CN209982709U - 智能穿戴式眼镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能穿戴式眼镜，包括镜框、由所述镜框的相对两侧延伸的镜脚以及分别安装固定于所述镜脚内的振动组件和发声组件，所述镜脚呈中空结构；所述振动组件包括至少部分外露于所述镜脚的用于与用户皮肤直接接触的骨传导接触部，所述骨传导接触部与用户头部特定位置的骨骼接触并通过骨传导方式将所述振动组件产生的振动声信号传导至用户，所述镜脚对应所述发声组件开设有音孔，所述发声组件产生的声音信号经所述音孔向外传递。与相关技术相比，本实用新型的智能穿戴式眼镜具有宽频声音重放、私密性好且用户体验效果优。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及智能穿戴设备领域，尤其涉及一种便携式的智能穿戴式眼镜。
【背景技术】
智能穿戴式眼镜在通信、教育、医疗、文化、生产制造等多个领域都有非常广泛的应用前景。视觉、听觉、触觉是人与外界交互的三大方式，目前，智能穿戴式眼镜上采用的听觉交互的主要实现方式主要包括：耳机、开放式外放和振动骨传导三种方案。
对于用耳机进行听觉交互的方式，其严重影响设备使用者与外界自然声音的听觉交互，另一方面，长时间佩戴耳机，用户一定程度上也会产生疲劳感，影响舒适度。
对于用开放式外放进行听觉交互的方式，其虽然开放式外放的中高频性能良好，且不影响设备使用者和外界进行声音交互，但其本身低频性能较差，导致整体音质较差。如果通过增加外放发声单元尺寸达到较好低频效果，又会带来声音泄露过大，私密性欠佳的问题。
对于用振动骨传导进行听觉交互的方式，其虽然振动骨传导的低频性能良好，但中高频在人骨中的传播衰减很大，导致该方案的中高频量感不足，音质变差。如果采用电磁分离式方案提高振动驱动力，以提升中高频的量感，又会导致压力传递到智能穿戴式眼镜的外框架上引起整体振动，造成不必要的壳振与激活不必要的噪声。
因此，实有必要提供一种新的智能穿戴式眼镜解决上述技术问题。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种具有宽频声音重放、私密性好且用户体验效果优的智能穿戴式眼镜。
为了达到上述目的，本实用新型提供了一种智能穿戴式眼镜，包括镜框和由所述镜框的相对两侧延伸的镜脚；所述镜脚呈中空结构，所述智能穿戴式眼镜还包括分别安装固定于所述镜脚内的振动组件和发声组件；所述振动组件包括至少部分外露于所述镜脚用于与用户皮肤直接接触的骨传导接触部，所述骨传导接触部与用户头部特定位置的骨骼接触并通过骨传导方式将所述振动组件产生的振动声信号传导至用户，所述镜脚对应所述发声组件开设有音孔，所述发声组件产生的声音信号经所述音孔向外传递。
优选的，所述振动组件还包括产生所述振动声信号的振动器、贴合于所述振动器表面的振动传导层以及贴合于所述振动传导层的振动耦合砧座，所述骨传导接触部贴设在所述振动耦合砧座远离所述振动传导层的一侧，所述振动耦合砧座经所述骨传导接触部与用户头部特定位置的骨骼形成耦合以形成骨传导结构。
优选的，所述振动耦合砧座的形状及尺寸和与其耦合对应的骨骼匹配。
优选的，所述骨传导接触部为橡胶层或泡棉层。
优选的，所述振动传导层与所述振动器之间为粘合剂粘合、热熔式连接、焊接、嵌件式成型中的一种。
优选的，所述振动组件的所述振动声信号的频段小于300Hz。
优选的，所述发声组件包括固定在所述镜脚内且具有收容空间的壳体、以及安装于所述壳体内部的发声器以及贯穿壳体设置的出声孔；所述发声器将所述收容空间分隔成耦合后腔与导声前腔，所述出声孔与所述导声前腔连通，所述音孔与所述出声孔连通。
优选的，所述壳体包括具有安装孔的壳架以及分别盖设于所述壳架相对两侧并共同围成所述收容空间的上盖和下盖，所述发声器固定于安装孔，所上盖、所述壳架及所述发声器共同围成所述导声前腔，所述下盖、所述壳架及所述发声器共同围成所述耦合后腔。
优选的，所述镜脚包括佩戴时架设于用户耳部的下表面、与所述下表面相对的上表面、以及连接在所述上表面与所述下表面之间的侧面，所述音孔开设于所述下表面。
优选的，所述壳体包括具有安装孔的壳架，所述壳架的相对两侧分别抵接于所述镜脚的内侧壁的相对两侧并共同围成所述收容空间，所述发声器固定于所述安装孔，所述壳架、所述发声器以及所述镜脚的内侧壁其中一侧共同围成所述导声前腔，所述壳架、所述发声器以及所述镜脚的内侧壁另一侧共同围成所述耦合后腔。
与相关技术相比，本实用新型的智能穿戴式眼镜在所述镜脚内设置所述振动组件和所述发声组件，所述振动组件的低频呈优势，中高频呈劣势，而所述发声组件的低频呈劣势，中高频呈优势，因此，通过所述振动组件与所述发声组件形成频段优势互补，实现所述智能穿戴式眼镜的宽频声音重放，频段宽且声学性能好；同时，所述振动组件补偿所述发声组件的低频声段后使得所述发声组件无需增尺寸提高低频效果，则避免了中高频声的外泄，有效改善了智能穿戴眼镜的声音私密性问题，得用户体验效果更优。
【附图说明】
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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获得其它的附图，其中：
图1为本实用新型智能穿戴式眼镜的立体结构示意图；
图2为本实用新型智能穿戴式眼镜的镜脚、振动组件及发声组件的立体结构分解示意图；
图3为本实用新型智能穿戴式眼镜的振动组件的立体结构分解示意图；
图4为本实用新型智能穿戴式眼镜的发声组件的结构示意图；
图5为本实用新型智能穿戴式眼镜的佩戴示意图；
图6为本实用新型智能穿戴式眼镜的另一佩戴示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请同时参阅图1-4，图1为本实用新型智能穿戴式眼镜的立体结构示意图；图2为本实用新型智能穿戴式眼镜的镜脚、振动组件及发声组件的立体结构分解示意图；图3为本实用新型智能穿戴式眼镜的振动组件的立体结构分解示意图；图4为本实用新型智能穿戴式眼镜的发声组件的立体结构分解示意图。本实用新型提供了一种智能穿戴式眼镜100，包括镜框1、由所述镜框1的相对两侧延伸的镜脚2以及分别安装固定于所述镜脚2内的振动组件3和发声组件4。
所述镜框1用于安装镜片等，实现视觉交互功能。
所述镜脚2呈中空结构，其内部提供安装空间，用于安装所述振动组件3和所述发声组件4，所述镜脚2对应所述发声组件4开设有音孔20，所述发声组件4产生的声音信号经所述音孔20向外传递。
具体的，所述镜脚2包括佩戴时架设于用户耳部的下表面21、与所述下表面21相对的上表面22、以及连接在所述上表面22与所述下表面21之间的侧面23，所述音孔20开设于所述下表面21。
所述振动组件3至少部分外漏于所述镜脚2，用于接触人头部特定位置的骨骼并通过骨传导方式将其产生的振动声信号传导至人耳中。所述振动组件的低频呈优势，中高频呈劣势；所述发声组件4通过自由场近场传播方式将其产生的声音信号传至用户的耳中。所述发声组件的低频呈劣势，中高频呈优势。
因此，通过所述振动组件3与所述发声组件4形成频段优势互补，实现所述智能穿戴式眼镜100的低频段和中高频段的宽频声音重放，频段宽且声学性能好；同时，所述振动组件3补偿所述发声组件4的低频声段后使得所述发声组件4无需增尺寸提高低频效果，则避免了中高频声的外泄，有效改善了智能穿戴眼镜的声音私密性问题，得用户体验效果更优。
如图3所示，具体的，所述振动组件3包括产生所述振动声信号的振动器31、贴合于所述振动器31表面的振动传导层32、贴合于所述振动传导层32的振动耦合砧座33以及贴合于所述振动耦合砧座33离所述振动传导层32一侧的骨传导接触部34。
本实施方式中，所述振动器31为马达、激励器、骨传导换能器中的一种。更优的，所述振动器31选用惯性振动的激励器，用以专门激励产生低频的所述振动声信号。
所述振动传导层32与所述振动器31之间采用刚性方式结合，比如，所述振动传导层32与所述振动器31通过粘合剂粘合、热熔式连接、焊接、嵌件式成型中的一种方式固定结合，当然，不限于上述列举的刚性方式。刚性方式结合的目的在于减小振动传导过程中的损失，使得声学效果更优。
所述振动传导层32和所述振动耦合砧座33以是分离式的，也可以是一体式的。
所述振动耦合砧座33经所述骨传导接触部34与用户头部特定位置的骨骼形成耦合以形成骨传导结构，从而通过骨传导方式将所述振动组件3产生的振动声信号传导至用户耳中。
所述振动耦合砧座33的形状及尺寸和与其耦合对应的骨骼匹配，也就是说，所述振动耦合砧座33能够耦合到人体头部对应位置骨骼的形状和尺寸，其可以是具有一定刚度的非金属部件，如塑料。
通过调节所述振动耦合砧座33的属性实现所述振动声信号的频率调节，所述振动耦合砧座33的属性包括材料、尺寸及形状中的至少一种。即，设计时，可以根据期望的振动声信号的频率段(传振频率段)和接触部位的人头骨骼声阻抗，调整所述振动耦合砧座33的材料、尺寸、形状(形状即表示接触面积)等。
本实施方式中，所述振动组件3的所述振动声信号的频段小于300Hz，当然不限于此，即期望的传振频段可以是小于300Hz但不限于此的低频段。
所述骨传导接触部34至少部分外漏于所述镜脚2，用于与皮肤直接接触，比如当所述智能穿戴式眼镜100戴好后，所述骨传导接触部34即直接接触人耳附近的皮肤，因此，所述骨传导接触部34为软性材质制成，比如通过橡胶或硅胶制成。一方面可增加所述智能穿戴式眼镜100的佩戴舒适度，另一方面可以增加所述振动组件3与所述镜脚2之间的隔振，声学效果更优，听觉舒适度更好。
请结合图6，所述发声组件4包括具有收容空间10的壳体41、安装于所述壳体41内部的用于产生所述声音信号的发声器42以及贯穿壳体41设置的出声孔43。所述音孔20与所述出声孔43连通。
所述发声器42将所述收容空间10分隔成耦合后腔101与导声前腔102，所述出声孔43与所述导声前腔102连通。所述发声器42发出的所述声音信号经所述导声前腔102再经所述出声孔43，通过自由场近场传播，将中高频的所述声音信号传至人耳中。
更优的，所述出声孔43位于人耳耳廓位置并朝向人耳方向设置，也就是说，为了与出声孔43配合，所述音孔20在所述镜脚2对应所述出声孔43的位置设置。所述音孔20位于所述镜脚2的下表面21，即所述音孔20同样位于人耳耳廓位置并朝向人耳方向设置。更优的，所述出声孔43的截面形状与所述出声孔43所在位置的人耳耳廓形产状相近似，该结构使得人耳接收所述发声组件4的所述声音信号效果更佳。
本实施方式中，所述壳体41包括具有安装孔的壳架411以及分别盖设于所述壳架411相对两侧并共同围成所述收容空间10的上盖412和下盖413。所述发声器42固定于安装孔，所上盖412、所述壳架411及所述发声器42共同围成所述导声前腔102；所述下盖413、所述壳架411及所述发声器42共同围成所述耦合后腔101。即，所述上盖412和所述下盖413为独立的结构。
当然，所述壳体41的结构也可以将所述上盖412和所述下盖413省去，即通过所述镜脚2的内侧壁充当所述上盖412和所述下盖413，将所述壳体41共同所述镜脚2的内侧壁以形成所述收容空间10，这也是可行的。
比如，所述壳体41包括具有安装孔的壳架411，所述壳架411的相对两侧分别抵接于所述镜脚2的内侧壁的相对两侧并共同围成所述收容空间10，所述发声器42固定于所述安装孔，所述壳架411、所述发声器42以及所述镜脚2的内侧壁其中一侧共同围成所述导声前腔102，所述壳架411、所述发声器42以及所述镜脚2的内侧壁另一侧共同围成所述耦合后腔101。
请结合图5所示，为本实用新型智能穿戴式眼镜的佩戴示意图。所述振动组件3位于所述发声组件4靠近所述镜框1的一侧，所述振动组件3通过与人头部太阳穴附近的颧骨位置耦合传导振动，利用骨传导原理将低频的所述振动声信号传导至人耳中，所述发声组件4通过带有导声前腔102的出声结构，通过自由场近场传播，将中高频的所述声音信号传导至人耳中，所述振动组件3和所述发声组件4相配合，实现所述智能穿戴式眼镜100的声音重放。
请结合图6所示，为本实用新型智能穿戴式眼镜的另一佩戴示意图。所述振动组件3位于所述发组件远离所述镜框1的一侧，所述振动组件3通过与人头部的乳突骨位置耦合传导振动，利用骨传导原理将低频的所述振动声信号传导至人耳中，所述发声组件4通过带有所述导声前腔102的出声结构，通过自由场近场传播，将中高频的所述声音信号传导至人耳中，所述振动组件3和所述发声组件4相配合，实现所述智能穿戴式眼镜100的声音重放。
与相关技术相比，本实用新型的智能穿戴式眼镜在所述镜脚内设置所述振动组件和所述发声组件，所述振动组件的低频呈优势，中高频呈劣势，而所述发声组件的低频呈劣势，中高频呈优势，因此，通过所述振动组件与所述发声组件形成频段优势互补，实现所述智能穿戴式眼镜的宽频声音重放，频段宽且声学性能好；同时，所述振动组件补偿所述发声组件的低频声段后使得所述发声组件无需增尺寸提高低频效果，则避免了中高频声的外泄，有效改善了智能穿戴眼镜的声音私密性问题，得用户体验效果更优。
以上所述的仅是本实用新型的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能穿戴式眼镜，包括镜框和由所述镜框的相对两侧延伸的镜脚，其特征在于，所述镜脚呈中空结构，所述智能穿戴式眼镜还包括分别安装固定于所述镜脚内的振动组件和发声组件；所述振动组件包括至少部分外露于所述镜脚的用于与用户皮肤直接接触的骨传导接触部，所述骨传导接触部与用户头部特定位置的骨骼接触并通过骨传导方式将所述振动组件产生的振动声信号传导至用户，所述镜脚对应所述发声组件开设有音孔，所述发声组件产生的声音信号经所述音孔向外传递。
2.根据权利要求1所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述振动组件还包括产生所述振动声信号的振动器、贴合于所述振动器表面的振动传导层以及贴合于所述振动传导层的振动耦合砧座，所述骨传导接触部贴设在所述振动耦合砧座远离所述振动传导层的一侧，所述振动耦合砧座经所述骨传导接触部与用户头部特定位置的骨骼形成耦合以形成骨传导结构。
3.根据权利要求2所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述振动耦合砧座的形状及尺寸和与其耦合对应的骨骼匹配。
4.根据权利要求2所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述骨传导接触部为橡胶层或泡棉层。
5.根据权利要求2所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述振动传导层与所述振动器之间为粘合剂粘合、热熔式连接、焊接、嵌件式成型中的一种。
6.根据权利要求1所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述振动组件的所述振动声信号的频段小于300Hz。
7.根据权利要求2所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述发声组件包括固定在所述镜脚内且具有收容空间的壳体、以及安装于所述壳体内部的发声器以及贯穿壳体设置的出声孔；所述发声器将所述收容空间分隔成耦合后腔与导声前腔，所述出声孔与所述导声前腔连通，所述音孔与所述出声孔连通。
8.根据权利要求7所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述壳体包括具有安装孔的壳架以及分别盖设于所述壳架相对两侧并共同围成所述收容空间的上盖和下盖，所述发声器固定于安装孔，所上盖、所述壳架及所述发声器共同围成所述导声前腔，所述下盖、所述壳架及所述发声器共同围成所述耦合后腔。
9.根据权利要求8所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述镜脚包括佩戴时架设于用户耳部的下表面、与所述下表面相对的上表面、以及连接在所述上表面与所述下表面之间的侧面，所述音孔开设于所述下表面。
10.根据权利要求7所述的智能穿戴式眼镜，其特征在于，所述壳体包括具有安装孔的壳架，所述壳架的相对两侧分别抵接于所述镜脚的内侧壁的相对两侧并共同围成所述收容空间，所述发声器固定于所述安装孔，所述壳架、所述发声器以及所述镜脚的内侧壁其中一侧共同围成所述导声前腔，所述壳架、所述发声器以及所述镜脚的内侧壁另一侧共同围成所述耦合后腔。
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| GR01 | Patent grant |