CN111385689A - 耳机 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种耳机，包括：耳塞结构，所述耳塞结构内的线圈负载可在温度变化时发生取值变化；检测模块，与连接至所述线圈负载的音频输出线路相连，用于检测所述音频输出线路随所述线圈负载的取值变化而产生的电压变化信息；处理模块，用于根据所述电压变化信息确定所述耳塞结构是否被用户佩戴。

Description

耳机

技术领域

本公开涉及耳机技术领域，尤其涉及一种耳机。

背景技术

耳机可以对环境噪音进行隔离，向用户提供相对独立的收听环境，不仅可以实现一定程度的隐私保护，还可以避免直接播放音频而对周边用户造成影响。通常，用户可以通过电子设备控制音频的播放情况，而耳机用于对接收到的音频进行播放；一些耳机上设有控制组件，使得用户可以通过控制组件来控制电子设备的音频播放情况，或者对耳机自身的运行状态进行调节。

发明内容

本公开提供一种耳机，以解决相关技术中的不足。

根据本公开的实施例，提供了一种耳机，包括：

耳塞结构，所述耳塞结构内的线圈负载可在温度变化时发生取值变化；

检测模块，与连接至所述线圈负载的音频输出线路相连，用于检测所述音频输出线路随所述线圈负载的取值变化而产生的电压变化信息；

处理模块，用于根据所述电压变化信息确定所述耳塞结构是否被用户佩戴。

可选的，所述检测模块包括：

电阻，串联于所述音频输出线路中；

模数转换器，连接于所述电阻的两端，用于检测所述电阻的电压值，以得到所述电压变化信息。

可选的，还包括：

空间姿态检测模块，用于检测所述耳塞结构的空间姿态信息；

所述处理模块用于根据所述电压变化信息和所述空间姿态信息确定所述耳塞结构是否被用户佩戴。

可选的，所述空间姿态检测模块包括以下至少之一：加速度传感器、陀螺仪。

可选的，还包括：

第一发送模块，当所述耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的启动指令；以及，当所述耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的关闭指令。

可选的，所述耳机包括左侧耳塞结构和右侧耳塞结构；所述第一发送模块用于：当至少一个耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的启动指令，当所述左侧耳塞结构和所述右侧耳塞结构均从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的关闭指令。

可选的，所述耳机包括左侧耳塞结构和右侧耳塞结构；所述耳机还包括：

第二发送模块，当任一耳塞结构被用户佩戴、另一耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送混音指令，以指示所述电子设备对所播放音频的左声道与右声道进行混音后播放。

可选的，还包括：

开关模块，当所述耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，使所述耳机由休眠模式切换至运行模式；以及，当所述耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，使所述耳机由所述运行模式切换至所述休眠模式。

可选的，还包括：

无线通讯模块，用于使所述耳机与电子设备建立无线连接；其中，当所述耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，所述无线通讯模块用于恢复所述无线连接的建立，以及当所述耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，所述无线通讯模块用于断开所述无线连接。

可选的，所述耳机为数字耳机或模拟耳机。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种数字耳机的结构示意图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种模拟耳机的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1是根据一示例性实施例示出的一种数字耳机的结构示意图。如图1所示，数字耳机可以包括一接口，比如该接口可以为相关技术中的USB Type-C接口，可使数字耳机与外部的电子设备之间建立连接，譬如该电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑、PC、可穿戴设备或其他任意类型的音频播放设备，以接收并播放该电子设备提供的音频。

数字耳机内设有MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)或类似的处理模块。对于数字耳机而言，电子设备可以通过上述接口向数字耳机内输出数字音频信号，而数字耳机内的MCU上设有对应于耳塞L(即左耳的耳塞)的DAC(Digital to analog converter，数字模拟转换器)1、对应于耳塞R(即右耳的耳塞)的DAC2等元器件，其中：DAC1可以将上述的数字音频信号进行数字模拟转换，并将得到的模拟音频信号通过音频输出线路10向耳塞L进行输出，以使得耳塞L对模拟音频信号进行播放；类似地，DAC2可以将上述的数字音频信号进行数字模拟转换，并将得到的模拟音频信号通过音频输出线路20向耳塞R进行输出，以使得耳塞R对模拟音频信号进行播放。

在一些场景中，DAC1、DAC2所转换的数字音频信号可以相同，使得耳塞L与耳塞R所播放的音频相同。在另一些场景中，比如当电子设备采用立体声播放时，上述的数字音频信号被划分为左声道的数字音频信号和右声道的数字音频信号，其中DAC1可以收到左声道的数字音频信号并将其转换为左声道的模拟音频信号、以输出至耳塞L进行播放，而DAC2可以收到右声道的数字音频信号并将其转换为右声道的模拟音频信号、以输出至耳塞R进行播放。

在一实施例中，音频输出线路10上可以串联一电阻RL，而MCU上可以设有对应于该电阻RL的ADC(Analog to Digital Converter，模拟数字转换器)1，该ADC1可以对电阻RL两端的电压值进行检测。在使用上述的数字耳机时，用户可以将耳塞L置入左耳，使得耳塞L内部的线圈负载会受到用户体温的影响而发生取值变化，而线圈负载的取值变化可以进而影响音频输出线路10上的负载电流，使得ADC1检测到的电阻RL两端的电压值发生变化。换言之，ADC1与电阻RL可以组成一检测模块，以用于检测音频输出线路10上的电压变化信息；当然，还可以通过其他结构形式的检测模块，以针对音频输出线路10上的电压变化信息进行检测，本公开并不对此进行限制。

例如，ADC1可以持续或周期性地检测电阻RL两端的电压值。当用户并未佩戴耳塞L时，耳塞L感应到的温度为环境温度，而环境温度不会在短时间内发生较大变化，因而电压值也通常不变或变化很小；而当用户佩戴或取下耳塞L后，由于用户的体温与环境温度差距较大，将导致ADC1检测到的电压值在短时间内发生较大变化，因而MCU可以据此确定耳塞L已经被用户佩戴或取下。例如，当耳塞L被用户佩戴时，通常会造成温度上升，可能使得ADC1检测到的电压值减小，而耳塞L被用户取下时，通常会造成温度下降，可能使得ADC1检测到的电压值增大；当然，电压值的变化也可以与上述情况相反，但电压值的变化方向与耳塞L的佩戴情况必然存在对应关系，可以基于该变化方向判断耳塞L是否被佩戴或取下。

类似地，音频输出线路20上可以串联一电阻RR，而MCU上可以设有对应于该电阻RR的ADC2，该ADC2可以对电阻RR两端的电压值进行检测，并据此判断耳塞R是否被用户佩戴。换言之，ADC2与电阻RR可以组成一检测模块，以用于检测音频输出线路20上的电压变化信息。对于ADC2与电阻RR的配合，可以参考上述ADC1与电阻RL的配合方案，此处不再赘述。

在一实施例中，当数字耳机包含耳塞L和耳塞R时，MCU可以通过ADC1和电阻RL对耳塞L的佩戴情况进行检测、通过ADC2和电阻RR对耳塞R的佩戴情况进行检测，这样可以更为精确地分辨出单个耳塞被佩戴的情况。在另一实施例中，由于耳塞L与耳塞R往往被同时使用，因而可以仅设有耳塞L对应的ADC1和电阻RL，而MCU可以根据音频输出线路10上的电压变化信息确定耳塞L是否被佩戴，并默认为耳塞R被佩戴的情况与耳塞L相同；或者，可以仅设有耳塞R对应的ADC2和电阻RR，而MCU可以根据音频输出线路20上的电压变化信息确定耳塞R是否被佩戴，并默认为耳塞L被佩戴的情况与耳塞R相同。

在一实施例中，为了避免用户将耳塞置于热源处(比如将耳塞握持在手中、放在笔记本电脑的出风口等)而导致MCU发生误判，上述的数字耳机中可以包含空间姿态检测模块，以用于检测耳塞L和耳塞R中至少之一的空间姿态信息，使得MCU可以根据上述电压变化信息和空间姿态信息共同确定耳塞L、耳塞R是否被用户佩戴。

例如，数字耳机中可以包含如图1所示的A+G Sensor(加速度计+陀螺仪)，该传感器模组可以设置于数字耳机的主体上，而非设置于耳塞中，可以反映出数字耳机整体的空间姿态信息，比如朝向、是否发生运动、运动方向、转动角度等。在相关技术中，存在相关方案可以实现诸如根据空间姿态信息识别用户对手机等电子设备所实施的操作(如拿起、放下、翻转、接听等)，本公开中可以由MCU通过类似的方案来判断出数字耳机是否被用户拾起、佩戴、取下等。当然，也可以在耳塞L、耳塞R内分别设置一组A+G Sensor，从而根据每一传感器模组检测到的相应耳塞的空间姿态信息，分别确定用户对每一耳塞所实施的操作。

因此，MCU可以基于ADC1和/或ADC2所检测到的电压变化信息、A+G Sensor检测到的空间姿态信息，综合判断用户是否佩戴了耳塞L和/或耳塞R。其中，基于空间姿态信息可以消除耳机被置于热源附近所造成的误识别，基于电压变化信息可以消除耳机被挪动而非被佩戴所造成的误识别。

在一实施例中，数字耳机还可以包含MIC(Microphone，麦克风)，MCU上设有对应于MIC的ADC3，可以将MIC采集到的模拟语音转换为相应的数字信号，并通过耳机上的接口传回电子设备，以实现录音或通话等功能。

除了上述的数字耳机之外，本公开的技术方案还可以应用于模拟耳机。例如，图2是根据一示例性实施例示出的一种模拟耳机的结构示意图。如图2所示，模拟耳机可以包括一接口，比如该接口可以为相关技术中的3.5mm接口，可使模拟耳机与外部的电子设备之间建立连接，譬如该电子设备可以包括手机、平板、笔记本电脑、PC、可穿戴设备或其他任意类型的音频播放设备，以接收并播放该电子设备提供的音频。

在音频播放等方面，可以基于相关技术中的耳机结构与播放技术，使得接口可以通过音频输出线路10、音频输出线路20分别向耳塞L、耳塞R输出相应的模拟音频信号，以使得耳塞L、耳塞R分别对模拟音频信号进行播放。在一些场景中，耳塞L与耳塞R所播放的模拟音频信号可以相同。在另一些场景中，比如当电子设备采用立体声播放时，上述的模拟音频信号被划分为左声道的模拟音频信号和右声道的模拟音频信号，其中左声道的模拟音频信号被输出至耳塞L进行播放，而右声道的模拟音频信号被输出至耳塞R进行播放。可选的，模拟耳机中可以包含MIC，以采集模拟语音并通过上述接口输出至电子设备。

进一步地，在相关技术中的模拟耳机的基础上，本公开的模拟耳机可以添加MCU或类似的处理模块。以MCU为例，该MCU上可以设有对应于耳塞L的DAC1、对应于耳塞R的DAC2等元器件，其中：DAC1可以将上述的数字音频信号进行数字模拟转换，并将得到的模拟音频信号通过音频输出线路10向耳塞L进行输出，以使得耳塞L对模拟音频信号进行播放；类似地，DAC2可以将上述的数字音频信号进行数字模拟转换，并将得到的模拟音频信号通过音频输出线路20向耳塞R进行输出，以使得耳塞R对模拟音频信号进行播放。

与图1所示实施例相类似的，音频输出线路10上可以串联一电阻RL，而MCU上可以设有对应于该电阻RL的ADC1，该ADC1与电阻RL可以组成一检测模块，以用于检测音频输出线路10上的电压变化信息；当然，还可以通过其他结构形式的检测模块，以针对音频输出线路10上的电压变化信息进行检测，本公开并不对此进行限制。类似地，音频输出线路20上可以串联一电阻RR，而MCU上可以设有对应于该电阻RR的ADC2，该ADC2与电阻RR可以组成一检测模块，以用于检测音频输出线路20上的电压变化信息。

相应地，当用户并未佩戴耳塞L/R时，耳塞L/R感应到的温度为环境温度，而环境温度不会在短时间内发生较大变化，因而电压值也通常不变或变化很小；而当用户佩戴或取下耳塞L/R后，由于用户的体温与环境温度差距较大，将导致ADC1/2检测到的电压值在短时间内发生较大变化，因而MCU可以据此确定耳塞L/R已经被用户佩戴或取下。例如，当耳塞L/R被用户佩戴时，通常会造成温度上升，可能使得ADC1/2检测到的电压值减小，而耳塞L/R被用户取下时，通常会造成温度下降，可能使得ADC1/2检测到的电压值增大；当然，电压值的变化也可以与上述情况相反，但电压值的变化方向与耳塞L/R的佩戴情况必然存在对应关系，可以基于该变化方向判断耳塞L/R是否被佩戴或取下。

在一实施例中，当模拟耳机包含耳塞L和耳塞R时，MCU可以通过ADC1和电阻RL对耳塞L的佩戴情况进行检测、通过ADC2和电阻RR对耳塞R的佩戴情况进行检测，这样可以更为精确地分辨出单个耳塞被佩戴的情况。在另一实施例中，由于耳塞L与耳塞R往往被同时使用，因而可以仅设有耳塞L对应的ADC1和电阻RL，而MCU可以根据音频输出线路10上的电压变化信息确定耳塞L是否被佩戴，并默认为耳塞R被佩戴的情况与耳塞L相同；或者，可以仅设有耳塞R对应的ADC2和电阻RR，而MCU可以根据音频输出线路20上的电压变化信息确定耳塞R是否被佩戴，并默认为耳塞L被佩戴的情况与耳塞R相同。

在一实施例中，模拟耳机中可以包含A+G Sensor等空间姿态检测模块，以用于检测整个模拟耳机或者耳塞L和耳塞R中至少之一的空间姿态信息，使得MCU可以根据上述电压变化信息和空间姿态信息共同确定耳塞L、耳塞R是否被用户佩戴。

在图1或图2所示的实施例中，通过判断耳塞L、耳塞R是否被用户佩戴，可使耳机实现相关功能的自动控制，以提升耳机的自动化性能。下面针对一些可能实现的应用场景进行列举：

在一实施例中，耳机(数字耳机或模拟耳机)可以包括第一发送模块，该第一发送模块可以向耳机所连接的电子设备发送控制指令，其具体实现方式可以参考相关技术中通过耳机上的按键所实现的控制方案(比如通过触发按键向电子设备发出播放、暂停、上一曲、下一曲、接听、挂断等功能的相关指令)，只是本公开中可以自动实现而无需用户手动触发。例如，当耳塞L/R从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，耳机可以向所连接的电子设备发送音频播放的启动指令，而当耳塞L/R从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，耳机可以向所连接的电子设备发送音频播放的关闭指令；换言之，用户只需要佩戴上耳塞L/R，电子设备就会自动启动音频播放，只需要摘下耳塞L/R，电子设备就会自动停止音频播放，而无需用户手动实施开关的触发操作。

一种情况下，耳机可以包括上述的耳塞L和耳塞R；第一发送模块可以在至少一个耳塞(仅耳塞L、仅耳塞R或者两者同时)从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，向耳机所连接的电子设备发送音频播放的启动指令，在耳塞L和耳塞R均从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向耳机所连接的电子设备发送音频播放的关闭指令。

另一种情况下，耳机可以仅包括单个耳塞，比如仅包含耳塞L或耳塞R，那么第一发送模块只需要考虑该单个耳塞的情况，即可准确判定用户的使用需求：第一发送模块可以在该单个耳塞从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，向耳机所连接的电子设备发送音频播放的启动指令，在该单个耳塞从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向耳机所连接的电子设备发送音频播放的关闭指令。

在一实施例中，耳机可以包括第二发送模块；其中，当耳塞L和耳塞R中的任一耳塞被用户佩戴、另一耳塞从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，即用户仅佩戴了单个耳塞，那么第二发送模块可以向耳机所连接的电子设备发送混音指令，以指示电子设备对所播放音频的左声道与右声道进行混音后播放，确保用户能够通过单个耳塞收听到左声道和右声道的所有声音，避免该用户仅收听到单个声道的声音、错过另一声道的声音。

需要指出的是：虽然在上文中列举了图1所示耳机的接口可以为USB Type-C接口、图2所示耳机的接口可以为3.5mm接口，但是本公开的耳机并不一定为有线耳机。实际上，本公开的耳机可以为诸如蓝牙耳机(或采用其他无线通讯协议的无线耳机)，使得第一发送模块、第二发送模块可以分别通过耳机内的蓝牙通讯模组发送上述的启动指令、关闭指令、混音指令等。

当本公开的耳机为无线耳机时，该无线耳机可以包括开关模块，当耳塞L或耳塞R从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，该开关模块可使耳机由休眠模式切换至运行模式，使得耳机可以迅速转换为可用状态；以及，当耳塞L和耳塞R从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，该开关模块可使耳机由运行模式切换至休眠模式，以节省耳机的耗电量、延长耳机续航。当然，如果该无线耳机仅包含单个耳塞，那么开关模块可以在该单个耳塞从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，使耳机由休眠模式切换至运行模式，以及在该单个耳塞从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，使耳机由运行模式切换至休眠模式。

当本公开的耳机为无线耳机时，该无线耳机可以包括无线通讯模块，用于使耳机与电子设备建立无线连接；例如，该无线通讯模块可以支持蓝牙通讯协议，使得耳机与电子设备之间建立的无线连接为蓝牙连接。其中，当耳塞L或耳塞R从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，所述无线通讯模块用于恢复所述无线连接的建立，以使得耳机迅速转换为可用状态；以及，当耳塞L和耳塞R从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，所述无线通讯模块用于断开所述无线连接，以节省耳机的耗电量、延长耳机续航。当然，如果该无线耳机仅包含单个耳塞，那么在该单个耳塞从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，无线通讯模块可以用于恢复所述无线连接的建立，以及在该单个耳塞从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，无线通讯模块可以用于断开所述无线连接。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种耳机，其特征在于，包括：

耳塞结构，所述耳塞结构内的线圈负载可在温度变化时发生取值变化；

检测模块，与连接至所述线圈负载的音频输出线路相连，用于检测所述音频输出线路随所述线圈负载的取值变化而产生的电压变化信息；

处理模块，用于根据所述电压变化信息确定所述耳塞结构是否被用户佩戴。

2.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述检测模块包括：

电阻，串联于所述音频输出线路中；

模数转换器，连接于所述电阻的两端，用于检测所述电阻的电压值，以得到所述电压变化信息。

3.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

空间姿态检测模块，用于检测所述耳塞结构的空间姿态信息；

所述处理模块用于根据所述电压变化信息和所述空间姿态信息确定所述耳塞结构是否被用户佩戴。

4.根据权利要求3所述的耳机，其特征在于，所述空间姿态检测模块包括以下至少之一：加速度传感器、陀螺仪。

5.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

第一发送模块，当所述耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的启动指令；以及，当所述耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的关闭指令。

6.根据权利要求5所述的耳机，其特征在于，所述耳机包括左侧耳塞结构和右侧耳塞结构；所述第一发送模块用于：当至少一个耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的启动指令，当所述左侧耳塞结构和所述右侧耳塞结构均从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送音频播放的关闭指令。

7.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机包括左侧耳塞结构和右侧耳塞结构；所述耳机还包括：

第二发送模块，当任一耳塞结构被用户佩戴、另一耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，向所述耳机连接的电子设备发送混音指令，以指示所述电子设备对所播放音频的左声道与右声道进行混音后播放。

8.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

开关模块，当所述耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，使所述耳机由休眠模式切换至运行模式；以及，当所述耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，使所述耳机由所述运行模式切换至所述休眠模式。

9.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，还包括：

无线通讯模块，用于使所述耳机与电子设备建立无线连接；其中，当所述耳塞结构从未被用户佩戴变化为被用户佩戴时，所述无线通讯模块用于恢复所述无线连接的建立，以及当所述耳塞结构从被用户佩戴变化为未被用户佩戴时，所述无线通讯模块用于断开所述无线连接。

10.根据权利要求1所述的耳机，其特征在于，所述耳机为数字耳机或模拟耳机。

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