DE112015005272T5 - Vorrichtung und verfahren zum erfassen des entfernens und anbringens eines ohrhörers - Google Patents
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Abstract
Wenigstens ein elektrischer Wert für eine Vielzahl von Frequenzen wird über einen Frequenzbereich gemessen. Eine Impedanz wird basierend auf dem wenigstens einen elektrischen Wert für jede aus der Vielzahl von Frequenzen in dem Frequenzbereich berechnet, wobei das Berechnen eine Vielzahl von Impedanzen erzeugt. Eine maximale Impedanz aus der Vielzahl von Impedanzen und eine mit der maximalen Impedanz assoziierte Frequenz werden bestimmt. Die Frequenz wird mit einem vorbestimmten Schwellwert verglichen und es wird basierend auf dem Vergleich bestimmt, ob ein Ohrhörer von dem Ohr eines Trägers entfernt wurde.
Description
- QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
- Dieses Patent beansprucht den Vorteil gemäß 35 U.S.C. §119(e) der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62083530 mit dem Titel „Apparatus and Method for detecting earphone Removal and Insertion”, die am 24. November 2014 eingereicht wurde und deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
- TECHNISCHES GEBIET
- Die vorliegende Anmeldung betrifft akustische Einrichtungen und insbesondere das Bestimmen, ob diese Einrichtungen am Ohr angebracht oder von diesem entfernt wurden.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Über die letzten Jahre hinweg wurden verschiedene Typen von akustischen Einrichtungen verwendet. Akustische Einrichtungen werden in Ohrhörern verwendet, die vollständig oder wenigstens teilweise in das Ohr eingesteckt werden. Ohrhörer können einen Lautsprecher enthalten, der Schallenergie für einen Hörer vorsieht. Zum Beispiel kann Musik für den Benutzer wiedergegeben werden. Außerdem können auch verschiedene andere elektronische Einrichtungen, wie etwa Anwendungsprozessoren, in einem Ohrhörer enthalten oder mit diesem verbunden sein.
- Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn man bestimmen kann, ob ein Ohrhörer von dem Ohr entfernt (oder in dieses eingesteckt) wurde. Zum Beispiel sollte Musik wiedergegeben werden, wenn der Ohrhörer eingesteckt ist, aber nicht wiedergegeben werden, wenn er entfernt wurde. Damit können die Einrichtungen effizienter betrieben werden und kann Strom gespart werden.
- Bekannte Ansätze sind entweder nicht ganz zuverlässig bzw. korrekt bei der Bestimmung des Einsteckens/Entfernens oder sind zu kompliziert und/oder kostspielig für eine Implementierung. Die Probleme der bekannten Ansätze haben zu einer Unzufriedenheit der Benutzer geführt.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
- Um die Erfindung zu verdeutlichen, wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen,
-
1 ist ein Blockdiagramm, das ein System zeigt, das für das Bestimmen des Einsteckens und/oder Entfernens gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung konfiguriert ist. -
2 ist ein Flussdiagramm mit entsprechenden Kurven, das einen Ansatz für das Bestimmen des Entfernens und/oder Einsteckens eines Ohrhörers gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert. -
3 ist ein Kurvendiagramm, das die Verwendung von Toleranzen bei der Ohrhörer-Einsteckbestimmung gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. - Dem Fachmann sollte deutlich sein, dass die in den Figuren gezeigten Elemente der Verdeutlichung dienen. Es ist weiterhin zu beachten, dass bestimmte Aktionen und/oder Schritte in einer bestimmten Reihenfolge des Auftretens beschrieben oder gezeigt werden können, wobei dem Fachmann deutlich sein sollte, dass diese Reihenfolge nicht zwingend ist. Weiterhin sollte deutlich sein, dass die hier verwendeten Bezeichnungen die gewöhnlich in den entsprechenden Kontexten damit assoziierten Bedeutungen aufweisen, außer wenn hier eigens spezifische Bedeutungen definiert werden.
- AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
- Die vorliegenden Ansätze ermöglichen das Bestimmen, ob ein Ohrhörer von einem menschlichen Ohr entfernt (oder in dieses eingesteckt) wurde. Die Bestimmung der Anordnung des Ohrhörers wird automatisch vorgenommen, ohne dass hierfür eine Betätigung durch den Benutzer (Hörer) erforderlich ist. Außerdem verwendet die Bestimmung einfach verfügbare elektrische Parameter, die einfach an dem Ohrhörer erhalten werden können.
- Mit Bezug auf
1 wird im Folgenden ein Beispiel eines Systems100 beschrieben, das bestimmt, ob ein Ohrhörer von einem Ohr entfernt (oder in dieses eingesteckt) wurde. Unter einem Ohrhörer ist hier eine Vorrichtung zu verstehen, die in ein menschliches Ohr eingesteckt oder wenigstens teilweise eingesteckt wird. In einem anderen Beispiel wird der Ohrhörer über dem Ohr positioniert (erstreckt sich also nicht in den Ohrkanal). In allen Beispielen sieht der Ohrhörer Schallenergie für den Hörer vor. Das System100 umfasst einen Anwendungsprozessor102 , einen Codec104 , einen Klasse-D-Verstärker106 , einen ersten Widerstand108 , einen zweiten Widerstand110 , einen Lautsprecher111 (mit einem Lautsprecher-Vordervolumen112 ). Das System100 wird mit dem Ohr oder Kopf114 eines Hörers gekoppelt. - Der Anwendungsprozessor
102 kann verschiedene Anwendungen (wie z. B. das Wiedergeben von Musik) für den Hörer über den Codec104 und den Klasse-D-Verstärker106 vorsehen, die die digitalen Signale des Anwendungsprozessors102 zu analogen Signalen wandeln. In einigen Beispielen kann der Klasse-D-Verstärker106 mit dem Codec104 integriert sein. In anderen Beispielen kann der Verstärker eine andere Topologie wie etwa Klasse AB, Klasse H usw. aufweisen. - Der erste Widerstand
108 und der zweite Widerstand110 sehen einen Aufbau vor, in dem eine Strommessung erhalten und zu dem DSP116 gegeben wird. Der Lautsprecher111 (mit dem Lautsprecher-Vordervolumen112 ) präsentiert Signale von dem Anwendungsprozessor102 für den Hörer. Der Lautsprecher111 kann eine Einrichtung eines beliebigen Typs sein, die ein elektrisches Signal zu einer Schallenergie wandelt und die Schallenergie für einen Hörer präsentiert. In einem Beispiel kann der Lautsprecher ein Lautsprecher des Ankertyps sein. In einem anderen Beispiel kann er ein dynamischer Lautsprecher sein. Die für den Hörer zu präsentierende Schallenergie wird in dem Lautsprecher-Vordervolumen112 erzeugt. - Es ist zu beachten, dass ein Lautsprecher des Ankertyps eine Spule, ein Joch, Magnete und einen Anker enthält. Eine Erregung der Spule mit einem elektrischen Signal erzeugt einen sich ändernden Magnetfluss, der den Anker bewegt. Der Anker ist über eine Antriebsstange mit einer Membrane gekoppelt, wobei eine Bewegung des Ankers die Membrane in dem Vordervolumen
112 bewegt, um einen für den Hörer präsentierten Klang zu erzeugen. - Ein dynamischer Lautsprecher enthält eine Spule, eine Magnetschaltung, Magnete und einen Korb mit einer mechanisch mit der Spule verbundenen Membrane. Eine Erregung der Spule mit einem elektrischen Signal erzeugt einen sich ändernden Magnetfluss, der die Spule und die Membrane bewegt. Die Spule bewegt die Membrane und die Spule gemeinsam (ähnlich wie ein beweglicher Kolben), wodurch die Erzeugung eines Klangs veranlasst wird. Folglich erzeugt eine Bewegung der Membrane in dem Vordervolumen
112 einen Klangdruck, der für den Hörer präsentiert wird. - Der DSP
116 ist eine beliebige digitale Signalverarbeitungseinrichtung, die die empfangenen Signale nimmt und basierend auf einer Auswertung dieser Signale bestimmt, ob der Ohrhörer vom Ohr entfernt (oder in dieses eingesteckt) wurde. Wenn der Ohrhörer entfernt wurde, kann in einem Beispiel ein Pausesignal113 an den Anwendungsprozessor102 gesendet werden, damit der Anwendungsprozessor102 keine Schallenergie für den Hörer vorsieht. - In einem Beispiel des Betriebs des Systems
100 von1 werden Strom- und Spannungsmessungen zu dem DSP116 gegeben. Diese Messungen werden über die Widerstände108 und110 vorgenommen und umfassen Vs (über den Widerstand108 ) und Vr (über den Widerstand110 ). Die Messungen werden auch über einen breiten Frequenzbereich durchgeführt. - Ein Impedanzwert (Z) wird für jeden der gemessenen Spannungs- und Stromwerte (bei einer bestimmten Frequenz) berechnet. Dann wird eine maximale Impedanz (Zmax) aller über die Frequenzen gemessenen Impedanzwerte bestimmt. Aus der maximalen Impedanz wird eine mit der maximalen Impedanz assoziierte Frequenz (Fz) bestimmt, die der Systemresonanz entspricht. Eine vorbestimmte Resonanzfrequenz des Lautsprechers
111 mit einem offenen Vordervolumen112 ist bekannt (mit anderen Worten ist die natürliche Resonanz der Einrichtung bekannt). Außerdem ist eine vordefinierte Resonanzschwellwertfrequenz bekannt, die die Systemresonanz wiedergibt, wenn der Lautsprecher mit einem Hohlraum verbunden ist, der ausreichend groß ist, um als eine offene Bedingung betrachtet zu werden. Wenn die bestimmte Frequenz bei oder unter der vordefinierten Schwellwertfrequenz des Lautsprechers111 liegt, ist der Ohrhörer offen (von dem Ohr entfernt). Und wenn die bestimmte Frequenz über der vorbestimmten Schwellwertresonanzfrequenz des Lautsprechers111 liegt, ist der Ohrhörer geschlossen (in das Ohr eingesteckt oder an diesem angebracht). - Es kann auch eine Toleranz verwendet werden, um die Bestimmung dazu, ob sich der Ohrhörer an oder in dem Ohr befindet, vorzunehmen. Wie in
3 gezeigt, kann die Systemresonanzfrequenz fz mit vorbestimmten Frequenzen f0 und f1 verglichen werden. Es können Toleranzen für f0 (für eine offene Position) und f1 (für eine geschlossene Position) verwendet werden. Wenn zum Beispiel fz unter f0 fällt, wird der Ohrhörer als in der offenen Position bestimmt; und über f1 wird der Ohrhörer als in der geschlossenen Position bestimmt. - Basierend auf dieser Bestimmung können verschiedene Steuersignale gesendet werden. In einem Beispiel kann ein Pausesignal
113 an den Anwendungsprozessor102 gesendet werden, damit der Anwendungsprozessor102 keinen Schall für den Hörer präsentiert, wenn der Ohrhörer als in der offenen Position bestimmt wird. Es sind auch andere Befehle oder Modusänderungen möglich, wenn der Ohrhörer von dem Ohr entfernt oder an/in dem Ohr platziert wird. - Mit Bezug auf
2 wird im Folgenden ein Beispiel für das Bestimmen des Entfernens und/oder Einsteckens des Ohrhörers beschrieben. - In Schritt
202 werden Spannungen und Ströme230 über einen Frequenzbereich gemessen. Zum Beispiel können die Spannung und der Strom bei der Eingabe des Lautsprechers für eine Vielzahl von Frequenzen gemessen werden. In Schritt204 werden jeweils die Impedanzen232 zum Beispiel unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes berechnet. - In Schritt
206 wird die maximale Impedanz234 berechnet. Dies kann zum Beispiel bewerkstelligt werden, indem alle Impedanzwerte aus dem Schritt204 verglichen werden und der maximale Wert genommen wird. - In Schritt
208 wird die mit der maximalen Impedanz assoziierte Frequenz236 bestimmt. Zum Beispiel kann eine Reaktionskurve des Systems bekannt sein und kann der Punkt auf der Reaktionskurve bestimmt werden. Sobald dieser Punkt bestimmt wurde, kann die assoziierte Frequenz bestimmt werden, indem die Frequenz (auf der y-Achse) der Kurve untersucht wird. - In Schritt
210 wird bestimmt, ob die in Schritt208 bestimmte Frequenz über oder unter einem vorbestimmten Schwellwert liegt. Wenn die bestimmte Frequenz fz bei oder unter der vorbestimmten Resonanzfrequenz des Lautsprechers liegt, ist der Ohrhörer offen (von dem Ohr entfernt). Und wenn die bestimmte Frequenz über der vorbestimmten Resonanzfrequenz des Lautsprechers liegt, ist der Ohrhörer geschlossen (in dem Ohr eingesteckt oder an dem Ohr platziert). Wie weiter oben erläutert, können Toleranzen mit dem Vornehmen dieser Bestimmungen assoziiert sein. - Wie weiter oben genannt, können basierend auf dieser Bestimmung verschiedene Steuersignale gesendet werden. In einem Beispiel kann ein Pausesignal an einen Anwendungsprozessor gesendet werden, damit der Anwendungsprozessor keinen Klang für den Hörer vorsieht, wenn der Ohrhörer als in der offenen Position bestimmt wird. Es sind jedoch auch andere Aktionen möglich.
- Vorstehend wurden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung einschließlich einer besten den Erfindern bekannten Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die hier beschriebenen Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind und diese in keiner Weise einschränken.
Claims (12)
- Verfahren zum Bestimmen, ob ein Ohrhörer-Vordervolumen geschlossen ist und sich an dem Ohr eines Trägers befindet, umfassend: Messen wenigstens eines elektrischen Werts für eine Vielzahl von Frequenzen über einen Frequenzbereich, Berechnen einer Impedanz basierend auf dem wenigstens einen elektrischen Wert für jede aus der Vielzahl von Frequenzen in dem Frequenzbereich, wobei das Berechnen eine Vielzahl von Impedanzen erzeugt, Bestimmen einer maximalen Impedanz aus der Vielzahl von Impedanzen und einer mit der maximalen Impedanz assoziierten Frequenz, Vergleichen der Frequenz mit einem vorbestimmten Schwellwert und Bestimmen, basierend auf dem Vergleich, ob ein Ohrhörer-Vordervolumen geschlossen ist oder nicht und ob der Ohrhörer von dem Ohr eines Trägers entfernt wurde.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine elektrische Wert wenigstens eine Strommessung umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin das Senden eines Signals an einen Prozessor, wenn ein Entfernen erfasst wird, umfasst.
- Verfahren nach Anspruch 1, wobei der wenigstens eine elektrische Parameter ein Strom ist und der Strom an dem Eingang eines Lautsprechers gemessen wird.
- Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Lautsprecher ein dynamischer Lautsprecher ist.
- Vorrichtung zum Bestimmen, ob ein Ohrhörer von dem Ohr eines Trägers entfernt wurde, umfassend: eine Messeinrichtung, die konfiguriert ist zum Messen wenigstens eines elektrischen Werts für eine Vielzahl von Frequenzen über einen Frequenzbereich, und eine Verarbeitungseinrichtung, die mit der Messeinrichtung gekoppelt ist, wobei die Verarbeitungseinrichtung konfiguriert ist zum Berechnen einer Impedanz basierend auf dem wenigstens einen elektrischen Wert für jede aus der Vielzahl von Frequenzen in dem Frequenzbereich, wobei das Berechnen eine Vielzahl von Impedanzen erzeugt, wobei die Verarbeitungseinrichtung weiterhin konfiguriert ist zum Bestimmen einer maximalen Impedanz aus der Vielzahl von Impedanzen und einer mit der maximalen Impedanz assoziierten Frequenz, und wobei die Verarbeitungseinrichtung weiterhin konfiguriert ist zum Vergleichen der Frequenz mit einem vorbestimmten Schwellwert und zum Bestimmen, basierend auf dem Vergleich, ob ein Ohrhörer von dem Ohr eines Trägers entfernt wurde.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Messeinrichtung wenigstens einen Widerstand umfasst.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Messeinrichtung elektrische Signale von einem Verstärker empfängt.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der wenigstens eine elektrische Wert wenigstens eine Strommessung umfasst.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Verarbeitungseinrichtung ein Pausesignal an einen Prozessor sendet, wenn ein Entfernen erfasst wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der wenigstens eine elektrische Parameter ein Strom ist und der Strom durch die Messeinrichtung am Eingang eines Lautsprechers gemessen wird.
- Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei der Lautsprecher ein dynamischer Lautsprecher ist.
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