CN104247454A - 媒体/通信*** - Google Patents

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Abstract

一种用于向多个用户提供媒体数据和/或通信数据的***(10)，该***包括：多个耳机装置(30)；以及用于向多个耳机装置(30)中的每一个提供音频数据的服务器***(20)；其中，每个耳机装置(30)包括允许在该耳机装置(30)和服务器***(20)之间的双向数字通信的处理器模块(80)。

Description

媒体/通信***
技术领域
本发明涉及用于向多个用户提供媒体数据和/或通信数据的***，并且特别地但不是仅仅地涉及机上娱乐和通信(IFEC，In-FlightEntertainment and Communications)***。
背景技术
提供点播媒体且机上连接的IFEC***在本领域中是公知的，其中通过经由通常安装在飞机座椅的扶手中的远程插孔单元(RJU，Remote JackUnit)或“插孔模块(Jack Module)”连接的头戴式耳机将音频提供给乘客。
存在在现代飞机上使用的三种类型的头戴式耳机配置：1)通过通常经由ARINC(航空无线电公司)型A1/B1或A2/B2连接器连接至RJU的低成本头戴式耳机提供的标准立体声音频；2)通过更高级别的头戴式耳机提供的动力噪声消除音频，该更高级别的头戴式耳机包括用于主动噪声消除的电子设备，其由12V直流(DC)电源供电并且通常连接至被配置成容纳ARINC型C1或C2连接器的RJU；以及3)RJU提供的噪声消除音频，其中，包括传感器以测量环境噪声的高级别的头戴式耳机连接至RJU，该RJU被配置成容纳ARINC型D1或D2连接器，并使置于RJU本身中的电子设备处理来自头戴式耳机的噪声信号，以实现主动噪声消除功能。
使用IFEC的乘客体验到的声音的质量很大程度上取决于：1)头戴式耳机设计的质量，特别是其驱动器、电声***以及与耳朵的物理接口的质量；b)头戴式耳机对抗或减轻舱内环境噪声(通过被动方式和/或主动方式)的能力；以及c)IFEC***中的音频源与头戴式耳机驱动器之间的音频信号路径。
本申请人已经认识到需要一种克服或至少缓和与现有技术相关的限制的改进的IFEC***。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种用于向多个用户提供媒体数据和/或通信数据的***(例如，机上娱乐***)，该***包括：多个耳机装置和用于向多个耳机装置中的每一个提供音频数据的服务器***；其中，每个耳机装置包括允许在该耳机装置和服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
在一个实施例中，服务器***包括中央服务器，该中央服务器与用作中央服务器的客户端的多个本地单元(例如，与多个用户的子组相关联的本地单元)通信。在一个实施例中，中央服务器和多个耳机装置被配置成允许在它们之间的直接数字通信。在另一实施例中，多个耳机装置被配置成与本地单元通信。例如，多个耳机装置可以被配置成经由连接在中央服务器与耳机装置之间的本地单元间接地与中央服务器通信。在一个实施例中，耳机装置可以被配置成允许与中央服务器的直接通信和与本地单元的通信这两者。
在一个实施例中，每个耳机装置与用于允许服务器***与多个耳机装置中被选择的一个耳机装置直接通信的标识符(例如，唯一标识符)相关联。该标识符可以由服务器***来创建或者预先设置在每个耳机装置中。在服务器***包括与中央服务器通信的多个本地单元的情况下，与耳机装置对应的本地单元或中央服务器可以建立标识符或者从耳机装置本身获得标识符。
在一个实施例中，通过有线连接或无线连接(或其组合)来实现每个耳机装置与服务器***之间的数字通信。
在一个实施例中，每个耳机装置包括用于经由机电接口(例如，位于用户座椅上或位于用户座椅附近并且被配置成容纳线缆的端部上的连接器的远程插孔单元(RJU))将该耳机装置的处理器模块电连接至服务器***的线缆。
在一个实施例中，通过支持数字数据(例如音频数据、用户的语音数据、控制数据、状态数据和切换数据)的双向传输的连接(例如，有线的或无线的或其组合)，在每个耳机装置和服务器***之间的数字通信是双工或半双工(例如时间共享)的。
在一个实施例中，每个耳机装置包括：在头戴式耳机中所使用的类型的至少一个头戴护耳式耳机或耳挂式耳机；或者至少一个入耳式耳机或耳塞式耳机。在一个实施例中，每个耳机装置包括一对(例如，一对立体声)耳机。在一个实施例中，该对耳机通过头带连接以形成一对头戴式耳机。
在一个实施例中，每个耳机装置的处理器模块容纳在该耳机装置的听筒(例如，头戴护耳式耳机或耳挂式耳机的杯状物)内或者被设置为将该处理器模块连接至服务器***的线缆的一部分(例如，被设置为形成线缆的一端的RJU连接器的一部分或者被设置在沿着RJU连接器和听筒之间的线缆的位置处)。
在一个实施例中，每个耳机装置包括音频处理部件。
在一个实施例中，每个耳机装置被配置成将从服务器***接收的数字音频数据转换成模拟声音输出。在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成将数字音频数据转换成模拟音频信号(例如，用于再现为由耳机装置的电声驱动器输出的可听声音)的转换功能。每个耳机装置还可以被配置成将由处理器模块的其它功能(如在下面限定的)所生成的音频数据合并到模拟声音输出中。
在一个实施例中，每个耳机装置包括至少一个感测麦克风(例如，每个耳朵一个感测麦克风)，并且音频处理部件包括用于处理从该至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC，Active Noise Cancellation)功能。该ANC功能可以执行反馈方法、前馈方法或混合反馈/前馈方法(例如，每个耳朵具有一个内部感测麦克风并且每个耳朵具有一个外部感测麦克风)。
在一个实施例中，每个耳机装置包括用于感测该耳机装置周围的环境声音的至少一个感测麦克风(例如，每个耳朵一个感测麦克风)，并且音频处理部件包括被配置成基于从该至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视(例如，双耳监视)功能(例如，使用户能够在戴上耳机装置时监视外部噪音)。在一个实施例中，监视功能被配置成将从该至少一个感测麦克风获得的声音测量与从服务器***接收的音频信号结合。
在另一实施例中，音频处理部件包括被配置成根据服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳(虚拟声音)再现的双耳合成功能。
在一个实施例中，每个耳机装置的处理器模块包括被配置成接收来自服务器***的控制数据的管理部件。在一个实施例中，管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改耳机装置的配置(例如，更改控制或音频处理设置，例如，ANC程序中的滤波设置)。
在一个实施例中，每个耳机装置的处理器模块包括被配置成将来自耳机装置的状态信息发送至服务器***的状态监视部件。
在一个实施例中，状态监视部件被配置成响应于从服务器***接收的状态询问将来自耳机装置的状态信息送至服务器***。在另一实施例中，状态监视部件被配置成监视耳机装置的状况并且被配置成在状况改变时(例如，如果识别到故障)向服务器***提供状态报告。状态监视部件还可以被配置成识别和诊断耳机装置的故障状况并且向服务器***提供故障信息。故障信息可以以专有格式或行业标准格式如BITE(“内置测试装置(Built-In Test Equipment)”)来提供。
在一个实施例中，每个耳机装置包括用于提供输入信号的控制开关或传感器，并且处理器模块包括被配置成响应于该输入信号将来自耳机装置的数字控制信号(例如，与程序化的功能对应)发送至服务器***的控制部件。
在一个实施例中，每个耳机装置包括用于检测用户的语音的麦克风，并且处理器模块包括电话通讯部件，该电话通讯部件被配置成将所检测的语音数字化，以用于向服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信(例如，耳机功能)。在IFEC***的情况下，本实施例可以允许各个乘客或一个乘客与机务人员之间的双向语音通信，或者可以在服务器***支持外部通信的情况下允许在服务器***外部(例如，与地面)通信。
在一个实施例中，每个耳机装置的处理器模块是可编程的(例如，包括可编程软件/固件部件的可编程微芯片)。以此方式，可以将处理器模块的每个部件更新或升级，以提供新的功能(例如，未来音频处理)或对当前功能的改进。在一个实施例中，从服务器***上传对处理器模块的更新或升级。
在一个实施例中，服务器***被配置成向多个耳机装置额外地提供模拟信号(例如，模拟音频信号或其他单向模拟通信信号)。
在一个实施例中，服务器***被配置成在发送数字信号与发送模拟音频信号之间进行切换。在一个实施例中，通过用于在服务器***与耳机装置之间发送数字信号的有线连接来发送模拟音频信号。
在一个实施例中，服务器***被配置成响应于失败的通信握手过程，从向耳机装置发送数字信号切换至发送模拟音频信号。
服务器***可以被配置成保持模拟音频信号输出，直到断开耳机装置为止或者直到握手过程成功时为止。
在一个实施例中，服务器***通过机械连接器来连接至每个耳机装置，机械连接器被配置成使用同一组电导体组来支持数字双向通信和模拟单向通信这两者。
根据本发明的第二方面，提供了一种耳机设备，该耳机设备包括允许在耳机装置和服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
在一个实施例中，耳机设备与用于允许服务器***与耳机设备以选择性方式直接通信的标识符(例如，唯一标识符)相关联。标识符可以由服务器***来创建或者预先设置在耳机设备中。
在一个实施例中，通过有线连接或无线连接(或其组合)来实现耳机设备与服务器***之间的数字通信。
在一个实施例中，耳机设备包括用于经由机电接口(例如，位于用户座椅上或位于用户座椅附近并且被配置成容纳线缆的端部上的连接器的远程插孔单元(RJU))将处理器模块电连接至服务器***的线缆。
在一个实施例中，通过支持数字数据(例如音频数据、用户的语音数据、控制数据、状态数据和切换数据)的双向传输的连接(例如，有线的或无线的或其组合)，在耳机设备和服务器***之间的数字通信是双工或半双工(例如时间共享)的。
在一个实施例中，处理器模块被容纳在耳机设备的听筒(例如，头戴护耳式耳机或耳挂式耳机的杯状物)内或者被设置为用于将处理器模块连接至服务器***的线缆的一部分(例如，被设置为形成线缆的一端的RJU连接器的一部分或者被设置在沿着RJU连接器和听筒之间的线缆的位置处)。
在一个实施例中，耳机设备包括音频处理部件。
在一个实施例中，耳机设备被配置成将从服务器***接收的数字音频数据转换成模拟声音输出。在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成将数字音频数据转换成模拟音频信号(例如，用于再现为由耳机设备的电声驱动器输出的可听声音)的转换功能。
在一个实施例中，耳机设备包括至少一个感测麦克风(例如，每个耳朵一个感测麦克风)，并且音频处理部件包括用于处理从该至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。该ANC功能可以执行反馈方法、前馈方法或混合反馈/前馈方法。
在一个实施例中，耳机设备包括用于感测耳机装置周围的环境声音的至少一个感测麦克风(例如，每个耳朵一个感测麦克风)，并且音频处理部件包括被配置成基于从该至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视(例如，双耳监视)功能。在一个实施例中，监视功能被配置成将从该至少一个感测麦克风获得的声音测量与从服务器***接收的音频信号结合。
在另一实施例中，音频处理部件包括被配置成根据服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳(虚拟声音)再现的双耳合成功能。
在一个实施例中，处理器模块包括被配置成接收来自服务器***的控制数据的管理部件。在一个实施例中，该管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改耳机设备的配置(例如，更改控制或音频处理设置，例如，ANC程序中的过滤设置)。
在一个实施例中，处理器模块包括被配置成将来自耳机设备的状态信息发送至服务器***的状态监视部件。
在一个实施例中，状态监视部件被配置成响应于从服务器***接收的状态询问将来自耳机设备的状态信息送至服务器***。在另一实施例中，状态监视部件被配置成监视耳机设备的状况并且被配置成在状况改变时(例如，如果识别到故障)向服务器***提供状态报告。状态监视部件还可以被配置成识别和诊断耳机设备的故障状况并且向服务器***提供故障信息(例如，以专有格式或行业标准格式，例如，BITE)。
在一个实施例中，耳机设备包括用于提供输入信号的控制开关或传感器，并且处理器模块包括被配置成响应于该输入信号将来自耳机设备的数字控制信号(例如，与程序化的功能对应)发送至服务器***的控制部件。
在一个实施例中，耳机设备包括用于检测用户的语音的麦克风，并且处理器模块包括电话通讯部件，该电话通讯部件被配置成将所检测的语音数字化，以用于向服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
在一个实施例中，处理器模块是可编程的(例如，包括可编程软件/固件部件的可编程微芯片)。
根据本发明的第三方面，提供了一种用于向多个用户提供媒体数据和/或通信数据的***，该***包括：多个连接单元(例如，远程连接单元)，每个所述连接单元包括用于将耳机装置连接至该***的机电接口；以及服务器***，该服务器***用于向多个连接单元中的每一个提供音频数据；其中，每个连接单元包括允许在该连接单元和服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
在一个实施例中，该***为IFEC***，并且连接单元被远离服务器***设置(例如，每个乘客座椅具有一个连接单元)。机电接口可以被配置成允许用户(例如，乘客)在坐下时将耳机装置连接至服务器***(例如，该机电接口可以被设置在乘客椅子的扶手上或者设置在乘客椅子附近的其他任何位置处)。
在一个实施例中，服务器***包括中央服务器，该中央服务器与用作中央服务器的客户端的多个本地单元(例如，与形成多个用户的子组的两个或更多个用户的群相关联的本地单元(例如，在IFEC***的情况下的座椅单元))通信。在一个实施例中，中央服务器和多个耳机装置被配置成允许在它们之间的直接数字通信。在另一实施例中，多个耳机装置被配置成与本地单元通信。例如，多个耳机装置可以被配置成经由连接在中央服务器与耳机装置之间的本地单元间接地与中央服务器通信。在一个实施例中，耳机装置可以被配置成允许与中央服务器的直接通信和与本地单元的通信这两者。
在一个实施例中，服务器***包括中央服务器，该中央服务器与用作中央服务器的客户端的多个本地单元通信。
在一个实施例中，每个连接单元与用于允许服务器***与多个连接单元中被选择的一个连接单元直接通信的标识符相关联。
在一个实施例中，每个连接单元的处理器模块包括音频处理部件。
在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成将从服务器***接收的数字音频数据转换成模拟音频信号的转换功能。
在一个实施例中，音频处理部件包括用于处理从设置在相应耳机装置中的至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。
在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成基于从设置在相应耳机装置中的至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视功能。
在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成根据服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳再现的双耳合成功能。
在一个实施例中，每个连接单元的处理器模块包括被配置成接收来自服务器***的控制数据的管理部件。
在一个实施例中，管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改连接单元的配置或连接至连接单元的耳机装置的配置。
在一个实施例中，每个连接单元的处理器模块包括被配置成将来自连接单元的状态信息送至服务器***的状态监视部件。
在一个实施例中，状态监视部件被配置成响应于从服务器***接收的状态询问将来自连接单元的状态信息送至服务器***。
在一个实施例中，状态监视部件被配置成监视连接单元的状况或连接至连接单元的耳机装置的状况，并且被配置成在状况改变时向服务器***提供状态报告。
在一个实施例中，状态监视部件还被配置成识别和诊断连接单元的故障状况或连接至连接单元的耳机装置的故障状况，并且向服务器***提供故障信息。
在一个实施例中，每个连接单元的处理器模块包括被配置成响应于输入信号(例如，借助于设置在连接单元上或所连接的耳机装置上的控制开关或传感器所提供的输入信号)将来自连接单元的数字控制信号发送至服务器***的控制部件。
在一个实施例中，处理器模块包括电话通讯部件，该电话通讯部件被配置成将麦克风(例如，安装在相应耳机装置中或相应耳机装置上)所检测的语音数字化，以用于向服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
在一个实施例中，每个连接单元的处理器模块是可编程的(例如，以允许对上文中限定的任何部件的更新或升级)。
根据本发明的第四方面，提供了一种连接单元，该连接单元包括用于将耳机装置连接至服务器***的机电接口，该连接单元包括允许在连接单元和服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
在一个实施例中，该***为IFEC***并且连接单元远离服务器***设置(例如，每个乘客座椅具有一个连接单元)。机电接口可以被配置成允许用户(例如，乘客)在坐下时将耳机装置连接至服务器***(例如，该机电接口可以被设置在乘客椅子的扶手上或者设置在乘客椅子附近的其他任何位置处)。
在一个实施例中，服务器***包括中央服务器，该中央服务器与用作中央服务器的客户端的多个本地单元(例如，与形成多个用户的子组的两个或更多个用户的群相关联的本地单元(例如，在IFEC***的情况下的座椅单元))通信。在一个实施例中，中央服务器和多个耳机装置被配置成允许在它们之间的直接数字通信。在另一实施例中，多个耳机装置被配置成与本地单元通信。例如，多个耳机装置可以被配置成经由连接在中央服务器与耳机装置之间的本地单元间接地与中央服务器通信。在一个实施例中，耳机装置可以被配置成允许与中央服务器的直接通信和与本地单元的通信二者。
在一个实施例中，连接单元与用于允许服务器***与连接单元以选择性方式直接通信的标识符相关联。
在一个实施例中，处理器模块包括音频处理部件。
在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成将从服务器***接收的数字音频数据转换成模拟音频的转换功能。
在一个实施例中，音频处理部件包括用于处理从设置在耳机装置中的至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。
在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成基于从设置在耳机装置中的至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视功能。
在一个实施例中，音频处理部件包括被配置成根据服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳再现的双耳合成功能。
在一个实施例中，处理器模块包括被配置成接收来自服务器***的控制数据的管理部件。
在一个实施例中，管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改连接单元的配置或连接至连接单元的耳机装置的配置。
在一个实施例中，处理器模块包括被配置成将来自连接单元的状态信息送至服务器***的状态监视部件。
在一个实施例中，状态监视部件被配置成响应于从服务器***接收的状态询问将来自连接单元的状态信息送至服务器***。
在一个实施例中，状态监视部件被配置成监视连接单元的状况或连接至连接单元的耳机装置的状况，并且被配置成在状况改变时向服务器***提供状态报告。
在一个实施例中，状态监视部件还被配置成识别和诊断连接单元的故障状况或连接至连接单元的耳机装置的故障状况，并且向服务器***提供故障信息。
在一个实施例中，处理器模块包括被配置成响应于输入信号(例如，借助于设置在连接单元上或所连接的耳机装置上的控制开关或传感器)将来自连接单元的数字控制信号发送至服务器***的控制部件。
在一个实施例中，处理器模块包括电话通讯部件，该电话通讯部件被配置成将麦克风(例如，安装在相应耳机装置中)所检测的语音数字化，以用于向服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
在一个实施例中，处理器模块是可编程的(例如，以允许对上文中限定的任何部件的更新或升级)。
附图说明
现在将参考附图、通过示例的方式来描述本发明的实施例，在附图中：
图1是根据本发明的第一实施例的IFEC***的示意图；以及
图2是根据本发明的第二实施例的IFEC***的示意图。
具体实施方式
图1示出了用于向飞机上乘坐的多个乘客提供媒体数据和/或通信数据的IFEC***10。IFEC***10包括用于向多个用户提供媒体数据的服务器***(或媒体源)20。媒体数据包括借助于多对数字头戴式耳机(或数字耳机)30被提供至用户的音频数据，每对数字头戴式耳机30经由安装在乘客座椅的扶手中或安装在乘客座椅附近的另一位置处的相应RJU50通过有线数字通信链路40耦接至服务器***20。服务器***20可以包括中央服务器，该中央服务器与用作中央服务器的客户端的多个本地单元(例如，与多个用户的子组相关联并且连接至用户的子组的每个RJU 50的本地单元)通信；或者可替代地，服务器***20可以包括与每个RJU50直接通信的中央服务器。
头戴式耳机30包括通过头带34连接的一对立体声头戴护耳式耳机60和用于语音电话通讯的麦克风36。每个耳机60包括：容纳电声驱动器64的本体62；用于包围用户的耳朵的耳杯66；内部感测麦克风68，其用于感测耳杯66内的声音以用于反馈ANC；外部感测麦克风70，其用于感测耳杯66外部的声音以用于前馈ANC/双耳监视；以及用于生成输入信号的至少一个控制开关/传感器72。具有连接器76的线缆74允许头戴式耳机30经由设置在RJU 50中的连接插孔52连接至RJU 50。
除了以上标识的特征以外，一个耳机60的本体62容纳可编程处理器模块80，该可编程处理器模块80包括以下可升级的功能部件：
数字通信部件82；
音频处理部件84；
特征集管理部件86；
状态诊断部件88；
电话通讯部件90；
控制部件92；以及
末级音频输入/输出94。
数字通信部件82被配置成允许在数字通信链路40上与服务器***20进行双向数字通信。
音频处理部件84被配置成提供多个不同的音频功能，该音频功能包括：1)用于将从服务器***20接收的数字音频信号转换成模拟音频信号的转换功能；2)用于使可编程电子设备和软件运行以用于反馈、前馈和混合ANC的ANC功能；3)基于从外部感测麦克风70获得的声音测量的双耳监视功能；4)双耳合成功能；以及5)音频均衡功能。
特征集管理部件86被配置成管理处理器模块80的操作。
状态诊断部件88被配置成监视头戴式耳机30的状态、识别和诊断头戴式耳机30的故障状况以及向服务器***20提供故障信息。
电话通讯功能部件92被配置成将经由麦克风36检测的语音数字化，以用于向服务器***20进行数字传输，从而提供双向语音通信。
控制部件94被配置成响应于从至少一个控制开关/传感器72接收的输入信号来生成用于服务器***20的数字控制信号。
末级音频输入/输出96被配置成驱动电声驱动器64/接收来自麦克风36、68和70的信号。
数字通信链路40被配置成保持服务器***20与每组头戴式耳机30之间的可靠高速数字通信，以结合耳机***设置和状态以及软件更新/升级的上传来支持高清晰度立体声音频和宽频带语音的输送。可以通过上行链路通信和下行链路通信的时分多路复用来实现实时通讯所需要的全双工通信。控制信号和状态信号也可以是时分多路复用的并且可以在头戴式耳机30和服务器***20之间的语音/音频通信期间在连接上共存。
服务器***20管理经由数字通信链路40的数字音频的发送和接收、耳机***设置和状态，并且管理向乘客提供GUI以控制音频内容和功能。
有利地，本发明的IFEC***提供了针对改善的声音质量(使音频信号沿着直到头戴式耳机的信号路径都被保持在具有增强的抗干扰性的数字域内)、增强的功能以及在商用客机上使用的头戴式耳机的前瞻性的机会。
增强的功能包括：可以通过服务器***20来设置滤波器的主动噪声消除的方法；可以通过服务器***20来设置参数的双耳监视和双耳(虚拟声)处理的方法；状态监视、对服务器***20的故障诊断报告(潜在地允许头戴式耳机30向机舱工作人员提供在乘客在使用中发现故障头戴式耳机之前定位该故障头戴式耳机的能力)、以及使用头戴式耳机30经由控制部件来执行程序化的远程控制功能的方法。由于用于提供该增强的功能的部件以可升级软件的形式进行设置，所以音频特征和其他能力可以通过从服务器***20上传新特征(例如，在未对头戴式耳机进行任何硬件修改的情况下在单次操作中全局地将新特征上传至所有头戴式耳机30)来容易地进行更新或升级(例如，随着技术发展)。
根据本发明的一个实施例，每个RJU 50支持与适当配置的数字耳机装置(例如，头戴式耳机30)的专有数字通信的传送，以及支持在相同物理接口上将标准模拟音频传送至包括标准3.5mm立体声模拟头戴式耳机接口(例如，ARINC型Al/B1接口)的常规模拟耳机。
在使用中，当耳机装置经由RJU 50连接至服务器***20时，服务器***20试图经由握手过程数字地连接至耳机。服务器***20在预定时段(例如，1.5μs)内期望来自数字耳机对其握手询问的响应。如果在此时段内接收到肯定的响应，则服务器***20保持数字连接。如果在此时段内未接收到肯定的响应，则服务器***20认为附接了无法响应(dumb)的模拟耳机，并且只要服务器***20感测到来自该耳机的电流牵引就将其至该耳机的输出从数字切换到模拟。
图2示出了用于向飞机上乘坐的多个乘客提供媒体数据和/或通信数据的替代IFEC***10’，该IFEC***10’包括用于经由多对数字头戴式耳机(或数字耳机)30’向多个用户提供媒体数据的服务器***(或媒体源)20’，每对数字头戴式耳机30’经由安装在乘客座椅的扶手中或安装在乘客座椅附近的另一位置处的相应RJU 50’(与单组头戴式耳机30’相关联的每个RJU 50’)通过有线数字通信链路40’耦接至服务器***20’。服务器***20’可以包括中央服务器，该中央服务器与用作中央服务器的客户端的多个本地单元(例如，与形成多个用户的子组的两个或更多个用户的群相关联并且连接至形成该群的用户的每个RJU 50’的本地单元)通信；或者可替代地，服务器***20’可以包括与每个RJU 50’直接通信的中央服务器。
头戴式耳机30’包括通过头带34’连接的一对立体声头戴护耳式耳机60’和用于语音电话通讯的麦克风36’。每个耳机60’包括：容纳电声驱动器64’的本体62’；用于包围用户的耳朵的耳杯66’；内部感测麦克风68’，其用于感测耳杯66’内的声音以用于反馈ANC；外部感测麦克风70’，其用于感测耳杯66’外部的声音以用于前馈ANC/双耳监视；以及用于生成输入信号的至少一个控制开关/传感器72’。具有连接器76’的线缆74’允许头戴式耳机30’经由设置在RJU 50’中的连接插孔52’连接至RJU 50’，并且该线缆74’携载：a)从RJU 50’至电声驱动器64’的模拟音频信号；以及b)从麦克风36’、68’、70’和至少一个控制开关/传感器72’至RJU 50’的信号。
对于每个RJU 50’，可编程处理器模块80’包括以下可升级的功能部件：
数字通信部件82’；
音频处理部件84’；
特征集管理部件86’；
状态诊断部件88’；
电话通讯部件90’；
控制部件92’；以及
末级音频输入/输出94’。
数字通信部件82’被配置成允许在数字通信链路40’上与服务器***20’进行双向数字通信。
数字通信部件82’被配置成允许在数字通信链路40’上与服务器***20’进行双向数字通信。
音频处理部件84’被配置成提供多个不同的音频功能，该音频功能包括：1)用于将从服务器***20’接收的数字音频信号转换成模拟音频信号的转换功能；2)用于使可编程电子装置和软件运行以用于基于从感测麦克风68’和70’获得的声音测量来反馈、前馈和混合ANC的ANC功能；3)基于从外部感测麦克风70’获得的声音测量的双耳监视功能；4)双耳合成功能；以及5)音频均衡功能。
特征集管理部件86’被配置成管理处理器模块80’的操作。
状态诊断部件88’被配置成监视RJU 50’和头戴式耳机30’的状态、识别和诊断RJU 50’/头戴式耳机30’的故障状况以及向服务器***20’提供故障信息。
电话通讯功能部件92’被配置成将经由麦克风36’检测的语音数字化，以用于向服务器***20’进行数字传输，从而提供双向语音通信。
控制部件94’被配置成响应于从至少一个控制开关/传感器72’接收的输入信号来生成用于服务器***20’的数字控制信号。
末级音频输入/输出96’被配置成驱动电声驱动器64’/接收来自麦克风36’、68’和70’的信号。

Claims (77)

1.一种用于向多个用户提供媒体数据和/或通信数据的***，所述***包括：
多个耳机装置；以及
服务器***，用于向所述多个耳机装置中的每一个提供音频数据；
其中，每个耳机装置包括允许在所述耳机装置和所述服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
2.根据权利要求1所述的***，其中，所述服务器***包括中央服务器，所述中央服务器与用作所述中央服务器的客户端的多个本地单元通信。
3.根据权利要求1或2所述的***，其中，每个耳机装置与标识符相关联，所述标识符用于允许所述服务器***与所述多个耳机装置中被选择的一个耳机装置直接通信。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的***，其中，每个耳机装置包括线缆，所述线缆用于经由机电接口将所述耳机装置的所述处理器模块电连接至所述服务器***。
5.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置的处理器模块容纳在所述耳机装置的听筒内或者(在从属于权利要求4时)被设置为将所述处理器模块连接至所述服务器***的所述线缆的一部分。
6.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置的处理器模块包括音频处理部件。
7.根据权利要求6所述的***，其中，所述音频处理部件包括被配置成将从所述服务器***接收的数字音频数据转换成模拟音频信号的转换功能。
8.根据权利要求6或7所述的***，其中，每个耳机装置包括至少一个感测麦克风，并且所述音频处理部件包括用于处理从所述至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的***，其中，每个耳机装置包括用于感测所述耳机装置周围的环境声音的至少一个感测麦克风，并且所述音频处理部件包括被配置成基于从所述至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视功能。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的***，其中，所述音频处理部件包括被配置成根据所述服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳再现的双耳合成功能。
11.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置的处理器模块包括被配置成接收来自所述服务器***的控制数据的管理部件。
12.根据权利要求11所述的***，其中，所述管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改所述耳机装置的配置。
13.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置的处理器模块包括被配置成将来自所述耳机装置的状态信息导向所述服务器***的状态监视部件。
14.根据权利要求13所述的***，其中，所述状态监视部件被配置成响应于从所述服务器***接收的状态询问将来自所述耳机装置的状态信息导向所述服务器***。
15.根据权利要求13所述的***，其中，所述状态监视部件被配置成监视所述耳机装置的状况并且被配置成在状况改变时向所述服务器***提供状态报告。
16.根据权利要求15所述的***，其中，所述状态监视部件还被配置成识别和诊断所述耳机装置的故障状况并且向所述服务器***提供故障信息。
17.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置包括用于提供输入信号的控制开关或传感器，并且所述处理器模块包括被配置成响应于所述输入信号将来自所述耳机装置的数字控制信号发送至所述服务器***的控制部件。
18.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置包括用于检测用户的语音的麦克风，并且所述处理器模块包括电话通讯部件，所述电话通讯部件被配置成将所检测的语音数字化，以用于向所述服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
19.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，每个耳机装置的处理器模块是可编程的。
20.根据前述权利要求中任一项所述的***，其中，所述服务器***被配置成向所述多个耳机装置额外地提供模拟信号。
21.根据权利要求20所述的***，其中，所述服务器***被配置成在发送数字信号与发送模拟音频信号之间进行切换。
22.根据权利要求21所述的***，其中，所述服务器***被配置成响应于失败的通信握手过程，从向耳机装置发送数字信号切换至向耳机装置发送模拟音频信号。
23.根据权利要求22所述的***，其中，所述服务器***被配置成保持所述模拟音频信号输出，直到断开所述耳机装置为止或者直到所述握手过程成功时为止。
24.根据权利要求21至23中任一项所述的***，其中，所述服务器***通过机械连接器连接至每个耳机装置，所述机械连接器被配置成使用同一组电导体来支持数字双向通信和模拟单向通信两者。
25.一种根据前述权利要求中任一项所述的机上娱乐和通信(IFEC)***。
26.一种耳机设备，包括处理器模块，所述处理器模块允许在所述耳机设备和服务器***之间的双向数字通信。
27.根据权利要求26所述的耳机设备，其中，所述耳机设备与标识符相关联，所述标识符用于允许所述服务器***与所述耳机设备以选择性方式直接通信。
28.根据权利要求26或27所述的耳机设备，其中，所述耳机设备包括线缆，所述线缆用于经由机电接口将所述处理器模块电连接至所述服务器***。
29.根据权利要求26至28中任一项所述的耳机设备，其中，所述处理器模块容纳在所述耳机设备的听筒内或者被设置为用于将所述处理器模块连接至所述服务器***的所述线缆的一部分。
30.根据权利要求26至29中任一项所述的耳机设备，其中，所述处理器模块包括音频处理部件。
31.根据权利要求30所述的耳机设备，其中，所述音频处理部件包括被配置成将从所述服务器***接收的数字音频数据转换成模拟音频信号的转换功能。
32.根据权利要求30或31所述的耳机设备，其中，所述耳机设备包括至少一个感测麦克风，并且所述音频处理部件包括用于处理从所述至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的耳机设备，其中，所述耳机设备包括用于感测所述耳机设备周围的环境声音的至少一个感测麦克风，并且所述音频处理模块包括被配置成基于从所述至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视功能。
34.根据权利要求30至33中任一项所述的耳机设备，其中，所述音频处理部件被配置成根据所述服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳再现。
35.根据权利要求26至34中任一项所述的耳机设备，其中，所述处理器模块包括被配置成接收来自所述服务器***的控制数据的管理部件。
36.根据权利要求35所述的耳机设备，其中，所述管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改所述耳机设备的配置。
37.根据权利要求26至36中任一项所述的耳机设备，其中，所述处理器模块包括被配置成将来自所述耳机设备的状态信息发送至所述服务器***的状态监视部件。
38.根据权利要求37所述的耳机设备，其中，所述状态监视部件被配置成响应于从所述服务器***接收的状态询问将来自所述耳机设备的状态信息导向所述服务器***。
39.根据权利要求38所述的耳机设备，其中，所述状态监视部件被配置成监视所述耳机设备的状况并且被配置成在状况改变时向所述服务器***提供状态报告。
40.根据权利要求39所述的耳机设备，其中，所述状态监视部件还被配置成识别和诊断所述耳机设备的故障状况并且向所述服务器***提供故障信息。
41.根据权利要求26至40中任一项所述的耳机设备，其中，所述耳机设备包括用于提供输入信号的控制开关或传感器，并且所述处理器模块包括被配置成响应于所述输入信号将来自所述耳机设备的数字控制信号发送至所述服务器***的控制部件。
42.根据权利要求26至41中任一项所述的耳机设备，其中，所述耳机设备包括用于检测用户的语音的麦克风，并且所述处理器模块包括电话通讯部件，所述电话通讯部件被配置成将所检测的语音数字化，以用于向所述服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
43.根据权利要求26至42中任一项所述的耳机设备，其中，所述处理器模块是可编程的。
44.一种用于向多个用户提供媒体数据和/或通信数据的***，所述***包括：
多个连接单元，每个所述连接单元包括用于将耳机装置连接至所述***的机电接口；以及
服务器***，所述服务器***用于向所述多个连接单元中的每一个提供音频数据；
其中，每个所述连接单元包括允许在所述连接单元和所述服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
45.根据权利要求44所述的***，其中，所述服务器***包括中央服务器，所述中央服务器与用作所述中央服务器的客户端的多个本地单元通信。
46.根据权利要求44或45所述的***，其中，每个连接单元与标识符相关联，所述标识符用于允许所述服务器***与所述多个连接单元中被选择的一个连接单元直接通信。
47.根据权利要求44至46中任一项所述的***，其中，每个连接单元的处理器模块包括音频处理部件。
48.根据权利要求47所述的***，其中，所述音频处理部件包括被配置成将从所述服务器***接收的数字音频数据转换成模拟音频信号的转换功能。
49.根据权利要求47或48所述的***，其中，所述音频处理部件包括用于处理从设置在相应耳机装置中的至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。
50.根据权利要求47至49中任一项所述的***，其中，所述音频处理部件包括被配置成基于从设置在相应耳机装置中的至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视功能。
51.根据权利要求47至50中任一项所述的***，其中，所述音频处理部件包括被配置成根据所述服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳再现的双耳合成功能。
52.根据权利要求44至51中任一项所述的***，其中，每个连接单元的处理器模块包括被配置成接收来自所述服务器***的控制数据的管理部件。
53.根据权利要求52所述的***，其中，所述管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改所述连接单元的配置或连接至所述连接单元的耳机装置的配置。
54.根据权利要求44至53中任一项所述的***，其中，每个连接单元的处理器模块包括被配置成将来自所述连接单元的状态信息导向所述服务器***的状态监视部件。
55.根据权利要求54所述的***，其中，所述状态监视部件被配置成响应于从所述服务器***接收的状态询问，将来自所述连接单元的状态信息导向所述服务器***。
56.根据权利要求54所述的***，其中，所述状态监视部件被配置成监视所述连接单元的状况或连接至所述连接单元的耳机装置的状况，并且被配置成在状况改变时向所述服务器***提供状态报告。
57.根据权利要求56所述的***，其中，所述状态监视部件还被配置成识别和诊断所述连接单元的故障状况或连接至所述连接单元的耳机装置的故障状况，并且向所述服务器***提供故障信息。
58.根据权利要求44至57中任一项所述的***，其中，每个连接单元的处理器模块包括被配置成响应于输入信号将来自所述连接单元的数字控制信号发送至所述服务器***的控制部件。
59.根据权利要求44至58中任一项所述的***，其中，所述处理器模块包括电话通讯部件，所述电话通讯部件被配置成将麦克风所检测的语音数字化，以用于向所述服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
60.根据权利要求44至58中任一项所述的***，其中，每个连接单元的处理器模块是可编程的。
61.一种根据权利要求44至60中任一项所述的机上娱乐和通信(IFEC)***。
62.一种连接单元，所述连接单元包括用于将耳机装置连接至服务器***的机电接口，所述连接单元包括允许在所述连接单元和所述服务器***之间的双向数字通信的处理器模块。
63.根据权利要求62所述的连接单元设备，其中，所述连接单元与标识符相关联，所述标识符用于允许所述服务器***与所述连接单元以选择性方式直接通信。
64.根据权利要求62或63所述的连接单元，其中，所述处理器模块包括音频处理部件。
65.根据权利要求64所述的连接单元，其中，所述音频处理部件包括被配置成将从所述服务器***接收的数字音频数据转换成模拟音频信号的转换功能。
66.根据权利要求64或65所述的连接单元，其中，所述音频处理部件包括用于处理从设置在所述耳机装置中的至少一个感测麦克风接收的信号的主动噪声消除(ANC)功能。
67.根据权利要求64至66中任一项所述的连接单元，其中，所述音频处理部件包括被配置成基于从设置在所述耳机装置中的至少一个感测麦克风获得的声音测量来提供音频信号的监视功能。
68.根据权利要求64至67中任一项所述的连接单元，其中，所述音频处理部件包括被配置成根据所述服务器***所提供的数字音频数据来合成虚拟双耳再现的双耳合成功能。
69.根据权利要求62至70中任一项所述的连接单元，其中，所述处理器模块包括被配置成接收来自所述服务器***的控制数据的管理部件。
70.根据权利要求69所述的连接单元，其中，所述管理部件被配置成响应于所接收的控制数据来更改所述连接单元的配置或连接至所述连接单元的耳机装置的配置。
71.根据权利要求62至70中任一项所述的连接单元，其中，所述处理器模块包括被配置成将来自所述连接单元的状态信息导向所述服务器***的状态监视部件。
72.根据权利要求71所述的连接单元，其中，所述状态监视部件被配置成响应于从所述服务器***接收的状态询问将来自所述连接单元的状态信息导向所述服务器***。
73.根据权利要求71所述的连接单元，其中，所述状态监视部件被配置成监视所述连接单元的状况或连接至所述连接单元的耳机装置的状况，并且被配置成在状况改变时向所述服务器***提供状态报告。
74.根据权利要求73所述的连接单元，其中，所述状态监视部件还被配置成识别和诊断所述连接单元的故障状况或连接至所述连接单元的耳机装置的故障状况，并且向所述服务器***提供故障信息。
75.根据权利要求62至74中任一项所述的连接单元，其中，所述处理器模块包括被配置成响应于输入信号将来自所述连接单元的数字控制信号发送至所述服务器***的控制部件。
78.根据权利要求62至75中任一项所述的连接单元，其中，所述处理器模块包括电话通讯部件，所述电话通讯部件被配置成将麦克风所检测的语音数字化，以用于向所述服务器***进行数字传输，从而允许双向语音通信。
79.根据权利要求62至78中任一项所述的连接单元，其中，所述处理器模块是可编程的。
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