扬声器及提高指向性的方法、头戴式设备及方法技术

技术编号:14340628 阅读:93 留言:0更新日期:2017-01-04 12:55
本发明专利技术公开了一种扬声器及提高指向性的方法、头戴式设备及方法,该扬声器包括:壳体、设置在壳体内的用于产生磁力的磁路单元,受磁力而振动的音圈,响应于音圈的振动而振动并产生声音的振膜;还包括一曲面延展结构;所述曲面延展与振膜连接,将所述振膜产生的声音辐射到预定的指向性范围内。本发明专利技术的这种扬声器由于增加了一曲面延展结构,从而与传统的扬声器相比,显著改善了扬声器发出的声音的指向性,提高受话的私密性,并且方便头戴式设备提供沉浸式体验。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及头戴式设备
,具体涉及一种扬声器及提高指向性的方法、头戴式设备及方法
技术介绍
现在流行的头戴式设备,例如,增强现实AR(AugmentedReality)头盔或者虚拟现实VR(VirtualReality)头盔可以通过半封闭式、全封闭式耳机系统提供一种非常好的沉浸式声音体验,有助于连同视觉一起呈现出三维效果。现有的头戴式设备中,常用的声音播放设备包括:耳塞系统小巧且密封性好,缺陷是无法利用耳廓特征,三维声音效果不理想;耳罩系统3维声音效果较好,但是这样的产品外观比较笨重,长时间佩戴不舒适,且不利于使用者和周围环境声音交互,不适合非单独玩家或户外应用。骨传导和外放式扬声器系统可以解放佩戴者的双耳,但是骨传导装置的声音性能差,不能达到良好的声音沉浸感受;而传统的外放式扬声器在私密性保护方面没有任何建树。因此亟需一种改善AR/VR设备的沉浸式体验,并提供用户在沉浸过程中声音内容的私密性保护的方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种扬声器及提高指向性的方法、一种头戴式设备微型扬声器及其方法,以解决或部分解决头戴式设备中受话私密性差,用户体验不佳等问题。根据本专利技术的一个方面,提供了一种扬声器,所述扬声器包括:壳体、设置在所述壳体内的用于产生磁力的磁路单元,受磁力而振动的音圈,响应于所述音圈的振动而振动并产生声音的振膜;该扬声器还包括一曲面延展结构,所述曲面延展结构与所述振膜连接,所述振膜产生的声音通过所述曲面延展结构辐射到预定的指向性范围内。根据本专利技术的另一个方面,提供了一种头戴式设备,包括微控制单元,还包括:偶数个的如本专利技术一个方面的扬声器;所述扬声器设置在所述头戴式设备的预定位置并且对称。可选地,所述扬声器的数量为两个,两个所述扬声器分别设置在头戴式设备的对应用户左右耳朵的位置;或者,所述扬声器的数量为四个,四个所述扬声器分别设置在头戴式设备的对应用户耳朵的左前方的位置、左后方的位置、右前方的位置以及右后方的位置。可选地,所述微控制单元用于,实时测量被佩戴到用户耳朵附近的每个所述扬声器的幅频响应A1和相频响应P1,并当所述扬声器接收到有方向信息θ1和距离信息Δ1的声音信号后,在预先制作的头相关传递函数HRTF集合中查找与所述方向信息θ1和距离信息Δ1匹配的HRTF函数,并利用查找到的HRTF函数对所述扬声器输出的声音信号进行补偿。可选地,当所述扬声器的数量为四个时,所述微控制单元用于,从位于左向的扬声器A和扬声器B中选取扬声器A,并以扬声器B为圆心、扬声器A和扬声器B的连线为半径画圆,沿着已知声源方向经过所述扬声器B做一条反向延长线,所述圆的圆周与所述反向延长线相交的位置确定得到扬声器A的虚拟扬声器A’,将扬声器A和虚拟扬声器A’组成新的阵列,定义新阵列的指向性角度为第一采集角度,将该第一采集角度指向已知声源方向下确定存在语音特征的第二采集角度确定的方向;以及,从位于右向的扬声器C和扬声器D中选取扬声器C,并以扬声器D为圆心、扬声器C和扬声器D的连线为半径画圆,沿着已知声源方向经过所述扬声器D做一条反向延长线,所述圆的圆周与所述反向延长线相交的位置确定得到扬声器C的虚拟扬声器C’,将扬声器C和虚拟扬声器C’组成新的阵列,定义新阵列的指向性角度为第三采集角度,将该第三采集角度指向已知的声源方向下确定存在语音特征的第四采集角度确定的方向。可选地,每个所述扬声器均对应有一初始指向性范围,所述微控制单元,在判断出所述扬声器输出的声音超出所述初始指向性范围时,调节所述扬声器的信号幅度。根据本专利技术的又一个方面,提供了一种提高扬声器声音指向性的方法,所述扬声器包括:壳体、设置在所述壳体内的用于产生磁力的磁路单元,受磁力而振动的音圈,响应于所述音圈的振动而振动并产生声音的振膜;该方法包括:在该扬声器中设置一曲面延展结构;将所述曲面延展结构与所述振膜连接,将所述振膜产生的声音辐射到预定的指向性范围内。根据本专利技术的又一个方面,提供了一种提高头戴式设备音效的方法,所述方法包括:在所述头戴式设备的预定位置对称设置偶数个如本专利技术一个方面所述的扬声器。可选地,所述在头戴式设备的预定位置对称设置所述扬声器包括:分别在所述头戴式设备的对应用户左右耳朵的位置设置所述扬声器;或者,分别在头戴式设备的对应用户耳朵的左前方的位置、左后方的位置、右前方的位置以及右后方的位置设置所述扬声器。可选地,该方法还包括:实时测量被佩戴到用户耳朵附近的每个所述扬声器的幅频响应A1和相频响应P1,并当所述扬声器接收到有方向信息θ1和距离信息Δ1的声音信号后,在预先制作的头相关传递函数HRTF集合中查找与所述方向信息θ1和距离信息Δ1匹配的HRTF函数,并利用查找到的HRTF函数对所述扬声器输出的声音信号进行补偿。本专利技术的有益效果是:本专利技术实施例的这种扬声器,由于该扬声器包括一曲面延展结构,将扬声器振膜产生的声音辐射到预定的指向性范围内。与现有头戴式设备中的耳塞或耳罩系统相比,体积小、佩戴舒适。另外,与传统的外放扬声器相比,指向性更好,提高了受话的私密性,优化了用户体验,并且与骨传导耳机相比,不影响头戴式设备提供良好的声音沉浸感受。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:图1是本专利技术一个实施例的扬声器的结构框图;图2是本专利技术一个实施例的扬声器指向性测试结果示意图;图3是本专利技术一个实施例的头戴式设备的结构框图;图4是本专利技术一个实施例的制作头相关传递函数时声音采集示意图;图5是本专利技术一个实施例的扬声器指向性优化的结构示意图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。本专利技术的设计构思在于:针对现有技术中头戴式设备例如AR头盔或VR头盔的受话端,佩戴舒适性差、不能提供良好的声音沉浸感受以及声音信号的私密性差的问题。提出一种具有特别指向性的扬声器,该扬声器可以用到头戴式设备中,更重要的是,该扬声器中包括一曲面延展结构,通过该曲面延展结构可以将振膜产生的声音辐射到预定的指向范围内,从而提高受话时的私密性,优化用户体验,并且佩戴舒适,能够方便头戴式设备提供良好的声音沉浸体验,提高了头戴式设备的竞争力。实施例一图1是本专利技术一个实施例的扬声器的结构框图,参见图1,该扬声器100设置在头戴式设备中,包括:壳体101、设置在壳体101内的用于产生磁力的磁路单元102,受磁力而振动的音圈103,响应于音圈103的振动而振动并产生声音的振膜104;该扬声器100还包括一曲面延展结构105;曲面延展结构105与振膜104连接,将振膜104产生的声音通过曲面延展结构105辐射到预定的指向性范围内。由图1所示的扬声器可知,首先提出一种具有特别指向性的扬声器系统,解决了传统外放扬声器在私密性保护方面的问题,具有良好的指向性,把声音聚焦到有限空间甚至波束内,达到集本文档来自技高网...
扬声器及提高指向性的方法、头戴式设备及方法

【技术保护点】
一种扬声器,包括:壳体、设置在所述壳体内的用于产生磁力的磁路单元,受磁力而振动的音圈,响应于所述音圈的振动而振动并产生声音的振膜;其特征在于,该扬声器还包括一曲面延展结构;所述曲面延展结构与所述振膜连接,所述振膜产生的声音通过所述曲面延展结构辐射到预定的指向性范围内。

【技术特征摘要】
1.一种扬声器,包括:壳体、设置在所述壳体内的用于产生磁力的磁路单元,受磁力而振动的音圈,响应于所述音圈的振动而振动并产生声音的振膜;其特征在于,该扬声器还包括一曲面延展结构;所述曲面延展结构与所述振膜连接,所述振膜产生的声音通过所述曲面延展结构辐射到预定的指向性范围内。2.一种头戴式设备,包括微控制单元,其特征在于,还包括:偶数个的如权利要求1所述的扬声器;所述扬声器设置在所述头戴式设备的预定位置并且对称。3.根据权利要求2所述的头戴式设备,其特征在于,所述扬声器的数量为两个,两个所述扬声器分别设置在头戴式设备的对应用户左右耳朵的位置;或者,所述扬声器的数量为四个,四个所述扬声器分别设置在头戴式设备的对应用户耳朵的左前方的位置、左后方的位置、右前方的位置以及右后方的位置。4.根据权利要求2或3所述的头戴式设备,其特征在于,所述微控制单元用于,实时测量被佩戴到用户耳朵附近的每个所述扬声器的幅频响应A1和相频响应P1,并当所述扬声器接收到有方向信息θ1和距离信息Δ1的声音信号后,在预先制作的头相关传递函数HRTF集合中查找与所述方向信息θ1和距离信息Δ1匹配的HRTF函数,并利用查找到的HRTF函数对所述扬声器输出的声音信号进行补偿。5.根据权利要求3所述的头戴式设备,其特征在于,当所述扬声器的数量为四个时,所述微控制单元用于,从位于左向的扬声器A和扬声器B中选取扬声器A,并以扬声器B为圆心、扬声器A和扬声器B的连线为半径画圆,沿着已知声源方向经过所述扬声器B做一条反向延长线,所述圆的圆周与所述反向延长线相交的位置确定得到扬声器A的虚拟扬声器A’,将扬声器A和虚拟扬声器A’组成新的阵列,定义新阵列的指向性角度为第一采集角度,将该第一采集角度指向已知声源方向下确定存在语音特征的第二采集角度确定的方向;以及,从位于右向的扬声器C和扬声器D中选取扬...

【专利技术属性】
技术研发人员:华洋王泽周宏伟李德华
申请(专利权)人:歌尔科技有限公司
类型:发明
国别省市:山东;37

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1