CN207783079U - 智能耳机与智能音频系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能耳机与智能音频系统，智能耳机包括：耳机头，根据音频信号提供声音；插头，与耳机头通过耳机线连接，插头接收外部设备提供的音频信号并将音频信号提供至耳机头；传感器，置于耳机头内，传感器根据使用者的睡眠状态产生检测信号，传感器通过耳机线与插头相连以向外部设备提供检测信号；智能音频系统包括本实用新型的智能耳机；音频播放模块，与插头连接以提供音频信号；控制模块，与插头和音频播放模块连接，控制模块通过插头接收检测信号，控制模块根据检测信号与音频信号产生控制信号并将控制信号提供至音频播放模块，当检测信号表明使用者处于睡眠状态时，控制信号使得音频播放模块停止输出音频信号。

Description

智能耳机与智能音频系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制领域，更具体地，涉及一种智能耳机与智能音频系统。

背景技术

现如今，在一些戴耳机听音乐的青年人中，听力减退的情况已经越来越严重。这是因为使用者戴上耳机时，外耳道口被耳机紧紧堵塞住。高音量的音频声压会直接进入耳内而损伤听力，造成不可恢复的听力损害。长期用耳机听音乐，人耳就会出现疲劳、损伤，从而引起听力减退，使用者就会出现烦躁不安、头晕、失眠、记忆力减退、注意力不集中、思维反应迟钝、异常心理障碍等情况，对身体健康十分不利。对于大部分青年来说，都有晚上带着耳机听歌的习惯，经常在听歌的过程中不知不觉的睡着，忘记或不能及时的关掉音乐，一整晚听着音乐睡觉。目前，人们普遍使用的耳机都是人工通过手机手动控制的。

这种耳机的缺点是不能在睡眠过程中自动关闭音乐。尽管可以利用定时功能控制手机的关机时间，从而使手机的音乐关闭，但是，人们睡着的时间是不确定的，关机时间过早，会影响人们听歌体验，关机时间过晚，依然会影响人们的健康。

与此同时，在人们熟睡时耳机头还在使用者的耳朵里，这样会造成耳朵内部的神经血管长时间被压迫，得不到放松。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中所存在的上述问题提供了一种智能耳机与智能音频系统，其要解决的技术问题在于通过判断使用者的睡眠状态将音频自动关闭，并且同时将耳机线收回收线盒中，使耳机头离开使用者的耳朵，实现让使用者的耳朵得到放松的目的。

根据本实用新型的一方面，提供了智能耳机，该智能耳机包括：包括：耳机头，根据音频信号提供声音；插头，与所述耳机头通过耳机线连接，所述插头接收外部设备提供的所述音频信号并将所述音频信号提供至所述耳机头；具体地，所述智能耳机还包括：传感器，置于所述耳机头内，所述传感器根据使用者的睡眠状态产生检测信号，所述传感器通过所述耳机线与所述插头相连以向所述外部设备提供所述检测信号。

优选地,所述传感器包括脉搏测量传感器。

优选地，所述插头还接收控制信号；所述智能耳机还包括收线装置，所述收线装置与所述插头电连接以接收所述控制信号，所述收线装置根据所述控制信号控制所述耳机线回收。

优选地，所述收线装置与所述插头固定连接。

优选地，所述收线装置包括：收线盒，包括收纳所述耳机线的空腔；电磁铁，与所述插头连接，所述电磁铁根据所述控制信号产生磁力信号；可移动挡板，所述可移动挡板与所述电磁铁磁力连接；以及弹簧片，所述弹簧片与所述可移动挡板活动连接，与所述耳机线和所述收线盒弹力连接；当所述磁力信号有效时，所述可移动挡板被所述电磁铁吸引以使所述弹簧片回缩，所述弹簧片将所述耳机线收入所述收线盒内。

根据本实用新型的另一方面，提供一种智能音频系统，具体地，包括：至少一个如上面任一项所述的智能耳机；音频播放模块，与所述插头连接以提供所述音频信号；控制模块，与所述插头和所述音频播放模块连接，所述控制模块通过所述插头接收所述检测信号，所述控制模块根据所述检测信号与所述音频信号产生所述控制信号并将所述控制信号提供至所述音频播放模块，当所述检测信号表明使用者处于睡眠状态时，所述控制信号使所述音频播放模块停止输出所述音频信号。

优选地，所述控制模块包括：睡眠判断单元，所述睡眠判断单元通过第一输入端与所述插头连接，根据所述检测信号产生第一中间信号；播放判断单元，所述播放判断单元通过第二输入端与所述音频播放模块连接，根据所述音频信号产生第二中间信号，所述播放判断单元通过供电端与电源连接，接收供电电压；以及比较单元，所述比较单元分别与所述睡眠判断单元、所述播放判断单元连接，根据所述第一中间信号和所述第二中间信号产生所述控制信号。

优选地，所述睡眠判断单元包括：第一运算放大器；串联连接在所述第一输入端和所述第一运算放大器的同相输入端的第一电阻和第二电阻；连接在所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点与地之间的第一电容；连接在所述第一运算放大器的同相输入端与地之间的第二电容；连接在所述第一运算放大器的反相输入端与地之间的第三电阻；以及连接在所述第一运算放大器的反相输入端和输出端之间的第四电阻，其中，在所述第一运算放大器的输出端产生所述第一中间信号。

优选地，所述播放判断单元包括：第一晶体管，所述第一晶体管的控制端接收所述音频信号，所述第一晶体管的第一端接收所述供电电压；第三电容，连接在所述第一晶体管的第二端和地之间；以及串联连接在所述第一晶体管和所述第三电容的中间节点与地之间的第五电阻和第六电阻，其中，在所述第五电阻和所述第六电阻的中间节点提供所述第二中间信号。

优选地，所述比较单元包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端和反相输入端分别接收所述第一中间信号和所述第二中间信号，输出端提供所述控制信号。

本实用新型实施例的有益效果是，设计了一种可以在使用者的睡眠过程中，通过传感器检测使用者的脉搏，并产生检测信号的智能耳机，该智能耳机可根据检测信号将耳机线回收，还设计了一种根据智能耳机产生的检测信号自动关闭音频的智能音频系统，以达到保护使用者听力的目的。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例进行描述，本实用新型的上述以及其他目的特征和优点将更为清楚。

图1示出本实用新型实施例的智能音频系统的装置示意图。

图2示出本实用新型实施例的智能音频系统的智能耳机的收线模块的示意图。

图3示出本实用新型实施例的智能音频系统的工作原理示意图。

图4示出本实用新型实施例的智能音频系统的控制模块的示意图。

图5示出本实用新型实施例的智能音频系统的控制模块中的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的和方案更加清楚，便于实施，下面将结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。在各个附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。此外，可能未示出某些公知的部分。

在下文中描述了本实用新型的许多特定的细节，以便更清楚地理解本实用新型。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本实用新型。

图1示出本实用新型实施例的智能音频系统的装置的示意图。

图2示出本实用新型实施例的智能音频系统的智能耳机的收线模块的示意图。

如图1和图2所示，本实用新型实施例的智能耳机包括：耳机头10、耳机线20、插头30以及收线装置。其中，耳机头10中还包括置于耳机头10内部的传感器与播放器，收线装置包括收线盒1121、电磁铁1122、可移动挡板1123以及弹簧片1124。

耳机头10与插头30通过耳机线20连接，耳机头10内部的播放器与传感器通过耳机线20与插头30相连，插头30接收外部设备40提供的音频信号并将音频信号提供至耳机头10，插头30还接收外部设备40提供的控制信号，传感器可以根据使用者的睡眠状态产生检测信号，传感器通过耳机线20与插头30相连以向外部设备40提供检测信号。

收线装置以固定连接的方式与插头30电连接以接收控制信号，当检测信号表明使用者处于睡眠状态时，控制信号中断音频信号并控制收线装置控制耳机线20回收至收线盒1121内。具体的，收线盒1121包括用于收纳耳机线的空腔，电磁铁1122与插头30电连接，可移动挡板1123与电磁铁1122磁力连接，弹簧片1124与可移动挡板1123活动连接，与耳机线20和收线盒1121弹力连接，电磁铁1122根据控制信号产生磁力信号，当磁力信号有效时，可移动挡板1123被电磁铁1122吸引以使弹簧片1124回缩，弹簧片1124将耳机线20收入收线盒1121内。

图3示出本实用新型实施例的智能音频系统的工作原理示意图。

如图3所示，本实用新型实施例的智能音频系统包括智能耳机1100、控制模块1200以及音频播放模块1300。其中，智能耳机1100包括播放器1111、传感器1112以及收线装置1120。

传感器1112包括脉搏测量传感器，脉搏测量传感器是能够把人的脉搏跳动转换为电信号的传感器，例如压电薄膜传感器，该传感器将通过脉搏跳动拉伸或弯曲一片压电聚偏氟乙烯高分子膜(压电薄膜)，薄膜上下电极表面之间就会产生一个电信号，通过这种方法把脉搏跳动转换为电压信号，再经过放大、整流、稳压处理后，得到0～5V的二值化电压脉冲信号，用来标识脉搏，每一个高电平代表一次脉搏，其中，传感器产生的电信号即为脉搏信号(检测信号)Vpulse。

控制模块1200与播放器1111、传感器1112、收线装置1120以及音频播放模块1300连接，用于向播放器1111提供音频播放模块1300产生的音频信号Vmusic，还用于根据脉搏信号Vpulse和音频信号Vmusic产生控制信号Vctrl，控制信号Vctrl被音频播放模块1300接收使音频停止播放，即中断控制模块1200向播放器1111提供音频信号Vmusic，控制信号Vctrl被收线装置1120接收，使耳机线被收回收线盒。在一些优选实施例中，控制模块1200可以用单片机实现。

图4示出本实用新型实施例的智能音频系统的控制模块的示意图。

如图4所示，控制模块1200包括睡眠判断单元1210、播放判断单元1220以及比较单元1230。下面对控制模块1200的连接关系与信号关系进行具体描述。

睡眠判断单元1210通过脉搏信号Vpulse输入端(第一输入端)与传感器连接，以根据脉搏信号Vpulse在输出端产生第一中间信号Vmid1，其中睡眠判断单元1210的输出端与比较单元1230的同相输入端相连。

播放判断单元1220通过音频信号Vmusic输入端(第二输入端)和供电端分别与音频播放模块1300和电源连接，以根据音频信号Vmusic输入端接收到的音频信号Vmusic以及供电端接收到的电源信号VDD在输出端产生第二中间信号Vmid2，其中播放判断单元1220的输出端与比较单元1230的反相输入端相连。

比较单元1230用于根据同相输入端接收到的第一中间信号Vmid1以及反相输入端接收到的第二中间信号Vmid2在输出端产生控制信号Vctrl。

图5示出本实用新型实施例的智能音频系统的控制模块中的结构示意图。

如图5所示，睡眠判断单元1210包括：第一运算放大器F1；串联连接在脉搏信号输入端和第一运算放大器F1的同相输入端的第一电阻R1和第二电阻R2；连接在第一电阻R1和第二电阻R2的中间节点与地之间的第一电容C1；连接在第一运算放大器F1的同相输入端与地之间的第二电容C2；连接在第一运算放大器F1的反相输入端与地之间的第三电阻R3；以及连接在第一运算放大器F1的反相输入端和输出端之间的第四电阻R4，其中，脉搏信号Vpulse从第一电阻R1输入，在第一运算放大器F1的输出端产生第一中间信号Vmid1。

播放判断单元1220包括：第一晶体管Q，第一晶体管Q的基极(控制端)G接收音频信号Vmusic，集电极(第一端)S接收供电电压VDD；第三电容C3，连接在第一晶体管Q的发射极(第二端)D和地之间；以及串联连接在第一晶体管Q和第三电容C3的中间节点与地之间的第五电阻R5和第六电阻R6，其中，在第五电阻R5和第六电阻R6的中间节点提供第二中间信号Vmid2。

比较单元1230包括第二运算放大器F2、串联在第二运算放大器F2的输出端和控制模块输出端的第七电阻R7，其中第二运算放大器F2的同相输入端和反相输入端分别接收第一中间信号Vmid1和第二中间信号Vmid2，输出端提供控制信号Vctrl。

在该实施例中，第一电阻R1的阻值约为6.34kΩ、第二电阻R2的阻值约为12.4kΩ、第三电阻R3的阻值约为1kΩ、第四电阻R4的阻值约为100kΩ、第五电阻R5的阻值约为39kΩ、第六电阻R6的阻值约为8.2kΩ、第七电阻R7的阻值约为100Ω，第一电容C1的容值约为2.7uF、第二电容C2的容值约为1.2uF、第三电容C3的容值约为0.1uF。然而本发明实施例的各参数设置不限于此，本领域技术人员可以根据实际需要进行相关设置。

脉搏检测信号Vpulse经过第一电阻R1、第二电阻R2、第一电容C1和第二电容C2组成的π形滤波器输入到第一运算放大器F1的同相输入端，在经过第一运算放大器、第三电阻R3和第四电阻R4组成的跟随器从第一运算放大器F1的输出端输出，此时输出的信号为第一中间信号Vmid1，第一中间信号Vmid1输入到第二运算放大器F2的同相端。供电端向第一晶体管Q的集电极S供电的同时，第一晶体管Q的基极G接收到音频信号Vmusic，此时，第一晶体管Q正向导通，向第三电容C3充电，第三电容C3向第二运算放大器F2供电使之开始工作；在第五电阻R5和第六电阻R6的中间节点产生第二中间信号Vmid2，第二中间信号Vmid2输入到第二运算放大器F2的反相端。第一中间信号Vmid1和第二中间信号Vmid2经过第二运算放大器F2输出控制信号Vctrl，控制信号Vctrl经过第七电阻R7输出。控制信号Vctrl分别控制音频的关闭和耳机线的回收。

本实用新型实施例的有益效果是，设计了一种可以在使用者的睡眠过程中，通过传感器检测使用者的脉搏，并产生检测信号的智能耳机，该智能耳机可根据检测信号将耳机线回收，还设计了一种根据智能耳机产生的检测信号自动关闭音频的智能音频系统，以达到保护使用者听力的目的。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

依照本实用新型的实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。

Claims (10)

1.一种智能耳机，包括：

耳机头，根据音频信号提供声音；

插头，与所述耳机头通过耳机线连接，所述插头接收外部设备提供的所述音频信号和控制信号并将所述音频信号提供至所述耳机头；

其特征在于，所述智能耳机还包括：

传感器，置于所述耳机头内，所述传感器根据使用者的睡眠状态产生检测信号，所述传感器通过所述耳机线与所述插头相连以向所述外部设备提供所述检测信号。

2.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于,所述传感器包括脉搏测量传感器。

3.根据权利要求1所述的智能耳机，其特征在于，所述智能耳机还包括收线装置，所述收线装置与所述插头电连接以接收所述控制信号，所述收线装置根据所述控制信号控制所述耳机线回收。

4.根据权利要求3所述的智能耳机，其特征在于，所述收线装置与所述插头固定连接。

5.根据权利要求3所述的智能耳机，其特征在于，所述收线装置包括：

收线盒，包括收纳所述耳机线的空腔；

电磁铁，与所述插头连接，所述电磁铁根据所述控制信号产生磁力信号；

可移动挡板，所述可移动挡板与所述电磁铁磁力连接；以及

弹簧片，所述弹簧片与所述可移动挡板活动连接，与所述耳机线和所述收线盒弹力连接；

所述磁力信号有效时，所述可移动挡板被所述电磁铁吸引以使所述弹簧片回缩，所述弹簧片将所述耳机线收入所述收线盒内。

6.一种智能音频系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至5任一所述的智能耳机；

音频播放模块，与所述插头连接以提供所述音频信号；

控制模块，与所述插头和所述音频播放模块连接，所述控制模块通过所述插头接收所述检测信号，所述控制模块根据所述检测信号与所述音频信号产生所述控制信号并将所述控制信号提供至所述音频播放模块，

当所述检测信号表明使用者处于睡眠状态时，所述控制信号使所述音频播放模块停止输出所述音频信号。

7.根据权利要求6所述的智能音频系统，其特征在于，

所述控制模块包括：

睡眠判断单元，所述睡眠判断单元通过第一输入端与所述插头连接，根据所述检测信号产生第一中间信号；

播放判断单元，所述播放判断单元通过第二输入端与所述音频播放模块连接，根据所述音频信号产生第二中间信号，所述播放判断单元通过供电端与电源连接，接收供电电压；以及

比较单元，所述比较单元分别与所述睡眠判断单元、所述播放判断单元连接，根据所述第一中间信号和所述第二中间信号产生所述控制信号。

8.根据权利要求7所述的智能音频系统，其特征在于，

所述睡眠判断单元包括：

第一运算放大器；

串联连接在所述第一输入端和所述第一运算放大器的同相输入端的第一电阻和第二电阻；

连接在所述第一电阻和所述第二电阻的中间节点与地之间的第一电容；

连接在所述第一运算放大器的同相输入端与地之间的第二电容；

连接在所述第一运算放大器的反相输入端与地之间的第三电阻；以及

连接在所述第一运算放大器的反相输入端和输出端之间的第四电阻，

其中，在所述第一运算放大器的输出端产生所述第一中间信号。

9.根据权利要求7所述的智能音频系统，其特征在于，

所述播放判断单元包括：

第一晶体管，所述第一晶体管的控制端接收所述音频信号，所述第一晶体管的第一端接收所述供电电压；

第三电容，连接在所述第一晶体管的第二端和地之间；以及

串联连接在所述第一晶体管和所述第三电容的中间节点与地之间的第五电阻和第六电阻，

其中，在所述第五电阻和所述第六电阻的中间节点提供所述第二中间信号。

10.根据权利要求7所述的智能音频系统，其特征在于，

所述比较单元包括第二运算放大器，所述第二运算放大器的同相输入端和反相输入端分别接收所述第一中间信号和所述第二中间信号，输出端提供所述控制信号。