CN112567762A

CN112567762A - 声学设备和控制声学设备的方法

Info

Publication number: CN112567762A
Application number: CN201980054556.XA
Authority: CN
Inventors: 赤池和洋
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2018-08-31
Filing date: 2019-07-18
Publication date: 2021-03-26
Also published as: US11659316B2; US20210306732A1; WO2020044839A1

Abstract

根据本技术的声学设备设有操作部和控制单元。操作部生成用于确定耳机部的状态是耳机部被用户穿戴的穿戴状态还是耳机部未被用户穿戴的非穿戴状态的信息。控制单元基于操作部的输出来确定耳机部是处于穿戴状态还是处于非穿戴状态，并且实现基于确定结果的功能。

Description

声学设备和控制声学设备的方法

技术领域

本技术涉及用于听音乐等的声学设备以及用于控制该声学设备的方法。

背景技术

迄今为止，众所周知，诸如耳机和头戴式耳机之类的声学设备并不总是被装配到耳孔。即使在这种状态下回放声音，用户也无法听到声音，并且浪费了声学设备的电力。

为了解决该问题，根据专利文献1中公开的技术，通过接触开关检测耳机处于被装配到耳孔的装配状态还是处于未被装配到耳孔的非装配状态，并基于检测的结果来回放声音。由此，例如，自动地执行按照声学设备的装配状态进行的处理(诸如在非装配状态下停止声音回放的处理)。因此，推断防止电力浪费。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利申请公开No.2004-153350

发明内容

技术问题

然而，专利文献1中公开的技术的不足在于，需要在耳机部中设置接触开关以检测耳机的装配状态和非装配状态，并且在于需要在耳机部中增加防止电力浪费的部件的数量。

鉴于这样的情况，已做出本技术以实现这样的目的：提供即使在不增加耳机部中的部件数量的情况下也能够降低功耗的声学设备和用于控制该声学设备的方法。

问题的解决方案

为了实现上述目的，根据本技术的实施例，提供了一种声学设备，该声学设备包括操作部和控制单元。

操作部生成用于确定耳机部的状态是耳机部被用户穿戴的穿戴状态还是耳机部未被用户穿戴的非穿戴状态的信息。

控制单元基于操作部的输出来确定耳机部处于穿戴状态还是处于非穿戴状态，并且实现基于确定结果的功能。

控制单元可以按照所确定的耳机部的状态实现在穿戴状态下的穿戴功能以及在非穿戴状态下的非穿戴功能。

控制单元可以实现噪声消除功能作为穿戴功能。这使得用户能够听从中去除噪声的声音，并具有逼真的沉浸感。

控制单元可以实现节能功能作为非穿戴功能。这防止在耳机部未被用户穿戴的状态下回放声音。因此，功耗可以降低。另外，在这种情况下，例如，如果正在实现噪声消除功能，则通过停止该功能，可以进一步降低功耗。

操作部可以包括用于确定耳机部是处于穿戴状态还是处于非穿戴状态的检测单元。由此，耳机部的尺寸可以减小至比耳机部包括内置检测单元的情况下的尺寸小，并且将耳机部与操作部彼此连接的电线(芯线)的数量可以减少。因此，即使在不增加耳机部中的部件数量的情况下也可以配置声学设备。

操作部可以设置在靠近耳机部的位置。由此，可以清楚地区分耳机部处于穿戴状态还是处于非穿戴状态。结果，抑制了对耳机部的状态的错误检测。

操作部可以包括倾斜传感器作为检测单元。由此，不需要单独向倾斜传感器本身供应电力。因此，功耗和电线(芯线)的数量可以减少至小于利用其它传感器时的数量。

为了实现上述目的，根据本技术的另一实施例，提供了一种用于控制声学设备的方法，该方法包括：

确定耳机部的状态是耳机部被用户穿戴的穿戴状态还是耳机部未被用户穿戴的非穿戴状态；以及按照所确定的耳机部的状态实现在穿戴状态下的穿戴功能以及在非穿戴状态下的非穿戴功能。

本发明的有利效果

如上所述，根据本技术，可以提供即使在不增加耳机部中的部件数量的情况下也能够降低功耗的声学设备以及用于控制该声学设备的方法。注意的是，上述优点不应该被限制性地解释。连同上述优点或替代上述优点，可以获得本文描述的任何优点或可以从本申请中理解的其它优点。

附图说明

[图1]图示了本技术的声学设备的配置示例的示意图。

[图2]图示了声学设备的配置示例的框图。

[图3]声学设备的遥控部的放大示意图。

[图4]示出了遥控部的电阻分压器的示例的电路图。

[图5]示出了遥控部的电阻分压器的另一示例的电路图。

[图6]图示了声学设备的另一配置示例的示意图。

[图7]图示了声学设备的又一配置示例的示意图。

[图8]示出了声学设备的典型操作过程的流程图。

[图9]图示了声学设备被用户穿戴的穿戴状态的视图。

[图10]图示了声学设备未被用户穿戴的非穿戴状态的视图。

具体实施方式

下文中，参考附图，描述了将本技术应用于蓝牙(商标)耳机的情况的实施例。

[声学设备的配置]

图1是图示了本技术的声学设备100的配置示例的示意图。图2是图示了声学设备100的配置示例的框图。如图1中图示的，声学设备100包括耳机部10、遥控部20(操作部)、主单元部30、电池部40和电缆50。

(耳机部)

耳机部10连接到电缆50，具体地，经由电缆50电连接到遥控部20和电池部40。耳机部10的右侧耳机包括内置的Rch扬声器101R，而其左侧耳机包括内置的Lch扬声器101L。

Rch扬声器101R和Lch扬声器101L连接到蓝牙(商标)模块308，并被配置为通过将经由该模块308获取的电信号转换成空气振动(声音)来输出声音。注意的是，参考符号中的“R”和“L”分别表示如从穿戴声学设备100的用户观看时的右和左。

(遥控部)

遥控部20连接到电缆50，具体地，经由电缆50电连接到耳机部10和主单元部30。该实施例的遥控部20被设置在耳机部10和主单元部30之间，具体地，设置在靠近耳机部10的位置处。

图3是遥控部20的放大示意图。遥控部20包括壳体21和内置在壳体21中的电阻分压器208。尽管壳体21的材料没有特别限制，但壳体21通常由诸如塑料之类的合成树脂制成。

图4是示出了电阻分压器208的示例的电路图。电阻分压器208是包括串联连接的电阻器R1至R6的模拟电路。电阻分压器208包括播放(PLAY)/暂停(PAUSE)/快进(FF)/快退(FR)/呼叫(CALL)键203、音量增大(Vol.Up)键202、音量减小(Vol.down)键201、NC(噪声消除)键204和倾斜传感器(检测单元)。电阻分压器208基于根据电阻分压器规则的各种不同输出电压的输出电流(模拟信号)输出到主单元部30(A/D接口304)。

当用户按下播放/暂停/快进/快退/呼叫键203时，在CPU 301的控制下对声音进行回放、停止、暂停、快进或倒退。当用户按下音量增大键202和音量减小键201时，在CPU 301的控制下，要从耳机部10输出的声音的音量被增大或减小。

另外，当用户按下NC键204时，CPU 301实现噪声消除功能(NC功能)，以通过产生相位与耳机部10中的麦克风所拾取的噪声的相位相反的声波分量来减少噪声。

倾斜传感器205被配置为能够检测声学设备100(遥控部20)的倾斜。倾斜传感器205包括例如内置的金属球。当倾斜传感器205在一定方向上倾斜时，球与金属端子接触，以在电源(VDD)和地之间建立导电。当倾斜传感器205向相反的一侧倾斜时，球与金属端子彼此分离，以使电源与地绝缘。倾斜传感器205的这种配置的示例在例如日本专利申请公开No.2000-173420(参照图6)中被公开。

尽管倾斜传感器205的类型没有特别限制，但通常采用其中球在一定方向上滚动的单向倾斜类型。注意的是，图4的示例性电路图是倾斜传感器205被结合在电阻分压器208中的情况的电路图。

倾斜传感器205不一定需要如在该实施例中一样被结合在电阻分压器208中，并且可以结合重力传感器来代替倾斜传感器205。图5是示出了重力传感器被结合在电阻分压器208中的示例的电路图。重力传感器的类型不受限制，并且例如可以使用测量在彼此正交的三轴方向上的加速度的三轴加速度传感器等。

注意的是，当然，遥控部20的配置不限于图3中图示的配置，并且各种键的尺寸、形状、布置等可以适当地改变。

(主单元部)

主单元部30连接到电缆50，具体地，经由电缆50连接到遥控部20和电池部40。如图2中所示，主单元部30包括CPU(中央处理单元)301(控制单元)、RAM(随机存取存储器)302、ROM(只读存储器)303、A/D接口304(A/D转换器)、并行I/O接口305、串行接口306、天线307、蓝牙(商标)模块308、麦克风309、LED光源310、电源键311和总线312。

CPU 301用作算术处理设备和控制设备，并且按照存储在RAM 302或ROM 303中的各种程序来控制声学设备100的操作中的全部或一些操作。CPU 301被配置为能够实现要在声学设备100(耳机部10)被用户穿戴时实现的穿戴功能以及要在声学设备100(耳机部10)未被用户穿戴时实现的非穿戴功能。

CPU 301经由总线312连接到RAM 302、ROM 303、A/D接口304、并行I/O接口305和串行接口306。

该实施例的CPU 301基于通过电阻分压器208的分压产生的各种输出电压来执行控制。具体地，基于由电阻分压器208的分压产生的各种输出电压，CPU 301确定按下了哪个键，并且响应于对各种键的操作来执行控制。

另外，基于遥控部20(电阻分压器208)的输出，CPU 301确定用户是否穿戴了声学设备100(耳机部10)。

该实施例的声学设备100可以包括替代或连同CPU 301的诸如DSP(数字信号处理器)、ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)之类的处理电路。

RAM 302临时存储例如要由CPU 301执行的程序以及将按照该执行而适当变化的参数。ROM 303存储例如要由CPU 301使用的程序和算术参数。

A/D接口304是连接到电阻分压器208的电子电路，将从电阻分压器208输出的输出电流(模拟信号)转换成数字信号，然后将这些信号输出到CPU 301。

并行I/O接口305连接到电源键311和LED光源310。并行I/O接口305是被配置为能够彼此并行且同时地传输多个信号的连接接口。

串行接口306连接到蓝牙(商标)模块308。串行接口是经由单条信号线交换数据的串行传输型连接接口的连接接口。

天线307从诸如智能电话之类的与蓝牙(商标)模块308同步(与其连接)的任意设备接收无线电波。

蓝牙(商标)模块308是与天线307、麦克风309、Rch扬声器101R、Lch扬声器101L和串行接口306连接并通过利用无线电波执行与诸如智能电话之类的任意设备的无线通信的模块。

蓝牙(商标)模块308将天线307接收到的无线电波转换成数字信号，并将该信号输出到CPU 301。另外，蓝牙(商标)模块308将从麦克风309输出的电信号转换成数字信号，并将该信号输出到CPU 301。

麦克风309被配置为能够获取声音信息(诸如，用户的语音等)。麦克风309将该声音信息转换成电信号，并将该信号输出到蓝牙(商标)模块308。

LED光源310连接到并行I/O接口305，并经由该接口连接到总线312。在CPU 301的控制下，LED光源310在声学设备100被激活时发光，而在声学设备100被禁用时关闭。LED光源310通过打开、关闭或闪烁来指示声学设备100的状态。

LED光源310的类型不受限制，例如，可以采用穿通孔类型、通量(Flux)类型、SMD(表面安装器件)类型、COB(板上芯片)类型等。

主单元部30中的电源键311连接到并行I/O接口305，并经由该接口连接到总线312。电源键311是用于激活或禁用声学设备100的键。

(电池部)

电池部40连接到电缆50，具体地，经由电缆50连接到耳机部10和主单元部30。电池部40被配置为能够累积用于操作声学设备100的电源，并且能够将电力供应到声学设备100。采用诸如锂离子电池之类的可再充电电池作为电池部40。

(电缆)

电缆50包含电线(未示出)，其将耳机部10与电池部40彼此电连接，将电池部40与主单元部30彼此电连接，将主单元部30与遥控部20彼此电连接，并且将遥控部20与耳机部10彼此电连接。由此，耳机部10、遥控部20、主单元部30和电池部40经由电缆50彼此电连接。

在该实施例中，电缆50可被配置为被容纳在主体部30与电池部40之间的带部60中(参照图9和图10)。

带部60被配置为被缠绕在用户的颈部，并且例如具有整体上大体以预定曲率弯曲的柔性。尽管带部60的材料没有特别限制，但例如采用合成树脂等。

[声学设备的其它配置]

图6和图7各自是图示了该实施例的声学设备100的另一配置示例的示意图。声学设备100的配置不限于图1中图示的配置。例如，声学设备100可以被配置为包括不仅在耳机部10和主单元部30之间而且如图6中图示地在耳机部10和电池部40之间的遥控部20。

可替代地，如图7中图示，声学设备100可以被配置为仅包括耳机部10、遥控部20和电缆50。在这种情况下，在耳机部10中提供了诸如CPU 301、RAM 302和ROM 303之类的声学设备100进行操作所必需的硬件。

[控制声学设备的方法]

图8是示出了声学设备100的典型操作过程的流程图。另外，图9是图示了声学设备100被用户穿戴的穿戴状态的视图，并且图10是图示了声学设备100未被用户穿戴的非穿戴状态的视图。

在用于控制根据该实施例的声学设备100的方法中，通过在经由A/D接口304的电压波动发生时执行的中断处理来触发各种处理。下文中，适当地参考图8至图10，描述了用于控制声学设备100的方法。

响应于用户对各种键的输入(中断)(步骤S101)，CPU 301确定声学设备100是否处于被用户穿戴的状态。具体地，基于是否从A/D接口304获取了通过对倾斜传感器205中在建立电源(VDD)与地之间的导电时产生的输出电压进行转换而生成的数字信号，CPU 301确定声学设备100是否处于被用户穿戴的穿戴状态。

具体地，如果来自A/D接口304的数字信号在预设值(阈值)的范围内，则CPU 301确定声学设备100(耳机部10)处于被用户穿戴的状态(参照图9)(步骤S102中为“是”)。然后，响应于用户的键操作，CPU 301经由蓝牙(商标)模块308实现基于状态的功能(穿戴功能)。

在该实施例中，作为要在声学设备100(耳机部10)被用户穿戴的状态下实现的功能，如果用户通过为了切换NC功能而对NC键204进行输入已经选择NC功能(步骤S103中的“启用”)，则实现了NC功能(步骤S104)。注意的是，图8中的步骤S103的“NC(噪声消除)状态”表示“已响应于用户的键操作而设置的NC状态”，即，不表示NC正如何实现，而表示“用户设置的NC是否已经被启用或禁用？”

当通过声学设备100回放诸如音乐等之类的声音时，首先，由耳机部10中的麦克风拾取包含噪声的声音。然后，通过蓝牙(商标)模块308将该声音转换成数字信号(下文中被称为信号A)。

接下来，通过蓝牙(商标)模块308将经由天线307从任意设备接收到的无线电波转换成数字信号(诸如，音频信号)。

此后，蓝牙(商标)模块308计算信号A与信号B(除了噪声的信号分量之外的信号分量)之间的差异，由此提取噪声的信号分量，并生成相位与该信号的相位相反的信号(下文中被称为信号C)。然后，蓝牙(商标)模块308将信号A与信号C彼此合成。以这种方式，生成其中信号A的噪声分量已被消除的数字信号。换句话说，回放从中消除了噪声的声音。这使得用户能够听到从中去除了噪声的声音，并具有逼真的沉浸感。

注意的是，在该实施例中，即使当CPU 301确定声学设备100(耳机部10)处于被用户穿戴的状态时，如果用户尚未通过为了切换NC功能对NC键204进行输入来选择NC功能(步骤S103中的“禁用”)，则NC功能未实现，并且该过程转移到等待用户对各种键进行输入的状态(步骤S109)。

同时，如果来自A/D接口304的数字信号在预设值(阈值)的范围外，则CPU 301确定声学设备100(耳机部10)处于未被用户穿戴的状态(参照图10)，并实现基于该状态的功能(未穿戴功能)。

在该实施例中，作为要在用户未穿戴声学设备100(耳机部10)的状态下实现的功能，实现了节能功能。通过该节能功能，例如，如果正在通过声学设备100回放音乐(步骤S105中为“是”)，则暂停该音乐(步骤S106)。这防止了在声学设备100(耳机部10)未被用户穿戴的状态下回放音乐。因此，功耗可以降低。

然后，例如，如果响应于用户的键操作已选择了NC功能(步骤S107中为“启用”)，则实现了上述NC功能，并且如果响应于用户的键操作尚未选择NC功能(步骤S107中为“禁用”)，则该过程转移到等待用户对各种键进行输入的状态(步骤S109)。注意的是，与步骤S103的状态类似，图8中的步骤S107的“NC(噪声消除)状态”表示“已响应于用户的键操作而设置的NC状态”，即，不表示NC正如何实现，而表示“用户设置的NC是否已经被启用或禁用？”

注意的是，在该实施例中，在声学设备100(耳机部10)未被用户穿戴的状态下(步骤S102中为“否”)，即使已经选择了NC功能，也可以通过不实现NC功能(步骤S107中的“启用”)来停止音乐回放和NC功能二者。由此，功耗可以进一步降低。

[功能]

通常，在该实施例的声学设备100中，遥控部20包括内置的倾斜传感器205。由此，耳机部10的尺寸可以减小至比耳机部10包括内置的倾斜传感器205的情况下的尺寸小，并且将耳机部10与遥控部20彼此连接的电线(芯线)的数量可以减少。因此，可以即使在不增加耳机部10中的部件数量的情况下配置声学设备100。

特别地，倾斜传感器205具有通过与倾斜传感器205本身的倾斜相结合地重复内置的金属球与端子的接触/分离来切换电源(VDD)与地彼此之间的导电/绝缘的简单结构。由此，不需要向检测声学设备100的状态的倾斜传感器205本身单独供应电力。因此，功耗和电线(芯线)的数量可以减少至小于利用其它传感器时的功耗和电线数量。

另外，在该实施例中，遥控部20设置在靠近耳机部10的位置(参考图1和图9)。由此，在切换声学设备100(耳机部10)的穿戴状态(参照图9)和非穿戴状态(参照图10)时遥控部20的可移动范围被扩大。由此，倾斜传感器205的可移动范围也被扩大。因此，可以清楚地区分声学设备100(耳机部10)处于穿戴状态还是处于非穿戴状态。结果，抑制了对声学设备100(耳机部10)的状态的错误检测。

<变形例>

当然，本技术不限于上文描述的实施例，并且可以被适当地改变。

例如，不一定需要如上述实施例中一样通过节能功能来暂停音乐回放。如果CPU301确定声学设备100(耳机部10)处于非穿戴状态，则通话可以被挂断。

此外，与在声学设备100是蓝牙(商标)耳机的前提下的上述实施例不同，本技术适用于诸如耳机之类的其它声学设备，并且其使用目的没有特别限制。

进一步地，不需要如上述实施例中一样响应于用户的键操作而实现NC功能。可以按照声学设备100(耳机部10)的穿戴状态来自动地实现/停止NC功能。

注意的是，本技术还可以采用以下配置。

(1)一种声学设备，包括：

操作部，其生成用于确定耳机部的状态是耳机部被用户穿戴的穿戴状态还是耳机部未被用户穿戴的非穿戴状态的信息；以及

控制单元，其基于操作部的输出来确定耳机部是处于穿戴状态还是处于非穿戴状态，并且实现基于确定结果的功能。

(2)根据(1)所述的声学设备，其中，

控制单元按照所确定的耳机部的状态，实现在穿戴状态下的穿戴功能和在非穿戴状态下的非穿戴功能。

(3)根据(2)所述的声学设备，其中，控制单元实现噪声消除功能作为穿戴功能。

(4)根据(2)或(3)所述的声学设备，其中，控制单元实现节能功能作为非穿戴功能。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的声学设备，其中，操作部包括用于确定耳机部处于穿戴状态还是处于非穿戴状态的检测单元。

(6)根据(1)至(5)中任一项所述的声学设备，其中，操作部设置在靠近耳机部的位置。

(7)根据(5)或(6)所述的声学设备，其中，操作部包括倾斜传感器作为检测单元。

(8)一种用于控制声学设备的方法，该方法包括：

确定耳机部的状态是耳机部被用户穿戴的穿戴状态还是耳机部未被用户穿戴的非穿戴状态；以及

按照所确定的耳机部的状态，实现在穿戴状态下的穿戴功能和在非穿戴状态下的非穿戴功能。

参考符号列表

10 耳机部

20 遥控部(操作部)

100 声学设备

301 CPU(控制单元)

205 倾斜传感器(检测单元)

208 电阻分压器(模拟电路)

Claims

1.一种声学设备，包括：

操作部，所述操作部生成用于确定耳机部的状态是

所述耳机部被用户穿戴的穿戴状态，还是

所述耳机部未被所述用户穿戴的非穿戴状态的信息；以及

控制单元，

所述控制单元基于所述操作部的输出来确定所述耳机部是处于所述穿戴状态还是处于所述非穿戴状态，以及

实现基于所述确定结果的功能。

2.根据权利要求1所述的声学设备，其中，

所述控制单元根据所确定的所述耳机部的状态，实现

在所述穿戴状态下的穿戴功能，以及

在所述非穿戴状态下的非穿戴功能。

3.根据权利要求2所述的声学设备，其中，

所述控制单元实现噪声消除功能作为所述穿戴功能。

4.根据权利要求2所述的声学设备，其中，

所述控制单元实现节能功能作为所述非穿戴功能。

5.根据权利要求1所述的声学设备，其中，

所述操作部包括用于确定所述耳机部是处于所述穿戴状态还是非穿戴状态的检测单元。

6.根据权利要求5所述的声学设备，其中，

所述操作部设置在靠近所述耳机部的位置。

7.根据权利要求5所述的声学设备，其中，

所述操作部包括倾斜传感器作为所述检测单元。

8.一种用于控制声学设备的方法，所述方法包括：

确定耳机部的状态是

所述耳机部被用户穿戴的穿戴状态，还是

所述耳机部未被所述用户穿戴的非穿戴状态；以及

根据所确定的所述耳机部的状态，实现

在所述穿戴状态下的穿戴功能，以及

在所述非穿戴状态下的非穿戴功能。