CN107005764B - 具有活动控制输出的耳机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于播放来自媒体播放器(13)的音频输出的耳机(1)，包括：扬声器元件(24)，用于将音频输出转换为声波；控制器(120)，用于控制从媒体播放器(13)发送到扬声器元件(24)的音频输出；第一运动传感器，用于检测用户的运动；脉搏率检测器，大小适于检测用户的心率，其中，所述控制器(120)适于从所述第一运动传感器和所述脉搏率传感器接收传感器数据，并基于所述传感器数据确定用户的状态，所述控制器基于确定的用户的状态调节到所述扬声器元件的音频输出。

Description

具有活动控制输出的耳机

技术领域

本发明总体上涉及耳机的领域，具体地，涉及具有用于控制音频输出的集成传感器的耳机。

背景技术

通常，在耳机的技术领域内，用户选择他/她想要听什么。用户在听音乐或其他音频时入睡很常见。在现有音乐播放器的情况下，能设置在音乐停止前将要播放多长时间的定时器。然而，这个功能要求用户知道他/她将什么时候入睡。在很多情况下，用户不知道要花多长时间(5分钟或50分钟)入睡，因此，正确设置定时器不是一项简单的任务。

因此，用户可能设置具有太长的时间跨度的定时器，或者甚至根本不激活睡眠定时器，并可能因此从音频输出中突然苏醒。因此，需要改进睡眠功能的耳机。

发明内容

本发明的目标在于提供具有改进的睡眠功能的耳机。

本发明基于期望的音频输出依赖于用户的状态的发明人的实现。例如，用户在睡眠、休息、跑步和工作等期间期望不同的输出模式。基于这个洞悉，发明人已经研发了用于基于两种类型的传感器数据检测用户的状态的耳机和方法，并且音频输出基于用户的状态被控制。因此，本发明的进一步目标在于提供具有依赖于用户的状态的音频输出的耳机。

通过用于播放来自媒体播放器的音频输出的耳机来实现这些和其他目标，其中，用于播放来自媒体播放器的音频输出的耳机包括：至少一个听筒，大小适于布置在人的耳朵，并具有用于将音频输出转换为声波的扬声器元件；控制器，用于控制从媒体播放器发送到扬声器元件的音频输出；第一运动传感器，用于检测用户的运动；脉搏率检测器，大小适于检测用户的心率。此外，所述控制器适于从所述第一运动传感器和所述脉搏率传感器接收传感器数据，并基于所述传感器数据确定用户的状态。最终，所述控制器基于用户的确定的状态调节到所述扬声器元件的音频输出。

通过提供根据本发明的耳机，耳机可以以由于两个不同的传感器数据输入而比现有技术更高的准确性来检测用户的状态。此后，确定的状态可控制应该将什么音频输出发送到用户。例如，如果控制器基于传感器数据确定用户正在入睡，则音量可被降低，选择的特定歌曲或与睡眠有关的播放列表可被激活。在另一示例中，如果控制器基于传感器数据确定用户正开始锻炼，则音量可被增大，与锻炼有关的播放列表可被激活。更具体地，传感器可区分例如在体育馆的跑步与举重，并相应地调节输出。通过不仅监控心率还监控用户的运动，这是可能的。运动传感器可检测用户的运动的任何变化，脉搏率检测器可用于确定用户处于睡眠到锻炼的范围中的什么状态。通过结合来自运动传感器和脉搏率检测器的数据，关于用户的状态的信息可以以比现有技术更高的准确性被确定。

在本申请的上下文中，“用户的状态”将被理解为广义上的用户的物理状态或活动。它包括(但不限于)类似醒着、休息、睡眠、锻炼、跑步、举重、骑自行车、攀登和跳跃等的状态。此外，它还包括逐渐从醒着到入睡并随后例如逐渐降低音量的状态。此外，不同的可检测的用户的状态可由用户在媒体播放器上的应用中预定义或通过其他软件预定义。因此，如果用户想要耳机能够检测特定状态，假设跳舞，则用户可定义状态跳舞和相应的传感器数据。此外，软件应用可用来学习用户的不同状态和相应的传感器数据。因此，耳机将提高它确定用户的状态的能力。

此外，在本申请的上下文中，用语“音频输出”应被理解为可从音频源传输到耳机的扬声器单元的任何声音内容。音频输出包括(但不限于)音乐、放松声音、演讲、播客和有声读物等。此外，用语“媒体播放器”应被理解为可发送音频输出的包括(但不限于)智能电话、音乐播放器、DVD播放器、收音机、电视、计算机和平板电脑等的任何源。因此，本发明构思可用于便携式媒体播放器和固定媒体播放器二者。此外，在本申请的上下文中，“脉搏率检测器”将被理解为用于检测心率的传感器。

控制器控制与确定的用户的状态有关的音频输出。通过组合来自运动传感器和脉搏率检测器的数据，用户状态的更可靠的确定可被获得，然后用户状态被控制器用来设置音频输出。例如，如果用户醒着并在走路，则脉搏率检测器和运动传感器可向控制器组合地提供用于控制器提供正确音频输出的充足数据。如果用户随后坐下，脉搏率检测器可检测到减慢的脉搏，运动传感器检测到与坐有关的运动模式，它们作为用于控制器改变音频输出(诸如，减小音量)或切换到慢节拍(每分钟节拍数)音乐音频输出的充足数据。

此外，由于用户在听音频输出时入睡很常见，这可被检测到并且音频输出基于检测到的用户的睡眠状态被修改，所以根据本发明的耳机提供一种改进的睡眠功能。

由于来自运动传感器或脉搏率检测器中的仅一个的数据不足以提供期望的音频输出，所以组合来自脉搏率检测器和运动传感器的数据提高了准确性。例如，用户的脉搏可能由于紧张的状态或压力而增加。如果用户随后使用耳机，耳机中的控制器将仅基于高脉搏确定“锻炼状态”，并因此选择高拍子音频输出，则由于快节拍音乐可能在这种情况下仅会增强压力的状态，因此结果可能不是期望的。然而，通过组合来自脉搏率检测器和运动传感器的数据，可澄清用户可具有高脉搏，但不是由运动产生，这可以确定压力的状态，并因此音频输出可以是平静低节拍的放松音乐。这对于例如具有心理困扰的人来说会是期望的。

根据一个实施例，发送到扬声器元件的音频输出的调节的控制可通过控制被自主地处理。在另一实施例中，传感器数据从控制器被发送到媒体播放器，媒体播放器中的软件确定用户的状态和/或控制到耳机的输出。因此，一些计算可从集成在耳机中的控制器分布到具有更高计算能力的媒体播放器。

根据一个实施例，用户的状态的确定包括确定用户是睡着还是醒着。

通过组合用户的脉搏率和运动，用户的状态可被确定。特定状态可以是用户睡着，这可意味着脉搏降低至休息脉搏。在一个实施例中，休息脉搏可由用户预定义。在另一实施例中，休息脉搏率可由控制器和/或由媒体播放器中的软件随时间自动检测和调节。此外，检测的脉搏率与运动传感器感测与睡眠有关的运动模式组合，控制器能够确定用户睡着。此外，与睡眠有关的运动模式可随着用户使用耳机的时间被调节。在其他实施例中，与睡眠有关的运动模式可以是：随时间的合计的检测的运动低于阈值。因此，控制器可根据预定模式控制音频输出，诸如，减小音量，将音频输出改变为低节拍音乐，或关掉播放功能。在一个实施例中，用户能够预定义控制器如何基于用户的状态控制输出。控制输出的一些示例包括：将播放列表与睡眠关联，减小音量，或当睡着时停止音频输出。

根据又一实施例，用户的状态的确定包括确定用户是否处于入睡的过程。因此，音频输出可在入睡的过程期间被逐渐控制。例如，音量可在用户逐渐入睡的时间跨度期间逐渐减小。

根据一个实施例，用户的状态的确定包括确定用户是在休息还是在锻炼。

因此，音频输出可适应由用户执行的活动。例如，低脉搏和低运动的组合被检测，控制器可确定用户处于休息状态。休息状态与睡眠状态的区别可在于：脉搏率或运动模式不同。此外，在休息的用户可能期望与当同一用户在锻炼时不同的输出。在一个实施例中，检测的状态可例如通过检测用户在跑步、举重、骑自行车、攀登、跳舞、跳跃、做瑜伽和拉伸等来在锻炼状态内指明。此外，在一个实施例中，可被检测的锻炼状态可由用户在媒体播放器上的软件应用中定义。因此，例如，访问体育馆的用户可在动感单车上热身时以高音量自动听到Queen的“bicycle race”，在卧推时听到Survivor的“Eye of the tiger”，在做波比时听到Gloria Gaynor的“I will survive”，拉伸结束时以低音量听到Bob Marley的“Nowoman no Cry”。

根据又一实施例，运动传感器是适于感测用户的运动的加速计。通过允许运动传感器是加速计，可立即检测用户的运动模式的变化。用户可例如在特定时间内行走，在稍后的时间开始慢跑。加速计检测加速度(即，运动的变化)。当用户行走、慢跑或冲刺时，加速度或运动模式是不同的。当加速计检测到变化时，控制器接收数据，并根据预定的设置控制耳机。

根据一个实施例，第一运动传感器位于所述耳机的听筒中。因此，用户头部的运动可被记录。

根据一个实施例，脉搏率检测器是适于检测用户的血流量的IR传感器。在一个实施例中，IR传感器包括红外光源和用于测量从皮肤的表面下的动脉反射的光的光检测器。因此，用户的血流量可被检测，并因此由于血液的脉动而确定脉搏率。通过使用IR传感器，可在不具有与身体紧密联系(诸如，被绑住或被捆住)的外部脉搏率检测器的情况下，检测血流量。IR传感器可布置在耳机上的紧密接近用户身体的位置。更具体地，IR传感器可布置在耳机的听筒上的将被插入到耳朵中或将被保持为靠近耳朵的部分上。通过在耳机的听筒上布置IR传感器，可容易地从耳朵中的点检测血流量。IR传感器还可易于使用，并可不需要在身体上的任何进一步的安装。

在又一个实施例中，第一运动传感器用于检测耳塞与耳朵之间的微小的相对运动。因此，来自脉搏检测的传感器数据可被滤波，从而避免由于耳塞与用户的耳机之间的相对运动而造成的干扰传感器数据。

在另一实施例中，脉搏率检测器可以是用于检测用户的皮肤的导电性并由此确定用户的脉搏率的电导传感器材料。

根据一个实施例，调节到所述扬声器元件的音频输出包括调节音频输出的音量。

因此，用户可接收适于用户处于的状态的音量的音频输出。例如，当用户的状态的变化从活动变为休息时，控制器可将音量调节为合适的音量。这可以作为一个优点，因为如果用户在宁静时刻期间入睡，则控制器可调节音量使得音量低，以免冒着用户可能由于高噪声而突然醒来的风险。此外，用户很可能在跑步时相比在跑步后的拉伸等时更喜欢更高的音量。

根据一个实施例，调节到所述扬声器元件的音频输出包括选择与检测到的用户的状态有关的音频输出源。

因此，除调节音量以及暂停或停止音频等的可能性之外，用户可选择适合检测到的用户的状态的音乐或其他音频。例如，在一个场景中，一个人可以是起床和行走，然后坐下来休息。当脉搏率检测器和运动传感器确认用户的脉搏和运动模式变化(即，在这种情况下从活动到休息的状态)时，控制器可控制音频输出以产生不同的音频输出。例如，音频播放器可在活动状态下播放欢快的音乐。当用户将状态从活动改变为休息时，控制器可改变音频输出以播放更放松的低节拍音乐，或放松声音。此外，在一个实施例中，用户可预定义与用户的特定状态相关的播放列表。

根据一个实施例，音频输出是音乐，其中，与检测到的用户的状态相关的音频输出包括将音乐的每分钟节拍数(bpm)与检测到的活动匹配。因此，音频输出可以是选择的具有与用户的状态有关的节拍的音乐。例如，当用户正在进行高速跑步训练(具有高心率)时，具有高节奏(高BPM)的歌曲可被播放；当做瑜伽(具有较低心率)时，具有较低节奏(较低BPM)的歌曲可被播放。控制器可因此根据它的属性(诸如，每分钟节拍数和频率等)选择音乐，以将用户的状态与那时可适合的正确音乐匹配。

根据一个实施例，音频输出基于用户的状态，并且进一步，音乐的每分钟节拍数(bpm)对应于检测到的脉搏。通过使控制器适于能够执行用户的检测到的脉搏与一首音乐的每分钟节拍数之间的匹配，可有助于用户找到适合用户的状态的一首音乐。此外，音乐的每分钟节拍数(bpm)可对应于检测到的节奏。如果状态是骑自行车，则节奏可以是例如大齿盘每分钟转动的次数，或者节奏在行走或跑步的状态下可以是步伐频率。例如，如果用户在跑步，并周期性地开始冲刺，则脉搏/节奏的变化可被检测，并且控制器可接收数据以将音乐输出调节为具有与用户的脉搏/节奏基本类似或至少相关的每分钟节拍数的音乐。因此，用户不必手动调节音乐，在锻炼期间期望避免这种情况，这是因为，任何的手动调节可能费时并且将注意力从物理活动吸引开。

根据一个实施例，耳机还包括远程控制单元，其中，远程控制单元包括所述控制器和第二运动传感器，其中，所述远程控制单元布置为与所述耳机的听筒隔开一定距离。

因此，用户可使用远程控制来手动控制音频输出。此外，第二运动传感器可与第一运动传感器组合使用，从而以更高的准确性确定用户的运动。此外，通过具有两个运动传感器，具有改进的结果的第一运动传感器可用于检测耳塞与耳朵之间的微小的相对运动。因此，来自脉搏检测的传感器数据可被滤波，从而避免由于耳塞与用户的耳朵之间的相对运动而造成的干扰传感器数据。此外，第二运动检测器可以是第二加速计。因此，针对第二传感器，如上所述的与第一运动传感器可以是加速计有关的优势也可被实现。

根据一个实施例，所述远程控制单元包括用于与媒体播放器无线通信的无线电路。因此，用于调节音频输出的控制通信可通过无线通信被发送。远程控制单元可布置在耳塞与媒体播放器之间的线上。可选地，远程控制单元可布置在耳塞上。

根据一个实施例，无线连接是用于与媒体播放器无线通信的蓝牙电路。因此，无线通信可由具有低能耗并由大范围的媒体播放器支持的标准通信协议处理。

根据一个实施例，所述第一加速计在使用时还用于检测耳塞与用户的耳朵之间的相对运动，其中，相对运动数据用于补偿从所述IR传感器到所述控制器的数据。因此，引起IR传感器中的干扰的相对运动可从传感器数据中被滤波，并且更准确的脉搏检测可被提供。

根据又一个实施例，所述音频输出根据用户预定义的与检测到的用户的状态相关的设置而被调节。因此，用户可依靠检测到的用户的状态自己选择将如何改变音频输出。设置可通过媒体播放器上的软件(例如，通过智能电话中的应用)来处理。音频输出的控制可由用户针对用户可能找到的合适的任何特定状态进行预定义。例如，用户可上传在处于休息状态时合适的音乐播放列表或音频读物，或者如果入睡选择暂停音频，或者如果入睡减小音量等。当检测到锻炼状态时，另一音频播放列表可被定义为播放。可选地，或作为补充，用户可预定义每分钟节拍数对应于用户的状态的多种声音内容，并且控制器可相应地控制音频输出。用户可在任何时间手动重写媒体播放器的基于状态的控制，例如，如果某个音频输出在给定时间可能不是期望的。

根据一个实施例，耳机通过从媒体播放器供应的能量来运行。在一个实施例中，可使用涓流充电电路从麦克风线获取能量。因此，不需要外部或内部电池，这保证了更加紧凑的设计，并且不需要充电电池。

根据一个实施例，耳机包括用于从播放的音频采集电流的能量采集单元，其中，采集的电流用于驱动传感器。因此，因为供应到用于播放音频的耳机的能量可被更好利用，所以从移动终端需要少量能量。因此，在具有来自媒体播放器的相同电池使用量的情况下，传感器可在更长的时间序列内激活。

在一个实施例中，耳机无线连接到媒体播放器。因此，不需要线，并且用户相对于媒体播放器具有增加的灵活度。然而，在这样的实施例中，耳机将需要单独的电池来驱动扬声器元件和传感器。

根据一个实施例，脉搏率检测器在某些时间段激活，在某些时间段停用，以节省能量。因此，相比于持续测量脉搏，需要少量能量。由于脉搏检测器是最耗能的组件，所以它是降低耗能的最重要的传感器。脉搏率传感器可具有在1秒至10分钟之间持续的停用时间段。在一些实施例中，停用时间段持续五秒、十秒、30秒、1分钟、5分钟或认为合适的任何时间。此外，用于测量脉搏的激活时间段可以在1秒至1分钟之间。在一些实施例中，激活时间段持续一秒、三秒、十秒、30秒、45秒或可提供足够数据的任何其他激活长度。据此，能量可被节省，因此媒体播放器的电池将持续更长时间。

运动传感器也可在某些时间段停用。运动传感器的停用时间段可持续5秒至5分钟。在一些示例中，停用时间段持续五秒、十秒、30秒或1分钟。相应地，激活时间段可持续5秒至5分钟。在一些实施例中，停用时间段持续五秒、十秒、30秒或1分钟。

在一些实施例中，耳机中的运动传感器还可用于处理用户的手动命令。例如，控制器可被编程为当运动传感器检测到听筒(包括运动传感器)上的轻击时控制音频输出，控制命令针对单次轻击可以暂停/播放，或作为两次轻击的响应而改变歌曲，并作为三次轻击的响应而激活语音控制。在一个实施例中，在检测到手动轻击的期间，状态检测活动被禁用，从而在轻击耳塞时不会妨碍用户状态的检测。

此外，耳机优选地包括用于记录来自用户的声音的麦克风。麦克风会使用户能够处理电话呼叫或语音命令。此外，麦克风可用于进一步增加检测到的用户的状态的可靠性。此外，麦克风可用于检测环境的声音，并且基于该数据，控制器可控制音频输出的音量。因此，在嘈杂的环境中，音量可高于在安静环境中的音量。

根据本发明的另一方面，上面提到目标由一种用于通过耳机调节来自媒体播放器的音频输出的方法实现，其中，耳机包括用于将音频输出转换为声波的扬声器元件、控制器、第一运动传感器和脉搏率检测器。所述方法还包括以下步骤：通过所述第一运动传感器检测用户的运动；通过所述脉搏率检测器检测脉搏率；将传感器数据从所述第一运动传感器和所述脉搏率检测器发送到所述控制器；基于所述传感器数据，通过所述控制器确定用户的状态；基于确定的用户的状态，调节从媒体播放器发送到扬声器元件的音频输出。

据此，一种用于调节来自媒体播放器的输出的方法被实现为具有与关于上面耳机提到的优势类似的优势。此外，应理解，在不从本发明方法的范围延伸的情况下，关于耳机说明的功能和方法中的任意一个可被实现为所述方法。例如，传感器可具有如上所述停用时间段和激活时间段，输出可以是选择一首歌，执行停止/暂停/播放动作以及改变音量或其他操作。

根据本发明的另一方面，上面提到目标由一种包括计算机可读介质的计算机程序产品实现，所述计算机可读介质上存储有用于使控制器调节从媒体播放器到耳机的音频输出的计算机程序方法，其中，耳机包括用于将音频输出转换为声波的扬声器元件、控制器、第一运动传感器和脉搏率检测器，其中，所述计算机程序产品包括：用于通过所述第一运动传感器检测用户的运动的代码，用于通过所述脉搏率检测器检测脉搏率的代码，用于将传感器数据从所述第一运动传感器和所述脉搏率检测器发送到所述控制器的代码。此外，所述计算机程序产品包括：用于基于所述传感器数据通过所述控制器确定用户的状态的代码，用于基于确定的用户的状态调节从媒体播放器(13)发送到扬声器元件的音频输出的代码。

据此，可用于调节来自媒体播放器的输出的上面提到方法可由计算机程序产品执行，并且优势与上面关于耳机提到的优势类似。此外，应理解，在不从本发明构思的范围延伸的情况下，上面说明的功能和方法中的任意一个可被实现为用于执行所述功能或方法的代码。例如，计算机程序产品可包括用于产生如上所述的用于传感器的停用时间段和激活时间段的代码，输出可以是选择一首歌，执行停止/暂停/播放动作以及改变音量或其他操作。

计算机可读介质可以是可移动非易失性随机存取存储器、硬盘驱动器、软盘、CD-ROM、DVD-ROM、USB存储器、SD存储卡或本领域(现在和将来)众所周知的类似的计算机可读介质中的一个。可使用软件和硬件元件的组合实现本发明。

根据本发明的另一方面，耳机包括：至少一个听筒，每个听筒具有活动侧部分和前侧部分；附连到前侧部分的线，提供输入到耳机的信号，其中，每个听筒被构造为插入到用户耳朵的耳道的入口中，使得活动侧面向耳道。此外，听筒在使用时大小适于容纳在用户外耳的内部，以防止听筒延伸到外耳的外部。此外，线在入口位置进入听筒，并可滑动地布置在位于听筒的前侧部分的距离所述入口位置一定距离的凹进部分，其中，线是可调节的，并形成用于保持在用户的外耳内的环。据此，耳机被设计为保持在外耳内，并未延伸到耳朵的外部，这使得它适于用在大范围的用户的活动或状态中。例如，即使耳朵依靠在类似枕头等的支撑物上，听筒也不会打扰睡眠，这是因为听筒未延伸到外耳的外部。此外，线将听筒保持在耳朵内，并防止它在例如睡眠、跑步和跳舞等期间掉出。通过在所述凹进部分中滑动线，环的尺寸是可调节的。因此，环的尺寸可适应用户的耳朵，并因此具有合适的感觉。在一个实施例中，活动侧可由软的、部分弹性的材料形成，使得听筒为用户的耳朵提供舒适感并防止摩擦。活动侧和前侧可具有不同的材料。前侧可以是聚合物材料、钢铁或其他材料。如果前侧的材料可以是硬的并耐磨以保护听筒内的组件，则这可以是优势。

在一个实施例中，活动侧可被形成为使得当使用时不进入耳道，而是置于用户的外耳的内部。因此，在头部依靠于枕头时来自例如枕头的对耳机的侧压力将不会对敏感的耳道产生压力，因而提供了适于睡眠的耳机。

根据一个实施例，听筒的前侧设置有凹进部分，其中，线被构造为可滑动地布置在所述凹进部分中，以提供布置为沿用户的耳朵中的外耳的曲线延伸的可调节的环，从而为耳机提供稳定性。

凹进部分可被构造为提供对布置在凹进部分中的线的握力，以防止凹进部分突然释放它的握力。凹进部分可被配置为使得当听筒适合用户的耳朵时，线可形成可调节的环，其中，可调节的环可沿耳朵中的外耳的曲线布置，以在耳朵中提供可延伸的支撑，从而防止听筒突然掉出。

根据一个实施例，入口位置布置在听筒的第一侧上，凹进部分布置在听筒的相对侧上。通过将入口位置布置在听筒的第一侧和将凹进部分布置在相对侧上，可允许环被形成为尽可能与外耳的曲线相似。凹进部分可被布置在听筒的外部上或更靠近听筒的中心。凹进部分可沿与听筒的线的入口一致的方向延伸，或以相对于听筒的线的入口一定角度延伸，或以相对于听筒的线的入口垂直地延伸。

根据一个实施例，前侧是凸起的，并被构造为当使用时基本上在用户的外耳之内。因此，任何的尖锐边缘可被避免，其中，尖锐边缘对用户来说可能不舒服。此外，在没有听筒妨碍用户的舒适的情况下，这样的设计允许用户使耳朵依靠在物体(诸如，枕头)上。

当研究所附权利要求和下面的描述时，本发明的进一步的特征和优势将会变得清楚。本领域技术人员了解，在不脱离本发明的范围的情况下，本发明的不同特征可被组合来创造除了在下面描述的实施例之外的实施例。

附图说明

通过下面参照附图进行的详细描述，本发明的进一步细节和方面将会变得清楚，其中：

图1示出根据本发明的实施例的耳机的侧视图，

图2示出根据本发明的实施例的耳机的正视图，

图3示出根据本发明的实施例的使用中的耳机的正视图，

图4示出根据本发明的实施例的使用中的耳机的正视图，

图5示出根据本发明的实施例的耳机的透视图，

图6示出具有媒体播放器的根据本发明的耳机的系统概观，

图7示出描述根据本发明的方法的流程图，

图8示出描述根据本发明的实施例的耳机的功能概述的流程图。

具体实施方式

以下将参照附图对本发明进行更加完整地描述，其中，在附图中示出本发明的当前优选实施例。然而，本发明可以以很多不同形式被实现，并不应被解释为限制到这里所阐述的实施例；相反，仅为了彻底性和完整性而提供这些实施例，这些实施例向本领域技术人员传达本发明的范围。相同的参考标记始终表示相同的元件。

在下面，仅描述与入耳式耳机有关的耳机，但是本发明构思同样可应用于头戴式耳机和/或在例如电话的蓝牙耳麦、来自固定家用音响设备的无线通信、在可能存在根据本发明的可用于连接到多个耳机的中央音响设备的导游、主题公园和公共体育馆中使用的无线耳麦中的单个耳机。

图1示出耳机1的侧视图。耳机1具有听筒2，其中，听筒2包括前侧3和活动侧部分4。还可理解，耳机在前侧3和活动侧部分4之间具有边缘5。前侧部分3和活动侧部分4彼此相对，并通过边缘5结合在一起。图1还示出在靠近边缘5的一端穿过话筒2的凹进部分6。示出在凹进部分6中布置的线7。耳机的活动侧部分4被构造为插入连接到用户的耳朵20中的耳道，从而使用户能听到通过耳机发送的音频输出。活动侧部分4是轻微锥形的，以确保紧密适合用户的耳道。活动侧部分4可由软的、部分弹性的材料形成，使得听筒为用户的耳朵提供舒适感并防止摩擦。

图2示出耳机的正视图。如图所示，线7在第一端10附连到边缘5或听筒2。听筒在听筒2的第二端11上设置有凹进部分6。在图2中，第二端11布置在第一端10的对面。凹进部分6垂直于线7在边缘5进入听筒的方向延伸。在图2中，示出线7沿线7的长度方向布置在凹进部分6中。这可在凹进部分6中提供可滑动布置。通过将线7布置在凹进部分6中，可调节的环9被提供。如在图3和图4中所示，环9被布置为位于用户的耳朵的外耳21中，并可以是可调节的，以允许对耳朵20的按压动作，从而将听筒保持在用户的耳朵20的内部。当将图3与图4进行比较时，示出将环的尺寸调节为适合于用户的耳朵20的功能。

图5示出在连接到媒体播放器13的耳机上的组件。如图所示，组件包括根据本发明的耳机1。图6进一步示出沿耳机的线7布置的远程控制单元12。远程控制单元12通过线7连接到用于音频输出的媒体播放器13。

图7示出在包括远程控制单元12的实施例中的耳机的概观，其中，远程控制单元12附连到用于将耳机连接到媒体播放器13的线7上。此外，虚线示出控制单元12可通过无线协议与媒体播放器12进行通信。在该设置下的无线通信是用于控制将由耳机1播放的音频输出的输出的控制数据。无线通信还可包括将在媒体播放器中或在通过媒体播放器在远程服务器上分析以确定用户的状态的传感器数据，其中，用户的状态随后可用于控制音频输出的输出。控制数据(或音频输出的控制)可包括选择特定音轨、播放列表、类型、BPM跟踪、调节音量、暂停、停止和播放等。

图7示出用于通过耳机调节来自媒体播放器的音频输出的方法步骤。所述方法将与耳机一起使用，其中，耳机包括用于将音频输出转换为声波的扬声器元件24、控制器120、第一运动传感器25以及脉搏率检测器26和27。所述方法包括通过第一运动传感器25检测用户的运动的步骤201、通过脉搏率检测器检测脉搏率的步骤202、将传感器数据从所述第一运动传感器和所述脉搏率检测器发送到所述控制器的步骤203、基于所述传感器数据通过控制器确定用户的状态的步骤204以及基于确定的用户的状态调节从媒体播放器13发送到扬声器元件的音频输出的步骤205。

图8示出本发明的一个实施例中的组件的功能概观。在该概观中，听筒2包括用于播放音频输出的扬声器元件24。听筒2还包括作为加速计25的运动传感器和脉搏率检测器，其中，脉搏率检测器包括IR发光二极管26和IR传感器25。加速计可以是当使用时适合感测用户头的运动的3D加速计。此外，IR传感器27感测从IR发光二极管26反射的光，通过反射，可用于计算血流量并从而计算脉搏率。IR发光二极管26优选地使用大约800-900nm(例如，大约850nm)的波长。可能具有两组传感器，即在每个听筒2上具有一组传感器，但是已经发现，对于准确性来说可能是不必要的，特别是如果如上所述的在远程控制单元中实现第二加速计，更是不必要的。通过仅在一个听筒中具有传感器，成本会保持较低。此外，来自IR传感器的数据可以是模拟信号，但可作为模拟信号或数字信号被发送到控制器。

此外，耳机1包括控制单元，在这种情况下，控制单元是可通信地连接到耳机的微控制器120。优选地，如在图6中所示，通过线7操作通信。线7可包括专用于数字通信的信号线。优选地，使用用于传感器数据的专用线。控制单元可布置在远程控制单元12(未在图8中示出)中。微控制器120可包括用于保证微控制器120与远程控制按钮123之间和/或来自传感器26和27的通信的I2C电路121。此外，微控制器120可包括蓝牙电路，在这种情况下，蓝牙电路是用于确保与如上所述的媒体播放器的通信的蓝牙低功耗(BLE)电路122。

此外，功率控制单元28可包括在用于控制何时激活和停用不同组件的系统中。功率控制单元28还可电连接到包括能量存储电路31和升压变换器电路32的能量采集组件30。能量存储电路31可以是微电容器。能量采集组件可用于从电话连接33(例如，3.5mm的插头)采集能量，并且还可如上所述那样从播放的音频采集能量。通过具有本地的能量存储电路31和升压变换器电路32，传感器可在激活时间段期间具有足够能量来运行，然后在停用时间段期间，能量采集单元开始存储用于下一激活时间段的能量。

此外，听筒优选地包括麦克风35，使得耳机可用于记录来自用户的例如用于处理电话呼叫和语音命令的声音。此外，麦克风35可用于进一步增加检测的用户的状态的可靠性。例如，如果用户(基于传感器数据)被检测为在跑步，则麦克风可用于确认环境声音与有关跑步的声音相关联；如果用户(基于传感器数据)被检测为在睡觉，则麦克风可用于确认环境声音与有关睡觉的声音相关联。此外，可使用麦克风检测周围声音并基于该数据控制音频输出的音量。

此外，远程控制单元12可包括用于基于用户的检测的状态启用/禁用音频输出的控制的打开/关闭开关。因此，如果用户这样期望，则用户能避免当用户改变活动时使得音频输出改变。在其他实施例中，打开/关闭开关可被实现为媒体播放器上的应用中的软件设置。

本公开考虑用于完成各种操作的任何机器可读介质上的产品、方法和程序产品。可使用现有的计算机处理器，或通过用于包含这个或另一目的的适当系统的专用计算机处理器，或通过硬连线的系统，来实现本公开的实施例。本公开的范围内的实施例包括程序产品，其中，程序产品包括用于携带或具有存储在机器可读介质上的机器可执行指令或数据结构的机器可读介质。这样的机器可读介质可以是能被通用或专用计算机或其他具有处理器的机器机进行访问的任何可用介质。作为示例，这样的机器可读介质可包括RAM、ROM、EPROM、EEPROM、CD-ROM或其他光盘存储、磁盘存储或其他磁存储装置或者任何其他介质，具体来说，所述其他介质包括能用于以机器可执行指令或数据结构的形式携带或存储期望的程序代码并能被通用或专用计算机或其他具有处理器的机器机进行访问的非暂时性计算机可读存储介质。当通过到机器的网络或另一通信连接(例如，硬连线、无线或者硬连线或无线的组合)传送或提供信息时，机器适当地将连接视为机器可读介质。因此，任何这样的连接可被适当地称为机器可读介质。上述内容的组合也包括在机器可读介质的范围内。例如，机器可执行指令包括使通用计算机、专用计算机或专用处理机器执行特定功能或功能组的指令或数据。

虽然已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但是对本领域技术人员来说，将清楚的是，可做出如这里所描述的本发明的很多变化、修改或变更。因此，将理解，本发明的以上描述和附图将被视为其非限制性的示例，本发明的范围被定义在所附的专利权利要求中。

Claims (8)

1.一种用于播放来自媒体播放器(13)的音频输出的耳机(1)，包括：

至少一个听筒(2)，大小适于布置在用户的耳朵(20)，并具有用于将音频输出转换为声波的扬声器元件(24)；

远程控制单元，包括控制器(120)和第二运动传感器，控制器(120)用于控制从媒体播放器(13)发送到扬声器元件的音频输出，其中，所述远程控制单元布置为与所述至少一个听筒(2)隔开预定距离；

第一运动传感器，位于所述至少一个听筒(2)中，其中，所述第一运动传感器用于检测用户的运动模式，所述第一运动传感器和所述第二运动传感器组合用于检测所述至少一个听筒(2)与耳朵(20)之间的相对运动；

脉搏率检测器，大小适于检测用户的心率，其中，脉搏率检测器与第一运动传感器位于相同的所述至少一个听筒(2)中，

其中，所述第一运动传感器是加速计，

所述控制器(120)适于从所述第一运动传感器、所述第二运动传感器和所述脉搏率检测器接收传感器数据，基于所述至少一个听筒(2)与耳朵(20)之间的相对运动对从所述脉搏率检测器接收的传感器数据进行滤波，并基于滤波的传感器数据和用户的运动模式确定用户的状态，

所述控制器(120)基于确定的用户的状态调节从媒体播放器(13)发送到所述扬声器元件(24)的音频输出，以使音频输出适应由用户所执行的活动，从而当用户的状态指示用户处于低活动状态时，所述控制器(120)调节音频输出以匹配低活动状态，和/或当用户的状态指示用户处于高活动状态时，所述控制器(120)调节音频输出以匹配高活动状态，

其中，调节音频输出包括以下操作中的一个或多个中的任意一个或任意组合：停止/暂停/播放，增大/减小音量，基于每分钟节拍数控制音频输出。

2.根据权利要求1所述的耳机(1)，其中，确定用户的状态包括确定用户是睡着还是醒着。

3.根据权利要求1所述的耳机(1)，其中，确定用户的状态包括确定用户是在休息还是在锻炼。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的耳机(1)，其中，所述脉搏率检测器是适于检测用户的血流量的IR传感器。

5.根据权利要求1-3中的任一项所述的耳机(1)，其中，调节到所述扬声器元件(24)的音频输出包括调节音频输出的音量。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的耳机(1)，其中，所述脉搏率检测器在一些时间段中激活，在一些时间段中停用，以节省能量。

7.一种用于通过耳机调节来自媒体播放器(13)的音频输出的方法，其中，所述耳机包括：

至少一个听筒，具有用于将音频输出转换为声波的扬声器元件(24)，

远程控制单元，包括控制器(120)和第二运动传感器，其中，所述远程控制单元布置为与所述至少一个听筒隔开预定距离，

第一运动传感器(25)，位于所述至少一个听筒中，

脉搏率检测器，其中，脉搏率检测器与第一运动传感器(25)位于相同的所述至少一个听筒中，

其中，所述第一运动传感器是加速计，

其中，所述方法包括以下步骤：

(201)通过所述第一运动传感器检测用户的运动模式，并通过所述第一运动传感器和所述第二运动传感器的组合检测所述耳机的至少一个听筒与耳朵之间的相对运动，

(202)通过所述脉搏率检测器检测脉搏率，

(203)将传感器数据从所述第一运动传感器、所述第二运动传感器和所述脉搏率检测器发送到所述控制器，

(204)基于所述至少一个听筒与耳朵之间的相对运动对从所述脉搏率检测器接收的传感器数据进行滤波，并基于滤波的传感器数据和用户的运动模式，通过所述控制器确定用户的状态，

(205)基于确定的用户的状态调节从媒体播放器(13)发送到所述扬声器元件的音频输出，以使音频输出适应由用户所执行的活动，从而当用户的状态指示用户处于低活动状态时，所述控制器调节音频输出以匹配低活动状态，和/或当用户的状态指示用户处于高活动状态时，所述控制器调节音频输出以匹配高活动状态，

其中，调节音频输出的步骤包括以下操作中的一个或多个中的任意一个或任意组合：停止/暂停/播放，增大/减小音量，基于每分钟节拍数控制音频输出。

8.一种存储有包括使计算机执行权利要求7的方法的指令的程序的非暂时性计算机可读存储介质。

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