实现环境噪声消除机构的设备的自配置的制作方法

文档序号:11456575阅读:197来源:国知局
实现环境噪声消除机构的设备的自配置的制造方法与工艺

本发明涉及经由标准音频连接器对用于提供音频内容的设备和收听设备的互联,同时为收听设备提供由用于提供音频内容的设备实现的环境噪声消除机构的优点。更具体地,本发明涉及根据如经由用于提供音频内容的设备所装备的标准母连接器检测到的收听设备的性能,对用于提供音频内容的设备关于环境噪声消除机构的配置管理。



背景技术:

为了能够实现环境噪声消除机构,通常使用数字麦克风。这些数字麦克风分别旨在靠近希望听到音频内容同时受益于环境噪声消除机构的用户的耳朵放置。由所述数字麦克风提供并表示环境噪声的信号然后被用于生成添加到表示所述音频内容的音频信号的抗噪声信号,以便消除环境噪声。

根据第一已知布置范例,实现噪声消除机构的集成电路是音频头戴式受话器或耳机、集成数字麦克风的装备的一部分。基于该布置,音频头戴式受话器可以装备有trrs(尖端-环-环-套筒)类型的3.5mm公连接器,亦即具有四个极,以便能够从提供设备(例如,移动电话或数字音乐播放器)接收表示内容的音频信号。这种布置需要由电池对集成电路和数字麦克风供电,所述电池增加了音频头戴式受话器的体积。链接到继承电路和电池的该额外体积在耳机的情况下是更有害的。

基于第二已知布置范例,实现噪声消除机构的集成电路是用于提供音频内容的设备的装备的一部分。这种布置使得能够避免必须使音频头戴式受话器或耳机装备有电池。然而,为了能够从数字麦克风接收信号并对所述数字麦克风供电,非标准的公连接器(因此不是trrs类型的3.5mm公连接)必须是音频头戴式受话器的装备的一部分,并且提供设备必须具有能够接收这种公连接器的母连接器。

依赖于非标准音频连接器,出现了向后兼容的问题。依赖于如上所述的标准连接器,出现了上述的电源和体积问题。



技术实现要素:

期望提供一种解决方案,使得能够依赖于这种标准连接器,以便确保向后兼容性,但是不存在上述体积问题。在该背景下,此外期望允许所述提供设备具有自动检测用户连接到所述提供设备的收听设备的类型(例如,头戴式受话器或耳机)的能力。事实上,用户能够将trrs类型或trs(tipringsleeve)类型的公连接器(亦即,具有三个极)插入到所述提供设备的母连接器中,并且收听设备可以装备有或没有模拟语音麦克风,所述模拟语音麦克风适于捕捉用户的语音,尤其以便允许以免提模式进行电话交谈。

因此,期望克服现有技术的这些各种缺点。

更期望地是,提供对实现而言简单且低成本的解决方案。

本发明涉及一种用于提供音频内容的设备,所述设备被配置为经由标准母音频连接器向收听设备提供表示所述音频内容的音频信号,所述标准母音频连接器被配置为接收四极公连接器和三极公连接器,所述设备包括:第一电路逻辑器件,其被配置为经由所述标准母音频连接器的第一引脚将dc电源信号选择性地传输到所述收听设备;第二电路逻辑器件,其被配置为使用要经由所述第一引脚接收的、叠加在所述dc电源信号上的数字音频信号来选择性地实现环境噪声消除机构;第三电路逻辑器件,其被配置为经由所述标准母音频连接器的第二引脚,将定时时钟选择性地传输到所述收听设备,所述定时时钟叠加在所述音频信号上并且被配置为驱动装备所述收听设备的传感器以经由所述第一引脚生成数字信号;以及第四电路逻辑器件,其被配置为根据经由所述标准母音频连接器有效地连接的收听设备的确定的类型,关于所述dc电源信号、所述环境噪声消除机构和所述定时时钟来配置其自身。此外,所述用于提供音频内容的设备为,在检测到存在于所述标准母音频连接器中的公连接器之后,所述用于提供音频内容的设备继续实现:第五电路逻辑器件,其被配置为确定在所述第一引脚与所述用于提供音频内容的设备的接地之间是否存在短路,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备被配置为确定所连接的收听设备为第一类型;第六电路逻辑器件,其被配置为通过启用所述定时时钟,来确定是否经由所述第一引脚接收到叠加在所述dc电源信号上的来自传感器的信号,并且如果并非如此,则所述用于提供音频内容的设备被配置为确定所连接的收听设备为第二类型;以及第七电路逻辑器件,其被配置为通过停用所述定时时钟,来确定所述第一引脚是否具有低于预定义阈值的功耗,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备适于确定所连接的收听设备为第三类型;并且否则所连接的收听设备为第四类型。以这种方式,在用于提供音频内容的设备上实现环境噪声消除机构,同时使用能够接收三极或四极公连接器的标准母音频连接器,并且根据有效连接到其的收听设备的类型充分且自动配置用于提供音频内容的设备。

根据特定实施例,当所连接的收听设备被确定为第一类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而停用经由所述第一引脚的所述dc电源信号,停用所述环境噪声消除机构,并且停用所述定时时钟。以这种方式,用于提供音频内容的设备被充分配置为与常规收听设备一起工作,所述常规收听设备不适于允许实现环境噪声消除机构,并且不具有语音麦克风以便捕捉所述收听设备的用户的语音。

根据特定实施例,当所连接的收听设备被确定为第二类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而停用所述环境噪声消除机构,停用所述定时时钟,将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用到考虑所述环境噪声消除机构被停用的事实的值,并且获得表示从所述收听设备的用户捕捉到的语音的且经由所述第一引脚以叠加在所述dc电源信号上的方式接收到的模拟音频信号。以这种方式,用于提供音频内容的设备被充分配置为与常规收听设备一起工作,所述常规收听设备不适于允许实现环境噪声消除机构,并且具有模拟语音麦克风以便捕捉所述收听设备的用户的语音。

根据特定实施例,当所连接的收听设备被确定为第三类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而启用所述环境噪声消除机构,启用所述定时时钟,并且将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用到考虑所述环境噪声消除机构被启用的事实的值。以这种方式,用于提供音频内容的设备被充分配置为与收听设备一起工作,所述收听设备适于允许实现环境噪声消除机构,并且不具有语音麦克风以便捕捉所述收听设备的用户的语音。

根据特定实施例,当所连接的收听设备被确定为第四类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而启用所述环境噪声消除机构,启用所述定时时钟,将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用到考虑所述环境噪声消除机构被启用的事实的值,并且在需要对来自所述传感器的信号的捕捉的应用的情况下,在所述应用的背景下使用经由所述第一引脚接收到的所述数字信号。以这种方式,用于提供音频内容的设备被充分配置为与适于允许实现环境噪声消除机构的收听设备一起工作。此外,尽管收听设备具有语音麦克风以便捕捉所述收听设备的用户的语音,但是用户的语音不依赖于该语音麦克风而被捕捉,以便提供在所述应用的背景下的环境噪声消除机构的益处。

根据特定实施例,当所连接的收听设备被确定为第四类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而在不需要对来自所述传感器的信号的捕捉的应用的情况下,启用所述环境噪声消除机构,启用所述定时时钟,并且将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用到考虑环境噪声消除机构被启用的事实的值;并且,从而在需要对来自所述传感器的信号的捕捉的应用的情况下,停用所述环境噪声消除机构,停用所述定时时钟,将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用到考虑所述环境噪声消除机构被停用的事实的值,并且在所述应用的背景下使用表示来自所述传感器的信号并且经由所述第一引脚以叠加在所述dc电源信号上的方式接收到的模拟信号。以这种方式,用于提供音频内容的设备被充分配置为与收听设备一起工作,所述收听设备适于允许实现环境噪声消除机构,并且具有语音麦克风以便捕捉所述收听设备的用户的语音。

根据特定实施例,所述用于提供音频内容的设备还被配置为使得所述dc电源信号根据所述噪声消除机构是否被启用而具有不同的值,并且所述用于提供音频内容的设备实现:用于依赖于对施加于所述第一引脚的电压与从阈值的两个不同集合选择的阈值的集合的比较来检测控制按钮的推动的机构,阈值的所述集合分别适于dc电源的所述不同值;以及第八电路逻辑器件(ctrl),其被配置为根据所述噪声消除机构是否被启用而选择要应用的阈值的所述集合。以这种方式,可以根据关于收听设备的用于提供音频内容的设备的配置,适当检测所述控制按钮的推动。

根据特定实施例,当所述环境噪声消除机构被启用时,所述用于提供音频内容的设备还包括:第九电路逻辑器件,其被配置为在所述环境噪声消除机构中生成校正信号;第十电路逻辑器件,其被配置为将所述校正信号添加到所述音频信号;以及,当因此检测到控制按钮的所述推动时,第十一电路逻辑器件,其被配置为停止所述校正信号到所述音频信号的添加,直到停止所述控制按钮的所述推动。以这种方式,可以减小或者甚至避免在控制按钮的推动和环境噪声消除机构之间的干扰。

根据特定实施例,为了将所述定时时钟传输到所述收听设备,所述定时时钟叠加在所述音频信号上,所述用于提供音频内容的设备包括应用于方波时钟信号的高通滤波器,所述高通滤波器自身包括:电阻器;第一电容器和第二电容器;以及线圈,其被布置为使得电阻器被配置为接收所述方波时钟信号,所述第一电容器和所述第二电容器与所述电阻器串联,使得所述第一电容器在所述电阻器与所述第二电容器之间,所述线圈连接在接地与所述第一电容器和所述第二电容器在其处互连的点之间,所述第二电容器的另一端子连接到所述第二引脚。以这种方式,可以减小或甚至避免在所述定时时钟和所述音频信号之间的干扰。

根据特定实施例,所述传感器包括数字麦克风,以捕捉收听设备的用户的语音。

根据特定实施例,所述传感器包括运动传感器,以捕捉收听设备的用户的头部的移动。

根据特定实施例,所述第二电路逻辑器件被配置为在噪声消除机构的关闭和打开状态之间渐进地转变。

本发明类似地涉及一种由用于提供音频内容的设备实现的方法,所述设备经由标准母音频连接器向收听设备提供表示所述音频内容的音频信号,所述标准母音频连接器被配置为接收四极公连接器和三极公连接器,其中,所述用于提供音频内容的设备执行以下步骤:经由所述标准母音频连接器的第一引脚将dc电源信号选择性地传输到所述收听设备;根据要经由所述第一引脚接收的、叠加在所述dc电源信号上的数字音频信号来选择性地实现针对环境噪声的消除机构;经由所述标准母音频连接器的第二引脚,将定时时钟选择性地传输到所述收听设备,所述定时时钟叠加在所述音频信号上以驱动装备所述收听设备的传感器来经由所述第一引脚生成数字信号;根据经由所述标准母音频连接器有效地连接的收听设备的确定的类型,关于所述dc电源信号、环境噪声消除机构和所述定时时钟来配置其自身。此外,在检测到存在于所述标准母音频连接器中的公连接器之后,所述用于提供音频内容的设备继续执行以下步骤:确定在所述第一引脚与接地之间是否存在短路,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备确定所连接的收听设备为第一类型;通过启用所述定时时钟,来确定是否经由所述第一引脚接收到叠加在所述dc电源信号上的来自传感器的信号,并且如果并非如此,则所述用于提供音频内容的设备确定所连接的收听设备为第二类型;并且通过停用所述定时时钟,来确定所述第一引脚是否具有低于预定义阈值的功耗,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备确定所连接的收听设备为第三类型;并且否则所连接的收听设备为第四类型。

本发明类似地涉及一种能够存储于非暂态存储设备上的计算机程序。该计算机程序包括当通过处理器执行所述程序时用于实现上述方法的指令。本发明类似涉及包括这种计算机程序的存储单元。

另外,由于本发明,变得能够使用标准连接器将来自头戴式受话器/耳机的所有种类的数字信号传输到远距离处理器,从而将(一个或多个)数字麦克风信号叠加在模拟信号路径上进行传输。例如,可以通过将来自位于头戴式受话器上的运动传感器的信号叠加在模拟信号路径上来对其进行传输。通过实现本领域已知的个人化算法(例如,允许声音的更好呈现的头部相关传递函数(hrtf)的个人化和情景化),来自运动传感器的这些信号还可以用于将音频信号适应于用户头部的实际运动。该范例仅被提供作为说明性的,而非使用本发明的布置的可以叠加在音频信号上的信号类型的限制。从处理设备发送叠加到音频信号的定时时钟信号。返回路径用于从传感器传输信号到处理设备。运动传感器的预处理的部分可以位于头戴式受话器中。在收听设备中可以包括能够被转换为数字数据的任意种类的物理参数的其它类型的传感器,例如测量压力、温度、湿度等的传感器。

附图说明

在阅读示范性实施例的以下描述后,本发明的上述和其它特征将更清楚地展现,所述描述是参考附图提供的,在附图中:

-图1示意性图示了实现环境噪声消除机构的用于提供音频内容的设备;

-图2a示意性图示了用于收听音频内容的第一设备,其提供由图1中用于提供音频内容的设备及其变型实现的环境噪声消除机构的益处;

-图2b示意性图示了用于收听音频内容的第二设备,其提供由图1中用于提供音频内容的设备及其变型实现的环境噪声消除机构的益处;

-图3示意性图示了用于收听音频内容的第三设备,其提供由图1中用于提供音频内容的设备及其变型实现的环境噪声消除机构的益处;

-图4示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于检测连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备的类型;

-图5示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于监测在所述用于提供音频内容的设备和连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备之间的连接的维持;

-图6示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于根据连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备的类型配置所述用于提供音频内容的设备;

-图7示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于在连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备为第一类型时,应用所述用于提供音频内容的设备的第一配置;

-图8示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于在连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备为第二类型时,应用所述用于提供音频内容的设备的第二配置;

-图9示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于在连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备为第三类型时,应用所述用于提供音频内容的设备的第三配置;

-图10示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,用于在连接到所述用于提供音频内容的设备的收听设备为第四类型时,应用所述用于提供音频内容的设备的第四配置;

-图11示意性图示了由所述用于提供音频内容的设备实现的算法,以用于管理环境噪声消除机构的应用;以及

-图12示意性图示了具有图10中的算法的变型的算法。

具体实施方式

图1示意性图示了用于提供音频内容的设备,其关于使用连接到设备dev上的收听设备(例如,音频头戴式受话器或耳机)的用户实现环境噪声消除机构。

通过范例,设备dev是移动电话、个人音频播放器、计算机、平板计算机、视听播放器、车辆或飞机娱乐信息系统、或能够经由标准母音频连接器(其适于接收trrs(因此四个极)或trs(因此三个极)类型的3.5mm公连接器)提供模拟音频信号形式的音频内容的任意类型的设备。设备dev因此旨在连接到装备有trrs或trs类型的公连接器的收听设备,以便允许用户收听音频内容。

装备有trrs类型的3.5mm公连接器的收听设备因此可以连接到设备dev上以便收听音频内容;同时向用户提供环境噪声消除机构的益处。

装备有trs类型的3.5mm公连接器的收听设备也可以连接到其上以便收听音频内容,但是用户不能受益于环境噪声消除机构。

如下文详细解释的,根据有效连接到设备dev的收听设备的功能(如由设备dev经由所述标准母音频连接器检测到的),自动操作设备dev的不同配置。

在图1中,将所述标准母音频连接器的各个引脚标注为dp1、dp2、dp3和dp4。引脚dp2是与trrs类型的公连接器的端部接触的点,引脚dp3是其与靠近端部的环接触的点,引脚dp1是其与靠近套筒的环接触的点,且引脚dp4是其与套筒接触的点。图1中还示出了引脚dp5。引脚dp5是用于检测插入到所述标准母音频连接器内的(例如,trrs或trs类型的)公连接器存在的引脚。

当trs类型的公连接器插入到所述标准母音频连接器中时,引脚dp1与引脚dp5短路。设备dev然后不提供电源到连接到设备dev上的收听设备,并且设备dev不能从所述收听设备接收信号或信息。收听设备然后也不能具有模拟语音麦克风来捕捉用户的语音,并为所述设备dev提供对应的模拟音频信号(正如对这如此是必要的,以便进行电话交谈)。

引脚dp4连接到设备dev的接地(指代为gnd),这允许在设备dev和连接到其的收听设备之间设置公共接地。

下文将参考图2a描述用于收听音频内容的第一设备,其装备有trrs类型的3.5mm公连接器,并提供环境噪声消除机构的益处;下文将参考图2b描述用于收听音频内容的第二设备,其装备有trrs类型的3.5mm公连接器,并且提供环境噪声消除机构的益处;并且下文参考图3描述用于收听音频内容的第三设备,其装备有trrs类型的3.5mm公连接器,并提供环境噪声消除机构的益处。第一和第二收听设备具有相同的功能,但是具有稍微不同的各自的结构。第三收听设备具有与第一和第二收听设备共同的结构,如下文所解释的,但是具有不同的功能。

图1中的设备dev具有实现控制软件模块ctrl的处理器proc,并且还具有集成电路ic。控制软件模块ctrl尤其负责在经由所述标准母音频连接器提供音频内容的背景下以及在实现环境噪声消除机构的背景下驱动集成电路ic。集成电路ic因此具有接口if,使得能够从控制软件模块ctrl接收命令和参数,并且能够将信息和中断传输到控制软件模块ctrl。

此外,集成电路ic具有模块anc,其适于实现环境噪声消除机构。通过范例,模块anc实现有限脉冲响应滤波fir,例如,具有将应用于经受48khz处的脉冲编码调制(pcm)的样本的两百系数的长度的滤波器。当经由标准母音频连接器收听由设备dev提供的音频内容允许实现环境噪声消除机构时,由控制软件模块ctrl经由接口if启用模块anc。如之后详细描述的,该方面显著依赖于由有效连接到设备dev的收听设备实现的功能。

模块anc适于生成左侧校正信号和右侧校正信号,其旨在分别添加到由用于收听的处理器proc提供的左侧音频信号和右侧音频信号。因此通过处理器proc经由接口if以数字形式提供右侧音频信号,并且通过集成电路ic的第一加法器σ1将本身也采取数字形式的右侧校正信号添加到接口if的输出处部的右侧音频信号,并且然后借助于集成电路ic的第一放大器a1放大得到的信号。因此通过处理器proc经由接口if以数字形式提供左侧音频信号,并且通过集成电路ic的第二加法器σ2将本身也采取数字形式的左侧校正信号添加到接口if的输出部处的左侧音频信号,并且然后借助于集成电路ic的第二放大器a2放大得到的信号。第一a1和第二a2放大器适于执行数模转换,从而向连接到设备dev的收听设备提供模拟形式的音频信号。

此外,集成电路ic优选具有模块m,所述模块m位于模块anc和加法器σ1和σ2中的每个之间,并适于按照命令对来自模块anc的校正信号进行静音。换言之,模块m使得能够停止将校正信号添加到经由接口if提供的音频信号。将在后文详细解释该方面。

此外,集成电路ic具有模块jd,所述模块jd适于检测trrs或trs类型的公连接器是否插入在所述标准母音频连接器中。模块jd因此连接到引脚dp5。此外,模块jd适于经由接口if向控制软件模块ctrl提供指示模块jd是否检测到trrs或trs类型的公连接器插入到所述标准母音频连接器中的信息。基于第一范例,模块jd经由引脚dp5执行阻抗测量,以便确定所执行的测量是否对应于trrs或trs类型的公连接器的预期阻抗。基于第二范例,引脚dp5提供具有取决于存在于所述标准母音频连接器中的机械开关是否被启用的值的信号,并且模块jd根据由引脚dp5提供的所述信号的值决定trrs或trs类型的公连接器是否插入在所述标准母音频连接器中。

此外,集成电路ic具有模块hd,所述模块hd适于在trrs或trs类型的公连接器插入在所述标准母音频连接器中时,确定有效连接到设备dev的收听设备具有的功能,即,所述收听设备的类型。

有效连接到设备dev的收听设备是以下四种类型之一:

-类型t1:音频头戴式受话器或耳机,其不具有语音麦克风,并且不具有用于实现环境噪声消除机构的麦克风;

-类型t2:音频头戴式受话器或耳机,其具有语音麦克风,但不具有用于实现环境噪声消除机构的麦克风;

-类型t3:音频头戴式受话器或耳机,其不具有语音麦克风,但具有用于实现环境噪声消除机构的麦克风;以及

-类型t4:音频头戴式受话器或耳机,其具有模拟语音麦克风,并且具有用于实现环境噪声消除机构的数字麦克风。

类型t1的收听设备通常被称作“旧有头戴式受话器”。类型t1的收听设备通常用于简单地收听有设备dev提供的声源(例如,在设备dev读取音频文件的背景下)。类型t1的收听设备不允许实现环境噪声消除机构。

类型t2的收听设备通常被称作“旧有头戴式受话器”。类型t2的收听设备通常用于收听由设备dev提供的声源并捕捉用户的语音(例如,在电话交谈的背景下)。类型t2的收听设备不允许实现环境噪声消除机构。

类型t3的收听设备通常被称作“anc使能的头戴式受话器”。类型t3的收听设备通常用于简单地收听由设备dev提供的声源,正如类型t1的收听设备,但是允许实现环境噪声消除机构。

类型t4的收听设备通常被称作“anc使能的头戴式受话器”。类型t4的收听设备通常用于收听由设备dev提供的声源,并用于捕捉用户的语音,正如类型t2的收听设备,但是允许实现环境噪声消除机构。

因此,设备dev适于尤其借助于模块hd检测有效连接到设备dev的收听设备的类型,从而实现用于提供适于有效地连接的收听设备的类型的音频内容的功能。

模块hd尤其适于通过分析所述收听设备的数字麦克风生成的信号是否存在来确定连接到所述设备dev的收听设备是否允许启用噪声消除机构。假设数字麦克风生成pdm(脉冲密度调制)类型的信号,基于第一范例,模块hd适于根据用于所述数字麦克风(例如,3.072mhz)的定时时钟,对在所述模块hd的输入部处的信号的上升边缘和/或下降边缘进行计数。当在所述时钟的预定义时段上计数器超过上升边缘和/或下降边缘的预定义阈值时,模块hd假设允许启用环境噪声消除机构的收听设备的存在。基于第二范例,模块hd适于对绝对值大于或等于非零预定义正值的pcm(例如,48khz)类型的样本进行计数。当在滑动窗口上计数器超过绝对值大于或等于所述预定义值的样本的预定义阈值时,模块hd假设允许启用环境噪声消除机构的收听设备的存在。模块hd适于经由接口if向控制软件模块ctrl提供指示模块hd是否已经检测到由所述收听设备的数字麦克风生成的信号的存在的信息的片。

此外,集成电路id具有接口模块mif,用于在有效连接到设备dev上的收听设备为t3类型或t4类型时从集成在所述收听设备中的数字麦克风接收信号。模块mif适于向anc模块提供由所述数字麦克风提供的音频信号。模块mif此外适于向模块hd提供由所述数字麦克风提供的音频信号。模块mif此外适于提供所述数字麦克风的定时时钟。

在特定实施例中,模块mif此外适于向控制软件模块ctrl提供由所述数字麦克风提供的音频信号。该特定实施例因此允许数字麦克风用作语音麦克风。然后,控制软件模块ctrl适于提供用于如由处理器proc执行的应用(例如,用户的语音或电话交谈的记录)的所述音频信号。如在后文详细解释的,这因此可以允许t4类型的收听设备启用环境噪声消除机构,即使正在执行需要用户语音(例如,电话交谈)的捕捉的应用。这还可以允许t3类型的收听设备最终具有与t4类型的收听设备相同的功能。

集成电路ic此外具有由第三放大器a3和模数转换器adc形成的组件,并且所述组件适于在所述收听设备为t2类型或t4类型时将从集成在有效连接到设备dev的收听设备中的模拟语音麦克风接收到的模拟信号放大并且转换为数字形式。模数转换器adc然后经由接口if向控制软件模块ctrl提供来自模拟语音麦克风的数字形式的信号。控制软件模块ctrl然后适于为由处理器proc执行的应用(例如,用户的语音、或电话交谈的记录)提供采取数字形式的所述信号。

集成电路ic此外具有第一比较器cmp1和任选的第二比较器cmp2,其布置为使得引脚dp1连接到第一cmp1和第二cmp2比较器中的每个的输入部。

第一比较器cmp1适于通过测量施加于所述第一比较器cmp1的输入部的电压,来检测在引脚dp1和dp5之间的短路。如下文参考图4详细解释的,这使得能够区分trrs类型的公连接器和trs类型的公连接器。第一比较器cmp1此外适于通过测量施加于所述第一比较器cmp1的输入部的电压,来检测经由引脚dp1的功耗是零或可忽略,亦即低于预定义阈值。如下文参考图4详细解释的,这使得能够在t3类型的收听设备和t4类型的收听设备之间进行区分。第一比较器cmp1此外适于经由接口if向控制软件模块ctrl提供表示第一比较器cmp1是否检测到这种电路的信息的片,并适于经由接口if向控制软件模块ctrl提供指示第一比较器cmp1是否检测到经由引脚dp1的零或可忽略功耗的信息的片。

第一比较器cmp1实现用于检测收听设备可能具有的控制按钮的集合之中的控制按钮的推动的机构。然后,第一比较器cmp1适于比较施加于所述比较器cmp1的输入部的电压值与第一预定义阈值th1的集合,第一预定义阈值th1的所述集合分别表示在连接到设备dev的收听设备的控制按钮的各自推动时在所述第一比较器cmp1的输入部处预期的电压值。第一比较器cmp1此外适于经由接口if向控制软件模块ctrl提供指示是否检测到这种推动的信息的片。

第二比较器cmp2也实现用于检测收听设备可能具有的控制按钮的集合之中的控制按钮的推动的机构。第二比较器cmp2适于比较施加于所述比较器cmp2的输入部的电压值与第二预定义阈值th2的集合,第二预定义阈值th2的所述集合分别表示在连接到设备dev的收听设备的控制按钮的各自推动时在所述第二比较器cmp2的输入部处预期的电压值。第二比较器cmp2此外适于经由接口if向控制软件模块ctrl提供指示是否检测到这种推动的信息的片。

关于用于检测控制按钮的推动的机构的在第一比较器cmp1与第二比较器cmp2之间的行为差异依赖于不同的阈值th1和th2。换言之,第一cmp1和第二cmp2比较器依赖于阈值的不同集合。事实上,如下文详细解释的,依赖于环境并且尤其根据是否启用噪声消除机构,由设备dev提供不同的dc电源值用于连接到其的收听设备。取决于环境,启用第一比较器cmp1或第二比较器cmp2(或者都不)。通过分别考虑这些不同的电源值来定义阈值th1和th2。因此,启用所述比较器中的一个或另一相当于根据是否启用噪声消除机构选择要应用的阈值的集合。

第二比较器cmp2此外适于控制模块m,从而当第二比较器cmp2已经检测到连接到设备dev的收听设备的控制按钮的推动时对来自模块anc的校正信号进行静音(mute),并在第二比较器cmp2已经检测到连接到设备dev的收听设备的所述控制按钮的推动已经结束时应用来自模块anc的校正信号。当由于推动控制按钮而不再向数字麦克风供电时,第二比较器cmp2和模块m的该联合行为使得能够减小环境噪声消除机构的应用中固有的噪声。事实上,如下文描述的图2a和2b可见,推动控制按钮短路对所述数字麦克风的电源。

可以渐进地执行在校正信号的静音和校正信号的应用之间的转变。

设备dev此外具有第一选择器s1。第一选择器s1适于在其输入部处接收由集成电路ic经由电阻器r6提供的dc电源信号vcc(第一选择器s1的输入“e1”)。通过范例,电阻器r6具有2.2kω的值。第一选择器s1此外适于在其输入部处接收由集成电路ic经由电阻器r7提供的dc电源信号vcc(第一选择器s1的输入“e2”)。通过范例,电阻器r7具有180ω的值。第一选择器s1此外适于在其输出部处按照命令提供在输入部中的一个或另一处接收到的信号。第一选择器s1的输出部连接到引脚dp1。第一选择器s1此外适于由控制软件模块ctrl经由接口if控制,从而控制在输出部处由第一选择器s1提供的电源信号是经过电阻器r6还是经过电阻器r7,电阻器r6适于向t2类型的收听设备供电,并且电阻器r7适于向t3类型或t4类型的收听设备供电。

在变型实施例中,省略第一选择器s1。在这种情况下,集成电路具有电阻器r6连接到的第一dc电源输出部vcc1以及电阻器r7连接到的第二dc电源输出部vcc2。代替于第一选择器s1,电阻器r6和r7连接到引脚dp1。然后,集成电路适于按照来自控制软件模块ctrl的命令选择性地启用第一dc电源输出部vcc1或第二dc电源输出部vcc2。

设备dev此外优选具有第二选择器s2。第二选择器s2适于在其输入部处接收由第一放大器a1在输出部处提供的信号(第二选择器s2的输入“e1”)。第二选择器s2此外适于在其输入部处接收由第一放大器a1在输出部处提供的在经过由串联的电阻器r5和线圈l5形成的组件之后的信号(第二选择器s2的输入“e2”)。通过范例,例如,电阻器r5具有47ω的值,并且线圈l5具有10μh的值。第二选择器s2此外适于在其输出部处按照命令提供在输入部中的一个或另一处接收到的信号。第二选择器s2的输出部连接到引脚dp3。第二选择器s2此外适于由控制软件模块ctrl经由接口if控制,从而控制由第一放大器a1在输出部处提供的信号在被提供用于引脚dp3之前是否经过由电阻器r5和线圈l5形成的组件。当第二选择器不存在时,由电阻器r5和线圈l5形成的组件直接连接在第一放大器a1的输出部与引脚dp3之间。

设备dev此外优选具有第三选择器s3。第三选择器s3适于在其输入部处接收由第二放大器a2在输出部处提供的信号(第三选择器s3的输入“e1”)。第三选择器s3此外适于在其输入部处接收由第二放大器a2在输出部处提供的在经过由电阻器r4和线圈l4串联形成的组件之后的信号(第三选择器s3的输入“e2”)。通过范例,例如,电阻器r4具有47ω的值,并且线圈l4具有10μh的值。第三选择器s3此外适于在其输出部处按照命令提供在其输入部中的一个或另一处接收到的信号。第三选择器s3的输出部连接到引脚dp2。第三选择器s3此外适于被控制软件模块ctrl经由接口if控制,从而控制由第二放大器a2在输出部处提供的信号在被提供用于引脚dp2之前是否经过由电阻器r4和线圈l4形成的组件。由电阻器r4和线圈l4形成的组件帮助使得能够在启用环境噪声消除机构时在左侧音频信号上叠加数字麦克风的定时时钟。在启用环境噪声消除机构时,由电阻器r5和线圈l5形成的组件允许与通过电阻器r4和线圈l4形成的组件应用于左侧音频信号的阻抗匹配基本上相同的阻抗匹配被应用于右侧音频信号。当第三选择器不存在时,由电阻器r4和线圈l4形成的组件可以直接连接在第二放大器a2的输出与引脚dp2之间;否则,可以省略由电阻器r4和线圈l4形成的组件。

此外,设备dev优选具有由电阻器r9、两个电容器c8和c9以及线圈l6形成的组件。通过范例,例如,电阻器r9具有100ω的值,电容器c8具有10nf的值,例如,电容器c9具有1nf的值,并且例如,线圈l6具有10μh的值。所述组件使得:电阻器r9连接到提供数字麦克风的定时时钟的模块mif的输出部;电容器c8与电阻器r9串联连接;电容器c9连接在电容器c8和引脚dp2之间;并且线圈l6连接在设备dev的接地和电容器c8和c9之间的互连点之间。所述组件因此对由模块mif提供的方波时钟信号执行高通滤波,从而允许拒绝由所述定时时钟关于由设备dev提供的用于连接到其的收听设备的左侧音频信号感应出的低频(潜在地听得见的)干扰。

设备dev此外具有由电容器c6和电阻器r8和r80形成的组件。通过范例,例如,电容器c6具有10nf的值,例如电阻器r8具有10kω的值,并且例如电阻器r80还具有10kω的值。所述组件使得:电容器c6连接在旨在接收由数字麦克风捕捉的信号的模块mif的输入部和引脚dp1之间;电阻器r8连接在模块mif的所述输入部和设备dev的接地之间;并且电阻器r80连接在模块mif的所述输入部和设备dev的dc电源vcc之间。所述组件因此允许通过考虑在信号中的针对所述数字麦克风的电源的存在而获得由所述数字麦克风提供的信号。

设备dev此外使得引脚dp1经由电容器c7连接在第三放大器a3的输入部处。通过范例,电容器c7具有10μf的值。在所述信号被提供用于第三放大器a3之前,电容器c7允许拒绝存在于管脚dp1上的信号中的任意dc分量,即旨在向数字麦克风供电的dc电源分量。因此,当收听设备为t2类型或t4类型时,被注入到第三放大器a3中的信号对应于模拟语音麦克风提供的信号。

因此设备dev的这种布置允许来自模拟语音麦克风的信号(如果存在的话)叠加在由设备dev选择性地提供的用于连接到其的收听设备的电源信号上,并且允许来自数字麦克风的信号(如果存在的话)叠加在所述电源信号上。设备dev的该布置此外允许以叠加在左侧音频信号上的方式的数字麦克风的定时时钟的选择性传输。因此,能够向收听设备提供由设备dev实现的环境噪声消除机构的益处,同时依靠trrs类型的标准音频连接。设备dev的这种布置最终允许借助于控制软件模块ctrl对环境噪声消除机构的选择性启用,以及因此根据连接到设备dev的收听设备具有的功能对设备dev的适当配置。以下将参考图4至12详细解释控制软件模块ctrl的该行为方面。

以上已经详细解释了设备dev,从而允许以叠加在左侧音频信号上的方式选择性地传输数字麦克风的定时时钟。通过颠倒第二s2和第三s3选择器的输出部处的连接,通过以叠加在右侧音频信号上的方式选择性地传输数字麦克风的定时时钟,来获得相同的结果。

在该描述中提及的各种电路逻辑器件可以实现于软件或硬件中。可以使用多个不同的硬件电路来执行本发明的各种功能。不同的软件模块(每个实现需要执行这些功能的逻辑器件的一部分)还可以植入在收听设备或音频产生设备中。

如上所示,收听设备可以装备有不同种类的传感器。一种是数字麦克风,其可以用于捕捉收听设备的用户的语音和/或他/她头部的移动。另一种是姿势测量传感器。这种传感器通常包括加速度计,和/或陀螺仪和/或磁力计。其测量收听设备的参考框架中的取向/位置,并且这些测量结果可以被转换为接地或用户的参考框架。通过定时时钟信号驱动运动传感器,并且运动信号可以用于改进收听设备的空间呈现。

可以传输叠加到音频信道之一的运动传感器,利用时钟驱动另一音频信道上的传感器,作为数字麦克风的操作模式的备选。然后可以使用控制按钮之一在两个模式之间切换。备选地,一些收听设备可以装备有数字麦克风,另一些装备有运动传感器。备选地,在收听设备中可以共存两个装备,并且可以在一个音频信道上叠加不同但兼容频率处的两个时钟,一个用于驱动麦克风,另一个用于驱动运动传感器。然后,利用传感器的采样频率可能非常低(例如,200hz)的事实,可以复用来自运动传感器和数字麦克风的信号并将其叠加在另一音频信道上。可以通过位于收听设备中的足够传感器捕捉可以转换为数字数据的其它物理参数。这些传感器可以用于测量压力、温度、湿度等,并且所述数据可以用于将信息传达到通信设备,这种信息然后能够用于警告用户或被传输到远程数据库。

图2a示意性图示了针对音频内容的第一收听设备hds,其提供由设备dev实现的环境噪声消除机构的益处。

第一收听设备hds具有:模块chm1,其通常旨在基本上放置在用户的胸部上;模块eml,其旨在放置在用户的左耳处;以及模块emr,其旨在放置在用户的右耳处。

模块eml具有:数字麦克风dml,其被用于捕捉用户的左耳处的环境噪声;以及扬声器sl,其用于提供用于用户的左耳的音频内容。模块emr具有:数字麦克风dmr,其用于捕捉用户的右耳处的环境噪声;以及扬声器sr,其用于提供用于用户的右耳的音频内容。

第一收听设备hds因此为t4类型(即,提供环境噪声消除机构的益处的“头戴式受话器”类型)。

通过优选屏蔽电线的第一系列,将模块chm1连接到标准公音频连接器trrs,从而允许所述第一收听设备hds连接到设备dev。在图2a中,trrs类型的公连接器的各个引脚被标注为hp1、hp2、hp3和hp4。引脚hp1旨在连接到设备dev的引脚dp1,引脚hp2旨在连接到设备dev的引脚dp2,引脚hp3旨在连接到设备dev的引脚dp3,并且引脚hp4旨在连接到设备dev的引脚dp4。

引脚hp4连接到模块chm1的接地,从而确保设备dev和收听设备hds共享公共接地。

模块chm1通常通过优选屏蔽电线的第二系列连接到模块eml并且通过优选屏蔽电线的第三系列连接到模块emr。使用屏蔽电线允许由来自数字麦克风的信号和去往扬声器的模拟音频信号之间的串扰潜在地感应出的干扰被限制。

模块chm1具有至少一个用户控制按钮,例如,推动按钮形式的。在图2a中示出了三个推动按钮pb1、pb2和pb3,其通常对应于在用于移动电话的耳机上发现的三个控制:组合拾取/挂断控制按钮、音量增加控制按钮和音量减小控制按钮。根据使用设备dev和第一收听设备hds的背景,可以将模块chm1的推动按钮分配给其他功能。

每个推动按钮pb1、pb2和pb3经由各自的电阻器r1、r2和r3连接在引脚hp1和模块chm1的接地之间。电阻器r1、r2和r3具有不同的值,从而允许在用户推动推动按钮时区分何者推动按钮pb1、pb2和pb3被有效推动。通过范例,例如电阻器r1具有108ω的值,电阻器r2具有139ω的值,并且例如,电阻器r3具有270ω的值。换言之,当用户推动推动按钮时,施加于第一cmp1和第二cmp2比较器的输入部的电压值取决于所述推动按钮经由其连接到引脚hp1的电阻器的值。

模块chm1此外具有mems(微机电系统)类型的模拟语音麦克风am,其输出经由电容器c3连接到引脚hp1。通过范例,电容器c3具有10μf的值。电容器c3允许可能来自模拟语音麦克风am的输出部的任意的dc分量被拒绝,从而限制来自模拟语音麦克风am的信号对来自数字麦克风dml和dmr的信号的影响。

模块chm1此外具有线圈l1,所述线圈l1的一端连接到引脚hp1并且因此向另一端提供dc电源分量,所述dc电源分量旨在借助于连接在线圈l1的该另一端和模块chm1的接地之间的电容器c1的存在而对数字麦克风dml和dmr以及模拟语音麦克风am供电。通过范例,例如,线圈l1具有47μh的值,并且电容器c1具有10μf的值。因此,分别通过在模块chm1与模块eml和emr之间电线pwl和pwr确保对数字麦克风dml和dmr的供电。

可以注意,基于图2a中呈现的布置,当推动控制按钮之一时,数字麦克风dml和dmr再次不被供电。该方面可以由设备dev的模块m进行考虑,如下文参考图11描述的。

模块chm1此外具有电容器c2,所述电容器c2的一端连接到引脚dp1,并且令另一端经由分别在模块chm1与模块eml和emr之间的电线dl和dr连接到数字麦克风dml和dmr的各自的输出部。通过范例,电容器c2具有10μf的值。电容器c2允许由数字麦克风dml和dmr生成的信号叠加到由设备dev经由引脚hp1提供的电源信号上。

模块chm1此外适于经由分别在模块chm1与模块eml和emr之间的电线cl和电线cr连接到引脚hp2,电线cl和cr分别旨在提供数字麦克风dml和dmr的定时时钟。

模块chm1此外具有由线圈l2和电容器c4串联形成的组件,所述组件令一端连接到引脚hp2,并且令另一端连接到模块chm1和模块eml之间的电线hl,所述电线hl旨在向左侧音频信号提供扬声器sl。通过范例,例如,线圈l2具有100μh的值,并且电容器c4具有100μf的值。由线圈l2和电容器c4形成的组件因此允许从经由引脚hp2接收到的信号拒绝数字麦克风dml和dmr的定时时钟信号。

模块chm1此外具有由线圈l3和电容器c5串联形成的组件,所述组件令一端连接到引脚hp3,且令另一端连接到在模块chm1和模块emr之间的电线hr,所述电线hr旨在向扬声器sr提供右侧音频信号。通过范例,例如,线圈l3具有100μh的值,并且电容器c5具有100μf的值。由线圈l3和电容器c5形成的组件允许与由线圈l2和电容器c4形成的组件应用到左侧音频信号的阻抗匹配基本上相同的阻抗匹配被应用于右侧音频信号。

在模块chm1和模块emr之间可以添加额外的电线,并且在模块chm1和模块eml之间可以添加另一额外的电线,从而确保模块chm1、eml和emr共享公共接地。已经存在的其它电线的屏蔽还用于获得公共接地。

值得注意的是,第一收听设备hds应该连接到常规的设备(不具有根据设备dev的先前描述的噪声消除机构),以用于经由采取trrs类型的公插头的连接器提供音频内容,第一收听设备hds被检测为“旧有头戴式受话器”类型的收听设备,并因此提供与“旧有头戴式受话器”类型的收听设备相同的功能。值得注意的是,第一收听设备hds应该连接到常规设备(不具有根据设备dev的先前描述的噪声消除机构),以用于经由采取trs类型的公插头的连接器提供音频内容,第一收听设备hds被检测为“旧有头戴式受话器”类型的收听设备,并因此提供与“旧有头戴式受话器”类型的收听设备相同的功能(控制按钮和模拟语音麦克风然后是不活动的)。

图2b示意性图示了针对音频内容的第二收听设备hds’,其提供由设备dev实现的环境噪声消除机构的益处。第二收听设备hds’具有:模块chm1’,其通常旨在基本上放置在用户的胸部上;模块eml,其旨在放置在用户的左耳处;以及模块emr,其旨在放置在用户的右耳处。模块chm1’采用第一收听设备hds的模块chm1的原理,除了由驻极体类型的模拟语音麦克风ae代替mems类型的模拟语音麦克风,所述模拟语音麦克风ae的输出直接连接到引脚hp1。因此,第二收听设备hds’也为t4类型(即,提供环境噪声消除机构的益处的“头戴式受话器”类型)。

值得注意的是,第二收听设备hds’应该连接到常规设备(不具有根据设备dev的先前描述的噪声消除机构),以用于经由采取trrs类型的公插头的连接器提供音频内容,第二收听设备hds’被检测为“旧有头戴式受话器”类型的收听设备,并因此提供与“旧有头戴式受话器”类型的收听设备相同的功能。值得注意的是,第二收听设备hds’应该连接到常规设备(不具有根据设备dev的先前描述的噪声消除机构),以用于经由采取trs类型的公插头的连接器提供音频内容,第二收听设备hds’被检测为“旧有头戴式受话器”类型的收听设备,并因此提供与“旧有头戴式受话器”类型的收听设备相同的功能(控制按钮和模拟语音麦克风然后是不活动的)。

图3示意性图示了针对音频内容的第三收听设备hdp,其提供由设备dev实现的环境噪声消除机构的益处。第三收听设备hdp具有:模块chm2,其通常旨在基本上放置在用户的胸部上;模块eml,其旨在放置在用户的左耳处;以及模块emr,其旨在放置在用户的右耳处。模块chm2采用第一收听设备hds的模块chm1的原理,除了其中缺少电阻器r1、r2和r3、模拟麦克风am和电容器c3。因此,第三收听设备hdp为t3类型(即,提供环境噪声消除机构的益处的“头戴式受话器”类型)。

第三收听设备hdp还可以提供有控制按钮,其以与针对第一收听设备hds的相同的方式布置。正如在图2a的背景下,当推动控制按钮中的一个时,数字麦克风dml和dmr再次不被供电。可以通过设备dev的模块m考虑该方面,如下文参考图11所描述的。

值得注意的是,第三收听设备hdp应该连接到常规设备(不具有根据设备dev的先前描述的噪声消除机构),以用于经由采取trrs类型的公插头的连接器提供音频内容,第三收听设备hdp被检测为“旧有头戴式受话器”类型的收听设备,但是然后仅仅能够提供“旧有头戴式受话器”类型的收听设备的功能。值得注意的是,第三收听设备hdp应该连接到常规设备(不具有根据设备dev的先前描述的噪声消除机构),以用于经由采取trs类型的公插头的连接器提供音频内容,第三收听设备hdp被检测为“旧有头戴式受话器”类型的收听设备,并因此提供与“旧有头戴式受话器”类型的收听设备相同的功能。

图4示意性图示了由设备dev并且更具体地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于检测连接到所述设备dev上的收听设备的类型(即,所述收听设备具有的功能)。换言之,图4中的算法允许设备dev确定连接到所述设备dev上的收听设备为t1类型、t2类型、t3类型还是t4类型。

在步骤401中,切断dc电源vcc。

在后续步骤402中,当可能连接到设备dev的收听设备允许实现环境噪声消除机构时,设备dev停用(如果尚不是如此)旨在提供针对数字麦克风的定时的时钟的生成。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif停用所述时钟。

在后续步骤403中,设备dev开始检查是否trs或trrs类型的公连接器已经插入到所述标准母音频连接器中。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl经由接口if询问模块jd。

在后续步骤404中,设备dev因此检查trs或trrs类型的公连接器是否已经插入到所述标准母音频连接器中。如果的确如此,则执行步骤405;否则重复步骤404。

在步骤405中,设备dev启用dc电源vcc,在其各自的输入“e1”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器,并且开始检查以检查引脚dp1和dp5是否短路(这将暗示连接的收听设备为t1类型)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl询问第一比较器cmp1。

在后续步骤406中,设备dev因此检查引脚dp1和dp5是否短路,即,引脚dp1是否短路到设备dev的接地。如果引脚dp1和dp5短路,则执行步骤407;否则,执行步骤408。

在步骤407中,设备dev假设连接的收听设备为t1类型,并且然后执行步骤417。

在步骤408中,设备dev启用旨在提供针对数字麦克风的定时的时钟的生成,连接的收听设备能够具有所述数字麦克风,以便实现环境噪声消除机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif启用所述时钟。设备dev此外在其各自的输入“e2”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。

在后续步骤409中,设备dev开始检查以检查所连接的收听设备是否具有能够用于实现噪声消除机构的数字麦克风。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl经由接口if询问模块hd。

在后续步骤410中,设备dev因此检查所连接的收听设备是否具有这种数字麦克风。如果的确如此,则执行步骤411;否则,执行步骤413。

在步骤411中,设备dev停用旨在提供针对数字麦克风的定时的时钟的生成,连接的收听设备能够具有所述数字麦克风,以便实现环境噪声消除机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif停用所述时钟。设备dev此外在其各自的输入“e1”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。设备dev此外通过检查经由引脚dp1的功耗来开始检查,以检查所连接的收听设备是否具有模拟语音麦克风(停用定时时钟,可能的数字麦克风是不活动的,并因此关于模拟语音麦克风的功耗具有零或至少可忽略的消耗)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl询问第一比较器cmp1。

在后续步骤412中,设备dev因此检查经由引脚dp1的功耗是否是零或可忽略的,即,低于预定义阈值。如果的确如此,则执行步骤416;否则执行步骤415。

在步骤413中,设备dev停用旨在提供针对数字麦克风的定时的时钟的生成,所连接的收听设备具有所述数字麦克风,以便实现环境噪声消除机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif停用所述时钟。设备dev此外在其各自的输入“e1”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。然后,在后续步骤414中,设备dev假设所连接的收听设备为t2类型,并且然后执行步骤417。

在步骤415中,设备dev假设所连接的收听设备为t4类型,然后执行步骤417。

在步骤416中,设备dev假设所连接的收听设备为t3类型,然后执行步骤417。

在步骤417中,设备dev生成表示检测到的收听设备的类型的通知。这允许与根据检测到的收听设备的类型的针对设备dev的配置操作相关联,如下文参考图6所描述的。

图4中的算法随后终止。图4中的算法因此允许用户连接到设备dev的收听设备的类型的检测。优选地,期望监测在设备dev和收听设备之间的连接的维持,以便在需要时能够重新开始图4中的算法。这种监测机构在下文中参考图5进行描述。

图5示意性图示了由设备并且更具地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于监测所述连接。

在步骤501中,设备dev开始检查以检查是否trs或trrs类型的公连接器仍插入在所述标准母音频连接器中。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl经由接口if询问模块jd。

在后续步骤502中,设备dev因此检查trs或trrs类型的公连接器是否仍插入在所述标准母音频连接器中,或者所述公连接器是否已经从所述标准母音频连接器断开。如果已经执行了这种释放,则执行步骤503;否则重复步骤501。

在步骤503中,设备dev停用环境噪声消除机构(如果尚不是如此)并且停用旨在为可能的数字麦克风提供定时的时钟(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来分别停用模块anc并命令模块mif停用所述时钟。

在后续步骤504中,设备dev切断dc电源vcc,并且在后续步骤505中,设备dev生成表示所述公连接器的断开的通知。这提供了重新开始图4中的算法的可能性,如下文参考图6描述的。

图6示意性图示了由设备dev并且更具体地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于根据连接到所述设备dev的收听设备的类型来配置所述设备dev。图6中的算法通常开始于启动或在设备dev的重新初始化之后。

在步骤601中,设备dev执行用于检测收听设备的连接,并且如果需要,用于确定所连接的收听设备的类型的操作。为此,设备dev执行图4中的算法。

在后续步骤602中,设备dev已经检测出收听设备已经连接到设备dev,并且获得表示所连接的收听设备的类型的信息的片。通过在图4中的步骤417中生成的通知提供该信息。

在后续步骤603中,设备dev启用用于监测在设备dev和收听设备之间的连接的维持的机构。为此,设备dev开始并行执行图5中的算法。

在后续步骤603中,设备dev根据连接到所述设备dev的收听设备的类型配置其自身。如果所连接的收听设备为t1类型,则设备dev执行图7中的算法;如果所连接的收听设备为t2类型,则设备dev执行图8中的算法;如果所连接的收听设备为t3类型,则设备dev执行图9中的算法;并且如果所连接的收听设备为t4类型,则设备dev执行图10中的算法,或作为变型,图12中的算法。然后根据所连接的收听设备具有的功能,关于环境噪声消除机构的实现方式,适当配置设备dev。

在后续步骤605中,设备dev检查是否由在步骤603中启用的监测机构生成表示公连接器的断开的通知。如果是,则重复步骤601;否则,重复步骤605。

图7示意性图示了由设备dev并且更具体地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于在所连接的收听设备为t1类型时,应用用于所述设备dev的第一配置。

在步骤701中,设备dev切断dc电源vcc(如果尚不是如此)。

在后续步骤702中,设备dev停用环境噪声消除机构(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来停用模块anc。

在后续步骤703中,设备dev停用用于检测控制按钮的推动的机构,以及用于管理环境噪声消除机构的应用的机构(如果被实现且如果这尚未进行)。将在下文参考图11描述这种用于管理环境噪声消除机构的应用的机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来分别停用第一比较器cmp1和第二比较器cmp2。

在后续步骤704中,设备dev在其各自的输入“e1”处配置第二s2和第三s3选择器。此外,设备dev停用旨在提供针对可能的数字麦克风的定时的时钟的生成(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif停用所述时钟。然后,图7中的算法终止。

图8示意性图示了由设备dev并且更具体地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于在所连接的收听设备为t2类型时,应用用于所述设备dev的第二配置。

在步骤801中,设备dev启用dc电源vcc(如果尚不是如此)。

在后续步骤802中,设备dev在其各自的输入“e1”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。此外,设备dev停用旨在提供针对可能的数字麦克风的定时的时钟的生成(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif停用所述时钟。

在后续步骤803中,设备dev启用用于检测控制按钮的推动的机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令第一比较器cmp1启用用于检测控制按钮的推动的机构,并且停用第二比较器cmp2。

在后续步骤804中,设备dev停用环境噪声消除机构(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来停用模块anc。收听设备为t2类型,在应用需要对用户的语音的捕捉的背景下,所述设备dev获得表示从用户捕捉到的语音并且经由所述引脚dp1以叠加在所述dc电源信号上的方式接收到的模拟音频信号。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl启用第三放大器a3。控制软件模块ctrl可以仅在控制软件模块ctrl具有这种应用正被执行的信息时启用第三放大器a3。然后,图8中的算法终止。

图9示意性图示了由设备dev并且更具体地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于在所连接的收听设备为t3类型时,应用用于所述设备dev的第三配置。

在步骤901中,设备dev启用dc电源vcc(如果尚不是如此)。

在后续步骤902中,设备dev在其各自的输入“e1”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。此外,设备dev启用旨在提供针对所述数字麦克风的定时的时钟的生成(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif启用所述时钟。

在后续步骤903中,设备dev停用用于检测控制按钮的推动的机构,以及用于管理环境噪声消除机构的应用的机构(如果被实现且如果这尚未进行)。将在下文参考图11描述用于管理环境噪声消除机构的应用的这种机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来停用第一比较器cmp1和第二比较器cmp2。在特定实施例中,当预期t3类型的收听设备能够具有控制按钮时,设备dev启用用于检测控制按钮的推动的机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl然后使用接口if来命令第一比较器cmp1启用用于检测控制按钮的推动的机构,但是使用接口if来停用第二比较器cmp2。

在后续步骤904中,设备dev启用环境噪声消除机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl启用模块anc。然后,图9中的算法终止。

在特定实施例中,当设备dev启用需要对用户的语音的捕捉的应用时,设备dev使用来自所述数字麦克风的音频信号。设备dev可以应用处理,从而考虑用户的语音是由位于用户的耳朵处的两个数字麦克风捕捉的,因为所连接的设备不具有位于用户的胸部上的模拟语音麦克风。

图10示意性图示了由设备dev并且更具体地由控制软件模块ctrl实现的算法,以用于在所连接的设备为t4类型时,应用用于所述设备dev的第四配置。

在步骤1001中,设备dev启用dc电源vcc(如果尚不是如此)。

在后续步骤1002中,设备dev在其各自的输入“e2”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。此外,设备dev启用旨在提供针对所述数字麦克风的定时的时钟的生成(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif启用所述时钟。

在后续步骤1003中,设备dev启用用于检测控制按钮的推动的机构,并且优选地启用用于管理环境噪声消除机构的应用的机构。作为提醒,将在下文参考图11描述用于管理环境噪声消除机构的应用的这种机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来启用第二比较器cmp2,并使用接口if来停用第一比较器cmp1(如果尚不是如此)。

在后续步骤1004中,设备dev启用环境噪声消除机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl启用模块anc。

在后续步骤1005中,当设备dev启用需要对用户的语音的捕捉的应用时,设备dev使用来自所述数字麦克风的音频信号。设备dev可以应用处理,从而考虑用户的语音是由位于用户的耳朵处的两个数字麦克风捕捉的,而不是由位于用户的胸部处的模拟语音麦克风捕捉的。然后,图10中的算法终止。在图10的算法的背景下,未使用所连接的收听设备的模拟语音麦克风。这避免了模拟语音麦克风和环境噪声消除机构的使用之间的干扰。然后,在t4类型的收听设备上具有模拟语音麦克风的优点在于使得所述收听设备与具有trrs类型的标准音频连接器的用于提供音频内容的常规设备(其需要模拟语音麦克风)兼容。下文中参考图12描述了允许在需要对用户的语音的捕捉的应用的背景下使用模拟语音麦克风的变型实施例。

因此,图12示意性图示了具有图10中的算法的变型的算法。

在步骤1201中,设备dev启用dc电源vcc(如果尚不是如此)。

在后续步骤1202中,设备dev在其各自的输入“e2”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。此外,设备dev启用旨在提供针对所述数字麦克风的定时的时钟的生成(如果尚不是如此)。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来命令模块mif启用所述时钟。

在后续步骤1203中,设备dev启用用于检测控制按钮的推动的机构,并且优选地启用用于管理环境噪声消除机构的应用的机构。作为提醒,将在下文中参考图11描述用于管理环境噪声消除机构的应用的这种机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来启用比较器cmp2,并且使用接口if来停用第一比较器cmp1(如果尚不是如此)。

在后续步骤1204中,设备dev启用环境噪声消除机构。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl启用模块anc。

在后续步骤1205中,设备dev检查是否开始需要对用户的语音的捕捉的应用。如果的确如此,则执行步骤1206;否则,重复步骤1205。

在步骤1206中,设备dev停用环境噪声消除机构,并且停用旨在提供数字麦克风的定时的时钟的生成。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口if来分别停用模块anc并且命令模块mif停用所述时钟。此外,设备dev在其各自的输入“e1”处配置第一s1、第二s2和第三s3选择器。

在后续步骤1207中,设备dev确保用于检测控制按钮的推动的机构考虑环境噪声消除机构的停用。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl使用接口来停用比较器cmp2,并使用接口if来命令第一比较器cmp1启用用于检测控制按钮的推动的机构。

在后续步骤1208中,设备dev检查需要对用户的语音的捕捉的应用是否终止。如果是,则重复步骤1202;否则,重复步骤1208。

当用于监测在设备dev和收听设备之间的连接的维持的机构提供收听设备的断开的通知时,图12中的算法终止。因此,在需要使用模拟语音麦克风的应用的情况下,由图12中的算法应用的原理停用环境噪声消除机构,这避免了来自数字麦克风的信号干扰来自模拟语音麦克风的信号。

在图12的背景下,设备dev获得表示从用户捕捉的语音且经由所述引脚dp1以叠加到所述dc电源信号上的方式接收到的模拟音频信号。如图1的图中所示,控制软件模块ctrl启用第三放大器a3。仅在控制软件模块ctrl具有这种应用正被执行的信息时,控制软件模块ctrl可以启用第三放大器a3。

图11示意性图示了由设备dev并且更具体地由第二比较器cmp2实现的算法,以用于管理环境噪声消除机构的应用。

在步骤1101中,设备dev检测是否推动了所连接的收听设备具有的控制按钮。如果是,则执行步骤1102;否则,重复步骤1101。

在步骤1102中,设备dev对来自环境噪声消除机构的校正信号进行静音。该静音可以是渐进的。如图1的图中所示,第二比较器cmp2命令模块m对来自模块anc的校正信号进行静音。

在后续步骤1103中,设备dev检测所述控制按钮是否已经结束推动。如果的确如此,则执行步骤904;否则重复步骤1103。

在步骤1104中,设备dev从环境噪声消除机构恢复校正信号。该恢复可以是渐进的。如图1的图中所示,第二比较器cmp2命令模块m从模块anc恢复校正信号。然后重复步骤1101。

在上述详细描述中,通过控制软件模块ctrl执行对环境噪声消除机构的控制和设备dev的配置。处理器proc因此能够执行从rom(只读存储器)存储器、从外部存储器、从存储介质(例如硬盘hdd(硬盘驱动))或从通信网络加载到ram(随机存取存储器)存储器中的指令。当设备dev被加电时,处理器proc能够从ram存储器读取指令并执行它们。这些指令形成令处理器proc结合控制软件模块ctrl实现本文描述算法和步骤中的所有或一些的计算机程序。

在上述详细描述中,无源电子元件(电阻器、电容器、线圈)以及选择器存在于设备dev内在集成电路ic外部。这些无源电子元件以及选择器还可以集成到集成电路ic中。

可以实现在以软件形式实现的模块和以硬件形式实现的模块之间的另一分布。换言之,在集成电路ic中实现的模块和由处理器proc执行的模块之间的分离。因此可以以软件形式实现由集成电路ic执行的所有功能,并且因此可以以硬件形式实现由集成电路ic执行的所有功能。因此,可以借助于由可编程机器(例如,dsp(数字信号处理器)或处理器)对指令的集合的执行而以软件形式实现本文描述的算法、模块和步骤中的所有或一些。还可以通过机器或专用部件(例如,fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))以硬件形式实现本文描述的算法、模块和步骤中的所有或一些。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于提供音频内容的设备(dev),所述设备被配置为经由标准母音频连接器向收听设备(hds;hds’;hdp)提供表示所述音频内容的音频信号,所述标准母音频连接器被配置为接收四极公连接器和三极公连接器,所述设备包括:

-第一电路逻辑器件(ctrl、vcc、s1),其被配置为经由所述标准母音频连接器的第一引脚(dp1)将dc电源信号选择性地传输到所述收听设备;

-第二电路逻辑器件(ctrl、anc),其被配置为使用要经由所述第一引脚接收的、叠加在所述dc电源信号上的数字音频信号来选择性地实现环境噪声消除机构;

-第三电路逻辑器件(ctrl、mif),其被配置为经由所述标准母音频连接器的第二引脚,将定时时钟选择性地传输到所述收听设备,所述定时时钟叠加在所述音频信号上并且被配置为驱动装备所述收听设备的传感器以经由所述第一引脚生成数字信号;

-第四电路逻辑器件(ctrl),其被配置为根据经由所述标准母音频连接器有效地连接的收听设备的确定的类型,关于所述dc电源信号、所述环境噪声消除机构和所述定时时钟来配置其自身(604);

其中,在检测到(404)存在于所述标准母音频连接器中的公连接器之后,所述用于提供音频内容的设备继续实现:

-第五电路逻辑器件(ctrl),其被配置为确定(406)在所述第一引脚与所述用于提供音频内容的设备的接地之间是否存在短路,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备被配置为确定(407)所连接的收听设备为第一类型;

-第六电路逻辑器件(ctrl、mif),其被配置为通过启用(408)所述定时时钟,来确定(410)是否经由所述第一引脚接收到叠加在所述dc电源信号上的来自传感器的信号,并且如果并非如此,则所述用于提供音频内容的设备被配置为确定(414)所连接的收听设备为第二类型;以及

-第七电路逻辑器件(ctrl、hd),其被配置为通过停用(411)所述定时时钟,来确定(412)所述第一引脚是否具有低于预定义阈值的功耗,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备适于确定(416)所连接的收听设备为第三类型;并且否则(415)所连接的收听设备为第四类型。

2.根据权利要求1所述的用于提供音频内容的设备,其中,当所连接的收听设备被确定为第一类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而停用(701)经由所述第一引脚的所述dc电源信号,停用(702)所述环境噪声消除机构,并且停用(704)所述定时时钟。

3.根据权利要求1至2中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,当所连接的收听设备被确定为第二类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而停用(804)所述环境噪声消除机构,停用(802)所述定时时钟,将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用(801、802)到考虑所述环境噪声消除机构被停用的事实的值,并且获得表示从所述收听设备的用户捕捉到的语音且经由所述第一引脚以叠加在所述dc电源信号上的方式接收到的模拟音频信号。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,当所连接的收听设备被确定为第三类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而启用(904)所述环境噪声消除机构,启用(902)所述定时时钟,并且将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用(901、902)到考虑所述环境噪声消除机构被启用的事实的值。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,当所连接的收听设备被确定为第四类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而启用(1004)所述环境噪声消除机构,启用(1002)所述定时时钟,将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用(1001、1002)到考虑所述环境噪声消除机构被启用的事实的值,并且在需要对来自所述传感器的信号的捕捉的应用的情况下,在所述应用的背景下使用(1005)经由所述第一引脚接收到的所述数字信号。

6.根据权利要求1至4中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,当所连接的收听设备被确定为第四类型时,所述用于提供音频内容的设备配置其自身,从而在不需要对来自所述传感器的信号的捕捉的应用的情况下,启用(1204)所述环境噪声消除机构,启用(1202)所述定时时钟,并且将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用(1201、1202)到考虑环境噪声消除机构被启用的事实的值;

并且,从而在需要对来自所述传感器的信号的捕捉的应用的情况下,停用(1206)所述环境噪声消除机构,停用(1206)所述定时时钟,将经由所述第一引脚的所述dc电源信号启用(1206)到考虑所述环境噪声消除机构被停用的事实的值,并且在所述应用的背景下使用表示来自所述传感器的信号并且经由所述第一引脚以叠加在所述dc电源信号上的方式接收到的模拟信号。

7.根据权利要求1-6中的一项所述的用于提供音频内容的设备,还被配置为使得所述dc电源信号根据所述噪声消除机构是否被启用而具有不同的值,并且其中,所述用于提供音频内容的设备实现:

-用于依赖于对施加于所述第一引脚的电压与从阈值的两个不同集合选择的阈值的集合的比较来检测控制按钮(cmp1、cmp2)的推动的机构,阈值的所述集合分别适于dc电源的所述不同值;以及

-第八电路逻辑器件(ctrl),其被配置为根据所述噪声消除机构是否被启用而选择要应用的阈值的所述集合。

8.根据权利要求7所述的用于提供音频内容的设备,其中,当所述环境噪声消除机构被启用时,所述用于提供音频内容的设备还包括:

-第九电路逻辑器件(anc),其被配置为在所述环境噪声消除机构中生成校正信号;

-第十电路逻辑器件(σ1、σ2),其被配置为将所述校正信号添加到所述音频信号;

-以及,当因此检测到控制按钮的所述推动时,第十一电路逻辑器件(m),其被配置为停止将所述校正信号添加到所述音频信号,直到停止所述控制按钮的所述推动。

9.根据权利要求1至8中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,为了将所述定时时钟传输到所述收听设备,所述定时时钟叠加在所述音频信号上,所述用于提供音频内容的设备包括应用于方波时钟信号的高通滤波器,所述高通滤波器自身包括:

-电阻器;

-第一电容器和第二电容器;以及

-线圈;

其被布置为使得电阻器被配置为接收所述方波时钟信号,所述第一电容器和所述第二电容器与所述电阻器串联,使得所述第一电容器在所述电阻器与所述第二电容器之间,所述线圈连接在接地与所述第一电容器和所述第二电容器在其处互连的点之间,所述第二电容器的另一端子连接到所述第二引脚。

10.根据权利要求1至9中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,所述用于提供音频内容的设备被配置为连接到的所述收听设备中的所述传感器包括数字麦克风,以捕捉所述收听设备的用户的语音。

11.根据权利要求1至10中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,所述用于提供音频内容的设备被配置为连接到的所述收听设备中的所述传感器包括运动传感器,以捕捉所述收听设备的用户的头部的移动。

12.根据权利要求1至11中的一项所述的用于提供音频内容的设备,其中,所述第二电路逻辑器件被配置为在所述噪声消除机构的关闭(0%)和打开(100%)状态之间渐进地转变。

13.一种由用于提供音频内容的设备(dev)实现的方法,所述设备经由标准母音频连接器向收听设备(hds;hds’;hdp)提供表示所述音频内容的音频信号,所述标准母音频连接器被配置为接收四极公连接器和三极公连接器,其中,所述用于提供音频内容的设备执行以下步骤:

-经由所述标准母音频连接器的第一引脚将dc电源信号选择性地传输到所述收听设备;

-根据要经由所述第一引脚接收的、叠加在所述dc电源信号上的数字音频信号来选择性地实现针对环境噪声的消除机构;

-经由所述标准母音频连接器的第二引脚,将定时时钟选择性地传输到所述收听设备,所述定时时钟叠加在所述音频信号上以驱动装备所述收听设备的传感器来经由所述第一引脚生成数字信号;

-根据经由所述标准母音频连接器有效地连接的收听设备的确定的类型,关于所述dc电源信号、环境噪声消除机构和所述定时时钟来配置其自身(604);

其中,在检测到(404)存在于所述标准母音频连接器中的公连接器之后,所述用于提供音频内容的设备继续执行以下步骤:

-确定在所述第一引脚与接地之间是否存在短路,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备确定(407)所连接的收听设备为第一类型;

-通过启用(408)所述定时时钟,来确定(410)是否经由所述第一引脚接收到叠加在所述dc电源信号上的来自传感器的信号,并且如果并非如此,则所述用于提供音频内容的设备确定(414)所连接的收听设备为第二类型;并且

-通过停用(411)所述定时时钟,来确定(412)所述第一引脚是否具有低于预定义阈值的功耗,并且如果的确如此,则所述用于提供音频内容的设备确定(416)所连接的收听设备为第三类型;并且否则(415)所连接的收听设备为第四类型。

14.一种存储于非暂态存储设备上的计算机程序,所述计算机程序包括指令,当由用于提供音频内容的设备的处理器(proc)执行所述程序时,所述指令用于通过所述用于提供音频内容的设备(dev)实现根据权利要求13所述的方法。

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