CN102986246A - 输入装置 - Google Patents

Abstract

简单地实现能够使用任意的耳机来进行基于耳机的输入的输入装置。输入装置（10）与具备扬声器单元（21）的耳机（20）连接。输入装置（10）具备：击打检测部（11），其检测从扬声器单元（21）输出的电信号，基于预先设定的振动检测参数，根据该检测出的电信号来检测基于使用者击打的耳机（20）的振动；以及输入信息确定部（12），其根据由击打检测部（11）检测出的击打，确定输入的信息。

Description

输入装置

技术领域

本发明涉及与耳机连接的输入装置。

背景技术

现有的耳机是只输出声音的输出装置。另外，此处所说的耳机是指包含入耳式耳机、立体声耳机、头戴式耳机等在内的将扬声器佩戴在耳朵上而输出声音的所有装置。因此，使用者为了操作音乐播放器，需要使用遥控器等输入装置，或者使用安装在音乐播放器主体上的输入装置。与遥控器和音乐播放器主体相比，由于耳机位于使用者可迅速接触的位置，所以如果能够用耳机进行输入操作，则能够进行更快速的操作。

为了用耳机进行输入操作，已考虑了各种方法。在耳机上添加开关而使用该开关进行输入的方法由于简单并且成本低，因而被广泛使用。为了减小操作的力，有时也使用触摸传感器（例如，参照非专利文献1）。此外，如果使用头戴式耳机或附加有被称为耳机麦克风等的麦克风的耳机，则可通过声音进行输入。在大多数情况下，麦克风配置于嘴附近，但是还有通过在耳机内部安装的麦克风检测从外耳道漏出的声音的方式（例如，参照专利文献1和2）、在耳机和皮肤接触的部位处设置麦克风而检测骨传导音的方式等。

此外，还有将运动传感器装入耳机中，通过头部的姿势进行输入操作，以及将耳机与耳的接触/分离作为触发来操作音乐播放器的技术。此外，还公知有通过耳机内部安装的距离传感器来检测外耳道的动作而将其作为输入操作的方式（例如，参照非专利文献2），以及通过耳机中安装的电极来检测EOG（Electro-Oculogram：眼电图）而通过眼球的动作来进行输入的方式（例如，参照非专利文献3）等。

此外，还存在通过叩击耳机来进行输入操作的技术。这种技术是在耳机中设置加速度传感器，通过该加速度传感器检测耳机被叩击的情况而进行输入操作的技术。

此外，还考虑了仅使用耳机的扬声器来进行声音的输出和输入的全双工通信的方法（例如，参照专利文献3和4）。如果使用该技术，则使用者可通过声音进行命令输入。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-201887号公报

专利文献2：日本特开2006-173930号公报

专利文献3：日本特开2011-23848号公报

专利文献4：日本特开2005-109845号公报

非专利文献

非专利文献1：Buil,V.,Hollemans,G.,Wijdeven,S.,Headphones with touch control.Proc.MobileHCI’05,2005,pp.377-378.

非专利文献2：谷口ほか,みみスイッチ：外耳の動きを入力情報とする常時装用型入力装置.インタラクション2010予稿集,2010.

非专利文献3：Manabe,H.,Fukumoto,M.,Full-time wearable headphone-type gazedetector.Extended abstracts of CHI’06,2006,pp.1073-1078.

发明内容

发明要解决的课题

由于对耳机的选择强烈地反映出使用者的偏好，可以使得使用者继续使用喜欢的耳机。因此，实现可由任意的耳机使用的输入功能是很重要的。

但是，在上述的方法中，虽然能够通过耳机进行输入操作，但是为了该目的，需要附加特殊的传感器等。因此，为了进行输入操作，需要利用附带有用于进行输入操作的传感器的特殊耳机，使用者无法使用已持有的耳机。

此外，在仅使用扬声器进行全双工通信的情况下，需要使用能够进行全双工通信的特殊耳机，从而使用者不得不利用特殊的耳机。为了通过任意的耳机进行全双工通信，需要高度的回声消除和噪声消除功能，存在电路复杂化、功耗增大的问题。

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供能够使用任意的耳机进行基于耳机的输入且能够简易地实现的输入装置。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的一个实施方式的输入装置与具备扬声器单元的耳机连接，该输入装置具备：振动检测单元，其检测从扬声器单元输出的电信号，基于预先设定的振动检测参数，根据该检测出的电信号来检测耳机的振动；以及输入信息确定单元，其根据由振动检测单元检测出的振动，确定输入的信息。

通常，如果扬声器作为将电信号转换为振动的换能器而使用，其也可以将振动逆转换为电信号。因此，在本发明的一个实施方式的输入装置中，通过检测从耳机所具备的扬声器单元输出的电信号，来检测耳机的振动。并且，根据检测出的振动，来确定输入的信息。即，使用者可以通过使耳机振动（击打），对与耳机连接的音响设备等进行输入命令等信息的输入。

此外，根据本发明的一个实施方式，由于使用耳机所具备的扬声器单元实现了基于耳机的输入，所以能够使用任意的耳机来进行基于耳机的输入。此外，因为只要检测由于振动而输出的电信号即可，所以能够简易地实现。

振动检测单元具备在向耳机输出声音信号的耳机放大器与该耳机之间设置的电阻器，可以通过检测该电阻器的电位变化来检测耳机的振动。根据该结构，只要检测基于振动的电阻器的电位变化即可，能够可靠并且简易地进行本发明的实施。

振动检测单元可以根据对电阻器的耳机放大器侧的电位的分压电位与该电阻器的耳机侧的电位进行差动放大后的电位，检测该电阻器的电位变化。根据该结构，只要检测基于振动的电阻器的电位变化即可，能够适当且可靠地实施本发明。

振动检测单元可以使对电阻器的耳机放大器侧的电位进行分压后的电位以及该电阻器的耳机侧的电位中的任意一方的相位偏移。根据该结构，能够减小差动放大后的电位中的从耳机放大器输入到耳机的声音信号的影响，从而适当地检测基于振动的电阻器的电位变化。

输入装置还可以具备分压比调整单元，该分压比调整单元根据连接的耳机，对耳机放大器侧的电位的分压的分压比进行调整。根据该结构，能够容易地根据耳机来检测基于振动的电阻器的电位变化。由此，能够更稳定地通过耳机进行输入。

输入装置还可以还具备信号产生单元，该信号产生单元产生从电阻器的耳机放大器侧经由该电阻器向耳机输入的脉冲信号或频率变化的正弦波信号,分压比调整单元检测由信号产生单元产生的脉冲信号或者正弦波信号的来自耳机的响应，根据该响应调整分压比。根据该结构，能够更容易地根据耳机来检测基于振动的电阻器的电位变化。由此，能够更适当地通过耳机进行输入。

输入装置还可以具备信号产生单元，信号产生单元产生从电阻器的耳机放大器侧经由该电阻器向耳机输入的脉冲信号或频率变化的正弦波信号，振动检测单元检测由信号产生单元产生的脉冲信号或者正弦波信号的来自耳机的响应，根据该响应设定振动检测参数。根据该结构，能够更容易地根据耳机，基于检测电位变化来检测振动。由此，能够更适当地通过耳机进行输入。

作为校准，振动检测单元可以检测从扬声器单元输出的电信号，设定振动检测参数。根据该结构，如果让使用者振动（击打）耳机来进行校准，则能够按照每个使用者的振动方式，更容易地检测基于振动的电阻器的电位变化。由此，能够进行与使用者的振动方式对应的适当的基于耳机的输入。

输入装置还可以具备音量设定单元，该音量设定单元根据由振动检测单元设定的振动检测参数，设定输入到耳机的声音信号的最大音量。根据该结构，能够防止由于输入到耳机的声音信号导致的耳机的振动的误检测。由此，能够防止输入到耳机的声音信号导致的误动作等。

输入信息确定单元能够根据由振动检测单元检测出的振动的节奏，确定输入的信息。根据该结构，能够进行各种信息的输入，提高使用者的方便性。

耳机具备两个扬声器单元，输入装置还具备模式设定单元，该模式设定单元设定为这样的模式：使这两个扬声器单元中的一方输出声音信号，使另一方检测从佩戴耳机的使用者的外耳道漏出的声音。由此，例如，从上述一方的扬声器单元输出音乐等声音，将另一方的扬声器单元作为麦克风来使用，由此，使用者能够使用耳机进行通话。即，根据该结构，能够提高使用者的方便性。

发明效果

根据本发明，使用耳机所具备的扬声器单元，实现了基于耳机的输入，因此，能够使用任意的耳机，进行基于耳机的输入。此外，由于只要检测由于振动而输出的电信号即可，所以能够简单地实现。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的输入装置的功能结构的图。

图2是示出在实施方式中用于击打检测的电路的图。

图3是示出在实施方式中，（i）输入到电路上的信号和（ii）从差动放大器输出的击打信号的曲线图。

图4是在实施方式中用于确定输入的信息而预先存储的信息。

图5是示出本发明的实施方式的输入装置在校准时执行的处理的流程图。

图6是示出本发明的实施方式的输入装置在通过使用者的击打而输入信息时执行的处理的流程图。

具体实施方式

以下，对附图以及本发明的输入装置的一个实施方式进行详细说明。在附图的说明中，对相同要素赋予相同标号，省略重复的说明。

图1示出本实施方式的输入装置10。输入装置10与耳机20连接，利用耳机20进行来自使用者的信息的输入。该信息的输入是根据使用者希望输入的信息使耳机20振动来进行的。耳机20的振动是通过使用者对耳机20进行击打（叩击）来进行的。输入的信息可以是任意的信息，例如针对向耳机20输入声音信号的音响设备的输入命令（具体而言，是播放、停止、乐曲选择等命令）。

输入装置10通过电缆等有线方式与耳机20连接，能够进行信号的输入/输出。此外，输入装置10与耳机放大器30连接，该耳机放大器30是通过有线等的电缆向耳机20输入声音信号的音响设备（的一个功能）。耳机放大器30经由输入装置10向耳机20输出声音信号。即，输入装置10例如还是作为适配器设置在耳机20与耳机放大器30之间并向耳机20输出声音信号的输出装置。另外，输入装置10与耳机20之间的连接以及输入装置10与耳机放大器30之间的连接并非必须是有线连接，也可以是无线连接。

如图1所示，耳机20具备扬声器单元21。扬声器单元21是将作为电信号输入的声音信号转换为信号而输出声音的换能器（transducer）。耳机20佩戴于使用者的耳朵上，以使得使用者能够听到从扬声器单元21输出的声音。耳机20可以包括左耳用、右耳用的两个扬声器单元21。

另一方面，扬声器单元21也是将振动转换为电信号的换能器。即，对耳机20施加振动时，从扬声器单元21输出与该振动对应的电信号。所输出的电信号从耳机20输入到输入装置10。扬声器单元21例如可以使用动态型、平衡电枢型、压电型、静电型、电磁型等的扬声器单元（换能器）。

接下来，对本实施方式的输入装置10的功能结构进行说明。如图1所示，输入装置10具备：击打检测部11、输入信息确定部12、分压比调整部13、信号产生部14、音量设定部15、模式设定部16。

击打检测部11是振动检测单元，其检测使用者为了进行信息输入而对耳机20进行击打（叩击）从而引起的耳机20的振动。击打检测部11检测从耳机20的扬声器单元21输出的电信号，基于后述的预先设定的振动检测参数，根据该检测出的电信号来检测耳机20的振动。

击打检测部11使用图2所示的基本电路11a来检测从扬声器单元21输出的电信号。如图2所示，基本电路11a具备4个电阻器R1～R4以及差动放大器111。电阻器R1设置于耳机放大器30与耳机20（的扬声器单元21）之间。从耳机放大器30向耳机20的声音信号的输入是经由电阻器R1进行的。另外，出于防止过电流以及防止耳机放大器30振荡的目的，即使是现有的耳机放大器与耳机的通常连接方式，也经常插入电阻器R1。击打检测部11检测该电阻器R1的电位变化作为由于振动而从扬声器单元21输出的电信号，从而检测耳机20的振动。

在对耳机20进行击打时，会对耳机20内部的扬声器单元21施加振动，产生电流。伴随于此，电阻器R1的耳机20侧的位置P1的电位发生变化。击打检测部11将该位置P1的电位输入到差动放大器111的负输入端子，将电阻器R2对耳机放大器30的输出电位（电阻器R1的耳机放大器30侧的位置P2的电位）进行适当分压后的电位输入到差动放大器111的正输入端子，根据差动放大后的电位来检测电阻器的电位变化。关于这样得到的电位，可以认为从耳机放大器30输入到耳机20的（播放的）声音信号被抵消，仅有伴随击打的电位变化被放大。在本实施方式中，从差动放大器111输出的电压值称为击打信号。另外，击打信号包含使用者未进行击打的情况下的信号。

此处，电阻器R2是能够通过IC控制来变更电阻值的可变电阻器，例如，如后所述那样设定电阻值。此外，关于击打信号的检测，可以使用击打检测部11具备的现有的电压检测器（未图示）来进行。

图3示出具体例。（i）是位置P1的电位，（ii）是击打信号，横方向表示时间的经过，纵方向表示电位的大小。在该例中，对耳机20施加500Hz、100mVp-p的正弦波。此时，对耳机20进行击打，则如图3（i）所示，位置P1处的电位伴随于击打而在波形中产生紊乱。另一方面，击打信号成为图3（ii）所示的信号。在击打信号中，施加给耳机20的正弦波发生衰减，可清晰地观测到伴随于击打的峰值。击打检测部11能够通过检测伴随于该击打的峰值来检测对耳机20的击打。

关于伴随于击打的峰值的检测，可利用现有的波形峰值检测技术。此处，关于峰值的检测，可以简单地在击打信号的电压值超过某个预先设定的阈值的情况下检测为峰值，也可以将超过阈值且之前的变化量超过其它阈值的情况检测为峰值。此外，也可以对差动放大器111输出的击打信号施加低通滤波器、带通滤波器，对通过滤波器后的信号进行峰值检测。用于检测击打（引起的振动）的振动检测参数例如是上述击打信号的电压值（峰值）的阈值、电压值的变化量或者峰值的间隔的阈值。此外，关于振动检测参数，也可以根据峰值检测的方法而使用上述以外的值。另外，信号检测参数可以如下述那样适当地设定。

击打检测部11在检测到耳机20的振动（击打）时，针对每次检测，将该情况通知给输入信息确定部12。此外，在存在2个扬声器单元21的情况下，还一并输出表示是哪个扬声器单元21的振动的信息。

输入信息确定部12是输入信息确定单元，其根据由击打检测部11检测出的振动，确定输入的信息。例如，输入信息确定部12根据由击打检测部11检测出的振动的节奏，确定输入的信息。具体地说，如图4的表所示，预先存储表示振动的节奏与输入的信息（例如，用于操作耳机放大器30的命令）的对应关系的信息，根据该信息进行输入信息的确定。在图4中，振动的节奏是指“双手模式”或者“单手模式”这一栏的信息。“双手模式”和“单手模式”是基于耳机20振动的信息的输入方法的模式，由使用者等在输入之前设定。“双手模式”是指使用双手、对左右的扬声器单元21进行击打来发出命令的模式。“单手模式”是指使用单手、仅对右或左扬声器单元21进行击打来发出命令的模式。

在从击打检测部11输入表示产生了扬声器单元21的振动的情况时，输入信息确定部12判定一定时间段内的该振动的节奏是否与预先和输入命令对应地存储的振动节奏一致。此处，在振动的节奏中，还包含2个扬声器单元21的振动的顺序。例如图4“双手模式”中的左右顺序等。此外，也可以考虑构成振动节奏的各振动的长度（图4“单手模式”中的四分音符与八分音符的不同）和振动的间隔。

输入信息确定部12在判定为来自击打检测部11的通知所关联的振动节奏与某个预先存储的振动节奏一致的情况下，将与该存储的振动节奏对应地存储的命令确定为输入的信息。输入信息确定部12将表示确定出的命令的信息输出到使用该信息的装置，例如耳机放大器30。在判定为来自击打检测部11的通知所关联的振动节奏与任意一个预先存储的振动节奏均不一致的情况下，不进行信息的输入。

分压比调整部13是分压比调整单元，其根据连接的耳机20，对电阻器R1的耳机放大器30侧的电位的分压的分压比进行调整。信号产生部14是信号产生单元，其产生从电阻器R1的耳机放大器30侧经由该电阻器R1输入到耳机20的校准用信号。校准用信号可以使用任意的信号，如后所述，可以使用脉冲信号、或者频率变化的正弦波信号。在正弦波信号中频率的变化范围可以是从耳机放大器30输出的音乐等声音信号的频率的范围。分压比调整部13和信号产生部14采用这样的结构：进行校准，以使击打检测部11能够适当地检测振动。

校准是在使用者通过击打来输入信息之前进行的。例如，在使用者对输入装置10进行了表示执行校准的操作的情况下，或者在检测到耳机20重新连接到输入装置10的情况下，进行校准。

具体地说，根据连接的耳机20，通过上述结构来确定基本电路11a的电阻器R2的电阻值。在耳机20中，有阻抗、谐振频率等几个参数，这些参数根据耳机20而不同。通过根据这些参数调整电阻器R2的电阻值，能够进一步减少与击打信号叠加的声音信号。

具体地说，信号产生部14可以通过现有的信号产生器来实现，构成为输入在基本电路11a的位置P2处产生（生成）的信号。这样产生的信号被输入到耳机20，从耳机20输出与输入的信号以及耳机20的上述参数对应的信号。从耳机20输出的信号对应于基本电路11a的位置P1处的电位，被输入到差动放大器111的负输入端子。另一方面，在基本电路11a的位置P2产生（生成）的信号对应于基本电路11a的位置P2处的电位，被输入到差动放大器111的正输入端子。此时，如果耳机20没有振动，则得到没有振动时的击打信号。关于耳机20没有振动时的击打信号，可以尽量减小其振幅（电压值）大小，以便能够适当地检测振动。

分压比调整部13检测此时的击打信号，搜索电阻器R2的电阻值，使得检测出的击打信号（振幅）最小。关于该搜索，例如是通过在逐渐改变电阻器R2的电阻值的同时测定击打信号的振幅来进行的。另外，上述搜索例如可以根据从耳机放大器30输出的声音信号来进行，也可以不根据从信号产生部14产生的信号来进行。

此外，如果从信号产生部14产生的信号是脉冲信号、或者频率变化的正弦波信号，则分压比调整部13能够根据检测出的击打信号估计阻抗和谐振频率等耳机20的参数。分压比调整部13可以根据估计的参数来设定电阻器R2的电阻值，使得击打信号最小。耳机20的参数的估计可以使用现有的方法。此外，也可使用现有的方法来根据耳机20的参数设定电阻器R2的电阻值，使得击打信号最小。

在输入特定的信号并逐渐改变电阻器R2的电阻值的同时搜索电阻器R2的电阻值的方法中，只是针对某些特定的信号来进行调整。与此相对，在根据阻抗、谐振频率等耳机20的参数来设定电阻器R2的电阻值的方法或在通过变化频率来搜索电阻值的方法中，能够在综合的方面调整电阻值，这点是不同的。通常，耳机20的特性由于存在频率依赖性，所以电阻器R2的电阻值随着频率而不同。例如，在使用500Hz的正弦波在逐渐改变电阻器R2的电阻值的同时搜索电阻器R2的电阻值的方法中，能够求出对于500Hz的正弦波的最佳电阻值，但是并没有考虑将500Hz下的最佳值应用于其它频率是否存在问题。在耳机20中播放的音乐不限于500Hz，而是以各种频率播放。

如果在500Hz附近存在特异的频率依赖性，则将对于500Hz的最佳值应用于其它频率会产生问题。另一方面，在使频率可变的情况下，例如能够判定优选使用哪个频率下的最佳值。

此外，关于对耳机20进行击打时出现的信号，会强烈地受到使用者的击打动作的影响，不仅如此，还会受到耳机20的参数的影响。例如，耳机20的谐振频率会对击打时的击打信号的频率产生影响。

因此，作为校准，击打检测部11可以检测信号产生部14产生的信号具体地说是脉冲信号或者正弦波信号的、来自耳机20的响应，根据该响应来设定振动检测参数。具体地说，击打检测部11检测在校准时从信号产生部14产生信号时的击打信号作为上述响应。击打检测部11根据检测出的击打信号，估计阻抗和谐振频率等耳机20的参数。使用该参数来设定振动检测参数。耳机20的阻抗随着信号的频率而变化，在谐振频率时变为最小。因此，例如将谐振频率时的阻抗作为基准，对作为振动检测参数的击打信号的电压值的阈值、电压值的变化量的阈值进行设定。由此，能够更稳定地根据击打信号来进行击打检测。

此外，击打检测部11也可以不使用从信号产生部14产生的信号，而预先由使用者对耳机20进行击打，根据由此得到的击打信号，设定振动检测参数。作为校准，击打检测部11检测从扬声器单元21输出的电信号，设定振动检测参数。在进行该校准时，使用者对耳机20进行击打，击打检测部11设定振动检测参数。具体地说，设定击打信号的电压值的阈值，使得在进行校准时，能够根据检测出的击打信号检测相当于击打的峰值。此时，为了可靠地设定振动检测参数，使用者可以多次对耳机20进行击打。

例如，由于击打的强度随着使用者而不同，与击打相伴的击打信号的峰值的大小也随着使用者而不同。此时，如果不变化振动检测参数，则对于产生较小峰值的使用者，会产生无法检测出击打的问题。对此，如果预先让使用者进行击打，则能够与该使用者对应地设定振动检测参数，即使对于产生较小峰值的使用者，也能够进行击打检测。

音量设定部15是音量设定单元，其根据由击打检测部11设定的振动检测参数，设定输入到耳机20的声音信号的最大音量。该音量设定是作为校准的一个环节进行的。即使在通过分压比调整部13调整了电阻器R2的电阻值的情况下，与图2的击打信号叠加的声音信号也不会变为零。其原因是，由于耳机20具有电抗成分，产生了相位差。此处，在与使用者的击打相伴的击打信号的峰值较小的情况下，在输入（播放）较大音量的声音信号时，即使没有击打，也会产生击打检测部11检测出击打的误识别。

音量设定部15通过将向耳机20输入（播放）的声音信号的最大音量设定为不会产生峰值误检测的范围，解决了该问题。具体地说，例如，音量设定部15在电阻器R2的电阻值被调整后，观测以一定的音量将特定频率的正弦波施加到耳机20时的击打信号。该正弦波例如由信号产生部14产生。音量设定部15判定此时的击打信号成为几倍时击打检测部11才判断为击打。此时，音量设定部15参照由击打检测部11设定的振动检测参数，进行上述判定。音量设定部15在判定出该倍率后，将上述一定音量与倍率相乘后的级别的音量设定为最大音量。音量设定部15将设定的最大音量通知给耳机放大器30，使其不输出超过该最大音量的音量的声音信号。或者，在从耳机放大器30输入了超过该最大音量的声音信号的情况下，输入装置10可以对信号进行处理以使音量低于最大音量，然后输出到耳机20。

模式设定部16是设定输入装置10的动作模式的模式设定单元。例如，受理上述基于使用者击打的输入操作，根据该输入操作来进行模式的设定。作为动作模式，例如包括：上述使用双手对耳机20进行击打的“双手模式”、以及仅使用单手的“单手模式”。并且，除此以外，还包括“耳机麦克风模式”，该模式是使2个扬声器单元21的一方输出（播放）声音信号，将另一方用作麦克风。关于扬声器单元21作为麦克风而使用，具体地说，例如检测从佩戴耳机20的使用者的外耳道漏出的声音。

在“耳机麦克风模式”中，使用者只能从耳机20的一方的扬声器单元21听到声音，但是，例如如果是与电话机连接的耳机20，则仅通过佩戴通常的耳机20就可进行通话。更具体地讲，即使在使用者正在听音乐时打来电话，只要对耳机20进行击打就可进行通话。

另外，输入装置10具备由CPU（Central Processing Unit：中央处理单元）和存储器等硬件构成的计算机（未示出），在上述的功能单元中的峰值检测、输入信息的确定、分压比的计算等信息处理是由该计算机执行的。以上是输入装置10的结构的说明。

接下来，使用图5和图6的流程图，对本实施方式的输入装置10执行的处理（输入装置10的动作）进行说明。首先，使用图5的流程图，对校准时执行的处理进行说明，然后，使用图6的流程图，对通过使用者的击打来进行信息输入时执行的处理进行说明。

在使用者对输入装置10进行了表示执行校准的操作情况下，或者在检测到耳机20新连接到输入装置10情况下，执行校准。在输入装置10中，首先，信号产生部14产生校准用信号（S01）。该信号例如是一定音量的正弦波。

该信号被输入到图2所示的基本电路11a的位置P2。该信号经由电阻器R2被输入到差动放大器111的正输入端子。另一方面，该信号经由电阻器R1被输入到与输入装置10连接的耳机20。从耳机20向基本电路11a的位置P1输出与输入的信号以及耳机20的参数对应的信号。从耳机20输出的信号被输入到差动放大器111的负输入端子。从差动放大器111输出对输入的两个信号进行差动放大而得到的击打信号，由分压比调整部13进行检测（S02）。另外，此时，假设耳机20不振动（未进行击打）。

根据检测出的击打信号，由分压比调整部13对电阻器R2的电阻值进行调整（S03）。具体地说，改变电阻值，搜索使击打信号的振幅最小的电阻值。此外，关于电阻器R2的电阻值的调整，也可以使用脉冲信号或频率变化的正弦波信号。此外，也可以检测耳机20的参数，根据该耳机20的参数来进行。在确定电阻器R2的电阻值后，将电阻器R2的电阻值控制成所确定的电阻值。

接下来，由击打检测部11设定振动检测参数（S04）。此时，继续由信号产生部14产生校准用信号。为了进行该设定，使用者多次对耳机20进行击打。另外，在输入装置10中，也可以在进行该处理之前，进行催促使用者击打的显示或者声音输出等的通知。由击打检测部11检测此时的击打信号，根据该击打信号，对作为振动检测参数的击打信号的电压值的阈值、电压值的变化量的阈值进行设定。

接下来，音量设定部15参照由击打检测部11设定的振动检测参数，设定输入到耳机20的声音信号的最大音量（S05）。以上是输入装置10的校准处理。之后，使用者能够通过对耳机20进行击打来进行信息输入。

接下来，使用图6的流程图，对在通过使用者的击打来进行信息输入时执行的处理进行说明。在进行该处理时，可以从耳机放大器30经由输入装置10向耳机20输入声音信号（也可以不输入）。

在本处理中，由击打检测部11检测击打信号（S11）。在使用者对耳机20进行击打的情况下，击打信号是与该击打对应的信号。接下来，击打检测部11使用在S04中设定的振动检测参数，根据检测出的击打信号来检测击打（对应的峰值）（S12）。在检测到击打时，将该情况从击打检测部11通知给输入信息确定部12。

接下来，输入信息确定部12根据由击打检测部11检测出的振动，确定输入的信息（S13）。具体地说，根据“双手模式”或“单手模式”中的任意一种设定，判定由击打检测部11检测出的振动节奏是否与如图4所示那样预先存储的某一个节奏一致。在判定为与某一个节奏一致的情况下，将与该节奏对应地存储的命令确定为输入的信息。在判定为与任意一个节奏均不一致的情况下，不进行信息的输入。

在确定了输入命令的情况下，将输入命令从输入信息确定部12输出到例如耳机放大器30等规定的输出目的地（S14）。

如上所述，在本实施方式的输入装置10中，在使用者对耳机20进行击打时，产生电信号，通过检测该电信号来检测耳机20的振动。然后，根据检测出的振动，确定输入的信息。即，使用者通过对耳机20进行振动（击打），能够对连接耳机的音响设备等进行输入命令等信息的输入。

如上所述，根据本实施方式，使用耳机20具备的扬声器单元21，实现了基于耳机20的输入，所以能够使用任意的耳机来进行基于耳机的输入。此外，只要检测由于振动而输出的电信号即可，所以能够简单地实现。

即，根据本实施方式，耳机不需要具备使用了用于输入信息的开关、触摸传感器、加速度传感器、或者其它传感器的输入单元。但是，为了能够进行更多的输入，也可以具备上述输入单元。

另外，即使使用进行全双工通信的现有技术，也能够检测耳机的击打。但是，在这些现有技术中，目的不是检测耳机的击打，目的是检测从外耳道漏出的声音。从外耳道漏出的声音与耳机的击打相比，信号的电平小得多。因此，需要进行考虑了相位差的复杂处理。另一方面，在本发明中，只把信号电平远远大于从外耳道漏出的声音的耳机击打作为对象。

因此，如上述的本实施方式那样，能够通过检测设置在耳机20与耳机放大器30之间的电阻器R1处的电位变化、更具体地说仅通过图2所示的不考虑相位差的差动放大器111来检测击打。该电路简单且能够小型化地安装，功耗更小。本发明与现有技术的主要区别在于，检测对象不同，本发明仅把击打作为对象，从而简单地实现了低功耗。即，根据本实施方式所记载的结构，能够适当、可靠且简易地实施本发明。

此外，如上所述，如果采用如本实施方式那样检测差动放大后的电位的结构，则能够减小从耳机放大器30输入到耳机20的声音信号的影响，能够适当地检测振动引起的电阻器的电位变化。

此外，如本实施方式所示，可以输入脉冲信号、或者频率变化的正弦波信号，对分压比和振动检测参数进行调整。根据该结构，能够更容易地根据耳机检测振动引起的电阻器的电位变化、来自击打信号的振动。由此，能够更适当地通过耳机进行输入。

此外，如上述的实施方式那样，作为校准，可以根据实际使用者的击打来设定振动检测参数。根据该结构，能够按照每个使用者的振动方式，容易地检测出振动引起的电阻器的电位变化。由此，能够进行与各使用者的振动方式对应的适当的基于耳机的输入。另外，关于振动的检测，不是必须利用所有上述方法，只要可检测从扬声器单元21输出的电信号，则可以使用任意的结构。

此外，如上述的实施方式那样，可以设定输入到耳机20的最大音量。根据该结构，能够防止输入到耳机20的声音信号导致的耳机20的振动的误检测。由此，能够防止输入到耳机的声音信号所导致的误操作等。

此外，如上述那样，可以根据振动（击打）的节奏，确定输入的信息。根据该结构，可以进行各种信息的输入，能够提高使用者的方便性。但是，输入的信息不是必须与振动的节奏对应，也可以构成为仅通过单一的振动来输入信息。

此外，为了能够通过上述模式设定单元进行设定，可以具有这样的模式：从一方的扬声器单元21输出声音信号，使另一方的扬声器单元21检测从使用者的外耳道漏出的声音。由此，例如，通过从上述一方的扬声器单元输出音乐等声音，将另一方的扬声器单元作为麦克风来使用，能够让使用者使用耳机进行通话。即，根据该结构，能够提高使用者的方便性。

在上述的实施方式中，输入装置10可以构成为与耳机20以及作为音响设备的耳机放大器30独立，但也可以与耳机放大器30构成为一体（作为耳机放大器30的一个功能）。或者，也可以构成为与耳机20一体。其中，在将输入装置10安装于耳机20的情况下，只能通过该耳机20利用本发明的功能。

以下，对用于更可靠地检测击打的方法进行说明。在图2所示的电路中，无论怎样调整电阻器R2的电阻值，也无法使与击打信号叠加的声音信号变为零。其原因是，由于耳机20具有电抗成分，相位发生偏移。如果使来自差动放大器111的正输入端子的输入的相位偏移（或者使来自负输入端子的输入的相位相反地偏移），则能够减小与击打信号叠加的声音信号。应偏移的相位量随着耳机20和作为对象的频率而不同。在本发明中，只要能够检测击打即可，所以没有必要严格地使相位量一致。由于与击打相伴的峰值具有的频率为200Hz以下，因此通过设定对于这种低频的典型的偏移量、将相位偏移电路导入图2的电路中，能够进一步减小与击打信号叠加的声音信号。由此，可以清晰地观测与击打相伴的信号，进行更稳定的击打检测。

此外，能够进行更稳定的击打检测。能够使用由软件构成的滤波器，根据耳机放大器30的输出值估计图2的位置P1处的电位。具体地说，在音源是数字信号的情况下，通过监视DA（数字-模拟）转换器，能够掌握耳机放大器30的输出值。此外，通过对耳机放大器30的输出值进行直接AD（模拟-数字）转换，能够掌握耳机放大器30的输出值。另一方面，关于耳机20的频率特性，可以通过例如脉冲响应来了解。根据这些，可以估计位置P1处的电位。

此外，观测位置P1处的电位。估计出的电位是不受使用者的击打的影响的电位，观测出的电位是受到使用者的击打的影响的电位。通过比较这些电位，可以使与击打相伴的信号更清晰，进行稳定的击打检测。在该方法的情况下，由于不需要信号的差动放大，所以图2所示的基本电路11a不是必需的。

标号说明

10…输入装置、11…击打检测部、11a…基本电路、R1～R4…电阻器、111…差动放大器、12…输入信息确定部、13…分压比调整部、14…信号产生部、15…音量设定部、16…模式设定部、20…耳机、21…扬声器单元、30…耳机放大器。

Claims (11)

1.一种输入装置，其与具备扬声器单元的耳机连接，其特征在于，该输入装置具备：

振动检测单元，其检测从所述扬声器单元输出的电信号，基于预先设定的振动检测参数，根据该检测出的电信号来检测所述耳机的振动；以及

输入信息确定单元，其根据由所述振动检测单元检测出的振动，确定输入的信息。

2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，

所述振动检测单元具备电阻器，通过检测该电阻器的电位变化来检测所述耳机的振动,该电阻器设置于向所述耳机输出声音信号的耳机放大器与该耳机之间。

3.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，

所述振动检测单元根据对所述电阻器的所述耳机放大器侧的电位的分压电位与该电阻器的所述耳机侧的电位进行差动放大后的电位，检测该电阻器的电位变化。

4.根据权利要求3所述的输入装置，其特征在于，

所述振动检测单元使对所述电阻器的所述耳机放大器侧的电位进行分压后的电位以及该电阻器的所述耳机侧的电位中的任意一方的相位偏移。

5.根据权利要求3或4所述的输入装置，其特征在于，

所述输入装置还具备分压比调整单元，该分压比调整单元根据连接的耳机，对所述耳机放大器侧的电位的分压的分压比进行调整。

6.根据权利要求5所述的输入装置，其特征在于，

所述输入装置还具备信号产生单元，该信号产生单元产生从所述电阻器的所述耳机放大器侧经由该电阻器向所述耳机输入的脉冲信号或频率变化的正弦波信号,

所述分压比调整单元检测由所述信号产生单元产生的脉冲信号或者正弦波信号的来自所述耳机的响应，根据该响应调整所述分压比。

7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的输入装置，其特征在于，

所述输入装置还具备信号产生单元，所述信号产生单元产生从所述电阻器的所述耳机放大器侧经由该电阻器向所述耳机输入的脉冲信号或频率变化的正弦波信号，

所述振动检测单元检测由所述信号产生单元产生的脉冲信号或者正弦波信号的来自所述耳机的响应，根据该响应设定所述振动检测参数。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的输入装置，其特征在于，

作为校准，所述振动检测单元检测从所述扬声器单元输出的电信号，设定振动检测参数。

9.根据权利要求7或8所述的输入装置，其特征在于，

所述输入装置还具备音量设定单元，该音量设定单元根据由所述振动检测单元设定的所述振动检测参数，设定输入到所述耳机的声音信号的最大音量。

10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的输入装置，其特征在于，

所述输入信息确定单元根据由所述振动检测单元检测出的振动的节奏，确定输入的信息。

11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的输入装置，其特征在于，

所述耳机具备两个扬声器单元，

所述输入装置还具备模式设定单元，该模式设定单元设定为这样的模式：使这两个扬声器单元中的一方输出声音信号，使另一方检测从佩戴所述耳机的使用者的外耳道漏出的声音。

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