头戴耳机离耳检测的制作方法
背景技术：
主动噪声消除(anc)是一种降低由通过头戴耳机收听音频的用户接收到的不期望噪声的量的方法。噪声降低典型地通过经由头戴耳机的扬声器播放抗噪声信号来实现。抗噪声信号是在缺乏anc时可能处于耳道中的不期望噪声信号的负值的近似值。于是，不期望噪声信号在与抗噪声信号组合时被抵消(neutralized)。
在一般的噪声消除处理中，一个或多个麦克风实时监测头戴耳机的耳罩中的环境噪声或残留噪声，然后，扬声器播放根据环境或残留噪声生成的抗噪声信号。例如，可以取决于诸如头戴耳机的物理形状和大小、扬声器和麦克风换能器的频率响应、扬声器换能器在各种频率下的等待时间、麦克风的灵敏度、以及扬声器和麦克风换能器的布置之类的因素，来不同地生成抗噪声信号。
在前馈anc中，麦克风感测环境噪声但是不明显感测由扬声器播放的音频。换句话说，前馈麦克风不对直接来自扬声器的信号进行监测。在反馈anc中，麦克风被放置在用于感测存在于耳道中的总音频信号的位置。因此，麦克风感测环境噪声以及由扬声器重放的音频二者之和。组合的前馈和反馈anc系统使用前馈麦克风和反馈麦克风二者。
典型的anc头戴耳机是需要电池或另一电源来进行操作的电动系统。利用电动头戴耳机常遇到的问题在于，如果用户在不关闭头戴耳机的情况下移除它们，则这些头戴耳机继续消耗电池。
虽然一些头戴耳机检测用户是否正佩戴头戴耳机，但是这些传统设计依赖于机械传感器(诸如，接触传感器或磁铁)来确定头戴耳机是否正被用户佩戴。那些传感器不会另外作为头戴耳机的一部分。相反，它们是附加组件，可能增加头戴耳机的成本或复杂性。
所公开的示例解决这些和其他问题。
技术实现要素：
附图说明
图1a示出了集成到头戴耳机中的离耳(off-ear)检测器的示例，该头戴耳机被描绘为耳上(on-ear)。
图1b示出了集成到头戴耳机中的离耳检测器的示例，该头戴耳机被描绘为离耳。
图2图示了用于离耳检测的示例网络。
图3图示了用于组合的窄带和宽带离耳检测的示例网络。
图4图示了用于窄带离耳检测的示例网络。
图5是示出用于窄带离耳检测(oed)信号处理的操作的方法的示例流程图。
图6图示了用于宽带离耳检测的示例网络。
图7图示了用于传递函数校准的示例网络。
图8是示例传递函数的图表。
图9图示了用于宽带oed度量确定的示例网络。
图10是图示了用于失真检测的方法的示例流程图。
图11是图示了oed的方法的示例流程图。
具体实施方式
在此公开的是采用头戴耳机anc组件来执行oed的设备、系统和/或方法。例如，可以采用窄带oed系统。在窄带oed系统中，将oed音调注入处于指定频率仓(bin)的音频信号中。在次声频的(sub-audible)频率处设置oed音调，所以最终用户意识不到该音调。归因于在低频率操作时扬声器的约束，音调在被播放到用户的耳朵中时存在，但是在移除头戴耳机时大部分消失。因此，当处于指定频率仓的反馈(fb)麦克风信号下降到阈值以下时，窄带处理可以确定头戴耳机已被移除。也可以将窄带处理确定为宽带oed系统的组件。在任一情况下，都可以采用前馈(ff)麦克风来捕获环境噪声。oed系统可以基于环境噪声来确定本底噪声，并且将oed音调调整为比本底噪声响亮。当音频信号包括音乐时，也可以采用宽带oed系统。宽带oed系统在频域中进行操作。宽带oed系统在多个频率仓上确定差异度量。通过从fb麦克风信号中去除在ff和fb麦克风之间耦合的环境噪声，来确定差异度量。然后，将fb麦克风信号与理想离耳值相比较，该理想离耳值基于音频信号和当头戴耳机离耳时描述音频信号的理想改变的传递函数。也可以根据理想耳上值对所得值进行归一化，该理想耳上值基于音频信号和当头戴耳机在耳上时描述音频信号的理想改变的传递函数。然后，对差异度量的频率仓进行加权，并且采用权重来生成置信度度量。然后，采用差异度量和置信度度量来确定何时耳机已被移除。可以在oed周期上对差异度量进行平均并且与阈值进行比较。还可以比较连续差异度量，其中值的快速改变指示状态改变(例如，从耳上到离耳，反之亦然)。还可以采用失真度量。失真度量支持允许oed系统在由系统中的非线性产生的能量与由期望信号产生的能量之间进行区分。还可以采用信号的相位来避免与和fb麦克风不相关的ff麦克风中的风噪有关的潜在本底噪声计算误差。
通常，在此公开的设备、系统和/或方法使用anc头戴耳机中的至少一个麦克风作为检测系统的一部分，以在声学上确定头戴耳机是否位于用户的耳朵上。检测系统典型地不包括单独的传感器(诸如机械传感器)，尽管在一些示例中也可以使用单独的传感器。如果检测系统确定头戴耳机未被佩戴，则可以采取步骤来降低功耗或实现其他便利特征，诸如发送信号以关闭anc特征、关闭部分头戴耳机、关闭整个头戴耳机、或者暂停或停止所连接的媒体播放器。如果相反检测系统确定头戴耳机正被佩戴，则这样的便利特征可以包括发送信号以启动或重启媒体播放器。其他特征也可以通过感测到的信息来控制。
本公开中使用的术语“正被佩戴”和“耳上”意指头戴耳机处于或接近其在用户的耳朵或鼓膜附近的常规使用位置。因此，对于垫式或罩式头戴耳机，“耳上”意指垫或罩完全、基本上或至少部分地在用户的耳朵之上。其示例在图1a中示出。对于耳塞型头戴耳机和入耳式监听器，“耳上”意指耳塞至少部分地、基本上或全部插入用户的耳朵中。相应地，本公开中使用的术语“离耳”意指头戴耳机不处于或接近其常规使用位置。其示例在图1b中示出，其中头戴耳机正被佩戴在用户的颈部周围。
所公开的装置和方法适用于仅在一个耳朵中或者在双耳中使用的头戴耳机。另外，oed装置和方法可以用于入耳式监听器和耳塞。实际上，本公开中使用的术语“头戴耳机”包括耳塞、入耳式监听器、以及垫式或罩式头戴耳机，包括其垫或罩包围用户耳朵的那些头戴耳机以及其垫压在耳朵上的那些头戴耳机。
通常，当头戴耳机离耳时，在头戴耳机主体与用户的头部或耳朵之间没有良好的声学密封。因此，耳朵或鼓膜与头戴耳机扬声器之间的腔室中的声压小于头戴耳机正被佩戴时存在的声压。换句话说，来自anc头戴耳机的音频响应在低频下相对弱，除非头戴耳机正被佩戴。实际上，在非常低的频率处，耳上条件与离耳条件之间的音频响应的差异可能多于20db。
另外，归因于头戴耳机的主体和物理外壳，当头戴耳机在耳上时环境噪声的被动衰减在高频(诸如1khz以上的那些频率)处是显著的。但是在低频(诸如低于100hz的那些频率)处，被动衰减可能非常低或者甚至可忽略。在一些头戴耳机中，主体和物理外壳实际上使低的环境噪声放大而不是使其衰减。此外，在缺乏激活的anc特征时，ff麦克风和fb麦克风处的环境噪声波形为：(a)在非常低的频率处深度相关，该频率通常是100hz以下的那些频率；(b)在高频处完全不相关，该频率通常是3khz以上的那些频率；以及(c)非常低的频率与高频之间的中部的某处。这些声学特征为确定头戴耳机是否在耳上提供基础。
图1a示出了集成到头戴耳机102中的离耳检测器100的示例，该头戴耳机102被描绘为耳上。图1a中的头戴耳机102被描绘为正被佩戴或耳上。图1b示出了图1a的离耳检测器100，除了头戴耳机102被描绘为离耳。离耳检测器100可以存在于左耳、右耳或双耳中。
图2图示了用于离耳检测的示例网络200，该离耳检测可以是图1a和图1b的离耳检测器100的示例。诸如图2中所示的示例可以包括头戴耳机202、anc处理器204、oed处理器206和音调源，该音调源可以是音调发生器208。头戴耳机202还可以包括扬声器210、ff麦克风212和fb麦克风214。
虽然为了anc头戴耳机的anc特征而可能存在，但是anc处理器204和ff麦克风212在离耳检测网络200的一些示例中不是绝对需要的。音调发生器208也是可选的，如下所讨论的那样。离耳检测网络200的示例可以实现为集成到头戴耳机202中的一个或多个组件、连接到头戴耳机202的一个或多个组件、或者与现有组件或多个组件协力操作的软件。例如，可以对驱动anc处理器204的软件进行修改以实现离耳检测网络200的示例。
anc处理器204接收头戴耳机音频信号216并将anc补偿后的音频信号216发送到头戴耳机202。ff麦克风212生成ff麦克风信号220，其由anc处理器204和oed处理器206接收。fb麦克风214同样生成fb麦克风信号222，其由anc处理器204和oed处理器206接收。取决于示例，oed处理器206可以接收头戴耳机音频信号216和/或补偿后的音频信号216。优选地，oed音调发生器208生成音调信号224，在oed处理器206和anc处理器204接收头戴耳机音频信号216之前，将音调信号224注入头戴耳机音频信号216中。但是，在一些示例中，在oed处理器206和anc处理器204接收头戴耳机音频信号216之后，将音调信号224注入头戴耳机音频信号216中。oed处理器206输出指示头戴耳机202是否正被佩戴的决策信号226。
头戴耳机音频信号216是作为音频重放信号要通过头戴耳机的扬声器210播放的期望音频的信号特性。典型地，头戴耳机音频信号216在音频播放期间由诸如媒体播放器、计算机、收音机、移动电话、cd播放器或游戏控制台之类的音频源生成。例如，如果用户将头戴耳机202连接到播放用户选择的歌曲的便携式媒体播放器，则头戴耳机音频信号216具有正被播放的歌曲的特性。音频重放信号在本公开中有时被称为声学信号。
典型地，ff麦克风212对环境噪声水平进行采样，并且fb麦克风214对扬声器210的输出(即，声学信号)以及扬声器210处的环境噪声的至少一部分进行采样。所采样的部分包括未被头戴耳机202的主体和物理外壳衰减的环境噪声的一部分。通常，这些麦克风采样被反馈到anc处理器204，anc处理器204根据麦克风采样来产生抗噪声信号，并将它们与头戴耳机音频信号216组合，以将anc补偿后的音频信号216提供到头戴耳机202。anc补偿后的音频信号216转而允许扬声器210产生降噪后的音频输出。
音调源或音调发生器208引入或生成音调信号224，音调信号224被注入头戴耳机音频信号216中。在一些版本中，音调发生器208生成音调信号224。在其他版本中，音调源包括存储位置(诸如闪速存储器)，其被配置为根据所存储的音调或所存储的音调信息来引入音调信号224。一旦注入音调信号224，头戴耳机音频信号216就变为音调信号224之前的头戴耳机音频信号216加上音调信号224的组合。因此，在注入音调信号224之后对头戴耳机音频信号216的处理包括二者。优选地，所得音调具有次声频的频率，所以用户在收听音频信号时不能听到音调。音调的频率也应当足够高到扬声器210可以可靠地产生、并且fb麦克风214可以可靠地记录音调，因为许多扬声器/麦克风在较低频率下具有有限的性能。例如，音调可以具有约15hz与约30hz之间的频率。作为另一示例，音调可以是20hz音调。在一些实现方式中，可以使用更高或更低频率的音调。无论频率如何，音调信号224都可以由fb麦克风214记录并转发到oed处理器206。在一些情况下，oed处理器206可以通过由fb麦克风214记录的音调信号224的相对强度，来检测何时耳机已被移除。
在一些示例中，oed处理器206被配置为调整音调信号224的水平。具体地，当噪声水平相比于音调信号的音量变得显著(例如，超出音调信号的音量)时，oed处理器206执行oed的能力的准确性可能受到负面影响。网络200所经历的噪声水平在此称为本底噪声。本底噪声可能受到电子噪声和环境噪声二者的影响。电子噪声可能发生在扬声器210、ff麦克风212、fb麦克风214、这样的组件之间的信号路径、以及这样的组件与oed处理器206之间的信号路径中。环境噪声是在网络200操作期间邻近用户的环境声波之和。oed处理器206可以被配置为例如基于fb麦克风信号222和ff麦克风信号220来测量组合的本底噪声。然后，oed处理器206可以采用音调控制信号218来调整由音调发生器208生成的音调信号224的音量。oed处理器206可以将音调信号224调整为相比于本底噪声足够强(例如，比本底噪声响亮)。例如，oed处理器206可以保持本底噪声的音量与音调信号224的音量之间的裕度。应当注意，一些用户可能感知到音调信号224中突然快速的音量改变，而不管音调信号224的低频。因此，当改变音调信号224的音量时，可以由oed处理器206采用平滑函数来逐渐改变音量(例如，通过十毫秒到五百毫秒的过程)。例如，oed处理器可以根据以下等式通过采用音调控制信号218来调整音调信号224的音量：
其中，currentlevel是当前音调信号224音量，l0是本底噪声与音调信号224之间的音量裕度，nextlevel是调整后的音调信号224音量，currentsignalpower是当前接收到的音调信号224功率，以及noisefloorpowerestimate是包括声学噪声和电噪声的总的接收到的本底噪声的估计值。
一些示例不包括音调发生器208或音调信号224。例如，如果存在音乐播放，尤其是具有不可忽略的低音的音乐，则可能存在足够的环境噪声供oed处理器206来可靠地确定头戴耳机202在耳上还是离耳。在一些示例中，音调或音调信号224可能在由扬声器210播放的情况下不会导致真实音调。相反，音调或音调信号224可能替代地对应于或导致随机噪声或伪随机噪声，其每一个可以是有限频宽的。
如上所述，在一些版本的离耳检测网络200中，不必包括或操作扬声器210和ff麦克风212。例如，一些示例包括fb麦克风214和音调发生器208，而没有ff麦克风212。作为另一示例，一些示例包括fb麦克风214和ff麦克风212二者。这些示例中的一些示例包括音调发生器208，而一些示例不包括音调发生器208。不包括音调发生器208的示例也可以包括扬声器210或者可以不包括扬声器210。另外，要注意，一些示例不需要可测量的头戴耳机音频信号216。例如，包括音调信号224的示例可以在即使缺乏来自音频源的可测量的头戴耳机音频信号216的情况下、也有效地确定头戴耳机202是否正被佩戴。在这样的情况下，音调信号224一旦与头戴耳机音频信号216组合，就实质上是整个头戴耳机音频信号216。
通过将音调信号224注入音频信号216中并且测量通过本底噪声所修改的音调信号224的残余的ff麦克风信号220和fb麦克风信号222、以及扬声器210与麦克风212和214之间的已知声学改变(其可以被描述为传递函数)，oed处理器206可以在相对窄的频带(也称为频率仓)中执行oed。当音频数据(例如，音乐)被包括在音频信号216中并由扬声器210播放时，oed处理器还可以执行宽带oed处理，以基于被麦克风212和214记录之前的音频信号216的改变来检测oed。下面更全面地讨论这样的宽带和窄带oed处理的各种示例。
应当注意，oed处理器206可以通过计算帧oed度量来执行oed，如下所讨论的那样。在一个示例中，在帧oed度量上升到oed阈值以上和/或下降到oed阈值以下时，oed处理器确定状态改变(例如，耳上到离耳，或反之亦然)。还可以采用置信度值，以便在执行oed时拒绝考虑具有低置信度的oed度量。在另一示例中，oed处理器206还可以考虑oed度量的改变率。例如，如果oed度量改变得比状态改变裕度快，则oed处理器206可以即使在尚未达到阈值时也确定状态改变。事实上，在头戴耳机被良好安装/接合时，改变率确定允许更高的有效阈值和更快地确定状态改变。
还应当注意，oed处理器206可以实现在各种技术中，诸如通过通用处理器、特定用途集成电路(asic)、数字信号处理器(dsp)、现场可编程门阵列(fpga)、或其他处理技术。例如，oed处理器206可以包括抽取器和/或内插器，以修改对应信号的采样率。oed处理器206还可以包括模数转换器(adc)和/或数模转换器(dac)，以与对应信号交互和/或处理对应信号。oed处理器206可以采用各种可编程滤波器，诸如双四极滤波器、带通滤波器等，以处理有关信号。oed处理器206还可以包括存储器模块，诸如寄存器、高速缓存等，其允许oed处理器206被编程为具有有关功能。应当注意，为了清楚起见，图2仅包括与本公开有关的组件。因此，完全可操作系统可以如期望的那样包括附加组件，其超出在此讨论的特定功能的范围。
总之，网络200充当用于头戴耳机离耳检测的信号处理器。网络200包括音频输出，以朝向头戴耳机罩中的头戴耳机扬声器210传送音频信号216。网络200还采用fb麦克风输入，以从头戴耳机罩中的fb麦克风214接收fb信号222。网络200还采用oed处理器206作为oed信号处理器。如下更详细讨论的那样，当在频域中进行操作时，oed处理器206被配置为将oed帧上的fb信号222的音频频率响应确定为接收频率响应。oed处理器206还将音频信号216的音频频率响应乘以头戴耳机扬声器210与fb麦克风214之间的离耳传递函数确定为理想离耳响应。然后，oed处理器206生成将接收频率响应与理想离耳频率响应相比较的差异度量(例如，帧oed度量620)。最后，oed处理器206采用差异度量来检测头戴耳机罩何时与耳朵脱离，如图1b中所示。此外，oed处理器206采用ff麦克风输入，以从头戴耳机罩外部的ff麦克风212接收ff信号222。在确定接收频率响应时，oed处理器206可以移除ff信号220与fb信号222之间的相关频率响应。oed处理器206还可以将音频信号216的音频频率响应乘以头戴耳机扬声器2120与fb麦克风214之间的耳上传递函数确定为理想耳上响应。然后，oed处理器206可以基于理想耳上响应对差异度量进行归一化。可以根据如下讨论的等式2-等式5来确定差异度量。此外，差异度量可以包括多个频率仓，并且oed处理器206可以对频率仓进行加权。然后，oed处理器206可以将差异度量置信度(例如，置信度622)确定为频率仓权重之和。当检测到头戴耳机罩与耳朵脱离时，oed处理器206可以采用差异度量置信度。在示例中，当差异度量置信度在差异度量置信度阈值以上并且差异度量在差异度量阈值以上时，oed处理器206可以确定头戴耳机罩被接合。在另一示例中，oed处理器206可以在oed周期上对差异度量进行平均，并且在平均差异度量在差异度量阈值以上时，确定头戴耳机罩脱离。在另一示例中，可以在oed周期上生成多个差异度量，并且oed信号处理器206可以在差异度量之间的改变大于差异度量改变阈值时确定头戴耳机罩脱离。
网络200还可以包括用于生成处于指定频率仓处的oed音调224的音调发生器208，以在音频信号下降到本底噪声以下时支持差异度量的生成。此外，oed处理器206控制音调发生器208将oed音调224的音量保持在本底噪声以上。还应当注意，头戴耳机可以包括两个耳机，并且因此包括一对ff麦克风212、扬声器210和fb麦克风214(例如，左和右)。如下更详细讨论的那样，风噪可能对oed处理有负面影响。因此，当在较强的ff信号中检测到风噪时，oed处理器206可以选择较弱的ff信号来确定本底噪声。
图3图示了用于组合的窄带和宽带离耳检测的示例网络300。网络300可以通过oed处理器206中的电路来实现。网络300可以包括抽取器302，抽取器302可以连接到oed处理器，但是实现在oed处理器的外部。oed处理器还可以包括窄带oed电路310、宽带oed电路304、组合电路306和平滑电路308。
抽取器302是可选组件，其降低音频信号216、fb麦克风信号222和ff麦克风信号220的采样率，这些信号统称为输入信号。取决于实现方式，可以以比oed处理器支持的采样率更高的采样率来捕获输入信号。因此，抽取器302降低输入信号的采样率，以匹配其他电路支持的采样率。
窄带oed电路310对与oed音调信号224相关联的频率仓中的声学改变执行oed。宽带oed电路304关注于与扬声器210处输出的一般音频(诸如音乐)相关联的一组频率仓。如下关于图8更详细讨论的那样，白噪声耳上传递函数和白噪声离耳传递函数可以在一些频率处强相关，并且在其他频率处松散相关。因此，宽带oed电路304被配置为通过关注于由于一般音频输出所导致的在频谱的理想离耳传递函数不同于理想耳上传递函数的部分中的声学改变来执行oed。传递函数特定于头戴耳机设计，并且因此宽带oed电路304可以被调谐以关注于用于不同示例实现方式的不同频带。主要区别在于窄带oed电路310基于次声频的音调进行操作，并且因此可以在任何时间进行操作。相反，宽带oed电路304在可听频率上进行操作，并且因此仅在头戴耳机播放音频内容时进行操作。然而，通过跨越较宽的频率范围执行oed，宽带oed电路304可以将oed处理的准确度增加为超过仅采用窄带oed电路310。窄带oed电路310可以被实现为在时域或频域中进行操作。下面讨论两个域的实现方式。宽带oed电路304在频域中实现是更实际的。这样，在一些示例中，窄带oed电路310被实现为在特定频率仓操作的宽带oed电路304的子组件。窄带oed电路310和宽带oed电路304两者都对输入信号(例如，抽取的音频信号216、fb麦克风信号222和ff麦克风信号220)进行操作，以执行oed，如下所讨论的那样。
组合电路306是能够将窄带oed电路310和宽带oed电路304的输出组合为可用决策数据的任何电路和/或处理。这样的输出可以以各种方式来组合。例如，组合电路306可以选择具有最低oed决策值的输出，这将使oed确定朝向离耳决策偏离。组合电路306也可以选择具有最高oed决策值的输出，这将使oed确定朝向耳上决策偏离。在又一方法中，组合电路306采用由宽带oed电路304提供的置信度值。当置信度在置信度阈值以上时，采用宽带oed电路304oed确定。当置信度在置信度阈值以下时，包括当音频输出为低音量或不存在时，采用窄带oed电路310oed确定。此外，在窄带oed电路310被实现为宽带oed电路304的子组件的示例中，可以通过组合电路306和/或代替组合电路306而采用加权处理。
平滑电路308是过滤oed决策值以减轻可能导致超负荷(thrashing)的突然改变的任何电路或处理。例如，平滑电路308可以降低或升高单独的oed度量，使得oed度量的流随时间一致。该方案去除错误的异常值数据，以便基于多个oed度量来达成决策。平滑电路308可以采用遗忘滤波器，诸如一阶无限脉冲响应(iir)低通滤波器。
应当注意，宽带oed电路304和窄带oed电路310都能够减轻与风噪相关联的负面影响。具体地，网络300可以允许oed信号处理器(诸如oed处理器206)基于音频信号216的相位来确定fb信号222的预期相位。然后，当与fb信号222相关联的接收频率响应的相位和与fb信号222相关联的接收频率响应的预期相位的差异大于相位裕度时，可以降低对应的置信度度量(例如，置信度622)。
图4图示了用于窄带离耳检测的示例网络400。具体地，网络400可以实现窄带oed电路310中的时域oed。在网络400中，音频信号216、fb麦克风信号222和ff麦克风信号220通过带通滤波器402。带通滤波器402被调谐为移除预定频率范围之外的所有信号数据。例如，网络400可以针对处于指定频率仓的oed音调224查看输入信号，并且因此带通滤波器402可以移除指定频率仓之外的所有数据。
传递函数404有值并存储在存储器中。可以基于校准处理在制造时确定传递函数404。传递函数404描述在耳机未接合到用户耳朵时的理想情况下ff麦克风信号220与fb麦克风信号222之间的声学耦合量。例如，可以在音频信号216处存在白噪声的情况下确定传递函数404。在oed期间，将传递函数404乘以ff麦克风信号220，并且然后从fb麦克风信号222中减去。这用于从fb麦克风信号222中减去ff麦克风信号220与fb麦克风信号222之间的预期声学耦合。该处理从fb麦克风信号222中移除由ff麦克风记录的环境噪声。
提供方差电路406来测量/确定处于指定频率仓的音频信号216、ff麦克风信号220和fb麦克风信号222中的能量水平。还采用放大器410来对ff麦克风信号220和音频麦克风信号216的增益进行修改/加权，以用于与fb麦克风信号222的精确比较。在比较电路408处，将fb麦克风信号222与组合后的音频信号216和ff麦克风信号220相比较。当fb麦克风信号222比组合后的音频信号216和ff麦克风信号(按照加权)大一个值(其超过预定窄带oed阈值)时，将oed标志设置为耳上。当fb麦克风信号222不比组合后的音频信号216和ff麦克风信号大一个值(其超过预定窄带oed阈值)时，将oed标志设置为离耳。换句话说，当fb麦克风信号222仅包含衰减的音频信号216和噪声220、并且不包含由窄带oed阈值所描述的与用户耳朵的声学相关联的附加能量时，通过由网络400所描述的时域窄带处理，将耳机视为离耳/脱离。
应当注意，也可以修改网络400以适配于某些用例。例如，风噪可能导致fb麦克风信号222与ff麦克风信号220之间的不相关噪声。因此，在风噪的情况下，移除传递函数404可能导致错误地从fb麦克风信号222中移除作为耦合数据的风噪，这导致假数据。这样，也可以修改网络400以在比较电路408处查看fb麦克风信号222的相位。如果fb麦克风信号222的相位在预期裕度之外，则可以不改变oed标志，以避免与风噪有关的假结果。还应当注意，对风噪的这种修改同样适用于上面讨论的宽带网络(例如，宽带oed电路304)。
图5是示出例如通过oed处理器206、窄带oed电路310和/或网络400进行的用于窄带离耳检测(oed)信号处理的操作的方法500的示例流程图。在操作502，音调发生器注入音调信号，并且oed处理器接收ff麦克风信号和fb麦克风信号。音调发生器可以升高和/或降低音调信号，以使听众听不到任何瞬变效应，同时保持音量在本底噪声以上。头戴耳机音频信号、ff麦克风信号和fb麦克风信号可以在脉冲串(burst)中获得，其中每个脉冲串包含一个或多个信号采样。如上所述，音调信号和ff麦克风信号是可选的，所以方法500的一些示例可以不包括注入音调信号或接收ff麦克风信号220。
ff麦克风信号与fb麦克风信号之间的时域环境噪声波形相关性对于窄带信号比对于宽带信号更好。这是头戴耳机外壳的非线性相位响应的效果。因此，在操作504，可以将带通滤波器应用于头戴耳机音频信号、ff麦克风信号和fb麦克风信号。带通滤波器可以包括小于约100hz的中心频率。例如，带通滤波器可以是20hz带通滤波器。因此，带通滤波器的下截止频率可以是15hz左右，并且带通滤波器的上截止频率可以是30hz左右，导致约23hz的中心频率。带通滤波器可以是数字带通滤波器，并且可以是oed处理器的一部分。例如，数字带通滤波器可以是四个双二次滤波器：每两个用于低通部和高通部。在一些示例中，可以使用低通滤波器代替带通滤波器。例如，低通滤波器可以衰减大于约100hz或大于约30hz的频率。无论使用哪个滤波器，对于每个信号流都从一个脉冲串到下一个脉冲串保持滤波器状态。
在操作506，oed处理器对于每个采样更新与采样数据有关的数据。例如，数据可以包括头戴耳机音频信号、ff麦克风信号和fb麦克风信号2中的每一个的累积和度量以及累积平方和度量。所述平方和是平方之和。
在操作508，重复操作504和操作506，直到oed处理器处理预设持续时间的样本。例如，该预设持续时间可以是一秒价值的样本。也可以使用另一持续时间。
在操作510，oed处理器根据先前操作中计算的度量来确定特性，诸如头戴耳机音频信号、ff麦克风信号和fb麦克风信号中的一个或多个的功率或能量。
在操作512，oed处理器计算相关阈值。可以根据音频信号功率和ff麦克风信号功率来计算阈值。例如，音频信号中音乐的音量和/或ff麦克风信号中记录的环境噪声可能随时间显著变化。因此，可以根据需要基于预定义的oed参数来更新对应的阈值和/或裕度，以处置这样的场景。在操作514，基于在操作512中确定的(多个)阈值和在操作514确定的信号功率，来导出oed度量。
在操作516，oed处理器评估头戴耳机在耳上还是离耳。例如，oed处理器可以将头戴耳机音频信号、ff麦克风信号和fb麦克风信号中的一个或多个的功率或能量与一个或多个阈值或参数进行比较。在一个或多个已知条件下，阈值或参数可以对应于头戴耳机音频信号、ff麦克风信号或fb麦克风信号中的一个或多个，或者对应于那些信号的功率或能量。已知条件可以包括例如：当已知头戴耳机在耳上或离耳时或者当oed音调正在播放或未播放时。一旦对于已知条件知道信号值、能量值和功率值，就可以将这些已知值与根据未知条件的确定值相比较，以评估头戴耳机是否离耳。
操作516还可以包括oed处理器随时间对多个度量进行平均和/或输出决策信号，诸如oed决策信号226。oed决策信号226可以至少部分基于将头戴耳机评估为离耳还是耳上。操作516还可以包括将输出决策信号转发到组合电路306，用于在一些示例中与宽带oed电路304决策相比较。
图6图示了用于宽带离耳检测的示例网络600。可以采用网络600来实现oed处理器206中的宽带oed电路304。网络600被配置为在频域中进行操作。此外，网络600执行窄带oed和宽带oed二者，并且因此还可以实现窄带oed电路310。
网络600包括初始校准602电路，其为在制造时执行校准的电路或处理。激活初始校准602可以包括在各种条件下测试头戴耳机(例如，在存在白噪声音频信号的情况下的耳上条件和离耳条件)。初始校准602确定并存储已知条件下的各种传递函数604。例如，传递函数604可以包括离耳时的音频信号216与fb麦克风信号222之间的传递函数
oed电路606是在频域中执行oed处理的电路。具体地，oed电路606产生oed度量620。oed度量620是归一化的加权值，其描述多个频率仓上的测量声学响应与理想离耳声学响应之间的差异。基于音频信号216、fb麦克风信号222和ff麦克风信号220来确定测量声学响应，如下面更详细讨论的那样。oed度量620通过描述频率仓上的测量声学响应与理想耳上声学响应之间的差异的值进行归一化。然后，可以将应用于oed度量620的权重合计以生成置信度值622。然后，可以采用置信度值622来确定oed处理器应当依赖oed度量620的程度。下面针对图9更详细讨论频域oed处理。
然后，可以采用时间平均电路610，以例如基于遗忘滤波器(诸如一阶无限脉冲响应(iir)低通滤波器)在指定时段上对多个oed度量620进行平均。可以根据对应的置信度值622对平均值进行加权。换句话说，时间平均电路610被设计为考虑各种帧oed度量620中的置信度622随时间的差异。与较高置信度622相关联的帧oed度量620在平均值中被强调/信任，而与较低置信度622相关联的帧oed度量620被淡化和/或遗忘。可以采用时间平均电路610来实现平滑滤波器308，以减轻oed决策处理中的超负荷。
网络600还可以包括自适应oed音调水平控制电路608，其为能够生成音调控制信号218以在生成音调信号224时控制音调发生器208的任何电路或处理。自适应oed音调水平控制电路608基于ff麦克风信号220来确定环境本底噪声，并生成音调控制信号218以相应地调整音调信号224。例如根据上面的等式1，自适应oed音调水平控制电路608可以确定适当的音调信号224音量，以将音调信号224保持在本底噪声的音量附近和/或以上。自适应oed音调水平控制电路608还可以应用平滑函数，如上所讨论的那样，以减轻可能被一些用户感知到的音调信号224音量的突然改变。
图7图示了用于传递函数604校准的示例网络700。可以在制造时采用网络700，并且可以将所确定的传递函数604存储在存储器中，用于在网络600中在运行时间使用。可以将白噪声702的采样应用于激励强调滤波器704。白噪声702是随机/伪随机信号，其包含跨越相关频带的大致相等的能量/强度(例如，恒定功率谱密度)。例如，白噪声702可以在头戴耳机所采用的可听和次声频的频率范围上包含近似相等的能量。归因于与头戴耳机的设计有关的物理约束，麦克风212和214可以接收处于不同频率的不同水平的能量。因此，激励强调滤波器704是一个或多个滤波器，其在从扬声器210播放白噪声702时将其修改，使得由相关麦克风212和214接收到的能量在每个频率仓处近似恒定。然后，网络700采用传递函数确定电路706来确定传递函数604。具体地，在理想离耳配置和声学密封的理想耳上配置二者中，传递函数确定电路706确定扬声器210与ff麦克风212之间的信号强度的改变以及扬声器210与fb麦克风214之间的信号强度的改变。换句话说，传递函数确定电路706确定并保存
图8是例如头戴耳机中的扬声器210与fb麦克风214之间的示例传递函数的图表800。图表800图示了示例耳上传递函数804和离耳传递函数802。在指数级上，根据以分贝(db)为单位的幅度相对于以赫兹(hz)为单位的频率，来描绘传递函数802和804。在该示例中，传递函数802和804在约500hz以上高度相关。然而，传递函数802和804在约5hz与约500hz之间是不同的。这样，对于具有通过图表800所描绘的传递函数的头戴耳机，诸如宽带oed电路304之类的宽带oed电路可以在从约5hz至约500hz的频带上进行操作。
出于讨论的目的，在传递函数802和804之间的中途描绘了oed线806。在图形上，当测量信号在传递函数802和804之间绘制图形时，相对于oed线806确定oed。可以将每个频率仓与oed线806相比较。对于特定频率仓，当测量信号具有oed线806以下的幅度时，将该频率视为离耳。对于特定频率仓，当测量信号具有oed线806以上的幅度时，将该频率视为耳上。oed线806以上或以下的距离告知这种决策的置信度。因此，采用处于频率仓的测量信号与oed线806之间的距离来生成该频率仓的权重。这样，在oed线806附近的决策被赋予小的权重，并且在耳上传递函数804或离耳传递函数802附近的决策被赋予显著的权重。由于传递函数802和804之间的距离在不同频率处变化，所以对oed度量进行归一化，例如其中传递函数差异小的小波动被给予与传递函数差异大的频率处的较大波动一样多的考虑。下面讨论用于确定加权和归一化oed度量的示例等式。
图9图示了用于宽带oed度量确定的示例网络900。例如，可以采用网络900来实现oed电路206、宽带oed电路304、窄带oed电路310、组合电路306、平滑电路308、oed电路606和/或其组合。网络900包括快速傅立叶变换(fft)电路902。fft电路902是能够将(多个)输入信号转换到频域中用于进一步计算的任何电路或处理。fft电路902将音频信号216、fb麦克风信号222和ff麦克风信号224转换到频域中。例如，fft电路902可以利用加窗将五百十二点fft应用于输入信号。fft电路902将转换后的输入信号转发到确定音频值电路904。
确定音频值电路904接收传递函数604和输入信号，并确定在fb麦克风信号222中接收的音频信号216的不相关频率。可以根据等式2来确定这样的值：
其中，received是fb麦克风处的音频信号的不相关频率响应，fb是fb麦克风的频率响应，ff是ff麦克风的频率响应，并且
其中，ideal_off_ear是基于音频信号在fb麦克风处的理想离耳频率响应，hp是音频信号的频率响应，
确定音频值电路904可以将这些值转发到可选的瞬变移除电路908(或者在一些示例中直接转发到平滑电路910)。瞬变移除电路908是能够在频率响应窗口的前沿和后沿处移除瞬变定时失配的任何电路或处理。在一些示例中，瞬变移除电路908可以通过加窗来移除这样的瞬变。在其他示例中，瞬变移除电路908可以通过以下处理来移除瞬变：计算逆fft(ifft)，将ifft应用于值以将它们转换到时域，将等于预期瞬变长度的一部分值归零，以及应用另一fft以使值返回到频域。然后，确定音频值电路904将值转发到平滑电路910，平滑电路910可以利用遗忘滤波器对值进行平滑，如上面针对平滑电路306所讨论的那样。
然后，归一化差异度量电路910计算帧oed度量620。具体地，归一化差异度量电路910将所估计的离耳频率响应与实际接收到的响应相比较，以量化它们不同的程度。然后，基于所估计的耳上响应对结果进行归一化。换句话说，帧oed度量620包括接收信号与理想离耳信号的偏差的测量，其也可以通过处于频率仓的理想耳上信号与理想离耳信号的偏差进行归一化。例如，可以根据下面的等式5来确定帧oed度量620：
其中，normalized_difference_metric是帧oed度量620，并且其他值如等式3-等式4中所讨论的那样。
然后，将帧oed度量620转发到加权电路914。加权电路914是能够对帧oed度量620中的频率仓进行加权的任何电路或处理。加权电路914可以基于被选择以强调准确值而淡化可疑值的多个规则，对帧oed度量620中的频率仓进行加权。以下是可以用于对帧oed度量620进行加权的示例规则。首先，可以将所选频率仓加权为零以便移除无关信息。例如，用于音调的频率仓和频率仓的相关音频带(例如，20hz和100hz-500hz)可以被赋予一的权重，并且其他仓被加权为零。第二，具有本底噪声以下的信号的仓也可以被加权为零，以减轻噪声对确定的影响。第三，可以将频率仓彼此比较，使得包含与最大功率仓相比可忽略的功率(例如，在功率差异阈值以下)的仓可以被向下加权(weightdown)。这淡化最不可能具有有用信息的频率仓。第四，具有理想耳上/离耳值与测量值之间的最高差异的仓被向上加权(weightup)。这强调最可能具有决定性的频率仓。第五，具有理想耳上/离耳值与测量值之间的不显著的差异(例如，在功率差异阈值以下)的仓被向下加权。如上所讨论的那样，这淡化oed线806附近的频率仓，因为这样的仓归因于随机测量方差而更可能给出假结果。六，充当局部最大值(例如，大于两个相邻者)的仓被加权直到一，因为这样的仓最可能具有决定性。然后，可以通过求和电路916来确定权重之和，以确定帧oed置信度622值。换句话说，大量的高权重指示帧oed度量620可能是准确的，而没有高权重指示帧oed度量620可能是不准确的(例如，噪声采样，可指示耳上还是离耳的oed线806附近的仓，等)。点积电路912将权重的点积应用于帧oed度量620，以将权重应用于帧oed度量620。然后，帧oed度量620可以充当基于多个频率仓决策的确定。
帧oed度量620和帧oed置信度622值也可以通过失真拒绝电路918来转发。失真拒绝电路918是这样的电路或处理，其能够确定显著失真的存在，并且如果失真大于失真阈值，则将帧oed置信度622值降低到零。具体地，网络900的设计假定音频信号216以相对线性的方式流到fb麦克风。然而，在一些情况下，音频信号216使fb麦克风饱和，从而导致削波(clipping)。例如，这可能在用户收听高音量音乐并移除头戴耳机时发生。在这种情况下，在fb麦克风处接收到的信号归因于失真而与理想离耳传递函数非常不同，这可能导致耳上确定。因此，每当帧oed度量620指示耳上确定时，失真拒绝电路918就计算失真度量。失真度量可以被定义为在具有非零权重的仓(例如，排除oed音调仓)上的去趋势(detrended)的归一化差异度量的方差。对于失真度量的另一解释是针对直线拟合的最小均方误差。可以仅在多于一个仓具有非零权重时应用失真度量。下面将更多地讨论失真拒绝。总之，失真拒绝电路918在确定为耳上时、生成失真度量，并且在失真在阈值以上时、对帧oed置信度622进行加权(使系统忽略帧oed度量620)。
图10是图示了例如通过在oed处理器206的宽带oed电路304中的oed电路606中进行操作的失真拒绝电路918和/或其组合进行的、用于失真检测的方法1000的示例流程图。在块1002，例如根据关于网络900描述的处理，来计算帧oed度量620和帧oed置信度622。在块1004，将帧oed度量与oed阈值相比较，以确定头戴耳机是否被视为耳上。如上所述，失真检测方法1000关注于其中头戴耳机被不正确地视为耳上的情况。因此，当帧oed度量不大于oed阈值时，确定为头戴耳机是离耳并且失真不是顾虑。因此，当帧oed度量不大于oed阈值时，方法1000前进到块1016并且通过移动到下一oed帧而结束。当帧oed度量大于oed阈值时，确定为耳上并且失真可能是问题。因此，当帧oed度量大于oed阈值时，该方法前进到块1006。
在块1006，计算失真度量。计算失真度量涉及计算帧oed度量中的频率仓点之间的最佳拟合线。失真度量是线斜率的近似值的均方误差。换句话说，块1006计算线性拟合，以检测频域采样中的失真。在块1008，将失真度量与失真阈值相比较。失真阈值是均方误差值，并且因此如果失真度量的均方误差高于由失真阈值指定的可接受的均方误差，则失真可能是顾虑。作为示例，可以将失真阈值设置为约百分之二。这样，当失真度量不大于失真阈值时，方法1000前进到块1016并结束。当失真度量大于失真阈值时，方法1000前进到块1010。
失真的影响可能在低频仓处更加极端，这是因为通常在较低频率处fb麦克风接收较少的信号能量。这样，少量失真可能对窄带频率仓有负面影响，而不显著影响较高频率。因此，在块1010，可以拒绝窄带频率仓，并且在没有窄带频率仓的情况下重新计算帧oed度量和帧oed置信度。然后，在块1012，将重新计算的帧oed度量与oed阈值相比较。如果帧oed度量不超过oed阈值，则将头戴耳机视为离耳，并且失真不再是问题。这样，如果没有窄带频率仓的帧oed度量不超过oed阈值，则保持对离耳的确定，并且方法1000前进到块1016并结束。如果没有窄带频率仓的帧oed度量仍然超过oed阈值(例如，仍然被视为耳上)，则失真可能导致不正确的oed确定。这样，该方法前进到块1014。在块1014，将oed置信度设置为零，这导致帧oed度量要被忽略。然后，方法1000前进到块1016并结束，以移动到oed确定的下一个帧。
总之，方法1000可以允许oed信号处理器(诸如oed处理器206)基于多个频率仓上的差异度量(例如，帧度量)的方差来确定失真度量，并在失真度量大于失真阈值时，忽略差异度量。
图11是图示了例如通过采用oed处理器206、宽带oed电路304、窄带oed电路310、网络600、网络900、在此讨论的任何其他处理电路和/或其任何组合进行的oed的方法1100的示例流程图。在块1102，采用音调发生器来生成处于指定频率仓(诸如次声频的频率)的oed音调。在块1104，将oed音调注入音频信号中，该音频信号被转发到头戴耳机扬声器。在块1106，从ff麦克风信号中检测本底噪声。在块1108，基于本底噪声的音量来调整oed音调的音量。例如，可以在oed音调的音量与本底噪声的音量之间保持音调裕度。此外，例如通过采用上面的等式1，可以将oed音调随时间的音量调整的幅度保持在oed改变阈值以下。
在块1110，通过将来自fb麦克风的fb信号与音频信号相比较，来生成差异度量。可以根据在此讨论的任何oed度量和/或置信度确定处理，来确定差异度量。例如，可以通过以下来生成差异度量：将oed帧上的fb信号的音频频率响应确定为接收频率响应，将音频信号的音频频率响应乘以头戴耳机扬声器与fb麦克风之间的离耳传递函数确定为理想离耳频率响应，以及生成将接收频率响应与理想离耳频率响应相比较的差异度量。可以在多个频率仓(包括指定频率仓(例如，次声频的频率仓))上确定差异度量。此外，可以通过以下来确定差异度量：对频率仓进行加权，将差异度量置信度确定为频率仓权重之和，以及在检测到头戴耳机罩与耳朵脱离时采用差异度量置信度。
最后，在块1112，采用差异度量来检测头戴耳机罩何时与耳朵接合/脱离。例如，可以在差异度量升高到oed阈值以上和/或下降到oed阈值以下时，确定状态改变。还可以采用置信度值，以便在执行oed时拒绝考虑具有低置信度的差异度量。在另一示例中，可以在差异度量改变比状态改变裕度快时，检测状态改变。作为另一示例，可以在差异度量的加权平均值升高到阈值以上/下降到阈值以下时，确定状态改变，其中加权是基于置信度和遗忘过滤器。
本公开的示例可以在特定创建的硬件上、固件上、数字信号处理器或者包括根据编程指令进行操作的处理器的专门编程通用计算机上进行操作。在此使用的术语“控制器”或“处理器”旨在包括微处理器、微计算机、专用集成电路(asic)和专用硬件控制器。本公开的一个或多个方面可以体现在诸如由一个或多个处理器(包括监视模块)或者其他设备执行的、一个或多个程序模块中的、计算机可用数据和计算机可执行指令(例如，计算机程序产品)中。通常，程序模块包括在由计算机或其他设备中的处理器执行时、执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。计算机可执行指令可以存储在非瞬时计算机可读介质上，诸如随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、高速缓存、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、闪速存储器或其他存储器技术，以及以任何技术实现的任何其他易失性或非易失性、可移除或不可移除介质。计算机可读介质排除信号本身和瞬时形式的信号传输。另外，功能可以整体或部分地体现在固件或硬件等同物中，诸如集成电路、现场可编程门阵列(fpga)等。可以使用特定数据结构来更有效地实现本公开的一个或多个方面，并且这样的数据结构被考虑在这里描述的计算机可执行指令和计算机可用数据的范围内。
本公开的各方面以各种修改和替选形式进行操作。具体方面已经通过附图中示例的方式示出，并且在下文中对其详细描述。然而，应当注意，除非明确限定，否则在此公开的示例是出于澄清讨论的目的而呈现，并且不旨在将所公开的一般概念的范围限制于在此描述的具体示例。这样，本公开旨在覆盖根据附图和权利要求所描述的方面的所有修改、等效和替选。
说明书中对实施例、方面、示例等的引用指示所描述的项可以包括特定特征、结构或特性。然而，每个所公开的方面可以包括或可以不必包括该特定特征、结构或特性。此外，除非特别指出，否则这些短语不一定指代相同的方面。此外，当结合特定方面来描述特定特征、结构或特性时，可以结合另一所公开的方面来采用这样的特征、结构或特性，而不管这样的特征是否结合这样的其他所公开方面被明确描述。
示例
下面提供在此公开的技术的说明性示例。这些技术的实施例可以包括下面描述的示例中的任何一个或多个、及其任何组合。
示例1包括用于头戴耳机离耳检测的信号处理器，该信号处理器包括：音频输出，用于朝向头戴耳机罩中的头戴耳机扬声器传送音频信号；反馈(fb)麦克风输入，用于从头戴耳机罩中的fb麦克风接收fb信号；以及离耳检测(oed)信号处理器，被配置为：将oed帧上的fb信号的音频频率响应确定为接收频率响应，将音频信号的音频频率响应乘以头戴耳机扬声器与fb麦克风耳之间的离耳传递函数确定为理想离耳响应，生成将接收频率响应与理想离耳频率响应相比较的差异度量，以及采用该差异度量来检测头戴耳机罩何时与耳朵脱离。
示例2包括示例1的信号处理器，还包括前馈(ff)麦克风输入，用于从头戴耳机罩外部的ff麦克风接收ff信号，其中该oed信号处理器还被配置为在确定接收频率响应时移除ff信号与fb信号之间的相关频率响应。
示例3包括示例1-示例2中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为将音频信号的音频频率响应乘以头戴耳机扬声器与fb麦克风之间的耳上传递函数确定为理想耳上响应。
示例4包括示例1-示例3中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为基于理想耳上响应对差异度量进行归一化。
示例5包括示例1-示例4中任一个的信号处理器，其中根据以下来确定差异度量：
其中received是接收频率响应，ideal_off_ear是理想离耳频率响应，并且ideal_on_ear是理想耳上响应。
示例6包括示例1-示例5中任一个的信号处理器，其中差异度量包括多个频率仓，并且oed信号处理器还被配置为对频率仓进行加权。
示例7包括示例1-示例6中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为将差异度量置信度确定为频率仓权重之和，并且在检测到头戴耳机罩与耳朵脱离时采用该差异度量置信度。
示例8包括示例1-示例7中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为当差异度量置信度在差异度量置信度阈值以上并且差异度量在差异度量阈值以上时，确定头戴耳机罩被接合。
示例9包括示例1-示例8中任一个的信号处理器，还包括音调发生器，被配置为生成处于指定频率仓的oed音调，以在音频信号下降到本底噪声以下时支持差异度量的生成。
示例10包括示例1-示例9中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为控制音调发生器以保持oed音调功率与本底噪声音调功率的比率具有可编程裕度。
示例11包括示例1-示例10中任一个的信号处理器，还包括：左前馈(ff)麦克风输入，用于从左ff麦克风接收左ff信号；以及右ff麦克风输入，用于从右ff麦克风接收右ff信号，其中oed信号处理器还被配置为当在较强的ff信号中检测到风噪时，选择较弱的ff信号来确定本底噪声。
示例12包括示例1-示例11中任一个的信号处理器，其中在oed周期上对差异度量进行平均，并且oed信号处理器还被配置为当平均差异度量在差异度量阈值以上时，确定头戴耳机罩被脱离。
示例13包括示例1-示例12中任一个的信号处理器，其中在oed周期上生成包括该差异度量的多个差异度量，并且oed信号处理器还被配置为当差异度量之间的改变大于差异度量改变阈值时，确定头戴耳机罩被脱离。
示例14包括示例1-示例13中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为：基于多个频率仓上的差异度量的方差来确定失真度量，以及当失真度量大于失真阈值时，忽略该差异度量。
示例15包括示例1-示例14中任一个的信号处理器，其中oed信号处理器还被配置为：基于音频信号的相位来确定fb信号的预期相位，以及当与fb信号相关联的接收频率响应的相位和与fb信号相关联的接收频率响应的预期相位的差异大于相位裕度时，降低与该差异度量相对应的置信度度量。
示例16包括一种方法，包括：采用音调发生器来生成处于指定频率仓的离耳检测(oed)音调；将oed音调注入音频信号中，该音频信号被转发到头戴耳机扬声器；从前馈(ff)麦克风信号中检测本底噪声；基于本底噪声的音量来调整oed音调的音量；通过将来自反馈(fb)麦克风的fb信号与音频信号相比较来生成差异度量；以及采用差异度量来检测头戴耳机罩何时与耳朵脱离。
示例17包括示例16的方法，其中在oed音调的音量与本底噪声的音量之间保持音调裕度。
示例18包括示例16-示例17中任一个的方法，其中检测头戴耳机罩何时被脱离包括确定差异度量何时超过阈值。
示例19包括示例16-示例18中任一个的方法，其中通过以下来生成差异度量：将oed帧上的fb信号的音频频率响应确定为接收频率响应，将音频信号的音频频率响应乘以头戴耳机扬声器与fb麦克风之间的离耳传递函数确定为理想离耳响应，以及生成将接收频率响应与理想离耳频率响应相比较的差异度量。
示例20包括示例16-示例19中任一个的方法，其中在包括指定频率仓的多个频率仓上确定差异度量，并且该方法还包括：对频率仓进行加权；将差异度量置信度确定为频率仓权重之和；并且当检测到头戴耳机罩与耳朵脱离时采用该差异度量置信度。
示例21包括存储在非瞬时存储器中的计算机程序产品，该计算机程序产品在由处理器执行时使头戴耳机组执行示例1-示例15中任一个的功能或示例16-示例19中任一个的方法。
先前描述的所公开主题的示例具有许多优点，这些优点曾被描述或者对于普通技术人员来说会是明显的。即便如此，在所公开的装置、系统或方法的所有版本中，不需要这些优点或特征的全部。
另外，该书面描述参考特定特征。要理解，本说明书中的公开内容包括那些特定特征的所有可能组合。在特定方面或示例的上下文中公开特定特征的情况下，也可以在其他方面和示例的上下文中尽可能地使用该特征。
此外，当在本申请中提及具有两个或更多个所定义的步骤或操作的方法时，可以以任何顺序或同时执行所定义的步骤或操作，除非上下文排除那些可能性。
尽管出于说明的目的已经说明和描述了本公开的具体示例，但是将理解，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种修改。因此，除了被所附权利要求限制之外，本公开不应受到限制。
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