CN102164327A - 通讯用头戴式耳机系统 - Google Patents

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Abstract

一种通讯用头戴式耳机系统，用于连接至双向通讯装置，其包括：具有扬声器的耳机，用于接收扬声器信号并将信号转换为扬声器声音；和语音麦克风，用于接收用户的声音并将接收到的声音转换为声音信号。通讯用头戴式耳机系统还包括：环境麦克风，与语音麦克风间隔一距离设置，用于接收环境声音并将接收到的声音转换为环境声音信号；和控制电路，用于从通讯装置接收环境声音信号和输入信号，并用于将扬声器信号传输到扬声器。控制电路包括切换电路，切换电路用于在环境模式和通讯模式之间切换头戴式耳机系统；在环境模式下，扬声器信号包括环境声音信号但不包括输入信号；在通讯模式下，扬声器信号包括输入信号但不包括环境声音信号。

Description

通讯用头戴式耳机系统
技术领域
本发明涉及一种通讯用头戴式耳机系统。
背景技术
用于双向通讯的头戴式耳机日渐流行。这种耳机以不同的设置广泛使用，例如，与桌面电话连接的普通有线头戴式耳机、呼叫中心使用的有线头戴式耳机、遵从数字增强无线通讯连接(DECT)标准的无线办公用头戴式耳机、以及与手机配套使用的有线或无线蓝牙头戴式耳机。近几年来，“统一通讯”(UC)非常盛行。统一通讯是指实时通讯业务及非实时通讯业务的集成，实时通讯业务例如为及时消息、呈现信息、IP电话、视频会议、呼叫控制、语音识别，非实时通讯业务例如为统一消息(集成语音信箱、电子邮件、短消息业务、及传真业务为一体)。因此，更多的人将会使用头戴式耳机，其使用频率更高，使用时间更长。使用头戴式耳机的主要优点之一在于，在通话过程中，用户可以腾出手来做其他的工作，如打字、处理文件等。尤其是，当使用无线头戴式耳机时，用户可以随意走动或走向安静的地方，避免较长的通话打扰身边的同事。
然而，使用头戴式耳机也有一定的劣势。耳机或多或少会阻挡外界声音，在某些情况下，这是用户不想要的效果。
美国专利US 2001/0046304揭露了设置有选择性声学隔离功能的头戴式耳机。使用该耳机，在麦克风捕捉到某些外界声音时，听到的声音会减弱。外界声音放大并指向扬声器。称之为“通听模式(Hearthroughmode)”。
专利文件WO 2007/085307揭露了设置有穿透通道的耳机，可以在打开或关闭状态下使用。在打开状态下，环境声音可以穿过。当讲电话时，该耳机可以被配置为将通道切换至关闭状态。
专利文件WO 2007/102047揭露了具有环境语音麦克风的头戴式耳机。其中，处理器将环境声音与来自电子音频设备的音频合并。
专利文件WO 2008/051631也揭露了具有环境语音麦克风的头戴式耳机。在正常使用中，用户听到来自连接设备的音频与环境声音之间的混音。当检测到预设事件时，环境声音关闭或禁用。
如上所述，现有技术揭露了不同的解决方案，以便避免头戴式耳机阻挡环境声音这一缺点。但是，仍然需要提供一种简单可靠的解决方案。
发明内容
本发明提供一种用于连接至双向通讯装置的通讯用头戴式耳机系统。所述通讯用头戴式耳机系统包括：具有扬声器的耳机，用于接收扬声器信号并将所述扬声器信号转换为扬声器声音；和语音麦克风，用于接收用户的声音并将用户的声音转换为声音信号。所述通讯用头戴式耳机系统还包括：环境麦克风，与所述语音麦克风间隔一距离设置，用于接收环境声音并将所述环境声音转换为环境声音信号；和控制电路，用于从所述通讯装置接收所述环境声音信号和输入信号，并将所述扬声器信号传输到所述扬声器。所述控制电路包括模式切换电路，用于在环境模式和通讯模式之间切换所述头戴式耳机系统，在环境模式下，所述扬声器信号包括所述环境声音信号但不包括所述输入信号；在通讯模式下，所述扬声器信号包括所述输入信号但不包括所述环境声音信号。使用这样的系统，用户可以简单地在所述环境模式和通讯模式之间进行切换。在所述环境模式下，用户不与环境声音隔离；在通讯模式下，用户可以在最小外界干扰下聚焦通话并且接听来自所述双向通讯装置的声音。
根据本发明的实施例，所述控制电路适于在通讯模式下将包括声音信号的输出信号传输到所述双向通讯装置。
优选地，提供一用户界面，以便在环境模式和通讯模式之间切换。因此，用户可以在这两个模式之间选择。
根据本发明优选实施例，所述控制电路适于在其从所述双向通讯装置收到输入信号时，自动进入所述通讯模式。因此，例如，用户接通或挂断电话时，不需要手动选择模式。
本发明的优势在于，如果所述头戴耳机系统包括第一耳机和第二耳机，这样的系统可以将环境声音完全隔离。
所述第一耳机和第二耳机可以通过头带或颈带互相连接。
根据本发明实施例，所述通讯用头戴式耳机系统包括头戴式耳机容纳体，所述头戴式耳机容纳体包括所述环境麦克风。
根据本发明实施例，所述头戴式耳机容纳体可以与耳机分离。
因此，所述头戴式耳机容纳体可以为体佩式容纳体。在这种情况下，所述环境麦克风可以设置在离用户嘴部较远的距离处，从而捕获环境声音，并且不会使得用户自己的声音占据太多优势。
根据本发明另一个实施例，所述头戴式耳机容纳体为适于在使用过程中安置在诸如桌面或墙面的表面上的头戴式耳机基座。此外，在这种情况下，所述环境麦克风可以设置在离用户嘴部适当的距离处。
根据本发明另一实施例，耳机包括所述环境麦克风。
在本发明一特定实施例中，所述第一耳机和第二耳机中的每一个都包括环境麦克风。这样的配置可以提供立体空间效果。因此，用户右耳可以听到由右侧耳机上的环境麦克风接收到的环境声音，同时左耳也能听到左侧耳机上的环境麦克风接收到的环境声音。
所述语音麦克风可以设置在麦克风杆(麦克风架，microphone boom)上，这样使得其在使用中更加靠近用户的嘴部。
根据本发明实施例，所述控制电路适于在通讯模式下，将所述声音信号加入到所述扬声器信号中。因此，在双向通讯中，用户可以听到自己的声音，并且该功能称之为“侧音”效果。
所述环境麦克风优选地是全向的。
附图说明
以下通过参照示出了本发明优选实施例的附图对本发明进行详细描述，其中：
图1为根据本发明的通讯用头戴式耳机系统的第一实施例的示意图。
图2为根据本发明的通讯用头戴式耳机系统的第二实施例的示意图。
图3为根据本发明的通讯用头戴式耳机系统的第三实施例的示意图。
图4为根据本发明的通讯用头戴式耳机系统的第四实施例的示意图。
图5为在环境模式下的本发明第五实施例的示意图。
图6为在通讯模式下的本发明第五实施例的示意图。
图7是示出了根据本发明的头戴式耳机系统的两种状态的状态机。
图8为在环境模式下的本发明第六实施例的示意图。
图9为在环境模式下根据本发明第一实施例的头戴式耳机的示意图。
具体实施方式
图1描述了根据本发明第一实施例的头戴式耳机系统1A。本实施例基于现有的蓝牙头戴式耳机，尤其是和带蓝牙功能的手机配套使用。其包括耳机15，设置在用户31的外耳25处。在本实施例中，通过将不可见的耳塞(earbud)插入耳中来佩戴所述耳机15。然而，其他佩戴装置，如耳钩，耳环，头带，都可以使用。所述耳机15中设置的蓝牙收发器通过蓝牙链路20与手机10中设置的蓝牙收发器无线连接。所述耳机容纳体为细长状，并指向用户31嘴部方向。在所述耳机15的离用户嘴部最近的端部处，所述耳机15设置有传统的语音麦克风4，用于在使用手机10进行双向通讯的过程中获得用户的声音。在所述耳机15的另一端，设置有环境麦克风6，用于在所述用户31不进行通话时，获得环境声音。
图2描述了根据本发明第二实施例的头戴式耳机系统1B。两个待插入用户耳内的耳机15A和15B通过连线25连接到体佩式头戴式耳机容纳体16上。语音麦克风4设置在所述耳机15A、15B与所述容纳体16之间作为“绳上节点(soap on the rope)”。所述容纳体16包括蓝牙收发器、控制电路、头戴式耳机按钮26、以及环境麦克风6。所述头戴式耳机系统1B通过蓝牙链路20与手机10无线连接。
图3描述了根据本发明第三实施例的头戴式耳机系统1C。所述头戴式耳机系统1C为办公室使用设计。其包括无线头戴式耳机33和相应的头戴式耳机基座27。所述头戴式耳机系统1C符合DECT标准，并且所述头戴式耳机33和所述头戴式耳机基座27都包括DECT收发器，从而使得它们在使用中通过DECT链路28互连。头戴式耳机33包括头带17，在该头带的一端设置有耳机15，另一端设置有端部件32。在使用中，麦克风杆19沿用户嘴部方向从所述耳机15延伸，并且语音麦克风4设置在所述麦克风杆19的自由端。环境麦克风6设置在所述耳机15上。所述耳机基座27适于放置在桌面上并且包括带充电触点35的头戴式耳机支架34，在不使用时，其用于接收所述头戴式耳机33。所述耳机基座27进一步包括触摸显示器21，其作为用户界面。所述头戴式耳机基座27通过线30与桌面电脑29连接，所述桌面电脑29连接到互联网并安装有合适的电话软件。
图4描述了根据本发明第四实施例的头戴式耳机系统1D。所述头戴式耳机系统1D包括带线的头戴式耳机36，在该耳机上，设置了两个耳机15A，15B，所述耳机15A，15B通过头带17互连。每个耳机15A，15B都包括耳垫18，用于增强用户舒适度并隔离双向通讯中的环境声音。线30从第一耳机15A延伸到桌面电话(图中未示)。此外，在自由端设置有语音麦克风4的麦克风杆19从所述第一耳机15A延伸。所述第一耳机15A的容纳体包括第一环境麦克风6A；所述第二耳机15B的容纳体包括第二环境麦克风6B。在通话过程中，所述环境麦克风6A，6B关闭，从而使得用户仅听到所述语音麦克风接收到的环境噪音。当用户不在通话中时，所述语音麦克风4在所述环境麦克风6A和6B打开时关闭，从而使得用户不与环境声学地隔离。来自所述第一环境麦克风6A的声音被引导至所述第一耳机15A的扬声器，并且来自所述第二环境麦克风6B的声音被引导至所述第二耳机15B的扬声器。这样，用户可以体验到空间立体效果，从而可以听到环境声音来自哪个方向。
图5为根据本发明第五实施例的所述头戴式耳机系统1E的部件示意图。所述头戴式耳机系统1E包括语音麦克风4、环境麦克风6、扬声器2、及控制电路8。所述控制电路8从所述语音麦克风4接收声音信号5，并从所述环境麦克风6接收环境信号7。扬声器信号3由所述控制电路8被引导至所述扬声器2。所述控制电路8还与双向通讯终端10(如桌面电话、手机、或软件电话)连接。因此，所述控制电路8将包括所述声音信号5的输出信号11发送到所述双向通讯终端10，并从所述双向通讯终端10接收输入信号12。设置声音信号开关22，用于打开或关闭到/来自所述输出信号11的声音信号。设置模式开关9，用于在环境模式和通讯模式之间切换所述头戴式耳机系统1E；在环境模式下，所述扬声器信号3包括所述环境声音信号7但不包括所述输入信号12；在通讯模式下，所述扬声器信号3包括所述输入信号12但不包括所述环境声音信号7。因此，在环境模式下，用户只能听到由所述环境麦克风6接收到的环境声音；并且在通讯模式下，用户只能听到来自所述双向通讯终端10的所述输入信号12。切换可以手动或自动完成。当进行手动切换时，用户可以按下头戴式耳机上的按钮进行模式切换。当进行自动切换时，当输入信号12来自所述双向通讯终端10时，自动选择通讯模式。设置有扬声器放大器23，用于将所述扬声器信号3放大至合适的水平。在图5中，所述头戴式耳机系统1E处于环境模式。所述声音信号开关22可操作地连接至所述模式开关9连接，从而使得，当所述头戴式耳机系统1E处于环境模式时，所述声音信号5自动从所述输出信号11切断。
图6描述了在通讯模式下的根据本发明第五实施例的头戴式耳机系统1E。
图7示出了根据本发明的头戴式耳机系统1的两种状态或模式的状态机。在上部的环境模式下，当语音麦克风和输入信号都关闭时，环境麦克风打开。在下部的环境模式下，当语音麦克风和输入信号都打开时，环境麦克风关闭。左箭头表示，通话结束后，头戴式耳机系统由通讯模式切换到环境模式。右箭头表示，有电话呼入或呼出时，头戴式耳机系统由环境模式切换到通讯模式。
图8为根据本发明第六实施例的在环境模式下的头戴式耳机系统1F的示意图。该头戴式耳机系统与图5和6中所示的不同，其具有“侧音”效果。这就意味着，在双向通讯中，用户可以听到由所述语音麦克风4接收的自己的声音。所述声音信号5通过声音信号放大器24引导至加法器37的输入端，从而增加到所述输入信号12中。
图9为根据本发明第一实施例的头戴式耳机系统1A的示意图，其中所述耳机15与所述双向通讯装置10之间的连接通过蓝牙链路20实现。为了实现此连接，所述头戴式耳机1A包括第一蓝牙收发器13，而所述双向通讯装置10包括第二蓝牙收发器26。
上述实施例均为本发明的示例性实施例。在所有实施例中，模式切换均可以手动或自动实现。此外，若选择自动切换，用户还可以进行重新定义，从而使得用户在通话过程中、在恢复通话之前暂时可以听到环境声音。自动切换可以通过一个小继电器实现，该继电器检测何时具有一定强度范围的输入信号12。
附图标记：
1    头戴式耳机系统
2    扬声器
3    扬声器信号
4    语音麦克风
5    声音信号
6    环境麦克风
7    环境声音信号
8    控制电路
9     模式切换电路
10    双向通讯装置
11    输出信号
12    输入信号
13    头戴式耳机蓝牙收发器
14    双向通讯终端蓝牙收发器
15    耳机
16    体佩式头戴耳机容纳体
17    头带
18    耳垫
19    麦克风杆
20    蓝牙链路
21    用户界面
22    声音信号开关
23    扬声器放大器
24    声音信号放大器
25    头戴式耳机线
26    头戴式耳机按钮
27    头戴式耳机基座
28    DECT链路
29    具有软件电话的电脑
30    线路
31    用户
32    端部件
33    头戴式耳机
34    头戴式耳机支架
35    充电触点
36    头戴式耳机
37    加法器

Claims (15)

1.一种通讯用头戴式耳机系统(1)，用于连接至双向通讯装置(10)，所述通讯用头戴式耳机系统(1)包括：
具有扬声器(2)的耳机(15)，用于接收扬声器信号(3)并将所述扬声器信号转换为扬声器声音；
语音麦克风(4)，用于接收用户的声音并将用户的声音转换为声音信号(5)；
环境麦克风(6)，与所述语音麦克风(4)间隔一距离设置，用于接收环境声音并将所述环境声音转换为环境声音信号(7)；
控制电路(8)，用于从所述远程通讯装置(10)接收所述环境声音信号(7)和输入信号(12)，并将所述扬声器信号(3)传输到所述扬声器(2)；
其特征在于，所述控制电路(8)包括模式切换电路(9)，用于在环境模式与通讯模式之间切换所述头戴式耳机系统，在所述环境模式下，所述扬声器信号(3)包括所述环境声音信号(7)但不包括输入信号(12)；在所述通讯模式下，所述扬声器信号(3)包括所述输入信号(12)但不包括所述环境声音信号(7)。
2.根据权利要求1所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述控制电路(8)适于在通讯模式下将包括所述声音信号(5)的输出信号(11)传输到所述双向通讯装置(10)。
3.根据权利要求1或2所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，设置一用户界面(21)，以便在环境模式与通讯模式之间切换。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述控制电路(8)适于在其从所述双向通讯装置(10)收到输入信号(12)时，自动进入所述通讯模式。
5.根据上述权利要求中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，包括第一耳机(15A)和第二耳机(16B)。
6.根据权利要求5所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述第一耳机(15A)和所述第二耳机(16B)通过头带(17)或颈带互相连接。
7.根据上述权利要求中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述通讯用头戴式耳机系统(1)包括头戴式耳机容纳体(15，16，27)，所述头戴式耳机容纳体包括所述环境麦克风(6)。
8.根据权利要求7所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述头戴式耳机容纳体(16，27)与所述耳机(15A，15B)分离。
9.根据权利要求8所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述头戴式耳机容纳体为体佩式容纳体(16)。
10.根据权利要求8所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述头戴式耳机容纳体为在使用过程中适于安置在诸如桌面或墙面的表面上的头戴式耳机基座(27)。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，耳机(15)包括所述环境麦克风(6)。
12.根据权利要求5和11所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述第一耳机(15A)和所述第二耳机(15B)中的每一个都包括环境麦克风(6)。
13.根据上述权利要求中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述语音麦克风(4)设置于麦克风杆(19)上。
14.根据上述权利要求中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述控制电路(8)适于在通讯模式下，将所述声音信号(5)加入到所述扬声器信号(3)中。
15.根据上述权利要求中任一项所述的通讯用头戴式耳机系统(1)，其中，所述环境麦克风(6)是全向的。
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