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看懂黑科技丨用骨头听声音?3分钟告诉你什么是骨传导技术

黄河连线2018-09-25 15:25:11

聚焦信息技术领域   为产业发

导读

今年CES大会上,深圳韶音科技公布了其最新的骨传导相关产品——新一代骨传导耳机和骨传导太阳镜。骨传导可能很多人都听过,它是声音传播到人耳的一种方式,很多数码产品,如耳机、麦克风甚至是手机都可以应用到它。那么骨传导技术的原理是什么?骨传导可以运用在哪些方面?骨传导技术对如今全面屏手机的发展又有什么样的作用?

 


骨传导就是把头骨当做传声载体


我们知道,声音的传播介质包括固体、液体和空气,而一般情况下声波传入内耳的方式为空气传导和骨传导(即固体传导)。空气传导是我们所熟知的声波经耳廓和外耳道传递到中耳,再经听骨链传到内耳。而骨传导是指声波通过颅骨、颌骨等的振动传到内耳。骨传导是个很常见的生理现象,比如我们听到咀嚼食物的声音,就是通过颌骨传递到内耳的。

  


骨传导是除去空气传播外一个很重要的听觉方式,人们利用这个方式,制造了很多骨传导听觉装置。目前,骨传导听觉装置主要有两种——电磁式和压电式。

 

电磁式骨传导听觉装置工作性能较好,但易因电磁辐射对使用者身体造成伤害。压电式骨传导听觉装置用压电振子(具有在电信号激励下产生机械振动的特性)作为发声元件,在佩戴过程中小受电磁辐射影响,并且拥有体积小、消耗功率低等优点。

  

不伤耳、不受噪音干扰...骨传导的优点有点多!

 

与空气传导方式相比,骨传导具有明显的优势。

 

■  第一,因为骨传导传送装置紧贴人体的头部工作,它的主要部件骨振器是一个纯机械的振动部件,不存在电磁波对人脑的潜在辐射危害。

 

■  第二,由于骨传导不需要空气作为媒介,在强烈噪声环境下仍会有较高的清晰度。

 

■  第三,我们知道长时间佩戴普通耳机会对听力造成不可逆的损失,而骨传导不是简单通过音量放大来提高收听效果,因此不会对听力造成损伤。

 


■  第四,行走、骑自行车或开车时佩戴普通耳机会有很大的危险,而骨传导收听方式不占用耳道,使用者在收听骨传导声音的同时,还可以听到周围环境的声音。

 

骨传导技术在数码产品上的应用

 

目前,在数码产品上,人们对骨传导技术的利用主要体现在骨传导麦克风、骨传导耳机、骨传导手机等几类产品上。

 

骨传导麦克风是利用人讲话时引起的头颈部骨骼的轻微振动,来把声音信号收集起来转为电信号的。由于它不同于传统麦克风的通过空气传导采集声音,所以可以在很嘈杂的环境里也可以把声音高清晰的传出来。在许多场合如火灾现场,带着防毒而具的消防人员不能用嘴直接对着麦克风讲话,因此此时可以利用骨传导麦克风。

 


同骨传导麦克风一样,骨传导耳机也是通过颅骨的振动将声音传入内耳的。因为是与骨骼自接接触,所以在堵住双耳的情况下也可以照常清晰的听到声音,也可以在非常嘈杂的环境下分辨出来自骨传导耳机的声音。


骨传导技术应用在手机上虽然还不是普遍,但是夏普手机在几年前就已经有过尝试。2014年,夏普推出了应用骨传导技术的手机——夏普305SH。这款手机的屏幕采用了近乎无边框的设计,因为应用了骨传导技术,手机屏幕的上方的听筒设计也取消了。

  


骨传导技术与全面屏的“化学反应”


夏普305SH因为使用了骨传导技术而取消了手机听筒从而提高了手机屏占比,由此我们可以联想到从2016年末兴起的“全面屏潮流”。

 

骨传导扬声器将通信信号转换为声波的振动信号,带动整块屏幕振动,并将声音通过颅骨传递给用户。由于避免了听筒的开孔,骨传导技术被认为是提高屏占比的有效方式。

 


很多全面屏手机厂家都在致力于骨传导技术的研究,包括魅族。魅族正在积极跟进全面屏的研发,根据国家知识产权局的公示信息,魅族已经申请了关于骨传导的专利,用于取代传统意义上的听筒,为全面屏进行这技术储备。

 

当然,因为骨传导技术目前存在一定的技术缺点,全面屏手机取消听筒的方式不止于利用骨传导,比如正真开启了全面屏手机序幕的小米MIX,利用的是悬臂梁压电陶瓷振动然后传导到手机中框的发声方式,形象点来说就是和用筷子敲碗的边缘,贴在碗边的我们可以听到声音一样,这也是空气传导声音的一种。 

 

 

骨传导技术不管是应用在麦克风、耳机还是手机上,都是在数码产品中的应用。其实骨传导技术的应用范围远远不止这些,骨传导在帮助部分听力障碍人士助听、应急救援以及消防中都起着更为重要的作用。

 

然而目前,骨传导技术在各领域的应用还不是很深入。这是因为骨传导输出音量较小、频域较窄、失真较高、低频衰减大、成本较高,限制了其进一步的应用,这也是全面屏手机鲜少利用骨传导技术的原因之一。但是技术总是在改进与发展的,在未来,骨传导技术可能会越来越成熟、也可能得到更为广泛的应用。 

 

 

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