[发明专利]超声接近传感器以及相关系统和方法

说明书

本发明题为“超声接近传感器以及相关系统和方法”。超声接近传感器可确定本地环境的一个或多个特性。例如，传感器可将超声信号发射到本地环境中，并且可接收来自本地环境的超声信号。根据所发射的信号与所接收的信号之间的相关性的度量标准，传感器可对本地环境进行分类。以举例的方式，此类传感器能够评估入耳式耳机是否定位在用户的耳朵中。与传感器通信的媒体设备可响应于传感器确定耳机在用户的耳朵中而将音频信号传输到耳机用于音频播放，并且可响应于传感器确定耳机不在用户的耳朵中而将音频信号重定向到另一个播放设备。还描述了相关方面和其他方面。

技术领域

本申请和相关主题(统称为“本公开”)一般涉及超声接近传感器，以及相关的系统和方法。更具体地但不是唯一地，本公开涉及接近传感器，所述接近传感器具有一个或多个换能器以将超声信号发射到例如音频器具或相关联附件的本地环境中并检测来自例如音频器具或相关联附件的本地环境的反射信号。

背景技术

媒体设备可将音频信号发送到一个或多个音频附件以播放音频。例如，媒体设备可将音频发送到在播放期间由用户佩戴的一个或多个入耳式耳机，或者媒体设备可将音频发送到另一个扬声器。音频附件的感知的声音质量和其他性能度量标准可以对应于音频附件所放置的本地环境而改变。例如，如果入耳式耳机没能很好地固定在用户耳朵中，则感知的声音质量可能会变差。

发明内容

所公开的超声接近传感器在校准时可部分地基于反射超声信号的观察结果对本地环境进行分类。音频附件可结合超声接近传感器，并且传感器可用于自动确定音频附件是否定位或音频附件定位的程度以提供期望的性能水平。仅作为一个示例，入耳式耳机可以包括此类传感器以确定耳机是否正确地或合适地定位于用户的耳朵中。此外，所公开的传感器可结合到耳机或具有连续(例如，非穿孔或微穿孔)外表面的其他外壳中。连续的非穿孔表面可提供“干净的”不间断的美学，这在一定程度上可认为是令人愉悦的。

本文公开的原理、系统、方法和装置克服了现有技术中的许多问题，并且解决了一个或多个前述或其他需求。

根据一个方面，音频设备包括限定外表面以与本地环境在声学上耦合的外壳壁。内表面与外表面相对地定位。接近传感器包括与外壳壁的内表面在声学上耦合的超声换能器以发射和/或接收超声信号。

接近传感器可被配置为确定用户是否佩戴音频设备。在一些实例中，超声换能器包括压电致动器以发射和/或接收超声信号。压电致动器可为第一压电致动器以发射超声信号。超声换能器可包括第二压电致动器以接收超声能量。

在一些音频设备中，超声换能器是定位成限定外壳壁的第一敏感区域的第一超声换能器。此类音频设备还可以包括与外壳壁在声学上耦合的第二超声换能器。第二超声换能器可以相对于第一超声换能器定位，以便限定外壳壁的第二敏感区域。

接近传感器可以是第一接近传感器，并且音频设备可包括第二接近传感器。第二接近传感器可为超声环境传感器或另一种(例如，红外)类型的接近传感器。

超声换能器可包括安装到外壳壁的内表面的压电致动器。压电致动器可为第一压电致动器，并且超声换能器可包括安装到外壳壁的内表面以限定双稳态超声换能器的第二压电致动器。

超声换能器可以包括安装到外壳壁的内表面的超声模块。超声模块可以包括安装到外壳壁的内表面的外壳。压电致动器可定位在外壳中。机械耦合器可将压电致动器与外壳物理地耦合。机械耦合器可沿振动节点或沿致动器的周边夹持压电致动器。

压电致动器和安装到外壳壁的内表面的外壳可限定超声模块中的声学腔室的相应边界。外壳可以限定通向声学腔室的一个或多个声学端口以限定亥姆霍兹(Helmholtz)谐振器。