本實(shí)用新型涉及音樂(lè)播放器技術(shù)領(lǐng)域,更具體地,本實(shí)用新型涉及一種具有運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能的音樂(lè)播放器。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的音樂(lè)播放器通常僅具有音樂(lè)播放功能,如果用戶(hù)希望在聽(tīng)音樂(lè)的同時(shí)監(jiān)測(cè)自身運(yùn)動(dòng)狀況,則需要額外佩戴專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置,這不僅會(huì)導(dǎo)致浪費(fèi),還會(huì)增加用戶(hù)的使用負(fù)擔(dān),因此,非常有必要提供一種具有運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能的音樂(lè)播放器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)目的是提供一種音樂(lè)播放器的新的技術(shù)方案,以提供運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。
根據(jù)本實(shí)用新型的第一方面,提供了一種音樂(lè)播放器,其包括處理器、揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、音頻解碼芯片、音頻編碼芯片、存儲(chǔ)器、及用于采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的三軸加速度傳感器,所述處理器經(jīng)由所述音頻解碼芯片與所述揚(yáng)聲器連接,所述麥克風(fēng)經(jīng)由所述音頻編碼芯片與所述處理器連接,所述存儲(chǔ)器和所述三軸加速度傳感器均與所述處理器連接。
可選的是,所述音樂(lè)播放器還包括無(wú)線通信模塊,所述無(wú)線通信模塊與所述處理器連接。
可選的是,所述音樂(lè)播放器還包括顯示器,所述顯示器與所述處理器連接。
可選的是,所述音頻編碼芯片和所述音頻解碼芯片為同一DSP芯片。
可選的是,所述處理器、存儲(chǔ)器和所述三軸加速度傳感器裝配在同一塊電路板上。
可選的是,所述音樂(lè)播放器還包括用于開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能的開(kāi)關(guān)電路,所述開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸出至所述處理器。
可選的是,所述存儲(chǔ)器包括閃存。
可選的是,所述三軸加速度傳感器包括用于通過(guò)電容值的變化反映變速運(yùn)動(dòng)的機(jī)械性MEMS傳感器、及用于將所述電容值的變化轉(zhuǎn)換為電壓輸出的接口芯片;所述機(jī)械性MEMS傳感器與所述接口芯片封裝在一起形成所述三軸加速度傳感器。
可選的是,所述音樂(lè)播放器還包括電池、電源管理芯片和USB接口,所述電源管理芯片具有電源輸出電路和充電電路;所述電池經(jīng)由所述電源輸出電路為所述音樂(lè)播放器的用電器件供電,所述USB接口經(jīng)由所述充電電路與所述電池連接,所述電源管理芯片和所述USB接口分別與所述處理器連接。
本實(shí)用新型的一個(gè)有益效果在于,本實(shí)用新型的音樂(lè)播放器設(shè)置用以采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的三軸加速度傳感器,以供處理器根據(jù)該運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)狀況,因此,通過(guò)本實(shí)用新型的音樂(lè)播放器,用戶(hù)可以在聽(tīng)音樂(lè)的同時(shí)或者單獨(dú)進(jìn)行自身運(yùn)動(dòng)狀況的監(jiān)測(cè),而無(wú)需額外配置專(zhuān)用的運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置,這不僅方便用戶(hù)使用,還能夠降低用戶(hù)的使用成本。
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述,本實(shí)用新型的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
附圖說(shuō)明
被結(jié)合在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例,并且連同其說(shuō)明一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。
圖1為根據(jù)本實(shí)用新型音樂(lè)播放器的一種實(shí)施例的方框原理圖;
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型音樂(lè)播放器的一種實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為根據(jù)本實(shí)用新型音樂(lè)播放器的一種實(shí)施例的剖視示意圖;
圖4為人體運(yùn)動(dòng)模型示意圖。
附圖標(biāo)記說(shuō)明:
110-處理器; 120-無(wú)線通信模塊;
130-三軸加速度傳感器; 140-顯示器;
151-音頻解碼芯片; 160-揚(yáng)聲器;
170-存儲(chǔ)器; 180-麥克風(fēng);
152-音頻編碼芯片; 310-電路板;
220-耳機(jī)接口; 210-USB接口。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本實(shí)用新型的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說(shuō)明,否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本實(shí)用新型的范圍。
以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的,決不作為對(duì)本實(shí)用新型及其應(yīng)用或使用的任何限制。
對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論,但在適當(dāng)情況下,所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為說(shuō)明書(shū)的一部分。
在這里示出和討論的所有例子中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制。因此,示例性實(shí)施例的其它例子可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng),因此,一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型音樂(lè)播放器的一種實(shí)施例的方框原理圖。
根據(jù)圖1所示,該音樂(lè)播放器包括處理器110、揚(yáng)聲器160、麥克風(fēng)180、音頻解碼芯片151、音頻編碼芯片152、存儲(chǔ)器170和三軸加速度傳感器130。
處理器110通過(guò)音頻解碼芯片151與揚(yáng)聲器160連接,其中,音頻解碼芯片151用于接收處理器110輸出的音頻數(shù)據(jù),并對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼得到音頻信號(hào),再將音頻信號(hào)提供至揚(yáng)聲器160,以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器160發(fā)聲。
麥克風(fēng)180通過(guò)音頻編碼芯片152與處理器110連接,其中,音頻編碼芯片152用于接收麥克風(fēng)180采集到的語(yǔ)音信號(hào),并對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行編碼,再將編碼后的語(yǔ)音信號(hào)輸出至處理器110,以供處理器110進(jìn)行語(yǔ)音識(shí)別。
在該實(shí)施例中,上述音頻解碼芯片151和音頻編碼芯片152可以是同一芯片。該芯片例如是音頻編解碼芯片。該芯片也可以是DSP芯片150,以通過(guò)DSP芯片150實(shí)現(xiàn)音頻編解碼操作。
存儲(chǔ)器170與處理器110連接。該存儲(chǔ)器170可以包括閃存和雙倍速率同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DDR)中的至少一種。
在該實(shí)施例中,音樂(lè)播放器還可以包括顯示器140,顯示器140與處理器110連接,以進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀況信息或者其他內(nèi)容的顯示。
該顯示器140可以包括觸摸屏。
在該實(shí)施例中,音樂(lè)播放器還可以包括無(wú)線通信模塊120,該無(wú)線通信模塊120與處理器連接,以使音樂(lè)播放器可以通過(guò)無(wú)線通信模塊120與例如是手機(jī)等的移動(dòng)終端建立無(wú)線連接。
該無(wú)線通信模塊120可以包括WIFI通信模塊和/或藍(lán)牙通信模塊。
三軸加速度傳感器130例如通過(guò)SPI總線與處理器110連接,以將采集到的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸至處理器110。
三軸加速度傳感器130可以包括單純的機(jī)械性MEMS傳感器和ASIC(Application Specific Integrated Circuit)接口芯片,二者封裝在一起形成三軸加速度傳感器130,封裝形式可以采用堆疊(Stacked)或者并排(Side-by-Side)。機(jī)械性MEMS傳感器內(nèi)部具有大量移動(dòng)的電子,主要用于測(cè)量X、Y、Z軸的區(qū)域,ASIC接口芯片將電容值的變化轉(zhuǎn)化為電壓輸出。當(dāng)運(yùn)動(dòng)物體出現(xiàn)變速運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生加速度時(shí),其內(nèi)部電極位置發(fā)生變化,就會(huì)反映到電容值的變化,該電容值的變化就會(huì)傳送給ASIC接口芯片,并由其輸出電壓值。
由于人體運(yùn)動(dòng)主要包含三個(gè)分量,分別是前后運(yùn)動(dòng)、豎向(上下)運(yùn)動(dòng)和側(cè)向(左右)運(yùn)動(dòng),因此,三軸加速度傳感器130的X、Y、Z軸恰好對(duì)應(yīng)此三個(gè)分量方向,所以,利用三軸加速度傳感器130能夠感應(yīng)出人體在三個(gè)分量方向上的振動(dòng)。具體地,在人體行走中,手臂和腿部的擺動(dòng)可以看作是與鐘擺相似的運(yùn)動(dòng),是一種正負(fù)加速度變化的過(guò)程,人走一步,腿出現(xiàn)蹬地、擺動(dòng)、觸地的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,而手臂出現(xiàn)最高點(diǎn)、最低點(diǎn)、最高點(diǎn)的擺動(dòng)過(guò)程,在這個(gè)變化過(guò)程中,速度和加速度都將隨時(shí)間變化,參見(jiàn)圖4,人行走一個(gè)步伐時(shí),手臂的擺動(dòng)就是從圖中最高點(diǎn)A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)C,再?gòu)淖畹忘c(diǎn)C運(yùn)動(dòng)至另一側(cè)的最高點(diǎn)E點(diǎn)的一個(gè)過(guò)程,切向加速度先減小后增大,法向加速度先增大后減小。
因此,利用三軸加速度傳感器130進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀況監(jiān)測(cè)的原理可以包括:
(1)步數(shù)監(jiān)測(cè):根據(jù)上述人體運(yùn)動(dòng)模型可以看出,人體運(yùn)動(dòng)的加速度呈周期性正弦變化,處理器110通過(guò)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的峰值,然后根據(jù)運(yùn)動(dòng)特征判斷有效步伐,并通過(guò)計(jì)數(shù)波峰和波谷的次數(shù)得到行走步數(shù),例如,根據(jù)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù),監(jiān)測(cè)到加速度在設(shè)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生了兩次符合標(biāo)準(zhǔn)的變換,即可計(jì)數(shù)一次進(jìn)行行走步數(shù)的累加。
(2)計(jì)算里程:處理器110根據(jù)身高等數(shù)據(jù)信息估算每步的距離,再乘以統(tǒng)計(jì)的行走步數(shù)得到里程距離。
(3)消耗卡路里:處理器110根據(jù)身高、體重、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、及里程距離計(jì)算出消耗的能量。
本實(shí)用新型音樂(lè)播放器可以設(shè)置單一的三軸加速度傳感器,也可以設(shè)置六軸陀螺儀傳感器或者九軸陀螺儀傳感器等復(fù)合型傳感器來(lái)提供三軸加速度傳感器。其中,六軸陀螺儀傳感器是將三軸加速度傳感器與三軸陀螺儀合在一起的結(jié)構(gòu);九軸陀螺儀傳感器由三軸陀螺儀、三軸加速度傳感器和三軸磁力計(jì)組成。
處理器110可將計(jì)算得到的運(yùn)動(dòng)狀況信息存儲(chǔ)在與其連接的存儲(chǔ)器170中。處理器110可以根據(jù)輸入的讀取指令從存儲(chǔ)器170中讀取運(yùn)動(dòng)狀況信息輸出。
該讀取指令可以是用戶(hù)通過(guò)麥克風(fēng)180輸入的語(yǔ)音指令,該語(yǔ)音指令例如是“我今天的運(yùn)動(dòng)量是多少?”。
該讀取指令也可以是用戶(hù)通過(guò)按鍵電路或者觸摸屏輸入。
該讀取指令還可以是用于通過(guò)安裝在移動(dòng)終端上的應(yīng)用觸發(fā)的指令,該指令通過(guò)無(wú)線通信模塊120發(fā)送至處理器110。
處理器110根據(jù)接收到的讀取指令,從存儲(chǔ)器170中讀取運(yùn)動(dòng)狀況信息,并可以通過(guò)揚(yáng)聲器160進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀況信息的播報(bào),播報(bào)內(nèi)容例如是“步數(shù)11200、里程5600米、消耗卡路里1500”。這樣,用戶(hù)無(wú)需注視屏幕便可獲知運(yùn)動(dòng)狀況信息。
處理器110根據(jù)接收到的讀取指令,從存儲(chǔ)器170中讀取運(yùn)動(dòng)狀況信息,并可以通過(guò)顯示器140顯示運(yùn)動(dòng)狀況信息。
處理器110根據(jù)接收到的讀取指令,從存儲(chǔ)器170中讀取運(yùn)動(dòng)狀況信息,并可以通過(guò)無(wú)線通信模塊120將讀取到的運(yùn)動(dòng)狀況信息發(fā)送至移動(dòng)終端,以供安裝在移動(dòng)終端上的應(yīng)用進(jìn)行顯示更新。
該音樂(lè)播放器還可以進(jìn)一步包括電池(圖中未示出)、USB接口210(參見(jiàn)圖2)和電源管理芯片(圖中未示出),該電源管理芯片具有電源輸出電路和充電電路。電池經(jīng)由電源輸出電路為音樂(lè)播放器的用電器件供電,USB接口210經(jīng)由充電電路與電池連接,以通過(guò)USB接口210為電池充電。電源管理芯片和USB接口210分別與處理器110連接。
該電源管理芯片的工作方式可以為:
電源管理芯片在檢測(cè)到USB接口210的VBUS引腳上電后,與插入U(xiǎn)SB接口210的外部設(shè)備進(jìn)行充電協(xié)議的交互,交互之后,如果判斷插入外部設(shè)備是充電器,則打開(kāi)充電電路,使充電器為電池充電;如果判斷插入的外部設(shè)備為PC機(jī)(USB host),則通過(guò)與處理器110之間的通信通道通知處理器,以使處理器與外部設(shè)備建立USB連接。
該音樂(lè)播放器還可以包括用于開(kāi)關(guān)運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能的開(kāi)關(guān)電路,該開(kāi)關(guān)電路產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)輸出至處理器110。
該開(kāi)關(guān)電路可以包括開(kāi)關(guān)按鍵和與開(kāi)關(guān)按鍵串聯(lián)的上拉電阻,以在開(kāi)關(guān)按鍵閉合時(shí)輸出低電平的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至處理器110,并在開(kāi)關(guān)按鍵打開(kāi)時(shí)輸出高電平的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)至處理器110。在此,例如可以設(shè)定低電平的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)開(kāi)啟運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能,高電平的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)閉運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能,這樣,便可通過(guò)控制開(kāi)關(guān)按鍵的打開(kāi)與閉合來(lái)啟動(dòng)或者關(guān)閉運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)功能。
圖2為根據(jù)本實(shí)用新型音樂(lè)播放器的一種實(shí)施例的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為根據(jù)本實(shí)用新型音樂(lè)播放器的一種實(shí)施例的剖視示意圖。
根據(jù)圖2所示,該音樂(lè)播放器包括外殼、安裝在外殼上的顯示器140、USB接口210、耳機(jī)接口220、各種按鍵等。
上述處理器110、揚(yáng)聲器160、麥克風(fēng)180、音頻解碼芯片151、音頻編碼芯片152、存儲(chǔ)器170和三軸加速度傳感器130設(shè)置在外殼的內(nèi)部,其中,外殼上設(shè)置有對(duì)應(yīng)麥克風(fēng)180的語(yǔ)音接收孔及對(duì)應(yīng)揚(yáng)聲器160的語(yǔ)音輸出孔。
處理器110、存儲(chǔ)器170和三軸加速度傳感器130可以裝配在同一電路板310上。上述音頻解碼芯片151和音頻編碼芯片152也可以裝配在該電路板310上。
本實(shí)用新型的音樂(lè)播放器可以是高保真(Hi-Fi)音樂(lè)播放器。
本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述,各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分相互參見(jiàn)即可,每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處,而且各個(gè)實(shí)施例可以根據(jù)需要單獨(dú)使用或者相互結(jié)合使用。
雖然已經(jīng)通過(guò)例子對(duì)本實(shí)用新型的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,以上例子僅是為了進(jìn)行說(shuō)明,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解,可在不脫離本實(shí)用新型的范圍和精神的情況下,對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。