CN108429949A - 一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法，所述方法包括如下方法步骤：从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT从耳机接收到来自所述智能设备的音频数据包，则所述从耳机向主耳机发送一个ACK包；当主耳机接收到智能设备发送的音频数据包，并且收到从耳机发送的ACK包，则在下一个SOLT所述主耳机向所述智能设备发送一个ACK包，否则，所述主耳机向所述智能设备发送一个NACK包。本发明智能设备只需与主耳机建立蓝牙连接，从耳机只侦听。主从耳机间不用通过蓝牙转发音频数据包，减少了主耳机功耗。
Description
技术领域
本发明涉及蓝牙通信技术领域，特别涉及一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法。
背景技术
随着社会进步和人民生活水平的提高，耳机已成为人们必不可少的生活用品。传统有线耳机通过导线连接智能设备(比如智能手机，笔记本电脑，平板电脑等)，这会限制佩戴者的行动，尤其在运动场合十分不便。同时，耳机线的缠绕和拉扯，以及听诊器效应都影响用户体验。普通蓝牙耳机取消了耳机和智能设备之间的连线，但左右耳之间仍然存在连线，也并非是真正意义上的无线耳机。
现有的真无线耳机的两个耳机通过无线通信，一种实现方式是智能设备与主耳机通过蓝牙进行数据传输(可以是音乐或语音数据包等)，再由主耳机向从耳机转发数据。这种方式，主耳机功耗高，且要收发更多的数据，影响了传输性能。另一种实现方式是智能设备分别独立地与左右耳机建立蓝牙连接，进行数据传输。但现有的智能设备大多不具备同时跟多个蓝牙建立连接的功能。
因此，为了解决上述问题，需要一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法。
发明内容
本发明的在于提供一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法，所述方法包括如下方法步骤：
从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT从耳机接收到来自所述智能设备的音频数据包，则所述从耳机向主耳机发送一个ACK包；
当主耳机接收到智能设备发送的音频数据包，并且收到从耳机发送的ACK包，则在下一个SOLT所述主耳机向所述智能设备发送一个ACK包，否则，所述主耳机向所述智能设备发送一个NACK包。
优选地，当在某一个SLOT从耳机未接收到来自所述智能设备的音频数据包，则所述从耳机向主耳机发送一个NACK包。
优选地，所述从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送音频数据包的方法包括：
主耳机获取智能设备的的蓝牙地址信息，并对所述蓝牙地址信息进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；
通过主耳机的音频发送设备，将调制后的蓝牙地址信息发送至从耳机；
从耳机通过音频接收设备接收蓝牙地址信息进行载波解调，并完成信息同步；
去除蓝牙地址信息的同步头，并进行数字解调。
优选地，从耳机向主耳机发送ACK包的方法包括：
从耳机正确接收来到来自智能设备的音频数据包，生成一个ACK包，对所述ACK包进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；通过从耳机的音频发送设备，将调制后的ACK包发送至主耳机；
主耳机通过音频接收设备接收ACK包进行载波解调，并完成信息同步；去除ACK包的同步头，并进行数字解调，得到从耳机反馈的ACK包。
优选地，从耳机向主耳机发送NACK包的方法包括：
从耳机未正确接收来到来自智能设备的音频数据包，生成一个NACK包，对所述NACK包进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；通过从耳机的音频发送设备，将调制后的NACK包发送至主耳机；
主耳机通过音频接收设备接收NACK包进行载波解调，并完成信息同步；去除NACK包的同步头，并进行数字解调，得到从耳机反馈的NACK包。
优选地，主耳机和/或从耳机与智能设备进行信号同步的方法包括：
主耳机和/或从耳机通过射频前端接收智能设备发送的射频信号，经过数模转换器转换为数字信号；
通过同步、解调模块对数字信号处理得到定时同步误差和载波误差，所述定时同步误差和/或所述载波误差通过锁相环调整晶体震荡频率，使主耳机和/或从耳机与所述智能设备的时钟频率同频。
优选地，同步、解调模块对数字信号处理得到同步信号，所述同步信号与智能设备发送音频数据包的SOLT起点同步。
优选地，从耳机向主耳机发送的ACK包，以及从耳机向主耳机发送的NACK包均进行频分或码分调制。
优选地，频分调制的频点采用蓝牙设备地址作为随机种子的随机数生成；码分调制的扩频码采用蓝牙设备地址作为随机种子的随机数生成。
本发明与主蓝牙耳机连接的智能设备，没有任何特殊要求，只要能支持普通的蓝牙A2DP协议，与主耳机之间进行蓝牙连接即可。
本发明智能设备只需与主耳机建立蓝牙连接，从耳机只侦听。主从耳机间不用通过蓝牙转发音频数据包，减少了主耳机功耗。
本发明主从耳机分别与智能设备实现时钟同步，从而使得主从耳机的时钟得以同步，这样保证主从耳机能同步播放音乐，提高了音乐质量。
本发明对主从耳机之间对传送的信息做频分或码分调制，减少了多个音频传送相互干扰。
应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本发明所要求保护内容的限制。
附图说明
参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：
图1示意性示出了本发明智能设备与主耳机和从耳机之间音频数据传输的结构示意图；
图2示出了本发明主耳机和从耳机与智能设备信号发送的收发时序图；
图3示出了从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送音频数据包的流程图；
图4示出了从耳机向主耳机发送ACK包的流程图；
图5示出了本发明主耳机与智能设备信号同步的流程框图。
具体实施方式
通过参考示范性实施例，本发明的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本发明并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本发明的具体细节。
在下文中，将参考附图描述本发明的实施例，相关技术术语应当是本领域技术人员所熟知的。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤，除非另有说明。下面通过具体的实施例对本发明的内容进行说明，根据本发明的实施例，本发明提供一种适于蓝牙耳机的无线通信方法，在智能设备(例如手机、ipad)播放音乐时，主耳机接收音频数据包，从耳机监听并接收数据包。通过信号调节，实现左右耳机始终保持同时接收到音乐。
如图1所示本发明智能设备与主耳机和从耳机之间音频数据传输的结构示意图，在智能设备10与主耳机20之间建立蓝牙链接，主耳机20与从耳机30之间建立蓝牙链接。播放立体声音乐时，智能设备10播放立体声音乐，通过蓝牙链接将音频数据包发送至主耳机20，主耳机20接收到音频数据包将音频数据包发送给从耳机30，进而对主耳机20和从耳机30同时播放音乐。在本发明的实施例中，智能设备10与主耳机20之间、主耳机20与与从耳机30之间根据A2DP协定建立的蓝牙链接，在建立蓝牙链接后，主耳机20将智能设备10蓝牙地址、主耳机20与智能设备10蓝牙链接的加密参数信息等传送给从耳机30，以方便从耳机30监听并接收智能设备发送的音频数据。
根据本发明的实施例，智能设备10向主耳机20发送左右声道的音频数据包，从耳机监听并接收智能设备10向主耳机20发送的音频数据包。如图2所示本发明主耳机和从耳机与智能设备信号发送的收发时序图，根据本发明一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法包括如下方法步骤：
从耳机30监听并接收智能设备10向主耳机20发送的音频数据包，当在某一SLOT(例如SLOT N)从耳机30接收到来自智能设备10的音频数据包，则从耳机30向主耳机20发送一个ACK包；
当在某一个SLOT从耳机30未接收到来自智能设备10的音频数据包，则从耳机30向主耳机20发送一个NACK包。
当主耳机20接收到智能设备发送的音频数据包，并且收到从耳机发送的ACK包，则在下一个SOLT(例如SLOT N+1)主耳机20向智能设备10发送一个ACK包，否则，主耳机20向智能设备10发送一个NACK包。
在上述的音频通信过程中，主耳机20向智能设备10的反馈受到从耳机30对主耳机10的反馈，这个过程中反馈包括ACK(acknowledge，应答)和NACK(negative acknowledge，否定应答)。只有主耳机接收到智能设备发送的音频数据包，并且收到从耳机30反馈的ACK包，才向智能设备10反馈ACK包。否者主耳机向智能设备反馈NACK包，此时智能设备10需要重新发送音频数据包。
根据本发明的实施例，在同一SLOT内智能设备10向主耳机20发送的音频数据包、从耳机30监听音频数据包，以及从耳机30向主耳机反馈ACK包或者NACK包。也就是说，在同一SLOT内主耳机20接收音频数据包的时间与主耳机20接收ACK包或者NACK包的时间具有重叠部分，例如音频数据包的同步码与ACK包或者NACK包的收发同时进行。
根据本发明的实施例，从耳机向主耳机发送的ACK包，以及从耳机向主耳机发送的NACK包均进行频分或码分调制。进一步地，频分调制的频点采用蓝牙设备地址作为随机种子的随机数生成；码分调制的扩频码采用蓝牙设备地址作为随机种子的随机数生成。
如图3所示从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送音频数据包的流程图，从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送音频数据包的方法包括：
主耳机20获取智能设备10的的蓝牙地址信息，并对蓝牙地址信息进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；
通过主耳机的音频发送设备，将调制后的蓝牙地址信息发送至从耳机30；
从耳机30通过音频接收设备接收蓝牙地址信息进行载波解调，并完成信息同步；去除蓝牙地址信息的同步头，并进行数字解调。从耳机30获取到智能设备的蓝牙地址信息，对智能设备发送的音频数据包进行监听。
如图4所示从耳机向主耳机发送ACK包的流程图，从耳机向主耳机发送ACK包的方法包括：
从耳机30正确接收来到来自智能设备的音频数据包，生成一个ACK包，对ACK包进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；通过从耳机的音频发送设备，将调制后的ACK包发送至主耳机20。
主耳机20通过音频接收设备接收ACK包进行载波解调，并完成信息同步；去除ACK包的同步头，并进行数字解调，得到从耳机反馈的ACK包。
同样地，从耳机向主耳机发送NACK包的方法包括：
从耳机30未正确接收来到来自智能设备的音频数据包，生成一个NACK包，对NACK包进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；通过从耳机的音频发送设备，将调制后的NACK包发送至主耳机20。
主耳机20通过音频接收设备接收NACK包进行载波解调，并完成信息同步；去除ACK包的同步头，并进行数字解调，得到从耳机反馈的NACK包。
根据本发明的实施例，主耳机和/或从耳机与智能设备进行信号同步的方法包括：
主耳机和/或从耳机通过射频前端接收智能设备发送的射频信号，经过数模转换器转换为数字信号；
通过同步、解调模块对数字信号处理得到定时同步误差和载波误差，所述定时同步误差和/或所述载波误差通过锁相环调整晶体震荡频率，使主耳机和/或从耳机与所述智能设备的时钟频率同频。
同步、解调模块对数字信号处理得到同步信号，同步信号与智能设备发送音频数据包的SOLT起点同步。
如图5所示本发明主耳机与智能设备信号同步的流程框图，本实施例中以智能设备与主耳机之间的的信号同步为例，应当理解，智能设备与主耳机之间进行信号同步的同时，以同样的同步方法与从而耳机之间进行信号同步，这里不再赘述。
主耳机的射频前端203接收到左声道射频信号，通过数模转换204得到主耳机数字信号，经过同步、解调处理得到定时同步信号机定时同步误差206、载波同步误差208。
定时同步误差和/或载波同步误差208经锁相环207调整晶体震荡频率，使得主耳机跟智能设备的时钟频率同频。同时定时同步信号的起始时间与智能设备向主耳机发送左声道信号的slot的起始时间同步。经过锁相环207调整晶体震荡频率后的解调信号反馈至射频前端和分频器。经过上述信号同步处理，主耳机的与智能设备之间实现时钟同步。本发明中从耳机以同样的方式与智能设备之间实现时钟同步，从而实现主耳机与从耳机之间的时钟同步，同时本发明通过定时同步信号实现主耳机和从耳机的同时播放，保证了同步播放音乐的品质。
本实施例中，将定时同步误差和载波同步误差同时经锁相环207调整晶体震荡频率，在一些实施例中，可以是定时同步误差和载波同步误差中任一同步误差经锁相环207调整晶体震荡频率。
本发明与主蓝牙耳机连接的智能设备，没有任何特殊要求，只要能支持普通的蓝牙A2DP协议，与主耳机之间进行蓝牙连接即可。
本发明智能设备只需与主耳机建立蓝牙连接，从耳机只侦听。主从耳机间不用通过蓝牙转发音频数据包，减少了主耳机功耗。
本发明主从耳机分别与智能设备实现时钟同步，从而使得主从耳机的时钟得以同步，这样保证主从耳机能同步播放音乐，提高了音乐质量。
本发明对主从耳机之间对传送的信息做频分或码分调制，减少了多个音频传送相互干扰。
结合这里披露的本发明的说明和实践，本发明的其他实施例对于本领域技术人员都是易于想到和理解的。说明和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真正范围和主旨均由权利要求所限定。
Claims (9)
1.一种适于蓝牙耳机的蓝牙音频混合通信方法，其特征在于，所述方法包括如下方法步骤：
从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送的音频数据包，当在某一SLOT从耳机接收到来自所述智能设备的音频数据包，则所述从耳机向主耳机发送一个ACK包；
当主耳机接收到智能设备发送的音频数据包，并且收到从耳机发送的ACK包，则在下一个SOLT所述主耳机向所述智能设备发送一个ACK包，否则，所述主耳机向所述智能设备发送一个NACK包。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当在某一个SLOT从耳机未接收到来自所述智能设备的音频数据包，则所述从耳机向主耳机发送一个NACK包。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从耳机监听并接收智能设备向主耳机发送音频数据包的方法包括：
主耳机获取智能设备的的蓝牙地址信息，并对所述蓝牙地址信息进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；
通过主耳机的音频发送设备，将调制后的蓝牙地址信息发送至从耳机；
从耳机通过音频接收设备接收蓝牙地址信息进行载波解调，并完成信息同步；
去除蓝牙地址信息的同步头，并进行数字解调。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，从耳机向主耳机发送ACK包的方法包括：
从耳机正确接收来到来自智能设备的音频数据包，生成一个ACK包，对所述ACK包进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；通过从耳机的音频发送设备，将调制后的ACK包发送至主耳机；
主耳机通过音频接收设备接收ACK包进行载波解调，并完成信息同步；去除ACK包的同步头，并进行数字解调，得到从耳机反馈的ACK包。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从耳机向主耳机发送NACK包的方法包括：
从耳机未正确接收来到来自智能设备的音频数据包，生成一个NACK包，对所述NACK包进行数字调制，并添加同步头后进行载波调制；通过从耳机的音频发送设备，将调制后的NACK包发送至主耳机；
主耳机通过音频接收设备接收NACK包进行载波解调，并完成信息同步；去除NACK包的同步头，并进行数字解调，得到从耳机反馈的NACK包。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，主耳机和/或从耳机与智能设备进行信号同步的方法包括：
主耳机和/或从耳机通过射频前端接收智能设备发送的射频信号，经过数模转换器转换为数字信号；
通过同步、解调模块对数字信号处理得到定时同步误差和载波误差，所述定时同步误差和/或所述载波误差通过锁相环调整晶体震荡频率，使主耳机和/或从耳机与所述智能设备的时钟频率同频。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，同步、解调模块对数字信号处理得到同步信号，所述同步信号与智能设备发送音频数据包的SOLT起点同步。
8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，从耳机向主耳机发送的ACK包，以及从耳机向主耳机发送的NACK包均进行频分或码分调制。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，频分调制的频点采用蓝牙设备地址作为随机种子的随机数生成；码分调制的扩频码采用蓝牙设备地址作为随机种子的随机数生成。
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