一种主动改善骨传导扬声器音质的方法及装置

技术领域

本发明专利涉及骨传导扬声器技术领域，具体涉及一种主动改善骨传导扬声器音质的方法及装置。

背景技术

骨传导是一种声音传导方式，即将声音转化为不同频率的机械振动，通过人的颅骨、骨迷路、内耳淋巴液、螺旋器、听觉中枢来传递声波，相对于通过振膜方式产生声波的经典声音传导方式，骨传导省去了许多声波传递的步骤，能够在嘈杂环境中实现清洗的声音还原，而且声波也不会因为在空气中扩散而影响到他人，利用骨传导扬声器技术和骨传导麦克风技术制造的耳机，称为骨传导耳机，也被称作骨感耳机；

中国专利公告号CN105101020B提供了一种主动改善骨传导扬声器音质的方法及能够改善音质的骨传导扬声器。该骨传导扬声器包括一外壳、一换能装置、一第一传振片；所述第一传振片与所述换能装置间通过物理方式连接；所述第一传振片与所述外壳间通过物理方式连接；所述第一传振片能使得扬声器产生一个谐振峰；所述换能装置能产生至少一个谐振峰。该发明通过特定的设计来提高骨传导扬声器的音质，尤其是中低音质量，以及增加骨传导扬声器佩戴舒适度的效果，然而，上述技术主要依靠被动的物理连接方式进行减振，在声音较大或前后声音的分贝差异较大的情况下，无法及时对振动进行调节，易导致骨传导扬声器单元发生横向振动，可能使骨传导扬声器单元中线圈与磁体或者是导磁体等发生碰触等现象而引发异响，造成骨传导扬声器音质下降。

发明专利内容

针对现有技术中的缺陷，本发明专利提供一种主动改善骨传导扬声器音质的方法及装置，以提高骨传导扬声器的音质。

根据本公开实施例的第一方面，本发明专利一优选实施例提供了一种主动改善骨传导扬声器音质的方法，用于骨传导扬声器，所述骨传导扬声器与振动发生装置相连，且骨传导扬声器与振动发生装置位于同一助听器的减振单元上，包括：

接收外界声信号，将所述声信号转化为第一电信号；

将所述第一电信号按照第一比例放大处理成第二电信号后，将所述第二电信号输出为第一振动信号，其中，所述第一比例的大小与骨传导扬声器使用者的听力损失呈正比；

生成所述第二电信号的反信号作为第三电信号，所述第三电信号与第二电信号振幅相同且频率相反；

将所述第三电信号按照第二比例缩小处理成第四电信号后，将所述第四电信号输出为第二振动信号，所述第二振动信号与第一振动信号的强度呈正比。

在一实施例中，将所述第一电信号按照第一比例处理成第二电信号后，将所述第二电信号输出为第一振动信号，其中，所述第一比例的大小与骨传导扬声器使用者的听力损失呈正比，包括：

获取所述骨传导扬声器使用者的听力范围；

计算所述骨传导扬声器使用者听力范围的中位数作为有效听力数值；

计算所述有效听力数值与当前声信号数值之间的比值，得到第一比例。

在一实施例中，将所述第三电信号按照第二比例缩小处理成第四电信号后，将所述第四电信号输出为第二振动信号，所述第二振动信号与第一振动信号的强度呈正比，包括：

获取所述第二电信号输出不同第一振动信号时，不同第二电信号与振动强度之间的对应关系；

基于第二电信号与第三电信号之间的关系，建立所述第三电信号与振动强度之间的函数关系；

求取输出具体所述第二电信号时，所述第三电信号与振动强度之间的函数值，作为第二比例。

在一实施例中，所述第一振动信号、第二振动信号同步输出，且两者的振幅不同而频率相反。

根据本公开实施例的第二方面，本发明专利提供了一种主动改善骨传导扬声器音质的装置，用于骨传导扬声器，所述骨传导扬声器与振动发生装置相连，且骨传导扬声器与振动发生装置位于同一助听器的减振单元上，包括：

转化模块，用于接收外界声信号，将所述声信号转化为第一电信号；

第一输出模块，用于将所述第一电信号按照第一比例放大处理成第二电信号后，将所述第二电信号输出为第一振动信号，其中，所述第一比例的大小与骨传导扬声器使用者的听力损失呈正比；

生成模块，用于生成所述第二电信号的反信号作为第三电信号，所述第三电信号与第二电信号振幅相同且频率相反；

第二输出模块，用于将所述第三电信号按照第二比例缩小处理成第四电信号后，将所述第四电信号输出为第二振动信号，所述第二振动信号与第一振动信号的强度呈正比。

在一实施例中，所述第一输出模块，包括：

第一获取模块，用于获取所述骨传导扬声器使用者的听力范围；

评估模块，用于计算所述骨传导扬声器使用者听力范围的中位数作为有效听力数值；

计算模块，用于计算所述有效听力数值与当前声信号数值之间的比值，得到第一比例。

在一实施例中，所述第二输出模块，包括：

第二获取模块,用于获取所述第二电信号输出不同第一振动信号时，不同第二电信号与振动强度之间的对应关系；

关联模块,用于基于第二电信号与第三电信号之间的关系，建立所述第三电信号与振动强度之间的函数关系；

求取模块,用于求取输出具体所述第二电信号时，所述第三电信号与振动强度之间的函数值，作为第二比例。

在一实施例中，所述第一振动信号、第二振动信号同步输出，且两者的振幅不同而频率相反。

根据本公开实施例的第三方面，本发明专利提供了一种主动改善骨传导扬声器音质的装置，包括：

处理器；

用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

其中，所述处理器被配置为执行上述方法的步骤。

根据本公开实施例的第四方面，本发明专利提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行上述方法的步骤。

由上述技术方案可知，本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的方法及装置可以包括以下有益效果：本公开通过模拟实验获取骨传导扬声器运行时产生的振动信号作为减振基础，可预先计算出骨传导扬声器在输出的不同第一振动信号时，所需第二振动信号的具体强度数值，利用对电信号的放大缩小，可生成所需的第二振动信号，而第一振动信号、第二振动信号同步输出，且两者的振幅不同而频率相反，极大地提高了骨传导扬声器输出的稳定性，能够有效削弱骨传导扬声器振动所产生的噪音。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

为了更清楚地说明本发明专利具体实施方式，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的方法的流程图；

图2为本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的方法中步骤S12的流程图；

图3为本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的方法中步骤S14的流程图；

图4为本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的装置的框图；

图5为本发明专利提供的另一种主动改善骨传导扬声器音质的装置的框图。

实施方式

下面将结合附图对本发明专利技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明专利的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明专利的保护范围。

图1为本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的方法的流程图，该方法应用于骨传导扬声器所属助听器终端，该终端可以展示图片、视频、短信、微信等信息。终端可以配备移动电话、计算机、数字广播终端、消息收发设备、游戏控制台、平板设备、医疗设备、健身设备、个人数字助理等任一具有显示屏的终端设备。本实施例提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的方法，如图1所示，所述方法，用于骨传导扬声器，所述骨传导扬声器与振动发生装置相连，且骨传导扬声器与振动发生装置位于同一助听器的减振单元上，包括以下步骤S11-S14：

在步骤S11中，接收外界声信号，将所述声信号转化为第一电信号；

在步骤S12中，将所述第一电信号按照第一比例放大处理成第二电信号后，将所述第二电信号输出为第一振动信号，其中，所述第一比例的大小与骨传导扬声器使用者的听力损失呈正比；

该实现方式中，由麦克风将外界声信号转化为第一电信号，由骨传导扬声器将第二电信号输出为第一振动信号，骨传导扬声器使用者的听力损失越大，则骨传导扬声器的放大倍数越大，以使得骨传导扬声器使用者能够回复正常的听力能力；

在步骤S13中，生成所述第二电信号的反信号作为第三电信号，所述第三电信号与第二电信号振幅相同且频率相反；

在步骤S14中，将所述第三电信号按照第二比例缩小处理成第四电信号后，将所述第四电信号输出为第二振动信号，所述第二振动信号与第一振动信号的强度呈正比；

该实现方式中，由信号发生器发出第三电信号，由振动发生装置执行输出第四电信号，值得说明的是，不同振动发生装置对于同一电流所产生的振动强度不同，具体应以振动发生装置的振动特性输入电流，以产生所需的第二振动信号。

其中，如图2所示，在步骤S12中，将所述第一电信号按照第一比例处理成第二电信号后，将所述第二电信号输出为第一振动信号，其中，所述第一比例的大小与骨传导扬声器使用者的听力损失呈正比，包括以下步骤S21-S23：

在步骤S21中，获取所述骨传导扬声器使用者的听力范围；

该实现方式中，采用不同分贝的声音去刺激骨传导扬声器使用者，根据骨传导扬声器使用者的反应来获知其对不同声音的敏感程度，可通过反复的模拟实验，获知传导扬声器使用者较为舒适的听力区间；

在步骤S22中，计算所述骨传导扬声器使用者听力范围的中位数作为有效听力数值；

该实施方式中，在导扬声器使用者较为舒适的听力区间内，选取最低听力以上的数值作为有效听力数值，可保障骨导扬声器使用者能够听清；

在步骤S23中，计算所述有效听力数值与当前声信号数值之间的比值，得到第一比例；

该实现方式中，有效听力数值与当前声信号数值之间的比值为当前声信号数值所需的放大倍数。

在一实施例中，如图3所示，在步骤S14中，将所述第三电信号按照第二比例缩小处理成第四电信号后，将所述第四电信号输出为第二振动信号，所述第二振动信号与第一振动信号的强度呈正比，包括以下步骤S31-S32：

在步骤S41中，获取所述第二电信号输出不同第一振动信号时，不同第二电信号与振动强度之间的对应关系；

在步骤S42中，基于第二电信号与第三电信号之间的关系，建立所述第三电信号与振动强度之间的函数关系；

在步骤S43中，求取输出具体所述第二电信号时，所述第三电信号与振动强度之间的函数值，作为第二比例；

该实现方式中，在低振动的范围内，第二电信号越大则振动强度越大，所需的抑制振动的信号强度也越大，两者呈正比例的线性关系，而随着第二电信号的增大，振动强度的增加受到谐振影响，愈发不遵循正比例的线性关系，所需的抑制振动的信号强度也越大，两者之间的函数关系也会相应变化。

在一实施例中，所述第一振动信号、第二振动信号同步输出，且两者的振幅不同而频率相反；

该实现方式中，第一振动信号发出时，减振单元起到了缓冲减振作用，第二振动信号起到了抑制减振单元、骨传导扬声器过度振动的作用，而第一振动信号的数值远大于第二振动信号的数值，使得骨传导扬声器使用者能够正常听到声音，且降低了噪音的产生。

下述为本公开装置实施例，可以用于执行本公开方法实施例。

图4为本发明专利提供的一种主动改善骨传导扬声器音质的装置的框图，该装置可以通过软件、硬件或者两者的结合实现成为电子设备的部分或者全部。如图4所示，所述装置，用于骨传导扬声器，所述骨传导扬声器与振动发生装置相连，且骨传导扬声器与振动发生装置位于同一助听器的减振单元上，包括：

转化模块10，用于接收外界声信号，将所述声信号转化为第一电信号；

第一输出模块20，用于将所述第一电信号按照第一比例放大处理成第二电信号后，将所述第二电信号输出为第一振动信号，其中，所述第一比例的大小与骨传导扬声器使用者的听力损失呈正比；

生成模块30，用于生成所述第二电信号的反信号作为第三电信号，所述第三电信号与第二电信号振幅相同且频率相反；

第二输出模块40，用于将所述第三电信号按照第二比例缩小处理成第四电信号后，将所述第四电信号输出为第二振动信号，所述第二振动信号与第一振动信号的强度呈正比。

本公开通过通过模拟实验获取骨传导扬声器运行时产生的振动信号作为减振基础，可预先计算出骨传导扬声器在输出的不同第一振动信号时，所需第二振动信号的具体强度数值，利用对电信号的放大缩小，可生成所需的第二振动信号，而第一振动信号、第二振动信号同步输出，且两者的振幅不同而频率相反，极大地提高了骨传导扬声器输出的稳定性，能够有效削弱骨传导扬声器振动所产生的噪音。

在一实施例中，如图4所示，所述第一输出模块20，包括：

第一获取模块21，用于获取所述骨传导扬声器使用者的听力范围；

评估模块22，用于计算所述骨传导扬声器使用者听力范围的中位数作为有效听力数值；

计算模块23，用于计算所述有效听力数值与当前声信号数值之间的比值，得到第一比例。

在一实施例中，如图4所示，所述第二输出模块40，包括：

第二获取模块41,用于获取所述第二电信号输出不同第一振动信号时，不同第二电信号与振动强度之间的对应关系；

关联模块42,用于基于第二电信号与第三电信号之间的关系，建立所述第三电信号与振动强度之间的函数关系；

求取模块43,用于求取输出具体所述第二电信号时，所述第三电信号与振动强度之间的函数值，作为第二比例。

在一实施例中，所述第一振动信号、第二振动信号同步输出，且两者的振幅不同而频率相反。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本公开实施例还提供另一种主动改善骨传导扬声器音质的装置：

图5是根据一示例性实施例示出的一种主动改善骨传导扬声器音质的装置800的框图。例如，装置800可以是移动电话，计算机，数字广播终端，消息收发设备，游戏控制台，平板设备，医疗设备，健身设备，个人数字助理等。

参照图5，装置800可以包括以下一个或多个组件：处理组件802，存储器804，电源组件806，多媒体组件808，音频组件810，输入/输出(I/O)的接口812，传感器组件814，以及通信组件816。

处理组件802通常控制装置800的整体操作，诸如与显示，电话呼叫，数据通信，相机操作和记录操作相关联的操作。处理组件802可以包括一个或多个处理器820来执行指令，以完成上述的方法的全部或部分步骤。此外，处理组件802可以包括一个或多个模块，便于处理组件802和其他组件之间的交互。例如，处理组件802可以包括多媒体模块，以方便多媒体组件808和处理组件802之间的交互。

存储器804被配置为存储各种类型的数据以支持在装置800的操作。这些数据的示例包括用于在装置800上操作的任何应用程序或方法的指令，联系人数据，电话簿数据，消息，图片，视频等。存储器804可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

电源组件806为装置800的各种组件提供电力。电源组件806可以包括电源管理系统，一个或多个电源，及其他与为装置800生成、管理和分配电力相关联的组件。

多媒体组件808包括在所述装置800和用户之间的提供一个输出接口的屏幕。在一些实施例中，屏幕可以包括液晶显示器(LCD)和触摸面板(TP)。如果屏幕包括触摸面板，屏幕可以被实现为触摸屏，以接收来自用户的输入信号。触摸面板包括一个或多个触摸传感器以感测触摸、滑动和触摸面板上的手势。所述触摸传感器可以不仅感测触摸或滑动动作的边界，而且还检测与所述触摸或滑动操作相关的持续时间和压力。在一些实施例中，多媒体组件808包括一个前置摄像头和/或后置摄像头。当装置800处于操作模式，如拍摄模式或视频模式时，前置摄像头和/或后置摄像头可以接收外部的多媒体数据。每个前置摄像头和后置摄像头可以是一个固定的光学透镜系统或具有焦距和光学变焦能力。

音频组件810被配置为输出和/或输入音频信号。例如，音频组件810包括一个麦克风(MIC)，当装置800处于操作模式，如呼叫模式、记录模式和语音识别模式时，麦克风被配置为接收外部音频信号。所接收的音频信号可以被进一步存储在存储器804或经由通信组件816发送。在一些实施例中，音频组件810还包括一个扬声器，用于输出音频信号。

I/O接口812为处理组件802和外围接口模块之间提供接口，上述外围接口模块可以是键盘，点击轮，按钮等。这些按钮可包括但不限于：主页按钮、音量按钮、启动按钮和锁定按钮。

传感器组件814包括一个或多个传感器，用于为装置800提供各个方面的状态评估。例如，传感器组件814可以检测到装置800的打开/关闭状态，组件的相对定位，例如所述组件为装置800的显示器和小键盘，传感器组件814还可以检测装置800或装置800一个组件的位置改变，用户与装置800接触的存在或不存在，装置800方位或加速/减速和装置800的温度变化。传感器组件814可以包括接近传感器，被配置用来在没有任何的物理接触时检测附近物体的存在。传感器组件814还可以包括光传感器，如CMOS或CCD图像传感器，用于在成像应用中使用。在一些实施例中，该传感器组件814还可以包括加速度传感器，陀螺仪传感器，磁传感器，压力传感器或温度传感器。

通信组件816被配置为便于装置800和其他设备之间有线或无线方式的通信。装置800可以接入基于通信标准的无线网络，如WiFi，2G或3G，或它们的组合。

在一个示例性实施例中，通信组件816经由广播信道接收来自外部广播管理系统的广播信号或广播相关信息。在一个示例性实施例中，所述通信组件816还包括近场通信(NFC)模块，以促进短程通信。例如，在NFC模块可基于射频识别(RFID)技术，红外数据协会(IrDA)技术，超宽带(UWB)技术，蓝牙(BT)技术和其他技术来实现。

在示例性实施例中，装置800可以被一个或多个应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现，用于执行上述方法。

在示例性实施例中，还提供了一种包括指令的非临时性计算机可读存储介质，例如包括指令的存储器804，上述指令可由装置800的处理器820执行以完成上述方法。例如，所述非临时性计算机可读存储介质可以是ROM、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储设备等。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。