[发明专利]耳机的耳内声检测

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测耳机的佩戴的设备、方法和计算机程序。具体来讲，本发明涉及根据获取的声音信号所进行的对佩戴的检测。

背景技术

利用有线或无线耳机向用户提供语言、音乐等的装置已经变得非常普及。这种装置可以是便携式媒体播放器、移动电话、和便携式数字助理。目前人们已经开始利用对耳机是否处于听音位置(即，是否佩戴在耳部)进行的检查来在用户不能收听任何所提供的音频内容时降低功耗。例如，在US 2006/0045304A1中，公开了一种检测元件，其包括位于耳机主体的外表面上的两个电极，使得当耳机被佩戴在耳部时，耳内的皮肤与电极相接触。用户的头在电极之间导电，从而可检测到耳机被佩戴在耳部。

然而，由于这种装置是要由任何普通用户使用的，因此由于任一电极可能与用户的身体组织接触不良，所以保证对佩戴的检测被认为是不可靠的。因此，进一步期望提供更可靠的检测同时仍然易于由普通用户使用的设备。

发明内容

本发明基于这样的理解，普通用户感觉使用耳机是舒适的，并且在耳机中添加麦克风可被用于获取声音，由此对耳机中存在的声音进行测量。根据获取的声音，可进行检测以确定耳机是否被佩戴在用户的耳部。

根据第一方面，提供了一种包括耳机和信号处理器的设备。耳机适合于佩戴在用户耳部的听觉开口。所述耳机包括允许被提供音频信号以进行呈现的扬声器和布置在所述扬声器附近的麦克风，所述麦克风用于当所述耳机被佩戴在耳部时从存在于所述听觉开口内的声音获取声音信号。所述信号处理器被设置为，通过分析所获取的声音信号来确定所述耳机是否被佩戴在用户的耳部，所获取的声音信号包括当所述耳机被佩戴时存在的耳内声音类型的声音信号组分或当耳机未被佩戴时存在的耳外声音类型的声音信号组分中的任意一种。

所述耳内声音类型信号组分可包括生理声音信号。所述生理声音信号可包括与用户的呼吸声相关联的信号组分。所述生理声音信号可包括与用户的心跳声相关联的信号组分。所述信号处理器可被设置为通过在低通滤波器中对所述生理声音信号进行低通滤波来提取心跳，以检测心跳信号。所述低通滤波器的截止频率可以为3至10Hz之间，更优选地为3至5Hz之间，最优选地为4Hz。

所述耳外声音类型可包括环境噪声，并且所述信号处理器可被设置为当环境噪声超过阈值水平时确定耳机未被佩戴。可通过与所述耳机相关联且被设置为总是从存在于所述听觉开口以外的声音获取声音信号的另一麦克风对实际环境噪声进行测量来确定所述阈值水平。

所述信号处理器可被设置为从所述声音信号中减去所述音频信号以提供所述声音信号组分。

所述设备可进一步包括应用，该应用被配置为基于对耳机是否被佩戴的确定来控制所述应用的特征。该应用可被设置为当确定耳机未被佩戴时中断与所述音频信号相关联的呈现，并且被设置为当确定耳机被佩戴时恢复所述呈现。可选地或另外地，该应用可被设置为当确定耳机被佩戴时建立与所述音频信号相关联的通信，并且被设置为当确定耳机未被佩戴时结束所述通信。

所述分析可基于所获取的声音信号的频率特性和周期性中的任意一种。

根据第二方面，提供了一种适用于包括耳机的设备的方法，所述耳机适合于佩戴在用户的耳部以当所述耳机被佩戴在用户的耳部时在耳中呈现音频信号。该方法包括以下步骤：获取步骤，由布置在扬声器附近的所述耳机的麦克风来获取声音信号，所述麦克风用于当所述耳机被佩戴在所述用户的耳部时从所述耳部的听觉开口中存在的声音获取声音信号；以及确定步骤，通过分析所获取的声音信号来确定所述耳机是否被佩戴在所述用户的耳部，所获取的声音信号包括当所述耳机被佩戴时存在的耳内声音类型的声音信号组分或当耳机未被佩戴时存在的耳外声音类型的声音信号组分中的任意一种。

所述耳内声音类型信号组分可包括生理声音信号。所述生理声音信号可包括与用户的呼吸声相关联的信号组分。所述生理声音信号可包括与用户的心跳声相关联的信号组分。所述信号处理器可被设置为通过在低通滤波器中对所述生理声音信号进行低通滤波来提取心跳，以检测心跳信号。所述低通滤波器的截止频率可以为3至10Hz之间，更优选地为3至5Hz之间，最优选地为4Hz。

所述耳外声音类型可包括环境噪声，并且当环境噪声超过阈值水平时确定所述耳机未被佩戴。该方法可进一步包括以下步骤：通过由与所述耳机相关联的另一麦克风对所述听觉开口以外的实际环境噪声进行测量来确定所述阈值水平。

该方法可进一步包括以下步骤：从所述声音信号中减去所述音频信号以提供所述声音信号组分。