Область техники
Настоящее изобретение относится к акустической сфере, а именно к устройствам вывода звука.
Предыдущий уровень техники
В настоящее время наблюдается процесс непрерывного появления и распространения носимых устройств с функцией вывода звука. Особенно это касается способов прослушивания с открытыми ушами (то есть способов, не требующих вставлять или прятать акустическое устройство в ухо), из-за своей ориентированности на здоровье и безопасности такие носимые устройства становятся все более и более популярными. Упомянутые способы прослушивания с открытыми ушами могут быть реализованы как посредством воздушной передачи звука, так и посредством передачи звука через кости скелета. Однако, способ воздушной передачи звука требует наличия акустического устройства относительно большого объема и конструкции и одновременно с этим создает заметный звук утечки для внешней среды. Способ костной проводимости генерирует мощную низкочастотную вибрацию и также способен создавать определенный звук утечки для внешней среды. Указанные недостатки отрицательно сказываются на использовании способов прослушивания с открытыми ушами и ограничивают их применение.
Поэтому необходимо предоставить устройство вывода звука, улучшающее эффект прослушивания с открытыми ушами и устраняющее недостатки, связанные с созданием звука утечки для внешней среды.
Раскрытие сущности изобретения
Ниже представлен краткий обзор резюме по изобретению, чтобы дать общее представление о некоторых его аспектах. Следует понимать, что данная часть ни в коей мере не рассчитана на то, чтобы определять какую-либо ключевую или важную часть изобретения, равно как и не рассчитана на то, чтобы каким-либо образом ограничивать область притязаний изобретения. Ее целью лишь является в упрощенной форме представить некоторые понятия и концепции в качестве преамбулы к более подробному описанию, которое будет описано ниже.
В данной заявке представлено устройство вывода звука, способное создавать передаваемую через кости скелета звуковую волну (далее сокращенно «звуковую волну костной проводимости») и звуковую волну, передаваемую по воздуху (далее сокращенно «звуковую волну воздушной проводимости»), которое посредством регулировки акустических характеристик звуковых волн костной проводимости и звуковых волн воздушной проводимости (таких как фаза, амплитуда, диапазон частот) реализует комбинирование слухового и тактильного раздражения разных типов с целью усилить эффект слышимости и устранить недостатки, связанные с созданием звука утечки во внешнюю среду, что позволяет улучшить пользовательское восприятие.
В данной заявке, с одной стороны, представлено устройство вывода звука. Упомянутое устройство вывода звука включает в себя вибрационный динамик, который сконфигурирован для создания звуковой волны костной проводимости; и динамик воздушной проводимости, который сконфигурирован для создания звуковой волны воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука сконфигурировано для вывода звуковой волны в пределах целевого частотного диапазона. Упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя высокочастотный блок целевого частотного диапазона, а упомянутая звуковая волна воздушной проводимости включает в себя низкочастотный блок целевого частотного диапазона.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый вибрационный динамик также сконфигурирован для создания волн низкочастотной вибрации, воспринимаемых кожным покровом пользователя.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона, упомянутая звуковая волна воздушной проводимости также включает в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя низкочастотный блок в пределах целевого частотного диапазона; упомянутая звуковая волна костной проводимости накладывается на упомянутую звуковую волну воздушной проводимости таким образом, что выход от упомянутого устройства вывода звука на низких средних частотах становится больше его вывода на высоких средних частотах.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая звуковая волна воздушной проводимости включает в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона, упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя нижнечастотный блок и среднечастотный блок целевого частотного диапазона; упомянутая звуковая волна костной проводимости охватывает более широкий частотный диапазон в сравнении с упомянутой звуковой волной воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая звуковая волна воздушной проводимости включает в себя среднечастотный блок и высокочастотный блок целевого частотного диапазона, упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона; упомянутая звуковая волна воздушной проводимости охватывает более широкий частотный диапазон в сравнении с упомянутой звуковой волной костной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая звуковая волна воздушной проводимости вместе с упомянутой звуковой волной костной проводимости включают в себя звуковую волну изолирующей частоты.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый вибрационный динамик и упомянутый динамик воздушной проводимости связаны посредством механической конструкции, в результате чего как минимум часть упомянутой звуковой волны костной проводимости в качестве входного сигнала входит в упомянутой динамик воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука также включает в себя модуль обработки сигнала, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала. В том числе, упомянутый вибрационный динамик включает в себя вибрационный узел, который имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала для приема упомянутого управляющего сигнала, и на основе упомянутого управляющего сигнала генерирует упомянутую звуковую волну костной проводимости. Упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя корпус, который соединен с упомянутым вибрационным узлом и на основе упомянутой звуковой волны костной проводимости генерирует упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения в качестве соединения упомянутого корпуса с упомянутым вибрационным узлом используется жесткое соединение.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус соединен с упомянутым вибрационным узлом через упругий элемент.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука является наушниками, которые имеют четырехугольную конструкцию.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие для выхода звука; в том числе, упомянутая звуковая волна воздушной проводимости выходит из внутренней полости упомянутого корпуса вовне через упомянутое отверстие для выхода звука.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя сетку звуковой модуляции, которая покрывает упомянутое отверстие выхода звука для регулировки частоты упомянутой звуковой волны воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука является наушниками.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое отверстие для вывода звука имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие повернуто от упомянутой височной впадины.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое отверстие для вывода звука имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие обращено к наружному слуховому проходу упомянутого пользователя.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое отверстие для вывода звука имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие обращено за ухо упомянутого пользователя.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое отверстие для вывода звука имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие обращено к темени упомянутого пользователя.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука также включает в себя модуль обработки сигнала, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала. В том числе, упомянутый вибрационный динамик включает в себя вибрационный узел, который имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала для приема упомянутого управляющего сигнала, и на основе упомянутого управляющего сигнала генерирует упомянутую звуковую волну костной проводимости. В том числе, упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя корпус, который соединен с упомянутым вибрационным узлом и под действием упомянутого вибрационного узла генерирует упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый вибрационный узел включает в себя систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для создания первого магнитного поля; вибрационную пластину, которая соединена с упомянутым корпусом, и катушку, которая соединена с упомянутой вибрационной пластиной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала; катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый динамик воздушной проводимости также включает в себя мембрану, которая соединена с упомянутой системой магнитной цепи и упомянутым корпусом; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая вибрационная пластина и упомянутый корпус формируют границы полости, в которой располагается упомянутая система магнитной цепи и упомянутая мембрана.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие звуковой модуляции, а упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя сетку звуковой модуляции; упомянутая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие звуковой модуляции.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая вибрационная пластина включает в себя отверстие для выхода звука; в том числе, упомянутая звуковая волна воздушной проводимости выходит из внутренней полости упомянутого корпуса вовне через упомянутое отверстие для выхода звука.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя сетку звуковой модуляции; упомянутая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие для выхода звука.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие для выхода звука; в том числе, упомянутая звуковая волна воздушной проводимости выходит из внутренней полости упомянутого корпуса вовне через упомянутое отверстие для выхода звука.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя сетку звуковой модуляции; упомянутая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие для выхода звука.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая система магнитной цепи соединена с упомянутым корпусом через первый упругий элемент.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая система магнитной цепи через первый упругий элемент соединена с упомянутой вибрационной пластиной, а упомянутая вибрационная пластина через второй упругий элемент соединена с упомянутым корпусом.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый вибрационный узел включает в себя систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для создания первого магнитного поля, и вибрационную пластину, которая через упругий элемент соединена с упомянутым корпусом. В том числе, упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя мембрану, которая соединена с корпусом, и катушку, которая соединена с упомянутой мембраной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала; упомянутая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости и заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя звукопроводящую трубку, которая сообщается с упомянутым отверстием для выхода звука.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая звукопроводящая трубка сконфигурирована так, чтобы фаза упомянутой звуковой волны воздушной проводимости была противоположна фазе звука утечки, проходящего через упомянутую акустическую пластину.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие звуковой модуляции, а упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя звукопроводящую трубку, которая сообщается с упомянутым отверстием звуковой модуляции.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие звуковой модуляции, а упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя пассивную мембрану. Упомянутая пассивная мембрана установлена внутри упомянутого отверстия звуковой модуляции и сконфигурирована так, чтобы под действием упомянутой звуковой волны воздушной проводимости вибрировать и создавать звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый модуль обработки сигнала включает в себя схему обработки сигнала костной проводимости, которая сконфигурирована для генерации управляющего сигнала костной проводимости; и схему обработки сигнала воздушной проводимости, которая сконфигурирована для генерации управляющего сигнала воздушной проводимости. Упомянутый вибрационный динамик включает в себя первый вибрационный узел, который имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала костной проводимости, чтобы принимать упомянутый управляющий сигнал костной проводимости и на его основе генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости. Упомянутый второй вибрационный узел имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости, чтобы принимать упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости и на его основе генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый первый вибрационный узел включает в себя систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для создания первого магнитного поля; вибрационную пластину, которая через упругий элемент соединена с упомянутым корпусом, и первую катушку, которая соединена с упомянутой вибрационной пластиной и имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала костной проводимости; упомянутая первая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости. Упомянутый второй вибрационный узел включает в себя мембрану, которая соединена с упомянутым корпусом, и вторую катушку, которая соединена с упомянутой мембраной и имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости. Упомянутая вторая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости и на его основе генерирует третье магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым третьим магнитным полем, заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая система магнитной цепи соединена с упомянутым корпусом через упругий элемент.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие для выхода звука и отверстие звуковой модуляции; упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя первую сетку звуковой модуляции и вторую сетку звуковой модуляции, упомянутая первая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие для выхода звука, а вторая сетка с звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие звуковой модуляции.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая схема обработки сигнала костной проводимости включает в себя модуль обработки полночастотного сигнала, который сконфигурирован так, чтобы на основе начального звукового сигнала генерировать выходной сигнал костной проводимости. Упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя модуль деления частоты, который сконфигурирован для разложения упомянутого начального звукового сигнала на высокочастотную составляющую сигнала и низкочастотную составляющую сигнала. Модуль обработки высокочастотного сигнала сопряжен с упомянутым модулем деления частоты и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутой высокочастотной составляющей сигнала генерировать выходной высокочастотный сигнал; а модуль обработки низкочастотного сигнала сопряжен с упомянутым модулем деления частоты и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутой низкочастотной составляющей сигнала генерировать выходной низкочастотный сигнал.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая схема обработки сигнала костной проводимости включает в себя первый усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый выходной сигнал костной проводимости в упомянутый управляющий сигнал костной проводимости. Упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя второй усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый высокочастотный выходной сигнал в высокочастотный управляющий сигнал воздушной проводимости, и третий усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый низкочастотный выходной сигнал в низкочастотный управляющий сигнал воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя высокочастотный динамик воздушной проводимости, который сконфигурирован так, чтобы на основании упомянутого управляющего сигнала высокочастотного генерировать высокочастотную звуковую волну воздушной проводимости; и низкочастотный динамик воздушной проводимости, который сконфигурирован так, чтобы на основании упомянутого низкочастотного управляющего сигнала генерировать низкочастотную звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя модуль синтеза сигнала, который сопряжен с упомянутым модулем обработки высокочастотного сигнала и упомянутым модулем обработки низкочастотного сигнала и сконфигурирован так, чтобы объединять упомянутый выходной высокочастотный сигнал и упомянутый выходной низкочастотный сигнал в выходной сигнал воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая схема обработки сигнала костной проводимости включает в себя первый усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый выходной сигнал костной проводимости в упомянутый управляющий сигнал костной проводимости. Упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя второй усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый выходной сигнал воздушной проводимости в упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя микрофон, который сконфигурирован для сбора шума из окружающей среды, и модуль обработки шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым микрофоном и упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым звуковым сигналом из окружающей среды выполнять шумоподавление для упомянутого выходного сигнала воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя первый микрофон, который сконфигурирован для сбора шума из окружающей среды; модуль обработки шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым первым микрофоном и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым звуковым сигналом из окружающей среды создавать сигнал шумоподавления; и четвертый усилитель мощности, сопряженный с упомянутым модулем обработки шумового сигнала, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый сигнал шумоподавления. Упомянутый динамик воздушной проводимости также включает в себя вспомогательный динамик воздушной проводимости, сопряженный с упомянутым четвертым усилителем мощности, который сконфигурирован так, чтобы на основе сигнала шумоподавления после усиления выводить звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя микрофон, который сконфигурирован так, чтобы собирать звуковой сигнал в зоне, требующей шумоподавления, и на основе упомянутого звукового сигнала создавать сигнал рассогласования, и модуль обработки шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым микрофоном и упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым сигналом рассогласования генерировать сигнал обратной связи, который используется для шумоподавления упомянутого выходного сигнала воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя второй микрофон, который сконфигурирован так, чтобы собирать звуковой сигнал в зоне, требующей шумоподавления, и на основе упомянутого звукового сигнала создавать сигнал рассогласования, и модуль обратной связи шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым вторым микрофоном и упомянутым модулем обработки шумового сигнала и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым сигналом рассогласования генерировать сигнал обратной связи; в том числе, упомянутый модуль обработки шумового сигнала сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым шумовым сигналом из окружающей среды и упомянутым сигналом обратной связи создавать сигнал шумоподавления.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя модуль разложения на поддиапазоны, который сконфигурирован так, чтобы осуществлять разложение начального звукового сигнала на несколько составляющих сигнала, находящихся в разных поддиапазонах частот; модуль обработки вибрационного сигнала, который сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутыми составляющими сигнала генерировать выходные сигналы костной проводимости, находящиеся в упомянутых разных диапазонах частот; модуль обработки звукового сигнала, который сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутыми составляющими сигнала генерировать выходные сигналы воздушной проводимости, находящиеся в упомянутых разных диапазонах частот; несколько первых усилителей мощности, сопряженных с упомянутым модулем обработки вибрационного сигнала и сконфигурированных так, чтобы соответственно усиливать упомянутые выходные сигналы костной проводимости, преобразуя их в управляющие сигналы костной проводимости соответствующего диапазона частот; и несколько вторых усилителей мощности, сопряженных с упомянутым модулем обработки звукового сигнала и сконфигурированных так, чтобы соответственно усиливать упомянутые выходные сигналы воздушной проводимости, преобразуя их в управляющие сигналы воздушной проводимости соответствующего диапазона частот.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука также включает в себя несколько вибрационных динамиков, которые взаимно однозначно сопряжены с несколькими первыми усилителями мощности и на основании управляющих сигналов костной проводимости соответствующего диапазона частот генерируют звуковые волны костной проводимости соответствующего диапазона частот; и несколько динамиков воздушной проводимости, которые взаимно однозначно сопряжены с несколькими вторыми усилителями мощности и на основании управляющих сигналов воздушной проводимости соответствующего диапазона частот генерируют звуковые волны воздушной проводимости соответствующего диапазона частот.
С другой стороны, в данной заявке представлено устройство вывода звука, которое включает в себя модуль обработки сигнала, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала; корпус; систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для создания первого магнитного поля; вибрационную пластину, которая соединена с упомянутым корпусом, катушку, которая соединена с упомянутой вибрационной пластиной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала; катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя упомянутую вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости; мембрану, которая соединена с упомянутой системой магнитной цепи и упомянутым корпусом; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая вибрационная пластина и упомянутый корпус формируют границы полости, в которой располагается упомянутая система магнитной цепи и упомянутая мембрана.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие для выхода звука и отверстие звуковой модуляции; упомянутое устройство вывода звука включает в себя первую сетку звуковой модуляции и вторую сетку звуковой модуляции, упомянутая первая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие для выхода звука, а вторая сетка с звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие звуковой модуляции.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука также включает в себя упругий элемент, который соединяет упомянутую систему магнитной цепи с упомянутым корпусом.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука также включает в себя первый упругий элемент, который соединяет упомянутую систему магнитной цепи с упомянутой вибрационной пластиной, и второй упругий элемент, который соединяет упомянутую вибрационную пластину с упомянутым корпусом.
С третьей стороны, в данной заявке представлено устройство вывода звука, которое включает в себя модуль обработки сигнала, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала; корпус; систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для создания первого магнитного поля; вибрационную пластину, которая соединена с упомянутой системой магнитной цепи; мембрану, которая соединена с упомянутым корпусом; катушку, которая соединена с упомянутой мембраной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала; катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать звуковую волну костной проводимости и заставляя упомянутую мембрану генерировать звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая вибрационная пластина и упомянутый корпус формируют границы полости, в которой располагается упомянутая система магнитной цепи, упомянутая мембрана и упомянутая катушка.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие для выхода звука и отверстие звуковой модуляции; упомянутое устройство вывода звука включает в себя первую сетку звуковой модуляции и вторую сетку звуковой модуляции, упомянутая первая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие для выхода звука, а вторая сетка с звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие звуковой модуляции.
С четвертой стороны, в данной заявке представлено устройство вывода звука, которое включает в себя модуль обработки сигнала костной проводимости, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала костной проводимости; модуль обработки сигнала воздушной проводимости, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала воздушной проводимости; корпус; систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для создания первого магнитного поля; вибрационную пластину, которая соединена с упомянутым корпусом; первую катушку, которая соединена с упомянутой вибрационной пластиной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала костной проводимости; упомянутая первая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; мембрану, которая соединена с упомянутым корпусом, и вторую катушку, которая соединена с упомянутой мембраной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала воздушной проводимости. Упомянутая вторая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости и на его основе генерирует третье магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым третьим магнитным полем, заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутая вибрационная пластина и упомянутый корпус формируют границы полости, в которой располагается упомянутая система магнитной цепи и упомянутая мембрана.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутый корпус включает в себя отверстие для выхода звука и отверстие звуковой модуляции; упомянутое устройство вывода звука включает в себя первую сетку звуковой модуляции и вторую сетку звуковой модуляции, упомянутая первая сетка звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие для выхода звука, а вторая сетка с звуковой модуляции покрывает упомянутое отверстие звуковой модуляции.
В соответствии с некоторыми примерами реализации изобретения упомянутое устройство вывода звука также включает в себя упругий элемент, который соединяет упомянутую систему магнитной цепи с упомянутым корпусом.
Представленное в данной заявке устройство вывода звука позволяет усилить эффект слышимости, устранить недостатки, связанные с созданием звука утечки во внешнюю среду, и улучшить пользовательское восприятие.
Краткое описание чертежей
Ниже представлено описание, которое в сочетании с прилагаемыми в нем чертежами дает возможность лучше понять сущность изобретения; одинаковые или подобные обозначения, используемые на всех чертежах, применяются для обозначения тех же соответствующих или подобных частей. Прилагаемые чертежи включают в себя:
фиг. 1 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 2 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 3 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 4 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 5 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 6 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 7 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 8 - на которой представлена схема конструкции устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 9 - на которой представлена схема конструкции устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 10 - на которой представлена схема резонансной системы по примеру реализации изобретения;
фиг. 11 - на которой представлена схема побуждающего воздействия одной движущей силы на две резонансные системы;
фиг. 12 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы;
фиг. 13 - на которой представлена фазочастотная характеристика (ФЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы;
фиг. 14 - на которой представлена схема побуждающего воздействия двух противоположных движущих сил на две резонансные системы;
фиг. 15 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы;
фиг. 16 - на которой представлена фазочастотная характеристика (ФЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы;
фиг. 17 - на которой представлена схема побуждающего воздействия разных движущих сил на две резонансные системы;
фиг. 18 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы;
фиг. 19 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы;
фиг. 20 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 21 - на которой представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости по примеру реализации изобретения;
фиг. 22 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 23 - на которой представлена схема разных положений отверстия для выхода звука;
фиг. 24 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) звуковой волны воздушной проводимости при разных положениях отверстия для выхода звука;
фиг. 25 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 26 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 27 - на которой представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости;
фиг. 28 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 29 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 30 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 31 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 32 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 33 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 34 - на которой представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 35 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 36 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 37 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 38 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 39 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) звука от модуля вывода звука по примеру реализации изобретения, когда голова находится в разных положениях;
фиг. 40 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от модуля вывода звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 41 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от модуля вывода вибрации по примеру реализации изобретения;
фиг. 42 - на которой представлена схема позиционного соотношения между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 43 - на которой представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разном расстоянии между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 44 - на которой представлена схема позиционного соотношения между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 45 - на которой представлены нормальные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разном соотношении амплитуд между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 46 - на которой представлены аксиальные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разном соотношении амплитуд между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 47 - на которой представлена схема позиционного соотношения между двумя монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 48 - на которой представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разных значениях разности фаз двух монопольных источников звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 49 - на которой представлена схема позиционного соотношения между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 50 - на которой представлена взаимосвязь между углом нормали и значением амплитуды при разной величине частоты двух дипольных источников звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 51 - на которой представлена взаимосвязь между аксиальным углом и значением амплитуды при разной величине частоты двух дипольных источников звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 52 - на которой представлена схема позиционного соотношения между пятью монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 53 - на которой представлено распределение значений амплитуды при разной величине частоты пяти монопольных источников звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 54 - на которой представлена схема позиционного соотношения между пятью монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 55 - на которой представлено распределение значений амплитуды при разных значениях разности фаз пяти монопольных источников звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 56 - на которой представлена схема позиционного соотношения между пятью монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 57 - на которой представлено распределение значений амплитуды при разном соотношении амплитуд пяти монопольных источников звука по примеру реализации изобретения;
фиг. 58 - на которой представлены разные методы сочетания звуковых волн костной проводимости и звуковых волн воздушной проводимости по примеру реализации изобретения;
фиг. 59 - на которой представлено положение вибрационного динамика и динамика воздушной проводимости на голове пользователя по примеру реализации изобретения;
фиг. 60 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от вибрационного динамика по примеру реализации изобретения; и
фиг. 61 - на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от вибрационного динамика по примеру реализации изобретения при разной величине мощности.
Технический персонал данные сферы должен понимать, что приведенные в прилагаемых чертежах компоненты представлены исключительно для простоты и ясности и не являются выполненными в масштабе.
Конкретные способы осуществления изобретения
Ниже в сочетании с чертежами и примерами реализации представлено дополнительное детальное описание примеров реализации изобретения. Ниже представлены примеры реализации, которые используются для описания изобретения, но при этом никак не ограничивают сферу ее применения.
Представленные ниже прилагаемые чертежи используются в качестве описания показательных примеров реализации изобретения. В целях обеспечить ясность и краткость в описании не представлены все характеристики и признаки реальных примеров реализации. Здесь также необходимо пояснить, что, чтобы избежать излишней детализации, которая может внести неясность в содержание изобретения, в прилагаемых чертежах показаны только конструкции устройства и/или этапы обработки, непосредственно связанные с решением по данной заявке; при этом иные детали, не относящиеся к изобретению, не представлены.
Резюмируя вышесказанное, следует отметить, что после прочтения содержания подробного описания данной публикации технический персонал данной сферы должен понять, что представленное выше описание изобретения имеет исключительно показательную форму и не накладывает каких-либо ограничений. Несмотря на отсутствие здесь соответствующего точного описания, технический персонал данные сферы должен понимать, что замыслом изобретения является охватить любые разумные изменения, улучшения и модификации примеров реализации. Любые указанные изменения, улучшения и модификации предлагаются настоящим раскрытием и находятся в пределах духа и сферы показательных примеров реализации изобретения.
Следует понимать, что используемый в данном примере реализации термин «и/или» включает любые или все комбинации одного или нескольких связанных перечисленных элементов. Следует понимать, что когда один элемент упоминается как «соединенный» или «сопряженный» с другим элементом, имеется в виду, что он может быть непосредственно соединен или сопряжен с другим элементом, либо может быть соединен или сопряжен через промежуточные элементы.
Аналогичным образом, следует понимать, что когда элемент, например слой, область или подложка, упоминается как расположенный «на» другом элементе, имеется в виду, что он может располагаться непосредственно на другом элементе, или могут быть использованы промежуточные элементы. В противоположность этому применение термина «непосредственно» означает отсутствие промежуточных элементов. Также следует понимать, что термины «содержит», «содержащий», «включает в себя» и/или «включающий» при их использовании в данном описании указывают на наличие зафиксированных признаков, цельного содержания, шагов, операций, элементов и/или компонентов, но не исключают наличия или добавления одного или нескольких других признаков, цельного содержания, шагов, операций, элементов, компонентов и/или их групп.
Также следует понимать, что, несмотря на то, что термины «первый», «второй», «третий» и т.д. могут использоваться здесь в качестве описания элементов, тем не менее, указанные элементы не ограничиваются этими терминами. Эти термины используются исключительно для того, чтобы отличать один элемент от другого. Поэтому, без отхода от идеи данного изобретения, первый элемент в некоторых примерах реализации может быть в других примерах реализации назван вторым элементом. Для одних и тех же элементов во всем описании используется одна и та же ссылочная нумерация и одни и те же ссылочные обозначения.
Кроме этого, представленные в виде справочных материалов и в качестве идеального показательного графического изображения виды в разрезе и/или горизонтальные проекции используются для описания показательных примеров реализации. Поэтому предвидимым является возможное наличие их некоторых несоответствий с формами, отображенными на чертежах, которые являются следствием технологии изготовления и/или допустимых погрешностей. Поэтому не следует интерпретировать показательные примеры реализации как ограничения формы указанной здесь сферы изобретения; их следует интерпретировать как включающие в себя некоторые неточности в форме, которые могут возникнуть, в том числе, по вине производителя. Например, вытравленная область, показанная в виде прямоугольника, вполне может иметь закругленные или изогнутые признаки. Таким образом, области, показанные на чертежах, имеют схематическое назначение, их формы не предназначены для иллюстрации фактической формы области приборов или для ограничения сферы примеров реализации.
На фиг. 1 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Устройство вывода звука 1 может включать в себя модуль обработки сигнала 2 и модуль вывода 3.
Модуль обработки сигнала 2 сконфигурирован так, чтобы принимать начальный звуковой сигнал от источника сигнала, выполнять его обработку и осуществлять вывод соответствующего управляющего сигнала. Упомянутый начальный звуковой сигнал может представлять собой аналоговый звуковой сигнал, напрямую отбираемый из внешней окружающей среды, например, любой доступной для восприятия аналоговый сигнал, который может напрямую отобран из воздуха или передан посредством костной проводимости посредством механической вибрации (электронный сигнал или беспроводной сигнал), либо может представлять собой цифровой или аналоговый сигнал, преобразуемый из любого звукового сигнала, который вводится внешним устройством (электронный сигнал или беспроводной сигнал). Модуль вывода 3 сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым управляющим сигналом, исходящим из модуля обработки сигнала 2, осуществлять вывод соответствующей звуковой волны костной проводимости и/или звуковой волны воздушной проводимости. В данной заявке под звуковой волной костной проводимости подразумевается создаваемая механической вибрацией звуковая волна, которая передается внутрь уха посредством костной проводимости (иначе именуемая как «звуковая волна костной проводимости»). Под звуковой волной воздушной проводимости подразумевается создаваемая механической вибрацией звуковая волна, которая передается внутрь уха посредством воздушной проводимости (иначе именуемая как «звуковая волна воздушной проводимости»). Под низкой чистотой в целом подразумевается диапазон частот от 20 Гц до 150 Гц; под средней частотой в целом подразумевается диапазон частот от 150 Гц до 5 кГц; под высокой частотой в целом подразумевается диапазон частот от 5 кГц до 20 кГц; под низкой средней частотой в целом подразумевается диапазон частот от 150 Гц до 500 Гц; под высокой средней частотой в целом подразумевается диапазон частот от 500 Гц до 5 кГц. Неквалифицированный технический персонал данной сферы должен понимать, что вышеуказанная разбивка диапазонов частот используется исключительно в качестве приблизительных интервальных диапазонов для описания примера. Определение вышеуказанных диапазонов частот может быть изменено в зависимости от конкретной отрасли, конкретной области применения и конкретных стандартов классификации. Например, в некоторых других сценарий применения под низкой чистотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 20 Гц до 80 Гц; под низкой средней частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 80 Гц до 160 Гц; под средней частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 160 Гц до 1280 Гц; под высокой средней частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 1280 Гц до 2560 Гц; под высокой частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 2560 Гц до 20 кГц.
Модуль вывода 3 также может включать в себя вибрационный динамик 31 и динамик воздушной проводимости 32. Под динамиком воздушной проводимости 32 может подразумеваться динамик, осуществляющий вывод звуковой волны воздушной проводимости, а под вибрационным динамиком 31 может подразумеваться динамик, осуществляющий вывод звуковой волны, распространяющейся через твердую среду (то есть звуковой волны костной проводимости). Вибрационный динамик 31 может быть сопряжен с модулем обработки сигнала 2 и может быть сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым управляющим сигналом генерировать звуковую волну костной проводимости. Динамик воздушной проводимости 32 может быть сопряжен с модулем обработки сигнала 2 и может быть сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым управляющим сигналом генерировать звуковую волну воздушной проводимости. Вибрационный динамик 31 и динамик воздушной проводимости 32 могут являться двумя независимыми функциональными приборами, либо могут являться частью одного прибора, реализующего несколько функций. В некоторых примерах реализации модуль обработки сигнала 2 интегрирован вместе с вибрационным динамиком 31 и динамиком воздушной проводимости 32 и образует с ними единый цельный объект.
На фиг. 2 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 2, схож с примером реализации, представленным на фиг. 1; ниже описаны их отличия.
Модуль обработки сигнала 2 также может включать в себя схему обработки сигнала костной проводимости 21 и схему обработки сигнала воздушной проводимости 22. Здесь под сигналом воздушной проводимости может подразумеваться электрический сигнал, связанный с выводом звуковой волны воздушной проводимости, и/или вызывающий вывод упомянутой звуковой волны воздушной проводимости. Под сигналом костной проводимости может подразумеваться электрический сигнал, связанный с выводом звуковой волны костной проводимости, и/или вызывающий вывод упомянутой звуковой волны костной проводимости. Модуль обработки сигнала костной проводимости 21 сконфигурирован так, чтобы принимать начальный звуковой сигнал от упомянутого источника сигнала, выполнять его обработку и осуществлять вывод соответствующего управляющего сигнала костной проводимости. Модуль обработки сигнала воздушной проводимости 22 сконфигурирован так, чтобы принимать начальный звуковой сигнал от упомянутого источника сигнала, выполнять его обработку и осуществлять вывод соответствующего управляющего сигнала воздушной проводимости. Под упомянутым управляющим сигналом воздушной проводимости подразумевается сигнал, управляющий генерацией и выводом звуковой волны воздушной проводимости; под упомянутым управляющим сигналом костной проводимости подразумевается сигнал, управляющий генерацией и выводом звуковой волны костной проводимости.
Модуль вывода 3 также может включать в себя вибрационный динамик 31 и динамик воздушной проводимости 32. Вибрационный динамик 31 может быть сопряжен со схемой обработки сигнала костной проводимости 21 и может быть сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым управляющим сигналом костной проводимости генерировать звуковую волну костной проводимости. Динамик воздушной проводимости 32 может быть сопряжен со схемой обработки сигнала воздушной проводимости 22 и может быть сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым управляющим сигналом воздушной проводимости генерировать звуковую волну воздушной проводимости. В некоторых примерах реализации схема обработки сигнала костной проводимости 21 интегрирована вместе с вибрационным динамиком 31 и образует с ним единый цельный объект. В некоторых примерах реализации схема обработки сигнала воздушной проводимости 22 интегрирована вместе с динамиком воздушной проводимости 32 и образует с ним единый цельный объект.
Чтобы получить возможность регулировать выходные характеристики звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости (например, частоту, фазу значение амплитуды и т.д.) можно обрабатывать соответствующий управляющий сигнал с помощью модуля обработки сигнала 2 так, чтобы выходящая звуковая волна воздушной проводимости и звуковая волна костной проводимости содержали определенные частотные составляющие; также можно прибегнуть к настройке с помощью модуля вывода 3 и оптимизации конструкции компонентов или откорректировать размещение компонентов так, чтобы выходящая звуковая волна воздушной проводимости и звуковая волна костной проводимости содержали определенные частотные составляющие.
В случае изменения характеристик выходящей звуковой волны с помощью модуля обработки сигнала 2 можно прибегнуть к обработке входящего сигнала с помощью нескольких волновых фильтров/ блока волновых фильтров, чтобы добиться вывода сигнала, содержащего разные частотные составляющие, на соответствующие модули вывода и осуществления вывода звука (воздушной проводимости) или вибрации (костной проводимости). Перечень упомянутых волновых фильтров/блока волновых фильтров включает в себя, но не ограничивается аналоговым фильтром, цифровым фильтром, пассивным волновым фильтром, активным волновым фильтром и т.д. В некоторых примерах реализации, чтобы обеспечить более богатую насыщенность и восприятие звучания, можно прибегнуть к настройке контроля динамического диапазона (DRC, Dynamic Range Control), временной задержке, реверберации и другим способам обработки временной составляющей. В некоторых примерах реализации применяется настройка активного модуля снижения звука утечки. В некоторых примерах реализации применяется метод без обратной связи, когда модуль вывода 3, не опираясь на информацию обратной связи о звуковом поле от эталонного микрофона, напрямую выводит противофазную звуковую волну определенной полосы частот, осуществляя ее наложение на волну звука утечки и ее компенсацию. В некоторых примерах реализации применяется метод с обратной связью, когда динамик оснащается эталонным микрофоном, который получает информацию о звуковом поле в месте расположения и в реальном времени осуществляет обратную связь на модуль обработки сигнала для регулировки характеристик сигнала противофазной звуковой волны; таким образом достигается снижение звукового давления звука утечки. В некоторых примерах реализации используется настройка модуля формирования пучка, то есть посредством управления амплитудой и фазой излучения модулей костной проводимости или воздушной проводимости (то есть вибрационного динамика 31 и динамика воздушной проводимости 32) в устройстве вывода звука 1 осуществляется объединение выходящего звука в определенный звуковой пучок. Данный звуковой пучок может иметь форму веера с определенным углом излучения и может распространяться в направлении, которое задается вручную, что позволяет обеспечить его направленность и возможность создать максимальный уровень звукового давления в зоне рядом с человеческим ухом и одновременно снизить уровень звукового давления в остальных зонах звукового поля и за счет этого снизить уровень звука утечки. В некоторых примерах реализации устройство вывода звука 1 может использовать технологию 3D-реконструкции звукового поля или технологию управления локальным звуковым полем, которые позволяют воссоздавать наиболее оптимальное объемное звуковое поле и обеспечивать для слушателя более иммерсивный эффект его восприятия.
На фиг. 3 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, устройство вывода звука 1 может включать в себя модуль обработки сигнала 2, вибрационный динамик 31 и динамик воздушной проводимости 32. Модуль обработки сигнала 2 может включать в себя схему обработки сигнала костной проводимости 21 и схему обработки сигнала воздушной проводимости 22. Динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя динамик воздушной проводимости высокой частоты 328 и динамик воздушной проводимости низкой частоты 329.
Схема обработки сигнала костной проводимости 21 может включать в себя модуль обработки полночастотного сигнала 210. Модуль обработки полночастотного сигнала 210 может быть сконфигурирован так, чтобы на основе начального звукового сигнала (например, сигнала, получаемого от внешнего звукового источника, или сигнала, вводимого внешним устройством) генерировать выходной сигнал костной проводимости. Модуль обработки полночастотного сигнала 210 может включать в себя уравнитель 211, контроллер динамического диапазона 212, фазовый процессор 213 и первый усилитель мощности 214. Уравнитель 211 может быть сконфигурирован так, чтобы по заданному диапазону частот осуществлять усиление или затухание входного сигнала (например, начального звукового сигнала). Контроллер динамического диапазона 212 может быть сконфигурирован для сжатия или усиления входного сигнала; например, чтобы делать звук более мягким или более громким. Фазовый процессор 213 может быть сконфигурирован для регулировки фазы входного сигнала. Усилитель мощности 204 может быть сконфигурирован для усиления значения амплитуды входного сигнала. В некоторых примерах реализации начальный звуковой сигнал после обработки уравнителем 211, контроллером динамического диапазона 212, фазовым процессором 213 и/или первым усилителем мощности 214 превращается в упомянутый управляющий сигнал костной проводимости, предназначенный для управления генерацией вибрационным динамиком 31 звуковой волны костной проводимости.
Упомянутый уравнитель является устройством, используемым для регулировки определенной частоты в составе диапазона звука. Упомянутый контроллер динамического диапазона является устройством, которое осуществляет контроль динамического диапазона сигнала. Упомянутый контроль динамического диапазона представляет собой адаптивную регулировку динамического диапазона сигнала. Динамический диапазон сигнала представляет собой указанное в децибелах (дБ) логарифмическое отношение максимальной амплитуды сигнала к минимальной амплитуде сигнала. Управление динамическим диапазоном можно использовать для взаимного согласования уровня сигнала звуковой частоты с окружающей средой, что позволит обеспечить защиту аналого-цифрового (AD) преобразователя от перегрузки. Упомянутый фазовый процессор представляет собой электронное устройство обработки звука, которое используется для фильтрования сигнала посредством создания в частотном спектре ряда волновых гребней и волновых впадин. Положение гребней и впадин на подвергшейся обработке формы волны обычно корректируется так, чтобы синхронизировать колебания волны по времени, что создает эффект зачистки.
Схема обработки сигнала воздушной проводимости 22 может включать в себя модуль деления частоты 221, модуль обработки сигнала высокой частоты 222, модуль обработки сигнала низкой частоты 223, второй усилитель мощности 224 и третий усилитель мощности 225. Модуль деления частоты 221 сконфигурирован для разложения начального звукового сигнала из звукового источника на высокочастотную составляющую сигнала и низкочастотную составляющую сигнала. В некоторых примерах реализации модуль деления частоты 221 сконфигурирован так, чтобы разделять начальный звуковой сигнал на 3 или более сигнальных составляющих диапазона частот. Модуль обработки сигнала высокой частоты 222 может быть сопряжен с модулем деления частоты 221 и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутой сигнальной составляющей высокой частоты генерировать выходной сигнал высокой частоты. Упомянутый выходной сигнал высокой частоты после усиления вторым усилителем мощности 224 превращается в управляющий сигнал воздушной проводимости высокой частоты, который управляет генерацией динамиком воздушной проводимости высокой частоты 328 звуковой волны воздушной проводимости высокой частоты. В некоторых примерах реализации модуль обработки сигнала высокой частоты 222 может включать в себя уравнитель 2221, контроллер динамического диапазона 2222, фазовый процессор 2223. Модуль обработки сигнала низкой частоты 223 может быть сопряжен с модулем деления частоты 221 и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутой сигнальной составляющей низкой частоты генерировать выходной сигнал низкой частоты. Упомянутый выходной сигнал низкой частоты после усиления третьим усилителем мощности 225 превращается в управляющий сигнал воздушной проводимости низкой частоты, который управляет генерацией динамиком воздушной проводимости низкой частоты 329 звуковой волны воздушной проводимости низкой частоты. В некоторых примерах реализации модуль обработки сигнала низкой частоты 223 может включать в себя уравнитель 2231, контроллер динамического диапазона 2232, фазовый процессор 2233.
С помощью модуля обработки сигнала 2 по упомянутому примеру реализации имеется возможность усиливать низкие частоты и уменьшать звук утечки высокой частоты. В некоторых акустических устройствах с двумя наушниками открытого типа, например, в наушниках с костной проводимостью, часто встречаются недостатки, связанные с недостаточностью низкочастотного звучания и чрезмерным уровнем звука утечки высокой частоты. Чтобы устранить эти недостатки, устройство вывода звука 1 может использовать устройство для вывода вибрации (например, вибрационный динамик) для вывода вибраций полночастотного диапазона или звука костной проводимости (или ослабленной низкочастотной вибрации для уменьшения дискомфорта от низкочастотной вибрации), чтобы за счет костной проводимости или других средств обеспечить человеку наличие слуха. Одновременно с этим, устройство вывода звука 1 может использовать устройство вывода воздушной проводимости (например, динамик воздушной проводимости) для вывода звуковой волны воздушной проводимости. Низкочастотная составляющая данной звуковой волны воздушной проводимости может использоваться для усиления восприятия звука низкой частоты пользователем, а высокочастотная составляющая может использоваться для ослабления звука утечки высокой частоты. То есть высокочастотный блок звуковой волны воздушной проводимости может выступать в качестве звуковой волны изолирующей частоты и ослаблять как минимум часть высокочастотного блока звуковой волны костной проводимости. Одновременно с этим настройка модуля разделения частоты выполняется так, чтобы выполнять частотное разделение сигнала звуковой частоты на высокочастотный сигнал и низкочастотный сигнал. Модуль обработки высокочастотного сигнала производит обработку высокочастотного сигнала по амплитуде и фазе так, чтобы он имел амплитуду и фазу, способные подавлять высокочастотный звук утечки. Модуль обработки низкочастотного сигнала производит обработку низкочастотного сигнала по амплитуде и фазе так, чтобы он имел амплитуду и фазу, способные усиливать низкочастотный звуковой эффект. Прошедший сигнальную обработку управляющий сигнал воздушной проводимости высокой частоты после объединения с управляющим сигналом воздушной проводимости низкой частоты формирует управляющий сигнал воздушной проводимости, который после усиления мощности выводит из динамика воздушной проводимости звуковую волну воздушной проводимости. Его высокочастотная составляющая способна подавлять звук утечки, создаваемый вибрационным динамиком, а его низкочастотная составляющая способна усиливать низкочастотный звуковой эффект.
На фиг. 4 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 4, схож с примером реализации, представленным на фиг. 3; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 4, схема обработки сигнала воздушной проводимости 22 также включает в себя модуль синтеза сигнала 226. Модуль синтеза сигнала 226 может быть сопряжен с упомянутым модулем обработки высокочастотного сигнала 222 и упомянутым модулем обработки низкочастотного сигнала 223 и сконфигурирован так, чтобы объединять упомянутый выходной высокочастотный сигнал и упомянутый выходной низкочастотный сигнал в выходной сигнал воздушной проводимости. Упомянутый выходной сигнал воздушной проводимости проходит через пятый усилитель мощности 228, усиливается и превращается в упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости, который используется для управления динамиком воздушной проводимости 32, создающим упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
На фиг. 5 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 5, схож с примером реализации, представленным на фиг. 4; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 5, модуль обработки сигнала 2 также включает в себя модуль обработки шумового сигнала 24 и первый микрофон 25. Модуль обработки шумового сигнала 24 может быть сопряжен с первым микрофоном 25 и схемой обработки сигнала воздушной проводимости 22. Первый микрофон 25 может быть сконфигурирован для сбора окружающего шума в определенном положении (например, вблизи источника сигнала) и сбора выходного шумового сигнала. Модуль обработки шумового сигнала 24 может быть сконфигурирован так, чтобы принимать упомянутый шумовой сигнал и в соответствии с упомянутым шумовым сигналом выполнять шумоподавление для упомянутого выходного сигнала воздушной проводимости. После шумоподавления управляющий сигнал воздушной проводимости проходит через усиление мощности и осуществляет вывод из динамика воздушной проводимости, в результате реализуется технический эффект активного шумоподавления в определенной области.
На фиг. 6 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 6, схож с примером реализации, представленным на фиг. 5; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 6, первый микрофон 25 сконфигурирован так, чтобы собирать звуковой сигнал в зоне, требующей шумоподавления (например, в области рядом с динамиком воздушной проводимости 32), и выводить сигнал рассогласования (например, для контроля за уровнем шума). Модуль обработки шумового сигнала 24 может быть сконфигурирован так, чтобы принимать упомянутый сигнал рассогласования и в соответствии с упомянутым сигналом рассогласования выполнять шумоподавление для дальнейшей корректировки сигнала звуковой волны воздушной проводимости, за счет чего реализуется контроль за уровнем шума в определенной зоне.
На фиг. 7 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 7, схож с примером реализации, представленным на фиг. 5; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 7, модуль обработки шумового сигнала 24 не сопряжен со схемой обработки сигнала воздушной проводимости 22, а сопряжен с независимым четвертым усилителем мощности 227. Сигнал шумоподавления, создаваемый модулем обработки шумового сигнала 24, проходит через четвертый усилитель мощности 227 и посредством независимого вспомогательного динамика воздушной проводимости 327 осуществляет вывод звука шумоподавления и, взаимодействуя со звуками, выходящими из других модулей, реализует активный контроль уровня шумов в определенной в зоне.
На фиг. 8 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 8, схож с примером реализации, представленным на фиг. 7; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 8, модуль обработки сигнала 2 также включает в себя модуль обработки обратной связи шумового сигнала 27 и второй микрофон 28. Второй микрофон 28 сконфигурирован так, чтобы собирать звуковой сигнал в зоне, требующей шумоподавления (например, в области рядом с динамиком воздушной проводимости 32), и выводить сигнал рассогласования (например, для контроля за уровнем шума). Модуль обратной связи шумового сигнала 27 может быть сопряжен с модулем обработки шумового сигнала 24 и сконфигурирован так, чтобы принимать упомянутый сигнал рассогласования и в соответствии с упомянутым сигналом рассогласования генерировать сигнал обратной связи. Модуль обработки шумового сигнала 24 может быть сконфигурирован так, чтобы на основании упомянутого шумового сигнала и упомянутого сигнала обратной связи генерировать сигнал шумоподавления, обеспечивая шумоподавление для упомянутого выходного сигнала воздушной проводимости. Упомянутый сигнал шумоподавления проходит через четвертый усилитель мощности 227 и выводится посредством независимого вспомогательного динамика воздушной проводимости 327, реализуя контроль уровня шумов в определенной зоне. Упомянутый контроль уровня шумов реализуется с учетом двух режимов: опережающей связи и обратной связи.
На фиг. 9 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Модуль обработки сигнала 2 может включать в себя модуль разложения на поддиапазоны 120, модуль обработки вибрационного сигнала 121, модуль обработки звукового сигнала 122, несколько первых усилителей мощности 123 и несколько вторых усилителей мощности 124. Модуль разложения на поддиапазоны 120 может быть сконфигурирован так, чтобы осуществлять разложение начального звукового сигнала на несколько составляющих сигнала, находящихся в разных диапазонах частот. Модуль обработки вибрационного сигнала 121 может быть сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутыми составляющими сигнала генерировать выходные сигналы костной проводимости, находящиеся в упомянутых разных диапазонах частот; Модуль обработки звукового сигнала 122 может быть сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутыми составляющими сигнала генерировать выходные сигналы воздушной проводимости, находящиеся в упомянутых разных диапазонах частот; Несколько первых усилителей мощности 123 могут быть сопряжены с упомянутым модулем обработки вибрационного сигнала 121 и быть сконфигурированы так, чтобы соответственно усиливать упомянутые выходные сигналы костной проводимости, преобразуя их в управляющие сигналы костной проводимости соответствующего диапазона частот. Несколько вторых усилителей мощности 124 могут быть сопряжены с упомянутым модулем обработки звукового сигнала 122 и быть сконфигурированы так, чтобы соответственно усиливать упомянутые выходные сигналы воздушной проводимости, преобразуя их в управляющие сигналы воздушной проводимости соответствующего диапазона частот. Устройство вывода звука 1 может включать в себя модуль несколько вибрационных динамиков 31 и несколько динамиков воздушной проводимости 32. Несколько вибрационных динамиков 31 могут быть взаимно однозначно сопряжены с несколькими первыми усилителями мощности 123 и на основании управляющих сигналов костной проводимости соответствующего диапазона частот генерировать звуковые волны костной проводимости соответствующего диапазона частот. Несколько динамиков воздушной проводимости 32 могут быть взаимно однозначно сопряжены с несколькими вторыми усилителями мощности 124 и на основании управляющих сигналов воздушной проводимости соответствующего диапазона частот генерировать звуковые волны воздушной проводимости соответствующего диапазона частот.
Посредством данного примера реализации можно в соответствии с потребностью в выводе вибрации или звука нужного диапазона частот выполнять соответствующую обработку, а сигналы поддиапазонов после обработки подвергать усилению и выводить через соответствующий вибрационный динамик или модуль вывода звука; за счет этого реализуется эффект вывода звуковых волн костной проводимости или воздушной проводимости разного диапазона частот. В некоторых примерах реализации, чтобы добиться аналогичного эффекта, сигналы поддиапазонов после обработки можно объединять и после усиления выводить через один или несколько вибрационных динамиков и динамиков воздушной проводимости.
В примерах реализации, где модуль вывода 3 используется для корректировки характеристик выходящей звуковой волны, можно посредством изменения конструкции вибрационного динамика 31 (то есть модуля вывода вибрации) и динамика воздушной проводимости 32 (то есть модуля вывода звука) обеспечить наличие в звуковой волне костной проводимости (то есть в вибрации) и звуковой волне воздушной проводимости (то есть в звуке) определенных частотных составляющих.
На фиг. 10 представлена схема резонансной системы по примеру реализации изобретения. Упомянутая резонансная система используется для описания модели масса-пружина-демпфер, а под комплексной резонансной системой можно понимать блок из нескольких параллельно-последовательно соединенных систем масса-пружина-демпфер. Как показано на фиг. 2, движение данной системы можно описать с помощью нижеприведенного дифференциального уравнения:
где M – масса системы; R – демпфирование системы; K – модуль упругости системы; F – движущая сила; x – перемещение системы. Решив вышеприведенное уравнение, получают резонансную частоту системы:
.
Если рассчитать ширину полосы частот при половинной мощности, тогда добротность Q системы будет равен:
.
При наличии нескольких резонансных систем вибрационные характеристики каждой из них (амплитудно-частотная характеристика, фазочастотный отклик, реакция переходного состояния и т.д.) могут быть как одинаковыми, так и разными. Например, упомянутые резонансные системы могут приводиться в движение одной либо разными движущими силами. В некоторых примерах реализации вибрационный динамик 31 или динамик воздушной проводимости 32 могут являться отдельно взятыми резонансными системами, либо представлять собой комплексную резонансную систему, состоящую из нескольких резонансных систем. В одном примере реализации модуль вывода 3 может включать в себя модуль несколько вибрационных динамиков 31 и/или несколько динамиков воздушной проводимости 32.
На фиг. 11 представлена схема побуждающего воздействия одной движущей силы на две резонансные системы. В данной заявке это изображение соответствует следующей ситуации: управляющий сигнал модуля обработки сигнала 2 создает определенную движущую силу, одновременно приводящую в действие вибрационный динамик 31 и динамик воздушной проводимости 32, которые по отдельности генерируют звук костной проводимости и волну воздушной проводимости.
Чистоту и широту радиочастотного канала упомянутой волны костной проводимости можно регулировать посредством изменения вышеуказанных параметров. Например, посредством увеличения веса резонансной системы можно снизить ее модуль упругости (например, установить лепестковые пружины с более низким модулем упругости, использовать для конструкции передачи вибрации материалы с более низким модулем Юнга, снизить толщину конструкции передачи вибрации и т.д.), чтобы установить резонансную частоту в низком среднем диапазоне частот для вывода вибрации в низком среднем диапазоне частот. И наоборот, посредством снижения веса резонансной системы можно повысить модуль упругости (например, установить лепестковые пружины с более высоким модулем упругости, использовать для конструкции передачи вибрации материалы с более высоким модулем Юнга, увеличить толщину конструкции передачи вибрации, установив, к примеру, ребра/пластины жесткости, и т.д.), чтобы установить резонансную частоту в высоком среднем диапазоне частот для вывода вибрации в высоком среднем диапазоне частот. Например, посредством регулировки демпфирования системы можно регулировать добротность Q системы, то есть ширину частотного канала выводимой вибрации. Далее, можно установить модуль комплексной вибрации нескольких резонансных систем. В этом случае каждая резонансная система будет отдельно регулировать свою резонансную частоту и добротность Q, а посредством параллельного или последовательного соединения резонансных систем будет регулироваться центральная частота и широта канала вибрации, выводимой модулем комплексной вибрации.
Для звуковой волны воздушной проводимости аналогичным образом можно посредством изменения массы и модуля упругости и резонансной системы регулировать ее центральную частоту, а посредством изменения демпфирования системы регулировать широту канала выводимой звуковой волны воздушной проводимости. В некоторых примерах реализации можно использовать одну или несколько акустических конструкций (например, акустическую полость, звукопроводящую трубку, звукопроводящее отверстие, отверстие звуковой модуляции, сетку звуковой модуляции, ткань звуковой модуляции, пассивную мембрану и/или их комбинации) для регулировки определенных частотных составляющих выводимой звуковой волны воздушной проводимости. Например, посредством изменения объема акустической полости можно регулировать модуль упругости системы (к примеру, при увеличении объема акустической полости будет происходить снижение модуля упругости системы, а при уменьшении объема акустической полости модуль упругости системы будет увеличиваться). В некоторых примерах реализации посредством установки звукопроводящей трубки или устройства звукопроводящих отверстий можно регулировать массу и демпфирование системы (например, чем больше длина звукопроводящей трубки или звукопроводящего отверстия и чем меньшее площадь их поперечного сечения, тем больше будет акустическая масса и меньше акустическое демпфирование; и наоборот). В некоторых примерах реализации демпфирование системы можно регулировать посредством использования в канале передачи звуковой волны воздушной проводимости материалов с акустическим сопротивлением (отверстий, решеток, ткани звуковой модуляции и т.д.). В некоторых примерах реализации устанавливается конструкция пассивной мембраны, которая усиливает выход низкого диапазона частот звуковой волны воздушной проводимости. В некоторых примерах реализации устанавливается звукопроводящая трубка/конструкция с отверстиями инверсии фазы, которые одновременно с регулировкой амплитуды и диапазона частот вывода звуковой волны воздушной проводимости позволяют регулировать фазу вывода звуковой волны воздушной проводимости. В некоторых примерах реализации устанавливается массив из нескольких динамиков воздушной проводимости. В некоторых примерах реализации за счет изменения амплитуды, диапазона частот и фазы вывода каждого динамика воздушной проводимости вывод общего массива обретает звуковое поле с особым пространственным распределением.
Пользователь также может посредством регулировки амплитуды, частоты и фазы управляющего сигнала изменять характеристики выхода звука костной проводимости и/или звуковой волны воздушной проводимости. Пользователь также может посредством регулировки параметров управляющего сигнала и резонансной системы изменять характеристики выхода звука костной проводимости и/или звуковой волны воздушной проводимости.
На фиг. 12 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы. На фиг. 13 представлена фазочастотная характеристика (ФЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы. Как показано на изображениях, первая резонансная система и вторая резонансная система имеют разную резонансную частоту. Соответственно, фазочастотный отклик двух систем также будет разным. В частности, в диапазоне частот между двумя резонансными частотами разность фаз двух резонансных систем составляет 180°, то есть фазы являются противоположными. Поэтому, когда две резонансные системы раздельно осуществляют вывод на вибрационный динамик 31 или динамик воздушной проводимости 32, колебания двух резонансных систем в этой полосе частот будут взаимно компенсироваться. Как видно из представленной на изображении кривой амплитудно-частотного отклика общего вывода, в диапазоне частот между двумя резонансными частотами наблюдается явная нехватка колебаний.
На фиг. 14 представлена схема побуждающего воздействия двух противоположных движущих сил на две резонансные системы. В данной заявке это изображение соответствует следующей ситуации: управляющий сигнал модуля обработки сигнала 2 создает две противоположные движущие силы, соответственно приводящие в действие вибрационный динамик 31 и динамик воздушной проводимости 32, которые по отдельности генерируют звук костной проводимости и волну воздушной проводимости. Например, в устройстве с подвижными катушками в качестве упомянутой движущей силы может использоваться взаимодействие действующей и противодействующей сил катушки и магнитной цепи.
На фиг. 15 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы. На фиг. 16 представлена фазочастотная характеристика (ФЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы. Как показано на изображениях, первая резонансная система и вторая резонансная система имеют разную резонансную частоту и фазочастотный отклик. В частности, в диапазоне частот между двумя резонансными частотами обе резонансных системы имеют одинаковую фазу; однако, в их диапазоне частот разность фаз составляет 180°, то есть фазы являются противоположными. Поэтому, когда две резонансные системы раздельно осуществляют вывод на вибрационный динамик 31 или динамик воздушной проводимости 32, колебания двух резонансных систем в разных диапазонах частот будут взаимно усиливаться или взаимно компенсироваться. Как видно из представленной на изображении кривой амплитудно-частотного отклика общего вывода, в диапазоне частот между двумя резонансными частотами в результате наложения колебания усиливаются, а в других диапазонах частот в результате наложения колебания взаимно компенсируются. При этом взаимная компенсация является наиболее заметной в нижнем диапазоне частот.
На фиг. 17 представлена схема побуждающего воздействия разных движущих сил на две резонансные системы. В данной заявке это изображение соответствует следующей ситуации: модуль обработки сигнала 2 может включать в себя схему обработки сигнала костной проводимости 21 и схему обработки сигнала воздушной проводимости 22. Управляющий сигнал костной проводимости, выводимый схемой обработки сигнала костной проводимости 21, создает определенную движущую силу, которая заставляет вибрационный динамик 31 генерировать звуковую волну костной проводимости; управляющий сигнал воздушной проводимости, выводимый схемой обработки сигнала воздушной проводимости 22, создает другую движущую силу, которая заставляет динамик воздушной проводимости 32 генерировать звуковую волну воздушной проводимости. Например, в устройстве с подвижными катушками для приведения в действие вибрационного динамика 31 и динамика воздушной проводимости 32 можно использовать разные катушки.
В некоторых примерах реализации пользователь может посредством регулировки значения амплитуды каждого управляющего сигнала с одинаковой частотой и значения амплитуды и фазы сигнала с разной частотой добиться соответствующих параметров выхода. Например, посредством регулировки амплитуды соответствующего управляющего сигнала костной проводимости или управляющего сигнала воздушной проводимости можно регулировать величину соответствующей движущей силы. Например, посредством регулировки амплитуды соответствующего управляющего сигнала костной проводимости или управляющего сигнала воздушной проводимости в разных диапазонах частот можно добиться наличия у движущей силы определенной амплитудно-частотной характеристики и за счет этого добиться наличия нужных амплитудно-частотных характеристик у выводимого звука костной проводимости или выводимой звуковой волны воздушной проводимости. Например, посредством регулировки фазы соответствующего управляющего сигнала костной проводимости или управляющего сигнала воздушной проводимости в разных диапазонах частот можно добиться наличия у движущей силы определенной фазочастотной характеристики и за счет этого добиться наличия нужных фазочастотных характеристик у выводимого звука костной проводимости или выводимой звуковой волны воздушной проводимости. Таким образом, посредством вышеупомянутых способов регулировки можно добиться наличия у общего вывода системы разных амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик.
В некоторых примерах реализации можно посредством регулировки коэффициента электромеханической конверсии соответствующего модуля вывода регулировать величину конвертируемой из сигнала движущей силы. Например, в устройстве с подвижными катушками можно посредством изменения интенсивности магнитного поля, сопротивления катушки и длины обмоточного провода регулировать коэффициент электромеханической конверсии; а в конструкции с подвижным магнитом изменения коэффициента электромеханической конверсии можно добиться посредством изменения интенсивности магнитного поля, сопротивления катушки, числа витков катушки, формы катушки и упругости магнитного якоря.
В некоторых примерах реализации посредством регулировки массы, упругости и демпфирования модуля механической вибрации в составе модуля вывода можно регулировать амплитудно-частотную и фазочастотную характеристику вывода. Например, посредством изменения акустической конструкции в модуле вывода звука (например, конструкции акустической полости, звукопроводящей трубки, отверстий звуковой модуляции, сетки звуковой модуляции и т.д.) можно регулировать амплитудно-частотную и фазочастотную характеристику вывода.
На фиг. 18 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы. Посредством регулировки фаз вывода разных резонансных систем можно добиться эффекта взаимного усиления их вывода в определенных диапазонах частот.
На фиг. 19 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) при побуждающем воздействии одной движущей силы на две разные резонансные системы. Посредством регулировки фаз вывода разных резонансных систем можно добиться эффекта взаимной компенсации их вывода в определенных диапазонах частот.
На фиг. 20 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения.
Вибрационный динамик 31 может включать в себя вибрационный узел 310. Вибрационный узел 310 может иметь электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала для приема упомянутого управляющего сигнала и на основе упомянутого управляющего сигнала генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости. Например, вибрационный узел 310 может представлять собой любой элемент (к примеру, вибрационный двигатель устройство электромагнитной вибрации и т.д.), осуществляющий конвертацию электрического сигнала (к примеру, управляющего сигнала из модуля обработки сигнала 2) в сигнал механической вибрации; при этом способы конвертации сигнала включают в себя, но не ограничиваются следующим электромагнитный способ (с подвижной катушкой, с подвижным магнитом, с магнитострикцией), пьезоэлектрический и электростатический способы. Внутренняя конструкция вибрационного узла 310 может представлять собой отдельную резонансную систему или комплексную резонансную систему. Вибрационный узел 310 может в соответствии с управляющим сигналом выводить первую механическую вибрацию, генерирующую звуковую волну костной проводимости 5. Вибрационный узел 310 может включать в себя контактный узел, который используется для обеспечения контракта с кожным покровом головы пользователя при надевании пользователем устройства вывода звука 1 и передаче звуковой волны костной проводимости 5 в ушную улитку пользователя через кости черепа пользователя.
Динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя корпус 320. Корпус 320 поможет быть сопряжен с вибрационным узлом 310 и на основе звуковой волны костной проводимости 5 генерировать звуковую волну воздушной проводимости 6. Корпус 320 может быть взаимно соединен с вибрационным узлом 310 через соединительный элемент 33. Корпус 320 может являться первой вторичной резонансной системой механической вибрации. С одной стороны, сам корпус 320 может в качестве механической системы в результате воздействия (actuate, actuation) первой механической вибрации генерировать вторую механическую вибрацию; с другой стороны, после передачи упомянутой второй механической вибрации в воздух и создания звуковой волны (то есть звуковой волны воздушной проводимости 6) внутреннее пространство корпуса 320 может выступать в качестве резонансной полости для усиления упомянутого звука. В некоторых примерах реализации посредством изменения соединительного элемента 33 между корпусом 320 и вибрационным узлом 310 можно регулировать параметры отклика корпуса 320 на упомянутую первую механическую вибрацию; то есть, посредством подбора соединительного элемента 33 можно изменять эффект звучания корпуса 320. Например, соединительный элемент 33 может быть жестким. Соединительный элемент 33 также может быть упругим. Например, соединительный элемент 33 может представлять собой упругий элемент; к примеру, пружину или упругую пластину. Так как отклики систем с разными модулями упругости на один и тот же частотный вход различны по величине амплитуды, поэтому посредством изменения модуля упругости соединительного элемента 33 и/или модуля упругости и массы корпуса 320 можно регулировать амплитудный отклик второй механической вибрации на возбуждение с разной частотой. В некоторых примерах реализации упомянутое устройство вывода звука является наушниками. Для удобства описания наушник, представленный на фиг. 20, имеет четырехугольную форму. Разумеется, упомянутый наушник может иметь другую форму, например форму цилиндра, форму обычного вставного наушника или иную форму, соответствующую внутреннему устройству слухового прохода.
Таким образом, когда вибрационный узел 310 в составе устройства вывода звука, представленного на фиг. 2, работает, осуществляется прямой вывод вовне звуковой волны после проводимости, которая, к примеру, посредством прилегания к кожному покрову человека может передаваться телу человека. Одновременно с этим первая механическая вибрация, создаваемая вибрационным узлом 310, через соединительный элемент передается на корпус 320; в результате корпусе 320 также возникает определенная вибрация, то есть вторая механическая вибрация. Упомянутая вторая механическая вибрация может в качестве источника звуковой волны воздушной проводимости распространять звук во внешнюю среду, за счет чего реализуется одновременный вывод звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости одним прибором. Далее, звуковая волна костной проводимости и звуковая волна воздушной проводимости, выводимые упомянутым устройством вывода, звука исходят из одного и того же источника возбуждения, поэтому между выводимыми им звуковой волной костной проводимости (или первой механической вибрацией) и звуковой волной воздушной проводимости (или второй механической вибрацией) имеется взаимосвязь.
На фиг. 21 представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости конструкции, изображенной на фиг. 20. Как показано на изображении, частотный спектр выводимых звуковых волн костной проводимости коррелирует с частотным спектром звуковых волн воздушной проводимости, расположение их резонансных пиков соответствует друг другу. Тем не менее, вследствие того, что звуковая волна костной проводимости генерируется вибрационным динамиком 31, a звуковая волна воздушной проводимости генерируется в результате получения первой механической вибрации упомянутой вторичной резонансной системой, поэтому их отклик на сигнал возбуждения одной и той же частоты будет разным по амплитуде. Из анализа амплитудно-частотной характеристики звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости, представленных на фиг. 21, становится понятно, что выход по амплитуде звуковой волны костной проводимости, выводимой упомянутым устройством вывода звука, в частотных интервалах 0-23 Гц и выше 1300 Гц больше звуковой волны воздушной проводимости. В частотном диапазоне 23-1300 Гц амплитуда звуковой волны воздушной проводимости, выводимой упомянутым устройством вывода звука, больше амплитуды звуковой волны костной проводимости.
Так как голос человека и звучание музыкальных устройств в основном располагается в диапазоне 20 Гц - 5 кГц, то, если данный интервал взять за целевой частотный диапазон, то его можно разбить на три частотных интервала: низкочастотный, среднечастотный и высокочастотный. Например, как было указано выше, под низкой чистотой в целом подразумевается диапазон частот от 20 Гц до 150 Гц; под средней частотой в целом подразумевается диапазон частот от 150 Гц до 5 кГц; под высокой частотой в целом подразумевается диапазон частот от 5 кГц до 20 кГц; под низкой средней частотой в целом подразумевается диапазон частот от 150 Гц до 500 Гц; под высокой средней частотой в целом подразумевается диапазон частот от 500 Гц до 5 кГц. Неквалифицированный технический персонал данной сферы должен понимать, что вышеуказанная разбивка диапазонов частот используется исключительно в качестве приблизительных интервальных диапазонов для описания примера. Определение вышеуказанных диапазонов частот может быть изменено в зависимости от конкретной отрасли, конкретной области применения и конкретных стандартов классификации. Например, в некоторых других сценарий применения под низкой чистотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 20 Гц до 80 Гц; под низкой средней частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 80 Гц до 160 Гц; под средней частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 160 Гц до 1280 Гц; под высокой средней частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 1280 Гц до 2560 Гц; под высокой частотой в целом может подразумеваться диапазон частот от 2560 Гц до 120 кГц.
Тогда для одного и того же управляющего сигнала, выводимого модулем обработки сигнала 2, звуковая волна воздушной проводимости будет иметь больший выход амплитуды в низкочастотном интервале, а звуковая волна костной проводимости будет иметь больший выход амплитуды в высокочастотном интервале. В среднечастотном диапазоне, в границах примерно 1,3 Гц, амплитуда звуковой волны воздушной проводимости, выводимой упомянутым устройством вывода звука, может иметь значение больше амплитуды звуковой волны костной проводимости, или иметь значение меньше амплитуды звуковой волны костной проводимости. Разумеется, описание упомянутого вывода звуковых волн не ограничивается устройством вывода звука, представленным на фиг. 20. Посредством внесения изменений в конструкцию упомянутого устройства вывода звука можно изменять распределение вывода его звуковых волн костной проводимости и звуковых волн воздушной проводимости.
Таким образом, за счет изменения формы и положения разных компонентов упомянутого устройства вывода звука, а также изменения их жесткости можно изменять параметры упомянутого устройства вывода звука и регулировать выходную амплитуду звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости в разных диапазонах частот целевого частотного диапазона и за счет этого добиваться разного эффекта вывода звука. К примеру, в наушниках костной проводимости звуковая волна воздушной проводимости может выступать как дополнение к звуковой волне костной проводимости, усиливая общее звуковое восприятие пользователя.
Ниже в рамках данной заявки представлено описание разных вариантов конструкции упомянутого устройства вывода звука.
На фиг. 22 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Элементы (element), имеющие одинаковое числовое обозначение на фиг. 22 и фиг. 20, аналогичны или схожи, их описание здесь не приводится.
В данном примере реализации корпус 320 также включает в себя отверстие для выхода звука 322. Звуковая волна воздушной проводимости 6 через отверстие для выхода звука 322 выходит из внутреннего пространства корпуса 320 вовне. Динамик воздушной проводимости 32 также включает в себя сетку звуковой модуляции 323, покрывающую отверстие для выхода звука 322. Сетка звуковой модуляции 323 может использоваться для регулировки частоты звуковой волны воздушной проводимости 6. В некоторых примерах реализации корпус 320 может образовывать полость 319 для размещения части вибрационного узла 310. В некоторых примерах реализации отверстие для выхода звука 322 может представлять собой отверстие звуковой модуляции, через которое звуковая волна воздушной проводимости, образующаяся за счет первой механической вибрации внутри корпуса 320, создаваемой вибрационным узлом 310, выводится за пределы корпуса 320 и при взаимодействии с звуковой волной воздушной проводимости, генерируемой за счет вибрации самого корпуса 320 (то есть упомянутой второй механической вибрации) формирует объединенный выход звуковой волны воздушной проводимости. В некоторых примерах реализации корпус 320 имеет несколько отверстий для выхода звука 322. Посредством изменения количества, положения, размера и/или формы отверстий для выхода звука 322 пользователь может изменять параметры выхода звуковой волны воздушной проводимости.
На фиг. 23 представлена схема разных положений отверстия для выхода звука. В некоторых примерах реализации отверстие для вывода звука 322 имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие повернуто от упомянутой височной впадины. В некоторых примерах реализации отверстие для вывода звука 322 имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие обращено к наружному слуховому проходу упомянутого пользователя. В некоторых примерах реализации отверстие для вывода звука 322 имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие обращено за ухо упомянутого пользователя. В некоторых примерах реализации отверстие для вывода звука 322 имеет следующую ориентацию: когда упомянутое устройство вывода звука располагается на височной впадине пользователя, отверстие обращено к темени упомянутого пользователя.
На фиг. 24 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) звуковой волны воздушной проводимости при разных положениях отверстия для выхода звука. Как показано на изображении, предположим, что устройство вывода звука располагается в положении немного выше и чуть впереди уха так, что вибрационный динамик прилегает к коже головы для вывода вибрации. В разных местах на корпусе расположены отверстия для вывода звука, которые могут передавать в ухо человека разные звуковые волны воздушной проводимости. В отличие от конструкции с отсутствием звукопроводящих отверстий, на тыльной стороне корпуса устроено отверстие для выхода звука (позиция P1), которое усиливает высокие частоты и снижает средние частоты звука воздушной проводимости, передаваемого в ухо человека. На стороне корпуса, обращенного к уху, устроено отверстие для выхода звука (позиция Р2), которое заметно усиливает составляющую высокой средней частоты звуковой волны воздушной проводимости, передаваемой в ухо человека; это помогает повысить общую громкость звука и качество звукового общения. На стороне корпуса, обращенного к задней стороне уха, устроено отверстие для выхода звука (позиция Р3), которое до определенной степени усиливает составляющую высокой средней частоты звуковой волны воздушной проводимости, передаваемой в ухо человека; однако, амплитуда этого усиления не так велика, как усиление в случае, если отверстие обращено непосредственно в сторону уха. На стороне корпуса, обращенного к темени, устроено отверстие для выхода звука (позиция Р4), которое лишь немного повышает громкость звуковой волны воздушной проводимости, передаваемой в ухо человека; этот эффект не очевиден. Далее следует отметить, что положение отверстий для выхода звука не ограничивается вышеупомянутыми отдельными позициями и может представлять собой сочетание нескольких позиций; количество отверстий для выхода звука может включать в себя как одно, так и несколько отверстий.
Таким образом, за счет изменения расположения отверстий для выхода звука в корпусе 320 упомянутого устройства вывода звука можно регулировать амплитудно-частотную характеристику звуковой волны воздушной проводимости упомянутого устройства вывода звука, а посредством изменения дизайна упомянутого устройства вывода звука можно изменять распределение выхода его звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости. К примеру, в наушниках костной проводимости звуковая волна воздушной проводимости может выступать как дополнение к звуковой волне костной проводимости, усиливая общее звуковое восприятие пользователя.
На фиг. 25 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Элементы (element), имеющие одинаковое числовое обозначение на фиг. 25 и фиг. 20, аналогичны или схожи, их описание здесь не приводится.
Вибрационный динамик 131 может включать в себя вибрационный узел 1310. Вибрационный узел 1310 может иметь электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала для приема упомянутого управляющего сигнала и на основе упомянутого управляющего сигнала генерировать звуковую волну костной проводимости 5. Вибрационный узел 1310 может в соответствии с упомянутым управляющим сигналом выводить первую механическую вибрацию, генерирующую звуковую волну костной проводимости 5.
Вибрационный узел 1310 далее может включать в себя систему магнитной цепи 1311, вибрационную пластину 1312 и катушку 1313. Система магнитной цепи 1311 может быть сконфигурирована для генерации первого магнитного поля. Говоря конкретно, система магнитной цепи 1311 может включать в себя зазор магнитной цепи 1317 и быть сконфигурирована для генерации упомянутого первого магнитного поля в зазоре магнитной цепи 1317. Вибрационная пластина 1312 может быть соединена с корпусом 1320 динамика воздушной проводимости 32. Катушка 1313 может иметь механическое соединение с вибрационной пластиной 1312 и электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала. Катушка 1313 может быть установлена в зазоре магнитной цепи 1317. Катушка 1313 принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле. Упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, в результате чего катушка 1313 подвергается воздействию силы F, возбуждая вибрацию вибрационной пластины 1312 для создания звуковой волны костной проводимости 5. Вибрационная пластина 1312 также включает в себя отверстие для выхода звука 1314.
Динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя корпус 1320, мембрану 1321, первую сетку звуковой модуляции 1322 и вторую сетку звуковой модуляции 1323. Корпус 1320 может быть соединен с вибрационной пластиной 1312 так, что образует полость 1319 для размещения системы магнитной цепи 1311 и мембраны 1321. Корпус 1320 может включать в себя отверстие звуковой модуляции 1324. Мембрана 1321 может быть соединена с системой магнитной цепи 1311 и корпусом 1320. Упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, в результате чего система магнитной цепи 1311 также подвергается воздействию соответствующей противодействующей силы -F и возбуждает вибрацию мембраны 1321 для создания звуковой волны воздушной проводимости 6. Звуковая волна воздушной проводимости 6 через отверстие для выхода звука 1314 выходит из внутреннего пространства корпуса 1320 (то есть полости 1319) вовне. Первая сетка звуковой модуляции 1322 может покрывать отверстие выхода звука 1314 для регулировки частоты звуковой волны воздушной проводимости 6. Вторая сетка звуковой модуляции 1323 может покрывать отверстие звуковой модуляции 1324 для регулировки давления внутри корпуса 1320, за счет чего выполняется регулировка частоты звуковой волны воздушной проводимости 6. В некоторых примерах реализации может быть устроено несколько отверстий для выхода звука 1314. В некоторых примерах реализации может быть устроено несколько отверстий звуковой модуляции 1324.
Посредством изменения жесткости вибрационной пластины 1312 и/или корпуса 1320 (например, изменение размеров конструкции, модуля упругости материалов, устройство ребер/пластин жесткости и других специальных механических конструкций) можно регулировать выходные характеристики звуковой волны костной проводимости 5. А посредством изменения формы, модуля упругости и демпфирования мембраны 1321 можно регулировать выходные характеристики звуковой волны воздушной проводимости 6. Посредством изменения количества, положения, размера и/или формы отверстий выхода звука 1314 и/или отверстий звуковой модуляции 1324 также можно изменять выходные характеристики звуковой волны воздушной проводимости 6.
На фиг. 26 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 26, схож с примером реализации, представленным на фиг. 25; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 26, отверстие для выхода звука 1314 расположено в корпусе 1320, а не в вибрационной пластине 1312.
На фиг. 27 представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) звуковой волны костной проводимости и звуковой волны воздушной проводимости. Как показано на изображении, в некоторых примерах реализации за счет усиления жесткости вибрационной пластины и корпуса можно повышать резонансную частоту выводимой звуковой волны костной проводимости до высокочастотного диапазона, а за счет изменения массы магнитной цепи, модуля упругости мембраны и настройки отверстий звуковой модуляции можно контролировать резонансную частоту выводимой звуковой волны воздушной проводимости в низкочастотном диапазоне. Звуковые волны костной проводимости предоставляют людям возможность слышать за счет костной проводимости, а звуковые волны воздушной проводимости позволяют людям слышать за счет традиционной воздушной проводимости. Звуковые волны костной проводимости и звуковые волны воздушной проводимости разных диапазонов частот посредством взаимного наложения и дополнения усиливают слуховое восприятие пользователя. Пользователь получает возможность слышать необходимые низкие частоты, но не ощущать избыточной низкочастотной вибрации; одновременно с этим звуковая волна костной проводимости усиливает восприятие высокочастотных волн пользователем.
На фиг. 28 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 28, схож с примером реализации, представленным на фиг. 26; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 28, система магнитной цепи 1311 соединена с корпусом 1320 через первый упругий элемент 1315. Использование первого упругого элемента 1315 для соединения системы магнитной цепи 1311 с корпусом 1320 приводит к тому, что часть вибрации, создаваемой системой магнитной цепи 1311, выводится на корпус 1320 и объединяется с вибрацией вибрационной пластины 1312, формируя выход звуковой волны костной проводимости. Другая часть вибрации, создаваемой системой магнитной цепи 1311, возбуждает мембрану 1321 для генерации выхода звуковой волны воздушной проводимости. Посредством регулировки модуля упругости первого упругого элемента 1315 создается возможность генерировать как минимум два резонансного пика в диапазоне слышимости человеческого уха и реализовывать более широкополосный выход звуковой волны костной проводимости.
На фиг. 29 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 29, схож с примером реализации, представленным на фиг. 26; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 29, система магнитной цепи 1311 соединена с вибрационной пластиной 1312 через первый упругий элемент 1315, а вибрационная пластина 1312 соединена с корпусом 1320 через второй упругий элемент 1316. В данном примере реализации система магнитной цепи 1311 не соединена с корпусом 1320. В некоторых примерах реализации поперечное сечение вибрационной пластины 1312 имеет форму двутавровой балки, при этом верхняя часть вибрационной пластины 1312 может располагаться снаружи полости 1319, а ее нижняя часть может располагаться внутри полости 1319. В некоторых примерах реализации система магнитной цепи 1311 может через упругий элемент 1315 соединяться со средней частью вибрационной пластины 1312. Посредством регулировки модуля упругости первого упругого элемента 1315 и/или второго упругого элемента 1316 создается возможность генерировать как минимум три резонансного пика в диапазоне слышимости человеческого уха и реализовывать более широкополосный выход звуковой волны костной проводимости.
На фиг. 30 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 30, схож с примером реализации, представленным на фиг. 26; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 30, вибрационный узел 1310 может далее отключать себя систему магнитной цепи 1311 и вибрационную пластину 1312, соединенные между собой жестким соединением, при этом вибрационная пластина 1312 через второй упругий элемент 1316 соединена с корпусом 1320; а динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя соединенные между собой катушку 1313 и мембрану 1321. В данном примере реализации катушка 1313 не соединена с вибрационной пластиной 1312. В данном примере реализации вследствие относительно небольшой массы системы, образуемой катушкой 1313 и мембраной 1321, имеется возможность реализовать выход широкополосной звуковой волны воздушной проводимости. А вследствие того, что система магнитной цепи 1311, вибрационная пластина 1312 и второй упругий элемент 1316 имеют относительно большую массу, то посредством изменения модуля упругости второго упругого элемента 1316 имеется возможность реализовать выход низкочастотной звуковой волны костной проводимости.
На фиг. 31 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 31, схож с примером реализации, представленным на фиг. 26; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 31, отсутствует первая сетка звуковой модуляции 1322, при этом динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя звукопроводящую трубку 1326, которая соединена с корпусом 1320, сообщается с отверстием для выхода звука 1314 и сконфигурирована так, чтобы регулировать фазу звуковой волны воздушной проводимости 6 и/или изменять направление ее распространения и за счет этого регулировать параметры выхода звуковой волны воздушной проводимости 6 и улучшать эффект ее выхода. Например, если посредством звукопроводящей трубки 1326 звуковая волна воздушной проводимости 6 будет направлена в ухо, это позволит повысить громкость воспринимаемой ухом звуковой волны воздушной проводимости.
На фиг. 32 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 32, схож с примером реализации, представленным на фиг. 26; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 32, отсутствует вторая сетка звуковой модуляции 1323, при этом динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя звукопроводящую трубку 1326, которая соединена с корпусом 1320 и сообщается с отверстием звуковой модуляции 1324. Посредством установки звукопроводящей трубки 1326 в месте, где отсутствуют отверстия для выхода звука (например, отверстие звуковой модуляции 1324) можно регулировать фазу звуковой волны воздушной проводимости 6, а посредством наложения звуковой волны воздушной проводимости 7, выводимой звукопроводящей трубкой 1326, с звуковой волной воздушной проводимости 6, выходящей из отверстия для выхода звука 1314, создается возможность настраивать и контролировать конечную звуковую волну воздушной проводимости.
На фиг. 33 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Пример реализации, представленный на фиг. 33, схож с примером реализации, представленным на фиг. 26; отличие заключается в том, что в примере реализации, представленном на фиг. 33, отсутствует вторая сетка звуковой модуляции 1323, при этом динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя пассивную мембрану 1327, которая имеет механическое соединение с отверстием звуковой модуляции 1324. Вибрация пластины 1312 при генерации звуковой волны костной проводимости приводит к соответствующему колебанию воздушного давления и/или возникновению вибрации внутри корпуса 1320. Посредством укрывания пассивной мембранной 1327 места, где отсутствуют отверстия для выхода звука (например, отверстие звуковой модуляции 1324) можно добиться того, что пассивная мембрана 1327 за счет вибрации, создаваемой в результате перепада внутреннего и внешнего воздушного давления в корпусе 1320, будет распространять вовне вторичную звуковую волну воздушной проводимости 7 (то есть под действием упомянутой звуковой волны костной проводимости воздушное давление внутри упомянутого корпуса изменяется, что приводит к возникновению вибрации упомянутой пассивной мембраны и генерации вторичной звуковой волны воздушной проводимости 7). За счет наложения вторичной звуковой волны воздушной проводимости 7 и звуковой волны воздушной проводимости 6, выходящей из отверстия для выхода звука 1314, создается возможность настраивать и контролировать конечную звуковую волну воздушной проводимости.
На фиг. 34 представлена схема устройства вывода звука по примеру реализации изобретения.
Вибрационный динамик 31 может включать в себя первый вибрационный узел 2310 и упругий элемент 2318. Первый вибрационный узел 2310 может иметь электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала костной проводимости 21 для приема упомянутого управляющего сигнала костной проводимости и на основе упомянутого управляющего сигнала костной проводимости генерировать звуковую волну костной проводимости 5. Первый вибрационный узел 2310 может включать в себя систему магнитной цепи 2311, вибрационную пластину 2312 и первую катушку 2313. Система магнитной цепи 2311 может через упругий элемент 2318 соединяться с корпусом 2320 динамика воздушной проводимости 32. Система магнитной цепи 2311 может быть сконфигурирована для генерации первого магнитного поля. Говоря конкретно, система магнитной цепи 2311 может включать в себя первый зазор магнитной цепи 2317, второй зазор магнитной цепи 2317 и быть сконфигурирована для генерации упомянутого первого магнитного поля в первом зазоре магнитной цепи 2317 и втором зазоре магнитной цепи 2317. Вибрационная пластина 2312 может быть соединена с корпусом 2320. Первая катушка 2313 может иметь механическое соединение с вибрационной пластиной 2312 и электрическое соединение со схемой обработки сигнала костной проводимости. Первая катушка 2313 может быть установлена в первом зазоре магнитной цепи 2317. Первая катушка 2313 принимает упомянутый управляющий сигнал костной проводимости и на его основе генерирует второе магнитное поле. Упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, в результате чего первая катушка 2313 подвергается воздействию силы F1, возбуждая вибрацию вибрационной пластины 2312 для создания звуковой волны костной проводимости 5. Вибрационная пластина 2312 также включает в себя отверстие для выхода звука 2314.
Динамик воздушной проводимости 32 может включать в себя корпус 2320, второй вибрационный узел 2316, первую сетку звуковой модуляции 2322 и вторую сетку звуковой модуляции 2323. Корпус 2320 может быть соединен с вибрационной пластиной 2312 так, что образует полость 2319 для размещения системы магнитной цепи 2311 и мембраны 2321. Второй вибрационный узел 2316 может иметь электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости 22 для приема упомянутого управляющего сигнала воздушной проводимости и на основе упомянутого управляющего сигнала воздушной проводимости генерировать звуковую волну воздушной проводимости 6. Второй вибрационный узел 2316 может включать в себя мембрану 2321 и вторую катушку 2327. Мембрана 2321 может быть соединена с корпусом 2320 и второй катушкой 2327. Вторая катушка 2327 может иметь электрическое соединение со схемой обработки сигнала воздушной проводимости 22. Вторая катушка 2327 может быть установлена во втором зазоре магнитной цепи 2317. Вторая катушка 2327 принимает упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости и на его основе генерирует третье магнитное поле. Упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым третьим магнитным полем, в результате чего вторая катушка 2327 подвергается воздействию силы F2, возбуждая вибрацию мембраны 2321 для создания звуковой волны воздушной проводимости 6. Звуковая волна воздушной проводимости 6 через отверстие для выхода звука 2314 выходит из внутреннего пространства корпуса 2320 (то есть полости 2319) вовне. Первая сетка звуковой модуляции 2322 может покрывать отверстие выхода звука 2314 для регулировки частоты звуковой волны воздушной проводимости 6. Вторая сетка звуковой модуляции 2323 может покрывать отверстие звуковой модуляции 2324 для регулировки давления внутри корпуса 2320, за счет чего выполняется регулировка частоты звуковой волны воздушной проводимости 6. В некоторых примерах реализации может быть устроено несколько отверстий для выхода звука 2314. В некоторых примерах реализации может быть устроено несколько отверстий звуковой модуляции 2324.
Таким образом, за счет изменения расположения отверстий для выхода звука в корпусе упомянутого устройства вывода звука, посредством изменения жесткости вибрационной пластины и корпуса, а также за счет изменения массы магнитной цепи, модуля упругости мембраны и настройки отверстий звуковой модуляции можно регулировать частотный диапазон и амплитуду звуковой волны воздушной проводимости и звуковой волны костной проводимости, выводимых упомянутым устройством вывода звука. Звуковые волны костной проводимости предоставляют людям возможность слышать за счет костной проводимости, а звуковые волны воздушной проводимости позволяют людям слышать за счет традиционной воздушной проводимости. Звуковые волны костной проводимости и звуковые волны воздушной проводимости разных диапазонов частот посредством взаимного наложения и дополнения усиливают общее звуковое восприятие пользователя.
Например, на фиг. 35 представлен один из вариантов амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, если, к примеру, звуковая волна костной проводимости и звуковая волна воздушной проводимости содержат разные частотные составляющие, то имеется возможность получить технический эффект совместного наложения и дополнения диапазонов частот.
В некоторых примерах реализации звуковая волна воздушной проводимости содержит низкую среднечастотную составляющую, а звуковая волна костной проводимости содержит высокую среднечастотную составляющую. В результате пользователь получает возможность посредством воздушной проводимости воспринимать звуки низкой средней частоты, а посредством костной проводимости воспринимать звуки высокой средней частоты. Дополнение низких частот звуковыми волнами воздушной проводимости позволяет не только гарантировать хорошее качество звука (особенно в низкочастотных диапазонах), но и избежать передачи мощной вибрации вместе с низкочастотной звуковой волной костной проводимости.
Упомянутое устройство вывода звука сконфигурировано для вывода звуковой волны в пределах целевого частотного диапазона. Упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя высокочастотный блок целевого частотного диапазона, а упомянутая звуковая волна воздушной проводимости включает в себя низкочастотный блок целевого частотного диапазона.
В некоторых примерах реализации упомянутая звуковая волна костной проводимости может включать в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона, упомянутая звуковая волна воздушной проводимости также может включать в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона.
В некоторых примерах реализации звуковая волна воздушной проводимости содержит высокую среднечастотную составляющую, а звуковая волна костной проводимости содержит низкую среднечастотную составляющую. Слуховой аппарат пользователя более восприимчив к звукам высокого среднечастотного диапазона, а кожный покров упомянутого пользователя одновременно с этим, как правило, более восприимчив к низкочастотной механической вибрации. Упомянутый режим вывода позволяет, применяя слуховое и тактильное восприятие, передавать пользователю различные напоминания, и создает возможность передавать предупреждения или напоминания одновременно в слуховом и тактильном режиме восприятия.
В некоторых примерах реализации упомянутый вибрационный динамик также сконфигурирован для создания волн низкочастотной вибрации, воспринимаемых кожным покровом пользователя.
В некоторых примерах реализации пользователь имеет возможность посредством регулировки соответствующих параметров модуля обработки сигнала (например, модуля обработки сигнала костной проводимости, модуля обработки сигнала воздушной проводимости) и/или параметров модуля вывода (например, вибрационного динамика, динамика воздушной проводимости) задавать наличие в звуковых волнах воздушной проводимости и звуковых волнах костной проводимости составляющих нужного диапазона частот.
На фиг. 36 представлен другой вариант амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, если, к примеру, звуковая волна костной проводимости и звуковая волна воздушной проводимости содержат одинаковые частотные составляющие, то имеется возможность получить технический эффект усиления определенных диапазонов частот.
В некоторых примерах реализации звуковая волна костной проводимости (вибрация) и звуковая волна воздушной проводимости (звук) в низких средних диапазонах частот содержат одинаковые частотные составляющие, в результате при их совмещении низкий среднечастотный вывод больше высокого среднечастотного вывода. Кривая порога слышимости человеческого уха и другие кривые характеристик демонстрируют особенности, заключающееся в более высоком уровне восприятия низкого среднечастотного блока и более низком уровне восприятия высокого среднечастотного блока, то есть человеческое ухо более чувствительно к высокому среднему частотному диапазону. Упомянутый режим вывода, когда низкий среднечастотный вывод больше высокого среднечастотного вывода, позволяет действенно компенсировать эффект ослабления восприятия низкого среднечастотного звучания, обусловленный порогом слышимости, что позволяет сбалансировать воспринимаемые человеческим ухом звуки по всем диапазонам частот.
В некоторых примерах реализации упомянутая звуковая волна костной проводимости может включать в себя низкочастотный блок в пределах целевого частотного диапазона; упомянутая звуковая волна костной проводимости может накладываться на упомянутую звуковую волну воздушной проводимости таким образом, что выход от упомянутого устройства вывода звука на низких средних частотах становится больше его вывода на высоких средних частотах.
В некоторых примерах реализации звуковая волна воздушной проводимости содержит низкую среднечастотную составляющую, а звуковая волна костной проводимости содержит составляющую в виде диапазона частот, более широкого в сравнении с звуковой волной воздушной проводимости. Это обеспечивает слышимость звуков костной проводимости, усиливает низкую среднечастотную составляющую, повышает качество звука и одновременно с этим не усиливает мощную механическую вибрацию низкого среднечастотного диапазона, что позволяет гарантировать комфорт и безопасность.
В некоторых примерах реализации звуковая волна костной проводимости содержит низкую среднечастотную составляющую, а звуковая волна воздушной проводимости содержит составляющую в виде диапазона частот, более широкого в сравнении с звуковой волной костной проводимости. Посредством подобающего усиления вибрации на низкой средней частоте пользователь получает возможность одновременно со слуховым восприятием получать тактильное восприятие, которое усиливает восприятие звуков.
В некоторых примерах реализации упомянутая звуковая волна воздушной проводимости включает в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона, упомянутая звуковая волна костной проводимости включает в себя нижнечастотный блок и среднечастотный блок целевого частотного диапазона; упомянутая звуковая волна костной проводимости охватывает более широкий частотный диапазон в сравнении с упомянутой звуковой волной воздушной проводимости.
На фиг. 37 представлен другой вариант амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, к примеру, высокий средний диапазон частот звуковой волны воздушной проводимости и звуковой волны костной проводимости может содержать одинаковые частотные составляющие. Упомянутые одинаковые частотные составляющие могут представлять собой звуковую волну изолирующей чистоты, то есть когда одинаковые частотные составляющие упомянутой звуковой волны воздушной проводимости и звуковой волны костной проводимости противоположны по фазе, это приводит к ослаблению звука утечки высокой средней частоты. Кроме этого, когда одинаковые частотные составляющие упомянутой звуковой волны воздушной проводимости и звуковой волны костной проводимости одинаковы по фазе, это приводит к усилению звука утечки высокой средней частоты.
В некоторых примерах реализации звуковая волна воздушной проводимости содержит высокую среднечастотную составляющую, а звуковая волна костной проводимости содержит составляющую в виде диапазона частот, более широкого в сравнении с звуковой волной воздушной проводимости; это создает возможность использовать звуковую волну воздушной проводимости в качестве акустического источника ослабляющей противофазы для компенсации звука утечки высокого среднего диапазона частот, создаваемого прибором костной проводимости.
В некоторых примерах реализации упомянутая звуковая волна воздушной проводимости может вместе с упомянутой звуковой волной костной проводимости включай себя общую звуковую волну изолирующей чистоты, при этом упомянутая звуковая волна воздушной проводимости включает в себя среднечастотный блок и высокочастотный целевого частотного диапазона, а упомянутая звуковая волна костной проводимости охватывает более широкий частотный диапазон в сравнении с упомянутой звуковой волной воздушной проводимости.
На фиг. 38 представлен другой вариант амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) устройства вывода звука по примеру реализации изобретения.
В некоторых примерах реализации звуковая волна костной проводимости содержит высокую среднечастотную составляющую, а звуковая волна воздушной проводимости содержит составляющую в виде диапазона частот, более широкого в сравнении с звуковой волной костной проводимости и способна усиливать звук высокого среднего диапазона частот. В частности, в специальных решениях с двумя наушниками открытого типа звуковые волны костной проводимости можно использовать для восполнения недостатка высокого среднего диапазона частот звуковых волн воздушной проводимости (например, недостатка, обусловленного акустической конструкцией, или недостатка высокого среднего диапазона частот, связанного с вибрационным разделением).
В некоторых примерах реализации упомянутая звуковая волна воздушной проводимости может включать в себя среднечастотный блок и высокочастотный блок целевого частотного диапазона, упомянутая звуковая волна костной проводимости может включать в себя среднечастотный блок целевого частотного диапазона; упомянутая звуковая волна воздушной проводимости охватывает более широкий частотный диапазон в сравнении с упомянутой звуковой волной костной проводимости.
В некоторых примерах реализации вывод звука (воздушной проводимости) и вибрации (костной проводимости) может осуществляться независимыми модулями/приборами. Перечень факторов, оказывающих влияние на эффект вывода, кроме соответствующих параметров обработки сигнала и собственных характеристик независимых модулей/приборов, также включает в себя местоположение этих модулей/приборов; взаимное действие/ влияние между каждым модулем/прибором также могут влиять на конечный эффект выхода.
Касательно модулей/приборов вывода звука (например, динамика воздушной проводимости), на эффект их выхода могут оказывать влияние граничные условия вокруг места их расположения. К примеру, на звучание модуля вывода звука, расположенного рядом с головой человека, влияет формы, черты лица, ушные раковины и другие граничные условия.
На фиг. 39 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) звука от модуля вывода звука по примеру реализации изобретения, когда голова находится в разных положениях. Как показано на изображении, в зависимости от упомянутых граничных условий, оказывающих влияние на звук, который выводит модуль вывода звука в разных положениях относительно головы человека, параметры звука внутри человеческого уха также будут разными. Звук, выходящий из акустического источника, относительно выровнен по всем диапазонам частот. Однако, если его располагать в разных местах на голове, то звук, передаваемый внутрь уха, будет изменяться под влиянием разных граничных условий пути его передачи; это приводит к появлению пиков и спадов в высоком среднем диапазоне частот звука, передаваемого внутрь уха.
В некоторых примерах реализации, когда пользователь надевает упомянутое устройство вывода звука, один или несколько его динамиков воздушной проводимости могут располагаться позади головы, на темени, на лбе, на переносице, за ухом, над ухом и/или перед ухом.
Влияние различных граничных условий обуславливает то, что звук, распространяемый акустическим источником в окружающее пространство/ звуковое поле, создаваемое в окружающем пространстве/звук утечки также будут разными.
На фиг. 40 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от модуля вывода звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, в частотном спектре звука утечки, при условии его свободного распространения и отсутствия препятствий перед звуковым источником, распространяемый вовне звук утечки будет подвергаться влиянию различных граничных условий в зависимости от того, в каком положении располагается звуковой источник на голове, и зависимости от этого будет изменяться частотный спектр звука утечки. Такие изменения также главным образом происходят в высоком среднем диапазоне частот.
Касательно модулей/приборов вывода вибрации (например, вибрационного динамика), так как для передачи вибрации необходимо наличие контакта с пользователем, поэтому контакт модуля/ прибора с пользователем в разных местах создает у пользователя разное вибрационное восприятие. На характеристики вибрации, выводимой модулем/прибором, оказывают влияние механические свойства ткани в месте контакта, давление прилегающей поверхности и его распределение, а также направление вибрации.
Некоторые модули/приборы вывода вибрации могут в процессе своей работы выводить звук в окружающее пространство, который аналогичным образом попадает под влияние окружающих граничных условий.
На фиг. 41 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от модуля вывода вибрации по примеру реализации изобретения. На примере модуля/прибора вывода вибрации, который располагается в разных местах на голове человека, как показано на изображении, видно, что звук, распространяемый звуковым источником в окружающее пространство/ звуковое поле, создаваемое в окружающем пространстве/звук утечки также будут разными. В отличие от звука утечки, который распространяется модулем/прибором вывода вибрации без прилегания в условиях свободного поля, при расположении модуля/прибора вывода вибрации в разных местах на голове человека звук утечки демонстрирует заметные изменения в среднем и высоком диапазоне частот, а именно в среднем диапазоне частот звук утечки уменьшается, а в высоком диапазоне частот звук утечки увеличивается.
В некоторых примерах реализации, когда пользователь надевает упомянутое устройство вывода звука, один или несколько его вибрационных динамиков могут располагаться на сосцевидном отростке, позади головы, на темени, на лбе, на переносице, за ухом, над ухом и/или перед ухом.
Выводы всех модулей/приборов могут взаимодействовать друг с другом/ оказывать взаимное влияние друг на друга, конечное восприятие пользователя является результатом комплексного воздействия каждого модуля/прибора; факторы корреляции между каждым модулем/прибором могут оказывать влияние на их взаимодействие.
Расстояние между модулями/приборами оказывает влияние на значение амплитуды и фазу вывода одного из модулей/приборов при достижении месторасположения другого модуля/прибора, а также влияет на значение амплитуды и фазу вывода каждого из модулей/приборов в любое другое место пространства и в конечном итоге оказывает влияние на общий эффект вывода.
На фиг. 42 представлена схема позиционного соотношения между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 43 представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разном расстоянии между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, в качестве примеров взяты два дипольных звуковых источника, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, которые имеют одинаковую амплитуду и противоположные фазы. При изменении расстояния между ними также происходят изменения в мощности/ силе звука, выводимого ими вовне. В таких условиях по мере увеличения расстояния между двумя звуковыми источниками также происходит усиление громкости выводимого ими вовне звука.
Собственная амплитуда каждого модуля/прибора напрямую влияет на амплитуду его вывода в любом месте окружающего пространства, и, в свою очередь, влияет на результат взаимодействия вывода каждого модуля/прибора. Кроме этого, вывод каждого модуля/прибора формирует в пространстве особое распределение звукового поля, поэтому влияние, создаваемое амплитудой модуля/прибора, будет отличаться в зависимости от его положения в пространстве.
На фиг. 44 представлена схема позиционного соотношения между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 45 представлены нормальные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разном соотношении амплитуд между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 46 представлены аксиальные амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разном соотношении амплитуд между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения. Как показано изображении, если в качестве примера взять два дипольных звуковых источника, находящихся на определенном расстоянии под определенным относительным углом, имеющих взаимно противоположные фазы, когда амплитуда одного звукового источника изменяется относительно амплитуды другого звукового источника, также будут происходить изменения и в звуковом поле, создаваемом в окружающем пространстве. В том числе, в положении перпендикуляра в середине отрезка, соединяющего два звуковых источника (нормальное направление), по мере пропорционального увеличения амплитуды первого звукового источника относительно амплитуды другого звукового источника уровень звукового давления в данном положении будет соответственно возрастать. На линии продолжения отрезка, соединяющего два звуковых источника (аксиальное направление), по мере пропорционального увеличения амплитуды первого звукового источника относительно амплитуды другого звукового источника уровень звукового давления в данном положении будет соответственно снижаться.
Фаза каждого модуля/прибора напрямую влияет на фазу его вывода в любом месте окружающего пространства, и, в свою очередь, влияет на результат взаимодействия вывода каждого модуля/прибора.
На фиг. 47 представлена схема позиционного соотношения между двумя монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 48 представлены амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) при разных значениях разности фаз двух монопольных источников звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, если в качестве примера взять два расположенных на определенном расстоянии монопольных звуковых источника с одинаковыми значениями амплитуды, то при изменении разности фаз этих двух звуковых источников будет изменяться и сила/громкость их вывода вовне. При постепенном приближении разности их фаз к 180° сила/громкость вывода будет постепенно снижаться (уровень звукового давления будет постепенно уменьшаться). Одновременно с этим амплитуда уменьшения низких частот будет выше амплитуды уменьшения высоких частот.
Выход некоторых модулей/приборов сам по себе отличается анизотропией направленности/выхода в пространственном распределении, поэтому пространственное положение и ориентация модулей/приборов с такого рода характеристиками будут влиять на распределение созданного звукового поля в пространстве, и, в свою очередь, влиять на общий эффект выхода.
На фиг. 49 представлена схема позиционного соотношения между двумя дипольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 50 представлена взаимосвязь между углом нормали и значением амплитуды при разной величине частоты двух дипольных источников звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 51 представлена взаимосвязь между аксиальным углом и значением амплитуды при разной величине частоты двух дипольных источников звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, в качестве примеров взяты два дипольных звуковых источника, расположенных на определенном расстоянии друг от друга, которые имеют противоположные фазы. Звук, распространяемый ими вовне, будет разным в зависимости от направления полярной оси обоих звуковых источников. Если угол, образованный между направлением полярной оси и линией, соединяющей два звуковых источника, принять за угол поворота, то углы вращения двух звуковых источников будут взаимодополняемыми. По мере изменения угла вращения уровень звукового давления/громкость в разных положениях в пространстве также будут неодинаковыми. В положении перпендикуляра в середине отрезка, соединяющего два звуковых источника (нормальное направление), уровень звукового давления будет иметь максимальное значение, когда угол вращения составит примерно 80°, и минимальное значение, когда угол вращения составит примерно 165°. На линии продолжения отрезка, соединяющего два звуковых источника (аксиальное направление), уровень звукового давления будет иметь минимальное значение, когда угол вращения составит примерно 90°.
Пространство между каждым модулем/прибором имеет особое расположение или может формировать имеющие особое расположение звуковое поле.
На фиг. 52 представлена схема позиционного соотношения между пятью монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 53 представлено распределение значений амплитуды при разной величине частоты пяти монопольных источников звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, в качестве примеров взяты пять монопольных звуковых источников, расположенных через равные промежутки согласно плоскостной кривой второго порядка, которые могут формировать фокусные точки звукового поля вблизи фокусных точек кривой второго порядка; в указанных фокусных точках уровень звукового давления/громкость достигают максимальных значений. Такого рода эффект фокусировки звука будет разным при разных частотных сигналах, эффект фокусировки становится все более очевидным по мере повышения частоты. Такого рода эффект фокусировки также может способствовать формированию определенной направленности общего вывода модулей в пространстве.
Если модули/приборы имеют особое расположение в пространстве, то разность фаз выходов указанных модулей/приборов будет оказывать влияние на общую форму звукового поля и влиять на направленность общего вывода модулей в пространстве.
На фиг. 54 представлена схема позиционного соотношения между пятью монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 55 представлено распределение значений амплитуды при разных значениях разности фаз пяти монопольных источников звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, пять монопольных звуковых источников расположены через равные промежутки согласно плоскостной кривой второго порядка, при этом фаза выхода каждого звукового источника последовательно увеличивается (или уменьшается) вдоль кривой распределения второго порядка под углом θ. При изменении угла θ происходит изменение расположения фокусных точек звукового поля. Когда угол θ возрастает от 0° до 90°, положение фокусных точек смещается в направлении запаздывания фазы.
Если модули/приборы имеют особое расположение в пространстве, то значение амплитуды выходов указанных модулей/приборов будет оказывать влияние на общую форму звукового поля и влиять на направленность общего вывода модулей в пространстве.
На фиг. 56 представлена схема позиционного соотношения между пятью монопольными источниками звука по примеру реализации изобретения. На фиг. 57 представлено распределение значений амплитуды при разном соотношении амплитуд пяти монопольных источников звука по примеру реализации изобретения. Как показано на изображении, пять монопольных звуковых источников расположены через равные промежутки согласно плоскостной кривой второго порядка, при этом амплитуда выхода каждого звукового источника увеличивается (или уменьшается) вдоль кривой распределения второго порядка с равной пропорцией а. При изменении пропорции а происходит изменение эффекта фокусировки звука; чем меньше коэффициент пропорциональности (при этом происходит увеличение разности фаз между модулями/приборами) тем хуже эффект фокусировки; одновременно с этим происходит перемещение расположения фокусных точек в направлении звуковых источников со сравнительно большой амплитудой. Кроме этого, при изменении пропорции значения амплитуды а происходит изменение ориентированного направления общего выхода модулей, оно смещается к звуковым источникам со сравнительно большой амплитудой.
В некоторых примерах реализации устройство вывода звука может включать в себя несколько динамиков воздушной проводимости, расположенных через равные промежутки на кривой второго порядка. В некоторых примерах реализации устройство вывода звука может включать в себя несколько вибрационных динамиков, расположенных через равные промежутки на кривой второго порядка.
На фиг. 58 представлены разные методы сочетания звуковых волн костной проводимости и звуковых волн воздушной проводимости по примеру реализации изобретения.
Вибрация и звук могут отдельно влиять на тактильные и слуховые ощущения человека, но их сочетание оказывает на человека более сильное воздействие в сравнении с отдельным тактильным или отдельным слуховым ощущением и формирует особое восприятие. На фиг. 58 (а) представлен режим работы с попеременным выходом вибрации и звука, который оказывает более сильное напоминающее или предупреждающее воздействие. В отличие от напоминаний, которые осуществляются посредством только вибрации или только звука, такой способ попеременного выхода вибрации и звука возбуждает у человека тактильные и слуховые ощущения, за счет чего реализуется более сильный напоминающий эффект. В некоторых примерах реализации вибрация выводится в диапазоне частот 1-500 Гц, а звук выводится в диапазоне частот 1-5 кГц. На фиг. 58 (b) представлен режим работы с одновременным выводом вибрации и звука, который одновременно возбуждает у человека тактильные и слуховые ощущения и также обладает сильным напоминающим эффектом. Настройку также можно выполнить таким образом, чтобы параметры вибрации изменялись при изменении параметров звука (или параметры звука изменялись при изменении параметров вибрации), чтобы за счет тактильных и слуховых ощущений формировать у человека более сильное восприятие. Например, сопровождение звука взрыва соответствующим вибрационным сигналом при прохождении игры или просмотре фильма вызывает у человека более сильные ощущения. В сценарии определения местоположения звукового источника при изменении расположения звукового источника посредством изменения режима вибрации (например, изменения амплитуды вибрации или ее частоты) выполняется напоминание о расположении звукового источника. В устройствах VR/AR (ВР/АР) изменение режима вибрации происходит вслед за изменением визуальных и слуховых ощущений; посредством слияния визуальных, слуховых и тактильных ощущений усиливается иммерсивное восприятие. Вибрация и звук воздействуют на разные рецепторы пользователя, поэтому такие виды ощущений (тактильное и слуховое) имеют очевидные различия. Таким образом, имеется возможность использовать тактильные и слуховые ощущения как два разных вида восприятия в качестве разных состояний/режимов для передачи информации. Как показано на фиг. 58 (с), режим звука (возбуждающий слуховое ощущение) обозначается состоянием «0»; режим вибрации (возбуждает тактильное ощущение) обозначается состоянием «1». Прерывистый вывод звука и вибрации позволяет формировать строку двоичной информации и осуществлять передачу информации. Как показано на фиг. 58 (d), режим звука и режим вибрации могут соответственно обозначать знаки «.» и «-» азбуки Морзе, в результате чего возникает возможность передавать информацию посредством азбуки Морзе.
На фиг. 59 представлено положение вибрационного динамика и динамика воздушной проводимости на голове пользователя по примеру реализации изобретения. На фиг. 60 представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от вибрационного динамика по примеру реализации изобретения. Фиг. 61, на которой представлена амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) распространяющегося вовне звука утечки от вибрационного динамика по примеру реализации изобретения при разной величине мощности. Как показано на изображении, модуль вывода вибрации (например, вибрационный динамик) посредством прилегания к голове человека выводит вибрацию или выводит звук посредством костной проводимости. Одновременно с этим вследствие того, что модуль вывода вибрации создает вибрацию воздуха вокруг себя, это приводит к созданию звука утечки воздушной проводимости, который ухудшает пользовательское восприятие.
Поэтому на базе модуля вывода вибрации дополнительно устанавливается модуль вывода звука, который выводит звуковую волну воздушной проводимости, вступающую во взаимодействие со звуком утечки воздушной проводимости, создаваемым модулем вывода вибрации, чтобы достичь эффекта уменьшения распространения звука утечки вовне.
Посредством регулировки фазы и амплитуды модуля вывода звука (например, динамика воздушной проводимости) можно регулировать эффект снижения распространения вовне звука утечки. Например, модуль вывода вибрации может быть установлен перед ухом; тогда посредством регулировки фазы модуля вывода звука таким образом, чтобы выводимый им звук совпадал по фазе со звуком утечки модуля вибрации, можно добиться усиления звука утечки всего устройства; а посредством регулировки фазы модуля вывода звука таким образом, чтобы выводимый им звук был противоположным по фазе звуку утечки модуля вибрации, можно добиться уменьшения звука утечки всего устройства. Влияние удаленности двух модулей друг от друга позволяет снизить звук утечки только в определенных диапазонах частот.
Посредством регулировки амплитуды сигнала модуля вывода звука также можно регулировать амплитуду звука, выводимого модулем вывода звука и за счет этого влиять на эффект снижения распространения звука утечки вовне. При чрезмерно малом значении амплитуды выходного звука эффект взаимной компенсации звука будет незаметным; при чрезмерно большом значении амплитуды выходного звука в нем будет преобладать составляющая звука утечки, что делает невозможным получение эффекта снижения звука утечки. Эффект снижения звука утечки будет сравнительно заметным только тогда, когда амплитуда выходного звука будет соответствовать амплитуде звука утечки.
В некоторых примерах реализации устройства дополненной реальности (AR, Augmented Reality)/ виртуальной реальности (VR, Virtual Reality) включают в себя устройство вывода звука, упомянутые в описании выше. например, устройство AR/VR может быть оснащено одним или несколькими модулями вывода звука и вибрации, чтобы обеспечить для пользователя доступ к слуховым и тактильным ощущениям. В сочетании с визуальными ощущениями, представляемыми устройством AR/VR, это позволяет усилить иммерсивное восприятие пользователя. В частности, в левом и правом ухе пользователя может быть установлено по одному блоку модулей вывода звука и вибрации, которые одновременно с созданием объемного звучания также обеспечивают наличие в соответствующих режимах функции вибрации. В частности, в очки или крепежные ремни устройства AR/VR может быть установлен массив модулей вывода звука и вибрации, которые обеспечивают направленный вывод звука; также с помощью массива модулей вывода вибрации может осуществляться передача напоминаний/подсказок при определении местоположения в пространстве. Например, в соответствии с сигналами перемещения или поворота пользователя, получаемыми от датчиков (трехкоординатного акселерометра, гироскопа и т.д.) можно управлять выводом массива модулей вывода звука, чтобы реализовать для пользователя возможность ориентирования в пространстве посредством слуховых ощущений. Также имеется возможность посредством использования массива модулей вывода вибрации в режиме вибрации передавать пользователю информацию о расстоянии, углах, динамике и других параметрах.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СИСТЕМЫ, СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ ВЫВОДА АКУСТИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ | 2020 |
|
RU2807171C1 |
| ДИНАМИК НА ОСНОВЕ КОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТИ И СПОСОБ ЕГО ТЕСТИРОВАНИЯ | 2019 |
|
RU2754382C1 |
| ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СЛУХОВЫЕ УСТРОЙСТВА | 2020 |
|
RU2801638C1 |
| ДИНАМИК НА ОСНОВЕ КОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТИ | 2019 |
|
RU2780549C2 |
| ДИНАМИК НА ОСНОВЕ КОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТИ | 2019 |
|
RU2764239C1 |
| УСТРОЙСТВО ВЫВОДА ЗВУКА, СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ МНИМОГО ИСТОЧНИКА И СПОСОБ РЕГУЛИРОВКИ ГРОМКОСТИ | 2020 |
|
RU2804725C1 |
| УСТРОЙСТВА УМЕНЬШЕНИЯ УТЕЧКИ ЗВУКА И АКУСТИЧЕСКИЕ ВЫХОДНЫЕ УСТРОЙСТВА | 2021 |
|
RU2800538C1 |
| СЛУХОВОЙ АППАРАТ | 2021 |
|
RU2800623C1 |
| ДИНАМИКИ | 2021 |
|
RU2805379C1 |
| СПОСОБЫ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОЧЕГО СОСТОЯНИЯ НАУШНИКОВ С КОСТНОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ | 2021 |
|
RU2801826C1 |
Изобретение относится к акустике, в частности к излучателям звука. Устройство для вывода звука содержит вибрационный динамик, выполненный с возможностью создания звуковой волны костной проводимости; и динамик воздушной проводимости, выполненный с возможностью создания звуковой волны воздушной проводимости. Вибрационный динамик и динамик воздушной проводимости связаны посредством механической конструкции, в результате чего по меньшей мере часть упомянутой звуковой волны костной проводимости в качестве входного сигнала входит в упомянутой динамик воздушной проводимости. Звуковая волна воздушной проводимости излучается в среднечастотном и низкочастотном диапазонах. Звуковая волна костной проводимости излучается в высокочастотном диапазоне и части среднечастотного диапазона. Звуковая волна костной проводимости накладывается на звуковую волну воздушной проводимости таким образом, что выходной звуковой сигнал указанного устройства вывода звука на средних низких частотах больше выходного звукового сигнала указанного устройства вывода звука на средних высоких частотах. Также устройство содержит модуль обработки сигнала, выполненный с возможностью генерации управляющего сигнала; вибрационный динамик подключен к модулю обработки сигнала. Технический результат – улучшение эффекта прослушивания с открытыми ушами и уменьшение утечки звука во внешнюю среду. 18 з.п. ф-лы, 61 ил.
1. Устройство вывода звука, характеризующееся тем, что включает в себя:
вибрационный динамик, выполненный с возможностью создания звуковой волны костной проводимости; и
динамик воздушной проводимости, выполненный с возможностью создания звуковой волны воздушной проводимости,
при этом упомянутый вибрационный динамик и упомянутый динамик воздушной проводимости связаны посредством механической конструкции, в результате чего по меньшей мере часть упомянутой звуковой волны костной проводимости в качестве входного сигнала входит в упомянутой динамик воздушной проводимости,
при этом устройство вывода звука выполнено с возможностью вывода звуковой волны в целевом частотном диапазоне,
причем звуковая волна воздушной проводимости включает в себя по меньшей мере часть среднечастотного блока целевого частотного диапазона и по меньшей мере часть низкочастотного блока целевого частотного диапазона,
звуковая волна костной проводимости включает в себя по меньшей мере часть высокочастотного блока целевого частотного диапазона, по меньшей мере часть среднечастотного блока целевого частотного диапазона и по меньшей мере часть низкочастотного блока целевого частотного диапазона, и
звуковая волна костной проводимости накладывается на звуковую волну воздушной проводимости таким образом, что выходной звуковой сигнал указанного устройства вывода звука на средних низких частотах больше выходного звукового сигнала указанного устройства вывода звука на средних высоких частотах.
2. Устройство вывода звука по п. 1, в котором
упомянутая звуковая волна воздушной проводимости вместе с упомянутой звуковой волной костной проводимости включают в себя звуковую волну изолирующей частоты.
3. Устройство вывода звука по п. 1, характеризующееся тем, что также включает в себя следующее:
модуль обработки сигнала, который сконфигурирован для генерации управляющего сигнала;
упомянутый вибрационный динамик включает в себя вибрационный узел, который имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала для приема упомянутого управляющего сигнала и на основе упомянутого управляющего сигнала генерирует упомянутую звуковую волну костной проводимости;
упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя корпус, который соединен с упомянутым вибрационным узлом, чтобы генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости на основе упомянутой звуковой волны костной проводимости, или
под воздействием вибрационного узла.
4. Устройство вывода звука по п. 3, в котором упомянутый вибрационный узел включает в себя следующее:
систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для генерации первого магнитного поля;
вибрационную пластину, которая соединена с упомянутым корпусом; и катушку, которая соединена с упомянутой вибрационной пластиной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала; катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости,
при этом упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя мембрану, которая соединена с упомянутой системой магнитной цепи и упомянутым корпусом; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
5. Устройство вывода звука по п. 3, в котором упомянутый вибрационный узел включает в себя следующее:
систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для генерации первого магнитного поля; и
вибрационную пластину, которая через упругий элемент соединена с упомянутым корпусом;
упомянутый динамик воздушной проводимости также включает в себя следующее: мембрану, которая соединена с упомянутым корпусом; и
катушку, которая соединена с упомянутой мембраной и имеет электрическое соединение с упомянутым модулем обработки сигнала; катушка принимает упомянутый управляющий сигнал и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости и заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
6. Устройство вывода звука по п. 5, в котором упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя звукопроводящую трубку, которая сообщается с упомянутым отверстием для выхода звука,
при этом упомянутая звукопроводящая трубка сконфигурирована так, чтобы фаза упомянутой звуковой волны воздушной проводимости была противоположна фазе звука утечки, проходящего через упомянутую звуковую пластину.
7. Устройство вывода звука по п. 5, в котором упомянутый корпус включает в себя отверстие звуковой модуляции, а упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя звукопроводящую трубку, которая сообщается с упомянутым отверстием звуковой модуляции.
8. Устройство вывода звука по п. 5, в котором упомянутый корпус включает в себя отверстие звуковой модуляции;
упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя пассивную мембрану, которая покрывает упомянутое отверстие звуковой модуляции;
упомянутая волна костной проводимости вызывает изменение давления воздуха внутри упомянутого корпуса, вызывая вибрацию упомянутой пассивной мембраны, что приводит к созданию вторичной звуковой волны воздушной проводимости.
9. Устройство вывода звука по п. 3, в котором
упомянутый модуль обработки сигнала включает в себя следующее:
схему обработки сигнала костной проводимости, сконфигурированную для генерации управляющего сигнала костной проводимости; и
схему обработки сигнала воздушной проводимости, сконфигурированную для генерации управляющего сигнала воздушной проводимости;
упомянутый вибрационный динамик включает в себя следующее:
первый вибрационный узел, который имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала костной проводимости для приема упомянутого управляющего сигнала костной проводимости, и на основе упомянутого управляющего сигнала костной проводимости генерирует упомянутую звуковую волну костной проводимости;
упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя следующее: второй вибрационный узел, который имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости для приема упомянутого управляющего сигнала воздушной проводимости, и на основе упомянутого управляющего сигнала воздушной проводимости генерирует упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
10. Устройство вывода звука по п. 9, в котором
упомянутый первый вибрационный узел включает в себя следующее:
систему магнитной цепи, которая сконфигурирована для генерации первого магнитного поля;
вибрационную пластину, которая через упругий элемент соединена с упомянутым корпусом; и
первую катушку, которая соединена с упомянутой вибрационной пластиной и имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала костной проводимости; упомянутая первая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал костной проводимости и на его основе генерирует второе магнитное поле; упомянутое первое магнитное поле взаимодействует с упомянутым вторым магнитным полем, заставляя вибрационную пластину генерировать упомянутую звуковую волну костной проводимости;
упомянутый второй вибрационный узел включает в себя следующее:
мембрану, которая соединена с упомянутым корпусом; и
вторую катушку, которая соединена с упомянутой мембраной и имеет электрическое соединение с упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости; упомянутая вторая катушка принимает упомянутый управляющий сигнал воздушной проводимости и на его основе генерирует третье магнитное поле; первое магнитное поле взаимодействует с третьим магнитным полем, заставляя упомянутую мембрану генерировать упомянутую звуковую волну воздушной проводимости.
11. Устройство вывода звука по п. 9, в котором
упомянутая схема обработки сигнала костной проводимости включает в себя модуль обработки полночастотного сигнала, который сконфигурирован так, чтобы на основе начального звукового сигнала генерировать выходной сигнал костной проводимости;
упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя следующее:
модуль деления частоты, который сконфигурирован для разложения упомянутого начального звукового сигнала на высокочастотную составляющую сигнала и низкочастотную составляющую сигнала;
модуль обработки высокочастотного сигнала сопряжен с упомянутым модулем деления частоты и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутой высокочастотной составляющей сигнала генерировать выходной высокочастотный сигнал; а
модуль обработки низкочастотного сигнала сопряжен с упомянутым модулем деления частоты и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутой низкочастотной составляющей сигнала генерировать выходной низкочастотный сигнал.
12. Устройство вывода звука по п. 11, в котором
схема обработки сигнала костной проводимости включает в себя первый усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый выходной сигнал костной проводимости в упомянутый управляющий сигнал костной проводимости;
упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя следующее:
второй усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый высокочастотный выходной сигнал в высокочастотный управляющий сигнал воздушной проводимости; и
третий усилитель мощности, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый низкочастотный выходной сигнал в низкочастотный управляющий сигнал воздушной проводимости.
13. Устройство вывода звука по п. 12, в котором упомянутый динамик воздушной проводимости включает в себя следующее:
высокочастотный динамик воздушной проводимости, который сконфигурирован так, чтобы на основании упомянутого высокочастотного управляющего сигнала генерировать высокочастотную звуковую волну воздушной проводимости; и
низкочастотный динамик воздушной проводимости, который сконфигурирован так, чтобы на основании упомянутого низкочастотного управляющего сигнала генерировать низкочастотную звуковую волну воздушной проводимости.
14. Устройство вывода звука по п. 11, в котором упомянутая схема обработки сигнала воздушной проводимости включает в себя модуль синтеза сигнала, который сопряжен с упомянутым модулем обработки высокочастотного сигнала и упомянутым модулем обработки низкочастотного сигнала и сконфигурирован так, чтобы объединять упомянутый выходной высокочастотный сигнал и упомянутый выходной низкочастотный сигнал в выходной сигнал воздушной проводимости.
15. Устройство вывода звука по п. 10, в котором упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя следующее:
микрофон, который сконфигурирован для сбора шума из окружающей среды; и
модуль обработки шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым микрофоном и упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым шумовым сигналом из окружающей среды выполнять шумоподавление для упомянутого выходного сигнала воздушной проводимости.
16. Устройство вывода звука по п. 11, в котором
упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя следующее:
первый микрофон, который сконфигурирован для сбора шума из окружающей среды;
модуль обработки шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым первым микрофоном и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым шумовым сигналом из окружающей среды создавать сигнал шумоподавления;
четвертый усилитель мощности, сопряженный с упомянутым модулем обработки шумового сигнала, который сконфигурирован так, чтобы усиливать упомянутый сигнал шумоподавления;
упомянутый динамик воздушной проводимости также включает в себя следующее:
вспомогательный динамик воздушной проводимости, сопряженный с упомянутым четвертым усилителем мощности, который сконфигурирован так, чтобы на основе сигнала шумоподавления после усиления выводить звуковую волну воздушной проводимости.
17. Устройство вывода звука по п. 11, в котором упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя следующее:
микрофон, который сконфигурирован так, чтобы собирать звуковой сигнал в зоне, требующей шумоподавления, и на основе упомянутого звукового сигнала создавать сигнал рассогласования; и
модуль обработки шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым микрофоном и упомянутой схемой обработки сигнала воздушной проводимости и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым сигналом рассогласования генерировать сигнал обратной связи, который используется для шумоподавления упомянутого выходного сигнала воздушной проводимости.
18. Устройство вывода звука по п. 16, в котором упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя следующее:
второй микрофон, который сконфигурирован так, чтобы собирать звуковой сигнал в зоне, требующей шумоподавления, и на основе упомянутого звукового сигнала создавать сигнал рассогласования; и
модуль обратной связи шумового сигнала, который сопряжен с упомянутым вторым микрофоном и упомянутым модулем обработки шумового сигнала и сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым сигналом рассогласования генерировать сигнал обратной связи;
в том числе упомянутый модуль обработки шумового сигнала сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутым шумовым сигналом из окружающей среды и упомянутым сигналом обратной связи создавать сигнал шумоподавления.
19. Устройство вывода звука по п. 3, в котором упомянутый модуль обработки сигнала также включает в себя следующее:
модуль разложения на поддиапазоны, который сконфигурирован так, чтобы осуществлять разложение начального звукового сигнала на несколько составляющих сигнала, находящихся в разных поддиапазонах частот;
модуль обработки вибрационного сигнала, который сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутыми составляющими сигнала генерировать выходные сигналы костной проводимости, находящиеся в упомянутых разных диапазонах частот;
модуль обработки звукового сигнала, который сконфигурирован так, чтобы в соответствии с упомянутыми составляющими сигнала генерировать выходные сигналы воздушной проводимости, находящиеся в упомянутых разных диапазонах частот;
несколько первых усилителей мощности, сопряженных с упомянутым модулем обработки вибрационного сигнала и сконфигурированных так, чтобы соответственно усиливать упомянутые выходные сигналы костной проводимости, преобразуя их в управляющие сигналы костной проводимости соответствующего диапазона частот; и
несколько вторых усилителей мощности, сопряженных с упомянутым модулем обработки звукового сигнала и сконфигурированных так, чтобы соответственно усиливать упомянутые выходные сигналы воздушной проводимости, преобразуя их в управляющие сигналы воздушной проводимости соответствующего диапазона частот,
несколько вибрационных динамиков, которые взаимно однозначно сопряжены с несколькими первыми усилителями мощности и на основании управляющих сигналов костной проводимости соответствующего диапазона частот генерируют звуковые волны костной проводимости соответствующего диапазона частот; и
несколько динамиков воздушной проводимости, которые взаимно однозначно сопряжены с несколькими вторыми усилителями мощности и на основании управляющих сигналов воздушной проводимости соответствующего диапазона частот генерируют звуковые волны воздушной проводимости соответствующего диапазона частот.
| US 2006262954 A1, 23.11.2006 | |||
| CN 204031403 U, 17.12.2014 | |||
| US 2017238096 A1, 17.08.2017 | |||
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
