CN109314812B - 耳机系统 - Google Patents

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Abstract

一种耳机系统包含两个耳杯(105a、105b)、头带组合件(110)、接口系统(115)及控制系统(120)。每一耳杯(105a、105b)包含耳杯外壳(205a、205b)、耳垫组合件(207a、207b)、扬声器系统(805)及铰链组合件(700)。所述铰链组合件(700)安置在所述耳杯外壳(205a、205b)内，使得从所述耳杯(105a、105b)外部看不到所述铰链组合件。所述头带组合件(110)经由所述铰链组合件(700)与所述耳杯(105a、105b)中的每一者连接。所述接口系统(115)包含至少一个接口及安置在所述耳杯(105a、105b)中的至少一者上的多个输入源按钮(202、204、206)。所述输入源按钮(202、204、206)中的每一者经配置用于选择经由所述至少一个接口接收的音频数据源。所述控制系统(120)经配置用于控制所述扬声器系统(805)以再现经由所述接口接收并由所述输入源按钮(202、204、206)中的一者选择的音频数据。

Description

耳机系统
相关申请案的交叉参考
本申请案主张2016年12月22日申请的第62/438,337号美国临时专利申请案、2016年7月27日申请的第62/367,584号美国临时专利申请案及2016年6月22日申请的第62/353,412号美国临时专利申请案的优先权，所述申请案中的每一者的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及经配置用于处理音频数据的装置。特定来说，本发明涉及耳机及相关装置。
背景技术
例如耳机及耳塞的音频装置的使用已变得非常普遍。一些耳机可至少部分地遮蔽来自外部世界的声音。一些耳机能够在耳机扬声器与鼓膜之间创建大体上封闭的系统，其中来自外部世界的声音被大大衰减。一些耳机大体上是密封的，而其它耳机包含耳杯内部的空气体积与外部大气之间的一或多个通气孔。经由耳机或其它此类音频装置衰减来自外部世界的声音具有各种潜在优点，例如消除失真、提供平坦均衡等。
发明内容
本发明的一些方面可在耳机系统中实施。根据一些实例，所述耳机系统可包含两个耳杯、头带组合件、接口系统及控制系统。在一些实例中，每一耳杯可包含耳杯外壳、耳垫组合件、包含至少一个扬声器的扬声器系统以及铰链组合件。在一些实施方案中，所述铰链组合件可安置在所述耳杯外壳内，使得从所述耳杯的外部看不到所述铰链组合件。在一些实例中，所述头带组合件可经配置用于经由所述铰链组合件与所述耳杯中的每一者连接。
在一些实施方案中，所述接口系统可包含至少一个接口(例如无线或有线接口)及安置在所述耳杯中的至少一者上的多个输入源按钮。所述输入源按钮中的每一者可经配置用于选择经由所述至少一个接口接收的对应音频数据源。
所述控制系统可包含至少一个处理器，例如通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件及/或其组合。根据一些实施方案，所述控制系统可经配置用于控制每一耳杯的所述扬声器系统以再现经由所述接口接收并由所述输入源按钮中的一者选择的音频数据。
在一些实例中，每一耳杯的所述铰链组合件可经配置以围绕两个轴枢转所述耳杯。根据一些实施方案，每一耳杯的所述铰链组合件可经配置以在所述耳杯已从静止位置移位之后将所述耳杯返回到所述静止位置。
根据一些实施方案，所述耳机系统可包含电池、安置在耳杯中的电输入机构及安置在所述耳杯中的至少两个耳杯磁体。所述电输入机构可配置用于从电池充电器接收电力。所述至少两个耳杯磁体可经配置以当所述耳杯磁体定位在所述电池充电器的对应电池充电器磁体附近时，定位所述电输入机构用于从所述电池充电器接收电力。
根据一些实例，所述耳机系统可包含所述电池充电器。在一些实施方案中，所述电池充电器可包含电输出机构，其经配置用于向所述电输入机构及至少四个电池充电器磁体提供电力。举例来说，所述电池充电器磁体中的两者可具有与所述耳杯磁体相同的极性，并且所述电池充电器磁体中的两者可具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性。根据一些此类实施方案，具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性的电池充电器磁体可经配置以与所述耳杯磁体对准。在一些此类实例中，具有与所述耳杯磁体相同的极性的所述电池充电器磁体可位于具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性的所述电池充电器磁体中的一者附近，并且位于具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性的所述电池充电器磁体中的一者的相对侧上。
在一些实例中，所述铰链组合件可经配置以当所述耳杯磁体定位在所述电池充电器的所述对应电池充电器磁体附近时维持所述耳杯的对准。根据一些实施方案，所述铰链组合件可包含旋转枢轴组合件，其经配置以用于与所述头带组合件附接。根据一些此类实施方案，所述旋转枢轴组合件可经配置以允许耳杯在旋转角度范围内旋转。根据一些实例，所述旋转枢轴组合件可包含弹簧。在一些实例中，所述铰链组合件可包含臂及外倾枢轴组合件。所述外倾枢轴组合件可经配置以允许耳杯在外倾角度范围内旋转。所述臂的第一部分可附接到所述外倾枢轴组合件，且所述臂的第二部分可附接到所述旋转枢轴组合件。
根据一些实施方案，每一耳杯可包含在所述扬声器系统的第一侧与所述耳杯外壳之间的后空气体积，以及靠近所述扬声器系统的第二侧并靠近所述耳垫组合件的前空气体积。在一些实例中，每一耳杯可包含安置在所述耳杯的外部与所述前空气体积或所述后空气体积之间的至少一个通气孔。所述至少一个通气孔包含声学低通滤波器。在一些实施方案中，所述至少一个通气孔可包含在所述耳杯的所述外部与所述前空气体积之间的第一通气孔，以及在所述耳杯的所述外部与所述后空气体积之间的第二通气孔。根据一些实例，所述第一通气孔及所述第二通气孔各自包含声学低通滤波器。在一些实例中，所述声学低通滤波器可包含至少一个膨胀腔室。根据一些实施方案，所述后空气体积可在1立方厘米与20立方厘米之间。在一些实施方案中，所述声学低通滤波器可经配置以衰减由空气流过所述至少一个通气孔产生的较高频率声音。
根据一些实例，所述耳杯外壳可包含围封所述耳杯的单块柔性材料。然而，在一些实施方案中，所述耳杯外壳可包含柔性材料的第一部分，其围封支撑结构及安置在所述支撑结构上的包覆模制泡沫。根据一些此类实施方案，柔性材料的第二部分可围封所述耳垫组合件的耳垫泡沫。在一些实例中，所述耳垫组合件可包含靠近所述耳垫泡沫的耳垫支撑结构。根据一些实例，所述耳垫支撑结构可至少部分地界定所述耳垫组合件与所述耳杯外壳之间的角度。一些实施方案可包含用于接合所述第一部分及所述第二部分的粘合剂层及/或紧固件。
在一些实施方案中，当佩戴所述耳杯时，所述耳垫泡沫及所述包覆模制泡沫都可被压缩。根据一些实施方案，当佩戴所述耳杯时，每一耳垫组合件的至少一部分可在对应耳杯外壳内。
在附图及以下描述中阐述本说明书中描述的标的物的一或多个实施方案的细节。根据描述、图式及权利要求书，其它特征、方面及优点将变得显而易见。应注意，下文图式中的相对尺寸可能未按比例绘制。
附图说明
图1是展示能够实施本发明的各种方面的设备的组件的实例的框图。
图2A及2B分别展示一个耳机实施方案的正视图及侧视图。
图2C展示一个耳机实施方案的斜视图。
图2D说明实例宿装置的组件。
图3是用于将专用用户接口控制件分配给多个音频源装置中的一者的实例过程的流程图。
图4说明实例宿装置的组件。
图5A展示连接到电池充电器的耳机的实例。
图5B展示耳杯磁体及电输入机构的实例布置。
图5C展示电池充电器磁体及电输出机构的实例布置。
图5D展示包含充电器支架的耳机系统的另一实例。
图6A展示替代耳杯的实例。
图6B展示另一替代耳杯的实例。
图7展示铰链组合件的一个实例。
图8展示根据一个实例的耳杯的简化横截面图。
图9展示贯穿声学低通滤波器的一个实例的横截面。
图10展示声学低通滤波器的另一实例的透视图。
图11是展示针对声学低通滤波器的功率传输系数对频率的实例的曲线图。
图12是展示声学低通滤波器的一个实例的效应的曲线图。
图13展示耳杯中的声学低通滤波器的实例。
图14A及14B展示贯穿两个耳杯外壳实施方案的横截面的实例。
图15A及15B展示从对应耳杯外壳拆卸的耳垫组合件的实例。
图16展示贯穿耳杯外壳实施方案的横截面的另一实例。
图17A及17B展示贯穿替代耳垫组合件的实例横截面。
各种图式中相似参考数字及名称表示相似元件。
具体实施方式
以下描述针对用于描述本发明的一些创新方面的某些实施方案，以及其中可实施这些创新方面的背景的实例。然而，可以各种不同方式应用本文的教示。举例来说，虽然就特定音频装置描述各种实施方案，但本文的教示可广泛应用于其它已知音频装置，以及可能在未来引入的音频装置。此外，所描述的实施方案可至少部分地在各种装置及系统中实施为硬件、软件、固件，基于云的系统等。因此，本发明的教示不希望限于图式中展示及/或本文中所描述的实施方案，而是具有广泛的适用性。
图1是展示能够实施本发明的各种方面的设备的组件的实例的框图。在此实例中，耳机系统100包含两个耳杯105、头带组合件110、接口系统115及控制系统120。
在一些实例中，耳杯105中的每一者包含耳杯外壳、耳垫组合件、铰链组合件及包含至少一个扬声器的扬声器系统。根据一些实施方案，铰链组合件安置在耳杯外壳内，使得从耳杯的外部看不到铰链组合件。
在此实例中，头带组合件110经配置用于与耳杯中的每一者连接。根据一些实例，铰链组合件110经配置用于经由铰链组合件与耳杯中的每一者连接。
接口系统115包含至少一个接口，例如一或多个有线及/或无线接口、端口等。在此实例中，接口系统115经配置用于接收音频数据。根据一些实施方案，接口系统 115包含至少一个用户接口。在一些实例中，接口系统115包含安置在耳杯中的至少一者上的多个输入源按钮。根据一些实施方案，输入源按钮中的每一者经配置用于选择经由接口系统115的至少一个接口接收的对应音频数据源。在一些实施方案中，所述设备可包含存储器系统。接口系统115可包含控制系统与存储器系统之间的至少一个接口。
控制系统120可包含至少一个处理器，例如通用单芯片或多芯片处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件及/或其组合。在此实例中，控制系统120 经配置用于控制每一耳杯105的扬声器系统，以再现经由接口系统115的接口接收并由接口系统115的输入源按钮中的一者选择的音频数据。
本文描述方法中的部分或全部可由一或多个装置根据存储在非暂时性媒体上的指令(例如，软件)来执行。此非暂时性媒体可包含例如本文所描述的存储器装置的存储器设备，其包含(但不限于)随机存取存储器(RAM)装置、只读存储器(ROM)装置等。非暂时性媒体可例如位于控制系统120中或在经配置用于与控制系统120通信的存储器系统中。因此，本发明中描述的标的物的各种创新方面可在其上存储有软件的非暂时性媒体中实施。所述软件可例如包含用于控制至少一个装置处理音频数据的指令。举例来说，软件可由控制系统120的一或多个组件执行。
图2A及2B分别展示一个耳机实施方案的正视图及侧视图。图2A展示耳杯105a 及耳杯105b两者的实例。经展示在用户的头部200上方延伸的头带组合件110将耳杯105a与耳杯105b连接。图2A展示耳杯外壳205a及205b的前部的实例。
耳垫组合件207a及耳垫组合件207b的部分可在图2A中看到。耳垫组合件207a 及耳垫组合件207b的额外部分在耳杯外壳205a及205b内。在此实例中，耳垫组合件207a及耳垫组合件207b部分地从视野中隐藏，而不是显著地膨胀。一些此类实施方案可允许耳杯105a及耳杯105b维持相对较小的深度D。并非由大的暴露耳垫界定，耳杯105a及耳杯105b的形状主要由耳杯外壳205a及205b的锥形轮廓界定。
在图2B中所展示的实例中，耳杯105a的外边缘215具有椭圆形状，而中央部分209具有圆形形状。在此实例中，头带组合件110经配置用于经由铰链组合件与耳杯105a及105b连接。然而，在此实例中，铰链组合件安置在耳杯外壳205a内，使得从耳杯105a的外部看不到铰链组合件。下文参考图7描述铰链组合件的一些实例。
图2C展示一个耳机实施方案的斜视图。在此实例中，耳机100的接口系统115 包含安置在耳杯105d上的输入源按钮202、204及206。图2C中所展示的输入源按钮的数目、大小及分布仅仅是作为实例。在一些替代实例中，可在耳杯105d上安置更多或更少输入源按钮。在一些替代实例中，输入源按钮可安置在耳杯105e上及/ 或头带组合件110上。
根据一些实施方案，输入源按钮202到206中的每一者经配置用于选择经由接口系统115的至少一个接口接收的对应音频数据源。在此实例中，接口系统115包含无线收发器208。在一些实施方案中，接口系统115可包含额外及/或替代接口，例如经配置为有线接口的端口(例如经配置以与耳机插孔进行电连接的端口)。根据此实施方案，输入源按钮202到206中的每一者经配置用于选择经由无线收发器208接收的对应音频数据源。在此实例中，控制系统120经配置用于控制耳杯105c及105d的扬声器系统以再现经由无线收发器208接收并由输入源按钮202到206中的一者选择的音频数据。
一些无线通信协议通过将装置指定为主装置或从装置来操作。因此，在任何一对通信装置中，一个装置是主装置且另一装置是从装置。举例来说，在由华盛顿州柯克兰的蓝牙特别兴趣小组维护的
Figure GDA0001909969060000061
无线技术标准(
Figure GDA0001909969060000062
wireless technologystandard maintained by the Bluetooth Special Interest Group of Kirkland,Washington)中，主装置可同时与多达七个从装置建立连接。然而，从装置一次只能连接到一个主装置。
主装置及其连接的从装置被称为微微网。多个微微网可能联结在一起，这被称为散射网。
建立蓝牙连接在查询阶段开始，其中装置发射查询请求。侦听查询的装置被称为处于可发现状态。接收查询的所有装置都会用其地址做出响应。
在寻呼阶段期间，装置可成为主装置。在寻呼阶段，两个装置同步其时钟。一个装置发送一系列寻呼消息并侦听来自另一设备的响应。正在侦听寻呼消息的装置被称为处于可连接状态。如果另一装置响应，那么第一装置成为连接的主装置，且响应装置成为从装置。
在寻呼阶段期间进行同步之后，装置建立异步无连接(ACL)连接，其是承载更高级别的蓝牙网络协议栈的所有数据的低级别通信协议。
在建立ACL连接之后，所述装置打开逻辑链路控制及适配(L2CAP)信道。所述装置可使用L2CAP信道来执行服务发现，以便执行配对并发现主装置的支持配置文件及特征。
在第一次建立连接时，两个装置可经历配对过程。在配对过程期间，宿装置向主装置发送配对请求。然后，宿装置提示用户在主装置处输入个人识别码(PIN)以完成配对过程。
一旦完成配对，宿装置就可将主装置的地址存储在已成功与宿装置配对的可信装置的列表中。因此，可信装置的列表维持每一配对主装置的地址以及每一配对主装置的相关联索引。然后，宿装置可跳过在可信装置的列表中出现的任何主装置的配对过程。
蓝牙标准定义数个应用配置文件，其指定由具有蓝牙功能的装置提供的服务。单个装置可支持多个配置文件。常用配置文件包含高级音频分布配置文件(A2DP)，其定义音频数据如何从一个装置流式传输到另一装置；音频视频远程控制配置文件 (AVRCP)，其提供控制电视及其它音频/视频装备的接口；及免提配置文件(HFP)，其用于与免提宿装置通信。所述装置可打开一或多个L2CAP信道以支持支持配置文件中的一或多者。
可实施本说明书中描述的标的物的特定实施例，以便于实现以下潜在优点中的一或多者。宿装置可实施基于意图的切换，其基于用户的意图来确定从哪个音频源接收音频数据。用户可用很少的用户输入轻松快速地在多个音频源装置之间切换。在请求切换之后，用户不需要向宿装置或源装置中的任何者提供任何额外输入以开始在宿装置处接收音频数据。宿装置可在单个音频源装置的多个不同活动之间切换。根据一些实例，当连接源装置变得不可用时，宿装置不切换到其它源。
本说明书描述具有基于用户意图的切换能力的音频宿装置。这意味着用户可使用用户输入使音频宿装置在多个无线连接源装置之间切换，用户输入可为一或多个专用用户接口控制件。“宿装置”是音频输出装置，其经配置以使用无线通信协议从源装置无线地接收音频数据。常见宿装置包含无线耳机组及独立无线扬声器。
在本说明书中，专用用户接口控制件意指将用户输入映射到特定源装置的用户输入机构。举例来说，专用用户接口控制件可为物理按钮、触发器、拨号盘或开关。专用用户接口控制件也可为软用户接口控制件，其对应于存在敏感表面或显示器的特定激活区域。
图2D说明实例宿装置210的组件。宿装置210具有三个专用用户接口控制件：第一源按钮202、第二源按钮204及第三源按钮206。
宿装置210具有切换装置表220，其将用户接口控制件索引与对应源装置的地址相关联。宿装置210还具有可信装置表230，其将可信装置索引与对应源装置的地址相关联。
用户可在配对过程期间关联专用用户接口控制件中的一者。宿装置210可经配置以区分请求与新音频源装置配对的用户输入与请求切换到特定音频源装置的用户输入。举例来说，宿装置210可将短按按钮(例如小于1秒)解释为切换到与按钮相关联的音频源装置的请求，并且可将长按相同按钮(例如1秒或更长时间)解释为与待与按钮相关联的新音频源装置配对的请求。
因此，在状态1期间，用户可提供对第二源按钮204的长按。宿装置210将此用户输入解释为将第二源按钮204与新音频源装置相关联的请求。
然后，宿装置210与新音频源装置配对。下文参考图3更详细地描述此过程。
在配对之后，宿装置210将经配对的音频源装置视为可信装置。在状态2期间，宿装置210将新音频源装置的地址存储在可信装置表230中。在状态3期间，宿装置 210将新音频源装置的地址存储在切换装置表220中，其使新音频源装置的地址与第二源按钮204的用户接口控制件索引相关联。
在一些实施方案中，宿装置可将专用用户接口控制件中的每一者与源装置上的特定活动相关联。因此，单个源装置可与多个用户接口控制件相关联。
举例来说，平板计算机可向宿装置提供多个音频信息源，每一音频信息源对应于特定活动，例如音乐播放器音频、电影音频及系统通知音频。用户可将每一活动与用户接口控制件(例如，源按钮202、204或206中的一者)相关联。
举例来说，用户可将音乐播放器音频与第一源按钮202相关联，并将电影音频与第二源按钮204相关联。用户可明确地选择对应于期望活动的源按钮。
为关联装置的特定活动，宿装置210可在切换装置表中存储额外列属性。额外列属性对应于特定活动的活动识别符。因此，切换装置表220的一些行将指代相同的地址但不同的活动识别符。
此额外信息可能需要由在源装置上运行的软件来配置，所述软件向宿装置210 提供活动识别符。举例来说，移动电话可安装枚举不同活动的应用程序。然后，在配对过程期间，用户可使用所述应用程序使电话向宿装置210提供特定活动识别符。然后，宿装置210将接收到的活动识别符存储在切换装置表220中。
图3是用于将专用用户接口控制件指派给多个音频源装置中的一者的实例过程的流程图。所述过程可由包括一或多个计算机的适当编程的无线音频输出装置执行。为方便起见，所述过程将被描述为由宿装置中的嵌入式计算机或逻辑电路执行。在一些实例中，音频输出装置将针对多个主音频源装置中的每一者执行实例过程。
宿装置接收请求针对新音频源装置的配对的用户输入(310)。宿装置确定其状态是否可连接(320)。当宿装置正在侦听来自尝试建立连接的潜在主装置的寻呼消息时，宿装置处于可连接状态。如果宿装置处于可连接状态，那么宿装置进入可发现状态(分支到360)。
在可发现状态中，宿装置侦听来自主装置的查询。可连接状态及可发现状态不是互斥的。因此，宿装置可能已处于可发现状态。换句话说，在步骤360中，宿装置确保其处于可发现状态，以便发现范围内的任何新音频源装置。
通过退出可连接状态可改进宿装置的响应性，使得宿装置不再扫描寻呼消息。因此，在一些实施方案中，当进入可发现状态(360)时，宿装置退出可连接状态。
在进入可发现状态(360)之后，宿装置与新音频源装置(370)配对。为与新音频源装置配对，宿装置进入可发现状态以将其地址提供给新音频源装置。然后，宿装置进入可连接状态以与新音频源装置同步。在一些实施方案中，宿装置不需要配对代码以便与新音频源装置配对。
如果宿装置的状态不可连接(320)，那么宿装置确定其状态是否是可发现的(分支到330)。如果是这样，那么宿装置已准备好与新源装置配对。因此，宿装置然后可与新音频源装置配对(分支到380)。
如果宿装置的状态不可发现(330)，那么宿装置可能已与先前主音频源装置建立连接，并且在与新音频源装置配对之前需要拆除此连接。
因此，如果宿装置的状态不可发现(330)，那么宿装置断开所有服务级别连接及所有配置文件(分支到340)。举例来说，宿装置可断开与先前主音频源装置的ACL及L2CAP连接，并且断开所有A2DP及AVRCP配置文件。
当这些断开发生时，宿装置将从先前主音频源装置接收断开消息(350)。在接收断开消息之后，宿装置接着可与新音频源装置配对(370)。
在配对之后，宿装置将新配对装置与所选用户接口控制件相关联(380)。举例来说，宿装置可直接将新配对装置的地址与对应于所选用户接口控制件的用户接口控制件索引相关联。举例来说，如果宿装置具有多个按钮，那么可给每一按钮指派相应用户接口控制件索引。宿装置可将每一用户接口控制件索引与切换装置表中的对应配对装置的地址相关联。
表1说明将用户接口控制件索引与地址相关联的实例切换装置表。
Figure GDA0001909969060000101
表1
此后，当宿装置在用户接口控制件处接收请求切换到从新配对装置接收音频的用户输入时，宿装置可使用切换装置表来获得新配对装置的地址。
然而，在一些情况下，如果宿装置还维持将可信装置索引与地址相关联的可信装置表，那么需要对无线协议栈的较少修改。在配对之后，一些无线通信协议的标准库维持可信装置表。当使用这些库时，宿装置为新配对装置指派可信装置索引，并将新配对装置的地址与对应可信装置索引相关联。
与无线协议栈的后续交互使用可信装置索引作为标准库的应用程序编程接口(API)的输入。因此，代替使用所连接的装置的地址来执行各种操作，宿装置可使用可信装置索引。
表2说明将可信装置索引与地址相关联的实例可信装置表：
可信装置索引 地址
1 00025b00ff09
2 00025b00ff06
3 00025b00ff01
表2
通过比较表中的条目，宿装置可在给定用户接口控制件索引的情况下获得可信装置索引。然后，宿装置可任选地将可信装置表及切换装置表存储在与宿装置集成的永久存储装置中。通过将可信装置表及切换装置表存储在永久存储装置中，装置在重启之后不需要经历配对过程。
图4说明实例宿装置410的组件。宿装置410具有三个专用用户接口控制件：第一源按钮402、第二源按钮404及第三源按钮406。
宿装置410具有切换装置表420，其将用户接口控制件索引与对应源装置的地址相关联。宿装置410还具有可信装置表430，其将可信装置索引与对应源装置的地址相关联。
用户可通过按下源按钮402、404或406中的任何者来使宿装置切换到新音频源装置。
举例来说，在状态1期间，用户可按下第二源按钮404。在状态2期间，宿装置 410可使用对应于所选第二源按钮404的用户接口控制件索引作为到切换装置表420 中的索引以获得所请求的音频源装置的地址。
在状态3期间，宿装置410在可信装置表430中搜索匹配地址。在状态4期间，在找到匹配地址之后，宿装置410获得所请求的音频源装置的可信装置索引。然后，宿装置410可使用可信装置索引来连接到所请求的音频源装置。
如果宿装置410经配置以在单个源装置的特定活动之间切换，那么宿装置410 将在与所请求的音频源装置建立连接时使用存储在切换装置表420中的活动识别符。然而，如果宿装置410已连接到音频源装置，那么宿装置410可能不需要与所请求的源装置建立新连接。
图5A展示连接到电池充电器的耳机的实例。在此实例中，耳机系统100包含电池505及安置在耳杯105c中的电输入机构510。此处，电输入机构510经配置用于与电池505的电连接。电输入机构510还经配置用于从电池充电器515接收电力。根据此实例，电输入机构510经配置用于经由感应充电从电池充电器515接收电力。举例来说，电输入机构510可包含一或多个线圈，其经配置以将来自由电池充电器515 施加的电磁场的能量转换成电流以对电池505充电。在替代实例中，电输入机构510 可包含一或多个引脚、端口、插头、插座等，其经配置用于导电或有线充电。
在此实例中，电池充电器515包含电输出机构530。根据此实施方案，电输出机构530经配置用于向电输入机构510提供电磁场。因此，电输出机构530可包含一或多个感应线圈，其经配置以产生交变电磁场。在替代实例中，电输出机构530可包含一或多个引脚、端口、插头、插座等，其经配置用于导电或有线充电。
在此实施方案中，耳杯105c还包含耳杯磁体520a及520b。在图5A中所展示的实例中，耳杯磁体520a及520b经配置以当耳杯磁体520a及520b定位在电池充电器 515的对应电池充电器磁体525a及525b附近时，定位电输入机构510用于从电池充电器515接收电力。根据此实例，耳杯磁体520a及520b经配置以当耳杯磁体520a 及520b定位在对应电池充电器磁体525a及525b附近时将电输入机构510与电输出机构530对准。
在此实例中，从耳杯的外部看不到铰链组合件。当电池充电器515定位在水平表面上时，铰链组合件经配置以当耳杯磁体520a及520b定位在电池充电器磁体525a 及525b附近时将头带组合件110维持在大体上垂直位置，使得耳杯105d悬挂在耳杯 105c的至少一部分上方并且不会落下。因此，铰链组合件经配置以当耳杯磁体520a 及520b定位在电池充电器磁体525a及525b附近时维持耳杯105c与耳杯105d的对准。
图5B展示耳杯磁体及电输入机构的实例布置。如图5A所展示，图5B提供耳杯 105c的仰视图。在此实例中，耳杯105c包含两个耳杯磁体520a及520b，其定位在耳杯105c的相对侧。在此实例中，耳杯磁体520a及耳杯磁体520b两者的南极都面向耳杯105c的外侧，这意味着当耳机系统100处于图5A中所展示的位置时南极面向耳杯105c的底部。其它实施方案可包含不同数目的耳杯磁体、不同位置的耳杯磁体及/或耳杯磁体的极的不同定向。
在图5B所展示的实例中，电输入机构510位于耳杯105c的中央部分中。在图 5B中，电输入机构510及耳杯磁体520a及520b以虚线展示，表明其位于耳杯105c 的外表面下方。在此实例中，电输入机构510是单个线圈。其它实施方案可包含不同数目的电输入机构、不同位置的电输入机构及/或不同类型的电输入机构。
图5C展示电池充电器磁体及电输出机构的实例布置。如图5A中所展示，图5C 提供电池充电器515的俯视图。在此实例中，电池充电器515包含四个电池充电器磁体。电池充电器磁体525a及525b具有与耳杯磁体520a及520b的极性相反的极性。在此实例中，电池充电器515还包含电池充电器磁体525c及525d，其极性与耳杯磁体520a及520b的极性相同。
根据此实例，具有与耳杯磁体520a及520b相同的极性的电池充电器磁体525c 及525d位于电池充电器磁体525a的附近并且在其相对侧上，电池充电器磁体525a 具有与耳杯磁体520a及520b的极性相反的极性。因此，如果用户将耳杯105c定位在电池充电器515上使得耳杯磁体520a与电池充电器磁体525a稍微不对准，那么电池充电器磁体525c将倾向于排斥耳杯磁体520a且电池充电器磁体525a将倾向于吸引耳杯磁体520a。因此，具有与耳杯磁体的极性相反的极性的电池充电器磁体经配置以与耳杯磁体对准。
在此实例中，电池充电器515还包含电输出机构530。在图5C中，电输出机构 530及电池充电器磁体525a到525d以虚线展示，表明其定位在电池充电器515的外表面下方。此处，电输出机构530经配置用于当耳杯105c正确地定位在电池充电器 515上时向电输入机构510提供电力。在此实例中，电输出机构530是单个线圈。其它实施方案可包含不同数目的电输出机构、不同位置的电输出机构及/或不同类型的电输出机构。
图5D展示包含充电器支架的耳机系统的另一实例。在此实例中，耳杯105e及 105f主要以虚线展示，从而允许看到耳杯磁体520c到520e及电池充电器磁体525e 到525i。根据此实施方案，耳杯磁体520c到520e的极性与电池充电器磁体525f、525h 及525i的极性相反。因此，当耳杯105e定位在电池充电器515上时，耳杯磁体520c 到520e经配置以与电池充电器磁体525f、525h及525i对准。
在此实例中，耳杯磁体520c到520e的极性与电池充电器磁体525e及525g的极性相同。根据此实例，具有与耳杯磁体520c到520e的极性相同的电池充电器磁体 525e及525g位于电池充电器磁体525f的附近并且在其相对侧上，电池充电器磁体 525f具有与耳杯磁体520c到520e的极性相反的极性。因此，电池充电器磁体525e 及525g经配置以排斥耳杯磁体520c到520e。在电池充电器磁体525f、525h及525i 的吸引与电池充电器磁体525e及525g的排斥之间，耳杯105e及电池充电器515经配置以彼此正确地对准。
图6A展示替代耳杯的实例。在此实例中，耳杯105g包含输入源按钮602到610。在此实施方案中，五个输入源按钮602到610中的每一者经配置用于选择经由接口系统接收的对应音频数据源，所述接口系统包含无线收发器208。在此实例中，控制系统120经配置用于控制耳杯105g及每一杯105h的扬声器系统以再现经由无线收发器 208接收并由输入源按钮602到610中的一者选择的音频数据。在此实例中，耳杯105g 及每一杯105h各自包含铰链组合件(图6A中未展示)，所述铰链组合件经配置用于将头带组合件110与耳杯中的每一者连接。然而，如在先前实例中，铰链组合件安置在耳杯外壳205g及205h内，使得从耳杯105g及105h的外部看不到铰链组合件。
图6B展示另一替代耳杯的实例。在此实例中，耳杯105i包含输入源按钮612，以及在图6B中不可见的额外源按钮。在此实施方案中，输入源按钮中的每一者经配置用于选择经由接口系统接收的对应音频数据源，在此实例中，所述接口系统包含经配置以接收有线输入的端口615，例如耳机插孔。在此实例中，耳杯105i包含铰链组合件，其经配置以用于连接头带组合件110。然而，如在先前实例中，铰链组合件安置在耳杯外壳205i内，使得从耳杯105i的外部看不到铰链组合件。
根据一些实施方案，每一耳杯的铰链组合件经配置以使耳杯围绕两个轴枢转。在一些实例中，每一耳杯的铰链组合件经配置以在耳杯已从静止位置移位之后将耳杯返回到静止位置。
图7展示铰链组合件的一个实例。在图7中，耳杯外壳205i的轮廓以虚线展示，表明观察者可透过耳杯外壳205i看到下伏元件。在此实例中，铰链组合件700包含臂720。根据此实施方案，臂720的第一部分附接到外倾枢轴组合件710，并且臂720 的第二部分附接到旋转枢轴组合件705。旋转枢轴组合件705还经配置用于与头带组合件110附接，图7中仅展示头带组合件110的一部分。
在此实施方案中，旋转枢轴组合件705经配置以允许耳杯105i围绕轴701旋转，如箭头703所指示。轴701可例如与头带组合件710的长轴相对应。在一些实例中，旋转枢轴组合件705可经配置以允许耳杯105i在旋转角度范围内旋转。在一些实例中，旋转角度范围可在+/-5度、+/-10度、+/-15度、+/-20度等的范围内。
在图7中所展示的实例中，旋转枢轴组合件705包含弹簧715。根据一些此类实例，可根据弹簧715的刚度至少部分地控制旋转角度范围。替代地或额外地，旋转角度范围可至少部分地由限制臂720围绕轴701旋转的一或多个停止件或类似结构控制。在此实例中，旋转枢轴组合件705的弹簧715经配置以在耳杯已从静止位置移位之后将耳杯105i返回到静止位置。静止位置可对应于局部势能最小值。当耳机系统 100放置在电池充电器515上时，旋转枢轴组合件705可允许头带组合件110维持大体上垂直位置。
根据此实施方案，外倾枢轴组合件710经配置以允许耳杯105i围绕轴707旋转，如箭头709所指示。在此实例中，轴707与铰链712的轴对应。根据一些实施方案，臂720的另一例子可附接到在耳杯105i的与铰链712相对的侧上的铰链。
在一些实例中，外倾枢轴组合件710可经配置以允许耳杯105i在外倾角度范围内旋转。在一些实例中，外倾角度范围可在+/-5度、+/-10度、+/-15度、+/-20度等的范围内。在一些实例中，外倾枢轴组合件710可在铰链712中包含弹簧。根据一些此类实例，可根据弹簧的刚度至少部分地控制外倾角度范围。替代地或额外地，可至少部分地通过摩擦配合、通过限制臂720围绕轴707旋转的一或多个停止件或类似结构控制外倾角度范围。在一些实例中，外倾枢轴组合件710可经配置以在耳杯已从静止位置移位之后将耳杯105i返回到静止位置。
图8展示根据一个实例的耳杯的简化横截面图。在此实施方案中，耳杯105j包含扬声器系统805。尽管图8中展示的扬声器系统805的表示仅包含单个扬声器，但在一些实施方案中，扬声器系统805可包含多个扬声器。在此实例中，耳杯105j包含在扬声器系统805的第一侧808与耳杯外壳205j之间的后空气体积810。在典型耳机耳杯中，后体积可为25立方厘米或更多。然而，在本文揭示的一些实施方案中，后空气体积810可小于25立方厘米，或甚至小于20立方厘米。举例来说，在一些实施方案中，后空气体积810在1到20立方厘米的范围内。根据一些此类实施方案，后空气体积810可为大约10立方厘米。
在此实施方案中，耳杯105j包含靠近扬声器系统805的第二侧812并靠近耳垫组合件207c的前空气体积815。虚线830指示前空气体积815的近似边界。当耳杯 105j在使用中时，虚线830可指示耳垫组合件207c密封人的听觉及/或耳朵的大致位置。
如上所述，提供至少一定程度的声音遮蔽的耳机提供各种潜在益处，例如改进的控制音频质量的能力。其它益处包含衰减来自外部世界的潜在烦人或分散注意力的声音。大体上密封的耳机可大体上遮蔽来自外部世界的声音。然而，密封耳机具有一些缺点。举例来说，如果用户在佩戴密封耳机时正在改变高度，那么耳杯内部的空气与外部大气压力之间可能产生压力差。
这是一些耳机在耳杯内部的空气体积与外部大气之间包含一或多个通气孔的一个原因。通气孔还可最小化耳垫的密封为可变时听到的差异。举例来说，因为使用耳机的人员可能佩戴着眼镜，所以耳垫可能并不总是被密封。通气孔也可用于调整耳机的低音及中低音响应。
在图8中所展示的实例中，耳杯105j包含在耳杯105j的外部与后空气体积810 之间的通气孔820a、在耳杯105j的外部与前空气体积815之间的通气孔820b、在前空气体积815与后空气体积810之间的通气孔820c。图8中所展示的通气孔的数目及位置仅作为实例展示。替代实施方案可包含更多或更少通气孔。
然而，一些实施方案包含安置在耳杯105j的外部与前空气体积815之间的至少一个通气孔(例如通气孔820b)、安置在耳杯105j的外部与后空气体积810之间的至少一个通气孔(例如通气孔820a)或两者。换句话说，一些实施方案包含安置在耳杯105j的外部与前空气体积815之间的至少一个通气孔，以及安置在耳杯105j的外部与后空气体积810之间的至少一个通气孔。
尽管通气耳机提供一些潜在优点，但通气孔可能产生挑战。举例来说，佩戴通气耳机的人员可能能够听到来自外部世界的更多声音。这在某些方面是有利的，例如用于行人安全，用于提供更高水平的社交感知等。然而，包含来自外部世界的更多声音可能在音频数据的准确回放方面产生挑战。这在某种程度上是正确的，因为来自外部世界的声音可改变音量、频率含量等。此外，空气流过通气孔可产生噪音。扬声器系统805的扬声器的移动例如可使空气流过通气孔820a到820c中的一或多者，这可能产生噪声。
一些实施方案包含耳机系统的一或多个通气孔中的每一者中的声学低通滤波器。举例来说，一些实施方案包含在耳杯105j的外部与前空气体积815之间的通气孔中的声学低通滤波器。替代地或额外地，一些实施方案包含在耳杯105j的外部与后空气体积810之间的通气孔中的声学低通滤波器。替代地或额外地，一些实施方案包含在前空气体积815与后空气体积810之间的通气孔中的声学低通滤波器。
在一些实施方案中，声学低通滤波器经配置以衰减由空气流过通气孔产生的较高频率声音。根据一些实例，声学低通滤波器可包含一或多个膨胀腔室。
图9展示贯穿声学低通滤波器的一个实例的横截面。在此实例中，声学低通滤波器900a包含通气孔部分903a及903b，所述通气孔部分中的每一者具有横截面面积S。根据此实施方案，声学低通滤波器900a包含膨胀腔室905a，其具有横截面面积S1及长度L。当空气从通气孔部分903a或通气孔部分903b流入膨胀腔室905a时(例如，如由箭头910所展示)，空气压力降低。声学低通滤波器的所得功率传输系数(可称为 TΠ)可表示如下：
Figure GDA0001909969060000161
在等式1中，k表示波数。图11是展示声学低通滤波器的功率传输系数对频率的实例的曲线图。在此实例中，膨胀腔室905a的面积(S1)是通气孔部分903a及903b 的面积(S)的五倍。
此类型的声学低通滤波器的截止频率fc可表示如下：
fc＝cS/(ΠL(S1-S)) (等式2)
在等式2中，c表示声速。通过选择声学低通滤波器900a的适当尺寸，可显著衰减由耳机通气孔产生的声音，特别是较高频率声音。
图12是展示声学低通滤波器的一个实例的效应的曲线图。在此实例中，曲线1205表示80个方的等响度轮廓，且曲线1210表示声学低通滤波器对由通气孔产生的声音的效应。此处，曲线1210低于曲线1205的水平，这表明由于声学低通滤波器的效应，大多数人将不能够听到通风孔声音。在此实例中，截止频率为18Hz。
在一个此类实例中，通气孔部分903a及903b以及膨胀腔室905a的横截面是矩形的。在此实例中，通气孔部分903a及903b的高度为1mm，且宽度为0.28mm，而膨胀腔室905a的高度为4mm，且宽度为12.56mm。然而，这些值仅作为实例提供。可利用其它尺寸的通气孔部分903a及903b以及膨胀腔室905a产生类似效应。
图10展示声学低通滤波器的另一实例的透视图。在此实例中，声学低通滤波器900b包含具有面积S1及长度L的膨胀腔室905a。根据此实施方案，声学低通滤波器 900b包含通气孔部分903c及903d，所述通气孔部分中的每一者具有面积S。
根据一个实例，声学低通滤波器900b可产生如图12中所展示的效应。在一个此类实例中，通气孔部分903c及903d具有0.6mm的直径，而膨胀腔室905b具有8mm 的直径。这些值仅作为实例提供。可利用其它尺寸的通气孔部分903c及903d以及膨胀腔室905b产生类似效应。
图13展示耳杯中的声学低通滤波器的实例。在此实例中，耳杯105k包含声学低通滤波器900c及900d，其横截面在图13中展示。在这些实例中，声学低通滤波器 900c及900d各自包含两个膨胀腔室。具有两个膨胀腔室可进一步增强声学低通滤波器900c及900d的效应。声学低通滤波器900c经配置以与通气孔820d连接并成为通气孔820d的一部分。通气孔820d允许空气在外部大气与扬声器系统(未展示)与耳杯外壳205k之间的后空气体积之间行进。声学低通滤波器900d经配置以与通气孔820e 连接并成为通气孔820e的一部分。通气孔820e允许空气经由声学低通滤波器900d 在外部大气与前空气体积之间行进。
图14A及14B展示贯穿两个耳杯外壳实施方案的横截面的实例。与本文揭示的其它图式一样，不一定按比例绘制图14A及14B中所展示的元件的尺寸。此外，图 14A及14B中所展示的元件的数目、元件的布置及元件的类型仅仅是作为实例。
在图14A中所展示的实例中，耳杯外壳205l包含单块柔性材料1405，其至少部分地围封耳杯105l。单块柔性材料1405可例如包含皮革或类似皮革的材料，例如聚氨酯皮革。根据此实施方案，单块柔性材料1405围封支撑结构1415a、安置在支撑结构1415a上的包覆模制泡沫1420及耳垫泡沫1410。在一些实例中，支撑结构1415a 可包含塑料材料。
然而，在图14B所展示的实例中，耳杯外壳205m包含围封支撑结构1415b的柔性材料的第一部分1405a及安置在支撑结构1415b上的包覆模制泡沫1420。在此实施方案中，柔性材料的第二部分1405b围封耳垫组合件1425a的耳垫泡沫1410。在此实例中，耳垫组合件1425a还包含用于将耳垫组合件1425a与支撑结构1415b连接的紧固件1430a。
图15A及15B展示从对应耳杯外壳拆卸的耳垫组合件的实例。与图14B类似，这些实例还包含具有用于将耳垫组合件1425b与耳杯外壳205n的支撑结构1415c连接的紧固件1430b的耳垫组合件1425b。在这些实例中，紧固件1430b呈环形。在这些实例中，紧固件1430b包含唇缘1435，唇缘1435经配置用于将耳垫组合件1425b 与支撑结构1415c连接。
图16展示贯穿耳杯外壳实施方案的横截面的另一实例。在此实例中，耳垫组合件1425c包含靠近耳垫泡沫1410的耳垫支撑结构1605a。耳垫支撑结构1605a可包含柔性材料，例如塑料、织物、橡胶等，这取决于特定实施方案。耳垫支撑结构1605a 可向耳垫组合件1425c提供额外刚度，这可允许耳垫组合件1425c固定到耳杯外壳 205o而不会导致在耳杯外壳205o与耳垫组合件1425c之间产生大的间隙或凸起。然而，优选的是，耳垫支撑结构1605a不会太硬及/或太厚而使佩戴耳机的人感到不适。在此实例中，耳垫组合件1425c还包含用于将耳垫组合件1425c固定到耳杯外壳205o 的粘合剂层1610。
在此实例中，耳垫支撑结构1605a有助于为耳杯105o提供低轮廓设计：耳杯105o的形状将主要由耳杯外壳205o的锥形轮廓界定，而不是由大的暴露耳垫界定。如图 2A中所展示并且如上文所描述，在一些实施方案中，当佩戴耳杯105o时，耳垫组合件1425c的仅一部分将是可见的，因为耳垫组合件1425c的大部分将定位在耳杯外壳 205o内。
再次参照图16，当耳杯105o被佩戴时，耳杯105o将在箭头1615的方向上被压缩。通过使耳垫组合件1425c以一定角度与耳杯外壳205o相遇，所述角度至少部分地由耳垫支撑结构1605a的角度θ界定，当佩戴耳杯105o时，耳垫组合件1425c的耳垫泡沫1410及耳杯外壳205o的包覆模制泡沫1420都将在箭头1615的大致方向上被压缩。根据一些实施方案，耳垫支撑结构1605a的角度θ可在140度到170度的范围内。在一些实例中，大约一半的压缩可由耳垫泡沫1410承受，并且大约一半的压缩可由包覆模制泡沫1420承受。在其中在耳杯105o被佩戴时耳杯105o被压缩大约 15mm的一个实例中，包覆模制泡沫1420被压缩大约8mm且耳垫泡沫1410被压缩大约7mm。
图17A及17B展示穿过替代耳垫组合件的实例横截面。在图17A中所展示的实例中，耳垫组合件1425d包含靠近耳垫泡沫1410的耳垫支撑结构1605b。柔性材料 1405b围封耳垫泡沫1410及耳垫支撑结构1605b。耳垫支撑结构1605b可包含柔性材料，例如塑料、织物、橡胶等，这取决于具体实施方案。此处，耳垫支撑结构1605b 附接到紧固件1430d。根据一些实施方案，耳垫支撑结构1605b的角度θ可在140度到170度的范围内。
在图17B中所展示的实例中，耳垫组合件1425e包含靠近耳垫泡沫1410的耳垫支撑结构1605c。在此实例中，支撑构件1705附接到耳垫支撑结构1605c。支撑构件 1705向耳垫组合件1425e提供额外刚度。在此实例中，耳垫支撑结构1605c及支撑构件1705两者都附接到紧固件1430e。在一些实施方案中，支撑构件1705可为紧固件1430e的一部分。
可对本发明中描述的实施方案进行各种修改。举例来说，一些实施方案还可涉及向用户提供麦克风数据。麦克风数据可提供来自外部世界的声音。在一些实例中，耳机系统100可包含具有一或多个麦克风的麦克风系统，及/或包含一或多个惯性传感器的惯性传感器系统。惯性传感器可例如包含一或多个加速度计或陀螺仪。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可将本文定义的一般原理应用于其它实施方案。因此，权利要求书不希望限于本文所展示的实施方案，但应符合与本文揭示的本发明、原理及新颖特征一致的最宽范围。

Claims (7)

1.一种耳机系统，其包括：
两个耳杯，
所述耳机系统进一步包括：
电池；
电池充电器；
电输入机构，其安置在第一耳杯中，所述电输入机构经配置用于从所述电池充电器接收电力；
至少两个耳杯磁体，其安置在所述第一耳杯中，所述耳杯磁体经配置以当所述耳杯磁体定位在所述电池充电器的对应电池充电器磁体附近时，定位所述电输入机构用于从所述电池充电器接收电力，其中所述电池充电器包括：
电输出机构，其经配置用于向所述电输入机构提供电力；及
至少四个电池充电器磁体，所述电池充电器磁体中的两者具有与所述耳杯磁体相同的极性，且所述电池充电器磁体中的两者具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性，其中具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性的所述电池充电器磁体经配置以与所述耳杯磁体对准，其中具有与所述耳杯磁体相同的极性的所述电池充电器磁体位于具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性的所述电池充电器磁体中的一者附近，并且位于具有与所述耳杯磁体的所述极性相反的极性的所述电池充电器磁体中的一者的相对侧上。
2.根据权利要求1所述的耳机系统，其进一步包括：
头带组合件；
接口系统；以及
控制系统。
3.根据权利要求2所述的耳机系统，其中每一耳杯包括：
耳杯外壳；
耳垫组合件；
扬声器系统，其包含至少一个扬声器；以及
铰链组合件。
4.根据权利要求3所述的耳机系统，其中所述铰链组合件安置于所述耳杯外壳内，使得从所述耳杯的外部看不到所述铰链组合件。
5.根据权利要求3所述的耳机系统，其中所述头带组合件经配置以用于经由所述铰链组合件与所述耳杯中的每一者连接。
6.根据权利要求3所述的耳机系统，其中所述接口系统包括：
至少一个接口；及
多个输入源按钮，其安置于所述耳杯中的至少一者上，所述输入源按钮中的每一者经配置用于选择经由所述至少一个接口接收的对应音频数据源，
其中所述控制系统经配置以用于控制每一耳杯的所述扬声器系统，以再现经由所述接口接收并由所述输入源按钮中的一者选择的所述音频数据。
7.根据权利要求3所述的耳机系统，其中所述铰链组合件经配置以当所述耳杯磁体定位在所述电池充电器的所述对应电池充电器磁体附近时维持所述耳杯的对准。
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