CN115175045A - 可穿戴式音频设备和音频处理方法 - Google Patents

Abstract

一种可穿戴式音频设备和音频处理方法，该可穿戴式音频设备包括处理器、距离传感器、红外传感器和扬声器，其中：处理器用于基于距离传感器的输出数据确定用户佩戴可穿戴式音频设备的松紧状态；处理器还用于基于松紧状态和红外传感器的输出数据确定扬声器与用户的耳朵之间的距离；处理器还用于基于距离进行音频计算和音频输出。根据本申请实施例的可穿戴式音频设备能够根据不同的场景提供自适应的音频处理，使得用户在各种场景下均能满足音质需求；此外，由于是结合多路传感器数据自适应处理音频，也能获得高精度的场景检测结果，从而提供高适配性的音频输出。

Description

可穿戴式音频设备和音频处理方法

技术领域

本申请涉及音频处理技术领域，更具体地涉及一种可穿戴式音频设备和音频处理方法。

背景技术

目前，无线耳机作为一种可穿戴式音频设备，越来越多地应用于人们的日常生活中。除了无线耳机之外，无线音频智能眼镜也属于一种可穿戴式音频设备。相对于无线耳机，佩戴无线音频智能眼镜能够使得用户在聆听音频时关注到周边情况且可以更好地保护耳朵。

目前的无线耳机、无线音频智能眼镜等可穿戴式音频设备，针对不同的场景，诸如不同的用户头型、不同的用户耳道、不同的佩戴位置、用户是否运动等情况，均输出固定的音频，无法针对不同场景输出不同音频，以保证满足不同场景的音质需求。

发明内容

本申请提出了一种可穿戴式音频设备和音频处理方法，旨在解决目前的无线耳机、无线音频智能眼镜等可穿戴式音频设备无法满足不同场景的音质需求问题。

根据本申请一方面，提供了一种可穿戴式音频设备，所述可穿戴式音频设备包括处理器、距离传感器、红外传感器和扬声器，其中：所述处理器用于基于所述距离传感器的输出数据确定用户佩戴所述可穿戴式音频设备的松紧状态；所述处理器还用于基于所述松紧状态和所述红外传感器的输出数据确定所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离；所述处理器还用于基于所述距离进行音频计算和音频输出，以使得所述扬声器在所述距离下输出最好音质。

在本申请的一个实施例中，所述可穿戴式音频设备还包括加速度传感器，所述处理器还用于：基于所述加速度传感器的输出数据确定所述用户是否处于运动状态，并在确定用户处于非运动状态时基于所述距离进行音频计算和音频输出。

在本申请的一个实施例中，所述处理器还用于：在确定用户处于运动状态时，获取预设音频曲线，基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，并基于调整后的音频曲线进行音频计算和音频输出。

在本申请的一个实施例中，所述处理器基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中预设频段或者预设频率点的振幅进行调整。

在本申请的一个实施例中，所述处理器基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离确定要调整的频段或者频率点，并基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中所述频段或者所述频率点的振幅进行调整。

根据本申请另一方面，提供了一种音频处理方法，所述方法包括：基于可穿戴式音频设备中的距离传感器的输出数据确定用户佩戴所述可穿戴式音频设备的松紧状态；基于所述松紧状态和所述可穿戴式音频设备中的红外传感器的输出数据确定所述可穿戴式音频设备的扬声器与所述用户的耳朵之间的距离；基于所述距离进行音频计算和音频输出。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：基于所述可穿戴式音频设备中的加速度传感器的输出数据确定所述用户是否处于运动状态，并在确定用户处于非运动状态时基于所述距离进行音频计算和音频输出。

在本申请的一个实施例中，所述方法还包括：在确定用户处于运动状态时，获取预设音频曲线，基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，并基于调整后的音频曲线进行音频计算和音频输出。

在本申请的一个实施例中，所述基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中预设频段或者预设频率点的振幅进行调整。

在本申请的一个实施例中，所述基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离确定要调整的频段或者频率点，并基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中所述频段或者所述频率点的振幅进行调整。

根据本申请实施例的可穿戴式音频设备和音频处理方法能够根据不同的场景提供自适应的音频处理，使得用户在各种场景下均能满足音质需求；此外，由于是结合多路传感器数据自适应处理音频，也能获得高精度的场景检测结果，从而提供高适配性的音频输出。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1示出根据本申请一个实施例的可穿戴式音频设备的示意性结构框图。

图2示出根据本申请另一个实施例的可穿戴式音频设备的示意性结构框图。

图3示出根据本申请实施例的可穿戴式音频设备的工作流程示例图。

图4示出根据本申请实施例的可穿戴式音频设备中处理器与传感器之间的通信交互示意图。

图5示出根据本申请实施例的音频处理方法的示意性流程图。

具体实施方式

为了使得本申请的目的、技术方案和优点更为明显，下面将参照附图详细描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请中描述的本申请实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的情况下所得到的所有其它实施例都应落入本申请的保护范围之内。

图1示出了根据本申请实施例的可穿戴式音频设备100的示例性结构示意图。如图1所示，可穿戴式音频设备100包括处理器120、距离传感器130、红外传感器140和扬声器150。其中，处理器120用于基于距离传感器130的输出数据确定用户佩戴可穿戴式音频设备100的松紧状态；处理器120还用于基于松紧状态和红外传感器140的输出数据确定扬声器150与用户的耳朵之间的距离；处理器120还用于基于该距离进行音频计算和音频输出，以使得扬声器150在该距离下输出最好音质。此处，最好音质可以理解为在该距离下用户能达到的最好听感。此外，可穿戴式音频设备100也可以包括电源模块110为可穿戴式音频设备100供电。此处，电源模块110不是必需的，可穿戴式音频设备100也可以通过外接电源来供电。

在本申请的实施例中，可穿戴式音频设备100包括不止一路传感器，分别为红外传感器140(IR-sensor)和距离传感器130(P-sensor)，其中红外传感器140用于非接触式测量，而距离传感器130用于接触式测量，处理器120根据距离传感器130的输出数据确定用户佩戴可穿戴式音频设备100的松紧状态，然后结合红外传感器140的输出数据确定扬声器150与用户的耳朵之间的距离，最后根据扬声器150与用户的耳朵之间的距离来进行音频计算和音频输出，能够使得扬声器150在该距离下向用户输出最好音质，实现针对不同场景输出不同音频，保证满足不同场景的音质需求。

例如，当可穿戴式音频设备100为无线耳机时，可能出现用户佩戴在耳朵里的耳机随着诸如走路或者用户某动作而发生位移的情况，例如耳机发生位移后，使得扬声器150相对于先前时刻，距离耳道距离变远了(即佩戴状态相对于先前更松了)，此时可穿戴式音频设备100的距离传感器130能够检测到耳机与用户皮肤接触状况的变化，结合红外传感器140的距离检测，处理器120可精确地计算出扬声器150距离耳朵的当前距离，并根据该距离实时进行音频计算和音频输出(即相对于先前时刻实时调整音频的一些参数，诸如因为距离耳道变远了而调大音量、调节均衡器参数、调节滤波器参数等等)，因此能够使得在各种时刻不同场景下，用户均能获得最好的音质体验。在其他场景中，诸如因用户耳道形状的不同，耳机佩戴的状态不同，处理器120也可根据多路传感器的检测数据而有针对性地进行音频计算和音频输出，满足用户的音质需求。

类似地，当可穿戴式音频设备100为无线音频智能眼镜时，可能出现用户佩戴在用户耳朵上的无线音频智能眼镜的镜腿等部件随着诸如走路或者用户某动作而发生位移的情况，例如镜腿发生位移后，使得设置在镜腿上的扬声器150相对于先前时刻，距离耳道距离变远了(可以理解为佩戴状态相对于先前更松了，或者理解为佩戴位置发生变化了)，此时可穿戴式音频设备100的距离传感器130能够检测到镜腿与用户皮肤接触状况的变化，结合红外传感器140的距离检测，处理器120可精确地计算出扬声器150距离耳朵的当前距离，并根据该距离实时进行音频计算和音频输出(即相对于先前时刻实时调整音频的一些参数，诸如因为距离耳道变远了而调大音量、调节均衡器参数、调节滤波器参数等等)，因此能够使得在各种时刻不同场景下，用户均能获得最好的音质体验。在其他场景中，诸如因用户头型的不同，眼镜佩戴的状态不同，处理器120也可根据多路传感器的检测数据而有针对性地进行音频计算和音频输出，满足用户的音质需求。

因此，根据本申请实施例的可穿戴式音频设备100能够利用红外传感器140和距离传感器130获得扬声器150到用户耳朵的距离，针对用户不同佩戴状态下分别进行有针对性地音频计算和音频输出，使得用户在各种场景下均能满足音质需求；此外，由于是结合多路传感器数据自适应处理音频，也能获得高精度的场景检测结果，从而提供高适配性的音频输出。

在本申请的其他实施例中，可穿戴式音频设备100也可不包括距离传感器130，仅包括红外传感器140。在该实施例中，可穿戴式音频设备100可根据红外传感器140的输出数据确定扬声器150与用户的耳朵之间的距离，并基于该距离进行音频计算和音频输出。相对于前一个实施例，该实施例中的可穿戴式音频设备100也能够根据不同的场景提供自适应的音频处理，使得用户在各种场景下均能满足音质需求，但由于仅基于一路传感器的检测数据自适应处理音频，因此对场景的检测精度稍低。

下面描述处理器120与红外传感器140、距离传感器130的交互情况。其中，处理器120例如为蓝牙芯片(IC)、WIFI芯片、其他微控制器等。

在本申请的一个实施例中，红外传感器140的校正初始值可以存储在处理器120中，当可穿戴式音频设备100上电后，处理器120可以将校正初始值写入红外传感器140中，当红外传感器140的检测数据达到基于校正初始值确定的阈值(即无线耳机或者无线音频智能眼镜的镜腿的移动达到阈值)时，红外传感器140输出中断信号，处理器120可以基于中断信号从红外传感器140读取数据以用于计算扬声器150与用户的耳朵之间的距离。在该实施例中，处理器120无需总是从红外传感器140读取数据，而是在接收到红外传感器140的中断信号后从红外传感器140读取数据以计算扬声器150与用户的耳朵之间的距离。

在本申请的另一个实施例中，红外传感器140的校正初始值可以存储在处理器120中，当可穿戴式音频设备100上电后，处理器120可以将校正初始值写入红外传感器140中，当可穿戴式音频设备100中除红外传感器140以外的传感器检测到数据变化时，处理器120可以从红外传感器140读取数据以用于计算扬声器150与用户的耳朵之间的距离。在该实施例中，除了红外传感器140之外，可穿戴式音频设备100还包括其他的传感器，例如距离传感器130、下文稍后将描述的加速度传感器等。基于此，当其他传感器的检测数据变化(例如处理器120根据距离传感器130的检测数据检测到可穿戴式音频设备100与用户皮肤的接触情况发生变化，或者下文将描述的处理器120根据加速度传感器的检测数据检测到用户在运动等)时，处理器120将实时从红外传感器140读取数据，以结合红外传感器140的数据计算扬声器150与耳朵之间的距离，从而用于音频计算和音频输出。

在上述两个实施例中，红外传感器140可以包括三个通道的校正初始值，即三个校正初始值，这三个校正初始值可以是工厂生产时通过对红外传感器140进行校准而得到的，它们可以存入处理器120(例如蓝牙芯片)的闪速存储器(FLASH)里。当可穿戴式音频设备100上电时，可从FLASH里读取出这三个校正初始值，写到红外传感器140中。当红外传感器140发出中断信号时，处理器120可通过I2C总线从红外传感器140读取数据。

在本申请的实施例中，距离传感器130的校正初始值可以存储在处理器120中，当可穿戴式音频设备100上电后，处理器120将校正初始值写入距离传感器130中，处理器120根据距离传感器130的检测数据与校正初始值之间的差值大小确定用户佩戴可穿戴式音频设备100的松紧状态。下面结合具体的示例来描述。

在一个示例中，在工厂生产时候对P-Sensor进行校准，得到四个通道的初始值分别为Init_CH0、Init_CH1、Init_CH2和Init_CH3,这四个值分别存入蓝牙芯片的FLASH里进行保存。可穿戴式音频设备100上电后，从FLASH里读取出来这四个通道的校准值作为校正初始值(可简称为初始值)。当用户佩戴上可穿戴式音频设备100后，P-Sensor的四个通道分别感应到变化值，与通道的触摸区域接触的越紧，P-Sensor变化值就会越大。此时蓝牙芯片通过I2C通信从P-Sensor的寄存器里分别读取出每个通道的当前值，分别记为CH0_Value、CH1_Value、CH2_Value和CH3_Value。接着，计算出每个通道的当前值与其各自初始值的差值，分别记为Delta_CH0、Delta_CH1、Delta_CH2和Delta_CH3。在一个示例中，每间隔50ms一次，连续读取10次，并且计算这10次的每个通道的上述差值。10次读取处理完成后，对每个通道的10个Delat_CH差值进行求平均。在一个示例中，可以去掉最大值，去掉最小值，对其余8个差值进行平均计算，得出当前通道的实际平均差值Delta_CH_Value。然后对每个通道的Delta_CH_Value与设定的门限值(阈值)进行对比，得出当前通道的松紧度。在一个示例中，包括3个门限值，它们分别为200、600和1000。如果当前通道的Delta_CH_Value大于200并且小于等于600，则可确定当前通道的松紧状态为松；如果当前通道的Delta_CH_Value大于600且小于等于1000，则可确定当前通道的松紧状态为中等；如果当前通道的Delta_CH_Value大于1000，则可确定当前通道的松紧状态为紧。四个通道均能如此确定松紧状态，再根据实际通道的物理接触顺序，结合IR-Sensor的检测数据计算扬声器150与耳朵之间的距离，以用于进行音频计算和音频输出，从而使得每一时刻均能输出最好音质。

在本申请的实施例中，处理器120还可以用于获取用户输入，基于用户输入确定是否执行前述的距离计算和音频计算。在该实施例中，为用户提供选项，用户可以选择开启可穿戴式音频设备100的自适应音频处理功能，也可以不开启该功能。当开启该功能时，处理器120基于红外传感器140和/或距离传感器130的数据执行前述的距离计算和音频计算。反之，当不开启该功能时，红外传感器140和/或距离传感器130可以不工作，或者处理器120无需从它们读取数据，而是直接输出固定音频。在一个示例中，可穿戴式音频设备100上可包括用户输入按键，处理器120基于用户输入按键接收用户输入。在另一个示例中，可穿戴式音频设备100包括配套应用软件，处理器120经由与该配套应用软件的通信来获取用户输入。

基于上面的描述，根据本申请实施例的可穿戴式音频设备100能够利用红外传感器和距离传感器获得扬声器到用户耳朵的距离，针对用户不同佩戴状态下分别进行有针对性地音频计算和音频输出，使得用户在各种场景下均能满足音质需求；此外，由于是结合多路传感器数据自适应处理音频，也能获得高精度的场景检测结果，从而提供高适配性的音频输出。

下面结合图2描述根据本申请另一个实施例的可穿戴式音频设备200。如图2所示，可穿戴式音频设备200包括电源模块210、处理器220、距离传感器230、红外传感器240、扬声器250和加速度传感器260。其中，电源模块210用于为可穿戴式音频设备供电；处理器220用于基于距离传感器230的输出数据确定用户佩戴可穿戴式音频设备的松紧状态；处理器220还用于基于松紧状态和红外传感器240的输出数据确定扬声器250与用户的耳朵之间的距离；处理器220还用于基于距离进行音频计算和音频输出，以使得扬声器250在距离下输出最好音质；处理器220还用于基于加速度传感器260的输出数据确定用户是否处于运动状态，并根据运动状态进行音频计算和音频输出，以使得扬声器250在用户的运动状态下输出最好音质。此处，电源模块210不是必需的，可穿戴式音频设备200也可以通过外接电源来供电。

根据本申请实施例的可穿戴式音频设备200与前文所述的根据本申请实施例的可穿戴式音频设备100大体上类似，不同之处在于，根据本申请实施例的可穿戴式音频设备200还包括加速度传感器260(G-sensor)，加速度传感器260可用于测量识别用户是否在运动。当处理器220根据加速度传感器260的输出数据确定用户未处于运动状态时，可根据扬声器250与用户的耳朵之间的距离进行音频计算和音频输出，以使得扬声器250在该距离下输出最好音质，如前文所述的。当处理器220根据加速度传感器260的输出数据确定用户处于运动状态时，可获取预设音频曲线(该预设音频曲线可以专用于用户运动状态下的音频曲线，其横坐标可以为频率，纵坐标为振幅)，基于扬声器250与用户的耳朵之间的距离对该预设音频曲线进行调整，并基于调整后的音频曲线进行音频计算和音频输出，以使得扬声器250在用户的运动状态下根据与耳朵的距离输出最好音质。因此，根据本申请实施例的可穿戴式音频设备200还能满足用户运动情况下的音质需求。为了简洁，此处不再描述可穿戴式音频设备200与可穿戴式音频设备100相似的部分，仅描述它们之间不同的部分。

在一个实施例中，处理器220基于扬声器250与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线进行调整，可以包括：基于扬声器250与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线中预设频段或者预设频率点的振幅进行调整。在该实施例中，在用户运动状态下，处理器220对与运动状态对应的预设音频曲线的调整是对固定频率段或者固定频率点执行的，扬声器250与用户的耳朵之间的距离用于确定如何调整该固定频率段或者固定频率点的振幅。例如，在用户运动状态下，处理器220可以对预设音频曲线中20Hz到20KHz频率段的振幅进行调整：当扬声器250与耳朵之间的距离变大时，可调大20Hz到20KHz频率段的振幅；当扬声器250与耳朵之间的距离变小时，可调小20Hz到20KHz频率段的振幅。又如，在用户运动状态下，处理器220可以对预设音频曲线中诸如100Hz、500Hz、1000Hz、1500Hz、2000Hz等固定频率点的振幅进行调整：当扬声器250与耳朵之间的距离变大时，可调大这些频率点的振幅；当扬声器250与耳朵之间的距离变小时，可调小这些频率点的振幅。上述频率段和频率点均是示例，在实际场景中，上述频率段、频率点可与人耳听音范围以及用户所听音频的类型、内容等相关。总体上，该实施例使得用户能够在运动状态下获得好音质效果。

在另一个实施例中，处理器220基于扬声器250与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线进行调整，可以包括：基于扬声器250与用户的耳朵之间的距离确定要调整的频段或者频率点，并基于扬声器250与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线中频段或者频率点的振幅进行调整。在该实施例中，在用户运动状态下，处理器220不仅根据扬声器250与用户的耳朵之间的距离确定预设音频曲线中要调整的频率段或频率点，还根据扬声器250与用户的耳朵之间的距离确定如何对频率段或者频率点的振幅进行调整。例如，当扬声器250与耳朵之间的距离在第一距离范围时，调整预设频率曲线中第一频率段的振幅，调整的大小与该距离正相关；当扬声器250与耳朵之间的距离在第二距离范围时，调整预设频率曲线中第二频率段的振幅；其中，第二距离范围中的距离值可以大于第一距离范围中的距离值，第二频率段对应的频带可以比第一频率段对应的频带更宽，调整的大小与该距离正相关。该示例是调整频率段的示例，调整频率点的示例也是类似的，此处不再赘述。总体上，该实施例使得用户能够在运动状态下获得更为精确的音质自适应调整效果。

在另一个实施例中，处理器220在确定用户处于运动状态后，可以不再确定扬声器250与用户的耳朵之间的距离，直接根据上述的预设音频曲线进行音频计算和音频输出。在该实施例中，一旦确定用户处于运动状态，可无需在结合距离传感器230和红外传感器240的输出数据确定扬声器250与用户耳朵之间的距离，因为用户在运动过程中该距离可能是随时变化的，音频计算较为复杂。因此，一旦确定用户处于运动状态，可仅采用可穿戴式音频设备200在运动状态下的预设音频曲线进行音频计算和音频输出，已经足以满足用户的音质要求。图3所示的流程图即为该示例的场景。在图3中是以可穿戴式音频设备为无线耳机为例来描述的，图3中所示的实时检测佩戴位置即为前文所述的确定扬声器与耳朵之间的距离，这两者是对应的。

下面描述处理器220与加速度传感器260的交互情况。

在本申请的实施例中，加速度传感器260的校正初始值可以存储在处理器220中，当可穿戴式音频设备上电后，处理器220将校正初始值写入加速度传感器260中，处理器220根据加速度传感器260的检测数据与校正初始值之间的差值大小确定用户是否处于运动状态。下面结合具体的示例来描述。

在一个示例中，在工厂生产时候，先将可穿戴式音频设备佩戴上，然后将可穿戴式音频设备上电工作，分别对处理器220(诸如蓝牙芯片)和G-sensor进行初始化。初始化完成后蓝牙芯片通过I2C通信从G-sensor里读取出当前的XYZ轴的数据，例如连续读取20组数据，经过滑动滤波，再将佩戴静止状态下G-Sensor的值经过滤波后的数据作为校准XYZ轴的校准值。将G-Sensor的校准值作为校正初始值存储在蓝牙芯片里。每次蓝牙芯片开机开始工作时候会将这三个初始值从FLASH里读取出来，作为G-Sensor的校正初始值(简称为初始值)。

当G-Sensor在XYZ三个方向的变化值超过一定量时，G-Sensor输出中断信号，蓝牙芯片接收到该中断信号后通过I2C通信将G-Sensor当前的XYZ三个方向的值读取出来，再计算当前三个方向的值与其各自的初始值的差值，得到加速度变化量。在一个示例中，实时采集一段时间的加速度变化量，例如每50ms读取一次，大概采集20次。可以将采集的数据存放在蓝牙芯片的软件缓存里，前述的差值计算是当前值跟初始值的数据对比，对比结果包括变大和减小以及差值的绝对值。接着，蓝牙芯片可对采集的数据进行分析，如果数据是往变大的方向变化，可确定该变化的最大值，记录波峰；如果数据是往减小的方向变化，可确定该变化的最大值，记录波谷；并且，计算出波峰和波谷数据出现的时间基数。在确定了数据变化的波峰和波谷之间的时间以及波峰波谷值后，处理器220可根据预设波峰波谷和时间的门限值，来确定用户是否处于运动状态，以用于音频计算和音频输出。

在本申请的实施例中，处理器220还可以用于获取用户输入，基于用户输入确定运动模式对应的调音参数配置(诸如前文所述的预设音频曲线)。在该实施例中，用户可以预先设置运动模式对应的调音参数配置，诸如通过可穿戴式音频设备上包含的用户输入按键来预先设置，或者通过可穿戴式音频设备的配套应用软件(APP)来设置。其中，用户可以自定义设置，也可以从已有设置选项中进行选择。基于此，当处理器220确定用户处于运动状态时，处理器220可以基于用户已设置的调音参数配置进行音频计算，无需自主自适应计算。此外，除了运动模式以外，用户也可选择原声、低频增强、3D音效、环绕音等不同的音效自适应音频模式。

图4即示出了根据本申请实施例的可穿戴式音频设备各部件之间的连接、交互、输入和输出等等。其中，VDD是电源，GND是接地；CH0到CH3是P-sensor的四个通道输入；蓝牙芯片SOC是处理器220的一个示例；OUT1到OUT4是音频输出，对应于包含四个扬声器250的情况，也是作为示例；APP为可穿戴式音频设备的配套应用软件，如前文所述的。可参照图4结合前文所述更好地理解根据本申请实施例的可穿戴式音频设备的结构和操作，此处不再赘述。此外，图4所述示例可应用于可穿戴音频设备为无线音频智能眼镜的应用场景，在该场景中，无线音频智能眼镜左右的眼镜腿上可各自设置两个P-sensor以使得更精确地确定用户佩戴眼镜的松紧状态。当然，在这仅是示例性的，在其他场景中，无线音频智能眼镜左右的眼镜腿上与也可各自设置一个P-sensor。另外，对于可穿戴音频设备为无线耳机的应用场景，左右耳机上也可各自设置一个或多个P-sensor。

基于上面的描述，根据本申请实施例的可穿戴式音频设备能够利用红外传感器和距离传感器获得扬声器到用户耳朵的距离，还能够利用加速度传感器获得用户的运动状态，针对用户不同佩戴状态下分别进行有针对性地音频计算和音频输出，实现根据不同的场景提供自适应的音频处理，使得用户在各种场景下均能满足音质需求；此外，由于是结合多路传感器数据自适应处理音频，也能获得高精度的场景检测结果，从而提供高适配性的音频输出。

下面结合图5描述根据本申请另一方面提供的音频处理方法500。如图5所示，音频处理方法500可以包括如下步骤：

在步骤S510，基于可穿戴式音频设备中的距离传感器的输出数据确定用户佩戴可穿戴式音频设备的松紧状态。

在步骤S520，基于松紧状态和可穿戴式音频设备中的红外传感器的输出数据确定可穿戴式音频设备的扬声器与用户的耳朵之间的距离。

在步骤S530，基于扬声器与用户的耳朵之间的距离进行音频计算和音频输出。

根据本申请实施例的音频处理方法500可以由前文所述的根据本申请实施例的可穿戴式音频设备(100或200)的处理器(120或220)来执行，前文已经详细描述过处理器的操作，此处，为了简洁，不再详细赘述，仅描述一些主要操作。

在本申请的实施例中，方法500还可以包括：基于可穿戴式音频设备中的加速度传感器的输出数据确定用户是否处于运动状态，并在确定用户处于非运动状态时基于扬声器与耳朵之间的距离进行音频计算和音频输出。

在本申请的实施例中，方法500还可以包括：在确定用户处于运动状态时，获取预设音频曲线，基于扬声器与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线进行调整，并基于调整后的音频曲线进行音频计算和音频输出。

在本申请的实施例中，基于扬声器与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线进行调整，可以包括：基于扬声器与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线中预设频段或者预设频率点的振幅进行调整。

在本申请的实施例中，基于扬声器与用户的耳朵之间的距离对音频曲线进行调整，可以包括：基于扬声器与用户的耳朵之间的距离确定要调整的频段或者频率点，并基于扬声器与用户的耳朵之间的距离对预设音频曲线中频段或者频率点的振幅进行调整。

在本申请的实施例中，方法500还可以包括：获取用户输入，基于用户输入确定是否执行音频计算。

此外，根据本申请再一方面，还提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行，执行前文所述的根据本申请实施例的音频处理方法。

基于上面的描述，根据本申请实施例的可穿戴式音频设备和音频处理方法能够根据不同的场景提供自适应的音频处理，使得用户在各种场景下均能满足音质需求；此外，由于是结合多路传感器数据自适应处理音频，也能获得高精度的场景检测结果，从而提供高适配性的音频输出。

尽管这里已经参考附图描述了示例实施例，应理解上述示例实施例仅仅是示例性的，并且不意图将本申请的范围限制于此。本领域普通技术人员可以在其中进行各种改变和修改，而不偏离本申请的范围和精神。所有这些改变和修改意在被包括在所附权利要求所要求的本申请的范围之内。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个设备，或一些特征可以忽略，或不执行。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该本申请的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如相应的权利要求书所反映的那样，其发明点在于可以用少于某个公开的单个实施例的所有特征的特征来解决相应的技术问题。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。

本领域的技术人员可以理解，除了特征之间相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本申请实施例的一些模块的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式或对具体实施方式的说明，本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种可穿戴式音频设备，其特征在于，所述可穿戴式音频设备包括处理器、距离传感器、红外传感器和扬声器，其中：

所述处理器用于基于所述距离传感器的输出数据确定用户佩戴所述可穿戴式音频设备的松紧状态；

所述处理器还用于基于所述松紧状态和所述红外传感器的输出数据确定所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离；

所述处理器还用于基于所述距离进行音频计算和音频输出。

2.根据权利要求1所述的可穿戴式音频设备，其特征在于，所述可穿戴式音频设备还包括加速度传感器，所述处理器还用于：

基于所述加速度传感器的输出数据确定所述用户是否处于运动状态，并在确定用户处于非运动状态时基于所述距离进行音频计算和音频输出。

3.根据权利要求2所述的可穿戴式音频设备，其特征在于，所述处理器还用于：

在确定用户处于运动状态时，获取预设音频曲线，基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，并基于调整后的音频曲线进行音频计算和音频输出。

4.根据权利要求3所述的可穿戴式音频设备，其特征在于，所述处理器基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：

基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中预设频段或者预设频率点的振幅进行调整。

5.根据权利要求3所述的可穿戴式音频设备，其特征在于，所述处理器基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：

基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离确定要调整的频段或者频率点，并基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中所述频段或者所述频率点的振幅进行调整。

6.一种音频处理方法，其特征在于，所述方法包括：

基于可穿戴式音频设备中的距离传感器的输出数据确定用户佩戴所述可穿戴式音频设备的松紧状态；

基于所述松紧状态和所述可穿戴式音频设备中的红外传感器的输出数据确定所述可穿戴式音频设备的扬声器与所述用户的耳朵之间的距离；

基于所述距离进行音频计算和音频输出。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述可穿戴式音频设备中的加速度传感器的输出数据确定所述用户是否处于运动状态，并在确定用户处于非运动状态时基于所述距离进行音频计算和音频输出。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在确定用户处于运动状态时，获取预设音频曲线，基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，并基于调整后的音频曲线进行音频计算和音频输出。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：

基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中预设频段或者预设频率点的振幅进行调整。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线进行调整，包括：

基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离确定要调整的频段或者频率点，并基于所述扬声器与所述用户的耳朵之间的距离对所述预设音频曲线中所述频段或者所述频率点的振幅进行调整。

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