兼容双声道录音和非头戴耳麦消噪的无源音频头戴耳麦的制作方法

本说明书大体涉及音频头戴耳麦，具体涉及兼容双声道录音和非头戴耳麦消噪的无源音频头戴耳麦。
背景技术：
：为了支持头戴耳麦的有源噪声消除(“ANC”)，除了将音频插头和/或额外的连接器添加到头戴耳麦中以便和设备进行接口交互，通常还在头戴耳麦和/或特殊接口内部提供数字信号处理器(“DSP”)和/或定制的适配电路。DSP和/或定制的适配电路增加了头戴耳麦的额外成本，而且需要电池。特殊接口通常与缺乏相应互补接口的设备不兼容，同时也不与飞行音频系统兼容。此外，现有技术中额外的连接器不与上一代3.5mm头戴耳麦插口后向兼容。附图说明为了更好的理解本文所述的各种实施方式以及为了更清楚地示出如何有效地实施多种实施方式，现在将仅以示例的方式参考附图，附图中：图1示出了根据非限制性实施方式的兼容双声道录音和非头戴耳麦消噪的无源音频头戴耳麦的透视图。图2示出了根据非限制性实施方式的图1的头戴耳麦的电路示意框图。图3示出了根据非限制性实施方式的图1的音频头戴耳麦和与之配对的设备的示意图，该设备用于对发送到音频头戴耳麦的扬声器的音频信号进行有源噪声消除(“ANC”)和/或双声道录音。图4示出了根据非限制性实施方式的音频头戴耳麦的音频插头和图3的所述配对设备的音频插口的细节。图5示出了根据非限制实施方式的图3的设备的示意图，该设备确定音频头戴耳麦的阻抗矩阵，以确定音频头戴耳麦是否和所述设备配对。图6示出了根据非限制性实施方式的五连接器音频插头和当五连接器音频插头插入五连接器音频插口时其上各个连接器的相对位置，还示出了五连接器音频插口中各个连接器相对于四连接器音频插头和三连接器音频插头的连接器的相对位置。具体实施方式通常，本公开内容涉及的音频头戴耳麦包括具有五连接器音频插头的音频头戴耳麦，三个连接器在筒状部分上，两个连接器在前端部分上，前端连接器位于音频插头的末端，前端部分处的第二个连接器位于前端第一连接器和筒状部分之间。筒状部分上的三个连接器和前端部分上的第二个连接器处的位置与现有的四连接器音频插口兼容。因此，被配置用来容纳五连接器插头的五连接器插口与现有的四连接器音频插头和三连接器音频插头后向兼容。因此，相比于四连接器音频插头，本音频插头有额外的连接器，位于前端部分。相比于上一代仅有一个麦克风的四连接器插头的音频头戴耳麦，这个额外的连接器可以连接包括两个麦克风和两个扬声器的音频头戴耳麦的第二个麦克风。在连接到具有五连接器插口的音频头戴耳麦的设备处，本音频头戴耳麦的两个麦克风可以提供双声道录音的能力和/或针对本音频头戴耳麦的两个扬声器的有源噪声消除(“ANC”)(假设每个扬声器接近相应的麦克风)。特别是，接收双麦克风信号的已连接设备可以进行ANC处理，并产生插入至向扬声器输出的声音数据的一个或更多个噪声消除信号。因此，ANC处理在设备上进行，而不是在音频头戴耳麦上，这避免了在音频头戴耳麦上必须通过处理器生成噪声消除信号，从而减少了音频头戴式耳机的成本。本说明书中，这里可以参考术语节目素材、声音数据和音频数据，其可以指代用于驱动扬声器和/或扩音器的数据，包括但不限于，语音数据、音乐数据、视频数据等。换句话说，本文中可互换使用的节目素材、声音数据和音频数据可以指代可被处理以产生至扩音器和/或扬声器的输入信号的声音数据和/或声音文件。然而，在一些例子中，术语节目素材、声音数据和音频数据将会与术语输入信号和输出信号通俗且可互换地使用，表明节目素材、声音数据和/或音频数据用于产生至扩音器的输入信号和/或用来驱动扩音器的输出信号，所述输出信号包括输入信号的改变版本。此外，本文所描述的音频插头，也可称为音频插孔和/或公连接器和/或称为公音频插孔和/或公音频插头。此外，本文所描述的音频插头，也可称为音频端口和/或母连接器和/或称为母音频端口和/或母音频插口。在本说明书中，元件可被描述为“被配置为”执行一个或更多个功能或者“被配置用于”这些功能。一般而言，被配置为执行或被配置用于执行功能的元件有能力执行该功能，或者适合于执行该功能，或者被适配为执行该功能，或者可操作为执行该功能，或者能够执行该功能。本说明书的目的，应当理解，“X、Y和Z中的至少一个”和“X、Y和Z中的一个或多个”可以解释为仅X，仅Y，仅Z，或者两个或更多个项目X、Y和Z的任意组合(例如，XYZ、XY、YZ、ZZ等)。类似的逻辑可以应用于任何出现“至少一个……”和“一个或更多个……”用语中的两个或更多个项目。本说明书的一个方面提供了一种音频头戴耳麦，包括：第一麦克风；第二麦克风；第一扬声器；第二扬声器；接地线；以及音频插头，包括：筒状部分和前端部分，筒状部分包括套管连接器，第一环连接器和第二环连接器，前端部分包括前端连接器和第二连接器，第二连接器位于前端连接器和筒状部分之间，音频插头的每个连接器以一对一的关系连接到以下之一：第一麦克风；第二麦克风；第一扬声器；第二扬声器；以及接地线。前端连接器可以包括音频插头的前端。前端部分的第二连接器可以包括第三环连接器。所述音频插头可以包括3.5mm音频插头。所述音频插头可以包括2.5mm音频插头。所述音频头戴耳麦还可以包括至少一个被配置为控制以下一个或多个功能的输入设备：第一扬声器和第二扬声器的音量；第一麦克风和第二麦克风的静默；以及一键通功能；该音频头戴耳麦还包括至少一个在飞行回放模式下用来将第一麦克风和第二麦克风中的一个或者更多个与接地线短路的输入设备。接地线可以被以下每个所共用：第一麦克风；第二麦克风；第一扬声器；以及第二扬声器。套管连接器可以连接到右麦克风；第一环连接器可以连接到右扬声器；第二环连接器可以连接到接地线；前端连接器可以连接到左麦克风；第二连接器可以连接到左扬声器。套管连接器可以连接到接地线；第一环连接器可以连接到第一扬声器和第二扬声器中的一个；第二连接器可以连接到第一扬声器和第二扬声器中的另一个；第二连接器，位于前端连接器和筒状部分之间，可以连接到第一麦克风和第二麦克风中的一个；并且第一连接器可以连接到第一麦克风和第二麦克风中的另一个。音频头戴耳麦还可以包括：存储器，存储第一麦克风与第一扬声器和第二扬声器中最近的一个之间的声学传递函数、以及第二麦克风与第一扬声器和第二扬声器中最近的一个之间的声学传递函数。存储器可以经由音频插头的一个或多个连接器进行访问，使得从外部设备通过音频插头将各个声学传递函数存储到存储器。音频头戴耳麦还可以包括：存储器，存储以下一项或更多项：相应的识别号码、制造商类别、以及所述音频头戴耳麦针对与特定航线相关联的设备的预期用途和兼容性。本说明书的另一个方面提供了一个系统，包括：音频头戴耳麦，包括：第一麦克风；第二麦克风；第一扬声器；第二扬声器；接地线；以及音频插头，包括：筒状部分和前端部分，筒状部分包括套管连接器，第一环连接器和第二环连接器，前端部分包括前端连接器和第二连接器，第二连接器位于前端连接器和筒状部分之间，音频插头的每个连接器以一对一的关系连接到以下之一：第一麦克风；第二麦克风；第一扬声器；第二扬声器；以及接地线；以及设备，包括：插口，被配置用来容纳音频插头，该插口包括被配置用来连接音频插头的各个连接器的相应连接器；以及数字信号处理器(“DSP”)被配置用来进行以下一个或多个操作：处理来自第一麦克风和第二麦克风并由编解码器转换的双声道音频；以及以有源噪声消除“ANC”单元的方式处理来自第一麦克风和第二麦克风的音频数据，以产生噪声消除信号，并把该噪声消除信号插入输出至第一扬声器和第二扬声器的声音数据中。该设备可以包括移动电子设备。该设备可以包括航线娱乐系统的一部分。该设备还可以包括：处理器，被配置用来确定所述音频插头何时插入所述插口中。所述设备还包括处理器，被配置用来：测量插口的各个连接器中的任意两个或更多个之间的一个或更多个阻抗值；以及当一个或更多个阻抗值满足阈值阻抗条件时，确定所述音频插头插入所述插口中。该音频插头可以包括公连接器，插口可以包括被配置为容纳所述公连接器的母五极插口。接下来关注图1和图2，其分别示出了根据非限制性实施方式的音频头戴耳麦101(以下可互换地称为“头戴耳麦101”)的透视图和示意图。头戴耳麦101包括：第一麦克风103-1；第二麦克风103-2；第一扬声器105-1；第二扬声器105-2；接地线113；以及音频插头107，包括：筒状部分108和前端部分110，筒状部分108包括套管连接器109，第一环连接器111-1和第二环连接器111-2，前端部分110包括前端连接器112-1和位于前端连接器112-1和筒状部分108之间的第二连接器112-2，音频插头107的每个连接器109、111-1、111-2、112-1、112-2以一对一的关系连接到以下之一：第一麦克风103-1；第二麦克风103-2；第一扬声器105-1；第二扬声器105-2；以及接地线113。第一麦克风103-1第二麦克风103-2将在下文中可互换地统称为麦克风103并且一般性地称作麦克风103。类似地，第一扬声器105-1和第二扬声器105-2将在下文中可互换地统称为扬声器105并且一般性地称作扬声器105。类似地，环连接器111-1和第二环连接器111-2将在下文中可互换地统称为连接器111并且一般性地称作连接器111。前端连接器112-1和第二连接器112-2将在下文中可互换地统称为连接器112并且一般性地称作连接器112。此外，连接器109、111、112是用白色描绘的，之间的绝缘材料由灰色来描绘。一般来说，头戴耳麦101可以和音频设备一起使用，所述音频设备播放节目素材、声音数据和音频数据，并向外部设备的音频插口输出音频信号，该音频插口可以和音频插头107配对，使得音频信号可以用于驱动扬声器105；此外，麦克风103可以用来给外部设备传输音频信号，所述音频信号用于电话等和/或用于ANC用途和/或双声道录音，下文将进一步详细描述。特别是，如下所述，从每个麦克风103传来的信号可以被与音频插头107匹配的音频设备独立的接收，所述音频设备可以对信号进行双声道处理和记录，和/或处理麦克风信号以产生噪声消除信号，所述噪声消除信号与声音数据一起输出至第一扬声器和第二扬声器。特别是，如图所示，每个麦克风103与相应的扬声器105相邻和/或靠近。例如，如图所示，麦克风103-1相邻和/或靠近扬声器105-1，麦克风103-2相邻和/或靠近扬声器105-2。因此，麦克风103-1产生的信号可以用来为扬声器105-1产生噪声消除信号，麦克风103-2产生的信号可以用来为扬声器105-2产生噪声消除信号。同时，如图所示，每一个麦克风103与扬声器105是分离的，但是在其他一些实施例中可以集成相应的麦克风103和相应的扬声器105。所以，各式各样的麦克风103和扬声器105的物理配置方式均在本实施方式的范围之内。此外，连接器111、109、112-2可以和四连接器音频插头上的连接器的定位相同，使得互补的音频插口可以和四连接器音频插头后向兼容，下文将更详细描述。连接器112-1包括音频插头107的前端；当连接器112-1与音频设备相连(例如当音频插头107与互补的音频插口配对)时，假定兼容的音频设备的五连接器音频插口包括被配置用来连接到连接器112-1的对应连接器。如图所示：连接器109(图1中也被标记为“套管”)包括连接到麦克风103-1的套管连接器，如图所示，麦克风103-1包括右麦克风；连接器111-1(图1中也被标记为“环1”)包括连接到扬声器105-1的环连接器，如图所示，扬声器103-1包括右扬声器；连接器112-1(图1中也被标记为“前端”)包括音频插头107的前端并且连接到麦克风103-2，如图所示，麦克风103-2包括左麦克风；连接器112-2(图1中也被标记为“环0”)包括连接到扬声器105-2的环连接器，如图所示，扬声器105-2包括左扬声器；以及连接器111-2(图1中也被标记为“环2”)包括连接到接地线113的环连接器。例如，前端部分110的第二连接器112-2包括第三环连接器(即，除了第一环连接器111-1和第二环连接器111-2以外)。图2进一步描绘了头戴耳麦101内的电路。例如，接地线113可以被以下每个所共用：第一麦克风103-1；第二麦克风103-2；第一扬声器105-1；以及第二扬声器105-2；但是，音频头戴耳机101内的电路的其他配置都在本实施方式的范围之内，图2的电路图仅作为示例而提供。例如，其他电路可以用来连接五连接器音频插头107与两个麦克风103和两个扬声器105的。在一些实施例中，第二麦克风103-2可以连接至连接器109，第一麦克风103-1可以连接至连接器112-1，而不是如图所描绘的。备选地，连接器111-2可以被用作麦克风信号线，连接器109可以被用作接地返回信号线。头戴耳麦101可以和外部音频设备一起使用，所述外部设备包括以下一个或多个：电子设备、通信设备、计算设备、个人计算机、膝上型计算机、便携式电子设备、移动计算设备、便携式计算设备、平板计算设备、膝上型计算设备、台式电话、电话、PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、智能电话、MP3播放器、电子音频播放器等、以及经常在飞机上提供的飞行娱乐系统。此外，头戴耳麦101通常与这些设备和系统后向兼容。如图所示，头戴耳麦101包括3.5mm音频头戴耳麦，因此音频插头107包括3.5mm音频插头。但是，其他类型的头戴耳麦和/或音频插头都在本实施方式范围之内，包括但不限于2.5mm音频插头。换句话说，音频插头107的物理尺寸与四连接器音频插头(例如3.5mm四链接器音频插头或者2.5mm四连接器音频插头)和/或三连接器音频插头(例如3.5mm三连接器音频插头或者2.5mm三连接器音频插头)的物理尺寸相同。同样的，连接器109、111在筒状部分108的位置(即物理尺寸)与四连接器音频插头和/或四连接器音频插口相应的连接器的位置相同，而且连接器112-2(例如“环0”)连接位于四连接器音频插口相同位置的连接器。因此，处在音频插头107的前端的连接器112-1是四连接器音频插头和/或音频插口所没有的。换句话说，四连接器音频插头的前端连接器在本实施例中是分叉的，从而在前端部分110中既提供了前端连接器112-1又提供了第二连接器112-2。图1还示出音频插头107的连接器109、111、112的位置，假设音频插头107包括3.5mm音频插头，还假设该3.5mm音频插头符合北美标准。特别是，连接器109包括3.5mm音频插头的“套管”连接器，该“套管”连接器连接右麦克风(即麦克风103-1)；连接器111-1包括3.5mm音频插头的“环1”连接器，该“环1”连接器连接右扬声器(即扬声器105-1)；连接器111-2包括“环2”连接器和/或接地连接器(在图1和图2中也被标记为“GND”)，该“环2”连接器和/或接地连接器连接接地线113；连接器112-1包括3.5mm音频捅头的“前端”连接器，该“前端”连接器连接左麦克风(即麦克风103-2)，而且连接器112-1包括音频插头107的前端；并且第二连接器112-2包括3.5mm音频插头的“环0”连接器，该“环0”连接器连接左扬声器(即扬声器105-2)：在其他实施例中，例如当音频插头107符合欧盟标准时：套管连接器109连接接地线113；第一环连接器111-1连接第一扬声器105-1和第二扬声器105-2中的一个；第二连接器112-2连接第一扬声器105-1和第二扬声器105-2中的另一个；第二环连接器111-2连接第一麦克风103-1和第二麦克风103-2中的一个；并且前端连接器112-1连接第一麦克风103-1和第二麦克风103-2中的另一个。换句话说，在这些实施例中，相比于音频插头107符合北美标准，连接器109、111-2的功能被反转。麦克风103包括右和左麦克风，每个麦克风连接到音频插头107的相应连接器109(或者在欧盟标准中是连接器111-2)和连接器112-1，所述麦克风可以用来从用户接收声音，例如用户在麦克风103说话，麦克风103将声音转变成音频信号(即电音频信号和/或电子音频信号)，这些音频信号将被传输至与头戴耳麦101配对的设备。备选地，麦克风103的各个位置会被选择以使得每一个麦克风103从相应的各个扬声器105接收背景噪音，该背景噪音被传输至与头戴耳麦配对的音频设备以产生噪声消除信号。特别是，由于有两个麦克风103，可以在该设备处接收双声道声音，以便记录和/或加工成自动噪声消除信号。扬声器105包括右和左扬声器，每一个扬声器连接音频插头107的相应连接器111-1和连接器112-2。每个扬声器105可以包括包耳(over-ear)扬声器、压耳(on-ear)扬声器和入耳(in-ear)扬声器中的一个或多个。在一些实施例中，扬声器105-1、105-2可以包括不同的扬声器单元，单个扬声器装置；例如，扬声器105-1、扬声器105-2可以各自包括不同的扬声器设备，包括但不限于包括高音喇叭和低音喇叭的组合。如图所示，音频头戴耳麦101还包括一个或多个输入设备114，115，116、117，被配置用来控制以下一个或多个：第一扬声器105-1和第二扬声器105-2的音量；第一麦克风103-1和第二麦克风103-2的静默；以及一键通功能。特别的，一个或多个输入设备114、115、116，117可以用于在和头戴耳麦101配对的设备处控制扬声器105的音量，使麦克风103静默和/或控制音频文件播放等。例如，输入设备116在例如在重放飞行模式和/或连接到音频设备的情况下被配置用来将第一麦克风103-1和第二麦克风103-2中的一个或多个与接地线113短路。在一些实施方式中，输入设备114、115、116、117(例如如图所示的设备117)中的一个可以用于激活一键通(PTT)功能。通常，输入设备114、115、116、117的致动可以被连接的音频设备检测到，例如被音频设备检测到音频头戴耳麦内阻抗变化，并作出相应的反应。例如，如图2所描绘的，音频头戴耳麦101包括电阻器201-1、201-2，当输入设备114、115的其中一个被致动，引起麦克风103的麦克风线路阻抗的变化。然而，头带耳麦101可以被适配以包括音调和/或测试脉冲产生组件，当一个或多个输入设备114、115、116、117被致动时，音调和/或测试脉冲产生组件产生音调和/或测试脉冲，该音调被传输至配对的音频设备进而控制音频设备的音频功能。在一些实施例中，这样的音调和/或测试脉冲是人类的可听听觉范围之外，因此人类是听不见的。如图所示，每一个输入设备114、115、116、117都包括了相应的可致动开关，然而其他类型的输入设备在相应实施方式的范围之内。在其他的实施例中，头戴耳麦101可以包括其他输入设备，这些输入设备可以与输入设备114、115、116、117不同或者相同；在其他的实施例中，头戴耳麦101可以包括一个或者多个指示器输出设备，包括但不限于一个或者多个显示器，LED(发光二极管)和/或其他类型的指示器输出设备。如上所描述的，每个输入设备114、115、116、117可以包括可致动开关(图2中示为SW1、SW2、SW3)，其可以实现为安装在底盘130(如图1所示)等上的按钮、按键、滑块开关等。如图所示，输入设备114包括音量提高按键，输入设备115包括音量降低按键，输入设备116包括一个飞行/静默开关，输入设备117包括一键通按钮。此外，虽然头戴耳麦101包括四个输入设备114、115、116、117，在其他实施方式中，头戴耳麦101进行相应地适配，头戴耳麦101可以包括少于四个或多于四个的输入设备。飞行/静默开关可以通过使用滑动开关(如图所示)或者通过舱内飞行应用的锁定开关来实现。换句话说，这样的滑动开关使得该五连接器音频插头107与三连接器音频插口后向兼容，连接器109和111-2的短路能够提供稳定的接地连接。还将认识到，头戴耳麦101包括将扬声器105和麦克风103连接至头戴耳麦101的其他组件的音频线121-1、121-2和将音频插头107连接至头戴耳麦101的其他组件的音频线121-3。当然，音频线121-1、121-2、123-3包括图2示意图中的其他电子线路；例如，音频线121-1、121-2、123-3可以包括麦克风线，扬声器线和接地线113。虽然未示出，头戴耳麦101可以包括EMI(电磁干扰)滤波组件，包括但不限于电容器、电感器、铁氧体磁珠，电阻器等。在一些实施例中，麦克风103和扬声器105可以共用在音频线121-3内部的接地线(例如接地线113)，在其他一些实施例中，每个麦克风103和扬声器105使用各自分开的接地线，这些接地线最终连接到和/或汇合于连接器111-2。这种单独的接地线会使信号之间的串扰降低。如图2所示，头戴耳麦101包括连接到右麦克风线路的可选存储器222，存储器222可选地存储第一麦克风103-1和与之最近的第一扬声器105-1和第二扬声器105-2中的一个之间(即如图所述，第一扬声器105-1和第一麦克风103-1最近)的声学传递函数230，或第二麦克风103-2和相应的与之最近的扬声器105-1和扬声器105-2中的一个之间(即如图所述，第二扬声器105-2和第二麦克风103-2最近)的声学传递函数230。通常，当存储器222存在时，它是可以通过音频插头107的一个或者多个连接器109、111、112访问的，使得存储在储存器222中的声学传递函数230是可以从通过音频插头107从外部设备访问。例如，如图所示，存储器222通过连接器109是可以访问的，尽管在其他实施例中，存储器222可以通过另外的连接器111、112访问。此外，连接到头戴耳麦101的设备可以基于从麦克风103接收的音频数据确定声学传递函数230，而且，例如通过连接器109，可以将声学传递函数230上载到存储器222。通常，存储器222包括闪存、非易失性存储器、非短暂性存储器、存储器单元和/或存储器模块中的一个或更多个，而且声学传递函数230被永久性保存。例如，当头戴耳麦101和新设备配对时，该新设备可以读取声学传递函数230并处理从头戴耳麦101接收的声音数据和麦克风数据，相应的，和/或更新声学传递函数230。接下来，将注意力转到图3和图4，这两幅图分别描绘了系统300和系统300的细节。系统300包括头戴耳麦101和设备301。设备301包括：插口307，被配置用来接收音频插头107，插口307包括相应的连接器309-1、309-2、309-3、309-4、309-5，这些连接器被配置用来相应地连接音频插头107的连接器112-1、112-2、111-1、111-2、109；编解码器322，被配置用来接收麦克风103的信号并把信号传递给扬声器105和数字信号处理器(“DSP”)321，DSP321被配置用来控制以下一个或者多个：处理来自第一麦克风103-1和第二麦克风103-2的双声道音频信号，编解码器323转换该双声道音频；并且以有源噪声消除“ANC”单元的方式处理来自第一麦克风103-1和第二麦克风103-2的音频信号以产生噪声消除信号，并把该噪声消除信号插入由编解码器323传递至第一扬声器105-1和第二扬声器105-2的声音数据输出。如图所示，音频插头107包括公连接器，而且，插口307包括被配置用来接收所述公连接器的母五极连接器。虽然没有为了清晰而把头戴耳麦101的所有元件在图3中进行编号，但是他们是理应存在的。此外，编解码器323可以被当做设备301的硬件元素来实现；特别是，编解码器323可以是DSP321和/或处理器320的组件。在一些实施例中，ANC可以在定制的适配电路中进行而不是使用DSP，而且，在一些实施例中，纯模拟或开关模拟电路可以用来进行ANC操作。此外，为了清晰，图3中仅标识了连接器309-1、309-2、309-3、309-4、309-5中的一个，标识为连接器309，图4中标识了每个连接器309-1、309-2、309-3、309-4、309-5。因此，连接器309-1、309-2、309-3、309-4、309-5在下文中统称为连接器309，一般称为连接器309。此外，虽然没有在图中标明，编解码器323，DSP321和处理器320中的一个或者多个单独地与每一个连接器309通信。音频插口307通常包括孔和相应的连接器309，这样每对孔和相应的连接器可以各自包括音频插口弹簧连接器等。通常，音频插头107和音频插口307被配置成互相配对。特别的，连接器309-1、309-2、309-3、309-4、309-5被配置成与音频插头107的相应连接器112-1、112-2、111-1、111-2、109以一对一关系配对。每一个连接器309可以包括音频插口弹簧连接器等，被配置为当音频插头107与插口307配对时连接音频插头107的相应连接器109、111、112。特别是，每一个连接器309与3.5mm音频插口和/或2.5mm音频插口使用的连接器实质是一样的。特别是，当音频插头107与插口307配对时，每一个连接器309-2、309-3、309-4、309-5位于接口307内的位置与四连接器中连接器的位置相同，连接器309-1连接前端连接器112-1。因此，当四连接器音频插头与插口307配对时，连接器309-2、309-3、309-4、309-5与四连接器音频插头的相应连接器配对。因此，五连接器音频插口307与连接器音频插头后向兼容，而且同样与三连接器音频插头后向兼容。特别是，将在下文更详细描述，设备301通常被配置为确定音频插口307容纳的音频插头的类型，并相应的配置每一个连接器309处发送和/或接收的数据和/或电信号。例如，当音频插口307容纳四连接器音频插头时，设备301可以确定连接器309-1、309-2短接在一起并相应地配置到连接器309-1、309-2的输出。通过这种方式，通过连接器309-1和309-2之间的有限阻抗可以检测音频插头的插入。在可替代的实施例中，插口307可以包括触头，当音频插头(如音频插头107)插入时，该触头能够在插口307内部断开或闭合，断开或闭合取决于机械力而发生，以此用来检测音频插头的插入和拔出。此外，如图所示，设备301包括移动电子设备，所述电子设备包括但不限于一个或多个：电子设备、通信设备、计算设备、个人计算机、膝上型计算机、便携式电子设备、移动计算设备、便携式计算设备、平板计算设备、膝上型计算设备、台式电话、电话、PDA(个人数字助理)、蜂窝电话、智能电话、MP3播放器、电子音频播放器等。在一些特殊的实施例中，设备301可以包括航空娱乐系统组件，例如，输出声音至头戴耳麦101的设备，插口307位于飞机座椅的扶手，其他组件位于扶手本身和/或位于一个或者多个飞机座位和/或位于飞行娱乐系统中。在其他一些实施例中，捅口307可以位于不同于扶手的其他物理位置，该位置接近和/或紧密接近乘客座位和/或飞行娱乐系统。如图所示，设备301还包括与音频插口307的连接器309通信的处理器320，存储器322，通信接口324(下文可替换地称作接口324)，可选显示器326，输入设备328、可选扬声器332和可选麦克风334。虽然没有在图中显示，设备301还可以包括电源。应当强调的是，图3示出的设备301的形状和结构仅是示例，并且设想可以用于无线语音通信(例如，电话)和无线数据通信(例如，电子邮件、web浏览、文本等)二者的设备。然而，图3也包括可用于任何合适的专用功能(包括但不限于打电话、计算、应用和/或娱乐相关功能中的一个或多个)的设备。特别是，设备301适于当做飞行娱乐系统的组件使用。虽然编解码器323、DSP321和处理器320被描述为设备301的单独的组件，在其他一些实施例中，编解码器323、DSP321和处理器320可以组合成一个单独的处理器和/或通过多处理器实现。特别是，每一个编解码器323、DSP321和处理器320包括硬件处理器和/或硬件组件。实际上，编解码器323、DSP321和处理器320可以被实现为多个处理器，包括但不限于一个或多个中央处理器(CPU)。编解码器323、DSP321和处理器320也可以包括一个或者多个硬件处理器。编解码器323、DSP321和处理器320被配置为与存储器322通信。存储器322可以包括非易失性存储单元(例如，电子可擦写可编程只读存储器“EEPROM”、闪存)以及易失性存储单元(例如，随机存取存储器“RAM”)。实施本文描述的设备301的功能教导的编程指令通常被永久保存在存储器322中，并被在执行这种编程指令期间适当地利用易失性存储器的编解码器323、DSP321和/或处理器320使用。本领域技术人员现在将认识到，存储器322是计算机可读介质特别是非易失性计算机可读介质的示例，该介质能够存储可在编解码器323、DSP321和/或处理器320上执行的编程指令。此外，存储器322还是存储单元和/或存储模块的示例。特别是，DSP321和/或处理器320可以被配置用来进行以下一个或者多个操作：处理来自第一麦克风103-1和第二麦克风103-2的双声道音频信号，并且以有源噪声消除“ANC”单元的方式处理来自第一麦克风103-1和第二麦克风103-2的音频数据以产生噪声消除信号，并把该噪声消除信号插入输出至第一扬声器105-1和第二扬声器105-2的声音数据中。DSP321和/或处理器320也可以被配置用来确定音频插头107何时插入插口307，例如通过确定一个或者多个连接器309两端的阻抗的变化例如，DSP321和/或处理器320可以被配置用来：测量至少两个连接器309的阻抗，例如测量与前端部分110的前端连接器112-1和第二连接器112-2对应的连接器之间的阻抗；并且当阻抗满足阈值阻抗条件，确定音频插头107插入插口307，例如，当测量的阻抗和与扬声器105-2和/或麦克风103-2相关的阻抗相近和/或低于给定的阻抗阈值(例如40kΩ左右)。特别是，与插口307相连的头戴耳麦101可以被数学建模成阻抗矩阵。该矩阵的内容可以通过设备301的DSP321和/或处理器320根据任何合适组合的电压或者电流的刺激执行对相应的连接器309的一系列电压或者电流测量来确定，从而进行头戴耳麦101和/或与插口107相连的任何其他附件的阻抗测量。在一些实施例中，阻抗测量可以基于线性测量，相比之下，其他实施例的阻抗测量可以基于不同的电流和/或电压刺激，被配置用来检测阻抗的非线性。例如，参考图5，图中示意性的示出了设备301通过测量与连接器109、111、112(在图四中表示为套管(U1)、环2(U2)、环1(U3)、环0(U4)、前端(U5))相应的每一个连接器309的阻抗来确定阻抗矩阵Z的元素U1，U2，U3，U4，U5(也可以称作电压节点)。然后阻抗矩阵可以通过U＝ZI+Uref表示，其中U是电压节点，Uref是参考电压，I是电流(例如电流矢量)，Z是阻抗矩阵，可用于对双声道头戴耳麦进行建模。特别是，阻抗矩阵可以表示如下，假定参考电压为零：U1U2=0U3U4U5=ZMIC100000000ZSPKR0000ZSPKR0000ZMIC2I1I2I3I4I5]]>假定环2(连接器111-2)上的接地连接被设置成0伏(即U2＝0)，并且设备301把测试电流施加到其余的连接器309(与连接器109(套管、U1)、111-1(环1、U3)、112-2(环0、U4)、112-1(TIP、U5)相对应)来测量产生的电压。环2(连接器111-2)(即在矩阵中U2＝0)可以包括电流的返回路径。因此，根据基尔霍夫定律，-I2＝I1+I3+I4+I5。可以通过测量各个与前端和环2连接器对应的连接器309(例如连接器309-1和连接器309-4分别对应前端/连接器112-1和环2/连接器111-2)之间的阻抗来确定插头107是否插入插口307，以便得到阻抗ZMIC2。这可以通过连接器309-4接地和使用具有高输出阻抗(阻抗范围是10-100kΩ)的设备301的电压发生器给连接器309-1施加电压并且在除了连接器309-4外悬空所有其他连接器309测量连接器309-1的电压来实现。因此，当插口307容纳五连接器音频插头(即音频插头107)时，由于麦克风阻抗ZMIC2接地，连接器309-1的电压将大幅下降。而且，当插口307容纳三连接器音频插头或者四连接器音频插头时，连接器309-1将通过左扬声器阻抗ZSPKL接地由此连接器309-1上的测量电压将发生变化。可以理解，虽然当麦克风存在时连接器309-1的电压可能低，但是由于扬声器较低的阻抗(范围是在大约12至大约100Ω)该电压(例如在范围40-200mV取决于脉冲发生器的输出阻抗和特定的麦克风类型)相比于当插入一个三连接器或者四连接器音频插头(它可能是小于例如20mV，取决于所使用的脉冲发生器的输出阻抗)将大得多。因此，能够可靠地区分出三个、四个和五个连接器的音频插头是完全插入还是未完全插入或者根本不存在。在其他一些实施例中，当连接的是五连接器音频插头107时，对应U4或者U5中的一个的相应连接器309的电压可以设置为0伏(例如连接器309-2或者连接器309-1)，而且电压或者电流源可以被应用到其他与U4或者U5对应的连接器，由此迫使电流通过由(ZSPKL+ZMIC2)确定的阻抗。这可以被用作确定音频插头的插入和拔出的替代方法。在连接器309-1处测试插入与否的优点是当音频插头完全插入插口307时将首先被检测，因此，当连接器309-1检测到有限阻抗，测量过程不会引入任意时长的延迟去等待音频插头的完全插入，就能够可靠测量阻抗矩阵Z的其他值。不可听的检测可以通过对检测脉冲的频谱成形来实现，使其有低于人类听觉阈值的频谱能量含量，例如通过对检测脉冲进行高通滤波。当插口307容纳五连接器音频插头107时，电流将通过左麦克风(例如MIC2)，而且这个变化可以被测量。当标准的三连接器插头或者四连接器插头被插口307容纳和/或配对时，与环0和前端点(例如左扬声器和左麦克风连接器)对应的各个连接器309将直接连接，也可以被测量。在一般情况下，可以选择施加电流和电压的任意组合，而且并电压或电流的相应变化可以被测量。此外，可以选择成形的电压和电流波形的组合，使得通过扬声器105的测试是听不到的。举个例子，当连接器309-4被固定在0伏时，输出电压2.7V和输出阻抗40kΩ的电压源可以被应用到相应的连接器309-1。由于麦克风的非线性特性和扬声器的有限阻抗，当三连接器插头，四连接器插头或五连接器插头插入插口307时，连接器309-1产生的电压(U5)可以被测量为小于200mV，当没有插头插入时，U5近似等于2.7V(假定测量装置有足够高的输入阻抗)。因此，提供了一种检测插头插入的简单有效的方法。在一些实施例中，应用到各个连接器309-1、309-2的电压源的输出阻抗(对应前端或者环0连接器)可以高于40kΩ(前面提到过)，以减少检测过程中的功耗。在某些情况下，该检测可以基于发送短脉冲和减小占空比来降低功耗。进一步指出，以上所描述的矩阵对应于北美标准；当应用欧盟标准时，矩阵和测量将相应的适配。此外，其他可以用来检测音频插口307处的附件插入的方法包括申请人的共同未决的关于检测和无声检测的申请中公开的方法：美国申请号13/756,679(美国公开号：21040219463和等价的欧盟公开号：EP2763433)标题为“使用频谱成形无声检测附件的仪器、系统和方法”，以引入的方式并入本文中；而且，美国申请号13/777,942(美国公开号20140241535)，标题为“电子设备音频附件的插入或者拔出的检测仪器、系统和方法”，以引入的方式并入本文中。因此，通常，头戴耳麦101可以连同从麦克风103接收信号和处理信号并提供ANC特性的设备来使用，所以ANC处理不在头戴耳麦101处进行。因此，可以避免利用头戴耳麦101处的处理器和电池来产生ANC功能。此外，因为五连接器109、111、112中的四个连接器与常规的四连接器音频插头对应的连接器的位置相同，头戴耳麦101与四连接器音频插口后向兼容。例如，注意力转到图6，图中描绘了本文所述的五连接器音频插头107和插口307的连接器309的位置，以及对齐的四连接器音频插头707和三连接器音频插头717以显示出插头707、717的连接器与连接器309的相对位置(用白色描绘，绝缘部分由灰色描绘)。此外，由于四连接器音频插头通常与三连接器音频插口后向兼容，五连接器头带耳麦101也与三连接器音频插口后向兼容。然而，在三连接器音频插口的一些实施例中，头戴耳麦101的后向兼容性可以通过调整头戴耳麦以增加开关来获得，该开关一旦被致动，将右麦克风套管连接器109和接地环连接器111-2电短路。例如，该开关可以包括滑块接地开关。这种情况在一些三连接器音频插口的飞行系统中，接地连接可能被放在环2和套管之间或者甚至仅仅接触套管。这与北美头戴式耳机的配置不兼容，因为接地连接器111-2将通过麦克风路径连接，由此明显地扭曲了音频信号。在这种情况下，可靠的接地连接可以通过短接环2和套管来获得，例如使用滑块开关。在这种情况下，右麦克风将被禁用，但是头戴耳麦仍然可以作为头戴式听筒正常工作，由此能够与飞行娱乐系统兼容。在一些实施例中，头戴耳麦101用于飞行娱乐系统，飞行娱乐系统可以被适配为包括ANC设备和/或处理器和/或电路，其可以是以下的一个或者多个：位于提供与遗留飞行娱乐系统的接口的适配器(该系统可以提供电池和/或DSP)，位于扶手内部，位于飞行中的设备的中心和/或位于和飞行娱乐系统通信的手持设备，使用有线的或者无线的连接。在这些实施例的一些中，扶手处的音频插口提供到中心位置的ANC电路的连接。通常，该飞行娱乐系统可以包括针对有关航线的每个座位包括一个ANC设备。然而，在其他实施例中，单个功能性ANC单元可以给两个或者更多飞机扶手上的音频插口提供ANC功能，由此减少成本和空间，例如通过给一排距离很近的座位和/或紧密相连的座位提供ANC处理。在这些实施例的一些中，包括扶手里的飞行ANC支持等的飞行娱乐系统包括自动头戴耳麦/头戴式电话检测电路，用来确定已连接的头戴耳麦是没有麦克风，有一个麦克风还是有两个麦克风，和/或已连接的麦克风是否符合北美标准或者欧盟标准(或者其他标准)，例如使用上文提到的阻抗矩阵确定方法。因此，该系统将确定什么类型的头戴耳麦正在和音频插口连接，以此做出相应的反应：配置自身以兼容该类型，而且当头戴耳麦支持ANC功能时启用ANC。在一些情况下，为了提供关于头戴耳麦的附加信息，系统可以读取位于头戴耳麦内部的存储器，例如存储器222，该附加信息例如关于麦克风和扬声器之间的声学传递函数，或者提供定制用于特定品牌的自定义调谐简档和/或头部相关传递(HRF)函数，和/或关于特定航线的兼容性信息以提供定制的头戴耳麦解决方案。确实，通过可以和双麦克风音频头戴耳麦配对的音频设备的减荷(off-loading)ANC功能，在本双麦克风音频头戴耳麦的实施方式下ANC功能可以被提供，相比于在头戴耳麦中使用处理器提供ANC功能的音频头戴耳麦，成本下降了。此外，没有必要在本头戴耳麦中增加电池或者有源电路，这更减少了成本并且避免了在飞行中的情况下头戴耳麦充电的需求，例如在飞行前充电。此外，在飞行中的情况下，该头戴耳麦的电池不会耗尽，因为根本没有电池。这能够提升飞行收听，甚至经济舱的乘客同样受惠。事实上，单独的中央电路和/或多个本地处理单元可以为航班的所有乘客提供ANC功能，而不是向每个乘客发行和/或兜售昂贵的噪音消除头戴耳麦，而且这些头戴耳麦需要在飞行前充电才能用。本领域技术人员而言应认识到，在一些实施方式中，可以使用预编程的硬件或固件元件(例如，专用集成电路(ASIC)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)等)或其它相关组件来实现设备301的功能。在其他实施方式中，可以使用计算装置来实现设备301的功能性，所述计算装置可以访问存储用于操作该计算装置的计算机可读程序代码的代码存储器(未示出)。可以将计算机可读程序代码存储在计算机可读存储介质上，该计算机可读存储介质是固定的、有形的以及对于这些组件直接可读的(例如，可拆卸磁盘、CD-ROM、ROM、固定磁盘、USB驱动器)。此外，计算机可读程序可以存储为包括计算机可用介质的计算机程序产品。此外，持久存储设备可以包括计算机可读程序代码。计算机可读程序代码和/或计算机可用介质可以包括非暂时性的计算机可读程序代码和/或非暂时性的计算机可用介质。备选地，计算机可读程序代码可以远程存储，但是可经由调制解调器或通过传输介质连接到网络(包括但不限于，互联网)的其他接口设备发送到这些组件。传输介质可以是非移动介质(例如，光学和/或数字和/或模拟通信线路)或移动介质(例如，微波、红外、自由空间光学或其他传输方案)或它们的组合。本专利文件的公开的一部分包括受到版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文献或专利公开内容的传真再现，只要其出现在专利和商标局专利文件或记录中，但是保留任何其他版权。本领域技术人员应认识到存在更多备选的实施方式和可能的修改，以上示例仅是对一个或更多个实施方式的说明。因此，本发明范围仅受限于所附权利要求。当前第1页1 2 3