CN203289452U - 一种基于声波通信配对的无线音频系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种基于声波通信配对的无线音频系统，该无线音频系统包括能够与智能终端通过声波通信配对的无线音响：无线音响包括：第一麦克风接收智能终端发出的调制有配对请求数据的模拟音频信号；第一模数转换单元与第一麦克风相连，第一解码单元与第一模数转换单元相连，第一中央处理器与第一解码单元相连；第一编码单元在第一中央处理器的控制下将需要输出的配对应答数据调制到音频信号上；第一音频输出单元与第一编码单元相连；第一扬声器与第一音频输出单元相连，播放调制后的音频信号给智能终端，以便智能终端与无线音响之间建立声波通讯链路获得无线配对密码。本实用新型采用声波通信方式获得无线音响的配对密码，成本更加低廉。

Description

一种基于声波通信配对的无线音频系统
技术领域
本实用新型属于电子通信产品技术领域，涉及一种基于声波通信配对的无线音频系统。
背景技术
随着智能终端的发展，无线音频的普及率与接受度越来越高，WIFI音箱、蓝牙音响越来越为大众所熟悉与喜爱。但是在使用蓝牙或者WIFI音响的时候，用户需要先进行无线通讯配对，然后才能进行数据传送，究其原因是这些无线通讯协议都对传输安全进行了设定，双方设备需要共享地址与密钥，然后两者之间才能建立安全通信。但是对于用户，操作上很不方便。以使用手机连接蓝牙音响为例，在至少首次连接的时候，用户需要打开蓝牙，搜索蓝牙设备，选定蓝牙设备，输入配对密码并确认。
如何简化无线点对点通信配对过程，既兼顾安全性，又提升用户体验，这是需要解决的问题。现有技术（如专利CN201110046117、CN201110264441）都借助NFC（near fieldcommunication，简称近场通信）技术实现了简化配对的过程，但是上述方案需要设备双方都装备有NFC芯片，即对无线音箱应用来说需要智能终端有NFC功能，对音响也同样需要有NFC功能。目前国内拥有NFC功能的智能终端不多，著名的苹果手机、平板电脑也没有集成NFC功能，更不要说音响上增加NFC功能，而且增加NFC芯片也需要额外成本。
实用新型内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于声波通信配对的无线音频系统，用于解决现有技术中无需额外增加成本又实现无线音响与智能终端的无线点对点通信配对的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于声波通信配对的无线音频系统，所述基于声波通信配对的无线音频系统包括能够与智能终端通过声波通信配对的无线音响：所述无线音响包括第一麦克风、第一模数转换单元、第一解码单元、第一中央处理器、第一编码单元、第一音频输出单元、第一扬声器；所述第一麦克风用以接收所述智能终端发出的调制有配对请求数据的模拟音频信号；所述第一模数转换单元与所述第一麦克风相连，用以将所述模拟音频信号转换成数字信号；所述第一解码单元与所述第一模数转换单元相连，用以将所述数字信号中调制的配对请求数据解码出来；所述第一中央处理器与所述第一解码单元相连，用以控制第一解码单元工作；所述第一编码单元与所述第一中央处理器相连，用以在第一中央处理器的控制下将需要输出的配对应答数据调制到音频信号上；所述第一音频输出单元与所述第一编码单元相连，用以输出调制后的音频信号；所述第一扬声器与所述第一音频输出单元相连，用以播放所述调制后的音频信号给所述智能终端，以便智能终端与无线音响之间建立声波通讯链路获得无线配对密码。
优选地，所述无线音响还包括第一无线单元，所述第一无线单元与所述第一中央处理器相连，用以在第一中央处理器的控制下与所述智能终端无线通信。
优选地，所述第一无线单元包括蓝牙模块、WIFI模块、或2.4G模块中的一种或多种。
优选地，所述智能终端包括第二麦克风、第二模数转换单元、第二解码单元、第二中央处理器、第二编码单元、第二音频输出单元、第二扬声器；所述第二麦克风用以接收所述无线音响发出的调制后的音频信号；所述第二模数转换单元与所述第二麦克风相连，用以将所述调制后的音频信号转换成数字信号；所述第二解码单元与所述第二模数转换单元相连，用以将所述第二模数转换单元输出的数字信号中调制的配对应答数据解码出来；所述第二中央处理器与所述第二解码单元相连，用以控制第二解码单元工作；所述第二编码单元与所述第二中央处理器相连，用以在第二中央处理器的控制下将需要输出的配对请求数据调制到模拟音频信号上；所述第二音频输出单元与所述第二编码单元相连，用以输出调制后的模拟音频信号；所述第二扬声器与所述第二音频输出单元相连，用以播放所述调制后的模拟音频信号给所述无线音响。
优选地，所述第一扬声器输出的音频信号与第二扬声器输出的模拟音频信号处于不同的频率。
优选地，所述智能终端包括第二无线单元，所述第二无线单元与所述第二中央处理器相连，用以在第二中央处理器的控制下根据所述无线配对密码与所述无线音响中的第一无线单元建立无线通信链路。
优选地，所述智能终端包括智能手机、平板电脑、智能音频播放器、和智能视频播放器中的一种或多种。
如上所述，本实用新型所述的基于声波通信配对的无线音频系统，具有以下有益效果：
本实用新型采用扬声器产生声波信号，及麦克风接收声波信号的声波通信方式，获得无线音响的配对密码，与目前的一些NFC+蓝牙或者NFC+WIFI的免配对方式相比，本实用新型的成本更加低廉。
附图说明
图1为本实用新型所述的基于声波通信配对的无线音频系统的结构示意图。
图2为本实用新型的基于声波通信配对的无线音频系统中智能终端的结构示意图。
图3为本实用新型所述的基于声波通信配对的无线音频系统的工作流程示意图。
元件标号说明
100                     无线音响
101                     第一麦克风
102                     第一模数转换单元
103                     第一解码单元
104                     第一中央处理器
105                     第一编码单元
106                     第一音频输出单元
107                     第一扬声器
108                     第一无线单元
200                     智能终端
201                     第二麦克风
202                     第二模数转换单元
203                     第二解码单元
204                     第二中央处理器
205                     第二编码单元
206                     第二音频输出单元
207                     第二扬声器
208                     第二无线单元
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。
请参阅附图。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
下面结合实施例和附图对本实用新型进行详细说明。
实施例一
本实施例提供一种基于声波通信配对的无线音频系统，如图1所示，所述基于声波通信配对的无线音频系统包括无线音响100和智能终端200，所述无线音响100能够与智能终端200通过声波通信配对。
所述无线音响100包括第一麦克风101、第一模数转换单元102、第一解码单元103、第一中央处理器104、第一编码单元105、第一音频输出单元106、第一扬声器107、第一无线单元108。
所述第一麦克风101用以接收所述智能终端发出的调制有配对请求数据的模拟音频信号。
所述第一模数转换单元102与所述第一麦克风101相连，用以将所述模拟音频信号转换成数字信号。
所述第一解码单元103与所述第一模数转换单元102相连，用以将所述数字信号中调制的配对请求数据解码出来。
所述第一中央处理器104与所述第一解码单元103相连，用以控制第一解码单元工作。
所述第一编码单元105与所述第一中央处理器104相连，用以在第一中央处理器的控制下将需要输出的配对应答数据调制到音频信号上。
所述第一音频输出单元106与所述第一编码单元105相连，用以输出调制后的音频信号。
所述第一扬声器107与所述第一音频输出单元106相连，用以播放所述调制后的音频信号给所述智能终端，以便智能终端与无线音响之间建立声波通讯链路获得无线配对密码。进一步，所述配对密码包括无线音响的地址和配对密钥数据。
所述第一无线单元108与所述第一中央处理器104相连，用以在第一中央处理器的控制下与所述智能终端无线通信。进一步，所述第一无线单元108包括蓝牙模块、WIFI模块、或2.4G模块中的一种或多种，但不限于本实施例列举的几种无线通信类型模块。
如图2所示，所述智能终端200包括第二麦克风201、第二模数转换单元202、第二解码单元203、第二中央处理器204、第二编码单元205、第二音频输出单元206、第二扬声器207、第二无线单元208。
所述第二麦克风201用以接收所述无线音响发出的调制后的音频信号。
所述第二模数转换单元202与所述第二麦克风201相连，用以将所述调制后的音频信号转换成数字信号。
所述第二解码单元203与所述第二模数转换单元202相连，用以将所述第二模数转换单元输出的数字信号中调制的配对应答数据解码出来。
所述第二中央处理器204与所述第二解码单元203相连，用以控制第二解码单元工作。
所述第二编码单元205与所述第二中央处理器204相连，用以在第二中央处理器的控制下将需要输出的配对请求数据调制到模拟音频信号上。
所述第二音频输出单元206与所述第二编码单元205相连，用以输出调制后的模拟音频信号。
所述第二扬声器207与所述第二音频输出单元206相连，用以播放所述调制后的模拟音频信号给所述无线音响。所述第二扬声器207输出的模拟音频信号与所述第一扬声器107输出的音频信号处于不同的频率，这样可以避免上下行音频信号的相互干扰。
所述第二无线单元208与所述第二中央处理器204相连，用以在第二中央处理器的控制下根据所述无线配对密码与所述无线音响中的第一无线单元建立无线通信链路。
进一步，本实用新型所述智能终端可以是智能手机、平板电脑、智能音频播放器、和智能视频播放器中的一种或多种，但不限于上述列举的范围。
现在很多蓝牙或者WIFI音响都集成有扬声器与麦克风，而智能终端例如手机、平板电脑等也都有扬声器与麦克风，本实用新型利用现有设备中的硬件设备，在不增加硬件成本的前提下实现了无线音响与智能终端的无线点对点通信配对。在智能终端与无线音响进行无线连接配对前，本实用新型先通过声波通信实现无线单元通信地址与密钥的共享，然后智能终端与无线音响可以自动进行无线配对。
本实用新型的优点是：采用扬声器产生声波信号，及麦克风接收声波信号的声波通信方式，获得无线音响的配对密码，与目前的一些NFC+蓝牙或者NFC+WIFI的免配对方式相比，本实用新型的成本更加低廉。
如图3所示，本实施例所述的基于声波通信配对的无线音频系统的通信方法包括：
S301，启动配对。所述智能终端与无线音响必须处于一定的物理距离之内才能实现配对。本实施例中，可要求在20厘米之内。具体配对启动过程为：所述智能终端与无线音响均处于开机状态，智能终端和无线音响上均可以安装特定的配对应用软件，这样只需使用者按下无线音响上的“配对”功能按钮和智能终端上的“配对”功能按钮，就可以启动配对了。
S302，智能终端和无线音响之间建立声波通信链路。具体建立过程为：首先由智能终端发出调制有配对请求数据的模拟音频信号；无线音响接收到所述调制有配对请求数据的模拟音频信号后解码，然后发出调制有配对应答数据的音频信号给智能终端；如果智能终端接收到音频信号后解码出的应答数据正确，则说明声波通信链路建立完成。
S303，智能终端获取无线音响的无线配对密码。具体实现过程为：智能终端发出调制有获取无线配对信息请求数据的音频信号；无线音响接收到所述调制有获取无线配对信息请求数据的音频信号后，通过声波通信链路传输无线配对密码给智能终端。
S304，智能终端和无线音响之间建立无线通信链路。具体实现过程为：智能终端发出声波链路关闭指令，无线音响接收到关闭指令后回复确认，智能终端与无线音响关闭相关声波电路模块，并启动无线音响中的第一无线单元和智能终端中的第二无线单元，使第一无线单元和第二无线单元均处于可配对状态，且第二无线单元处于主动连接状态；智能终端搜索到无线音响的无线信号后，利用获得的无线音响的无线配对密码与无线音响之间建立无线通讯连路。
本实用新型所述的基于声波通信配对的无线音频系统利用声波通信简化了点对点无线通信配对的操作过程，只需按下智能终端和无线音响的配对按钮，其配对过程可自动完成，无需人为做其他操作。
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于：所述基于声波通信配对的无线音频系统包括能够与智能终端通过声波通信配对的无线音响；所述无线音响包括：
第一麦克风，用以接收所述智能终端发出的调制有配对请求数据的模拟音频信号；
第一模数转换单元，与所述第一麦克风相连，用以将所述模拟音频信号转换成数字信号；
第一解码单元，与所述第一模数转换单元相连，用以将所述数字信号中调制的配对请求数据解码出来；
第一中央处理器，与所述第一解码单元相连，用以控制第一解码单元工作；
第一编码单元，与所述第一中央处理器相连，用以在第一中央处理器的控制下将需要输出的配对应答数据调制到音频信号上；
第一音频输出单元，与所述第一编码单元相连，用以输出调制后的音频信号；
第一扬声器，与所述第一音频输出单元相连，用以播放所述调制后的音频信号给所述智能终端，以便智能终端与无线音响之间建立声波通讯链路获得无线配对密码。
2.根据权利要求1所述的基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于，所述无线音响还包括：
第一无线单元，与所述第一中央处理器相连，用以在第一中央处理器的控制下与所述智能终端无线通信。
3.根据权利要求2所述的基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于：所述第一无线单元包括蓝牙模块、WIFI模块、或2.4G模块中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于，所述智能终端包括：
第二麦克风，用以接收所述无线音响发出的调制后的音频信号；
第二模数转换单元，与所述第二麦克风相连，用以将所述调制后的音频信号转换成数字信号；
第二解码单元，与所述第二模数转换单元相连，用以将所述第二模数转换单元输出的数字信号中调制的配对应答数据解码出来；
第二中央处理器，与所述第二解码单元相连，用以控制第二解码单元工作；
第二编码单元，与所述第二中央处理器相连，用以在第二中央处理器的控制下将需要输出的配对请求数据调制到模拟音频信号上；
第二音频输出单元，与所述第二编码单元相连，用以输出调制后的模拟音频信号；
第二扬声器，与所述第二音频输出单元相连，用以播放所述调制后的模拟音频信号给所述无线音响。
5.根据权利要求4所述的基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于：所述第一扬声器输出的音频信号与第二扬声器输出的模拟音频信号处于不同的频率。
6.根据权利要求1所述的基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于，所述智能终端包括：
第二无线单元，与所述第二中央处理器相连，用以在第二中央处理器的控制下根据所述无线配对密码与所述无线音响中的第一无线单元建立无线通信链路。
7.根据权利要求1所述的基于声波通信配对的无线音频系统，其特征在于：所述智能终端包括智能手机、平板电脑、智能音频播放器、和智能视频播放器中的一种或多种。
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