专利名称：主动式减噪耳机与耳机检测装置的制作方法
技术领域：
本发明为一种耳机，特别是一种主动式减噪耳机与其检测装置。
背景技术：
主动式减噪(active noise cancelled，ANC)耳机是目前市面上一种新的产品，可帮助使用者在使用耳机时降低环境噪音的影响，让使用者可以有更好的收听品质，但目前一般市售产品的价格仍相当昂贵，所以仍不普及。目前主动式减噪耳机主要是利用噪音检测麦克风接收外界的噪音信号，接着透过数字信号处理，发出一个反相的噪音讯号，藉此消除外界的噪音。但这样一来，主动式减噪耳机就必须增加许多额外的电路，且需透过其他电源来供数字信号处理的电路使用，因此主动式减噪耳机也变得相对的笨重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种主动式减噪耳机，透过连接的电子装置的资源来进行减噪处理。本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种主动式减噪耳机，透过一电子装置执行一减噪程序。该主动式减噪耳机包括一第一接头，该接头包括一第一接触部，用以接收一第一声道的音源信号；一第二接触部，用以接收一第二声道的音源信号；一第三接触部，浮接；以及一第一接地部，用以接地。其中当该第一接头插入该电子装置的一耳机接头插座时，该电子装置检测该第三接触部的一电压，若该电压为一第一电压时，该电子装置启动并执行一减噪程序。本发明的另一实施例为一种耳机检测装置，适用于一电子装置，用以识别一耳机的型式，包括一偏压元件，接收一电源电压；一耳机接口，包括一接触点，用以接触一耳机接头的一特定接触部；一电压检测单元，用以检测该接触点的一电压；以及一判断单元，根据该电压来判断该耳机的型式。其中若该判断单元判断该耳机的型式为一主动式减噪耳机时，该电子装置执行一减噪程序。本发明的另一实施例为一种识别一耳机的型式的方法，包含有以下步骤检测一耳机接口是否有被该耳机的一耳机接头插入；当检测到该耳机接头插入该耳机接口时，检测该耳机接头上的一接触点的一检测电压；根据该检测电压判断该耳机的型式；以及当该耳机的型式为一主动式减噪耳机时，透过一电子装置执行一减噪程序。
图1为一般附有检测功能的耳机的接头示意图；图2为根据本发明的主动式减噪耳机的耳机接头的一实施例的示意图；图3为具有根据本发明的一四节式接头的接口的系统的一实施例的示意图；图4A、图4B以及图4C为3种耳机接头的示意图5为根据本发明的一种检测并辨识耳机型式的方法的流程图。附图标号10 接头12 识别装置14 耳机接头20 接头21 三节式接头22 四节式接头23 第一接触部M 第二接触部25 第三接触部26 第一接触部27 第二接触部28 第三接触部四 第四接触部31 偏压元件32 接触点33 麦克风；34 电压检测单元；35 判断单元36 主动式减噪机制41 接头42 接头43 接头44 接触部45 接触部46 接触部
具体实施例方式为了改善目前主动式减噪耳机，本发明提出了一个新的构想，透过具有内建麦克风的耳机以及利用计算机或其他电子装置来执行减噪的动作。举例来说，当计算机检测到具有内建麦克风的耳机接头插入时，就可以启动对应的程序，针对耳机上的麦克风接收到噪音来产生反相的噪音信号，达到减噪的功能。而且现有的主动式减噪耳机受限于处理器的数字信号处理能力，只能针对某些频段的噪音进行处理，而利用本发明的概念，透过计算机、笔记本计算机、手机、个人移动助理(personal digitalassistant,PDA)或其他类似的运算装置的运算能力，可能针对更多的频段、更快速的进行减噪的处理，让使用者得到更好的收听品质。下文中以计算机搭配本发明的主动式减噪耳机为例说明，但不限本发明于此，其他相类似的运算装置，如笔记本计算机或手机等等都可与本发明的主动式减噪耳机搭配使用。
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根据本发明概念所提出的主动式减噪耳机，须利用计算机的运算能力处理噪音信号，因此需要计算机上的主动式减噪程序配合。但考虑到与一般耳机的相容性，计算机必须先判断目前插入耳机接头的耳机为一般耳机或主动式减噪耳机，才决定要关闭或开启计算机中主动式减噪程序，避免在一般耳机启动主动式减噪功能，而浪费计算机资源。请参考图1。图1为一般附有检测功能的耳机的接头示意图。接头10主要可分为两部分，一个是耳机接头14，另一个是识别装置12。耳机接头14 一般来说是3. 5mm的音源接头或2. 5mm的音源接头，但其他型式的音源接头也可以适用。识别装置12则是用以告知系统目前的耳机的型式。但因为这样的耳机接头10需要对应的耳机接头接口，若使用者使用的计算机上没有对应的接口，则无法达成自动识别的效果，而且会造成额外的支出。图2为根据本发明的主动式减噪耳机的耳机接头的一实施例的示意图。本实施例中的主动式减噪耳机包括了两个麦克风，分别位于耳机的左右声道的元件上。主动式减噪耳机的接头20包括三节式接头21与四节式接头22两个部分。在本实施例中，三节式接头 21与四节式接头22是连结在一起，但两者亦可以分开。三节式接头21包括了第一接触部 23、第二接触部M与第三接触部25，其中第一接触部23用以接收左边麦克风接收到的声音信号，第二接触部M用以接收右边麦克风接收到的声音信号，而第三接触部25则是接地。 要注意的是第一接触部23与第二接触部M所接收到的声音信号可以互换。再者，四节式接头22包括了第一接触部沈、第二接触部27、第三接触部观与第四接触部四，其中第一接触部沈使得计算机传送的左声道信号传送到耳机的一第一发声元件(如扬声器)，第二接触部27使得计算机传送的右声道信号传送到耳机的一第二发声元件，第三接触部观浮接，而第四接触部四则是接地。一般的四节式接头是提供给具有内建麦克风的耳机所使用，由于只有一个接触部，所以只需要单一个麦克风，而接收到的声音讯号品质也较差。本发明利用了四节式接头22的结构，并将第三接触部观浮接。当四节式接头22插入计算机的耳机接口时，计算机上的耳机接口上对应的一检测电路会与第三接触部观电性连接，使得检测电路检测到一电压，计算机会根据该电压来判断目前插入的耳机类型。以本实施例来说，检测电路会提供一偏压VCC，而当检测电路会与第三接触部观电性连接，因为第三接触部观浮接的关系，此时计算机接收到的电压也会是VCC，因此计算机就可以知道目前插入的是主动式减噪耳机，启动对应的主动式减噪程序，根据接收三节式接头21传送来的声音信号进行降噪处理。图3为具有根据本发明的一四节式接头的接口的系统的一实施例的示意图。配合图2说明，当四节式接头插入时，第三接触部观与接触点32连接。计算机提供电源电压 VCC (约5V)，而偏压元件31为一电阻，用以提供分压VI。因为目前图3的电路是以现有具有单声道麦克风的耳机为说明，因此原先的第三接触部观是连接到麦克风33，因此会让产生分压Vl的电压约为2V。分压Vl的大小可透过调整偏压元件31的电阻值大小。而若是本发明的四节式接头插入时，因为第三接触部观浮接的关系，所以此时分压Vl的大小与 VCC相同。因此计算机中的电压检测单元34会持续检测分压VI，并将检测到的电压值传送给判断单元35。若判断单元35判断此时插入的为根据本发明的主动式减噪耳机，判断单元35送出一启动信号，通过计算机内的主动式减噪机制36执行减噪功能。主动式减噪机制36会根据接收到的麦克风的音源信号，如透过图2中第一接触部23与第二接触部M传送的左右声道的麦克风音源信号，产生一反相音源信号，以抵消外部的噪音。
由图3可以得知，分压Vl的大小是落在VCC与0 (接地)之间，因此可以利用此特征来让计算机可以辨识其他的耳机型式。图4A、图4B以及图4C为三种耳机接头的示意图， 请参考图4A、图4B以及图4C。于图4A中，接头41为本发明的主动式减噪耳机所使用的耳机接头的一实施例，其中接触部44的部分是浮接。于图4B中，接头42是一具有单声道麦克风的耳机(以下称耳机麦克风)所使用的接头，其中接触部45是连接到耳机上的麦克风。 于图4C中，接头43是一三节式耳机接头，接触部46为接地。举例而言，当接头41插入图3 中具有根据本发明的一四节式接头的接口的系统时，由于接触部44浮接的关系，所以电压检测单元检测到的电压是VCC。当接头42插入图3中具有根据本发明的一四节式接头的接口的系统时，因位接触部45所连接的麦克风会造成一个分压，所以电压检测单元会检测到电压VI，其中Vl在0与VCC之间。一般来说VCC为5V，透过偏压元件31与麦克风的阻值， 检测到的电压约为2V。当接头43插入图3中具有根据本发明的一四节式接头的接口的系统时，因位接触部46接地的关系，所以电压检测单元检测到的电压是0。因此若电压检测到的电压是VCC时，就可以辨识出是主动式减噪耳机，因此就可以启动对应的主动式减噪机制36，由计算机来进行减噪处理。在本说明书中，虽然只以三种耳机接头为例说明，但习知技艺者可以透过电路的设计，让电压检测单元检测到不同的电压，达到识别的目的。图5为根据本发明的一种检测并辨识耳机型式的方法的流程图。在步骤S51时， 计算机先检测耳机接口与麦克风接口是否同时都有接头插入。若有，则进入步骤S54，此时计算机会检测插入耳机接口的耳机接头的一特定接点的电压，如图2中的第三接触部观。 在本实施例中，透过耳机接口的电路设计，若使用的是耳机麦克风，则计算机检测到的电压为2V。若计算机检测到的电压与计算机提供的电压VCC相同时，则计算机可以判断出此时使用的是根据本发明的主动式减噪耳机。若计算机检测到的电压为0，则计算机可以判断出此时使用的只是一般的耳机。当计算机判断出使用的是主动式减噪耳机时，计算机会启动对应的减噪程序，接收并根据由麦克风传送来的噪音信号产生一反相的噪音信号。当计算机判断出使用的是耳机麦克风时，计算机会选择接收由耳机接口接收到的声音信号，并且停止接收由麦克风接口传送来的声音信号。当计算机判断出使用的是一般耳机时，计算机会接收由麦克风接口传送来的声音信号。在步骤S51时，计算机若没检测耳机接口与麦克风接口同时都有接头插入，则进入步骤S52。在步骤S52中，计算机先判断耳机接口有无接头插入。若计算机检测到有接头插入，则进入步骤S55，在步骤S55中，计算机会先检测插入耳机接口的耳机接头的一特定接点的电压，如图2中的第三接触部观。在本实施例中，透过耳机接口的电路设计，若使用的是耳机麦克风，则计算机检测到的电压为2V。因此若在步骤S56中检测到的电压为2V， 表示此时插入的是耳机麦克风，计算机会选择接收由耳机接口接收到的声音信号，并且停止接收由麦克风接口传送来的声音信号。若检测到的电压不为2V，表示此时插入的是一般耳机。在步骤S52时，计算机若没检测耳机接口有接头插入，则进入步骤S53，计算机继续检测麦克风接孔有无接头插入。若有检测到接头插入，则计算机判断使时有使用麦克风， 计算机会接收麦克风传送来的声音信号。要注意的是，计算机仅有在检测使用主动式减噪耳机时，计算机才会启动对应的减噪程序。在其他情况下，计算机不会自动地启动减噪程序，除非使用者选择使用。 以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。
权利要求
1.一种主动式减噪耳机，透过一电子装置执行一减噪程序，其特征在于，所述主动式减噪耳机包括一第一接头，包括一第一接触部，用以接收一第一声道的音源信号； 一第二接触部，用以接收一第二声道的音源信号； 一第三接触部，浮接；以及一第一接地部，用以接地；其中，当所述第一接头插入所述电子装置的一耳机接头插座时，所述电子装置检测所述第三接触部的一电压，若所述电压为一第一电压时，所述电子装置执行一减噪程序。
2.如权利要求1所述的主动式减噪耳机，其特征在于，所述的主动式减噪耳机还包括 一第二接头，包括一第四接触部，用以接收来自一第一麦克风的音源信号； 一第五接触部，用以接收来自一第二麦克风的音源信号；以及一第二接地部，用以接地；其中，当所述电子装置执行所述减噪程序时，所述减噪程序根据所述第一麦克风的音源信号与所述第二麦克风的音源信号产生一反相的音源信号。
3.如权利要求1所述的主动式减噪耳机，其特征在于，所述电子装置包括一检测电路， 以提供一第二电压，且所述第一电压介于所述第二电压与一地电位之间。
4.一种耳机检测装置，适用于一电子装置，用以识别一耳机的型式，其特征在于，所述的耳机检测装置包括一偏压元件，接收一电源电压；一耳机接口，包括一接触点，用以接触一耳机接头的一特定接触部； 一电压检测单元，用以检测所述接触点的一检测电压；以及一判断单元，根据所述检测电压来判断所述耳机的型式，其中当所述判断单元判断所述耳机的型式为一主动式减噪耳机时，所述电子装置执行一减噪程序。
5.如权利要求4所述的耳机检测装置，其特征在于，当所述接触点的所述检测电压为所述电源电压时，所述判断单元判断所述耳机的型式为所述主动式减噪耳机；当所述判断单元判断所述耳机的型式为所述主动式减噪耳机时，所述电子装置接收来自一麦克风接口的一声音信号；以及当所述接触点的所述检测电压为一第一电压时，所述判断单元判断所述耳机的型式为一具有单声道麦克风的耳机。
6.如权利要求5所述的耳机检测装置，其特征在于，所述电子装置执行所述减噪程序并根据所述声音信号产生一反相的噪音信号。
7.如权利要求4所述的耳机检测装置，其特征在于，所述的耳机检测装置还包括一麦克风接口，且当所述麦克风接口与所述耳机接口皆有接头插入时，所述电子装置才会执行所述减噪程序。
8.一种识别一耳机的型式的方法，其特征在于，所述的方法包含有以下步骤 检测一耳机接口是否有被所述耳机的一耳机接头插入；当检测到所述耳机接头插入所述耳机接口时，检测所述耳机接头上的一接触点的一检测电压；根据所述检测电压判断所述耳机的型式；以及当所述耳机的型式为一主动式减噪耳机时，透过一电子装置执行一减噪程序。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的方法另包含当所述检测电压为一电源电压时，判断所述耳机的型式为所述主动式减噪耳机；当所述耳机的型式被判断为所述主动式减噪耳机时，所述电子装置接收来自一麦克风接口的一声音信号；以及当所述检测电压一第一电压时，判断所述耳机的型式为一具有单声道麦克风的耳机。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述电子装置执行所述减噪程序并根据所述声音信号产生一反相的噪音信号。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述检测电压为一电源电压且检测到一麦克风接口有被一麦克风接头插入时，判断所述耳机的型式为所述主动式减噪耳机，且将所述麦克风接头的一声音信号传送给所述电子装置，用以执行所述减噪程序。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述电子装置执行所述减噪程序并根据所述声音信号产生一反相的噪音信号。
全文摘要
本发明的一实施例为一种主动式减噪耳机，透过一电子装置执行一减噪程序。该主动式减噪耳机包括一第一接头，该接头包括一第一接触部，用以接收一第一声道的音源信号；一第二接触部，用以接收一第二声道的音源信号；一第三接触部，浮接；以及一第一接地部，用以接地。其中当该第一接头插入该电子装置的一耳机接头插座时，该电子装置检测该第三接触部的一电压，若该电压为一第一电压时，该电子装置启动并执行一减噪程序。
文档编号H04R3/00GK102457790SQ20101051467
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者叶能文 申请人:宏碁股份有限公司