专利名称：具有耳机遥控器的个人音频系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种包括可遥控装置以及通过向该装置发送控制信号从而遥控该装置的控制器的个人音频系统。
本发明还涉及一种遥控个人音频装置的控制器。
本发明还涉及一种由控制器可遥控的个人音频装置。
背景技术：
在首段所述的个人音频系统在目前普遍使用的移动音频装置如MP3播放器以及移动电话中都是众所周知的。这种系统的一个特别的例子是来自Apple的iPod Mp3播放器，参见c’t 2002，Heft 26，第132-141页由Peter Nonhoff-Arps，Sven Hansen所做的“Plattenmeister”；并可由编号为M8737LL/A产品获得(也可参见http//www.apple.com/ipod/)。
这种以及类似产品一般包括插入用户耳中的一对耳机(earpiece)也称为耳芽(ear buds)。这些产品一般还包括用于控制装置的一个或多个功能的遥控器。通过将插头插入到装置的插座中，从而插头将遥控器和耳机两者与装置连接起来。遥控器通常包含在耳机和插头之间的导线的某处。
结果，遥控没有固定的位置，只是悬垂成导线的一部分。因此，当用户想用遥控来例如降低音量、静噪、跳过音频轨迹或电台时，用户先要寻找遥控器。接着，用户要抓住控制器。要以如下方式完成这些功能，控制器要有用于操作的正确方向。最后，在确认了控制器的方向后，用户还要努力找到并操作小按钮来激活所需功能。
这需要用户相当多的时间和注意力，如果用户在交通过程中，这可能会导致危险。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种如首段所述但没有上述缺陷的个人音频系统。
此目的是如此实现的控制器具有带触敏区域的外表面，控制器被设置成牢固地戴在人耳中或耳边，控制器还被设置成能够对被触摸的触敏区域进行检测并响应对被触摸的触敏区域的检测发送控制信号。
因此，遥控器在人耳中或耳边相对于用户来说有固定的位置。找到耳朵很容易。这样能够避免去寻找遥控器。此外，用户也不必试图看到遥控器，因为没有用于控制该装置看到的相关部位。为了避免需要寻找小按钮，只需触摸遥控器触敏区域的遥控器某处就能够操作所述遥控器，遥控器对触摸进行检测并随后将控制信号发送给装置。此外，将遥控器戴在耳中或耳边还解决了寻找遥控器正确方向的问题，这是因为它的方向相对于用户变成固定。
本发明的优点在于设置控制器牢固地装入外耳中，因此当控制器牢固地装入外耳中时，使该区域便于触摸。它以特别舒服和流行的形状装入耳机或耳芽中。该形状由包含传感器的厚圆盘和导线从中伸出的突出部分组成。当戴着时，耳机的突出部分提供了便于触摸到的表面区域。
优点还有设置控制器对被触摸的触敏区域中的时间模式(temporal pattern)进行检测并响应对时间模式进行的检测发送控制信号。通常，该装置提供了多种功能和性能。它不是在遥控上设置难于区分的更多的按钮，而是只利用单一的触敏区域来控制多种功能。时间模式是特别合适的用户接口，这是因为在有节奏地触摸区域时很容易形成时间模式而且时间模式能够形成自然和相容的接口。例如用单轻敲(tap)来暂停/播放，用双轻敲来转换到下一频道，用三下轻敲来转换到下一艺术家/歌曲选(artist/album)，以及用长轻敲来调节音量。
优点还在于外表面还有另一触敏区域，以便当控制器牢固地戴在耳中或耳边时，耳朵会充分地触到该另一触敏区域。只有触到该另一触敏区域时，才设置控制器发送控制信号。这样能够避免当未戴遥控器时意外遥控装置，从而避免了不必要地激活装置以及不必要地损耗电池。
优点还有如果另一触敏区域被触到时，设置控制器将另一控制信号发送给装置。例如这样可以使装置能做到耳机一取出便暂停播放音乐，一重新插入便恢复播放音乐。
在根据本发明的个人音频系统的实施例中，系统包括发送另一控制信号给装置以遥控装置的第二控制器。第二控制器具有带另一触敏区域的外表面，设置第二控制器被牢固地戴在耳中或耳边，还设置第二控制器用于检测被触摸的另一触敏区域中的另一时间模式，并响应对另一时间模式的检测发送另一控制信号。第二控制器自然对称地戴在头上。此外，它还大大地增强了用于控制装置的用户接口。例如，可以以下述方式来使用上述对称，左侧遥控器上的长轻敲用来降低音量，而右侧控制器上的长轻敲则用来提高音量。
本发明上述的目的和特征通过以下参考附图对优选实施例进行的描述将会变得更为清楚。其中图1是根据本发明系统100的实施例的方框图；图2示出了根据本发明遥控器120的实施例；图3示出了根据本发明系统100的实施例所提供的功能性的实例；图4示出了根据本发明系统100的实施例所提供的功能性的另一实例；图5是根据本发明遥控器120的实施例的方框图；图6示出了根据本发明遥控器的实施例的触摸检测电路124的实例。
在所有图中，同样的参考数字表示相同或相应的特征。图中所表示的一些特征可以由软件来实现，因此表示软件实体如软件模块或对象。
图1是根据本发明个人音频系统100的实施例的方框图。个人音频系统100包括可遥控装置110和控制器120，控制器120通过将信号130发送给装置110来对装置110进行遥控。
可遥控装置110例如可以是从磁带、磁盘、存储器、CD、DVD等存储媒介上再现音频的装置。它也可以经由象空气、无线LAN、因特网等媒介从诸如无线电信号或信息包流广播之类的信号中再现音频。用作装置110的音频源可以是便携式的，音频也可以来源于家用音频设备。装置110也可以是通信或信息装置如移动电话或个人数字助理。装置110有几种功能或性能，例如可以改变再现过程，象开始播放播放菜单的下一轨迹、或跳转到下一频道或电台、或改变音量电平、或改变再现速度、或启动或停止一次通信对话等功能。
控制器120用来命令装置110完成一项或多项功能或性能。基本前提是装置110是遥控的或藏在口袋中或夹在腰带或衣服上，这样一来对其进行操作变得相对难一些。控制器120使得对装置110的操作成为可能。控制器120通常通过线140(见图2)和装配到装置110的插座(未示出)中的插头(未示出)连到装置110上。
遥控器120具有外表面121，同样参见图2。外表面121正好是控制器120的物理外侧。此外表面121的一部分对触摸敏感，并且被称为触敏区域122。可选地，控制器120包括对触摸敏感的第二区域，称为另一触敏区域123。触敏区域122能够由多种方式来实现，包括电容或感应电压或电流发生变化的传感器、在其之间可以测量和检测电阻变化的传导部分的格栅、或者普通的压力传感器、按纽或温度传感器。另一种可能性是测量和检测无源或有源电磁场中的变化。对于无源变量，当被触摸时，控制器120例如依靠附近的电力线产生可测量的场。对于有源变量，控制器120产生其自身电磁场。
图5是根据本发明的遥控器120的实施例的方框图。触敏区域122和另一触敏区域123耦合到触摸检测装置124上。触摸检测装置124测量触摸触敏区域122的人体部位的内部电阻。图6示出了触摸检测装置124的电路实例。内部电阻由触敏区域122和电阻129构成的分压器来确定。在未触摸时，分压器的输出电压是电源电压，当触摸时，输出电压下降。因此可以检测出触摸。分压器129、122的输出电压被输入给缓冲器127，缓冲器127在其输出128上提供电压拷贝。
触摸检测装置124的输出耦合到时间模式分析装置125的输入上。时间模式分析装置125包括A/D转换器(未示出)，用于将触摸检测装置124的模拟输出信号转换成数字表示的输出信号。表示被检测的时间模式的时间模式分析装置125的输出信号耦合到产生并发送控制信号130和另一控制信号131的控制信号产生装置126上。
控制器120发送给装置110的控制信号130可以有几种形式。一种实例是控制信号130是绕着导线140中一对导体之间的闭路流动的电子DC电流。此外，插头(未示出)的两个引脚(未示出)之间的几个电阻电平也可以表示几种控制信号。另一种实例是具有特定频率或多个频率的电子AC电流或电压。这些频率最好是高于人耳可识别的频率，从而能够在传送音频频率的同一导线140上多路传输。还有另外一种实例是数字电信号。导线140可以传送控制信号130，但其他的媒介如空气或纤维也能够传送控制信号130，尤其是在电磁信号的情况下更是如此。
根据本发明，遥控器120适于戴在人耳中或人耳边。遥控器120可以有各种形状和样式来满足这种要求。它几乎完全装入耳道中，就象小型的助听装置一样，但它也可以是比较传统的戴在耳机后的助听装置的形状、或者是用带子戴在头上或颈上的头戴耳机的形状、或者是用于携带装置110的颈圈的形状。
图2示出了根据本发明的遥控器的实施例。遥控器120的一种特别舒适和流行的形状由含有传感器的厚圆盘和导线140从中伸出的突出部分组成。该盘装入人耳150的外耳(concha)160中，并能够通过磨擦力保持在外耳中。此外，该盘还可以通过人耳150的外耳廓(conchal bowl)160的两块软骨边缘的耳屏170和对耳屏180保持在外耳中。当戴上时，遥控器120的突出部分提供了很容易触摸到的表面区域122。
图3示出了根据本发明系统的实施例所提供性能的实例。图4示出了根据本发明系统的实施例所提供的性能的另一实例。检测时间模式的性能提供了一种方便的、符合逻辑的、相容的用户接口。
能够检测到的基本时间模式是短轻敲，该短轻敲由开始时触敏区域122未被触摸，接着被触摸很短时间，接着又不触摸组成。上述很短时间一般持续40-300ms。另一基本时间模式是长轻敲，一般持续400ms-几秒。再一种基本时间模式是重复的长轻敲或短轻敲或另外顺序的长轻敲和短轻敲。所有这些时间模式的每一种时间模式都可映射到装置110的功能或性能上。
时间模式的检测最好对轻敲持续时间的偏差以及确定被触摸的标准不是特别敏感，象已测得数量水平和滞后。时间模式的检测应使其自身适应所测模式的历史状况。
例如，一种特定的映射是响应检测到的触摸和握住，只要区域122正被触摸，装置110便逐渐调节音量电平。调节的方向(提高或降低音量电平)在每次触摸和握住或者在其间用一短轻敲可以反向。
系统100可以包括两个控制器120，用户的每个耳朵一个控制器。系统100检测到的时间模式取决于被触摸的控制器120的四个区域中每个区域的总体，以便例如，更新的功能需要基本上同时轻敲两个控制器120。
为了给具有两个控制器120的系统100提供相容的用户接口，如果左右控制器分别插在左右耳中，则系统在控制器120之间具有交换时间模式的功能。此功能能够在控制器120之间有效地交换遥控性能。假设用户总是首先将任一控制器插入到左耳中，则通过确定首先插入的控制器120来触发此功能。
为了进一步增强用户接口，装置110能够响应触摸来提供快速的声音反馈。这种反馈的一个实例是当检测到区域122被触摸时，提供一种听得见的蜂声或嘟嘟声。另一实例是声音反馈表示装置110的激活功能，如改变声音反馈的音量、音调、节奏、旋律或其组合。反馈的另一种实例是用录制的或合成的人声提醒用户装置110的激活功能或装置110的容量以及如何进行遥控。
控制器120最好可以与根据现有技术的装置反向兼容，从而根据本发明的控制器120可以插入到传统装置并与传统装置一起使用。类似地，装置110也可以与根据现有技术的控制器反向兼容，从而根据本发明装置110仍可由传统的控制器进行(部分)遥控。
在上述说明中，被触摸的传感性能和检测性能都是在遥控器120中实现的。然而另一种可能性是只将传感部分(这是数量的量度)放在控制器120中，而将检测部分特别是时间模式分析装置25放在装置110中。这样做的优点是能够降低遥控器120的复杂程度，而装置110已经有实现检测的装置，特别是当装置110部分或全部由软件实现的情况更是如此。
例如通过施加一个向遥控器120中的触摸检测装置124提供电源的幻像电源能够减少遥控器120和装置110之间的导线数目。
可以通过以下方式来扩展遥控性能。
第一种方式利用触敏区域来检测出被轻敲的拍子(tempo)。检测到的拍子可用于调节例如由个人音频系统传送的声音的节奏。检测到的拍子也可用于寻找或选择匹配的内容，如拍子与所检测到的拍子类似的歌曲。检测到的拍子还可以用于使当前音乐的重放速度适合检测到的拍子。还可以使用检测到的拍子通过以同样的拍子轻敲来进入有关当前播放音乐的元数据。优点在于，拍子信息可以不必取决于相对难以操作的播放器的菜单导航而以自然的方式进入。另一优点是，不需要复杂的算法来获得有意义并且准确的拍子信息，这是因为相对简单的时间平均逻辑就足够了。
第二种方式触敏区域被用于检测触摸触敏区域的压力。当人越用力压遥控的触敏区域时，越多的皮肤会接触到该区域。如此便提高了传导性并降低了测得的皮肤电阻。通过精确测量，可以检测到这些压力的区别。该压力例如可用于更为复杂的音量和提示控制(cueingcontrol)。一个实例是改变与压力成比例的速度的设定。
第三种方式触敏区域被用于拾取例如用笔尖(stylus)或手指在区域上做出的动作(gesture)。为此目的，遥控可拓展成用于检测动作的装置，例如激光头(laser beetle)、小型照相机、IR移动传感器、或交叉电容传感器。该系统可被设置用于检测正在区域上做出的动作。所测得的动作可用于控制系统的设定。设定的实例是选择下一或上一轨迹、音量、立体图象的位置如拍摄全景位置(panning position)、平衡位置。检测到的动作还可以用于控制鼠标指针、导航菜单、输入轻敲模式、滚动显示器上的内容。检测到的动作可以是一个字符如字母表中的字母。所检测到的字符可用于跳入以与所检测到的字符相对应的第一个字母打头的列表当中。列表可以包括象相关信息(contacts)、歌手、歌曲名称等项目。检测到的动作还可以是用户定义的、用于激活用户定义功能的动作。检测到的动作也可以通过与花押签字或亲笔签名匹配用于用户识别。动作可以扩展成二维的，如平面动作，或者也可以扩展成三维的。
第四种方式系统可以设置成以多种模式进行操作，并能够在各种模式之间进行切换。响应遥控上的输入可以调用由模式所决定的功能。每种模式例如对应系统的一种应用程序。系统可以响应例如用户通过触敏区域所给出的命令切换到另一应用程序。例如触摸左耳机，可以引起应用程序循环表的变化，以及触摸右耳机，可以激活一个应用程序。此外，多个应用程序也可以同时起作用，在这种情况下，可以用一特殊命令在应用程序之间进行切换，如握住一个耳机同时轻敲另一耳机。当然，为此也可以使用其他的组合。应用程序之间的另外一种切换方式是不由用户启动，而是由系统根据如来电或其他一些事件来启动。一旦检测到有来电，铃声就会响起，该铃声可能与有源声源如MP3重放混合在一起。当用户接通来电时，控制映射到电话应用程序而不是音频重放应用程序。在电话应用程序中，触摸右耳机可映射成接听电话，触摸左耳机可映射成挂机。当用户拿起电话时，音乐重放便暂停。
个人音频系统可包括用于再现视频的装置如音频/视频机，或用于玩游戏的装置如游戏机或用来通信的装置如信息装置或电话。
需要注意的是上述实施例只是用来说明本发明而不是限制本发明，本领域的普通技术人员在不背离所附权利要求范围的情况下，能够设计出许多可选择的实施例。在权利要求当中，任何置于括号中的参考标记都不构成对权利要求的限制。动词“包括”及其动词变化并不排除权利要求中未提到的元件或步骤的存在。元件或步骤前的非限定词“一”或“一个”不排除有多个这样的元件或步骤的存在。本发明可以通过包括不同元件的硬件来实现，也可以通过合适的编程计算机来实现。在枚举了几种装置的设备权利要求中，这些装置可以由一种以及同类硬件来实施。某些方案在互不相同的独立权利要求中提到，并不表示这些方案的组合不具有优势。
权利要求
1.一种个人音频系统(100)，包括可遥控装置(110)和通过向该装置(110)发送控制信号(130)从而遥控该装置(110)的控制器(120)，控制器(120)具有带触敏区域(122)的外表面(121)，控制器(120)设置成牢固地戴在人耳(150)中或戴在人耳(150)边，控制器(120)进一步设置成能够对被触摸的触敏区域(122)进行检测，并响应对被触摸的触敏区域(122)的检测发送控制信号(130)。
2.如权利要求1所述的个人音频系统(100)，其特征在于控制器(120)被设置成牢固地装入人耳(150)的外耳(160)中，从而当控制器(120)牢固地装入外耳(160)中时，触敏区域很容易触摸到。
3.如权利要求1所述的个人音频系统(100)，其特征在于控制器(120)被设置成对被触摸的触敏区域(122)中的时间模式进行检测，并响应对时间模式的检测发送控制信号(130)。
4.如权利要求3所述的个人音频系统(100)，其特征在于外表面(121)有另一触敏区域(123)，从而当控制器(120)牢固地戴在人耳(150)中或耳边时，耳朵(150)能够充分地接触到另一触敏区域(123)，控制器(120)被设置成只有当接触到另一触敏区域(123)时才发送控制信号(130)。
5.如权利要求4所述的个人音频系统(100)，其特征在于如果接触到另一触敏区域(123)，则控制器(120)被设置成向该装置(110)发送另一控制信号(131)。
6.如权利要求4所述的个人音频系统(100)，其特征在于该系统(100)包括通过向该装置(110)发送另一控制信号(131)从而对该装置(110)进行遥控的第二控制器(120)，第二控制器(120)具有带另一触敏区域(123)的外表面(121)，第二控制器(120)被设置成能够牢固地戴在人耳(150)中或戴在耳边，第二控制器(120)进一步设置成能够对被触摸的另一触敏区域(123)中的另一时间模式进行检测，并响应对另一时间模式的检测发送另一控制信号(131)。
7.一种通过向个人音频装置(110)发送控制信号(130)从而遥控个人音频装置(110)的控制器(120)，控制器(120)具有带触敏区域(122)的外表面(121)，控制器(120)设置成牢固地戴在人耳(150)中或戴在人耳(150)边，控制器(120)进一步设置成能够对被触摸的触敏区域(122)进行检测，并响应对被触摸的触敏区域(122)的检测发送控制信号(130)。
8.一种由控制器(120)可遥控的个人音频装置(110)，控制器(120)具有带触敏区域(122)的外表面(121)，该装置(110)被设置成能够对被触摸的区域进行检测，并响应对被触摸的区域的检测激活该装置(110)的功能。
9.一种用于遥控个人音频装置(110)的方法，该方法包括以下步骤将控制器(120)牢固地戴在耳(150)中或耳边；对被触摸的控制器(120)的触敏区域(122)进行检测；及响应对被触摸的区域的检测向该装置(110)发送控制信号(130)。
全文摘要
在个人音频系统(100)中，遥控器(120)有触敏区域(122)，并且该遥控器被戴在耳(150)中或耳边。检测被触摸区域(122)中的时间模式，并且通过控制信号(130)来遥控个人音频装置(110)。这样避免了寻找、控制和操作通常沿线悬挂在某处的传统遥控器的麻烦。
文档编号H04R1/10GK1774953SQ200480010262
公开日2006年5月17日 申请日期2004年4月15日 优先权日2003年4月18日
发明者G·霍尔勒曼斯, V·P·布伊尔 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司