專利名稱：用于骨傳導(dǎo)裝置中的耳機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種耳機(jī)，尤其是一種用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，市面上的普通耳機(jī)戴的時間長了會使人產(chǎn)生疲勞感，嚴(yán)重者還會 導(dǎo)致聽力下降，危害使用者的身體健康，并且在嘈雜的環(huán)境中使用，由于噪 聲的影響，通信對方傳來的信號和傳給通信對方的信號都會受到噪聲的干擾， 從而難以達(dá)到較好的視聽使用效果。
另外，雖然采用骨傳導(dǎo)方式的耳機(jī)目前己有應(yīng)用，如助聽器、耳機(jī)、手 機(jī)電話等，但它只是將音頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N振動頻率傳遞到聽骨，達(dá)到獲取 聲音的目的，從而功能比較單一。另外，由于現(xiàn)有的骨傳導(dǎo)式耳機(jī)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，內(nèi)部組件較多，也不利于日常的維護(hù)與清潔。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單合理，能夠有效消除外界噪 音干擾，避免空氣傳導(dǎo)方式給耳膜帶來的損害，并且能夠接收到周邊環(huán)境的 語音信息的一種骨傳導(dǎo)裝置的一種用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)， 包括殼體及與所述殼體連接的電源，所述殼體內(nèi)部設(shè)有麥克風(fēng)、放大器與振 蕩器，所述殼體內(nèi)部還設(shè)有移頻移相器、回聲消除器與匹配器。
所述移頻移相器的內(nèi)部設(shè)有頻率合成器。
所述頻率合成器包括用于對頻率控制字符進(jìn)行線性累加的相位累加模 塊、相位加法模塊、波形存儲模塊、數(shù)字乘法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與低通濾 波模塊。
所述匹配器內(nèi)部還設(shè)有用于將低電壓信號轉(zhuǎn)換為聲音信號的聲電轉(zhuǎn)換器。
所述麥克風(fēng)的體積為5立方毫米，響應(yīng)頻率為5Hz—40000Hz，并且與所 述移頻移相器、所述回聲消除器、所述放大器、所述振蕩器及所述匹配器相 連接。
所述振蕩器由晶體振蕩器與壓控振蕩器構(gòu)成。
所述放大器包括前置放大模塊、功率放大模塊、預(yù)放大器、移頻器與相 位探測單元。
所述相位累加模塊與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊還分別與信號參考模塊相連接。 所述晶體振蕩器與所述壓控振蕩器之間還設(shè)有功分器。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)
本實(shí)用新型的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，包括殼體及與其連接的 電源，殼體內(nèi)部不但設(shè)有麥克風(fēng)、放大器與振蕩器，還設(shè)有移頻移相器、回 聲消除器與匹配器。該匹配器內(nèi)部設(shè)有聲電轉(zhuǎn)換器；移頻移相器的內(nèi)部設(shè)有 頻率合成器，頻率合成器主要由相位累加模塊與波形存儲模塊構(gòu)成。麥克風(fēng) 的體積為5立方毫米，響應(yīng)頻率為5Hz—40000Hz，并且與移頻移相器、回聲 消除器、放大器、振蕩器及匹配器相連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單合理、 佩戴方便、使用安全，通過骨頭介質(zhì)來傳導(dǎo)聲音，避免使人產(chǎn)生疲勞感，也 保護(hù)使用者的聽力，并且能夠有效消除外界噪音干擾功能，同時解決了在使 用空氣傳導(dǎo)接收裝置時使用者無法接收周邊環(huán)境語音信息的弊端，還能夠接 收到周邊環(huán)境的語音信息，為聽力障礙患者提供了一種全新的語音接收方式。


圖l為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)框圖2為本實(shí)用新型頻率合成器與信號參考模塊連接框圖； 圖3為本實(shí)用新型頻率實(shí)測圖4為本實(shí)用新型振動裝置與放大器連接結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式

圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)框圖，本實(shí)用新型通過與其連接的電源為其內(nèi)部的部件提供電能，其內(nèi)部組件包括麥克風(fēng)、移頻移相器、回聲消除器、 放大器、振蕩器及匹配器，振蕩器依次與放大器、移頻移相器、匹配器、回 聲消除器與麥克風(fēng)連接。該振蕩器由晶體振蕩器與壓控振蕩器構(gòu)成，晶體振
蕩器與壓控振蕩器之間還設(shè)有功分器；放大器包括前置放大模塊、功率放大 模塊、移頻器與相位探測模塊；移頻移相器的移相范圍為0—2tt，移相步進(jìn)值 小于且等于0.1°，頻率轉(zhuǎn)換時間小于且等于lps，雜散值大于且等于75dB。 移頻移相器內(nèi)部還設(shè)有頻率合成器，頻率合成器包括用于對頻率控制字符進(jìn) 行線性累加的相位累加模塊、相位加法模塊、波形存儲模塊、數(shù)字乘法模塊、 數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與低通濾波模塊。匹配器的內(nèi)部設(shè)有聲電轉(zhuǎn)換器，匹配器用于 的高電壓信號轉(zhuǎn)換為低電壓信號，然后低電壓信號輸入其內(nèi)部的聲電轉(zhuǎn)換器 中，該聲電轉(zhuǎn)換器用于將低電壓信號轉(zhuǎn)換為聲音信號，然后將傳輸至回聲清 除器內(nèi)部。聲學(xué)回聲消除器是對揚(yáng)聲器信號與由它產(chǎn)生的多路徑回聲的相關(guān) 性為基礎(chǔ)，建立遠(yuǎn)端信號的語音模型，利用它對回聲進(jìn)行估計(jì)，并不斷地修 改濾波器的系數(shù)，使得估計(jì)值更加逼近真實(shí)的回聲。然后，將回聲估計(jì)值從 話筒的輸入信號中減去，從而達(dá)到消除回聲的目的。聲學(xué)回聲消除器還將話 筒的輸入與揚(yáng)聲器過去的值相比較，從而消除延長延遲的多次反射的聲學(xué)回 聲。根椐存儲器存放的過去的揚(yáng)聲器輸出值的多少，聲學(xué)回聲消除器可以消 除各種延遲的回聲；該麥克風(fēng)利用硅芯片制造工藝首先在硅表面之下蝕刻出 一個極其微小的孔狀空間，然后在其上覆蓋一層厚度僅為500納米的薄膜。 當(dāng)聲波傳至孔穴中的時候，其表面的這層薄膜將振動并產(chǎn)生電子信號。該信 號經(jīng)由其它電子器件等經(jīng)過進(jìn)一步處理后，就可以達(dá)到麥克風(fēng)的錄音以及擴(kuò) 音效果。該麥克風(fēng)的外形為傳統(tǒng)的芯片狀，響應(yīng)頻率為5Hz—40000Hz，其體 積僅為約5立方毫米，是目前普通微型麥克風(fēng)的約十分之一。
圖2為本實(shí)用新型頻率合成器與信號參考模塊連接框圖。頻率合成器包 括用于對頻率控制字符進(jìn)行線性累加的相位累加模塊、相位加法模塊、波形 存儲模塊、數(shù)字乘法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與低通濾波模塊，相位累加模塊與 所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊還分別與信號參考模塊相連接。其中，參考信號單元為高 穩(wěn)晶振，其輸出信號用于提供DDS頻率合成器各種部件的同步工作；相位累 加器是DDS頻率合成器的核心，它由一個N位字長的二進(jìn)制加法器和一個由 時鐘fc取樣的N位寄存器組成，作用是對頻率控制字K進(jìn)行線性累加；波形 存儲器中所存儲的是一張函數(shù)波形查詢表，對應(yīng)不同的相位碼址輸出不同的幅度編碼。當(dāng)相位控制字為0，幅度控制字為l時，相位累加器輸出的相位序 列對波形存儲器尋址，得到一系列離散的幅度編碼。該幅度編碼經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換 后得到對應(yīng)的階梯波，最后經(jīng)低通濾波器平滑后可得到所需的模擬波形。設(shè) 相位累加器字長為N，則DDS頻率合成器輸出頻率fo和頻率分辨率Afmin
厶fmin豕
通過改變相位控制字P可以控制輸出信號的相位參數(shù)，令相位加法器的 字長為M，當(dāng)相位控制字由O躍變到P (P#0)時，波形存儲器的輸入為相位 累加器的輸出與相位控制字P之和，因而其輸出的幅度編碼相位會增加 2兀p/2M，使最后輸出的模擬信號產(chǎn)生相移。相移最小步進(jìn)主要取決于相位加 法器的字長，相移分辨率則取決于相位累加器的字長N，如以下兩個公式所 示
n 2 it 2 b
DDS頻率合成器輸出信號的幅度可通過在波形存儲器之后插入一個數(shù)字 相乘器來實(shí)現(xiàn)，幅度控制字A起到對波形存儲器的輸出幅度編碼進(jìn)行加權(quán)的 作用。
由以上分析可知，當(dāng)DDS頻率合成器的相位累加器字長和相位加法器字 長固定后，通過改變K、 P、 A可有效地控制DDS頻率合成器輸出模擬信號 的頻率、相位和幅度。
圖3為本實(shí)用新型頻率實(shí)測圖。由圖3可知，DDS頻率合成器是一個全 數(shù)字結(jié)構(gòu)的開環(huán)系統(tǒng)，無反饋環(huán)節(jié)，因此其速度極快， 一般都在毫微秒量級。
由于全數(shù)字結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致DDS頻率合成器的致命缺陷即雜波分布廣泛，當(dāng) 落入輸出頻帶內(nèi)，則無法濾除。雜散主要是由于數(shù)字器件的非理想特性而帶 來的幅度量化誤差、相位截斷誤差等因素所致。
其主要雜波分量遵循Nyquist抽樣定理，雜波分量出現(xiàn)在參考頻率與輸出 頻率的組合處，艮P-
nfc±fo(n=0， ±1， ±2，...)處。在fo處的信號最強(qiáng)，距輸出頻率最近的雜波分量為fc-fo。
DDS頻率合成器原理上是一個分頻器，因此理論上DDS輸出信號的相位 噪聲較時鐘信號更好，但是由于數(shù)字器件本身噪聲基底的限制以及其他一些 不可預(yù)知的因素，因而DDS頻率合成器輸出信號的相噪都不及時鐘信號。
圖4本實(shí)用新型振動裝置與放大器連接結(jié)構(gòu)框圖，該振蕩器由晶體振蕩 器與兩個壓控振動器構(gòu)成，晶體振蕩器與兩個壓控振蕩器之間還設(shè)有功分器。 該放大器分別由兩個前置放大模塊與功率放大模塊構(gòu)成，兩個功率放大模塊 通過線路分別與相位探測模塊連接，該相位探測模塊分別與兩個移頻器及其 中一個壓控振蕩器連接。
該放大器內(nèi)部采用雙積分電子電路，不同于傳統(tǒng)的低通濾波器原理。所 謂積分電路是由一個串接在反饋環(huán)路內(nèi)的電容器和一個運(yùn)算放大器等構(gòu)成的 一個電子電路，與電容器并聯(lián)的電阻用來阻此積分器對過低頻率的積分引起 的運(yùn)算放大器直流電聲失調(diào)而造成過載，這一電路頻率回應(yīng)隨頻率的降低而 斜率上升，頻率每降低一個倍頻程而頻率回應(yīng)則以6dB的斜率上升。
以上公開的僅為本實(shí)用新型的幾個具體實(shí)施例，但是，本實(shí)用新型并非 局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求1、一種用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，包括殼體及與所述殼體連接的電源，所述殼體內(nèi)部設(shè)有麥克風(fēng)、放大器與振蕩器，其特征在于，所述殼體內(nèi)部還設(shè)有移頻移相器、回聲消除器與匹配器。
2、 如權(quán)利要求l所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述移頻移相器的內(nèi)部設(shè)有頻率合成器。
3、 如權(quán)利要求2所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述頻率合成器包括用于對頻率控制字符進(jìn)行線性累加的相位累加模塊、相 位加法模塊、波形存儲模塊、數(shù)字乘法模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊與低通濾波模塊。
4、 如權(quán)利要求l所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述匹配器內(nèi)部還設(shè)有用于將低電壓信號轉(zhuǎn)換為聲音信號的聲電轉(zhuǎn)換器。
5、 如權(quán)利要求l所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述麥克風(fēng)的體積為5立方毫米，響應(yīng)頻率為5Hz—40000Hz，并且與所述移 頻移相器、所述回聲消除器、所述放大器、所述振蕩器及所述匹配器相連接。
6、 如權(quán)利要求l所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述振蕩器由晶體振蕩器與壓控振蕩器構(gòu)成。
7、 如權(quán)利要求l所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述放大器包括前置放大模塊、功率放大模塊、預(yù)放大器、移頻器與相位探 測單元。
8、 如權(quán)利要求3所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述相位累加模塊與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊還分別與信號參考模塊相連接。
9、 如權(quán)利要求6所述的用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，其特征在于， 所述晶體振蕩器與所述壓控振蕩器之間還設(shè)有功分器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于骨傳導(dǎo)裝置中的改進(jìn)式耳機(jī)，包括殼體及與其連接的電源，殼體內(nèi)部不但設(shè)有麥克風(fēng)、放大器與振蕩器，還設(shè)有移頻移相器、回聲消除器與匹配器。該匹配器內(nèi)部設(shè)有聲電轉(zhuǎn)換器；移頻移相器的內(nèi)部設(shè)有頻率合成器，頻率合成器主要由相位累加模塊與波形存儲模塊構(gòu)成。麥克風(fēng)的體積為5立方毫米，響應(yīng)頻率為5Hz-40000Hz，并且與移頻移相器、回聲消除器、放大器、振蕩器及匹配器相連接。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單合理，通過骨頭介質(zhì)來傳導(dǎo)聲音，避免使人產(chǎn)生疲勞感，也保護(hù)使用者的聽力，并且能夠有效消除外界噪音干擾功能，還能夠接收到周邊環(huán)境的語音信息，為聽力障礙患者提供了一種全新的語音接收方式。
文檔編號H04R1/10GK201222804SQ20082012805
公開日2009年4月15日 申請日期2008年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月15日
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