CN111835386A - 无线通信装置 - Google Patents

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CN111835386A CN202010314936.7A CN202010314936A CN111835386A CN 111835386 A CN111835386 A CN 111835386A CN 202010314936 A CN202010314936 A CN 202010314936A CN 111835386 A CN111835386 A CN 111835386A
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Abstract

一个例子公开一种第一无线通信装置，包括：第一近场收发器和第一远场收发器；其中该第一无线通信装置被配置成与第二无线装置通信，该第二无线装置具有第二近场收发器和第二远场收发器；其中该第一近场收发器被配置成与该第二近场收发器通信；其中该第一远场收发器被配置成在远场频率带宽中与第三无线装置通信；其中该第二远场收发器被配置成在该远场频率带宽中与第四无线装置通信；并且其中该第一无线装置与该第三无线装置之间的通信干扰该第二无线装置与该第四无线装置之间的通信超过阈值干扰水平，除非该第一无线装置和该第二无线装置至少部分地由导电主结构屏蔽。

Description

无线通信装置
技术领域
本说明书涉及用于无线装置通信的系统、方法、设备、装置、制品和指令。
背景技术
在各种例子中，例如无线耳塞的无线装置(也称为可听式装置)包括嵌入的语音、声音和传感器能力。此类无线装置可以被设计成支持来自例如手机的外部装置的立体声播放、拨打电话、对语音命令作出响应、检测声音事件等等。
发明内容
根据例子实施例，无线通信装置的集合包括：第一无线装置，该第一无线装置具有第一近场收发器和第一远场收发器；第二无线装置，该第二无线装置具有第二近场收发器和第二远场收发器；其中该第一近场收发器被配置成与该第二近场收发器通信；其中该第一远场收发器被配置成在远场频率带宽中与第三无线装置通信；其中该第二远场收发器被配置成在该远场频率带宽中与第四无线装置通信；并且其中该第一无线装置与该第三无线装置之间的通信干扰该第二无线装置与该第四无线装置之间的通信超过阈值干扰水平，除非该第一无线装置和该第二无线装置至少部分地由导电主结构屏蔽。
在另一例子实施例中，该第一无线装置和该第二无线装置是可穿戴装置；该第三无线装置是高时延装置；以及该第四无线装置是低时延装置。
在另一例子实施例中，该高时延装置是以下项中的至少一个：智能电话、智能手表、医疗装置、媒体播放器，或数据流装置。
在另一例子实施例中，该高时延装置引入40ms或更大的信号延迟。
在另一例子实施例中，该低时延装置是游戏加密狗。
在另一例子实施例中，该低时延装置是实时数据装置。
在另一例子实施例中，该低时延装置是实时流数据装置。
在另一例子实施例中，该低时延装置是虚拟现实装置。
在另一例子实施例中，该低时延装置是增强现实或智能眼镜装置。
在另一例子实施例中，该低时延装置引入20ms或更小的信号延迟。
在另一例子实施例中，该第一远场收发器无法同时地传输和接收；并且该第二远场收发器可以同时地传输和接收。
在另一例子实施例中，该第一远场收发器无法同时地传输和接收音频信号；并且该第二远场收发器可以同时地传输和接收音频信号。
在另一例子实施例中，该导电主结构衰减该频率带宽。
在另一例子实施例中，该导电主结构是用户的头部。
在另一例子实施例中，该第一无线装置靠近用户的耳朵中的一个定位；并且该第二无线装置靠近用户的耳朵中的另一个定位。
在另一例子实施例中，该近场收发器使用以下项中的至少一个通信：NFMI协议、NFEI协议，或NFEMI协议。
在另一例子实施例中，该近场收发器使用耦合到该导电主结构的非传播准静态磁性近场信号；或非传播准静态电气近场信号通信。
在另一例子实施例中，该第一无线装置将第一媒体信号从该第三无线装置转发到该第二无线装置；并且该第二无线装置将第二媒体信号从该第四无线装置转发到该第一无线装置。
在另一例子实施例中，该第一媒体信号是右立体声音频信号；并且该第二媒体信号是左立体声音频信号。
根据例子实施例，第一无线通信装置包括：第一近场收发器和第一远场收发器；其中该第一无线通信装置被配置成与第二无线装置通信，该第二无线装置具有第二近场收发器和第二远场收发器；其中该第一近场收发器被配置成与该第二近场收发器通信；其中该第一远场收发器被配置成在远场频率带宽中与第三无线装置通信；其中该第二远场收发器被配置成在该远场频率带宽中与第四无线装置通信；并且其中该第一无线装置与该第三无线装置之间的通信干扰该第二无线装置与该第四无线装置之间的通信超过阈值干扰水平，除非该第一无线装置和该第二无线装置至少部分地由导电主结构屏蔽。
以上论述并非旨在表示当前或未来权利要求集的范围内的每个例子实施例或每一实施方案。附图和之后的具体实施方式还举例说明了各种例子实施例。
考虑以下结合附图的详细描述可以更全面地理解各种例子实施例。
附图说明
图1形象地描绘用于在用于媒体播放和电话通信的无线装置之间进行无线通信的无线装置的第一例子集合。
图2形象地描绘用于在用于游戏通信的无线装置之间进行无线通信的无线装置的第二例子集合。
图3形象地描绘用于在用于组合的媒体播放、电话通信和游戏通信的无线装置之间进行无线通信的无线装置的第三例子集合。
虽然本公开容许各种修改和可替换形式，但其细节已经以例子的方式在附图中示出且将详细地描述。然而，应理解，除了所描述的特定实施例之外的其它实施例也是可能的。也涵盖落在所附权利要求书的精神和范围内的所有修改、等效物和可替代实施例。
具体实施方式
虽然下文论述的例子倾向于集中在传输和接收音频数据的例子实施例上，但本文中的教示也适用于媒体数据、视频数据、传感器数据、医疗数据、电池状态、装置设置和其它数据。
图1形象地描绘用于在用于媒体播放和电话通信的无线装置之间进行无线通信的无线装置的第一例子100集合。在第一例子100中示出第一无线装置102(例如，左耳塞)、第二无线装置104(例如，右耳塞)、第三无线装置106(例如，智能电话)、远场无线链路108(例如，音频左/右和麦克风(mic)信号)、近场无线链路110(例如，仅右音频信号)，以及导电主结构112。
在无线装置的此第一例子100单侧NFMI集合中，第一无线装置102(也称为主耳塞)包括通过：云网络、智能电话或另一装置的数据连接(即，远场无线链路108)。第一无线装置102使用一个或多个输入转换器(例如，本地麦克风)和一个或多个输出转换器(例如，扬声器)实现音频播放和通信。
在此第一例子100中，可能使用A2DP配置文件通过远场无线链路108将数据(例如，左/右音频和麦克风信号)流式传输到无线装置102、104(例如，耳塞)。数据包括完整的(例如，L和R立体声音频)信号，该信号仅发送到无线装置102中的一个(即，L耳塞)。
远场无线链路108使用远场(例如，RF)通信协议使用远场能量与智能电话或例如平板计算机、计算机等其它装置通信，该远场通信协议包括：常规蓝牙(BTC)、低功耗蓝牙(BLE)、WiFi、5G，以及任何其它RF协议。
在此例子中，近场无线链路110将音频信号的相关部分(例如，仅R音频轨道)转发到另一无线装置104(例如，R耳塞)。如果用户戴着耳塞102、104，则近场信号通过和/或围绕导电主结构112(例如，人体、用户的头等)传播，由此在耳塞102、104处产生完整的立体声音频体验。
各种例子近场通信协议包括：近场磁感应(Near-Field Magnetic Induction，NFMI)、近场电气感应(Near-Field Electric Induction，NFEI)，或近场电磁感应(Near-Field Electro-Magnetic Induction，NFEMI)。这些近场信号使用各种导电或非导电主结构(即，导电主结构112)传播。此近场收发器使用耦合到此主结构的非传播准静态磁性近场信号和/或非传播准静态电气近场信号通信。
在各种例子实施例中，第一无线装置102(例如，左耳塞)和第二无线装置104(例如，右耳塞)不对称。不对称在本文中定义为一个装置102专用于近场和远场信号通信两者，因此比仅需要接收近场信号(例如，右音频)的另一装置104具有更大电路和能量(例如，媒体播放、手机以及电池安培数)要求。
将常规蓝牙用于远场无线链路108的这些无线装置(例如，智能电话、可听耳塞等)一次可以仅与一个另一无线装置通信。然而，由于常规蓝牙的高时延以及缺乏同时前向/后向通信，因此常规蓝牙不太适合无线游戏耳机应用。
例如，音频播放的典型常规BT时延大于100ms，其中一些优化实施方案达到40ms时延。然而，时延在游戏应用中非常关键，以免在获得音频提示(例如，在第一人称射击游戏中)时损失游戏用户的竞争优势。对于无线游戏耳机，小于20ms的时延通常是优选的。
游戏耳机还优选地包括同时前向/后向通信(例如，在前向方向上的立体声音频以及在后向方向上的单声道麦克风信号)。在两个方向上流动的音频的此组合使用案例不受常规BT的支持。
至少出于这些原因，无线游戏耳机通常偏好专用的(例如，闭合生态系统、非标准化)无线音频解决方案。
图2形象地描绘用于在用于游戏通信的无线装置之间进行无线通信的无线装置的第二例子200集合。在第二例子200中示出第一无线装置202(例如，左耳塞)、第二无线装置204(例如，右耳塞)、第三无线装置206(例如，智能电话)、远场无线链路208(例如，低时延游戏音频左/右和麦克风信号)、近场无线链路210(例如，仅左音频信号)、导电主结构212，以及游戏计算机214。
远场无线链路208示出用于支持低时延游戏数据流的例子游戏音频左/右以及麦克风声道。在此第二例子200中，数据(例如，音频和麦克风信号)在一些例子实施例中使用BTC配置文件通过远场无线链路208在无线装置202、204(例如，耳塞)之间进行流式传输。
在各种例子实施例中，第一无线装置202(例如，左耳塞)和第二无线装置204(例如，右耳塞)也不对称。不对称在本文中定义为一个装置204专用于近场和远场信号通信两者，因此比仅需要接收近场信号(例如，左音频)的另一装置202具有更大电路和能量(例如，游戏和电池安培数)要求。
在一些例子实施例中，无线装置的第二例子200集合是游戏可听式装置，并且第二无线装置204(例如，右耳塞)包括NXP半导体的NxH3670芯片。在基于NxH3670的可听式装置中的游戏模式期间，使用远场无线链路208将立体声游戏音频从第三无线装置206(例如，加密狗)发送到第二无线装置204(例如，右耳塞)，进而使用近场无线链路210(例如，NFEMI)将左音频游戏流转发到第一无线装置202(左耳塞)。
此远场无线链路208的专用(例如，闭合生态系统)性质缺乏与其它消费型装置的直接兼容性，例如，图1中的远场无线链路108(例如，BTC、BLE、WiFi)使用第三无线装置106(例如，智能电话)。此类其它装置还将需要加密狗。
现在讨论可以用于低时延(例如，无线游戏)以及高时延(例如，消费者音频、电话呼叫、媒体播放等)应用两者的一组交叉/组合无线装置(例如，可听式装置、耳塞、头戴式耳机、随身佩戴装置等)。
图3形象地描绘用于在用于组合的媒体播放、电话通信和游戏通信的无线装置之间进行无线通信的无线装置的第三例子300集合。无线装置的第三例子300集合包括第一无线装置302(例如，左耳塞)、第二无线装置304(例如，右耳塞)、第三无线装置306(例如，智能电话)、第一远场无线链路308、近场无线链路310、第四无线装置312(例如，加密狗)、第二远场无线链路314、导电主结构316，以及游戏计算机318。
第一无线装置302(例如，第一耳塞)包括第一近场收发器电路(未示出)和第一远场收发器电路(未示出)。第二无线装置304(例如，第二耳塞)包括第二近场收发器电路(未示出)和第二远场收发器电路(未示出)。
第一近场收发器被配置成与第二近场收发器通信。
第一远场收发器被配置成通过第一远场无线链路308在远场频率带宽中与第三无线装置306(例如，智能电话)通信。
第二远场收发器被配置成通过第二远场无线链路314在相同远场频率带宽中与第四无线装置312(例如，游戏加密狗)通信。因此，第一无线装置302与第三无线装置306之间的通信可以干扰第二无线装置304与第四无线装置312之间的通信超过阈值干扰水平，除非第一无线装置302和第二无线装置304耦合到导电主结构316或至少部分地由导电主结构316屏蔽、隔开和/或阻挡。
导电主结构316电气地屏蔽、隔开和/阻挡第一无线装置302和第二无线装置304的程度越大，则第一无线装置302与第三无线装置306以及第二无线装置304与第四无线装置312之间的任何远场信号干扰也减小的对应程度越大。在一些例子实施例中，只要远场干扰小于或等于阈值水平，远场无线装置中的一个或多个就可能够校正任何模拟和/或数字信号误差。
在各个例子实施例中，由于第一无线装置302和第二无线装置304中的每一个包括一个近场收发器和一个远场收发器，因此第一装置302和第二装置304的形状因数和电池使用率基本上平衡以用于更佳的用户体验。
为了减少此干扰，在一些例子实施例中，第三无线装置306(例如，智能电话)与游戏计算机318中的第四无线装置312(例如，加密狗)间隔开某一距离，以进一步最小化带内干扰。然而，当用户佩戴第一无线装置302和第二无线装置304(例如，耳塞)时，该第一无线装置302和该第二无线装置304由用户的身体(例如，用户的头)间隔开，因此用户的身体衰减(例如，产生阻碍)由第一无线装置302或第二无线装置304(例如，耳塞)接收到的第三无线装置306与第四无线装置312之间的RF(即，GHz)干扰。
因此，无线装置的第三例子300集合将第一远场无线链路308上的标准化高时延通信协议(例如，BTC、BLE、WiFi等)与第二远场无线链路314上的专用低时延通信协议(例如，NXP半导体的NxH3670协议)组合。
无线装置300的集合被配置成即使当远场信号正在相同远场频率带宽中操作时，也实现与其它无线装置(例如，302、304、306、312)的同步和异步通信两者。
在一些例子实施例中，由于第三无线装置306(例如，智能电话)和第四无线装置312(例如，加密狗)在相同远场带宽(例如，GHz范围)中异步地通信，因此在第一无线装置302(例如，左耳塞)或第二无线装置304(例如，右耳塞)处的潜在相互干扰减小，因为第一无线装置302(例如，左耳塞)和第二无线装置304(例如，右耳塞)在导电主结构316的基本上相对侧上，由此提高两个通信链路的稳定性。
在第一远场无线链路308上通信的高时延装置可以包括智能电话、智能手表、医疗装置、媒体播放器，或数据流装置。
在第二远场无线链路314上通信的低时延装置可以包括游戏加密狗、实时数据装置、实时流数据装置、虚拟现实体验、增强现实体验，或智能眼镜装置。
在一些例子实施例中，高时延装置引入40ms或更大的信号延迟，并且低时延装置引入20ms或更小的信号延迟。
近场收发器使用以下项中的至少一个通信：NFMI协议、NFEI协议，或NFEMI协议。此类协议倾向于极低时延、低功率并且稳定，由此保留游戏体验。此类协议还提供足够带宽以支持至少同时的耳塞到耳塞音频交换连接。
总结无线装置的第三例子300集合的一些例子实施例，由于常规蓝牙(BTC)(即，用于更高时延立体声音频)以及NxH3670(即，用于低时延游戏音频和麦克风)解决方案在单独的耳塞中，而人类头部充当2.4GHz RF传输信号的屏蔽层，因此相互引发的干扰非常低。这样会显著增加两个链路的稳定性。这些例子实施例允许BTC和NXH3670两者同时激活。这样实现新的使用案例：用户在其手机上收听最喜欢的Spotify曲目，同时以低时延欣赏游戏音频。这些例子实施例还在两个可听式装置302、304之间分摊功率消耗，从而确保两个装置的均衡电池使用寿命。
无线装置的第三例子300集合的优点包括：使链路数据速率加倍，在游戏时同时收听音乐，以及在第一无线装置302与第二无线装置304(例如，耳塞)两者之间分摊功率消耗，由此确保两个装置的均衡电池使用寿命。
除非明确陈述特定顺序，否则可以任何顺序执行以上图式中论述的各种指令和/或操作步骤。而且，本领域的技术人员将认识到，虽然已讨论一些例子指令集/步骤，但是在本说明书中的材料可以多种方式组合以还产生其它例子，并且应在此详细描述提供的上下文内来进行理解。
在一些例子实施例中，这些指令/步骤实施为功能和软件指令。在其它实施例中，指令可以使用逻辑门、专用芯片、固件以及其它硬件形式实施。
当指令实施为非暂时性计算机可读或计算机可用媒体中的可执行指令集时，这些指令在编程有所述可执行指令且受所述可执行指令控制的计算机或机器上实现。所述指令经过加载以在处理器(例如，一个或多个CPU)上执行。所述处理器包括微处理器、微控制器、处理器模块或子系统(包括一个或多个微处理器或微控制器)，或其它控制或计算装置。处理器可以指代单个组件或多个组件。所述计算机可读或计算机可用存储媒体被视为物品(或制品)的一部分。物品或制品可以指代任何所制造的单个组件或多个组件。如本文所定义的非暂时性机器或计算机可用媒体不包括信号，但此类媒体可能能够接收并处理来自信号和/或其它暂时性媒体的信息。
容易理解的是，如本文中大体描述且在附图中示出的实施例的组成部分可以用各种各样不同的配置来布置和设计。因此，如图所表示的各种实施例的详细描述并非旨在限制本公开的范围，而仅仅是表示各种实施例。虽然在图式中呈现了实施例的各个方面，但是除非特别地说明，否则图式未必按比例绘制。
在不脱离本发明的精神或基本特性的情况下，可以其它特定形式实施本发明。所描述的实施例应视为在所有方面均仅为说明性而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求书而不是由此详细描述来指示。在权利要求书等效物的含义和范围内出现的所有变化均涵盖在权利要求书的范围内。
贯穿本说明书对特征、优点或类似语言的参考并不暗示可以通过本发明实现的所有特征和优点应该在或在本发明的任何单一实施例中。相反地，涉及特征和优点的语言应理解成意指结合实施例描述的特定特征、优点或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书对特征和优点的论述以及类似语言可以(但未必)指同一实施例。
此外，本发明的所描述的特征、优点和特性可以用任何合适方式在一个或多个实施例中组合。相关领域的技术人员将认识到，鉴于本文的描述，本发明可以在没有特定实施例的具体特征或优点中的一个或多个具体特征或优点的情况下实践。在其它情况下，在某些实施例中可以认识到可能不存在于本发明的所有实施例中的另外的特征和优点。
贯穿本说明书对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的参考意味着结合所指示实施例描述的具体特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”和类似语言可以(但未必)全部指同一实施例。

Claims (10)

1.一种无线通信装置的集合，其特征在于，包括：
第一无线装置，所述第一无线装置具有第一近场收发器和第一远场收发器；
第二无线装置，所述第二无线装置具有第二近场收发器和第二远场收发器；
其中所述第一近场收发器被配置成与所述第二近场收发器通信；
其中所述第一远场收发器被配置成在远场频率带宽中与第三无线装置通信；
其中所述第二远场收发器被配置成在所述远场频率带宽中与第四无线装置通信；以及
其中所述第一无线装置与所述第三无线装置之间的通信干扰所述第二无线装置与所述第四无线装置之间的通信超过阈值干扰水平，除非所述第一无线装置和所述第二无线装置至少部分地由导电主结构屏蔽。
2.根据权利要求1所述的装置：
其特征在于，所述第一无线装置和所述第二无线装置是可穿戴装置；
其中所述第三无线装置是高时延装置；以及
其中所述第四无线装置是低时延装置。
3.根据权利要求2所述的装置：
其特征在于，所述高时延装置是以下项中的至少一个：智能电话、智能手表、医疗装置、媒体播放器，或数据流装置。
4.根据权利要求2所述的装置：
其特征在于，所述高时延装置引入40ms或更大的信号延迟。
5.根据权利要求2所述的装置：
其特征在于，所述低时延装置是以下项中的至少一个：游戏加密狗、实时数据装置、实时流数据装置、虚拟现实装置、增强现实或智能眼镜装置。
6.根据权利要求2所述的装置：
其特征在于，所述低时延装置引入20ms或更小的信号延迟。
7.根据权利要求1所述的装置：
其特征在于，所述第一远场收发器无法同时地传输和接收；以及
其中所述第二远场收发器可以同时地传输和接收。
8.根据权利要求1所述的装置：
其特征在于，所述导电主结构衰减所述远场频率带宽。
9.根据权利要求1所述的装置：
其特征在于，所述主结构是用户的头。
10.一种第一无线通信系统，其特征在于，包括：
第一近场收发器和第一远场收发器；
其中所述第一无线通信装置被配置成与第二无线装置通信，所述第二无线装置具有第二近场收发器和第二远场收发器；
其中所述第一近场收发器被配置成与所述第二近场收发器通信；
其中所述第一远场收发器被配置成在远场频率带宽中与第三无线装置通信；
其中所述第二远场收发器被配置成在所述远场频率带宽中与第四无线装置通信；以及
其中所述第一无线装置与所述第三无线装置之间的通信干扰所述第二无线装置与所述第四无线装置之间的通信超过阈值干扰水平，除非所述第一无线装置和所述第二无线装置至少部分地由导电主结构屏蔽。
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