本发明涉及耳机技术领域，尤其是涉及一种多功能可拉伸的耳机及其控制方法。
背景技术：
普通的导线一般是由金属导线构成，但其拉伸性、反复弯曲性能较差，不能满足一些动态场合的使用，比如机器人手臂连接导线。例如，中国专利申请号200620090447.3《可伸缩电线、电缆》和申请号cn86203746《弹性导线和电缆》公开了两种具有拉伸性的导线，其共同点是均由作为导线中心的橡胶条和缠绕在橡胶条上的导体构成，优点是具有一定的拉伸性，但拉伸范围十分有限，且金属导体不可避免的会有金属疲劳问题，如果反复拉伸弯曲会导致金属导体的断裂，所以上述两种产品在实际应用中仍会存在比较严重的使用寿命短的问题。
同时，由于电子产品的畅销，耳机在人们日常生活中的应用越来越广泛。目前，多数耳机仅用于声音传输，而对于声音源的开启、关闭与暂停控制、音量大小的调节、播放曲目的选择、电话与多媒体的切换等功能一般都是在电脑、手机、mp3以及其他播放器上进行控制，造成使用不方便，例如在户外等场合使用时，需要将电脑、手机、mp3以及其他多媒体播放器从包内等取出后进行关闭/开启/暂停播放、调节音量、前进或倒退等功能控制。
技术实现要素：
针对上述技术现状，本发明提供一种多功能可拉伸的耳机，该耳机不仅具有声音传输功能，而且可实现声音源的开启、关闭与暂停控制、音量大小的调节、播放曲目的选择、电话与多媒体的切换等控制功能。
一种多功能可拉伸的耳机，包括耳机插头、耳机导线以及耳机喇叭配件，其特征是：还包括耳机线控电路，所述的耳机线控电路包括阻抗信号处理模块与控制模块；
耳机插头包括四极，分别为第一极左声道端、第二极右声道端、第三极麦克端(mic)和第四极地线端；
所述耳机插头mic的电压进行转换后给线控电路的各个模块提供电源；所述耳机插头为国际标准3.5mm耳机插头，第一极为左声道，第二极为右声道，第三极为麦克端(mic)，第四极为地线；
耳机导线是可拉伸的超弹性导线，由四根组成，分别称为导线a、b、c、d，其中导线a、b、c的一端分别与耳机插头的第一极、第二极、第四极连接，另一端均连接至耳机喇叭配件；导线d的一端与插头的第三极连接，另一端连接阻抗信号处理模块；
所述的阻抗信号处理模块用于采集导线d上的电流信号，将其转换为阻抗响应信号；该阻抗响应信号经控制模块进行处理；
工作状态时，拉伸导线d，经阻抗信号处理模块处理后得到阻抗响应信号，然后经控制模块处理得到阻抗变化量，当拉伸导线d至不同长度时，得到不同的阻抗变化量，根据该不同的阻抗变化量实现不同的耳机线控功能；或者，在设定时间内拉伸或者按捏导线d若干次，经阻抗信号处理模块处理后得到阻抗响应信号，然后经控制模块处理得到在该设定时间内的阻抗变化次数，当设定时间内拉伸或者按捏导线d的次数不同时，得到不同的阻抗变化次数，根据该不同的阻抗变化次数实现不同的耳机线控功能。
所述的耳机线控功能包括但不限于声音源的开启、关闭与暂停控制、音量大小的调节(例如“调高音量”与“调低音量”)、播放曲目的选择(例如“上一首”、“下一首”)、电话与多媒体的切换(例如“接听电话或挂断电话”等)。
所述可拉伸的超弹性导线是指导线可拉伸，并且在外力作用下拉伸导线至一定长度后，当撤出该外力导线可恢复至原长度。
所述的拉伸是沿着导线的长度方向进行长度延展，所述的按捏是沿着导线的截面宽度方向进行宽度压缩。
作为一种实现方式，所述可拉伸的超弹性导线由超弹性体与液态金属复合构成；
所述的超弹性体材料不限，包括热塑性弹性体与热固性弹性体；
所述的液态金属是在室温下为液态的金属导电材料，包括但不限于汞、镓铟合金、镓铟锡合金以及过渡族金属、固态非金属元素的一种或几种掺杂的镓铟合金、镓铟锡合金。
所述的超弹性体与液态金属的复合方式不限。作为一种复合方式，是在热塑性弹性体或热固性弹性体成型时，利用模具将弹性体制备成管状结构，然后在室温条件下将液态金属灌入该管状结构中，经密封后得到可拉伸的超弹性导线。作为另一种复合方式，是将热塑性弹性体或热固性弹性体加热为弹性基底，然后将液态金属涂覆到该弹性基底表面，再将熔融状态或液态的热塑性弹性体或热固性弹性体涂覆到液态金属表面，固化后形成可拉伸的超弹性导线。
作为一种实现方式，所述的阻抗信号处理模块包括采样电阻、差分放大电路；所述的控制模块包括模数转换电路、单片机处理单元和三极管通断控制电路；
采样电阻与导线d相连接，差分放大电路同相输入端与采样电阻的一端相连接，差分放大电路反相输入端与采样电阻另一端相连接，差分放大电路的输出端与模数转换电路的一端相连接，模数转换电路的另一端与单片机处理单元的一端相连接，单片机处理单元的另一端与三极管通断控制电路相连接；
差分放大电路输出的阻抗响应信号经模数转换电路后得到数字信号，单片机处理单元对该数字信号进行处理，得到导线d的不同的阻抗变化量或者设定时间内的不同的阻抗变化次数，从而控制不同三极管的通断，实现耳机线控的不同功能。
所述的耳机线控电路还可以包括电连通模块；所述的导线a、b、c分别包括两部分，即导线a由导线a-1与导线a-2组成，导线b由导线b-1与导线b-2组成，导线c由导线c-1与导线c-2组成；导线a-1与导线a-2通过电连通模块连通，导线b-1与导线b-2通过电连通模块连通，导线c-1与导线c-2通过电连通模块连通。
利用本发明的多功能可拉伸的耳机实现控制功能的方法如下：
方法1：拉伸导线d至不同长度
(1)导线d的原长度为l，设定拉伸导线d至不同长度代表实现不同的控制功能，根据该设定关系，将单片机处理单元的不同输出控制不同三极管的通断；
(2)使用时，用户希望实现某种控制功能，根据上述设定关系，拉伸导线d至对应的长度。
为了防止误操作，当拉伸导线d至设定长度后优选进行一定时间的延时。
当实现调高音量或调低音量的控制功能时，优选将导线d拉伸至设定长度后保持拉伸状态，直至调节到所需的音量。
方法2：在一定时间内拉伸导线d不同次数
(1)导线d的原长度为l，设定在一定时间内拉伸导线d不同次数代表实现不同的控制功能，根据该设定关系，将单片机处理单元的不同输出控制不同三极管的通断；
(2)使用时，用户希望实现某种控制功能，根据上述设定关系，在一定时间内拉伸导线d对应的次数。
当实现调高音量或调低音量的功能时，优选拉伸导线d到设定次数后，保持拉伸状态，直至调节到所需的音量。
方法3：在一定时间内按捏导线d不同次数
(1)导线d的纵向直径为w长度为l，设定在一定时间内按捏导线d不同次数代表实现不同的控制功能，根据该设定关系，将单片机处理单元的不同输出控制不同三极管的通断；
(2)使用时，用户希望实现某种控制功能，根据上述设定关系，在一定时间内按捏导线d对应的次数。
当实现调高音量或调低音量的功能时，优选按捏导线d到设定次数后，保持按捏状态，直至调节到所需的音量。
综上所述，本发明集成耳机插头、可拉伸超弹性导线、耳机喇叭配件和耳机线控电路构成多功能可拉伸的耳机，不仅可以实现声音的传输功能，例如音乐播放、接听电话等，而且通过耳机线控电路，通过拉伸超弹性导线d至不同长度，在设定时间内拉伸、按捏超弹性导线d不同次数可实现诸多控制功能，例如声音源的开启、关闭与暂停控制、音量大小的调节(例如“调高音量”与“调低音量”)、播放曲目的选择(例如“上一首”、“下一首”)、电话与多媒体的切换(例如“接听电话或挂断电话”等)。另外，本发明的耳机能够进行多倍拉伸、扭转、折叠等变形，具有便携、智能的特点，在多功能可拉伸耳机方面具有很好的应用前景。
附图说明
图1是本发明实施例1中的多功能可拉伸耳机的结构示意图；
图2是图1中的耳机插头的放大图；
图3是图1中的耳机线控电路的结构框图。
图1-3中的附图标记为：1耳机插头、2第一部分超弹性导线、3超弹性导线d、4第二部分超弹性导线、5耳机喇叭配件、6耳机线控电路、7阻抗信号处理模块、8高精度采样电阻、9差分放大电路、10控制模块、11模数转换电路、12单片机处理单元、13三极管通断控制电路、第一极14、第二极15、第三极16、第四极17。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
如图1-2所示，本实施例中的多功能可拉伸耳机包括耳机插头1、耳机导线以及耳机喇叭配件5。
耳机导线是可拉伸的超弹性导线，由两部分组成，分别是第一部分超弹性导线2与第二部分超弹性导线4。第一部分超弹性导线2与第二部分超弹性导线4之间设置耳机线控电路6，如图3所示，该耳机线控电路6包括阻抗信号处理模块7与控制模块10，除了阻抗信号处理模块7与控制模块10，该耳机线控电路6还包括电连通模块，可实现电连通功能。
第一部分超弹性导线2由四根组成，分别称为导线a-1、导线b-1、导线c-1、导线d，其中导线d如图1中的3所示。第二部分超弹性导线4由三根组成，分别称为导线a-2、导线b-2、导线c-2。
本实施例中，耳机插头为国际标准3.5mm耳机插头，如图2所示，耳机插头包括四极，依次为第一极、第二极、第三极和第四极。第一极为左声道端，第二极为右声道端，第三极为麦克端(mic)，第四极为地线端。耳机插头mic的电压进行转换后为耳机线控电路的各个模块提供电源。
导线a-1的一端与耳机插头1的第一极连接，另一端通过耳机线控电路6的电连通模块与导线a-2的一端连通，导线a-2的另一端连接至耳机喇叭配件5。
导线b-1的一端与耳机插头1的第二极连接，另一端通过耳机线控电路6的电连通模块与导线b-2的一端连通，导线b-2的另一端连接至耳机喇叭配件5。
导线c-1的一端与耳机插头1的第四极连接，另一端通过耳机线控电路6的电连通模块与导线c-2的一端连通，导线c-2的另一端连接至耳机喇叭配件5。
导线d的一端与耳机插头1的第三极连接，另一端连接耳机线控电路6的阻抗信号处理模块7。
如图3所示，阻抗信号处理模块7包括高精度采样电阻8与差分放大电路9。控制模块10包括模数转换电路11、单片机处理单元12和三极管通断控制电路13；
高精度采样电阻8与导线d相连接，差分放大电路9的同相输入端与高精度采样电阻8的一端相连接，差分放大电路的反相输入端与高精度采样电阻8的另一端相连接，差分放大电路9的输出端与模数转换电路11的一端相连接，模数转换电路11的另一端与单片机处理单元12的一端相连接，单片机处理单元12的另一端与三极管通断控制电路13相连接。
差分放大电路8输出的阻抗响应信号经模数转换电路11采样并进行模数转换，得到数字信号，单片机处理单元12对该数字信号进行处理，得到导线d的不同的阻抗变化量或者设定时间内的不同的阻抗变化次数，从而控制不同三极管的通断，实现耳机线控的功能。
本实施例中的可拉伸的超弹性导线是由超弹性体和导电体复合而成，是在弹性管中填充满液态金属的导线。其中，超弹性体选自热塑性弹性体，液态金属是gainsn或gain合金，该液态金属的导电率优于3.8*106s/m。该超弹性导线的复合方法是：在室温下，将液态的gainsn或gain合金灌入该超弹性管状孔中，导电接头直接封住管孔制成超弹性导线。
本实施例中，在外力作用下该导线可拉伸为其原长度的9倍，当撤除外力导线可恢复至原长度。
利用本实施例中的多功能可拉伸的耳机可实现耳机“播放或暂停”、“上一首”、“下一首”、“调高音量”、“调低音量”、“接听电话或挂断电话”等控制功能，具体方法如下：
方法1：拉伸导线d至不同长度
导线d的原长度为l，设定如下对应关系：
当拉伸导线d至n1l时实现播放的功能；
当拉伸导线d至n2l时实现暂停的功能；
当拉伸导线d至n3l时实现播放上一首歌的功能；
当拉伸导线d至n4l时实现播放下一首歌的功能；
当拉伸导线d至n5l时实现调高音量的功能；
当拉伸导线d至n6l时实现调低音量的功能；
当拉伸导线d至n7l时实现接听电话的功能；
当拉伸导线d至n8l时实现挂断电话的功能；
其中，n1～n8都是大于1小于9的数且互不相等，为了便于用户能够有效地区分长度的变化，n1～n8都取整数。
根据上述设定的对应关系，将单片机处理单元的不同输出控制不同三极管的通断。
工作状态时，为了实现某种控制功能，根据上述设定的对应关系，用户拉伸导线d至对应的长度，(例如，用户希望播放下一首歌曲，就将导线d拉伸至n4l)，电源供电，高精度采样电阻采集导线d上的电流信号，将电流信号转换成电压信号，并经差分放大电路后输出阻抗响应信号，然后经模数转换电路采样并进行模数转换，得到数字信号，单片机处理单元对该数字信号进行处理，得到导线d的阻抗变化量，从而控制相对应的三极管的通断，实现上述设定的耳机线控功能。
为了防止误操作，当拉伸导线d至设定长度后进行一定时间的延时。
当实现调高音量或调低音量的控制功能时，将导线d拉伸至设定长度后保持拉伸状态，直至调节到所需的音量。
方法2：在设定时间内拉伸导线d不同次数
导线d的原长度为l，拉伸该导线d至nl，设定时间为s秒，记录s秒内拉伸导线d的次数，设定如下对应关系：
s秒内拉伸1次，实现播放的功能；
s秒内拉伸2次，实现暂停的功能；
s秒内拉伸3次，实现播放上一首的功能；
s秒内拉伸4次，实现播放下一首歌的功能；
s秒内拉伸5次，实现调高音量的功能；
s秒内拉伸6次，实现调低音量的功能；
s秒内拉伸7次，实现接听电话的功能；
s秒内拉伸8次，实现挂断电话的功能。
其中，n大于1小于9，为了便于用于能够从容拉伸导线d，s优选大于5秒，本实施例选择s为6秒。
根据上述设定的对应关系，将单片机处理单元的不同输出控制不同三极管的通断。
工作状态时，为了实现某种控制功能，根据上述设定的对应关系，用户在6秒内拉伸导线d不同次数，(例如，用户希望播放下一首歌曲，就在6秒内拉伸导线d4次)，电源供电，高精度采样电阻采集导线d上的电流信号，将电流信号转换成电压信号，并经差分放大电路后输出阻抗响应信号，然后经模数转换电路采样并进行模数转换，得到数字信号，单片机处理单元对该数字信号进行处理，得到导线d在6秒内的阻抗变化次数，从而控制相对应的三极管的通断，实现上述设定的耳机线控功能。
当实现调高音量或调低音量的功能时，在s秒内拉伸导线d到预定次数后，保持拉伸状态，直至调节到所需的音量。
方法3：在设定时间内按捏导线d不同次数
设定导线d的纵向直径为w，按捏该导线d，使其纵向直径缩小，设定时间为s秒，记录s秒内按捏导线d的次数，设定如下对应关系：
s秒内按捏1次，实现播放的功能；
s秒内按捏2次，实现暂停的功能；
s秒内按捏3次，实现播放上一首的功能；
s秒内按捏4次，实现播放下一首歌的功能；
s秒内按捏5次，实现调高音量的功能；
s秒内按捏6次，实现调低音量的功能；
s秒内按捏7次，实现接听电话的功能；
s秒内按捏8次，实现挂断电话的功能。
根据上述设定的对应关系，将单片机处理单元的不同输出控制不同三极管的通断。
为了让用户能够从容按捏导线d，s优选大于5秒，本实施例选择s为6秒。
工作状态时，为了实现某种控制功能，根据上述设定的对应关系，用户在6秒内按捏导线d不同次数，(例如，用户希望播放下一首歌曲，就在6秒内按捏导线d4次)，电源供电，高精度采样电阻采集导线d上的电流信号，将电流信号转换成电压信号，并经差分放大电路后输出阻抗响应信号，然后经模数转换电路采样并进行模数转换，得到数字信号，单片机处理单元对该数字信号进行处理，得到导线d在6秒内的阻抗变化次数，从而控制相对应的三极管的通断，实现上述设定的耳机线控功能。
当实现调高音量或调低音量的功能时，在s秒内按捏导线d到设定次数后，保持按捏状态，直至调节到所需的音量。
以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。