close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

2018255401&KIND=A1.

код для вставкиСкачать
Patent Translate
Powered by EPO and Google
Уведомление
Этот перевод сделан компьютером. Невозможно гарантировать, что он является ясным,
точным, полным, верным или отвечает конкретным целям. Важные решения, такие как
относящиеся к коммерции или финансовые решения, не должны основываться на продукте
машинного перевода.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ US2018255401
ФОН
[0001]
Беспроводные аудиодинамики могут предоставить пользователю возможность
прослушивания без привязки через такие устройства, как беспроводные наушники,
наушники или мониторы-вкладыши. Такие аудиоустройства могут включать в себя
аккумулятор, который может заряжаться с использованием проводных средств, таких как
проводящая зарядка через разъем / порт зарядки, или беспроводной зарядки, такой как
индуктивная или резонансная зарядка.
[0002]
Преобразователи костной проводимости вибрируют костную структуру слушателя
(например, части черепа человека), чтобы обеспечить воспринимаемые аудиосигналы
через внутреннее ухо.
РЕЗЮМЕ
[0003]
24-02-2019
1
Некоторые аудиоустройства могут быть реализованы как носимые устройства.
Аудио может передаваться пользователю от носимого устройства с использованием
датчика костной проводимости (BCT). Хотя BCT могут быть эффективными в
предоставлении звука, они могут страдать от неэффективности и / или искажения при
достаточно высокой громкости. Чтобы уменьшить искажение и / или увеличить
эффективность, может быть сконструирован BCT, который использует постоянный магнит в
качестве компонента наковальни.
[0004]
В одном аспекте настоящее раскрытие включает носимую вычислительную систему.
Носимая вычислительная система включает в себя структуру поддержки. Одна или более
части опорной конструкции выполнены так, чтобы связаться с носящим. Носимая
вычислительная система также включает в себя аудиоинтерфейс для приема аудиосигнала.
Кроме того, носимая вычислительная система включает в себя датчик вибрации.
Вибропреобразователь имеет ярмо из пары рычагов. Первый рычаг расположен на первом
конце ярма, а второй рычаг расположен на втором конце ярма. Вибропреобразователь
также имеет металлическую стойку, расположенную между парой рычагов, где
металлическая стойка изготовлена из стали с высокой проницаемостью. Кроме того,
вибропреобразователь имеет металлическую катушку, в которой металлическая стойка
проходит внутри металлической катушки. Кроме того, датчик вибрации включает в себя
пару пружин, каждая из которых имеет первый конец и второй конец, причем первый конец
каждой пружины прикреплен к одному из соответствующих рычагов. Кроме того, датчик
вибрации имеет диафрагму, соединенную со вторым концом каждой пружины, где
диафрагма выполнена с возможностью вибрации в ответ на сигнал, подаваемый на
металлическую катушку.
И датчик вибрации также включает в себя пару металлических компонентов, прикрепленных
к диафрагме, где каждый из металлических компонентов расположен на соответствующей
стороне металлической катушки. Кроме того, вибропреобразователь содержит магнитную
опору, прикрепленную к верхней поверхности диафрагмы.
[0005]
24-02-2019
2
В другом аспекте настоящее раскрытие включает в себя датчик костной проводимости.
Преобразователь костной проводимости имеет ярмо из пары рук. Первый рычаг
расположен на первом конце ярма, а второй рычаг расположен на втором конце ярма.
Датчик костной проводимости также имеет металлическую стойку, расположенную между
парой плеч, где металлическая стойка изготовлена из стали с высокой проницаемостью.
Кроме того, датчик костной проводимости имеет металлическую катушку, в которой
металлический столб проходит внутри металлической катушки. Кроме того, датчик костной
проводимости включает в себя пару пружин, каждая из которых имеет первый конец и
второй конец, где первый конец каждой пружины прикреплен к одному из соответствующих
плеч. Кроме того, датчик костной проводимости имеет диафрагму, соединенную со вторым
концом каждой пружины, где диафрагма выполнена с возможностью вибрации в ответ на
сигнал, подаваемый на металлическую катушку. И датчик костной проводимости также
включает в себя пару металлических компонентов, прикрепленных к диафрагме, где каждый
из металлических компонентов расположен на соответствующей стороне металлической
катушки.
Кроме того, датчик костной проводимости включает в себя магнитную наковальню,
прикрепленную к верхней поверхности диафрагмы.
[0006]
В другом аспекте настоящее раскрытие включает в себя способ сборки датчика вибрации.
Способ включает расположение первого гибкий опорный рычага, имеющее первый конец и
второй конец, таким образом, что первый конец расположен над первой монтажной
поверхностью диафрагмы. Способ также включает в себя позиционирование первого
гибкого кронштейна поддержки таким образом, что второй конец расположен над боковой
стенкой рамы датчика вибрации. Перекрытие области первого и второго концов первого
гибкого опорного рычага перекрывает первую монтажную поверхность диафрагмы и первую
боковую стенку рамы, соответственно. Способ также включает размещение второй гибкий
опорный рычаг, имеющий первый конец и второй конец, так что первый конец расположен
над второй монтажной поверхности диафрагмы. Вторая установочная поверхность и первая
установочная поверхность находятся на противоположных сторонах диафрагмы. Способ
также включает в себя позиционирование второго гибкого кронштейна поддержки таким
образом, что второй конец расположен над боковой стенкой рамы.
Перекрытие области первого и второго концов второго гибкого опорного рычага
перекрывает вторую монтажную поверхность диафрагмы и боковой стенки рамы,
24-02-2019
3
соответственно. Способ еще дополнительно включает в себя размещение металлической
катушки на плоской поверхности между двумя боковыми стенками рамы. Кроме того, способ
включает в себя размещение стойки, соединенной с диафрагмой, при этом стойка
выполнена с возможностью проходить в центральную часть металлической катушки. Способ
дополнительно включает в себя соединение наковальни с диафрагмой, где наковальня
представляет собой постоянный магнит.
[0007]
Эти, а также другие аспекты, преимущества и альтернативы станут очевидными для
специалистов в данной области техники при прочтении следующего подробного описания
со ссылкой, где это уместно, на прилагаемые чертежи.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ РИСУНКОВ
[0008]
ИНЖИР. 1 иллюстрирует принципиальную схему системы в соответствии с примерным
вариантом осуществления.
[0009]
ИНЖИР. 2 иллюстрирует носимое устройство согласно примерным вариантам
осуществления.
[0010]
ИНЖИР. 3 иллюстрирует блок-схему, показывающую компоненты вычислительного
устройства и носимого вычислительного устройства в соответствии с примерным вариантом
осуществления.
[0011]
ИНЖИР. 4А иллюстрирует сценарий звуковой катушки и постоянного магнита в
соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0012]
ИНЖИР. 4B иллюстрирует звуковую катушку согласно примерному варианту
осуществления.
24-02-2019
4
[0013]
ИНЖИР. 4C иллюстрирует звуковую катушку в соответствии с примерным вариантом
осуществления.
[0014]
ИНЖИР. 4D иллюстрирует примерный датчик костной проводимости в соответствии с
примерным вариантом осуществления.
[0015]
ИНЖИР. 4E иллюстрирует примерный датчик костной проводимости в соответствии с
примерным вариантом осуществления.
[0016]
ИНЖИР. 5 иллюстрирует ярмо в соответствии с примерным вариантом осуществления.
[0017]
ИНЖИР. 6 иллюстрирует датчик костной проводимости в соответствии с примерным
вариантом осуществления.
[0018]
ИНЖИР. Фиг.7 иллюстрирует способ в соответствии с примерным вариантом
осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0019]
Примеры способов и систем описаны здесь.
Следует понимать, что слова «пример» и «пример» используются здесь для обозначения
24-02-2019
5
«служащий примером, примером или иллюстрацией».
Любой вариант осуществления или признак, описанный в данном документе как «пример»
или «пример», не обязательно должен рассматриваться как предпочтительный или
преимущественный по сравнению с другими вариантами воплощения или признаками.
Примерные варианты осуществления, описанные здесь, не предназначены для
ограничения.
Понятно, что некоторые аспекты раскрытых систем и способов могут быть скомпонованы и
объединены в широком разнообразии конфигураций, все из которых рассматриваются в
данном документе.
I. Обзор
[0020]
Некоторые носимые устройства могут включать в себя динамик костной проводимости,
который может принимать форму датчика костной проводимости («BCT»).
BCT может быть способным вибрировать структуру кости пользователя в месте, где
вибрации проходят через структуру кости пользователя к среднему или внутреннему уху,
так что мозг интерпретирует вибрации как звуки.
Носимое устройство может иметь форму наушника с BCT, который может быть привязан
через проводной или беспроводной интерфейс к телефону пользователя, или может быть
автономным устройством наушника с BCT. Альтернативно, носимое устройство может быть
носимым устройством в стиле очков, которое включает в себя один или несколько BCT и
имеет форм-фактор, который аналогичен традиционным очкам.
[0021]
24-02-2019
6
Традиционно BCT имеют наковальню из ферромагнитного материала.
Таким образом, наковальня традиционного BCT будет соединяться с магнитным полем, но
это не сам постоянный магнит.
Хотя этот дизайн может проводить звуки, при более высоких уровнях громкости BCT может
стать насыщенным, и выходной сигнал может стать искаженным.
Нынешний BCT использует постоянный магнит для наковальни.
Постоянный магнит наковальни может быть магнитно совмещен с другими магнитами BCT.
Использование постоянного магнита для наковальни вызывает более высокий магнитный
поток в воздушных зазорах BCT. Результат изменения распределения магнитного потока
приводит к тому, что BCT имеет более высокую точку насыщения и большую нагрузку перед
выходными зажимами BCT.
Следовательно, BCT может работать при более высоких выходных амплитудах без
ухудшения качества выходного аудиосигнала.
[0022]
Помимо наковальни, BCT может включать в себя другие постоянные магниты.
В различных примерах местоположения других постоянных магнитов могут быть разными. В
некоторых примерах BCT также может включать два постоянных магнита, соединенных с
нижней частью ферродиафрагмы. Два постоянных магнита могут быть расположены
снаружи катушки провода BCT. Кроме того, диафрагма может включать в себя
ферромагнитный штырь, соединенный с нижней частью диафрагмы, которая проходит в
центральную часть металлической катушки. В некоторых других примерах BCT также может
включать в себя одиночные постоянные магниты, соединенные с нижней частью
ферродиафрагмы. Одиночные постоянные магниты могут проходить в центральную часть
металлической катушки. Кроме того, диафрагма может содержать два ферромагнитных
24-02-2019
7
металлических компонента, соединенных с нижней частью диафрагмы, которые могут быть
расположены снаружи катушки с проволокой BCT. В некоторых дополнительных примерах
постоянные магниты могут быть расположены на нижней части ярма, а не на вибрирующей
диафрагме.
[0023]
Кроме того, некоторые компоненты BCT могут быть изготовлены из материала с высокой
проницаемостью, такого как холоднокатаная никелированная низкоуглеродистая сталь
(SPCD). Материал с высокой проницаемостью, такой как SPCD, позволяет более высокому
магнитному потоку течь через материал по сравнению с материалами с низкой
проницаемостью, которые обычно используются в устройствах для костной проводимости.
Настоящий BCT может использовать SPCD для нескольких компонентов BCT. Например,
диафрагма, плоская часть ярма, наковальня, полюс и основание постоянных магнитов
(кроме диафрагмы) могут быть выполнены из SPCD. Когда каждый из этих компонентов
сделан из SPCD, путь магнитного потока имеет эффективность, которая значительно
увеличивается по сравнению с традиционными BCT, которые сделаны из материалов с
низкой проницаемостью. Увеличение эффективности пути магнитного потока заставляет
вибрирующую часть BCT вибрировать с большей эффективностью по сравнению с
традиционными конструкциями. Кроме того, для повышения производительности BCT
металлическая катушка может быть изготовлена из покрытых медью алюминиевых
проводов.
В некоторых примерах покрытые медью алюминиевые провода могут уменьшить влияние
вихревых токов и уменьшить сопротивление переменному току при более высоких частотах
металлической катушки.
[0024]
Согласно примерному варианту осуществления может быть создан BCT, который имеет
лучшую производительность, позволяя увеличить выходной аудиосигнал BCT, используя
постоянный магнит для наковальни. В этом примерном варианте осуществления
наковальня изготовлена из постоянного магнита и образует часть вибрирующих
компонентов BCT. Кроме того, благодаря включению слоя холоднокатаной никелированной
низкоуглеродистой стали (SPCD) поверх ярма SUS301 и включению слоя SPCD на нижней
поверхности постоянных магнитов, эффективность BCT может быть дополнительно
24-02-2019
8
повышена. Эффективность может быть увеличена путем создания большего магнитного
потока на пути между различными компонентами BCT. В результате BCT может работать
более эффективно по сравнению с традиционными BCT.
[0025]
Некоторые другие примеры материалов с высокой проницаемостью, которые можно
использовать вместо SPCD, включают холоднокатаную сталь SAE-1030 (SPCD), JIS G 3141
(SPCC) и сплав Hiperco® 50. Также можно использовать другие материалы с высокой
проницаемостью. Как правило, сталь с высокой проницаемостью является ферромагнитной
и имеет точку насыщения более чем около 1,5 Тесла для заданной коэрцитивной силы (то
есть сопротивления изменению намагниченности магнитного материала). В некоторых
примерах кривая ЧД (т. Е. Зависимость плотности магнитного потока (В) от напряженности
магнитного поля (Н)) стали с высокой проницаемостью имеет значение проницаемости,
значительно меньшее 1, для части нагрузки, не содержащей линейная кривая ЧД.
Нагрузочная часть кривой B-H обычно превышает 500. Прикрепление SPCD к различным
поверхностям в BCT может быть достигнуто, например, с использованием клея-расплава,
акрилового клея или точечной или лазерной сварки.
II. Иллюстративные носимые устройства
[0026]
Системы и устройства, в которых могут быть реализованы примерные варианты
осуществления, теперь будут описаны более подробно. Однако примерная система также
может быть реализована или принимать форму других устройств, не выходя за пределы
объема изобретения.
[0027]
Примерный вариант осуществления может быть реализован в носимом компьютере,
имеющем дисплей с головным креплением (HMD), или в устройстве любого типа, имеющем
формообразующий фактор, подобный очкам. Кроме того, примерный вариант
осуществления включает в себя наушник с динамиком для костной проводимости
24-02-2019
9
(например, вибропреобразователь). Ухо-элемент может быть выполнен с возможностью
присоединения к опорной конструкции очки стиля, так что, когда опорная конструкция
изношена, ухо-часть проходит от опорной конструкции, чтобы связаться динамиком костной
проводимости в задней части уха владельца , Например, наушник может быть расположен
на крючковидной части бокового рычага, которая проходит за ухом пользователя и помогает
удерживать очки на месте. Соответственно, ушной вкладыш может проходить от бокового
плеча, например, для контакта с задней частью уха пользователя на ушной раковине. В
других примерах устройство можно носить или устанавливать непосредственно на ухо и /
или голову пользователя. Устройство может быть сконфигурировано для того, чтобы
опираться или устанавливаться на ушной раковине уха и контактировать с пользователем
позади или перед ухом.
[0028]
В другом аспекте наушник может быть подпружинен, так что динамик для костной
проводимости удобно и надежно прилегает к задней части уха пользователя. Например,
наушник может включать в себя выдвижной элемент, который соединен с очками на одном
конце и соединен с динамиком для костной проводимости на другом конце. Пружинный
механизм может, соответственно, служить для удерживания конца элемента, имеющего
динамик для костной проводимости, от бокового рычага, когда очки не носят. Пружинный
механизм может быть выполнен с парой консольных рычагов (также называемых
консольными пружинами), которые соединены и вибрируют с помощью диафрагмы, которая
передает вибрацию пользователю.
[0029]
Кроме того, пружинный механизм может удерживать элемент в таком положении, что когда
пользователь надевает очки, задняя часть уха пользователя (например, ушная раковина)
будет давить на динамик для костной проводимости. Более конкретно, BCT может быть
устроен так, что когда устройство надето, второй конец элемента отодвигается назад к
боковому кронштейну (возможно, прижимается вплотную к боковому кронштейну). Таким
образом, пружинный механизм и элемент могут объединяться, образуя гибкий наушник, так
что при ношении устройства в форме очков динамик для костной проводимости удобно
прижимается к задней части уха пользователя.
[0030]
24-02-2019
10
ИНЖИР. 1 иллюстрирует принципиальную схему системы 100 в соответствии с примерным
вариантом осуществления. Система 100 включает в себя BCT 110, аккумулятор 120,
необязательный пользовательский интерфейс 140 и контроллер 150.
[0031]
BCT 110 включает в себя звуковую катушку 112 и постоянный магнит 114. BCT 110 может
включать в себя гарнитуру или наушники без помощи рук. В качестве альтернативы BCT
110 может представлять собой закрепленный на кости слуховой аппарат, имплантируемое
устройство для костной проводимости или вспомогательный слуховой аппарат другого типа.
В некоторых вариантах осуществления BCT 110 может включать в себя подводное
устройство связи или другое устройство прослушивания. Как правило, BCT 110 может
включать в себя устройство, способное стимулировать слуховые ощущения посредством
одной или нескольких из деформации костной проводимости, инерционной костной
проводимости или костно-имплантационной костной проводимости. Как используется в
данном документе, BCT 110 может относиться к одному преобразователю (например, для
монофонического прослушивания), двум преобразователям (например, для
стереофонического прослушивания) или нескольким преобразователям. Кроме того, хотя
термин «костная проводимость» используется в отношении BCT 110, понятно, что BCT 110
может относиться к множеству преобразователей, сконфигурированных для передачи звука
полностью или частично через контакт с телом, через кость или другие структуры, такие как
хрящ.
[0032]
Звуковая катушка 112 может включать в себя изолированный провод, также известный как
магнитный провод, обернутый в простую катушку или в форме тороида. В случае простой
катушки изолированный провод может быть обмотан так, чтобы он имел открытое
пространство, в котором может быть расположен цилиндрический сердечник, который
может содержать воздух, пластик или ферромагнитный материал. В случае тороидальной
формы изолированный провод может быть намотан на кольцеобразный или кольцевой
сердечник из пластика или ферромагнитного материала. Предусмотрены другие геометрии
обмотки проводов. В примерном варианте осуществления звуковая катушка 112 может
включать в себя радиус поворота приблизительно 2 мм. Звуковая катушка 112 может
содержать медную проволоку с покрытием из фенольной смолы (эмали). Например,
24-02-2019
11
покрытие может включать поливинилацеталь-фенолоальдегидную смолу или другие
подобные материалы. Возможны другие типы электроизоляционных покрытий, такие как
полиимид, полиэфир или поливинил. В примерном варианте осуществления звуковая
катушка 112 может включать в себя проволоку, имеющую диаметр около 90 микрон
(например, AWG 39 или SWG 43), однако предполагаются другие толщины проволоки и
соответствующие калибры проволоки.
[0033]
Звуковая катушка 112 может считаться индуктором или устройством, сконфигурированным
для сопротивления изменениям электрического тока, проходящего через нее. Звуковая
катушка 112 может включать в себя характеристическую индуктивность L, которая
эквивалентна отношению напряжения к скорости изменения тока,
[математическая формула]
где v (t) - изменяющееся во времени напряжение на звуковой катушке 112, а i (t) изменяющееся во времени ток на звуковой катушке 112. Индуктивность звуковой катушки
112 может быть выражена в единицах Генри (H).
[0034]
В примерном варианте осуществления индуктивность звуковой катушки 112 может быть
больше 1 миллиГенри (мГн) с импедансом 8 Ом (Ом). По существу, в некоторых вариантах
осуществления звуковая катушка 112 может, как правило, иметь большую индуктивность,
чем звуковые катушки других типов, например, в динамиках, ушных вкладышах,
микропроцессорах и т.д. Другие значения индуктивности возможны для звуковой катушки
112.
[0035]
Постоянный магнит 114 может включать в себя один или несколько ферромагнитных
материалов, таких как железо, кобальт, никель, редкоземельные металлы и т.д. В
24-02-2019
12
примерном варианте осуществления постоянный магнит 114 может включать алнико,
феррит или неодим-железо-бор (NdFeB). Рассматриваются другие магнитные материалы.
[0036]
В примерном варианте осуществления индуктивность звуковой катушки 112 может
управляться, например, путем регулировки ее положения относительно полюсного
наконечника и / или постоянного магнита 114.
[0037]
BCT 110 может быть подключен к устройству 160 ввода звука.
Устройство 160 ввода звука может принимать различные формы в различных вариантах
осуществления. Устройство 160 ввода звука выполнено с возможностью подачи
аудиосигнала на звуковую катушку 112. Устройство ввода звука может принимать
аудиосигналы от проводного устройства, беспроводного устройства или от процессора (ов)
152 устройства.
[0038]
BCT 110 может включать в себя другие элементы, такие как ярмо, корпус, якорь,
соединенный с постоянным магнитом 114 и / или корпус, одну или несколько пружин или
демпфирующих устройств, соединенных с якорем и / или корпусом, и электрические
соединения для передачи голоса. катушка 112.
[0039]
Батарея 120 может включать в себя вторичную (перезаряжаемую) батарею.
Среди других возможностей батарея 120 может включать в себя один или несколько из
никель-кадмиевых (NiCd), никель-цинковых (NiZn), никель-металлогидридных (NiMH) или
литий-ионных (Li-ion) элементов. , Батарея 120 может быть использована для подачи
электроэнергии для BCT 110 и других элементов системы 100. В примерном варианте
осуществления батарея 120 может быть электрически соединена со схемой зарядки
24-02-2019
13
батареи.
[0040]
Пользовательский интерфейс 140 может включать в себя дополнительный дисплей 142 и
элементы 144 управления. Дисплей 142 может быть сконфигурирован для предоставления
изображений пользователю системы 100. В примерном варианте осуществления дисплей
142 может быть, по меньшей мере, частично прозрачным, так что пользователь может
просматривать, по меньшей мере, часть окружающей среды, просматривая дисплей 142. В
таком сценарии дисплей 142 может предоставлять изображения, наложенные на поле
зрения окружающей среды. В некоторых вариантах осуществления дисплей 142 может быть
выполнен с возможностью предоставления пользователю дополненной реальности или
опыта виртуальной реальности.
[0041]
Элементы 144 управления могут включать в себя любую комбинацию переключателей,
кнопок, звуковых команд, сенсорных поверхностей и / или других пользовательских
устройств ввода. Пользователь может контролировать и / или регулировать работу системы
100 с помощью элементов 144 управления.
[0042]
Система 100 может дополнительно включать в себя интерфейс связи (не показан), который
может позволить системе 100 связываться, используя аналоговую или цифровую
модуляцию, с другими устройствами, сетями доступа и / или транспортными сетями. В
частности, интерфейс связи может быть сконфигурирован для связи с Интернетом. В
некоторых вариантах осуществления интерфейс связи может облегчать связь с
коммутацией каналов и / или с коммутацией пакетов, такую как связь обычной старой
телефонной службы (POTS) и / или протокол Интернет (IP), или другая пакетная связь.
Например, интерфейс связи может включать в себя набор микросхем и антенну,
выполненную с возможностью беспроводной связи с сетью радиодоступа или точкой
доступа. Кроме того, интерфейс связи может принимать форму или включать проводной
интерфейс, такой как порт Ethernet, универсальная последовательная шина (USB) или порт
мультимедийного интерфейса высокой четкости (HDMI). Интерфейс связи также может
24-02-2019
14
принимать форму беспроводного интерфейса или включать его, например, Wifi,
BLUETOOTH®, BLUETOOTH LOW ENERGY®, глобальную систему позиционирования (GPS)
или глобальный беспроводной интерфейс (например, WiMAX или 3GPP Long-Term.
Эволюция (LTE)).
Однако другие интерфейсы физического уровня и другие типы стандартных или
собственных протоколов связи могут использоваться по интерфейсу связи. Кроме того,
интерфейс связи может включать в себя несколько физических интерфейсов связи
(например, интерфейс Wifi, интерфейс BLUETOOTH® и глобальный беспроводной
интерфейс).
[0043]
Контроллер 150 может включать в себя один или несколько процессоров 152 и память 154,
такую как постоянный машиночитаемый носитель. Контроллер 150 может включать в себя,
по меньшей мере, один процессор 152 и память 154. Процессор 152 может включать в себя
один или несколько процессоров общего назначения, например микропроцессоров, и / или
один или несколько процессоров специального назначения, например процессоры сигналов
изображений (ISP), процессоры цифровых сигналов (DSP), графические процессоры (GPU),
с плавающей запятой модули (FPU), сетевые процессоры или специализированные
интегральные схемы (ASIC). В примерном варианте осуществления контроллер 150 может
включать в себя одно или несколько устройств обработки аудиосигналов или блоков
звуковых эффектов. Такие устройства обработки аудиосигналов могут обрабатывать
сигналы в аналоговых и / или цифровых форматах аудиосигналов. Дополнительно или
альтернативно, процессор 152 может включать в себя, по меньшей мере, один
программируемый микроконтроллер последовательного программирования (ICSP). Память
154 может включать в себя один или несколько энергозависимых и / или энергонезависимых
запоминающих компонентов, таких как магнитное, оптическое, флэш-накопитель или
органическое запоминающее устройство, и может быть полностью или частично
интегрирована с процессором 152.
Память 154 может включать в себя съемные и / или несъемные компоненты.
[0044]
24-02-2019
15
Процессор 152 может быть способен выполнять программные инструкции (например,
скомпилированную или некомпилированную программную логику и / или машинный код),
хранящиеся в памяти 154, для выполнения различных функций, описанных в данном
документе. Следовательно, память 154 может включать в себя постоянный
машиночитаемый носитель, на котором хранятся программные инструкции, которые после
выполнения системой 100 заставляют систему 100 выполнять любой из методов, процессов
или операций, раскрытых в этой спецификации, и / или сопроводительные чертежи.
Выполнение команд программы процессором 152 может привести к тому, что процессор 152
будет использовать данные, предоставленные различными другими элементами системы
100. В примерном варианте осуществления контроллер 150 может включать в себя
распределенную вычислительную сеть и / или сеть облачных вычислений.
[0045]
ИНЖИР. 2 иллюстрирует неограничивающий пример носимого устройства, как
предусмотрено в настоящем раскрытии. По существу, система 100, которая
проиллюстрирована и описана со ссылкой на фиг. 1 может принимать форму носимого
устройства, такого как носимое устройство 200. Система 100 может принимать и другие
формы. Например, система 100 может иметь форму носимых на теле устройств, которые не
находятся в форм-факторе очков.
[0046]
ИНЖИР. 2 иллюстрирует носимое устройство 200 в соответствии с примерным вариантом
осуществления. Носимое устройство 200 может иметь форму, аналогичную паре очков или
устройству с головным креплением другого типа. По существу, носимое устройство 200
может включать в себя каркасные элементы, включая оправы 204, 206 линз и опору 208
центральной оправы, линзовые элементы 210, 212 и выступающие боковые кронштейны
214, 216. Опора 208 центральной рамы и выступающие боковые плечи 214, 216 выполнены
с возможностью прикрепления носимого устройства 200 к голове пользователя посредством
размещения на носу и ушах пользователя соответственно.
[0047]
Каждый из каркасных элементов 204, 206 и 208 и выступающих боковых кронштейнов 214,
24-02-2019
16
216 может быть сформирован из твердой структуры из пластика и / или металла или может
быть сформирован из полой структуры из аналогичного материала, чтобы обеспечить
проводку и компонентные межсоединения, предназначенные для внутренней
маршрутизации через носимое устройство 200. Возможны и другие материалы. Каждый из
линзовых элементов 210, 212 также может быть достаточно прозрачным, чтобы позволить
пользователю видеть сквозь линзовый элемент. Например, каждая линза может быть
изготовлена из пластика, стекла или аналогичного оптически прозрачного материала.
[0048]
Дополнительно или альтернативно, выступающие боковые плечи 214, 216 могут быть
расположены за ушами пользователя, чтобы прикреплять носимое устройство 200 к голове
пользователя. Выдвижные боковые рычаги 214, 216 могут дополнительно прикреплять
носимое устройство 200 к пользователю путем расширения вокруг задней части головы
пользователя. Дополнительно или альтернативно, например, носимое устройство 200
может соединяться или прикрепляться в конструкции шлема, устанавливаемого на голову.
Существуют и другие возможности.
[0049]
Носимое устройство 200 может также включать в себя бортовую вычислительную систему
218 и, по меньшей мере, одну управляемую пальцем сенсорную панель 224. Бортовая
вычислительная система 218 показана интегрированной в боковой кронштейн 214 носимого
устройства 200. Тем не менее, бортовая вычислительная система 218 может быть
предусмотрена на или внутри других частей носимого устройства 200 или может быть
расположена удаленно от и может быть коммуникативно связана с головным компонентом
вычислительного устройства (например, бортовой). вычислительная система 218 может
быть размещена в отдельном компоненте, который нельзя носить в голове, и который
подключен к проводному или беспроводному соединению с компонентом, который можно
носить в голове). Бортовая вычислительная система 218 может включать в себя, например,
процессор и память. Кроме того, бортовая вычислительная система 218 может быть
сконфигурирована для приема и анализа данных с сенсорной панели 224, управляемой
пальцем (и, возможно, с других сенсорных устройств и / или компонентов
пользовательского интерфейса).
[0050]
24-02-2019
17
В дополнительном аспекте носимое устройство 200 может включать в себя различные типы
датчиков и / или сенсорных компонентов. Например, носимое устройство 200 может
включать в себя инерциальный измерительный блок (IMU) (не показан явно на фиг.2),
который обеспечивает акселерометр, гироскоп и / или магнитометр. В некоторых вариантах
осуществления носимое устройство 200 также может включать в себя акселерометр,
гироскоп и / или магнитометр, который не встроен в IMU.
[0051]
В дополнительном аспекте носимое устройство, такое как носимое устройство 200, может
включать в себя датчики, которые облегчают определение того, носится ли носимое
устройство 200 или нет. Например, датчики, такие как акселерометр, гироскоп и / или
магнитометр, могут использоваться для обнаружения движения, которое характерно для
носимого устройства 200, надетого на носитель (например, движение, которое характерно
для пользователя, который ходит, поворачивает голову и т.д.) и / или используется для
определения того, что носимое устройство 200 находится в ориентации, которая характерна
для носимого устройства 200, надетой (например, в вертикальном положении, в положении,
которое является типичным, когда носимое устройство 200 надевается на ухо).
Соответственно, данные от таких датчиков могут быть использованы в качестве входных
данных для процесса обнаружения на голове. Дополнительно или альтернативно, носимое
устройство 200 может включать в себя емкостный датчик или датчик другого типа, который
расположен на поверхности носимого устройства 200, которое обычно контактирует с
носящим, когда носимое устройство 200 надето.
Соответственно, данные, предоставляемые таким датчиком, могут использоваться для
определения того, носится ли носимое устройство 200. Другие датчики и / или другие
технологии также могут использоваться для обнаружения того, когда носимое устройство
200 надевается.
[0052]
Носимое устройство 200 также включает в себя, по меньшей мере, один микрофон 226,
который может позволить носимому устройству 200 принимать голосовые команды от
пользователя. Микрофон 226 может быть направленным микрофоном или
24-02-2019
18
всенаправленным микрофоном. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления носимое
устройство 200 может включать в себя массив микрофонов и / или несколько микрофонов,
расположенных в различных местах на носимом устройстве 200.
[0053]
В дополнительном аспекте наушники 220 и 211 прикреплены к боковым кронштейнам 214 и
216 соответственно. Наушники 220 и 221 могут включать в себя BCT 222 и 223
соответственно. BCT 222 и 223 могут быть аналогичными или идентичными BCT 110, как
показано и описано со ссылкой на фиг. 1. Каждый наушник 220, 221 может быть расположен
таким образом, чтобы при ношении носимого устройства 200 каждый BCT 222, 223
располагался к задней части уха пользователя. Например, в примерном варианте
осуществления наушник 220, 221 может быть расположен так, что соответствующий BCT
222, 223 может контактировать с ушной раковиной как ушей пользователя, так и / или других
частей головы пользователя. Другие расположения наушников 220, 221 также возможны.
Кроме того, также возможны варианты осуществления с одним наушником 220 или 221.
[0054]
В примерном варианте осуществления BCT 222 и / или BCT 223 могут работать в качестве
громкоговорителя для костной проводимости. BCT 222 и 223 могут быть, например,
вибропреобразователем, электроакустическим преобразователем или преобразователем с
переменным сопротивлением, который генерирует звук в ответ на ввод электрического
аудиосигнала. Обычно BCT может быть любой структурой, которая способна прямо или
косвенно вибрировать костную структуру или ушные раковины пользователя. Например,
BCT может быть реализован с помощью датчика вибрации, который сконфигурирован для
приема аудиосигнала и для вибрации костной структуры или ушных раковин пользователя в
соответствии с аудиосигналом.
[0055]
Как показано на фиг. 2, носимое устройство 200 не обязательно должно включать в себя
графический дисплей. Однако в некоторых вариантах осуществления носимое устройство
200 может включать в себя такой дисплей. В частности, носимое устройство 200 может
включать в себя дисплей для ближнего глаза (не показан явно). Дисплей для ближнего
24-02-2019
19
глаза может быть связан с бортовой вычислительной системой 218, с автономной системой
графической обработки и / или с другими компонентами носимого устройства 200. Дисплей
для ближнего глаза может быть сформирован на одном из линзовых элементов носимого
устройства 200, таких как линзовые элементы 210 и / или 212. По существу, носимое
устройство 200 может быть сконфигурировано для наложения сгенерированной
компьютером графики в поле зрения пользователя, в то же время позволяя пользователю
видеть через элемент линзы и одновременно просматривать, по меньшей мере, некоторые
из их реальной окружающей среды. В других вариантах осуществления также возможно
отображение виртуальной реальности, которое по существу скрывает представление
пользователя об окружающем физическом мире. Дисплей для ближнего глаза может быть
предусмотрен во множестве положений относительно носимого устройства 200 и может
также различаться по размеру и форме.
Другие типы дисплеев для ближнего глаза также возможны. Например, носимое устройство
в стиле очков может включать в себя один или несколько проекторов (не показаны), которые
сконфигурированы для проецирования графики на дисплей на поверхности одного или
обоих линзовых элементов носимого устройства 200.
[0056]
В других примерах, носимое устройство может принимать форму, которая не является
опорной структурой стекли тип. В некоторых примерах носимое устройство может
представлять собой корпус для заднего уха, выполненный с возможностью ношения на ухе
(ах) пользователя. Корпус заднего уха может быть выполнен с возможностью закрепления
на ухе (ах) пользователя.
III. Иллюстративные вычислительные устройства
[0057]
ИНЖИР. 3 является блок-схемой, показывающей основные компоненты вычислительного
устройства 310 и носимого вычислительного устройства 330, согласно примерному
варианту осуществления. В примерной конфигурации вычислительное устройство 310 и
носимое вычислительное устройство 330 могут осуществлять связь через линию 320 связи
(например, проводное или беспроводное соединение). Вычислительное устройство 310
24-02-2019
20
может быть устройством любого типа, которое может принимать данные и отображать
информацию, соответствующую или связанную с данными. Например, вычислительное
устройство 310 может быть мобильным телефоном, планшетным компьютером, ноутбуком,
настольным компьютером или автомобильным компьютером, среди других возможностей.
Носимое вычислительное устройство 330 может быть носимым вычислительным
устройством, таким как те, которые описаны со ссылкой на фиг. 1 и 2, вариант этих носимых
вычислительных устройств или другого типа носимых вычислительных устройств в целом.
[0058]
Носимое вычислительное устройство 330 и вычислительное устройство 310 включают в
себя аппаратное и / или программное обеспечение для обеспечения связи друг с другом
через линию 320 связи, такую как процессоры, передатчики, приемники, антенны и т.д. В
проиллюстрированном примере вычислительное устройство 310 включает в себя один или
несколько интерфейсов 311 связи, а носимое вычислительное устройство 330 включает в
себя один или несколько интерфейсов 331 связи. По существу, носимое вычислительное
устройство 330 может быть привязано к вычислительному устройству 310 через проводное
или беспроводное соединение. Следует отметить, что такое проводное или беспроводное
соединение между вычислительным устройством 310 и носимым вычислительным
устройством 330 может быть установлено непосредственно (например, через Bluetooth) или
косвенно (например, через Интернет или частную сеть передачи данных).
[0059]
В дополнительном аспекте отметим, что, хотя вычислительное устройство 310 включает в
себя систему 316 графического отображения, носимое вычислительное устройство 330 не
включает в себя графический дисплей. В такой конфигурации носимое вычислительное
устройство 330 может быть сконфигурировано как носимое аудиоустройство, которое
обеспечивает расширенное голосовое управление и взаимодействие с приложениями,
работающими на другом вычислительном устройстве 310, к которому оно привязано.
[0060]
Как отмечено, линия 320 связи может быть проводной линией, такой как универсальная
последовательная шина или параллельная шина, или соединение Ethernet через порт
24-02-2019
21
Ethernet. Проводная линия связи также может быть установлена с использованием
собственного протокола проводной связи и / или с использованием собственных типов
интерфейсов связи. Линия связи 320 также может быть беспроводным соединением,
использующим, например, технологию радиосвязи Bluetooth®, протоколы связи, описанные
в IEEE 802.11 (включая любые ревизии IEEE 802.11), технологию сотовой связи (такую как
GSM, CDMA, UMTS, EV-DO, WiMAX, или LTE), или технология Zigbee®, среди других
возможностей.
[0061]
Как отмечено выше, для связи через линию 320 связи вычислительное устройство 310 и
носимое вычислительное устройство 330 могут каждый включать один или несколько
интерфейсов 311 и 331 связи соответственно. Тип или типы включенного интерфейса (ов)
связи могут варьироваться в зависимости от типа линии 320 связи, которая используется
для связи между вычислительным устройством 310 и носимым вычислительным
устройством 330. По существу, интерфейс (ы) 311 и 331 связи может включать в себя
аппаратное и / или программное обеспечение, которое облегчает проводную связь,
используя различные протоколы проводной связи, и / или аппаратное и / или программное
обеспечение, которое облегчает беспроводную связь, используя различные протоколы
проводной связи.
[0062]
Вычислительное устройство 310 и носимое вычислительное устройство 330 включают в
себя соответствующие системы обработки 314 и 324. Процессоры 314 и 324 могут быть
процессорами любого типа, такими как, например, микропроцессор или процессор
цифровых сигналов. Следует отметить, что вычислительное устройство 310 и носимое
вычислительное устройство 330 могут иметь процессоры разных типов или один и тот же
тип процессора. Кроме того, одно или оба из вычислительного устройства 310 и носимого
вычислительного устройства 330 могут включать в себя несколько процессоров.
[0063]
Вычислительное устройство 310 и носимое вычислительное устройство 330 дополнительно
включают в себя соответствующее встроенное хранилище данных, такое как память 318 и
24-02-2019
22
память 328. Процессоры 314 и 324 коммуникативно связаны с памятью 318 и памятью 328
соответственно. Память 318 и / или память 328 (любое другое хранилище данных или
память, описанные здесь) могут быть машиночитаемыми носителями данных, которые
могут включать в себя энергозависимые и / или энергонезависимые компоненты памяти,
такие как оптическая, магнитная, органическая или другая память или диск. место хранения.
Такое хранилище данных может быть отдельным или интегрированным полностью или
частично с одним или несколькими процессорами (например, в чипсете).
[0064]
Память 318 может хранить машиночитаемые программные инструкции, которые могут быть
доступны и выполнены процессором 314. Аналогично, память 328 может хранить
машиночитаемые программные инструкции, которые могут быть доступны и выполнены
процессором 324.
[0065]
В примерном варианте осуществления память 318 может включать в себя программные
инструкции, хранящиеся на постоянном машиночитаемом носителе и исполняемые по
меньшей мере одним процессором для обеспечения графического интерфейса
пользователя (GUI) на графическом дисплее 316. GUI может включать в себя ряд
элементов интерфейса для настройки параметров экрана блокировки носимого
вычислительного устройства 330 и вычислительного устройства 310. Эти элементы
интерфейса могут включать в себя: (a) элемент интерфейса для настройки функции
разблокировки-синхронизации, причем включение функции разблокировки-синхронизации
заставляет носимое аудиоустройство работать в разблокированном состоянии, когда
ведущее устройство находится в разблокированном состоянии, и при этом отключение
функции разблокировки-синхронизации позволяет носимому аудиоустройству работать в
заблокированном состоянии, когда ведущее устройство находится в разблокированном
состоянии, и (b) элемент интерфейса для выбора процесса разблокировки носимого
аудиоустройства, в котором выбранный носимый аудио Процесс разблокировки устройства
предоставляет механизм для разблокировки носимого аудиоустройства, независимо от
того, находится ли ведущее устройство в заблокированном состоянии или в
разблокированном состоянии.
[0066]
24-02-2019
23
В дополнительном аспекте интерфейс 311 связи вычислительного устройства 310 может
быть выполнен с возможностью приема сообщения от носимого аудиоустройства, которое
указывает, носится ли носимое аудиоустройство или нет. Такая связь может быть основана
на данных датчика, сгенерированных по меньшей мере одним датчиком носимого
аудиоустройства. По существу, память 318 может включать в себя программные
инструкции, обеспечивающие модуль обнаружения на голове. Такие программные
инструкции могут: (i) анализировать данные датчика, сгенерированные датчиком или
датчиками на носимом аудиоустройстве, чтобы определить, носится ли носимое
аудиоустройство; и (ii) в ответ на определение, что носимое аудиоустройство не надето,
заблокируйте носимое аудиоустройство (например, отправив инструкцию блокировки на
носимое аудиоустройство).
Внутривенно Пример наушников с костной проводимостью и их расположение
[0067]
ИНЖИР. 4A иллюстрирует сценарий 400 звуковой катушки и постоянного магнита в
соответствии с примерным вариантом осуществления. Сценарий 400 включает в себя
звуковую катушку 406, которая может состоять из изолированного провода, намотанного
вокруг полого цилиндрического сердечника 404. Звуковая катушка 406 может
взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита 408. Цилиндрический
сердечник 404 может быть соединен с приводимой в действие поверхностью 402. То есть,
как показано на фиг. 4A, активируемая поверхность 402 может перемещаться вверх и вниз
относительно постоянного магнита 408, когда сигнал переменного тока подается на
звуковую катушку 406 через электрические контакты 410.
[0068]
ИНЖИР. 4B иллюстрирует звуковую катушку 420 в соответствии с примерным вариантом
осуществления. Как показано на фиг. 4B, изолированный провод 424 может быть намотан
на катушку вокруг центрального сердечника 426. Катушка может иметь высоту
приблизительно 1,5 мм. В примерном варианте осуществления центральный сердечник 426
может иметь размеры приблизительно 3 мм × 1,5 мм. Кроме того, внешний размер 422
звуковой катушки 420 может составлять приблизительно 5 мм × 6 мм, однако
24-02-2019
24
предполагаются другие размеры катушки.
[0069]
ИНЖИР. 4C иллюстрирует звуковую катушку 440 в соответствии с примерным вариантом
осуществления. Как показано на фиг. 4C, изолированный провод 444 может быть намотан
на тороидальную катушку вокруг кольцевого или кольцевого центрального сердечника 446.
Катушка может иметь высоту приблизительно 1,5 мм. В примерном варианте
осуществления центральный сердечник 446 может иметь размеры приблизительно 3 мм ×
1,5 мм. Кроме того, внешний размер 442 звуковой катушки 440 может составлять
приблизительно 5 мм × 6 мм, однако предполагаются другие размеры катушки. В
примерном варианте осуществления звуковая катушка 440 может включать в себя от 200 до
230 витков вокруг центрального ядра 446, однако предполагается и другое количество
витков. В примерном варианте осуществления индуктивность звуковой катушки 440 может
составлять приблизительно 0,54 мГн. Другие значения индуктивности возможны и
предусмотрены.
[0070]
ИНЖИР. 4D показан датчик 450 костной проводимости в соответствии с примерным
вариантом осуществления. BCT 450 включает в себя звуковую катушку 452, которая может
быть аналогичной или идентичной звуковой катушке 440. Звуковая катушка 452 может быть
установлена на поверхности 464 SPCD, соединенной с ярмом 458. Звуковая катушка 452
также может быть расположена, по меньшей мере частично, вокруг полюса 456. Полюс 456
и постоянный магнит 454 могут быть соединены с диафрагмой 466, которая может быть
соединена, по меньшей мере, с одной пружиной 460. По меньшей мере, часть пружины 460
может быть соединена с ярмом 458. Пружина 460 также может быть соединена с
наковальней 462, которая может или не может находиться в физическом контакте с
пользователем BCT 450. В некоторых примерах наковальня 462 может иметь
дополнительный интерфейс 468 вибрационной муфты, установленный на его верхней
поверхности. Интерфейс 468 вибрационной муфты может представлять собой
неметаллический компонент, такой как пластик, который передает вибрации от наковальни
462 к человеку. В некоторых примерах интерфейс 468 вибрационной связи может быть
выбран на основе требуемой частотной характеристики для BCT. Желаемая частотная
характеристика для BCT может быть основана на акустическом импедансе головы
человека.
24-02-2019
25
[0071]
Пружина 460 может быть выполнена из гибкой стали или другого податливого материала.
Полюс 456 может включать в себя сталь или другой материал, выполненный с
возможностью формирования магнитного поля постоянных магнитов 454. Постоянные
магниты 454 могут включать неодимовый магнит. Например, постоянный магнит 454 может
включать в себя сплав, включающий неодим, железо и бор (NdFeB или NIB). Возможны
другие типы, формы и составы постоянных магнитов 454. Постоянные магниты 454 могут
включать в себя крышку 455 УЗИП на конце магнитов. Кроме того, наковальня 462 также
может быть изготовлена из аналогичного постоянного магнита. Постоянный магнит
наковальни может быть магнитно совмещен с другими магнитами BCT. Использование
постоянного магнита для наковальни вызывает более высокий магнитный поток в
воздушных зазорах BCT. Результат изменения распределения магнитного потока приводит
к тому, что BCT имеет более высокую точку насыщения и большую нагрузку перед
выходными зажимами BCT. Следовательно, BCT может работать при более высоких
выходных амплитудах без ухудшения качества выходного аудиосигнала.
[0072]
Различные компоненты BCT 450 могут быть изготовлены из материала с высокой
проницаемостью, такого как SPCD. В некоторых примерах полюс 456, поверхность 464
УЗИП и диафрагма 466 могут быть изготовлены из различных материалов с высокой
проницаемостью.
[0073]
Когда звуковая катушка 452 электрически соединена с изменяющимся во времени сигналом,
магнитодвижущая сила, которая возникает в результате изменения магнитного потока в
сильно магнитных частях (например, наковальня 462, поверхность 464 УЗИП и полюсная
деталь 456), вызывает возмущение наковальни 462 о его статическом смещении.
В примерном варианте осуществления статическое смещение основано на тяге внутрь
постоянных магнитов. В таком сценарии звуковая катушка 452 может оставаться
неподвижной, а наковальня 462 может перемещаться относительно остальной части
сборки. Пружина 460 может обеспечивать восстанавливающую силу для поддержания
желаемого физического расположения движущейся массы (например, наковальни 462 и ее
24-02-2019
26
креплений). В некоторых примерах постоянные магниты 454, колпачок 455 SPCD, полюс
456, пружина 460, наковальня 462, диафрагма 466 и интерфейс 468 вибрационной муфты
могут совместно называться вибрирующими компонентами, поскольку они
сконфигурированы вибрировать на основе звукового сигнала.
[0074]
ИНЖИР. 4Е показан пример датчика 470 костной проводимости, аналогичного датчику 450
костной проводимости по фиг. 4D. Преобразователь костной проводимости 470 на фиг. 4Е
показаны некоторые компоненты датчика костной проводимости, изготовленного из
материалов, отличных от тех, которые показаны в качестве датчика 450 костной
проводимости на фиг. 4D.
[0075]
BCT 470 включает в себя звуковую катушку 452, которая может быть аналогичной или
идентичной ранее описанным звуковым катушкам.
Звуковая катушка 452 может быть установлена на поверхности 464 SPCD, соединенной с
ярмом 458. Звуковая катушка 452 также может быть расположена, по меньшей мере
частично, вокруг полюса 472. Полюс 472 может быть выполнен из постоянных магнитов и
простирается в центр звуковой катушки 452. Полюс 472 также может включать в себя
наконечник 474, выполненный из УЗИП. На внешней стороне звуковой катушки 452 могут
быть два ферромагнитных металлических компонента 476 (которые могут быть изготовлены
из SPCD). Два ферромагнитных металлических компонента 476 могут быть расположены
там, где постоянные магниты 454 на фиг. 4D были расположены. Кроме того, наковальня
462 также может быть изготовлена из постоянного магнита.
[0076]
В некоторых дополнительных примерах полюс (либо полюс 456, либо полюс 472) может
быть расположен на нижней поверхности УЗПД, а не прикреплен к вибрирующим
компонентам.
V. Пример преобразователя костной проводимости
24-02-2019
27
[0077]
ИНЖИР. 5 иллюстрирует пример составного ярма 500.
Составное ярмо 500 может состоять из U-образного ярма с плоской базовой секцией 502 и
пары кронштейнов 504 на каждом конце плоской базовой секции 502. Составное ярмо 500
дополнительно состоит из плоской детали 506, изготовленной из УЗП, которая расположена
сверху плоской базовой секции 502 и между парой рычагов 504.
[0078]
В одном варианте осуществления плоский элемент SPCD 506 может быть прикреплен к
плоскому основному участку 502 ярма с использованием акрилового клея или горячей
керамики. И акриловый клей, и горячая керамика могут связывать SPCD 506 с плоской
базовой секцией 502 посредством теплового цикла. Акриловый клей или горячую керамику
можно нагревать до температуры около 400 градусов по Цельсию в течение менее одной
минуты и охлаждать. Процесс охлаждения может состоять из естественного охлаждения,
когда композитное ярмо не помещается под какой-либо нагнетаемый воздух с помощью
вентилятора или вентилятора.
[0079]
Плоская базовая секция 502 ярма может быть любой толщины. В частности, эффективность
составного ярма 500 может быть по существу независимой от толщины плоской базовой
секции 502. В примерных вариантах осуществления плоская базовая секция 502 ярма
изготовлена из единого куска SUS301, а толщина плоского куска SPCD 506 находится в
диапазоне от около 0,7 до около 1,0 мм.
[0080]
ИНЖИР. 6 иллюстрирует BCT 600, который включает в себя составное ярмо и магнитную
наковальню. Ярмо 602 может представлять собой U-образный компонент, который имеет
плоский участок 614 и два опорных кронштейна 616, 617 на каждом конце плоского участка
24-02-2019
28
614. Хомут 602 может представлять собой единый элемент или может быть сконструирован
с использованием нескольких элементов. Хомут 602 может быть изготовлен с
использованием SUS301 или другой немагнитной нержавеющей стали. На верхней стороне
плоского участка 614 ярма 602 может быть прикреплен единственный слой из стали с
высокой проницаемостью (SPCD) (показанный как SPCD 506 на фиг.5). Как описано выше,
SPCD может быть прикреплен к ярму 602 с использованием акрилового клея или горячей
керамики. Поверх SPCD может быть прикреплена металлическая катушка 604. Катушка 604
может представлять собой металлические провода, которые обернуты, чтобы иметь
отверстие, внутри которого может быть размещен столб 606. Покрытие SPCD и катушки 604
представляют собой две пружины 610, 611, каждая из которых прикреплена к каждому из
опорных кронштейнов 616, 617 ярма 602. Пружины 610, 611 имеют такую форму и
расположение, что имеется центральное отверстие (не показано).
Наковальня 612 заполняет центральное отверстие и прикрепляется к каждой из пружин 610,
611. Наковальня 612 может быть изготовлена из проникающего магнита. Наковальня 612
может быть соединена с диафрагмой, которая соединяется с нижней частью пружин
(показана как диафрагма 466 на фиг. 4D). Магниты 608 также могут быть соединены с
диафрагмой. Магнитная полярность магнитов 608 и наковальни 612 может быть выровнена
в одном направлении. Нижняя поверхность магнитов 608 может включать в себя слой SPCD
624.
[0081]
Во время работы преобразователя поток в магнитной структуре поступает от постоянных
магнитов 608 и проходит через воздушный зазор на дне магнитов, затем через плоское
нижнее УЗПД и возвращается через магнитную наковальню и / или диафрагму и
завершается. цепь обратно в дно магнитов. Таким образом, существует петля,
образованная путем магнитного потока. Когда материалы с высокой проницаемостью, такие
как SPCD, используются для построения плоской поверхности на вершине ярма, нижней
части магнитов и после соединения с диафрагмой, магнитный поток проходит через
материал с высокой проницаемостью в качестве предпочтительного пути, а не пройти через
всю форму U-образного ярма. Кроме того, благодаря изготовлению наковальни 612 из
постоянного магнита поток может быть дополнительно увеличен. Эта конфигурация
позволяет BCT работать при более высоких выходных величинах, не становясь
насыщенными.
[0082]
24-02-2019
29
В некоторых примерах работа преобразователя зависит от пути магнитного потока. Сила
притяжения может быть прямо пропорциональна квадрату общего потока, деленному на
площадь магнитов. Общий поток может включать в себя статический поток, создаваемый
постоянными магнитами, и динамический поток, вызванный током в катушке. Чтобы
обеспечить преобразователю высокую точку насыщения, желательно сделать статический
поток в зазоре как можно выше, включив постоянный магнит для наковальни.
[0083]
Для работы BCT электрический сигнал, представляющий аудиосигнал, может подаваться
через проводную катушку. Звуковой сигнал в катушке 604 индуцирует магнитное поле,
которое изменяется во времени. Индуцированное магнитное поле изменяется
пропорционально звуковому сигналу, приложенному к катушке. Магнитное поле,
индуцированное катушкой 604, может вызвать намагничивание стержня 606
ферромагнитного сердечника. Стержень 606 сердечника может быть любым
ферромагнитным материалом, таким как железо, никель, кобальт или редкоземельные
металлы. В некоторых вариантах осуществления стержень 606 сердечника может быть
физически соединен с диафрагмой (или пружинами), как показано на фиг. 6. Кроме того, в
различных вариантах осуществления стержень 606 сердечника является магнитом.
Диафрагма выполнена с возможностью вибрации на основе магнитного поля,
индуцированного катушкой. Диафрагма может быть изготовлена из металла или другого
металлического вещества. Когда электрический сигнал распространяется через катушку
604, он индуцирует магнитное поле в стержне 606 сердечника. Это магнитное поле будет
соединяться с диафрагмой и вызывать ответную вибрацию диафрагмы.
Благодаря включению постоянного магнита в качестве наковальни связь между
вибрирующими компонентами и звуковой катушкой может возрасти.
[0084]
Каждый из опорных кронштейнов 616, 617 (то есть пружин) включает в себя удлинение 610,
611 листовой рессоры, оканчивающееся на одном конце концом 618 для монтажа на раму и
оканчивающееся на противоположном конце соединением с перекрывающейся мембраной
к удлинению 610, 611 листовой пружины. , На первом несущем рычаге, расширение
24-02-2019
30
пластинчатой пружины может быть выполнено из металла, пластика, и / или
композиционного материала и имеет приблизительно прямоугольное поперечное сечение с
высотой меньшим, чем его ширина. Например, приблизительно прямоугольное поперечное
сечение может иметь закругленные углы между по существу прямыми краями или может
иметь форму, в которой отсутствуют прямые края, например эллипс или овал с высотой,
меньшей его ширины. Из-за меньшей высоты опорный рычаг сгибается легче в
направлении, поперечном его высоте поперечного сечения, чем его ширина, так что
опорный рычаг обеспечивает сгибание (то есть перемещение) в направлении, по существу
поперечном его высоте поперечного сечения, без значительного перемещения в
направлении, поперечном ширине его поперечного сечения.
[0085]
В некоторых вариантах осуществления высота поперечного сечения и / или ширина
опорных кронштейнов 616, 617 могут изменяться по длине опорных кронштейнов 616, 617
непрерывным или не непрерывным образом, так что опорные кронштейны 616, 617
обеспечивают желаемое сгибание. Например, высота поперечного сечения и / или ширина
опорных кронштейнов 616, 617 могут постепенно сужаться по их соответствующей длине,
чтобы обеспечить изменение толщины от одного конца к другому (например, изменение
толщины на 10%, 25%, 50% и т. Д.). В другом примере высота поперечного сечения и / или
ширина опорных рычагов 616, 617 могут быть относительно небольшими вблизи их
соответствующих средних секций по сравнению с их соответствующими концами (например,
средней частью с толщиной и / или шириной). на 10%, 25%, 50% и т. д. меньше, чем
заканчивается). Изменения толщины (то есть высоты поперечного сечения) и / или ширины
регулируют гибкость опорных кронштейнов 616, 617 и, таким образом, изменяют частотную
и / или амплитудную характеристику диафрагмы 622.
[0086]
Таким образом, удлинение 610, 611 пластинчатой пружины может позволить диафрагме 622
перемещаться в направлении и от проволочной катушки 604 (например, параллельно
ориентации стойки 606 сердечника), не перемещаясь по существу из стороны в сторону
(например, перпендикулярно до ориентации основного поста 606). Удлинитель 610, 611
пластинчатой пружины аналогичным образом позволяет диафрагме 622 упруго
перемещаться в направлении и от катушки 604 проволоки. Концы 618 крепления рамы могут
быть концевой частью удлинителей 610, 611 пластинчатой пружины, которые перекрывают
опорные рычаги 616, 617 при сборке BCT 600. Крепежные концы 618 рамы надежно
24-02-2019
31
соединены с соответствующими верхними поверхностями опорных кронштейнов 616, 617,
чтобы закрепить опорные кронштейны 616, 617 на ярме 602. Противоположные концы
опорных рычагов 616, 617 проходят поперек длины удлинителей листовой рессоры, образуя
перекрывающиеся крепления диафрагмы. В некоторых вариантах осуществления
удлинения листовой рессоры могут напоминать высоту буквы «L» в верхнем регистре, в то
время как соответствующие поперечно-удлиненные опоры перекрывающихся мембран
напоминают основание.
В некоторых вариантах осуществления, например, когда ярмо 602 дополнительно или
альтернативно включает в себя боковые стенки для установки опорных кронштейнов 616,
617, опорные кронштейны 616, 617 могут напоминать заглавную букву «C», с удлинениями
листовой пружины, образованными из средней участок «С» и нижний и верхний поперечные
участки, обеспечивающие монтажные поверхности для диафрагмы 622 и боковых стенок
соответственно.
[0087]
Диафрагма 622 расположена в виде прямоугольной пластины, расположенной
перпендикулярно ориентации стойки 606 сердечника электромагнита с выдвигающимися
монтажными поверхностями. Диафрагма 622 включает в себя наружную наковальню 612 и
противоположную поверхность, обращенную к катушке, и установочные поверхности,
проходящие наружу от наковальни 612. Установочные поверхности могут быть в
параллельной плоскости к наковальне 612, причем обе в плоскости приблизительно
перпендикулярны ориентации стойки 606 сердечника. Установочные поверхности 620
взаимодействуют с накладывающимися на них установками диафрагмы, чтобы упруго
подвешивать диафрагму 622 над электромагнитной катушкой 604.
[0088]
В некоторых вариантах осуществления магнитная наковальня 612 является прямоугольной
и ориентирована приблизительно в том же направлении, что и базовая платформа ярма
602. Монтажные поверхности могут по выбору выступать по длине прямоугольной
диафрагмы 622, чтобы перекрывать крепления поперечно-вытянутых перекрывающихся
мембран опорных рычагов 616, 617. Монтажные поверхности могут по выбору выступать по
ширине прямоугольной диафрагмы 622, чтобы опорные рычаги 616, 617 могли перекрывать
монтажные поверхности на части удлинителей листовой рессоры в дополнение к
24-02-2019
32
поперечно-вытянутым накладным опорам диафрагмы. В некоторых примерах наковальня
612 может также включать неметаллический (такой как пластмасса) компонент,
соединенный с его верхней поверхностью (показанной как 468 на фиг. 4D).
Неметаллический компонент может действовать как интерфейс между устройством и
человеком, чтобы связывать вибрации наковальни с человеком.
[0089]
Кроме того, два опорных кронштейна 616, 617 соединены с противоположными концами
диафрагмы 622 (через перекрывающиеся опоры диафрагмы), чтобы сбалансировать
крутящий момент, создаваемый на диафрагме 622, отдельными опорными кронштейнами
616, 617. То есть каждый из опорных рычагов 616, 617 соединен с диафрагмой 622 вдали от
ее центральной точки, но в противоположных местах диафрагмы 622, чтобы уравновесить
результирующий крутящий момент на диафрагме 622.
[0090]
В собранном состоянии первый опорный рычаг 616, 617 соединен с ярмом 602 на одном
конце через первую стойку 621, и удлинение 610, 611 листовой пружины выступает рядом с
длиной диафрагмы 622. Перекрытия диафрагмы крепление первого опорного рычага 616,
617 соединяется с диафрагмой 622 на монтажной поверхности. Один край монтажной
поверхности расположен рядом со второй стойкой 623, но противоположный конец может
проходить по ширине диафрагмы 622, чтобы перекрывать перекрывающееся крепление
диафрагмы. Точно так же второй опорный рычаг 617 соединен с ярмом 602 на одном конце
через вторую стойку 623, и удлинение 611 листовой рессоры выступает рядом с длиной
диафрагмы 622. Перекрытия диафрагмы Крепление первого опорного рычага соединяется с
диафрагмой 622 на монтажной поверхности. Один край монтажной поверхности расположен
рядом с первой стойкой 621, но противоположный конец может проходить вдоль ширины
диафрагмы 622, чтобы перекрывать перекрывающееся крепление диафрагмы.
Для обеспечения возможности перемещения диафрагмы 622 посредством сгибания
удлинителей 610 и 611 опорных пластин опорных рычагов 616 и 617 каждый из опорных
кронштейнов 616 и 617 и диафрагма 622 не имеют препятствий для движения при помощи
ярма 602, проволочная катушка 604 и / или постоянные магниты 608.
24-02-2019
33
[0091]
При работе на BCT 600 подаются электрические сигналы, основанные на источнике
аудиоконтента. BCT 600 расположен в носимом вычислительном устройстве, так что
вибрации диафрагмы 622 передаются на костную структуру головы пользователя (чтобы
обеспечить распространение вибрации во внутреннее ухо пользователя). Например, со
ссылкой на фиг. 1 процессор 152 может интерпретировать сигналы от устройства 160 ввода
звука, передающие данные, указывающие на аудиоконтент (например, оцифрованный
аудиопоток). Процессор 152 может генерировать электрические сигналы для проводной
катушки 604, чтобы создавать изменяющееся во времени магнитное поле, чтобы
вибрировать диафрагму 622, чтобы создавать вибрации во внутреннем ухе пользователя,
соответствующие исходному аудиоконтенту. Например, электрические сигналы могут
возбуждать токи в чередующихся направлениях через проволочную катушку 604, чтобы
создавать изменяющееся во времени магнитное поле с частотой и / или амплитудой, чтобы
создавать желаемые вибрации для восприятия во внутреннем ухе.
[0092]
Магнитная наковальня 612 диафрагмы 622 может опционально включать в себя точки
крепления, такие как, например, резьбовые отверстия, для обеспечения возможности
крепления наковальни к BCT 600. Например, наковальня с подходящими размерами и / или
формой для соединения с костной структурой человеческой головы может быть
прикреплена к магнитной наковальне 612 диафрагмы 622. Таким образом, точки крепления
позволяют использовать одну конструкцию BCT с несколькими различными наковальнями,
такими как некоторые наковальни, сконфигурированные для контакта с виском владельца, и
другие, сконфигурированные для контакта с сосцевидной костью пользователя и т.д.
Следует отметить, что для соединения диафрагмы 622 с наковальней могут использоваться
другие методы, такие как адгезивы, термоусадка, посадка с натягом («прессовая посадка»),
литье под давлением, сварка и т. Д. Такие методы соединения могут использоваться для
обеспечения жесткой связи между наковальней и наковальней 612, так что вибрации легко
передаются от наковальни 612 к наковальне и не поглощаются в таких связях. В некоторых
примерах, диафрагма 622 может быть сформирована как одно целое с подходящей
наковальней, например, когда вибрирующая поверхность диафрагмы 622 открыта для
использования в качестве наковальни для вибрации в отношении костной части головы
пользователя.
[0093]
24-02-2019
34
Диафрагма 622 также может включать в себя точки крепления для постоянных магнитов 608
и стойки 606. Постоянные магниты 608 могут быть установлены на диафрагме 622 на
каждом конце. Стойка 606 может быть расположена приблизительно в центре диафрагмы
622. Кроме того, стойка 606 может проходить в центральную открытую область катушки 604.
Как показано на фиг. 6, постоянные магниты 608 могут иметь прикрепленный к ним нижний
слой SPCD 624.
[0094]
В некоторых вариантах осуществления опорные рычаги 616 и 617 консольные по всей
длине диафрагмы 622 (то есть вдоль самого длинного размера приблизительно
прямоугольной пластины, образующей наковальню 612). Один конца консольного опорного
рычага соединен с ярмом 602 через распорку 621 около одной стороны диафрагмы 622, а
противоположный конец опорного рычага соединен с диафрагмой 622 вблизи
противоположного конца диафрагмы 622 через опору поверхность и перекрытие крепления
диафрагмы. Аналогичным образом, один конец консольного опорного рычага соединен с
ярмом 602 через распорку 623 около одной стороны диафрагмы 622, и противоположного
конца опорного рычага соединен с диафрагмой 622 вблизи противоположного конца
диафрагмы 622 через опорная поверхность и перекрытие крепления диафрагмы. Таким
образом, два опорных рычага 616 и 617 пересекают друг друга на противоположных
сторонах диафрагмы 622, чтобы уравновесить крутящий момент на диафрагме 622, при
этом один из них проходит рядом с одной стороной диафрагмы 622, а другой проходит
вдоль противоположной стороны диафрагмы 622 ,
[0095]
Следует отметить, что BCT 600 показывает соединение между опорными кронштейнами
616, 617 и диафрагмой 622 с опорными кронштейнами 616, 617, перекрывающими
диафрагму 622 (например, на перекрывающихся опорах диафрагмы). Однако надежное
механическое соединение между опорными кронштейнами 616, 617 и диафрагмой 622
также может быть обеспечено путем размещения диафрагмы 622 для перекрытия опорных
кронштейнов 616, 617. В таком случае опорные рычаги 616, 617 могут опционально
опускаться на величину, приблизительно равную толщине монтажных поверхностей
диафрагмы, для достижения сопоставимого разделения между нижней поверхностью
диафрагмы 622 и электромагнитной катушкой 604.
24-02-2019
35
VI. Пример метода
[0096]
ИНЖИР. 7 иллюстрирует способ 700 сборки датчика вибрации в соответствии с примерным
вариантом осуществления. Способ 700 может описывать элементы и / или режимы работы,
подобные или идентичные тем, которые проиллюстрированы и описаны со ссылкой на фиг.
1, 2, 3, 4A-D, 5, 6 и 7. Хотя на фиг. 7 иллюстрирует определенные этапы или блоки,
подразумевается, что возможны другие этапы или блоки. В частности, блоки или этапы
могут быть добавлены или вычтены. Дополнительно или альтернативно, блоки или этапы
могут повторяться, взаимозаменяться и / или выполняться в другом порядке, чем
проиллюстрировано в данном документе.
[0097]
Блок 702 включает в себя расположение первого гибкий опорный рычага, имеющий первый
конец и второй конец, таким образом, что первый конец расположен над первой монтажной
поверхностью диафрагмы, а второго конца расположен над боковой стенкой рамы датчика
вибрации , Перекрытие области первого и второго концов первого гибкого опорного рычага
перекрывает первую монтажную поверхность диафрагмы и первую боковую стенку рамы,
соответственно.
[0098]
Блок 704 включает в себя размещение второго гибкий опорный рычага, имеющий первый
конец и второй конец, таким образом, что первый конец расположен над второй монтажной
поверхностью диафрагмы, в котором вторая монтажную поверхность и первая монтажная
поверхность находится на противоположных стороны диафрагма и второй конец
расположены над боковой стенкой рамы. Перекрытие области первого и второго концов
второго гибкого опорного рычага перекрывает вторую монтажную поверхность диафрагмы и
боковой стенки рамы, соответственно.
24-02-2019
36
[0099]
Блок 706 включает в себя размещение металлической катушки на плоской поверхности
между двумя боковыми стенками рамы. Блок 708 включает в себя расположение стойки на
диафрагме. Стойка выполнена с возможностью проходить в центральную часть
металлической катушки. И блок 710 включает в себя соединение наковальни с диафрагмой.
Наковальня может быть изготовлена из постоянного магнита.
VII. Заключение
[0100]
Конкретные устройства, показанные на чертежах, не следует рассматривать как
ограничивающие. Следует понимать, что другие варианты осуществления могут включать в
себя больше или меньше каждого элемента, показанного на данной фигуре. Кроме того,
некоторые из проиллюстрированных элементов могут быть объединены или опущены.
Кроме того, иллюстративный вариант осуществления может включать в себя элементы,
которые не показаны на фигурах.
[0101]
Следует понимать, что любые примеры, описанные со ссылкой на «носимое
аудиоустройство», могут в равной степени применяться к аудиоустройствам, которые не
сконфигурированы для ношения, если такие аудиоустройства могут быть коммуникативно
связаны (например, привязаны) с другим вычислительным устройством. ,
[0102]
Хотя здесь раскрыты различные аспекты и варианты осуществления, другие аспекты и
варианты осуществления будут очевидны для специалистов в данной области техники.
Различные аспекты и варианты осуществления, раскрытые в данном документе,
предназначены для целей иллюстрации и не предназначены для ограничения, при этом
истинный объем и сущность указаны в следующей формуле изобретения.
24-02-2019
37
24-02-2019
38
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
98 Кб
Теги
kinds, 2018255401
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа