DE102021204939A1 - Method and device for detecting the fit of headphones - Google Patents
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Abstract
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Verfahren zur Steuerung des Lautsprechers eines Kopfhörers sowie eine entsprechende Steuereinheit eines Kopfhörers beansprucht werden. Hierzu weist der Kopfhörer ein erstes Mittel auf, welches ein insbesondere akustisches Signal ausstrahlt. Weiterhin ist ein zweites Mittel vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, das ausgesendete insbesondere akustische Signal des ersten Mittels zu erfassen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Signal direkt oder als Reflektion erfasst wird. Zur Steuerung des Lautsprechers ist weiterhin vorgesehen, dass die Steuereinheit des Kopfhörers das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.The aim of the present invention is to claim a method for controlling the loudspeaker of a headphone and a corresponding control unit for a headphone. For this purpose, the headphones have a first means which emits an acoustic signal in particular. Furthermore, a second means is provided, which is set up to detect the transmitted, in particular acoustic, signal of the first means. It can be provided that the signal is detected directly or as a reflection. In order to control the loudspeaker, provision is also made for the headphone control unit to carry out the method according to the invention.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Lautsprechers eines Kopfhörers sowie eine entsprechende Steuereinheit und einen Kopfhörer.The invention relates to a method for controlling the loudspeaker of a headphone and a corresponding control unit and a headphone.
Stand der TechnikState of the art
Bei der Verwendung von Kopfhörern ist die Passgenauigkeit des Schallwandlers in oder an dem Ohr wesentlich für das Hörempfinden. Ein schlechtsitzender oder nicht ordnungsgemäß angepasster individueller Kopfhörer kann zudem in besonderen Frequenzbereichen Probleme bereiten, so dass sich beispielsweise Musik „fremd“ anhören kann oder Umgebungsgeräusche stören können.When using headphones, the accuracy of fit of the sound transducer in or on the ear is essential for hearing perception. Poorly fitting or improperly adjusted individual headphones can also cause problems in certain frequency ranges, so that music can sound “foreign” or ambient noise can be disruptive, for example.
Aus der
Aus der Schrift
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die akustischen Verhältnisses des Sitzes des Kopfhörers und somit seine individuelle Passgenauigkeit zu erfassen, um daraus Ansteuerungen oder Regelungen für den Kopfhörer abzuleiten.The object of the invention is to detect the acoustic relationship of the seat of the headphone and thus its individual accuracy of fit in order to derive controls or regulations for the headphone from this.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Mit der vorliegenden Erfindung soll ein Verfahren zur Steuerung des Lautsprechers eines Kopfhörers sowie eine entsprechende Steuereinheit eines Kopfhörers beansprucht werden. Hierzu weist der Kopfhörer ein erstes Mittel auf, welches ein insbesondere akustisches Signal ausstrahlt. Weiterhin ist ein zweites Mittel vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, das ausgesendete insbesondere akustische Signal des ersten Mittels zu erfassen. Dabei kann vorgesehen sein, dass das Signal direkt oder als Reflektion erfasst wird. Zur Steuerung des Lautsprechers ist weiterhin vorgesehen, dass die Steuereinheit des Kopfhörers das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.The aim of the present invention is to claim a method for controlling the loudspeaker of a headphone and a corresponding control unit for a headphone. For this purpose, the headphones have a first means which emits an acoustic signal in particular. Furthermore, a second means is provided, which is set up to detect the transmitted, in particular acoustic, signal of the first means. It can be provided that the signal is detected directly or as a reflection. In order to control the loudspeaker, it is also provided that the control unit of the headphone carries out the method according to the invention.
Der Kern der Erfindung besteht darin, dass das erste Mittel derart angesteuert wird, dass es zumindest ein erstes Testsignal in Form eines insbesondere akustischen Signals aussendet. Das so ausgesandte Signal wird anschließend von dem zweiten Mittel erfasst. Dabei kann vorgesehen sein, dass das zweite Mittel das Signal direkt erfasst. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das zweite Mittel die Reflektion des ausgesandten Mittels zum Beispiel von den Wänden des Gehörgangs, erfasst. Die nachfolgende Ansteuerung oder Regelung des Lautsprechers des Kopfhörers erfolgt anschließend in Abhängigkeit eines Vergleichs des ausgesandten Signals mit dem erfassten Signal. Mit dem so durchgeführten Vergleich lassen sich Rückschlüsse auf die Positionierung des Kopfhörers auf oder in dem Ohr des Trägers ableiten. Dabei kann eine permanente Steuerung des Lautsprechers, eine initiale Ansteuerung oder auch eine zeitlich begrenzte Ansteuerung oder Regelung vorgesehen sein.The essence of the invention is that the first means is controlled in such a way that it emits at least a first test signal in the form of an acoustic signal in particular. The signal sent out in this way is then detected by the second means. It can be provided that the second means detects the signal directly. Alternatively, it can be provided that the second means detects the reflection of the emitted means, for example from the walls of the auditory canal. The subsequent control or regulation of the loudspeaker of the headphones then takes place depending on a comparison of the emitted signal with the detected signal. With the comparison carried out in this way, conclusions can be drawn about the positioning of the headphones on or in the ear of the wearer. A permanent control of the loudspeaker, an initial control or also a time-limited control or regulation can be provided.
Die Anordnung des ersten Mittels ist dabei bevorzugt derart vorgesehen, dass das Signal in den Gehörgang des Trägers des Kopfhörers ausgesandt wird. Weiterhin ist vorgesehen, dass das zweite Mittel ebenfalls so angeordnet ist, dass es das in den Gehörgang ausgesandte Signal erfassen kann, zum Beispiel, indem das zweite Mittel ebenfalls zum Gehörgang ausgerichtet ist und so das Original ausgesandte Signal oder dessen Reflektion erfassen kann. The arrangement of the first means is preferably provided in such a way that the signal is emitted into the ear canal of the headphone wearer. Furthermore, it is provided that the second means is also arranged in such a way that it can detect the signal sent into the auditory canal, for example by the second means also being aligned with the auditory canal and thus being able to detect the originally sent signal or its reflection.
Der Vorteil einer derartigen Ausgestaltung liegt darin, dass die tatsächlichen Verhältnisse im Umfeld des Kopfhörers und insbesondere der Passgenauigkeit auf oder in dem Ohr des Trägers des Kopfhörers erfasst werden kann, um daraus die Ansteuerung des Lautsprechers abzuleiten.The advantage of such a configuration is that the actual conditions in the area surrounding the headphones and in particular the accuracy of fit on or in the ear of the headphone wearer can be detected in order to derive the activation of the loudspeaker therefrom.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Signale des ersten Mittels in regelmäßigen zeitlichen Abständen ausgesandt werden, um eine Veränderung der Position des Kopfhörers auf oder in wenigstens einem der Ohren zu erkennen. Alternativ kann das Signal auch in Abhängigkeit bestimmter Gegebenheiten oder Anlässe ausgesandt werden. So kann beispielsweise die Bewegung des Kopfhörers über einen Beschleunigungssensor erfasst werden, um beispielweise das Auf- oder Absetzen des Kopfhörers zu erkennen. Alternativ kann mit Hilfe von Klopfstimuli (z. B. Doppeltipp) durch die Finger und deren Erfassung über das zweite Mittel und/oder einen Beschleunigungssensor eine Steuerung des Betriebs bzw. (De)Aktivierung des Kopfhörers durch den Nutzer erfolgen. Weiterhin kann die Anforderung zum Betrieb des Kopfhörers sowie eine eigene Initiierung die Grundlage für den Start des erfindungsgemäßen Verfahrens liefern.In a development of the invention, it is provided that the signals of the first means are sent out at regular time intervals in order to detect a change in the position of the headphones on or in at least one of the ears. Alternatively, the signal can also be sent depending on certain circumstances or occasions. For example, the movement of the headphones can be detected via an acceleration sensor, for example to detect when the headphones are put on or taken off. Alternatively, the operation or (de)activation of the headphones can be controlled by the user with the help of tapping stimuli (e.g. double-tap) by the fingers and their detection via the second means and/or an acceleration sensor. Furthermore, the requirement to operate the headphones and a separate initiation can provide the basis for starting the method according to the invention.
Um die Positionierung des Lautsprechers am oder im Ohr zu erkennen, kann vorgesehen sein, dass mittels des Vergleiches die absolute Größe der ausgesandten (Schall-)Signale miteinander verglichen werden, insbesondere deren zeitliches Verhalten oder deren zeitlicher Versatz. Zusätzlich oder alternativ kann auch die zeitliche Dämpfung, die zeitliche Verzögerung oder die Veränderung zwischen dem ausgesendeten und dem empfangenen oder erfassten Signal in dem Vergleich berücksichtigt werden. Optional kann auch ein Signal bestehend aus einer Reihe von verschiedenen Frequenzen ausgestrahlt werden, um aus dem unterschiedlichen Reflektionsmustern oder Dämpfungsverhalten der verschiedenen Frequenzbereiche die Positionierung des auf dem Ohr aufliegenden oder im Ohr eingesetzten Kopfhörers abzuleiten.In order to recognize the positioning of the loudspeaker on or in the ear, it can be provided that the absolute size of the emitted (sound) signals are compared with each other by means of the comparison are equalized, in particular their behavior over time or their time offset. Additionally or alternatively, the temporal attenuation, the temporal delay or the change between the transmitted and the received or detected signal can also be taken into account in the comparison. Optionally, a signal consisting of a number of different frequencies can also be emitted in order to derive the positioning of the headphones placed on the ear or used in the ear from the different reflection patterns or damping behavior of the different frequency ranges.
Indem durch den Vergleich der ausgesandten und der erfassten Signale eine Positionierung des Kopfhörers auf oder in dem Ohr erkannt wird, kann der Lautsprecher gezielt angesteuert oder geregelt werden, um beispielsweise eine ungenaue Positionierung auszugleichen und so eine gleichbleibende Klangqualität zu erreichen. Hierbei kann beispielsweise vorgesehen sein, die Frequenzsignatur des zugeordneten Verstärkers anzupassen, indem insbesondere einzelne Frequenzbereiche lauter oder leiser ausgestrahlt werden. Generell kann so eine Frequenzbalancierung durchgeführt werden, die das Hörempfinden nutzerspezifisch unterstützt.By comparing the transmitted and detected signals, a positioning of the headphones on or in the ear is detected, the loudspeaker can be controlled or regulated in a targeted manner, for example to compensate for imprecise positioning and thus achieve consistent sound quality. In this case, it can be provided, for example, that the frequency signature of the assigned amplifier is adapted, in particular by individual frequency ranges being emitted louder or quieter. In general, frequency balancing can be carried out in this way, which supports the hearing perception in a user-specific manner.
Durch eine individuelle Reflektion des ausgesandten Signals an der jeweiligen Morphologie der Ohrmuschel oder des Gehörgangs des Trägers des Kopfhörers kann mittels des Vergleichs ein einzigartiges Reflexionsmuster erkannt und zugeordnet werden. Durch eine derartige Erkennung kann die Ansteuerung oder Regelung des Lautsprechers individuell an den Träger oder Nutzer des Kopfhörers angepasst werden. Hierbei kann auch eine Anpassung an eine abgespeicherte bevorzugte Frequenzsignatur des Trägers erfolgen.A unique reflection pattern can be recognized and assigned by means of the comparison through an individual reflection of the transmitted signal on the respective morphology of the auricle or the auditory canal of the wearer of the headphones. Such a detection allows the activation or regulation of the loudspeaker to be individually adapted to the wearer or user of the headphones. In this case, an adaptation to a stored preferred frequency signature of the carrier can also take place.
In einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann durch den Vergleich erkannt werden, ob der Kopfhörer tatsächlich getragen wird, indem zum Beispiel kein oder nur ein sehr schwaches Signal durch das zweite Mittel erfasst wird. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die Ansteuerung des Lautsprechers unterbrochen oder zumindest in seiner Leistung reduziert wird, um Energie zu sparen.In a particular embodiment of the invention, the comparison can be used to identify whether the headphones are actually being worn, for example by detecting no signal or only a very weak signal by the second means. In this case it can be provided that the activation of the loudspeaker is interrupted or at least its power is reduced in order to save energy.
Der Kopfhörer kann derart ausgestattet sein, dass das erste Mittel einen separaten Schallwandler darstellt. Optional kann vorgesehen sein, dass für das zweite Mittel ein zusätzliches Mikrofon vorgesehen ist. Alternativ kann jedoch vorgesehen sein, dass der im Kopfhörer bereits vorhandene Lautsprecher auch die Funktion des ersten und/oder zweiten Mittels übernimmt.The headphones can be equipped in such a way that the first means is a separate sound transducer. It can optionally be provided that an additional microphone is provided for the second means. Alternatively, however, it can be provided that the loudspeaker already present in the headphones also assumes the function of the first and/or second means.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das erste Mittel das Signal in einem für den Träger des Kopfhörers nicht hörbaren Bereich ausstrahlt, insbesondere als Ultraschall (>20kHz) oder Infraschall (<20Hz).In a further embodiment it is provided that the first means emits the signal in an inaudible range for the wearer of the headphones, in particular as ultrasound (>20 kHz) or infrasound (<20 Hz).
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further advantages result from the following description of exemplary embodiments and from the dependent patent claims.
Figurenlistecharacter list
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Die
1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Steuerung in Form eines Blockschaltbilds. Das entsprechende erfindungsgemäße Verfahren ist im Flussdiagramm der2 dargestellt.the1 shows schematically a control according to the invention in the form of a block diagram. The corresponding method according to the invention is in the flow chart2 shown.
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Zur Steuerung oder Regelung des Lautsprechers eines Kopfhörers ist üblicherweise eine Steuereinheit 100 vorgesehen, wie sie in der
In einer Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Steuereinheit 100 die Signale eines Beschleunigungssensors 130 erfasst, um die Bewegung des Kopfhörers zu detektieren. Weiterhin kann die Steuereinheit 100 die Bedienung 140 des Kopfhörers erfassen, um eine beabsichtigte Nutzung zu erkennen. Die so erkannte Bewegung oder Benutzung kann dazu verwendet werden, um das Aussenden des Signals, den Vergleich und die Anpassung der Regelung zu starten oder zu beenden.In a further development of the invention it can be provided that the
Zur Umsetzung der Erfindung vergleicht die Steuereinheit 100 das ausgesendete Signal mit dem erfassten oder empfangenen Signal, um daraus die Positionierung des Kopfhörers auf oder im Ohr des Trägers des Kopfhörers abzuleiten. Hierbei können in einem zugeordneten Speicher 110 Vergleichsdaten oder eine Datenbank vorgesehen sein, um beispielsweis aus dem so erhaltenen Reflektionsmuster die Passgenauigkeit oder auch den individuellen Träger des Kopfhörers zu erkennen. Je nach erkannten Unterschieden zwischen ausgesandtem und erfasstem Signal kann anschließend der Lautsprecher 160 angesteuert werden, um entweder die Lautstärke und/oder die Frequenzen an die erkannte Positionierung anzupassen, wodurch die Reproduzierbarkeit des Hörempfindens und die Klangqualität nachhaltig verbessert werden kann. Optional kann auch eine Frequenzbalancierung oder eine Ansteuerung des Lautsprechers 160 an ein im Speicher hinterlegtes Benutzerprofil angepasst werden, wenn ein individueller Nutzer identifiziert worden ist. Bei dieser Anpassung kann es beispielsweise um eine unterschiedliche Lautstärkeregelung bei tiefen und/oder hohen Frequenzen handeln. Optional kann auch vorgesehen sein, dass dem Träger in Abhängigkeit des Vergleichs über eine entsprechenden Anzeige 170 Informationen zur Verfügung gestellt werden, mittels denen der Träger den Kopfhörer derart positionieren kann, dass das Hörempfinden verbessert wird.To implement the invention, the
In einer weiteren Anwendung kann vorgesehen sein, dass der Lautsprecher 160 durch die Steuereinheit 100 in Abhängigkeit der erkannten Bewegung erkennt, dass das ausgesendete Signal nicht reflektiert worden ist. In diesem Fall kann die Steuereinheit 100 davon ausgehen, dass der Kopfhörer abgesetzt worden ist, so dass der Lautsprecher 160 abgeschaltet oder zumindest in seiner Lautstärke reduziert werden kann, um Energie zu sparen.In a further application it can be provided that the
Ein mögliches Verfahren, welches in der Steuereinheit 100 ablaufen kann, ist im Flussdiagramm der
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- EP 2317771 B1 [0003]EP 2317771 B1 [0003]
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