CN115550779A - 具有可分离臂的耳机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了具有可分离臂的耳机，所述耳机包括：配置成位于佩戴者耳朵处的第一耳杯，所述第一耳杯包括至少一传声器；头带，连接到所述第一耳杯并配置成在耳机使用期间保持所述耳机设置在佩戴者头部处；所述臂可分离地连接到所述第一耳杯，所述臂包括至少一传声器、在所述臂处突出的第一机械接口、及形成在所述第一耳杯中并配置成与所述第一机械接口配合的第二机械接口，其中，所述第二机械接口为凹槽；第一组磁铁，其包括设置在所述臂中的一个磁铁及设置在所述第一耳杯中的一个磁铁；其中所述凹槽包括在所述臂中的至少一传声器与所述耳机中的处理器之间提供电通信的电接口。

Description

具有可分离臂的耳机

技术领域

本申请涉及具有可分离臂的耳机或耳麦。更具体地，本申请涉及具有可分离臂的耳机或耳麦，其中所述臂经一个或多个磁铁连接到耳机或耳麦的一部分。此外，根据本发明，这样的耳机可包括多个传声器，其中至少一传声器设置在所述臂中或所述臂上。

背景技术

耳机可由人用作免提个人通信设备，例如在打游戏或者其它娱乐或通信活动期间。一般地，这样的用于免提个人通信设备的耳机可用作多种已知的工作和个人环境中。一般地，免提个人通信设备在希望提供单向或双向通信但保留用户的手不被占用而执行多个其它任务的任何应用中均有用。

发明内容

本发明至少提供现有技术的备选方案。

根据一方面，本发明提供包括头带和耳杯的耳机。凹槽可形成在耳杯中或耳杯处。臂可设置成可经凹槽可分离地连接到耳杯。臂可以是吊臂。臂可包括一个或多个输入变换器。一个或多个输入变换器可设置成使得在耳机位于用户头上时，一个或多个输入变换器可设置成主要拾取来自用户嘴巴的声音。

目前，优选地，根据本发明的耳机基于耳机中的或者连接到耳机的一个或多个传声器提供输出信号，该输出信号包括用户/佩戴者的话音。该输出信号优选被提供给设备如计算机、移动电话、视频游戏控制台等。佩戴者的话音则可被传给远端接收者，例如游戏中的另一玩家或电话呼叫中的远处的人，或基于电话或数据连接，例如视频会议软件和/或视频会议硬件和/或软电话连接。

表示或包括用户话音的输出信号(或简单地称为信号)可被滤波和/或处理以提供相对纯净的语音信号。耳机可配置成使用波束形成技术拾取来自佩戴耳机的用户的声音或发声。这样的波束形成器可使用耳机的两个以上传声器建立，例如耳机的耳杯中的两个传声器或者耳杯中的一个传声器和连接到耳杯的臂中的一个传声器，或连接到耳机的臂中的两个传声器，或其组合。波束形成器在拾取的声音的处理方面可调整。

根据本发明的耳机可包括通过头带连接的第一和第二耳杯，头带计划跨佩戴者的头部就位。耳杯可从头带拆卸。第一和/或第二耳杯可枢轴转动使得它们可更好地符合佩戴者个体的头部形状和/或提供与用户/佩戴者的头部的紧配合。

臂可分离地连接到耳杯，例如使得耳杯中的一个或多个磁铁可设置成吸引臂中的一个或多个金属件。作为备选，臂中的一个或多个磁铁可设置成吸引耳杯中的一个或多个金属件。另外备选地，耳杯中的一个磁铁可设置成吸引臂中的一个金属件，及臂中的一个磁铁可设置成吸引耳杯中的一个金属件。在臂中存在一个以上元件和/或耳杯中存在一个以上元件时，这些元件可设置成例如彼此相对、彼此相邻，例如彼此垂直。两个磁铁和/或金属件可对称地设置在配置成被接收在根据本发明的耳机中的耳杯的凹槽中的突出部周围。一个磁铁可设置成包围耳杯中的凹槽和/或一个磁铁可设置成包围臂上的、配置成与耳杯中的凹槽啮合的突出部。

在臂的配置成连接到凹槽的区域，臂可包括配置成与耳杯处的、例如焊点或插座形式的对应连接啮合的电连接。

凹槽可设置在耳杯中的可转动件中。这可使臂在使用期间能位于至少两个位置，例如臂大致设置成使得一个或多个传声器能够拾取来自用户嘴巴的声音情形的活跃状态或位置，及因臂的位置而使得来自臂中至少一个或多个传声器的信号被静音从而确保用户隐私情形的静音状态。这例如可以是，对于第一模式，相对于水平面稍微成角度的位置，及对于第二模式，与水平面成至少45度的角度。这使用户能在希望经臂中的传声器说话时降低臂及在不希望经耳机传送语音时抬高臂。在例如打游戏期间，对于用户与同一房间中的人说话且不希望该对话经游戏或通信软件等传输的情形，这很有用。

在此描述的耳机可包括设置在耳杯上或耳杯中的一个或多个另外的传声器。这将使耳机能使输出信号基于来自臂中的一个或多个传声器的信号以及来自耳杯中的一个或多个另外的传声器的信号。耳机可具有两个耳杯。

可提供有线或无线接口。通过这样的连接，耳机可将表示用户话音的信号传给外部设备例如计算机或移动电话，耳机可接收将经耳杯再现的信号。将再现给用户/佩戴者的信号可以是立体声信号、单信号或多通道信号。耳机可包括处理器，其具有将从外部设备接收的信号从一格式变换为另一格式的能力，包括从具有一组通道的信号变换为具有不同的一组通道的信号。这可包括在将音频提供给用户之前降低通道数量或者在将音频提供给用户之前增加通道数量。

在耳机包括两个耳杯例如第一耳杯和第二耳杯以及多个传声器时，有可能在至少下述配置中，来自下述传声器的活跃传声器信号用作耳机输出信号的基础：

-一个传声器可设置在第一耳杯中，第二耳杯中没有传声器；

-每一耳杯中可设置一个传声器；

-至少两个传声器可设置在第一耳杯中，第二耳杯中没有传声器；

-至少两个传声器可设置在第一耳杯中，至少一个传声器可设置在第二耳杯中；

-臂中的一个传声器以及第一耳杯和/或第二耳杯中的至少一个传声器。

如果耳机仅包括一个耳杯，可定义类似的一组传声器。上面提及的传声器可以是设置为全向传声器或定向传声器的输入变换器。例如，定向输入变换器可设置在第一耳杯处，而全向传声器可设置在臂中。

耳机因而可配置成基于上面列出的传声器配置的一个、两个或更多个提供输出信号。输出信号可以有线或无线方式提供给外部设备。外部设备可以是计算机设备、移动电话设备、手持设备如手持游戏设备、或其它适当的设备。

根据本发明的耳机，在耳机包括至少一耳杯和头带、至少一耳杯包括至少一传声器、耳机配置成与具有至少一传声器的可分离臂啮合的情形下，可配置成使得在臂连接到耳机时，耳机可配置成在第一模式运行，其中输出信号基于来自耳杯中的至少一传声器和臂中的至少一传声器的信号；当臂未被连接时，耳机可配置成在第二模式运行，其中输出信号仅基于耳杯中的至少一传声器。耳机可配置成根据臂是被连接还是被卸下的检测而在两种前述模式之间无缝切换。检测臂是否被连接可经接触件实现，例如配置成感测臂的存在的电容式接触件、配置成感测臂与耳机之间的信号的电接触件，耳机中的处理器可配置成确定在耳机与臂之间的传声器连接上是否存在信号。

在臂未连接到耳杯的情形下，可连接盖板。这可提供防灰尘和/或碎屑的保护，灰尘和/或碎屑可妨碍连接力和/或降低电连接稳定性。盖板可经盖板中或盖板上的一个或多个磁铁或者暂时将盖板连接到耳杯/耳机的机械接口进行连接。机械接口可以是配置成适配耳杯的凹槽的突出部，例如，臂配置成在凹槽处连接到耳杯。

在耳机的耳杯的转动设置中，可提供一系列机械止挡。这可提供耳机中功能之间的区分。一个止挡可以是相对于水平面约-40度，在该位置，臂将向耳机中的处理器提供传声器信号。

耳机可包括主动噪声消除或降低功能，其中来自传声器的信号向配置成提供(至少实质上)消除耳杯处/中的噪声的信号的滤波器提供输入。

耳机的耳杯可包括与环形衬垫相邻的开口，其中衬垫配置成在耳机使用期间提供令人舒适的、与佩戴者皮肤的接口(界面连接)。

耳机可包括接触接口，例如未配置成接收可分离臂的耳杯处。这样的接触接口可包括电容式接口、加速计或者包括其它适当的、检测用户输入的传感器。

耳机可包括用于在耳机与外部设备如电话、计算机、平板电脑等之间提供无线连接的天线。天线可形成在耳杯中、头带中、耳杯及头带中、部分在可分离臂中、和/或两个耳杯中。天线可配置成在2到6GHz的范围例如2.4GHz或其它适当频率工作。无线通信可经协议如蓝牙、低功耗蓝牙或其它适当的协议提供。

本发明还涉及包括耳机和可分离臂的套件。本发明还涉及包括耳机、可分离臂和盖板的套件。

本发明提供包括耳杯和可分离臂的耳机的运行方法，其中耳杯包括耳杯输入变换器及臂包括臂输入变换器。该方法可包括检测连接到耳杯的臂的存在或不存在并相应地使耳机运行。如果检测到臂被连接，这可使耳机在第一模式运行，如果未检测到臂被连接，在第二不同的模式运行。第一模式可意味着耳机中的处理器基于耳杯输入变换器和臂输入变换器建立输出信号。输出信号可被处理使得其包括表示佩戴耳机的人的语音的信号。这可使耳机能用作电话、计算机、平板电脑等的话音输入设备。

该方法可包括，在已连接的情形下，检测臂相对于耳杯的位置，如果臂处于相对于耳杯的第一方位则使来自输入变换器的所有信号静音，如果臂相对于耳杯在第二不同的方位，使来自臂输入变换器和/或耳杯输入变换器的信号能用于建立输出信号。

该方法可包括使耳机根据在此公开的耳机的另外的、可选的特征运行。

附图说明

本发明的各个方面可从下面结合附图进行的详细描述得以最佳地理解。为清晰起见，这些附图均为示意性及简化的图，它们只给出了用以提高对本发明的理解的细节，而省略其他细节。在整个说明书中，同样的附图标记用于同样或对应的部分。每一方面的各个特征可与其他方面的任何或所有特征组合。这些及其他方面、特征和/或技术效果将从下面的图示明显看出并结合其阐明，其中：

图1示意性地示出了具有可分离式吊臂(吊杆臂)的耳机；

图2示意性地示出了具有用于接收可分离式吊臂的凹槽的耳机；

图3示意性地示出了具有盖板的耳机；

图4示意性地示出了用于耳机的可分离式吊臂；及

图5示意性地示出了可分离式吊臂与耳机之间的接口。

具体实施方式

下面结合附图提出的具体描述用作多种不同配置的描述。具体描述包括用于提供多个不同概念的彻底理解的具体细节。然而，对本领域技术人员显而易见的是，这些概念可在没有这些具体细节的情形下实施。装置和方法的几个方面通过多个不同的块、功能单元、模块、元件、电路、步骤、处理、算法等(统称为“元素”)进行描述。根据特定应用、设计限制或其他原因，这些元素可使用电子硬件、计算机程序或其任何组合实施。

电子硬件可包括微机电系统(MEMS)、(例如专用)集成电路、微处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、选通逻辑、分立硬件电路、印刷电路板(PCB)(例如柔性PCB)、及配置成执行本说明书中描述的多个不同功能的其它适当硬件，例如用于感测和/或记录环境、设备、用户等的物理性质的传感器。计算机程序应广义地解释为指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件模块、应用、软件应用、软件包、例程、子例程、对象、可执行、执行线程、程序、函数等，无论是称为软件、固件、中间件、微码、硬件描述语言还是其他名称。

根据本发明的耳机可包括i)诸如传声器的输入单元，用于接收来自用户周围的声学信号，并且提供对应的输入音频信号，和/或ii)用于以电子方式接收输入音频信号的接收单元。耳机还可包括用于对输入音频信号进行处理的信号处理单元和用于依据处理后的音频信号向用户提供可听信号的输出单元。

输入单元可以包括多个输入传声器，例如用于提供依赖于方向的音频信号处理。这种定向传声器系统适于(相对地)增强用户环境中的大量声学源中的目标声学源和/或衰减其它声源(例如噪声)。在一个方面，定向系统适于检测(例如自适应地检测)传声器信号的特定部分源自哪个方向。这可以通过使用传统上已知的方法来实现。例如对于位于耳杯上或耳杯中的定向输入变换器，可首选相对固定的方向，其中定向输入变换器配置成主要拾取来自假定佩戴耳机的人的嘴巴所处的方向的信号。这将使耳机能拾取表示用户话音的信号。信号处理单元可以包括放大器，放大器适于对输入音频信号施加依赖于频率的增益。信号处理单元还可以适于提供诸如压缩、噪声降低等其它相关功能。

图1示意性地示出了具有第一耳杯12和第二耳杯14的耳机10。两个耳杯12、14配置成放在佩戴者的耳朵上。第一耳杯12和第二耳杯14通过头带16连接。头带16可调节，例如经配置成拉长或缩短头带16的滑动件进行调节，至少头带16在一定程度上具有柔性以使能舒适地安装到用户头部。也可采用其它调节机构。耳杯12、14包括耳垫以提供与用户皮肤的、令人舒适的接口以及提供来自用户环境的声音的至少部分被动衰减。

第一耳杯12包括凹槽18，如图2中所示，其配置成连接到吊臂20的连接部分。在图1中，示出了具有连接的吊臂20的耳机10。尽管示出了两个耳杯12、14，但与第一耳杯12相对的第二耳杯14可省略。耳杯的形状和/或大小可不同于所示的形状和/或大小。

第一耳杯12还包括滑动开关32和按钮34。按钮34为用户提供例如开始蓝牙配对和/或其它功能例如在声音程序/设置之间改变的接口。滑动开关32为用户提供在主动噪声消除设置如关和开之间或者在主动噪声消除水平或程度之间改变的接口。提供插头形式的电接口。该接口使用户/佩戴者能对耳机10中的电池再充电，使得耳机可无线地工作。电接口也可用于向例如计算机提供有线接口，用于提供表示将在耳机中播放的声音的信号和/或表示将从耳机10传到计算机的语音的信号。

凹槽18包括电插座，吊臂20包括对应的插头22，如图4中所示。有利地，插座/凹槽18和插头22可以是或者可包括USB型连接，例如mini-USB(迷你USB)、USB-C、或其它USB型连接。在该图中，电连接经一组弹簧针24、26、28建立。

接触件，在此为弹簧针24、26和28，放在成形为与耳杯的外表面中形成的凹座配合的突出部上。突出部构成机械接口，如下所述。

图4示意性地示出了用于耳机10的可分离式吊臂20。在本说明书中、术语臂、吊臂、可分离臂、可分离式吊臂均指同一实体。臂20包括设置在其远端处即远离插头部分22的一个传声器30。臂20成形为使得在臂20设置成实质上向下竖直时，传声器30放在佩戴者嘴巴附近。较低的位置还将减少因佩戴者呼气引起的噪声，同时仍然能够以有利的位置拾取声音。在此，传声器位于五个沟槽或狭缝后面。

在臂20连接到耳机时，耳机10配置成基于臂相对于第一耳杯12的方位按不同的模式运行。这可使臂在使用期间能位于至少两个位置，例如臂大致设置成使得一个或多个传声器能够拾取来自用户嘴巴的声音情形的活跃状态或位置，及因臂的位置而使得来自臂中至少一个或多个传声器的信号被静音从而确保用户隐私情形的静音状态。

在耳机的耳杯的转动设置中，可提供一系列机械止挡。这可提供耳机中功能之间的区分。一个止挡可以是相对于水平面约-40度，在该位置，臂将向耳机中的处理器提供传声器信号。

耳杯12中包括的限位开关设置成使得在吊臂20位于约70度时限位开关将被启动，在该位置，限位开关将接触突起使得传声器静音功能被激活。同时，金属弹簧将邻接另一点，肋条将产生声音以向用户提供触觉反馈，因而对用户提供更好的感觉，改变或通知用户传声器被静音。在臂20反向移动并通过约70度位置时，向用户提供类似的反馈。

当臂20在约95度时，另一突起限制进一步转动。当臂20在约-40度时，又一突起限制进一步转动，从而建立从约95度到约-40度的转动范围，对臂20产生约135度的转动范围。

图2示意性地示出了具有用于接收可分离式吊臂20的凹槽18的耳机10。当臂20未连接到耳机10时，耳机10配置成在耳机10基于来自第一耳杯12中的传声器的输出信号提供信号的模式下运行。该信号将主要包括佩戴者的话音。这样的信号之后经无线或有线连接提供给外部设备。外部设备可以是计算机设备、移动电话等。如图2中所示，凹槽在此总体上呈矩形。此外，在一端提供第一结构特征，及在凹槽的、对向的第二端，提供第二结构特征。第一和第二结构特征不同。这两个不同的形状或几何结构确保用户不能按非计划的方位连接吊臂，因而还确保吊臂与耳机之间适当的电连接。凹槽的总体上长方形的形状还对吊臂/耳机接口提供改进的转动特性。用户能够将吊臂转动到不同位置以实现不同的运行模式。

图3示意性地示出了安装了盖板36的耳机10。盖板36对凹槽18提供保护以免遭灰尘和/或其它碎屑。盖板36用于在用户卸下吊臂20时放在凹槽18上方。当用户希望在走路或在室外但不需要吊臂20的情形使用耳机10时，用户可能希望卸下吊臂20。没有臂20的耳机10可被用户视为不太难看，从耳机卸下臂20可在用户例如玩手持设备如智能电话等上面的游戏时进行。耳机10将能够在运行模式之间转变，而不需要用户释放设备的连接。用户可能在处于办公室时经智能电话上的软电话应用进行会话，但需要离开办公室同时保持呼叫连接。通过从耳机卸下吊臂20，耳机10检测配置变化并自动切换到耳机中的传声器用于将表示用户话音的信号提供给呼叫远端的模式。类似地，如果臂20被卸掉，用户在呼叫时连接吊臂20，耳机10可配置成自动切换到至少吊臂20中的传声器30用于提供包括用户话音的信号的模式。

图5以截面图示意性地示出了可分离式吊臂20与耳机10之间的概念性接口。在吊臂20中，其一部分54配置成连接到耳杯的一部分，如上所述。该部分54包括第一磁铁37和第二磁铁38。这些磁铁对称地设置在机械接口48处。如在此所示，第一和第二磁铁37、38设置成具有相反的极性。在耳杯的部分52中，提供第二机械接口50。第二机械接口50配置成与吊臂20的第一机械接口配合。在耳机中，第三磁铁40和第四磁铁42对称地设置在第二机械接口50处。第三磁铁40设置成使得其极性与第一磁铁37的极性匹配，第四磁铁42设置成使得其极性与第二磁铁38的极性匹配。这种设置预期使吊臂20能保持在适当位置，同时提供足够的保持力，从而使用户能按如上结合吊臂20的转动所述操纵吊臂20，而吊臂20不会无意地与耳机的耳杯分离。

吊臂20中的弹簧针46提供到耳杯中的接触焊点44的电连接。与上面描述的耳机一样，该耳机配置成检测吊臂是否被连接。之后，耳机配置成根据是否连接吊臂来修改耳机的运行。

当由对应的过程适当代替时，上面描述的、“具体实施方式”中详细描述的及权利要求中限定的装置的结构特征可与本发明方法的步骤结合。

在上面，已使用下面的附图标记：

10 耳机

12 第一耳杯

14 第二耳杯

16 头带

18 凹槽

20 臂/吊臂/可分离臂

22 插头/插头部分

24 弹簧针

26 弹簧针

28 弹簧针

30 传声器

32 滑动开关

34 按钮

36 盖板

37 第一磁铁

38 第二磁铁

40 第三磁铁

42 第四磁铁

44 连接焊点

46 弹簧针

48 第一机械接口

50 第二机械接口

52 耳机/耳杯

54 臂

除非明确指出，在此所用的单数形式“一”、“该”的含义均包括复数形式(即具有“至少一”的意思)。应当进一步理解，说明书中使用的术语“具有”、“包括”和/或“包含”表明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。应当理解，除非明确指出，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一元件时，可以是直接连接或耦合到其他元件，也可以存在中间插入元件。如在此所用的术语“和/或”包括一个或多个列举的相关项目的任何及所有组合。除非明确指出，在此公开的任何方法的步骤不必须精确按所公开的顺序执行。

应意识到，本说明书中提及“一实施例”或“实施例”或“方面”或者“可”包括的特征意为结合该实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一实施方式中。此外，特定特征、结构或特性可在本发明的一个或多个实施方式中适当组合。提供前面的描述是为了使本领域技术人员能够实施在此描述的各个方面。各种修改对本领域技术人员将显而易见，及在此定义的一般原理可应用于其他方面。除非明确指出，以单数形式提及的元件不意指“一个及只有一个”，而是指“一个或多个”。除非明确指出，术语“一些”指一个或多个。

因而，本发明的范围应依据权利要求进行判断。

Claims (13)

1.一种耳机，包括：

配置成位于佩戴者耳朵处的第一耳杯，所述第一耳杯包括至少一传声器；

头带，连接到所述第一耳杯并配置成在耳机使用期间保持所述耳机设置在佩戴者头部处；

可分离地连接到所述第一耳杯的臂，其中所述臂包括至少一传声器、在所述臂处突出的第一机械接口、及形成在所述第一耳杯中并配置成与所述第一机械接口配合的第二机械接口，其中，所述第二机械接口为凹槽；

第一组磁铁，其包括设置在所述臂中的一个磁铁及设置在所述第一耳杯中的一个磁铁；

其中所述凹槽包括在所述臂中的至少一传声器与所述耳机中的处理器之间提供电通信的电接口。

2.根据权利要求1所述的耳机，其中所述耳机包括配置成位于佩戴者耳朵处并与所述第一耳杯相对的第二耳杯。

3.根据权利要求1所述的耳机，其中所述耳机配置成在所述臂处于已连接状态时在第一模式运行及在所述臂未被连接时在第二不同的模式运行，其中第一模式包括基于所述臂中的至少一传声器和所述第一耳杯中的至少一传声器建立信号，所述第二模式包括基于所述第一耳杯中的至少一传声器的信号。

4.根据权利要求1所述的耳机，其中所述第一耳杯中的至少一磁铁设置在所述凹槽处。

5.根据权利要求1所述的耳机，其中所述第一组磁铁为第一和第三磁铁，所述耳机包括为第二和第四磁铁的第二组磁铁，其中第一和第二磁铁设置在所述臂中，第三和第四磁铁设置在所述第一耳杯中，使得第一和第三磁铁彼此相对及第二和第四磁铁彼此相对。

6.根据权利要求5所述的耳机，其中第一和第二磁铁设置在所述臂中的机械接口的两侧，第三和第四磁铁设置在所述第一耳杯中的机械接口的两侧。

7.根据权利要求1所述的耳机，其中所述耳机配置成在所述臂被连接并处于实质上竖向配置时使传声器信号静音。

8.根据权利要求1所述的耳机，其中所述第一耳杯包括至少两个传声器，其中所述至少两个传声器中的至少两个设置成使得组合的传声器信号朝向佩戴者的嘴巴。

9.根据权利要求1所述的耳机，还包括连接到主动噪声消除电路的至少一传声器。

10.根据权利要求1所述的耳机，其中所述电接口包括电插座及构成所述电接口的相应插头。

11.根据权利要求1所述的耳机，其中所述电接口包括一组弹簧针及对应的一组电焊点。

12.根据权利要求1所述的耳机，还包括配置成与外部设备通信的有线或无线接口。

13.根据权利要求1所述的耳机，还包括使用所述耳机的两个以上传声器建立的波束形成器。

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