[发明专利]一种骨传导耳机及其音频处理方法

权利要求书

1.一种骨传导耳机，其特征在于：所述骨传导耳机包括耳机本体，所述耳机本体上设置有人体骨骼和组织模型建模模块和数字预校正器，所述人体骨骼和组织模型建模模块实时检测不同用户的人体骨骼和组织的衰减效应信息，提供所述衰减效应信息参数至所述数字预校正器，所述数字预校正器获取输入的音频信号，基于所述衰减效应信息对所述音频信号进行数字预校正处理；所述骨传导耳机还包括延时估算单元、数模转换器、模拟数字转换器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、音频放大器、音频驱动放大器、至少一个骨传导麦克风和至少一个骨传导振子，其中，所述延时估算单元、所述数模转换器、所述模拟数字转换器、所述第一低通滤波器、所述第二低通滤波器、所述音频放大器、所述音频驱动放大器设置在所述耳机本体上，所述至少一个骨传导麦克风，所述音频放大器，所述第一低通滤波器，所述模拟数字转换器，所述人体骨骼和组织模型建模模块，所述数字预校正器，所述数模转换器，所述第二低通滤波器，所述音频驱动放大器，所述至少一个骨传导振子依次连接，所述延时估算单元分别与所述数字预校正器以及所述人体骨骼和组织模型建模模块相连接；音频输入信号通过所述数字预校正器进行数字预校正操作，所述操作按照与衰减效应相反的特性，对输入的音频信号进行校正，经过校正的音频信号通过所述数模转换器转化为模拟的音频信号，通过所述第二低通滤波器和所述音频驱动放大器的处理后达到可直接驱动骨传导振子的功率水平，所述骨传导振子将驱动放大后的音频信号转换为振动形式的音频信号，通过人体骨骼和组织传导至听觉神经，而被用户感知，所述骨传导麦克风侦测所述振动形式的信号，经过所述音频放大器，所述第一低通滤波器以及所述模拟数字转换器后形成音频反馈信号，所述延时估算单元基于从所述数字预校正器输出的预校正信号直接生成延时系数或者基于从所述数字预校正器输出的预校正信号以及所述音频反馈信号生成延时系数并输入至所述人体骨骼和组织模型建模模块，所述人体骨骼和组织模型建模模块根据所述延时系数实时更新所述衰减效应信息。

2.根据权利要求1所述的骨传导耳机，其特征在于：所述数字预校正器基于复数查找表LUT或者基于Volterra模型；对于复数查找表LUT，适于所述骨传导耳机的传输系统是数字音频输入信号幅度的函数的情况，忽略输入音频信号的相位信息，根据观测反馈通道不间断的更新表格内的数据从而进行自适应数字预校正；对于Volterra模型，通过Volterra记忆多项式对骨传导耳机进行建模，并通过连续更新关键的Volterra系数进行自适应的数字预校正，其通过乘法器直接实现或者通过一个系数查找表间接实现，所述系数查找表包含Volterra模型的关键系数。

3.根据权利要求1或2所述的骨传导耳机，其特征在于：所述骨传导振子为直径为13mm的圆形器件，对其振动轴心方向上非接触皮肤侧的振动信号进行止振，所述骨传导振子包括塑料外壳，金属传导层，内部复合层以及复合止振层；所述塑料外壳内部设置有内部振子元件，所述内部振子元件的一侧设置有所述金属传导层，所述内部振子元件的另一侧设置有所述内部复合层，所述内部复合层包括内部半金属层和内部半固体层；所述内部半固体层的外侧设置有复合止振层，所述复合止振层的一侧设置有吸音棉层；所述复合止振层紧贴所述内部半固体层，所述吸音棉层紧贴所述复合止振层。

4.根据权利要求3所述的骨传导耳机，其特征在于，所述复合止振层包括第一外部半金属层、第一外部半固体层、第二外部半金属层、第二外部半固体层和吸音棉层；所述吸音棉层为橡塑材质，采用气泡闭孔设计；所述半固体层的材料为丁基橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、异戊橡胶、丁晴橡胶、乙丙橡胶或氢化丁晴橡胶；所述半金属层为铝箔或者铜箔。

5.根据权利要求3所述的骨传导耳机，其特征在于：骨传导耳机对所述骨传导振子的位置进行自适应调整，使其在耳前颞骨处振动，或者在外耳廓振动。

6.根据权利要求1所述的骨传导耳机，其特征在于：所述骨传导耳机的框架为3D鸥翼式框架。