DE102019128014A1

DE102019128014A1 - Akustische in-ohr-erkennung für eine hörbare vorrichtung

Info

Publication number: DE102019128014A1
Application number: DE102019128014.1A
Authority: DE
Inventors: Hongfeng Wang; Chen Na; Ryan M. Moriyama
Original assignee: Apple Inc
Current assignee: Apple Inc
Priority date: 2018-12-14
Filing date: 2019-10-17
Publication date: 2020-06-18
Also published as: CN111328009A; CN111328009B; US10491981B1

Abstract

Ein Verfahren zum Bestimmen eines derzeitigen Nutzungszustands eines Ohrhörers, der einen Lautsprecher und einen Luftdrucksensor umfasst. Das Verfahren erlangt einen Drucksignal von dem Luftdrucksensor, der einen Luftdruck in der Nähe des Ohrhörers anzeigt, wobei der Luftdrucksensor das Drucksignal als Reaktion darauf produziert, dass der Ohrhörer in ein Ohr eines Benutzers eingeführt wird. Das Verfahren verarbeitet das erlangte Drucksignal, um zu bestimmen, dass der Ohrhörer in einem Nutzungszustand ist, und führt als Reaktion von mindestens eines durch von (1) Ausgeben eines Audiosignals durch den Lautsprecher, was bedeutet, dass der Ohrhörer in Verwendung ist, (2) Herstellen einer drahtlosen Verbindung mit einer Medienwiedergabevorrichtung, um Daten zwischen dem Ohrhörer und der Medienwiedergabevorrichtung auszutauschen, oder einer Kombination davon.

Description

GEBIET
Ein Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf eine hörbare Vorrichtung zum Bestimmen, dass sie sich in einem Benutzungszustand befindet, basierend auf Änderungen des Luftdrucks. Es werden auch andere Gesichtspunkte beschrieben.
HINTERGRUND
Kopfhörer sind eine Audiovorrichtung, die ein Paar von Lautsprechern einschließt, von denen jeder oben auf dem Ohr eines Benutzers angeordnet ist, wenn die Kopfhörer am oder um den Kopf des Benutzers getragen werden. Ähnlich zu Kopfhörern sind Ohrhörer (oder In-Ohr-Ohrhörer) zwei separate Audiovorrichtungen, die jeweils einen Lautsprecher aufweisen, der in das Ohr des Benutzers eingeführt wird. Sowohl Kopfhörer als auch Ohrhörer sind normalerweise drahtgebunden an eine separate Wiedergabevorrichtung, wie beispielsweise ein MP3-Player, die jeden der Lautsprecher der Vorrichtungen mit einem Audiosignal betreibt, um Schall (z. B. Musik) zu produzieren. Kopfhörer und Ohrhörer stellen ein bequemes Verfahren bereit, durch das der Benutzer individuell Audioinhalt anhören kann, ohne den Audioinhalt an andere Personen ausstrahlen zu müssen, die sich in der Nähe befinden.
KURZDARSTELLUNG
Drahtlose hörbare Vorrichtungen, wie beispielsweise drahtlose Ohrhörer, stellen einem Benutzer die Fähigkeit bereit, individuell Audioinhalt (z. B. Musik) anzuhören oder eine Telefonkommunikation zu führen, ohne Schall an andere auszustrahlen, die sich in großer Nähe befinden. Um solche Operationen durchzuführen, verbinden oder paaren sich die Ohrhörer drahtlos über zum Beispiel das BLUETOOTH-Protokoll mit einer separaten elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise einem Smartphone, um Audiodaten drahtlos auszutauschen. Bevor eine drahtlose Verbindung mit dem Smartphone initialisiert wird, bestätigen die Ohrhörer jedoch, dass sie durch den Benutzer getragen werden, der durch das Tragen der Ohrhörer beabsichtigt, sie mit dem Smartphone zu paaren. Manche drahtlose Ohrhörer führen einen Bestätigungsprozess unter Verwendung von Näherungssensoren durch, die Näherungsdaten überwachen, um zu bestimmen, ob ein Abstand zwischen den Ohrhörern und einem Objekt (z. B. einem Kopf des Benutzers) unter einem Schwellenwertabstand liegt, wodurch angezeigt wird, dass die Ohrhörer getragen werden. Sich auf Näherungsdaten zu verlassen, hat jedoch Nachteile. Zum Beispiel zeigen die Näherungsdaten lediglich den Abstand zwischen den Ohrhörern und einem weiteren Objekt an, aber die Daten machen keine Angabe zu der Art des Objekts, sodass für falsche Positive anfällig sind (z. B. wenn sie in der Hand eines Benutzers gehalten werden oder sich in einer Tasche des Benutzers befinden). Andere drahtlose Ohrhörer beruhen auf einer Zunahme der Okklusionsverstärkung, die bewirkt wird, wenn ein Stimulusschall (z. B. niederfrequenter Schall) durch den Hauptlautsprecher der Ohrhörer produziert wird, wenn die Ohrhörer in den Gehörgang eines Benutzers eingeführt werden. Diese Ohrhörer schließen eine Spitze ein, die beim Einführen in den Gehörgang eines Benutzers eine luftdichte Dichtung erzeugt. Wenn der Stimulusschall in der abgedichteten Umgebung erzeugt wird, erfasst ein Mikrofon eine Zunahme in einer Niederfrequenzantwort, die anzeigt, dass sich der Ohrhörer im Ohr des Benutzers befindet. Dieses Verfahren beruht jedoch darauf, dass eine nahezu perfekte luftdichte Abdichtung durch die Spitze erzeugt wird. Wenn eine Abdichtung nicht ganz perfekt ist, wird die Niederfrequenzantwort leiden, wodurch unschlüssige Ergebnisse und möglicherweise falsche Positive bereitgestellt werden.
Ein Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren, das durch einen Ohrhörer durchgeführt wird, um zu bestätigen, dass der Ohrhörer zu aktivieren ist (z. B. drahtlos mit einer Medienwiedergabevorrichtung gepaart ist), indem ein aktueller Nutzungszustand des Ohrhörers bestimmt wird. Dies wird durch die Verwendung eines Luftdrucksensors erreicht, der zusammen mit einem Lautsprecher des Ohrhörers in den Gehörgang des Benutzers eingeführt wird. Der Luftdrucksensor produziert ein Luftdrucksignal, das den Luftdruck innerhalb des Gehörgangs anzeigt, wenn der Ohrhörer in das Ohr des Benutzers eingeführt wird. Während und nach dem Einsetzen erfasst der Luftdrucksensor Änderungen des Luftdrucks innerhalb des Gehörgangs in Hinblick auf Umgebungsatmosphärendruck. Diese Änderungen werden durch die Spitze des Ohrhörers verursacht, wenn sie eine Abdichtung innerhalb des Gehörgangs erzeugt und das Luftvolumen komprimiert, während der Ohrhörer in das Ohr eingeführt wird. Der Ohrhörer verarbeitet das Luftdrucksignal, um Änderungen in dem Luftdrucksignal zu erkennen, wie beispielsweise Impulse, die anzeigen, dass ein Benutzer den Ohrhörer in das Ohr des Benutzers einführt. Beim Erfassen solcher Änderungen wird bestimmt, dass der Ohrhörer in einem Nutzungszustand innerhalb des Ohrs des Benutzers ist, und als Reaktion aktiviert sich der Ohrhörer. Zum Beispiel kann der Ohrhörer ein Audiosignal (z. B. einen Startschall) durch den Lautsprecher ausgeben, um dem Benutzer zu signalisieren, dass der Ohrhörer in Gebrauch ist. Bei Aktivierung kann der Ohrhörer auch die drahtlose Verbindung (z. B. ein Paar) mit der Medienwiedergabevorrichtung herstellen, um Daten auszutauschen.
Durch Verwenden von Änderungen im Luftdruck, um zu bestimmen, dass sich der Ohrhörer in einem Nutzungszustand befindet, lindert er irgendwelche falschen Positive, die ansonsten bei anderen Verfahren auftreten würden. Zum Beispiel wären Luftdrucksensoren im Gegensatz zu Näherungssensoren, die ein falsches Positiv erzeugen würden, wenn sich der Ohrhörer innerhalb einer Tasche des Benutzers befindet, weniger anfällig für diese Vorkommnisse, da eine solche Umgebung eine geringe Änderung des Luftdrucks erzeugt. Druckänderungen stehen proportional mit Änderungen des Luftvolumens in Beziehung. In dem Fall einer Tasche des Benutzers würde es eine sehr geringe Änderung des Luftvolumens geben, da Luft frei durch die Tasche wandern kann (z. B. weil die Tasche aus atmungsfähigem Material hergestellt ist). Die vorliegende Erfindung hat auch mehrere Vorteile gegenüber anderen Verfahren, die die Zunahme der Okklusionsverstärkung verwenden, um zu bestimmen, dass sich der Ohrhörer im Ohr des Benutzers befindet. Zum Beispiel, im Gegensatz zum Okklusionserstärkungsverfahren, das erfordert, dass ein Hauptlautsprecher des Ohrhörers einen Stimulusschall erzeugt, verlässt sich der Ohrhörer der vorliegenden Erfindung auf die Luftdruckänderung innerhalb des Gehörgangs, ohne die Notwendigkeit eines Stimulusschalls, und spart dadurch Energie, die ansonsten erforderlich wäre, um den Hauptlautsprecher zu aktivieren. Im Gegensatz zu einer Zunahme der Okklusionsverstärkung, die eine luftdichte Abdichtung innerhalb des Gehörgangs des Benutzers erfordert, um wirksam zu sein, kann der Luftdrucksensor der vorliegenden Erfindung Änderungen des Luftdrucks genau erfassen, um zu bestimmen, dass sich der Ohrhörer in einem Nutzungszustand befindet, obwohl die durch die Spitze der vorliegenden Erfindung erzeugte Abdichtung nicht luftdicht ist.
Die vorstehende Zusammenfassung schließt keine erschöpfende Aufzählung aller Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung ein. Die Erfindung soll alle in die Praxis umsetzbaren Systeme und Verfahren aus allen geeigneten Kombinationen der oben zusammengefassten, verschiedenen Gesichtspunkte einschließen, ebenso wie solche, die in der nachstehenden ausführlichen Beschreibung offenbart werden und die in den mit der Anmeldung eingereichten Ansprüchen ausdrücklich genannt sind. Solche Kombinationen weisen bestimmte Vorteile auf, die in der obigen Kurzfassung nicht spezifisch genannt sind.
Figurenliste
Die Gesichtspunkte der Offenbarung werden beispielhaft und nicht einschränkend in den Figuren der begleitenden Zeichnungen veranschaulicht, in denen gleiche Bezüge gleiche Elemente angeben. Es sollte festgehalten werden, dass sich Bezugnahmen auf „einen“ oder „einen bestimmten“ Gesichtspunkt in dieser Offenbarung nicht notwendigerweise auf denselben Gesichtspunkt beziehen, und sie mindestens einen bedeuten. Außerdem kann im Interesse der Kürze und des Reduzierens der Gesamtzahl von Figuren eine gegebene Figur verwendet werden, um die Merkmale von mehr als einem Gesichtspunkt der Erfindung zu veranschaulichen, und möglicherweise sind nicht alle Elemente in der Figur für einen gegebenen Gesichtspunkt erforderlich.

1 zeigt einen Verlauf von Zuständen einer hörbaren Vorrichtung, was zu einem akustischen Erfassen führt, dass sich die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand befindet.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer hörbaren Vorrichtung gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm eines Gesichtspunkts eines Prozesses zum Aktivieren einer hörbaren Vorrichtung basierend auf Änderungen des Luftdrucks.
4 zeigt verschiedene graphische Darstellungen eines Luftdrucksignals, das von einem Luftdrucksensor einer hörbaren Vorrichtung produziert wird.
5 ist ein Flussdiagramm eines weiteren Gesichtspunkts eines Prozesses zum Aktivieren der hörbaren Vorrichtung basierend auf Änderungen des Luftdrucks.
6 zeigt ein Diagramm, das eine visuelle Beziehung zwischen Sensordaten und einem aktuellen Zustand der hörbaren Vorrichtung veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mehrere Gesichtspunkte der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nun erklärt. In Fällen, in denen die Formen, relativen Positionen und anderen Gesichtspunkte der in den Gesichtspunkten beschriebenen Teile nicht klar definiert sind, ist der Schutzumfang der Offenbarung nicht nur auf die gezeigten Teile beschränkt, die lediglich zum Zweck der Veranschaulichung vorgesehen sind. Auch wenn zahlreiche Details dargelegt werden, versteht es sich außerdem, dass manche Gesichtspunkte der Offenbarung ohne diese Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen wurden allgemein bekannte Schaltungen, Strukturen und Techniken nicht im Detail gezeigt, um das Verständnis dieser Beschreibung nicht zu verschleiern.
1 veranschaulicht eine hörbare Vorrichtung 100, die sich als Reaktion auf ein Erfassen einer Änderung des Luftdrucks aktiviert, wenn sie in ein Ohr 101 eines Benutzers 102 eingeführt wird. Speziell veranschaulicht diese Figur zwei Stadien 105 und 110, in denen die hörbare Vorrichtung 100 aus einer Tasche 115 des Benutzers 102 genommen und in das Ohr 101 des Benutzers eingeführt wird, damit der Benutzer 102 die hörbare Vorrichtung 100 benutzen kann (z. B. Musik anhören kann).
Wie hierin verwendet, kann sich eine „hörbare Vorrichtung“ auf jede elektronische In-Ohr-, Auf-Ohr- oder Über-Ohr-Audiovorrichtung beziehen, die dafür ausgelegt ist, ein oder mehrere Audiosignale durch einen darin integrierten Lautsprecher auszugeben. Beispiele für hörbare Vorrichtungen können Ohrhörer (oder In-Ohr-Lautsprecher), Auf-Ohr- oder Über-Ohr-Kopfhörer oder Ohrimplantate, wie beispielsweise Hörhilfen, einschließen. In dieser Figur ist die hörbare Vorrichtung 100 ein Ohrhörer, der konfiguriert ist, Änderungen des Luftdrucks zu erkennen, um zu bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung 100 in einem „Nutzungszustand“ ist, in dem der Benutzer 102 die hörbare Vorrichtung in einen Gehörgang 120 des Ohrs 101 des Benutzers eingeführt hat. Wie ferner hierin verwendet, kann ein „Nutzungszustand“ einen Zustand definieren, wenn eine hörbare Vorrichtung auf, über oder in Position in Hinblick auf einen oder mehrere Abschnitte von einem Kopf oder Ohren des Benutzers platziert ist. Zum Beispiel befindet sich in einem Gesichtspunkt eine Auf-Ohr-Vorrichtung in einem Nutzungszustand, wenn sich mindestens ein Abschnitt des Kopfhörers auf den Ohren des Benutzers befindet (z. B. ein Kissen der Vorrichtung auf dem Ohr des Benutzers ruht). Eine Über-Ohr-Vorrichtung ist in einem Nutzungszustand, wenn mindestens ein Abschnitt der Vorrichtung über dem Ohr des Benutzers ist (z. B. ist eine Ohrmuschel der Vorrichtung über dem Ohr des Benutzers, wobei ein Ohrpolster der Ohrmuschel auf einer Seite des Kopfs des Benutzers ruht).
Während sie sich in diesem Zustand befindet, ist die hörbare Vorrichtung 100 fähig, einen oder mehrere Vernetzungs- und/oder Audioverarbeitungsvorgänge durchzuführen. Zum Beispiel kann die hörbare Vorrichtung 100 eine drahtlose Verbindung mit einer Medienwiedergabevorrichtung (nicht gezeigt), wie beispielsweise einem Smartphone, einem Tablet, einem Laptop usw., über ein drahtloses Computernetzwerk herstellen, z. B. unter Verwendung eines BLUETOOTH-Protokolls oder eines drahtlosen lokalen Netzwerks. Während der hergestellten drahtlosen Verbindung kann die hörbare Vorrichtung 100 Datenpakete (z. B. Internetprotokoll(IP)-Pakete) mit der Medienwiedergabevorrichtung austauschen (z. B. senden und empfangen). In einem bestimmten Gesichtspunkt paart diese drahtlose Verbindung die hörbare Vorrichtung 100 mit der Medienwiedergabevorrichtung, um es der hörbaren Vorrichtung 100 zu erlauben, Vorgänge durchzuführen, die ansonsten bei der Medienwiedergabevorrichtung durchgeführt würden. Zum Beispiel kann der Benutzer 102 an einem Freisprech-Telefonanruf teilnehmen, der durch die Medienwiedergabevorrichtung initiiert wird, aber durch die hörbare Vorrichtung 100 durchgeführt wird. Zum Beispiel kann die hörbare Vorrichtung 100 ein Audiosignal von der Medienwiedergabevorrichtung empfangen, das das Audiosignal des Telefonanrufs enthält, das die hörbare Vorrichtung 100 über einen Lautsprecher wiedergibt (z. B. rendert und ausgibt). In Verbindung mit dem Wiedergeben des Audiosignals kann die hörbare Vorrichtung ein Mikrofon einschließen, das konfiguriert ist, Schall (z. B. Sprache des Benutzers 102) zu erfassen und den Schall in ein Mikrofonsignal umzuwandeln, das dann an die Medienwiedergabevorrichtung zurückgesendet wird, um durch Schall ersetzt zu werden, der durch ein Mikrofon der Medienwiedergabevorrichtung für den Telefonanruf erfasst wird. Mehr über die Fähigkeiten der hörbaren Vorrichtung 100 wird hierin beschrieben.
Die hörbare Vorrichtung 100 schließt einen Ohrclip (oder eine Ohrschleife) 103, eine Spitze 125 und ein Luftdrucksensor 130 ein. In einem Gesichtspunkt schließt die hörbare Vorrichtung 100 auch einen Lautsprecher ein (nicht gezeigt). Der Ohrclip 103 ist ein Abschnitt der hörbaren Vorrichtung 100, der um die Rückseite eines Ohrs des Benutzers herum passt, um die hörbare Vorrichtung 100 an Ort und Stelle zu halten, wenn sie von dem Benutzer 102 am Körper getragen wird. In einem Gesichtspunkt schließt die hörbare Vorrichtung 100 möglicherweise nicht den Ohrclip 103 ein. Die Spitze 125 dient zum Bereitstellen einer luftdichten Abdichtung in dem Gehörgang 120, wenn die hörbare Vorrichtung 100 in ein Ohr 101 des Benutzers eingeführt wird. Die Dichtung trägt dazu bei, eine Menge von externem Umgebungsgeräusch daran zu hindern, in den Gehörgang 120 zu gelangen, während die hörbare Vorrichtung 100 in Gebrauch ist. Die luftdichte Dichtung erlaubt es auch, dass die hörbare Vorrichtung 100 eine bessere Niederfrequenzantwort bereitstellt, wodurch eine insgesamt bessere Schallerfahrung für den Benutzer 102 bereitgestellt wird. Wenn jedoch die Dichtung nicht luftdicht ist oder überhaupt keine Abdichtung vorhanden ist, kann die Niederfrequenzantwort leiden, da, wenn der Lautsprecher der hörbaren Vorrichtung 100 Schall erzeugt, Luft aus dem Gehörgang 120 entweicht. In einem Gesichtspunkt kann die Spitze aus einem beliebigen flexiblen Material, wie beispielsweise Silikon, Gummi und Kunststoff, hergestellt sein.
Der Luftdrucksensor 130 ist konfiguriert, Luftdruck außerhalb der hörbaren Vorrichtung 100 zu erkennen und als Reaktion ein Luftdrucksignal zu produzieren. Der Sensor 130 kann von einem Kraftkollektortyp sein, der einen Druck aufgrund einer aufgebrachten Luftkraft über einen Kraftkollektor (z. B. eine Membran, einen Kolben usw.) erkennt und den Druck in ein elektrisches Signal umwandelt. Zum Beispiel kann es sich bei dem Sensor 130 um einen Druckaufnehmer handeln, der die Spannung auf eine Membran, verursacht durch den Luftdruck, in ein entsprechendes Luftdrucksignals umwandelt. In einem Gesichtspunkt kann der Sensor 130 eher ein (z. B. Referenz- oder Sprach-) Mikrofon sein, als eine spezialisierte elektrische Komponente, wie beispielsweise ein Druckaufnehmer, ähnlich dem Mikrofon, das in 2 beschrieben ist. In einem anderen Gesichtspunkt kann der Luftdrucksensor 130 ein Barometer oder irgendein Typ von Sensor sein, der fähig ist, ein Signal zu produzieren, das einen Luftdruck darstellt.
Wenn sich, wie zuvor beschrieben, eine herkömmliche hörbare Vorrichtung in einer Tasche eines Benutzers befindet, kann sich die Vorrichtung in der Tat versehentlich aktivieren, während sie sich in der Tasche 115 des Benutzers 102 befindet (wie im Stadium 105 von 1 gezeigt). Zum Beispiel können sich herkömmliche hörbare Vorrichtungen als Reaktion darauf aktivieren, dass ein Näherungssensor erkennt, dass sich die Vorrichtung innerhalb eines Schwellenwertabstands von einem Objekt befindet, wie beispielsweise der Seite eines Kopfes einer Person. Dieser Ansatz kann jedoch zu vielen falschen Positiven oder fehlerhaften Aktivierungen der hörbaren Vorrichtungen führen, da die meisten Näherungssensoren nicht zwischen den Objekten unterscheiden können, von denen der Abstand berechnet wird. Da sich die hörbare Vorrichtung insbesondere in der Tasche 115 des Benutzers befindet, was ein begrenzter Raum ist, würde sie dies höchstwahrscheinlich tun, wenn die hörbare Vorrichtung 100 diese Verfahren (z. B. Näherungsdaten) zum Aktivieren verwenden würde, da der Näherungssensor den Stoff der Tasche 115 in großer Nähe erkennen würde. Daher stellen Näherungssensoren allein möglicherweise kein angemessenes Maß an Vertrauen bereit, dass sich eine hörbare Vorrichtung momentan in einem Nutzungszustand befindet.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen aktiviert sich die hörbare Vorrichtung 100 nicht in dem Stadium 105, da der Luftdrucksensor 130 keine Änderung des Luftdrucks erkennt, während sich die hörbare Vorrichtung 100 in der Tasche 115 des Benutzers 102 befindet. In einem Gesichtspunkt kann die hörbare Vorrichtung 100, obwohl sie nicht aktiv ist, in einem Energiesparmodus sein, in dem Vorgänge, die durch die hörbare Vorrichtung durchgeführt werden, reduziert werden können, um Batterie- oder Akkuleistung zu sparen. Während sie sich in diesem Modus befindet, können jedoch, bestimmte Rechenoperationen und/oder Sensoren aktiv bleiben, um zu bestimmen ob die hörbare Vorrichtung durch den Benutzer 102 gerade verwendet wird (oder verwendet werden wird) oder nicht. Zum Beispiel kann der Luftdrucksensor 130 aktiv bleiben (z. B. Luftdrucksignale produzieren), und ein Prozessor kann fortfahren, das Luftdrucksignal zu überwachen, um zu bestimmen, wann es durch den Sensor 130 erkannte Änderungen gibt. Mehr über den Luftdrucksensor 130 wird hierin beschrieben.
Die hörbare Vorrichtung 100 bietet im Gegensatz zu herkömmlichen hörbaren Vorrichtungen ein höheres Maß an Vertrauen, dass eine hörbare Vorrichtung gerade verwendet wird, da sie auf Änderungen des Luftdrucks in Hinblick auf den Luftdruck der Umgebung beruht und nicht, ob ein erkannter Abstand unter einem Schwellenwertabstand liegt. Daher aktiviert sich die hörbare Vorrichtung 100 nicht, während sie sich in der Tasche 115 des Benutzers befindet. Unter dem idealen Gasgesetz, kann Luftdruck definiert werden als $P = ρ RT$
wobei ρ die Dichte der Luft ist, R eine Konstante ist und T die Temperatur ist. Die Dichte der Luft, p, kann definiert werden als $ρ = \frac{M}{V}$
wobei M die Masse von Luft ist und V das Volumen der Luft ist. Wenn sich das Volumen der Luft verringert, nimmt die Dichte der Luft und somit der Luftdruck proportional zu. In dem Fall der Tasche 115 des Benutzer, bedeutet das durch den Luftdrucksensor 130 erzeugte Luftdrucksignal keine (z. B. ausreichende) Änderung, um zur Aktivierung der hörbaren Vorrichtung 100 zu führen, da sich das Luftvolumen in der Tasche in Hinblick auf die Umgebung im Wesentlichen nicht ändert. Dies kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass die Tasche 115 aus einem atmungsaktiven Material (z. B. Baumwolle) hergestellt ist, das Luft frei strömen lässt. Daher aktiviert sich die hörbare Vorrichtung 100 nicht, da der Sensor 130 keine Änderung des Drucks erkennt.
Stadium 110 veranschaulicht die herstellbare Vorrichtung 100, die beim Erkennen einer Änderung des Luftdrucks aktiviert wird, die anzeigt, dass sich die hörbare Vorrichtung 100 in einem Nutzungszustand befindet, der innerhalb des Gehörgangs 120 des Benutzers 102 liegt. Speziell hat in diesem Stadium der Benutzer 102 die hörbare Vorrichtung 100 aus der Tasche 115 genommen und die herstellbare Vorrichtung 100 angebracht, um sie zu verwenden (z. B. während des Freisprech-Telefonanrufs). In dieser Situation erkennt die hörbare Vorrichtung im Gegensatz dazu, wenn sich die hörbare Vorrichtung 100 in der Tasche 115 des Benutzers befindet, eine Änderung des Luftdrucks. Zum Beispiel platziert der Benutzer 102, wie in diesem Stadium veranschaulicht, die hörbare Vorrichtung 100 am Eingang des Gehörgangs 120. Wie gezeigt, erzeugt die Spitze 125 der hörbaren Vorrichtung 100 eine Abdichtung, die verhindert, dass Luft entweichen kann. Während sich die Spitze 125 am Eingang des Gehörgangs 120 befindet, weist der Gang ein Luftvolumen 135 auf (dargestellt als schwarze Punkte, die voneinander beabstandet sind). Wenn die hörbare Vorrichtung 100 auf dem Ohr 101 positioniert wird, durchquert die Spitze 125 den Gehörgang 120, bis sie vollständig eingeführt ist. An diesem Punkt ist das Luftvolumen 140 geringer als das Luftvolumen 135, als sich die Spitze 125 am Eingang des Gehörgangs 120 befand (gezeigt als Blockpunktegruppierung näher zusammen). Mit dieser Verringerung des Luftvolumens hat die Dichte der Luft zugenommen, da die Luft in dem Gehörgang 120 durch die Spitze 125 der hörbaren Vorrichtung 100 abgedichtet ist, was zu einer Änderung (z. B. Zunahme) des Luftdrucks innerhalb des Gehörgangs 120 führt.
Wenn man zur weiteren Veranschaulichung die gleiche Substanz unter zwei unterschiedlichen Sätzen von Bedingungen vergleicht, gibt das Boyle-Mariottesche Gesetz das Folgende als wahr an: $P_{1} V_{1} = P_{2} V_{2}$
Somit kann die Änderung des Luftdrucks definiert werden als $P_{2} = \frac{P 1 V 1}{V 2}$
Da das Volumen des Gehörgangs 120 abnimmt, nimmt der Druck im Gehörgang 120 proportional zu. Diese Zunahme des Drucks wird durch den Luftdrucksensor 130 erkannt, was zur Aktivierung der hörbaren Vorrichtung 100 führt.
In einem bestimmten Gesichtspunkt können manche herkömmliche hörbare Vorrichtungen basierend auf einer Audiookklusionsverstärkung erkennen, dass sich die Vorrichtung in einem Nutzungszustand befindet. Speziell wird eine Okklusion des Gehörgangs zu einer Zunahme oder Verstärkung bei Niederfrequenz-Schalldruck im Gehörgang führen. Diese herkömmlichen Vorrichtungen nutzen diesen Effekt, indem sie einen Niederfrequenz-Stimulus-Schall (z. B. 20-Hz-Schall) durch einen Lautsprecher im Gehörgang erzeugen, und wenn ein Mikrofon innerhalb des Gehörgangs die Verstärkung im Niederfrequenz-Schalldruck erfasst, wird dann bestimmt, dass sich die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand befindet. Diese Verfahren beruhen jedoch darauf, dass die Spitze der hörbaren Vorrichtung eine nahezu perfekte Dichtung erzeugt. Wenn andernfalls ein Teil der Luft während dieses Tests aus dem Gehörgang entweichen kann, kann es zu unschlüssigen Ergebnissen führen.
Die vorliegende Offenbarung ist jedoch eine Verbesserung dieses herkömmlichen Ansatzes, da die hörbare Vorrichtung 100 sich auf eine Änderung des Luftdrucks innerhalb des Gehörgangs 120 stützt, die selbst dann auftritt, wenn die Spitze 125 keine nahezu perfekte Dichtung erzeugt. In einem Gesichtspunkt erkennt der Luftdrucksensor auch dann, wenn Luft entweicht, während die hörbare Vorrichtung 100 in den Gehörgang 120 eingeführt wird, immer noch eine Änderung des Luftdrucks, wenn er den Gehörgang 120 durchläuft. Somit stellt die vorliegende Offenbarung mehr Genauigkeit und Sicherheit bereit als dieser Ansatz. Ein weiterer Vorteil, den die vorliegende Offenbarung gegenüber diesem herkömmlichen Ansatz besitzt, ist, dass es keine Notwendigkeit gibt, einen Stimulusschall zu produzieren, um zu bestimmen, ob die hörbare Vorrichtung derzeit in Verwendung ist. Durch Beseitigen der Notwendigkeit, einen Stimulusschall zu produzieren, kann die vorliegende Offenbarung die gleiche oder eine ähnliche Bestimmung durchführen, während weniger Verarbeitungsvorgänge erforderlich sind, wodurch weniger Strom verbraucht wird.
Im Fall von elektronischen Über-Ohr-Audiovorrichtungen, gelten die gleichen Grundsätze wie bei den In-Ohr-Kopfhörern in Hinblick auf die Zunahme des Luftdrucks, wenn die elektronischen Über-Ohr-Audiovorrichtungen durch den Benutzer 102 getragen werden. Da zum Beispiel Ohrpolster (oder Kopfhörerkissen) der elektronischen Über-Ohr-Audiovorrichtungen über den Ohren des Benutzers 101 positioniert sind, werden sie aufgrund einer Spannung, die durch ein Kopfband verursacht wird, das die (linken und rechten) Ohrpolster miteinander verbindet, zu dem Ohr des Benutzers hin komprimiert werden, um die Kopfhörer am Kopf des Benutzers befestigt zu halten. Diese Kompression bewirkt eine Verringerung des Volumens der Luft im Innenohr (und Gehörgang), wodurch der Druck innerhalb des Innenohrs, der durch ein Luftdrucksensor erfasst werden kann, der sich auf der Innenseite der Ohrpolster befindet (auf das Ohr des Benutzers gerichtet) zunimmt. Die hörbare Über-Ohr-Vorrichtung kann sich dann aufgrund der Änderung des Luftdrucks innerhalb des Innenohrs aktivieren.
2 zeigt ein Blockdiagramm einer hörbaren Vorrichtung 200 gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung. Die hörbare Vorrichtung 200 schließt eine Steuereinheit 205, einen Bewegungssensor 210, einen Näherungssensor 215, einen Luftdrucksensor 220, ein Mikrofon 225, einen Lautsprecher 230 und eine Netzwerkschnittstelle 235 ein. In manchen Gesichtspunkten ist jedes dieser Elemente in einem Gehäuse der hörbaren Vorrichtung 200 integriert. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die hörbare Vorrichtung 200 die gleiche sein wie die hörbare Vorrichtung 100 von 1, sodass mindestens manche der in der hörbaren Vorrichtung 200 eingeschlossenen Elemente innerhalb der hörbaren Vorrichtung 100 integriert sind. Die Hörvorrichtung 200 kann jede elektronische In-Ohr-, Auf-Ohr oder Über-Ohr-Vorrichtung sein, die fähig ist, ein oder mehrere Audiosignale durch die Lautsprecher 230 auszugeben, Schall durch das Mikrofon 225 zu erfassen und einen Luftdruck unter Verwendung des Luftdrucksensors 220 zu erfassen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die hörbare Vorrichtung 200 eine drahtlose Vorrichtung sein, wie zuvor beschrieben. Zum Beispiel ist die Netzwerkschnittstelle 235 konfiguriert, eine drahtlose Kommunikationsverbindung (z. B. ein Paar) mit einer anderen elektronischen Vorrichtung herzustellen, um Daten mit der elektronischen Vorrichtung auszutauschen. Zum Beispiel kann die Vorrichtung 200 mit einer anderen elektronischen Vorrichtung durch irgendein bekanntes drahtloses Protokoll, wie beispielsweise ein BLUETOOTH-Paarungsprotokoll, gepaart werden. In einem bestimmten Gesichtspunkt ist die Netzwerkschnittstelle konfiguriert, eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einem drahtlosen Zugangspunkt herzustellen, um Daten mit einem elektronischen Server über ein drahtloses Netzwerk (z. B. das Internet) auszutauschen. In manchen Gesichtspunkten kann die hörbare Vorrichtung 200 eine drahtgebundene Audiovorrichtung sein, sodass die Verbindung zwischen dem Lautsprecher 230 in ein Gehäuse (z. B. einen Kopfhörer) integriert sein kann, das mit einer Wiedergabevorrichtung verdrahtet ist. In einem anderen Gesichtspunkt kann die hörbare Vorrichtung eine am Körper tragbare Vorrichtung sein, wie beispielsweise intelligente Brillen, die mindestens eines von In-Ohr-, Auf-Ohr- und Über-Ohr-Lautsprechern einschließt.
Die Steuereinheit 205 kann ein Spezialprozessor wie beispielsweise eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (application specific integrated circuit (ASIC)), ein Universalmikroprozessor, ein vor Ort programmierbare Gatteranordnung (Field Programmable Gate Array (FPGA), eine digitale Signalsteuereinheit oder ein Satz von logischen Hardware-Strukturen (z. B. Filter, arithmetische logische Einheiten und dedizierte Zustandsmaschinen) sein. Die Steuereinheit 205 ist konfiguriert zu bestimmen, ob die hörbare Vorrichtung 200 gerade durch einen Benutzer verwendet wird (wenn z. B. die hörbare Vorrichtung 200 eine In-Ohr-Vorrichtung ist, wird die hörbare Vorrichtung 200 innerhalb des Ohrs des Benutzers eingeführt, wie in 1 gezeigt), und wenn dem so ist, Verarbeitungsoperationen (z. B. Netzwerk- und Audioverarbeitungsoperationen) zu verwalten, die als ein Ergebnis dessen durchgeführt werden, dass die hörbare Vorrichtung 200 gerade durch einen Benutzer verwendet wird. Die Steuereinheit ist auch konfiguriert, die hörbare Vorrichtung 200 durch Begrenzen einer Menge von Rechenoperationen zu deaktivieren, die durch die hörbare Vorrichtung 200 durchgeführt wird, während sie nicht in Verwendung ist (z. B. während sie sich in der Tasche 115 des Benutzers befindet, wie in 1 gezeigt).
In einem Gesichtspunkt ist die Steuereinheit 205 konfiguriert, die hörbare Vorrichtung 200 in einen Energiesparmodus zu versetzen, um Batterie-/Akkuleistung zu sparen. Genauer gesagt erfordern viele Operationen, die durch die hörbare Vorrichtung 200 durchgeführt werden, während sie durch den Benutzer am Körper getragen wird, Leistung von einer Batterie/einem Akku (nicht gezeigt) die/der in die hörbare Vorrichtung 200 integriert ist. Solche Operationen sind nicht notwendig, während die hörbare Vorrichtung 200 nicht von dem Benutzer am Körper getragen oder verwendet wird. Während zum Beispiel die hörbare Vorrichtung sich in der Tasche des Benutzers befindet, besteht keine Notwendigkeit, eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit einer anderen Vorrichtung herzustellen, um Daten auszutauschen. Im Ergebnis kann, während sie sich in dem Energiesparmodus befindet, die Steuereinheit 205 Elemente der hörbaren Vorrichtung, wie beispielsweise die Netzwerkschnittstelle 235, offline halten, um Leistung von der Batterie/dem Akku zu sparen. Um diesen Modus zu verlassen, wodurch die hörbare Vorrichtung 200 aktiviert wird, kann die Steuereinheit 205 mit einem hohen Grad an Vertrauen bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung 200 von dem Benutzer verwendet wird (oder werden soll). Andernfalls kann, wie zuvor in herkömmlichen Ansätzen beschrieben, die hörbare Vorrichtung 200 versehentlich zu Zeiten aktiviert werden, zu denen der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 nicht am Körper trägt, was zu einem Verlust der Batterie-/Akkuleistung führt. Mehr über die Art und Weise, wie die Steuereinheit 205 den Energiesparmodus mit einem hohen Grad an Vertrauen verlässt, wird später beschrieben.
Der Bewegungssensor 210 ist konfiguriert, eine Bewegung der hörbaren Vorrichtung 200 zu erfassen und Bewegungsdaten zu produzieren, die eine solche Bewegung anzeigen. Der Bewegungssensor 210 kann jeder Sensor sein, der fähig ist, Bewegung und/oder Vibration zu erfassen, wie beispielsweise ein Beschleunigungsmesser und ein Gyroskop. Die Bewegungsdaten können eine Bewegung der hörbaren Vorrichtung 200 als eine Änderung der Geschwindigkeit anzeigen, mit der sich die hörbare Vorrichtung 200 derzeit bewegt. Solch eine Bewegung kann als Reaktion darauf erfolgen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 aus einer Tasche 115 nimmt und beginnt, die hörbare Vorrichtung 200 in Richtung des Ohrs 101 des Benutzers 102 zu bewegen, wie in 1 gezeigt.
Der Näherungssensor 215 ist konfiguriert, eine Anwesenheit von einem nahegelegenen Objekt zu erkennen, das sich außerhalb der hörbaren Vorrichtung 200 befindet, und ein Näherungssensorsignal zu produzieren, das einen Abstand zwischen dem Objekt und der hörbaren Vorrichtung 200 angibt. Der Näherungssensor 215 kann ein optischer Näherungssensor sein, der einen Lichtemitter umfasst, der eine bestimmte Lichtwellenlänge (z. B. Infrarotlicht) emittiert. Die emittierte Licht trifft auf das nahegelegene Objekt, und umgelenktes Licht, das zum Näherungssensor 215 zurückkehrt, wird durch einen Lichtsensor (z. B. eine Fotodiode) des Näherungssensors 215 erfasst, was ein elektronisches Signal basierend auf dem zurückkehrende Licht erzeugt. Das Näherungssignal zeigt den Abstand basierend auf einer Laufzeit zwischen dem durch den Lichtemitter emittierten Licht und dem zurückkehrenden Licht an. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Näherungssensor ein Näherungssignal produzieren, das den Abstand basierend auf einer Erkennung der Intensität des zurückkehrenden (oder erfassten) Lichts angibt. Speziell wird das zurückkehrende Licht eine höhere Intensität bei der Reflexion von nahen Objekten aufweisen, während Licht, das von Objekten weiter weg zurückkommt, eine geringere Intensität aufweisen wird. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Näherungssensor 215 ein beliebiger Typ von Näherungssensor 215 sein, der fähig ist, die Anwesenheit eines nahegelegenen Objekts und dessen Abstand von der hörbaren Vorrichtung 200 zu erkennen, wie beispielsweise ein induktiver, kapazitiver, optischer und ein optischer Näherungssensor. In manchen Ausführungsformen kann die hörbare Vorrichtung 200 zwei oder mehr Näherungssensoren einschließen, die jeweils fähig sind, einen Abstand zwischen einem externen nahegelegenen Objekt und der hörbaren Vorrichtung 200 auf ähnliche oder unterschiedliche Weisen zu erfassen, wie zuvor beschrieben.
Die Steuereinheit 205 ist ferner konfiguriert, Näherungserkennungsalgorithmen durchzuführen, um zu bestimmen, ob ein Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung 200 und einem nahegelegenen (externen) Objekt, das durch den Näherungssensor 215 erfasst wird, niedriger als ein Schwellenwertabstand ist. Der Schwellenwertabstand kann einen Abstand darstellen, den die hörbare Vorrichtung 200 von einem Kopf des Benutzers entfernt ist, wenn sie durch den Benutzer am Körper getragen wird. In einem bestimmten Gesichtspunkt ist dieser Schwellenwertabstand vordefiniert (z. B. in einer kontrollierten Umgebung zuvor bestimmt). In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Abstand ein durch die Steuereinheit 205 gelernter Abstand sein, wenn die hörbare Vorrichtung 200 durch den Anwender im Laufe der Zeit getragen wird, zum Beispiel unter Verwendung eines Maschinenlernalgorithmus. Der Schwellenwertabstand kann ein kleiner Abstand sein, z. B. ein Zoll, ¾ Zoll, ½ Zoll, ¼ Zoll, usw., da, wenn sie am Körper getragen wird, die hörbare Vorrichtung 200 dicht an einem Kopf des Benutzers sein wird, wie im Stadium 110 von 1 gezeigt. Wie in 6 beschrieben wird, kann dieser Abstand klein sein, um zu versuchen, die Anzahl falscher Positive zu begrenzen. Im Gegensatz zu herkömmlichen hörbaren Vorrichtungen, die die Nähe zu einer nahegelegenen Vorrichtung als einen bestimmenden Faktor dafür verwenden können, ob die hörbare Vorrichtung aktiviert werden soll oder nicht, kann der durch die Steuereinheit 205 bestimmte Abstand ein erster Schritt sein, um zu bestätigen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 in das (oder auf dem) Ohr des Benutzers einführt (oder platziert). Als eine sekundäre Bestätigung, kann der Luftdrucksensor 220 kann verwendet werden, um einen höheren Grad an Vertrauen bereitzustellen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 am Körper trägt. Mehr über den Luftdrucksensor 220, der als eine sekundäre Bestätigung verwendet wird, wird hierin beschrieben.
Der Luftdrucksensor 220 dient zum Erfassen (z. B. von Änderungen) des Luftdrucks in der Nähe der hörbaren Vorrichtung 200. Insbesondere produziert der Luftdrucksensor 220 ein Luftdrucksignal, das Luftdruckdaten einschließt, die den Luftdruck innerhalb des (oder um das) Ohr des Benutzers darstellen. Zum Beispiel kann im Fall einer hörbaren In-Ohr-Vorrichtung der Luftdrucksensor 220 Änderungen innerhalb des Gehörgangs des Benutzers erfassen, wie in 1 beschrieben. Gemäß manchen Gesichtspunkten erfasst der Luftdrucksensor 220 den Luftdruck innerhalb des Ohrs des Benutzers und produziert das Luftdrucksignal als Reaktion darauf, dass die hörbare Vorrichtung 200 in das Ohr des Benutzers eingeführt (oder darauf platziert) wird. Als ein weiteres Beispiel kann in dem Fall von hörbaren Auf-Ohr- (oder Über-Ohr-) Vorrichtungen der Luftdrucksensor 220 Änderungen im Innenohr und im Gehörgang als ein Ganzes erkennen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Luftdrucksensor 220 dicht an (z. B. nahe oder neben) einem Lautsprecher 230 der hörbaren Vorrichtung 200 positioniert sein, da der Lautsprecher 230 der hörbaren Vorrichtung 200 sich in großer Nähe zu dem Ohr des Benutzers befindet. In diesem Fall zeigt das Luftdrucksignal den Luftdruck in der Nähe des Lautsprechers 230 der hörbaren Vorrichtung 200 an. In manchen Gesichtspunkten kann der Luftdrucksensor 220 dicht am Lautsprecher 230 positioniert sein, da sich der Lautsprecher 230 entweder im Ohr (in dem Fall eines Ohrhörers) befindet oder zum Ohr gerichtet ist (in dem Fall von auf /über dem Kopfhörer). In einem bestimmten Gesichtspunkt ist der Luftdrucksensor 220 der gleiche Luftdrucksensor 130 von 1. Der Luftdrucksensor 220 sendet das Luftdrucksignal zum Verarbeiten an die Steuereinheit 205.
Die Steuereinheit 205 ist ferner konfiguriert, das Luftdrucksignal von dem Luftdrucksensor 220 zu erlangen (empfangen) und das erlangte Luftdrucksignal zu verarbeiten, um Änderungen innerhalb des Luftdrucksignals zu erkennen, die Änderungen des Luftdrucks darstellen. In einem bestimmten Gesichtspunkt werden die Änderungen innerhalb des Luftdrucksignals verwendet, um zu bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung 200 von dem Benutzer verwendet wird. Zum Beispiel ist die Steuereinheit 205 konfiguriert zu bestimmen, ob die Änderung des Luftdrucks oberhalb eines Schwellenwertes ist. Falls dies der Fall ist, wird bestimmt, dass die hörbare Vorrichtung 200 derzeit in Verwendung ist. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Schwellenwert konfiguriert sein, in einem Bereich zu liegen, der einen bestimmten Schwellenwert oberhalb des Umgebungsluftdrucks außerhalb der hörbaren Vorrichtung 200 ist. Somit ist in einem bestimmten Gesichtspunkt der Schwellenwert so konfiguriert, dass er zwischen 0,1 % und 10 % über dem äußeren Umgebungsluftdruck liegt, der durch die Verwendung eines anderen Luftdrucksensors (z. B. eines Referenzluftdrucksensors) erfasst werden kann, der den Luftdruck außerhalb der Vorrichtung 200 erfasst. Zum Beispiel kann der Referenzluftdrucksensor den Luftdruck außerhalb des Ohrs des Benutzers erfassen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der äußere Umgebungsluftdruck durch die Netzwerkschnittstelle 235 von einer anderen Vorrichtung abgerufen werden, die fähig ist, den Luftdruck zu erfassen.
Um Änderungen in dem Luftdrucksignal zu erkennen, bestimmt die Steuereinheit 205 in einem bestimmten Gesichtspunkt, ob das Luftdrucksignal mindestens einen Impuls einschließt, bei dem ein Abschnitt des Signals einen oder mehrere schnell auftretende Impulse aufweist, wenn es in Bezug auf die Zeit graphisch dargestellt ist. Zum Beispiel schließt, wie in 4 gezeigt, ein Luftdruck-Signalimpuls 402 des Luftdrucksignals 401 einen ruhigen (oder stationären) Abschnitt 421 für einen ersten Zeitraum, eine Impulsregion 422 mit einer Reihe (z. B. einem oder mehreren) von Impulsen für einen zweiten Zeitraum und einen anderen ruhigen (oder stationären) Abschnitt 423 für einen dritten Zeitraum ein. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Impuls 402 charakterisiert werden als das Signal, das auf eine erste Amplitude ansteigt, und dann nimmt das Signal nach dem zweiten Zeitraum auf eine zweite Amplitude ab, die die gleiche wie die erste Amplitude sein kann oder nicht. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der zweite Zeitraum (oder Impulsregionbreite) der Reihe von Impulsen die Zeit darstellen, die der Benutzer braucht, um die hörbare Vorrichtung 200 in das Ohr des Benutzers einzuführen, und/oder die Zeit, die der Benutzer braucht, um die hörbare Vorrichtung 200 auf dem Ohr des Benutzers zu platzieren. Mehr darüber, wie die Steuereinheit 205 das erlangte Luftdrucksignal verarbeitet, um zu erkennen, dass die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand ist, wird in 3-6 beschrieben.
Während die hörbare Vorrichtung 200 durch den Benutzer verwendet wird, führt die Steuereinheit 205, wie zuvor erwähnt, viele zusätzliche Operationen durch. Zum Beispiel ist die Steuereinheit 205 konfiguriert, mit der Netzwerkschnittstelle 235 zu interagieren. Die Steuereinheit 205 kann eine drahtlose Kommunikationsverbindung (z. B. ein Paar) mit einer anderen elektronischen Vorrichtung herstellen, um Daten über ein drahtloses Computernetzwerk (z. B. BLUETOOTH oder drahtloses lokales Netzwerk) mit der anderen elektronischen Vorrichtung auszutauschen. Während sie mit der anderen elektronischen Vorrichtung gepaart ist, wie beispielsweise einer Medienwiedergabevorrichtung, kann die elektronische Vorrichtung Audioinhalt übertragen, der von dem Lautsprecher 230 der hörbaren Vorrichtung 200 auszugeben ist.
In diesem Fall wird die Steuereinheit 205 ein Audiosignal von einem Stück eines Audioprogramminhalts von der Netzwerkschnittstelle 235 empfangen. Das Audiosignal kann ein einzelner Eingangsaudiokanal sein. Alternativ kann es jedoch mehr als einen Eingangsaudiokanal geben, wie beispielsweise einen zweikanaligen Eingang, und zwar den linken und rechten Kanal einer stereophonen Aufzeichnung oder einer binauralen Aufzeichnung eines Musikstücks. Alternativ kann es mehr als zwei Eingangsaudiokanäle geben. In dem vorliegenden Fall können die Kanäle in einem Gesichtspunkt heruntergemischt werden, um ein einzelnes heruntergemischtes Audiosignal zu erzeugen, da es einen Lautsprecher 230 gibt, wenn es mehrere Eingangsaudiokanäle gibt.
In einem Gesichtspunkt ist die Steuereinheit 205 konfiguriert, das von der Netzwerkschnittstelle 235 (oder von einem lokalen Speicher) erlangte Ausgangssignal zu verarbeiten (oder anzupassen), wie beispielsweise um spektrale Formung oder eine dynamische Bereichssteuerung auf mindestens manchen der Audiosignale durchzuführen, um eine Heruntermischung von mehreren Kanälen in dem Audiosignal zu erzeugen, Strahlformerverarbeitung zum Produzieren von Lautsprecheransteuersignalen für eine Lautsprecher-Aufnehmer-Anordnung (z. B. in der hörbaren Vorrichtung) durchzuführen, Strahlformerverarbeitung zum Produzieren von mindestens einem gerichteten Strahlmuster aus zwei oder mehr Mikrofonsignalen zu produzieren, die durch eine Mikrofonanordnung (z. B. in der hörbaren Vorrichtung) produziert werden, oder von anderer digitaler Verarbeitung zum Produzieren von Lautsprecheransteuersignalen, die besser zur akustischen Umgebung der hörbaren Vorrichtung 200 oder den Lautsprecherfähigkeiten „passen“. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 das Audiosignal gemäß Benutzervorlieben verarbeiten (z. B. eine bestimmte spektrale Form der Audiosignale oder eine bestimmte Lautstärke der Audiosignale). Sobald das Audiosignal durch die Steuereinheit 205 verarbeitet worden ist, produziert die Steuereinheit 205 ein Treibersignal. Der Lautsprecher 230 dient dazu, das Treibersignal von der Steuereinheit 205 zu empfangen und das Treibersignal zu verwenden, um Schall zu produzieren. Der Lautsprecher 230 kann ein elektrodynamischer Treiber sein, der speziell für eine Schallausgabe bei bestimmten Frequenzbändern ausgelegt sein kann, wie beispielsweise ein Subwoofer, ein Hochtöner oder ein Mitteltöner. In einem bestimmten Gesichtspunkt bezieht sich die Wiedergabe eines Audiosignals auf eine Umwandlung der resultierenden digitalen Lautsprecheransteuersignale in Schall durch den Lautsprecher 230, der innerhalb der hörbaren Vorrichtung 200 integriert sein kann.
In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die hörbare Vorrichtung 200 zwei oder mehr Lautsprecher einschließen, wie beispielsweise wenn die hörbare Vorrichtung ein Kopfhörer mit mindestens einem linken Lautsprecher und mindestens einem rechten Lautsprecher ist. In diesem Fall kann die Steuereinheit 205 ein oder mehrere Eingangsaudiosignale empfangen und die Signale verarbeiten, um stereoskopische Audiosignale und/oder binaurale Audiosignale zur Ausgabe durch den linken und rechten Lautsprecher zu produzieren. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuerung 205 eine räumliche Audioverarbeitung durch Anwenden von räumlichen Übertragungsfunktionen (z. B. kopfbezogene Übertragungsfunktionen (head-related transfer functions (HRTFs))) auf die eingegebenen Audiosignale durchführen, um räumliche Audiosignale durch die Lautsprecher der hörbaren Vorrichtung zu produzieren. In einem bestimmten Gesichtspunkt können die HRTFs vordefiniert sein, wohingegen sie in einem anderen Gesichtspunkt speziell für die anthropometrischen Daten des Benutzers durch ein beliebiges Verfahren erzeugt werden können.
Die Steuereinheit 205 ist ferner konfiguriert, ein Mikrofonsignal von dem Mikrofon 225 zu verarbeiten. Das Mikrofon 225 kann jeder Typ von Mikrofon (z. B. ein Mikrofon mit einem mikroelektromechanischen Differenzdruckgradientensystem (micro-electro-mechanical system (MEMS)) sein, das verwendet wird, um akustische Energie, die durch Schallwellen verursacht wird, die sich in einem akustischen Raum ausbreiten, in ein elektrisches Mikrofonsignal umzuwandeln. Beim Empfangen des elektrischen Mikrofonsignals kann die Steuereinheit 205 Audioverarbeitungsvorgänge durchführen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit Filter (z. B. Hochpassfilter) anwenden, um niederfrequentes Rauschen zu entfernen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 Funktionen einer aktiven Schallunterdrückung (active noise cancellation (ANC)) durchführen, um ein Antirauschsignal zu produzieren, das, wenn es zum Ansteuern des Lautsprechers 230 verwendet wird, Schall unterdrückt, der in den Gehörgang des Benutzers gerät. Um ANC-Funktionen durchzuführen, kann die hörbare Vorrichtung 200 mindestens eines von einem Referenzmikrofon (z. B. zum Erfassen von Umgebungsschall außerhalb der hörbaren Vorrichtung 200) und einem Fehlermikrofon (z. B. zum Erfassen von Schall innerhalb des Ohrs des Benutzers) einschließen. In einem anderen Gesichtspunkt kann das Mikrofon 225 anstelle des Luftdrucksensors 220 verwendet werden, um Änderungen des Luftdrucks zu erkennen. In einem bestimmten Gesichtspunkt ist die Steuereinheit 205 konfiguriert, das Mikrofonsignal über die Netzwerkschnittstelle 235, zu einer anderen elektronischen Vorrichtung zu übertragen, wie beispielsweise bei einem Freisprech-Telefonanruf.
In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Benutzer zwei unabhängige hörbare Vorrichtungen auf einmal verwenden, eine hörbare Vorrichtung für ein linkes Ohr und eine hörbare Vorrichtung für ein rechtes Ohr. In einem bestimmten Gesichtspunkt können beide hörbare Vorrichtungen getrennt mit einer elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise der Medienwiedergabevorrichtung, paaren. In einem anderen Gesichtspunkt kann, anstatt dass beide hörbare Vorrichtungen getrennt mit einer elektronischen Vorrichtung paaren, eine der hörbaren Vorrichtungen als eine Brücke für die andere wirken. Zum Beispiel kann eine linke hörbare Vorrichtung mit der Medienwiedergabevorrichtung gepaart sein, während die rechte hörbare Vorrichtung mit der linken hörbaren Vorrichtung gepaart ist. Eine solche Topologie kann den Batterie-/Akkuverbrauch der rechten hörbaren Vorrichtung schonen, da sie kein starkes drahtloses Signal produzieren muss, um eine Verbindung mit der Medienwiedergabevorrichtung herzustellen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann sich die Topologie zwischen den hörbaren Vorrichtungen ändern.
Die hörbare Vorrichtung 200 kann basierend auf Sensordaten, die durch mindestens einen der zuvor beschriebenen Sensoren bereitgestellt werden, bestimmen, dass sie sich innerhalb eines vernünftigen Vertrauensbetrags in einem Nutzungszustand befindet. Obwohl durch einzelne Sensoren bereitgestellte Sensordaten ein Vertrauensniveau bereitstellen (z. B. wie bei dem Näherungssensor), kann basierend auf Sensordaten von mehreren Sensoren ein höheres Vertrauensniveau erlangt werden. Als ein Ergebnis verwenden Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung, anstatt sich auf einen einzigen Sensor, wie beispielsweise den Näherungssensor, zu verlassen, was falsche Positive bereitstellen kann, wie zuvor in 1 beschrieben, Sensordaten von mindestens einem von einem Luftdrucksensor, einem Näherungssensor und einem Bewegungssensor, um einige wenige zu nennen. Jedoch kann die hörbare Vorrichtung 200 in einem bestimmten Gesichtspunkt, anstatt den Näherungssensor 215 und den Bewegungssensor 210 zu verwenden, ausschließlich basierend auf dem Luftdrucksignal, das durch den Luftdrucksensor 220 erzeugt wird, bestimmen, ob sie sich in einem Nutzungszustand befindet.
3 ist ein Flussdiagramm eines bestimmten Gesichtspunkts eines Prozesses 300 zum Aktivieren einer hörbaren Vorrichtung nach einer Bestimmung, dass sich die hörbare Vorrichtung gemäß Änderungen des Luftdrucks in einem Nutzungszustand befindet. In einem bestimmten Gesichtspunkt wird der Prozess 300 von einer der herstellbaren Vorrichtungen 100, 200 durchgeführt, wie in 1 bis 2 beschrieben. Der Prozess 300 wird unter Bezugnahme auf 2 und 4 beschrieben. In 3 beginnt der Prozess 300 mit Erlangen eines Luftdrucksignals von dem Luftdrucksensor 220, das den Luftdruck in der Nähe der hörbaren Vorrichtung 200 anzeigt, ohne dass die hörbare Vorrichtung 200 irgendeinen Schall ausgibt (oder wiedergibt) (bei Block 305). In einem bestimmten Gesichtspunkt produziert in dem Fall, dass die hörbare Vorrichtung 200 ein Ohrhörer ist, der Luftdrucksensor 220 das Luftdrucksignal als Reaktion darauf, dass der Ohrhörer in ein Ohr eines Benutzers eingeführt wird. In einem anderen Gesichtspunkt kann der Luftdrucksensor 220 aktiviert werden, um den Luftdruck zu erfassen, während die hörbare Vorrichtung 200 nicht bewirkt, dass der Lautsprecher 230 Schall ausgibt. In einem bestimmten Gesichtspunkt deaktiviert die hörbare Vorrichtung 200 den Lautsprecher 230, während der Luftdrucksensor 220 aktiviert ist.
Das Verfahren 300 verarbeitet das erlangte Luftdrucksignal, um Änderungen des Luftdrucks zu erkennen, die anzeigen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 innerhalb des Ohrs des Benutzers einführt oder die hörbare Vorrichtung auf (oder über) dem Ohr des Benutzers platziert (bei Block 310). In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 das Luftdrucksignal in mindestens einem von mehreren Verfahren verarbeiten. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 205 das erlangte Luftdrucksignal verarbeiten, um zu bestimmen, ob der Luftdruck innerhalb des Ohrs des Benutzers über einem Schwellenwert liegt. Als weiteres Beispiel kann die Steuereinheit 205 das erlangte Luftdrucksignal verarbeiten, um zu bestimmen, ob es mindestens einen Impuls innerhalb des Luftdrucksignals gibt. Als noch ein weiteres Beispiel kann die Steuereinheit 205 berechnen ein Schalldruckpegelsignal (sound pressure level (SPL) signal) des Luftdrucksignals berechnen, um zu bestimmen, ob es einen SPL-Impuls gibt. Als noch ein weiteres Beispiel kann die Steuereinheit 205 den Spektralinhalt des Luftdrucksignals (und/oder des SPL-Signals) betrachten, um zu bestimmen, welche Frequenzbehälter (frequency bins) die meiste Energie in Hinblick auf andere Frequenzbehälter haben.
4 zeigt verschiedene graphische Darstellungen eines Luftdrucksignals, das von einem Luftdrucksensor 220 einer hörbaren Vorrichtung 200 produziert wird. Speziell handelt es sich bei jedem der Graphen um unterschiedliche Darstellungen der Antwort des Luftdrucksignals, wenn die hörbare Vorrichtung 200 von dem Benutzer am Körper getragen wird, z. B. in ein Ohr des Benutzers eingeführt und/oder auf dem Ohr des Benutzers platziert wird.
Die Steuereinheit 205 verarbeitet das Luftdrucksignal durch Betrachten der unterschiedlichen Darstellungen des Luftdrucksignals, um bestimmte Eigenschaften innerhalb jeder der Darstellungen des Luftdrucksignals zu identifizieren (oder aus dem Luftdrucksignal gezogen), die zeigen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung gerade verwendet. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 205 das Rohluftdrucksignal oder vielmehr das elektrische Rohsignal betrachten, das durch den Luftdrucksensor 220 produziert wird, um zu bestimmen (oder zu erkennen), ob das elektrische Rohsignal mindestens einen Impuls aufweist, der einen Spannungsschwellenwert innerhalb eines Zeitraums überschreitet.
Graph 400 zeigt das durch den Luftdrucksensor 220 produzierte Rohluftdrucksignal 401 in Hinblick auf die Zeit. In dem Graph 400 gibt es zwei Impulse, einen ersten Impuls 402, der eine Schwellenspannung V_th innerhalb (oder über) einer Zeitdauer t₁ bis t₂ überschreitet, und ein zweiter Impuls 403, der V_th innerhalb (oder über) einer weiteren Zeitdauer t₃ bis t₄ überschreitet. Wie zuvor beschrieben, kann der Impuls 402 eine Impulsregion 422 einschließen, die zwischen zwei ruhigen (oder stetigen) Abschnitten 421, 423 des Signals 401 liegt. Mit ruhig ist gemeint, dass das Signal nicht über (oder unter) einem Schwellenwert schwankt (der sich von V_th unterscheiden kann). In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Schwellenwert ein vordefinierter Wert in Hinblick auf das Signal 401 sein (z. B. eine Spannung über und/oder unter dem Signal 401). In manchen Gesichtspunkten kann der Schwellenwert des ruhigen Abschnitts 421 ein Prozentsatz (z. B. 10 %) der Spannung des Signals 401 sein. Da das durch den Luftdrucksensor 220 produzierte elektrische Rohsignal in einer positiven und negativen Richtung variieren kann, kann die Impulsregion 422 des Impulses 402 definiert werden als ein Abschnitt des Signals, der V_th (oder -V_th) zu einem Zeitpunkt (z. B. t₁ ) in einer bestimmten Richtung kreuzt und dann V_th (oder -V_th) zu einem anderen Zeitpunkt (z. B. t₂ ) in einer entgegengesetzten Richtung wieder kreuzt, wobei der Zeitraum zwischen den beiden Kreuzungen innerhalb eines Zeitbereichs liegt. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Impulsregion 422 einen Abschnitt der Zeitdauer (t₁ bis t₂ ) einnehmen, wobei der letzte Zeitpunkt, zu dem das Luftdrucksignal V_th (oder -V_th) kreuzt, vor dem Ende der Zeitdauer, t₂ , liegt. In einem anderen Gesichtspunkt kann der Impuls auch durch eine Anzahl von Impulsen definiert werden, die V_th (oder -V_th) innerhalb der Zeitdauer kreuzen.
Die Impulse können durch den Luftdrucksensor 220 als Reaktion darauf erzeugt werden, dass die hörbare Vorrichtung 200 in das Ohr des Benutzers eingeführt oder auf das oder über das Ohr des Benutzers platziert wird. Zum Beispiel kann unter Bezugnahme auf 1 der erste Impuls 402 das Ergebnis dessen sein, dass die hörbare Vorrichtung den Gehörgang 120 durchquert, da, wenn sie den Gehörgang 120 durchquert, die Luft gegen den Luftdrucksensor 220 in der entgegengesetzten Richtung drückt, aus der sich die hörbare Vorrichtung 200 bewegt. In einem bestimmten Gesichtspunkt entspricht die Zeitdauer t₁ bis t₂ nicht direkt der Menge an Zeit, die die hörbare Vorrichtung benötigt, um den Gehörgang 120 zu durchqueren, sondern kann stattdessen eine vordefinierte Menge an Zeit, sein, in der die Steuereinheit 205 bestimmt, ob das Signal einen Impuls (oder eine Impulsregion) einschließt. Das Signal 401 kann sich zwischen der Zeitdauer t₂ bis t₃ einpendeln, wenn der Benutzer aufgehört hat, die hörbare Vorrichtung 200 innerhalb des Gehörgangs zu schieben. Der zweite Impuls 403 kann Zurückspringen darstellen, wenn die Hand des Benutzers die hörbare Vorrichtung 200 freigibt. Gemäß manchen Gesichtspunkten, können die Impulse 402, 403 innerhalb des Luftdrucksignals als Reaktion auf Benutzereinstellungen an der hörbaren Vorrichtung 200 vorliegen, die bereits in Gebrauch ist. Speziell kann der Luftdrucksensor 220 eine Änderung des Luftdrucks erkennen, wenn der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 zusammen mit dem Einführen und Anlegen der hörbaren Vorrichtung 200 berührt oder den Sitz der hörbaren Vorrichtung 200 anpasst. Gemäß einem bestimmten Gesichtspunkt kann jeder Impuls innerhalb einer Zeitdauer liegen, die von 50 Millisekunden bis zu 500 Millisekunden reicht. In manchen Gesichtspunkten kann die Breite jedes Impulses (z. B. t₁ bis t₂ und/oder t₃ bis t₄ ) im Bereich von 50 Millisekunden bis 500 Millisekunden liegen. Die Gesamtlänge der Zeit, in der die Impulse erkannt werden, t₁ bis t₄ , kann im Bereich von 50 Millisekunden bis zwei Sekunden liegen. In einem Gesichtspunkt kann jeder Impuls 402 und 403 innerhalb 50 Millisekunden bis 500 Millisekunden liegen. Zum Beispiel kann der ruhige Abschnitt 421, die Impulsbreite 422, und der ruhige Abschnitt 423 des Impulses 402 innerhalb dieser Zeitdauer liegen. In einem bestimmten Gesichtspunkt können die ruhigen Abschnitte 421, 423 des Impulses 402 die gleiche oder unterschiedliche Breiten aufweisen. In manchen Gesichtspunkten kann das Signal, anstatt zwei (oder mehr) Impulse aufzuweisen, einen einzelnen Impuls enthalten. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Impulsregion zwei Impulse aufweisen. Somit kann die Steuereinheit 205 bestimmen, dass sich die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand befindet, wenn mindestens ein Impuls innerhalb des Rohluftdrucksignals erkannt wird.
Wie bereits zuvor erwähnt, kann es sich bei dem Luftdrucksensor 220 um einen Druckaufnehmer handeln, der die Änderung des Luftdrucks basierend auf einer Bewegung einer Membran misst. Da die Bewegung einer Membran verwendet werden kann, um den Luftdruck zu messen, kann anstelle eines spezialisierten Luftdrucksensors ein Mikrofon, wie beispielsweise ein Gradienten-Luftdruckmikrofon, verwendet werden. Somit kann in einem Gesichtspunkt, das Rohluftdrucksignal 401 ein Mikrofonrohsignal sein. In einem Gesichtspunkt können der Druckaufnehmer und das Mikrofon ein ähnliches Luftdrucksignal bereitstellen.
Gemäß manchen Gesichtspunkten kann die Steuereinheit 205 zusätzlich zu (oder anstelle) des Bestimmens, ob es eine Änderung des Luftdrucks gibt, durch Erkennen von Änderungen in dem elektrischen Rohsignal des Luftdrucksensors 220, das Luftdrucksignal verarbeiten, um den SPL des Luftdrucksensors 220 zu betrachten. Der SPL ist eine Druckableitung von einem atmosphärischen Umgebungsdruck, der durch eine Schallwelle verursacht wird. Der SPL gibt die Intensität des Schalls an dem Luftdrucksensor (oder Mikrofon) an. Speziell ist der SPL das Verhältnis von Schalldruck, der durch eine Schallwelle verursacht wird, und einem Umgebungsschalldruck (z. B. einer bekannten Hörschwelle), gemessen in logarithmischer Skala (z. B. dB). Im vorliegenden Fall wird jedoch, wenn der Luftdruck erfasst wird, die Änderung des Luftdrucks nicht durch eine Schallwelle verursacht, die von einem Lautsprecher erzeugt wird (z. B. 230). Stattdessen stellt ein berechneter SPL des Rohsignals die Intensität einer Druckwelle dar, die durch die Vibrationen in der Luft verursacht wird, wenn der Benutzer die hörbare Vorrichtung anlegt oder aufbringt, oder wenn der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 berührt, während sie sich in/auf dem Ohr des Benutzers befindet.
Graph 405 zeigt ein SPL-Signal 406, das aus dem Rohluftdrucksignal in Bezug auf die Zeit berechnet wird. In diesem Graphen 405 schließt das SPL-Signal 406 zwei Impulse ein, einen ersten Impuls 407, der einen SPL_th innerhalb (oder über) der Zeitdauer t₁ bis t₂ übersteigt, und einen zweiten Impuls 408, der SPLth innerhalb (oder über) der Zeitdauer t₃ bis t₄ übersteigt. Wie gezeigt, entsprechen beide Impulse 407 und 408 jeweils Impulsen 402 und 403, jeweils in dem Graphen 400, und Zeiten t₁ bis t₄ des Graphen 405 entsprechen den Zeiten t₁ bis t₄ des Graphen 400. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der SPLth ein logarithmischer Wert innerhalb eines Bereichs zwischen 20 dB und 50 dB sein. Ähnlich wie bei der Analyse des Rohsignals 401, kann die Steuereinheit 205 bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand ist, wenn es mindestens einen SPL-Impuls gibt, der SPL_th innerhalb der Zeitspanne t₁ bis t₄ übersteigt. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann, ähnlich wie bei den Impulsen des Graphen 400, jeder Impuls 407 und 408 einen ruhigen Abschnitt zwischen einer Impulsregion einschließen.
In einem bestimmten Gesichtspunkt kann das SPL-Signal 406 gefiltert werden, wobei ein lineares oder nichtlineares Filter verwendet wird. Speziell kann das SPL-Signal 406 durch ein Tiefpassfilter laufen, um den Schallinhalt über einem Frequenzschwellenwert herauszufiltern, der zwischen 1 Hz und 100 Hz liegen kann. In einem bestimmten Gesichtspunkt wurde das SPL-Signals 406 mit einem Tiefpass gefiltert. Das Tiefpassfiltern des SPL-Signals kann ein höheres Vertrauensniveau ergeben, dass die hörbare Vorrichtung in das Ohr des Benutzers eingeführt und/oder platziert wird, anstatt eines nicht gefilterten SPL-Signals. Dies liegt daran, dass das nicht gefilterte SPL-Signal Impulse einschließen kann, die ein Ergebnis eines breiteren Bereichs akustischen Audiosignals sind (z. B. Audioschall mit einem Frequenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz). Das Entfernen von Spektralinhalt oberhalb einer niedrigen Frequenz, wie beispielsweise 100 Hz, reduziert die Wahrscheinlichkeit, dass die Impulse das Ergebnis eines externen Audiosignals sind, wodurch die Anzahl von potentiellen falschen Positiven reduziert wird.
In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 das erlangte Luftdrucksignal verarbeiten, um mindestens einen Impuls darin für eine Zeitdauer zu erkennen, z. B. eine Sekunde, fünf Sekunden, zehn Sekunden, um zu bestimmen, ob die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand ist. In manchen Gesichtspunkten wird die Steuereinheit 205 das Luftdrucksignal für die Zeitdauer intermittierend überwachen. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 205 das Luftdrucksignal für eine bestimmte Zeitdauer (z. B. 500 Millisekunden) verarbeiten, das Verarbeiten des Luftdrucksignals für eine folgende Zeitdauer einstellen (z. B. 10 Sekunden) und beginnen, das Luftdrucksignal für eine weitere Zeitdauer (z. B. 500 Millisekunden) zu verarbeiten. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 den Luftdrucksensor 220 während Zeiträumen deaktivieren, in denen das Luftdrucksignal nicht verarbeitet wird, um Batterie-/Akkuleistung zu sparen.
Bisher basierte das Verarbeiten des Luftdrucksignals darauf, ob das Signal mindestens einen Impuls einschließt. Eine Spektralanalyse kann jedoch weiter helfen zu bestimmen, ob sich die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand durch den Benutzer befindet. Speziell dient die Steuereinheit 205 dazu, das Luftdrucksignal in den Frequenzbereich zu transformieren (oder umzuwandeln), wobei das Luftdrucksignal durch mehrere Frequenzkomponenten (oder Behälter) repräsentiert wird, die jeweils durch einen Energiepegel definiert sind, in dem diese spezielle Frequenzkomponente zu dem Luftdrucksignal beiträgt. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 bestimmen, dass sich die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand befindet, wenn ein Niederfrequenzbehälter einen höheren Energiepegel aufweist als mindestens manche der anderen Frequenzbehälter kombiniert. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 205 einen Energiepegel des Frequenzinhalts von jeder von den mehreren Frequenzkomponenten bestimmen. Die Steuereinheit 205 bestimmt, dass sich die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand befindet, nachdem sie erkannt hat, dass eine Niederfrequenzkomponente einen höheren Energiepegel aufweist als die Energiepegel der anderen Frequenzkomponenten. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Niederfrequenzbehälter einen Frequenzinhalt des Drucksignals bis zu einem Frequenzschwellenwert einschließen, der zwischen 1 Hz und 100 Hz liegt. In manchen Gesichtspunkten kann der Niederfrequenzbehälter nur ein Abschnitt des Frequenzinhalts zwischen 1 Hz und 100 Hz einschließen (z. B. zwischen 1 Hz und 20 Hz). In einem bestimmten Gesichtspunkt soll der Niederfrequenzbehälter einen höheren Energiepegel aufweisen, wenn der Niederfrequenzbehälter mindestens 51 % des Gesamtenergiepegels aller Frequenzbehälter einschließt, die zu dem Luftdrucksignal beitragen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann diese Bestimmung auf einem Vergleich von einem oder mehreren Frequenzbehältern basieren, anstatt dass alle von ihnen kombiniert werden. In manchen Gesichtspunkten kann, anstatt in Hinblick auf den Gesamtenergiepegel aller Frequenzbehälter zu sein, der Niederfrequenzbehälter einen höheren Energiepegel aufweisen als irgendein anderer Frequenzbehälter.
Graph 410 ist ein Spektrogramm, das eine visuelle Darstellung eines Spektrums eines Energiepegels des Signals bei verschiedenen Frequenzbehältern ist, wenn sie mit der Zeit variieren. Der Graph 410 veranschaulicht die Energie zwischen den gleichen Zeitdauern t₁ bis t₂ und t₃ bis t₄ wie die Graphen 400 und 405. In jeder Zeitdauer zeigt er, dass es eine signifikante Menge der spektralen Energie unterhalb einer Frequenzschwellenwert λ_th gibt, dargestellt als dunklere Abschnitte des Graphen 410, im Vergleich zu dem Rest des Spektrogramms. Um zu bestimmen, ob sich die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand befindet, soll die Steuereinheit 205 bestimmen, wo die meiste Energiekonzentration in jedem der Frequenzbehälter ist. Speziell soll die Steuereinheit 205 erkennen, das ein Niderfrequenzbehälter einen höheren Energiepegel (oder mehr Energie) aufweist als Energieniveaus der anderen Frequenzbehälter über der Zeitdauer. In einem bestimmten Gesichtspunkt liegt der Frequenzbehälter unter einem Frequenzschwellenwert λ_th , der eine Frequenz zwischen. 1 Hz und 100 Hz sein kann, wie zuvor beschrieben.
In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 die Bestimmung, ob die hörbare Vorrichtung 200 in Verwendung ist, gemäß einer bestimmten Menge der spektralen Energie stützen, die innerhalb einer Zeitdauer erkannt wird, anstatt die Bestimmung zwischen der Zeitdauer t₁ bis t₂ vorzunehmen, was die spektrale Energie des Impulses 402 (und 407) einschließt. Um dies zu tun, kann die Steuereinheit 205 das erlangte Luftdrucksignal für eine Zeitdauer, z. B. eine Sekunde, fünf Sekunden, zehn Sekunden usw. verarbeiten, um zu bestimmen, ob sich die hörbare Einrichtung 200 in einem Nutzungszustand befindet. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann, wie später in 6 beschrieben, die Steuereinheit 205 beginnen, den Spektralinhalt zu überwachen, wenn eine Bestimmung erfolgte, dass der durch das Näherungssignal angegebene Abstand kleiner als ein Schwellenwertabstand ist. Bezugnehmend auf Graph 410 kann die Steuereinheit 205 bei einer Zeit vor t₁ beginnen, die spektrale Energie zu überwachen, und fortfahren, die spektrale Energie zu überwachen, bis sie einen Schwellenwert (z. B. λ_th ) für eine oder mehrere kleinere Zeitsegmente (z. B. Segmente von zehn Millisekunden) konsistent übersteigt. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 die Energie für die Gesamtheit der Zeitdauer überwachen. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Bestimmung vorgenommen werden, wenn der spektrale Inhalt den Schwellenwert in einem oder mehreren aufeinanderfolgenden Segmenten oder einem oder mehreren intermittierenden Segmenten (z. B. sind die Segmente von 10 Millisekunden alle 100 Millisekunden beabstandet) übersteigt.
Bezugnehmend auf 3 bestimmt der Prozess 300, ob es eine erkannte Änderung des Luftdrucks gibt, die anzeigt, dass die hörbare Vorrichtung 200 wahrscheinlich durch den Benutzer benutzt wird, wie beispielsweise in einem Nutzungszustand in dem Ohr des Benutzers und/oder auf (oder über) dem Ohr des Benutzers (bei Entscheidungsblock 315). Speziell kann die Steuereinheit diese Entscheidung zum Beispiel und wie zuvor beschrieben darauf stützen, ob mindestens ein Impuls in dem Luftdrucksignal erkannt wurde, ein Großteil der Schallenergie innerhalb des Luftdrucksignals unterhalb eines Frequenzschwellenwerts liegt und/oder ob der Luftdruck innerhalb des Ohrs des Benutzers oberhalb eines Schwellenwertes liegt. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Entscheidung auf mindestens einem der Graphen basieren, die in 4 veranschaulicht sind.
Wenn bestimmt wird, dass es eine erkannte Änderung in dem Luftdrucksignal gibt, die anzeigt, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Benutzung ist, aktiviert der Prozess 300 die hörbare Vorrichtung 200 durch Durchführen von mindestens einem von (1) Ausgeben eines Audiosignals durch den Lautsprecher 230, was bedeutet, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Benutzung ist, (2) Herstellen einer drahtlosen Verbindung (z. B. Paare) mit einer anderen elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer Medienwiedergabevorrichtung, um Daten auszutauschen (bei Block 320). Speziell wird die Steuereinheit als Reaktion auf das Bestimmen, dass der Benutzer versucht, die hörbare Vorrichtung zu verwenden, die hörbare Vorrichtung aus dem Energiesparmodus nehmen und die hörbare Vorrichtung aktivieren, indem verschiedene Verarbeitungsvorgänge, wie beispielsweise Vernetzungs- und/oder Audio-Rendering-Vorgänge wie zuvor beschrieben verwaltet werden. In einem bestimmten Gesichtspunkt wird, um das Audiosignal auszugeben, die Steuereinheit 205 das Audiosignal aus dem lokalen Speicher (z. B. Speicher innerhalb der Steuereinheit 205) abrufen. Während in manchen Gesichtspunkten die Steuereinheit 205 das Audiosignal über die Netzwerkschnittstelle 235 aus der Ferne abrufen wird. Wenn jedoch das Drucksignal nicht anzeigt, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Verwendung ist, zum Beispiel kein Impuls vorhanden ist, der Großteil der Schallenergie nicht unter dem Frequenzschwellenwert liegt und/oder der Luftdruck nicht oberhalb des Schwellenwertes liegt, endet der Prozess 300.
Manche Gesichtspunkte führen Variationen des Prozesses 300 durch. Die spezifischen Vorgänge des Verfahrens 300 müssen nicht in der exakten Reihenfolge durchgeführt werden, die gezeigt und beschrieben ist. Die spezifischen Vorgänge müssen nicht in einer fortlaufenden Serie von Vorgängen durchgeführt werden, und verschiedene spezifische Vorgänge können in verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt werden. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann, anstatt den Prozess 300 zu beenden, wenn bei Entscheidungsblock 315 bestimmt wird, dass keine Änderung des Luftdrucks erkannt wird, der Prozess 300 zu Block 310 zurückkehren, um fortzufahren, das erlangte Luftdrucksignal zu verarbeiten. In einem bestimmten Gesichtspunkt wird das Drucksignal verarbeitet, bis eine Änderung erkannt wird, oder es kann für eine bestimmte Menge von Zeit (z. B. zwei Sekunden) verarbeitet werden.
5 ist ein Flussdiagramm eines bestimmten Gesichtspunkts eines Prozesses 500 zum Aktivieren einer hörbaren Vorrichtung nach einer Bestimmung, dass sich die hörbare Vorrichtung gemäß Änderungen des Luftdrucks in einem Nutzungszustand befindet. In einem bestimmten Gesichtspunkt wird der Prozess 500 von einer der hörbaren Vorrichtungen 100, 200 durchgeführt, wie in 1 bis 2 beschrieben. Der Prozess 500 wird unter Bezugnahme auf 2 bis 3 beschrieben. Zum Beispiel können manche Vorgänge in Prozess 500, wie beispielsweise Blöcke 525 bis 540, die gleichen oder ähnliche Vorgänge 305 bis 320 sein, die jeweils in Prozess 300 von 3 beschrieben sind. In 5 beginnt der Prozess 500 mit dem Bestimmen, ob Bewegungsdaten von dem Bewegungssensor 210 empfangen werden, und wenn dies der Fall ist, ob sie über einen Schwellenwertpegel liegen (bei Entscheidungsblock 505). Speziell sendet der Bewegungssensor 210 Bewegungsdaten an die Steuereinheit 205, die dann bestimmt, ob sich die hörbare Vorrichtung 200 mit einer Geschwindigkeit bewegt, die über einer Schwellenwertgeschwindigkeit liegt.
In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 zusammen mit dieser Bestimmung auch bestimmen, ob die Geschwindigkeit für eine Zeitdauer (z. B. eine Sekunde, zwei Sekunden usw.) über diesem Schwellenwert bleibt. Wenn in diesem Fall die hörbare Vorrichtung 200 für die Zeitdauer über der Schwellenwertgeschwindigkeit bewegt wird, kann davon ausgegangen werden, dass die hörbare Vorrichtung 200 (z. B. von einem Tisch) durch den Benutzer aufgenommen wird, um die hörbare Vorrichtung 200 am Körper zu tragen. Wenn die Geschwindigkeit nicht für die Zeitdauer oberhalb der Schwellenwertgeschwindigkeit bleibt, fährt der Prozess 500 fort, Bewegungsdaten zu überwachen, und kehrt zum Entscheidungsblock 505 zurück. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann sich bei diesem Schritt die hörbare Vorrichtung 200 im Energiesparmodus befinden. In diesem Modus kann die Steuereinheit 205 weiterhin die Bewegungssensordaten überwachen, während andere Sensoren und/oder Vorgänge der hörbaren Vorrichtung 200 offline gehalten werden. Dies kann auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass der Bewegungssensor 210 weniger Leistung verbraucht als die anderen Sensoren.
Wenn jedoch die Steuereinheit 205 bestimmt, dass die Geschwindigkeit über der Schwellenwertgeschwindigkeit (und für mindestens die Zeitdauer) liegt, fährt der Prozess 500 damit fort, das Vorhandensein eines externen nahegelegenen Objekts zu erfassen und ein Näherungssignal zu produzieren, das den Abstand zwischen dem externen nahegelegenen Objekt und der hörbaren Vorrichtung 200 darstellt (bei Block 510). In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Näherungssensor 215 mehr Leistung aufnehmen als der Bewegungssensor 210. Daher kann der Näherungssensor 215 inaktiv (oder ausgeschaltet) bleiben, bis bestimmt wird, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Bewegung ist, wie in Block 505 beschrieben, um Leistung zu sparen.
Der Prozess 500 bestimmt, ob der Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung 200 und dem externen nahegelegenen Objekt niedriger als ein Schwellenwertabstand ist, sodass der Benutzer der hörbaren Vorrichtung 200 wahrscheinlich die hörbare Vorrichtung in, auf oder über das/die Ohr(en) setzt (am Entscheidungsblock 515). Speziell überwacht der Näherungssensor 215 das Näherungssignal von dem Näherungssensor 215, um zu erkennen, ob ein externes nahegelegenes Objekt nahe ist oder in der Nähe der hörbaren Vorrichtung 200 gelangt. Wie zuvor beschrieben, kann es sich bei dem Schwellenwertabstand um einen kleinen Abstand (z. B. ½ Zoll) handeln, da während der Verwendung die hörbare Vorrichtung 200 sehr nahe an einer Seite eines Kopfs eines Benutzers ist. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 diese Bestimmung basierend darauf vornehmen, ob der Abstand für eine Zeitdauer (z. B. eine Sekunde, zwei Sekunden usw.) innerhalb des Schwellenwertabstands gewesen ist. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205, anstatt zu bestimmen, ob der Abstand innerhalb eines Schwellenwertabstandes liegt, bestimmen, ob der Abstand unterhalb einer bestimmten Rate sinkt. Genauer gesagt, wenn der Benutzer versucht, die hörbare Vorrichtung 200 aufzusetzen, kann davon ausgegangen werden, dass der Benutzer dies auf eine gesteuerte Art und Weise tun möchte, um die hörbare Vorrichtung korrekt in (oder auf) dem/den Ohr(en) des Benutzers auszurichten. Wenn somit der Abstand innerhalb des Schwellenwerts liegt und/oder sich der Abstand unter einer bestimmten Rate ändert, kann angenommen werden, dass der Benutzer versucht, die hörbare Vorrichtung am Körper zu tragen.
Zurückkehrend zum Prozess 500 deaktiviert, wenn der Abstand nicht unter dem Schwellenwertabstand liegt, der Prozess 500 den Näherungssensor 215 und kehrt zu Entscheidungsblock 505 zurück (bei Block 520). Da das erkannte Objekt zu weit entfernt ist, wird angenommen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 nicht in/auf dem/den Ohr(en) des Benutzers anordnet. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Prozess 500 eine Zeitdauer, z. B. fünf Sekunden, warten, um der Steuereinheit 205 genug Zeit zu geben, um zu erkennen, ob der Benutzer versucht, die hörbare Vorrichtung 200 zu verwenden, bevor fortgefahren wird, die Entscheidung bei Entscheidungsblock 515 zu treffen. Somit wartet der Steuereinheit 205 die Zeitdauer und fährt fort, das Näherungssignal zu verarbeiten, um zu bestimmen, ob es unter dem Schwellenwert liegt. Wenn in einem bestimmten Gesichtspunkt das Näherungssignal anzeigt, dass es kein nahegelegendes externes Objekt gibt (z. B. ein Objekt zu weit entfernt für den Näherungssensor ist, um seinen Abstand von der hörbaren Vorrichtung 200 zu bestimmen), geht der Prozess 500 zu Block 520 über.
Als Reaktion darauf, dass der Abstand niedriger als der Schwellenwertabstand ist, aktiviert der Prozess 500 den Luftdrucksensor 220, um mit dem Erfassen des Luftdrucks zu beginnen, um ein Luftdrucksignal zu produzieren (bei Block 525). In manchen Gesichtspunkten wird der Drucksensor 220 aktiviert, sodass der Luftdrucksensor 220 den Luftdruck innerhalb des Ohrs des Benutzers (z. B. innerhalb des Gehörgangs oder innerhalb des Innenohrs) erfasst und ein Luftdrucksignal erzeugt. Wie zuvor beschrieben, können herkömmliche Ansätze eine Vorrichtung aktivieren, sobald der dem Näherungssignal zugeordnete Abstand unter einem Schwellenwert liegt. Dieser Ansatz ist jedoch anfällig für falsche Positive. Anstatt sich lediglich auf das Näherungsignal zu verlassen, ist das durch den Luftdrucksensor 220 produzierte Luftdrucksignal eine sekundäre Quelle der Bestätigung, dass die hörbare Vorrichtung 200 verwendet wird.
Der Prozess 500 verarbeitet das erlangte Luftdrucksignal, um Änderungen des Luftdrucks zu erkennen, die anzeigen, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 innerhalb des Ohrs des Benutzers einführt oder die hörbare Vorrichtung auf (oder über) dem Ohr des Benutzers platziert (bei Block 530). Der Prozess 500 bestimmt, ob es eine erkannte Änderung des Luftdrucks gibt, die anzeigt, dass die hörbare Vorrichtung 200 wahrscheinlich durch den Benutzer benutzt wird, wie beispielsweise in einem Nutzungszustand in dem Ohr des Benutzers und/oder auf dem Ohr des Benutzers (bei Entscheidungsblock 535). Wenn das Luftdrucksignal nicht mindestens einen Impuls einschließt, der Großteil der Schallenergie nicht unter dem Frequenzschwellenwert liegt und/oder der Luftdruck nicht über dem Schwellenwert liegt, kehrt der Prozess 500 zu Entscheidungsblock 515 zurück, um zu bestimmen, ob sich das externe nahegelegene Objekt noch innerhalb des Schwellenwertabstands befindet. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 beim Zurückkehren zum Entscheidungsblock 515 den Luftdrucksensor 220 deaktivieren, um Energie zu sparen. Wenn jedoch bestimmt wird, dass es eine erfasste Änderung in dem Luftdrucksignal gibt, die anzeigt, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Benutzung ist, aktiviert der Prozess 500 die hörbare Vorrichtung 200 durch Durchführen von mindestens einem von (1) Ausgeben eines Audiosignals durch den Lautsprecher 230, was bedeutet, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Benutzung ist, (2) Herstellen einer drahtlosen Verbindung (z. B. Paare) mit einer anderen elektronischen Vorrichtung, wie beispielsweise einer Medienwiedergabevorrichtung, um Daten auszutauschen (bei Block 540).
Wenn nun bestimmt worden ist, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung verwenden will, muss die Steuereinheit 205 Sensordaten überwachen, um zu erkennen, wenn der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 entfernt. Zum Beispiel kann der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 aufgesetzt haben, um einen Freisprech-Telefonanruf durchzuführen. Nach dem Telefonanruf kann der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 entfernen und sie in eine Tasche legen, wie in 1 gezeigt. Um dies zu tun, muss die Steuereinheit 205 das durch den Näherungssensor 215 produzierte Näherungssensorsignal (Daten) überwachen, um zu erkennen, ob es eine Änderung des Abstands zwischen dem externen Objekt, das in diesem Fall der Kopf des Benutzers wäre, und der hörbaren Vorrichtung 200 gegeben hat. Der Prozess 500 bestimmt, ob der Abstand zwischen dem externen nahegelegenen Objekt und der hörbaren Vorrichtung 200 noch innerhalb des Schwellenwertabstands liegt (bei Entscheidungsblock 545). Zum Beispiel, wie zuvor beschrieben, erlangt die Steuereinheit die durch den Näherungssensor 215 ausgegebenen Näherungssensordaten, die einen Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung und einem Objekt außerhalb der hörbaren Vorrichtung darstellen. Wenn der Abstand unter dem Schwellenwertabstand bleibt, bedeutet dies, dass die hörbare Vorrichtung 200 von dem Benutzer immer noch verwendet wird. In diesem Fall kehrt der Prozess 500 zu Block 540 zurück, um die hörbare Vorrichtung 200 aktiv zu halten.
Wenn jedoch bestimmt wird, dass der Abstand über dem Schwellenwertabstand liegt, deaktiviert der Prozess 500 die hörbare Vorrichtung 200, indem sie sie zurück in den Energiesparmodus versetzt (bei Block 550). Wenn speziell die hörbare Vorrichtung 200 mit einer anderen Vorrichtung gepaart ist, beendet die Steuereinheit 205 die drahtlose Verbindung mit der anderen Vorrichtung als Reaktion auf ein Erkennen, dass die hörbare Vorrichtung nicht mehr auf dem Ohr oder im Ohr ist, basierend auf der Bestimmung, dass der Abstand über dem Schwellenwertabstand liegt. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die hörbare Vorrichtung der anderen Vorrichtung anzeigen, dass sie in einen Energiesparmodus geht. Zum Beispiel kann die Steuereinheit 205 eine Nachricht an die andere Vorrichtung senden, die anzeigt, dass sie die Kommunikationsverbindung beendet und daher keine Daten mit der Vorrichtung austauscht. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann die Steuereinheit 205 einfach die Kommunikationsverbindung beenden, ohne die andere Vorrichtung zu informieren. In diesem Fall kann die andere Vorrichtung fortfahren, Daten zu übertragen, bis zu einem bestimmten Zeitraum, in dem keine Antwort von der hörbaren Vorrichtung 200 empfangen wird.
Manche Gesichtspunkte führen Variationen des Prozesses 500 durch. Die spezifischen Vorgänge des Prozesses 500 werden möglicherweise nicht in der exakten Reihenfolge durchgeführt werden, die gezeigt und beschrieben ist. Die spezifischen Vorgänge müssen nicht in einer fortlaufenden Serie von Vorgängen durchgeführt werden, und verschiedene spezifische Vorgänge können in verschiedenen Gesichtspunkten durchgeführt werden. In einem bestimmten Gesichtspunkt können die Sensoren, anstatt den Näherungssensor 215 und/oder den Luftdrucksensor 220 in den Blöcken 510 bzw. 525 zu aktivieren, bereits aktiviert sein und Sensordaten produzieren. Somit kann bei diesen Blöcken der Prozess 500 die Signale bereits durch diese Sensoren produziert erlangen und mit dem Verarbeiten der Signale beginnen. In manchen Gesichtspunkten kann sich der Prozess 500 einzig auf das Luftdrucksignal stützen, das durch den Luftdrucksensor 220 produziert wird, um zu bestimmen, ob die hörbare Vorrichtung in Verwendung ist, wie in 3 beschrieben. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann der Luftdrucksensor 220 aktiv bleiben, um ständig ein Luftdrucksignal zu produzieren, oder der Luftdrucksensor 220 kann Luftdruck intermittierend erfassen (z. B. für 500 Millisekunden, alle 2 Sekunden, wie zuvor beschrieben). Somit können die Vorgänge 505 bis 520 aus dem Prozess 500 vollständig weggelassen werden.
6 zeigt ein Diagramm 600, das eine visuelle Beziehung zwischen Sensordaten und einem derzeitigen Zustand der hörbaren Vorrichtung 200 veranschaulicht. Diese Figur veranschaulicht, wie der Luftdrucksensor 220 ein höheres Maß an Vertrauen bereitstellt, dass die hörbare Vorrichtung 200 in Verwendung ist, indem sie eine sekundäre Bestätigungsquelle zu der des Näherungssensors 215 ist. Das Diagramm 600 schließt vier Graphen ein, jeder Graph in Bezug auf die Zeit. Der erste Graph 605 ist der aktive Status (z. B. entweder deaktiviert oder aktiviert) der hörbaren Vorrichtung 200. Der zweite Graph 610 veranschaulicht einen Befehl „wahrer Zustand“ der hörbaren Vorrichtung 200. In einem bestimmten Gesichtspunkt ist der wahre Zustand als einer von zwei Zuständen definiert: 1) „vom Ohr entfernt“, in dem die hörbare Vorrichtung 200 nicht durch den Benutzer am Körper getragen wird, und 2) „im/auf dem Ohr“, in dem die hörbare Vorrichtung 200 in einem Nutzungszustand in das Ohr des Benutzers eingeführt und/oder auf (oder über) dem Ohr des Benutzers ist. Der dritte Graph 615 ist von dem Näherungssensorsignal, das durch den Näherungssensor 215 produziert wird; und der vierte Graph 620 ist das Luftdrucksignal, das durch den Luftdrucksensor 220 produziert wird.
In einem bestimmten Gesichtspunkt stellt der Luftdrucksensor 220 eine sekundäre Bestätigung bereit, dass die hörbare Vorrichtung in Verwendung ist, indem jegliche falschen Positive begrenzt werden, die andernfalls auftreten können, wenn die hörbare Vorrichtung 200 nur den Näherungssensor 215 zur Bestätigung verwenden würde. Das Folgende ist eine chronologische Erläuterung des Diagramms 600. Bei T₀ wird die hörbare Vorrichtung 200 nicht durch den Benutzer am Körper getragen und ist deaktiviert (z. B. in einem Energiesparmodus). Zu dieser Zeit ist der Näherungssensor 215 aktiv und produziert ein Näherungssensorsignal. In einem bestimmten Gesichtspunkt kann T₀ bei Block 510 des Prozesses 500 von 5 sein. Bei T₁ zeigt das Näherungssensorsignal in dem Graph 615 an, dass ein Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung 200 und einem nahegelegenen Objekt unter einem Distanzschwellenwert P_th liegt, was anzeigt, dass der Benutzer wahrscheinlich die hörbare Vorrichtung 200 anlegt. Als Reaktion verarbeitet die Steuereinheit 205 das Luftdrucksignal während eines Zeitfensters TW₁ . In einem bestimmten Gesichtspunkt kann dieses Zeitfenster eine vordefinierte Zeitdauer sein, z. B. ½ Sekunde, ¾ Sekunde, eine Sekunde, zwei Sekunden usw. In einem anderen Gesichtspunkt wird dieses Zeitfenster durch einen Maschinenlernalgorithmus gelernt basierend auf der Menge der Zeit, die es üblicherweise dauert, um die hörbar Vorrichtung 200 anzulegen. Während dieses Zeitfensters erkennt die Steuereinheit 205 jedoch keine Änderung des Luftdrucks innerhalb des Luftdrucksignals in dem Graphen 620. Zudem zeigt der Graph 615 während TW₁ an, dass das Näherungssensorsignal über den Abstandsschwellenwert angestiegen ist. Die Verringerung und plötzliche Zunahme des Näherungssensorsignals kann ein Ergebnis dessen sein, dass sich ein Objekt an der hörbaren Vorrichtung 200 vorbeibewegt, anstatt dass der Benutzer versucht, die Vorrichtung 200 am Körper zu tragen. Wenn sich somit die hörbare Vorrichtung 200 einzig auf das Näherungssensorsignal verlassen würde, kann sie zum Zeitpunkt T₁ aktiviert worden sein, wodurch ein falsches Positiv erzeugt wird.
Erneut fällt bei T₂ das Näherungssensorsignal in dem Graphen 615 unter den Schwellenwert, und als Reaktion beginnt die Steuereinheit 205, das Luftdrucksignal während eines zweiten Zeitfensters TW₂ zu überwachen. Im Gegensatz zu dem falschen Positiv bei T₁ legt zu diesem Zeitpunkt der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 an, um die Vorrichtung zu verwenden (z. B. in einem Freisprech-Telefonanruf). Dies kann aus der Tatsache offensichtlich werden, dass der Graph 615 des Näherungssensorsignals langsam auf einen minimalen Abstand abnimmt. Gleichzeitig (oder unmittelbar danach) beginnt die Steuereinheit 205, das Luftdrucksignal innerhalb TW₂ zu verarbeiten. Bei T₃ hat der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 angelegt (oder legt sie gerade an), und nun lautet der wahre Zustand der hörbaren Vorrichtung 200 „im/auf dem Ohr“, wie in Graph 610 gezeigt. Als ein Ergebnis erkennt die Steuereinheit 205 einen Impuls 625, der durch die Druckdifferenz verursacht wird, wenn die hörbare Vorrichtung 200 in/auf das Ohr des Anwenders gebracht wird. Sobald der Impuls 625 erkannt wird, gibt es einen hohen Grad an Vertrauen, dass sich die hörbare Vorrichtung 200 in/auf dem Ohr des Benutzers befindet. Daher geht der aktive Status der hörbaren Vorrichtung 200 in dem Graph 605 bei T₄ von deaktiviert (oder in dem Energiesparmodus) zu aktiviert über.
Zwischen T₃ und T₅ ist die herstellbare Vorrichtung 200 von dem Benutzer in Verwendung. Bei T₅ hat der Benutzer jedoch die Verwendung der hörbaren Vorrichtung 200 beendet und nimmt sie ab, wobei er ihren wahren Zustand in den „vom Ohr entfernt“-Zustand ändert. Wenn die Vorrichtung 200 abgenommen wird, beginnt der durch das Näherungssensorsignal angezeigte Abstand anzusteigen, was anzeigt, dass der Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung und dem Kopf des Benutzers zunimmt. Sobald dieser Abstand den Schwellenwertabstand bei T₆ übersteigt, kann davon ausgegangen werden, dass der Benutzer die hörbare Vorrichtung 200 abnimmt. Als ein Ergebnis deaktiviert sich die hörbare Vorrichtung (oder schaltet in den Energiesparmodus zurück).
Wie zuvor erklärt, kann ein Gesichtspunkt der Erfindung ein nicht transitorisches maschinenlesbares Medium (wie beispielsweise ein mikroelektronischer Speicher) sein, auf dem Anweisungen gespeichert sind, die eine oder mehrere Datenverarbeitungskomponenten (hier generisch als ein Prozessor bezeichnet) programmieren, um die Netzwerkvorgänge, Signalverarbeitungsvorgänge, Audiosignalverarbeitungsvorgänge und Tonaufnahmevorgänge durchzuführen. In anderen Gesichtspunkten könnten manche dieser Vorgänge durch spezifische Hardwarekomponenten durchgeführt werden, die fest verdrahtete Logik enthalten. Diese Vorgänge könnten alternativ durch eine beliebige Kombination von programmierten Datenverarbeitungskomponenten und festen fest verdrahteten Schaltungskomponenten durchgeführt werden.
Auch wenn gewisse Gesichtspunkte beschrieben und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurden, sollte es sich verstehen, dass solche Gesichtspunkte für die breite Erfindung lediglich veranschaulichend und nicht einschränkend sind und dass die Erfindung nicht auf die spezifischen Konstruktionen und Anordnungen begrenzt ist, die gezeigt und beschrieben sind, da dem Fachmann verschiedene andere Modifikationen einfallen können. Die Beschreibung ist somit als veranschaulichend und nicht als beschränkend zu betrachten.
Es versteht sich, dass die Verwendung persönlich identifizierbarer Informationen Datenschutzvorschriften und Praktiken folgen sollte, von denen allgemein anerkannt wird, dass sie Industrie- oder Regierungsanforderungen zum Aufrechterhalten der Privatsphäre von Benutzern erfüllen oder überschreiten. Insbesondere sollten persönlich identifizierbare Informationsdaten so verwaltet und gehandhabt werden, dass Risiken eines unbeabsichtigten oder unautorisierten Zugangs oder einer unbeabsichtigten oder unautorisierten Benutzung minimiert werden, und die Art einer autorisierten Verwendung sollte den Benutzern klar angezeigt werden.
In manchen Gesichtspunkten kann dieser Offenbarung zum Beispiel die Sprache „mindestens eines von [Element A] und [Element B]“ einschließen. Diese Sprache kann sich auf eines oder mehrere der Elemente beziehen. Zum Beispiel kann sich „mindestens eines von A und B“ auf „A“, „B“ oder „A und B“ beziehen. Speziell kann sich „mindestens eines von A und B“ auf „mindestens eines von A und mindestens eines von B“ oder „mindestens von entweder A oder B“ beziehen. In manchen Gesichtspunkten kann diese Offenbarung zum Beispiel die Sprache „[Element A], [Element B] und/oder [Element C]“ einschließen Diese Sprache kann sich auf eines der Elemente oder jede Kombination davon beziehen. Zum Beispiel kann sich „A, B und/oder C“ auf „A“, „B“, „C“, „A und B“, „A und C, „B und C“ oder „A, B und C“ beziehen.

Claims

Durch einen Prozessor eines Ohrhörers durchgeführtes Verfahren zum Bestimmen eines derzeitigen Nutzungszustands des Ohrhörers, der einen Lautsprecher und einen Luftdrucksensor umfasst, wobei das Verfahren umfasst: Erlangen eines Drucksignals von dem Luftdrucksensor, der einen Luftdruck in der Nähe des Ohrhörers anzeigt, wobei der Luftdrucksensor das Drucksignal als Reaktion darauf produziert, dass der Ohrhörer in ein Ohr eines Benutzers eingeführt wird; Verarbeiten des erlangten Drucksignals, um zu bestimmen, dass der Ohrhörer in einem Nutzungszustand ist, und als Reaktion, Durchführen von mindestens einem von (1) Ausgeben eines Audiosignals durch den Lautsprecher, was bedeutet, dass der Ohrhörer in Verwendung ist, (2) Herstellen einer drahtlosen Verbindung mit einer Medienwiedergabevorrichtung, um Daten zwischen dem Ohrhörer und der Medienwiedergabevorrichtung auszutauschen, oder einer Kombination davon.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Ohrhörer ferner einen Näherungssensor umfasst, wobei das Verfahren ferner umfasst Bestimmen, unter Verwendung des Näherungssensors, dass ein Abstand zwischen dem Ohrhörer und einem Objekt außerhalb des Ohrhörers geringer ist als ein Schwellenwertabstand; und als Reaktion darauf, dass der Abstand geringer ist als der Schwellenwertabstand, Aktivieren des Luftdrucksensors, um zu beginnen, den Luftdruck in der Nähe des Ohrhörers zu erfassen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verarbeiten des erlangten Drucksignals, um zu bestimmen, dass der Ohrhörer im Nutzungszustand ist, ein Erkennen umfasst, dass das Drucksignal mindestens einen Impuls aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei mindestens ein Impuls innerhalb des Drucksignals über eine Zeitdauer mit einem Bereich von 50 Millisekunden bis 500 Millisekunden erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verarbeiten des erlangten Drucksignals ein Erzeugen eines Schalldruckpegelsignals (sound pressure level (SPL) signal) aus dem Drucksignal und ein Erfassen mindestens eines Impulses innerhalb der SPL Signals umfasst, wobei der Impuls einen SPL-Schwellenwert übersteigt, der zwischen 20 dB und 50 dB liegt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bestimmen, dass der Ohrhörer im Nutzungszustand ist, umfasst: Umwandeln des Drucksignals in eine Vielzahl von Frequenzkomponenten, die jeweils einen Frequenzinhalt von dem Drucksignal aufweisen; Bestimmen eines Energiepegels des Frequenzinhalts für jede der Vielzahl von Frequenzkomponenten; Erkennen, dass eine Niederfrequenzkomponente der Vielzahl von Frequenzkomponenten einen höheren Energiepegel aufweist als Energiepegel der anderen der Vielzahl von Frequenzkomponenten.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Niederfrequenzkomponente einen Frequenzinhalt des Drucksignals bis zu einem Frequenzschwellenwert aufweist, der zwischen 1 und 100 Hz liegt.
Hörbare Vorrichtung, umfassend ein Gehäuse; einen Prozessor; einen Lautsprecher; einen Luftdrucksensor, wobei der Lautsprecher und den Luftdrucksensor in das Gehäuse integriert sind; und Speicher, in dem Anweisungen gespeichert sind, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, die hörbare Vorrichtung veranlassen, ein Drucksignal von dem Luftdrucksensor zu erlangen, der einen Luftdruck in der Nähe des hörbaren Vorrichtung anzeigt, wobei der Luftdrucksensor das Drucksignal als Reaktion darauf produziert, dass die hörbare Vorrichtung in ein Ohr eines Benutzers eingeführt oder dagegen platziert wird; das erlangte Drucksignals zu verarbeiten, um zu bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand gegen das Ohr oder innerhalb des Ohrs des Benutzers ist, und als Reaktion, Durchführen von mindestens einem von (1) Ausgeben eines Audiosignals durch den Lautsprecher, was für den Benutzer bedeutet, dass der Ohrhörer in Verwendung ist, (2) Herstellen einer drahtlosen Verbindung mit einer Medienwiedergabevorrichtung, um Daten zwischen der hörbaren Vorrichtung und der Medienwiedergabevorrichtung auszutauschen, oder einer Kombination davon.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 8 umfasst ferner einen Näherungssensor, wobei der Speicher ferner Anweisungen speichert, die bei Ausführen durch den Prozessor die hörbare Vorrichtung veranlassen, unter Verwendung des Näherungssensors zu bestimmen, dass ein Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung und einem Objekt außerhalb der hörbaren Vorrichtung geringer als ein Schwellenwertabstand ist; und als Reaktion darauf, dass der Abstand geringer ist als der Schwellenwertabstand, den Luftdrucksensor zu aktivieren, um zu beginnen, den Luftdruck in der Nähe der hörbaren Vorrichtung zu erfassen.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen zum Verarbeiten des erlangten Drucksignals, um zu bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand ist, Anweisungen umfassen, um zu erkennen, dass das Drucksignal mindestens einen Impuls aufweist.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Impuls innerhalb des Drucksignals über eine Zeitdauer mit einem Bereich von 50 Millisekunden bis 500 Millisekunden erkannt wird.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Anweisungen zum Verarbeiten des Drucksignals Anweisungen umfassen, um ein Schalldruckpegelsignal (sound pressure level (SPL) signal) von dem Drucksignal zu erzeugen und mindestens einen Impuls innerhalb des SPL-Signals zu erkennen, wobei der Impuls einen SPL-Schwellenwert übersteigt, der zwischen 20 dB und 50 dB liegt.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Anweisungen zum Bestimmen, dass die hörbare Vorrichtung in einem Nutzungszustand ist, Anweisungen umfassen zum Umwandeln des Drucksignals in eine Vielzahl von Frequenzkomponenten, die jeweils einen Frequenzinhalt von dem Drucksignal aufweisen; Bestimmen eines Energiepegels des Frequenzinhalts für jede der Vielzahl von Frequenzkomponenten; Erkennen, dass eine Niederfrequenzkomponente der Vielzahl von Frequenzkomponenten einen höheren Energiepegel aufweist als Energiepegel der anderen der Vielzahl von Frequenzkomponenten.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei die Niederfrequenzkomponente einen Frequenzinhalt des Drucksignals bis zu einem Frequenzschwellenwert aufweist, der zwischen 1 und 100 Hz liegt.
Hörbare Vorrichtung, umfassend ein Gehäuse; einen Prozessor; einen Lautsprecher; einen Luftdrucksensor; einen Näherungssensor, wobei der Lautsprecher, der Luftdrucksensor und der Näherungssensor in das Gehäuse integriert sind; und Speicher, in dem Anweisungen gespeichert sind, die, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden, die hörbare Vorrichtung veranlassen, ein Drucksignal zu erlangen, das durch den Luftdrucksensor produziert wird, das einen Luftdruck in der Nähe der hörbaren Vorrichtung anzeigt; basierend auf dem Drucksignal zu erkennen, dass sich die hörbare Vorrichtung auf dem Ohr oder im Ohr befindet; als Reaktion auf das Erkennen, dass sich die hörbare Vorrichtung auf dem Ohr oder im Ohr befindet, Herstellen einer drahtlosen Verbindung mit einer Medienwiedergabevorrichtung zum Empfangen eines Audiosignals von der Medienwiedergabevorrichtung, um den Lautsprecher anzusteuern, um Schall zu produzieren; ein durch den Näherungssensor ausgegebenes Daten-Näherungssensorsignal zu erlangen, das einen Abstand zwischen der hörbaren Vorrichtung und einem Objekt außerhalb der hörbaren Vorrichtung darstellt; und zu erkennen, dass die hörbare Vorrichtung nicht mehr auf dem Ohr oder im Ohr ist, basierend auf einer Bestimmung, dass der Abstand über einem Schwellenwertabstand liegt, und als Reaktion, die drahtlose Verbindung mit der Medienwiedergabevorrichtung zu beenden.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Speicher ferner Anweisungen speichert, die bei Ausführen durch den Prozessor die hörbare Vorrichtung veranlassen, unter Verwendung des Näherungssensors zu bestimmen, dass der Abstand geringer ist als der Schwellenwertabstand, und als Reaktion, den Luftdrucksensor zu aktivieren, um das Drucksignal zu produzieren.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Luftdrucksensor das Drucksignal erzeugt, während der Lautsprecher nicht durch ein Audiosignal angesteuert wird, um Schall zu erzeugen.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Anweisungen zum Erkennen, dass die hörbare Vorrichtung basierend auf dem Drucksignal auf dem Ohr oder im Ohr ist, Anweisungen umfasst, um um das Drucksignal zu verarbeiten, um innerhalb einer Zeitdauer mit einem Bereich von 50 Millisekunden bis 500 Millisekunden mindestens einen Impuls zu erkennen.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Anweisungen zum Erkennen, dass die hörbare Vorrichtung basierend auf dem Drucksignal auf dem Ohr oder im Ohr ist, Anweisungen umfassen zum Umwandeln des Drucksignals in eine Vielzahl von Frequenzkomponenten, die jeweils einen Frequenzinhalt von dem Drucksignal aufweisen; Bestimmen eines Energiepegels des Frequenzinhalts für jede der Vielzahl von Frequenzkomponenten; und Bestimmen, dass eine Niederfrequenzkomponente der Vielzahl von Frequenzkomponenten einen höheren Energiepegel aufweist als Energiepegel der anderen der Vielzahl von Frequenzkomponenten.
Hörbare Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Niederfrequenzkomponente einen Frequenzinhalt des Drucksignals bis zu einem Frequenzschwellenwert aufweist, der zwischen 1 und 100 Hz liegt.