一种音频装置及智能眼镜的制作方法

1.本技术属于智能穿戴设备技术领域，具体地，本技术涉及一种音频装置及智能眼镜。


背景技术：

2.近几年，ar(augmented reality，增强现实)眼镜等智能眼镜风靡全球。
3.智能眼镜在带给用户科技直观感受的同时，也为用户的日常生活提供了方便，比如用户可以戴着智能眼镜进行听歌、追剧、运动等日常活动。但由于声学技术的制约，在高噪声环境下，例如机场、地铁、隧道等公共场合，用户在打电话和听音乐时候，会出现因外界噪声大而听不清声音的问题。在公众场合下，如果智能眼镜采取外放音效的方式使得用户听清声音，则存在不仅泄露使用者的隐私，而且影响其他人的问题。


技术实现要素：

4.本技术实施例的一个目的是提供一种音频装置及智能眼镜的新技术方案，用以至少解决背景技术中的问题之一。
5.根据本技术实施例的第一方面，提供了一种音频装置，包括：
6.镜腿；
7.喇叭模组，所述喇叭模组设置于所述镜腿，所述喇叭模组上设置有出声孔；
8.所述喇叭模组包括超声调制器、超声换能器和超声解调管，所述超声调制器、所述超声换能器和所述超声解调管之间为电连接；
9.所述超声调制器用于将所述音频装置的音频信号调制在具有超声波频率的载波信号上；
10.所述超声换能器用于对调制有音频信号的载波信号进行发射；
11.所述超声解调管用于解调超声波。
12.可选地，所述喇叭模组还包括放大器；
13.所述放大器与所述超声调制器电连接；
14.所述放大器用于将已调波信号进行功率放大。
15.可选地，所述喇叭模组还包括控制器；
16.所述控制器与所述超声调制器电连接，用于控制所述超声调制器发出具有超声波频率的载波信号，并把音频信号调制在所述载波信号上。
17.可选地，所述喇叭模组还包括壳体，所述超声调制器、所述超声换能器、所述超声解调管和所述控制器均设置于所述壳体的内部。
18.可选地，所述喇叭模组还包括底座；
19.所述底座设置于所述壳体的内部，所述超声换能器固定于所述底座上。
20.可选地，所述超声换能器与所述超声解调管的数量均为多个，且所述超声换能器与所述超声解调管一一对应设置。
21.可选地，所述超声换能器的形状为圆柱状。
22.可选地，所述音频装置还包括聚声筒，所述聚声筒设置于所述喇叭模组；
23.所述超声解调管的一端套设于所述超声换能器的外侧，另一端延伸至所述聚声筒中。
24.可选地，所述聚声筒为圆筒状，且所述聚声筒的直径由靠近所述超声解调管的一端向远端逐渐减小。
25.第二方面，本技术提供了一种智能眼镜，该智能眼镜包括：
26.眼镜本体；
27.上述的音频装置，所述音频装置安装于所述眼镜本体。
28.本技术实施例的一个技术效果在于：
29.首先，通过超声调制器将音频信号调制在具有超声波频率的载波信号上；然后，超声换能器对调制有音频信号的载波信号进行发射；最后，超声解调管使得超声波在传播的过程中解调后，以使得音频信号传入用户的耳朵中。由于超声波传播具有很好的指向性，那么叠加在超声波上的音频信号也具有很好地指向性，从而使得音频装置产生的音频信号能够直接传入用户的耳朵中，这不仅使得用户在高燥环境中能够清楚地听见智能眼镜的音频信号，而且隐秘性较好，不会泄露用户的隐私，也不会影响周围人。
30.通过以下参照附图对本技术的示例性实施例的详细描述，本技术的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
31.被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本技术的原理。
32.图1为本技术实施例提供的智能眼镜的结构示意图；
33.图2为本技术实施例提供的音频装置的结构示意图；
34.图3为本技术实施例提供的音频装置的喇叭模组的侧视图；
35.图4为本技术实施例提供的音频装置的喇叭模组的俯视图；
36.图5为本技术实施例提供的音频装置的喇叭模组的电路连接关系示意图；
37.图6为本技术实施例提供的在声音频率为1khz通过标准麦克风对喇叭模组指向性验证的结果示意图；
38.图7为本技术实施例提供的在声音频率为3khz通过标准麦克风对喇叭模组指向性验证的结果示意图。
39.图中：1、眼镜本体；11、眼镜支架；12、眼镜片；2、镜腿；3、喇叭模组；31、壳体；321、超声换能器；322、超声解调管；323、聚声筒；324、底座；33、超声调制器；34、放大器。
具体实施方式
40.现在将参照附图来详细描述本技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。
41.以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本技术
及其应用或使用的任何限制。
42.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
43.在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
44.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
45.如图1至图7所示，本实施例提供一种音频装置，该音频装置包括镜腿2和喇叭模组3，所述喇叭模组3设置于所述镜腿2。
46.在本实施例中，喇叭模组3设置在镜腿2上，而镜腿2佩戴于用户的耳朵上，以独立完成音频装置的播放功能。
47.需要说明的是，本技术中，镜腿2不限于常用眼镜的镜腿形式、可以是指沿一定方向延伸、具有一定长度的结构。
48.具体地，所述喇叭模组3上设置有出声孔，用户佩戴音频装置后，所述出声孔出射的音频被用户耳朵接收。一些实施例中，用户佩戴音频装置后，出声孔可以朝向用户耳朵或者正对用户耳朵。
49.在一个具体的实施方式中，喇叭模组3可以设置于镜腿2上。当镜腿2佩戴于用户的耳朵上时，喇叭模组3的出声孔正对着用户的耳朵，此时，声音直接穿过喇叭模组3的出声孔传入用户的耳朵内。
50.在另一个具体的实施方式中，喇叭模组3可以设置于镜腿2的内部，此时，镜腿2上设置有与喇叭模组3的出声孔相对应的通孔，声音依次穿过喇叭模组3的出声孔、镜腿2的通孔传入用户的耳朵内。用户佩戴音频装置后，所述通孔出射的音频被用户耳朵接收。一些实施例中，用户佩戴音频装置后，通孔可以朝向用户耳朵或者正对用户耳朵。
51.进一步具体地，所述喇叭模组3包括超声调制器33、超声换能器321和超声解调管322，所述超声调制器33、所述超声换能器321和所述超声解调管322之间为电连接。
52.其中，所述超声调制器33用于将所述音频装置的音频信号调制在具有超声波频率的载波信号上。所述超声换能器321用于对调制有音频信号的载波信号进行发射。所述超声解调管322用于解调超声波。
53.在本实施例中，首先，通过超声调制器33将音频信号调制在具有超声波频率的载波信号上；然后，超声换能器321对调制有音频信号的载波信号进行发射；最后，超声解调管322使得超声波在传播的过程中解调后，以使得音频信号传入用户的耳朵中。由于超声波传播具有很好的指向性，那么叠加在超声波上的音频信号也具有很好地指向性，从而使得音频装置产生的音频信号能够直接传入用户的耳朵中，这不仅使得用户在高燥环境中能够清楚地听见智能眼镜的音频信号，而且隐秘性较好，不会泄露用户的隐私，也不会影响周围人。
54.在本实施例中，喇叭模组3能够显著提高音频装置的音频信号的指向性，不仅便于用户在高噪环境下接收较高质量的音频信号，而且又能够提高音频信号的隐秘性，既保护了用户的隐私，又避免影响周围人。
55.可选地，所述喇叭模组3还包括功率放大器34，所述功率放大器34与所述超声调制
器33电连接。所述功率放大器34用于将已调波信号进行功率放大，以满足超声换能器321的发送功率的要求，然后经过超声换能器321将电信号转换成声信号，以便超声解调器对超声波进行解调后，用户能够听到音频信号。
56.可选地，所述喇叭模组3还包括控制器。所述控制器与所述超声调制器33电连接，用于控制所述超声调制器33发出具有超声波频率的载波信号，并把音频信号调制在所述载波信号上。
57.在上述实施方式中，通过控制器对超声调制器33进行控制，以便将音频信号调制在具有超声波频率的载波信号上。
58.需要说明的是，控制器可以为独立芯片，用于执行单一的功能，即只用于控制超声调制器33发出具有超声波频率的载波信号，并把音频信号调制在所述载波信号上：也可以为集成芯片，用于执行多个功能，其中，包括控制所述超声调制器33发出具有超声波频率的载波信号，并把音频信号调制在所述载波信号上。
59.可选地，所述喇叭模组3还包括壳体31，所述超声调制器33、所述超声换能器321、所述超声解调管322和所述控制器均设置于所述壳体31的内部。
60.壳体31用于保护超声调制器33、超声换能器321、超声解调管322和控制器。同时，壳体31有助于优化超声调制器33、超声换能器321、超声解调管322和控制器的配合结构，便于将超声调制器33、超声换能器321、超声解调管322和控制器安装在具有较小尺寸的壳体31中，从而有助于减少喇叭模组3的体积。
61.可选地，所述喇叭模组3还包括底座324。所述底座324设置于所述壳体31的内部，所述超声换能器321固定于所述底座324上。这使得超声换能器321能够牢固地固定在底座324上，从而有助于保证超声换能器321在工作时具有较好的结构稳定性，有利于实现超声换能器321对调制有音频信号的载波信号进行稳定发射。
62.需要说明的是，载波信号也即超声波，用于加载音频信号，由于超声波传播具有很好的指向性，那么加载在超声波上的音频信号也具有很好的指向性。
63.可选地，所述超声换能器321与所述超声解调管322的数量均为多个，且所述超声换能器321与所述超声解调管322一一对应设置。
64.在上述实施方式中，多个超声换能器能够较好地发射载波信号，超声解调管322与超声换能器321一一对应设置，便于超声解调管322对超声换能器321发射的载波信号进行解调，有助于保证超声换能器更好地发射载波信号，而超声解调管322能够更好地解调超声波，从而有助于实现用户接收较高质量的音频信号。
65.可选地，所述超声换能器321的形状为圆柱状。圆柱状的结构便于将声波换能器固定在喇叭模组3的内部，而且圆柱状的声波换能器占用喇叭模组3内部较小的空间，有利于喇叭模组3的小型化设计。同时，圆柱状的声波换能器便于实现与超声解调管322的配合连接，从而便于实现超声波的解调。
66.可选地，所述音频装置还包括聚声筒323，所述聚声筒323设置于所述喇叭模组3。所述超声解调管322的一端套设于所述超声换能器的外侧，另一端延伸至所述聚声筒323中。调制有音频信号的载波信号经过解调后，再经过聚声筒323的聚声作用输送至用户的耳朵中，从而有助于进一步提高音频装置的发出的音频信号的指向性。
67.可选地，所述聚声筒323为圆筒状，且所述聚声筒323的直径由靠近所述超声解调
管322的一端向远端逐渐减小。这使得聚声筒323具有较好的聚声效果，有助于保证音频装置的声学性能。
68.进一步地，聚声筒323的侧壁与聚声筒323的靠近超声解调管322的一端的端面的夹角为80
°‑
90
°
，这使得聚声筒323具有较好地聚声效果，从而便于用户接收音频装置的音频信号。更为优选地，聚声筒323的侧壁与聚声筒323靠近超声解调管322的一端的端面的夹角为85
°
，这进一步提高了聚声筒323的聚声效果，且音频装置的音频效果较好，从而大大地提升用户体验的舒适度。
69.可选地，所述喇叭模组3和镜腿2的数量均为两个，每个所述镜腿2均对应设置有所述喇叭模组3。每个镜腿2均设置有喇叭模组3，这有助于保证喇叭模组3具有较好的音频效果，从而较好地提高了用户的音频体验效果。
70.可选地，所述眼镜本体1包括眼镜支架11和眼镜片12，两个所述眼镜腿2分别安装于所述眼镜支架11的左右两端，两个所述眼镜片12沿所述眼镜支架11的中轴线对称设置于所述眼镜支架11。这使得智能眼镜的结构更加符合用户的使用习惯，提高用户使用的舒适度。
71.第二方面，本技术提供了一种智能眼镜，该智能眼镜包括眼镜本体1和上述的音频装置，所述音频装置安装于所述眼镜本体1。
72.在本实施例中，将智能眼镜佩戴于用户的耳朵上，通过音频装置实现智能眼镜的音频播放功能。
73.由于音频装置输出的音频信号具有较好的指向性，而且喇叭模组3的出声孔正对着人耳，使用户可以直接接收音频信号，避免了用户在使用该智能眼镜时受到周围高噪环境的影响。同时，该智能眼镜的喇叭模组3的体积较小，隐秘性较好，从而给予用户更好的声学性能体验。
74.本技术提供的智能眼镜，声音的指向性较好，不仅使得用户在高燥环境中能够清楚地听见音频装置的音频信号，而且隐秘性较好，其不会泄露用户的隐私，也不会影响周围人。
75.在本实施例中，通过标准麦克风对本技术的音频装置的声音指向性进行验证。验证的过程如下：
76.喇叭模组3的出声孔与标准麦克风正对，两者的距离为5cm。给喇叭模组3一个20hz到20khz的扫频信号，则标准麦克风接收喇叭模组3发出的扫频信号，并传到声学软件进行信号处理，取1khz和3khz处的声压级。然后，保持标准麦克风和喇叭模组3的距离不变，改变两者之间的角度，以30度为基准，测试其在1khz和3khz处的声压级，直到旋转一周，观察其指向性。
77.图6为在声音频率为1khz时，通过标准麦克风对喇叭模组3的指向性验证的结果示意图。图7为在声音频率为3khz时，通过标准麦克风对喇叭模组3的指向性验证的结果示意图。
78.参考图6和图7，通过标准麦克风对喇叭模组3的指向性进行验证。其中，分三种情况进行分别验证，第一种情况是，标准麦克风正对着喇叭模组3的出声孔，即标准麦克风与喇叭模组3之间的夹角为0
°
，且标准麦克风与喇叭模组3之间的距离为5cm。第二种情况是，标准麦克风与喇叭模组3之间的距离不变，标准麦克风与喇叭模组3之间的夹角为45
°
；第三
种情况是，标准麦克风与喇叭模组3之间的距离不变，标准麦克风与喇叭模组3之间的夹角为90
°
。
79.可知，当声音频率在1khz时，指向性验证结果如图6所示。当声音频率在3khz时，指向性验证结果如图7所示。因此，喇叭模组3具有较好的指向性。
80.在本实施例中，喇叭模组3对音频装置的声音指向性具有增强作用，而对其外部的声音指向性具有减弱作用。由此，本实施例提供的音频装置及智能眼镜不仅使得用户在高燥环境中能够清楚地听见智能眼镜的音频，而且隐秘性较好，其不会泄露用户的隐私，也不会影响周围人。
81.虽然已经通过例子对本技术的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本技术的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本技术的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本技术的范围由所附权利要求来限定。