耳廓夹持结构、骨传导听音装置和听音方法

【技术领域】

本发明涉及听音装置如耳机、助听器等设备的结构设计技术领域，具体地说，是涉及一种耳廓夹持结构、骨传导听音装置和听音方法。

【背景技术】

听音装置是指一种实现声音信号转换并向人耳传递声音的装置，例如耳机、助听器等，具体可分为空气传导的听音装置和骨传导的听音装置，空气传导的听音装置原理为声音信号引起空气振动产生音波，通过扬声器转化为人耳可听到的音波，之后通过外耳道将振动传递到耳膜，再通过耳膜传到内部耳神经，长期佩戴这种听音装置，会引起耳朵不适并对听力造成损伤；骨传导的听音装置则是将音源信号(如电信号等)通过骨传导扬声器变换为机械振动，并将该振动利用听音装置接触人体骨骼并向人体骨骼传递振动，进而使人能够通过骨骼识别声音，不需要入耳使用，佩戴舒适，同时不堵塞双耳，提高了使用安全性，也可以满足具有听力障碍人群的使用。现有的骨传导听音装置一般设计为挂耳式、盒式或者插入耳道内部的耳机样式，这些类型的骨传导听音装置佩戴时会有不同程度的不舒适和不方便，很难提升使用者体验感,满足其更高的使用舒适性需求。

【发明内容】

本发明的目的是针对现有技术中的不足，分别提供一种耳廓夹持结构、骨传导听音装置以及骨传导听音装置的听音方法，通过对骨传导听音装置的夹持结构进行改进，使得骨传导听音装置能够佩戴舒适，回弹性能好更加贴合不同使用者的耳廓形状，且传递声音更加清晰。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明提供了一种耳廓夹持结构，包括弹性夹持结构的主体以及平衡挂接于该主体两端的第一容置腔和第二容置腔，所述主体具有初始状态和相对该初始状态而言的夹持状态，当处于初始状态时，所述第一容置腔和所述第二容置腔的中心线重合且与所述主体的中心线垂直，当处于夹持状态时，所述第一容置腔和所述第二容置腔以该主体为支点发生摆动的同时自身中心线与所述主体的中心线之间的夹角发生变化以适应被夹持物体的轮廓，所述第一容置腔和所述第二容置腔提供夹持该被夹持物体的夹持力。

进一步的，

所述主体包括承载件和套设于所述承载件外表面的保护部件，所述承载件两端分别固定所述第一容置腔和所述第二容置腔。

进一步的，

所述承载件的两个末端分别固定在所述第一容置腔和所述第二容置腔上两者直线间隔最远的位置。

第二方面，本发明还提供了一种骨传导听音装置，包括上述第一方面所述的耳廓夹持结构、骨传导扬声器和信号接收器，所述耳廓夹持结构包括主体以及平衡挂接于该主体两端的第一容置腔和第二容置腔，所述信号接收器固定安装于所述第一容置腔内，所述第一容置腔和所述第二容置腔两者中至少一个内部固定安装所述骨传导扬声器，所述信号接收器与所述骨传导扬声器之间通过穿设于所述主体内的导线实现电连接。

进一步的，

所述第一容置腔内固定有电路板，该电路板上集成所述信号接收器与电池。

进一步的，

所述第一容置腔和所述第二容置腔相对的面分别设置面板，通过该面板将骨传导听音装置的振动信号传递到人体骨骼。

进一步的，

所述主体具有初始状态和相对该初始状态而言的夹持状态，当所述主体处于初始状态时，所述第一容置腔和所述第二容置腔的面板平行，且保持固定的间隔。

进一步的，

当所述主体处于夹持状态时，所述第一容置腔和所述第二容置腔的面板在所述主体的中心线所在面相对两侧构成锐角。

进一步的，

所述第一容置腔和所述第二容置腔的内壁上设置有缓冲结构。

第三方面，本发明提供了一种适用于第二方面任一项所述的骨传导听音装置的听音方法，所述听音方法包括：

利用耳廓夹持结构将所述听音装置夹戴于人体耳廓上，并使得固定安装有骨传导扬声器的容置腔与人体耳廓紧密接触；

所述听音装置电源开启后，通过信号接收器采集声音信息转化为电信号传输给骨传导扬声器；

所述骨传导扬声器接收到所述电信号后将其转换为机械振动，并通过面板传递至人体。

本发明的有益效果在于：

1、通过第一容置腔和所述第二容置腔以该主体为支点发生摆动的同时自身中心线与所述主体的中心线发生变化，来适应被夹持物体的轮廓，可达到的效果是夹持结构更加贴合被夹持物体且声音传递更清晰，适应不同的使用者，适用范围更广。

2、通过使耳廓夹持结构的主体连接在第一容置腔和第二容置腔之间的长度在初始状态最长，保证两个容置腔相对摆动的区域满足耳廓的舒适性，使得夹持结构张开更容易，回弹力更好，保证良好的夹持状态。

3、通过将主体设置为承载件和保护部件，使得夹持结构同时具有弹性连接两个容置腔的作用、穿设导线或者收纳导线的作用、以及提高夹持结构与人耳廓之间的佩戴舒适度和紧凑性。

4、可以根据使用者的需求和听音装置的使用场景，选择在第一容置腔和第二容置腔中至少一个内部固定安装骨传导扬声器，保证了听音的质量效果。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图1是本发明的耳廓夹持结构的主体在一实施例中的结构示意图；

附图2是本发明的耳廓夹持结构在一实施例中的初始状态示意图；

附图3是本发明的耳廓夹持结构在一实施例中的夹持状态示意图；

附图4是本发明的骨传导听音装置在一实施例中的横版结构示意图；

附图5是本发明的骨传导听音装置在一实施例中的横版剖面结构示意图；

附图6是本发明的骨传导听音装置在另一实施例中的横版剖面结构示意图；

附图7是本发明的骨传导听音装置在一实施例中的竖版结构示意图；

附图8是本发明的骨传导听音装置竖版结构在另一实施例中的剖面结构示意图；

附图9是本发明的骨传导听音装置的听音方法流程示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示:

11；21；31-主体，111-保护部件，112-承载件，113；211；311-导线，

12；22；32-第一容置腔，221；321-信号接收器,222；322-电池，223-麦克风，13；23；33-第二容置腔，24；34-骨传导扬声器，25；35-面板。

【具体实施方式】

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例及相应的附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明实施例中所使用的“第一”“第二”等描述仅仅用于描述目的，不应当理解为其指示或隐含指示所限定的技术特征的数量，由此，本说明书各实施例中限定有“第一”“第二”的特征可以表明包括至少一个该被限定的技术特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，属于“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、一特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本发明的实施例一所描述的是一种耳廓夹持结构，该结构可作为辅助各种类型的穿戴 设备实现耳廓夹戴的一种组成结构，用于将设备(包括但不限于耳机、助听器等)舒适稳 定地夹戴在耳廓上。下面将结合附图1至附图3对实施例一中本发明的耳廓夹持结构进行 详细描述。

所述耳廓夹持结构包括弹性夹持结构的主体11以及平衡挂接于所述主体11两端的第一容置腔12和第二容置腔13，所述主体11为弹性材料制成的弧形结构，其具有初始状态和相对该初始状态而言的夹持状态，其中初始状态是指耳廓夹持结构的主体11在不受任何外力作用下呈现的自然状态，夹持状态是指耳廓夹持结构的主体11在外力作用下呈现的张开或夹紧状态。当主体11处于初始状态时，所述第一容置腔12的中心线A1和所述第二容置腔13的中心线A2重合且与所述主体11的中心线B垂直，当主体11处于夹持状态时，所述第一容置腔12和所述第二容置腔13以该主体11为支点发生摆动的同时自身中心线(A1 或A2)与所述主体11的中心线B之间的夹角(a1或a2)发生变化以适应被夹持物体的轮廓，所述第一容置腔12和所述第二容置腔13提供夹持该被夹持物体的夹持力。需要说明的是，在实际应用中，所述第一容置腔12和所述第二容置腔13内部容纳空间的大小可以根据其内部所要容纳的元器件进行匹配，根据具体设备的需求，两个容置腔内可以容纳相同的元器件也可以容纳不同的元器件。具体而言，当所述第一容置腔12和所述第二容置腔 13的内部容纳空间大小相等时，所述第一容置腔12和所述第二容置腔13都可以设计为有一个开口的柱体空腔结构，两个柱体空腔结构的底面(即开口所在面或者与开口所在面相对的一面)相对设置；当所述第一容置腔12和所述第二容置腔13内部容纳空间大小不相等时，所述第一容置腔12设置为由两个半圆柱壳体结构相互扣合形成的圆柱体空腔结构，所述第二容置腔13设计为有一个开口的柱体空腔结构，两者可以以任一形式相对设计，优选的，所述第二容置腔13的底面(即开口所在面或者与开口所在面相对的一面)与所述第一容置腔12的侧面相对。

关于所述主体11的两种状态请参阅附图2和附图3，其中附图2所示出的是所述耳廓夹持结构的初始状态示意图，附图中虚线A1表示为所述第一容置腔12的中心线，虚线A2表示为所述第二容置腔13的中心线，图中虚线B表示为所述主体11的中心线。所述第一容置腔12的中心线A1与所述第二容置腔13的中心线A2重合且与所述主体11的中心线B 垂直，即中心线A1与中心线B的夹角a1为直角，同时中心线A2与中心线B的夹角a2也为直角，此时所述主体11的状态即为初始状态。与初始状态相对的夹持状态，请参阅附图3所示出的夹持状态示意图，当所述主体11为夹持状态时，所述第一容置腔12和所述第二容置腔13以该主体11为支点发生摆动，同时所述第一容置腔12和所述第二容置腔13的中心线发生变化(夹角a1和夹角a2逐渐变为锐角)以适应被夹持物体的轮廓，借助所述第一容置腔12和所述第二容置腔13的形变力提供夹持该被夹持物体的夹持力，并通过以所述主体11的摆动幅度来适应被夹持物的不同轮廓形状，扩大适用范围。本实施例中所描述的所述被夹持物包括但不限于人体耳廓或类似于耳廓的组织。

参阅附图1所述的耳廓夹持结构的主体结构示意图，所述主体11包括用来形成所述耳廓夹持结构形状的承载件112和套设于所述承载件112外表面的保护部件111，其中，所述承载件112采用硬质弹性材料制成，其形状通常设置为C型或者与被夹持物轮廓相适应的弧形结构。所述保护部件111可采用耐磨损材料，可以完全覆盖所述承载件112，也可以卡于所述承载件112远离被夹持物的一侧，保护所述主体11，减少所述主体11的磨损。在一实施例中，所述承载件112和所述第一容置腔12和第二容置腔13完全固定，所述保护部件111和所述第一容置腔12和第二容置腔13不完全固定，所述保护部件111可以相对于所述第一容置腔12和第二容置腔13移动，由于所述主体11是弹性夹持结构，在所述主体 11夹持状态时，所述保护部件111在所述主体11发生弹性形变时可以相对两个容置腔移动，而不会妨碍所述主体11向打开所述第一容置腔12和第二容置腔13的方向变形，并且能够通过所述主体11的回弹力来保持所述第一容置腔12和第二容置腔13与所述被夹持物体紧密接触佩戴的状态。为了提升佩戴舒适性，所述保护部件111采用硅胶等软性材料制成或者所述承载件112与被夹持物的接触面采用硅胶等软性材料涂覆或贴附。

在一个实施例中，所述承载件112的两个末端分别固定在所述第一容置腔12和所述第二容置腔13上两者直线间隔最远的位置，此时所述主体11的长度最长，保证了两个容置腔相对摆动的区域，能够提高所述主体11的变形能力，在佩戴时，能够更容易地打开第一容置腔12和第二容置腔13，同时回弹力更好，保证良好的夹持状态。

需要说明的是，上述实施例中所描述的主体11与两个容置腔之间固定连接的方式，应当理解为包括但不限于：一体式固定、可拆卸式固定、粘接剂固定或者熔接固定等。

本发明的实施例二所描述的是一种骨传导听音装置，其利用上述实施例一中的耳廓夹 持结构实现夹耳式佩戴，该骨传导听音装置利用骨传导听音原理实现声音信号的接收、转 换和传播，包括但不限于耳机、助听器等便携式听音设备。本实施例中所描述的骨传导扬 声器是一种通过将音源信号(如电信号等)变换为机械振动，并将该振动向人体骨骼传递 振动，使人能够通过骨骼识别声音的器件，其振动方式为只要能够将声音电信号变换为机 械振动即可的方式，包括但不限于电压式、电磁式等方式，本领域中，还会将骨传导扬声 器称为骨传导振动器、骨传导传感器、骨传导振子或振子、骨传导喇叭等，应当理解为上述任一定义仅仅是文字的替换，其结构和功能原理本质是完全相同的。下面将结合附图4至附图8对实施例二中本发明骨传导听音装置的技术方案进行详细描述。

如附图所示，本发明的骨传导听音装置整体的形状与实施例一中的耳廓夹持结构相同，或者由实施例一中的耳廓夹持结构衍生而来，具体的是在所述耳廓夹持结构的基础上增加了骨传导扬声器和信号接收器等用于实现骨传导听音方法的元器件，通过将骨传导扬声器和信号接收器安装于耳廓夹持结构中的相应位置，使得耳廓夹持结构在具备夹持功能的基础上进一步拥有骨传导听音的功能。所述耳廓夹持结构的具体实现方案与上述实施例一中所描述的内容相同之处，在本实施例中不再赘述，本实施例中将对于在实施例一基础上对所述耳廓夹持结构的进一步限定进行详细描述。如实施例一中所描述的，耳廓夹持结构的两个容置腔内容纳空间可以采用不同组合方式，从而使得骨传导听音装置至少具有两种实现形式：横版和竖版，此处的横版和竖版是根据设计为圆柱体结构的两个容置腔相对位置和方向不同而进行定义，其中横版是指：一个圆柱体容置腔的顶面与另一个容置腔的弧形侧面相对；竖版是指：两个容置腔的底面相对设置。

如附图4至附图6所示出的是横版骨传导听音装置的结构示意图，参阅附图4所示出 的骨传导听音装置，其夹持结构主体21两端的第一容置腔22和第二容置腔23分别为大小 和组成不同的圆柱体结构。其中，所述第一容置腔22设置为由两个半圆柱扣合而成的长圆 柱体空腔结构，所述第二容置腔23设置为具有一个开口的扁圆柱体空腔结构，所述第二容 置腔23的开口所在面与所述第一容置腔22的弧形侧面相对设置形成夹持区域。实际装配 时，所述第二容置腔23内的元器件装配完成后，其开口处将会通过面板25进行封闭。

参阅附图5所述的横版骨传导听音装置作为耳机时的剖面结构示意图，该图示出的是，横版骨传导听音装置内部元器件的布置结构。所述第一容置腔22内固定安装信号接收器221 用于接收音源信号，所述第二容置腔23内固定安装骨传导扬声器24，所述信号接收器221 与所述骨传导扬声器24之间通过穿设于所述主体21内的导线211实现电连接。在实际具体应用中，所述信号接收器221包括但不限于用来控制所述骨传导扬声器24的控制模块和进行无线通信的通信模块，所述通信模块采用无线通信方式或者有线通信方式接收来自其他终端或者空气中的声音信号，无线通信方式可以采用蓝牙、近距离磁感应方式等的近距离无线通信技术；所述信号接收器221还可以包括可以调节音量大小的操作模块以及可以存储信息的存储模块。所述第二容置腔23中固定安装所述骨传导扬声器24，所述骨传导扬声器24是将输入的电信号变换为机械振动并输出振动的部位，具体地说，通过电信号使所述骨传导扬声器24振动，从而将电信号转换为机械振动，并向人体骨骼传递。本实施例中的骨传导听音装置，由于单只即具备独立完整的听音系统，可以单独一只单耳夹戴使用，也可以两只配套分别夹戴右耳和左耳组合使用。

从附图5中可以看出，实际装配中所述信号接收器221可以集成为一个电路板的结构，电路板同时集成有用于为整个骨传导听音装置供电的电池222，由于集成于电路板结构的信号接收器221体型比较大，一般固定装配在大圆柱体空腔结构的第一容置腔22内，而骨传导扬声器24则固定装配在所述第二容置腔23内部靠近所述第一容置腔22的位置处。

参阅附图6所述的横版骨传导听音装置作为助听器时的剖面结构示意图，该图示出的是，其内部元器件的布置结构。如附图所示，当横版的骨传导听音装置作为助听器使用时，信号接收器221上还安装有麦克风223，本发明的骨传导听音装置在进行声音信号处理时，其骨传导扬声器24所接收的声音信号来源包括：1)通过信号接收器221的有线或无线通信方式接收声音信号，2)通过信号接收器221的麦克风223接收声音信息，由麦克风223 收集声音，对该声音进行放大，将该声音作为电信号经由导线211向第二容置腔23内部的骨传导扬声器24传送，再由骨传导扬声器24将电信号转换为机械振动利用骨传导传声原理向使用者传递声音信息。在双耳使用时，使用者可以在一只耳朵上使用配置有麦克风223 的听音装置，在另一只耳朵上使用没有设置麦克风223的听音装置，也可以双耳的听音装置都设置麦克风223。

如附图7至附图8所示出的是竖版骨传导听音装置的结构示意图，参阅附图7所示出 的骨传导听音装置，其夹持结构主体31两端的第一容置腔32和第二容置腔33分别为大小 不同的圆柱体结构。其中，所述第一容置腔32设置为具有一个开口的的长圆柱体空腔结构， 所述第二容置腔33设置为具有一个开口的扁圆柱体空腔结构，所述第二容置腔33的开口 所在面与所述第一容置腔32的开口所在面相对设置形成夹持区域。实际装配时，所述第一 容置腔32和所述第二容置腔33内的元器件装配完成后，其开口处均将通过面板35进行封 闭。

参阅附图8所述的竖版骨传导听音装置作为耳机时的剖面结构示意图，该图示出的是，竖版骨传导听音装置内部元器件的布置结构。竖版骨传导听音装置的两个容置腔至少其中一个容置腔内部固定安装骨传导扬声器，由于仅在其中之一容置腔内固定骨传导扬声器的实施方案与上述横版骨传导听音装置的实施方式类似，此处不再赘述。本实施例的附图8所示出的是两个容置腔内均设有骨传导扬声器的情形，即所述第一容置腔32和所述第二容置腔33相对的位置均设有骨传导扬声器34，使用时，在被夹持物体即人体耳廓的前侧和背侧都能够与骨传导扬声器34接触，增强声音的传递效果。

无论是横版还是竖版骨传导听音装置，其耳廓夹持结构的主体均包括初始状态和夹持状态，为了使描述简洁清楚，以下以竖版及其附图(图7、图8)为例具体描述骨传导听音装置的两种夹持状态。当耳廓夹持结构的所述主体31处于初始状态时，所述第一容置腔32和所述第二容置腔33相对设置的面板35平行，且保持固定的间隔，此时所述第一容置腔 32和所述第二容置腔33的所述面板35都与所述主体31的中心线所在面平行；当所述主体 31处于夹持状态时，所述第一容置腔32和所述第二容置腔33的所述面板35在所述主体 31的中心线所在面相对两侧构成锐角，具体的，当所述被夹持物厚度不大时，所述主体11 提供的夹持力较小，所述第一容置腔32和所述第二容置腔33以所述主体31为支点摆动的幅度不大，甚至，当被夹持物厚度很小时如耳廓厚度较小的使用者，骨传导听音装置夹戴在耳廓上后，所述主体31回弹到初始状态稳定在人体耳廓上；相反的，当被夹持物厚度较大时，所述第一容置腔32和所述第二容置腔33以所述主体31为支点摆动的幅度也相应的增大，从而可以满足不同使用者的佩戴舒适感。

继续以竖版骨传导听音装置为例描述横版和竖版的共同设计点：为了抑制骨传导扬声器34的振动传递到所述第一容置腔32和所述第二容置腔33的壳体上造成音质损耗，本发明在所述第一容置腔32和所述第二容置腔33的内壁上安装骨传导扬声器34的位置处设置缓冲结构，所述缓冲结构包括但不限于海绵等抑制振动传递作用的材料。需要说明的是，骨传导扬声器34优选安装在所述第一容置腔32与所述第二容置腔33的相对面，并通过面板35封堵在圆柱体空腔结构的开口面，使得面板35与骨传导扬声器34紧密装配为一体，使用时，通过所述面板35将骨传导扬声器34的振动信号传递到人体骨骼。由于所述面板 35直接与佩戴者的皮肤接触，优选的选择由佩戴时不会产生疼痛或不适感的材料构成，包括但不限于合成树脂或合成橡胶等。

基于上述实施例二中所描述的骨传导听音装置，本发明还提供了一种骨传导听音装置的听音方法，其具体步骤结合附图9进行描述如下：

第一步是利用夹持结构将所述骨传导听音装置佩戴于人体耳廓，并使得固定安装有骨传导扬声器的容置腔面板与人体耳廓紧密接触，通过调整耳廓夹持结构使其发生弹性形变以适应被夹持物的轮廓，满足不同使用者佩戴舒适性需求。

第二步是将所述骨传导听音装置电源开启后，通过信号接收器采集声音信息转化为电信号传输给骨传导扬声器。

第三步是所述骨传导扬声器接收到所述电信号后将其转换为机械振动，并通过面板传递至人体骨骼，具体的，通过电信号使所述骨传导扬声器振动，从而将电信号转换为机械振动，并向人体骨骼传递。

本发明中所述骨传导扬声器的振动方式为包括但不限于电压式、电磁式等方法。本发明采用实施例二中的骨传导听音装置所实现的听音方法不需要入耳使用，佩戴舒适，可以在运动时佩戴，不会因为运动流汗而影响使用，同时不堵塞双耳，提高了使用安全性。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。