基于换能器状态的检测来提高音频换能器的性能的系统及方法与流程

本公开主张2014年3月7日提交的美国非临时专利申请序列号14/200,458的优先权，其全部内容以引用方式并入本文中。

技术领域

本公开大体上涉及个人音频设备，更特定地，涉及基于换能器状态的检测来提高音频换能器的性能。

背景技术：

无线电话机(诸如移动式电话机/蜂窝式电话机)、无绳电话机以及其他消费类音频设备(诸如mp3播放器)被广泛使用。通常，这种个人音频设备能够输出两个音频声道，每个声道至相应换能器，其中所述换能器可容纳在适于与收听者的耳朵接合的相应耳机中。在现有个人音频设备中，所述换能器中的每个换能器的音频信号的处理和传播通常假设每个耳机与同一个收听者的相应耳朵接合。然而，在所述耳机中的至少一个耳机与收听者的耳朵未接合的情况下(例如，一个耳机与收听者的耳朵接合且另一个耳机与收听者的耳朵未接合，两个耳机与任何收听者的耳朵都未接合，耳机与两个不同收听者的耳朵同时接合等)，这种假设可能不可取。

技术实现要素：

根据本公开的教导，可以减少或消除与提高个人音频设备的音频性能相关联的缺点和问题。

根据本公开的实施例，一种用于实现个人音频设备的至少一部分的集成电路可包括第一输出、第二输出、第一换能器状态信号输入、第二换能器状态信号输入和处理电路。第一输出可被配置为提供第一输出信号给第一换能器。第二输出可被配置为提供第二输出信号给第二换能器。第一换能器状态信号输入可被配置为接收表示容纳第一换能器的第一耳机是否与收听者的第一耳朵接合的第一换能器状态输入信号。第二换能器状态信号输入可被配置为接收表示容纳第二换能器的第二耳机是否与收听者的第二耳朵接合的第二换能器状态输入信号。处理电路可被配置为至少基于第一换能器状态输入信号和第二换能器状态输入信号来判定第一耳机是否与第一耳朵接合以及第二耳机是否与第二耳朵接合。处理电路还可被配置为响应于判定第一耳机与第一耳朵未接合以及第二耳机与第二耳朵未接合中的至少一者，修改第一输出信号和第二输出信号中的至少一个输出信号，使得第一输出信号和第二输出信号中的至少一个输出信号不同于在第一耳机与第一耳朵接合以及第二耳机与第二耳朵接合的情况下的这种信号。

根据本公开的这些和其他实施例，一种方法可包括：至少基于表示容纳第一换能器的第一耳机是否与收听者的第一耳朵接合的第一换能器状态输入信号和表示容纳第二换能器的第二耳机是否与收听者的第二耳朵接合的第二换能器状态输入信号，判定第一耳机是否与第一耳朵接合以及第二耳机是否与第二耳朵接合。该方法还可包括：响应于判定第一耳机与第一耳朵未接合以及第二耳机与第二耳朵未接合中的至少一者，修改第一换能器的第一输出信号和第二换能器的第二输出信号中的至少一个输出信号，使得第一输出信号和第二输出信号中的至少一个输出信号不同于在第一耳机与第一耳朵接合以及第二耳机与第二耳朵接合的情况下的这种信号。

根据本文中所包括的附图、说明书和权利要求书，本公开的技术优势对于本领域普通技术人员可以显而易见。实施例的目的和优点可以至少通过权利要求书中特别指出的元件、功能及组合来实现和完成。

应当理解，前面概述和下面详述都为举例说明，且不限制本公开中所阐述的权利要求。

附图说明

通过结合附图参照以下说明，可更完整地理解本公开实施例及其优点，其中相同附图标记表示相同功能，以及其中：

图1A示出根据本公开的实施例的示范性个人音频设备；

图1B示出根据本公开的实施例的示范性个人音频设备，耳机总成耦接至该示范性个人音频设备；

图2为在图1A和图1B中所示根据本公开的实施例的个人音频设备内的选定电路的方块图；

图3为方块图，示出在图2中根据本公开的实施例的编码器-解码器(CODEC)集成电路的示范性自适应消噪(ANC)电路内的选定信号处理电路和功能方块；

图4为方块图，示出与在图1A和图1B中所示根据本公开的实施例的个人音频设备内的两个音频声道相关联的选定电路；

图5为流程图，示出根据本公开的实施例用于修改一个或更多个音频换能器的音频输出信号的示范性方法；以及

图6为在图1A和图1B中所示根据本公开的实施例的个人音频设备内的选定电路的另一个方块图。

具体实施方式

现在参照图1A，如根据本公开的实施例所示的个人音频设备10被示出为接近人耳5。个人音频设备10为可采用根据本发明的实施例的技术的设备实例，但应当理解，具体表现为所示个人音频设备10或随后示图中所示的电路的元件或配置并非全部需要，以便实施在权利要求中陈述的本发明。个人音频设备10可包括换能器，诸如扬声器SPKR，该扬声器SPKR再现由个人音频设备10接收到的远距离话音以及其他本地音频事件，诸如铃声、所存储的音频节目资料、提供平衡会话感觉的近端话音(即，个人音频设备10的收听者的话音)的注入以及需要通过个人音频设备10再现的其他音频(诸如来自网页或由个人音频设备10接收到的其他网络通信的源音频)及音频表示(诸如电池电量低表示及其他系统事件通知)。近距离话音麦克风NS可被设置为捕捉近端话音，该近端话音从个人音频设备10发送给另一个(多个)会话参与者。

个人音频设备10可包括自适应消噪(ANC)电路和功能，所述ANC电路和功能将抗噪信号注入至扬声器SPKR中，以提高远距离话音以及由扬声器SPKR再现的其他音频的清晰度。参考麦克风R可被设置用于测量周围声环境，并可被定位成远离收听者嘴巴的典型位置，使得近端话音可在由参考麦克风R产生的信号中被最小化。另一个麦克风，误差麦克风E，可被设置为当个人音频设备10极接近耳朵5时，通过测量与由离耳朵5近的扬声器SPKR再现的音频组合的周围音频，进一步提高ANC操作。在个人音频设备10内的电路14可包括：音频CODEC集成电路(IC)20，该音频CODEC集成电路20接收来自参考麦克风R、近距离话音麦克风NS和误差麦克风E的信号；及与其他集成电路的接口，诸如具有个人音频设备收发器的射频(RF)集成电路12。在本公开的一些实施例中，本文中所公开的电路和技术可并入单个集成电路中，该单个集成电路包括控制电路及用于实现整个个人音频设备的其他功能，诸如MP3播放器单芯片集成电路。在这些和其他实施例中，本文中所公开的电路和技术可部分地或完全地以软件和/或固件实现，该软件和/或固件具体表现为计算机可读介质且可由控制器或其他处理设备执行。

通常，本公开的ANC技术测量撞击在参考麦克风R上的周围声事件(相对于扬声器SPKR的输出和/或近端话音)，并通过测量撞击在误差麦克风E上的相同周围声事件，个人音频设备10的ANC处理电路调整在扬声器SPKR的输出处由参考麦克风R的输出生成的抗噪信号以具有使在误差麦克风E处的周围声事件的振幅最小化的特性。因为声路径P(z)从参考麦克风R延伸到误差麦克风E，所以ANC电路在消除电声路径S(z)的影响的同时有效地估算声路径P(z)，该电声路径S(z)表示CODEC集成电路20的音频输出电路的响应以及扬声器SPKR的声/电传递函数，包括在特定声环境下在扬声器SPKR和误差麦克风E之间的耦合，当个人音频设备10未紧贴着耳朵5时，该耦合可能受到耳朵5的接近及结构以及可接近个人音频设备10的其他物理对象和人头结构影响。虽然所示个人音频设备10包括具有第三近距离话音麦克风NS的双麦克风ANC系统，但是本发明的一些方面可在未包括单独误差麦克风和参考麦克风的系统中或在使用近距离话音麦克风NS来执行参考麦克风R的功能的个人音频设备中实施。此外，在仅为音频回放而设计的个人音频设备中，通常不会包括近距离话音麦克风NS，且在不更改本公开的范围的情况下，在下文更详细说明的电路中的近距离话音信号路径可以省略，绝不是使为输入而设的选项限于麦克风覆盖范围检测方案。此外，虽然图1中只示出一个参考麦克风R，但是在不更改本公开的范围的情况下，本文中所公开的电路和技术可适于包括多个参考麦克风的个人音频设备。

现在参照图1B，个人音频设备10被示出为具有耳机总成13，该耳机总成13经由音频孔15耦接至个人音频设备10。音频孔15可以通信方式耦接至RF集成电路12和/或CODEC集成电路20，从而允许在耳机总成13的部件与RF集成电路12和/或CODEC集成电路20中的一个或更多个集成电路之间进行通信。如图1B所示，耳机总成13可包括线控盒16、左耳机18A和右耳机18B(可共同地称为“耳机18”和单独地称为“耳机18”)。如在本公开中使用，术语“耳机”(headphone)广义上包括旨在固定成接近收听者的耳朵或耳道的任何扬声器及其关联结构，且包括但不限于耳机、耳塞及其他类似设备。作为更特定非限制性实例，“耳机”可能是指内耳道式耳机、内耳甲式耳机、外耳甲式耳机和外耳式耳机。

除了或代替个人音频设备10的近距离话音麦克风NS，线控盒16或耳机总成13的另一个部分可具有近距离话音麦克风NS以捕捉近端话音。此外，每个耳机18A，18B可包括换能器，诸如扬声器SPKR，该扬声器SPKR再现由个人音频设备10接收到的远距离话音以及其他本地音频事件，诸如铃声、所存储的音频节目资料、提供平衡会话感觉的近端话音(即，个人音频设备10的收听者的话音)的注入以及需要通过个人音频设备10再现的其他音频(诸如来自网页或由个人音频设备10接收到的其他网络通信的源音频)及音频表示(诸如电池电量低表示及其他系统事件通知)。每个耳机18A，18B可包括：参考麦克风R，用于测量周围声环境；和误差麦克风E，当这种耳机18A，18B与收听者的耳朵接合时，用于测量与由离收听者的耳朵近的扬声器SPKR再现的音频组合的周围音频。在一些实施例中，CODEC集成电路20可接收来自每个耳机的参考麦克风R、近距离话音麦克风NS和误差麦克风E的信号，并对每个耳机进行自适应消噪，如本文中所述。在其他实施例中，CODEC集成电路或另一个电路可存在耳机总成13内，以通信方式耦接至参考麦克风R、近距离话音麦克风NS和误差麦克风E，并被配置为进行自适应消噪，如本文中所述。

如图1B所示，每个耳机18可包括加速度计ACC。加速度计ACC可包括被配置为测量其相应耳机经受的加速度(例如，固有加速度)的任何系统、设备或装置。基于测定加速度，可(例如，通过耦接至这种加速度计ACC的个人音频设备10的处理器)判定耳机相对于地球的方向。

如图1B所示，个人音频设备10可提供显示给用户并使用触摸屏17来接收用户输入，或可选择地，标准LCD可与设置在个人音频设备10的正面和/或侧面上的各种按钮、滑块和/或调节控制器相结合。

本公开中所引用的各种麦克风，包括参考麦克风、误差麦克风和近距离话音麦克风，可包括被配置为将在这种麦克风处的声音事件转换为可由控制器处理的电信号的任何系统、设备或装置，且可包括但不限于静电式麦克风、电容式麦克风、驻极体麦克风、模拟微机电系统(MEMS)麦克风、数字MEMS麦克风、压电式麦克风、压电陶瓷式麦克风或动态麦克风。

现在参照图2，在个人音频设备10内的选定电路如方块图所示，在其他实施例中，该选定电路可全部地或部分地放置在其他位置中，诸如一个或更多个耳机总成13。CODEC集成电路20可包括：模拟-数字转换器(ADC)21A，用于接收参考麦克风信号并生成参考麦克风信号的数字表示ref；ADC 21B，用于接收误差麦克风信号并生成误差麦克风信号的数字表示err；和ADC 21C，用于接收近距离话音麦克风信号并生成近距离话音麦克风信号的数字表示ns。CODEC集成电路20可由放大器A1生成输出，用于驱动扬声器SPKR，该放大器A1可对数字-模拟转换器(DAC)23的输出进行放大，该数字-模拟转换器(DAC)23接收组合器26的输出。组合器26可将来自内部音频源24的音频信号ia、由ANC电路30生成的抗噪信号(通过转换，该抗噪信号具有与参考麦克风信号ref中的噪声相同的极性且因此通过组合器26被减去)以及近距离话音麦克风信号ns的一部分进行组合，使得个人音频设备10的收听者可听到他或她自己的语音与下行链路话音ds的关系与现实相符，该下行链路话音ds可从射频(RF)集成电路22接收并还可通过组合器26进行组合。近距离话音麦克风信号ns还可被提供给RF集成电路22并可作为上行链路话音经由天线ANT发送给服务提供商。

现在参照图3，根据本公开的实施例，示出ANC电路30的细节。自适应滤波器32可接收参考麦克风信号ref，且在理想情况下，可调整其传递函数W(z)为P(z)/S(z)以生成抗噪信号，该抗噪信号可被提供给输出组合器，该输出组合器将抗噪信号与将由换能器再现的音频进行组合，以图2中组合器26举例说明。自适应滤波器32的系数可由W系数控制方块31控制，该W系数控制方块31使用信号的相关性来判定自适应滤波器32的响应，该自适应滤波器32就最小均方意义来说通常使存在误差麦克风信号err中的参考麦克风信号ref的这些分量之间的误差最小化。通过W系数控制方块31比较的信号可为通过由滤波器34B提供的路径S(z)的响应的估算的副本而整形的参考麦克风信号ref以及包括误差麦克风信号err的另一个信号。通过利用路径S(z)的响应的估算的副本(响应SE_COPY(z))来变换参考麦克风信号ref，并使所得信号与误差麦克风信号err之差最小化，自适应滤波器32可自适应P(z)/S(z)的期望响应。除了误差麦克风信号err，通过W系数控制方块31与滤波器34B的输出比较的信号可包括已经通过滤波器响应SE(z)进行处理的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的反相量，响应SE_COPY(z)为滤波器响应SE(z)的副本。通过注入下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的反相量，可防止自适应滤波器32自适应存在误差麦克风信号err中的大量下行链路音频和/或内部音频信号，并通过利用路径S(z)的响应的估算来变换下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的反相副本，在比较之前从误差麦克风信号err中去除的下行链路音频和/或内部音频应当与在误差麦克风信号err处再现的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的预期形式相匹配，这是因为S(z)的电声路径为下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia到达误差麦克风E所选取的路径。如图2和图3所示，W系数控制方块31还可重置来自比较方块42的信号，下文结合图4和图5进行更详细说明。

滤波器34B本身可能不是自适应滤波器，但可具有可调节响应，该可调节响应被调谐为与自适应滤波器34A的响应相匹配，使得滤波器34B的响应跟踪自适应滤波器34A的调整。

为了实现以上所述，自适应滤波器34A可具有由SE系数控制方块33控制的系数，该SE系数控制方块33可比较下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia与在去除上述经滤波的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia之后的误差麦克风信号err，该经滤波的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia已经通过自适应滤波器34A进行滤波以表示传递给误差麦克风E的预期下行链路音频，且该经滤波的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia通过组合器36从自适应滤波器34A的输出中去除。SE系数控制方块33使实际下行链路话音信号ds和/或内部音频信号ia与存在误差麦克风信号err中的下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的分量相关。自适应滤波器34A可由此由下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia自适应生成信号，当从误差麦克风信号err中减去时，该下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia包括误差麦克风信号err中未归因于下行链路音频信号ds和/或内部音频信号ia的含量。

为了清楚说明，图2和图3所示的音频IC电路20的部件示出只与一个音频声道相关联的部件。然而，在采样立体声音频装置(例如，具有耳机的立体声音频装置)的个人音频设备中，图2和图3所示的音频CODEC集成电路20的许多部件可能是重复的，使得两个音频声道(例如，一个用于左侧换能器，一个用于右侧换能器)中的每个音频声道独立地能够执行ANC。

转向图4，示出一种系统，该系统包括左声道CODEC IC部件20A、右声道CODEC IC部件20B和比较方块42。左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B中的每个CODEC IC部件可包括图2所示的CODEC IC 20的各种部件中的一些部件或所有部件。因此，基于相应参考麦克风信号(例如，来自参考麦克风R_L或R_R)、相应误差麦克风信号(例如，来自误差麦克风E_L或E_R)、相应近距离话音麦克风信号(例如，来自近距离话音麦克风NS_L或NS_R)和/或其他信号，与相应音频声道相关联的ANC电路30可生成抗噪信号，该抗噪信号可与源音频信号进行组合并传播给相应换能器(例如，SPKR_L或SPKR_R)。

比较方块42可被配置为从左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B中的每个CODEC IC部件接收表示图4中示出为响应SE_L(z)和SE_R(z)的声道的次级估算自适应滤波器34A的响应SE(z)的信号，并比较这些响应。次级估算自适应滤波器34A的响应可基于耳机18是否与耳朵接合而变化，且次级估算自适应滤波器34A的响应可在不同用户的耳朵之间变化。因此，次级估算自适应滤波器34A的响应的比较可表示分别容纳换能器SPKR_L和SPKR_R中的每个换能器的耳机18是否与收听者的相应耳朵接合、这种耳机18中的一个或两个耳机是否与收听者的相应耳朵脱离或耳机18是否与两个不同收听者的相应耳朵接合。基于这种比较，并响应于判定两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都未接合，比较方块42可向左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B中的一个CODEC IC部件或两个CODEC IC部件生成修改信号(例如，MODIFY_L，MODIFY_R)，以修改通过左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B提供给扬声器(例如，SPKR_L，SPKR_R)的输出信号中的至少一个输出信号，使得输出信号中的至少一个输出信号不同于在两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都接合的情况下的这种信号。在一些实施例中，这种修改可包括修改输出信号的音量(例如，通过信号传播给DAC 23、放大器A1或CODEC IC 20中与输出信号相关联的其他部件)。

虽然前述讨论打算比较次级估算自适应滤波器34A的响应SE(z)并响应于比较而改变音频信号的响应，但是应当理解，可选择地，或除了响应SE(z)的比较，ANC电路30可比较ANC电路30中的其他元件的响应，并基于这种比较，改变音频信号。例如，在一些实施例中，比较方块42可被配置为从左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B中的每个CODEC IC部件接收表示图4中示出为响应W_L(z)和W_R(z)的声道的自适应滤波器32A的响应W(z)的信号，并比较这些响应。自适应滤波器32的响应可基于耳机18是否与耳朵接合而变化，且自适应滤波器32的响应可在不同用户的耳朵之间变化。因此，自适应滤波器32的响应的比较可表示分别容纳换能器SPKR_L和SPKR_R中的每个换能器的耳机18是否与收听者的相应耳朵接合、这种耳机18中的一个或两个耳机是否与收听者的相应耳朵脱离或耳机18是否与两个不同收听者的相应耳朵接合。基于这种比较，并响应于判定两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都未接合，比较方块42可向左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B中的一个CODEC IC部件或两个CODEC IC部件生成修改信号(例如，MODIFY_L，MODIFY_R)，以修改通过左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B提供给扬声器(例如，SPKR_L，SPKR_R)的输出信号中的至少一个输出信号，使得输出信号中的至少一个输出信号不同于在两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都接合的情况下的这种信号。在一些实施例中，这种修改可包括修改输出信号的音量(例如，通过信号传播给DAC 23、放大器A1或CODEC IC 20中与输出信号相关联的其他部件)。在这些和其他实施例中，这种修改可包括将每个耳机从立体声模式切换为单声道模式，在单声道模式下，每个耳机的输出信号彼此大致相等。

虽然前述讨论打算通过ANC系统(例如，滤波器32A或34A)的功能方块的响应来执行耳机18是与同一个收听者的相应耳朵接合还是与不同收听者的耳朵接合的检测，但是任何其他合适的方法可被用来执行这种检测。

如图5所示，响应于判定耳机18是与同一个收听者的相应耳朵接合还是与不同收听者的耳朵接合，取决于两个耳机18与收听者的耳朵都脱离、只有一个耳机18与单个收听者的耳朵接合或耳机18与两个不同收听者的相应耳朵接合，可修改由CODEC IC 20生成的输出信号。图5为流程图，示出根据本公开的实施例用于修改一个或更多个音频换能器的音频输出信号的示范性方法50。如上所述，本公开的教案可在个人音频设备10和CODEC IC 20的各种配置中实现。因此，方法50的首选初始化点以及组成方法50的步骤的顺序可取决于所选实施方案。

在步骤52处，比较方块42或CODEC IC 20的另一个组件可分析次级估算自适应滤波器34A的响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或分析自适应滤波器32的响应W_L(z)和W_R(z)。在步骤54处，比较方块42或CODEC IC 20的另一个组件可判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)是否表示两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都未接合。如果响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都未接合，那么方法50可进入步骤58，否则方法50可进入步骤56。

在步骤56处，响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与同一个收听者的相应耳朵都接合，由左声道CODEC IC部件20A和右声道CODEC IC部件20B中的每个CODEC IC部件生成的音频信号可按照“正常”操作而生成。在步骤56完成之后，方法50可再次进入步骤52。

在步骤58处，比较方块42或CODEC IC 20的另一个部件可判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)是否表示一个耳机18与收听者的耳朵接合而另一个耳机与同一个收听者或任何其他收听者的耳朵未接合。如果响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示一个耳机18与收听者的耳朵接合而另一个耳机与同一个收听者或任何其他收听者的耳朵未接合，那么方法50可进入步骤60。否则，方法50可进入步骤64。

在步骤60处，响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示一个耳机18与收听者的耳朵接合而另一个耳机18与同一个收听者或任何其他收听者的耳朵未接合，CODEC IC 20或个人音频设备10的另一个部件可将扬声器SPKR_L和SPKR_R的输出信号从立体声模式切换为单声道模式，在单声道模式下，输出信号彼此大致相等。在一些实施例中，切换为单声道模式可包括计算与一个扬声器SPKR的第一输出信号相关联的第一源音频信号和与另一个扬声器SPKR的第二输出信号相关联的第二源音频信号的平均值，并使第一输出信号和第二输出信号中的每个输出信号与平均值大致相等。

在步骤62处，还响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示一个耳机18与收听者的耳朵接合而另一个耳机18与同一个收听者或任何其他收听者的耳朵未接合，CODEC IC 20或个人音频设备10的另一个部件可增大扬声器SPKR_L和SPKR_R中的一个或两个扬声器的音频音量。在步骤62完成之后，方法50可再次进入步骤52。

在步骤64处，比较方块42或CODEC IC 20的另一个部件可判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)是否表示两个耳机18与任何收听者的耳朵都未接合。如果响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与任何收听者的耳朵都未接合，那么方法50可进入步骤66。否则，方法50可进入步骤72。

在步骤66处，响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与任何收听者的耳朵都未接合，CODEC IC20或个人音频设备10的另一个部件可增大扬声器SPKR_L和SPKR_R中的一个或两个扬声器的音频音量。

在步骤68处，还响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与任何收听者的耳朵都未接合，CODEC IC20或个人音频设备10的另一个部件可使个人音频设备10进入低功率音频模式，在低功率音频模式下，由CODEC IC 20所消耗的功率与当个人音频设备10在正常工作状态下工作时的功耗相比明显降低。

在步骤70处，还响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与任何收听者的耳朵都未接合，CODEC IC20或个人音频设备10的另一个部件可使个人音频设备10输出输出信号给第三换能器设备(例如，图1A所示的扬声器SPKR)，其中这种输出信号是与第一输出信号相关联的第一源音频信号和与第二输出信号相关联的第二源音频信号中的至少一个源音频信号的导数。在步骤70完成之后，方法50可再次进入步骤52。

在步骤72处，比较方块42或CODEC IC 20的另一个部件可判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)是否表示两个耳机18与不同收听者的相应耳朵都接合。如果响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与不同收听者的相应耳朵都接合，那么方法50可进入步骤74。否则，方法50可再次进入步骤52。

在步骤74处，响应于判定响应SE_L(z)和SE_R(z)和/或响应W_L(z)和W_R(z)表示两个耳机18与不同收听者的相应耳朵都接合，CODEC IC 20或个人音频设备10的另一个部件可允许两个音频声道中的每个音频声道的定制化独立处理(例如，声道均衡化)。在步骤62完成之后，方法50可再次进入步骤52。

虽然图5公开了就方法50而论将采取的特定数量的步骤，但是可利用比图5所示的这些步骤更多或更少的步骤来执行方法50。此外，虽然图5公开了就方法50而论将采取的特定顺序的步骤，但是组成方法50的步骤可以任何合适的顺序完成。

方法50可使用比较方块42或可操作为实现方法50的任何其他系统而实现。在某些实施例中，方法50可部分地或完全地以具体表现为计算机可读介质的软件和/或固件实现。

现在参照图6，示出在个人音频设备10内除图2所示的这些选定电路外的选定电路。如图6所示，个人音频设备10可包括处理器80。在一些实施例中，处理器80可与CODEC IC 20或其一个或更多个部件成为一体。工作时，处理器80可从耳机18的加速度计ACC中的每个加速度计ACC接收表示第一耳机和第二耳机中的至少一个耳机相对于地球的方向检测信号。当判定两个耳机18与同一个用户的相应耳朵都接合时，响应于如由方向检测信号表示的第一耳机和第二耳机中的至少一个耳机的方向变化，处理器80可例如通过旋转显示给显示设备的视频图像信息的方向(例如，在横向和纵向之间，反之亦然)来修改组成显示给个人音频设备的显示设备的视频图像信息的视频输出信号。因此，个人音频设备10可基于如由加速度计ACC所判定的收听者的头的方向来调整收听者对视频数据的视图。

本领域普通技术人员应当明白，本公开包括对本文中示范性实施例的所有改变、替代、变形、更改和修改。同样地，本领域普通技术人员应当明白，在适当的情况下，所附权利要求包括对本文中示范性实施例的所有改变、替代、变形、更改和修改。此外，所附权利要求中对装置或系统或装置或系统的部件的提及包括该装置、系统或部件，该装置、系统或部件适应执行特定功能，被布置为执行特定功能，可执行特定功能，被配置为执行特定功能，能够执行特定功能，可操作为执行特定功能或操作为执行特定功能，无论它或该特定功能是否启动、打开或开启，只要该装置、系统或部件适应执行特定功能，被布置为执行特定功能，可执行特定功能，被配置为执行特定功能，能够执行特定功能，可操作为执行特定功能或操作为执行特定功能。

本文中陈述的所有实例和条件性语言旨在教学目的，以帮助读者理解本发明及发明者深化技术所提供的概念，且被解释为并不限于这些具体陈述的实例和条件。虽然已经对本发明的实施例进行详细说明，但是应当理解，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可对本发明的实施例进行各种改变、替代和更改。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于实现个人音频设备的至少一部分的集成电路，该集成电路包括：

第一输出，被配置为提供第一输出信号给第一换能器；

第二输出，被配置为提供第二输出信号给第二换能器；和

处理电路，被配置为实现：

与所述第一换能器相关联的第一自适应滤波器；

与所述第二换能器相关联的第二自适应滤波器；和

比较方块，该比较方块比较所述第一自适应滤波器的响应与所述第二自适应滤波器的响应并基于所述比较来判定容纳所述第一换能器的第一耳机是否与收听者的第一耳朵接合以及容纳所述第二换能器的第二耳机是否与所述收听者的第二耳朵接合。

2.根据权利要求1所述的集成电路，其中所述处理电路还被配置为响应于判定所述第一耳机与所述第一耳朵未接合以及所述第二耳机与所述第二耳朵未接合中的至少一者，修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号，使得所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号不同于在所述第一耳机与所述第一耳朵接合以及所述第二耳机与所述第二耳朵接合的情况下的这种信号。

3.根据权利要求1所述的集成电路，其中：

所述第一自适应滤波器包括第一次级路径估算自适应滤波器，用于对通过所述第一换能器且具有响应的第一源音频信号的电声路径进行建模，该响应由所述第一源音频信号生成第一次级路径估算信号；以及

所述第二自适应滤波器包括第二次级路径估算自适应滤波器，用于对通过所述第二换能器且具有响应的第二源音频信号的电声路径进行建模，该响应由所述第二源音频信号生成第二次级路径估算信号。

4.根据权利要求1所述的集成电路，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机中的任何一个耳机与其相应耳朵未接合，将所述第一输出信号和所述第二输出信号修改为彼此大致相等。

5.根据权利要求4所述的集成电路，其中将所述第一输出信号和所述第二输出信号修改为彼此大致相等包括计算与所述第一输出信号相关联的第一源音频信号和与所述第二输出信号相关联的第二源音频信号的平均值并使所述第一输出信号和所述第二输出信号中的每个输出信号与所述平均值大致相等。

6.根据权利要求1所述的集成电路，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机中的任何一个耳机与其相应耳朵未接合，增大所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号的音频音量。

7.根据权利要求1所述的集成电路，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机与它们相应的耳朵都未接合，减小所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号的音频音量。

8.根据权利要求7所述的集成电路，还包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机与它们相应的耳朵都未接合，使所述个人音频设备进入低功率模式。

9.根据权利要求1所述的集成电路，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机与它们相应的耳朵都未接合，输出第三输出信号给第三换能器设备，其中所述第三输出信号是与所述第一输出信号相关联的第一源音频信号和与所述第二输出信号相关联的第二源音频信号中的至少一个源音频信号的导数。

10.根据权利要求1所述的集成电路，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机与所述第一耳朵接合或所述第二耳机与第二收听者的耳朵接合，允许所述第一输出信号和所述第二输出信号中的每个输出信号的定制化处理。

11.根据权利要求1所述的集成电路，还包括：

方向检测信号输入，被配置为接收表示所述第一耳机和所述第二耳机中的至少一个耳机相对于地球的方向检测信号；以及

其中所述处理电路还被配置为响应于如由所述方向检测信号表示的所述第一耳机和所述第二耳机中的至少一个耳机的方向变化，修改组成显示给所述个人音频设备的显示设备的视频图像信息的视频输出信号。

12.根据权利要求11所述的集成电路，其中修改所述视频输出信号包括旋转显示给所述显示设备的视频图像信息的方向。

13.一种方法，包括：

比较与容纳在第一耳机中的第一换能器相关联的第一自适应滤波器的响应与容纳在第二耳机中的第二换能器相关联的第二自适应滤波器的响应；并

基于所述比较来判定所述第一耳机是否与所述第一耳朵接合以及所述第二耳机是否与所述第二耳朵接合。

14.根据权利要求13所述的方法，还包括响应于判定所述第一耳机与所述第一耳朵未接合以及所述第二耳机与所述第二耳朵未接合中的至少一者，修改所述第一换能器的第一输出信号和所述第二换能器的第二输出信号中的至少一个输出信号，使得所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号不同于在所述第一耳机与所述第一耳朵接合以及所述第二耳机与所述第二耳朵接合的情况下的这种信号。

15.根据权利要求13所述的方法，其中：

所述第一自适应滤波器包括第一次级路径估算自适应滤波器，用于对通过所述第一换能器且具有响应的第一源音频信号的电声路径进行建模，该响应由所述第一源音频信号生成第一次级路径估算信号；以及

所述第二自适应滤波器包括第二次级路径估算自适应滤波器，用于对通过所述第二换能器且具有响应的第二源音频信号的电声路径进行建模，该响应由所述第二源音频信号生成第二次级路径估算信号。

16.根据权利要求13所述的方法，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机中的任何一个耳机与其相应耳朵未接合，将所述第一输出信号和所述第二输出信号修改为彼此大致相等。

17.根据权利要求16所述的方法，其中将所述第一输出信号和所述第二输出信号修改为彼此大致相等包括计算与所述第一输出信号相关联的第一源音频信号和与所述第二输出信号相关联的第二源音频信号的平均值并使所述第一输出信号和所述第二输出信号中的每个输出信号与所述平均值大致相等。

18.根据权利要求13所述的方法，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机中的任何一个耳机与其相应耳朵未接合，增大所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号的音频音量。

19.根据权利要求13所述的方法，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机与它们相应的耳朵都未接合，减小所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号的音频音量。

20.根据权利要求19所述的方法，还包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机与它们相应的耳朵都未接合，使所述个人音频设备进入低功率模式。

21.根据权利要求13所述的方法，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机和所述第二耳机与它们相应的耳朵都未接合，输出第三输出信号给第三换能器设备，其中所述第三输出信号是与所述第一输出信号相关联的第一源音频信号和与所述第二输出信号相关联的第二源音频信号中的至少一个源音频信号的导数。

22.根据权利要求13所述的方法，其中修改所述第一输出信号和所述第二输出信号中的至少一个输出信号包括响应于判定所述第一耳机与所述第一耳朵接合或所述第二耳机与第二收听者的耳朵接合，允许所述第一输出信号和所述第二输出信号中的每个输出信号的定制化处理。

23.根据权利要求13所述的方法，还包括：

接收表示所述第一耳机和所述第二耳机中的至少一个耳机相对于地球的方向检测信号；以及

响应于如由所述方向检测信号表示的所述第一耳机和所述第二耳机中的至少一个耳机的方向变化，修改组成显示给所述个人音频设备的显示设备的视频图像信息的视频输出信号。

24.根据权利要求23所述的方法，其中修改所述视频输出信号包括旋转显示给所述显示设备的视频图像信息的方向。

25.根据权利要求15所述的方法，其中：

所述第一自适应滤波器包括第一前馈自适应滤波器，该第一前馈自适应滤波器生成第一抗噪信号以减少在所述第一换能器的声输出处的周围音频声音的存在；以及

所述第二自适应滤波器包括第二前馈自适应滤波器，该第二前馈自适应滤波器生成第二抗噪信号以减少在所述第二换能器的声输出处的周围音频声音的存在。

26.根据权利要求3所述的集成电路，其中所述处理电路还被配置为实现：

第一系数控制方块，该第一系数控制方块通过调整所述第一次级路径估算滤波器的响应来将所述第一次级路径估算自适应滤波器的响应整形成与所述第一源音频信号和第一回放校正误差一致，以使所述第一回放校正误差最小化，其中所述第一回放校正误差是基于第一误差麦克风信号与所述第一次级路径估算信号之差；和

第二系数控制方块，该第二系数控制方块通过调整所述第二次级路径估算滤波器的响应来将所述第二次级路径估算自适应滤波器的响应整形成与所述第二源音频信号和第二回放校正误差一致，以使所述第二回放校正误差最小化，其中所述第二回放校正误差是基于所述第二误差麦克风信号与所述第二次级路径估算信号之差。

27.根据权利要求26所述的集成电路，其中所述处理电路还实现：

第一前馈滤波器，该第一前馈滤波器至少基于所述第一回放校正误差生成第一抗噪信号以减少在所述第一换能器的声输出处的周围音频声音的存在；和

第二前馈滤波器，该第二前馈滤波器至少基于所述第二回放校正误差生成第二抗噪信号以减少在所述第二换能器的声输出处的周围音频声音的存在。

28.根据权利要求1所述的集成电路，其中：

所述第一自适应滤波器包括第一前馈自适应滤波器，该第一前馈自适应滤波器生成第一抗噪信号以减少在所述第一换能器的声输出处的周围音频声音的存在；以及

所述第二自适应滤波器包括第二前馈自适应滤波器，该第二前馈自适应滤波器生成第二抗噪信号以减少在所述第二换能器的声输出处的周围音频声音的存在。