「專利解密」恆玄科技高可靠無線耳機通信方法

半導體投資聯盟 發佈 2020-01-25T05:13:07+00:00

傳統有線耳機通過導線連接智能設備,這會限制佩戴者的行動,尤其在運動場合十分不便。以上就是恆玄科技的高可靠性無線耳機的通信方法,無線耳機以其擺脫線材,便捷自在的使用體驗,正在贏得越來越多用戶的喜愛。

【嘉德點評】該項專利詳細介紹了恆玄科技可靠的無線耳機通信方法,隨著藍牙無線耳機市場的不斷壯大,注重技術研發和智慧財產權保護的恆玄定是不可或缺的公司之一。

傳統有線耳機通過導線連接智能設備(比如智慧型手機,筆記本電腦,平板電腦等),這會限制佩戴者的行動,尤其在運動場合十分不便。同時,耳機線的纏繞和拉扯,以及聽診器效應都影響用戶體驗。普通藍牙耳機取消了耳機和智能設備之間的連線,但左右耳之間仍然存在連線。

因此,真無線立體聲耳機應運而生。目前的真無線耳機的通信方式是:由智能設備與真無線耳機中的主耳機建立藍牙連結,先將數據例如音樂、語音或其他數據分組等以藍牙通信方式傳輸給主耳機,然後由主耳機將接收到的數據轉發給從耳機。

這樣的無線耳機和通信方法中,主耳機需要與通信設備和從耳機分別傳輸完整的有效數據,傳輸的數據量大,藍牙傳輸的可靠性低,且主耳機的功耗大,無線耳機的續航時間短。

為了解決這樣的問題,恆玄科技在19年2月19日申請了一項名為「高可靠性的雙耳無線耳機及用於雙耳無線耳機的通信方法」的發明專利(申請號:201910120949.8),申請人為恆玄科技(上海)有限公司。

根據目前公開的專利資料,讓我們一起來了解一下這項專利技術吧。

如上圖所示為雙耳無線耳機的配置示意圖,示意無線耳機如何與另一個設備進行通信。從圖中可以看到雙耳無線耳機100包括主耳機101和從耳機102,主耳機被配置為與另一設備103建立藍牙連結以便與其進行藍牙通信。

其中,主耳機通過包括藍牙、近距離通信等無線通信方式,將藍牙連結的相關參數例如設備103的藍牙地址、主耳機與設備103藍牙連結的加密參數等信息傳送給從耳機,以便從耳機偵聽並接收來自設備103的藍牙信號。

藍牙信號中包括傳遞音頻信息的藍牙音頻數據幀,其中主耳機和從耳機中的一個耳機被配置為在其正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下向另一個耳機發送糾錯碼幀(簡稱ECC幀),且ECC幀在一個耳機正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下包含通過對所接收到的藍牙音頻數據幀編碼得到的糾錯碼。

當一個耳機向另一個耳機的ECC幀發送時,可以在前者正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下執行,也就是說一個耳機在其沒有正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下不向另一個耳機發送ECC幀。實際上,在前者尚未正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下也可以發送ECC幀,但是ECC幀只有在一個耳機正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下才包含糾錯碼。因此,另一個耳機通過判斷所接收的ECC幀中是否包含糾錯碼,就可以知曉一個耳機是否正確接收到藍牙音頻數據幀。

如上圖為無線耳機與其他設備進行同步的方法圖示,其他設備可以為手機、移動PC、平板電腦或者其他智能可穿戴式設備。

如圖2所示,主從耳機的無線耳機利用射頻前端201接收來自智能設備(未示出)的射頻信號,利用模數轉換器202對所接收的射頻信號進行採樣以得到數位訊號,再利用同步和解調模塊203進行處理以得到定時同步誤差204和載波同步誤差205。

定時同步誤差204和載波同步誤差205兩者或者兩者之一可以饋送到鎖相環206,以便利用鎖相環206去調整無線耳機的耳機晶片的晶體振蕩頻率,使得無線耳機跟智能設備在時鐘頻率上能夠同頻,並且,使得定時同步信號跟智能設備的藍牙發送信號的時隙的起點同步上。

這樣包括主從耳機的無線耳機就實現了與智能設備的時鐘同步、主從耳機都與智能設備時鐘同步,能夠保證主從耳機所播放的音樂信號同步,從而改善音質例如達到立體聲效果。

在了解了具體的通信以及信號同步處理後,我們最後再來看看無線耳機具體是如何和其他設備進行連接的吧。


如上圖為用於無線耳機的通信方法流程圖,無線耳機包括主耳機和從耳機,主耳機被配置為與其他設備建立藍牙連結以與其進行藍牙通信。

如上圖所示,該通信方法包括如下步驟,首先由主耳機將藍牙連結的相關參數傳送給從耳機,以便從耳機偵聽並接收來自其他設備的藍牙信號。

接著,從主耳機和從耳機中選擇一個耳機作為ECC幀發送方,該選擇可以是動態的也可以是預先設定好的。

最後在所選擇的一個耳機正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下,由一個耳機向另一個耳機發送糾錯碼幀,且糾錯碼幀在一個耳機正確接收到藍牙音頻數據幀的情況下包含通過對所接收到的藍牙音頻數據幀編碼得到的糾錯碼。

以上就是恆玄科技的高可靠性無線耳機的通信方法,無線耳機以其擺脫線材,便捷自在的使用體驗,正在贏得越來越多用戶的喜愛。(校對/holly)

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