CN114586372A - 耳机系统和用于操作耳机系统的方法 - Google Patents

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Abstract

一种耳机系统包括：至少一个耳机(12、14)，所述至少一个耳机(12、14)被配置成插入用户的耳朵中，其中所述至少一个耳机(12、14)中的每一者包括至少一个声音再现单元(128)和远程单元(20)，所述远程单元(20)与所述至少一个耳机(12、14)中的每一者分离，其中所述远程单元(20)包括被配置成捕捉周围声音的至少一个传声器(22)。所述远程单元(20)被配置成评估、分析和/或处理由所述至少一个传声器(22)捕捉的所述周围声音，以至少基于对所述周围声音的所述评估、所述分析和/或所述处理来确定至少一个周围声音参数、至少一个控制参数和至少一个控制命令中的一者或多者，并且将所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令发送到所述至少一个耳机(12、14)中的至少一者。所述至少一个耳机(12、14)被配置成响应于从所述远程单元(20)接收到的所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令而控制由所述相应的声音再现单元(128)再现的声音。

Description

耳机系统和用于操作耳机系统的方法
技术领域
本公开涉及耳机系统和用于操作耳机系统的方法，确切来说涉及为用户提供惬意的睡眠环境的耳机系统。
背景技术
很多不同的干扰声音和噪声可能会整晚阻碍人深度睡眠。例如，邻居可能造成扰人的噪声，房间中的另一人可能打鼾，或靠近卧室的街道或铁路线可能造成持续或反复的噪声。需要一种为用户提供惬意的睡眠环境借此改善用户的睡眠的耳机系统。
发明内容
一种耳机系统包括：至少一个耳机，所述至少一个耳机被配置成插入用户的耳朵中，其中所述至少一个耳机中的每一者包括至少一个声音再现单元；以及远程单元，所述远程单元与所述至少一个耳机中的每一者分离，其中所述远程单元包括被配置成捕捉周围声音的至少一个传声器。所述远程单元被配置成评估、分析和/或处理由所述至少一个传声器捕捉的所述周围声音，以至少基于对所述周围声音的所述评估、所述分析和/或所述处理来确定至少一个周围声音参数、至少一个控制参数和至少一个控制命令中的一者或多者，且将所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令发送到所述至少一个耳机中的至少一者。所述至少一个耳机被配置成响应于从所述远程单元接收到的所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令来控制由相应的声音再现单元再现的声音。
一种方法包括：借助包括至少一个传声器的远程单元捕捉周围声音；评估、分析和/或处理所述远程单元中的所述至少一个传声器捕捉的所述周围声音；至少基于在所述远程单元中对所述周围声音的所述评估、所述分析和/或所述处理来确定至少一个周围声音参数、至少一个控制参数和至少一个控制命令中的一者或多者；以及将所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令发送到至少一个耳机中的至少一者以控制所述至少一个耳机的至少一个功能，其中所述至少一个耳机中的每一者与所述远程单元分离且被配置成插入用户的耳朵中，且其中所述至少一个耳机中的每一者包括至少一个声音再现单元。所述方法还包括：响应于从所述远程单元接收到的所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令而控制由所述相应的声音再现单元再现的声音。
所属领域的技术人员在查阅以下详细描述和图之后将明了或将逐渐明了其他系统、方法、特征和优点。旨在将所有所述附加系统、方法、特征和优点包括在此描述内、包括在本发明的范围内且由随附权利要求书保护。
附图说明
参考以下描述和图式可以更好地理解所述方法。图中的组件未必按比例绘制，而是着重于图解说明本发明的原理。此外，在图中，相似的参考编号贯穿不同的视图标示对应的部件。
图1示意性地图解说明示例性耳机布置。
图2示意性地图解说明示例性耳机。
图3示意性地图解说明示例性远程单元。
图4示意性地图解说明另一示例性远程单元。
图5示意性地图解说明示例性方法。
具体实施方式
用户可以在睡眠期间佩戴微型耳机，所述微型耳机整晚播放令人放松的声音以掩蔽出现在用户的环境中的周围噪声(周围声音)。在其他时间，例如在耳机的用户想要睡眠之前，可以经由耳机播放一般音频内容。一般音频内容可以是诸如像音乐、音频书或播客等音频内容。所述耳机通常需要相当小以不会使用户佩戴起来感到不适。然而，极端小型化可以对所述耳机的功能造成限制效应。例如，耳机可能只能在最长例如12小时内播放本地地存储在耳机内部的掩蔽声音。一般音频内容例如可以在有限的时间(例如，2小时)内无线地流式传输到耳机，或可以本地地存储在耳机上。电池大小例如可能是播放时间的限制因素，原因在于电池与耳机的大小相比是大的。因此，电池可能需要占耳机的总体积的约80％。然而，小的电池可能只能在存储在本地的音频文件的某一播放时间量内(例如，<8小时)提供能量。
耳机还可以提供有源噪声消除(ANC)。即，至少在某种程度上消除周围噪声的耳机可以检测且评估周围噪声并且可以输出声学信号。ANC可以与掩蔽声音或一般音频内容的播放组合。为了在延长的时间段(例如，12小时或大于12小时)内提供ANC，通常要求耳机的大小远大于仅提供对周围声音的掩蔽的耳机。原因在于用于ANC信号处理以及用于一个或多个ANC传声器的模拟电路系统或数字电路系统会有附加功耗。这些附加电力需要可以致使电池大小增大。因此，整晚提供ANC功能的耳机例如可能太大以至于用户在晚上佩戴时不舒服。
接下来将描述的耳机系统被配置成由用户在睡眠时和在睡眠之前佩戴且播放掩蔽声音，且视情况播放一般音频内容，且另外或视情况提供有源噪声消除。不是所有的用户皆喜欢噪声掩蔽而更喜欢ANC，或反之亦然。此外，噪声掩蔽在某些情形下可能无法奏效，例如对于典型的卧室噪声(例如打鼾噪声)来说。即，在一些情形下，用于掩蔽的舒缓声音可能无法完全掩蔽噪声且用户仍可以感知到至少某一量的噪声。在所述情形下，ANC与噪声掩蔽的组合或仅ANC可以最有益。就一般音频内容的播放来说，例如在用户想要睡眠之前，可以期望在用户正准备睡眠时保持音频音量低。同时，用户可以想要在没有周围声音干扰的情况下收听音频内容。因此，即使一般音频内容仍可以与掩蔽声音类似地在频谱和响度水平上加以调适，以避免干扰收听体验。
通常，卧室噪声并不会整晚都存在。例如，打鼾可以偶然地出现，邻居的聚会可以结束，或交通噪声水平可以随时间而变化。因此，噪声掩蔽和有源噪声消除(ANC)通常将不会整晚都需要且可以至少在整晚的某些时间段内关断。
为使噪声掩蔽最有效，可以相对于噪声的相应参数来调适掩蔽声音的一个或多个参数，以输出基本上压过噪声的声学信号。因此，可以调适所述声学信号以与噪声的一个或多个声音参数(例如谱形、响度度量、频带能量或频带响度)尽可能接近地匹配。可以调适ANC以尽可能高效地消除存在的周围噪声。ANC系统通常旨在通过在收听场所提供降噪信号来减小或甚至消除干扰信号(诸如噪声)，所述降噪信号与噪声信号相比在理想情况下具有随时间而变化的相同的振幅但具有相反的相位。通过将噪声信号与降噪信号叠加，所得的信号(也称误差信号)在理想情况下趋近于零。对噪声掩蔽和噪声消除的这些调适需要对目前的周围噪声进行分析，此通常是一项耗费能量的任务。因此，在本文中所述的耳机系统中，在远程装置中分析周围噪声。此外，在耳机内执行的信号处理由远程装置远程地控制。如此一来，可以仅每当需要ANC和噪声掩蔽时(当出现噪声时)才应用ANC和噪声掩蔽，且可以基于在远程装置上运行的art算法的状态来优化噪声掩蔽以及ANC。由于某些功能是在远程装置中而不是在耳机中执行，因此耳机的功耗可以相当低。
当用户正在睡眠时，即使检测到周围噪声，也可以不需要噪声掩蔽和ANC。因此，根据一个实例的耳机系统可以被配置成执行控制耳机的声音处理的睡眠监控。例如，所述睡眠监控可以在远程装置中执行。由远程单元执行的睡眠监控将在下文进一步更详细地描述。
现在参考图1，示意性地图解说明根据一个实例的耳机系统100。耳机系统100可以包括远程单元20，远程单元20被配置成执行周围噪声分析和耳机控制。远程单元20可以包括被配置成接收周围噪声的至少一个传声器或传声器阵列22。可以以适合的方式评估、分析和/或处理由至少一个传声器22接收到的声学噪声信号以接收关于周围噪声的信息。所述处理可以在处理单元(诸如，微控制器或信号处理器(图1中未具体地图解说明))中执行，例如所述处理单元可以被配置成将从至少一个传声器22接收到的声学噪声信号转换成数字信号(例如，通过模/数转换ADC)，应用频带滤波器或加权滤波器，或评估谱内容或谱能量分布(例如，通过快速傅里叶变换FFT或一个滤波器组)。
耳机系统100还包括至少一个耳机12、14。当耳机系统100在使用中时，至少一个耳机12、14中的每一者可以无线地连接到远程单元20。即，可以在启动耳机系统100之后在远程单元20与至少一个耳机12、14之间建立长久的或间歇性的无线连接。所述无线连接可以是例如蓝牙连接或蓝牙低能量连接。然而，还可以使用其他无线连接。例如，还可以经由WIFI连接或已调制振幅(AM)或频率(FM)的无线电信号将远程单元20连接到至少一个耳机12、14。通常，远程单元20可以获悉至少一个耳机12、14。可以在首次使用耳机系统100时执行配对过程。此后，当接通耳机系统100时，耳机12、14与远程单元20可以自动连接。如此一来，一个系统100的耳机12、14可以受同一耳机系统100的远程单元20控制，但不受另一耳机系统100的远程单元20控制。在图1中所图解说明的实例中，耳机系统100包括两个耳机12、14。即，用户的每一耳朵使用一个耳机12、14。然而，一些用户可能更喜欢仅使用一个耳机。即，用户可以仅在其右耳中佩戴耳机而在其左耳中不佩戴耳机，或反之亦然。在所述情形下，仅一个耳机12或14可以无线连接到远程单元20。
根据一个实例，远程单元20还可以包括(例如，存储)关于连接到远程单元20的一个或多个耳机12、14的信息(所述信息在下文也将被称为耳机信息)。此耳机信息的一部分可以包括关于一个或多个耳机12、14可以为用户播放的或存储在一个或多个耳机12、14(例如，本地存储器(图1中未具体地图解说明))中的一个或多个掩蔽信号的信息(例如，谱内容、能量分布或播放水平)。此耳机信息的另一部分可以包括一个或多个声学传递函数，例如从外部位置(至少一个耳机12、14、远程单元20和用户外部的位置)到用户的耳道、具有布置在用户的耳朵中的一个或多个耳机12、14的虚拟或测试器件(例如，具有或不具有ANC)、包括在一个或多个耳机12、14中的虚拟或测试器件(无源或有源传递函数)或声学换能器。
此外，例如，关于由一个或多个耳机12、14的一个或多个ANC配置控制的有源噪声插入损耗的信息可以存储在远程单元20中。远程单元20可以被配置成基于由远程单元20接收到的周围噪声信号且基于存储在远程单元20中的信息来确定控制参数或控制命令，随后将所述控制参数或控制命令传送到耳机12、14中的至少一者。从远程单元20发送到至少一个耳机12、14的任何信号或命令可以例如经由无线电连接或任何其他适合的无线连接来传输。这些控制参数或控制命令可以被配置成控制至少一个耳机12、14内的操作模式或信号处理。例如，可以接通或关断用于至少一个耳机12、14的噪声掩蔽或ANC的声音播放(声音生成)。某些掩蔽信号可以从存储在至少一个耳机12、14的本地存储器中的一组掩蔽信号中选择。控制噪声掩蔽和/或ANC的至少一个耳机12、14内的信号处理可以由控制至少一个耳机12、14的操作的控制参数(例如，音量水平、滤波器系数)或控制命令来控制。控制命令可以例如控制在至少一个耳机12、14中应用本地在存储在至少一个耳机12、14中的多组系数中的哪一者来处理用于噪声掩蔽或噪声消除的声音。
仍参考图1，远程单元20可以包括被配置成传输信号的第一通信单元24。例如，发送到至少一个耳机12、14的信号可以经由通信单元24来发送。所述信号可以包括例如被配置成控制至少一个耳机12、14的至少一个功能的控制参数或控制命令。通信单元24还可以被配置成从至少一个耳机12、14或从任何其他外部装置接收信号。至少一个耳机12、14中的每一者也可以包括耳机通信单元122、142，耳机通信单元122、142被配置成从远程单元20接收信号。例如，耳机通信单元122、124还可以被配置成将信号发送到远程单元20。
现在参考图2，示意性地图解说明根据另一实例的耳机12。在图2中所图解说明的实例中，耳机12包括声音生成单元128，例如扬声器。声音生成单元128可以输出掩蔽声音和/或降噪信号。耳机通信单元122已在图1中予以图解说明。耳机12还可以包括控制单元124、电池126和存储器单元130。例如，控制单元124可以被配置成处理从远程单元20接收到的信号、控制参数和控制命令以启用或停用耳机12的功能且控制声音生成单元128。电池126可以被配置成向耳机12的不同组件提供电力。存储器单元130可以被配置成存储可以经由声音生成单元128输出的一个或多个掩蔽声音。控制单元124可以被配置成在将经由声音生成单元128播放掩蔽声音时访问存储器单元130。
然而，控制单元124可以无需评估、分析和处理周围噪声。如上文已描述，周围噪声处理替代地在远程单元20中进行。远程单元20可以将周围噪声评估、分析和/或处理的结果传输到控制单元124。然后，控制单元124仅需根据从远程单元接收到的声音分析结果(例如，一个或多个声音参数)、控制参数或控制命令来控制声音生成单元128输出掩蔽声音或噪声消除信号。例如，耳机通信单元122可以包括至少一个天线(图2中未具体地图解说明的天线)。
现在参考图3，示意性地图解说明示例性远程单元20。如上文已描述，远程单元20包括至少一个传声器22和第一通信单元24。例如，第一通信单元24可以包括至少一个天线。例如，远程单元20还可以包括处理单元26，诸如微控制器或信号处理器。处理单元26可以被配置成评估、分析和/或处理由至少一个传声器22检测到的周围噪声。
本文中所使用的术语“噪声掩蔽”指代将掩蔽声音覆叠到扰人的噪声以减小扰人的噪声对用户的干扰，或避免感知到作为单独信号的噪声，或完全避免感知到噪声。在其他因素当中，噪声掩蔽的有效性通常取决于噪声信号与掩蔽信号的相对信号水平和谱内容。就噪声掩蔽来说，可以应用已知谱内容的信号来作为基本(未经调适的)噪声信号，例如随机噪声(例如白噪声、粉红噪声或布朗噪声)或类似噪声的自然信号(风、波、火等)或音乐(例如乐器声、吟诵等)。掩蔽声音的频谱越宽，可以越好地调适掩蔽声音以掩蔽具有任意谱内容的扰人的噪声。通常，如果掩蔽声音与扰人的噪声展现出类似的频谱，则可以达成令人满意的噪声掩蔽。因此，可以相对于扰人的噪声来调适掩蔽声音的频谱。掩蔽信号通常不仅掩蔽具有相同频率的信号，而且在某种程度上还掩蔽低于和高于掩蔽信号的频率的信号。掩蔽信号的掩蔽阈值(低于所述掩蔽阈值，掩蔽信号能掩蔽其他信号)随频率而变化。掩蔽阈值就在掩蔽信号的频率下处于其最高水平，且朝向较高频率和较低频率逐渐下降。由于给定掩蔽信号的掩蔽范围扩大(尤其是朝向较高频率)，掩蔽信号的频谱可以视情况包括比扰人的噪声信号窄的频率范围。在佩戴耳机时噪声掩蔽应更有效的位置是用户的内耳且最终是用户的耳膜。因此，可以至少需要关于这些位置处的扰人的声音和掩蔽信号的大致信息以优化噪声掩蔽。
即使在佩戴耳机12、14时，周围声音中的一些仍可以泄漏到内耳中。在无任何有效测量的情况下，通过耳机12、14的无源插入损耗控制从外部到内耳的周围声音的传递函数。因此，可以利用至少一个耳机12、14的典型无源插入损耗(PIL)以确定在用户的耳朵内部的扰人的声谱。另外，有源噪声消除可以造成总插入损耗(TIL)中存在有源插入损耗(AIL)。因此，如果应用ANC，则可以必须考虑TIL。远程单元20可以被配置成将根据PIL或TIL的传递函数应用于远程单元20的至少一个传声器22接收到的周围噪声信号，以确定代表用户的耳朵中的噪声信号的噪声信号。例如，PIL或TIL传递函数可以先前已通过代表性测量确定。所述测量例如可以使用包括人工耳廓在内的适合的测试器件(例如，头戴式耳机测试器件或虚拟头)或使用一个或多个人类个体作为测试人来实行。例如，关于PIL和/或TIL传递函数的信息可以存储在远程单元20中。基于代表性噪声信号，可以例如决定是否需要噪声掩蔽。例如，如果不需要则可以停用噪声掩蔽或保持噪声掩蔽非作用，或者如果需要则启用噪声掩蔽或保持噪声掩蔽作用。
如果需要噪声掩蔽，则可以根据在至少一个频率范围内的代表性噪声信号的谱内容、响度水平和/或频带能量或频带响度来调适掩蔽声音的频谱、响度水平和/或频带能量或频带响度(在至少一个频带内的能量响度)。频带内的响度可以包括在某一时间段内的平均声压水平。此外，频率加权(例如，A加权)和/或水平相关信号压缩可以应用于响度评估。加权和/或压缩可以基于人类响度感知曲线(等响曲线)。关于未经调适的掩蔽信号的谱内容、信号水平和/或频带能量的信息可以在远程单元20中获取或由远程单元20确定。此外，耳机12、14中的声学换能器或(一般来说)声音再现单元128的典型传递函数对远程单元20来说可以是已知的。可以将此信息组合例如以获得掩蔽声音的至少一个声音参数，例如频谱、响度水平或一组频带能量或频带响度水平。例如可以针对存储在至少一个耳机12、14中的一组掩蔽声音中的每一掩蔽声音获取或确定所述声音参数。可以对代表性周围声音信号的至少一个参数与依据在至少一个耳机12、14中播放的掩蔽信号的未经调适版本确定的至少一个声音参数彼此进行比较，且远程单元20可以确定限定例如用于掩蔽信号调适的传递函数、增益因子等控制参数，远程单元20调适掩蔽信号的频谱、响度水平或一组频带能量或频带响度水平，例如以接近代表性周围声音信号的相应的声音参数。用于掩蔽信号调适的传递函数可以例如由一组滤波器系数代表，远程单元可以将所述一组滤波器系数发送到至少一个耳机12、14。所述滤波器系数可以描述或控制至少一个滤波器的传递函数。用于掩蔽信号调适的传递函数还可以由控制至少一个耳机12、14中的信号处理的一组一个或多个增益因子代表。例如，至少一个耳机12、14内的滤波器组可以包括多个带通滤波器、峰值滤波器、搁架式滤波器等。可以由前述增益因子控制每一滤波器中的增益以在相应的频带或范围内控制掩蔽信号响度。
耳机中的有源噪声消除的方法通常包括前馈技术或反馈技术。前馈系统可以包括传声器(图中未具体地图解说明)，所述传声器接收周围声音且例如位于耳机的外表面下方或耳机的外表面内。当耳机布置在用户的耳朵内部时，传声器可以邻近周围空气。传声器接收周围噪声，且随后可以处理(例如滤波)所得的传声器信号并经由耳机内的扬声器朝向内耳辐射(输出)所得的传声器信号以作为消除声音。可以执行处理以使得在消除频率范围内，消除声音与泄漏到佩戴耳机的用户的内耳中的周围声音相比水平实质上相等且相位相反。耳机中的前馈噪声消除系统的消除频率范围取决于从外部到用户的内耳内部的周围噪声的无源声学传递函数。此外，由耳机和用户的耳朵设定的声学环境内的前馈噪声消除路径(至少包括前述传声器、信号处理和扬声器)的传递函数影响消除频率范围。因此，可以通过借助信号处理调适应用于传声器信号的传递函数来调适消除频率范围。
反馈系统可以包括传声器(图中未具体地图解说明)，例如所述传声器布置在耳机的一部分内部且邻近耳机用户的内耳容积。传声器接收内耳(例如耳道)内的声音。可以处理传声器信号并经由耳机内的扬声器朝向内耳辐射传声器信号以作为消除声音。由于传声器也接收由扬声器辐射的信号，因此至少包括传声器、信号处理和扬声器的反馈回路由所述布置构成。主要地，反馈回路的开环传递函数控制反馈噪声消除系统的消除频率范围。可以通过借助信号处理调适应用于传声器信号的传递函数来调适开环传递函数。由于反馈系统稳定性限制，最大可能的消除范围通常在有源插入损耗(AIL)的频率和振幅方面受限制。然而，通常可以在具有较低AIL的较宽频率范围与具有较高AIL的较小频率范围之间选择。此外，在稳定性极限内，可以选择具有最高AIL的频率范围。
远程单元20可以确定代表用户的耳朵中的噪声信号的噪声信号。出于此目的，远程单元20可以将根据耳机的典型无源插入损耗(PIL)的传递函数应用于远程单元20中的至少一个传声器22接收到的周围噪声信号。远程单元20还可以分析代表性噪声信号或加权和/或压缩或扩展的代表性周围声音信号的谱能量分布。加权可以包括应用与人类的典型等水平感知曲线相反的传递函数(例如A加权)。加权可以视情况或另外强调(强化)较低频率范围，与在较高频率范围内相比，在所述较低频率范围内噪声掩蔽不太有效或更突出。压缩和/或扩展可以基于各种声压水平的人类等响感知曲线。由于这些曲线不平行(尤其是在较低频率区)，因此可以应用水平相关压缩和频率相关压缩来确定响度。例如可以通过具有可变滤波器参数的低频搁架滤波器应用所述压缩和/或扩展，所述可变滤波器参数由应动态处理(压缩或扩展)的信号的水平来控制。还可以独立于例如可以由滤波器组或快速傅里叶变换(FFT)提供的各种频带而应用水平相关处理和频率相关处理。基于代表性噪声信号或经过加权和/或经过动态处理的代表性周围声音信号的频谱能量分布，可以确定是否需要ANC。如果不需要ANC，则ANC可以被停用或保持非作用。
如果需要ANC，则此功能可以被启动或保持作用，和/或可以基于代表性噪声信号或经过加权的代表性噪声信号的谱能量分布来确定在频率和振幅方面的最优消除范围。据此，可以调适至少一个耳机内的前馈噪声消除系统和反馈噪声消除系统中的至少一者内的信号处理。例如，可以从存储在远程单元或耳机中的多组系数中选择确定噪声消除路径内的信号处理的一组滤波器系数。所述一组滤波器可以被选择成使得在频率和振幅方面的所得的消除范围在代表性噪声信号或加权和/或压缩或扩展的代表性噪声信号的谱能量分布相对高的频率范围中提供最有效消除。
接下来将更详细地描述用于控制ANC和噪声掩蔽的睡眠监测。在噪声掩蔽和/或噪声衰减耳机系统的用户已入睡的阶段中，可以不需要噪声掩蔽和/或ANC。无论检测到的周围噪声/周围声音的音量水平是否高于某一阈值水平，都可以不需要噪声掩蔽和/或ANC。或者，可以调适阈值水平以反映减小的噪声敏感度。这是由于用户一旦入睡可以不受噪声干扰。噪声可以主要在用户正在试图入睡时造成干扰。一旦用户入睡，可以停用耳机的相应功能以节约电池电力。根据一个实例，一旦用户入睡，则无论周围噪声/周围声音的音量如何，皆可以停用所述功能。根据另一实例，还可以根据周围噪声/周围音量水平停用一个或两个功能。可能唤醒用户的周围声音水平可以仍需要被掩蔽和/或消除。即，如果周围噪声的音量水平超过某一预限定阈值，则可以仅应用噪声掩蔽或ANC。根据一个实例，用户可以依据其个人偏好调适此阈值。根据另一实例，此可以是预设定阈值。阈值可以是单个值或多个值(例如，多个频率或频带中的每一频率或频带有不同的值)。可以在已在先前描述的远程单元20中分析周围噪声/周围声音。另外，可以对代表用户的耳朵中的周围声音信号的周围声音信号与某些阈值范围进行比较以得到绝对声音水平。如果检测到的周围声音的音量高于某一阈值水平，则功能可以保持作用。如果检测到的周围声音的音量等于或低于所述阈值水平，则可以停用所述功能。
远程单元20可以包括传感器，所述传感器适合于监测指示人是否入睡的参数(在下文，所述参数也将被称为用户参数)。所述用户参数可以例如包括用户的移动、体温、呼吸率或呼吸节奏。例如，在深度睡眠阶段期间，用户可能完全不移动。体温在睡眠期间可以低于在醒着阶段期间。与醒着阶段相比，如果人入睡，则呼吸节奏可以改变。为了进行移动感测，例如可以利用一个或多个雷达传感器(基于电磁波)、超声传感器或红外线辐射传感器(称为运动检测器)。可以例如通过测量红外线辐射(称为热成像)的传感器来监测体温。可以通过远程单元20的至少一个传声器或传声器阵列22来记录呼吸，且通过信号处理方法来分析所述呼吸以得到呼吸率。
根据另一实例，用户可以佩戴智能手表、跟踪腕带或佩戴在身体上的任何其他适合的装置，上述装置能够检测可以指示用户是否入睡的用户参数(诸如心率、体温、移动或任何其他参数)。根据另一实例，可以借助支持评估前述用户参数中的一者或多者的感测装置来确定用户参数，诸如像移动感测床垫、包括g传感器(加速度传感器)的电子装置(智能电话或类似的任何装置)等。今天，很多人使用所述装置来进行睡眠监测。所述外部装置可以无线连接到远程单元20且将任何检测到的用户参数传输到远程单元20以供进一步评估和处理。
现在参考图4，远程单元20还可以包括用户接口28，用户接口28允许用户控制至少一个耳机12、14的某些功能。用户接口28可以例如包括用于用户交互的显示器、按钮和/或至少一个扬声器(图4中未具体地图解说明)。远程单元20还可以包括用于存储的对接系统和用于给耳机12、14充电的电池。远程单元20视情况可以是用于至少一个耳机、智能电话、平板计算机、膝上型计算机或任何其他适合的便携式电子装置的充电盒或基站。
现在参考图5，图解说明一种用于操作耳机系统的示例性方法。所述方法包括：借助包括至少一个传声器22的远程单元20来捕捉周围噪声(步骤501)；评估、分析和/或处理远程单元20中的至少一个传声器22捕捉的周围噪声(步骤502)；基于在远程单元20中对周围噪声的评估、分析和/或处理来产生控制参数或控制命令(步骤503)；将控制参数或控制命令发送到至少一个耳机12、14中的每一者以控制至少一个耳机12、14的至少一个功能，其中至少一个耳机12、14中的每一者与远程单元20分离且被配置成插入用户的耳朵中，且其中至少一个耳机12、14中的每一者包括至少一个声音再现单元128(步骤504)；以及响应于从远程单元20接收到的控制参数或控制命令或在所述控制参数或控制命令的控制下而经由至少一个声音再现单元128输出掩蔽声音和降噪信号中的至少一者(步骤505)。
可以理解，所图解说明的耳机系统仅是实例。虽然已描述了本发明的各种实施方案，但所属领域的技术人员将明白，本发明的范围内可以有更多实施方案和实现方案。确切来说，技术人员将认识到来自不同实施方案的各种特征的可互换性。尽管已在某些实施方案和实例的上下文中公开了这些技术和系统，但将理解这些技术和系统可以超出具体公开的实施方案而延伸到其他实施方案和/或用途以及其明显修改。因此，本发明仅受随附权利要求书及其等效内容限制。
已呈现实施方案的描述以达到图解说明和描述的目的。对实施方案的适合的修改和变化可以鉴于以上描述来执行或可以在实践方法时获得。所述布置本质上是示例性且可以包括附加元件和/或省略元件。如本申请中所使用，以单数形式列述且前面有单词“一(a/an)”的元件应被理解为不排除复数个所述元件，除非指明所述排除。此外，提及本公开的“一个实施方案”或“一个实例”不旨在解释为排除也包括所述特征的附加实施方案的存在。术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签，并不旨在对其对象做出数值要求或特别位置次序。所述系统本质上是示例性的且可以包括附加元件和/或省略元件。本公开的主题包括各种系统和配置的所有新颖且不明显的组合和子组合以及其他特征、功能和/或性质公开。随附权利要求书特别地指出以上公开中的被认为新颖且不明显的主题。

Claims (15)

1.一种耳机系统(100)，所述耳机系统(100)包括：
至少一个耳机(12、14)，所述至少一个耳机(12、14)被配置成插入用户的耳朵中，其中所述至少一个耳机(12、14)中的每一者包括至少一个声音再现单元(128)；以及
远程单元(20)，所述远程单元(20)与所述至少一个耳机(12、14)中的每一者分离，其中所述远程单元(20)包括被配置成捕捉周围声音的至少一个传声器(22)，其中
所述远程单元(20)被配置成评估、分析和/或处理由所述至少一个传声器(22)捕捉的所述周围声音，以至少基于对所述周围声音的所述评估、所述分析和/或所述处理来确定至少一个周围声音参数、至少一个控制参数和至少一个控制命令中的一者或多者，并且将所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令发送到所述至少一个耳机(12、14)中的至少一者，并且
所述至少一个耳机(12、14)被配置成响应于从所述远程单元(20)接收到的所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令而控制由相应的声音再现单元(128)再现的声音。
2.如权利要求1所述的耳机系统(100)，其中
由所述至少一个耳机(12、14)控制的所述声音包括一般声音、掩蔽声音和降噪声音中的至少一者；并且
控制由所述相应的声音再现单元(128)再现的所述声音包括大体上输出相应的声音、或对所述相应的声音的至少一个声音参数进行调适、或两者兼有。
3.如权利要求1或2所述的耳机系统(100)，其中
所述至少一个耳机(12、14)被配置成根据所述周围声音的至少一个对应的声音参数来调适由所述相应的声音再现单元(128)再现的所述声音的至少一个声音参数；并且
所述至少一个声音参数代表相应的声音的至少一个频率范围的谱形、频谱、幅度谱、谱内容和响度度量中的至少一者的至少一个系数。
4.如权利要求1至3中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)被配置成将所述至少一个耳机(12、14)的无源插入损耗(PIL)、有源插入损耗(AIL)或总插入损耗(TIL)的至少一个代表应用于由所述至少一个传声器(22)捕捉的周围声音信号的代表，以确定进入所述用户的耳朵的周围声音的周围声音信号代表，其中所述远程单元(20)至少基于进入所述用户的耳朵的周围声音的所述周围声音信号代表来确定所述至少一个声音参数、所述控制参数和所述控制命令中的至少一者。
5.如权利要求1至4中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)被配置成至少基于一般声音和噪声掩蔽声音中的任一者的至少一个声音参数来确定所述至少一个控制参数和/或控制命令，其中：
所述一般声音或所述噪声掩蔽声音的所述至少一个声音参数是根据本地地存储在所述至少一个耳机(12、14)中或由所述远程单元(20)无线传输到所述至少一个耳机(12、14)的音频信号来确定，并且
所述一般声音或所述噪声掩蔽声音的所述至少一个声音参数是通过应用所述至少一个耳机(12、14)的所述至少一个声音再现单元(128)的至少一个传递函数根据所述相应的音频信号来确定。
6.如权利要求1至5中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)被配置成至少基于一般声音或噪声掩蔽声音中的任一者的至少一个声音参数与由所述至少一个传声器(22)捕捉的所述周围声音的至少一个声音参数的比较来确定所述至少一个控制参数和/或控制命令。
7.如权利要求1至6中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)还被配置成
评估所述用户的睡眠状态，其中所述睡眠状态指示佩戴所述至少一个耳机(12、14)的所述用户是否入睡，或从至少一个外部装置接收关于所述用户的所述睡眠状态的信息，并且
至少基于所述用户的所述睡眠状态来控制经由所述至少一个声音再现单元(128)输出的声音。
8.如权利要求7所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)被配置成基于关于所述用户的心率、体温、呼吸率、呼吸节奏和移动中的至少一者的信息来评估所述用户的所述睡眠状态。
9.如权利要求8所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)和所述至少一个耳机(12、14)中的至少一者还包括运动传感器和温度传感器中的至少一者。
10.如权利要求9所述的耳机系统(100)，其中至少一个
所述运动传感器包括雷达传感器、超声传感器或红外辐射传感器；并且
所述温度传感器包括被配置成测量红外辐射的传感器。
11.如权利要求8至10中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)被配置成基于由所述至少一个传声器(22)捕捉的呼吸噪声来确定所述用户的呼吸率和呼吸节奏。
12.如前述权利要求中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)还包括用户接口(28)
13.如权利要求1至12中任一项所述的耳机系统(100)，其中控制所述至少一个耳机(12、14)的至少一个功能还包括将信号发送到所述至少一个耳机(12、14)中的每一者，所述信号包括对周围噪声的所述评估、所述分析和/或所述处理的结果。
14.如前述权利要求中任一项所述的耳机系统(100)，其中所述远程单元(20)是用于所述至少一个耳机(12、14)、智能电话、平板计算机或膝上型计算机的充电盒或基站。
15.一种方法，所述方法包括：
借助包括至少一个传声器(22)的远程单元(20)捕捉周围声音；
评估、分析和/或处理由所述远程单元(20)中的所述至少一个传声器(22)捕捉的所述周围声音；
至少基于在所述远程单元(20)中对所述周围声音的所述评估、所述分析和/或所述处理来确定至少一个周围声音参数、至少一个控制参数和至少一个控制命令中的一者或多者；
将所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令发送到至少一个耳机(12、14)中的至少一者以控制所述至少一个耳机(12、14)的至少一个功能，其中所述至少一个耳机(12、14)中的每一者与所述远程单元(20)分离并且被配置成插入用户的耳朵中，并且其中所述至少一个耳机(12、14)中的每一者包括至少一个声音再现单元(128)；
响应于从所述远程单元(20)接收到的所述至少一个周围声音参数、所述至少一个控制参数和/或所述至少一个控制命令而控制由相应的声音再现单元(128)再现的声音。
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