一种左右侧耳机的识别方法、装置及一种耳机与流程

1.本技术实施例涉及耳机技术领域，尤其涉及一种左右侧耳机的识别方法、装置及一种耳机。


背景技术：

2.耳机是一对转换单元，它可以接受来自媒体播放器或接收器所发出的电讯号，利用贴近耳朵的扬声器将电讯号转化成可以听到的音波。通常，根据使用方式的不同，耳机可以包括有线耳机、无线耳机，等等。
3.用户在使用耳机时，需要正确区分左侧耳机和右侧耳机。这样，才能将左右声道的语音信息正确地分发给对应侧的耳机。如图1所示，是一种耳机的示意图。在图1中所示的耳机上标识的“r”，表示该只耳机为右侧耳机，用户应当将其佩戴在右耳上；反之，耳机上标识的“l”，表示该只耳机为左侧耳机，用户应当将其佩戴在左耳上。
4.近年来，随着真无线耳机(true wireless stereo，tws)的发展，部分耳机开始采用左右侧耳机完全一致的设计方案。在这种产品设计方式下，每只耳机上不再标识“r”或“l”用于区分左右侧，而是同一只耳机能够兼容两只耳朵。用户在使用时，无需区分哪只耳机是左侧耳机，哪只耳机是右侧耳机，而是由耳机自行识别其佩戴位置，然后再根据识别结果分发左右声道的语音信息。但是，现有技术在识别耳机的佩戴位置时的准确率较低。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供的一种左右侧耳机的识别方法、装置及一种耳机，用以解决现有技术中由耳机自行识别其佩戴位置准确率较低的问题。
6.为实现上述目的，本技术实施例采用如下技术方案：
7.第一方面，提供一种左右侧耳机的识别方法，所述耳机包括第一耳机和第二耳机，所述第一耳机具有第一加速度传感器，所述第一加速度传感器的第一目标感应轴与所述第一耳机的中心轴平行，所述第二耳机具有第二加速度传感器，所述第二加速度传感器的第二目标感应轴与所述第二耳机的中心轴平行，所述方法包括：
8.获取所述第一加速度传感器采集的第一传感器数据，以及所述第二加速度传感器采集的第二传感器数据；
9.根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中；
10.确定所述第一目标感应轴在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二目标感应轴在所述基坐标系中的第二投影向量；
11.计算所述第一投影向量和所述第二投影向量之间的向量积；
12.根据所述向量积识别所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置。
13.本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法可以具有如下有益效果：通过在左右侧的第一耳机和第二耳机中分别布置加速度传感器，可以利用用户在佩戴耳机后两只耳机
轴线之间形成的夹角，将两个加速度传感器采集的数据进行汇总比较，从而最终识别出用户佩戴耳机的正确位置。通常，耳机都具有简单的敲击功能，由于敲击功能依靠加速度传感器实现，因此，本技术实施例提供的识别方法可以在不额外增加器件的情况下，通过向量积结合人体耳朵的固有特征，实现左右侧耳机的自适应识别，提高左右侧耳机的识别准确率。
14.在第一方面的一种可能的实现方式中，可以在第一耳机和第二耳机中加入陀螺仪，通过检测用户拿取第一耳机和/或第二耳机的姿势，进一步提高左右侧耳机的识别准确性。
15.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一传感器数据包括由所述第一加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第一数据，所述第二传感器数据包括由所述第二加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第二数据；其中，当所述用户头部处于任一姿态时，所述第一加速度传感器采集到的第一数据与所述第二加速度传感器采集到的第二数据具有对应关系。这样，采用多种数据进行左右侧耳机的识别，可以进一步提高识别的准确率。
16.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中，包括：根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，计算旋转矩阵；基于所述旋转矩阵，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中。
17.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述确定所述第一目标感应轴在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二目标感应轴在所述基坐标系中的第二投影向量，包括：根据所述第一传感器数据，确定所述第一目标感应轴在第一坐标系中的第一向量，以及根据所述第二传感器数据，确定所述第二目标感应轴在第二坐标系中的第二向量；基于所述旋转矩阵，计算所述第一向量在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二向量在所述基坐标系中的第二投影向量。
18.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述基坐标系为所述第一坐标系，所述计算所述第一投影向量和所述第二投影向量之间的向量积，包括：计算所述基坐标系目标轴上的单位向量与所述第二投影向量之间的向量积。这样，将左右侧耳机对应的坐标系统一至其中一只耳机的坐标系中，可以减少后续计算的数据量，提高识别效率。
19.在第一方面的一种可能的实现方式中，所述根据所述向量积识别所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置，包括：计算所述向量积与重力加速度对应的向量之间的数量积；若所述数量积大于零，则判定所述第一耳机被佩戴在左耳上，所述第二耳机被佩戴在右耳上；若所述数量积小于零，则判定所述第一耳机被佩戴在右耳上，所述第二耳机被佩戴在左耳上。
20.在第一方面的一种可能的实现方式中，当用户处于倒立状态时，若所述数量积大于零，则判定所述第一耳机被佩戴在右耳上，所述第二耳机被佩戴在左耳上；若所述数量积小于零，则判定所述第一耳机被佩戴在左耳上，所述第二耳机被佩戴在右耳上。
21.在第一方面的一种可能的实现方式中，在根据所述向量积识别所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置之后，所述方法还包括：检测所述第一耳机和所述第二耳机是否被从用户耳道中取出；若所述第一耳机和/或所述第二耳机未被从所述用户耳道中取出，则锁
定已识别的所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置的信息。
22.第二方面，提供一种左右侧耳机的识别装置，该装置可以应用于第一方面的耳机中，该耳机包括第一耳机和第二耳机。其中，第一耳机具有第一加速度传感器，第一加速度传感器的第一目标感应轴与第一耳机的中心轴平行；第二耳机具有第二加速度传感器，第二加速度传感器的第二目标感应轴与第二耳机的中心轴平行，该装置具体可以包括如下模块：
23.传感器数据获取模块，用于获取所述第一加速度传感器采集的第一传感器数据，以及所述第二加速度传感器采集的第二传感器数据；
24.坐标系转换模块，用于根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中；
25.投影向量确定模块，用于确定所述第一目标感应轴在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二目标感应轴在所述基坐标系中的第二投影向量；
26.向量积计算模块，用于计算所述第一投影向量和所述第二投影向量之间的向量积；
27.佩戴位置识别模块，用于根据所述向量积识别所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置。
28.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述第一传感器数据包括由所述第一加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第一数据，所述第二传感器数据包括由所述第二加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第二数据；其中，当所述用户头部处于任一姿态时，所述第一加速度传感器采集到的第一数据与所述第二加速度传感器采集到的第二数据具有对应关系。
29.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述坐标系转换模块具体用于：根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，计算旋转矩阵；基于所述旋转矩阵，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中。
30.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述投影向量确定模块具体用于：根据所述第一传感器数据，确定所述第一目标感应轴在第一坐标系中的第一向量，以及根据所述第二传感器数据，确定所述第二目标感应轴在第二坐标系中的第二向量；基于所述旋转矩阵，计算所述第一向量在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二向量在所述基坐标系中的第二投影向量。
31.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述基坐标系可以为所述第一坐标系，所述向量积计算模块具体用于：计算所述基坐标系目标轴上的单位向量与所述第二投影向量之间的向量积。
32.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述佩戴位置识别模块具体用于：计算所述向量积与重力加速度对应的向量之间的数量积；若所述数量积大于零，则判定所述第一耳机被佩戴在左耳上，所述第二耳机被佩戴在右耳上；若所述数量积小于零，则判定所述第一耳机被佩戴在右耳上，所述第二耳机被佩戴在左耳上。
33.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述佩戴位置识别模块还用于：当用户处
于倒立状态时，若所述数量积大于零，则判定所述第一耳机被佩戴在右耳上，所述第二耳机被佩戴在左耳上；若所述数量积小于零，则判定所述第一耳机被佩戴在左耳上，所述第二耳机被佩戴在右耳上。
34.在第二方面的一种可能的实现方式中，所述装置还包括检测模块和锁定模块，其中：
35.所述检测模块，用于检测所述第一耳机和所述第二耳机是否被从用户耳道中取出；
36.所述锁定模块，用于若所述第一耳机和/或所述第二耳机未被从所述用户耳道中取出，锁定已识别的所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置的信息。
37.第三方面，提供一种耳机，该耳机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当处理器执行计算机程序时，实现上述第一方面任一项中的左右侧耳机的识别方法。
38.第四方面，提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在耳机上运行时，使得耳机执行相关方法步骤实现上述第一方面任一项中的左右侧耳机的识别方法。
39.第五方面，提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在耳机上运行时，使得耳机执行相关步骤，以实现上述第一方面任一项中的左右侧耳机的识别方法。
40.第六方面，提供一种芯片，该芯片包括处理器，该处理器可以为通用处理器，也可以为专用处理器。其中，处理器用于支持耳机执行相关步骤，以实现上述第一方面任一项中的左右侧耳机的识别方法。
41.可以理解的是，上述第二方面至第六方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述，在此不再赘述。
附图说明
42.图1是现有技术中的一种耳机的示意图；
43.图2是本技术实施例提供的用户佩戴耳机后的示意图；
44.图3是本技术实施例提供的左右侧耳机的加速度传感器坐标与重力加速度方向的关系示意图；
45.图4是本技术实施例提供的一种耳机的器件布局示意图；
46.图5是本技术实施例提供的一种耳机的硬件结构示意图；
47.图6是本技术实施例提供的一种加速度传感器的校准过程示意图；
48.图7是本技术实施例提供的一种左右侧耳机的识别方法的步骤示意图；
49.图8是本技术实施例提供的第一坐标系与第二坐标系在感应相同重力加速度时存在的角度差异的示意图；
50.图9是本技术实施例提供的一种基坐标系的示意图；
51.图10是本技术实施例提供的用户处于直立姿态下左右侧耳机的识别过程示意图；
52.图11是本技术实施例提供的用户处于倾斜姿态下左右侧耳机的识别过程示意图；
53.图12是本技术实施例提供的用户处于倒立姿态下左右侧耳机的识别过程示意图；
54.图13是本技术实施例提供的一种左右侧耳机的识别装置的结构框图。
具体实施方式
55.为了便于清楚描述本技术实施例的技术方案，在本技术的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，并不对其数量和执行次序等进行限定。例如，第一侧耳机、第二侧耳机等等仅仅是为了区分不同侧的耳机。当某一只耳机为第一侧耳机时，则另外一只耳机相应地为第二耳机。第一只耳机可以是两只耳机中的任意一只耳机。
56.需要说明的是，本技术实施例中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本技术实施例中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
57.本技术实施例描述的业务场景是为了更加清楚的说明本技术实施例的技术方案，并不构成对于本技术实施例提供的技术方案的限定，本领域普通技术人员可知，随着新业务场景的出现，本技术实施例提供的技术方案对于类似的技术问题，同样适用。
58.本技术实施例中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b的情况，其中a，b可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b，或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，a-b，a-c，b-c，或a-b-c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
59.本技术实施例提供的一种左右侧耳机的识别方法中所涉及到的步骤仅仅作为示例，并非所有的步骤均是必须执行的步骤，或者并非各个步骤中的内容均是必选的，在使用过程中可以根据需要酌情增加或减少。
60.本技术实施例中同一个步骤或者具有相同功能的步骤或者技术特征在不同实施例之间可以互相参考借鉴。
61.如前所述，越来越多的耳机厂商在设计耳机时开始使用左右侧耳机完全一致的设计方案。这样，每只耳机都能够兼容两只耳朵。用户在使用这类耳机时，无需区分哪只耳机是左侧耳机，哪只耳机是右侧耳机。
62.针对这类耳机，虽然用户在使用时无需区分左右侧，但仍然需要识别哪只耳机被佩戴在了左耳上，哪只耳机被佩戴在了右耳上，以便与耳机通信的终端能够正确地将左声道的语音信息分发至佩戴在左耳上的那只耳机，将右声道的语音信息分发至佩戴在右耳上的那只耳机，保证用户获得良好的立体声效果。
63.在一种可能的实现方式中，可以在耳机上安装压力传感器，其中左侧耳机上安装一个，右侧耳机上安装一个。当用户佩戴耳机后，通过压力传感器可以检测到耳机的佩戴位置，根据检测结果可以判断每个耳机是否与目标耳机相匹配。若判断结果为不匹配，则耳机可以自动切换左右声道。由于压力传感器在某些形态下感应灵敏度较低，这种解决方案容易出现无法检测或者检测准确率低的问题。
64.在另一种可能的实现方式中，可以在耳机上安装指纹传感器。通过在用户佩戴耳机时检测到的指纹，来判断该耳机被佩戴在了左耳上还是右耳上。这种解决方案虽然能够提高检测的准确率，但需要在耳机上额外安装至少两个指纹传感器，成本较高。并且，指纹
传感器通常体积较大，在使用时还需要一个检测平面。对于圆柱或者类圆球形的耳机根本无法安装指纹传感器。同时，针对单手操作的用户，用户如果只使用一只手来佩戴两只耳机，使用指纹传感器也无法正确识别哪只耳机被佩戴在了左耳上，哪只耳机被佩戴在了右耳上。
65.针对上述问题，本技术实施例提供了一种左右侧耳机的识别方法，通过在左右侧耳机中分别布置加速度传感器，利用用户在佩戴耳机后左侧耳机的轴线与右侧耳机的轴线之间形成的夹角，将左右侧耳机中的加速度传感器采集的数据进行汇总比较，从而最终识别出用户佩戴耳机的正确位置。
66.具体地，如图2所示，是本技术实施例提供的用户佩戴耳机后的示意图。参见图2中的(a)、(b)、(c)所示，分别是用户佩戴耳机后的正视图、侧视图和俯视图。在各个视图中，用户佩戴在左耳上的耳机为l，佩戴在右耳上的耳机为r。左侧耳机l的轴线与右侧耳机r的轴线之间存在一个夹角，该夹角的角度值位于0-180度之间(不包括0度和180度)。其中，左侧耳机l的轴线与左耳道的轴线大致平行，右侧耳机r的轴线与右耳道的轴线大致平行，其方向可以是由耳道外指向耳道内。
67.根据上述特征，可以利用布置于左侧耳机l和右侧耳机r中的加速度传感器感应重力加速度的方向信息。然后，通过将两个加速度传感器采集到的数据进行比较，可以采用右手螺旋法则识别出用户佩戴耳机的正确位置。
68.如图3所示，是本技术实施例提供的左右侧耳机的加速度传感器坐标与重力加速度方向的关系示意图。假设第一加速度传感器为其中一只耳机上的加速度传感器，第二加速度传感器为另一只耳机上的加速度传感器。并且，第一加速度传感器对应的坐标系为坐标系(xyz)，z轴方向为该侧(第一侧)耳机的轴线方向；第二加速度传感器对应的坐标系为坐标系(x’y’z’)，z’轴方向为另一侧(第二侧)耳机的轴线方向，图3可以看作是将两个不同坐标的向量系统一在同一个坐标系下。即，图3示出了以第一加速度传感器对应的坐标系(xyz)为基础坐标系，将第二加速度传感器对应的坐标系(x’y’z’)中的向量统一在基础坐标系下的示意图。图3中的g表示重力加速度。
69.通过两个加速度传感器采集到的数据，可以计算出第二侧耳机的轴线在基础坐标系中的投影向量。将第一侧耳机的轴线方向的单位向量与该投影向量进行叉乘后，再将叉乘结果(向量积/外积)与重力加速度方向的单位向量进行点乘，从而可以基于点乘结果(数量积/内积)，采用右手螺旋法则识别出用户佩戴耳机的正确位置。
70.例如，在上述示例中，若点乘结果大于0，表示右手大拇指方向与重力加速度方向一致，右手其他四指的弯曲方向为右侧指向左侧。因此，可以认为，第一侧耳机被用户佩戴在了左耳上，第二侧耳机被用户佩戴在了右耳上。若点乘结果小于0，表示右手大拇指方向与重力加速度方向不一致，右手其他四指的弯曲方向为左侧指向右侧。因此，可以认为，第一侧耳机被用户佩戴在了右耳上，第二侧耳机被用户佩戴在了左耳上。
71.在本技术实施例中，上述耳机既可以是有线耳机，也可以是无线耳机，本技术实施例对此不作限定。
72.如图4所示，是本技术实施例提供的一种耳机的器件布局示意图。需要说明的是，由于采用左右侧耳机完全一致的设计方案，图4所示的器件布局可以是一对耳机中其中一只耳机的器件布局，另外一只耳机可以采用与图4相同的器件布局。
73.图4中所示的耳机包括处理器401、电池402、耳塞403、主板404和加速度传感器405。其中，加速度传感器405可以是三轴加速度传感器。如图4所示，加速度传感器405的其中一个感应轴与耳塞的轴线保持平行，以此表示该耳机的方向。耳塞的轴线也可以被视为耳机的中心轴(图4中所示轴线ss’)。
74.需要说明的是，当耳机被用户佩戴在耳朵上时，耳塞403由耳道外塞入耳道内，耳塞403的轴线可以近似看作与耳道的轴线相平行。
75.如图4所示，加速度传感器405可以与处理器401放置在同一块主板或者存在电气连接的主板上。主板404可以放置于电池402的后端。
76.除图4所示的部件外，本技术实施例提供的耳机还可以包括其他部件。示例性的，图5示出了本技术实施例提供的一种耳机的硬件结构示意图。该耳机可以包括处理器501、存储器502、无线通信模块503、音频模块504、传感器模块505，以及电源模块506。其中，处理器501与图4中的处理器401可以是相同的处理器；音频模块504可以包括麦克风5041、扬声器5042、音频处理器5043等；传感器模块505可以包括加速度传感器5051以及其他类型的传感器，如第一接近传感器5052、第二接近传感器5053等，上述加速度传感器5051可以是与图4中所示的加速度传感器405为相同的传感器；电源模块506可以包括电池5061(图4中的电池402)、电源管理模块5062，以及充电接口5063等等。
77.可以理解的是，本技术实施例示意的结构并不构成对耳机的具体限定。在本技术一些实施例中，耳机可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。
78.在本技术实施例中，为了保证识别的准确率，耳机中放置的加速度传感器的一个感应轴应当与耳机的中心轴保持平行。以与耳机的中心轴保持平行的是加速度传感器的z轴为例，当z轴与耳机的中心轴不平行时，需要对耳机进行校准。通常，对耳机进行校准是在耳机出厂前完成的。
79.在本技术实施例中，造成加速度传感器的感应轴(z轴)与耳机的中心轴不平行的原因包括耳机架构设计和/或组装公差两种。下面分别对两种原因的成因及相应的校准方法进行介绍。
80.(一)架构设计导致加速度传感器倾斜放置
81.由于耳机空间有限，加速度传感器不能水平放置。在进行耳机架构设计时，可能需要将加速度传感器倾斜放置，这就导致了加速度传感器相应的感应轴与耳机的中心轴不平行。
82.针对由于架构设计导致的加速度传感器倾斜，设计数据中包含有加速度传感器在空间中的姿态角。通常，可以使用欧拉角描述空间物体的姿态。加速度传感器的三个欧拉角可以表示为φ,θ,ψ，这三个欧拉角分别表示加速度传感器绕z轴、y轴和x轴旋转的角度。上述三个欧拉角的具体角度大小可以由设计数据给出。根据欧拉角与旋转矩阵之间的关系，可以计算得到校准因架构设计导致的加速度传感器的(z轴)与耳机的中心轴不平行的问题。
83.旋转矩阵是在乘以一个向量的时候有改变向量的方向但不改变大小的效果并保持了手性的矩阵。通常，两个向量的点积(内积)在它们都被一个旋转矩阵操作之后保持不变。
84.欧拉角与旋转矩阵具有如下关系：
[0085][0086]
根据上述关系，可以计算得到旋转矩阵r1，然后，使用该旋转矩阵r1可以对传感器读数进行校准。即：
[0087][0088]
其中，表示加速度传感器的原始数据，表示校准后输出的加速度传感器读数。
[0089]
(二)组装公差导致加速度传感器倾斜
[0090]
组装公差是指加速度传感器在耳机组装过程中存在的偏差。由于组装公差的存在，加速度传感器可能存在不同程度的倾斜。针对这种情况导致的倾斜，也需要对其进行校准。
[0091]
如图6所示，是本技术实施例提供的一种加速度传感器的校准过程示意图。具体地，图6示出的是针对组装公差导致的加速度传感器倾斜而进行校准的过程。
[0092]
在校准时，首先将耳机水平放置，保证加速度传感器的z轴与耳机中心轴平行。此时，加速度传感器的x轴和y轴方向可以如图6中的(a)所示。读取加速度传感器的读数p1＝(x1,y1,z1)
t
。接着，以耳机中心轴为轴，将耳机顺时针旋转90度后读取加速度传感器的读数p2＝(x2,y2,z2)
t
。此时，加速度传感器的x轴和y轴方向可以如图6中的(b)所示。然后，将耳机的耳塞垂直向下放置，读取加速度传感器的读数p3＝(x3,y3,z3)
t
。此时，加速度传感器的x轴和y轴方向可以如图6中的(c)所示。
[0093]
基于读取到的加速度传感器的三个读数，可以利用奇异矩阵分解(singular value decomposition，svd)计算旋转矩阵r2。即：
[0094][0095]
然后，可以使用该旋转矩阵r2对传感器读数进行校准。即：
[0096][0097]
其中，表示加速度传感器的原始数据，表示校准后输出的加速度传感器读数。
[0098]
使用校准后输出的加速度传感器读数，可以对左右侧耳机进行识别。
[0099]
以下实施例以具有前述硬件结构/软件结构，并按照上述校准过程进行校准后的耳机为例，对本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法进行说明。
[0100]
参照图7，示出了本技术实施例提供的一种左右侧耳机的识别方法的步骤示意图，该方法具体可以包括如下步骤：
[0101]
s701、获取两只耳机中的加速度传感器采集的传感器数据，所述传感器数据包括第一耳机中的第一加速度传感器采集的第一传感器数据，和第二耳机中的第二加速度传感器采集的第二传感器数据。
[0102]
在本技术实施例中，获取两只耳机中的加速度传感器采集的传感器数据可以是在用户将两只耳机佩戴在耳朵上上之后进行的。当用户佩戴耳机后，两只耳机中的加速度传感器将同时产生数据。随着用户头部姿态的变动，加速度传感器采集到的数据也将发生变化。
[0103]
因此，上述第一传感器数据包括由第一加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第一数据；相应地，第二传感器数据包括由第二加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第二数据；其中，当用户头部处于任一姿态时，第一加速度传感器采集到的第一数据与第二加速度传感器采集到的第二数据具有对应关系。
[0104]
示例性的，第一传感器数据可以以集合的形式表示为：
[0105][0106]
第二传感器数据可以以集合的形式表示为：
[0107][0108]
第一传感器数据与第二传感器数据之间的对应关系为：
[0109][0110]
s702、根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，计算旋转矩阵。
[0111]
在本技术实施例中，假设用户头部的运动为刚体运动，根据空间旋转知识可知：
[0112]r×
p1＝p2[0113]
其中，r为旋转矩阵。
[0114]
利用奇异矩阵分解(svd)可计算得到r＝vu
t
，上述v、u是在矩阵分解过程中的过程矩阵。
[0115]
s703、基于所述旋转矩阵，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中。
[0116]
在本技术实施例中，第一坐标系可以是指基于第一耳机中的第一加速度传感器三个感应轴所构建出的坐标系(x1y1z1)，第二坐标系为基于第二耳机中的第二加速度传感器三个感应轴所构建出的坐标系(x2y2z2)。
[0117]
如图8所示，是本技术实施例提供的第一坐标系与第二坐标系在感应相同重力加速度时存在的角度差异的示意图。在图8中，以第一加速度传感器的第一目标感应轴为z1轴，第二加速度传感器的第二目标感应轴为z2轴为例，二者在感应相同重力加速度时存在的角度差异可以是指图8中z1和z2之间的角度差α。
[0118]
在根据该角度差识别左右侧耳机时，需要对第一坐标系和第二坐标系进行统一。
[0119]
具体地，可以使用s702中计算得到的旋转矩阵r，对第一坐标系和第二坐标系进行统一。即，将不同坐标系下的向量统一到一个基坐标系中。
[0120]
s704、确定所述第一加速度传感器的第一目标感应轴在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二加速度传感器的第二目标感应轴在所述基坐标系中的第二投影向量。
[0121]
在本技术实施例中，可以根据第一传感器数据，确定第一目标感应轴在第一坐标系中的第一向量，根据第二传感器数据，确定第二目标感应轴在第二坐标系中的第二向量。然后，基于前述步骤计算得到的旋转矩阵，计算出第一向量在基坐标系中的第一投影向量，以及第二向量在基坐标系中的第二投影向量。
[0122]
在本技术实施例的一种可能的实现方式中，可以以第一坐标系作为基坐标系，然后使用旋转矩阵对第一坐标系和第二坐标系进行统一。这样，第一加速度传感器的第一目标感应轴与基坐标系中的一个轴方向相同，第一目标感应轴在基坐标系中的第一投影向量可以位于基坐标系的这个轴上。
[0123]
如图9所示，是本技术实施例提供的一种基坐标系的示意图。图9中所示的基坐标系为第一坐标系。因此，第一投影向量与位于基坐标系的z轴上。为第二投影向量，表示第二加速度传感器的第二目标感应轴在基坐标系中的投影。m为第一投影向量与第二投影向量构成的平面。
[0124]
s705、计算所述第一投影向量和所述第二投影向量之间的向量积。
[0125]
在本技术实施例中，计算第一投影向量和第二投影向量之间的向量积，需要首先根据第一传感器数据和第二传感器数据确定二者各自在基坐标系中的坐标值。
[0126]
示例性的，第一投影向量在基坐标系中的坐标值可以表示为第二投影向量在基坐标系中的坐标值可以表示为
[0127]
在本技术实施例的一种可能的实现方式中，以第一坐标系为基坐标系，则第一投影向量可以采用基坐标系目标轴上的单位向量替代，该单位向量的坐标值可以表示为
[0128]
因此，计算第一投影向量和第二投影向量之间的向量积可以简化为计算基坐标系目标轴上的单位向量与第二投影向量之间的向量积：
[0129][0130]
其中，为向量积。
[0131]
s706、根据所述向量积识别所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置。
[0132]
在本技术实施例中，根据上述向量积可以识别第一耳机和第二耳机的佩戴位置。
[0133]
在本技术实施例中，在计算得到上述向量积后，可以计算该向量积与重力加速度对应的向量之间的数量积：然后，根据该数量积确定第一耳机和第二耳机的佩戴位置。
[0134]
具体地，若上述数量积大于零，则可以判定第一耳机被佩戴在左耳上，第二耳机被佩戴在右耳上；若上述数量积小于零，则可以判定第一耳机被佩戴在右耳上，第二耳机被佩戴在左耳上。
[0135]
当识别出第一耳机和第二耳机的佩戴位置后，耳机可以将对应的左右声道中的语音信息分发至对应相应位置的耳机。例如，将左声道的语音信息分发至佩戴在左耳上的耳机，将右声道的语音信息分发至佩戴在右耳上的耳机。这样，用户在使用耳机时，便能够获得较好的立体声效果。
[0136]
按照本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法，用户在大多数的坐、立、行等场景下均可以正确地检测耳机的左右侧。针对实际场景中存在的一些极个别场景可能无法检测的问题，例如用户平躺着佩戴耳机或者倒立时佩戴耳机，这时会存在方向无法识别或识别错误的问题，本技术实施例可以采用如下方式进行规避：
[0137]
1、可以结合佩戴检测功能，让当用户在直立状态下佩戴耳机，且耳机自动识别左右耳之后，在取下耳机之前，都锁定耳机的左右状态。示例性的，可以检测第一耳机和第二耳机是否被从用户耳道中取出；若第一耳机和/或第二耳机未被从用户耳道中取出，则锁定已识别的第一耳机和第二耳机的佩戴位置的信息。这样，用户在平躺或者倒立等其他场景中仍然可以得到正确的左右耳声道。
[0138]
2、由于用户很难长时间地保持头部不运动，若用户在佩戴耳机后无法判断左右耳，可以等待用户头部运动到能够检测的区域时，再进行判断，然后再切换为正确的声道进行立体声播放。示例性的，用户佩戴耳机后，若耳机在一定时间内无法正确识别佩戴位置，耳机可以等待一段时间，待加速度传感器采集到新的数据后，根据新的传感器数据再次进行识别；或者，若耳机无法正确识别佩戴位置，则可以按照一定的时间间隔再次进行识别，直到确定出两只耳机的佩戴位置为止。
[0139]
3、当用户处于倒立状态时，重力加速度的方向与用户实际的方向相反。按照上述方式识别得到的结果与用户在直立状态下的结果相反。因此，当用户处于倒立状态时，若上述数量积大于零，则可以判定第一耳机被佩戴在右耳上，第二耳机被佩戴在左耳上；若数量积小于零，则可以判定第一耳机被佩戴在左耳上，第二耳机被佩戴在右耳上。即，根据数量积大于或小于零，用户在直立状态下的识别结果与倒立状态下的识别结果相反。
[0140]
在本技术实施例的一种可能的实现方式中，倒立状态可以结合其他终端设备来确定。例如，与耳机通信的手机。可以通过开锁屏以及屏幕中成像的正立判断用户是否处于倒立状态。当手机检测到用户处于倒立状态时，手机可以将检测结果发送给耳机。这里要求的锁屏是为了保证在横屏状态下，屏幕中的成像不随手机上下翻转变化而调整。
[0141]
4、按照本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法对于单耳佩戴的情况，无法进行左右耳判断。但是，由于单耳佩带本身无法获得立体声体验，因此该情况并不影响用户对耳机的实际使用。
[0142]
下面，结合几个具体的场景，对本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法进行介绍。
[0143]
需要说明的是，以下介绍的几个场景中，均以用户头部鼻子朝向(用户视线方向)为x轴正方向，头顶方向为z轴正方向建立空间坐标系(头部坐标系)。
[0144]
场景一：用户处于直立姿态
[0145]
如图10所示，示出了用户处于直立姿态下左右侧耳机的识别过程示意图。在图10中的(a)中，用户在直立姿态下佩戴有耳机e11和e12，上述耳机e11和e12中分别布置有加速度传感器。图10中的(b)对应示出了e11和e12中的两个加速度传感器对应的坐标系，其中，
坐标系c11为耳机e11中的加速度传感器对应的坐标系，坐标系c12为耳机e12中的加速度传感器对应的坐标系，1000为模拟的地球。
[0146]
在直立姿态下，根据本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法，将坐标系c11与坐标系c12统一至同一基坐标系下。如图10中的(c)所示，向量与向量构成参考平面。其中，向量为耳机e11中的加速度传感器的目标感应轴在基坐标系中的投影向量，向量为耳机e12中的加速度传感器的目标感应轴在基坐标系中的投影向量。
[0147]
计算用于区分左右侧耳机。其中，re＜0，表示对应的耳机e11被佩戴在右耳上，对应的耳机e12被佩戴在左耳上。
[0148]
场景二：用户处于倾斜姿态
[0149]
如图11所示，示出了用户处于倾斜姿态下左右侧耳机的识别过程示意图。根据用户头部的朝向，倾斜姿态通常包括上倾斜姿态、水平姿态和下倾斜姿态。参见图11中的(a)、(b)、(c)所示，分别示出了用户在上倾斜姿态、水平姿态和下倾斜姿态下佩戴耳机e21或e22的示意图，上述耳机e21和e22中分别布置有加速度传感器。
[0150]
以用户处于图11中的(b)所示的水平姿态(头部坐标系的x轴正方向朝上)为例。图11中的(d)对应示出了耳机e21和e22中的两个加速度传感器对应的坐标系，其中，坐标系c21为耳机e21中的加速度传感器对应的坐标系，坐标系c22为耳机e22中的加速度传感器对应的坐标系，1100为模拟的地球。
[0151]
在水平姿态下，根据本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法，将坐标系c21与坐标系c22统一至同一基坐标系下。如图11中的(e)所示，向量与向量构成参考平面。其中，向量为耳机e21中的加速度传感器的目标感应轴在基坐标系中的投影向量，向量为耳机e22中的加速度传感器的目标感应轴在基坐标系中的投影向量。
[0152]
计算用于区分左右侧耳机。
[0153]
在根据实际结果与理论分析，当头部倾斜时，参考平面与重力方向的关系与耳机佩戴方式和头倾斜角度强相关，不同的组合下左右耳识别情况存在不同。因此，在倾斜姿态下存在识别风险。用户可首先调整至直立姿态，经识别后由耳机锁定识别结果，直到用户取出耳机。
[0154]
场景三：用户处于倒立姿态
[0155]
如图12所示，示出了用户处于倒立姿态下左右侧耳机的识别过程示意图。在图12中的(a)中，用户在倒立姿态下佩戴有耳机e31和e32，上述耳机e31和e32中分别布置有加速度传感器。图12中的(b)对应示出了耳机e31和e32中的两个加速度传感器对应的坐标系，其中，坐标系c31为耳机e31中的加速度传感器对应的坐标系，坐标系c32为耳机e32中的加速度传感器对应的坐标系，1200为模拟的地球。
[0156]
在倒立姿态下，根据本技术实施例提供的左右侧耳机的识别方法，将坐标系c31与坐标系c32统一至同一基坐标系下。如图12中的(c)所示，向量与向量构成参考平面。其中，向量为耳机e31中的加速度传感器的目标感应轴在基坐标系中的投影向量，向量
为耳机e32中的加速度传感器的目标感应轴在基坐标系中的投影向量。
[0157]
计算用于区分左右侧耳机。根据上述场景的分析，当用户倒立时，左右侧耳机的识别结果与直立姿态时的识别结果相反。即，re＞0，表示对应的耳机e31被佩戴在右耳上，对应的耳机e32被佩戴在左耳上。
[0158]
本技术实施例可以根据上述方法示例对耳机进行功能模块的划分，例如，可以对应每一个功能划分每一个功能模块，也可以将一个或多个的功能集成在一个功能模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本技术实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。下面以对应每一个功能划分每一个功能模块为例进行说明。
[0159]
对应于上述各个实施例，参照图13，示出了本技术实施例提供的一种左右侧耳机的识别装置的结构框图，该装置可以应用于前述各个实施例中的耳机中，该耳机包括第一耳机和第二耳机。其中，第一耳机具有第一加速度传感器，第一加速度传感器的第一目标感应轴与第一耳机的中心轴平行；第二耳机具有第二加速度传感器，第二加速度传感器的第二目标感应轴与第二耳机的中心轴平行，该装置具体可以包括如下模块：传感器数据获取模块1301、坐标系转换模块1302、投影向量确定模块1303、向量积计算模块1304和佩戴位置识别模块1305，其中：
[0160]
所述传感器数据获取模块，用于获取所述第一加速度传感器采集的第一传感器数据，以及所述第二加速度传感器采集的第二传感器数据；
[0161]
所述坐标系转换模块，用于根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中；
[0162]
所述投影向量确定模块，用于确定所述第一目标感应轴在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二目标感应轴在所述基坐标系中的第二投影向量；
[0163]
所述向量积计算模块，用于计算所述第一投影向量和所述第二投影向量之间的向量积；
[0164]
所述佩戴位置识别模块，用于根据所述向量积识别所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置。
[0165]
在本技术实施例中，所述第一传感器数据包括由所述第一加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第一数据，所述第二传感器数据包括由所述第二加速度传感器在用户头部处于多个不同姿态时分别采集到的多组第二数据；其中，当所述用户头部处于任一姿态时，所述第一加速度传感器采集到的第一数据与所述第二加速度传感器采集到的第二数据具有对应关系。
[0166]
在本技术实施例中，所述坐标系转换模块具体用于：根据所述第一传感器数据和所述第二传感器数据，计算旋转矩阵；基于所述旋转矩阵，将所述第一加速度传感器对应的第一坐标系和所述第二加速度传感器对应的第二坐标系统一至基坐标系中。
[0167]
在本技术实施例中，所述投影向量确定模块具体用于：根据所述第一传感器数据，确定所述第一目标感应轴在第一坐标系中的第一向量，以及根据所述第二传感器数据，确定所述第二目标感应轴在第二坐标系中的第二向量；基于所述旋转矩阵，计算所述第一向
量在所述基坐标系中的第一投影向量，以及所述第二向量在所述基坐标系中的第二投影向量。
[0168]
在本技术实施例中，所述基坐标系可以为所述第一坐标系，所述向量积计算模块具体用于：计算所述基坐标系目标轴上的单位向量与所述第二投影向量之间的向量积。
[0169]
在本技术实施例中，所述佩戴位置识别模块具体用于：计算所述向量积与重力加速度对应的向量之间的数量积；若所述数量积大于零，则判定所述第一耳机被佩戴在左耳上，所述第二耳机被佩戴在右耳上；若所述数量积小于零，则判定所述第一耳机被佩戴在右耳上，所述第二耳机被佩戴在左耳上。
[0170]
在本技术实施例中，所述佩戴位置识别模块还用于：当用户处于倒立状态时，若所述数量积大于零，则判定所述第一耳机被佩戴在右耳上，所述第二耳机被佩戴在左耳上；若所述数量积小于零，则判定所述第一耳机被佩戴在左耳上，所述第二耳机被佩戴在右耳上。
[0171]
在本技术实施例中，所述装置还包括检测模块和锁定模块，其中：
[0172]
所述检测模块，用于检测所述第一耳机和所述第二耳机是否被从用户耳道中取出；
[0173]
所述锁定模块，用于若所述第一耳机和/或所述第二耳机未被从所述用户耳道中取出，锁定已识别的所述第一耳机和所述第二耳机的佩戴位置的信息。
[0174]
需要说明的是，上述方法实施例涉及的各步骤的所有相关内容均可以援引到对应功能模块的功能描述，在此不再赘述。
[0175]
本技术实施例还提供一种耳机，该耳机可以是前述各个实施例中的耳机，该耳机包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，当处理器执行计算机程序时，实现上述各个实施例中的左右侧耳机的识别方法。
[0176]
本技术实施例还提供一种计算机存储介质，该计算机存储介质中存储有计算机指令，当该计算机指令在耳机上运行时，使得耳机执行上述相关方法步骤实现上述各个实施例中的左右侧耳机的识别方法。
[0177]
本技术实施例还提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在耳机上运行时，使得耳机执行上述相关步骤，以实现上述各个实施例中的左右侧耳机的识别方法。
[0178]
本技术实施例还提供一种芯片，该芯片包括，该处理器可以为通用处理器，也可以为专用处理器。其中，处理器用于支持耳机执行上述相关步骤，以实现上述各个实施例中的左右侧耳机的识别方法。
[0179]
可选的，该芯片还包括收发器，收发器用于接受处理器的控制，用于支持耳机执行上述相关步骤，以实现上述各个实施例中的左右侧耳机的识别方法。
[0180]
可选的，该芯片还可以包括存储介质。
[0181]
需要说明的是，该芯片可以使用下述电路或者器件来实现：一个或多个现场可编程门阵列(field programmable gate array，fpga)、可编程逻辑器件(programmable logic device，pld)、控制器、状态机、门逻辑、分立硬件部件、任何其他适合的电路、或者能够执行本技术通篇所描述的各种功能的电路的任意组合。
[0182]
最后应说明的是：以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何在本技术揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。