CN115347904B - 一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置。所述无线音频装置与智能设备通信，包括无线发射模块、处理器、电池和扬声器，电池向无线音频装置供电，在无线发射模块的发射阶段具有第一功耗，未发射阶段具有第二功耗，第一功耗大于第二功耗。处理器根据不同的预设状态，以及对是否处于抑制功耗下调的无线通信状况、抑制功耗上调的电池状况，以及是否发生需要启用功耗调节的使用状况等条件的判定，来对应地通过降低第一功耗和/或提高第一功耗以缩小第一功耗与第二功耗之间的偏差度，以降低电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对扬声器的电磁干扰，减少扬声器发出“沙沙”、“嗡嗡”的噪声，降低用户的不良体验。

Description

一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置

技术领域

本申请涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置。

背景技术

随着社会进步和人民生活水平的提高，很多便携的电子设备，例如手机、平板电脑、无线耳机、智能手环、智能手表等各类可穿戴设备等，已成为人们必不可少的生活用品。其中有些电子设备带有扬声器，例如手机、无线耳机等，其扬声器通常是无源器件，容易受电磁干扰，从而发出如“沙沙”、“嗡嗡”等干扰噪声。

发明人在实现本申请方案的过程中发现，电子设备扬声器所受电磁干扰的源头之一来自电子设备内的电池。特别是由于便携式电子设备体积较小，各元器件布局受限，导致扬声器与电池距离较近，也更易受到电池的干扰。特别是在时分发射的无线通信设备中，信号发射时的功耗较未发射时的功耗大很多，导致电池在为设备供电时的输出电压或电流也随之发生较大波动，波动越大，所引起电磁辐射也越大，作用于距离较近的扬声器时，则可能引发不同程度的“沙沙”、“嗡嗡”等干扰噪声。现有技术尚未能针对上述问题提供很好的解决方案。

发明内容

提供了本申请以解决现有技术中存在的上述问题。

需要一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置，能够在保证无线音频装置正常功能和性能的前提下，以尽可能少的代价，来减少电池功耗波动以及由此带来的电磁干扰对扬声器的影响，尽可能地降低扬声器产生的干扰噪声所带来的不良用户体验。

根据本申请的第一方案，提供一种无线音频装置，所述无线音频装置与智能设备通信，所述无线音频装置至少包括无线发射模块、处理器、电池和扬声器，所述无线音频装置具有至少一个无线通信的预设状态，在各个预设状态下，所述电池向所述无线音频装置供电，使所述无线音频装置在所述无线发射模块的发射阶段具有第一功耗，在所述无线发射模块的未发射阶段具有第二功耗，并且所述第一功耗大于所述第二功耗。所述处理器被配置为，在各个预设状态下，判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或，判定是否处于抑制功耗上调的电池状况，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或判定是否发生需要启用功耗调节的使用状况，在发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，通过降低所述第一功耗和/或提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。

根据本申请的第二方案，提供一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法，所述方法用于与智能设备通信的无线音频装置，所述无线音频装置至少包括无线发射模块、处理器、电池和扬声器，所述无线音频装置具有至少一个无线通信的预设状态，在各个预设状态下，所述电池向所述无线音频装置供电，使所述无线音频装置在所述无线发射模块的发射阶段具有第一功耗，在所述无线发射模块的未发射阶段具有第二功耗，并且所述第一功耗大于所述第二功耗，所述方法包括，在各个预设状态下，判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或，判定是否处于抑制功耗上调的电池状况，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；或判定是否发生需要启用功耗调节的使用状况，在发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。

根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置，针对导致电池产生电磁干扰的功耗波动问题，从缩小无线发射模块在发射阶段的较高的第一功耗与未发射阶段的较低的第二功耗之间的偏离度的角度出发，而为了确保无线音频装置的正常使用，例如避免由于功耗下调而导致通信质量的下降，以及由于功耗上调而对电池电量的过度消耗等，在各个不同的预设状态下，首先需判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况、抑制功耗上调的电池状况等，在确保功耗下调不会导致无线通信装置功能和性能过度下降的情况下，可以通过降低第一功耗和/或提高第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。此外，为了尽可能少地改变无线音频装置原有的工作状态，避免不必要的功耗调节，还可以对是否发生需要启用功耗调节的使用状况进行判定，仅在发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，才通过降低第一功耗的方式来缩小其与第二功耗之间的偏差度，以降低电池供电变化对扬声器的电磁干扰。因此，根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法和无线音频装置能够在保证无线音频装置正常功能和性能的前提下，在判定必要的情况下进行无线音频装置发射功耗和未发射功耗之间偏离度的调节，以减少电池功耗波动以及由此带来的电磁干扰对扬声器的影响，尽可能地降低扬声器产生的干扰噪声所带来的不良用户体验。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1示出根据本申请实施例的无线音频装置的部分组成的示意图。

图2(a)示出根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法的流程图。

图2(b)示出根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法的流程图。

图3(a)示出基本速率下物理层的蓝牙帧的分组格式示意图。

图3(b)示出根据本申请实施例的TWS主耳机在蓝牙回连时ID包发送和接收时序的示意图。

图3(c)示出根据本申请实施例的蓝牙回连时的功耗调节流程的示意图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本申请的实施例作进一步详细描述，但不作为对本申请的限定。

本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。本申请中结合附图所描述的方法中各个步骤的执行顺序并不作为限定。只要不影响各个步骤之间的逻辑关系，可以将数个步骤整合为单个步骤，可以将单个步骤分解为多个步骤，也可以按照具体需求调换各个步骤的执行次序。

根据本申请的实施例提供一种无线音频装置。图1示出根据本申请实施例的无线音频装置的部分组成的示意图。如图1所示，无线音频装置101可以与智能设备102通信，其中，智能设备102例如可以是手机、pad、电脑等，也可以是云端服务器等等，本申请在此不做限制。在一些实施例中，无线音频装置101至少可以包括无线发射模块101a、处理器101b、电池101c和扬声器101d。在另一些实施例中，无线音频装置101还可以包括诸如无线接收模块(未示出)等其他的部件，本申请对此不做限制。在一些实施例中，无线音频装置101具有至少一个无线通信的预设状态，并且在各个预设状态下，均由电池101c向无线音频装置101供电，使无线音频装置101在无线发射模块101a的发射阶段具有第一功耗，在无线发射模块101a的未发射阶段具有第二功耗，并且第一功耗大于第二功耗。需要说明的是，在不同的无线通信的预设状态下，第一功耗或第二功耗本身也并不一定是相同并恒定的，也可能是不同的，或随时间变化的，例如同样是处于无线发射模块101a的未发射阶段，无线音频装置101是否正在播放音乐，将可能导致其具有不同的第二功耗。

在一些实施例中，处理器101b例如可以是包括一个及以上通用处理器的处理部件，诸如微处理器、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)等。更具体地，该处理部件可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、运行其他指令集的处理器或运行指令集的组合的处理器。该处理部件还可以是一个以上专用处理设备，诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、片上系统(SoC)等。

本申请的发明人发现，在上述无线音频装置101中，无线发射模块101a在发射阶段和未发射阶段的功耗具有较大差异，由于电池101c内存的存在，导致电池101c的供电也随之变化，例如供电电压和供电电流的变化，这种变化所产生的电磁干扰可能馈送到布设在附近的扬声器101d，在这种情况下，扬声器将发出“沙沙”、“嗡嗡”的噪声，给使用者带来不良体验，因此，针对上述情况，本申请还提供了一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法，来降低无线音频装置101中电池101c对扬声器101d的电磁干扰。

图2(a)和图2(b)示出根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法的流程图。

如图2(a)所示，在各个预设状态下，在步骤201中，可以判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，进入步骤202。

在步骤202中，可以通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。

与步骤201-步骤202彼此独立或者附加地，可以在步骤201a中，判定是否处于抑制功耗上调的电池状况，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，进入步骤202a。在步骤202a中，可以通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。

在一些实施例中，步骤201-步骤202与步骤201a-步骤202a可以两者都执行或者择一执行，可以并行执行，或根据不同的预设状态等，选择其中之一优先执行，在满足功耗调节条件的情况下，不再对另一条件进行判断，以简化处理流程，降低运算量。

在另一些实施例中，也可以根据是否发生需要启用功耗调节的使用状况来决定是否进行功耗调节，即，不必执行图2(a)中的各个步骤，而是直接执行如图2(b)中的步骤。如图2(b)所示，可以在步骤201’中判定是否发生需要启用功耗调节的使用状况，在判定结果为“是”的情况下，即，发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，可以在步骤202’中，通过降低所述第一功耗和/或提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。在一些实施例中，需要启用功耗调节的使用状况可以是多个，在其中至少一个发生时，即可进入步骤202’，执行功耗调节措施。

也就是说，图1中的无线音频装置101可以利用处理器101b，在各个预设状态下，判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，可以通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。独立地或者附加地，判定是否处于抑制功耗上调的电池状况，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，可以通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。与上述方式并列地，无线音频装置101还可以利用处理器101b，通过判定是否发生需要启用功耗调节的使用状况来确定是否进行功耗调节，在发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，可以通过降低所述第一功耗和/或提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低电池101c在无线发射模块101a发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对扬声器101d的电磁干扰。

根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法的各个步骤，以及采用该方法的无线音频装置，能够在确保功耗下调不会导致无线通信装置功能和性能过度下降，和/或电池状况允许采用功耗上调措施的情况下，采用对应的降低第一功耗和/或提高第二功耗的功耗调节措施，以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，或者，可以判定是否需要对功耗的偏差度进行调节，如此可以尽可能少地改变无线音频装置原有的工作状态，仅在必要的情况下，通过减少电池功耗波动来降低由此带来的电磁干扰，及其对扬声器的影响，由此提升用户在使用无线音频装置时的听音体验。

在一些实施例中，图1中的无线音频装置101还可以包括通信质量监测模块(图1中未示出)，用于监测无线音频装置101与智能设备102之间的信号质量，处理器101b在各个预设状态下，根据信号质量来判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，具体地，例如可以在通信质量监测模块所监测的信号质量低于第一阈值时，判定处于抑制功耗下调的无线通信状况。同样地，对于不同的预设状态，可以具有不同的第一阈值，具体的值可以根据实际情况预先设置，第一阈值的设置旨在使第一功耗的适度下调不会影响当前状态下无线音频装置101与智能设备102之间的正常通信。在一些实施例中，所述信号质量例如可以是无线音频装置101的接收PER、接收BER、接收PLR、RSSI和接收信号信噪比中的至少一项。在另一些实施例中，也可以由智能设备102来对无线音频装置101与智能设备102之间的信号质量进行监测，并将监测结果例如通过两者之间的通信链路反馈给无线音频装置101，其中，信号质量可以是智能设备102的接收PER、接收BER、接收PLR、RSSI和接收信号信噪比中的至少一项。在检测或获取到信号质量的基础上，处理器101b可以被进一步配置为根据所述信号质量来降低所述第一功耗的幅度，其中，所述信号质量越高，降低所述第一功耗的幅度越大。仅作为示例，当信号质量仅比第一阈值稍高，那么可以选择较小的第一功耗下调比例，而当信号质量远远高于第一阈值时，则可以将第一功耗以较大的比例下调，例如下调至原来的二分之一，等等，本申请对此不做具体限制。

在一些实施例中，无线音频装置101还可以包括射频功放(PA)模块(图1中未示出)，处理器101b可以被进一步配置为减少无线发射模块101a的发射阶段的所述PA模块的发射功率，来降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

在一些实施例中，在无线音频装置101中还可以包括用于对电池101c的剩余电量进行监测的电量监测模块(图1中未示出)，其被配置为对电池101c的剩余电量进行监测，在这种情况下，抑制功耗上调的电池状况例如可以包括剩余电量小于第二阈值，因此，可以由处理器101b在各个预设状态下，判定电池101c的剩余电量是否大于第二阈值，如果是，则通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低电池101c在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对扬声器101d的电磁干扰。其中，第二阈值可以根据实际需要在系统中预先设置。由此可见，与结合无线音频装置101与智能设备102之间的信号质量考虑采用降低第一功耗的措施类似，在考虑采用提高第二功耗时，需要结合无线音频装置101是否具有足够的电池电量，在剩余电量不足的情况下，首先考虑保证无线音频装置101原有功能的运行，仅在剩余电量充足(大于第二阈值)的情况下，采用提高第二功耗的方式来缩小第一功耗与第二功耗之间的偏差度。

在一些实施例中，当无线音频装置101为耳机，并且在该耳机包括入耳检测模块(图1中未示出)的情况下，需要启用功耗调节的使用状况包括所述入耳检测模块检测到耳机入耳。入耳检测模块用于检测耳机是否在用户耳内。在一些实施例中，可以通过感测人体的电容值来判断耳机是否入耳。在另一些实施例中，也可以利用激光发射器、红外激光接近感应等光学检测方案来判断耳机是否入耳。在另一些实施例中，也可以利用IMU(惯性测量单元)等位置传感器、触觉传感器，或采用播放音频的等方式来检测耳机入耳。在其他实施例中，也可以采用各种方法综合的方式进行入耳检测。通常情况下，当入耳检测模块未检测到耳机入耳时，例如耳机可能还在充电盒中充电，或者刚从充电盒中取出，尚未入耳，此时，即使扬声器被干扰而产生噪声，也不会影响用户的体验，因此，完全无需进行功耗调节，避免了因为增加第二功耗而使耳机功耗增大。当处理器或其他的检测电路检测到诸如耳机入耳等需要启用功耗调节的使用状况时，则可以启动降低第一功耗和/或提高第二功耗等功耗调节措施，以缩小第一功耗和第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰，改善用户体验。

在一些实施例中，无线音频装置101还可以包括无线接收模块(图1中未示出)，处理器101b可以被进一步配置为，在无线发射模块101a处于未发射阶段，并且所述无线接收模块也处于未接收的阶段，可以通过使至少部分的无线发射模块101a的电路，和/或至少部分的无线接收模块的电路处于工作状态，来提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。在另一些实施例中，例如在无线发射模块101a未发射而无线接收模块正在接收的阶段，可以通过使至少部分的原本无需工作的无线发射模块101a的电路处于工作状态，从而提高第二功耗，以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。在另一种实施例中，还可以通过使电路工作在更高的电压上，以增加工作电路的功耗，以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。在另一种实施例中，还可以通过使处理器101b工作负荷更重，比如使处理器101b反复读取某个存储器数据，或者，让处理器101b工作在更高的时钟频率上等等，来增加工作电路的功耗，在此不一一列举。

在另一些实施例中，为了提高第二功耗，无线音频装置101中还可以额外设置可开关、可调节的冗余电路(图1中未示出)，处理器101b可以在无线发射模块101a未发射的阶段，接通所述冗余电路的开关，并调节所述冗余电路的功耗，例如可以使得冗余电路所消耗的功耗接近于第一功耗与第二功耗之间的差值，从而提高第二功耗，以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

在一些实施例中，冗余电路可以是带开关、可调节的电阻，在无线发射模块的未发射阶段，打开开关，使电阻消耗电池功率。电阻大小可调节，例如可以使得其所消耗的功率接近预先估计的第一功耗与第二功耗的差值。在一些实施例中，在无线音频装置101由芯片或片上系统实现的情况下，电阻可以工作在Vbat下，即，电池101c连接到无线音频装置101中所述芯片的Vbat管脚，而电阻设置在无线音频装置101中所述芯片的内部，与Vbat管脚相连接。

如上所述的增加无线发射模块101a和/或无线接收模块的工作电路，以及运行冗余电路的方法可以结合使用，只要达到提高第二功耗的目的即可。进一步地，上述降低第一功耗的各种方法和提高第二功耗的各种方法也可以结合使用，只要实现缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度的目的即可，结合使用的具体方式本申请在此不一一列举。

在一些实施例中，无线音频装置与智能设备通信时可以采用蓝牙通信、WiFi、ZigBee、2G、3G、4G、5G、6G等一种或多种通信标准或协议，例如包括但不限于GSM(GlobalSystem of Mobile communication，全球移动通讯系统)、GPRS(GeneralPacket RadioService，通用分组无线服务)、CDMA2000(Code Division MultipleAccess2000，码分多址2000)、WCDMA()Wideband Code Division Multiple Access,宽带码分多址)、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)、FDD-LTE(Frequency Division Duplexing-Long Term Evolution，频分双工长期演进)和TDD-LTE(Time Division Duplexing-Long Term Evolution，分时双工长期演进)等，本申请对此不做限制。

作为示例，在无线音频装置与智能设备采用诸如经典蓝牙、低功耗蓝牙和LE音频等蓝牙通信方式时，无线通信的预设状态可以包括蓝牙回连状态。下面将结合图3(a)至图3(c)，以TWS(True Wireless Stereo，真无线立体声)蓝牙无线耳机为例，对蓝牙回连状态下用于减少对扬声器的电磁干扰的方法进行说明。

TWS耳机(作为根据本申请实施例的无线音频装置)与智能设备可在一定距离范围内进行蓝牙连接，在蓝牙连接的状态下可进行蓝牙通信。一旦TWS耳机与智能设备之间的距离超过蓝牙技术所支持的最大距离或受到遮挡、干扰，那么两者之间的连接就会断开。当两者之间的距离小于蓝牙技术所支持的最大距离时或信道条件变好时，之前连接过的TWS耳机与智能设备可进行重新连接，这一重新连接的过程可称为蓝牙回连。例如当TWS耳机入盒(被放入充电盒)，或者当TWS耳机出耳(例如被入耳检测模块检测到耳机出耳或耳机未入耳)时，可以认为TWS耳机暂时处于未被用户使用的状态，因此可以断开与智能设备的蓝牙连接。而当TWS耳机出盒(从充电盒中取出)后，或者当TWS耳机入耳(例如被入耳检测模块检测到耳机入耳)，可以认为其将要或已经进入使用状态，因此可以触发蓝牙回连操作。

在蓝牙回连过程中，TWS耳机中的主耳机(TWS耳机的两个耳机的任意一个均可作为主耳机)与智能设备进行蓝牙回连操作时，主耳机需要向智能设备发送ID包，智能设备接收ID包并响应，最终完成蓝牙回连。主耳机发送ID包时的功耗较大，对应于第一功耗，不发送ID包时的功耗较小，对应于第二功耗。

图3(a)示出基本速率下物理层的蓝牙帧的分组格式示意图。如图3(a)所示，基本速率下物理层的蓝牙帧包括3个字段，在从最低有效位到最高有效位的方向上，分别是访问码31、包头32和有效载荷33等字段，其中：访问码31是piconet的标志，用于时序同步、偏移补偿、寻呼和查询；包头32包含用于蓝牙链路控制的信息；有效载荷33承载有效信息，例如可以是蓝牙音频数据等。

在蓝牙回连状态下，主耳机向智能设备发送的ID包(ID packet，用于寻呼、查询和响应过程的数据包)主要由访问码或者查询访问码组成。在一些实施例中，ID包可以只包括访问码，那么对于经典蓝牙来说，ID包的时长为68μs或72μs。在另一些实施例中，也可以包括访问码及包头，则ID包时长例如可以为126μs。图3(b)示出根据本申请实施例的TWS主耳机在蓝牙回连时ID包发送和接收时序的示意图。如图3(b)所示，在蓝牙回连时，TWS主耳机在每个625μs的蓝牙发送时隙中向智能设备发送2次ID包，即，每隔312.5μs发送一个时长为68μs(或72μs/126μs)的ID包。在接收时隙中，类似地，每隔312.5μs接收一个时长为68μs(或72μs/126μs)的ID包。除了上述持续时间较短的发送或接收ID包的时间外，在各个发送时隙和接收时隙的其他时段中，主耳机中的无线发射模块和无线接收模块均处于既不发送也不接收的非工作状态。特别是在主耳机发送ID包时，由于发射功率较大，因此第一功耗较大，而在不发送ID包的大部分时间内，所对应的第二功耗较小。考虑到蓝牙回连过程会因为主耳机与智能设备之间的距离、信道质量等原因而持续从秒级到几十秒的时间，并且由于ID包发送的间隔较短(频度较高)，因此，由电池电磁干扰产生的扬声器噪声尤其明显，可能带给用户不良的体验。

因此，在上述蓝牙回连的场景下，可以应用根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法，对第一功耗和/或第二功耗进行调节，从而减少电池功耗波动以及由此带来的电磁干扰对扬声器的影响。具体过程下面将结合图3(c)进行说明。

图3(c)示出根据本申请实施例的蓝牙回连时的功耗调节流程的示意图。

首先，假设蓝牙回连过程是由耳机出盒而触发的，那么在步骤301中，可以根据入耳检测模块的检测结果，对耳机是否已经入耳(发送需要启用功耗调节的使用状况)进行判断，在判定耳机入耳的情况下，再执行后续的步骤，而在耳机中的入耳检测模块并未检测到耳机入耳之前，可以不通过后续的步骤对第一功耗和/或第二功耗进行调节，也就是说，在电池对扬声器的电磁干扰并不会被用户感知的情况下，可以尽可能地保持耳机等无线音频装置原有的工作状态。在另外一些实施例中，由于蓝牙回连触发与耳机入耳之间的间隔较小，因此也可以不进行耳机入耳判断，即，跳过步骤301，直接执行后续的各个步骤。

接下来，可以在步骤302中，可以对其他的需要启用功耗调节的使用状况进行进一步判断，对于本实施例中的蓝牙回连来说，可以对是否需要播放提示音进行判断。在蓝牙回连过程中，通常不需要播放音乐或通话，但可能需要播放诸如“耳机已入耳”、“蓝牙正在连接”、“耳机电量低”等提示音，用于以音频的方式对用户进行各种提醒。本申请发明人在实现本申请方案的过程中通过实验发现，关闭PA模块或DAC模块(数模转换模块)可以减少或减弱无线发射模块的发射对扬声器的电磁干扰，因此，在无需播放提示音的情况下，可以在步骤303中，关闭耳机(即，无线音频装置)中的PA模块和DAC模块(数模转换模块)中的至少一个，来减弱扬声器受到的干扰，并且无需进行任何功耗调节操作，保持第一功耗与第二功耗之间的偏离度，以及蓝牙回连的正常工作状态即可。当在步骤302中判定需要播放提示音时，进入后续的步骤。在另一些实施例中，也可以对其他需要启用功耗调节的使用状况进行判定，通常情况下，在扬声器需要播放声音的情况下，需要启用功耗调节措施，以避免扬声器发出的干扰噪声对正常的声音播放造成影响，从而给用户带来不良体验，具体的情况本申请不一一列举。如上所述，可以跳过步骤301而执行步骤302，以简化处理流程，降低运算量。

接下来，在步骤304中，可以按照如前所述的方式获取主耳机与智能设备之间的信号质量，并判断其是否低于第一阈值，在所述信号质量低于第一阈值时，判定处于抑制功耗下调的无线通信状况，在后续的过程中，不通过降低第一功耗的方式来缩小第一功耗与第二功耗之间的偏差度，以避免由于第一功耗的下调而导致信号质量的进一步下降，从而影响蓝牙回连过程的正常进行。在判定主耳机与智能设备之间的信号质量不低于第一阈值的情况下，可以进入后续的步骤305。

在与步骤304并列，可以独立地或附加地被执行的步骤304’中，可以判定电池的剩余电量是否大于第二阈值，如果否，则在后续的过程中，不通过提高第二功耗的方式来缩小第一功耗与第二功耗之间的偏差度，如此，可以在剩余电量不足的情况下，优先保证耳机原有功能的正常运行。在判定电池的剩余电量大于第二阈值的情况下，可以进入后续的步骤305。

在步骤305中，由于需要通过扬声器来播放提示音等，可以打开主耳机中的PA模块和DAC模块，并且根据需要，选择通过降低第一功耗和/或提高第二功耗作为功耗调节措施，只要能够缩小第一功耗与第二功耗之间的偏差度，使得能够降低电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对扬声器的电磁干扰即可。当采用降低第一功耗的方式时，降低PA模块的发射功率，以及基于主耳机与智能设备之间的信号质量来确定第一功耗降低的幅度等措施，采用提高第二功耗的方式时，通过增加无线发射模块和/或无线接收模块的工作电路，或开启用于功率消耗的冗余电路等措施，各种前文已经详述的具体方法均可结合于此，在此不赘述。

如图3(c)所示的以TWS耳机蓝牙回连过程为例的功耗调节流程，通过第一阈值和第二阈值的合理设置，可以保证降低第一功耗和提高第二功耗的措施在信号质量和电池电量有充分保证的前提下被执行，因而不会对耳机原有正常工作流程和性能产生很大的影响。此外，还通过对耳机是否入耳、是否需要播放提示音等状况的判断，进一步识别是否需要进行功耗调节，并根据具体的情况，例如不进行功耗调节而是采用关闭PA模块和/或DAC模块等方法来减弱扬声器受到的电磁干扰，如此，还可以降低采用第一功耗或提高第二功耗的方式对信号质量或电池电量的可能的影响。

利用如图3(c)所示的根据本申请实施例的功耗调节流程，能够使蓝牙回连时，发射阶段和未发射阶段的功耗相同或接近，从而使电池功耗趋于平稳，降低其对扬声器的电磁干扰。并且，由于蓝牙回连阶段在耳机的整个使用过程中所占的比例并不大，因此，无论是采用诸如降低发射阶段的PA模块的发射功率等降低第一功率的措施，还是采用冗余电路等提高第二功耗的措施，都能够以很小的射频发射性能或电池电量消耗为代价，换取扬声器干扰的减弱或消失，可以获取用户体验的大幅提升。在一些实施例中，由于蓝牙回连阶段较短，可以优先考虑采用提高第二功耗的方式，一方面可以在不过度影响电量消耗的前提下简化处理流程，另一方面也可以避免采用降低第一功耗的方式可能带来的信号质量下降对蓝牙回连过程的影响。

除蓝牙回连状态之外，还有另外一些预设状态，仍然以TWS耳机为例，当主耳机所发送的ID包被智能设备响应，则进入蓝牙连接状态，在蓝牙连接状态下，主耳机不必再每半个时隙发送一个ID包，每个蓝牙数据包持续长度接近一个时隙，甚至多于一个时隙，因此在发射状态和不发射状态之间进行切换的频度相较蓝牙回连状态要低得多，耳机的扬声器受到的电磁辐射干扰也较小，因此可以不必采用提高第二功耗的措施，以消耗电池电量来换取第一功耗与第二功耗之间偏差度的缩小。在一些实施例中，在蓝牙连接状态下，可以不采取任何功耗调节措施，或者，仅在判定信号质量高于第三阈值的情况下，采用降低所述第一功耗的措施，以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰。在另一些实施例中，在蓝牙连接状态下，也可以仅在扬声器受到较大干扰的情况下采取功耗调节措施。

根据本申请实施例的用于减少对扬声器的电磁干扰的方法，以及采用了该方法的无线音频装置，能够在各种预设状态根据对是否处于抑制功耗下调的无线通信状况、是否处于抑制功耗上调的电池状况，以及是否发生需要启用功耗调节的使用状况的判断，使得仅在必要的情况下，选择最为有效并且代价最小的降低扬声器所受到的电磁干扰的措施，在不过度降低无线音频装置原有的功能和性能的基础上，尽可能地降低扬声器的电磁干扰，提升用户的使用体验。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本申请的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本申请。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本申请的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本申请的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本申请的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (20)

1.一种无线音频装置，所述无线音频装置与智能设备通信，其特征在于，所述无线音频装置至少包括无线发射模块、处理器、电池、扬声器、射频功放PA模块和数模转换DAC模块，所述无线音频装置具有至少一个无线通信的预设状态，在各个预设状态下，所述电池向所述无线音频装置供电，使所述无线音频装置在所述无线发射模块的发射阶段具有第一功耗，在所述无线发射模块的未发射阶段具有第二功耗，并且所述第一功耗大于所述第二功耗；

所述处理器被配置为，在各个预设状态下，

判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或，判定是否处于抑制功耗上调的电池状况，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；或

判定是否发生需要启用功耗调节的使用状况，在发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，通过降低所述第一功耗和/或提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；

其中，在所述无线音频装置与智能设备通信采用蓝牙通信且预设状态为蓝牙回连状态的情况下，所述第一功耗对应于发送ID包时所述无线音频装置的功耗，所述第二功耗对应于不发送ID包时所述无线音频装置的功耗，需要启用功耗调节的使用状况包括所述无线音频装置需要播放提示音，所述处理器被进一步配置为：

当所述无线音频装置需要播放提示音时，打开所述PA模块和所述DAC模块，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；以及，当所述无线音频装置不需要播放提示音时，关闭所述PA模块和所述DAC模块中的至少一个，并保持所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

2.根据权利要求1所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置还包括电量监测模块，其被配置为对所述电池的剩余电量进行监测，所述抑制功耗上调的电池状况包括所述剩余电量小于第二阈值。

3.根据权利要求1或2所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置还包括射频功放PA模块，所述处理器被进一步配置为：

减少所述无线发射模块的发射阶段的所述PA模块的发射功率，来降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

4.根据权利要求2所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置还包括无线接收模块，所述处理器被进一步配置为：在所述无线发射模块未发射且所述无线接收模块未接收的阶段，通过使至少部分所述无线发射模块的电路和/或至少部分所述无线接收模块的电路处于工作状态，来提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度；

在所述无线发射模块未发射且所述无线接收模块接收的阶段，通过使至少部分所述无线发射模块的电路处于工作状态，以提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

5.根据权利要求2所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置还包括可开关、可调节的冗余电路，所述处理器被进一步配置为：在所述无线发射模块未发射的阶段，接通所述冗余电路的开关，并调节所述冗余电路的功耗，以提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

6.根据权利要求1或2所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置还包括通信质量监测模块，其被配置为监测所述无线音频装置与所述智能设备之间的信号质量，所述抑制功耗下调的无线通信状况包括：

由所述通信质量监测模块监测的所述信号质量低于第一阈值，或，所述无线音频装置获取的由所述智能设备监测的所述信号质量低于第一阈值。

7.根据权利要求6所述的无线音频装置，其特征在于，所述信号质量包括所述无线音频装置的接收PER、接收BER、接收PLR、RSSI和接收信号信噪比，或所获取的所述智能设备的接收PER、接收BER、接收PLR、RSSI和接收信号信噪比中的至少一项。

8.根据权利要求6所述的无线音频装置，其特征在于，所述处理器被进一步配置为，

根据所述信号质量来确定降低所述第一功耗的幅度，其中，所述信号质量越高，降低所述第一功耗的幅度越大。

9.根据权利要求1或2所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置为耳机，所述耳机包括入耳检测模块，需要启用功耗调节的使用状况包括：所述入耳检测模块检测到耳机入耳。

10.根据权利要求1或2所述的无线音频装置，其特征在于，所述无线音频装置与智能设备通信时采用蓝牙通信、WiFi、ZigBee、2G、3G、4G、5G、6G中的至少一种，其中，所述蓝牙通信包括经典蓝牙、低功耗蓝牙和LE音频中的至少一种。

11.一种用于减少对扬声器的电磁干扰的方法，其特征在于，所述方法用于与智能设备通信的无线音频装置，所述无线音频装置至少包括无线发射模块、处理器、电池、扬声器、射频功放PA模块和数模转换DAC模块，所述无线音频装置具有至少一个无线通信的预设状态，在各个预设状态下，所述电池向所述无线音频装置供电，使所述无线音频装置在所述无线发射模块的发射阶段具有第一功耗，在所述无线发射模块的未发射阶段具有第二功耗，并且所述第一功耗大于所述第二功耗，所述方法包括，在各个预设状态下：

判定是否处于抑制功耗下调的无线通信状况，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或，判定是否处于抑制功耗上调的电池状况，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；或

判定是否发生需要启用功耗调节的使用状况，在发生需要启用功耗调节的使用状况的情况下，通过降低所述第一功耗和/或提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；

其中，在所述无线音频装置与智能设备通信采用蓝牙通信且预设状态为蓝牙回连状态的情况下，所述第一功耗对应于发送ID包时所述无线音频装置的功耗，所述第二功耗对应于不发送ID包时所述无线音频装置的功耗，需要启用功耗调节的使用状况包括所述无线音频装置需要播放提示音，所述处理器被进一步配置为：

当所述无线音频装置需要播放提示音时，打开所述PA模块和所述DAC模块，在未处于抑制功耗下调的无线通信状况下，通过降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；和/或，在未处于抑制功耗上调的电池状况下，通过提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度，使得降低所述电池在发射阶段和未发射阶段下的供电变化导致的对所述扬声器的电磁干扰；以及，当所述无线音频装置不需要播放提示音时，关闭所述PA模块和所述DAC模块中的至少一个，并保持所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

监测所述电池的剩余电量；

在各个预设状态下：当所述电池的剩余电量小于第二阈值时，判定处于抑制功耗上调的电池状况。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述无线音频装置还包括射频功放PA模块，降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度具体包括：

减少所述无线发射模块的发射阶段的所述PA模块的发射功率，来降低所述第一功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述无线音频装置还包括无线接收模块，提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度具体包括：

在所述无线发射模块未发射且所述无线接收模块未接收的阶段，通过使至少部分所述无线发射模块的电路和/或至少部分所述无线接收模块的电路处于工作状态，来提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度；

在所述无线发射模块未发射且所述无线接收模块接收的阶段，通过使至少部分所述无线发射模块的电路处于工作状态，以提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述无线音频装置还包括可开关、可调节的冗余电路，提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度进一步包括：

在所述无线发射模块未发射的阶段，接通所述冗余电路的开关，并调节所述冗余电路的功耗，以提高所述第二功耗以缩小所述第一功耗与所述第二功耗之间的偏差度。

16.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

监测所述无线音频装置与所述智能设备之间的信号质量；

在各个预设状态下：当所述信号质量低于第一阈值时，判定处于抑制功耗下调的无线通信状况。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述信号质量包括所述无线音频装置的接收PER、接收BER、接收PLR、RSSI和接收信号信噪比，或所述智能设备的接收PER、接收BER、接收PLR、RSSI和接收信号信噪比中的至少一项。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

根据所述信号质量来确定降低所述第一功耗的幅度，其中，所述信号质量越高，降低所述第一功耗的幅度越大。

19.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述无线音频装置为耳机，所述耳机包括入耳检测模块，需要启用功耗调节的使用状况包括：所述入耳检测模块检测到耳机入耳。

20.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述无线音频装置与智能设备通信时采用蓝牙通信、WiFi、ZigBee、2G、3G、4G、5G、6G中的至少一种，其中，所述蓝牙通信包括经典蓝牙、低功耗蓝牙和LE音频中的至少一种。