CN101467429A - 多功能耳机和这种多功能耳机的功能选择 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能耳机。这种多功能耳机包括耳罩、麦克风和接合开关，这种耳罩附到保持装置的一个端部，这种耳罩包括扬声器单元，通过这种扬声器单元将音频刺激提供给用户，这种麦克风附在支架组件的第一端部上并接合位于耳罩内的该支架组件的第二端部上的接合开关，这种接合开关的位置选择耳机的应用。在本发明的另一方面，这种耳罩还包括第一开关，当这种支架组件处于缩回位置时，该第一开关接合该支架组件。在本发明的再一个方面公开了一种耳机，这种耳机包括附到保持装置的一个端部的耳罩。这种耳罩包括扬声器单元和用于通过这种扬声器单元调节音量的装置，通过这种扬声器单元将音频刺激提供给用户，其中，这种装置选自包括压力确定传感器和开关的组。

Description

多功能耳机和这种多功能耳机的功能选择
技术领域
本发明涉及用户设备领域，尤其涉及多功能耳机和这种多功能耳机的功能选择。
背景技术
有线和无线耳机是公知的技术。一直以来用作音频耳机和电话耳机的有线耳机正在由执行类似功能的无线耳机所取代。例如，蓝牙技术耳机正在进入市场，并且正与蜂窝电话和MP3播放器一起使用。
不过，常规的耳机缺乏反馈，以向他人指明正在听耳机的人是在打电话还是在听音乐。当他人想与正在使用耳机的人讲话时，这会对他人有影响，因为这个人有可能在打电话，而打断电话通话在社交上是不可接受的。
此外，耳机包括多个控制装置，这些控制装置容易混淆并缺乏选择特定功能或操作的直观方法，因为单一按钮可开始一个或多个功能。例如，许多耳机通常具有音量控制器，音量控制器集成到呈转盘、旋钮或按钮形式的耳罩(ear shell)中的一个中。利用点头或声音控制或在耳机耳罩上的触摸或轻击可实现控制音量的另一种方法。例如，参看于2005年10月12日递交的共同拥有的发明名称为“Personal audiosystem with earpiece remote controller”的美国专利申请No.10/552,769(PHNL 030392)。
发明名称为“Personal audio system with earpiece remotecontroller”的美国专利No.10/552,769描述了一种技术，这种技术可用于感测将耳机耳罩压到耳朵、正常佩戴还是从耳朵抬起。通过测量耳机中扬声器的阻抗水平可检测播放声音时这些扬声器遇到多少空气阻力。在将耳机压到耳朵时，这种空气阻力高于正常佩戴耳机时的空气阻力，且正常佩戴耳机时的空气阻力高于根本不佩戴耳机时的空气阻力。空气阻力的差异使所测得的扬声器驱动器的阻抗产生很大差异。不过，这种技术要求通过扬声器播放声音以感测阻抗差异。
现有的用于操作耳机以选择特定用途和已选用途中控制功能的解决方案在使用的容易度方面并不理想，因为(1)必须查找转盘、旋钮或按钮，在这种情形中，仅可使用***设备和触觉，(2)手势和点头要求用户记住需要哪些动作控制哪些功能，(3)声音控制困难，因为语言字符离散，以及(4)触摸/轻击要求记住用于选择功能的触摸轻击方式。
因此，本行业需要一种多功能耳机和这种多功能耳机的简化控制。
发明内容
本发明公开了一种多功能耳机。这种多功能耳机包括耳罩、麦克风和接合开关，这种耳罩附到保持装置的一个端部，这种耳罩包括扬声器单元，通过这种扬声器单元将音频刺激提供给用户，这种麦克风附在支架组件的第一端部上，这种接合开关在耳罩内的该支架组件的第二端部上，这种接合开关的位置选择耳机的应用。在本发明的另一个实施例中，这种耳罩还包括第一开关，当这种支架组件处于缩回位置时，该第一开关接合该支架组件。在本发明的再一个实施例中公开了一种耳机，这种耳机包括附到保持装置的一个端部的耳罩。这种耳罩包括扬声器单元和用于通过这种扬声器单元调节音量的调节装置，通过这种扬声器单元将音频刺激提供给用户，其中，这种调节装置选自包括压力确定传感器和开关的组。
附图说明
通过下面的结合附图的描述可更好地理解本发明的优点，在这些图中：
图1示出了根据本发明的原理的多功能耳机；
图2A至图2C示出了根据本发明的原理选择多功能耳机的应用的实例；
图3A至图3B示出了根据本发明的原理控制已选应用的功能的实例；以及
图4示出了根据本发明的原理的示范性操作。
将会理解，这些视图仅用于示出本发明的概念的目的，且并不旨在对本发明进行限制。图中所示出并在具体实施方式中所描述的实施例将用作例证实施例，且不应解释为实施本发明的仅有方式。而且，相同的参考数字一直用于识别类似的元件，且在适当时可用参考字符对这些参考数字进行补充。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的原理的多功能耳机的示范性实施例的侧视图。在此示范性实施例中，将耳罩单元120附到头带110，在将头带110置于使用者的头部上时，头带110允许所示出的耳罩120与使用者的耳朵接触。可对头带110进行调节以兼顾耳罩120与耳朵的舒适配合。虽然在图中并未示出，但通常会认识到，可利用单耳罩制成耳机100，或耳机100带有双耳罩。在具有单耳罩的情形中，头带110还可以是耳套圈，这种耳套圈附到耳朵而不是置于头部上。此外，在双耳罩耳机中，耳罩120附到头带110的每一个端部。耳罩120包括扬声器140，扬声器140邻近耳道，以使由耳机100所接收的声音能够传递到用户。
图中还示出了附到耳罩120的可伸缩支架/天线135，这种可伸缩支架/天线135包括在一个端部上的麦克风130并在支架/天线缩回时接合耳罩120中的缩回开关145。缩回开关145提供有确定麦克风130相对于耳罩120的相对位置的确定装置。参看箭头137，可将支架/天线135拉动以更接近于耳罩120或更远地延伸离开耳罩120。在将麦克风延伸而离开耳罩120时，将缩回开关断开。图中还示出了旋转开关125，该旋转开关125由耳罩120所包含。旋转开关125提供确定支架/天线135相对于耳罩120的相对取向的确定装置。例如，可将支架/天线135在耳罩120之外的平面内直接延伸，或者从该平面升起(箭头150)或压下(箭头155)。因此，开关125和145可用于启动/失效与耳机100关联的特定应用或功能。例如，在本发明的优选实施例中，在将支架/天线135朝向耳罩120拉动时，耳机100可处于“关闭”状态，且在延伸支架/天线135时，耳机100置于启动或“打开”状态。虽然图中示出了开关125并结合旋转开关进行描述，但通常会认识到，可将开关125类似地选择为多位线性开关、压力开关或其它任何类型的开关。
图2A至图2C共同示出了以支架/天线135的位置为基础的应用的选择的实例。图2A示出了支架/天线135的位置处于延伸状态并将麦克风130定位于接近于用户的嘴部的位置。在此位置，可将耳机100用于选择电话应用。在电话应用中，允许使用麦克风130且不允许使用天线135。图2B示出了支架/天线135的位置处于向下位置。在此位置，可选择示范性被动音频(听音乐或其它已录制材料)应用。在被动音频听应用中，不允许使用麦克风和天线。图2C示出了支架/天线135的处于向上位置。在此位置，可选择示范性无线电应用且不允许使用麦克风130，而允许使用天线135。在本发明的一个方面，支架/天线135的延伸往往允许使用麦克风130，而升起或压下支架/天线往往允许使用天线或具有听能力。
 
支架/天线位置 麦克风 天线 听设备
在平面中延伸 允许 不允许 不允许
向上延伸 不允许 允许 不允许
向下延伸 不允许 不允许 允许
在平面中缩回 不允许 不允许 允许
向上缩回＊ 不允许 允许 不允许
向下缩回＊ 不允许 不允许 允许
＊备选设置
在本发明的另一方面，通过至/从耳朵将耳罩压下/松开来进行耳机100和音量的控制。图3A和图3B示出了根据本发明的一个方面分别增加和降低音量的实例。图3A示出了用户压在耳罩120上，这就使音量增加。图3B示出了用户离开耳罩120，这就使音量降低。在诸如阻抗感测、压力传感器和光传感器这样的因素的基础上或通过开关(不同于开关125或145)，耳机可感测将一个还是两个耳罩压至耳朵或从耳朵松开。这种阻抗感测如在国际专利申请号WO2006/75275(PHNL050011)中所公开的阻抗感测。
通常会认识到，在本发明的此方面，将音量增加或降低，而与支架/天线135的位置(不同于用于缩回就位的位置)无关。
由压下或分离耳罩120所产生的信号的组合导致列于图4中的状态。状态1表示不佩戴耳机100并将其关闭的状态。状态2表示当耳机由用户佩戴且自动切换耳机或可自动切换耳机时的状态。在状态2中，将动作如支架/天线135的移动解释为将耳机100置于操作状态。状态3表示在将两个耳罩均从耳朵升起(图3B)时的情形。在这种情形中，将对耳罩120的压力降低并因此而可将音量设置降低。状态4和状态5表示将左耳罩或将右耳罩升起的情形。在这些情形中，将对升起的耳罩内的压力降低，而将对另一个耳罩内的压力保持不变或增加。这样就降低升起的耳罩的音量。状态6表示将两个耳罩均压下并在所检测到的压力增加的基础上增加两个耳罩的音量的情形。状态7和状态8表示在将左耳罩或右耳罩分别压下并将适当的耳罩中的音量增加时的状态。将耳机取下的次序是自状态3经由暂停(time-out)至状态1：当两个耳机在公知的时间段(如5秒钟)测量到零压力时，音量水平降低至最低水平，且认为已将耳机取下。在这种情形下，耳机100从状态3转换到状态1。此时，可将最后的音量变化忽略并重置，且可将耳机自动关闭。或者，另外的传感器可用于区别是否佩戴耳机，所述另外的传感器如IR近程传感器或触摸传感器。
或者，可将一个耳罩升起而将另一个耳罩压下描述为左/右音频平衡中的变化。例如，升起左耳罩而将右耳罩压下将降低左耳罩中的音量而增加右耳罩中的音量。虽然就双耳罩耳机对耳机音量控制的实例进行描述，但通常会认识到，本说明书所描述的用于音量控制的方法也适用于单耳罩耳机。
注意，在所描述的实施例中的压力传感器也可用于检测由在这些耳罩上的轻击所引起的短压力脉动。然后可将这些脉冲(如单敲击、双敲击等)用于控制回放功能(例如播放/暂停和后面的/前面的磁道)，如于2005年10月12日递交的共同拥有的美国专利申请No.10/552,769(PHNL 030392)所述。在本发明的另一方面，可远程确定操作模式。例如，可通过外部设备如mp3播放器上的控制装置远程启动用于延伸或缩回支架组件的开关。类似地，可通过一个或多个外部控制装置打开或关闭麦克风、增加或降低音量或控制支架组件的位置。正如通常会认识到的那样，这些外部控制装置可使用有线或无线传输装置将控制信号传送至耳机。
用在本发明中的耳罩120包括一个或多个控制单元或处理器，如执行计算机指令以实现并回应刺激、延伸支架、升起支架、压下支架、推动耳罩、升起耳罩等的通用计算机***或专用计算机***。或者，这种或这些处理器可以是硬件配置，如专用逻辑电路或集成电路。例如，这种或这些处理器可选自专用硬件组，如可编程阵列逻辑(PAL)、特定用途集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)等，这些硬件可以是“被编程”以包括软件指令或代码的硬件，这种代码提供已知的输出以回应于已知的输入。在一个方面，可使用硬件电路以替代软件指令或与软件指令结合，以实现本发明。还可将这些元件实现为离散硬件元件，这些离散硬件元件可用于利用编码逻辑操作或通过执行硬件可执行代码来执行所示出的操作。存储器可以是处理器外部的半导体存储器和/或可与处理器即缓存器集成的任何半导体存储器，如PROM、EPROM、EEPROM或RAM。类似地，耳罩120可包括向处理器提供信息以执行本说明书中所示出的操作的压力传感器和/或触摸传感器。
虽然已示出、描述并指出了应用于本发明的优选实施例的本发明的基本新颖性特征，但将会理解，在并不背离本发明的精神和范围的前提下，本领域中熟练的技术人员可对所描述的器件、形式、所公开的设备细节和这些设备的操作进行各种省略和替代以及变化。明确地旨在以基本上相同的方式执行基本上相同的功能以实现相同的结果的这些元件的所有组合在本发明的范围之内。同样也完全设计并构思出用所描述的一个实施例中的元件替代另一个实施例中的元件。

Claims (30)

1.一种多功能耳机，所述多功能耳机包括耳罩，所述耳罩附到保持装置的一个端部，所述多功能耳机包括：
扬声器单元，通过所述扬声器单元将音频刺激提供给用户；以及
麦克风，所述麦克风附在支架组件的第一端部上并接合在所述耳罩内所述支架组件的第二端部处的接合开关，所述接合开关的位置选择所述耳机的应用。
2.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述应用选自包括电话、无线电和音频听设备的组。
3.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述耳罩还包括：
传感器，所述传感器用于确定所述耳罩内的压力并在所确定的压力的基础上调节所述音频音量或通过所述扬声器单元提供的另一参数。
4.如权利要求3所述的耳机，其特征在于：所述音频音量或另一参数随着所确定的压力的变化而变化。
5.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述支架组件可缩回/可延伸。
6.如权利要求5所述的耳机，其特征在于：还包括：
缩回开关，所述缩回开关在所述耳罩内并在所述支架组件处于缩回位置时接合所述支架组件。
7.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述保持装置选自包括头带、颈带和耳套圈的组。
8.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述耳机结合选自包括蓝牙技术、RF技术和有线技术的组。
9.一种耳机，所述耳机包括耳罩，所述耳罩附到保持装置的一个端部，所述耳罩包括：
扬声器单元，通过所述扬声器单元将音频刺激提供给用户；以及
用于通过所述扬声器单元调节音量的调节装置，其中，所述调节装置选自包括压力确定传感器和开关的组。
10.如权利要求9所述的耳机，其特征在于：与所述调节装置成比例地调节通过所述扬声器单元的所述音频音量。
11.如权利要求9所述的耳机，其特征在于：所述耳罩还包括：
麦克风，所述麦克风附到位于第一端部上的可延伸/可缩回支架组件，以及
接合开关，所述接合开关附到所述可延伸/可缩回支架组件的第二端部，所述接合开关的位置选择所述耳机的应用。
12.如权利要求11所述的耳机，其特征在于：所述应用选自包括电话、无线电和音频听设备的组。
13.如权利要求12所述的耳机，其特征在于：所述耳罩还包括：
缩回开关，所述缩回开关在所述支架组件处于缩回位置时接合所述支架组件。
14.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：所述接合开关选自包括旋转开关、线性开关和压力开关的组。
15.如权利要求11所述的耳机，其特征在于：所述接合开关选自包括旋转开关、线性开关和压力开关的组。
16.一种多功能耳机，所述多功能耳机包括耳罩，所述耳罩附到保持装置的一个端部，所述耳罩包括：
扬声器单元，通过所述扬声器单元将音频刺激提供给用户；以及
传感器，所述传感器用于确定所述耳罩内的压力并在所确定的压力的基础上调节所述音频音量或通过所述扬声器单元提供的另一参数。
17.一种多功能耳机，所述多功能耳机包括耳罩，所述耳罩附到保持装置的每个端部，所述多功能耳机包括：
扬声器单元，通过所述扬声器单元将音频刺激提供给用户；以及
麦克风，所述麦克风附在支架组件的第一端部上并接合位于所述耳罩中的一个内的所述支架组件的第二端部处的接合开关，所述接合开关的位置选择所述耳机的应用。
18.如权利要求17所述的耳机，其特征在于：所述应用选自包括电话、无线电和音频听设备的组。
19.如权利要求17所述的耳机，其特征在于：所述耳罩还包括：
用于通过所述扬声器单元调节音量的调节装置，其中，所述调节装置选自包括压力确定传感器和开关的组。
20.如权利要求19所述的耳机，其特征在于：所述音频音量或另一参数随着所确定的压力的变化而变化。
21.如权利要求17所述的耳机，其特征在于：所述支架组件可缩回/可延伸。
22.如权利要求21所述的耳机，其特征在于：还包括：
缩回开关，所述缩回开关在所述耳罩内并在所述支架组件处于缩回位置时接合所述支架组件。
23.如权利要求1所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述接合开关的控制信号的装置。
24.如权利要求6所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述缩回开关的控制信号的装置。
25.如权利要求9所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述音量的控制信号的装置。
26.如权利要求11所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述接合开关的控制信号的装置。
27.如权利要求11所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述缩回开关的控制信号的装置。
28.如权利要求19所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述音量的控制信号的装置。
29.如权利要求17所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述接合开关的控制信号的装置。
30.如权利要求22所述的耳机，其特征在于：还包括：
用于接收用于操作所述缩回开关的控制信号的装置。
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