发声模组、发声模组的消声方法和智能眼镜与流程

1.本发明涉及智能穿戴技术领域，特别涉及一种发声模组、发声模组的消声方法和智能眼镜。


背景技术：

2.随着消费电子产业的迅猛发展，各种智能穿戴终端也需求旺盛，例如智能眼镜，它在具备传统眼镜所具有的功能外，还兼具了很多娱乐的功能。例如智能眼镜可以内置蓝牙系统，实现蓝牙耳机的功能，可以与手机连接，使用智能眼镜接听电话或者播放手机中存储的音乐。而目前智能眼镜中的发声模组一般结构固定，无法自适应的对周围的目标人群做出最优的消声指向性调整，影响私密性。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种发声模组、发声模组的消声方法和智能眼镜，旨在解决现有的智能眼镜中的发声模组无法对消声指向性做出调整，影响私密性的技术问题。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种发声模组，所述发声模组包括：
5.外壳，所述外壳包括移动板以及具有容纳腔的壳本体，所述壳本体上开设有出声孔，所述移动板上开设有泄声孔；
6.发声单体，所述发声单体位于所述容纳腔内，且将所述容纳腔分隔为与所述出声孔连通的前腔以及与所述泄声孔连通的后腔，所述移动板能够相对所述壳本体移动，以改变所述泄声孔相对所述出声孔的位置。
7.可选地，所述壳本体上开设有与所述泄声孔对应的连通孔，所述后腔、泄声孔和所述连通孔依次连通，所述泄声孔在所述壳本体上的正投影位于所述连通孔内。
8.可选地，所述连通孔与所述泄声孔的延伸方向相同，且所述连通孔延伸的宽度大于所述泄声孔延伸的宽度，所述移动板能够相对所述壳本体沿所述连通孔的延伸方向移动。
9.可选地，所述壳本体包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述发声单体与所述第一侧壁之间形成所述前腔，所述发声单体与所述第二侧壁之间形成所述后腔，所述出声孔开设在所述第一侧壁上，所述连通孔开设在所述第二侧壁上，所述移动板能够相对所述第二侧壁移动。
10.可选地，所述移动板远离所述发声单体的一侧与所述第二侧壁可滑动接触。
11.可选地，所述移动板的移动方向与所述发声单体的长边平行。
12.可选地，所述发声模组还包括位于所述后腔的齿轮和旋钮，所述移动板上形成有与所述齿轮互相啮合的齿条，所述旋钮的一端与所述齿轮连接，所述旋钮的另一端伸出所述壳本体的外侧。
13.可选地，所述移动板为柔性板。
14.此外，本发明还提供了一种发声模组的消声方法，包括以下步骤：
15.获取位于发声模组周围人群的位置；
16.将距离所述发声模组最近人群所在位置的方向确定为最优消声角度，根据所述最优消声角度发送移动指令；
17.根据所述移动指令控制所述移动板移动至预设位置，以使声音消减区域朝向所述最近人群。
18.再者，本发明还提供了一种智能眼镜，所述智能眼镜包括镜框、眼镜腿以及如上所述的发声模组，所述眼镜腿与所述镜框连接，所述发声模组位于所述眼镜腿内。
19.在本发明的技术方案中，发声模组包括外壳和发声单体，外壳包括移动板以及具有容纳腔的壳本体，发声单体位于容纳腔内，且发声单体将容纳腔分隔为前腔和后腔，壳本体上开设有与前腔连通的出声孔，移动板上开设有与后腔连通的泄声孔，由于移动板能够相对壳本体移动，泄声孔相对出声孔的位置没有固定，而可以随着移动板的移动改变，根据波干涉原理可以得知发声模组的消声指向性可以改变，通过移动的泄声孔，在判断人群的相对位置后，可自适应地做出消声指向性的调整，最大程度的保证消费者的隐私。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
21.图1为本发明一实施例的智能眼镜的示意图；
22.图2为本发明一实施例的发声模组的示意图；
23.图3为本发明一实施例的发声模组另一角度的示意图；
24.图4为本发明一实施例的发声模组的齿轮与齿条互相配合的示意图；
25.图5为本发明一实施例的发声模组的消声指向性的示意图；
26.图6为本发明另一实施例的发声模组的消声指向性的示意图；
27.图7为本发明又一实施例的发声模组的消声指向性的示意图。
28.实施例附图标号说明：
29.标号名称标号名称10智能眼镜11眼镜腿12镜框20发声模组30外壳31壳本体32移动板321泄声孔311出声孔40发声单体21容纳腔211前腔212后腔312第一侧壁313第二侧壁314第三侧壁315第四侧壁41长边22齿轮322齿条23旋钮50声音消减区域
316连通孔
ꢀꢀ
30.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
32.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
33.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
34.本发明提出一种发声模组20，如图2和图3所示，发声模组20包括外壳30和发声单体40，外壳30包括移动板32以及具有容纳腔21的壳本体31，壳本体31上开设有出声孔311，移动板32上开设有泄声孔321；发声单体40位于容纳腔21内，且将容纳腔21分隔为与出声孔311连通的前腔211以及与泄声孔321连通的后腔212，移动板32能够相对壳本体31移动，以改变泄声孔相对出声孔311的位置。
35.根据《声学基础》中偶极辐射声场对两个振幅相等、相位相反的小球源在空间辐射声压叠加的推导公式：
[0036][0037]
其中，a为待定常数(复数)，的绝对值即为声压的振幅。离声源较远处的声场，假设r>>ι，则两个小球源辐射的声波到达观察点p时，振幅的差别很小，可以把公式1中振幅部分r

及r
‑
都近似地用r来代替，由上图1得到如下近似关系：
[0038][0039]
将公式2代入公式1的相位部分可得到：
[0040][0041]
两个小球源相距很近，当频率不是很高时，可认为有kι<1则公式3可以简化为：
[0042][0043]
从公式4可知，偶极辐射声场在离声源较远处的声压随距离成反比地减小，与脉动球源辐射声场的区别是，偶极辐射与θ角有关，即在声场中同一距离，不同方向的位置上声压不一样，在θ＝
±
90
°
的方向上，从两个小球源来的声波恰好幅值相等，相位相反，因而全部抵消，合成声压为零；在θ＝0
°
，180
°
的方向上，从两个小球源来的声波幅值及相位都近似于相等，因而叠加加强，合成声压最大。为了描述声源辐射随方向而异的这种特性，我们定义任意θ方向的声压幅值与θ＝0
°
轴上的声压幅值之比为该声源的辐射指向特性，即：
[0044][0045]
对偶极声源，由公式5可得其指向特性为：
[0046]
d(θ)＝|cosθ|
ꢀꢀꢀ
公式6
[0047]
基于上述偶极子声波干涉的原理可知，偶极子的消声方向与两个点生源的相对位置有关，即角度θ会影响消声的指向性。本发明的发声单体40可包括振动系统和具有磁间隙的磁路系统，振动系统包括振膜和支撑振膜振动的音圈，音圈与外部电路电连接，音圈通电时，在磁路系统所产生的磁场影响下，音圈进行振动，从而驱动振膜振动发声。振膜与壳本体31之间形成所述前腔211，振膜振动产生的声音通过前腔211从出声孔311传出。为了保证振膜振动时发声单体40内气流通畅，在外壳30的移动板32上设置泄声孔321，气流可以经后腔212从泄声孔321流出至发声模组20的外部，增加了发声模组20的声学性能。由于移动板32能够相对壳本体31移动，即泄声孔321可以移动，而出声孔311的位置固定，因此泄声孔321与出声孔311之间的相对位置可以改变，图5～图7展示了泄声孔321与出声孔311之间不同的相对位置情况下消声的指向性的变化，声音消减区域50会随着泄声孔321与出声孔311的相对位置的改变而变化。
[0048]
需要说明的是，该发声模组20尤其适合作为智能眼镜10的发声模组20，但并不限于作为智能眼镜10的发声模组20，如果有其他可穿戴设备应用了本发明提供的发声模组20，也理应落入本发明的保护范围。其中，智能眼镜10可以为在眼镜腿11安装麦克风、以及上述发声模组20的眼镜，还可以为vr眼镜或ar眼镜。智能眼镜10可通过远场拾音算法处理得到周围人群的方位，或者加装摄像头模组、激光传感器等确定周围人群的方位，将距离使用者最近的人群所在的方向设为最优消声角度，然后向发声模组提供最优消声角度指令，移动板32根据消声衰减方向移动到最优的位置，实现了自适应的远场消声，优化了智能眼镜10的私密性，保障了消费者的隐私。
[0049]
具体地，壳本体31上开设有与泄声孔321对应的连通孔316，后腔212、泄声孔321和连通孔316依次连通，泄声孔321在壳本体31上的正投影位于连通孔316内。振膜振动时，发声单体40内产生的气流可通过后腔212、泄声孔321和连通孔316排出，连通孔316的尺寸大于泄声孔321的尺寸，以适应泄声孔321的移动范围，在泄声孔321移动时，壳本体31不会遮挡泄声孔321，通过泄声孔321的移动，可改变两个点声源的相对位置，声音消减区域50也随之改变。移动板32收容于后腔212内，不影响发声模组20的外观。在其它实施例中，也可以将移动板32设置在壳本体31的外侧，即后腔212、连通孔316和泄声孔321依次连通；还可以直
接将壳本体31的一侧设置为开口，移动板32直接盖设在该开口上，只要能实现泄声孔321与出声孔311的相对位置可变即可。
[0050]
更具体地，连通孔316与泄声孔321的延伸方向相同，且连通孔316延伸的宽度大于泄声孔321延伸的宽度，移动板32能够相对壳本体31沿连通孔316的延伸方向移动，例如连通孔316为长条形的通孔，泄声孔321的宽度小于连通孔316的宽度，移动板32沿着连通孔316的延伸方向移动，能够增大泄声孔321的移动范围，而且连通孔316也不用占用较大空间，可根据移动板32的移动需求设置，连通孔316不会影响发声模组20的整体外观，且能提高外壳30的结构稳固性。
[0051]
可选地，壳本体31包括相对设置的第一侧壁312和第二侧壁313，发声单体40与第一侧壁312之间形成前腔211，发声单体40与第二侧壁313之间形成后腔212，出声孔311开设在第一侧壁312上，连通孔316开设在第二侧壁313上，移动板32能够相对第二侧壁313移动，即出声孔311和可移动的泄声孔321相对设置，便于声音消减区域50指向周围的人群，私密效果更好。壳本体31还包括相对设置的第三侧壁314和第四侧壁315，第一侧壁312、第三侧壁314、第二侧壁313和第四侧壁315依次首尾连接，发声单体40的两端分别与第三侧壁314和第四侧壁315连接，其中第一侧壁312和第二侧壁313可以直接作为智能眼镜10的眼镜腿11的外壁面，例如出声孔311设置在眼镜腿11外侧，即朝向用户耳朵的一侧，泄声孔321和连通孔316设置在眼镜腿11的内侧，即朝向用户头部的一侧。
[0052]
更细化地，移动板32远离发声单体40的一侧与第二侧壁313可滑动接触，移动板32位于壳本体31的内部，移动板32与第二侧壁313直接接触，节约了空间，减小了发声模组20的高度。移动板32的移动可通过驱动机构驱动实现，例如驱动机构为微型电机，电机与移动板32连接，电机接收到控制系统发送的最优消声角度指令后，驱动移动板32移动，以使泄声孔321移动至相应的位置，以满足最优消声角度。还可以通过在移动板32远离发声单体40的一侧设置滑轨或滑槽，在第二侧壁313上设置相应的滑槽或滑轨，以实现滑动连接。在其它实施例中，移动板32也可以与第二侧壁313远离发声单体40的一侧滑动接触，以实现泄声孔321的移动。
[0053]
作为一种优选的实施方式，移动板32的移动方向与发声单体40的长边41平行设置，可以扩大泄声孔321的移动范围，以对周围不同角度的人群进行指向性消声。第一侧壁312和第二侧壁313分别与发声单体40的长边41平行，发声模组20的长边41与智能眼镜10眼镜腿11的延伸方向一致，可减小眼镜腿11的厚度。其中，第一侧壁312和第二侧壁313可直接作为眼镜腿11的外壁面的一部分，可充分利用眼镜腿11的空间，且不影响眼镜腿11的整体外观，使外观保持一致性。
[0054]
本实施例的移动板32优选为柔性板，例如橡胶或者比较薄的钢片、铝片等可以发生形变的板状结构，当移动板32的两端与发声模组20的壳本体31接触后，移动板32可以卷曲产生形变，但是壳本体31不影响移动板32的移动，泄声孔321相对出声孔311的位置仍然可以改变，在保证声音消减区域50的移动范围足够大的前提下，又能减小发声模组20的尺寸，不占用眼镜腿11的空间。
[0055]
在一实施例中，如图3和图4所示，发声模组20还包括位于后腔212的齿轮22，移动板32上形成有与齿轮22互相啮合的齿条322，齿轮22可与驱动机构(如微型电机)连接，齿轮22与齿条322的配合使得移动板32的移动范围更精确，将移动板32的移动划分为多个档位，
通过将消声角度与不同档位对应，实现更精确地调整消声指向性。
[0056]
可选地，发声模组20还包括旋钮23，旋钮23的一端与齿轮22连接，旋钮23的另一端伸出壳本体31的外侧，用户可根据需求手动调节移动板32的移动，本实施例不仅能够自动调节声音消减区域50的角度，还能实现手动调节，形式多样，能够满足用户的不同需求。
[0057]
此外，本发明还提供了一种发声模组20的消声方法，包括以下步骤：
[0058]
获取位于发声模组20周围人群的位置；
[0059]
将距离所述发声模组20最近人群所在位置的方向确定为最优消声角度，根据所述最优消声角度发送移动指令；
[0060]
根据所述移动指令控制所述移动板32移动至预设位置，以使声音消减区域朝向所述最近人群。
[0061]
本发明可通过远场拾音算法处理得到周围人群的方位，或者加装摄像头模组、激光传感器等确定周围人群的方位，然后将距离最近的人群所在方向确定为最优消声角度，然后向移动板32发送移动指令，可在发声模组中存储消声角度与移动板移动位置对应的预设表，控制移动板32移动至与最优消声角度对应的预设位置，使得泄声孔321与出声孔311的相对位置满足声音消减区域朝向发声模组20周围的最近人群，实现了自适应的远场消声，优化了智能眼镜10的私密性，保障了消费者的隐私。
[0062]
此外，本发明还提供了一种智能眼镜10，如图1所示，智能眼镜10包括镜框12、眼镜腿11以及如上所述的发声模组20，眼镜腿11与镜框12连接，发声模组20位于眼镜腿11内。该发声模组20的具体结构参照上述实施例，由于本智能眼镜10采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
[0063]
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。