CN211352414U - 蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统，通信电路包括：标准蓝牙通信模块；私有无线通信电路；第一编解码器，与标准蓝牙通信模块连接；第二编解码器，连接在第一编解码器和私有无线通信电路之间，用于对第一编解码器解码后的第一音频数据包按私有编码方式进行编码得到第二音频数据包；控制器，分别与标准蓝牙通信模块和私有无线通信电路连接，并用于触发私有无线通信电路向蓝牙耳机发送第二音频数据包。无需蓝牙耳机无需置放在充电盒中，从而便于用户操作，改善了用户体验。减少了音频数据包的断续现象，继而可以提高蓝牙耳机的高清播放品质。

Description

蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统

技术领域

本实用新型涉及蓝牙音频数据传输技术领域，具体涉及一种蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统。

背景技术

真无线蓝牙耳机(TWS)应用越来越广泛，真无线蓝牙耳机一般采用蓝牙的通信方式与外部终端进行数据交互。在真无线蓝牙耳机逐步广泛使用后，用户对TWS的音质需求也越来越高。众所周知，蓝牙耳机播放高清的音质，与音频格式、传输方式有关。在音频数据包的收发过程中，囿于蓝牙标准协议的限制，外部终端需要在各标准时隙发送数据包之后切换为接收状态，以确定主从蓝牙耳机的接收状况，在切换为接收状态期间，外部终端无法向主从蓝牙耳机发送音频数据。由此会导致数据接收断续、不连贯，从而影响耳机端的高清播放品质。

因真无线蓝牙耳机(TWS)受自身电池容量的限制，需要及时充电，因此，一般而言，真无线蓝牙耳机(TWS)厂家会为耳机配备专门的充电设备，俗称为充电盒。充电盒与真无线蓝牙耳机(TWS)之间大部分是通过两个电源触点接触进行充电。由于现有的真无线蓝牙耳机一般采用蓝牙的通信方式接收外部终端的音频数据，因此，真无线蓝牙耳机在与外部终端进行通信时，需要符合标准的蓝牙通信协议。

现有技术中，为了实现充电盒与真无线蓝牙耳机(TWS)的通信，通常复用了充电盒的两个电源触点来与真无线蓝牙耳机(TWS)进行通信，由此来实现电量查询、耳机配对等功能。本领域技术人员也长期致力于研究基于电源触点通信的技术路线上，例如CN207720371U的中国实用新型专利(申请日2018年1月19日)、CN108352718A的中国实用新型专利(申请日2018年02月07日)、CN109769166A的中国发明专利(申请日2018年12月14日)都致力于研究复用充电盒电源触点的通信方式。

虽然，复用充电盒的两个电源触点可以实现通信，但经申请人研究发现，在复用充电盒电源触点的通信技术实现上，其必然要求真无线蓝牙耳机(TWS)位于充电盒内，在真无线蓝牙耳机(TWS)从充电盒中取出后，二者无法实现通信；并且随着通信需求越来越多，上述通信方式的技术路线显然满足不了用户的通信需求。

因此，如何提供一种充电盒与真无线蓝牙耳机(TWS)之间新的通信方式成为亟待解决的第一技术问题；

另外，如何改善蓝牙耳机播放高清的音质成为亟待解决的第二技术问题。

实用新型内容

基于上述现状，本实用新型的主要目的在于提供一种用于蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统，以提供一种充电盒与真无线蓝牙耳机(TWS)之间新的通信方式。

为实现上述目的，根据第一方面，本实用新型实施例公开了一种用于蓝牙耳机充电盒的通信电路，通信电路包括：用于按蓝牙通信标准协议与外部终端进行数据交互的标准蓝牙通信模块，外部终端为区别于蓝牙耳机的终端；按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发的私有无线通信电路；第一编解码器，与标准蓝牙通信模块连接；标准蓝牙通信模块接收外部终端发送的第一音频数据包，第一音频数据包采用预设编码格式进行编码；第一编解码器用于对第一音频数据包进行解码得到解码后的第一音频数据包；第二编解码器，连接在第一编解码器和私有无线通信电路之间；第二编解码器用于对第一编解码器解码后的第一音频数据包按私有编码方式进行编码得到第二音频数据包，私有编码方式为与私有通信协议相关的编码方式；控制器，分别与标准蓝牙通信模块和私有无线通信电路连接，并用于触发私有无线通信电路向蓝牙耳机发送第二音频数据包。

可选地，还包括：存储器，连接在标准蓝牙通信模块和第一编解码器之间。

可选地，还包括：数据接口，与存储器连接；数据接口用于与外部存储设备连接。

可选地，还包括：语音识别模块，分别与控制器和私有无线通信电路连接；控制器还用于根据语音识别模块输出的电信号，触发私有无线通信电路向蓝牙耳机发送存储器中存储的音频数据。

根据第二方面，本实用新型实施例公开了一种充电盒芯片，其上具有集成电路，集成电路包括上述第一方面任意公开的通信电路。

根据第三方面，本实用新型实施例公开了一种充电盒，包括：上述第一方面任意公开的通信电路。

根据第四方面，本实用新型实施例公开了一种基于蓝牙的音频播放系统，包括：音源设备，用于提供音频数据；上述第三方面任意公开的充电盒，用于通过标准蓝牙通信模块接收音频数据；及无线蓝牙耳机，用于接收充电盒的私有无线通信电路发送的音频数据。

依据本实用新型实施例提供的用于蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统，充电盒的通信电路包括标准蓝牙通信模块和私有无线通信电路，通过标准蓝牙通信模块可以按蓝牙通信标准协议与外部终端进行数据交互，而私有无线通信电路可以按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发，相对于现有技术中通过复用充电盒两个电源触点进行通信的方式，本实施例公开的充电盒通信电路可以实现充电盒与蓝牙耳机进行无线数据收发，并且，无需蓝牙耳机无需置放在充电盒中，从而便于用户操作，改善了用户体验。

此外，充电盒和蓝牙耳机是匹配的，属于内部通信，因此，私有无线通信电路可以按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发，从而，使得私有无线通信电路的工作方式可以不受限于标准通信协议关于标准时隙的限制，其硬件能够跨时隙地连续工作在发送状态或接收状态，继而，使得充电盒能够连贯地向蓝牙耳机发送表示音频数据的电信号，减少了音频数据包的断续现象，继而可以提高蓝牙耳机的高清播放品质。

作为可选的方案，通信电路还包括存储器，连接在标准蓝牙通信模块和第一编解码器之间，可以存储标准蓝牙通信模块接收到的多个第一音频数据包，从而使得第二编解码器可以集中时间对第一音频数据包进行解码发送，避免被接收数据干扰，从而提高了数据发送的连贯性。

本实用新型的其他有益效果，将在具体实施方式中通过具体技术特征和技术方案的介绍来阐述，本领域技术人员通过这些技术特征和技术方案的介绍，应能理解所述技术特征和技术方案带来的有益技术效果。

附图说明

以下将参照附图对根据本实用新型的实施方式进行描述。图中：

图1为本实施例公开的一种用于蓝牙耳机充电盒的通信电路基本结构示意图；

图2为本实施例公开的一种私有无线通信电路示例结构示意图；

图3为本实施例公开的一种用于蓝牙耳机充电盒的通信电路可选实施例的结构示意图；

图4为本实施例公开的另一种用于蓝牙耳机充电盒的通信电路可选实施例的结构示意图；

图5为本实施例公开的一种基于蓝牙的音频播放系统结构示意图。

具体实施方式

为了提供一种充电盒与真无线蓝牙耳机(TWS)之间新的通信方式，改善蓝牙耳机播放高清的音质，本实施例公开了一种用于蓝牙耳机充电盒的通信电路，本实施例中，充电盒用于向与充电盒匹配的蓝牙耳机提供充电电源，请参考图1，为本实施例公开的一种用于蓝牙耳机充电盒通信电路的基本结构示意图，该通信电路包括：用于按蓝牙通信标准协议与外部终端进行数据交互的标准蓝牙通信模块1，按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发的私有无线通信电路2和控制器3，其中：

与标准蓝牙通信模块1按蓝牙通信标准协议进行数据交互外部终端为区别于蓝牙耳机的终端，外部终端可以是例如手机、平板、笔记本、音乐播放器等。在具体实施例中，充电盒可以通过标准蓝牙通信模块1接收外部终端发送的音频数据包。

私有无线通信电路2按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发，私有通信协议表示私有无线通信电路的硬件能够跨时隙地连续工作在发送状态或接收状态。在具体实施例中，私有无线通信电路2可以通过天线，以及电容、电感和/或电阻等来实现，具体地，请参考图2，示意了私有无线通信电路2的一种示例结构图，图2示例的私有无线通信电路包括天线，以及电容、电感和/或电阻等构成的阻抗匹配电路，其中，天线用于收发无线数据的电信号，阻抗匹配电路用于配置私有无线通信电路的匹配参数(例如电容、电感和/或电阻等)，本领域技术人员清楚，在接收数据电信号时，天线及阻抗匹配电路所构成的无线通信电路工作在一种状态，在发送数据电信号时，天线及阻抗匹配电路工作在另一种状态。本领域技术人员依据通信协议可以调节私有无线通信电路2的硬件参数，本实施例中，只要无线通信电路的硬件能够跨时隙地连续工作在发送状态或接收状态即可。

需要说明的是，一般而言，充电盒与蓝牙耳机由相同厂家生产，充电盒与蓝牙耳机之间的通信属于内部通信，因此，在具体实施过程中，私有无线通信电路可以是按照实际需要来确定通信协议，不受标准通信协议的限制，私有无线通信电路可以连续跨时隙地向无线蓝牙耳机提供音频数据，从而可以提高数据处理的连贯性。

控制器3分别与标准蓝牙通信模块1和私有无线通信电路2连接。在具体实施例中，控制器3可以分别向标准蓝牙通信模块1和私有无线通信电路2输出电信号，来控制标准蓝牙通信模块1和私有无线通信电路2的工作状态，也可以分别接收标准蓝牙通信模块1和私有无线通信电路2的电信号，确定标准蓝牙通信模块1和私有无线通信电路2的工作状态。

本实施例中，私有无线通信电路2在控制器3输出的触发信号触发下，以无线通信的方式向蓝牙耳机发送标准蓝牙通信模块1接收到的音频数据。具体地，在标准蓝牙通信模块1接收到音频数据后，控制器3向私有无线通信电路2输出触发信号，私有无线通信电路2在该触发信号的触发下，向蓝牙耳机发送音频数据。

本实施例的方案中，无需蓝牙耳机无需置放在充电盒中，实现了蓝牙耳机与充电盒的无线通信，从而便于用户操作，改善了用户体验。

为了减小控制器的数据信号的处理负担，在具体实施例中，请参考图3，该通信电路还包括：第一编解码器4和第二编解码器5，其中：

第一编解码器4与标准蓝牙通信模块1连接。本实施例中，标准蓝牙通信模块1接收外部终端发送的第一音频数据包，第一音频数据包采用预设编码格式进行编码，第一编解码器4用于对第一音频数据包进行解码得到解码后的第一音频数据包。在具体实施例中，预设编码格式可以是例如MP3、WMA、WAV、FLAC、AAC、M4A、OGG等。本实施例中，第一编解码器4可以采用硬件编码器来实现，在其它实施例中，本领域技术人员可以根据实际需要，来确定第一编解码器4的形式。

第二编解码器5连接在第一编解码器4和私有无线通信电路2之间，本实施例中，第二编解码器5用于对第一编解码器4解码后的第一音频数据包按私有编码方式进行编码得到第二音频数据包，私有编码方式为与私有通信协议相关的编码方式。需要说明的是，本实施例并不限制私有编码方式的具体形式。在具体实施过程中，第二音频数据包的容量可以依据私有通信协议来确定。

本实施例中，通过设置第一编解码器和第二编解码器，可以减小控制器的数据信号的处理负担，提高数据电信号的处理效率。

为了实现集中对表示音频数据包的电信号进行处理，在可选的实施例中，请参考图4，为本实施例公开的又一种充电盒通信电路结构示意图，该通信电路还包括：存储器6，连接在标准蓝牙通信模块1和第一编解码器4之间，本实施例中，存储器6用于存储标准蓝牙通信模块1接收到的多个第一音频数据包。在具体实施例中，第一编解码器4用于对存储器已存储的多个第一音频数据包分别进行解码得到解码后的多个第一音频数据包；第二编解码器5用于对解码后的多个第一音频数据包进行编码得到第二音频数据包。

本实施例中，通过存储多个第一音频数据包，而后对已存储的多个音频数据包进行解码，可以实现通过本地读取第一音频数据包的方式进行解码，相对于在线获取第一音频数据包并解码的方式，本实施例的方案能够提高解码效率，减小解码错误的概率。同时，也可以实现在充电盒未与外部终端进行数据交互的情况下，也能向蓝牙耳机发送存储器中存储的音频数据包文件和/或本地音频文件。

在可选的实施例中，存储器6还用于存储标准蓝牙通信模块1接收到的音频数据包文件，音频数据包文件包括若干个多个第一音频数据包。作为示例，外部终端中某歌曲包含了若干个第一音频数据包，通过标准蓝牙通信模块1接收外部终端发送的该歌曲的所有第一音频数据包，并由存储器6存储这些第一音频数据包，在完成所有第一音频数据包的接收后，第一编解码器4在本地读取这些第一音频数据包并进行解码，可以得到该歌曲所有的解码后的音频数据。

本实施例中，当完成音频数据包文件的接收后，对各个第一音频数据包进行解码，可以集中时间对第一音频数据包进行解码发送，避免被接收数据信号干扰，从而提高了数据信号发送的连贯性。

在可选的实施例中，该通信电路还包括：数据接口(图中未示出)，数据接口与存储器连接，本实施例中，数据接口用于与外部存储设备连接，接收外部存储设备提供的本地音频文件，本地音频文件包括若干个多个第一音频数据包。存储器还用于存储数据接口接收到的本地音频文件。在具体实施例中，所称外部存储设备是指具有存储功能的存储介质设备，例如U盘、TF卡、SD卡等；也可以是其它能够通过例如USB、miniUSB等数据线连接到充电设备的存储设备，充电盒通过例如USB、miniUSB等数据线从外部存储设备读取音频文件。

为了减小标准蓝牙通信模块1对私有无线通信电路2的干扰，在可选的实施例中，控制器3响应于私有无线通信电路2向蓝牙耳机发送音频数据的中断信号，断开标准蓝牙通信模块1。具体地，控制器3能够检测到私有无线通信电路2的工作状态，当私有无线通信电路2向蓝牙耳机发送音频数据信号时，控制器3断开标准蓝牙通信模块1，从而使得标准蓝牙通信模块1停止当前的收发工作，继而，能够避免标准蓝牙通信模块1对私有无线通信电路2造成信号干扰。

为了实现充电盒数据信号传输的可控性，在可选的实施例中，该充电盒通信电路还包括：语音识别模块(图中未示出)，分别与控制器3和私有无线通信电路2连接。

本实施例中，存储器中存储有音频数据包文件和/或本地音频文件，音频数据包文件包括若干个多个第一音频数据包，本地音频文件包括若干个多个第一音频数据包，具体地，请参见上述实施例的描述。

在具体实施过程中，控制器3响应于语音识别模块输出的表示接收到请求文件的电信号，向私有无线通信电路2输出触发信号，触发私有无线通信电路2向蓝牙耳机发送音频数据包文件或本地音频文件。具体地，作为示例，当语音识别模块识别到播放某首音乐的语音信息后，可以将该语音信息通过数字信号的方式传输给控制器3，控制器3索引存储器6中与之相关的音频数据包文件或本地音频文件，从而，第一编解码器4可以对该音频数据包文件或本地音频文件进行解码得到解码后的第一音频数据包信号传输给第二编解码器5，而后，第二编解码器5对解码后的多个第一音频数据包进行编码得到第二音频数据包信号，传输给私有无线通信电路2，由私有无线通信电路2将第二音频数据包信号发送给蓝牙耳机进行播放。

本实施例还公开了一种充电盒芯片，其上具有集成电路，集成电路包括上述任意实施例公开的通信电路。需要说明的是，根据上述实施例公开的内容，本领域技术人员应当清楚对上述芯片中集成电路的模块做适当删减或集成复用。

本实施例还公开了一种充电盒，包括：上述任意实施例公开的通信电路。

本实施例还公开了一种基于蓝牙的音频播放系统，请参考图5，为本实施例公开的一种基于蓝牙的音频播放系统结构示意图，该基于蓝牙的音频播放系统包括：音源设备401、充电盒402和无线蓝牙耳机403，其中：

音源设备401用于提供音频数据，音源设备401为移动终端，例如手机、平板、笔记本、音乐播放器等；充电盒402为上述任意实施例公开的充电盒，充电盒402用于通过标准蓝牙通信模块1接收音频数据；无线蓝牙耳机403用于接收充电盒的私有无线通信电路2发送的音频数据，在具体实施过程中，无线蓝牙耳机403内可以配置与第二编解码器5相匹配的编解码器，以及配置与私有无线通信电路2相匹配的通信电路，在此不再赘述。

依据本实用新型实施例提供的蓝牙耳机充电盒及其通信电路、芯片及音频播放系统，充电盒通信电路包括标准蓝牙通信模块和私有无线通信电路，通过标准蓝牙通信模块可以按蓝牙通信标准协议与外部终端进行数据交互，而私有无线通信电路可以按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发，相对于现有技术中通过复用充电盒两个电源触点进行通信的方式，本实施例公开的充电盒通信电路可以实现充电盒与蓝牙耳机进行无线数据收发，并且，无需蓝牙耳机无需置放在充电盒中，从而便于用户操作，改善了用户体验。

此外，充电盒和蓝牙耳机是匹配的，属于内部通信，因此，私有无线通信电路可以按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发，从而，使得私有无线通信电路的工作方式可以不受限于标准通信协议关于标准时隙的限制，其硬件能够跨时隙地连续工作在发送状态或接收状态，继而，使得充电盒能够连贯地向蓝牙耳机发送表示音频数据的电信号，减少了音频数据包的断续现象，继而可以提高蓝牙耳机的高清播放品质。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种用于蓝牙耳机充电盒的通信电路，其特征在于，所述通信电路包括：

用于按蓝牙通信标准协议与外部终端进行数据交互的标准蓝牙通信模块(1)，所述外部终端为区别于所述蓝牙耳机的终端；

按私有通信协议与蓝牙耳机进行无线数据收发的私有无线通信电路(2)；

第一编解码器(4)，与所述标准蓝牙通信模块(1)连接；所述标准蓝牙通信模块(1)接收外部终端发送的第一音频数据包，所述第一音频数据包采用预设编码格式进行编码；所述第一编解码器(4)用于对所述第一音频数据包进行解码得到解码后的第一音频数据包；

第二编解码器(5)，连接在所述第一编解码器(4)和所述私有无线通信电路(2)之间；所述第二编解码器(5)用于对所述第一编解码器(4)解码后的第一音频数据包按私有编码方式进行编码得到第二音频数据包，所述私有编码方式为与所述私有通信协议相关的编码方式；及

控制器(3)，分别与所述标准蓝牙通信模块(1)和所述私有无线通信电路(2)连接，并用于触发所述私有无线通信电路(2)向所述蓝牙耳机发送所述第二音频数据包。

2.如权利要求1所述的通信电路，其特征在于，还包括：

存储器(6)，连接在所述标准蓝牙通信模块(1)和所述第一编解码器(4)之间。

3.如权利要求2所述的通信电路，其特征在于，还包括：

数据接口，与所述存储器连接；所述数据接口用于与外部存储设备连接。

4.如权利要求2所述的通信电路，其特征在于，还包括：

语音识别模块，分别与所述控制器和所述私有无线通信电路(2)连接；

所述控制器还用于根据所述语音识别模块输出的电信号，触发所述私有无线通信电路(2)向所述蓝牙耳机发送所述存储器中存储的音频数据。

5.一种充电盒芯片，其上具有集成电路，其特征在于，所述集成电路包括如权利要求1-4任意一项所述的通信电路。

6.一种充电盒，其特征在于，包括：如权利要求1-4任意一项所述的通信电路。

7.一种基于蓝牙的音频播放系统，其特征在于，包括：

音源设备，用于提供音频数据；

如权利要求6所述的充电盒，用于通过标准蓝牙通信模块(1)接收所述音频数据；及

无线蓝牙耳机，用于接收所述充电盒的私有无线通信电路(2)发送的音频数据。

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