【专利解密】深圳韶音科技深耕骨传导技术

2020年12月4日 作者 火狐体育

【嘉德点评】韶音科技的骨传导扬声器专利,巧妙的在现有结构上添加了引声孔,从而利用声波干涉原理达到了减少漏音的效果,不仅抑制漏音的效果好,而且实现简单

集微网消息,骨传导扬声器也称为振动扬声器,其通过产生与声音信号相同频率与相应幅度的机械振动,推动人体组织与骨骼,从而刺激耳蜗中的听觉神经,使人听到声音,此外,骨传导扬声器也被称为骨传导耳机。

如上图,为现有技术中的骨传导扬声器的结构示意图,其包括:开口状外壳110、振动面板121、换能装置122和连接件123。换能装置可以实现电信号向机械振动转换,振动面板与换能装置固定相连,在换能装置的带动下同步振动。

振动面板从外壳的开口伸出,与人体皮肤贴合,振动通过人体组织与骨骼传递到听觉神经,从而使人听到声音。连接件设置在换能装置与外壳之间,用于将振动的换能装置定位在外壳中,一般为弹性材料制成。

然而,这样设计的弊处在于,换能装置的机械振动,不仅带动振动面板的振动,也会通过连接件传导至外壳,使得外壳也产生振动。所以,骨传导扬声器产生的机械振动既能推动人体组织,也在振动面板与外壳未接触人体组织的部分推动空气,从而产生了空气声。

这种空气声即为漏音,“漏音”在有些应用场合中是无害的;但在有些应用场合,比如人在使用骨传导扬声器进行通讯时希望保护隐私时,或者是希望在听音乐时不要打打扰他人时,就不希望有漏音的存在。

为了消除这种漏音,韶音科技早在14年就申请了一项名为“一种抑制骨传导扬声器漏音的方法及骨传导扬声器”的发明专利(申请号:201410005804.0),申请人为深圳市韶音科技有限公司。

根据该专利目前公开的资料,让我们一起来看看这项骨传导技术吧。

如上图,为骨传导技术中涉及的声学干涉原理示意图,倘若要减少漏音,就必须要从骨传导的原理入手,我们知道声波的两个重要参数是频率和振幅,相同频率的两个声波在空间中会发生干涉,即两个声波的振幅相互叠加。

如图所示,若在空间不同位置中存在声源一和声源二,且两声源的频率相同,两个声源发出的声波可能在空间的某一点A相遇:若两个声源的声波在A点恰好相位相同,就会在A点使同相振幅相互累加,信号增大;相反,若在A点相位相反,则使反相振幅相互消减,信号就会减小。

基于这种声学干涉原理,该专利发明了一种新型的骨传导扬声器的结构,如上图所示,这种骨传导扬声器包括外壳10、振动面板21和换能装置22。

如上图右侧为其平面结构图,可以看到在引声孔的附近还安置有连接件23,这是一个独立的部件,振动面板和换能装置通过连接件固定在外壳上,通常为了减少对震动的约束而使用弹性材料制作而成。

用于产生振动的换能装置容置在外壳的内部,外壳上分布有多个引声孔30,用于将外壳内部空气振动所形成的壳内声波引出至外部,与外壳振动推动壳外空气所形成的漏音声波发生干涉,从而降低漏音声波的振幅。

与传统方案相比,该专利主要在设计中添加了这种引声孔,能够将壳内声波引导传播至壳外,即减小了漏音。

最后,我们来看看这种抑制骨传导扬声器漏音的方法流程图,如上图所示,首先该装置需要具有贴合人体皮肤并传递振动的振动面板和换能装置,其次,换能装置可以带动振动面板振动,外壳也随之振动并推动外部空气,形成在空气中传播的漏音声波。

设置在外壳上的引声孔将壳内空气被推动后所形成的壳内声波,从引声孔导出至外壳的外部,并与漏音声波形成干涉,从而可以抑制骨传导扬声器的漏音。

以上就是韶音科技发明的抑制骨传导扬声器漏音的方法,这种技术利用了声波干涉原理以消减振幅,从而达到减小漏音的效果。不仅抑制漏音的效果好,而且实现简单,不增加骨传导扬声器的体积和重量,也几乎不增加产品成本。

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(校对/holly)