CN208402071U - 音频播放装置、耳机及音频播放系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种音频播放装置、耳机及音频播放系统。该装置包括：无线通信模块，用于建立音频播放装置与服务器之间的通信连接；音频收发模块，用于进行音频播放，并用于采集音频播放装置周围的音频信号；主控模块，分别与无线通信模块和音频收发模块电性连接；其中，主控模块通过无线通信模块向服务器发送携带身份验证信息的音频获取请求，主控模块还通过无线通信模块接收服务器反馈的音频信息，并将音频信息发送至音频收发模块，音频收发模块根据音频信息进行音频播放。通过上述装置，能够通过与服务器进行连接后，获取由服务器返回的音频信息而实现音频播放，不需要额外的音频电子设备，增加了用户通过耳机接收音频信息的便捷性。

Description

音频播放装置、耳机及音频播放系统

技术领域

本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种音频播放装置、耳机及音频播放系统。

背景技术

随着通信设备的智能化发展，耳机在人们在日常生活中的使用越来越频繁，通过耳机进行听音乐、通话、以及收听视频语音等多种多样的活动。传统的耳机在使用时需要与额外的音频电子设备(例如手机、电脑、MP3等)配合才能收听到音频，当用户需要收听音乐时，不仅需要佩戴耳机，还需要携带其他音频电子设备才能收听到音乐，给用户的使用带来很多局限性，通过耳机收听音频的操作也需要繁琐的操作，给用户带来不便。

实用新型内容

本申请实施例提供一种音频播放装置、耳机及音频播放系统，能够通过获取服务器上的音频信息实现音频播放，让用户的使用过程更方便快捷。

一种音频播放装置，包括：

无线通信模块，用于建立所述音频播放装置与服务器之间的通信连接；

音频收发模块，用于进行音频播放，并用于采集所述音频播放装置周围的音频信号；

主控模块，分别与所述无线通信模块和音频收发模块电性连接；

其中，所述主控模块通过所述无线通信模块向服务器发送携带身份验证信息的音频获取请求，所述主控模块还通过所述无线通信模块接收所述服务器反馈的音频信息，并将所述音频信息发送至所述音频收发模块，所述音频收发模块根据所述音频信息进行音频播放。

一种耳机，包括如上所述的音频播放装置。

一种音频播放系统，包括耳机和服务器，所述耳机包括无线通信模块、音频收发模块和主控模块，所述主控模块分别与所述无线通信模块和音频收发模块电性连接；

其中，所述主控模块通过所述无线通信模块向所述服务器发送携带身份验证信息的音频获取请求，所述主控模块还通过所述无线通信模块接收所述服务器反馈的音频信息，并将所述音频信息发送至所述音频收发模块，所述音频收发模块根据所述音频信息进行音频播放。

上述音频播放装置、耳机及音频播放系统，能够通过无线通信模块与服务器进行连接，音频播放装置能够获取由服务器返回的音频信息而实现音频播放，不需要额外的音频电子设备，增加了用户通过耳机接收音频信息的便捷性，提升用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中音频播放系统的示意图；

图2为一个实施例中耳机的内部结构示意图；

图3为一个实施例中音频播放装置的结构框图；

图4为与本申请实施例提供的终端相关的耳机的部分结构的框图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本申请。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一应用程序称为第二应用程序，且类似地，可将第二进应用程序为第一应用程序。第一应用程序和第二应用程序两者都是应用程序，但其不是同一应用程序。

图1为一个实施例中音频播放系统的示意图。如图1所示，该音频播放系统包括为服务器110和与该服务器110进行通信的耳机120。

其中，服务器110可以是云端服务器，也可以是独立的物理服务器，还可以是物理服务器集群。服务器110上存储有音频信息，该音频信息包括但不限于歌曲、录音、广播等。耳机120的类型包括但不限于入耳式、耳塞式、头戴式，挂耳式，耳机120与服务器110可以通过无线的方式进行通信，实现数据的传输。

耳机120包括包括无线通信模块、音频收发模块和主控模块，该主控模块分别与无线通信模块和音频收发模块电性连接；其中，该主控模块通过无线通信模块向服务器110发送携带身份验证信息的音频获取请求，该主控模块还通过无线通信模块接收服务器110反馈的音频信息，并将所述音频信息发送至所述音频收发模块，所述音频收发模块根据所述音频信息进行音频播放。

具体地，音频收发模块包括声电换能器121，声电换能器121位于耳机的尖端部分，将耳机的尖端部分定位在用户的耳道内时，声电换能器121将耳机120获取的音频信号输出至用户耳道中。声电换能器121包括扬声器和麦克风，扬声器用于播放音频信号，麦克风用于录制耳机120周围的音频信号，可选地，麦克风还可采集扬声器播放的音频信号经过耳朵内部结构的反射和振动后形成的回声信号。在一个实施例中，所述扬声器和所述麦克风为一体式结构。

图2为一个实施例中耳机的内部结构示意图。该耳机120包括通过系统总线连接的处理器、存储器和通信接口。其中，该处理器用于提供计算和控制能力，支撑整个耳机120的运行。存储器用于存储数据、程序、和/或指令代码等，存储器上存储至少一个计算机程序，该计算机程序可被处理器执行，以实现本申请实施例中提供的音频播放装置的功能。存储器可包括磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)等非易失性存储介质，或随机存储记忆体(Random-Access-Memory，RAM)等。例如，在一个实施例中，存储器包括非易失性存储介质及内存储器。非易失性存储介质存储有操作系统、数据库和计算机程序。该数据库中存储有用于实现以上各个实施例所提供的音频播放装置的功能相关的数据。内存储器为非易失性存储介质中的操作系统、数据库和计算机程序提供高速缓存的运行环境。通信接口包括移动通信接口、wifi通信接口和蓝牙通信接口等，耳机120通过通信接口与服务器110进行通信连接，以获取服务器110上的音频信息。

本领域技术人员可以理解，图2中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的耳机120的限定，具体的耳机120可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

如图3所示，为一个实施例中音频播放装置的结构框图，该音频播放装置可以是耳机，还可以是其他音频设备。该音频播放装置包括：音频存储模块310、主控模块320、无线通信模块330和音频收发模块340。其中，无线通信模块330用于建立该音频播放装置与服务器之间的通信连接；音频收发模块340用于进行音频播放，并用于采集该音频播放装置周围的音频信号；主控模块320分别与音频存储模块310、无线通信模块330和音频收发模块340电性连接，主控模块320通过无线通信模块330向服务器发送携带身份验证信息的音频获取请求，主控模块320还通过无线通信模块330接收所述服务器反馈的音频信息，并将所述音频信息发送至音频收发模块340，音频收发模块340根据所述音频信息进行音频播放。

本实施例提供的音频播放装置，能够使音频播放装置在不需要额外的音频电子设备也能获取音频信息，提升了用户通过音频播放装置收听声音的便捷性。

在一个实施例中，音频存储模块310中预存有第一音频信号，该第一音频信号可用于检测用户行为和用户信息，该第一音频信号可以是特定频率的音频信号，例如超声波信号，即使在耳机位于用户的耳朵内时播放该音频信号，用户也听不到，这样就能在用户无法察觉的情况下完成用户行为和用户信息的检测。可选地，音频存储模块310可以是存储器。

具体地，主控模块320将音频存储模块310中的第一音频信号发送至音频收发模块340，通过音频收发模块340播放所述第一音频信号，并通过音频收发模块340采集所述第一音频信号经过反射和振动后而产生的声学回声信号，主控模块320用于根据所述音频信号和所述声学回声信号获取身份验证信息。举例说明，根据耳机中当前播放的音频信号来获取与当前用户的耳朵内部结构相关联的声学特征模型。其中，声学特征模型可以理解为耳机当前所在用户耳朵内部结构的空间特征，也即，可以用不同的声学特征模型来表征耳机位于用户耳朵内部的不同位置。更进一步地，根据该声学特征模型还可以用于生成声学签名以验证用户身份，也即生成用户的耳纹信息，其中耳纹是一种人们身上特有的特征，就像指纹和脸部长相一样，独一无二。

在一个实施例中，无线通信模块330为WIFI芯片，该音频播放装置通过无线通信模块与服务器进行WIFI连接。例如，当音频播放装置处于无线局域网络的覆盖范围内时，可以通过音频播放装置中的WIFI芯片连接至无线局域网络。

进一步地，以音频播放装置为耳机作为举例说明，当所述耳机连接至无线网络时，基于所述耳机的标识与服务器建立通信连接。其中耳机的标识指的是耳机的身份标识，耳机通过无线网络将身份标识发送至服务器，当服务器验证耳机的身份标识通过后，耳机与服务器建立连接。耳机与服务器的建立通信连接后，能够通过无线网络相互传输数据，例如耳机可以向服务器发送请求或控制指令等，服务器可以根据耳机发送的请求返回相关数据或根据耳机发送的控制指令执行相关操作等。

可选地，无线通信模块330还可以是其他无线通信芯片，例如GPRS、4G、5G等，无线通信模块330通过公众移动通信网实现无线网络连接。

在一个实施例中，音频收发模块340包括电声换能器、数模转换器和模数转换器。具体地，电声换能器可以作为扬声器，将音频信号对应的电信号转换成用户可以听到的声波信号。同时，电声换能器对用户耳朵内部结构(耳道)中的声波非常敏感，能够引起扬声器纸盆的振动，带动与纸盆相连的线圈在永久磁体的磁场中作切割磁力线的运动，从而产生随着声波的变化而变化的电流(产生电流的现象在物理学上称为电磁感应现象)，同时，在线圈两端将输出音频的电动势。因此，电声换能器还可以采集音频信号经耳朵内部结构的反射和振动后而产生的声学回声信号。也即，电声换能器也可以作为麦克风来使用。其中，麦克风的原理是在所述电声换能器进行能量逆向转换后，将声信号转换成机械振动后再转换成电信号，从而实现回声信号的采集功能。

电声换能器，尽管其类型、功能或工作状态不同，它们都包括两个基本组成部分，即电系统和机械振动系统，在电声换能器内部，电系统和机械振动系统之间通过某种物理效应相互联系，以完成能量的转换。

基于播放所述音频信号的电声换能器录制所述音频信号经耳朵内部结构的反射和振动而形成的声学回声信号，不需要通过在耳机内额外设置麦克风来采集声学回声信号，节约了成本，简化了耳机的内部结构。

可选的，还可以通过设置在耳机中的麦克风来采集所述音频信号经耳朵内部结构的反射和振动而形成的声学回声信号。其中，当耳机戴入用户的耳朵中时，其麦克风设置在耳机与用户耳朵内部结构相接触的一侧，也即，麦克风设置在设置扬声器通孔的耳机壳体上。

本实施例提供的音频播放装置，能够通过与用户的耳朵内部结构相关联的声学特征模型来表征用户的身份信息，提高了用户身份鉴权的安全性和便捷性，只需要在用户戴上耳机时就能确定用户身份，并且获取用户身份的过程不需要添加额外的器件，节省了器件成本。

本申请实施例还提供了一种终端设备。如图4所示，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分，具体技术细节未揭示的，请参照本申请实施例方法部分。以终端设备为耳机为例：

图4为与本申请实施例提供的终端相关的耳机的部分结构的框图。参考图4，耳机包括：射频(Radio Frequency，RF)电路410、存储器420、输入单元430、显示单元440、传感器450、音频电路460、无线保真(wireless fidelity，WiFi)模块470、处理器480、以及电源490等部件。本领域技术人员可以理解，图4所示的耳机结构并不构成对耳机的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

其中，RF电路410可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，可将基站的下行信息接收后，给处理器480处理；也可以将上行的数据发送给基站。通常，RF电路包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器(Low Noise Amplifier，LNA)、双工器等。此外，RF电路410还可以通过无线通信与网络和其他设备通信。上述无线通信可以使用任一通信标准或协议，包括但不限于全球移动通讯系统(Global System ofMobile communication，GSM)、通用分组无线服务(General Packet Radio Service，GPRS)、码分多址(Code Division MultipleAccess，CDMA)、宽带码分多址(Wideband CodeDivisionMultipleAccess，WCDMA)、长期演进(Long Term Evolution，LTE))、电子邮件、短消息服务(Short Messaging Service，SMS)等。

存储器420可用于存储软件程序以及模块，处理器480通过运行存储在存储器420的软件程序以及模块，从而执行耳机的各种功能应用以及数据处理。存储器420可主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能的应用程序、图像播放功能的应用程序等)等；数据存储区可存储根据耳机的使用所创建的数据(比如音频数据、通讯录等)等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

输入单元430可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与耳机400的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，输入单元430可包括触控面板431以及其他输入设备432。触控面板431，也可称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板431上或在触控面板431附近的操作)，并根据预先设定的程式驱动相应的连接装置。在一个实施例中，触控面板431可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器480，并能接收处理器480发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板431。除了触控面板431，输入单元430还可以包括其他输入设备432。具体地，其他输入设备432可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)等中的一种或多种。

显示单元440可用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息以及耳机的各种菜单。显示单元440可包括显示面板441。在一个实施例中，可以采用液晶显示器(LiquidCrystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板441。在一个实施例中，触控面板431可覆盖显示面板441，当触控面板431检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器480以确定触摸事件的类型，随后处理器480根据触摸事件的类型在显示面板441上提供相应的视觉输出。虽然在图4中，触控面板431与显示面板441是作为两个独立的部件来实现耳机的输入和输入功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板431与显示面板441集成而实现耳机的输入和输出功能。

耳机400还可包括至少一种传感器450，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器可包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板441的亮度，接近传感器可在耳机移动到耳边时，关闭显示面板441和/或背光。运动传感器可包括加速度传感器，通过加速度传感器可检测各个方向上加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别耳机姿态的应用(比如横竖屏切换)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；此外，耳机还可配置陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等其他传感器等。

音频电路460、扬声器461和传声器462可提供用户与耳机之间的音频接口。音频电路460可将接收到的音频数据转换后的电信号，传输到扬声器461，由扬声器461转换为声音信号输出；另一方面，传声器462将收集的声音信号转换为电信号，由音频电路460接收后转换为音频数据，再将音频数据输出处理器480处理后，经RF电路410可以发送给另一耳机，或者将音频数据输出至存储器420以便后续处理。

WiFi属于短距离无线传输技术，耳机通过WiFi模块470可以帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等，它为用户提供了无线的宽带互联网访问。虽然图4示出了WiFi模块470，但是可以理解的是，其并不属于耳机400的必须构成，可以根据需要而省略。

处理器480是耳机的控制中心，利用各种接口和线路连接整个耳机的各个部分，通过运行或执行存储在存储器420内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器420内的数据，执行耳机的各种功能和处理数据，从而对耳机进行整体监控。在一个实施例中，处理器480可包括一个或多个处理单元。在一个实施例中，处理器480可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器480中。

耳机400还包括给各个部件供电的电源490(比如电池)，优选的，电源可以通过电源管理系统与处理器480逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

在一个实施例中，耳机400还可以包括蓝牙模块等。

在本申请实施例中，该终端设备所包括的处理器480执行存储在存储器上的计算机程序时实现实现上述各实施例中所描述的音频播放装置的功能。

在处理器上运行的计算机程序的执行时，能够通过与服务器进行连接后，获取由服务器返回的音频信息而实现音频播放，不需要额外的音频电子设备，增加了用户通过耳机接收音频信息的便捷性，提升用户体验。

本申请所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。合适的非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)，它用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDR SDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种音频播放装置，其特征在于，包括：

无线通信模块，用于建立所述音频播放装置与服务器之间的通信连接；

音频收发模块，用于进行音频播放，并用于采集所述音频播放装置周围的音频信号；

主控模块，分别与所述无线通信模块和音频收发模块电性连接；

其中，所述主控模块通过所述无线通信模块向服务器发送携带身份验证信息的音频获取请求，所述主控模块还通过所述无线通信模块接收所述服务器反馈的音频信息，并将所述音频信息发送至所述音频收发模块，所述音频收发模块根据所述音频信息进行音频播放。

2.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于，还包括音频存储模块，所述音频存储模块中预存有第一音频信号。

3.根据权利要求2所述的音频播放装置，其特征在于，所述主控模块将所述音频存储模块中的第一音频信号发送至音频收发模块，通过所述音频收发模块播放所述第一音频信号，并通过所述音频收发模块采集所述第一音频信号经过反射和振动后而产生的声学回声信号，所述主控模块用于根据所述音频信号和所述声学回声信号获取身份验证信息。

4.根据权利要求3所述的音频播放装置，其特征在于，所述第一音频信号为超声波信号。

5.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于，所述无线通信模块为WIFI芯片，所述音频播放装置与服务器进行WIFI连接。

6.根据权利要求1所述的音频播放装置，其特征在于，所述音频收发模块包括电声换能器、数模转换器和模数转换器。

7.根据权利要求6所述的音频播放装置，其特征在于，所述电声换能器包括扬声器和麦克风，所述扬声器用于进行音频播放，所述麦克风用于采集所述音频信号经过反射和振动后而产生的声学回声信号。

8.根据权利要求7所述的音频播放装置，其特征在于，所述扬声器和所述麦克风为一体式结构。

9.一种耳机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的音频播放装置。

10.一种音频播放系统，其特征在于，包括耳机和服务器，所述耳机包括无线通信模块、音频收发模块和主控模块，所述主控模块分别与所述无线通信模块和音频收发模块电性连接；

其中，所述主控模块通过所述无线通信模块向所述服务器发送携带身份验证信息的音频获取请求，所述主控模块还通过所述无线通信模块接收所述服务器反馈的音频信息，并将所述音频信息发送至所述音频收发模块，所述音频收发模块根据所述音频信息进行音频播放。