例中，聲音資訊可以包括具有特定資料格式的視頻、音訊檔或者可以通過特定途徑轉化為聲音的資料或檔。含有聲音資訊的信號可以來自於聲學輸入輸出設備100本身的存儲元件，也可以來自於聲學輸入輸出設備100以外的資訊產生、存儲或者傳遞系統。含有聲音資訊的信號可以包括電信號、光信號、磁信號、機械信號等一種或多種的組合。含有聲音資訊的信號可以來自一個信號源或多個信號源。多個信號源可以相關也可以不相關。在一些實施例中，聲學輸入輸出設備100可以通過多種不同的方式獲取含有聲音資訊的信號，信號的獲取可以是有線的或無線的，可以是即時或延時的。例如，聲學輸入輸出設備100可以通過有線或者無線的方式接收含有聲音資訊的電信號，也可以直接從存儲介質上獲取資料，產生聲音信號。又例如，聲學輸入輸出設備100中可以包括具有聲音採集功能的元件（例如，氣傳導麥克風元件），通過拾取環境中的聲音，將聲音的機械振動轉換成電信號，通過放大器處理後獲得滿足特定要求的電信號。在一些實施例中，有線連接可以包括金屬電纜、光學電纜或者金屬和光學的混合電纜，例如，同軸電纜、通信電纜、軟性電纜、螺旋電纜、非金屬護皮電纜、金屬護皮電纜、多芯電纜、雙絞線電纜、帶狀電纜、遮罩電纜、電信電纜、雙股電纜、平行雙芯導線、雙絞線等一種或多種的組合。以上描述的例子僅作為方便說明之用，有線連接的媒介還可以是其它類型，例如，其它電信號或光信號等的傳輸載體。

無線連接可以包括無線電通信、自由空間光通信、聲通訊、和電磁感應等。其中無線電通訊可以包括IEEE802.11系列標準、IEEE802.15系列標準（例如藍牙技術和蜂窩技術等)、第一代行動通信技術、第二代行動通信技術（例如FDMA、TDMA、SDMA、CDMA、和SSMA等）、通用分組無線服務技術、第三代行動通信技術（例如CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA、和WiMAX等）、第四代行動通信技術（例如TD-LTE和FDD-LTE等）、衛星通信（例如GPS技術等）、近場通信（NFC）和其它運行在ISM頻段（例如2.4GHz等)的技術；自由空間光通信可以包括可見光、紅外線訊號等；聲通訊可以包括聲波、超聲波訊號等；電磁感應可以包括近場通訊技術等。以上描述的例子僅作為方便說明之用，無線連接的媒介還可以是其它類型，例如，Z-wave技術、其它收費的民用無線電頻段和軍用無線電頻段等。例如，作為本技術的一些應用場景，聲學輸入輸出設備100可以通過藍牙技術從其他聲學輸入輸出設備獲取含有聲音資訊的信號。

麥克風元件120可以用於拾取聲信號（也可稱為語音信號）並將聲信號轉換為含有聲音資訊的信號（例如，電信號）。例如，麥克風元件120拾取語音信號源提供語音信號時產生的機械振動並將其轉換為電信號。為了方便描述，使用者提供語音信號時所產生的機械振動可以稱為第二機械振動。在一些實施例中，麥克風元件120可以包括一個或多個麥克風。在一些實施例中，基於麥克風的工作原理可以將麥克風分為骨傳導麥克風和/或氣傳導麥克風。為了方便描述，在本發明一個或多個實施例中，將以骨傳導麥克風為例進行說明。需要說明的是，本發明一個或多個實施例中的骨傳導麥克風也可以替換為氣傳導麥克風。

骨傳導麥克風可以用於採集使用者的骨骼、皮膚等組織傳導的任何可被骨傳導麥克風感知的機械振動（例如，第一機械振動和第二機械振動），接收的機械振動會引起骨傳導麥克風120的內部元件（例如，麥克風振膜）產生對應的機械振動（例如，第三機械振動和第四機械振動），並將其轉化成含有語音資訊的電信號（例如，第一信號和第二信號），第一信號可以理解為骨傳導麥克風產生的回聲信號；第二信號可以理解為骨傳導麥克風產生的語音信號。氣傳導麥克風可以採集空氣傳導的機械振動（即聲波），並將機械振動轉化為含有聲音資訊的信號（例如，電信號）。例如，若揚聲器元件110包括氣傳導揚聲器，則氣傳導麥克風可以接收氣傳導揚聲器傳遞的回聲信號（通過氣傳導傳遞）。又例如，若揚聲器元件110包括骨傳導揚聲器，則氣傳導麥克風可以同時接收骨傳導揚聲器傳遞的機械振動且骨傳導揚聲器通過氣傳導途徑傳遞的回聲信號。在一些實施例中，麥克風元件120可以包括麥克風振膜和其他電子元件，語音信號源的機械振動傳遞至麥克風振膜之後會引起麥克風振膜產生對應的機械振動，電子元件可以將機械振動信號轉換為含有語音資訊的信號（例如，電信號）。在一些實施例中，麥克風元件120可以包括但不限於帶狀麥克風、微機電系統（MEMS）麥克風、動態麥克風、壓電麥克風、電容式麥克風、碳素麥克風、類比麥克風、數位麥克風等，或其任意組合。再例如，骨傳導麥克風可以包括全向麥克風、單向麥克風、雙向麥克風、心形麥克風等，或其任意組合。

在一些實施例中，當揚聲器元件110和麥克風元件120同時工作時，麥克風元件120可以感知揚聲器元件110產生的第一機械振動和語音信號源產生的第二機械振動。回應於第一機械振動，麥克風元件120可以產生第三機械振動並將第三機械振動轉化為第一信號。回應於第二機械振動，麥克風元件120可以產生第四機械振動並將第四機械振動轉化為第二信號。在一些實施例中，可以將揚聲器元件110稱為回聲信號源。在一些實施例中，當揚聲器元件110和麥克風元件120同時工作時，在一定頻率範圍內，第一機械振動的強度與第一信號的強度的比值大於第二機械振動的強度與第二的強度的比值。頻率範圍可以包括200Hz~10kHz、或200Hz~5000Hz、或200Hz~2000Hz、或200Hz~1000Hz等。

固定元件130可以對揚聲器元件110和麥克風元件120起到支撐作用。在一些實施例中，固定元件130可以包括弧形的彈性部件，能夠形成向弧形中部回彈的力，以便能夠與人體頭骨穩定接觸。在一些實施例中，固定元件130可以包括一個或多個連接件。一個或多個連接件可以連接揚聲器元件110和/或麥克風元件120。在一些實施例中，固定元件130可以實現雙耳式佩戴。例如，固定元件130兩端可以分別與兩組揚聲器元件110固定連接。當使用者佩戴聲學輸入輸出設備100時，固定元件130可以將兩組揚聲器元件110分別固定在使用者的左、右耳朵附近。在一些實施例中，固定元件130也可以實現單耳式佩戴。例如，固定元件130可以僅與一組揚聲器元件110固定連接。當使用者佩戴聲學輸入輸出設備100時，固定元件130可以將揚聲器元件110固定在使用者一側的耳朵附近。在一些實施例中，固定元件130可以是眼鏡（例如，墨鏡、擴增實境眼鏡、虛擬實境眼鏡）、頭盔、發帶等中的一個或多個的任意組合，在此不作限定。

以上對聲學輸入輸出設備結構的描述僅僅是具體的示例，不應被視為是唯一可行的實施方案。顯然，對於本領域的專業人員來說，在瞭解聲學輸入輸出設備100的基本原理後，可能在不背離這一原理的情況下，對實施聲學輸入輸出設備100的具體方式與步驟進行形式和細節上的各種修正和改變，但是這些修正和改變仍在以上描述的範圍之內。例如，聲學輸入輸出設備100可以包括一個或多個處理器，處理器可以執行一個或多個聲音信號處理演算法。聲音信號處理演算法可以對聲音信號進行修正或強化。例如對聲音信號進行降噪、聲音回饋抑制、寬動態範圍壓縮、自動增益控制、主動環境識別、主動抗噪、定向處理、耳鳴處理、多通道寬動態範圍壓縮、主動嘯叫抑制、音量控制，或其它類似的，或以上任意組合的處理，這些修正和改變仍在本發明的申請專利範圍保護範圍之內。又例如，聲學輸入輸出設備100可以包括一個或多個感測器，例如溫度感測器、濕度感測器、速度感測器、位移感測器等。該感測器可以採集使用者資訊或環境資訊。

圖2A和圖2B是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的結構示意圖。結合圖2A和圖2B所示，在一些實施例中，聲學輸入輸出設備200可以為一種耳夾式耳機，耳夾式耳機可以包括耳機芯210、固定元件230、控制電路240和電池250。耳機芯210可以包括揚聲器元件（圖中未示出）和麥克風元件（圖中未示出）。固定元件可以包括耳掛231、耳機殼體232、電路外殼233和後掛234。耳機殼體232和電路外殼233可分別設置在耳掛231的兩端，後掛234可進一步設置在電路外殼233的離耳掛231較遠一端。耳機殼體232可以用來容納不同的耳機芯。電路外殼233可用於容納控制電路260和電池270。後掛234的兩端可分別連接到相應的電路外殼233上。耳掛231可以是指使用者佩戴聲學輸入輸出設備200時，將耳夾式耳機懸掛在使用者耳朵上的結構，並將耳機殼體232和耳機芯210固定在相對於使用者耳朵的預定位置。

在一些實施例中，耳掛231可以包括彈性金屬線。彈性金屬絲可以被配置為使耳掛231保持與使用者耳朵相匹配的形狀，並且具有一定的彈性，使使用者佩戴耳夾式耳機時，可根據使用者的耳朵形狀和頭部形狀發生一定的彈性變形，以適應不同耳形和頭部形狀的使用者。在一些實施例中，彈性金屬線可由具有良好變形恢復能力的記憶合金製成。即使耳掛231因外力而變形，當外力被去除時，它也可能恢復到原來的形狀，從而延長了耳夾式耳機的使用壽命。在一些實施例中，彈性金屬線也可以由非記憶合金製成。可以在彈性金屬線中提供導線，以便在耳機芯210和其它部件（例如控制電路260、電池270等)之間建立電連接，以便於為耳機芯210提供電源和資料傳輸。在一些實施例中，耳鉤231還可包括保護套管236和與保護套管236一體形成的外殼保護器237。

在一些實施例中，耳機殼體232可配置為容納耳機芯210。耳機芯210可以包括一個或多個揚聲器元件和/或一個或多個麥克風元件。一個或多個揚聲器元件可以包括骨傳導揚聲器元件、氣傳導揚聲器元件等。一個或多個麥克風元件可以包括骨傳導麥克風元件、氣傳導麥克風元件等。關於揚聲器元件和麥克風元件的結構和設置可以參考本發明其他地方的描述，例如，圖3-15及其詳細描述。耳機芯210和耳機殼體232的數量可以是兩個，它們可以分別對應於使用者的左耳和右耳。

在一些實施例中，耳掛231和耳機殼體232可以單獨成型，並進一步組裝在一起，而不是直接將兩者一起成型。

在一些實施例中，耳機殼體232可設置有接觸表面2321。接觸表面2321可以與使用者的皮膚接觸。在使用耳夾式耳機時，由耳機芯210的一個或多個骨傳導揚聲器產生的聲波可以通過接觸面221轉移到耳機外殼232之外（例如，轉移到使用者的耳膜）。在一些實施例中，接觸面2321的材料和厚度可能會影響骨傳導聲波向使用者的傳播，從而影響音質。例如，如果接觸面2321材料彈性較大，骨傳導聲波在低頻範圍的傳輸可能優於骨傳導聲波在高頻範圍的傳輸。相反地，如果接觸面2321材料彈性較小，骨傳導聲波在高頻範圍的傳輸可能比在低頻範圍的骨傳導聲波的傳輸要好。需要說明的是，本實施中的耳機殼體232與本發明其他實施例中的殼體均用於指代聲學輸入輸出設備200與使用者接觸的部件。

圖3是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的部分結構的截面示意圖。如圖3所示，在一些實施例中，聲學輸入輸出設備300可以包括揚聲器元件310，揚聲器元件310可以用於藉由產生第一機械振動來傳遞聲波；且骨傳導麥克風320，骨傳導麥克風320可以用於接收在語音信號源提供語音信號時所產生的第二機械振動。在一些實施例中，聲學輸入輸出設備300還可以包括固定元件330，如圖3所示，固定元件330與揚聲器元件310固定連接，當使用者佩戴聲學輸入輸出設備300時，將揚聲器元件310且骨傳導麥克風320與使用者臉部340保持接觸。在一些實施例中，當骨傳導麥克風320和揚聲器元件310同時工作時，骨傳導麥克風320可以接收第一機械振動和第二機械振動，在第一機械振動和第二機械振動的作用下分別產生第三機械振動和第四機械振動，並且將第三機械振動和第四機械振動分別轉化為第一信號和第二信號。在一些實施例中，在一定頻率範圍內，第一機械振動的強度與第一信號的強度的比值大於第二機械振動的強度與第二信號的強度的比值。如本文中所述，第三機械振動也可以稱為骨傳導麥克風320接收到的第一機械振動，即骨傳導麥克風320接收到的回聲信號；第四機械振動也可以稱為骨傳導麥克風320接收到的第二機械振動，即骨傳導麥克風320接收到的語音信號。在一些實施例中，頻率範圍可以包括200Hz~10kHz。在一些實施例中，頻率範圍可以包括200Hz~9000Hz。在一些實施例中，頻率範圍可以包括200Hz~8000Hz。在一些實施例中，頻率範圍可以包括200Hz~6000Hz。在一些實施例中，頻率範圍可以包括200Hz~5000Hz。

揚聲器元件310可以藉由產生第一機械振動來傳遞聲波，使得使用者聽到聲音。揚聲器元件310傳遞聲波的方式包括氣傳導和骨傳導。其中，通過氣傳導傳遞聲波對應的是氣傳導揚聲器元件，氣傳導揚聲器元件以波的形式通過空氣傳播著聲波，聲波經由使用者的鼓膜—聽小骨—耳蝸傳遞至聽覺神經，以使使用者能夠聽到聲音。而通過骨傳導傳遞聲波對應的是骨傳導揚聲器元件，骨傳導揚聲器元件通過與使用者臉部340接觸（例如，骨傳導揚聲器元件的殼體350與使用者臉部340接觸）將機械振動傳遞給使用者臉部340皮膚、骨骼並通過骨骼傳遞至聽覺神經，使使用者能夠聽到聲音。而無論是骨傳導揚聲器元件還是氣傳導揚聲器元件，骨傳導麥克風320會與揚聲器元件310直接或間接連接。具體的，當揚聲器元件310為骨傳導揚聲器元件時，殼體350為骨傳導揚聲器元件的傳振元件之一，骨傳導揚聲器元件中的振動元件需要與殼體350直接或間接連接以便將振動傳遞至使用者皮膚、骨骼。骨傳導麥克風320需要與殼體350直接或間接連接，以便採集使用者說話時產生的振動。在骨傳導揚聲器傳遞聲波時會引起殼體350的機械振動，殼體350又會將機械振動傳遞給骨傳導麥克風320，骨傳導麥克風320接收到機械振動之後會產生對應的第三機械振動並且會基於第三機械振動產生含有聲音資訊的第一信號。當揚聲器元件310為氣傳導揚聲器元件時，殼體350為用於容納氣傳導揚聲器元件且骨傳導麥克風320，相當於聲學輸入輸出設備300的外殼，氣傳導揚聲器元件中的振動元件可以與殼體350直接或間接連接以固定氣傳導揚聲器元件。綜上所述，骨傳導麥克風320需要與殼體350直接或連接，以便採集使用者說話時產生的振動。在氣傳導揚聲器傳遞聲波時會引起殼體350的機械振動，殼體350又會將機械振動傳遞給骨傳導麥克風320，骨傳導麥克風320接收到機械振動之後會產生對應的第三機械振動並且會基於第三機械振動產生含有聲音資訊的第一信號。

因此，揚聲器元件310產生的第一機械振動至少有一部分會傳遞到骨傳導麥克風320引起骨傳導麥克風320產生第三機械振動。而除了由揚聲器元件310傳遞的第一機械振動之外，骨傳導麥克風320可以與使用者臉部340皮膚接觸接收到使用者說話時產生的第二機械振動（例如，皮膚和骨骼的振動），引起骨傳導麥克風320產生第四機械振動。

當骨傳導麥克風320和揚聲器元件310同時工作時，例如骨傳導麥克風320在接收語音信號（例如，通過拾取人說話時皮膚等位置的振動，接收到人說話的語音信號）同時揚聲器元件310通過振動傳遞語音信號（例如，音樂），骨傳導麥克風320會同時接收到第一機械振動且第二機械振動。骨傳導麥克風320的麥克風振膜（圖中未示出）會產生分別對應於第一機械振動且第二機械振動的第三機械振動和第四機械振動，並且會將第三機械振動和第四機械振動分別轉化為第一信號和第二信號。當麥克風振膜回應於拾取到的第一機械振動產生第三機械振動時，骨傳導麥克風320會接收到除第二機械振動傳遞的語音資訊以外的第一機械振動所傳遞的語音資訊，從而會影響麥克風拾取的聲音信號的品質。為了方便描述，可以將第一機械振動所傳遞的信號稱為回聲信號（或者次語音信號），而產生且傳遞第一機械振動的部件（例如，揚聲器元件310、殼體350）可以稱為回聲信號源（或者次語音信號源）。而第二機械振動可以稱為語音信號（或者主語音信號），產生且傳遞第二機械振動的部件（例如，使用者的聲帶、鼻腔、嘴部等）可以稱為語音信號源（或稱為主語音信號源）。圖3示出了語音信號源、回聲信號源且骨傳導麥克風的振動方向，其中，箭頭A所指的方向為第一機械振動的方向，也即回聲信號源的振動方向；箭頭B所指的方向為骨傳導麥克風的振動方向，即為第三機械振動和第四機械振動的方向；箭頭C所指的方向為第二機械振動的方向，也即語音信號源的振動方向。

基於上述原因，需要通過對聲學輸入輸出設備300進行一些設計來降低骨傳導麥克風320產生的回聲信號的強度（即第一信號的強度）。進一步的，在降低骨傳導麥克風320產生的回聲信號強度的同時，可以提高骨傳導麥克風320產生的語音信號的強度（即第二信號的強度），實現降低第一信號的強度與提高第二信號的強度的目的，使得第一機械振動的強度與第一信號的強度的比值大於第二機械振動的強度與第二信號的強度的比值，提高骨傳導麥克風產生的聲音信號的品質。

圖4是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的振動傳遞的示意圖。結合圖3和圖4所示，當聲學輸入輸出設備300中的骨傳導麥克風320和揚聲器元件310同時工作時，聲學輸入輸出設備300的機械振動傳遞模型可以等效為圖4所示的模型。具體的，語音信號源360（例如，使用者骨骼或聲帶）的機械振動（即第二機械振動）的強度為L1；回聲信號源380（例如，揚聲器元件310）的機械振動（即第一機械振動）的強度為L2；骨傳導麥克風320與語音信號源360之間可以為第一彈性連接370，第一彈性連接370的彈性係數為k1；骨傳導麥克風320與回聲信號源380之間可以為第二彈性連接390，第二彈性連接390的彈性係數k2；骨傳導麥克風320的質量為m。其中，語音信號源360與骨傳導麥克風320之間的第一彈性連接370可以包括骨傳導麥克風320與使用者臉部340的接觸部件（例如，傳振層、金屬片、部分的殼體350等）、使用者的皮膚等。骨傳導麥克風320和回聲信號源380之間的第二彈性連接390屬於聲學輸入輸出設備300的一部分。例如，骨傳導麥克風320和回聲信號源380可以同時與殼體350物理連接，則第二彈性連接390可以包括殼體350。又例如，骨傳導麥克風320和回聲信號源380可以分別通過連接件與殼體350物理連接，則第二彈性連接390可以包括殼體350且連接件。在圖4所示的實施例中，可以假設語音信號源360的振動方向與骨傳導麥克風320的振動方向平行，回聲信號源380的振動方向與骨傳導麥克風320的振動方向平行，骨傳導麥克風可以最大程度地接收語音信號源360的振動且回聲信號源380的振動。其中，骨傳導麥克風320的振動方向可以理解為麥克風振膜振動的方向。

根據圖4，可以得到骨傳導麥克風320接收到的機械振動的強度L為：

（1） 其中，L1為骨傳導麥克風320接收到的第二機械振動的強度（即第四機械振動強度），L2為接收到的第一機械振動的強度（即第三機械振動強度），m為骨傳導麥克風320的質量。ω為信號的角頻率，信號包括語音信號和/或回聲信號。

可以表示L1（即第二機械振動）對L的影響；

可以表示L2（即第一機械振動）對L的影響。

由此可以得知，第一彈性連接370的彈性係數k1越大，語音信號源360的振動強度L1對骨傳導麥克風320接收到的機械振動的強度L影響越大；第二彈性連接390的彈性係數k2越小，回聲信號源380的振動強度L2對骨傳導麥克風320接收到的機械振動的強度L影響越小，骨傳導麥克風320接收的回聲信號越小。

基於公式（1）可以得知，要減小骨傳導麥克風320接收到的回聲信號，可以從多個方面對聲學輸入輸出設備進行設計，例如，盡可能增大L1和/或k1，盡可能減小L2和/或k2，以增大L1對L的影響，減小L2對L的影響，從而提高骨傳導麥克風產生的聲音信號的品質。

圖5是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的又一機械振動傳遞模型的示意圖。如圖5所示，在一些實施例中，骨傳導麥克風520可以為單軸骨傳導麥克風，單軸骨傳導麥克風的麥克風振膜僅可以在一個方向上產生振動，即麥克風振膜僅可以將該方向上的機械振動轉化為與電信號（例如，第一信號）。例如，以圖5為例，骨傳導麥克風520的振動方向為上下方向，當機械振動的方向與骨傳導麥克風520的振動方向平行時（即同為上下方向），麥克風振膜可以最大程度地將接收到的機械振動轉化為電信號（例如，第一信號和第二信號）。這裡的最大程度地將接收到的機械振動轉化為電信號可以理解為除開受阻力等影響造成的損耗（例如，機械振動經由第一彈性連接570、第二彈性連接590傳遞時會損耗一部分）之外的所有機械振動幾乎都可以被麥克風振膜接收到並轉化為電信號。當機械振動的方向與骨傳導麥克風520的振動方向垂直（即為左右方向）時，接收到的機械振動只有少部分能夠被麥克風振膜轉化為電信號，因此電信號的強度最小，也就是說，當骨傳導麥克風520的振動方向與機械振動的方向垂直時，骨傳導麥克風520產生的電信號的強度最小，產生的聲音信號的強度最小。

基於上述原理，在一些實施例中，可以對骨傳導麥克風520的安裝位置進行設計，使得骨傳導麥克風520的振動方向與回聲信號源580（例如，圖3所示的揚聲器元件310）的振動方向（即第一機械振動方向）在一定角度範圍內，以減小骨傳導麥克風520產生的第一信號的強度，即減小骨傳導麥克風520產生的回聲信號的強度。進一步的，在一些實施例中，使得骨傳導麥克風520的振動方向與語音信號源560（例如，圖3所示的使用者臉部340）的振動方向在一定角度範圍內，以增大骨傳導麥克風520產生的第二信號的強度，即增大骨傳導麥克風520產生的語音信號的強度。

圖6是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的振動傳遞的另一結構示意圖。如圖6所示，在一些實施例中，骨傳導麥克風620的振動方向與回聲信號源680（例如，圖3所示的揚聲器元件310）的振動方向形成的夾角可以為第一夾角α。在一些實施例中，第一夾角α可以在20度~90度的角度範圍內。在一些實施例中，第一夾角α可以在45度~90度的角度範圍內。在一些實施例中，第一夾角α可以在60度~90度的角度範圍內。在一些實施例中，第一夾角α可以在75度~90度的角度範圍內。在一些實施例中，第一夾角α可以為90度。在本實施例中，在20度~90度範圍內，第一夾角α的角度越大，表明麥克風振膜的振動方向與回聲信號源680的振動方向越接近垂直，則麥克風振膜轉化的第一信號的強度越小，當第一夾角α為90度時，麥克風振膜轉化的第一信號的強度最小，即骨傳導麥克風620產生的回聲信號的強度最小。

在一些實施例中，根據公式（1）可以得知，語音信號源660的振動強度L1對骨傳導麥克風620接收到的機械振動的強度L影响越大，即骨傳導麥克風620接收到的語音信號源660的振動強度L1越大，也就相當於減小了回聲信號源680的振動強度L2對骨傳導麥克風620接收到的機械振動的強度L的影響。在一些實施例中，為了增大語音信號源660的振動強度L1對骨傳導麥克風620產生的聲音信號L的影響，可以設計骨傳導麥克風620的振動方向與語音信號源660的振動方向之間的夾角在一定範圍內。其中，骨傳導麥克風620的振動方向與語音信號源660的振動方向之間的夾角可以為第二夾角β。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度85度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度~75度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度~60度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度~45度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度~30度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度~15度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以在0度~5度的角度範圍內。在一些實施例中，第二夾角β可以為0度，即骨傳導麥克風620的振動方向與語音信號源660的振動方向平行。在本實施例中，在0度~90度範圍內，第二夾角β的角度越小，表明麥克風振膜的振動方向與語音信號源660的振動方向越接近平行，由麥克風振膜轉化的第二信號的強度越大，當第二夾角β為0度時，麥克風振膜轉化的第一信號的強度最大，此時骨傳導麥克風620產生的第二信號的強度最大，即產生的語音信號強度最大。如本文所述，兩個方向之間的夾角指的是兩個方向所在的直線相交形成的最小正角。

需要說明的是，將第一夾角α控制在設定的角度範圍的方案與將第二夾角β控制在設定的角度範圍的方案可以結合。在一些實施例中，可以將第一夾角α設置為90度，第二夾角β設置為30度。在一些實施例中，可以將第一夾角α設置為90度，第二夾角β設置為45度。在一些實施例中，可以將第一夾角α設置為90度，第二夾角β設置為60度。在一些實施例中，可以將第一夾角α設置為45度，第二夾角β設置為30度。在一些實施例中，可以將第一夾角α設置為90度，第二夾角β設置為15度。當第一夾角α設置為90度，第二夾角β設置為0度時，圖6與圖5相同。在該實施例中，骨傳導麥克風620可以最大程度地將接收到語音信號源660的振動轉化為第二信號，並且產生的第一信號的強度最小，提高骨傳導麥克風620產生的聲音信號的品質。

圖8是本發明一些實施例所示的第二信號和第一信號的強度曲線圖。圖8示出了骨傳導麥克風基於圖4中的回聲信號源380產生的機械振動（即第一機械振動）且基於語音信號源360產生的機械振動（即第二機械振動）轉化的第一信號的強度曲線810和第二信號的強度曲線820，其中橫軸為頻率，縱軸為聲音強度。在一些實施例中，圖8所示的第一信號和第二信號強度曲線圖是在第一夾角α為0度，第二夾角β也為0度的情況下獲取的。結合圖3、圖4和圖8可以得知，在大約0~500Hz的頻率範圍內，骨傳導麥克風320產生的第一信號的強度小於第二信號的強度。而當頻率超過500Hz之後，例如，在500Hz~10000Hz的頻率範圍內，骨傳導麥克風320產生的第一信號的強度均大於第二信號的強度，骨傳導麥克風320產生的回聲較大。因此可以通過設計骨傳導麥克風320與揚聲器元件310的安裝位置進行設計，減小骨傳導麥克風320產生的回聲信號的強度。

例如，圖9是本發明一些實施例所示的第一信號和第二信號的又一強度曲線圖。如圖9所示，在本實施例中，對骨傳導麥克風620且回聲信號源680（例如，圖3所示的揚聲器元件310）的位置進行一定設計，使得第一夾角α為90度，第二夾角β為60度。由第一信號的強度曲線810和第一信號的強度曲線910且第二信號的強度曲線820和第二信號的強度曲線920可以得知，經過上述設計（即對第一夾角α和第二夾角β進行調整），骨傳導麥克風620產生的第一信號的強度明顯降低（如圖9所示）。與此同時，上述設計對於骨傳導麥克風620產生的第二信號強度的削弱很小或者幾乎可以忽略不計，骨傳導麥克風620產生的第一信號的強度減小的強度明顯小於第一信號的強度減小的強度，使得第一機械振動的強度與第一信號的強度的比值大於第二機械振動的強度與第二信號的強度的比值。在一些實施例中，採用上述設計之後，在0~800Hz的頻率範圍內，骨傳導麥克風620產生的第一信號的強度較小，相較於圖8而言，在更廣泛的低頻率範圍內，骨傳導麥克風620產生的第一信號的強度較小，即骨傳導麥克風620產生的回聲信號強度更小，從而能夠使使用者聽到更清晰的語音信號，有效提高聲音品質，有效提高使用者體驗。

在一些實施例中，經過對骨傳導麥克風620且回聲信號源680（例如，揚聲器元件310）的位置進行一定設計之後，使得第二信號的強度減小的幅度明顯小於第一信號的強度減小的幅度，進而使得第二信號的強度與第一信號的強度之比可以大於閾值，提高了語音信號在骨傳導麥克風620產生的聲音信號中的占比，使得語音信號更清晰，使用者體驗更佳。在一些實施例中，第二信號的強度與第一信號的強度之比可以大於1/4。在一些實施例中，第二信號的強度與第一信號的強度之比可以大於1/3。在一些實施例中，第二信號的強度與第一信號的強度之比可以大於1/2。在一些實施例中，第二信號的強度與第一信號的強度之比可以大於2/3。

需要說明的是，前述一個或多個實施例中描述的通過調整第一夾角和第二夾角增大麥克風元件（例如，圖3所示的麥克風元件320）接收到的語音信號的強度，減小回聲信號的強度的方案還可以適用於氣傳導麥克風。

在一些實施例中，單軸骨傳導麥克風僅作為示例進行說明。除此之外，骨傳導麥克風（例如，圖3所示的骨傳導麥克風320）還可以為其他類型的麥克風，例如，骨傳導麥克風320可以為二軸麥克風、三軸麥克風、振動感測器、加速度計等。

繼續參考圖3和圖4，在一些實施例中，骨傳導麥克風320可以為二軸麥克風，即骨傳導麥克風320可以將接收的兩個方向上的機械振動轉化為電信號。例如，圖7是根據本發明一些實施例所示的二軸麥克風計算產生電信號的示意圖。在一些實施例中，兩個方向可以具有一定夾角（即第三夾角）。第三夾角的角度範圍為0度至90度。如圖7所示，兩個方向表示為X軸方向和Y軸方向，且X軸垂直於Y軸。回聲信號源380與骨傳導麥克風X軸之間的夾角為α(e)，語音信號源360與骨傳導麥克風X軸的夾角為β(s)，回聲信號源380產生的回聲信號（即第一機械振動）為e(t)，語音信號源360產生的語音信號（即第二機械振動）為s(t)，則回聲信號源380和語音信號源360在骨傳導麥克風X軸上的振動分量為：

，               （2）

回聲信號源380和語音信號源360在骨傳導麥克風Y軸上的振動分量為：

，               （3）

可以通過對回聲信號源380和語音信號源360在骨傳導麥克風X軸上的振動分量x(t)且回聲信號源380和語音信號源360在骨傳導麥克風Y軸上的振動分量y(t)加權以消除骨傳導麥克風320的回聲信號，則骨傳導麥克風320的總聲音信號為：

，   （4） 其中，回聲信號源380和語音信號源360在骨傳導麥克風X軸上的振動分量x(t)對應的加權係數為sin (α(e))，回聲信號源380和語音信號源360在骨傳導麥克風Y軸上的振動分量y(t)，對應的加權係數為-cos(α(e))。在一些實施例中，回聲信號源380與骨傳導麥克風X軸之間的夾角為α(e)可以在聲學輸入輸出設備裝配的時候獲取。在一些實施例中，α(e)可以通過以下過程獲取，包括可以判斷骨傳導麥克風320的當前信號是否具有語音信號s(t)；在當前信號沒有語音信號s(t)時，通過以下公式（5）-（7）求得α(e)的大小。

，                     （5）

，                     （6）

根據公式（5）且（6），可以得到：

，                     （7）

在一些實施例中，可以對x(t)且y(t)進行加權後，根據公式（7）求得α(e)。在一些實施例中，在根據公式（9）求解α(e)，可以對α(e)在時間上取平滑得到較穩定的α(e)估計。

在一些實施例中，骨傳導麥克風320還可以為三軸麥克風。例如，麥克風可以具有X軸、Y軸和Z軸，三軸麥克風產生的聲音信號可以基於語音信號s(t)和回聲信號e(t)在骨傳導麥克風的X軸、Y軸和Z軸上的分量加權計算得到。由於三軸麥克風計算產生聲音信號的原理與二軸麥克風類似，此處不再贅述。

在一些實施例中，回聲信號源380的振動方向可能不是一個單一的方向，例如，回聲信號源380的振動方向可能是沿圓弧軌跡進行擴散。在這種情況下，回聲信號源380產生的振動中不與骨傳導麥克風320的振動方向垂直的振動可以被骨傳導麥克風320接收到並轉化為第一信號，即產生回聲信號。因此，在一些實施例中，可以對揚聲器元件310且骨傳導麥克風320進行設計，使得骨傳導麥克風320與揚聲器元件310（例如，殼體350）之間的位置相對固定，以減小骨傳導麥克風320接收到的回聲信號源380傳遞的振動。

在一些實施例中，除了通過設計第一夾角α且第二夾角β之外，還可以通過改變第一彈性連接370的彈性係數k1和第二彈性連接390的彈性係數k2來實現減小回聲的目的。

在一些實施例中，可以通過減小骨傳導麥克風320與回聲信號源380之間的第二彈性連接390的彈性強度k2來減小骨傳導麥克風320接收到的第一機械振動（即第三機械振動）的強度。

圖10是本發明一些實施例所示的骨傳導麥克風與減振結構連接的截面示意圖，圖11是本發明一些實施例所示的有減振結構的聲學輸入輸出設備的截面示意圖。結合圖10和圖11所示，聲學輸入輸出設備1000可以包括骨傳導麥克風1020且揚聲器元件1010。骨傳導麥克風1020且揚聲器元件1010可以放置於同一殼體內。在一些實施例中，聲學輸入輸出設備1000還可以包括減振結構1100，骨傳導麥克風1020可以通過減振結構1100與揚聲器元件1010連接。當骨傳導麥克風1020且揚聲器元件1010同時工作時，揚聲器元件1010可以通過第一機械振動傳遞語音信號（聲波），骨傳導麥克風1020可以接收或傳遞語音信號源提供語音信號時產生的第二機械振動以拾取語音信號。揚聲器元件1010的第一機械振動可以通過減振結構1100傳遞給骨傳導麥克風1020，則骨傳導麥克風1020在第一機械振動和第二機械振動的作用下可以產生第三機械振動和第四機械振動。減振結構1100可以減小骨傳導麥克風1020接收到的揚聲器元件1010（回聲信號源）的第一機械振動的強度，進而減小骨傳導麥克風1020產生的第一信號的強度。

減振結構1100可以是指具有一定彈性的結構，通過其彈性來減小從回聲信號源1080傳遞的機械振動的強度。在一些實施例中，減振結構1100可以為彈性構件，以減小傳遞的機械振動強度。減振結構1100的彈性可以由減振結構的材料、厚度、結構等多方面決定。

在一些實施例中，減振結構1100可以由彈性模量小於第一閾值的減振材料製作而成。在一些實施例中，第一閾值可以為5000MPa。在一些實施例中，第一閾值可以為4000MPa。在一些實施例中，第一閾值可以為3000MPa。在一些實施例中，減振材料的彈性模量可以在0.01MPa~1000MPa範圍內。在一些實施例中，減振材料的彈性模量可以在0.015MPa~2500MPa範圍內。在一些實施例中，減振材料的彈性模量可以在0.02MPa~2000MPa範圍內。在一些實施例中，減振材料的彈性模量可以在0.025MPa~1500MPa範圍內。在一些實施例中，減振材料的彈性模量可以在0.03MPa~1000MPa範圍內。在一些實施例中，減振材料可以包括但不限於泡棉、塑膠（例如，但不限於高分子聚乙烯、吹塑尼龍、工程塑料等）、橡膠、矽膠等。在一些實施例中，減振材料可以為泡棉。

在一些實施例中，減振結構1100可以具有一定厚度。參照圖10所示，減振結構1100的厚度可以理解為在X軸方向、Y軸方向或Z軸方向中的任意一個方向上的尺寸。在一些實施例中，減振結構1100的厚度可以在0.5mm~5mm範圍內。在一些實施例中，減振結構1100的厚度可以在1mm~4.5mm範圍內。在一些實施例中，減振結構1100的厚度可以在1.5mm~4mm範圍內。在一些實施例中，減振結構1100的厚度可以在2mm~3.5mm範圍內。在一些實施例中，減振結構1100的厚度可以在2mm~3mm範圍內。

在一些實施例中，減振結構1100的彈性可以是通過其結構上的設計來提供的。例如，減振結構1100可以是彈性結構體，即使製作減振結構1100的材料的剛度較高，也可以通過其結構來提供彈性。在一些實施例中，減振結構1100可以包括但不限於類似彈簧的結構、環狀或者類似環狀的結構等。

在一些實施例中，骨傳導麥克風1020的表面可以包括第一部分1021和第二部分1022，其中，第一部分1021可以用於與使用者臉部1040接觸以傳導語音信號源提供的第二機械振動，第二部分1022可以用於與聲學輸入輸出設備1000的其他部件連接（例如，與揚聲器元件1010連接），第二部分1022可以設置有減振結構1100，然後通過減振結構1100與揚聲器元件1010進行連接。在本實施例中，設置在揚聲器元件1010與骨傳導麥克風1020之間的減振結構1100具有一定彈性，可以減小揚聲器元件1010傳遞的第一機械振動，降低骨傳導麥克風1020接收到的第一機械振動的強度，使得骨傳導麥克風1020產生的回聲信號更小。進一步的，之所以不在第一部分1021設置減振結構1100是因為骨傳導麥克風1020表面的第一部分1021是與使用者臉部1040進行接觸以傳導第二機械振動的。例如，第一部分1021可以是靠近麥克風振膜的一側，第二機械振動表示的是語音信號源提供的語音信號，因此要儘量保證第二機械振動不被削弱。具體的，結合圖10和圖11所示，減振結構1100可以包圍骨傳導麥克風1020表面的第二部分1022，並將第一部分1021空出以便第一部分1021能夠與使用者臉部1040直接接觸。

在一些實施例中，減振結構1100可以通過粘膠連接在骨傳導麥克風表面的第二部分1022。在一些實施例中，減振結構1100還可以通過焊接、卡接、鉚接、螺紋連接（例如，通過螺釘、螺絲、螺杆、螺栓等部件進行連接）、卡箍連接、銷連接、楔鍵連接、一體成型的方式與骨傳導麥克風1020固定。

在一些實施例中，骨傳導麥克風1020的表面的第一部分1021可以設置有傳振層1023。由於骨傳導麥克風1020剛度較大，如果第一部分1021直接與使用者臉部1040接觸的話可能讓使用者感覺到不適，會降低使用者體驗，在第一部分1021設置傳振層1023之後，與使用者接觸時觸感更良好，能夠有效提高使用者使用體驗。

在一些實施例中，傳振層1023需要保持一定的彈性，既能夠減少第二機械振動在傳導過程中的損失，也可以保證使用者帶上聲學輸入輸出設備1000之後觸感良好。在一些實施例中，如果傳振層1023的材料的彈性模量過小，那麼說明傳振層1023的材料的彈性較小，會減弱第二機械振動的強度。因此，在一些實施例中，製作傳振層1023的材料的彈性模量可以大於第二閾值。在一些實施例中，第二閾值可以為0.01Mpa。在一些實施例中，第二閾值可以為0.015Mpa。在一些實施例中，第二閾值可以為0.02Mpa。在一些實施例中，第二閾值可以為0.025Mpa。在一些實施例中，第二閾值可以為0.03Mpa。在一些實施例中，傳振層1023的彈性模量可以在0.03MPa~3000MPa範圍內。在一些實施例中，傳振層1023的彈性模量可以在5MPa~2000MPa範圍內。在一些實施例中，傳振層1023的彈性模量可以在10MPa~1500MPa範圍內。在一些實施例中，傳振層1023的彈性模量可以在10MPa~1000MPa範圍內。在一些實施例中，製作傳振層1023的材料可以為矽膠（矽膠的彈性模量為10Mpa）、橡膠或塑膠（塑膠的彈性模量為1000Mpa）。

在一些實施例中，可以通過降低傳振層1023的厚度來減小第二機械振動在傳導過程中的損耗，當傳振層1023厚度較薄時，即使製作傳振層1023的材料的彈性模量較小，第二機械振動的強度也不會大幅度地被損耗。在一些實施例中，傳振層1023的厚度可以小於30mm。在一些實施例中，傳振層1023的厚度可以小於25mm。在一些實施例中，傳振層1023的厚度可以小於20mm。在一些實施例中，傳振層1023的厚度可以小於15mm。在一些實施例中，傳振層1023的厚度可以小於10mm。在一些實施例中，傳振層1023的厚度可以小於5mm。在一些實施例中，可以採用厚度為5mm的橡膠或矽膠製作成傳振層1023，保證良好觸感的同時還能夠保證骨傳導麥克風1020接收到的第二機械振動的強度。

需要說明的是，以上對於描述的關於的聲學輸入輸出設備1000的實施例既適用於骨傳導揚聲器元件，也適用於氣傳導揚聲器元件。例如，當為骨傳導揚聲器元件時，殼體1050可以為骨傳導揚聲器元件的一部分，骨傳導麥克風1020可以通過減振結構1100與骨傳導揚聲器元件的殼體進行連接。當為氣傳導揚聲器元件時，氣傳導揚聲器元件與骨傳導麥克風1020可以均與殼體連接（例如，振膜與殼體連接，骨傳導麥克風1020與殼體連接），骨傳導麥克風1020與殼體之間還設置有減振結構。

在一些實施例中，可以通過增大聲學輸入輸出設備1000與使用者接觸部分受到的夾緊力來提高骨傳導麥克風接收到的第二機械振動（即第四機械振動）的強度。可以理解的是，當聲學輸入輸出設備1000與使用者接觸部分（例如，使用者臉部1040）接觸越緊密，第二機械振動在傳遞過程中損耗越少，但如果聲學輸入輸出設備1000與使用者接觸部分受到的夾緊力較大，則使用者會感覺到疼痛，使用體驗較差。因此，需要將夾緊力控制在一定範圍內。在一些實施例中，當揚聲器元件1010為氣傳導揚聲器元件時，即聲學輸入輸出設備1000通過氣傳導揚聲器元件向使用者傳遞聲音信號，並通過骨傳導麥克風1020接收使用者的語音信號，在這種情況下，夾緊力可以設置在0.001N~0.3N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.0025N~0.25N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.005N~0.15N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.0075N~0.1N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.01N~0.05N範圍內。在一些實施例中，由於骨傳導揚聲器元件是通過將振動元件產生的機械振動傳遞經由殼體傳遞給使用者臉部使使用者聽到聲音，因此當揚聲器元件1010為骨傳導揚聲器元件時，夾緊力有所不同。例如，當聲學輸入輸出設備1000的揚聲器元件1010包括骨傳導揚聲器元件時，如果夾緊力過小，骨傳導揚聲器元件傳遞給使用者的機械振動的強度也會過小，即聲學輸入輸出設備1000傳遞給使用者的聲音的音量偏小。因此，為了保證使用者接收到的機械振動的強度，在一些實施例中，當聲學輸入輸出設備1000的揚聲器元件1010包括骨傳導揚聲器元件時，需要將夾緊力設置在一定範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.01N~2.5N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.025N~2N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.05N~1.5N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.075N~1N範圍內。在一些實施例中，夾緊力可以設置在0.1N~0.5N範圍內。

在一些實施例中，揚聲器元件1010與骨傳導麥克風1020之間可以是直接連接，例如，骨傳導麥克風1020直接與揚聲器元件1010的殼體1050（骨傳導揚聲器元件的殼體）連接且容納在殼體1050內。在一些實施例中，骨傳導麥克風與揚聲器元件可以是間接連接。

圖12是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的截面示意圖。在一些實施例中，聲學輸入輸出設備1200包括揚聲器元件1210和骨傳導麥克風1220。揚聲器元件1210為骨傳導揚聲器元件。揚聲器元件1210可以包括殼體1250和與殼體1250連接的用於在傳遞聲波中產生第一機械振動的振動元件1211。骨傳導麥克風1220與殼體1250連接。如圖12所示，振動元件1211可以包括傳振片1213、磁路元件1215和線圈1217（或音圈）。磁路元件1215可以用於形成磁場，線圈1217可以在該磁場中發生機械振動從而引起傳振片1213的振動。具體的，當線圈1217中通入信號電流時，線圈1217處於磁路元件1215形成的磁場中，受到安培力的作用產生機械振動。線圈1217的振動會驅動傳振片1213產生機械振動。並且傳振片1213的機械轉動可以進一步轉遞給殼體1250，然後通過殼體1250與使用者接觸使使用者聽到聲音。

在一些實施例中，骨傳導麥克風1220可以設置在殼體1250的內壁上的任意位置，例如，設置在圖12所示的殼體1250下側的內壁與左側的內壁連接處。又例如，設置在殼體1250下側的內壁，不與左側或右側的內壁接觸。聲學輸入輸出設備1200可以與前述一個或多個實施例結合，例如，在圖12所示的骨傳導麥克風1220與殼體1250之間設置減振結構，減小骨傳導麥克風1220接收到的第一機械振動的強度。

圖13是本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的截面示意圖。聲學輸入輸出設備1300包括揚聲器元件1310和骨傳導麥克風1320。在一些實施例中，揚聲器元件1310為氣傳導揚聲器元件，揚聲器元件1310可以包括殼體1350且振動元件1311。振動元件1311可以包括振膜1313、磁路元件1315和線圈1317。磁路元件1315可以用於形成磁場，線圈1317可以在該磁場中發生機械振動從而引起振膜1313的振動。殼體1350與振動元件1311之間具有第一連接。第一連接可以包括第一減振結構。

氣傳導揚聲器元件在工作時，振膜1313會產生機械振動，並且由於振膜1313和殼體1350直接連接（如圖13所示），因此振膜1313振動時會引起殼體1350機械振動。與圖12所示的骨傳導揚聲器元件不同的是，氣傳導揚聲器元件不需要依靠殼體1350的振動傳遞聲波，而是依靠開設在殼體上的若干透聲孔（例如，第一透聲孔1351和第二透聲孔1352）將聲波傳遞給使用者。因此，可以在振動元件1311和殼體1350之間設置第一減振結構以減少殼體1350的機械振動，從而減小骨傳導麥克風1320接收到的殼體1350傳遞的機械振動的強度。

在一些實施例中，第一減振結構可以與前述實施例中的減振結構1100的設置方式相同或者相似，例如，可以採用與減振結構1100相同的厚度，相同的材料、相同的結構製作第一減振結構。在一些實施例中，第一減振結構可以與減振結構1100不同。例如，第一減振結構可以是具有一定彈性的條狀構件或片狀構件。條狀構件或片狀構件的兩端分別連接振膜1313和殼體1350，以降低振膜1313傳遞給殼體1350的機械振動的強度。第一減振結構還可以是環狀構件。環狀構件的中部與振膜連接，環狀構件的外側與殼體1350連接，同樣能夠降低振膜1313傳遞給殼體1350的機械振動的強度。

繼續參考圖13，在一些實施例中，殼體1350與骨傳導麥克風1320之間可以包括第二連接。第二連接可以包括第二減振結構。通過第二減振結構可以減小經由殼體1350傳遞至骨傳導麥克風1320的機械振動（即第三機械振動）的強度。

在一些實施例中，骨傳導麥克風1320與揚聲器元件1310可以分別設置在聲學輸入輸出設備的不同區域，然後在骨傳導麥克風1320與揚聲器元件1310的殼體1350之間設置第二減振結構。在一些實施例中，骨傳導麥克風1320可以單獨設置在聲學輸入輸出設備的其他區域，然後通過第二減振結構與殼體1350進行連接。以在圖17所示的實施例為例，聲學輸入輸出設備1700為單耳頭戴式耳機，骨傳導麥克風1720和揚聲器元件1710分別設置於固定元件1730兩側的兩個耳罩1731中，然後通過固定元件1730進行連接。在圖17所示的實施例中，第二連接包括固定元件1730且設置在固定元件1730兩側的耳罩1731，可以在固定元件1730、耳罩1731上設置第二減振結構。例如，在固定元件1730外套設一層減振材料作為第二減振結構。又例如，在圖18所示的實施例中，聲學輸入輸出設備1800為雙耳頭戴式耳機，耳罩1831上設置有海綿套1833，骨傳導麥克風1820設置在海綿套1833內，通過海綿套1833與揚聲器元件1810的殼體1850連接。在該實施例中，海綿套1833可以相當於第二減振結構，減小傳遞至骨傳導麥克風1820的第一機械振動的強度。關於第二減振結構具體描述可以參見本發明其他實施例（如圖17、圖18和圖19的實施例），此處不再贅述。

上述關於第二減振結構的實施例不僅適用於氣傳導揚聲器元件，也適用於骨傳導揚聲器元件。例如，圖17、圖18所示實施例中的揚聲器元件可以替換為圖12所示的骨傳導揚聲器元件。以圖17為例，骨傳導揚聲器元件和骨傳導麥克風1720分別設置於兩個耳罩1731內，在固定元件1730上仍然可以套設一層減振材料作為第二減振結構。

需要說明的是，當骨傳導麥克風如圖13所示設置在殼體內部，骨傳導麥克風與殼體直接連接時，第二減振結構與前述實施例中的減振結構相同，更多描述可以參見圖10和圖11相關內容，此處不再贅述。

參考圖13所示，在一些實施例中，不僅可以通過在振動元件1311與殼體1350之間增設第一減振結構來減小殼體1350的機械振動強度，還可以通過其他方式來實現該目的。在一些實施例中，可以通過減小振動元件1311的質量來降低振動元件1311振動時對殼體1350的影響，從而減小殼體1350的機械振動強度。振動元件1311可以包括振膜1313，殼體1350的機械振動是由振膜1313振動引起的，如果振動元件1311（例如，振膜1313）的質量較小，那麼振動元件1311振動時對殼體1350的影響就會變小，殼體1350產生的機械振動的強度就小。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.001g~1g範圍內。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.002g~0.9g範圍內。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.003g~0.8g範圍內。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.004g~0.7g範圍內。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.005g~0.6g範圍內。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.005g~0.5g範圍內。在一些實施例中，振膜1313的質量可以控制在0.005g~0.3g範圍內。

類似的，如果殼體1350的質量遠大於振膜1313的質量，那麼振膜1313的機械振動對於殼體1350的影響也較小。因此，在一些實施例中，可以通過增大殼體1350的質量來減小殼體1350的機械振動器強度。在一些實施例中，殼體1350的質量可以控制在2g~20g範圍內。在一些實施例中，殼體1350的質量可以控制在3g~15g範圍內。在一些實施例中，殼體1350的質量可以控制在4g~10g範圍內。在一些實施例中，可以控制殼體1350的質量與振膜1313的質量之比，使得殼體1350的質量遠大於振膜1313的質量，減小振膜1313的機械振動對於殼體1350的影響。在一些實施例中，殼體1350的質量與振膜1313的質量之比可以控制在10~100範圍內。在一些實施例中，殼體1350的質量與振膜1313的質量之比可以控制在15~80範圍內。在一些實施例中，殼體1350的質量與振膜1313的質量之比可以控制在20~60範圍內。在一些實施例中，殼體1350的質量與振膜1313的質量之比可以控制在25~50範圍內。在一些實施例中，殼體1350的質量與振膜1313的質量之比可以控制在30~50範圍內。

圖14是本發明一些實施例所示的具有兩個氣傳導揚聲器元件的聲學輸入輸出設備的截面示意圖，圖15是本發明一些實施例所示的具有兩個氣傳導揚聲器元件的又一聲學輸入輸出設備的截面示意圖。圖14和圖15所示的實施例中，揚聲器元件均為氣傳導揚聲器元件。如圖14所示，在一些實施例中，揚聲器元件1410可以包括第一振動元件1411和第二振動元件1412，第一振動元件1411包括第一振膜1413、第一磁路元件1415和第一線圈1417，第二振動元件1412包括第二振膜1414、第二磁路元件1416和第二線圈1418（或音圈）。在一些實施例中，第一振膜1413和第二振膜1414的振動方向相反。例如，圖14示出了在某一時刻下的第一振膜1413和第二振膜1414的振動方向，其中，第一振膜1413的振動方向為從上至下，第二振膜1414的振動方向為從下至上。由於使用者聽到的聲音並不來源於使用者骨骼、皮膚等感受到的振動，而是第一振膜1413且第二振膜1414通過推動空氣振動改變空氣密度，從而使使用者聽到聲音。所以在不影響氣傳導揚聲器元件輸出的聲音信號音量的情況下，可以通過減小殼體1450且與殼體1450相連的部件（即回聲信號源）的機械振動（即第一機械振動）的強度來減小骨傳導麥克風（圖中未示出）接收的殼體1450傳遞的機械振動（即第三機械振動）的強度，進而減小骨傳導麥克風產生的第一信號的強度。此外，揚聲器元件1410中還設置有與第一振膜1413的振動方向相反的第二振膜1414。氣傳導揚聲器元件中設置了兩個振膜，第一振膜1413產生的機械振動會引起殼體1450進行振動，第二振膜1414產生的機械振動也會引起殼體1450進行振動。又由於第一振膜1413的振動方向和第二振膜1414的振動方向相反，所以在殼體上產生的兩種機械振動互相抵消，從而減小殼體的機械振動的強度。在一些實施例中，兩個振膜可以是同一個氣傳導揚聲器元件內的部件。在另一些實施例中，聲學輸入輸出設備1400可以包括第一氣傳導揚聲器元件和第二氣傳導揚聲器元件，第一振膜1413和第二振膜1414分別為第一氣傳導揚聲器元件和第二氣傳導揚聲器元件內的部件。在圖14所示的實施例中，可以認為是有兩個氣傳導揚聲器元件，分別位於殼體1450的不同的區域，每個氣傳導揚聲器元件包括一個振膜、磁路元件且線圈。

在一些實施例中，殼體1450可以包括第一腔體1455和第二腔體1456，第一振膜1413和第二振膜1414可以分別位於第一腔體1455和第二腔體1456中。殼體1450可以包括對應第一腔體1455的第一部分且對應第二腔體1456的第二部分。第一腔體1455的側壁（即殼體1450的第一部分的側壁）可以開設有第一透聲孔1451和第二透聲孔1452。在一些實施例中，第一透聲孔1451和第二透聲孔1452可以設置在殼體1450的第一部分的不同側壁上。在一些實施例中，第一透聲孔1451和第二透聲孔1452可以設置在殼體1450的第一部分的不相鄰的側壁上，即第一透聲孔1451和第二透聲孔1452可以設置在殼體1450的第一部分的對側位置（如圖14所示）。

第二腔體1456（即殼體1450的第二部分的側壁）的側壁可以開設有第三透聲孔1453和第四透聲孔1454。在一些實施例中，第三透聲孔1453和第四透聲孔1454可以設置在殼體1450的第二部分的不同側壁上。在一些實施例中，第三透聲孔1453和第四透聲孔1454可以設置在殼體1450的第而部分的不相鄰的側壁上，即第三透聲孔1453和第四透聲孔1454可以設置在殼體1450的第二部分的對側位置（如圖14所示）。

如圖14所示，在一些實施例中，第一透聲孔1451與第三透聲孔1453可以設置在殼體1450的同側。第二透聲孔1452與第四透聲孔1454可以設置在殼體1450的同側，以使得第一透聲孔1451發出的聲音相位與第三透聲孔1453發出的聲音相位相同，第二透聲孔1452發出的聲音相位與第四透聲孔1454發出的聲音相位相同。在本實施例中，殼體1450分為了兩個互不連通的腔體，即第一腔體1455和第二腔體1456，第一氣傳導揚聲器元件或（第一振動元件1411）和第二氣傳導揚聲器元件（或第二振動元件1412）分別位於兩個腔體中。第一腔體1455可以由第一振膜1413分為前腔和後腔，第二腔體1456可以由第二振膜1414分為前腔和後腔。第一透聲孔1451和第三透聲孔1453可以相當於第一腔體1455和第二腔體1456的前腔透聲孔，第二透聲孔1452和第四透聲孔1454可以相當於第一腔體1455和第二腔體1456的後腔透聲孔，當第一腔體1455和第二腔體1456的前腔透聲孔的聲音相位相同，且後腔透聲孔的聲音相位也相同時，兩個振膜發出的聲音相位相同，因此不會減小氣傳導的音量。

在一些實施例中，當揚聲器元件1410的振膜數量為多個時，可以對揚聲器元件1410的結構進行調整以縮減整體尺寸。

如圖15所示，在一些實施例中，揚聲器元件1510可以包括第一振動元件1511和第二振動元件1512，第一振動元件1511包括第一振膜1513、第一磁路元件1515和第一線圈1517，同樣的，第二振動元件1512也包括第二振膜1514、第二磁路元件1516和第二線圈1518（或音圈），第一腔體1555和第二腔體1556可以連通。第一磁路元件1515與第二磁路元件1516聯結為一個整體，以減小整個揚聲器元件1510的佔用空間。在一些實施例中，揚聲器元件1510的殼體1550可以包括第一透聲孔1551、第二透聲孔1552、第三透聲孔1553和第四透聲孔1554。圖15中的第一透聲孔1551、第二透聲孔1552、第三透聲孔1553和第四透聲孔1554可以與圖14中的第一透聲孔1451、第二透聲孔1452、第三透聲孔1453和第四透聲孔1454相同或者相似。

在一些實施例中，第一氣傳導揚聲器元件和第二氣傳導揚聲器元件可以是兩個相同的揚聲器。在一些實施例中，第一氣傳導揚聲器元件和第二氣傳導揚聲器元件可以是兩個不相同的揚聲器。例如，在一聲學輸入輸出設備1500中，包括第一氣傳導揚聲器元件和第二氣傳導揚聲器元件，其中，第一氣傳導揚聲器元件可以作為主揚聲器，主要產生使用者所聽到的聲音信號。第二氣傳導揚聲器元件可以作為輔助揚聲器。通過調節輔助揚聲器的機械振動的強度，使其對殼體1550產生與主揚聲器相反的力，減小殼體1550的振動強度。在一些實施例中，揚聲器元件1510可以包括主揚聲器且用於對殼體1550產生與主揚聲器振動方向相反的振動的輔助裝置。在一些實施例中，輔助裝置可以為振動馬達，振動馬達可以對殼體1550產生與主揚聲器的振動方向相反的振動，減小殼體1550的振動強度。在一些實施例中，輔助揚聲器產生的機械振動的強度可以調節。具體的，揚聲器元件1510可以包括輔助揚聲器控制裝置，輔助揚聲器控制裝置可以獲取主揚聲器的機械振動的強度和方向，並基於主揚聲器的機械振動的強度和方向調節輔助揚聲器所產生的機械振動的強度和方向，從而使得輔助揚聲器對殼體的力與主揚聲器對殼體1550的力能夠互相抵消以減小殼體1550的振動，進一步可以減小殼體1550傳遞給骨傳導麥克風1520的振動以減小骨傳導麥克風（圖15中未示出）產生的回聲信號的強度。

需要說明的是，將兩個振膜的振動方向設置成相反的實施方式可以與前述一個或多個實施例相結合。例如，在兩個振膜的振動方向設置成相反的實施例中，可以在第一振膜（例如，第一振膜1413）和殼體（例如，殼體1450）之間且第二振膜（例如，第二振膜1414）和殼體1450之間均設置第二減振結構，減小殼體1450接收到的機械振動，從而減小骨傳導麥克風接收到的第一機械振動的強度。

在一些實施例中，語音信號源可以為使用者提供語音信號時的振動部位。例如，使用者在說話時，其聲帶、嘴巴、鼻腔、喉部等部位的振動的強度明顯要高於耳朵、眼睛等部位，因此，這些部位可以作為語音信號源。在一些實施例中，可以在設計骨傳導麥克風1920時，使得骨傳導麥克風1920可以位於使用者的嘴巴、鼻腔或聲帶中至少一個附近。例如，當聲學輸入輸出設備1900為圖19所示的眼鏡時可以將骨傳導麥克風1920設置在眼鏡的鼻樑架1935中，由於骨傳導麥克風1920靠近使用者的鼻樑，因此接收到的第二機械振動的強度更大，關於圖19所示的眼鏡的更多描述可以在本發明其他實施例中找到，此處不再贅述。如圖19所示，在一些實施例中，可以將聲學輸入輸出設備1900設置為當使用者佩戴聲學輸入輸出設備1900時，骨傳導麥克風1920與使用者的振動部位（圖中未示出）的距離小於第三閾值。如本文所述，以骨傳導麥克風1920與使用者的喉部之間的距離為例，在一些實施例中，第三閾值可以為20cm。在一些實施例中，第三閾值可以為15cm。在一些實施例中，第三閾值可以為10cm。在一些實施例中，第三閾值可以為2cm。在本實施例中，由於骨傳導麥克風1920更靠近使用者的振動部位，因此接收到的第二機械振動（即第四機械振動）的強度更大，骨傳導麥克風1920所產生的第二信號的強度越大，能夠有效提高語音信號強度。

圖16是本發明一些實施例所示的頭戴式耳機的結構示意圖。如圖16所示，在一些實施例中，聲學輸入輸出設備1600可以為頭戴式耳機，包括固定元件1630。固定元件1630可以包括頭帶1632且連接在頭帶1632兩側的兩個耳罩1631，頭帶1632可以用於與將頭戴式耳機與使用者的頭部固定並將兩個耳罩1631固定於使用者的頭部的兩側。每個耳罩1631中均可以設置有骨傳導麥克風1620和揚聲器元件1610。在一些實施例中，骨傳導麥克風1620可以位於耳罩1631中的任意位置，例如，骨傳導麥克風1620可以位於耳罩1631的偏上方的位置。又例如，骨傳導麥克風1620可以位於耳罩1631的偏下方的位置（如圖16所示），當使用者佩戴聲學輸入輸出設備1600時，可以縮短骨傳導麥克風1620與使用者的振動部位的距離。在本實施例中，骨傳導麥克風1620更靠近使用者說話時的振動部位，可以使得骨傳導麥克風1620在使用者說話時接收到的振動部位的振動（即第四機械振動）強度更大，骨傳導麥克風1620所產生的第二信號的強度更大。進而使第二信號的強度與第四信號的強度之比更大，骨傳導麥克風產生的聲音信號中的回聲信號占比更小，使用者體驗更佳。

圖17是本發明一些實施例所示的單耳頭戴式耳機的結構示意圖。如圖17所示，在一些實施例中，聲學輸入輸出設備1700可以為單耳式頭戴耳機，即骨傳導麥克風1720和揚聲器元件1710可以分別設置於兩個耳罩1731中，每個耳罩1731中只設置一個揚聲器元件1710或者一個骨傳導麥克風1720。在本實施例中，由於骨傳導麥克風1720和揚聲器元件1710分別設置在不同的耳罩1731中，位於使用者頭部的兩側，骨傳導麥克風1720和揚聲器元件1710之間的距離較遠，因此骨傳導麥克風1720接收到的揚聲器元件1710產生的第一機械振動的強度較小，即第三機械振動的強度更小，使得骨傳導麥克風1720產生的聲音信號中的回聲信號占比更小，使用者體驗更佳。在一些實施例中，頭帶1732可以包括一個或多個第二減振結構（圖中未示出），用於減小經由頭帶1732傳遞的第一機械振動的強度。在一些實施例中，頭帶1732上可以設置有泡棉，通過泡棉來降低揚聲器元件1710傳遞給骨傳導麥克風1720的第一機械振動的強度。在另一些具體實施例中，頭帶1732可以是由第二減振材料製作而成。減振材料可以與前述一個或多個實施例中的減振材料相同，例如，頭帶1732可以由矽膠或者橡膠等材料製作而成。

在一些實施例中，骨傳導麥克風1720或者揚聲器元件1710也可以不設置在耳罩1731內，例如，骨傳導麥克風可以設置在圖16和圖17所示的頭帶上的D點，D點對應於使用者的頭頂，而揚聲器元件則設置在耳罩內。又例如，揚聲器元件可以設置在圖16和圖17所示的頭帶上的D點，D點對應於使用者的頭頂，而骨傳導麥克風則設置在耳罩內。

圖18是本發明一些實施例所示的雙耳頭戴式耳機的截面示意圖。結合圖16和圖18所示，在一些實施例中，聲學輸入輸出設備1800可以為雙耳頭戴式耳機，包括固定元件1830。固定元件1830可以包括頭帶1832且連接在頭帶1832兩側的兩個耳罩1831。每個耳罩1831的與使用者臉部1840接觸的一側可以設置有海綿套1833，骨傳導麥克風1820可以被容納於海綿套1833內。在設置海綿套1833之後，等同於在骨傳導麥克風1820與揚聲器元件1810的殼體1850之間增設了減振結構，也即前述實施例中所講的第二減振結構，減小殼體1850傳遞揚聲器元件1810傳遞聲波時產生的第一機械振動的強度。進一步的，由於海綿套1833的彈性較大，會減弱經由使用者臉部1840傳遞的第二機械振動的強度，因此，在一些實施例中，海綿套1833的表面有一部分可以設置剛度較大的傳振結構。在一些實施例中，傳振結構可以設置為片狀構件，例如，金屬片或塑膠片（金屬片和塑膠片在圖中均未示出）。在一些實施例中，片狀構件的的外側可以與使用者臉部1840接觸，片狀構件的內側與骨傳導麥克風1820連接。在本實施例中，通過剛度較大的片狀構件使使用者臉部1840與骨傳導麥克風1820進行接觸，盡可能減小骨傳導麥克風1820在使用者說話時接收到的振動部位的振動（即第二機械振動）在傳遞過程中的損耗，提高第四機械振動的強度，進而提高產生的語音信號的強度。

圖19是本發明一些實施例所示的一種眼鏡的結構示意圖。如圖19所示，在一些實施例中，聲學輸入輸出設備1900可以為一種具備揚聲器和麥克風功能的眼鏡，眼鏡可以包括固定元件1930，固定元件1930包括一眼鏡架1931，該眼鏡架1931可以包括眼鏡框1932且兩條眼鏡腿1933，眼鏡腿1933可以包括與眼鏡框1932連接的鏡腿主體1934，至少一條鏡腿主體1934可以包括如上述本發明實施例中的揚聲器元件1910。在一些實施例中，揚聲器元件1910可以包括骨傳導揚聲器元件。骨傳導揚聲器元件可以位於眼鏡腿1933中會與使用者皮膚接觸的部分。在一些實施例中，眼鏡框1932可以包括用於支撐眼鏡框1932於使用者的鼻樑上方的鼻樑架1935，鼻樑架1935內可以設置有如上述本發明實施例中的骨傳導麥克風1920。鼻腔作為使用者提供語音信號時的振動部位，其機械振動的強度較大，將骨傳導麥克風設置於鼻樑架1935內帶來的好處是，一方面可以提高骨傳導麥克風1920接收到的語音信號的機械振動的強度，另一方面是由於骨傳導麥克風1920與揚聲器元件1910設置在眼鏡的不同位置，因此骨傳導麥克風1920接收到的揚聲器元件1910傳遞聲波時產生的第一機械振動的強度更小，骨傳導麥克風1920產生的回聲信號更小。

需要說明的是，上述實施例所述的眼鏡可以是各種類型的眼鏡，例如，太陽鏡，近視眼鏡、遠視眼鏡的。在一些實施例中，眼鏡還可以是具有VR（Virtual Reality）功能或者AR（Augmented Reality）功能的眼鏡。

本發明實施例可能帶來的有益效果包括但不限於：（1）將骨傳導麥克風的振動方向與回聲信號源的振動方向形成的第一夾角設置在設定的角度範圍內，減少骨傳導麥克風接收到的回聲信號源的振動的強度，減少產生的回聲信號（即第一信號）的強度；（2）將骨傳導麥克風的振動方向與語音信號源的振動方向形成的第二夾角設置在設定的角度範圍內，提高骨傳導麥克風接收到的語音信號源的振動的強度，提高產生的語音信號（即第二信號）的強度；（3）將聲學輸入輸出設備與使用者接觸部分受到的夾緊力控制在一定範圍內，使得骨傳導麥克風與使用者接觸的更加緊密，接收到的語音信號源的振動的強度（即第四機械振動的強度）更高；（4）在骨傳導麥克風與揚聲器元件的殼體之間增設減振結構，減少接收到的揚聲器元件的振動的強度（即第三機械振動的強度）；（5）在揚聲器元件的振動元件與殼體之間增設減振結構，通過減振結構減小振動元件的振動對於殼體的影響，從而減小殼體產生的機械振動的強度，最終實現減小骨傳導麥克風接收到的揚聲器元件的振動的強度；（6）將骨傳導麥克風設置為更靠近使用者提供語音信號時的振動部位，增大接收到的語音信號源的振動的強度。需要說明的是，不同實施例可能產生的有益效果不同，在不同的實施例裡，可能產生的有益效果可以是以上任意一種或幾種的組合，也可以是其他任何可能獲得的有益效果。

上文已對基本概念做了描述，顯然，對於所屬技術領域中具有通常知識者來說，上述發明揭露內容僅僅作為示例，而並不構成對本發明的限定。雖然此處並沒有明確說明，所屬技術領域中具有通常知識者可能會對本發明進行各種修改、改進和修正。該類修改、改進和修正在本發明中被建議，所以該類修改、改進、修正仍屬於本發明示範實施例的精神和範圍。

同時，本發明使用了特定詞語來描述本發明的實施例。如“一個實施例”、“一實施例”和/或“一些實施例”意指與本發明至少一個實施例相關的某一特徵、結構或特點。因此，應強調並注意的是，本說明書中在不同位置兩次或多次提及的“一實施例”或“一個實施例”或“一替代性實施例”並不一定是指同一實施例。此外，本發明的一個或多個實施例中的某些特徵、結構或特點可以進行適當的組合。

此外，除非申請專利範圍中明確說明，本發明所述處理元素和序列的順序、數字字母的使用或其他名稱的使用，並非用於限定本發明流程和方法的順序。儘管上述揭露內容中通過各種示例討論了一些目前認為有用的發明實施例，但應當理解的是，該類細節僅起到說明的目的，附加的申請專利範圍並不僅限於揭露的實施例，相反地，申請專利範圍旨在覆蓋所有符合本發明實施例實質和範圍的修正和等價組合。例如，雖然以上所描述的系統元件可以通過硬體設備實現，但是也可以只通過軟體的解決方案得以實現，如在現有的伺服器或行動設備上安裝所描述的系統。

同理，應當注意的是，為了簡化本發明揭露內容的表述，從而幫助對一個或多個發明實施例的理解，前文對本發明實施例的描述中，有時會將多種特徵歸併至一個實施例、附圖或對其的描述中。但是，這種揭露方式並不意味著本發明物件所需要的特徵比申請專利範圍中提及的特徵多。實際上，實施例的特徵要少於上述揭露的單個實施例的全部特徵。

一些實施例中使用了描述成分、屬性數量的數字，應當理解的是，此類用於實施例描述的數字，在一些示例中使用了修飾詞“大約”、“近似”或“大體上”等來修飾。除非另外說明，“大約”、“近似”或“大體上”表明所述數字允許有±20％的變化。相應地，在一些實施例中，說明書和申請專利範圍中使用的數值資料均為近似值，該近似值根據個別實施例所需特點可以發生改變。在一些實施例中，數值資料應考慮規定的有效位數並採用一般位數保留的方法。儘管本發明一些實施例中用於確認其範圍廣度的數值域和資料為近似值，在具體實施例中，此類數值的設定在可行範圍內盡可能精確。最後，應當理解的是，本發明中所述實施例僅用以說明本發明實施例的原則。其他的變形也可能屬於本發明的範圍。因此，作為示例而非限制，本發明實施例的替代配置可視為與本發明的教導一致。相應地，本發明的實施例不僅限於本發明明確介紹和描述的實施例。

100:聲學輸入輸出設備 110:揚聲器元件 120:麥克風元件 130:固定元件 200:聲學輸入輸出設備 210:耳機芯 231:耳掛 232:耳機殼體 233:電路外殼 234:後掛 236:保護套管 237:外殼保護器 260:控制電路 270:電池 2321:接觸表面 300:聲學輸入輸出設備 310:揚聲器元件 320:骨傳導麥克風 330:固定元件 340:使用者臉部 350:殼體 360:語音信號源 370:第一彈性連接 380:回聲信號源 390:第二彈性連接 520:骨傳導麥克風 560:語音信號源 570:第一彈性連接 580:回聲信號源 590:第二彈性連接 620:骨傳導麥克風 660:語音信號源 680:回聲信號源 810:第一信號的強度曲線 820:第二信號的強度曲線 910:第一信號的強度曲線 920:第二信號的強度曲線 1000:聲學輸入輸出設備 1010:揚聲器元件 1020:骨傳導麥克風 1021:第一部分 1022:第二部分 1023:傳振層 1040:使用者臉部 1050:殼體 1100:減振結構 1200:聲學輸入輸出設備 1210:揚聲器元件 1211:振動元件 1213:傳振片 1215:磁路元件 1217:線圈 1220:骨傳導麥克風 1250:殼體 1300:聲學輸入輸出設備 1311:振動元件 1313:振膜 1315:磁路元件 1317:線圈 1320:骨傳導麥克風 1350:殼體 1351:第一透聲孔 1352:第二透聲孔 1400:聲學輸入輸出設備 1410:揚聲器元件 1411:第一振動元件 1412:第二振動元件 1413:第一振膜 1414:第二振膜 1415:第一磁路元件 1416:第二磁路元件 1417:第一線圈 1418:第二線圈 1450:殼體 1451:第一透聲孔 1452:第二透聲孔 1453:第三透聲孔 1454:第四透聲孔 1455:第一腔體 1456:第二腔體 1500:聲學輸入輸出設備 1510:揚聲器元件 1511:第一振動元件 1512:第二振動元件 1513:第一振膜 1514:第二振膜 1515:第一磁路元件 1516:第二磁路元件 1517:第一線圈 1518:第二線圈 1550:殼體 1551:第一透聲孔 1552:第二透聲孔 1553:第三透聲孔 1554:第四透聲孔 1555:第一腔體 1556:第二腔體 1600:聲學輸入輸出設備 1610:揚聲器元件 1620:骨傳導麥克風 1630:固定元件 1631:耳罩 1632:頭帶 1700:聲學輸入輸出設備 1710:揚聲器元件 1720:骨傳導麥克風 1730:固定元件 1731:耳罩 1732:頭帶 1800:聲學輸入輸出設備 1810:揚聲器元件 1820:骨傳導麥克風 1830:固定元件 1831:耳罩 1832:頭帶 1833:海綿套 1840:使用者臉部 1850:殼體 1900:聲學輸入輸出設備 1910:揚聲器元件 1920:骨傳導麥克風 1930:固定元件 1932:眼鏡框 1933:眼鏡腿 1934:鏡腿主體 1935:鼻樑架

本發明將以示例性實施例的方式進一步說明，這些示例性實施例將通過附圖進行詳細描述。這些實施例並非限制性的，在這些實施例中，相同的元件符號表示類似的結構，其中：

[圖1]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的結構模組圖；

[圖2A]和[圖2B]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的結構示意圖；

[圖3]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的部分結構的截面示意圖；

[圖4]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的振動傳遞的簡易示意圖；

[圖5]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的又一機械振動傳遞模型的示意圖；

[圖6]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的振動傳遞的另一結構示意圖；

[圖7]係根據本發明一些實施例所示的二軸麥克風計算產生電信號的示意圖；

[圖8]係根據本發明一些實施例所示的第二信號和第一信號的強度曲線圖；

[圖9]係根據本發明一些實施例所示的第二信號和第一信號的又一強度曲線圖；

[圖10]係根據本發明一些實施例所示的骨傳導麥克風與減振結構連接的截面示意圖；

[圖11]係根據本發明一些實施例所示的有減振結構的聲學輸入輸出設備的截面示意圖；

[圖12]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的截面示意圖；

[圖13]係根據本發明一些實施例所示的聲學輸入輸出設備的截面示意圖；

[圖14]係根據本發明一些實施例所示的具有兩個氣傳導揚聲器元件的聲學輸入輸出設備的截面示意圖；

[圖15]係根據本發明一些實施例所示的具有兩個氣傳導揚聲器元件的聲學輸入輸出設備的又一截面示意圖；

[圖16]係根據本發明一些實施例所示的頭戴式耳機的結構示意圖；

[圖17]係根據本發明一些實施例所示的單耳頭戴式耳機的結構示意圖；

[圖18]係根據本發明一些實施例所示的雙耳頭戴式耳機的截面示意圖；

[圖19]係根據本發明一些實施例所示的一種眼鏡的結構示意圖。

100:聲學輸入輸出設備

110:揚聲器元件

120:麥克風元件

130:固定元件

Claims (10)

1. 一種聲學輸入輸出設備，包括： 揚聲器元件，用於藉由產生第一機械振動來傳遞聲波；以及 麥克風，用於接收在語音信號源提供語音信號時所產生的第二機械振動，所述麥克風在所述第一機械振動和所述第二機械振動的作用下分別產生第一信號和第二信號，其中，在一定頻率範圍內，所述第一機械振動的強度與所述第一信號的強度的比值大於所述第二機械振動的強度與所述第二信號的強度的比值。
2. 如請求項1之聲學輸入輸出設備，其中，所述揚聲器元件為骨傳導揚聲器元件，所述骨傳導揚聲器元件包括殼體和與所述殼體連接的用於產生所述第一機械振動的振動元件，所述麥克風與所述殼體直接或間接連接。
3. 如請求項1之聲學輸入輸出設備，進一步包括減振結構，所述麥克風通過所述減振結構與所述揚聲器元件連接，其中，所述減振結構包括彈性模量小於第一閾值的減振材料。
4. 如請求項3之聲學輸入輸出設備，其中，所述麥克風的表面的第一部分用於傳導所述第二機械振動，所述麥克風的表面的第二部分外設置有所述減振結構並通過所述減振結構與所述揚聲器元件連接。
5. 如請求項3之聲學輸入輸出設備，其中，所述麥克風的表面的第一部分設置有傳振層，所述傳振層的材料的彈性模量大於第二閾值。
6. 如請求項1之聲學輸入輸出設備，其中，所述揚聲器元件包括殼體以及振動元件，所述殼體與所述振動元件之間具有第一連接，所述麥克風與所述殼體之間具有第二連接，所述第一連接包括第一減振結構，所述第二連接包括第二減振結構。
7. 如請求項1之聲學輸入輸出設備，其中，所述揚聲器元件包括第一振膜和第二振膜，所述第一振膜和所述第二振膜的振動方向相反； 所述揚聲器元件包括殼體，所述殼體包括第一腔體和第二腔體，所述第一振膜和所述第二振膜分別位於所述第一腔體和所述第二腔體中； 所述第一腔體的側壁開設有第一透聲孔和第二透聲孔，所述第二腔體的側壁開設有第三透聲孔和第四透聲孔，所述第一透聲孔發出的聲音相位與所述第三透聲孔發出的聲音相位相同，所述第二透聲孔發出的聲音相位與所述第四透聲孔發出的聲音相位相同。
8. 如請求項7之聲學輸入輸出設備，其中，所述第一透聲孔和所述第三透聲孔設置在所述殼體的同一側壁上，所述第二透聲孔和所述第四透聲孔設置在所述殼體的同一側壁上，所述第一透聲孔和所述第二透聲孔設置在所述殼體的不相鄰的側壁上，所述第三透聲孔和所述第四透聲孔設置在所述殼體的不相鄰的側壁上。
9. 如請求項7之聲學輸入輸出設備，其中，所述揚聲器元件進一步包括用於形成磁場的第一磁路元件和第二磁路元件，所述第一磁路元件用於使所述第一振膜產生振動，所述第二磁路元件用於使所述第二振膜產生振動； 所述第一腔體和所述第二腔體連通，所述第一磁路元件和所述第二磁路元件直接或間接連接。
10. 一種聲學輸入輸出設備，包括： 揚聲器元件，用於藉由產生第一機械振動來傳遞聲波；以及 麥克風，用於接收在語音信號源提供語音信號時所產生的第二機械振動，所述麥克風在所述第一機械振動和所述第二機械振動的作用下分別產生第一信號和第二信號； 所述麥克風的振動方向與所述第一機械振動的方向形成的第一夾角在設定的角度範圍內，使得在一定頻率範圍內，所述第一機械振動的強度與所述第一信號的強度的比值大於所述第二機械振動的強度與所述第二信號的強度的比值。

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