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深度剖析骨传导技术原理、优点以及应用

2019年11月08日 文章来源:网络整理 热度:110℃ 作者:刘英

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?今天,小编一一为您解析。

深度剖析骨传导技术原理、优点以及应用

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。

深度剖析骨传导技术原理、优点以及应用

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。

深度剖析骨传导技术原理、优点以及应用

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,在佩戴过程中少受电磁辐射影响,并且拥有体积小、消耗功率低等优点。

不伤耳、不受噪声干扰等都是骨传导耳机相比于空气传导耳机的优点。这是为什么呢?

■?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。

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,但是作为提升屏占比的利器,夏普、小米等厂商已经在应用这项技术,让您在使用它们的手机时可以“听”屏幕。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。

深度剖析骨传导技术原理、优点以及应用

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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