CN106878871B - 音频电子装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种音频电子装置，包括一前端结构及一后端结构。前端结构包括一嵌入体及连接于嵌入体的一扬声器。嵌入体是用于插入一耳部。后端结构连接于前端结构。其中，后端结构包括一处理器、一接收器、以及一电源。处理器电性连接于扬声器。接收器用于接收一判断信号。其中，处理器是依据判断信号处理一音频信号。

Description

音频电子装置及其操作方法
技术领域
本发明是有关于一种音频电子装置，特别是有关于一种具有嵌入体的音频电子装置。
背景技术
近来，人们对于音频装置(例如是耳塞、耳机等等)的需求已逐渐增加。当音频装置的使用者所处的环境、场所或所从事的活动有所改变时，传统的音频装置的功能较为简陋，并无法满足使用者不同情况的需求。因此，如何设计音频装置以符合不同需求的使用者已成为目前重要的课题之一。
发明内容
本发明有关于一种音频电子装置及其操作方法，以解决至少一部分上述问题。
根据本揭露的一实施例，音频电子装置包括一前端结构及一后端结构。前端结构包括一嵌入体及连接于嵌入体的一扬声器。嵌入体是用于插入一耳部。后端结构连接于前端结构。其中，后端结构包括一处理器、一接收器、以及一电源。处理器电性连接于扬声器。接收器用于接收一判断信号。其中，处理器是依据判断信号处理一音频信号。
根据本揭露的一实施例，音频电子装置的操作方法包括：通过一接收器接收一判断信号；通过一麦克风接收一音频信号；以及通过一处理器依据判断信号处理音频信号，以决定音频信号传输至扬声器的模式。
根据本揭露的一实施例，音频电子装置的操作方法包括：通过一接收器接收一判断信号；以及通过一处理器依据判断信号处理音频信号，以决定音频信号传输至扬声器的一模式。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举各种实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置。
图2绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的电子方块图。
图3绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的接收无线信号的示意图。
图4绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的操作方法的流程图。
图5绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的操作方法的流程图。
图6绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的操作方法的流程图。
图7A绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的一部分的操作方法的流程图。
图7B绘示接续于图7A的依据本揭露一实施例的音频电子装置的一部分的操作方法的流程图。
【符号说明】
10：前端结构
12：嵌入体
14：扬声器
20：后端结构
22：处理器
24：接收器
26：电源
28：麦克风
100：音频电子装置
200：外部电子装置
222：转换电路
224：无线充电电路
226：控制逻辑电路
228：集成电路板
242：压力传感器
244：动作传感器
246：无线模块
300：远程服务器
A、B：端点
S1：判断信号
S2：音频信号
S102、S104、S106、S202、S204、S206、S208、S210、S212、S214、S216、S218、S302、S304、S306、S308、S310、S312、S314、S316、S318、S320、S322、S324、S402、S404、S406、S408、S410、S412、S414、S416、S418、S420、S422、S424、S426、S428、S430、S432、S434、S436、S438、S440：步骤
具体实施方式
图1绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置100。图2绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的电子方块图。图3绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的接收无线信号的示意图。
请参照图1，音频电子装置100包括一前端结构10及一后端结构20。后端结构20连接于前端结构10。前端结构10包括一嵌入体12及连接于嵌入体12的一扬声器(speaker)14。嵌入体12是用于插入一耳部。例如，嵌入体12可作为一耳塞，防止水及噪音进入耳道。嵌入体12可以是可更换的橡胶环。
后端结构20包括一处理器22、一接收器24、以及一电源26。处理器22电性连接于扬声器14。接收器24用于接收一判断信号S1。处理器22是依据判断信号S1处理一音频信号S2。例如，处理器22是依据判断信号S1决定音频信号S2是否传送至扬声器14。若音频信号S2可传送至扬声器14，再利用扬声器14将音频信号S2转换为声波传入使用者的耳中。
请参照图1及2，处理器22可以是中央处理器或微控制器，用以执行关于数据运算以及周边单元的操作控制。处理器22可包括一转换电路222、一无线充电电路224、一控制逻辑电路226、及一集成电路板228。其中，转换电路222可依据判断信号S1切换扬声器14的模式。无线充电电路224可对电源26进行无线充电。电源26例如是一可充电电池。
在一实施例中，后端结构20包括一麦克风28，用于接收音频信号S2。然须注意的是，本发明不以此为限。在其他实施例中，后端结构20可不包括麦克风28。或者，不论后端结构20是否包括麦克风28，音频信号S2可不需通过麦克风28所接收，而是通过接收器24所接收。此外，麦克风28可以是一防水麦克风。
在一实施例中，前端结构10及后端结构20可通过一防水材料包覆。防水材料可以是一防水泡棉或一防水透气薄膜。防水材料可包括一微孔结构。微孔结构的孔径例如是0.2～20微米(μm)。由于前端结构10及后端结构20受到防水材料的包覆，故水分子及灰尘无法穿透防水材料进入前端结构10及后端结构20中。因此，音频电子装置100中的电子材料(例如是麦克风、接收器、处理器、电源、及扬声器)皆能受到防水材料的保护。
在一实施例中，判断信号S1可以是一环境信号、一无线信号或一生理信号。环境信号例如是压力、温度、湿度...等等。无线信号例如是由具有蓝牙模块(Bluetooth module)、无线网络模块(Wi-Fi module)或物联网模块(IoT module)的电子装置所传送的无线信号。生理信号例如是心跳、体温、人体动作...等等。
在一实施例中，接收器24可包括一压力传感器242。当判断信号S1是压力时，压力传感器242可用于检测压力是否大于1大气压，处理器22便可利用判断信号S1评估音频电子装置100是否位于水面下，以决定如何处理音频信号S2(例如是通过转换电路222将扬声器14切换至「静音模式」或「扩音模式」。在「静音模式」之下，音频信号S2无法通过麦克风28或者是接收器24传送至扬声器14。在「扩音模式」之下，音频信号S2能够通过麦克风28或者是接收器24传送至扬声器14。如此一来，音频电子装置100能够自动对扬声器14进行模式的切换，使用者不需要进行手动操作进行模式的切换，相较于传统的音频电子装置具有更优良的便利性。使用者配戴音频电子装置100之后便能够愉快地进行水中活动，不会如传统耳塞一般，暂时浮出水面与人交谈时需要将耳塞拔下且稍后进入水中又要以湿淋淋的手将耳塞带上，故配戴本揭露的音频电子装置100能够在进行水中活动的过程中避免重复戴上及取下耳塞的繁复过程。
在一实施例中，接收器24可包括一动作传感器244。当判断信号S1是使用者的移动速度时，处理器22可判断使用者是否在进行运动，进一步调整音频信号S2通过麦克风28或者是接收器24传送至扬声器14的模式(例如是「运动模式」)。在一实施例中，运动模式可以是静音模式，让使用者在运动过程中可以享有安静的环境，不会受到外部声波的干扰。在一实施例中，运动模式可以是减噪模式。例如，在运动模式中，处理器22可对于一噪音声波产生一反向声波，如此可对于噪音声波进行削减，去除周遭环境的噪音，以防止不必要的声波干扰使用者运动。
在一实施例中，接收器24可包括一无线模块(wireless module)246。无线模块246可以是一蓝牙模块、一Wi-Fi模块或一IoT模块。在一实施例中，接收器24可同时包括蓝牙模块、Wi-Fi模块及IoT模块。在一实施例中，接收器24可包括蓝牙模块、Wi-Fi模块及IoT模块中的任意2者。
请参照图3，当音频电子装置100中的接收器24包括无线模块246时，接收器24能够检测判断信号S1是否包括具有蓝牙模块、无线网络模块或物联网模块的外部电子装置200(例如是手机、电脑)或远程服务器300(例如是云端)所传送的无线信号，处理器22则可依据判断信号S1(无线信号)决定音频信号S2传送至扬声器14的模式，例如是通知使用者来自外部电子装置200或远程服务器300的讯息、或者依据音频电子装置100的所在位置(例如是位于家中、办公室、乡村、电影院、人群拥挤处、工厂…等等)调整合适的声音拨放模式。举例而言，音频电子装置100的所在位置可以是来自于外部电子装置200或远程服务器300的行事历信息、全球定位系统(GPS)信号、或者是任何能够得知位置的信息(例如是搭配地图信息)。例如，通过地图信息得知音频电子装置100的所在位置，或者是通过行事历的数据得知音频电子装置100在某个时间的所在位置。
图4绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的操作方法的流程图。请参照图4，在步骤S102中，音频电子装置100通过接收器24接收判断信号S1。在步骤S104中，音频电子装置100通过麦克风28接收音频信号S2。其中，步骤S102及S104可以是同时进行，没有先后顺序之分。在步骤S106中，音频电子装置100通过处理器22依据判断信号S1处理音频信号S2，以决定音频信号S2传输至扬声器14的模式。如同上述，判断信号S1包括环境信号、无线信号或生理信号。在此实施例中，音频电子装置100包括麦克风28，且音频信号S2是通过麦克风28所接收，然本揭露并不限于此。在一实施例中，音频电子装置100可不包括麦克风28，音频信号S2是通过接收器24传输给扬声器14。或者，在接收器24接收判断信号S1之后，处理器22产生音频信号S2(例如是提示音效)至扬声器14。
图5绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的操作方法的流程图。在此实施例中，压力传感器242是包括在音频电子装置100的操作方法中。请参照图5，在步骤S202中，音频电子装置100是被初始至预设值。在步骤S204中，音频电子装置100开始运作。在步骤S206中，通过压力传感器242检测音频电子装置100所在处的压力，并判断压力是否大于1大气压(atm)。当压力传感器242检测压力是大于1大气压时，表示音频电子装置100可能存在于水面下，则进入步骤S208；当压力传感器242检测到压力没有大于1大气压时(亦即是压力小于等于1大气压)，表示音频电子装置100可能不存在于水面下，则进入步骤S212。
在步骤S208中，压力传感器242的检测时间为一第一预设时间(例如是0秒、0.1秒、0.3秒、0.5秒、0.7秒、任何小于3秒的时间)。于第一预设时间之后，处理器22立刻通过转换电路222将扬声器14切换至「静音模式」。在步骤S210中，处理器22使音频信号S1无法由麦克风28传送至扬声器14(静音模式)。
在步骤S212中，压力传感器242对于压力进行一第二预设时间的检测。例如，第二预设时间是大于第一预设时间。然本揭露不以此为限，使用者可以自行定义第一预设时间与第二预设时间。
在步骤S214中，判断第二预设时间是否大于一预设阀值。预设阀值例如是3秒。。若第二预设时间大于预设阀值，表示音频电子装置100不存在于水中，则进步入步骤S216；若第二预设时间没有大于预设阀值，可能无法确定音频电子装置100不存在于水中，则回到步骤S204。
在步骤S216中，判断音频信号S2是否无法由麦克风28传送至扬声器14。若音频信号S2无法由麦克风28传送至扬声器14，则进入步骤S218；若音频信号S2可由麦克风28传送至扬声器14，则回到步骤S204。在步骤S218中，处理器22使音频信号S2由麦克风28传送至扬声器14。
例如，在音频信号S2由麦克风28传送至扬声器14的过程中，处理器22可通过转换电路222将扬声器14切换至「扩音模式」。在「扩音模式」之下，音频信号S2能够通过麦克风28传送至扬声器14。音频信号S2被扬声器14转化为声波之后通过嵌入体12传入使用者的耳中。如此一来，使用者配戴音频电子装置100之后便能够愉快地进行水中活动，不会如传统耳塞一般，暂时浮出水面与人交谈时需要将耳塞拔下且稍后进入水中又要以湿淋淋的手将耳塞带上，故配戴本揭露的音频电子装置100能够在进行水中活动的过程中避免重复戴上及取下耳塞的繁复过程。
再者，由于本揭露的音频电子装置100具有处理器22及接收器24，处理器22能够依据接收器24所接收的判断信号S1而自动检测音频电子装置100所处的环境，进而依据判断信号S1处理音频信号S2，例如是决定音频信号S2是否传至扬声器14。因此，音频电子装置100能够自动对扬声器14进行模式的切换，使用者不需要进行手动操作进行模式的切换，相较于传统的音频电子装置具有更优良的便利性。
图6绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的操作方法的流程图。请参照图6，由于步骤S302、S304、S306、S308、S310、S312、S314、S318及S320是类似于步骤S202、S204、S208、S210、S212、S214、S216及S218，重复之处于此不再赘述。
在步骤S316中，处理器22判断音频电子装置100是否安装有动作传感器244。若音频电子装置100有安装动作传感器244，则进入步骤S322；若音频电子装置100没有安装动作传感器244，则进入步骤S318。
在步骤S322中，判断音频电子装置100的移动速度是否等于或大于一预设速度(例如是6公里/小时)。若音频电子装置100的移动速度等于或大于一预设速度，则进入步骤S324；若电子装置100的移动速度小于预设速度，则进入步骤S320。
在步骤S324中，处理器22根据「运动模式」处理音频信号S2之后将经处理的音频信号传送至扬声器14。由于音频电子装置100的移动速度大于一预设速度(例如是6公里/小时)，表示使用者可能在进行运动(例如是慢跑)，处理器22可调整音频信号S2通过麦克风28或者是接收器24传送至扬声器14的模式(例如运动模式)。在一实施例中，运动模式可以是静音模式，让使用者在运动过程中可以享有安静的环境，不会受到外部声波的干扰。在一实施例中，运动模式可以是减噪模式。例如，在运动模式中，处理器22可对于一噪音声波产生一反向声波，如此可对于噪音声波进行削减，去除周遭环境的噪音，以防止不必要的声波干扰使用者运动。
在此实施例中，压力传感器242及对于动作传感器244的检测是包括在音频电子装置100的操作方法中。然本揭露并不以此为限，在一些实施例中，音频电子装置100可不包括压力传感器242。亦即，步骤S304之后可进行步骤S316，中间步骤可省略。
图7A绘示依据本揭露一实施例的音频电子装置的一部分的操作方法的流程图。图7B绘示接续于图7A的依据本揭露一实施例的音频电子装置的一部分的操作方法的流程图。图7A的端点A是连接于图7B的端点A，图7B的端点B是连接于图7A的端点B。请参照图7A，由于步骤S402、S404、S406、S408、S410、S412、S414、S418及S420是类似于步骤S202、S204、S208、S210、S212、S214、S216及S218，重复之处于此不再赘述。
在步骤S416中，处理器22判断音频电子装置100是否安装有无线模块246。若音频电子装置100有安装无线模块246，则进入步骤S422；若音频电子装置100没有安装无线模块246，则进入步骤S418。
在步骤S422中，处理器22检测无线模块246的类型，进入步骤S424、S430、或S436。在一实施例中，步骤S424、S430、或S436可以是同时进行、依序进行、或不依序进行。
在步骤S424中，处理器22检测接收器24是否有安装蓝牙模块。若接收器24有安装蓝牙模块，则进入步骤S426；若接收器24没有安装蓝牙模块，则进入步骤S404。
在步骤S426中，接收器24(蓝牙模块)可检测判断信号S1是否包括外部蓝牙装置(例如是手机)所传送的无线信号(例如是蓝牙立体声音信号传输规范(Advance AudioDistribution Profile,A2DP)、无线电话规范(Cordless Telephony Profile,CTP)、蓝牙耳机规范(Headset Profile,HSP)及手机铃声)。若检测到蓝牙装置所传送的无线信号，则进入步骤S428；若没有检测到蓝牙装置所传送的无线信号，则进入步骤S404。在一实施例中，若没有检测到蓝牙装置所传送的无线信号，亦可进入步骤S430或S436。
在步骤S428中，处理器22对音频信号S2进行处理，使得切换电路对扬声器14进行模式的切换(例如是由「扩音模式」切换至「音乐模式」或「通知模式」)，使音频信号S2由接收器24的蓝牙模块传至扬声器14。在「扩音模式」中，麦克风28接收音频信号S2之后，处理器22将音频信号S2传送至扬声器14，让使用者能够听到周遭环境的声音。在「音乐模式」中，接收器24的蓝牙模块接收音频信号S2，并将音频信号S2传送至扬声器14，让使用者能够听到外部电子装置中(例如是具有蓝牙模块的手机)所播放的音乐。在「通知模式」中，接收器24的蓝牙模块接收音频信号S2，并将音频信号S2传送至扬声器14，让使用者能够听到外部电子装置中(例如是具有蓝牙模块的手机)的通知音效，能够知道外部电子装置是否获得新的讯息(例如是收到电话、短消息或电子邮件、卫星定位、行事历、天气…等等)。或者，接收器24的蓝牙模块接收到外部电子装置的无线信号之后，处理器22中的电子电路产生通知音效至扬声器14，让使用者能够知道外部电子装置是否获得新的讯息。
在步骤S430中，处理器22判断接收器24是否安装有Wi-Fi模块。若接收器24安装有Wi-Fi模块，则进入步骤S432；若接收器24没有安装Wi-Fi模块，则回到步骤S404。
在步骤S432中，接收器24(Wi-Fi模块)可检测判断信号S1是否包括Wi-Fi信号(例如是商店所提供的热点)。若接收器24中的Wi-Fi模块检测到外部的Wi-Fi信号，则进入步骤S434；若接收器24中的Wi-Fi模块无法检测到外部的Wi-Fi信号，则回到步骤S404。
在步骤S434中，接收器24中的Wi-Fi模块可连接于外部无线网络并进一步对远程服务器(例如是云端或智能终端)进行网络连接，使音频信号S2由Wi-Fi模块传送至扬声器14。当远程服务器有新事件发生时，音频信号S2可由远程服务器传送至接收器24的Wi-Fi模块，再经由Wi-Fi模块传送至扬声器14，让使用者能够知道远程服务器上已有事件发生。或者，当接收器24中的Wi-Fi模块检测到远程服务器上有事件发生时，处理器22可传送提示音效至扬声器14，以提醒使用者。
在步骤S436中，处理器22判断接收器24是否安装有IoT模块。若接收器24安装有IoT模块，则进入步骤S438；若接收器24没有安装IoT模块，则回到步骤S404。其中，IoT模块可以是多种的无线模块。IoT模块例如是LoRa、SimpleLink、长期演进技术(Long TermEvolution,LTE)、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess,WIMAX)、物联网无线标准(IoT Wireless Standard)...等等。
在步骤S438中，接收器24(IoT模块)可检测判断信号S1是否包括外部的IoT信号。若接收器24中的IoT模块检测到外部的IoT信号，则进入步骤S440；若接收器24中的IoT模块无法检测到外部的IoT信号，则回到步骤S404。
在步骤S440中，接收器24中的IoT模块可连接于外部无线网络(例如网络地址(IPaddress))，将音频信号S2根据外部IoT的信号(例如是远程IoT装置)进行处理后传送至扬声器14。在一实施例中，当接收器24包括无线模块246时，无线模块246可以是蓝牙模块、Wi-Fi模块、IoT模块、其他种类的无线模块或其的组合，处理器22可进行「IoT模式」。在「IoT模式」中，接收器24可连接于网际网络(internet)或内部网络(intranet)，进一步接收远程服务器(例如是云端或智能终端)的信号或远程IoT装置的信号，并通知使用者远程装置是否有事件发生。此外，接收器24中的IoT模块可连接于外部无线网络，取得关于使用者所处的连接信号(例如网络地址(IP address))。处理器22依据此连接信号自动判断音频电子装置100的所在位置(例如是位于家中、办公室、乡村、电影院、人群拥挤处、工厂…等等)，并对音频信号S2进行处理，以调整合适的声音拨放模式，让使用者能够听到所需要的声音模式。其中，音频电子装置100的所在位置可以是来自于行事历信息、全球定位系统(GPS)信号、或者是任何能够得知位置的信息(例如是搭配地图信息)。例如，通过地图信息得知音频电子装置100的所在位置，或者是通过行事历的数据得知音频电子装置100在某个时间的所在位置。在一实施例中，处理器22包括一等化器(equalizer)，当处理器22得知音频电子装置100的所在位置之后，能够使用等化器对于声音进行最佳化，例如是使声音成为摇滚、流行、舞曲、古典、柔和、适合电影观赏…等等的模式。例如，当处理器22自动判断配戴音频电子装置100的使用者是在电影院观赏电影时，麦克风28接收电影的声音并转换为音频信号S2，处理器22将音频信号S2处理为适合观赏电影的模式(例如是增强低频的声音)，让使用者更能够享受电影的音效。
在此实施例中，音频电子装置100包括压力传感器242，然本揭露并不以此为限。在一些实施例中，音频电子装置100可不包括压力传感器242，则步骤S404之后可直接进行步骤S416，步骤S404与步骤S416中间的步骤可以被省略。
根据本揭露的实施例，提供一种音频电子装置及其操作方法。由于音频电子装置的处理器能够自动依据判断信号处理音频信号，配戴音频电子装置的使用者不需反复进行移除音频电子装置及戴上音频电子装置的繁复动作、及/或不需通过手动操作切换声音播放的模式，音频电子装置能够自动化检测使用者所需要的声音拨放模式，提供使用者更高的便利性及听觉上的享受。
综上所述，虽然本发明已以各种实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当以所附的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种音频电子装置，其特征在于，包括：
一前端结构，包括一嵌入体及连接于该嵌入体的一扬声器，该嵌入体是用于插入一耳部；
一后端结构，连接于该前端结构，其中该后端结构包括：
一处理器，电性连接于该扬声器；
一接收器，用于接收一判断信号，其中该处理器是依据该判断信号处理一音频信号；
以及一电源；
其中该判断信号包括一环境信号，该接收器包括一压力传感器，当该环境信号为一压力时，且若该压力大于1大气压力，则该处理器让该音频信号无法传输至该扬声器。
2.如权利要求1所述的音频电子装置，其特征在于，该判断信号还包括一无线信号或生理信号。
3.如权利要求1所述的音频电子装置，其特征在于，该接收器包括一动作传感器。
4.如权利要求1所述的音频电子装置，其特征在于，该处理器包括一转换电路，该转换电路依据该判断信号切换该扬声器的模式。
5.如权利要求1所述的音频电子装置，其特征在于，该后端结构还包括一麦克风，用于接收该音频信号。
6.一种音频电子装置的操作方法，其特征在于，包括：
通过一接收器接收一判断信号；
通过一麦克风接收一音频信号；
以及通过一处理器依据该判断信号处理该音频信号，以决定该音频信号传输至一扬声器的模式，其中该判断信号包括一环境信号，该环境信号为一压力时，且若该压力大于1大气压力，则该处理器让该音频信号无法传输至该扬声器。
7.如权利要求6所述的音频电子装置的操作方法，其特征在于：
该判断信号还包括一无线信号或生理信号。
8.如权利要求6所述的音频电子装置的操作方法，其特征在于，该接收器检测该压力的时间段为一第一预设时间。
9.如权利要求8所述的音频电子装置的操作方法，其特征在于：
若该压力等于或小于1大气压力，则该接收器的检测时间段为一第二预设时间。
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