对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的制作方法

包括智能手机、平板电脑、mp3播放器或计算机的许多设备可用于显示视听媒体。然而，虚拟现实(vr)系统寻求使用户更全面地沉浸在视听媒体中。为了使用户沉浸在视听媒体中，vr系统包括显示器并且连接到诸如耳机的其它设备。该显示器呈现视听媒体的视觉部件。该耳机呈现声音。耳机被设计为戴在用户的头上或周围，并且其可以罩在用户的耳朵上。随着耳机覆盖在用户的耳朵上，外界声音可能更不易感知以加强vr媒体中的沉浸感。

附图说明

附图图示本文描述的原理的各种示例并且是说明书的一部分。示例不限制权利要求的范围。

图1a是根据本文描述的原理的一个示例的用于对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的耳机的示意图。

图1b是根据本文描述的原理的一个示例的用于对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的系统的示意图。

图2是根据本文描述的原理的一个示例的用于对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的系统的示意图。

图3a是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在闭合位置的构件的一副耳机的示意图。

图3b是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在打开位置的构件的一副耳机的示意图。

图4a是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在闭合位置的构件的一副耳机的示意图。

图4b是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在打开位置的构件的一副耳机的示意图。

图5是根据本文描述的原理的一个示例的具有耦接到马达的风扇作为冷却机构的一副耳机的示意图。

图6是根据本文描述的原理的一个示例的具有半导体制冷芯片作为冷却机构的一副耳机的示意图。

图7是根据本文描述的原理的一个示例的具有声换能器作为冷却机构的一副耳机的示意图。

图8是根据本文描述的原理的一个示例的具有多个阈值的表格的示意图。

图9是根据本文描述的原理的一个示例的用于对头戴式耳麦的耳杯内的环境条件进行调节的方法的流程图。

贯穿附图，相同的附图标记指示类似但不一定相同的元件。

具体实施方式

如上所述，为了使用户沉浸在视听媒体中，设备包括显示器并且连接到诸如耳机的其它设备。这些耳机通常被设计成最小化或阻挡外界声音。例如，一些耳机具有围绕用户外耳的大耳杯。这允许耳机完全密封用户耳朵周围的头部以减弱对外界声音的感知。

然而，在长期使用期间，耳杯内的诸如温度和湿度的环境条件趋于增加。这可导致穿戴耳机变得不舒服。结果，用户物理地摘下耳机以允许耳机的耳杯外面较冷的空气循环，从而降低耳杯内的温度和湿度。一旦耳杯内的温度和湿度降低到用户满意程度，用户就可重新戴回耳机。耳机的人工摘下和重新戴回是令人厌烦的事，并且可能打断用户在视听媒体中的沉浸。

在本文描述的一个示例中，一副耳机包括：一对耳杯，每个耳杯容纳要放置在用户的耳朵上的扬声器；处理器；冷却机构，该冷却机构被布置在耳杯中的每一个耳杯内，以调节耳杯内的环境条件，从而匹配由为用户显示虚拟现实环境的虚拟现实设备提供的环境阈值；以及温度传感器和至少一个附加环境传感器，温度传感器和至少一个附加环境传感器被布置在耳杯中的每一个耳杯内，以监控在耳杯内的环境条件；处理器随后对与传感器相关联的数据进行分析并且将数据与环境阈值进行比较；并且处理器响应于传感器中的所有传感器的数据指示环境条件中的所有环境条件超过所有环境阈值而激活冷却机构，使得冷却机构调节耳机的耳杯内的环境条件，直到传感器中的每一个传感器的数据指示环境条件与环境阈值匹配。

在另一示例中，系统包括：虚拟现实设备，该虚拟现实设备包括到具有耳机的虚拟现实(vr)头戴式耳麦(headset)的输出端，该虚拟现实设备为头戴式耳麦提供与经由虚拟现实设备显示给用户的虚拟现实环境相关联的环境阈值。具有耳机的vr头戴式耳麦包括：一对耳杯，每个耳杯容纳要放置在用户的耳朵上的扬声器；处理器；冷却机构，该冷却机构被布置在耳杯中的每一个耳杯内，以调节耳杯内的环境条件，从而与环境阈值匹配；以及温度传感器和至少一个附加环境传感器，温度传感器和至少一个附加环境传感器被布置在耳杯中的每一个耳杯内，以监控在耳杯内的环境条件；处理器随后对与传感器相关联的数据进行分析并且将数据与环境阈值进行比较；并且处理器响应于传感器中的所有传感器指示环境条件中的所有环境条件超过环境阈值而激活冷却机构，使得冷却机构调节耳机的耳杯内的环境条件，直到传感器中的每一个传感器的数据指示环境条件不超过环境阈值。

在另一示例中，方法包括：经由虚拟现实设备接收与显示给用户的虚拟现实环境相关联的多个阈值；用被布置在耳机的耳杯中的每一个耳杯内的温度传感器和至少一个附加环境传感器监控在耳杯内的环境条件；以及经由处理器响应于传感器中的所有传感器指示环境条件中的所有环境条件超过环境阈值而激活冷却机构，使得冷却机构调节耳机的耳杯内的环境条件，直到传感器中的每一个传感器的数据指示环境条件不超过环境阈值。

现在参考附图，图1a是包括用于对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的系统的耳机的示例的示意图。如所图示的，一副耳机102包括一对耳杯104，每一个耳杯容纳要放置在用户耳朵上的扬声器。冷却机构110被布置在耳杯104中的每一个耳杯内，以调节耳杯104内的环境条件。

耳机102还包括用于检测在耳杯104内的环境条件的多个传感器106。在所图示的示例中，温度传感器106-1和至少一个附加环境传感器106-2被布置在耳杯104中的每一个耳杯内，以监控在耳杯104内的环境条件。

处理器108随后对由传感器106输出的数据进行分析并且将数据与环境阈值进行比较。在一些示例中，环境阈值可以由用户设定。在其他示例中，环境阈值可以由为用户呈现虚拟现实环境的虚拟现实设备提供，以便在耳杯内的环境条件与所呈现的虚拟现实环境相对应。例如，环境阈值可以由用于生成和呈现vr环境的文件提供或源自用于生成和呈现vr环境的文件。此外，处理器108可访问采用相应环境阈值标识vr中的一个或多个指定场景的文件。因此，当指定场景由vr系统呈现时，来自该文件的相应环境阈值被处理器108使用，如本文描述的。此外，用户可以为vr中的识别场景创建具有指定环境阈值的这种文件。这种文件可以上传到因特网或其他网络以供其他用户下载和使用。

在某种程度上，响应于由传感器106检测的环境条件超过环境阈值，处理器108操作冷却机构110以改变耳杯104中的环境条件。感测的环境参数与建立的阈值进行比较的不同组合可引起处理器108的不同响应。例如，处理器108可能不激活冷却机构110直到耳杯104中的多个感测的环境参数中的全部超过相应的和各自的阈值。可替代地，如果耳杯104中的多个感测的环境参数中的任何一个超过相应的阈值，则处理器108可激活冷却机构110。

在另一示例中，环境参数中的一个可以被指定为占支配地位。例如，温度可以被考虑为支配环境参数。在这种情况下，如果用户的心率太高，则系统可激活冷却。然而，如果温度然后下降到较低阈值或在较低阈值之下，即使没有用户的心率下降，系统也可停止冷却，因为温度是支配环境参数。与不同环境参数相关以及何时激活或停止冷却的条件中的任何一组条件将在描述的系统的示例内。例如，与不同环境参数相关的两维或三维表格和系统对激活或停止冷却的响应可被提供为处理器108的查找。

一旦激活，冷却机构110就调节耳机102的耳杯104内的环境条件，直到来自传感器106的数据指示触发冷却机构110激活的环境条件或多个环境条件不再超过所建立的环境阈值。

图1b是根据本文描述的原理的一个示例的用于对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的系统的示意图。如下面将要描述的，这个系统类似于图1a中所图示的和上面描述的系统，除了这个系统包括虚拟现实设备112和并入虚拟现实头戴式耳麦103的耳机。

与具有耳机102的虚拟现实头戴式耳麦103通信的虚拟现实设备112为头戴式耳麦103提供具有与虚拟现实相关联的环境阈值。因此，由处理器108应用的环境阈值来自于虚拟现实设备并且可以协调耳杯104中的环境条件与呈现的虚拟现实环境。例如，如果呈现的虚拟现实环境被视为相对热的环境，则由虚拟现实设备112输出的温度阈值可以被提高。类似的，如果虚拟现实环境是冷的环境，则由虚拟现实设备112输出的温度阈值可以是相对较低的，也许低于室温。

图2是根据本文描述的原理的一个示例的用于对耳机的耳杯内的环境条件进行调节的系统的示意图。如下面将要描述的，系统200包括虚拟现实设备112和耳机102。

如所图示的，系统200包括与耳机102通信的虚拟现实设备112，以为耳机102提供环境阈值218，环境阈值218与经由虚拟现实设备112显示给用户的虚拟现实环境相关联。在示例中，环境阈值218包括与显示给用户的虚拟现实环境相关联的温度阈值。例如，如果显示给用户的关联的虚拟现实环境是海滩，则那个温度阈值可以是80度。然而，如果显示给用户的关联的虚拟现实环境是暴风雪，则那个温度阈值可以是32度。

在一个示例中，环境阈值218包括与显示给用户的虚拟现实环境相关联的湿度阈值。例如，如果显示给用户的关联的虚拟现实环境是海滩，则那个湿度阈值可以是75％的湿度。然而，如果显示给用户的关联的虚拟现实环境是暴风雨，则那个温度阈值可以是100％的湿度。

在一些示例中，当耳机102不与虚拟现实设备112通信时，环境阈值218由用户确定。例如，用户输入按钮允许用户设定温度阈值、湿度水平阈值和心率阈值。关于环境阈值218的更多信息将在下面描述。

如图2中所图示的，耳机102包括一对耳杯104。例如，耳机102包括耳杯a104-1和耳杯b104-2。耳杯104包括围绕用户外耳的大衬垫，允许耳机102的耳杯104完全密封用户的耳朵。例如，耳杯a104-1围绕用户的左耳并且耳杯b104-2围绕用户的右耳。

耳杯104中的每一个耳杯容纳要放置在用户的耳朵上的扬声器。例如，耳杯a104-1包括扬声器a并且耳杯b104-2包括扬声器b。扬声器是允许以音频格式将信息呈现给用户的声换能器。

耳机102包括被布置在耳杯104中的每一个耳杯内的多个传感器106，以监控在耳杯104内的环境条件。例如，温度传感器a106-1被布置在耳杯a104-1内，以监控在耳杯a104-1内的温度。类似的，温度传感器b106-4被布置在耳杯b104-2内，以监控在耳杯b104-2内的温度。

如上面所提到的，冷却机构110被布置在耳杯104中的每一个耳杯内，以调节耳杯104内的环境条件，从而匹配建立的环境阈值。如所图示的，耳杯a104-1包括冷却机构a110-1，并且耳杯b104-2包括冷却机构b110-2。这些冷却机构110由处理器108控制。

在一个示例中，温度传感器106-1和106-4监控耳机102的耳杯104内的温度水平，使得当耳机102的耳杯104内的温度超过由环境阈值218中的一个指示的温度阈值时，冷却机构110被激活以调节耳机102的耳杯104内的温度，直到耳杯104内的温度与温度阈值匹配。例如，如果两个耳杯104的温度阈值是75度并且温度传感器a106-1和温度传感器b106-4指示耳杯内的温度是80度，则冷却机构110被激活以调节耳机102的耳杯104内的温度，直到耳杯104内的温度与75度匹配。

湿度传感器a106-2被布置在耳杯a104-1内，以监控在耳杯a104-1内的湿度。类似的，湿度传感器b106-5被布置在耳杯b104-2内，以监控在耳杯b104-2内的湿度。在示例中，湿度传感器106-2和106-5监控耳机102的耳杯104内的湿度水平，使得当耳机102的耳杯104内的湿度超过由环境阈值218中的一个指示的湿度阈值时，冷却机构110被激活以调节耳机102的耳杯104内的湿度水平，直到耳杯104内的湿度水平与湿度阈值匹配。

例如，如果两个耳杯104的湿度阈值是50％并且湿度传感器a106-2和湿度传感器b106-5指示耳杯内的湿度水平是55％，则冷却机构110被激活以调节耳机102的耳杯104内的湿度水平，直到耳杯104内的湿度水平与50％匹配。

心率传感器a106-3被布置在耳杯a104-1内，以监控耳杯a104-1处的用户的心率。类似的，心率传感器b106-6被布置在耳杯b104-2内，以监控耳杯b104-2处的用户的心率。在示例中，心率传感器106-3和106-6监控穿戴耳机102的用户的心率，使得当用户的心率超过由环境阈值中的一个指示的心率阈值时，冷却机构110被激活以调节耳机102的耳杯104内的环境条件，从而降低用户的心率。

例如，如果用户的心率阈值是每分钟100下并且心率传感器a106-3和/或心率传感器b106-6指示用户的心率是每分钟120下，则冷却机构110被激活以调节耳杯104的环境条件，直到用户的心率低于每分钟100下。

如将在随后的附图中描述的，耳杯104中的每一个中的冷却机构110可以是多种不同的冷却机构中的一种。一个示例包括耦接到风扇的可旋转马达。在另一示例中，耳杯104中的每一个中的冷却机构110包括基于珀尔帖(peltier)效应的制冷器件，例如，半导体芯片。在又一示例中，耳杯104中的每一个中的冷却机构110包括声换能器。在另一示例中，耳杯104中的每一个中的冷却机构110包括构件和致动器，该构件经由铰链枢轴连接到耳杯。在另一示例中，耳杯104中的每一个中的冷却机构110包括构件和致动器，其中该构件可旋转地连接到耳杯。

图3a到图4b将描述具有不同类型的冷却机构110的耳机102的多个实施例。虽然图3a到图4b图示耳机102的一部分，但是应当理解，原理适用于两个耳杯104及其部件。

具体转到图3a，图3a是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在闭合位置的构件的一副耳机的示意图。如下面将要描述的，构件312-1经由铰链332枢轴连接到耳杯104-1。

如图3a中所图示的，耳机102包括头带330。在一些示例中，头带330被放置在用户头部的顶部上，使得耳杯104被放置在用户耳朵上。在另一示例中，头带可以跑到用户头部后面两个耳朵之间或具有一些其他结构。

耳机包括耳杯104-1。如图3a中所图示的，耳杯104-1的一部分连接到头带330的一部分。此外，如上所述，尽管图3a中仅图示一个耳杯104-1，但是耳机102包括其他耳杯。

耳机的耳杯104-1经由铰链332枢轴连接到构件312-1。如图3a中所图示的，构件312-1处在闭合位置。

图3b是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在打开位置的构件的一副耳机的示意图。如上面所提到的，构件312-1经由铰链332枢轴连接到耳杯104-1。

在示例中，当处理器108选择性地激活冷却机构110时，如由箭头334所指示，致动器(未图示)枢轴转动构件312-1以打开穿过耳杯104的开口，使得位于耳机102的耳杯104-1内的空气与位于耳杯104-1外部的空气交换，直到传感器106中的每一个传感器的数据指示环境条件与环境阈值匹配。

虽然示例以及图3a和图3b的附图图示耳杯104的构件312-1中的一个的枢轴旋转，但是其他耳杯104的其他构件也可以枢轴旋转。结果，耳杯104的构件312中的一个或两个可以枢轴旋转。

图4a是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在闭合位置的构件的一副耳机的示意图。如下面将要描述的，构件312-1可旋转地连接到耳杯104-1。

在这个示例中，耳杯104-1包括多个耳杯开口336。进一步，构件312-1包括多个构件开口338。如图4a中所图示的，构件312-1旋转使得耳杯开口336不与构件开口338对齐。结果，环境条件不可被调节。如图4b中将描述的，当处理器108选择性地激活致动器(未示出)时，构件312-1旋转。

图4b是根据本文描述的原理的一个示例的具有耳机的处在打开位置的构件的一副耳机的示意图。如上面所提到的，耳杯104中的每一个中的冷却机构110包括构件312和致动器。

构件312-1可旋转地连接到耳杯104-1，使得当处理器108选择性地激活冷却机构110时，致动器相对于耳杯104-1旋转构件312-1使得耳杯开口336与构件开口338对齐，以打开穿过耳杯104-1的开口，使得位于耳机的耳杯104-1内的空气与位于耳杯104外部的空气交换，直到传感器106中的每一个传感器的数据指示环境条件与环境阈值匹配。

图5是根据本文描述的原理的一个示例的具有耦接到马达的风扇作为冷却机构的一副耳机的示意图。如下面将要描述的，冷却机构110是耦接到风扇520的可旋转马达518。

耳杯104中的每一个中的冷却机构110包括耦接到风扇520的可旋转马达518，马达518依照处理器的指令以特定的每分钟转数(rpm)使风扇520旋转，使得风扇520经由耳杯104中的每一个中的开口将位于耳机102的耳杯104内的空气与位于耳杯104外部的空气进行交换，直到传感器106中的每一个传感器的数据指示环境条件与环境阈值匹配。在一些示例中，rpm在10rpm到30rpm之间以降低由风扇520生成的噪声，使得噪声不干扰耳机102的声音。

图6是根据本文描述的原理的一个示例的具有半导体制冷芯片作为冷却机构的一副耳机的示意图。如下面将要描述的，冷却机构110是半导体制冷芯片622。

如所图示的，耳杯中的每一个耳杯中的冷却机构110是基于珀尔帖效应的半导体制冷芯片622，处理器108激活半导体制冷芯片622的制冷状态以调节耳机102的耳杯104内的环境条件，直到传感器106中的每一个传感器的数据指示环境条件与环境阈值匹配。在另一示例中，耳机可以包括具有风扇的单个珀尔帖制冷芯片，以从单个芯片输送冷空气到两个扬声器耳杯。

图7是根据本文描述的原理的一个示例的具有声换能器作为冷却机构的一副耳机的示意图。如下面将要描述的，冷却机构110是声换能器724。

如所图示的，耳杯中的每一个耳杯中的冷却机构110是声换能器724，处理器108激活声换能器724，使得声换能器724经由耳杯104中的每一个耳杯的开口726或多个开口将位于耳机102的耳杯104内的空气与位于耳杯104外部的空气进行交换，直到传感器106中的每一个传感器的数据指示环境条件与环境阈值匹配。在一个示例中，每个耳杯中的扬声器换能器可以被用作空气泵，具有提供在每个耳杯中的空气进气开口和空气出气开口。在另一示例中，开口可以具有可以由换能器的运动(例如压力)致动的阀门。

图8是用于解释本文描述的耳机的各种可能操作条件的表格的示意图。表格800的每一行包括环境条件820、相应的环境阈值840和关于激活耳机的冷却机构的相应动作。每组环境条件820包括如上所述现有的温度、湿度水平和用户的心率。包括这些参数中的每一个参数的阈值的相应的环境阈值842由用户设定或者由虚拟现实设备112提供。

在第一示例中，环境条件a820-1、传感器106指示两个耳杯104内的温度是95度、湿度水平是40％并且用户的心率是每分钟80下。在这个示例中，环境阈值a842-1指示两个耳杯104内的温度应当不超过85度、湿度水平不超过30％并且用户的心率不超过每分钟70下。因为全部三种类型的传感器106都指示超过环境阈值a842-1，所以两个耳杯104中的冷却机构110被激活(两个844-1)。

在环境条件b820-2中，传感器106指示两个耳杯104内的温度是85度、湿度水平是40％并且用户的心率是每分钟90下。在这个示例中，环境阈值b842-2指示两个耳杯104内的温度应当不超过90度、湿度水平不超过50％并且用户的心率不超过每分钟100下。因为全部三种类型的传感器106都未指示超过环境阈值b842-1，所以两个耳杯104中的任何一个中的冷却机构110都不被激活(没有844-2)。

如传感器106所指示的，环境条件c820-3包括处在95度的在左耳杯104内的温度和处在70度的右耳杯中的温度。两个耳杯中的湿度水平是40％并且用户的心率是每分钟90下。在这个示例中，环境阈值c842-3指示两个耳杯104内的温度应当不超过90度、湿度水平不超过20％并且用户的心率不超过每分钟70下。因为全部三种类型的传感器106指示左耳杯超过环境阈值c842-3，所以仅左耳杯104中的冷却机构110被激活(左844-3)。

如传感器106所指示的，环境条件d820-4包括在左耳杯104内是70度的温度并且右耳杯中是92度的温度。两个耳杯中的湿度水平是40％并且用户的心率是每分钟90下。在这个示例中，环境阈值d842-4指示两个耳杯104内的温度应当不超过90度、湿度水平不超过20％并且用户的心率不超过每分钟70下。因为全部三种类型的传感器106指示右耳杯超过环境阈值d842-4，所以仅右耳杯104中的冷却机构110被激活(右844-4)。

图9是根据本文描述的原理的一个示例的用于对头戴式耳麦的耳杯内的环境条件进行调节的方法的流程图。在一个示例中，方法(900)可以由图1a到图7的系统执行。在这个示例中，方法(900)包括经由虚拟现实设备接收(901)与显示给用户的虚拟现实环境相关联的多个阈值，用被布置在耳机的耳杯中的每一个耳杯内的温度传感器和至少一个附加环境传感器监控(902)在耳杯内的环境条件，以及经由处理器响应于传感器中的所有传感器指示环境条件中的所有环境条件超过环境阈值而激活(903)冷却机构，使得冷却机构调节耳机的耳杯内的环境条件，直到传感器中的每一个传感器的数据指示环境条件不超过环境阈值。

如上面所提到的，方法(900)包括经由虚拟现实设备接收(901)与显示给用户的虚拟现实环境相关联的多个阈值。在示例中，与虚拟现实相关联的阈值包括温度阈值、湿度阈值和心率阈值。

如上面所提到的，方法(900)包括被布置在耳机的耳杯中的每一个耳杯内的温度传感器和至少一个附加环境传感器监控(902)在耳杯内的环境条件。在示例中，传感器包括温度传感器、湿度传感器、心率传感器或其组合。

如上面所提到的，方法(900)包括经由处理器响应于传感器中的所有传感器指示环境条件中的所有环境条件超过环境阈值而激活(903)冷却机构，使得冷却机构调节耳机的耳杯内的环境条件，直到传感器中的每一个传感器的数据指示环境条件不超过环境阈值。在示例中，如果传感器中的至少一个传感器指示环境条件中的至少一个环境条件超过环境阈值中的一个环境阈值，则方法(900)激活冷却机构，使得冷却机构调节在耳机的耳杯内的环境条件，直到那个传感器的数据指示该环境条件不再超过那个环境阈值。

已经呈现前面的描述以说明和描述所述原理的示例。此描述不意在面面俱到或将这些原理限制到所公开的任何精确形式。根据上面的教导，许多修改和变型是可能的。