本發(fā)明涉及音頻設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著便攜終端設(shè)備的日益普及，智能化越來(lái)越受到終端用戶的青睞。而耳機(jī)接口在長(zhǎng)期的技術(shù)發(fā)展中一直維持相對(duì)保守的功能業(yè)務(wù)——音頻、語(yǔ)音和FM的接收與播放，智能化程度不高。

現(xiàn)有的耳機(jī)裝置一般包括發(fā)聲單元、連接線、耳機(jī)插頭和設(shè)置在終端上的耳機(jī)座，所述發(fā)聲單元通過(guò)連接線與耳機(jī)插頭連接，在使用時(shí)耳機(jī)插頭插入耳機(jī)座。

其中現(xiàn)有的耳機(jī)插頭為圓形全對(duì)稱結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括外環(huán)端1、中環(huán)端3和芯端2，外環(huán)端1對(duì)應(yīng)耳機(jī)電勢(shì)參考地，芯端2對(duì)應(yīng)左聲道，中環(huán)端3對(duì)應(yīng)右聲道。

發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明時(shí)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的耳機(jī)裝置不具備識(shí)別旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度的能力，因而缺少了一種通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行終端智能化控制的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置及控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)的耳機(jī)裝置不能通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行終端智能化控制的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置，所述耳機(jī)裝置包括耳機(jī)插頭、耳機(jī)座、耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置和控制裝置；

所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置與所述耳機(jī)座連接，用于當(dāng)所述耳機(jī)插頭插入所述 耳機(jī)座并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，采集所述耳機(jī)插頭相對(duì)于所述耳機(jī)座的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；

所述控制裝置與所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置連接，用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)對(duì)使用所述耳機(jī)裝置的終端進(jìn)行控制。

進(jìn)一步，所述耳機(jī)座具有磁場(chǎng)腔體，所述耳機(jī)插頭具有多邊形導(dǎo)體；當(dāng)所述耳機(jī)插頭插入所述耳機(jī)座并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述多邊形導(dǎo)體切割所述磁場(chǎng)腔體內(nèi)的磁力線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。

進(jìn)一步，所述耳機(jī)插頭包括外環(huán)端、中環(huán)端和芯端，所述外環(huán)端為具有軸對(duì)稱特性的多邊形結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步，所述外環(huán)端設(shè)置有用于檢測(cè)磁場(chǎng)的磁化薄膜。

進(jìn)一步，所述磁場(chǎng)腔體包括電流繞線和電磁導(dǎo)體；所述電流繞線用于傳輸系統(tǒng)饋入的電流；所述電磁導(dǎo)體在所述電流繞線有電流存在的條件下，將電流轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)。

進(jìn)一步，所述磁場(chǎng)腔體還包括磁屏蔽腔體，所述磁屏蔽腔體用于阻止磁場(chǎng)泄露。

進(jìn)一步，所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置包括數(shù)據(jù)采集單元和信號(hào)處理單元；

所述數(shù)據(jù)采集單元用于在所述耳機(jī)裝置的初始化和所述耳機(jī)插頭旋轉(zhuǎn)過(guò)程中中產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；

所述信號(hào)處理單元用于根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，判斷所述耳機(jī)插頭旋轉(zhuǎn)的方向和角度。

進(jìn)一步，所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置還包括耳機(jī)識(shí)別觸發(fā)單元，所述耳機(jī)識(shí)別觸發(fā)單元通過(guò)向所述磁場(chǎng)腔體供電，在所述耳機(jī)座內(nèi)建立磁場(chǎng)。

進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集單元包括分壓放大電路、鑒幅鑒相器和ADC采樣電路，所述鑒幅鑒相器分別與所述分壓放大電路和ADC采樣電路連接；所述分壓放大電路用于檢測(cè)耳機(jī)初次接入和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的電壓弱信號(hào)，并對(duì)所述電壓弱信號(hào)進(jìn)行放大，得到無(wú)失真的放大信號(hào)；所述鑒幅鑒相器用于對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行鑒幅和鑒相，得到幅相信息；所述ADC采樣電路用于對(duì)所述鑒 幅鑒相器輸出的幅相信息進(jìn)行數(shù)字化采樣。

進(jìn)一步，所述對(duì)終端進(jìn)行控制包括調(diào)節(jié)音頻音量。

本發(fā)明還提供一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)控制方法，所述方法包括以下步驟：

當(dāng)耳機(jī)插頭插入耳機(jī)座并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，采集所述耳機(jī)插頭相對(duì)于所述耳機(jī)座的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)對(duì)使用所述耳機(jī)裝置的終端進(jìn)行控制。

本發(fā)明有益效果如下：

本發(fā)明通過(guò)識(shí)別耳機(jī)旋轉(zhuǎn)操作，對(duì)使用該耳機(jī)裝置的終端進(jìn)行控制，增強(qiáng)了終端可操作性和靈活性，拓展了終端智能化應(yīng)用業(yè)務(wù)。

附圖說(shuō)明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的耳機(jī)插頭的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例的一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)插頭的主視圖；

圖3b是本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)插頭的后視圖；

圖3c是本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)插頭的第一側(cè)視圖；

圖3d是本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)插頭的第二側(cè)視圖；

圖3e是本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)插頭的第一剖視圖；

圖3f是本發(fā)明實(shí)施例的耳機(jī)插頭的第二剖視圖；

圖4a是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)座的主視圖；

圖4b是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)座的仰視圖；

圖4c是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)座的側(cè)視圖；

圖4d是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)座俯視圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)座周邊電子電路圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例的一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置的電路邏輯示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)旋轉(zhuǎn)方向示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例的一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置的使用流程圖。

具體實(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的耳機(jī)裝置不能通過(guò)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行終端智能化控制的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置及控制方法，以下結(jié)合附圖以及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。

本發(fā)明實(shí)施例的一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置如圖2所示，包括耳機(jī)插頭、耳機(jī)座、耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置和控制裝置，所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置分別與所述耳機(jī)座和所述控制裝置連接，在使用時(shí)所述耳機(jī)插頭插入所述耳機(jī)座。

以3.5mm三段式耳機(jī)為例，本實(shí)施例的耳機(jī)插頭的結(jié)構(gòu)如圖3a～圖3f所示，包括外環(huán)端(對(duì)應(yīng)耳機(jī)電勢(shì)參考地)、中環(huán)端(對(duì)應(yīng)右聲道)和芯端(對(duì)應(yīng)左聲道)，其中外環(huán)端為具有軸對(duì)稱特性的多邊形結(jié)構(gòu)，即所述耳機(jī)插頭具有多邊形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，所述外環(huán)端設(shè)置有用于檢測(cè)磁場(chǎng)的磁化薄膜。出于保證耳機(jī)的兼容性使用的考慮，本實(shí)施例中，耳機(jī)制造標(biāo)準(zhǔn)中地導(dǎo)體以上部分保持不變，僅調(diào)整作為耳機(jī)電勢(shì)參考地的造型結(jié)構(gòu)——將傳統(tǒng)的圓形結(jié)構(gòu)，改為具有軸對(duì)稱特性的多邊形結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例為四方形結(jié)構(gòu)，其他結(jié)構(gòu)形式也可包含在內(nèi)，且薄膜結(jié)構(gòu)不局限于本實(shí)施例圖中所示的對(duì)角線的形式，其他對(duì)稱結(jié)構(gòu)也可包含在內(nèi)。

本實(shí)施例的耳機(jī)座的結(jié)構(gòu)如圖4a～圖4d所示，本實(shí)施例的耳機(jī)座具有磁場(chǎng)腔體，當(dāng)所述耳機(jī)插頭插入所述耳機(jī)座并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述多邊形導(dǎo)體切割所述磁場(chǎng)腔體內(nèi)的磁力線，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。出于保證耳機(jī)座的兼容性使用的考慮，本實(shí)施例中，耳機(jī)座制造標(biāo)準(zhǔn)中主體部分保持不變，僅增加耳機(jī)座磁場(chǎng)腔體(黑色實(shí)體部分)。所述磁場(chǎng)腔體包括電流繞線、電磁導(dǎo)體和磁屏蔽腔體；所述電流繞線用于傳輸系統(tǒng)饋入的電流；所述電磁導(dǎo)體在所述電流繞線有電流存在的條件下，將電流轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)；所述磁屏蔽腔體用于阻止磁場(chǎng)泄露，起到保護(hù)系 統(tǒng)減小干擾的作用。本實(shí)施例中的耳機(jī)座不局限于圖中的方形電-磁轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，其他形狀的結(jié)構(gòu)形式也可包含在內(nèi)，且數(shù)量也可為1。

本實(shí)施例的一種耳機(jī)座周邊電子電路如圖5所示，本實(shí)施例中，除磁場(chǎng)腔體外，用于連接耳機(jī)裝置和終端硬件系統(tǒng)的參考地(即系統(tǒng)地)，還要作為耳機(jī)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的檢測(cè)路徑，通過(guò)電壓測(cè)量電路(高阻態(tài))識(shí)別弱信號(hào)。

本實(shí)施例的耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置用于當(dāng)所述耳機(jī)插頭插入所述耳機(jī)座并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，采集所述耳機(jī)插頭相對(duì)于所述耳機(jī)座的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。參照?qǐng)D2，所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置包括耳機(jī)識(shí)別觸發(fā)單元、數(shù)據(jù)采集單元和信號(hào)處理單元；所述耳機(jī)識(shí)別觸發(fā)單元通過(guò)向所述磁場(chǎng)腔體供電，在所述耳機(jī)座內(nèi)建立磁場(chǎng)，為識(shí)別旋轉(zhuǎn)操作提供必要產(chǎn)生和判斷環(huán)境；所述數(shù)據(jù)采集單元用于在所述耳機(jī)裝置的初始化和所述耳機(jī)插頭旋轉(zhuǎn)過(guò)程中中產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；所述信號(hào)處理單元用于根據(jù)采集的數(shù)據(jù)，判斷所述耳機(jī)插頭旋轉(zhuǎn)的方向和角度，以作為所述控制裝置控制受控外設(shè)的依據(jù)。

本實(shí)施例的控制裝置與所述耳機(jī)旋轉(zhuǎn)識(shí)別裝置連接，用于根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)對(duì)使用所述耳機(jī)裝置的終端(受控外設(shè))進(jìn)行控制，所述對(duì)終端進(jìn)行控制包括調(diào)節(jié)音頻音量。

本發(fā)明實(shí)施例的一種旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置的電路邏輯如圖6所示，其中分壓放大電路、鑒幅鑒相器和ADC采樣電路即為圖2中所示的數(shù)據(jù)采集單元的結(jié)構(gòu)，所述鑒幅鑒相器分別與所述分壓放大電路和ADC采樣電路連接。

所述分壓放大電路用于檢測(cè)耳機(jī)初次接入和旋轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的電壓弱信號(hào)，并對(duì)所述電壓弱信號(hào)進(jìn)行放大，得到無(wú)失真的放大信號(hào)。

轉(zhuǎn)動(dòng)電壓的檢測(cè)可通過(guò)平面二維結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單舉例，根據(jù)時(shí)變電磁場(chǎng)定律：

1)當(dāng)耳機(jī)插入后，磁場(chǎng)(磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)B＝B₀sin(ω_bt))建立時(shí)，產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)E_in＝-wB₀hω_bcos(ω_bt)cosα，可用于初始化耳機(jī)空間位置(t＝0)。其中w表示導(dǎo)體平面寬度，B₀表示恒定磁場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)，h表示導(dǎo)體平面長(zhǎng)度，ω_bt表示磁 場(chǎng)隨時(shí)間的變化量，α表示導(dǎo)體平面與其法向的夾角；

2)當(dāng)耳機(jī)以線圈的形式切割恒定磁場(chǎng)時(shí)，產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)E_in＝B₀hwω_rsin²(ω_bt)，可用于判斷線圈旋轉(zhuǎn)的角速度ω_r。

本發(fā)明實(shí)施例的一種耳機(jī)旋轉(zhuǎn)方向示意圖如圖7所示，參照?qǐng)D7對(duì)耳機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的識(shí)別方法進(jìn)行說(shuō)明，本實(shí)施例中，規(guī)定逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)角度為負(fù)值?？梢?jiàn)，耳機(jī)裝置旋向分別為順時(shí)針和逆時(shí)針時(shí)，磁通Φ的變化規(guī)律不同——當(dāng)磁化材料法向與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁通量最大；當(dāng)磁化材料法向與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，磁通量最小。耳機(jī)初始位置的判斷可根據(jù)上述初始化耳機(jī)空間位置的公式進(jìn)行獲取。

所述鑒幅鑒相器用于對(duì)所述放大信號(hào)進(jìn)行鑒幅和鑒相，得到幅相信息。

所述ADC采樣電路用于對(duì)所述鑒幅鑒相器輸出的幅相信息進(jìn)行數(shù)字化采樣。

DSP分析模塊即為圖2中所示的信號(hào)處理單元，用于對(duì)照導(dǎo)體切割磁場(chǎng)引起感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化的算法和函數(shù)圖表，將輸入的數(shù)字化信息進(jìn)行幅相分析，補(bǔ)償耳機(jī)初始位置，并據(jù)此判斷旋轉(zhuǎn)方向和角度。

系統(tǒng)控制單元即為圖2中所示的控制裝置，其主要控制過(guò)程包括：

1)首先檢測(cè)耳機(jī)裝置接入終端設(shè)備；

2)控制分壓放大電路完成上電；

3)控制電磁轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生穩(wěn)定磁場(chǎng)；

4)接收DSP分析模塊產(chǎn)生的角度信息(數(shù)字信號(hào))；

5)通過(guò)電信號(hào)控制受控單元完成特定的操作；

6)控制系統(tǒng)裝置的檢測(cè)周期；

7)識(shí)別耳機(jī)裝置拔出狀態(tài)，并控制電路裝置下電。

下面以利用手機(jī)的旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置進(jìn)行耳機(jī)音頻音量調(diào)節(jié)為例，對(duì)旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置的使用流程進(jìn)行說(shuō)明，其流程如圖8所示。用戶在使用前必須將手機(jī)開(kāi)機(jī)，后續(xù)的使用步驟為：首先，用戶在首次使用本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置時(shí)， 耳機(jī)插入耳機(jī)接口并被終端正確識(shí)別到；然后，用戶啟用耳機(jī)識(shí)別功能軟件，等待系統(tǒng)完成校準(zhǔn)；最后，用戶通過(guò)有線耳機(jī)正常接收音頻，期間可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)耳機(jī)(雙向)進(jìn)行耳機(jī)音量大小的調(diào)節(jié)。其具體過(guò)程如下：

硬件上，當(dāng)用戶插入耳機(jī)時(shí)，終端根據(jù)耳機(jī)座內(nèi)置彈片的電信號(hào)狀態(tài)首先檢測(cè)耳機(jī)是否存在，若正確識(shí)別耳機(jī)裝置，則系統(tǒng)輸出穩(wěn)定頻率的弱電流為耳機(jī)座外側(cè)的磁場(chǎng)腔體“充磁”，使之建立恒定磁場(chǎng)，并以此時(shí)耳機(jī)裝置的回饋電壓作為校準(zhǔn)的初始(參考)狀態(tài)。完成校準(zhǔn)后，有相應(yīng)的用戶提示。

當(dāng)用戶根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行耳機(jī)旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，由于耳機(jī)的方形導(dǎo)體部分不斷切割磁力線，因此在耳機(jī)裝置的導(dǎo)體表面會(huì)有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電壓)幅相的連續(xù)變化，變化過(guò)程被傳遞給數(shù)據(jù)檢測(cè)和處理電路，經(jīng)過(guò)幅相分離和采樣后轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)流，以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)記錄。

當(dāng)用戶旋轉(zhuǎn)操作結(jié)束后，耳機(jī)裝置上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)消失，裝置據(jù)判定用戶操作已完成，記錄并保留當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)(或被系統(tǒng)作為中斷處理)。

當(dāng)用戶拔出耳機(jī)后，終端正確檢測(cè)出耳機(jī)狀態(tài)，系統(tǒng)對(duì)整個(gè)裝置的控制做復(fù)位處理。

其中，本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)裝置可以應(yīng)用在以下場(chǎng)景：

1)用戶開(kāi)啟終端設(shè)備，通過(guò)有線耳機(jī)進(jìn)行音頻、視頻格式的多媒體文件播放；

2)用戶開(kāi)啟終端設(shè)備，通過(guò)有線耳機(jī)進(jìn)行電路域或分組域語(yǔ)音通話；

3)用戶開(kāi)啟終端設(shè)備，通過(guò)有線耳機(jī)進(jìn)行FM等無(wú)線業(yè)務(wù)的接聽(tīng)或發(fā)送。

本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)式耳機(jī)控制方法包括以下步驟：首先，當(dāng)耳機(jī)插頭插入耳機(jī)座并進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，采集所述耳機(jī)插頭相對(duì)于所述耳機(jī)座的旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)；然后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)對(duì)使用所述耳機(jī)裝置的終端進(jìn)行控制。

本發(fā)明通過(guò)識(shí)別耳機(jī)旋轉(zhuǎn)操作，對(duì)使用該耳機(jī)裝置的終端進(jìn)行控制，增強(qiáng)了終端可操作性和靈活性，拓展了終端智能化應(yīng)用業(yè)務(wù)。

盡管為示例目的，已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將 意識(shí)到各種改進(jìn)、增加和取代也是可能的，因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)不限于上述實(shí)施例。