CN104170403B - 用于声学输出音频的装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种装置和方法，用于响应于耦合到头戴式耳机的连接器的音频设备的数量、响应于那些音频设备中的任何音频设备是否提供多于一个的音频信道并且响应于完全缺失由任何音频设备提供的和来自该装置本身的功率源的电功率，来混合向头戴式耳机提供的第一音频信道和第二音频信道。

Description

用于声学输出音频的装置及方法

相关申请的交叉引用

本申请是通过引用将其公开内容结合于此、由Paul G.Yamkovoy 和MarkBergeron于2010年4月29日提交的第12/769,898号申请的部分继续申请。

技术领域

本公开内容涉及自动变更来自多个音频源的音频的混合用于向头戴式耳机的用户的耳朵的声学输出，该头戴式耳机包括具有自动可变更一键通(PTT)功能的双向通信头戴式耳机。

背景技术

双向通信头戴式耳机在许多类型的交通工具中以及与各种大型机械装置一起普遍使用，尤其是如下交通工具和机器，这些交通工具和机器产生高噪声环境或者通常在高噪声环境中被操作，从而无这样的头戴式耳机就会削弱与驾驶员、操作员或者飞行员的必要的双向通信。这样的噪声环境的示例包括飞机座舱、在商用卡车和拖拉机中的驾驶员隔间、在起重机和隧道钻孔机器中的操作员座舱以及在坦克和其它军用交通工具中的工作人员隔间。这样的交通工具和机器普遍包含对讲系统，该对讲系统提供将这样的头戴式耳机耦合到其的一个或者多个连接点。这样的对讲机通常与这样的头戴式耳机中的多个头戴式耳机配合，以使在这样的交通工具内或者紧接附近的人员能够相互通信，并且这样的对讲机通常包含使人员能够在与有一段距离的其他人员通信时使用这样的头戴式耳机的远程无线收发器。

近来已经希望进一步使这样的头戴式耳机除了能够耦合到交通工具或者大型机械装置的对讲系统之外，还能够耦合到人员可以随身携带的便携音频设备。因此，已经变得希望以如下方式实现头戴式耳机同时耦合到对讲系统和个人音频设备二者，该方式提供这样的组合的高度易用性并且包含用于在头戴式耳机失去它自己的功率源通常提供的功率的情况下维持高度功能性而未耗用头戴式耳机连接到的便携无线电或者其它设备的功率源的能力。

发明内容

一种装置和方法，用于响应于耦合到头戴式耳机的音频设备的数量、响应于那些音频设备中的任何音频设备是否提供多于一个的音频信道并且响应于完全缺失由任何音频设备提供的和来自该装置本身的功率源的电功率，来混合向头戴式耳机提供的第一音频信道和第二音频信道。

在一个方面中，一种装置，包括：第一耳机，第一声学驱动器被设置到第一耳机中以声学输出第一音频信道；第二耳机，第二声学驱动器被设置到第二耳机中以声学输出第二音频信道；第一连接器，用于实现将音频设备耦合到该装置；第二连接器，用于实现将音频设备耦合到该装置；以及耦合器。该耦合器耦合第一音频信道和第二音频信道，从而响应于以下各项之一，通过第一声学驱动器和第二声学驱动器二者声学输出相同音频：缺失通过第一连接器、通过第二连接器以及从该装置的功率源向该装置提供的电功率；或者音频设备，耦合到第一连接器和第二连接器中的仅一个连接器，其中该音频设备向该装置提供仅一个音频信道。

耦合器可以响应于音频设备向该装置提供耦合到第一连接器的多于一个的音频信道而阻止耦合第一音频信道和第二音频信道。进一步地，向该装置提供多于一个的音频信道的音频设备可以是ICS。

该装置也可以包括JFET偏置源，其被构造为从该装置的第一连接器、第二连接器和功率源中的任一项提供电功率；并且耦合器可以是JFET，其变成非导通，从而响应于JFET的栅极耦合到JFET偏置源，第一音频信道和第二音频信道不被耦合。

在另一方面中，一种方法，包括：监视装置的第一连接器；监视装置的第二连接器；以及操作耦合器，以将由该装置的第一声学驱动器将声学输出的第一音频信道耦合到由该装置的第二声学驱动器将声学输出的第二音频信道，从而响应于以下各项中的任一项，通过第一声学驱动器和第二声学驱动器二者声学输出相同音频：缺失通过第一连接器、通过第二连接器以及从该装置的功率源向该装置提供的电功率；或者音频设备，耦合到第一连接器和第二连接器中的仅一个连接器，其中该音频设备向该装置提供仅一个音频信道。

本发明的其它特征和优点将从以下描述和权利要求中变得清楚。

附图说明

图1a和图1b是头戴式耳机的变体的透视图。

图2是在图1a或者图1b的头戴式耳机的任一变体的一部分中可运用的电气架构的框图。

图3a和图3b各自是图2的框图的子集，而每幅图还描绘音频设备和用来附接那些音频设备的线缆的不同组合的附接。

具体实施方式

这里公开的内容和要求保护的内容旨在于适用于广泛多种头戴式耳机，即，用来以如下方式在用户的头部上或者周围佩戴的设备，在该方式中，至少一个声学驱动器被定位于耳朵附近，并且可能麦克风被朝着用户的嘴部附近(或者沿着他们的喉部或者在耳朵中)定位以实现双向音频通信。应当注意，虽然以某种详细程度呈现了包含一对声学驱动器(一个声学驱动器用于用户的耳朵中的每个耳朵)的头戴式耳机的具体实施例，但是具体实施例的这样的呈现旨在于通过示例有助于理解，而不应被解读为限制公开范围或者权利要求覆盖范围。

旨在于公开的内容和这里要求保护的内容适用于也提供有源降噪(ANR)、无源降噪(PNR)或者二者的组合的头戴式耳机。旨在于公开的内容和这里要求保护的内容适用于如下头戴式耳机，这些头戴式耳机被构造为通过有线连接与至少一个对讲系统和/或至少一个无线电连接，但是其还可以被构造为通过有线连接和/或无线连接来连接到任何数目的附加设备。旨在于公开的内容和这里要求保护的内容适用于具有物理配置的头戴式耳机，这些物理配置被构造为在用户的一个或者两个耳朵附近被佩戴，包括但不限于具有一个或者两个耳机的头上(over-the-head)头戴式耳机、颈后(behind-the-neck)头戴式耳机、包含至少一个耳机和在颈部上或者周围佩戴的物理上分开的麦克风的两件式(two-piece)头戴式耳机以及包含一个或者多个耳机和一个或者多个麦克风以实现音频通信的帽子或者头盔。公开的内容和这里要求保护的内容适用的头戴式耳机的更多其它实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。

图1a描绘具有“头上”物理配置的头戴式耳机1000的实施例。头戴式耳机1000包含头部组件100、控制盒200和一个或者多个线缆 300a、300b和/或300c。头部组件100包含各自分别包含声学驱动器 115a和115b的一对耳机110a和110b、将耳机110a和110b耦合在一起的头带120、从耳机110b延伸以支撑通信麦克风135的麦克风杆 130以及将耳机110b耦合到控制盒200的线缆140。控制盒200包含外壳210、可手动操作的一键通(PTT)开关215以及一对连接器220a 和220b，一个或者多个线缆300a-c可以通过该对连接器耦合到控制盒200。线缆300a-c中的每个线缆被配置为使如下一个或者多个音频设备能够耦合到控制盒200，具体地，为以下各项中的一项或者多项：无线电700、交通工具对讲系统(ICS)800(并且可能通过ICS 800 耦合到交通工具无线电850)、无线电900和音频源950。

应当注意，虽然描绘头部组件100而线缆140和麦克风杆130二者耦合到耳机110a和110b中的相同耳机，但是头部组件100的其它配置是可能的，其中它们耦合到耳机110a和110b中不同的耳机。应当注意，虽然以如下方式描绘线缆140，该方式暗示线缆140耦合到耳机110b和控制盒200二者而无连接器，从而线缆140不可从这些部件中的任何部件分开，但是其它配置是可能的，其中连接器(未示出)用来将线缆140耦合到这些部件之一或者二者。应当注意，虽然描绘控制盒200为相对于头戴式耳机1000的其它部件具有特定形状和特定尺寸，但是控制盒200可以具有多种尺寸和形状中的任何尺寸和形状。另外，虽然描绘控制盒200为在物理上不同于头部组件100 的所有部件，但是头戴式耳机1000的其它配置是可能的，其中控制盒200被集成到耳机110a或者110b之一中(从而PTT开关215可以被设置于耳机110a或者110b中的一个或者另一耳机的外壳上，或者沿着一个或者多个线缆敷设分节承载PTT开关215中的一个或者多个 PTT开关——见图1b)，或者以某种其它方式被集成到头部组件100 中。应当注意，虽然描绘连接器220a和220b为设置于控制盒200的外壳210上，但是其它配置是可能的，其中连接器220a和220b之一或者二者与外壳210分开并且经由一个或者多个线缆(未示出)耦合到外壳210。应当注意，虽然描绘线缆300a-c中的每个线缆为在两端上具有连接器，但是线缆300a-c中的一个或者多个线缆的其它配置是可能的，其中仅在被配置为耦合到控制盒200的末端上有连接器。

头部组件100被头带120给予它的头上物理配置。根据耳机110a 和110b中的每个耳机相对于人耳的耳廓的典型尺寸而言的尺寸，耳机110a和110b中的每个耳机可以是“在耳朵上”(也常称为“耳上 (supra-aural)”)或者“在耳朵周围”(也常称为“环耳(circum-aural)”) 的耳杯(earcup)形式。如将更具体说明的那样，分别在耳机110a和 110b中的每个耳机中提供声学驱动器115a和115b使头戴式耳机1000 能够向用户声学输出两信道音频(例如立体声音频)。然而，重要的是注意到对讲系统(例如ICS 800)普遍提供两信道音频，其中两个音频信道未必代表具有如下关系(比如“左”和“右”)的公共音频段，该关系向用户提供空间效果(两个信道可以用其它方式有关，或者可以在两个信道上提供完全相同的音频)。麦克风杆130在头部组件100 被正确佩戴、从而耳机110a和110b在用户的耳朵中的对应耳朵附近时，将通信麦克风135定位于头戴式耳机1000的用户的嘴部附近。然而，尽管在图1a中描绘头部组件100的这一特定物理配置，但是本领域技术人员将容易认识到头部组件可以采用多种其它物理配置中的任何物理配置。举例而言，备选实施例可以包含头带120的在适当位置的“头后”或者“颈后”(例如可以称为“颈带”)带变体，可以将通信麦克风135定位于耳机110a和110b中的一个或者另一耳机的一部分上(而不是在麦克风杆130的末端)，和/或可以被构造为允许线缆140和麦克风杆130之一或者二者可附接到耳机110a和110b中的任一耳机。

如描绘的那样，线缆300a使无线电700能够耦合到连接器220a，线缆300b使ICS800能够耦合到连接器220b(并且通过ICS 800也可能耦合到无线电850)，并且线缆300c使无线电900和音频源950 中的任一个或者二者能够耦合到连接器220b。无线电700可以通过线缆300a耦合到控制盒200，以及通过线缆300b将ICS 800(并且可能还有无线电850)或者通过线缆300c将无线电900和音频源950之一或者二者耦合到控制盒200。如将更具体说明的那样，控制盒200的混合电路实现这些音频设备(即无线电700、ICS 800、无线电850、无线电900和音频源950)的各种组合输出至头戴式耳机1000的用户的耳朵的音频的各种混合形式。也如将说明的那样，执行混合的确切方式响应于这些音频设备中的哪些音频设备耦合到控制盒200和/或是活跃的而自动改变。

如描绘的那样，PTT开关215是转动的3位置摇杆开关，该摇杆开关具有朝着位置之一的弹簧式偏置并且可由头戴式耳机1000的用户操作到其它两个位置中的任一位置，以使用户能够有选择地使用可以在任何给定的时间耦合到连接器220a和/或220b的多个音频设备中的仅一个音频设备(例如，无线电700、无线电900、ICS 800或者通过ICS 800的无线电850)的一键通功能。换而言之，用户可以与PTT 开关215的表面(或者表面的一部分)相抵按压他们的食指，以运用它的转动动作来选择和从事(engage)一个音频设备的PTT功能，或者用户可以与不同表面(或者相同表面的不同部分)相抵按压他们的第二手指，以运用它的转动动作来选择和从事另一音频设备的PTT 功能。旨在于关联不同位置中的不同位置与选择一个音频设备、选择另一音频设备或者不选择任何音频设备将固有地防止用户意外地同时选择和从事多于一个的音频设备的PTT功能。然而，应当注意备选实施例是可能的，其中提供旨在于允许用户同时从事多于一个的音频设备的PTT功能的不同形式的PTT开关215和/或PTT开关215中的多个PTT开关(诸如用于每个音频设备的单独的PTT开关，如以图 1b中的一个示例形式所描述的那样)。

设想头戴式耳机1000良好地适合用于由如下人员使用，这些人员既在交通工具(该交通工具具有其中安装的ICS 800以实现他们之间的通信)内的噪声环境中行进，又在该交通工具以外的噪声环境中协作地工作而依赖于他们中的每个人携带的无线电(比如无线电700) 以实现他们之间的通信。还设想交通工具可以包含交通工具无线电 850(可通过ICS 800访问)，人员中的一个或者多个人员可以携带另一无线电，和/或人员中的一个或者多个人员可以携带输出音频的另一音频设备(比如音频源950)。这样的使用的一个示例是在军用交通工具(有轮交通工具、具有轨道的交通工具、直升机、小型机动船艇等)中的士兵的使用，该军用交通工具具有ICS 800并且可能也具有交通工具无线电850。如军用通信领域技术人员将熟悉的那样，这样的交通工具内部常常有噪声，从而有必要提供ICS 800以使人员能够相互听见通话。另外，根据在这样的交通工具到达的目的地的条件，战场声音和/或巡逻或者参与战斗的人员的物理分开经常需要使用人员中的每个人员携带的无线电以同样相互听见通话。进而另外，这样的人员中的一个或者多个人员也可以携带另一无线电以跨越与更多其他人员的、可能是在另一交通工具中的人员(例如在后备飞机中的飞行员)的更大距离来通信。进而另外，这样的人员中的一个或者多个人员也可以携带输出音频的另一设备(即另一音频源)，比如通话全球定位系统(GPS)设备等。然而，应当注意这一设想的军用示例不是头戴式耳机1000或者具有相似配置的其它头戴式耳机的仅有可能应用。另一设想的应用是在推进器飞行器或者直升机中的飞行员和乘客的应用，其中也需要对讲系统(例如ICS 800)用于这样的人们相互听见通话。另外，这样的人们可能需要运用他们随身携带的无线电，以在他们的飞机在噪声位置(可能由于引擎的运行和/或推进器在运动中引起的空气运动)的地面上时继续能够相互听见通话。

图1b描绘头戴式耳机1000的备选实施例，其中控制盒200的许多功能和部件中的至少一些部件被包含于耳机110a和110b之一或者二者中而不同在于PTT开关。取而代之，图1a的单个PTT开关215 已经被替换为多个PTT开关215，一个PTT开关用于线缆140的Y 线缆变体的每个支路，每个支路的末端具有设置于其上的连接器220a 和220b之一，但是如本领域技术人员将容易认识的那样，线缆140 和多个PTT开关215的其它配置是可能的。在更多另一实施例中， PTT开关215中的多个PTT开关中的每个PTT开关可以被设置于线缆300a、300b和300c中的每个线缆的一部分上。

图2提供用于至少混合电路的可能电气架构2000的各部分的部分示意框图，该混合电路可以由在图1a和图1b中描绘的头戴式耳机 1000的变体中的任一变体运用。换而言之，用相当细节描绘与头戴式耳机1000的具体方面的呈现和理解相关的一些导线和电路部件，而用更少细节描绘或者完全不描绘不这样相关的其它导线和其它部件，以避免从那些特定方面的呈现和理解分散注意力。因此，例如未描绘每个部件的操作所需要的每个电源连接以及在音频信号的输送中需要的每个接地返回路径。另外，虽然在图1a和图1b中描绘的头戴式耳机1000的两个变体包含打算在实现双向音频通信时运用的通信麦克风135，但是在图2中的电气架构2000的呈现中未描绘通信麦克风 135、它的支持部件(例如预放大器等)及其电气连接，并且同样，这不应被解读为指示通信麦克风135及其支持部件不存在。

在描绘的部件之中，电气架构2000包含声学驱动器115a和115b 中的至少一些声学驱动器；可能包括PTT开关215(可能多于一个)；连接器220a和220b；多个电阻器232a、232b、233、236和248；一对音频放大器242a和242b；旁路电路243；有源耦合器245；JFET249；包含混合电路240并且可能也包含PTT电路250的控制电路260；功率源290；耦合器292；JFET偏置源294；以及多个二极管295a、295b 和295c。可以在贯穿头戴式耳机1000的结构的不同位置设置在图2 中描绘的电气部件中的不同部件。在具有与在图1a中描绘的物理配置至少有些相似的物理配置的头戴式耳机1000的实施例中，声学驱动器115a和115b、音频放大器242a和242b以及旁路电路243可以被完全设置于耳机110a和110b的外壳之中(和/或头部组件100内的别处)并且经由线缆140电耦合到电气架构2000的描绘的部件中的其余部件中的许多部件。在具有与在图1b中描绘的物理配置至少有些相似的物理配置的头戴式耳机1000的实施例中，连接器220a和 220b可以被设置于线缆140的一端并且经由线缆140电耦合到可以大部分或者完全设置于头部组件100的部分内的、电气架构2000的描绘的部件中的其余部件中的许多部件。

连接器220a和220b包含接地触点，这些接地触点耦合到接地导线221，头戴式耳机1000的各种其它部件也耦合到该接地导线，这些部件至少包括音频放大器242a和242b、控制电路260以及功率源290 (如具体描绘的那样)。连接器220a包含耦合到音频导线222a的音频触点，该音频导线耦合到电阻器232a，并且连接器220b包含耦合到音频导线222b和223的音频1触点和音频2触点二者，这些音频导线分别耦合到电阻器232b和233。连接器220a包含一对栅极触点，该对栅极触点之一耦合到栅极导线224a，该栅极导线耦合到电阻器 248、JFET 249的栅极输入和耦合器292。连接器220b包含一对栅极触点，该对栅极触点之一耦合到栅极导线224b，该栅极导线耦合到连接器220a的栅极触点中的另一栅极触点，并且该对栅极触点中的另一栅极触点耦合到栅极导线224c，该栅极导线耦合到耦合器292和 JFET偏置源294的输出。连接器220a包含耦合到无线电连接导线 226a的无线电连接触点，该无线电连接导线耦合到控制电路260，并且连接器220b也可以包含耦合到无线电连接导线226b的无线电连接触点，该无线电连接导线也可以耦合到控制电路260。连接器220b 也包含耦合到ICS连接导线227的ICS连接触点，该ICS连接导线也耦合到控制电路260。连接器220a和220b各自包含PTT触点，每个 PTT触点分别耦合到两个PTT导线228a和228b之一，这些PTT导线各自分开地耦合到控制电路260。连接器220a包含耦合到功率导线 229a的功率触点，该功率导线又耦合到二极管295a的正极，并且连接器220b包含耦合到功率1导线229b和功率2229c的两个功率触点，其中功率1导线229b又耦合到二极管295b的正极并且功率2导线229c耦合到功率源290和耦合器292的控制输入。

功率源290耦合到功率2导线229c使功率源能够在ICS耦合到连接器220b时被再充电和/或暂时替换为ICS提供的电功率。功率源 290的输出耦合到功率导线299以向二极管295c的正极以及向至少音频放大器242a和242b提供电功率(使用接地导线221作为用于电流的返回路径)。所有三个二极管295a、295b和295c的负极相互耦合而它们的公共节点296还耦合到至少控制电路260和JFET偏置源 294。二极管295a-c的这一布置使电功率能够从功率源290、耦合到连接器220a的音频设备和/或耦合到连接器220b的音频设备中的任何部件向至少控制电路260和JFET偏置源294提供，但是未在这些电功率源中的两个或者更多电功率源之间输送电功率。因此，尽管音频放大器242a-b仅被包含到头戴式耳机1000中的功率源290(或者仅被暂时替换功率源290的ICS)供应电功率，但是控制电路260和JFET 偏置源294能够被前述三个可能电功率源中的任何一个电功率源提供电功率。这认识到如下可能性，即耦合到触点(这些触点分别耦合到连接器220a或者220b中的任一连接器的功率导线229a或者功率1 导线229b)的音频设备将提供具有如下电容容量的电功率，该电容容量限于这样的程度，该程度能够满足向控制电路260和JFET偏置源 294(这样的音频设备的典型示例是无线电)供电的相对更小的需求，但是不能满足音频放大器242a-b的相对更大的需求。取而代之，向音频放大器242a-b提供电功率的相对更大的需求由功率源290(或者通过功率2导线229c暂时由ICS)满足。如本领域技术人员将容易认识的那样，交通工具装配的ICS通常具有对由耦合到该交通工具的引擎的交流发电机或者其它发电机提供的电功率的接入，并且因此通常具有充分容量以满足那些相对更大的需求，以及满足对功率源290再充电(其中功率源290是可再充电电池)的需求。另外，功率源290被具体地选择为能够在来自ICS的电功率不可用的时候满足那些相对更大的需求。设想功率源290是电池，但是其它电功率源形式是可能的。

电阻器232a和233相互耦合，而它们的公共节点225a还耦合到音频放大器242a的输入和旁路电路243的输入以及耦合到有源耦合器245和JFET 249二者。电阻器232a和233配合以用作分别经由音频导线222a和经由音频2导线223接收的音频信号的无源混合器。电阻器232b和236相似地相互耦合，而它们的公共节点225b还耦合到音频放大器242b的输入和旁路电路243的另一输入以及耦合到有源耦合器245和JFET 249二者。电阻器232b和236工作用于使经由音频1导线222b接收的音频信号受到经由音频导线222a或者音频2 导线223接收的音频信号受到的相同衰减程度。这样做是为了平衡由声学驱动器115a和115b向头戴式耳机1000的用户的每个耳朵声学输出的无论任何音频的幅度。因此，电阻器232a、232b、233和236 形成无论任何音频设备耦合到连接器220a-b都维持在节点225a和 225b上的信号之间的幅度平衡的一对混合电路230。

音频放大器242a和242b的输出分别耦合到声学驱动器115a和 115b。旁路电路243的分开的输出也耦合到声学驱动器115a-b中的每个声学驱动器。在头戴式耳机1000的正常操作(其中电功率由功率源290提供给音频放大器242a和242b)期间，音频放大器242a和242b放大在它们的输入接收的音频信号并且用那些音频信号的放大形式分别驱动声学驱动器115a和115b。虽然未具体示出，但是可手动操作的控件可以被包含到头戴式耳机1000的耦合到音频放大器 242a和242b的一部分中以调整它们的增益，并且由此调整声学驱动器115a和115b用来向头戴式耳机1000的用户声学输出音频的幅度。在头戴式耳机1000的操作(其中电功率不由功率源290提供(例如其中功率源290被耗尽和/或从头戴式耳机1000断开))期间，音频放大器242a和242b可以被去除功率并且中止工作用于提供音频信号的放大。响应于这一电功率的丢失，旁路电路243将电阻器232a和 233的公共节点225a电耦合到声学驱动器115a并且将电阻器232b 和236的公共节点225b耦合到声学驱动器115b，由此允许耦合到连接器220a和/或220b的无论任何音频设备用音频信号更直接地驱动声学驱动器115a和/或115b。

控制电路260运用一种或者多种可能的技术监视连接器220a和 220b，以确定某个形式的音频设备是否耦合到它们中的任一个和/或这样的(多个)音频设备是什么(例如标识无线电或者ICS被这样耦合)。控制电路260可以简单地监视比如无线电连接导线226a-b和/或ICS 连接导线227这样的导线的状态，例如在预定电压范围内的电压被驱动到这些导线中的一个或者多个导线上，和/或这些导线中的一个或者多个导线耦合到接地导线221(这实际上可以与0电压水平被驱动到这些导线中的一个或者多个导线上相同)。备选地和/或附加地，控制电路260可以通过附加电路(这用虚线来描绘)间接耦合到音频导线 222a、音频1导线222b和/或音频2导线223中的一个或者多个导线，以允许控制电路260协调将电压水平和/或预定特性的信号有选择地驱动(即注入已知特性的信号)到这些导线中的一个或者多个导线上，并且监视产生的电阻水平、电流水平和/或电压水平以确定是否有与这些导线中的一个或者多个导线耦合的音频设备。也备选地和/或附加地，控制电路260可以耦合到在通信麦克风135与连接器220a和220b 中的每个连接器之间输送信号的导线，并且对于麦克风偏置电压水平的存在(或者不存在)监视这些导线或者向那些导线上注入已知特性的信号。

无论控制电路260运用什么机制来标识音频设备何时耦合到连接器220a-b中的任一连接器和/或标识它们是什么音频设备，混合电路240(以及PTT电路250(如果存在))都运用控制电路260确定涉及音频设备连接的什么方面以控制用于由声学驱动器115a-b输出的音频被混合的方式(以及可能也控制PTT开关215可以被操作到的不同位置被使用的方式)。例如，关于混合用于由声学驱动器输出的音频，混合电路240有选择地操作(它被耦合到的)有源耦合器245，以根据是否有通过耦合到连接器220a和/或220b的无论任何(多个) 音频设备正在向节点225a和225b中的仅一个或者两个节点供应的音频而电耦合或者不电耦合节点225a和225b。具体而言，如果有耦合到连接器220a-b之一的仅单个无线电，从而正在向节点225a-b中的仅一个节点供应音频，则混合电路240操作有源耦合器245以将节点 225a-b耦合在一起，从而在这两个节点上供应这样的音频，从而用户听见正在向两个耳朵呈现的这一音频。相比之下，如果有多个音频设备(例如两个无线电的组合，或者无线电与ICS的组合)造成正在向两个节点225a-b供应音频，则混合电路240操作有源耦合器245以不耦合这些节点，由此允许可以在节点225a-b中的每个节点上是不同音频的音频保持分开。

向用户的耳朵中的每个耳朵提供分开的音频可以允许用户容易标识用户正在收听的给定音频段的源。例如，如果两个无线电耦合到头戴式耳机1000(例如一个无线电耦合到连接器220a-b中的每个相应连接器)，从而每个无线电在节点225a和225b中的分开节点上供应音频，则头戴式耳机1000的用户可以容易标识它们正在通过给定音频段被呈现到的哪个耳朵、通过哪个无线电接收该音频段。也例如，如果无线电和ICS耦合到头戴式耳机1000，则ICS往往提供将被驱动到节点225a和225b二者上的两信道音频这样的事实将允许用户区分ICS提供的音频段和无线电提供的通常将被驱动到节点225a和 225b中的仅一个节点上的音频段。

关于PTT开关215，认识到在比如在图1a中描绘的其中有能够被操作为从事多个音频设备之一的PTT功能的单个PTT开关215的实施例这样的实施例中，PTT电路250可能被包含到控制电路260中并且PTT开关215可能耦合到控制电路260，但是在比如在图1b中描绘的其中有用于每个音频设备的分开的PTT开关215的实施例这样的实施例中可能不是这样，以虚线形式描绘PTT开关215和关联的 PTT电路250。在PTT电路250被这样包含并且有这样耦合的单个 PTT开关215的情况下，PTT电路250可以根据耦合到连接器220a-b 的音频设备的数量和/或类型将从事一个或者多个音频设备的PTT功能的能力指派到PTT开关215的一个或者多个可能位置。例如，在仅一个音频设备(例如单个ICS或者单个无线电)耦合到连接器220a 或者220b之一并且无音频设备耦合到那些连接器中的另一连接器的情况下，PTT电路250可以将激活该一个音频设备的PTT功能的能力指派到PTT开关215可以被操作到的可能位置中的多于一个的位置。然而，一旦第二音频设备也被耦合(例如两个无线电，或者无线电和 ICS)，则PTT电路250将把激活两个音频设备之一的PTT功能的能力指派到PTT开关215的可能位置之一，而将把激活两个音频设备中的另一音频设备的PTT功能的能力指派到PTT开关215的可能位置中的另一位置。

设想在正常操作期间，如果也不是有一个或者多个音频设备耦合到连接器220a-b，则电功率将由至少功率源290提供(或者经由功率 2导线229c通过功率源290由ICS暂时提供)，并且因此，设想电功率将可用于控制电路260的正常操作，以使控制电路260能够操作有源耦合器245。作为对于可以在包括飞机在内的一些交通工具中发现的各种ICS变体熟悉的那些人，一些ICS变体可以仅在音频1导线 222b或者音频2导线223之一上输出音频，而其它变体在这两个导线上输出音频。响应于耦合到控制电路260的可手动操作的控件(未示出)的手动操作，或者响应于由控制电路260执行的这两个导线的测试结果(这些结果揭示给定的ICS是否正在一个或者两个导线上输出音频)，控制电路260可以操作有源耦合器245以将节点225a和225b 耦合在一起，以实现由该给定的ICS通过音频1导线222b或者音频 2导线223中的仅一个导线提供音频，以向用户的两个耳朵提供。

然而，如果电功率从功率源290不可用(例如功率源290在其中功率源290是电池的实施例中被耗尽)并且从耦合到连接器220a-b 的任何音频设备不可用，则JFET 249提供可以通过其有选择地耦合节点225a和225b的备选耦合器。栅极导线224a通过电阻器248将JFET 249的栅极输入耦合到接地导线221，并且JFET 249的栅极输入到接地的这一耦合具有使JFET 249变成导通的效果，由此用作耦合节点225a和225b的耦合器，除非栅极导线224a被驱动到由JFET 偏置源294输出的负电压水平。如不久将具体说明的那样，栅极导线224a根据什么线缆耦合到连接器220a和220b而有选择地耦合到 JFET偏置源294的输出(即耦合到栅极导线224c)。因此，JFET 249 能够在栅极导线224a和224c不耦合时或者在无向JFET偏置源294 提供的电功率(从该电功率生成它的负电压水平输出)时变成导通(并且因此耦合节点225a和225b)。在电气架构2000的混合电路的一个可能的变化中，有源耦合器245可以被替换为直接或者间接耦合到 JFET 249的控制电路260以允许控制电路260操作JFET 249以有选择地耦合节点225a和225b。可以是控制电路260以如下方式耦合到 JFET偏置源294，该方式使控制电路260能够在控制JFET 249时以某种方式运用JFET偏置源294。以这一方式，除了是节点225a和225b 的备选耦合器之外，JFET 249还可以在控制电路260的有源控制之下用作这两个节点的有源耦合器。

一起解读的图3a和图3b描绘运用图2的电气架构2000(包括混合电路)的头戴式耳机1000的实施例的各种可能的耦合配置，其中运用线缆300a-c中的不同可能线缆或者组合以将音频设备中的不同可能音频设备或者组合耦合到连接器220a和/或220b。应当注意，在图3a和图3b中的每幅图中描绘的内容是在图2中描绘的电气架构 2000的部分的子集。为了减少注意力分散并且增强易于理解，在图 3a和图3b中描绘的子集排除在图2中描绘的但是与关于图3a-b呈现的并且将讨论的部件无关的一些部件。图3a-b和伴随这些图的以下文字更以各种音频设备向头戴式耳机1000提供的音频如何被混合用于在包括其中电功率不可用的实例的各种境况之下经由声学驱动器 115a-b到用户的耳朵的声学输出的方面为中心。

图3a描绘如下耦合配置，其中无线电700经由线缆300a耦合到连接器220a，并且其中无线电900经由线缆300c耦合到连接器220b。在经由线缆300a将无线电700耦合到连接器220a的情况下，无线电 700通过线缆300a和连接器220a耦合到至少接地导线221、音频导线222a、PTT导线228a和功率导线229a。在经由线缆300c将无线电900耦合到连接器220b的情况下，无线电900通过线缆300c和连接器220b耦合到至少接地导线221、音频1导线222b、PTT导线228b 和功率1导线229b。连接器220b的ICS连接导线227和功率2导线 229c未被耦合。

在分别将线缆300a和300c耦合到连接器220a和220b的情况下，在这些线缆内的导通回路将无线电连接导线226a和226b耦合到接地，作为其中向控制电路260提供两个无线电耦合到头戴式耳机1000 这样的指示的一种可能方式。然而，如先前讨论的那样，可以在其它实施例中运用其它机制以使控制电路260能够标识耦合到头戴式耳机 1000的音频设备的类型和数量。通过在线缆300a内的导通回路将无线电连接导线226a耦合到接地也将混合电路230的耦合到节点225b 的部分耦合到接地。在线缆300c内，另一导通回路将音频2导线223 耦合到接地，由此也将另一混合电路230的耦合到节点225a的部分耦合到接地。以这一方式，使两个混合电路230对向节点225a和225b 输送的无论任何音频信号提供相对相似程度的衰减。

在产生所有这些耦合的情况下，无线电700能够向音频导线222a 输出音频信号，并且无线电900能够向音频1导线222b输出音频信号。只要未通过有源耦合器245(参照图3)或者JFET 249耦合节点 225a和225b，从无线电700和900中的不同无线电向头戴式耳机1000 的用户的每个耳朵提供音频。同样，已经发现这在使用户能够快速确定该用户正在通过哪个无线电听见某人以便更容易维持可以同时向用户通话的不同个人的位置的清晰脑海画面时是有利的。

在分别将线缆300a和300c耦合到连接器220a和220b的情况下，在这些线缆内的其它导通回路将栅极导线224a耦合到栅极导线224b 并且还将栅极导线224b耦合到栅极导线224c。以这一方式，JFET偏置源294的输出通过这些导线和导通回路耦合到JFET 249的栅极。在如此耦合JFET偏置源294和JFET 249的情况下，JFET 249的栅极输入的通过电阻器248的接地可以通过直接提供JFET偏置源294的负电压水平输出来克服，由此防止JFET 249变成导通的并且由此防止节点225a和225b通过JFET 249来耦合，从而这两个节点的音频将被混合。然而，这假设线缆300a和300c分别保持耦合到连接器220a 和220b，并且这假设向JFET偏置源294提供来自以下各项中的至少一项的电功率：通过功率导线229a和二极管295a的无线电700，通过功率1导线229b和二极管295b的无线电900，和/或通过功率导线299和二极管295c的功率源290。如果线缆300a或者300c中的任一线缆未被耦合，或者如果JFET偏置源294为了生成它的负电压水平输出而需要的电功率未被这三个功率源中的任何功率源提供，则JFET 249的栅极输入变成通过电阻器248接地并且JFET 249变成导通，从而它耦合节点225a和225b。

依赖于线缆300a和300c二者分别保持耦合到连接器220a和220b 用于将JFET偏置源294的输出耦合到JFET 249的栅极输入提供一种用于使节点225a和225b在无线电700或者900之一未被它的在线缆 300a或者300c中的关联线缆耦合到头戴式耳机1000时被耦合的机制。在无线电700和900二者被这些线缆耦合到头戴式耳机1000的情况下，从这些无线电中的每个无线电到不同耳朵的音频的分开呈现未被JFET 249的操作改变。然而，在这些无线电中的仅一个无线电被连接的情况下，使来自这些无线电中的剩余无线电的将向用户的耳朵中的仅一个耳朵呈现的音频通过节点225a和225b的通过JFET 249 的耦合被呈现给用户的两个耳朵，由此允许用户运用两个耳朵更好地收听仍然耦合到头戴式耳机1000的该一个无线电。

用于依赖于由无线电700或者900中的任一无线电或者从功率源290提供的电功率以向JFET偏置源294供应使JFET 249不变成导通所需要的电功率的能力提供一种用于使节点225a和225b在无电功率从这三个源中的任何源可用时被耦合的机制。假设来自所有这三个源的电功率的这样的缺失是异常境况。对于无线电，相对普遍提供某个形式的电功率用于由可以耦合到它们的各种附件使用；除非功率源 290被完全耗尽，它应当能够提供JFET偏置源294需要的相对少量的电功率(该电功率如先前讨论的那样是比音频放大器242a-b需要的电功率少得多的电功率)。因此，如果无来自这三个源中的任何源的可用于JFET偏置源294的电功率，则假设无正在向音频放大器242a-b 和向控制电路260提供的电功率。在这样的境况之下，旁路电路243 将通过分别将节点225a和225b直接耦合到声学驱动器115a和115b 以允许无线电700和/或900更直接地驱动它们来响应。假设由于音频放大器242a-b的放大的这一损失，向头戴式耳机1000的用户的耳朵提供的音频将具有更低音量，并且由此更难以让用户听见。在由这一电功率缺失使JFET 249耦合节点225a和225b的情况下，头戴式耳机1000的用户能够使用两个耳朵以听见由无线电700和900中的任一无线电提供的音频，这可以证明希望允许用户在已经失去这样的音频放大的境况之下更容易听见这些无线电中的每个无线电的音频。

在图3a中描绘的情况的一个可能变化中，线缆300c可以提供用于将第三音频设备耦合到头戴式耳机1000的能力，该第三音频设备仅能向头戴式耳机1000输出音频而不能双向通信。更具体而言，线缆300c可以取代如图所示将音频2导线223耦合到接地而实现音频源950耦合到头戴式耳机1000，从而音频源950将通过音频2导线 223向头戴式耳机1000提供音频。利用线缆300c的这样的变化，耦合到节点225a的混合电路230将混合由无线电700经由音频导线222a 提供的音频与由音频源950经由音频2导线223提供的音频。如先前讨论的那样，音频源950可以是多种音频设备(即提供音频输出的设备)中的任何设备，包括但不限于通话GPS设备、通话环境感测设备(例如通话化学、生物或者放射危险感测设备)等。

图3b描绘如下耦合配置，其中无线电700经由线缆300a耦合到连接器220a，并且其中ICS 800经由线缆300b耦合到连接器220b。如在图3a中描绘的耦合配置中那样，在经由线缆300a将无线电700 耦合到连接器220a的情况下，无线电700通过线缆300a和连接器220a耦合到接地导线221、音频导线222a、PTT导线228a和功率导线229a。在经由线缆300b将ICS800耦合到连接器220b的情况下，ICS 800 通过线缆300b和连接器220b耦合到接地导线221、音频1导线222b、音频2导线223、ICS连接导线227、PTT导线228b和功率2导线229c。连接器220b的栅极导线224b-c、无线电连接导线226b和功率1导线 229b未被耦合。

在将线缆300a和300b分别耦合到连接器220a和220b的情况下，在这些线缆内的传导回路将无线电连接导线226a耦合到接地并且通过在功率导线229c上的ICS 800将ICS连接导线227耦合到功率输出，作为向控制电路260提供ICS和无线电耦合到头戴式耳机1000这一指示的一种可能方式。同样，通过在线缆300a内的传导回路将无线电连接导线226a耦合到接地也将混合电路230的耦合到节点 225b的部分耦合到接地。与在图3a中描绘的线缆300c的变体内不同，音频1导线222b和音频2导线223二者耦合到ICS 800，并且二者不在线缆300b中通过传导回路耦合到接地。以这一方式，使耦合到节点225a的混合电路230混合由无线电700经由音频导线222a提供的音频与由ICS 800经由音频2导线223提供的音频，并且使耦合到节点225b的混合电路230在与经由音频2导线223提供的音频受到的衰减的程度相似的程度上衰减由ICS 800经由音频1导线222b提供的音频。

在产生所有这些耦合的情况下，无线电700能够向音频导线222a 输出音频信号，并且ICS 800能够向音频1导线222b和音频2导线 223二者输出音频信号。只要不通过有源耦合器245(参照图3)或者 JFET 249耦合节点225a和225b，向头戴式耳机1000的用户的两个耳朵提供来自ICS 800的音频，而向仅一个耳朵提供来自无线电700 的音频。与从两个无线电向每个耳朵分开地提供单耳音频相似，已经发现，伴随有向仅一个耳朵提供无线电700的单耳音频的、向两个耳朵提供ICS 800的双耳音频在使用户能够快速确定他们是否正在通过无线电或者通过ICS听见某人以便更容易维持可以正在与用户通话的不同个人的位置的清晰的脑海画面时是有利的。

以与在分别将线缆300a耦合到连接器220a的图3a中描绘的方式有些相似的方式，在图3b中将线缆300a耦合到连接器220a的情况下，在线缆300a内的传导回路将栅极导线224a耦合到栅极导线224b。然而，不同于在图3a中描绘的方式，线缆300b不包含用于将栅极导线224b耦合到栅极导线224c的传导回路。取代依赖于在线缆内的传导回路将JFET偏置源294的输出耦合到JFET 249的栅极，运用经由功率2导线229c从ICS 800接收电功率作为给耦合器292的用于将栅极导线224a直接耦合到栅极导线224c的信号。同样，这允许通过直接提供JFET偏置源294的负电压水平输出来克服JFET 249的栅极输入的通过电阻器248的接地，由此防止JFET 249变成导通，并且由此防止节点225a和225b通过JFET 249被耦合，从而这两个节点的音频将被混合。通过以这一方式实现栅极导线224a和224c的耦合(而不是经由如在图3a中描绘的构建到线缆中的连续传导回路)，仅线缆300b(以及与它一起的ICS800)需要耦合到连接器220b，以使这两个栅极导线被耦合。这是认识到如下事实：ICS 800能够完全自行向节点225a和225b二者提供音频，从而无线电700无需耦合到连接器220a，并且节点225a和225b无需相互耦合以保证向两个耳朵提供音频。然而，这仍然假设从以下各项中的至少一项向JFET偏置源294 提供电功率：通过功率导线229a和二极管295a的无线电700，通过功率导线229b和二极管295b的无线电900，和/或通过功率导线299 和二极管295c的功率源290。

以与在图3中关于提供电功率而讨论的方式很相似的方式，用于依赖于由无线电700或者ICS 800或者从功率源290提供的电功率以向JFET偏置源294提供为了使JFET 249不变成导通而需要的电功率的能力提供一种用于使节点225a和225b在无电功率从这三个源中的任何源可用时被耦合的机制。因此，如果无来自这三个源中的任何源的可用于JFET偏置源294的电功率，则假设无正在向音频放大器 242a-b和向控制电路260提供的电功率。在这样的境况之下，旁路电路243将通过分别将节点225a和225b直接耦合到声学驱动器115a 和115b以允许无线电700和/或ICS 800更直接地驱动它们来响应。在这一电功率缺失使JFET 249耦合节点225a和225b的情况下，头戴式耳机1000的用户能够使用两个耳朵以听见由无线电700(如果耦合到连接器220a)提供的音频，这可以证明希望允许用户在已经失去这样的音频放大的境况之下的同时更容易听见它的音频。

在图3b中描绘的方式的一个可能变化中，取代电气架构2000包含耦合器292以运用从ICS 800接收的功率以防止耦合节点225a和225b，连接器220b可以备选地包含耦合到栅极导线224a的附加触点，从而栅极导线224a耦合到在连接器220a和220b中的每个连接器中的触点。这可以使线缆300b的变体能够运用传导回路来将栅极导线 224c直接耦合到栅极导线224a，以保证JFET偏置源294的输出耦合到JFET 249的栅极输入，只要线缆300b的这一变体耦合到连接器 220b并且无论是否将任何部件耦合到连接器220a。

其它实施例和实施方式在下面的权利要求和申请人可以被赋予权利的其它权利要求的范围内。

Claims (11)

1.一种用于声学输出音频的装置，包括：

第一耳机，第一声学驱动器被设置到所述第一耳机中以声学输出第一音频信道的音频；

第二耳机，第二声学驱动器被设置到所述第二耳机中以声学输出第二音频信道的音频；

第一连接器，用于实现将第一音频设备耦合到所述装置；

第二连接器，用于实现将第二音频设备耦合到所述装置；以及

耦合器，耦合所述第一音频信道和所述第二音频信道，从而响应于以下各项之一，通过所述第一声学驱动器和所述第二声学驱动器二者声学输出相同音频：

缺失通过所述第一连接器、通过所述第二连接器以及从所述装置的功率源向所述装置提供的电功率；以及

仅所述第一音频设备或所述第二音频设备被耦合到所述第一连接器和所述第二连接器中的对应的一个连接器，其中所述音频设备向所述装置提供仅一个音频信道。

2.根据权利要求1所述的装置，响应于所述音频设备向所述装置提供耦合到所述第一连接器的多于一个的音频信道，所述耦合器阻止耦合所述第一音频信道和所述第二音频信道。

3.根据权利要求2所述的装置，其中向所述装置提供多于一个的音频信道的所述音频设备是交通工具对讲系统(ICS)。

4.根据权利要求1所述的装置，还包括JFET偏置源，所述JFET偏置源被构造为从所述装置的所述第一连接器、所述第二连接器和所述功率源中的任一项提供电功率；并且其中所述耦合器是JFET，所述JFET变成非导通，从而响应于所述JFET的栅极耦合到所述JFET偏置源，所述第一音频信道和所述第二音频信道不被耦合。

5.根据权利要求4所述的装置，其中：

所述第一连接器包括第一触点和第二触点，所述第一触点耦合到所述JFET偏置源；

所述第二连接器包括第三触点和第四触点，所述第三触点耦合到所述第二触点，并且所述第四触点耦合到所述JFET的所述栅极；

所述第一触点和所述第二触点在仅提供所述第一音频信道的第一音频设备耦合到所述第一连接器时被耦合；并且

所述第三触点和所述第四触点在仅提供所述第二音频信道的第二音频设备耦合到所述第二连接器时被耦合。

6.根据权利要求5所述的装置，其中：

所述第一连接器包括第五触点，通过所述第五触点，提供所述第一音频信道和所述第二音频信道二者的第三音频设备能够在耦合到所述第一连接器的同时向所述装置提供电功率；并且

所述装置还包括另一耦合器，所述另一耦合器耦合到所述第五触点以用如下方式将所述JFET偏置源耦合到所述JFET的所述栅极，所述方式响应于从所述第五触点接收到电功率而旁路所述第一触点、所述第二触点、所述第三触点和所述第四触点。

7.根据权利要求5所述的装置，其中：

所述第一连接器包括第五触点，所述第五触点耦合到所述JFET的所述栅极；并且

所述第一触点和所述第五触点在提供所述第一音频信道和所述第二音频信道二者的第三音频设备耦合到所述第一连接器时被耦合。

8.根据权利要求4所述的装置，其中：

所述第一连接器包括：第一触点，耦合到所述装置的第一音频导线，可以通过所述第一音频导线来接收所述第一音频信道的音频；以及第二触点，耦合到所述装置的第二音频导线，可以通过所述第二音频导线来接收所述第二音频信道的音频；并且

所述装置还包括：控制电路，被构造为对所述第一音频导线和所述第二音频导线执行测试，以确定所述音频设备是否耦合到所述第一音频导线和所述第二音频导线，并且响应于所述测试的结果，操作所述耦合器以耦合所述第一音频信道和所述第二音频信道。

9.一种用于声学输出音频的方法，包括：

监视第一连接器，所述第一连接器用于实现将第一音频设备耦合到装置，其中所述装置包括第一声学驱动器和第二声学驱动器，所述第一声学驱动器用于声学输出第一音频信道的音频，所述第二声学驱动器用于声学输出第二音频信道的音频；

监视第二连接器，所述第二连接器用于实现将第二音频设备耦合到所述装置；

操作耦合器，以将所述第一音频信道耦合到所述第二音频信道，从而响应于以下各项中的任一项，通过所述第一声学驱动器和所述第二声学驱动器二者声学输出相同音频：

缺失通过所述第一连接器、通过所述第二连接器以及从所述装置的功率源向所述装置提供的电功率；以及

仅所述第一音频设备或所述第二音频设备被耦合到所述第一连接器和所述第二连接器中的对应的一个连接器，其中所述音频设备向所述装置提供仅一个音频信道。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括响应于所述音频设备向所述装置提供耦合到所述第一连接器的多于一个的音频信道，阻止耦合所述第一音频信道和所述第二音频信道。

11.根据权利要求10所述的方法，其中向所述装置提供多于一个的音频信道的所述音频设备是交通工具对讲系统(ICS)。