CN109429132A - 耳机系统 - Google Patents

Abstract

本公开记载了一种耳机收听装置可包括至少一个扬声器，所述至少一个扬声器包括在听筒中并且被配置来播放来自第一音频源的第一音频内容。所述耳机装置可包括控制器和被配置来检测触发事件的至少一个传感器。所述控制器可被配置来响应于接收到来自所述传感器的所述触发事件，使得至少一个麦克风能够获取第二音频内容、消减所述第一音频内容的音量并且播放所述第二音频内容。

Description

耳机系统

技术领域

本文中公开的各实施方案总体上涉及一种耳机系统和方法。

背景技术

耳机通常由用户用来收听音频，通常是在用户正执行其他任务时，诸如做家务、旅行和锻炼。耳机通常可包括有源或无源噪声消除技术，所述有源或无源噪声消除技术被配置来减少不想要的外部声音并且允许用户更好地听到从耳机发出的音频。

发明内容

一种耳机收听装置可包括至少一个扬声器，所述至少一个扬声器包括在听筒中并且被配置来播放来自第一音频源的第一音频内容。耳机装置可包括被配置来检测触发事件的至少一个传感器，和控制器。控制器可被配置来响应于接收到来自传感器的触发事件，使得至少一个麦克风能够获取第二音频内容、消减第一音频内容的音量、可选地停止第一音频内容的播放并且播放第二音频内容。

一种耳机收听装置可包括：至少一个扬声器，所述至少一个扬声器包括在听筒中并且被配置来播放来自第一音频源的第一音频内容；至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置来检测包括用户与至少一个听筒的交互的触发事件；以及至少一个麦克风，所述至少一个麦克风被配置来检测环境噪声。耳机装置还可包括控制器，所述控制器被配置来响应于触发事件而基于麦克风检测到的环境噪声消减和/或停止第一音频内容的播放并且发起第二音频内容的播放。

附图说明

在所附权利要求书中特别指出了本公开的各实施方案。然而，通过结合附图参考以下具体实施方式，各种实施方案的其他特征将变得更加明显并且将得到最好的理解，在附图中：

图1示出了根据一个实施方案的耳机收听装置；

图2示出了根据一个实施方案的耳机收听装置的框图；

图3示出了根据一个实施方案的耳机收听装置的过程的框图；并且

图4示出了根据一个实施方案的耳机收听装置的过程流程。

具体实施方式

根据要求，本文中公开了本发明的详细实施方案；然而，应理解，所公开的实施方案仅示例性说明本发明，本发明可以不同和替代形式体现。附图不一定按比例绘制；一些特征可能会被放大或最小化以示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式实现本发明的代表性基础。

本文中描述的是耳机收听装置，所述耳机收听装置被编程为以正常模式或通话模式中的一者选择性地操作。在正常模式中，耳机可正常地操作，从而发出音频内容，通常是经由与移动装置的无线连接接收的音频内容。例如，用户可在锻炼时收听音乐。然而，通常用户希望暂停音频播放以收听其他可听声音，诸如人类语音声音。在一个示例情形中，用户可能正与他或她的教练一起在健身房锻炼。用户可能希望能够听到教练的命令，同时还能享受他或她的音乐。当用户佩戴着耳机时，无源或有源噪声消除可以防止外部噪声(诸如教练的语音)被用户听到。对于现有系统，通常用户可将耳机的听筒从他或她的耳朵上滑下以便听到教练的话。然而，当锻炼或执行其他任务时，这可能是麻烦、不舒服和不方便的。

本文中公开的耳机装置包括通话特征或模式，其允许人类语音声音选择性地通过耳机正在播放的音频内容。在通话模式中，原始音频内容暂停或音量减小，并且单独的麦克风拾取语音并且经由耳机中的扬声器发出这些语音。也就是说，不是从某人的耳朵上推动耳机以便听到附近人的话，而是耳机允许人的语音通过扬声器播放。由麦克风拾取的语音声音被处理和过滤，以向用户提供更好的收听体验。除了语音声音之外的声音也可通过扬声器，诸如音乐、汽笛等。因此，与现有系统不同，此双模式耳机系统允许用户听到外部噪声而无需从他或她的耳朵上物理移动耳机。

用户可通过发起触发事件来激活和停用通话模式。触发事件可包括任何数量的动作，并且在本文中详细讨论。在一个示例中，用户可轻击耳机的听筒上的按钮。在另一示例中，触发事件可包括用户说出的可听命令。触发事件可包括开关从“关”位置到“开”位置的移动。一旦耳机识别出触发事件，耳机即可消减当前音频播放、激活麦克风并且逐渐增大扬声器处语音音频的播放音量。因此，当音乐被消减到低水平或静音时，语音音频正斜升，为用户创建逐渐、无缝且平缓的转变。为了停用通话模式并且恢复正常的收听体验，用户可简单地再次发起触发事件。随后的触发事件将致使语音音频消减，并且从原始音频内容的可选暂停位置恢复和/或增大播放音量。

图1示出了耳机收听装置100，也称为“耳机100”。耳机100包括至少一个扬声器装置110或“扬声器110”。耳机100可接收来自音频装置(未示出)的音频信号，以在扬声器110处进行音频播放。音频装置可集成到耳机100中，并且还可以是单独的装置，所述单独的装置被配置来经由诸如电缆或电线的硬线连接以及经由诸如的无线连接来传输音频信号。音频装置可以是例如移动装置，诸如手机、平板计算机、或其他便携式音乐播放器、笔记本或膝上型计算机、个人计算机、可佩戴音乐播放装置、媒体服务器等。

在图1的示例中，耳机100包括两个听筒105，每个听筒105容纳扬声器装置110中的至少一个并且通过头部支撑件120或“支撑件120”互连。头部支撑件120可以是连接两个扬声器110的柔性或可调节件。头部支撑件120可沿用户的头部提供支撑，以帮助在收听期间保持耳机的位置。另外，头部支撑件120可以是可调节的，因为可改变支撑件120的长度以适合特定用户的头部。虽然本文中示出并公开了耳机100的头戴式版本，但是可实现其他形式的耳机，包括各种入耳式、绕耳式、真正无线入耳式、颈部佩戴式等耳机。

耳机100可包括至少一个麦克风145，所述至少一个麦克风被配置来接收声音或环境音频信号。这些环境音频信号(本文中也称为第二音频信号和第二音频内容)可包括环境噪声以及从用户到另一个人的可听声音和命令。麦克风145可接收来自用户的可听命令。麦克风145还可接收来自可能正与用户交谈的附近的人(例如朋友、教练等)的可听声音。

耳机100还可包括用户界面115，诸如开关或面板，所述用户界面被配置来接收来自用户的命令或反馈。界面115可包括指示耳机100的模式的LED 125，诸如连接模式、通话模式、电源模式(例如，开或关)等。

界面115可包括用于在通电和断电之间切换的开关120。开关120还可包括模式开关，所述模式开关被配置来在正常模式和通话模式之间切换。正常模式可包括用户收听由第一音频源提供的第一音频内容(诸如由耳机或移动装置提供的音频)的模式。通话模式可包括用户实时地或接近实时地收听包括周围和环境噪声的第二音频内容的模式。通话模式被配置来使得用户能够响应于触发事件(开关的移动是一种形式的触发)，收听附近的语音而不是第一音频内容。本文中更详细地讨论了通话模式。

音量控件130可被配置来从用户接收与扬声器110的音量水平有关的指令。此外，界面115和/或音量控件130可在与耳机100分开的装置处实现，诸如在蜂窝电话、平板计算机等处。在此示例中，耳机100可经由通过装置上的应用或其他软件促进的无线通信与远程装置通信。例如，用户的蜂窝电话上的应用可提供被配置来向耳机100提供命令的界面115。

耳机100可由可再充电或可更换的电池(未示出)供电。在可再充电电池的示例中，电池可经由可通过通用串行总线(USB)连接连接的外部电源再充电。耳机100还可通过AC有线电源(诸如标准壁装插座)充电。

图2示出了耳机装置100的框图。耳机100可包括被配置来促进用户的收听体验的控制器150。控制器150可与数据库165、麦克风145、用户界面115和扬声器110通信。控制器150还可与传感器140和无线收发器170通信。

控制器150可以是被配置来执行本文中描述的功能、过程和方法的通用或专用处理器。控制器150可接收来自包括数据库165、麦克风145、用户界面115、扬声器110、收发器170、移动装置等的各种部件的数据和信号。控制器150可向扬声器110提供关于音频内容的播放的指令并且可与移动装置对接。控制器150可对输入的音频信号执行各种信号处理方法和过程，以向用户提供增强的收听体验。

收发器170可能够接收来自诸如移动装置的远程装置的信号，并且向控制器150提供第一音频信号以通过扬声器110播放。可经由收发器170交换其他信息和数据，诸如用户设置、播放列表、设置等。可经由无线或有线连接来促进耳机100和远程装置之间的通信。可用于将媒体内容(诸如音乐)从移动装置流式传输到耳机100以进行播放。控制器150可包括对技术的音频解码能力。

麦克风145可包括多个麦克风145-1、145-2、145-3、145-n。每个麦克风145均可向控制器150提供第二音频信号。第二音频信号可包括环境噪声，所述环境噪声可由控制器150分析。控制器150可基于输入样本调整音频输出以提供更好的收听体验(例如，背景噪声降低或传入语音清晰度)以及定位传入声音的方向感知。

在一个示例中，第一麦克风145-1可被配置来向控制器150提供第一音频输入信号。此第一音频输入信号可包括不想要的背景噪声。控制器150可使用此第一音频输入信号用于某些噪声消除功能。

第二麦克风145-2和第三麦克风145-3也可包括在麦克风145中。与图1的麦克风145类似，第二麦克风145-2和第三麦克风145-3可布置在听筒105上。在一个示例中，每个听筒105可包括第二麦克风145-2和第三麦克风145-3中的一个。在另一示例中，可仅包括第二麦克风145-2和第三麦克风145-3中的一个。第二麦克风145-2和第三麦克风145-3可向控制器150提供第二音频输入信号。第二音频输入信号可包括可听噪声，诸如由人的语音产生的可听声音，例如，85-250Hz频率范围内的声音。控制器150可使用此第二音频输入用于某些语音通话特征。这些特征及其操作在本文中更详细地讨论。

数据库165可本地位于耳机100内，并且可包括各种均衡和信号处理属性，所述信号处理属性包括各种查找表、压缩、增益和滤波器设置等。这些属性可用于各个音频信号的有源噪声消除、信号处理等，以提供其更好的播放。

传感器140可包括被配置来检测由用户发起的触发事件的传感器。触发事件可包括用户动作、冲击或手势。在一个示例中，用户动作可包括手对耳机的轻击。在另一示例中，用户动作可包括点头。传感器140可检测这些不同的用户交互并且向控制器150提供触发事件的指示。

在一个示例中，传感器140可包括被配置来检测耳机100处的冲击的加速度传感器。例如，加速度传感器可检测用户对听筒105的轻击。在轻击听筒105时，加速度传感器可向控制器150发送指示轻击的加速度信号。

在另一示例中，传感器140可包括被配置来确定耳机100的角度或角度变化的陀螺仪。陀螺仪可被配置来检测用户何时摇头或点头。在点头时，陀螺仪可向控制器150发送指示角度变化或点头的陀螺仪信号。

传感器140还可包括被配置来检测用户交互或在那里的压力的触摸、触觉或压力传感器。触摸传感器可包括被配置来检测压力、热量、电阻等的触摸屏。在触摸触摸传感器时，触摸传感器可向控制器150发送指示用户接触的触摸信号。

传感器140还可包括被配置来拾取用户或其他人的音频命令的麦克风。麦克风可包括麦克风145，或者可以是不同且单独的麦克风。麦克风可拾取可听的语音声音(例如，频率在85-250Hz范围内)并且可向控制器150传输声音。控制器可通过命令或语调识别某些声音。例如，控制器150可识别用户的命令“进入通话模式”或“您好”，以及由另一个人说出的用户姓名。例如，这些短语可触发控制器150发起通话模式。

在另一示例中，控制器150可使用语音识别技术来识别用户的特定语音。例如，控制器150可识别通常与特定功能关联的人，例如用户在健身房的私人教练。在识别出私人教练的语音时，控制器150可随后发起通话模式。

这种语音命令和语音识别可以是可由用户定制的。例如，用户可设置可触发通话模式的特定单词。这些定制设置可经由app或基于web的认证系统在用户装置处实现。

如上所述，耳机100上的开关还可提供“开”位置和“关”位置。开关的移动可构成用于改变模式的目的的触发事件。

图3示出了控制器150发起、进入和离开通话模式的示例过程图。控制器150可包括过程300，所述过程被配置来激活和停用通话特征，从而允许耳机100以正常模式和通话模式中的一者操作。

在一个示例中，过程300可在框305处开始，其中耳机100可经由无线或有线连接与移动装置连接。在框310处，经由连接，耳机可通过扬声器110流式传输第一音频内容。如所解释的，第一音频内容可包括本地存储的或者另外经由移动装置通过流式传输提供的音乐或其他音频内容等。在此正常模式期间，耳机100可通过基于在耳机100或与其配对的移动装置处接收到的命令播放音频内容来按预期操作。

在此正常模式中，在第一音频内容的播放期间，用户可能希望收听或能够听到环境音频声音。例如，用户可能希望收听并且参与与另一个人的对话。用户还可能希望听到诸如汽笛、狗叫等的环境噪声。耳机100可提供通话特征，以便使得用户能够连续地意识到或选择性地捕获第一音频内容的播放以外的这些音频声音。为此，用户可触发通话特征。通话特征可由通话触发事件发起。触发事件可包括将按钮切换到“开”位置、听筒105上的轻击、可听命令、头部的倾斜或点头等。

这些触发事件可经由任何一个或多个传感器(例如，传感器140)或其他输入传送到控制器150，如上面关于图2所述。在框315处，控制器150可接收触发事件。一旦控制器150接收到触发事件，在框320处，控制器150即可通过进入通话模式来发起通话特征。在这样的发起时，控制器150可提供将第一音频内容的音量从其当前水平消减到减小的水平的指令。减小的水平可包括小于当前水平的音量水平，诸如当前水平的百分之十的音量。减小的音量水平还可包括音量的完全静音。减小的音量水平可经由默认值来定义，和/或可以是可由用户在移动装置处定制的。

在框330处，一旦第一音频内容的音量水平已达到减小的音量水平，控制器150即可提供暂停第一音频内容的指令。也就是说，第一音频内容的播放可完全停止。可记录播放停止的时间戳，使得一旦耳机100离开通话模式，即可在相同位置恢复播放。

在框325处，与在框320提供的指令同时或接近同时，控制器150还可提供启用麦克风145中的至少一个的指令。在一个示例中，可启用专用于通话特征的一个或多个麦克风，例如，第二麦克风145-2和第三麦克风145-3。第二麦克风145-2和第三麦克风145-3可向控制器150传输上述第二音频输入信号。

在框345处，控制器150可向第二音频信号施加信号处理。信号处理可包括施加各种均衡、门、压缩、滤波器等，以抑制诸如风、背景、回声等的非语音噪声。

在框350处，控制器150可向人类语音频率范围施加各种陷波滤波器和均衡。例如，这些滤波器可增大1k-5kHz范围内的可懂度和清晰度、增大3k-6kHz范围内的亮度并且略微增大4.5k-6kHz范围内的存在度。

在框335处，一旦控制器150已向在第二麦克风145-2和第三麦克风145-3处接收到的第二音频输入信号施加了适当的处理和滤波器，扬声器110即可基于处理的第二音频信号播放第二音频内容。第二音频内容可包括来自与用户接近的人的语音内容。第二音频内容的播放可逐渐增大音量直到达到某个音量水平。此音量水平可与第一音频内容的播放的音量水平类似。随着第一音频内容的音量减小，第二音频内容的音量增大。

在框360处，控制器150继续将耳机100保持在通话模式中。如所解释的，在此模式中，第二音频内容可由扬声器110发出，从而允许用户听到对话而无需从他或她的耳朵上物理地移除听筒105。用户能够继续他或她的活动，而无需进一步与耳机100交互。

在框365处，控制器150可接收或识别随后的触发事件。在一个示例中，随后的触发事件可包括将开关切换到“关”位置。在另一示例中，随后的触发事件可与关于框315描述的第一触发事件类似或相同，诸如听筒105的轻击和可听命令等。

在框370处，控制器150可发起正常模式并且提供将第二音频内容的音量从其当前水平消减到减小的水平的指令。减小的音量水平可包括小于当前水平的音量水平。减小的音量水平可包括音量的完全静音。通过消减音量，第二音频内容的音量可逐渐减小到零。

在框375处，控制器150可提供禁用麦克风145中的至少一个的指令。在一个示例中，可禁用专用于通话特征的一个或多个麦克风，例如，第二麦克风145-2和第三麦克风145-3。通过在不使用时禁用麦克风，耳机100可节省电力。

在框380处，控制器150可提供继续或恢复第一音频内容的播放的指令。这可包括在框330处暂停第一音频内容的时间戳取消暂停音频播放。

在框385处，控制器150可逐渐增大第一音频内容的播放的音量，直到达到某个音量水平。此音量水平可与发起通话模式之前的第一音频内容的播放的音量水平类似。随着在框370处第二音频内容的音量减小，第一音频内容的音量增大。

在框390处，控制器150保持正常模式，从而允许经由扬声器110播放第一音频内容。

图4示出了根据一个实施方案的耳机收听装置的过程流程。过程400可在框405处开始，其中控制器150可与远程装置配对，以便在其间传输包括第一音频内容的数据。

在框410处，控制器150可经由扬声器110发起第一音频内容的播放。

在框415处，控制器150可确定是否已识别出触发事件。如所解释的，触发事件可包括用户在正常模式和通话模式之间改变的动作。如果已识别出触发事件，则过程400前进到框420。如果不是，则过程400前进到框410，并且耳机继续以正常模式操作。

在框420处，控制器150可提供消减第一音频内容的音量并且启用至少一个麦克风145的指令。

在框425处，控制器150可提供将麦克风145提供的第二音频内容的音量增大到某一音量，同时可选地暂停第一音频内容的播放的指令。因此，随着第一音频内容逐渐消减和暂停，第二音频内容音量增大。因此，耳机100以通话模式操作。

在框430处，控制器150可确定是否已识别出随后的触发事件。如所解释的，随后的触发事件可包括用户返回到正常模式的动作。如果已识别出随后的触发事件，则过程400前进到框435。如果不是，则过程400前进到框425，并且耳机继续以通话模式操作。

在框435处，控制器150可提供消减第二音频内容的音量并且如果第一音频内容已在框425暂停则取消暂停第一音频内容的指令。

在框440处，控制器150可提供将第一音频内容的音量增大某一音量同时禁用麦克风145的指令。因此，随着第二音频内容逐渐消减和禁用，第一音频内容音量增大。因此，耳机100不再以正常模式操作。

虽然上述示例公开了与使第一音频内容静音有关的各种情况。在另一示例中，代替完整的通话模式，可响应于触发事件进入对话模式。在可定制的此模式中，可保留第一音频内容的某一部分或音量。也就是说，第一音频内容可继续在扬声器110处播放，但是音量水平小于第二音频内容的音量水平。例如，代替暂停第一音频内容，可简单地将音量减小到原始音量的10％。第二音频内容可构成原始音量水平的大约90％。

在相同的程度上，还可进入空间感知模式。此模式可允许用户听到诸如汽笛、哨声、交通等环境噪声。在此示例中，代替专门滤除语音音频(例如，如在框345和350中那样)，可过滤其他声音，或者将其传递给用户。

因此，本文中描述的是用于允许通话模式的方法和设备，其允许耳机逐渐使音频内容的播放静音并且允许语音声音通过扬声器。这允许用户进行对话而无需从他或她的耳朵上物理地移除一个或两个听筒105。

本文中描述的计算装置通常包括计算机可执行指令，其中所述指令可由诸如以上列出的那些的一个或多个计算装置执行。计算机可执行指令可根据使用各种编程语言和/或技术创建的计算机程序来编译或解释，所述编程语言和/或技术单独地或组合地包括但不限于JavaTM、C、C++、Visual Basic、Java Script、Perl等。一般来说，处理器(例如，微处理器)接收例如来自存储器、计算机可读介质等的指令，并且执行这些指令，从而执行一个或多个过程，包括本文中所述的过程中的一个或多个。可使用各种计算机可读介质来存储和传输此类指令和其他数据。

关于本文中描述的过程、系统、方法、启发内容等，应理解，虽然此类过程的步骤等已被描述为根据特定的顺序发生，但是此类过程可被以除了本文中所述顺序之外的顺序所执行的所述步骤来实践。还应理解，某些步骤可以被同时执行、可以添加其他步骤或可以省略本文中描述的某些步骤。换句话说，本文中对过程的描述是出于说明某些实施方案的目的而提供的，并且绝不应被解释为限制权利要求书。

虽然上文描述了示例性实施方案，但并不意味着这些实施方案描述本发明的所有可能形式。而是，本说明书中所使用的词语为描述性而非限制性词语，并且应理解，可在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种改变。另外，可以组合各种实现的实施方案的特征以形成本发明的另外实施方案。

Claims (15)

1.一种耳机收听装置，其包括：

至少一个扬声器，所述至少一个扬声器被包括在听筒中并且被配置来播放来自第一音频源的第一音频内容；

至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置来检测触发事件；以及

控制器，所述控制器被配置来响应于接收到来自所述传感器的所述触发事件：

使得至少一个麦克风能够获取包括环境噪声的第二音频内容；

消减所述第一音频内容的音量；以及

播放所述第二音频内容。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述至少一个传感器还被配置来检测用户与所述听筒的交互。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述传感器包括至少一个开关，并且其中所述控制器还被配置来将所述开关的变化识别为所述触发事件。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述控制器还被配置来将所述第一音频内容的所述音量消减到静音。

5.如权利要求1所述的装置，其中所述第二音频内容的所述播放包括所述第二音频内容的音量的逐渐增大。

6.如权利要求1所述的装置，其中所述第一音频内容的所述音量的消减与所述第二音频内容的播放同时发生。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述传感器被配置来接收来自所述传感器的随后的触发事件，并且所述控制器被配置来响应于接收到来自所述传感器的所述随后的触发事件：

消减所述第二音频内容的音量；

禁用所述麦克风；以及

恢复所述第一音频内容的播放。

8.如权利要求7所述的装置，其中所述控制器还被配置来将所述第二音频内容的所述音量消减到静音。

9.如权利要求1所述的装置，其中所述第二音频内容的所述音量的消减与所述第一音频内容的播放同时发生。

10.一种耳机收听装置，其包括：

至少一个扬声器，所述至少一个扬声器被包括在听筒中并且被配置来播放来自第一音频源的第一音频内容；

至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置来检测包括用户与所述至少一个听筒的交互的触发事件；

至少一个麦克风，所述至少一个麦克风被配置来检测环境噪声；以及

控制器，所述控制器被配置来响应于所述触发事件而基于所述麦克风检测到的所述环境噪声停止所述第一音频内容的播放并且发起第二音频内容的播放。

11.如权利要求10所述的装置，其中所述传感器包括至少一个开关，并且其中所述控制器还被配置来将所述开关的变化识别为所述触发事件。

12.如权利要求11所述的装置，其中所述控制器还被配置来响应于接收到来自所述传感器的所述触发事件：

使得所述至少一个麦克风能够获取所述环境噪声；以及

消减所述第一音频内容的音量；以及

恢复所述第二音频内容的播放。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述控制器还被配置来将所述第一音频内容的所述音量消减到静音。

14.如权利要求11所述的装置，其中所述第二音频内容的所述播放包括所述第二音频内容的音量的逐渐增大。

15.如权利要求10所述的装置，其中所述第一音频内容的所述音量的消减与所述第二音频内容的播放同时发生。