[发明专利]基于超声波的无线耳机及其控制系统

权利要求书

1.一种基于超声波的无线耳机，其特征在于，

所述无线耳机作为超声波信号的接收端，包含：

第二超声换能器，其与发送端的第一超声换能器通过介质耦合，以接收发送端输出的超声波信号并将其转换成电信号；

电压放大器，对第二超声换能器接收的电信号进行电压放大；

检波器，对电压放大后的电信号进行解调，以还原出声音信号；

音频功率放大器，接收还原出的声音信号进行音频放大，并使耳机发声。

2.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，

构建所述检波器的处理器，还与解码器连接，通过所述解码器对检波后的信号进行解码；所述解码器还与第一数模转换器连接，通过所述第一数模转换器对解码得到的信号转换成相应的模拟信号后，输出给所述音频功率放大器。

3.如权利要求1所述的无线耳机，其特征在于，

所述接收端进一步设置有：

第一麦克风，对耳机内外包含噪音的声音信号进行采集；

信号过滤模块，从第一麦克风采集的声音信号中过滤出噪音信号；

频幅调整模块，过滤出的噪音信号的频谱、幅度进行调整；

信号反相模块，对频幅调整后的噪音信号进行反相处理；

信号叠加模块，将反相处理后的噪音信号，叠加到通过音频功率放大器输出的声音上，通过耳机播放。

4.如权利要求3所述的无线耳机，其特征在于，

所述接收端还设置有分析模块，其与所述信号过滤模块、频幅调整模块分别连接，对过滤出的噪音信号进行分析，以识别出用户当前所处环境的噪音模式，并结合用户选择的参数，向所述频幅调整模块输出对噪音信号的频幅调整程度进行控制的指令。

5.如权利要求4所述的无线耳机，其特征在于，

所述分析模块识别出用户当前所处环境有第二声源时，还驱使与该分析模块连接的所述音频功率放大器对根据超声波信号还原出的声音信号的音量减弱，并对其叠加经由频幅调整模块、信号反相模块、信号叠加模块依次处理后得到的与第二声源对应的声音信号，一起通过耳机播放。

6.一种基于超声波的无线耳机的控制系统，其特征在于，包含：

设置在终端设备处的发送端，其进一步包含：

调制模块，确定超声波对应的载波，并将接收到的音频原始信号调制形成相应的高频数据；

驱动功率放大器，对高频数据进行放大；

第一超声换能器，被放大后的高频数据驱动，将与音频原始信号相对应的电信号转换成超声波信号并向外发射；

权利要求1-5中任意一项所述基于超声波的无线耳机，作为接收端将超声波信号还原成可通过耳机播放的声音。

7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，

所述调制模块的算法是SSB调制、DSB调制、PPM调制、2FSK调制中的任意一种。

8.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，

所述的发送端还包含：第二数模转换器，接收所述调制模块输出的数字格式的高频数据，转换成相应的模拟信号；后级滤波器，对所述第二数模转换器输出的模拟信号进行滤波，并将滤波后的信号输出给所述驱动功率放大器；

或者，所述调制模块输出的是模拟格式的高频数据时，直接对其接收的驱动功率放大器是D类功率放大器；所述发送端还包含重建滤波器，接收D类功率放大器输出的放大信号进行滤波后输出给第一超声换能器。

9.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，

所述的发送端还包含：

第二麦克风，采集发送端外部的声音信号；

前级滤波器，对采集到的声音信号进行滤波；

模数转换器，将滤波后的声音信号转换成数字格式；

构建所述调制模块的处理器，接收数字格式的声音信号进行调制处理；

其中，构建所述调制模块的处理器还与编码器连接，通过编码器控制所述调制模块输出两种不同频率的超声波信号，与数字格式的声音信号的0和1相对应；或者，所述处理器不与编码器连接。

10.如权利要求6-9中任意一项所述的控制系统，其特征在于，

设置第一超声换能器及驱动功率放大器的外接设备，通过所述终端设备的耳机接口或USB接口与该终端设备连接，所述终端设备内部设有发送端中除第一超声换能器及驱动功率放大器以外的其他部件。