CN113316053A - 便携式设备及穿戴式装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种便携式设备及穿戴式装置。穿戴式装置包括各具有扬声器的两个无线耳机、接收由外围物体所发出声音的一收音器、及电性耦接于收音器且用来将自所述收音器的输入信号转换成目标声谱图的一信号转换电路。两个信号转换电路所转换的两个目标声谱图之间具有一时间/相位差值。两个所述无线耳机的至少其中之一包含有一存储单元及一判断电路，判断电路电性耦接于存储单元、两个信号转换电路、与两个扬声器。判断电路用来将任一个所述目标声谱图比对于多个所述基准声谱图，以判断所述外围物体的种类，并且所述判断电路用来依据所述时间/相位差值推知所述外围物体的一实时位置，据以提升所述穿戴式装置的使用安全性。

Description

便携式设备及穿戴式装置
技术领域
本发明涉及一种穿戴式装置，尤其涉及使用无线耳机的一种便携式设备及穿戴式装置。
背景技术
当使用者在使用现有的无线耳机(如：听音乐)时，所述无线耳机所拨放的声音常会盖过使用者周遭环境的声音，所以使用者难以注意到周遭环境是否产生足以影响其安全的状况。
于是，本发明人认为上述缺陷可改善，乃特潜心研究并配合科学原理的运用，终于提出一种设计合理且有效改善上述缺陷的本发明。
发明内容
本发明实施例在于提供一种便携式设备及穿戴式装置，其用来改善现有无线耳机所可能产生的缺失。
本发明实施例公开一种穿戴式装置，其包括：两个无线耳机，其成对地同时被使用，并且每个无线耳机包含有：一扬声器与一收音器，收音器用来持续地接受由一外围物体于运动中所发出的一外部声源，以得到一输入信号；及一信号转换电路，电性耦接于收音器，并且信号转换电路用来将传输自收音器的输入信号转换成一目标声谱图；其中，于穿戴装置中，两个无线耳机的信号转换电路所转换的两个目标声谱图之间具有一时间/相位差值，而两个无线耳机的至少其中之一包含有：一存储单元，存储有多个基准声谱图，其分别对应于多个不同种类的物体移动时所发出的声音；及一判断电路，电性耦接于存储单元、两个信号转换电路、及两个扬声器；其中，判断电路用来将任一个目标声谱图比对于多个基准声谱图，以判断外围物体的种类，并且判断电路用来依据时间/相位差值推知外围物体的一实时位置；其中，当外围物体位于穿戴装置周围的一预定范围内时，至少一个无线耳机的扬声器发出一警示声。
优选地，于每个无线耳机中，信号转换电路包含有电性耦接于收音器的一放大单元、电性耦接于放大单元的一过滤单元、及电性耦接于过滤单元的一转换单元；其中，每个无线耳机的转换单元电性耦接于判断电路。
优选地，每个收音器包含有至少一个全向性麦克风。
优选地，存储单元内建有一视觉几何群(visual geometry group，VGG)训练模型，并且多个基准声谱图能够由视觉几何群训练模型所产生。
优选地，视觉几何群训练模型能用来依据多个目标声谱图以选择性修饰多个基准声谱图。
优选地，于每个无线耳机中，扬声器能用来产生一声波，其能消除自收音器接收且包含外部声源的一杂音。
优选地，外围物体为一汽车、一摩托车、一脚踏车、或一路跑者。
优选地，两个无线耳机能用来在一水平面运行，预定范围相对于两个无线耳机的中心点具有位于水平面的一检测角，并且检测角小于300度。
优选地，预定范围位于使用者双眼所无法看见的区域。
优选地，判断电路能用来依据时间/相位差值以推知外围物体的速度与方位。
本发明实施例也公开一种便携式设备，其包括：一穿戴式装置，包含有成对地同时被使用的两个无线耳机，并且每个无线耳机包含有：一扬声器与一收音器，收音器用来持续地接受由一外围物体于运动中所发出的一外部声源，以得到一输入信号；及一信号转换电路，电性耦接于收音器，并且信号转换电路用来将传输自收音器的输入信号转换成一目标声谱图；其中，于穿戴装置中，两个无线耳机的信号转换电路所转换的两个目标声谱图之间具有一时间/相位差值；以及一智能型手机，无线地连接于两个无线耳机，并且智能型手机包含有：一存储单元，存储有多个基准声谱图，其分别对应于多个不同种类的物体移动时所发出的声音；及一判断电路，电性耦接于存储单元、两个信号转换电路、及两个扬声器；其中，判断电路用来将任一个目标声谱图比对于多个基准声谱图，以判断外围物体的种类，并且判断电路用来依据时间/相位差值推知外围物体的一实时位置；其中，当外围物体位于穿戴装置周围的一预定范围内时，至少一个无线耳机的扬声器发出一警示声。
优选地，于每个无线耳机中，信号转换电路包含有电性耦接于收音器的一放大单元、电性耦接于放大单元的一过滤单元、及电性耦接于过滤单元的一转换单元；其中，每个无线耳机的转换单元电性耦接于判断电路。
优选地，每个收音器包含有至少一个全向性麦克风。
优选地，存储单元内建有一视觉几何群(visual geometry group，VGG)训练模型，并且多个基准声谱图能够由视觉几何群训练模型所产生。
优选地，视觉几何群训练模型能用来依据多个目标声谱图以选择性修饰多个基准声谱图。
优选地，于每个无线耳机中，扬声器能用来产生一声波，其能消除自收音器接收且包含外部声源的一杂音。
优选地，外围物体为一汽车、一摩托车、一脚踏车、或一路跑者。
优选地，两个无线耳机能用来在一水平面运行，预定范围相对于两个无线耳机的中心点具有位于水平面的一检测角，并且检测角小于300度。
优选地，预定范围位于使用者双眼所无法看见的区域。
优选地，判断电路能用来依据时间/相位差值以推知外围物体的速度与方位。
综上所述，本发明实施例所公开的便携式设备及穿戴式装置，其在用户使用两个所述无线耳机(如：听音乐)的时候，能够实时地告知使用者其周遭可能会对其安全产生影响的信息，进而提升所述穿戴式装置(或便携式设备)的使用安全性。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是这些说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明实施例一的穿戴式装置的使用状态示意图。
图2为本发明实施例一的穿戴式装置的功能方框示意图。
图3为本发明实施例一的穿戴式装置的使用状态的俯视图。
图4为本发明实施例二的穿戴式装置的使用状态示意图。
图5为本发明实施例二的穿戴式装置的功能方框示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开有关“便携式设备及穿戴式装置”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
【实施例一】
请参阅图1至图3，其为本发明的实施例一。本实施例公开一种穿戴式装置1，并且所述穿戴式装置1于本实施例中包含有成对地同时被使用的两个无线耳机11a、11b；也就是说，任何有线耳机或是非成对使用的无线耳机皆不同于本实施例所指的穿戴式装置1(或无线耳机11a、11b)。
每个所述无线耳机11a、11b包含有一扬声器111、一收音器112、及电性耦接于所述收音器112的一信号转换电路113，而在本发明未示出的其他实施例中，所述无线耳机11a、11b也可以依据设计需求而增加其他构件。
需先说明的是，由于两个所述无线耳机11a、11b中的扬声器111、收音器112、及信号转换电路113皆相同，为便于说明，下述仅介绍单个无线耳机11a、11b中的扬声器111、收音器112、及信号转换电路113，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，两个所述无线耳机11a、11b中的扬声器111、收音器112、及信号转换电路113也可以略有差异。
于本实施例中，所述扬声器111能用来播放其一般运行的声音(如：音乐)，而所述收音器112则是用来持续地接受由一外围物体O于运动中所发出的一外部声源S，以得到一输入信号。其中，所述外围物体O优选是能够在运动中发出可预期且常见的声音；例如：所述外围物体O可以是一汽车、一摩托车、一脚踏车、或一路跑者。
进一步地说，所述扬声器111能用来产生一声波，其能消除自所述收音器112接收且包含所述外部声源S的一杂音(noise)；也就是说，所述扬声器111能够令使用者仅听到一般运行的声音(如：音乐)，但本发明不受限于此。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述扬声器111也可以是不能消除所述杂音的类型。
再者，所述收音器112可以在所述扬声器111以其声波消除上述包含外部声源S的杂音之前，依据所述外部声源S而得到输入信号。其中，所述收音器112于本实施例中可以包含有至少一个全向性麦克风(omnidirectional microphone)，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述收音器112也可以依据设计需求而采用至少一个指向性麦克风或是麦克风数组。
所述信号转换电路113电性耦接于所述收音器112，并且所述信号转换电路113用来将传输自所述收音器112的所述输入信号转换成一目标声谱图(target spectrogram)。需说明的是，不同的声音就会有不一样的声学特征(acoustic features)，但由不同声音在时域的波形(waveform)中并不容易看出不同声学特征之间的差异，所以需先将不同声音由时域的波形转换到频域的频谱(spectrum)上来分辨。也就是说，分辨不同声音之间的差异，必须在频域的频谱中才能做到。
于本实施例中，由于所述收音器112在接收所述外部声源S时，也会同时把其他无关噪声接收进来，并且所述收音器112的输出电压相对较小，所以所述收音器112所接收到的声音信号不容易被判断。据此，所述信号转换电路113于本实施例中包含有电性耦接于所述收音器112的一放大单元1131、电性耦接于所述放大单元1131的一过滤单元1132、及电性耦接于所述过滤单元1132的一转换单元1133。
更详细地说，所述收音器112在接收到声音信号之后，所述信号转换电路113可以通过所述放大单元1131(如：二阶放大电路)来先将声音信号进行放大；由于声音信号经放大后，噪声也被一同放大，所以所述信号转换电路113能以所述过滤单元1132(如：高通滤波器与低通滤波器所构成的带通滤波器)来把不必要的噪声给滤除掉。据此，所述信号转换电路113能将被所述过滤单元1132所过滤后的信号，以所述转换单元1133转换成所述目标声谱图。
其中，于所述穿戴式装置1中，由于两个所述无线耳机11a、11b是分别配戴于使用者的左耳与右耳，所以两个所述无线耳机11a、11b的所述信号转换电路113所转换的两个所述目标声谱图之间具有一时间/相位差值。
进一步地说，所述穿戴式装置1于本实施例中是以其中一个所述无线耳机11a包含有一存储单元114a及一判断电路115a来说明，但本发明不以此为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，两个所述无线耳机11a、11b可以各包含有一存储单元114a及一判断电路115a；或者，所述存储单元114a及判断电路115a分别设于两个所述无线耳机11a、11b之中。依上所述，所述穿戴式装置1于本发明中可以是两个所述无线耳机11a、11b的至少其中之一包含有所述存储单元114a及判断电路115a。
其中，所述存储单元114a内建有一视觉几何群(visual geometry group，VGG)训练模型、并存储有多个基准声谱图。其中，所述基准声谱图分别对应于多个不同种类的物体(如：汽车、摩托车、脚踏车、或路跑者)移动时所发出的声音，并且多个所述基准声谱图能够由所述视觉几何群训练模型所产生。进一步地说，所述视觉几何群训练模型能用来依据多个所述目标声谱图以选择性修饰多个所述基准声谱图，但本发明不以上述为限。举例来说，在本发明未示出的其他实施例中，所述存储单元114a也可以不设有所述视觉几何群训练模型。
所述判断电路115a电性耦接于所述存储单元114a、两个所述信号转换电路113、及两个所述扬声器111。其中，所述判断电路115a电性耦接于每个所述无线耳机11a、11b的所述转换单元1133，以使得所述判断电路115a能够用来将来自两个转换单元1133的所述任一个所述目标声谱图比对于所述存储单元114a内的多个所述基准声谱图，以判断所述外围物体O的种类。
举例来说，所述判断电路115a能将所述目标声谱图比对于任一个所述基准声谱图，以计算出一相似度(likelihood)，并且所述相似度需超过预定门坎(如：85％)，而后再选择相似度最高者，其所对应的所述基准声谱图的种类即为所述外围物体O的种类。进一步地说，例如：所述目标声谱图比对于对应汽车、摩托车、脚踏车、及路跑者的基准声谱图所计算出的相似度分别为90％、95％、80％、及60％。其中，相似度为90％与95％超过预定门坎(如：85％)，而其中相似度为95％是最高值，所以所述判断电路115a推断上述外围物体O的种类为摩托车。
再者，所述判断电路115a还能用来依据两个所述目标声谱图之间的所述时间/相位差值，以推知所述外围物体O的一实时位置(如：所述外围物体O的速度与方位)。举例来说，估计所述外部声源S到达两个所述收音器112之间的时间差值，再利用所述外部声源S与两个收音器112的几何关系，据以推知所述外部声源S的实时位置。
进一步地说，当所述外围物体O位于所述穿戴式装置1周围的一预定范围R内时，(所述判断电路115a能命令)至少一个所述无线耳机11a、11b的所述扬声器111发出一警示声。需说明的是，所述预定范围R于本实施例中并非是固定值，其可以依据所述外围物体O的种类与速度而不同。举例来说，所述外围物体O为汽车时的预定范围R是大于所述外围物体O为脚踏车时的预定范围R；或者，所述外围物体O的速度越快，则其所对应的预定范围R越大。
据此，当使用者在使用两个所述无线耳机11a、11b(如：听音乐)的时候，所述穿戴式装置1能够实时地告知使用者其周遭可能会对其安全产生影响的信息，进而提升所述穿戴式装置1的使用安全性。
其中，两个所述无线耳机11a、11b(的所述收音器112)于本实施例中能用来在一水平面运行，所述预定范围R相对于两个所述无线耳机11a、11b的中心点C具有位于所述水平面的一检测角α。再者，所述检测角α优选是小于300度，并且所述预定范围R优选是位于使用者双眼所无法看见的区域。
【实施例二】
请参阅图4和图5，其为本发明的实施例二，本实施例类似于上述实施例一，所以两个实施例的相同处则不再加以赘述，本实施例相较于上述实施例一的差异大致说明如下：
本实施例公开一种便携式设备100，其包含有一穿戴式装置1及一智能型手机2。其中，所述穿戴式装置1包含有成对地同时被使用的两个无线耳机11b，而并且每个所述无线耳机11b包含有一扬声器111、一收音器112、及电性耦接于所述收音器112的一信号转换电路113。所述无线耳机11b所包含的扬声器111、收音器112、及信号转换电路113如同上述实施例一所载，在此不加以赘述。再者，每个所述无线耳机11b于本实施例中不包含实施例一所载的存储单元114a与判断电路115a。
所述智能型手机2无线地连接于两个所述无线耳机11b，并且所述智能型手机2包含有一存储单元21与一判断电路22。其中，所述存储单元21与判断电路22可以是利用所述智能型手机2的内部组件、而无须另行增设新组件，但本发明不以此为限。再者，所述存储单元21与判断电路22于本实施例中的功能是等同于上述实施例一中的存储单元21与判断电路22，所以在此不再加以赘述。
【本发明实施例的技术效果】
综上所述，本发明实施例所公开的便携式设备及穿戴式装置，其在用户使用两个所述无线耳机(如：听音乐)的时候，能够实时地告知使用者其周遭可能会对其安全产生影响的信息，进而提升所述穿戴式装置(或便携式设备)的使用安全性。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的权利要求，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的权利要求内。

Claims (20)

1.一种穿戴式装置，其特征在于，所述穿戴式装置包括：
两个无线耳机，其成对地同时被使用，并且每个所述无线耳机包含有：
一扬声器与一收音器，所述收音器用来持续地接受由一外围物体于运动中所发出的一外部声源，以得到一输入信号；及
一信号转换电路，电性耦接于所述收音器，并且所述信号转换电路用来将传输自所述收音器的所述输入信号转换成一目标声谱图；
其中，于所述穿戴装置中，两个所述无线耳机的所述信号转换电路所转换的两个所述目标声谱图之间具有一时间/相位差值，而两个所述无线耳机的至少其中之一包含有：
一存储单元，存储有多个基准声谱图，其分别对应于多个不同种类的物体移动时所发出的声音；及
一判断电路，电性耦接于所述存储单元、两个所述信号转换电路、及两个所述扬声器；其中，所述判断电路用来将任一个所述目标声谱图比对于多个所述基准声谱图，以判断所述外围物体的种类，并且所述判断电路用来依据所述时间/相位差值推知所述外围物体的一实时位置；
其中，当所述外围物体位于所述穿戴装置周围的一预定范围内时，至少一个所述无线耳机的所述扬声器发出一警示声。
2.依据权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，于每个所述无线耳机中，所述信号转换电路包含有电性耦接于所述收音器的一放大单元、电性耦接于所述放大单元的一过滤单元、及电性耦接于所述过滤单元的一转换单元；其中，每个所述无线耳机的所述转换单元电性耦接于所述判断电路。
3.依据权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，每个所述收音器包含有至少一个全向性麦克风。
4.依据权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述存储单元内建有一视觉几何群训练模型，并且多个所述基准声谱图能够由所述视觉几何群训练模型所产生。
5.依据权利要求4所述的穿戴式装置，其特征在于，所述视觉几何群训练模型能用来依据多个所述目标声谱图以选择性修饰多个所述基准声谱图。
6.依据权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，于每个所述无线耳机中，所述扬声器能用来产生一声波，其能消除自所述收音器接收且包含所述外部声源的一杂音。
7.依据权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，所述外围物体为一汽车、一摩托车、一脚踏车、或一路跑者。
8.依据权利要求1所述的穿戴式装置，其特征在于，两个所述无线耳机能用来在一水平面运行，所述预定范围相对于两个所述无线耳机的中心点具有位于所述水平面的一检测角，并且所述检测角小于300度。
9.依据权利要求8所述的穿戴式装置，其特征在于，所述预定范围位于使用者双眼所无法看见的区域。
10.依据权利要求8所述的穿戴式装置，其特征在于，所述判断电路能用来依据所述时间/相位差值以推知所述外围物体的速度与方位。
11.一种便携式设备，其特征在于，所述便携式设备包括：
一穿戴式装置，包含有成对地同时被使用的两个无线耳机，并且每个所述无线耳机包含有：
一扬声器与一收音器，所述收音器用来持续地接受由一外围物体于运动中所发出的一外部声源，以得到一输入信号；及
一信号转换电路，电性耦接于所述收音器，并且所述信号转换电路用来将传输自所述收音器的所述输入信号转换成一目标声谱图；
其中，于所述穿戴装置中，两个所述无线耳机的所述信号转换电路所转换的两个所述目标声谱图之间具有一时间/相位差值；以及
一智能型手机，无线地连接于两个所述无线耳机，并且所述智能型手机包含有：
一存储单元，存储有多个基准声谱图，其分别对应于多个不同种类的物体移动时所发出的声音；及
一判断电路，电性耦接于所述存储单元、两个所述信号转换电路、及两个所述扬声器；其中，所述判断电路用来将任一个所述目标声谱图比对于多个所述基准声谱图，以判断所述外围物体的种类，并且所述判断电路用来依据所述时间/相位差值推知所述外围物体的一实时位置；
其中，当所述外围物体位于所述穿戴装置周围的一预定范围内时，至少一个所述无线耳机的所述扬声器发出一警示声。
12.依据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，于每个所述无线耳机中，所述信号转换电路包含有电性耦接于所述收音器的一放大单元、电性耦接于所述放大单元的一过滤单元、及电性耦接于所述过滤单元的一转换单元；其中，每个所述无线耳机的所述转换单元电性耦接于所述判断电路。
13.依据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，每个所述收音器包含有至少一个全向性麦克风。
14.依据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，所述存储单元内建有一视觉几何群训练模型，并且多个所述基准声谱图能够由所述视觉几何群训练模型所产生。
15.依据权利要求14所述的便携式设备，其特征在于，所述视觉几何群训练模型能用来依据多个所述目标声谱图以选择性修饰多个所述基准声谱图。
16.依据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，于每个所述无线耳机中，所述扬声器能用来产生一声波，其能消除自所述收音器接收且包含所述外部声源的一杂音。
17.依据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，所述外围物体为一汽车、一摩托车、一脚踏车、或一路跑者。
18.依据权利要求11所述的便携式设备，其特征在于，两个所述无线耳机能用来在一水平面运行，所述预定范围相对于两个所述无线耳机的中心点具有位于所述水平面的一检测角，并且所述检测角小于300度。
19.依据权利要求18所述的便携式设备，其特征在于，所述预定范围位于使用者双眼所无法看见的区域。
20.依据权利要求18所述的便携式设备，其特征在于，所述判断电路能用来依据所述时间/相位差值以推知所述外围物体的速度与方位。
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