CN112911485B - 无线耳机的出入耳检测方法、无线耳机和介质 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种无线耳机的出入耳检测方法、无线耳机和介质。该出入耳检测方法包括对于各个耳机执行如下步骤。在第一时间检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数。在所述第一时间之后的第二时间检测所述耳机的所述天线的第二阻抗相关参数。确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异。以及，基于所述差异来确定所述耳机的出入耳状况。

Description

无线耳机的出入耳检测方法、无线耳机和介质

技术领域

本公开涉及无线耳机领域，更具体地，涉及一种无线耳机的出入耳检测方法、无线耳机和存储有实现出入耳检测方法的指令的非暂时性计算机可读介质。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，无线耳机已成为人们必不可少的生活用品，且开发出例如包括噪声抑制功能的丰富的各种功能以满足佩戴者的需求。带有噪声抑制功能的耳机能够使得用户在机场、地铁、飞机、餐厅等各种嘈杂环境下享受到舒适的降噪体验，其越来越多地受到市场和客户的广泛认可。然而，无线耳机的不同的出入耳状态，例如但不限于在耳内或在在耳外等，都会对现有的无线耳机的包含噪声抑制功能在内的各种功能产生影响。具体说来，一些功能需要了解无线耳机的具体出入耳状态并据此来实行。以噪声抑制功能为例，可以仅在确认耳机在耳内的情况下才启用，以避免在耳外时启用噪声抑制功能的计算导致的资源浪费。再比如，在确认耳机出耳，即没有在耳内时，可以暂停音乐播放，一方面能降低功耗，另一方面也可以减少声音干扰。

目前虽然开发出了一些无线耳机的出入耳检测方法，但通常是由扬声器播放特定音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的相应音频信号的参数，来判定耳机的出入耳状况。为了避免漏检，需要频繁甚至持续地播放所述特定音频信号，导致功耗的显著增加，而诸如蓝牙耳机在内的无线耳机对于功耗具有严格的限制。另一方面，由于特定音频信号的时长，也会影响无线耳机的出入耳状况的检出的时效性。

发明内容

提供了本公开以解决现有技术中存在的上述问题。

本公开需要一种无线耳机的出入耳检测方法、无线耳机和介质，其能够以较低的功耗来实现无线耳机的出入耳状况的准确且及时的检测。

根据本公开的第一方面，提供了一种无线耳机的出入耳检测方法。所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机，所述第一耳机和第二耳机的每个耳机包括扬声器、耳内麦克风和天线。所述出入耳检测方法可以包括对于各个耳机执行如下步骤。在第一时间检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数。在所述第一时间之后的第二时间检测所述耳机的所述天线的第二阻抗相关参数。确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异。以及，基于所述差异来确定所述耳机的出入耳状况。

根据本公开的第二方面，提供了一种无线耳机。该无线耳机可以包括第一耳机和第二耳机，所述第一耳机和第二耳机的每个耳机可以包括扬声器、耳内麦克风和天线。每个耳机还可以包括检测单元和确定单元。检测单元可以配置为：在第一时间检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数；以及在所述第一时间之后的第二时间检测所述耳机的所述天线的第二阻抗相关参数。确定单元可以配置为：确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异；以及基于所述差异来确定所述耳机的出入耳状况。

根据本公开的第三方面，提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据本公开实施例的出入耳检测方法。

利用根据本公开各个实施例的出入耳检测方法、无线耳机和介质，其能够以较低的功耗来实现无线耳机的出入耳状况的准确且及时的检测。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出了根据本公开实施例的出入耳检测方法可应用于的无线耳机的示例性构造以及降噪处理的示意图；

图2示出了根据本公开实施例的无线耳机的天线的示例性构造；

图3示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例1的流程图；

图4示出了根据本公开实施例的在用户拿起空置的耳机并佩戴到耳内的过程和用户拿起佩戴到耳内的耳机并摘下空置的过程中的天线的阻抗相关参数的示例性变化曲线；

图5示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例2的流程图；

图6示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例3的流程图；

图7示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例4的流程图；

图8示出了根据本公开实施例的用于确定无线耳机的接收天线的阻抗相关参数的处理的示意图；

图9示出了根据本公开实施例的无线耳机的示例1的配置图；以及

图10示出了根据本公开实施例的无线耳机的示例2的配置图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。本文中所描述的各个步骤，如果彼此之间没有前后关系的必要性，则本文中作为示例对其进行描述的次序不应视为限制，本领域技术人员应知道可以对其进行顺序调整，只要不破坏其彼此之间的逻辑性导致整个流程无法实现即可。

图1示出了根据本公开实施例的出入耳检测方法可应用于的无线耳机的示例性构造以及降噪处理的示意图。在一些实施例中，所述无线耳机可以包括分别用于左右耳的第一耳机和第二耳机(也称为对耳无线耳机)。第一耳机和第二耳机中的每个耳机可以包括扬声器107、耳内麦克风101b和天线(图1中未示出)。作为示例，在图1中示出了具备主动降噪功能(尤其是前馈滤波和反馈滤波两种设置)的耳机的构造，但须知根据本公开实施例的出入耳检测方法可应用于的无线耳机并不限于此类耳机，也可应用于其他类的耳机，其可以包括扬声器107、耳内麦克风101b和天线，除了主动降噪功能特异性的电子器件和电路结构以外的电子器件和电路结构与图1中的耳机相似，在此不赘述。

如图1所示，耳机可以通过前馈路径和反馈路径来实现主动降噪过程100。

在一些实施例中，在前馈路径上，耳外麦克风101a在耳机外侧采集环境噪声，耳外麦克风101a采集到的环境噪声除周围环境产生的噪声外，还可以包括耳机的扬声器107播放音频信号时，漏到耳外周围环境的音频分量，该部分音频分量作为环境噪声的一部分。将采集到的环境噪声通过模拟增益102a的增益处理以及第一模数转换器103a的模数转换处理后，被传输至第一低通及下采样滤波器104a。第一低通及下采样滤波器104a能够降低滤波器采样率，从而降低功耗并减少滤波器阶数，进而减小降噪芯片的面积以及降低成本。随后，由前馈滤波器111对经过第一低通及下采样滤波器104a的环境噪声信号进行滤波，经前馈滤波器111处理后的环境信号被传输至加法器109，随后经数模转换器106的数模转换处理后，由扬声器107播放。扬声器107播放出的经前馈滤波的环境噪声与到达耳内的环境噪声产生空中对消以实现降噪。

在一些实施例中，在反馈路径上，耳内麦克风101b在耳机内侧靠近耳道的位置上采集耳内噪声，耳内噪声包括播放音频信号时产生的音频回声信号以及空中对消后的耳内残留信号。将采集到的耳内噪声通过模拟增益102b的增益处理以及第二模数转换器103b的模数转换处理后，被传输至第二低通及下采样滤波器104b。第二低通及下采样滤波器104b能够降低滤波器采样率，从而降低功耗并减少滤波器阶数，进而减小降噪芯片的面积以及降低成本。随后，经过第二低通及下采样滤波器104b的耳内噪声信号被传输至加法器110。

第一音频信号105为要被传输至扬声器107播放的音频信号，一方面其被传输至加法器109，经数模转换器106的数模转换处理后，由扬声器107播放；另一方面其被传输至回声滤波器112，回声滤波器112用于生成第一音频信号105经扬声器107播放后由耳道反射所产生的音频回声信号，随后经由送入加法器110以对该音频回声信号进行抵消。加法器110整合经第二低通及下采样滤波器104b处理后的耳内噪声以及经回声滤波器112处理后的音频信号，这样反馈路径上的噪声信号将不再受音频回声信号的影响。加法器110随后将整合后的噪声信号传输至反馈滤波器112进行滤波。反馈滤波器112处理后的噪声信号经限幅器108后，被传输至加法器109，经数模转换器106的数模转换处理后，由扬声器107播放，从而实现反馈降噪。

数模转换器106在一些情况下，可以先经过上采样滤波，再经过数模转换器，让数模转换器工作在更高采样率上，提高数模转换器的性能。

图2示出了根据本公开实施例的无线耳机中的单耳耳机的天线的示例性构造。在一些实施例中，单耳耳机的天线可以包括发射天线和接收天线以实现信号的收发。在一些实施例中，单耳耳机的天线也可以仅包括发射天线和接收天线中的一种。在图2中示出了两个天线，第一天线201和第二天线202，以便进行示例性说明。第一天线201和第二天线202可以按照需求分别用于发射天线和接收天线中的任何一种。在一些实施例中，天线用于经由该耳机接触的实体(例如空气、用户的人体、支撑装置等)与通信方之间的无线连接。天线可以包括接收天线及发射天线。接收天线与发射天线可以分别独立设置，也可以集成在一起共同设置。

在一些实施例中，如图2所示，该耳机可以包括壳体202，以容纳该耳机的主芯片连同各种单元203，包括但不限于无线通信单元、阻抗相关参数检测单元、各种运算单元、确定单元等。所述壳体可以包括在所述耳机被佩戴时与人耳耳道接触的佩戴面，可以在所述壳体内壁与所述佩戴面对应的位置处设置信号收发天线。

在一些实施例中，天线可以是线状的或者片状的。天线可以容置于壳体的内腔中，也可以通过电镀、化学沉积或激光直接成型(Laser Direct Structuring)等方式形成于壳体上。

图2中示出了分别采用片状的第一天线201连同线状的第二天线202作为示例。第一天线201可以布置在背离耳部的一侧(即图2中的左侧)上部，从而尽量在横向上远离头部，使得辐射信号不容易被头部遮挡；第二天线202可以布置在下部，例如但不限于该耳机的中空的支撑杆内，从而使得辐射信号在向下方向(例如朝着地面延伸的方向)上传输的过程中不容易被耳机构件遮挡。通过第一天线201和第二天线202在位置上的适当布置，能够减少收发信号的遮挡，进而提高收发信号的强度和质量。

耳机上部的曲面内侧为片状天线提供了充足的布置空间，而耳机下部的细长的中空支撑杆则为线状天线提供充足的布置空间，采用这样的天线形态，无需改造惯常的耳机构造就可以实现两个天线的内置，从而降低成本，以及根据本公开各个实施例的天线布置与现有各种无线耳机的兼容性。

图3示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例1的流程图。所述出入耳检测方法始于步骤301，对于各个耳机，可以在第一时间t1检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数。阻抗相关参数可以表示各种与天线的阻抗变化相应变化的参数。也就是说，根据阻抗相关参数的变化可以推导阻抗值的变化。在一些实施例中，阻抗相关参数可以包括但不限于天线的阻抗参数、天线对要发送或接收的信号的幅值施加的变化参数、天线对要发送或接收的信号的相位施加的变化参数、天线对要发送或接收的信号的增益中的至少一种。

在步骤302，可以在第一时间t1之后的第二时间t2(如图4所示)检测耳机的天线的第二阻抗相关参数。可以在步骤303确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异。在一些实施例中，差异的确定可以是有向的，例如通过从第一阻抗相关参数减去第二阻抗相关参数来得到，也可以是无向的，例如通过取第一阻抗相关参数与第二阻抗相关参数的差值的幅值来得到。接着在步骤304，可以基于所述差异来确定耳机的出入耳状况。在一些实施例中，出入耳状况不仅包括耳机是否在耳内或者耳外，还可以包括部分地在耳内、部分地在耳外、与耳部内壁紧密接触、相对于耳部内壁接触不良、在耳部的外部被用户的手指拿起要佩戴到耳内、以及从耳部被用户的手指拿起要取出等各种相对于耳部的与出入耳相关的各种阶段的各种状况。

下面结合图4，利用在用户拿起空置的耳机并佩戴到耳内的过程和用户拿起佩戴到耳内的耳机并摘下空置的过程中的天线的阻抗参数的变化曲线，来举例说明图3所示的出入耳检测方法的工作原理。

如图4所示，第一阶段可以表示耳机空置例如搁置在耳机盒或者暴露于绝缘材料的桌子上的阶段，第一阶段中天线的阻抗参数通常保持稳定。第二阶段可以表示用户用手拿起并接触了耳机向着耳部转移(但尚未接触耳部)，第二阶段中天线的阻抗参数相较第一阶段会产生变化，因为人体也具有阻抗且具有一定导电性。

在用户拿着耳机戴入耳部之后，也就是第三阶段中，天线通过耳机或壳体与耳部接触或靠近，而耳部或者说其所连接的人体也具有阻抗，这也会引起天线阻抗的变化。

在用户拿起空置的耳机并佩戴到耳内的过程可以顺次包括第一阶段、第二阶段和第三阶段，而用户拿起佩戴到耳内的耳机并摘下空置的过程则可以顺次包括第三阶段、第二阶段和第一阶段。下面以前一过程为例进行说明，但此说明相应调整后也适用于后一过程，在此不赘述。

下文中以天线的阻抗参数以第一阶段、第三阶段和第二阶段的顺序减少的情况为例进行说明。这种情况发生于以下的应用场景：用户的手接触天线比较紧密，引起天线阻抗的较大变化；耳机正常佩戴在耳内时，天线阻抗往往相对比较稳定；相对于用户的手接触天线往往比较紧密，耳部与耳机的接触部位最大的是耳机的皮套，而皮套对于天线与耳机的接触是起阻碍作用。因此相对手接触耳机从而接触天线，佩戴时耳部对天线阻抗的影响较小。但请注意，图4中各个阶段的曲线幅值的对比关系(例如大小关系)仅仅作为示例，实际上的幅值和对比关系可以通过针对目标型号的耳机的代表性的第一阶段、第二阶段和第三阶段进行预先实验测量来确定。

在一些实施例中，所述第一时间t1(或t1′、t1″)与所述第二时间t2(或t2′、t2″)可以间隔第一时间段且周期性地执行检测。在基于所述差异确定所述耳机的出入耳状况要改变的情况下，可以中断第一时间t1(或t1′、t1″)和第二时间t2(或t2′、t2″)的检测。

在第一阶段与第二阶段之间的过渡阶段发生于用户的手指拿起耳机的短时段，会产生阻抗参数的迅速变化；而第二阶段与第三阶段之间的过渡阶段发生于耳机佩戴于耳内且用户手指松开的短时段，也会产生阻抗参数的迅速变化。这两个短时段在整个时间中占比很低。在一些实施例中，可以将第一时间段设置为几毫秒到几十毫秒的级别，参见t1和t2以及t1′和t2′的间隔设置，如此可以适当捕捉到这两个过渡阶段阻抗参数的迅速变化。如此，执行阻抗检测的时间段相较整个时间中占比很低，不管是直接基于阻抗差异来确定最终的出入耳状况，还是作为出入耳状况的预判在据此启动各种复核(例如下文中将描述的基于从扬声器到耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或耳内麦克风采集到的音频信号的参数来确定出入耳状况)，都可以显著降低功耗。通过第一时间和第二时间的如此设置，可以确定在耳部的外部用户的手指拿起了耳机要佩戴到耳内的出入耳状况。在此基础上，可以结合其他方式对耳机是否至少部分地在耳内的判定结果来得到耳机是否至少部分地在耳内的最终判定。在一些实施例中，考虑到用户用手指拿起了空置的耳机很大可能性是用于佩戴的，也可以直接推断会发生耳机至少部分地在耳内，并启用相应的在耳内状态下的功能。

在一些实施例中，可以将第一时间段设置为几百毫秒或甚至更长的级别，参见t1″和t2″。如此，可以让第一时间t1″和第二时间t2″适当地捕捉第一阶段和第三阶段的稳定状态下的阻抗参数的变化。如此在几百毫秒级别的第一时间段无需进行阻抗检测和比较，在基于从扬声器到耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或耳内麦克风采集到的音频信号的参数来复合确定出入耳状况的情况下，这第一时间段期间也无需播放对应的音频信号和执行相应的传递函数、信号参数等运算，可以显著降低功耗。通过第一时间和第二时间的如此设置，获取的阻抗参数的变化相对稳定，能够减少误检。

在一些实施例中，天线阻抗值或天线阻抗相关参数的测量可以通过平均、滤波等方式在时间上做平均，从而减少噪声、波动。

图5示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例2的流程图。如图5所示，在依序执行图3所示的步骤301、302和303之后，可以确定所述差异是否处于第一范围内(步骤304a)。所述第一范围可以表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化。

在所述差异处于所述第一范围内的情况下(步骤304a的判定结果为是)，则判定所述耳机要出耳或入耳(步骤304b)。相反，则返回继续重复步骤301-304a的执行。在一些实施例中，在步骤304b之后，也就是判定了耳机要出耳或入耳的情况下，可以在步骤304c中断第一时间和第二时间的检测。接着，可以得出耳机出耳或入耳的最终结论。或者，可以据此触发扬声器播放音频信号并利用音频信号来进行耳机出耳或入耳的复核，以得出耳机出耳或入耳的最终结论。又或者，可以结合通过让扬声器播放音频信号(并行于且不依赖于利用阻抗相关参数的判定结果)并利用音频信号判定的出耳或入耳的结果，来得出耳机出耳或入耳的最终结论。

图6示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例3的流程图。所述出入耳检测方法还包括在步骤601由扬声器播放第一音频信号。在步骤602，响应于所述扬声器播放所述第一音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数。

从扬声器到耳内麦克风的传输路径可以参见图1，在此不赘述。

耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数可以包括第二音频信号的时域分布参数、频域分布参数、时域和/或频域上的能量中的任一种或其组合。

在一些实施例中，所述能量为相对于基准能量归一化的能量。例如，所述能量可以通过对耳内麦克风采集到的音频信号利用通带范围包括对应音频信号的滤波器经滤波的音频信号进行检测得到。又例如，所述基准能量可以通过对经所述扬声器播放的所述第一音频信号进行检测得到。

在步骤603，可以基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况。在步骤604，可以获取利用差异的耳机要出耳或入耳的判定结果，将其与利用所述第一音频信号的判定结果结合进行综合分析，来确定最终的耳机的出入耳状况。

如此可以使得功耗较低但可能漏检/误检的利用差异的耳机出入耳状况的判定与功耗较高但检出率和正确率更高的利用所述第一音频信号的耳机出入耳状况的判定互相辅助，从而显著降低了漏检率和误检率。在一些实施例中，该第一音频信号可以是周期性地播放的，在所述差异处于所述第一范围内的情况下，增加播放所述第一音频信号的间隔。如此，受益于利用差异的耳机出入耳状况的判定的辅助，相较单纯利用所述第一音频信号的耳机出入耳状况的判定，可以降低利用所述第一音频信号的耳机出入耳状况的判定的频率并增加第一音频信号的播放间隔，从而在确保检出率和正确率的同时，进一步降低功耗。

在一些实施例中，第二音频信号的参数可以根据第一音频信号和第二音频信号相关值得到，由该相关值是否大于某一预定值来判断耳机是否入耳。

图7示出了根据本公开实施例的无线耳机的出入耳检测方法的示例4的流程图。如图7所示，可以依序执行步骤701、702和703，这三个步骤与步骤301、302和303相同，在此不赘述。

接着，可以在步骤704a确定所述差异是否处于第三范围内，并据此预判耳机要出耳或入耳(步骤704b)。其中，第三范围宽于第二范围，而所述第二范围可以表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化。通过相对于第二范围为第三范围设置裕量，在漏检率和假阳性率之间优先考虑漏检率，从而显著降低预判处理的漏检，而假阳性也可以通过后续利用音频信号的复核来有效消除。

在所述差异处于第三范围内的情况下(步骤704a的判定结果为是)，预判所述耳机要出耳或入耳(步骤704b)。并据此(例如触发)由所述扬声器播放第一音频信号(步骤705)。

在步骤706，响应于所述扬声器播放所述第一音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数。随后，在步骤707，可以基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况。通过使用低功耗的利用阻抗相关参数的差异的出入耳状况的预判结果作为触发功耗较高的利用第一音频信号的出入耳状况的判定过程的前提，可以降低后者的实施频率，同时兼顾正确率和功耗。在一些实施例中，第二音频信号的参数可以根据第一音频信号和第二音频信号相关值得到，由该相关值是否大于某一预定值来判断耳机是否入耳。

进一步地，如本公开其他实施例中所述的，步骤704b的判定结果不仅仅限于耳机已经处于耳内或已经处于耳外的状态，还可以包括耳机尚未但即将入耳的状态或者耳机尚未但即将出耳的状态，如此在后者与前者之间留有一定时间裕量。这一时间裕量恰好可用于触发第一音频信号的播放以及基于此的出入耳状况的复核判定，从而减少复核判定的耗时对出入耳状态的检出的实时性的影响。

在一些实施例中，还可以确定利用所述第一音频信号的判定结果与利用所述差异的预判结果不一致的发生频率。在所述发生频率高于第一阈值频率时，也就是证实预判结果尺度较松导致误检率较高的情况，则可以缩窄所述第三范围，以降低预判的误检率并抑制利用第一音频信号的复核的不当触发。

在一些实施例中，所述第一音频信号可以包括频率在人耳的听觉范围之外的低频音频信号或者所述无线耳机使用的操作提示音，所述操作包括所述耳机的开启、相对于耳部的位置检测、无线通信连接中的至少一种。

在一些实施例中，所述天线可以包括发射天线和/或接收天线。相应地，由发射天线和/或接收天线(例如但不限于发射天线的增益、接收天线的增益、以及发射天线和接收天线一起作用的增益等)导致的信号的增益可以用作根据本公开各个实施例的阻抗相关参数。对于某一型号耳机，天线阻抗与天线增益的关联关系，也可以由实验测试得到，从而可以基于天线对信号的增益利用该关联关系来确定天线阻抗。在一些实施例中，也可以直接使用天线增益作为天线的阻抗相关参数。

在一些实施例中，所述要发送或接收的信号可以包括所述耳机进行无线通信时使用的无线信号。该无线通信可以采用如下通信方式中的任何一种：WIFI通信方式、经典蓝牙通信方式、BLE通信方式、LE音频、ANT通信方式、RF4CE通信方式、Zigbee通信方式、NFC通信方式、UWB通信方式。

在一些实施例中，所述天线可以为接收天线，所述要接收的信号可以为预定噪声信号，包括但不限于空中噪声信号及电路的热噪声。电路的热噪声也可以等效到天线端的噪声。在一些实施例中，在进行出入耳状况判定时要确定实际的阻抗相关参数的情况下，或者在预先测量根据本公开作为比较标准的第一范围、第二范围和第三范围的情况下，均可以取多个频点和/或多个时间段的空中噪声信号的最小信号。空中有各种干扰，这些干扰在不同频点和不同时刻都不同，选择其中的最小信号可以接近于电路的热噪声，而电路的热噪声的幅值对于给定型号的耳机来说是基本设定好的，如此可以简化阻抗相关参数的运算并提高出入耳状况判定的准确率。在一些实施例中，所述最小信号可以通过在一段时间内平均得到，一段时间可以是微秒级别，例如1微秒、几微秒、十几微秒或几十微秒等中的任何一种。

下面结合图8以接收天线且其接收的信号为预设的噪声信号为例，对根据本公开实施例的用于确定无线耳机的接收天线的阻抗相关参数的处理进行说明。但这仅仅作为示例，经相应调整后可适用于利用发射天线或者发射天线连同接收天线基于无线通信信号来确定相应的阻抗相关参数的应用，在此不赘述。

如图8所示，所述耳机包括接收天线801和主芯片802，例如实现无线通信和主动降噪的各种功能的各个单元可以设置于主芯片802上。主芯片802可以包括处理器806、射频电路803、模拟电路804和模数转换器805。由处理器806发送启用/禁用指示信号，来指示接收天线801启用或禁用。在启用状态下，接收天线801接收噪声信号，并传输到射频电路803，经过模拟电路804处理后，利用模数转换器805转换为数字信号。从接收天线801起到所述数字信号的接收通路上的各个电子器件的增益，可以预设好，或者可以在出厂测试时预先测定或者完成校准，也就是接收通路上的各个电子器件的增益是已知的。而如之前所述，噪声信号可以预先设定好，可以基于数字化后的噪声信号和上述数字信号，来确定第一信号增益，该第一信号增益代表从接收天线801其到所述数字信号的整条接收通路的总增益。从该第一信号增益中去除其他电子器件的增益，可以得到接收天线801自身对接收信号的增益。

主芯片802中与发射天线共同构成发射通路的电子器件与图8中所示类似，仅需要做对应调整，例如将模数转换器105替换为数模转换器，且以数模转换器、模拟电路、射频电路和发射天线的顺序来构成发射通路，在此不赘述。在一些实施例中，可以由发射通路发射预设信号，并同时，由接收通路接收此信号。发射天线的阻抗变化会引起发射天线增益变化。接收天线的阻抗变化会引起接收天线增益变化。根据接收信号的幅度或功率，可以得到天线阻抗的重要参数，即天线增益。从而，可以根据接收信号的幅度或功率，判断耳机是否可能发生出入耳的状态变化。

图9示出了根据本公开实施例的无线耳机的示例1的配置图。如图9所示，每个(单耳)耳机900可以包括扬声器901、耳内麦克风902、天线903、检测单元904和确定单元905。

检测单元904可以配置为：在第一时间检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数；以及在所述第一时间之后的第二时间检测所述耳机的所述天线的第二阻抗相关参数。

确定单元905可以配置为：确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异；以及基于所述差异来确定所述耳机的出入耳状况。

在一些实施例中，所述检测单元904可以进一步配置为：基于无线信号的发送和接收，来检测所述天线的阻抗相关参数。

在一些实施例中，所述天线903可以包括接收天线，其配置为：接收空中噪声信号。相应地，所述检测单元904可以进一步配置为：基于所述空中噪声信号的接收，来检测所述天线的阻抗相关参数。

在一些实施例中，所述检测单元904可以进一步配置为：在所述第一时间和与其间隔第一时间段的所述第二时间周期性地执行检测，所述第一时间段为几毫秒到几十毫秒的级别，或者所述第一时间段为几百毫秒的级别。

在一些实施例中，所述检测单元904可以进一步配置为：在由所述确定单元905确定所述耳机的出入耳状况要改变的情况下，中断所述第一时间和第二时间的检测。

在一些实施例中，所述确定单元905可以进一步配置为：确定所述差异是否处于宽于第二范围的第三范围内。所述第二范围表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化。在所述差异处于第三范围内的情况下，所述确定单元905可以预判所述耳机要出耳或入耳，并响应于所述扬声器901播放第一音频信号，确定从所述扬声器901到所述耳内麦克风902的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风902采集到的第二音频信号的参数。所述确定单元905还可以配置为基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况。在一些实施例中，第二音频信号的参数可以根据第一音频信号和第二音频信号相关值得到，由该相关值是否大于某一预定值来判断耳机是否入耳。

相应地，所述扬声器901可以配置为：在预判所述耳机要出耳或入耳的情况下播放所述第一音频信号。

在一些实施例中，所述确定单元905可以进一步配置为：确定利用所述第一音频信号的判定结果与利用所述差异的预判结果不一致的发生频率；在所述发生频率高于第一阈值频率时，缩窄所述第三范围。

图10示出了根据本公开实施例的无线耳机的示例2的配置图。其与图9的区别在于，所述确定单元905可以包括第一确定子单元905a，其配置为：确定所述差异是否处于第一范围内；在所述差异处于所述第一范围内的情况下，判定所述耳机要出耳或入耳。所述第一范围表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化。

在一些实施例中，所述确定单元905还可以包括第二确定子单元905b和综合确定子单元905c，所述扬声器901被配置为自行地播放第一音频信号(而不由利用阻抗相关参数的差异的判定结果来触发)。

所述第二确定子单元905b可以配置为：响应于所述扬声器901播放所述第一音频信号，确定从所述扬声器901到所述耳内麦克风902的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风902采集到的第二音频信号的参数；基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况。在一些实施例中，第二音频信号的参数可以根据第一音频信号和第二音频信号相关值得到，由该相关值是否大于某一预定值来判断耳机是否入耳。

所述综合确定子单元905c可以配置为：基于所述第一确定子单元905a的判定结果结合所述第二确定子单元905b的判定结果，来确定所述耳机的出入耳状况。

图9和图10中的各个器件和配置为执行根据本公开各个实施例的出入耳检测方法，这些单元的划分仅仅作为示例，单个单元的功能也可以划分给多个单元来实现，多个单元的功能也可以整合在单个单元中实现。本公开的各个实施例中所示的步骤的执行顺序仅仅作为说明，如果没有特别指出其先后执行顺序，则不影响处理实现的前提下可以对执行顺序进行调整，在此不赘述。

本公开的单元可以编制为各种计算机可执行指令。这些计算机可执行指令在由处理器执行时，可以实现各个单元的相应功能。所述处理器可以采用各种实现方式，包括但不限于ASIC、微处理器、FPGA(现场可编程门阵列)、DSP(数字信号处理器)芯片、片上系统(SOC)、单片机等等。在一些实施例中，本公开的单元也可以利用各种硬件电路，例如FPGA、ASIC、各种通用或定制的具有特定功能的电子器件等，来实现。本公开的单元可以实现为硬件、软件和硬件和软件的组合的任何一种，在此不赘述。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

Claims (22)

1.一种无线耳机的出入耳检测方法，所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机，所述第一耳机和第二耳机的每个耳机包括扬声器、耳内麦克风和天线，其特征在于，所述出入耳检测方法包括，对于各个耳机：

在第一时间检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数；

在所述第一时间之后的第二时间检测所述耳机的所述天线的第二阻抗相关参数；

确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异；

确定所述差异是否处于第一范围内，在所述差异处于所述第一范围内的情况下，判定所述耳机要出耳或入耳；

由所述扬声器播放第一音频信号；

响应于所述扬声器播放所述第一音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数；

基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况；以及

基于利用所述差异的判定结果结合利用所述第一音频信号的判定结果，来确定所述耳机的出入耳状况。

2.根据权利要求1所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述第一时间与所述第二时间间隔第一时间段且周期性地执行检测，所述第一时间段为几毫秒到几十毫秒的级别，或者所述第一时间段为几百毫秒的级别。

3.根据权利要求2所述的出入耳检测方法，其特征在于，在基于所述差异确定所述耳机的出入耳状况要改变的情况下，中断所述第一时间和第二时间的检测。

4.根据权利要求1所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述第一范围表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化。

5.根据权利要求1所述的出入耳检测方法，其特征在于，基于所述差异来确定所述耳机的入耳状况进一步包括：

确定所述差异是否处于宽于第二范围的第三范围内，所述第二范围表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化；

在所述差异处于第三范围内的情况下，预判所述耳机要出耳或入耳，并由所述扬声器播放第一音频信号；

响应于所述扬声器播放所述第一音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数；

基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况。

6.根据权利要求5所述的出入耳检测方法，其特征在于，还包括：确定利用所述第一音频信号的判定结果与利用所述差异的预判结果不一致的发生频率；在所述发生频率高于第一阈值频率时，缩窄所述第三范围。

7.根据权利要求1-6中任何一项所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述天线的阻抗相关参数为与天线的阻抗变化相应变化的参数。

8.根据权利要求7所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述天线的阻抗相关参数包括天线的阻抗参数、天线对要发送或接收的信号的幅值施加的变化参数、和天线对要发送或接收的信号的相位施加的变化参数中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述天线包括发射天线和/或接收天线，所要发送或接收的信号包括所述耳机进行无线通信时使用的无线信号。

10.根据权利要求8所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述天线为接收天线，所要接收的信号为预定噪声信号。

11.根据权利要求1、5或6中任何一项所述的出入耳检测方法，其特征在于，所述第一音频信号包括频率在人耳的听觉范围之外的低频音频信号或者所述无线耳机使用的操作提示音，所述操作包括所述耳机的开启、相对于耳部的位置检测、无线通信连接中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的出入耳检测方法，其特征在于，还包括：周期性地播放所述第一音频信号；在所述差异处于所述第一范围内的情况下，增加播放所述第一音频信号的间隔。

13.一种无线耳机，所述无线耳机包括第一耳机和第二耳机，所述第一耳机和第二耳机的每个耳机包括扬声器、耳内麦克风和天线，其特征在于，每个耳机还包括：

检测单元，其配置为：在第一时间检测该耳机的所述天线的第一阻抗相关参数；以及在所述第一时间之后的第二时间检测所述耳机的所述天线的第二阻抗相关参数：

确定单元，其配置为：确定所述第一阻抗相关参数与所述第二阻抗相关参数的差异；

所述确定单元包括第一确定子单元、第二确定子单元和综合确定子单元，所述第一确定子单元配置为：确定所述差异是否处于第一范围内，在所述差异处于所述第一范围内的情况下，判定所述耳机要出耳或入耳；

所述扬声器被配置为播放第一音频信号；

所述第二确定子单元配置为：响应于所述扬声器播放所述第一音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数；

基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况；以及

所述综合确定子单元配置为：基于利用所述差异的判定结果结合利用所述第一音频信号的判定结果，来确定所述耳机的出入耳状况。

14.根据权利要求13所述的无线耳机，其特征在于，所述检测单元进一步配置为：在所述第一时间和与其间隔第一时间段的所述第二时间周期性地执行检测，所述第一时间段为几毫秒到几十毫秒的级别，或者所述第一时间段为几百毫秒的级别。

15.根据权利要求14所述的无线耳机，其特征在于，所述检测单元进一步配置为：在由所述确定单元确定所述耳机的出入耳状况要改变的情况下，中断所述第一时间和第二时间的检测。

16.根据权利要求13所述的无线耳机，其特征在于，所述第一范围表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化。

17.根据权利要求13所述的无线耳机，其特征在于，所述确定单元进一步配置为：确定所述差异是否处于宽于第二范围的第三范围内，所述第二范围表征在用手指拿着所述耳机的第二阶段与所述耳机空置的第一阶段或所述耳机处于耳内的第三阶段之间的阻抗相关参数的变化，或者表征所述第一阶段与所述第三阶段之间的阻抗相关参数的变化；

在所述差异处于第三范围内的情况下，预判所述耳机要出耳或入耳；

响应于所述扬声器播放第一音频信号，确定从所述扬声器到所述耳内麦克风的传输路径的传递函数和/或所述耳内麦克风采集到的第二音频信号的参数；以及

基于所述传递函数和/或所述第二音频信号的参数，判定所述耳机的出入耳状况；

所述扬声器配置为：在预判所述耳机要出耳或入耳的情况下播放所述第一音频信号。

18.根据权利要求17所述的无线耳机，其特征在于，所述确定单元进一步配置为：确定利用所述第一音频信号的判定结果与利用所述差异的预判结果不一致的发生频率；在所述发生频率高于第一阈值频率时，缩窄所述第三范围。

19.根据权利要求13所述的无线耳机，其特征在于，所述天线包括发射天线和接收天线，其配置为：对无线信号进行发送和接收来实现所述耳机的无线通信；

所述检测单元进一步配置为：基于所述无线信号的发送和接收，来检测所述天线的阻抗相关参数。

20.根据权利要求13所述的无线耳机，其特征在于，所述天线包括接收天线，其配置为：接收预定噪声信号；

所述检测单元进一步配置为：基于所述预定噪声信号的接收，来检测所述天线的阻抗相关参数。

21.根据权利要求13所述的无线耳机，其特征在于，所述扬声器进一步配置为：周期性地播放所述第一音频信号；在所述差异处于所述第一范围内的情况下，增加播放所述第一音频信号的间隔。

22.一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，当所述指令由处理器执行时，执行根据权利要求1至12的任一项所述的出入耳检测方法。

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