CN111386717B - 无线低延迟音频内容共享 - Google Patents

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Abstract

第一音频设备与源设备交换第一控制信号，从而从源设备接收第一音频信号。第二音频设备与第一音频设备交换第二控制信号，包括第二音频设备从源设备接收第一音频信号所需的信息。第一控制信号包括使用蓝牙BR/EDR协议的通信，并建立用于从源设备到第一音频设备的音频流的第一蓝牙链路。第二控制信号包括使用低功耗蓝牙(BLE)协议的通信，并将第一蓝牙链路的参数传输到第二音频设备，使得第二音频设备可以接收和解码通过第一蓝牙链路从源设备传输到第一音频设备的音频流。

Description

无线低延迟音频内容共享
技术领域
本申请涉及通过无线设备共享音频，并且尤其涉及，允许多个设备接收使用点对点技术传输的音频。
背景技术
本申请涉及美国专利申请第8,660,055号，该美国专利申请的全部内容并入本文作为参考。
使用采用点对点无线通信技术的设备在携带个人电子设备的用户附近创建个人区域网络(一些人称其为“微微网”)以将音频从这些个人电子设备中的一者传送到用户的一只或两只耳朵已经变得很普遍，就像将存储在音频播放设备上的音频回放给用户那样。另外将音频从用户传送到那些个人电子设备中的一者也变得常见，例如移动电话，用户通过与该设备的此类点对点无线通信进行电话通信。在此类点对点无线通信的形式中，用于此类目的形式是那些符合华盛顿州贝尔维尤市蓝牙技术联盟(Bluetooth SpecialInterest Group of Bellevue,WA)所颁布的广泛使用的规范的形式。本申请中对/>的引用应被理解为是指蓝牙核心规范的5.0版；A2DP配置文件规范的1.3.1版；AVRCP配置文件规范的1.6.1版；HFP配置文件规范的1.7.1版；AVCTP协议规范的1.4版；AVDTP协议规范的1.3版；RFCOMM规范的1.2版，或以相同或类似方式实现该技术的相关部件的后续版本。
一段时间以来，符合蓝牙规范的无线通信已经被用于手机和所谓的“耳机”之间的双向音频无线传输，上述均包括声学驱动器，用于将音频输出到用户的耳朵上，和麦克风，从用户的嘴巴出接收音频。最近，越来越多的音频播放设备采用了符合蓝牙规范的无线通信，以无线方式将音频从这些设备中单向传输到一个或多个声学驱动器，以将音频输出到用户的一只或两只耳朵。
遗憾的是，尽管对用于在个人电子设备之间传送音频的此类点对点无线通信的接受度越来越高，但点对点性质、安全地建立无线连接所需的过程、以及在各种模拟形式和数字形式之间进行音频转换，都展现出了许多难点。这些难点包括对向用户的两只耳朵提供音频的各种障碍，使用户能够容易地从对声学驱动器和/或麦克风的一个选择转换到另一个选择，以及与另一个用户携带的个人电子设备共享音频。
‘055专利描述了一种允许两个独立的无线设备(诸如单个用户的每只耳朵都有一个，或两个不同用户的独立的耳机设备)接收从单个源设备传输的音频信号的方法，其中源设备只知道单个通信链路，因为当时蓝牙并没有(目前仍然没有)规定直接将音频数据同时传输到两个接收设备。近年来，市场上已经上市了若干个完全无线耳机设备，但据申请人的理解，这些设备中的大多数不像在‘055专利中那样从源设备传输到两个接收设备，而是将音频从第一接收设备重新传输到任何附加的接收设备。
发明内容
一般来讲，在一个方面，系统包括第一音频设备和第二音频设备。第一音频设备和第二音频设备中的处理器使得第一音频设备与源设备交换第一控制信号，从而从源设备接收第一音频信号，并且使得第二音频设备与第一音频设备交换第二控制信号，从而从源设备接收第一音频信号。第一控制信号包括使用蓝牙BR/EDR协议的通信，并建立用于从源设备到第一音频设备的音频流的第一蓝牙链路。第二控制信号包括使用低功耗蓝牙(BLE)协议的通信，并将第一蓝牙链路的参数传输到第二音频设备，使得第二音频设备可以接收和解码通过第一蓝牙链路从源设备传输到第一音频设备的音频流。
具体实施可以任何组合包括以下各项中的一者或多者。可包括第三音频设备；第一音频设备中的处理器和第三音频设备中的处理器可以使得第三音频设备与第一音频设备交换包括使用低能耗蓝牙(BLE)协议的通信的第三控制信号，使得第三音频设备可以接收并解码通过第一蓝牙链路从源设备传输到第一音频设备的音频流。源设备可以包括处理器和用户界面，源设备处理器执行第一应用程序，使得源设备显示用户界面，该用户界面允许源设备的用户控制第一音频设备与哪个第二音频设备交换第二控制信号。源设备处理器可以执行控制第一控制信号和第一蓝牙链路的第二应用程序，第二应用与涉及第二控制信号的数据隔离。第一音频设备和第二音频设备中的处理器可使得第一音频设备使用第一蓝牙链路的返回信道将由第一音频设备中的麦克风检测到的音频传输到源设备，并且将返回信道的参数中包含在第二控制信号中，使得第二音频设备能够从第一蓝牙链路的返回信道接收并解码第一音频设备的麦克风音频。第一音频设备和第二音频设备中的处理器可将第一蓝牙链路的返回信道的参数包含在第二控制信号中，并且使得第二音频设备使用第一蓝牙链路的返回信道将由第二音频设备中的麦克风检测到的音频传输到源设备。
一般来讲，在一个方面，系统包括与第二音频设备通信的第一音频设备以及第三音频设备。第一音频设备和第三音频设备中的处理器使得第一音频设备与源设备交换第一控制信号，从而从源设备接收第一音频信号，使得第一音频设备与第二音频设备交换第二控制信号，从而使得第二音频设备从第一音频设备接收第二音频信号，并且使得第三音频设备与第一音频设备交换第三控制信号，从而从第一音频设备接收第二音频信号。第一控制信号和第二控制信号包括使用蓝牙BR/EDR协议的通信，并且建立用于从源设备到第一音频设备以及从第一音频设备到第二音频设备的音频流的相应的第一蓝牙链路和第二蓝牙链路。第三控制信号包括使用低功率蓝牙(BLE)协议的通信，并且将第二蓝牙链路的参数传输到第三音频设备，使得第三音频设备可以接收和解码通过第二蓝牙链路从第一音频设备传输到第二音频设备的音频流。
具体实施可以任何组合包括以下各项中的一者或多者。第一音频设备和第二音频设备可以是无线链接的立体声扬声器对，并且第二音频信号可包括多于一个音频声道。可包括第四音频设备；第一音频设备中的处理器和第四音频设备中的处理器可以使得第四音频设备与第一音频设备交换包括使用低能耗蓝牙(BLE)协议的通信的第四控制信号，使得第四音频设备可以接收和解码从第一音频设备传输到第二音频设备的第二音频信号。
优点包括允许多个用户或多个单独听筒或扬声器的单个用户收听来自源设备的相同音频内容，而无需修改源设备的无线接口。其他优点包括允许不同设备向源设备以及彼此提供返回音频。
附图说明
图1是包含多个无线音频设备和个人电子设备的无线网络的框图。
图2是图1的无线音频设备的框图。
图3以及图5至图8是在不同操作模式下包含多个无线音频设备和个人电子设备的无线网络的框图。
图4a和图4b是用户界面的示例性屏幕。
具体实施方式
图1描绘了网络1000，其中音频在三个个人电子设备之间传输，具体地讲，在个人电子设备900和一对无线音频设备100a和100b之间传输。网络1000具有伪轴辐拓扑，其中个人电子设备900被呈现有处于无线通信中以通过单个无线点对点链路915仅将音频传输到无线音频设备100a的错误指示，但是目的是促使个人电子设备900也将音频传输到无线音频设备100b。本质上，个人电子设备900被引导占据中枢位置，无线音频设备100a和100b中的每一个占据辐条位置。另一个无线点对点链路115形成在无线音频设备100a和100b之间，用于网络管理目的，并且协调设备100a和100b之间关于从个人电子设备900接收音频的动作，作为维持伪轴辐拓扑的一部分。链路115和915中的任何一者所基于的技术可以是多种类型中的任意一种，该多种类型技术采用射频信号、红外信号或其他各种形式的无线传输介质中的任意一种，并且链路115和915之间所采用的技术可以是不同的。在链路115和915中的一者或两者使用射频信号的情况下，一者或两者可以至少部分地符合蓝牙规范，或者符合用于无线网络的多种其他规范中的任何一种，这些规范适合于短距离和功耗限制，以用于用户携带的个人电子设备之间。
个人电子设备900可以是多种类型的个人电子设备中的任意一种，包括但不限于各种多媒体、信息处理和/或通信设备(诸如，蜂窝电话)、数字音乐播放器(例如，典型的MP3音乐文件播放器)、具有音频回放功能的便携式照相机、个人数据助理(PDA)、个人导航设备、或集成了所有这些功能的智能手机。至少，个人电子设备900能够通过无线点对点链路提供数字形式的音频。该音频可以是多种形式的音频中的任何一种，包括但不限于存储在个人电子设备900上的数字化音乐，以及由个人电子设备900从射频传输(例如，调频或卫星广播)接收的音频。个人电子设备900还能够通过无线点对点链路接收遥控命令，以实现对个人电子设备900的各种功能的遥控，包括与音频相关的命令(例如，停止、暂停、播放、快进、调节音量、改变频道等命令)。这些命令可以对应于通过结合到个人电子设备900中的手动操作的控制器922可访问的功能。个人电子设备900还能够传输音频之外的文本数据或其他数据，包括歌曲标题、曲目标题、时间、日期、GPS坐标、射频信号强度等。这些各种数据可对应于可在结合到个人电子设备900中的指示器923上显示的数据。
无线音频设备100a和100b旨在无线地接收音频并使得能够以可听形式输出该音频。尽管该对无线音频设备100a和100b被描绘为一对耳塞(通常也称为“入耳式”耳机)，但这旨在例示设备的一种形式，并且该对无线音频设备100a和100b中的每一者可以是能够可听地输出无线接收的音频的多种类型的设备中的任一种(例如，无线扬声器)。无线音频设备100a和100b中的每一者包括至少一个声学驱动器170(例如，电磁扬声器、压电电气元件、静电扬声器等)，并且每一者还可包括可手动操作的控制器122和/或指示器(未示出)。在无线音频设备100a和100b中的给定一者包含控制器122的情况下，控制器122可操作以使得用户能够遥控个人电子设备900和/或无线音频设备100a和100b中的另一者。在无线音频设备100a和100b中的给定一者包含指示器的情况下，指示器可使得非音频数据能够被显示给用户。
尽管个人电子设备900在形成链路915时可以采用多种技术中的任何一种，但是这些技术中的许多可用技术依赖于这样的假设，即传输具有多个音频声道的一段音频的设备将只向将接收和使用所有这些声道的一个其他设备传输该音频。因此，这些技术中的一些并不意在将一段音频的不同音频声道分别传输到将接收不同音频声道并分别使用不同音频声道的不同其他设备。为了适应此类限制，无线音频设备100a和100b配合以给个人电子设备900呈现出以下景象，即仅与个人电子设备900向其传输一段音频的单个其他设备(即无线音频设备100a)形成链路915。尽管无线音频设备100a和100b两者均从个人电子设备900接收信号，但仅无线音频设备100a和100b中的一者向个人电子设备900(即，无线音频设备100a，如图所示)传输信号。
当个人电子设备900通过链路915向无线音频设备100a传输该音频片段时，无线音频设备100b也拾取相同的信号并接收相同的音频片段，尽管其不是预期的接收者。在无线音频设备100a没有接收到数字化音频数据包或者接收到的数字化音频数据包被破坏的情况下，无线音频设备100a通过链路915向个人电子设备900传输错误信号，以使该数据包被重新传输。在无线音频设备100b没有接收到数字化音频数据包或者接收到的数字化音频数据包被破坏的情况下，无线音频设备100b通过链路115向无线音频设备100a传输错误信号，以通过链路915转发到个人电子设备900，从而使该数据包被重新传输。
无线音频设备100a也可以使用链路915将遥控命令(可能作为用户操作控制器122的结果而产生)传输回个人电子设备900。鉴于无线音频设备100b只接收来自个人电子设备900的信号，而不向个人电子设备900传输信号，所以当用户使无线音频设备100b产生遥控命令时，这些命令通过链路115传输以通过链路915被转发到个人电子设备900。在一些示例中，用于操作音频设备的遥控命令也可以从个人电子设备900传输到无线音频设备100a。无线音频设备100b可以接收这些命令，并基于它们采取行动，采用的方式与其接收针对无线音频设备100a的音频传输的方式相同。
链路115和915所基于的技术规定了形成这些链路需要什么，并且这些链路可以是多种类型链路中的任何一种，这些多种类型链路采用射频信号、红外信号，或者多种其他形式的无线传输介质中的任何一种。尽管不是必需的，但为了效率起见，优选的是链路115和915都基于至少足够相似的技术，以避免必须将两个完全独立的收发器结合到无线音频设备100a和100b中的任意一者中，因为两者都必须接收来自个人电子设备900的传送音频的相同信号。在使用射频信号的情况下，这些链路可以至少部分地符合蓝牙规范，或者符合无线网络的多种其他规范中的任何一种，这些规范适合于用户随身携带的便携式设备要求的短距离和功耗限制。熟悉此类无线规范的人员将容易认识到，此类无线通信通常伴有安全机制，该安全机制包括需要要彼此进行此类通信的两个设备首先在它们之间完成链路建立过程，通过该链路建立过程在两个设备之间交换识别码、安全密钥等。根据链路115和915中的每一者所基于的技术，无线音频设备100a和100b中的一者或两者可进行此类链路建立过程。
链路115可需要或可不需要形成类似的链路建立过程。这可能取决于无线音频设备100a和100b被用户接收时已经被配置为彼此定位并彼此交互的程度，和/或每个无线音频设备被配置为采用简化的链路建立过程的程度。
在链路115和915已建立并且启用所需协议需要的信息交换已经完成的情况下，链路115和915能够用于将音频从个人电子设备900传输到无线音频设备100a和100b两者。如已经讨论的，个人电子设备900通过链路915将音频传输到无线音频设备100a，但是无线音频设备100b也接收相同的信号，并且无线音频设备100a和100b中的每一个在向用户可听地输出音频时提取对其有用的音频声道。链路115用于协调无线音频设备100a和100b之间的该活动的各个方面，包括但不限于同步定时信息、交换音量和各种音频信号处理设置，以及共享数据以实现噪声消除功能。链路115可用于网络管理功能，尤其是用于链路915的管理，包括将身份信息传递给无线音频设备100b以使无线音频设备100b能够“监听”链路915上的传输，以及将解密密钥传递到无线音频设备100b以使无线音频设备100b能够解密通过链路915传输的音频和命令。举例来说，无线音频设备100a和100b中的任意一个包括用作音量控制器的可手动操作的控制器(例如，控制器122)，可将用户音量设置传输到这两个设备中的另一个设备。
在无线音频设备100a包含所描绘的控制器122并且控制器122被配置为在手动操作时向个人电子设备900传输遥控命令的情况下，采用链路915来将这些遥控命令从无线音频设备100a传送至个人电子设备900。在无线音频设备100b包含手动操作的控制器(未示出)，并且该控制器被配置为在手动操作时向个人电子设备900发送遥控命令的情况下，链路115用于将这些遥控命令从无线音频设备100b传送至无线音频设备100a，该无线音频设备100a经由链路915将这些命令进一步转发至个人电子设备900。
图2是图1的无线音频设备100a和100b中的任一者或两者的一种可能的内部架构的框图。尽管无线音频设备100a和100b可具有不同的架构，但优选的是图1的无线音频设备100a和100b具有相同的架构，使得参照图1描述的它们的角色可以互换。这将有利于实现更高的制造效率，并且在两个设备是成对耳塞的情况下，仅需一个替换部件就可以解决设备故障，而不需两个不同的部件。
无线音频设备100包括无线收发器110、用户界面120、处理器130、存储装置135、数模(D-to-A)转换器140、放大器145、连接器150、声学驱动器170和功率存储装置190，该功率存储装置190存储电力并将电力提供至这些设备中的其余设备。如在基于处理器的系统领域内的技术人员将容易认识到的，有多种链接这些各种设备的总线架构可以采用，然而，不管所采用何种确切架构，至少要向处理器130提供对无线收发器110、用户界面120、存储装置135和数模转换器140的访问。在一些示例中，图2所示的各种部件中的一个或多个部件可集成到处理器集成电路中。处理器130访问存储装置135以检索构成例程132的指令序列，并且在执行例程132时，使处理器130在无线音频设备100的操作期间执行各种功能。
处理器130可以是多种类型的处理设备中的任意一种，包括但不限于通用处理器、数字信号处理器或具有针对给定指令范围优化的有限指令集、微控制器或者组合逻辑的其它更专用处理器。存储装置135可以基于多种信息存储技术中的任意一种，包括但不限于，静态RAM、动态RAM、可擦除或不可擦除形式的ROM、闪存、磁存储器、铁磁盘储存装置、相变存储装置或磁光存储装置。存储装置135至少存储例程132，并且根据例程132使得处理器130执行的音频处理和/或音频缓冲功能，存储装置135还可以存储音频数据139。
无线收发器110所基于的技术取决于无线音频设备100与其他设备形成的任何无线点对点链路的技术。至少，例程132的执行使得处理器130操作无线收发器110来接收来自个人电子设备的音频，可能还有非音频数据。在各种实施方案中，根据由无线音频设备100中的给定一者所占据的角色，例程132还可以使得处理器130操作无线收发器110通过无线点对点链路将命令传送至个人电子设备或传送至另一无线音频设备进而被转发至个人电子设备。在无线音频设备100和另一设备之间的无线点对点链路至少部分地符合蓝牙规范或用于点对点无线通信的类似规范的情况下，例程132可使得处理器130操作无线收发器110来执行链路建立过程，从而建立该点对点链路。
用户界面120包含先前讨论的控制器122和指示器123中的一者或两者。控制器122可以是任何类型的可手动操作的控制器，包括但不限于按钮、杠杆开关、可旋转旋钮、触摸屏传感器、压力传感器、接近传感器或取向传感器。指示器123可以是向无线音频设备100的用户传达信息的多种可能设备中的任何设备，包括但不限于能够描绘各种符号和/或语言字符的图形显示器、一个或多个LED、蜂鸣器或振动生成设备。另选地，信息可以通过传递该信息的音频输出提供给无线音频设备100的用户，该信息与无线收发器110接收到的音频混合在一起，混合音频被输出给用户。在提供有控制器122的情况下，控制器122可由无线音频设备100的用户用于以下中的一者或多者：开始执行某种形式的链接建立过程，控制向用户提供音频的一个或多个方面(例如，向用户输出音频时采用的音量)，以及遥控与之形成点对点链路的另一无线设备。在提供有指示器123的情况下，指示器123可用于显示由无线收发器110从另一无线设备接收的信息和/或由无线音频设备100自身生成的信息。
数模转换器140和放大器145可各自具有多种设计和形式中的任意一种。数模转换器140可由处理器130访问，不仅使得处理器130能够向数模转换器140供应音频数据，而且还使得处理器130能够操作数模转换器以支持通过无线收发器110从另一无线设备接收的音频数据的不同定时、位格式等。放大器145可由处理器130访问，以使处理器能够控制由数模转换器140提供的模拟形式的音频的放大的各个方面，包括用于放大的增益，其可能作为音量控制的一种形式。在一些示例中，放大器可直接接收数字信号，数模转换与放大的模拟输出信号的生成同时执行。
连接器150至少使得外部电源能够连接到无线音频设备100，并且可使得该外部电源能够对功率存储装置190进行再充电。在各种实施方案中，连接器150还可使得来自音频放大器145的放大的音频能够被提供给外部声学驱动器，其中无线音频设备100不包含声学驱动器170，或者用户希望使用外部声学驱动器代替或补充声学驱动器170。另外，尽管传统实施方式的连接器150可能倾向于包括多个导电触点，用于至少传递电能，或许还传递命令和其他数据，但本领域技术人员将很容易认识到，连接器150可具有非导电方式来传递电能、音频、命令和/或其他数据。例如，可采用电磁感应来传递电源，其中连接器150仅提供一个物理导引装置，通过该导引装置，外部电源被带到距连接器150足够近处，使线圈在足够接近的范围内，以使感应发生。又如，连接器150可结合一个或多个光纤组件以使得音频、命令和/或其他数据能够使用光而不是电来传送。
如前所述，根据无线音频设备100和另一设备之间的点对点链路的性质，可能需要链路建立过程来形成点对点链路。在一些实施方案中，无线音频设备100和另一设备(诸如个人电子设备或另一无线音频设备)两者的用户将操作这两个设备以发起它们之间的链路建立过程。对于无线音频100，这可能需要由例程132使得处理器130监视控制器122，以获取用户操作控制器122来启动链路建立过程的实例，然后操作收发器110来执行链路建立过程。
在点对点链路建立并初始化后，在执行例程132时，例程132使得处理器130操作无线收发器110来接收音频并从音频中分离期望的一个或多个音频声道。根据所接收的音频中的音频声道的数量和配置，并且根据接收从给定个人电子设备发出的音频传输的无线音频设备的数量和配置，还可使得处理器130执行某种程度的信号处理以导出将由无线音频设备100可听地输出的音频。然后，进一步使得处理器130将音频传输到数模转换器140，在数模转换器140中该音频在被提供给音频放大器145以创建放大的音频之前被转换为模拟形式。根据无线音频设备100是否包含声学驱动器170并且根据音频放大器145是否连接到连接器150，通过呈现给声学驱动器170和外部声学驱动器可连接到的连接器150中的一者或两者，使得由音频放大器145输出的放大的音频可听地输出给用户。
在无线设备支持的情况下，点对点链路的建立和初始化也使得可以通过该点对点链路传输命令。用于遥控无线音频设备100的命令可从也传输音频的个人电子设备或另一无线音频设备发出。类似地，从无线音频设备发出的命令可控制个人电子设备和另一无线音频设备中的一者或两者。其他形式的数据可类似地从个人电子设备和/或另一无线音频设备发出。举例来说，在无线音频设备100包含控制器122的情况下，例程137可以使处理器130监控控制器122以获取用户操作控制器122来遥控个人电子设备的操作一个方面的实例，诸如播放、快进或暂停无线设备正在播放的录音的遥控命令。响应于用户如此操作控制器122，可进一步使得处理器130操作无线收发器110以将对应命令传输到无线设备。
如前所述，多于一个无线音频设备必须协作以接收和使用音频的多个音频声道，该音频由个人音频设备传输至那些无线音频设备中的一者。如前所述，通过在无线音频设备之间形成附加无线点对点链路(例如，图1中的无线音频设备100a和100b之间的链路115)来启用此类协调。通过该链路，与个人电子设备建立有链路的无线音频设备可以发送网络管理信息，诸如其他无线音频设备接收和使用来自个人电子设备的多声道音频(以及其他数据)的传输所需的认证、识别和/或解密信息。通过该链路，无线设备还能够同步音频定时，使得不同的无线音频设备以同步的方式向用户可听地输出不同的声道。通过该链路，遥控命令、未接收到音频数据包或接收到损坏的音频数据的错误指示以及非音频数据可以在无线音频设备之间交换和/或通过与个人电子设备有链路的无线音频设备传送。
使用BLE的具体实施
可用于无线接收设备之间的链路115的一种无线技术是低功耗蓝牙(BLE)，其与蓝牙核心规范4.0版一同推出。具体地讲，BLE允许在不需要建立双向链路和安全的点对多点连接的情况下广播数据。利用这种能力，如图3所示，第一接收设备302(我们称之为目标设备)能够为任意数量的附加接收设备304a-i(我们称之为克隆设备)共享所需的数据，以接收和解码由源设备306传输的音频和命令数据。在图1的示例中，第一听筒100a可以是目标设备，并且另一个听筒100b是单个克隆设备。在其他示例中，如图3所示，目标设备302和克隆设备304a-i各自是立体声耳机，以供多个用户用来收听从源设备306传输的相同音频。
在图3的特定示例中，源设备306和目标设备302之间的链路310采用“经典”蓝牙，即蓝牙BR/EDR，并且其还可包括BLE部件。链路320a-i从目标设备到克隆设备的BLE广播或安全的点对多点连接，从而为它们提供源设备的蓝牙设备地址(BDADDR)、链路密钥和时钟信息。克隆设备使用这些数据来解码从源设备306发送到目标设备302的被拦截的蓝牙BR/EDR信号310(示出为链路330a-i)，并且同步解码的音频。在一些示例中，BLE链路320a-i是双向的，使得克隆设备可以将状态或其他数据报告回目标设备302。除了允许目标设备了解哪些设备正在监听目标设备从源设备接收的音频之外，克隆设备可报告它们何时未接收到数据包或接收到损坏的数据包，这使得目标设备302可如上所述地请求来自源设备306的重新传输。
在一些示例中，如图4a所示，在源设备306上运行的应用程序(即，在源设备是计算机，诸如智能手机的情况下)可用于配置目标设备、克隆设备两者以及它们之间的链路。例如，BR/EDR链路310(图3)中的数据信道可用于源设备306上的应用程序与目标设备302之间的通信，其中目标设备将克隆设备告知该应用程序。这允许应用程序即使在控制BR/EDR链路的智能手机的自身操作系统不知道克隆设备正在监听其向目标设备的传输的情况下也能显示和控制克隆设备。然后可使用此类应用程序来启动克隆过程，即添加或移除克隆设备、或者向克隆设备发送另外的控制命令。
在图4a的示例性界面中，在源设备306上运行的应用程序显示目标设备的表示400和检测到的潜在克隆设备的表示402、404、406。这些可标记有由潜在克隆设备(未示出)提供的用户名或其他标识。如果用户例如通过将潜在克隆设备404朝向目标设备404拖动(箭头408)来选择潜在克隆设备404中的一个，则潜在克隆设备被配置为接收旨在针对目标设备的音频信号。可使用各种界面约定向用户显示潜在克隆设备。在一个示例中，多个图标围绕着屏幕显示，图标位置是任意的，或者，例如是根据检测到的距目标设备的距离来确定的位置。在另一个示例(未示出)中，潜在的克隆设备显示在一行中，并且用户可向左或向右滑动该行以查看比屏幕上正好显示出的更多的潜在克隆设备。需注意，源设备306自身不知道克隆设备，应用程序仅基于从目标设备接收的信息来显示它们，并且经由目标设备对它们进行配置。因此，源设备的操作系统和其他内置功能不需要知道克隆设备或与克隆设备通信，以便应用程序和目标设备的用户能控制它们。
图4b示出了在第二智能手机(诸如与图4a中的用户选择用于克隆的耳机的所有者相关联的智能手机416)上运行的可选确认界面。在该界面中，目标耳机的表示400被示出为将信号传输到所选择的耳机404。用户可批准(勾选框410)或不批准(412)允许克隆。在该示例中，为简单起见，传输被示出为来自目标耳机。在其他示例中，还可示出源设备306的表示，从而为用户提供正在发生的情况的更准确的表示。
图5示出了创建克隆的过程。其假设目标设备已经与源设备配对。在智能手机或其他计算机上运行的应用程序指示目标设备扫描潜在克隆设备。目标设备使用BLE扫描以识别潜在克隆设备，即广播查询502。范围内的设备用消息504a–504i进行响应，每个消息传送一个已在蓝牙技术联盟(SIG)注册的保留的通用唯一标识符(UUID)。目标设备的无线电为每个接收到的信号产生接收信号强度指示符(RSSI)，并且在消息506中将该数据连同每个克隆设备的UUID一起提供回应用程序。如果需要，UUID和RSSI可用于将克隆限制于附近的设备。UUID还可用于通过在目标设备302处将匹配的克隆设备的BLE设备地址纳入白名单，来将克隆限制于指定制造商的设备。应用程序然后显示可与之共享音频的设备(508)，并且用户可指定要使用哪些设备；然后目标设备将所需信息510传输到所选择的设备。如果要克隆的设备与其他用户相关联，则这些设备上或在其他用户的手机上运行的相同或类似应用中的用户界面被用于批准克隆过程，此时克隆的设备接受传输的数据510，并开始使用它来拦截来自源设备的传输(330a-i，图3)。另选地，如果目标设备的用户也拥有或控制克隆设备，则可使用用于启动克隆的相同应用程序来批准克隆(并且这可能与首先选择克隆的步骤相同)。在一些示例中，目标设备和克隆设备之间的双向通信通过BLE中心设备和BLE外围设备之间的角色切换来实现，以实现广播模式内的双向通信。
如图6所示，另一种实现方式将上述技术与为双接收器实现方式开发的替代解决方案之一相结合，这种实现方式有时被称为对等或P2P模式。在P2P模式下，源设备606使用经典蓝牙将音频610传输到主要目标设备602，并且目标设备将音频615重新传输到第二目标设备608，诸如，如图所示的左/右一对扬声器的第二半部或全无线耳机配置中的第二听筒。P2P模式也可用于两者均回放立体声音频的两个目标设备之间的音频共享。对于第二目标设备608而言，重新传输也使用经典蓝牙，其中主要目标设备602作为源设备。克隆设备604a-i以与上述相同的方式利用BLE广播传输或安全点对多点连接620a-i来创建，但是它们拦截并解码从主要目标设备602到第二目标设备608的重新传输615(示出为链路630a-i)，而不是来自原始源设备的传输610。这具有以下优点：作为重新传输615的源设备以及控制克隆过程的主要目标设备602可修改重新传输615以有利于被克隆设备拦截。
麦克风
如上所述，图3示出了作为耳机的目标设备和克隆设备。除了共享来自源设备的内容之外，接收相同音频信号的多个耳机可用于教室环境和团队旅游，其中源设备传输从教师或旅行导游的麦克风接收的音频信号。目标设备和克隆设备也可以是外放扬声器，诸如用于在更大的房间或多个房间中播放声音，或者可以是针对不同用户的扬声器和耳机的组合。在一个房间周围使用多个扬声器的两个示例是环绕系统和会议系统。在教室/旅游团和会议系统这两个使用案例中，另一个考虑是向系统的本地音频输入，即来自麦克风的音频输入。如果麦克风连接到源设备或与源设备集成在一起，则它可能是被拦截音频的源设备，如上述音频共享情况。然而，可能优选的是使用集成到目标设备中的麦克风，因为这些麦克风可具有更好的语音拾取，或者仅因为其对用户来说更方便。
在常规布置中，其中单个蓝牙头戴式耳机或扬声器电话设备与智能手机一起用作源设备，目标设备使用源设备的BDADDR地址、链接密钥和时钟信息来加密和寻址来自目标设备的麦克风的音频信号，并且在由源设备指定的时隙传输信号。可使用的其他信息包括跳跃序列类型、蓝牙主时钟、自适应跳频(AFH)信道映射、目标设备的BDADDR、目标设备的主时钟偏移以及分配的LT ADDR(逻辑传输地址)。当将克隆设备添加到系统时，呈现出两种可能性。
首先，如图7所示，克隆设备704a-i可以拦截从目标设备702回到源设备706的麦克风传输。这在教室或旅游团环境中可能特别有用，其中领导者使用内置于其头戴式耳机(即，目标设备702)中的麦克风712，而不是附接到源设备的麦克风。目标设备702将麦克风音频传输到源设备706(传输715)，并且所有克隆设备拦截该传输(740a-i)，使得所有克隆设备可以听到领导者正在说话的内容。拦截麦克风传输使用克隆设备已经具有的用于拦截来自源设备(730a-i)的传输710的相同信息以及定时信息，这些信息可由目标设备在建立BLE广播传输或安全点对多点连接720a-i时提供给克隆设备。如图7所示，克隆设备正在拦截目标设备和源设备之间的全双工通信。在一些示例中，克隆设备仅拦截麦克风传输715，而不拦截源设备到目标设备的音频传输710。
在另一个具体实施中，如图8所示，克隆设备804a-i中的一些或全部具有麦克风812a-i。举两个示例，当克隆设备(例如图8的示例的804a)的用户希望说话时，他们可以使用一键通按钮或语音活动检测器(VAD)来指示这一点。作为响应，目标设备802(通过图8的示例中的链路820a)向该克隆设备提供必要的定时或其他信息，使得克隆设备804a可在目标的指定时隙中传输，并且源设备806将接收传输850，认为它来自目标设备802。当克隆设备在其位置传输时，真正的目标设备停止自身的传输。在其他示例中，在创建克隆设备时提供所需信息，并且使用一键通或其他信令来协调目标设备和克隆设备之间的传输，以避免冲突。
其他实施方案也在以下权利要求书的范围内。

Claims (8)

1.一种音频系统，包括：
源设备，包括处理器和用户界面；
第一音频设备；和
第二音频设备；
其中所述第一音频设备和所述第二音频设备中的处理器被配置为：
使得所述第一音频设备与源设备交换第一控制信号，从而从所述源设备接收第一音频信号，以及
使得所述第二音频设备与所述第一音频设备交换第二控制信号，从而从所述源设备接收所述第一音频信号；
其中所述源设备中的所述处理器被配置为执行第一应用程序，使得所述源设备显示所述用户界面，所述用户界面允许所述源设备的用户控制所述第一音频设备与哪个第二音频设备交换所述第二控制信号，
所述第一控制信号包括使用蓝牙协议的通信并且建立用于从所述源设备到所述第一音频设备的音频流的第一蓝牙链路，并且
所述第二控制信号包括使用低功耗蓝牙(BLE)协议的通信并且将所述第一蓝牙链路的参数传输到所述第二音频设备，使得所述第二音频设备能够接收和解码通过所述第一蓝牙链路从所述源设备传输到所述第一音频设备的音频流。
2.根据权利要求1所述的音频系统，还包括第三音频设备，其中所述第一音频设备中的所述处理器和所述第三音频设备中的处理器被配置为：
使得所述第三音频设备与所述第一音频设备交换包括使用低功耗蓝牙(BLE)协议的通信的第三控制信号，使得所述第三音频设备能够接收和解码通过所述第一蓝牙链路从所述源设备传输到所述第一音频设备的所述音频流。
3.根据权利要求1所述的音频系统，其中：
所述源设备中的所述处理器还被配置为执行第二应用程序，所述第二应用程序控制所述第一控制信号和所述第一蓝牙链路，并且
所述第二应用程序与和所述第二控制信号相关的数据隔离。
4.根据权利要求1所述的音频系统，其中所述第一音频设备和所述第二音频设备中的所述处理器被进一步配置为：
使得所述第一音频设备使用所述第一蓝牙链路的返回信道将由所述第一音频设备中的麦克风检测到的音频传输到所述源设备，以及
将所述返回信道的参数包含在所述第二控制信号中，以使所述第二音频设备能够从所述第一蓝牙链路的所述返回信道接收并解码所述第一音频设备的麦克风音频。
5.根据权利要求1所述的音频系统，其中所述第一音频设备和所述第二音频设备中的所述处理器被进一步配置为：
将所述第一蓝牙链路的返回信道的参数包含在所述第二控制信号中，以及
使得所述第二音频设备使用所述第一蓝牙链路的返回信道将由所述第二音频设备中的麦克风检测到的音频传输到所述源设备。
6.一种音频系统，包括：
第一音频设备，所述第一音频设备与第二音频设备通信；和
第三音频设备；
其中所述第一音频设备和所述第三音频设备中的处理器被配置为：
使得所述第一音频设备与源设备交换第一控制信号，从而从所述源设备接收第一音频信号，
使得所述第一音频设备与所述第二音频设备交换第二控制信号，从而使得所述第二音频设备从所述第一音频设备接收第二音频信号；以及
使得所述第三音频设备与所述第一音频设备交换第三控制信号，从而从所述第一音频设备接收所述第二音频信号；
所述第一控制信号和所述第二控制信号包括使用蓝牙BR/EDR协议的通信并且建立用于从所述源设备到所述第一音频设备以及从所述第一音频设备到所述第二音频设备的音频流的相应的第一蓝牙链路和第二蓝牙链路，并且
所述第三控制信号包括使用低功耗蓝牙(BLE)协议的通信并且将所述第二蓝牙链路的参数传输到所述第三音频设备，使得所述第三音频设备能够接收和解码通过所述第二蓝牙链路从所述第一音频设备传输到所述第二音频设备的音频流。
7.根据权利要求6所述的音频系统，其中所述第一音频设备和所述第二音频设备包括无线链接的立体声扬声器对，并且所述第二音频信号包括多于一个音频声道。
8.根据权利要求6所述的音频系统，还包括第四音频设备，其中所述第一音频设备中的所述处理器和所述第四音频设备中的处理器被配置为：
使得所述第四音频设备与所述第一音频设备交换包括使用低功耗蓝牙(BLE)协议的通信的第四控制信号，使得所述第四音频设备能够接收和解码从所述第一音频设备传输到所述第二音频设备的所述第二音频信号。
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