[发明专利]一种超声波指向性颈戴式音响系统

权利要求书

1.一种超声波指向性颈戴式音响系统，包括硬件装置和终端设备，其特征在于：所述硬件装置内部承载有数据接收模块、头部角度感应模块、数据处理模块和超声波指向性发射装置，其中：

所述数据接收模块形成硬件装置的输入端与终端设备输出端连接，以接收终端设备输出的音频信号；

所述头部角度感应模块用于获取使用者头部扭动的角度信息；

所述数据处理模块输入端与数据接收模块和头部角度感应模块连接，所述数据处理模块用于获取数据接收模块获得的音频信号以及头部角度感应模块获得的使用者头部扭动的角度信息，并根据所述头部角度信息计算声学波束成形所需参数；

所述超声波指向性发射装置输入端与数据处理模块输出端连接，用于获取数据处理模块PWM调制过的音频信号，并通过超声波换能阵列以波束成形的方式输出音频信号，且音频信号输出方向在所述角度信息形成的参数调整下始终朝向使用者的耳朵。

2.根据权利要求1所述的超声波指向性颈戴式音响系统，其特征在于：所述数据接收模块的数据接收形式为有线连接方式或者无线连接方式。

3.根据权利要求1所述的超声波指向性颈戴式音响系统，其特征在于：所述硬件装置为形状可塑且具有开口的弧状结构。

4.根据权利要求1所述的超声波指向性颈戴式音响系统，其特征在于：所述终端设备包括智能手机、平板电脑或者PC机。

5.根据权利要求1所述的超声波指向性颈戴式音响系统，其特征在于：所述数据处理模块包括滤波器、压缩模块、数字信号编码模块、信号调整模块和数据信号输出模块，所述滤波器的输出端与压缩模块的输入端连接，所述压缩模块的输出端与数据信号编码模块的输入端连接，所述数据信号编码模块的输出端与信号调整模块的输入端连接，所述信号调整模块的输出端与数据信息输出模块的输入端连接，其中：

滤波器用于滤除数据信息，压缩模块在滤波器滤除数据信息后将数字信号空间压缩，然后数字信号编码模块对音频信号进行编码，编码后，信号调整模块利用PWM调制音频信号，最后通过数据信息输出模块将调制后的音频信号向超声波指向性发射装置输出。

6.根据权利要求1所述的超声波指向性颈戴式音响系统，其特征在于：所述滤波器包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、三极管q1、三极管q2、三极管q3、三极管q4、二极管d1、二极管d2和芯片u，其中，所述电阻r1的第一端连接于信号输入端vi，所述电阻r1的第二端连接于所述电容c1的第一端，所述电容c1的第二端连接于所述二极管d1的p极和所述电阻r2的第一端，所述二极管d1的n极连接于电源端vcc，所述电阻r2的第二端连接于所述三极管q1的集电极，所述三极管q1的基极连接于所述信号输入端vi，所述三极管q1的发射极连接于所述电容c2的第一端，所述电容c2的第二端连接于所述三极管q2的基极，所述三极管q2的集电极连接于所述芯片u的引脚2和所述电阻r3的第一端，所述电阻r3的第二端连接于所述二极管d1的n极和所述芯片u的引脚1，所述三极管q2的发射极连接于所述电阻r4的第一端，所述电阻r4的第二端连接于所述芯片u的引脚3和接地端gnd，所述二极管d2的p极连接于所述芯片u的引脚6，所述二极管d2的n极连接于所述电阻r5的第一端，所述电阻r5的第二端连接于所述三极管q4的发射极，所述三极管q4的基极连接于所述芯片u的引脚5，所述三极管q4的集电极连接于所述电容c3的第一端、所述电容c4的第一端和信号输出端vo，所述电容c3的第二端连接于所述三极管q3的集电极，所述三极管q3的基极连接于所述芯片u的引脚4，所述三极管q3的发射极连接于所述电阻r6的第一端，所述电阻r6的第二端连接于所述电容c4的第二端和接地端gnd。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的超声波指向性颈戴式音响系统，其特征在于：所述硬件装置内部还承载有语音接收装置，所述语音接收装置形成硬件装置的输出端与终端设备输入端连接，用以接收使用者的说话信息，并将说话信息反馈至终端设备。